礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計(jì)

1、<p>　　第一章 設(shè)計(jì)礦井概況1</p><p>　　1.1煤層賦存條件1</p><p>　　1.1.1地形地貌1</p><p>　　1.1.2礦床開采技術(shù)及水文地質(zhì)條件4</p><p>　　1.1.3水文地質(zhì)條件5</p><p>　　1.2礦井巷道布置6</p><

2、p>　　1.2.1礦井開拓巷道布置6</p><p>　　1.2.2采區(qū)巷道布置7</p><p>　　1.2.3運(yùn)輸方式7</p><p>　　1.2.4運(yùn)輸系統(tǒng)7</p><p>　　1.3礦井開采技術(shù)條件8</p><p>　　1.3.1礦井設(shè)計(jì)能力8</p><p>　

3、　1.3.2服務(wù)年限8</p><p>　　1.3.3開拓系統(tǒng)情況8</p><p>　　1.4礦井安全條件9</p><p>　　第二章 通風(fēng)系統(tǒng)10</p><p>　　2.1通風(fēng)方式：10</p><p>　　2.2通風(fēng)方法：10</p><p>　　2.3采面通風(fēng)方式10&

4、lt;/p><p>　　2.3.1回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)11</p><p>　　2.3.2回采工作面風(fēng)流方向11</p><p>　　2.3.3 通風(fēng)構(gòu)筑物11</p><p>　　第三章 礦井需風(fēng)量計(jì)算與分配13</p><p>　　3.1需風(fēng)量計(jì)算13</p><p>　　3.2風(fēng)量

5、分配17</p><p>　　第四章 礦井通風(fēng)阻力與通風(fēng)特性18</p><p>　　4.1容易及困難時(shí)期阻力路線確定18</p><p>　　4.1.1礦井通風(fēng)容易時(shí)期阻力路線為：18</p><p>　　4.1.2礦井通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)路線為：18</p><p>　　4. 2礦井通風(fēng)阻力與通風(fēng)特性18

6、</p><p>　　4.2.1摩擦阻力計(jì)算18</p><p>　　4.2.2局部阻力計(jì)算21</p><p>　　4.3風(fēng)機(jī)服務(wù)范圍確定21</p><p>　　第五章 通風(fēng)設(shè)備選型22</p><p>　　5.1局部通風(fēng)機(jī)選型22</p><p>　　5.1.1初選風(fēng)筒22&

7、lt;/p><p>　　5.1.2局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量22</p><p>　　5.1.3局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)阻22</p><p>　　5.2主要通風(fēng)機(jī)選型23</p><p>　　5.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)23</p><p>　　5.2.2選型計(jì)算23</p><p>　　第六章 礦井通風(fēng)費(fèi)用26&l

8、t;/p><p>　　6.1噸煤通風(fēng)電費(fèi)26</p><p>　　6.2噸煤通風(fēng)成本26</p><p>　　第七章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)評(píng)價(jià)28</p><p>　　7.1礦井通風(fēng)經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)28</p><p>　　7.2礦井通風(fēng)安全性評(píng)價(jià)28</p><p>　　7.2.1通風(fēng)阻力評(píng)價(jià)28&

9、lt;/p><p>　　7.2.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理性、可靠性分析29</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)30</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)礦井概況</b></p><p>　　恒姑煤礦地處貴州省黔南州荔波縣佳榮鎮(zhèn)，距荔波縣32km，至佳榮鎮(zhèn)10km，恒姑煤礦隸屬荔波縣煤炭工業(yè)局管轄。

10、至廣西河池至立化運(yùn)煤專用鐵路線平寨站20 km，交通較為便利。礦區(qū)交通位置詳見圖1.1。</p><p>　　恒姑煤礦礦區(qū)范圍由5個(gè)拐點(diǎn)坐標(biāo)圈定，開采深度： +800m至+300m標(biāo)高，礦區(qū)面積1.8651km2，生產(chǎn)規(guī)模為9萬噸/年。其拐點(diǎn)坐標(biāo)（北京坐標(biāo)系）見表1.1：</p><p>　　表1.1 礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)</p><p><b>　　1.

11、1煤層賦存條件</b></p><p><b>　　1.1.1地形地貌</b></p><p>　　礦區(qū)地勢(shì)總體西高東低，海拔標(biāo)高一般650～1066m，最高點(diǎn)位于礦區(qū)西北部一無名山頭，山頂海拔1066m，最低點(diǎn)位于礦區(qū)中部，海拔約650m，最大相對(duì)高差416m。</p><p>　　礦區(qū)總體上屬低山地貌，區(qū)域地層碳酸鹽巖覆蓋范圍廣

12、，峰叢、洼地、溶斗、溶洞等喀斯特地貌較發(fā)育，碎屑巖地層在反向坡地帶易形成陡崖、陡坡，含煤地層經(jīng)多次風(fēng)化剝蝕形成低凹或緩坡地形。</p><p><b>　　1、氣候條件</b></p><p>　　根據(jù)荔波縣氣象局觀測(cè)資料，礦區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候區(qū)，年均氣溫18.3o C，最高氣溫39.4oC，最低氣溫-6.7oC 。最熱為7月，月均氣溫26.4oC；最冷為1月，

13、月均氣溫8.4oC。年均降雨量1325.5mm,最多年達(dá)1524.5mm；最少年僅841.5mm；5-10月為豐水期，占年降雨量的73.2％以上。</p><p><b>　　2、水系及主要河流</b></p><p>　　礦區(qū)內(nèi)地表水系屬樟江上游支流，都柳江水系珠江流域。區(qū)內(nèi)無較大的河流、水庫(kù)等地表水體，地表水主要受大氣降水及地形控制，雨季地表水則由碳酸鹽巖高地向溶

14、蝕洼地排泄。礦區(qū)中部有一條山間雨源型小沖溝，流量變化幅度大，雨季暴漲，枯季流量較小，河水主要受大氣降水控制。</p><p><b>　　3、地震</b></p><p>　　根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50011—2001）規(guī)定，本區(qū)地震基本烈度為6度。</p><p>　　1.1.2礦床地質(zhì)構(gòu)造特征</p><p>

15、;<b>　　1、地層</b></p><p>　　根據(jù)儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告，礦區(qū)出露地層為石炭系下統(tǒng)大塘組，現(xiàn)由老至新分述如下：</p><p>　　大塘組（C1d）：按巖性段可分為三巖性段：黃金、寺門段和羅城段。</p><p>　　黃金段（C1d1）：為深灰、灰黑色泥巖夾少量泥灰?guī)r及鈣質(zhì)泥巖。地層厚約20—30m。</p><

16、p>　　寺門段（C1d2）：按巖性組合特征可分為五個(gè)巖性層。</p><p>　　寺門段第一層（C1d2—1）：為深灰—灰黑色鈣質(zhì)泥巖和泥巖夾灰至深灰色中厚層狀細(xì)粒砂巖、鈣質(zhì)砂巖，于縱向上構(gòu)成不等厚韻律旋回，夾煤層和煤線1～3層。地層厚約30～40m左右。</p><p>　　寺門段第二層（C1d2—2）：下部為深灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖夾灰白砂巖、石英砂巖，含煤層3～4層，Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ層煤

17、層主要產(chǎn)于其底部和上部。中部為砂巖、石英砂巖和條帶狀砂巖夾泥巖，含煤線或薄煤3～9層。上部為泥巖夾石英砂巖和煤線及薄煤1～5層。地層厚約50～80m左右。</p><p>　　寺門段第三層（C1d2—3）：由上下兩層灰、深灰色砂巖、石英砂巖及中部的砂質(zhì)泥巖組成，其中部常夾泥灰?guī)r及灰?guī)r。地層厚約22～40m。</p><p>　　寺門段第四層（C1d2—4）：下部以灰黑色泥巖、鈣質(zhì)泥巖為主，

18、夾砂巖、泥灰?guī)r，瘤狀泥灰?guī)r，底部為深灰色細(xì)粒至中粒砂巖。上部為砂巖、石英砂巖為主夾砂質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r夾泥巖、灰?guī)r等。厚約37～47m。</p><p>　　寺門段第五層（C1d2—5）：下部以石英砂巖、砂巖、鈣質(zhì)砂巖為主，夾泥質(zhì)粉砂巖及砂質(zhì)泥巖，泥質(zhì)粉砂巖，上部為灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r平鈣質(zhì)砂巖，泥質(zhì)粉砂巖。地層厚約15～55m。</p><p>　　羅城段（C1d3）按巖性組合特征可分三個(gè)巖性層&

19、lt;/p><p>　　羅城段第一層（C1d3—1）：為灰、淺灰色中厚層狀細(xì)晶灰?guī)r夾數(shù)層瘤狀泥灰?guī)r，局部地段其底部時(shí)見鈣質(zhì)砂巖或石英砂巖。厚約40～50m。</p><p>　　羅城段第二層（C1d3—2）：為淺灰色薄層—中厚層細(xì)晶灰?guī)r，夾少量泥灰?guī)r，紫紅色泥巖及鈣質(zhì)粉砂巖等，其項(xiàng)部局部地段夾若干層白云巖或云質(zhì)灰?guī)r。厚約50～120m。</p><p><b>

20、;　　2、地質(zhì)構(gòu)造</b></p><p>　　礦區(qū)位于茂蘭向斜東翼茂蘭煤田，巖層傾向310～330°傾角為20～25°左右。斷層附近產(chǎn)狀變陡，約為40°左右。</p><p>　　礦區(qū)中部和中西部為北東向斷層F41、F42，斷層F41斷面傾角平緩從而造成斷層走向和傾向不定，沿走向上其形跡呈不規(guī)則曲線狀，為重力作用下形成的滑覆構(gòu)造，發(fā)育于淺表，對(duì)深

21、部煤層影響不大。F42走向北東，傾向北西，傾角50°，對(duì)煤層有一定的破壞作用，為一正斷層。</p><p>　　綜上所述，礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造為簡(jiǎn)單類型。</p><p>　　3、含煤巖系及煤層特征</p><p>　　礦區(qū)內(nèi)主要煤層產(chǎn)于寺門段第二層二分層（C1d2）下部，共夾煤層13～18層，總厚4.36～6.23m，含煤系數(shù)為5.69～8.25％，其中Ⅰ、Ⅱ、

22、Ⅲ煤層，Ⅰ煤層局部可采，Ⅲ煤層不可采。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煤層的煤層結(jié)構(gòu)物征如下：</p><p>　?、衩海好簩雍穸鹊乇硌由燧^穩(wěn)定，地表厚度在0.37～1.35 m之間，一般0.6～0.8m，平均厚度0.7m。深部厚度比地表略薄，煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，偶見泥巖或砂巖夾矸。頂板一般為細(xì)—粉砂巖、底板為粉砂巖。</p><p>　?、蛎?煤層厚度穩(wěn)定,全層可采,地表厚度0.85～1.96m，一般1.2～1.3

23、m，平均厚1.24m。煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為單一煤層，偶見泥巖或夾矸一層。頂板一般為細(xì)—粉砂巖、底板為粉砂巖。</p><p>　　另據(jù)本礦井實(shí)際井巷揭露Ⅰ煤煤層賦存情況，礦井一采區(qū)范圍內(nèi)Ⅰ煤不可采，本次設(shè)計(jì)礦井一、二采區(qū)只開采Ⅱ煤。</p><p>　　可采及局部可采煤層特征見可采煤層特征表1.2</p><p>　　表1.2 可采及局部可采煤層特征表</p&g

24、t;<p><b>　　3、煤類、煤質(zhì)</b></p><p>　　煤類：根據(jù)GB/T15224－2004，本礦原煤屬低中灰、特低揮發(fā)分、中高硫、高熱值無煙煤。</p><p>　　煤質(zhì)：恒姑煤礦所采Ⅱ煤層呈黑色，條痕褐黑色；條帶狀、透鏡狀結(jié)構(gòu)，層狀結(jié)構(gòu)，主要為暗煤，見少量鏡煤條帶及絲炭?？刹擅簩用嘿|(zhì)特征見表1.3。</p><p&g

25、t;　　表1.3 可采及局部可采煤層煤質(zhì)特征表</p><p>　　1.1.2礦床開采技術(shù)及水文地質(zhì)條件</p><p>　　1、煤層頂、底板條件</p><p>　　本礦可采煤層Ⅰ層，區(qū)內(nèi)工程地質(zhì)條件中等，煤層頂板為細(xì)砂巖，穩(wěn)固性一般，易發(fā)生冒頂現(xiàn)象。煤層底板為粉砂巖，容易發(fā)生底鼓現(xiàn)象。因此，在今后生產(chǎn)過程中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，編制相應(yīng)的作業(yè)規(guī)程，并根據(jù)頂板礦壓顯現(xiàn)

26、和采高調(diào)整支護(hù)密度，作好支護(hù)工作，以便更好的保證工作面的生產(chǎn)安全。</p><p>　　2、礦井瓦斯、煤塵爆炸性、煤炭自燃傾向</p><p><b>　　①瓦斯等級(jí)鑒定</b></p><p>　　根據(jù)貴州省能源局文件，關(guān)于黔南州煤炭局《關(guān)于上報(bào)2009年度煤礦瓦斯等級(jí)鑒定報(bào)告進(jìn)行審查報(bào)告》的批復(fù)，荔波縣恒姑煤礦絕對(duì)瓦斯涌出量為0.94 m&

27、#179;/min，相對(duì)瓦斯涌出量為11.30 m³/t，荔波縣恒姑煤礦瓦斯等級(jí)鑒定為高瓦斯礦井。經(jīng)計(jì)算礦井在+300m水平時(shí)Ⅱ煤層瓦斯涌出量最大，其中：采煤工作面瓦斯涌出量為16.75 m3/t、絕對(duì)瓦斯涌出量為2.85m3/min；單個(gè)掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為0.58 m3/min；礦井相對(duì)瓦斯涌出量為39.32 m3/t，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為7.45 m3/min。</p><p><b&

28、gt;　?、诿号c瓦斯突出</b></p><p>　　根據(jù)2009年11月中國(guó)礦業(yè)大學(xué)開采與安全教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室提交的《荔波縣恒姑煤礦K2號(hào)煤層煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性鑒定報(bào)告》，鑒定的結(jié)論為：恒姑煤礦K2號(hào)煤在鑒定范圍（標(biāo)高+576m以上的K2號(hào)煤層）內(nèi)無突出危險(xiǎn)。礦井其它區(qū)域沒有突出鑒定，仍按煤與瓦斯突出進(jìn)行管理。礦井礦區(qū)范圍內(nèi)可采煤層為一層即K2號(hào)煤層，本次變更設(shè)計(jì)礦井只開采K2號(hào)煤層，且礦井主要開拓

29、巷道和準(zhǔn)備巷道已形成，K2號(hào)煤層在鑒定范圍內(nèi)無突出危險(xiǎn)性，因此，根據(jù)開采布置，變更設(shè)計(jì)將礦井開采標(biāo)高+577m以上的一采區(qū)暫按高瓦斯、無突出危險(xiǎn)性管理，整個(gè)礦井按煤與瓦斯突出礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理。</p><p><b>　?、勖簤m爆炸性</b></p><p>　　根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室2004年8月對(duì)恒姑煤礦可采煤層Ⅱ煤層煤塵爆炸性鑒定報(bào)告，鑒定結(jié)論為Ⅱ煤層無煤

30、塵爆炸性，鑒定結(jié)果見下表1.4。</p><p>　　1.4 煤層爆炸性鑒定</p><p>　　本設(shè)計(jì)可采煤層只有Ⅱ煤層，對(duì)Ⅱ煤層按無煤塵爆炸性設(shè)計(jì)和管理。</p><p><b>　?、苊簩幼匀純A向性</b></p><p>　　根據(jù)根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室2004年8月對(duì)恒姑煤礦可采煤層Ⅱ煤層煤塵自燃傾向性鑒定報(bào)

31、告，鑒定結(jié)果為：Ⅱ煤層為Ⅲ級(jí)（不易自燃煤層），鑒定結(jié)果見下表1.5。本設(shè)計(jì)對(duì)Ⅱ煤層按Ⅲ級(jí)（不易自燃煤層）設(shè)計(jì)和管理。</p><p>　　表1.5 煤層自燃性鑒定</p><p><b>　?、薜販?lt;/b></p><p>　　本井田無地溫異?，F(xiàn)象，屬于正常地溫礦井。</p><p><b>　?、邲_擊地壓&l

32、t;/b></p><p>　　《貴州省荔波縣恒姑煤礦資源/儲(chǔ)量核實(shí)報(bào)告》未提供沖擊地壓的相關(guān)資料，本礦井未發(fā)生沖擊地壓現(xiàn)象。根據(jù)貴州多年實(shí)踐，暫按沒有沖擊地壓危險(xiǎn)性設(shè)計(jì)，但仍需加強(qiáng)地壓觀測(cè)，避免地壓災(zāi)害的發(fā)生。</p><p>　　1.1.3水文地質(zhì)條件</p><p><b>　　1、概述</b></p><p&g

33、t;　　礦區(qū)內(nèi)地表水系屬樟江上游支流，珠江流域都柳江水系。區(qū)內(nèi)無較大的河流、水庫(kù)等地表水體，地表水主要受大氣降水及地形控制，雨季地表水則由碳酸鹽巖高地向溶蝕洼地排泄。礦區(qū)中部有一條山間雨源型小沖溝，流量變化幅度大，雨季暴漲，枯季流量較小，河水主要受大氣降水控制。</p><p><b>　　2、巖層含水性</b></p><p><b>　?、俸畬蛹案羲畬?/p>

34、</b></p><p>　　礦區(qū)煤系地層為大塘組寺門段，由深灰色中厚層細(xì)粒砂巖、砂巖、鈣質(zhì)砂巖，粉砂巖組成含水層以及由泥巖、鈣質(zhì)泥巖、煤層組成隔水層。經(jīng)調(diào)查，砂巖節(jié)理裂隙較發(fā)育，從而構(gòu)成基巖裂隙水，大氣降水則是基巖裂隙水的主要補(bǔ)給源。盡管礦區(qū)位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面之上，但仍然形成一定的富水層，并與泥巖隔水層在縱向上呈互層狀，從而構(gòu)成小型多層表層潛水循環(huán)。這些富水層的地表露頭則形成裂隙泉點(diǎn)，通過野外調(diào)查，

35、其泉點(diǎn)一般在裂隙發(fā)育的砂巖與下層泥巖隔水層界面式附近流出，涌水量不大，一般0.05—0.10L/S。</p><p>　　礦區(qū)煤系之上的大埔組和黃龍組為厚度較大的碳酸鹽巖，發(fā)育巖溶管道水，為區(qū)域性的含水層，且?guī)r溶水的逕流，排泄受統(tǒng)一的地下水和系控制。由于開采坑道未涉及到該灰?guī)r，因此其巖溶管道水對(duì)其影響不大。</p><p>　　羅城段灰?guī)r之下的砂、泥巖及泥巖、泥灰?guī)r巖系，為巖溶含水層的區(qū)域

36、隔水層，有效阻止其巖溶地下水的向下滲透。從而使其開采坑道遭受地下水危害的可能性和風(fēng)險(xiǎn)性降低。</p><p><b>　?、诘乇硭?lt;/b></p><p>　　礦區(qū)北部及東部外圍為長(zhǎng)年性地表水流，并構(gòu)成礦區(qū)的最低侵蝕基準(zhǔn)面。礦區(qū)屬碎屑巖侵蝕和溶蝕地貌。西高東低，西部海拔最高點(diǎn)1066米 ，北部最低點(diǎn)650米，相對(duì)高差416米，洪暴期間的地表水則由西向東或由南向北（礦區(qū)

37、北部）排泄最終匯于礦區(qū)北和東側(cè)的河流中。</p><p><b>　?、蹟鄬铀?lt;/b></p><p>　　礦區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育，僅見北東F41、F42斷層。據(jù)，貴州荔波縣茂蘭煤田普查勘探報(bào)告》（廣西第九地質(zhì)隊(duì)）認(rèn)為，礦區(qū)內(nèi)雖多為正斷層，但多不是富水?dāng)鄬樱话阊財(cái)鄬由媳P，巖石較為破碎，微裂隙增多形成局部滴水和弱透水性。深部利用控制斷層的勘探鉆孔，用抽水方法對(duì)走向斷層（北北

38、東向斷層）試驗(yàn)結(jié)果表明：砂泥巖互層中的斷層破碎帶規(guī)模小，且受到鈣質(zhì)充填、膠結(jié)，未導(dǎo)致鉆孔涌水量增大，故可視為與圍巖的含水性一致，不作為單獨(dú)的充水因素。</p><p><b>　?、苡克?lt;/b></p><p>　　據(jù)《貴州荔波縣茂蘭煤田普查勘探報(bào)告》（廣西第九地質(zhì)隊(duì)）礦區(qū)內(nèi)的露頭巖石，在風(fēng)化作用和構(gòu)造作用下都可產(chǎn)生風(fēng)化裂隙和構(gòu)造裂隙，經(jīng)容納大氣降水滲透于地下水流形

39、成的潛水，對(duì)開采礦井和坑道充水的潛水主要為煤層露頭線以上的潛水流，經(jīng)觀察測(cè)定，其潛水流對(duì)斜井和平巷的充水量為0.0138～0.244(L/S),隨季節(jié)性變化顯著，其變化系數(shù)為2～5。前已述及，礦區(qū)內(nèi)斷層多為貧水?dāng)鄬?，一般?duì)礦坑涌水不大，通過鉆探的抽水試驗(yàn)，其斷層的涌水量在0.0074～0.0334(L/S)。</p><p><b>　　1.2礦井巷道布置</b></p>&l

40、t;p>　　1.2.1礦井開拓巷道布置</p><p><b>　　井筒：</b></p><p>　　主斜井井口標(biāo)高為+816.05m ，方位角42°，傾角25°，斜長(zhǎng)為217m，采用半圓拱形巷道斷面，穿層布置，穿過K2號(hào)煤層落底在K2號(hào)煤層底板巖層標(biāo)高。表土及破碎段砌碹支護(hù)，基巖段采用錨噴支護(hù)。掘進(jìn)斷面積6. 3m²，凈斷面積5

41、.6m²。</p><p>　　進(jìn)風(fēng)行人斜井井口標(biāo)高為+816.34m，方位角47°，傾角26°，斜長(zhǎng)為210m，采用半圓拱形巷道斷面，在標(biāo)高+724.4m揭露K2號(hào)煤層后落平。表土及破碎段砌碹支護(hù)，其余段采用錨噴支護(hù)。掘進(jìn)斷面積4.9m²，凈斷面積4.4m²。</p><p>　　回風(fēng)斜井井口標(biāo)高+827.95m，方位角為54°

42、，傾角28°，長(zhǎng)度為203m。采用半圓拱形巷道斷面，在標(biāo)高+732.6m揭露K2號(hào)煤層后落平。采用砌碹支護(hù)。掘進(jìn)斷面積4.9m²，凈斷面積4.4m²。</p><p>　　礦井前期開拓系統(tǒng)已基本形成。主斜井、進(jìn)風(fēng)行人斜井及回風(fēng)斜井已掘至井底，并通過井底聯(lián)絡(luò)巷形成聯(lián)系，井底排水及一采區(qū)排水系統(tǒng)已基本形成。</p><p>　　1.2.2采區(qū)巷道布置</p&

43、gt;<p>　　已施工完的一采區(qū)運(yùn)輸下山、進(jìn)風(fēng)行人下山、回風(fēng)下山大部分布置在K2號(hào)煤層中，首采工作面（1201工作面）運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷已掘進(jìn)部分，接替工作面（1202工作面）掘進(jìn)頭運(yùn)輸、回風(fēng)系統(tǒng)已基本形成。</p><p><b>　　1.2.3運(yùn)輸方式</b></p><p>　　礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)規(guī)模9萬噸/年，各主要地點(diǎn)運(yùn)輸方式如下：</p>

44、<p>　　1、主斜井采用提升絞車作混合提升，主要提升煤炭、矸石、材料、人員及設(shè)備等；</p><p>　　2、一采區(qū)運(yùn)輸下山采用采用礦用防爆絞車運(yùn)輸煤炭、矸石、材料、設(shè)備；</p><p>　　3、總運(yùn)輸巷設(shè)置兩臺(tái)小絞車對(duì)拉運(yùn)輸煤炭、矸石、材料、設(shè)備等；</p><p>　　4、1201運(yùn)輸巷設(shè)置兩臺(tái)小絞車對(duì)拉運(yùn)輸煤炭、設(shè)備等；</p>

45、<p>　　5、進(jìn)下其它平巷采用礦車運(yùn)輸；</p><p>　　6、1201采煤工作面采用刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸煤炭；</p><p>　　7、1201采煤工作面下口采用一臺(tái)轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載煤炭至礦車。</p><p>　　8、主斜井布置單軌道，巷道軌型30Kg/m，軌距600mm，一采區(qū)軌道下山布置單軌道，巷道軌型22Kg/m，軌距600mm，井下水平巷內(nèi)布置單軌道

46、，巷道軌型15Kg/m，軌距600mm。</p><p><b>　　1.2.4運(yùn)輸系統(tǒng)</b></p><p>　　煤流方向：采煤工作面(刮板運(yùn)輸機(jī))→刮板轉(zhuǎn)載機(jī)→1201運(yùn)輸巷（對(duì)拉絞車）→一采區(qū)運(yùn)輸下山（礦用防爆絞車）→總運(yùn)輸巷（對(duì)拉絞車）→主斜井（礦用絞車）→地面；</p><p>　　材料流向：地面→主斜井（礦用絞車）→總運(yùn)輸巷（對(duì)拉

47、絞車）→一采區(qū)運(yùn)輸下山（礦用防爆絞車）→各水平甩車場(chǎng)（礦車）→井下用料點(diǎn)；</p><p>　　掘進(jìn)矸石流向：掘進(jìn)面→掘進(jìn)巷道（礦車）→水平甩車場(chǎng)（礦車）→一采區(qū)運(yùn)輸下山（礦用防爆絞車）→總運(yùn)輸巷（對(duì)拉絞車）→主斜井（礦用絞車）→地面排矸場(chǎng)</p><p>　　人員運(yùn)送：主斜井采用斜井人車，使用主斜井提絞車提升或下放人員。</p><p>　　1.3礦井開采技術(shù)條件

48、</p><p>　　1.3.1礦井設(shè)計(jì)能力</p><p>　　根據(jù)采礦許可證，合理確定礦井能力，對(duì)保證礦井生產(chǎn)的穩(wěn)定性及可靠性、節(jié)省基本建設(shè)投資及早投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)至關(guān)重要。本設(shè)計(jì)詳細(xì)分析了地質(zhì)資料提供的地質(zhì)條件，煤炭資源條件、煤炭賦存條件、開采技術(shù)條件和業(yè)主的投資等綜合因素，確定礦井以一個(gè)走向長(zhǎng)壁工作面達(dá)到9萬t/a能力是切實(shí)可行的。礦井首采工作面運(yùn)輸巷和回風(fēng)巷已施工布置，首采面布置在Ⅱ煤

49、層中，工作面斜長(zhǎng)65m，到設(shè)計(jì)以一個(gè)走向長(zhǎng)壁工作面達(dá)到9萬t/a規(guī)模的能力。</p><p><b>　　1.3.2服務(wù)年限</b></p><p>　　恒姑煤礦服務(wù)年限按下式計(jì)算</p><p>　　T=Z可/1.4×A</p><p><b>　　=9.8（a）</b></p&g

50、t;<p><b>　　式中：</b></p><p><b>　　T——服務(wù)年限，a</b></p><p>　　Z可——可采儲(chǔ)量，123.335萬t</p><p>　　A ——設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，按9萬t/a計(jì)算</p><p>　　K——構(gòu)造簡(jiǎn)單，儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.4</p&

51、gt;<p>　　經(jīng)計(jì)算，礦井服務(wù)年限9.8a，滿足《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。</p><p>　　本方案采用斜井開拓，以一個(gè)走向長(zhǎng)壁采煤工作面和二個(gè)掘進(jìn)工作面保證礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力。礦井工業(yè)場(chǎng)地設(shè)在主斜井、進(jìn)風(fēng)行人斜井及回風(fēng)斜井附近，通過本次設(shè)計(jì)能充分利用現(xiàn)有巷道，并提高資源回收率，將使井上、井下生產(chǎn)系統(tǒng)布局合理，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更好。</p><p>　　采煤方法：采用

52、走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，放炮落煤，全部垮落法管理頂板。</p><p>　　1.3.3開拓系統(tǒng)情況</p><p>　　設(shè)計(jì)利用的主斜井井口標(biāo)高為+816.05m ，方位角42°，傾角25°，斜長(zhǎng)為217m，采用半圓拱形巷道斷面，穿層布置，穿過K2號(hào)煤層落底K2號(hào)煤層底板巖層標(biāo)高。表土及破碎段砌碹支護(hù)，基巖段采用錨噴支護(hù)。掘進(jìn)斷面積6. 3m²，凈斷面積5.6m

53、²。</p><p>　　設(shè)計(jì)利用的進(jìn)風(fēng)行人斜井井口標(biāo)高為+816.34m，方位角47°，傾角26°，斜長(zhǎng)為210m，采用半圓拱形巷道斷面，在標(biāo)高+724.4m揭露K2號(hào)煤層后落平。表土及破碎段砌碹支護(hù)，其余段采用錨噴支護(hù)。掘進(jìn)斷面積4.9m²，凈斷面積4.4m²。</p><p>　　設(shè)計(jì)利用的回風(fēng)斜井井口標(biāo)高+827.95m，方位角為5

54、4°，傾角28°，長(zhǎng)度為203m。采用半圓拱形巷道斷面，在標(biāo)高+732.6m揭露K2號(hào)煤層后落平。采用砌碹支護(hù)。掘進(jìn)斷面積4.9m²，凈斷面積4.4m²。</p><p>　　礦井前期開拓系統(tǒng)已基本形成。主斜井、進(jìn)風(fēng)行人斜井及回風(fēng)斜井已掘至井底，并通過井底聯(lián)絡(luò)巷形成聯(lián)系，井底排水系統(tǒng)已基本形成。</p><p>　　據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)及業(yè)主了解到的情況，本區(qū)煤

55、礦開采歷史長(zhǎng)，大量的小窯非法開采形成了部分采空區(qū)。開采時(shí)，多沿煤層露頭采用斜井開采，采用自然通風(fēng)，在國(guó)家相關(guān)政策的執(zhí)行中，小窯均已關(guān)閉、封停，K2號(hào)煤層露頭附近存在大量老窯采空區(qū)。</p><p><b>　　1.4礦井安全條件</b></p><p>　　本礦井資源較可靠，可采煤層Ⅰ層（K2號(hào)煤層），主要可采煤層賦存穩(wěn)定，這些是井田開采的有利條件。</p>

56、;<p>　　對(duì)開采不利的主要有兩點(diǎn)：一是礦井煤層瓦斯含量大，要求在采掘過程中加強(qiáng)瓦斯管理；二是煤層底板松軟遇水易底鼓，因此在采掘過程加強(qiáng)對(duì)井下積水的破碎地段頂板的支護(hù)和底板的管理。</p><p>　　礦區(qū)的地質(zhì)勘探程度低，建議提升勘探程度，以減少風(fēng)險(xiǎn)。礦井在今后的開采過程中注意收集地質(zhì)資料，并加以整理，作為現(xiàn)有地質(zhì)資料的補(bǔ)充。</p><p>　　恒姑煤礦開采Ⅱ號(hào)煤層，煤

57、層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，開采技術(shù)條件較好。許可開采標(biāo)高+800-+300m資源量為229.1萬噸，設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為123.335萬噸，資源條件較好</p><p><b>　　第二章 通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p><b>　　2.1通風(fēng)方式：</b></p><p>　　中央式并列通風(fēng)系統(tǒng)建井期限短，初期投資少，出煤快

58、，護(hù)井煤柱較??；但井下風(fēng)流路線長(zhǎng)，阻力大，井底車場(chǎng)附近漏風(fēng)大。一般適用于煤層瓦斯和自然災(zāi)害問題都不嚴(yán)重，埋藏深、傾角大，但走向長(zhǎng)度不大的礦井。</p><p><b>　　2.2通風(fēng)方法：</b></p><p>　　抽出式通風(fēng)方法，主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，風(fēng)流由井下流入風(fēng)機(jī)排出地表。整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處于低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。優(yōu)點(diǎn)：主扇停轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流壓力升高，可

59、能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全，有利于瓦斯管理；外部漏風(fēng)量少，通風(fēng)管理簡(jiǎn)單；與壓入式通風(fēng)相比，不存在向下水平過渡時(shí)期改變通風(fēng)方法的困難。缺點(diǎn)：當(dāng)?shù)孛娲嬖诶细G及采空塌陷區(qū)并和開采裂隙溝通時(shí)，會(huì)把其中的有害氣體抽到井下，并降低回采工作面的風(fēng)量。根據(jù)本采區(qū)實(shí)際，地面并不存在老窯及采空塌陷區(qū)，故前述缺點(diǎn)在本采區(qū)不予考慮。</p><p>　　壓入式通風(fēng)方法，主要通風(fēng)機(jī)安設(shè)在進(jìn)風(fēng)井口，風(fēng)流由地面流入風(fēng)機(jī)進(jìn)入井下。整個(gè)通

60、風(fēng)系統(tǒng)處于高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ恼龎籂顟B(tài)。優(yōu)點(diǎn)：節(jié)省風(fēng)井場(chǎng)地，施工方便，主要通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)少，管理方便；開采淺部煤層時(shí)采區(qū)準(zhǔn)備較容易，工程量少，工期短，出煤快；可用一部分回風(fēng)把老窯及采空塌陷區(qū)有害氣體壓到地面。缺點(diǎn)：井口房、井底煤倉(cāng)及裝載硐室漏風(fēng)大，管理困難；風(fēng)阻大，風(fēng)量調(diào)節(jié)困難；由淺部的壓入式過渡到深部水平的抽出式時(shí)改造工程量大，過渡期長(zhǎng)，通風(fēng)管理困難；當(dāng)主扇停轉(zhuǎn)時(shí)，井下風(fēng)流壓力降低，可能自短時(shí)間內(nèi)引起采空區(qū)或封閉區(qū)的瓦斯大量涌出；主要通風(fēng)機(jī)

61、位于工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)有噪音。一般認(rèn)為：壓入式通風(fēng)不宜用于高瓦斯礦井。本礦為高瓦斯突出礦井，不宜采用壓入式通風(fēng)。再者地面并不存在老窯及采空塌陷區(qū)，故前述優(yōu)點(diǎn)在本采區(qū)不是特別突出。而壓抽混合式使用的通風(fēng)機(jī)設(shè)備較多，管理復(fù)雜。在此不予考慮。</p><p>　　綜上所述，本采區(qū)選用抽出式通風(fēng)方法更為合理。</p><p><b>　　2.3采面通風(fēng)方式</b></p>

62、<p>　　采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的主要組成單元，也是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，它包括采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)和工作面進(jìn)、回風(fēng)巷道的布置方式，采區(qū)通風(fēng)路線的鏈接形式，以及采區(qū)通風(fēng)設(shè)備和通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置等基本內(nèi)容。它主要取決于采區(qū)巷道布置和采煤方法，同時(shí)要滿足全礦井通風(fēng)的特殊要求。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的合理與否不僅影響采區(qū)內(nèi)的風(fēng)量分配，發(fā)生事故時(shí)的風(fēng)流控制，生產(chǎn)的順利完成，而且影響到全礦井的通風(fēng)質(zhì)量和安全狀況。</p>&l

63、t;p>　　在通風(fēng)系統(tǒng)中要能保證采區(qū)風(fēng)流的穩(wěn)定性，盡量避免角聯(lián)風(fēng)路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，新鮮風(fēng)流在風(fēng)路上被加熱和污染的程度小，回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)該獨(dú)立通風(fēng)，采區(qū)布置獨(dú)立的回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)既要保證質(zhì)量，安全可靠，又要經(jīng)濟(jì)合理。</p><p>　　2.3.1回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　工作面通風(fēng)方式的選擇與回風(fēng)的順序、通風(fēng)能力和巷道布置有關(guān)。目前工

64、作面通風(fēng)系統(tǒng)形式主要有“U”、“W”形等。各通風(fēng)系統(tǒng)示意圖優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件</p><p>　?。?）U通風(fēng)方式優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件</p><p>　　在區(qū)內(nèi)后退式回采方式中，這種通風(fēng)方式具有風(fēng)流系統(tǒng)簡(jiǎn)單、漏風(fēng)小等優(yōu)點(diǎn)，但風(fēng)流線路長(zhǎng)，變化大。工作面上偶角易積聚瓦斯，工作面進(jìn)風(fēng)巷一次掘進(jìn)，維護(hù)量大。這種通風(fēng)方式，如果瓦斯不太大，工作面通風(fēng)能滿足要求，即可采用。</p><p

65、>　?。?）W通風(fēng)方式優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件</p><p>　　當(dāng)采用對(duì)拉式工作面時(shí)，可以采用上下平巷同時(shí)進(jìn)風(fēng)和中間巷道回風(fēng)的方式。采用此種方式有利于滿足上下工作面同采，實(shí)現(xiàn)集中生產(chǎn)的需要。這種通風(fēng)方式的主要特點(diǎn)是不用設(shè)置第二條風(fēng)道；若上下端平巷進(jìn)風(fēng)，在該巷只撤、安裝維護(hù)采煤設(shè)備等又良好的環(huán)境，同時(shí)，易于稀釋工作面瓦斯，使上偶角瓦斯不易于積聚，排放炮煙、煤塵速度快。</p><p>　　

66、2.3.2回采工作面風(fēng)流方向</p><p><b>　?。?）上行通風(fēng)</b></p><p>　　適用條件：在煤層傾角大于12°的回采工作面，應(yīng)采用上下通風(fēng)。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：瓦斯自然流動(dòng)方向和風(fēng)流方向一致，有利于較快地降低工作面瓦斯?jié)舛?。工作面平巷中的運(yùn)輸設(shè)備處于新鮮風(fēng)流中，安全性好。</p><p

67、>　　缺點(diǎn)：風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，引起煤塵飛揚(yáng)，增加了回采工作面的進(jìn)風(fēng)流中煤塵濃度；同時(shí)，煤炭在運(yùn)輸中放出的瓦斯又隨風(fēng)流帶到回采工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)舛?。運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)多產(chǎn)生的熱量隨風(fēng)流散發(fā)到回采工作面，使工作面氣溫升高。</p><p><b>　?。?）下行通風(fēng)</b></p><p>　　適用條件：在沒有煤（巖）與沼氣（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的、傾角小

68、于12°的煤層中，可考慮采用下行通風(fēng)。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：工作面下行通風(fēng)，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟韧?，不易出現(xiàn)瓦斯分層流動(dòng)和瓦斯積聚，還可以減少煤塵含量，降低水砂充填工作面的空氣溫度，有利于提高工作面的產(chǎn)量。</p><p>　　缺點(diǎn)：采用下行風(fēng)時(shí)，運(yùn)輸設(shè)備處于回風(fēng)巷中，安全性較差，下行風(fēng)發(fā)生瓦斯爆炸的可能性要比上行風(fēng)可能性大。</p><p&

69、gt;　　綜上所述，確定該礦回采工作面為上行通風(fēng)。</p><p>　　2.3.3 通風(fēng)構(gòu)筑物</p><p>　　因?yàn)樯a(chǎn)的需要，井下巷道是縱橫交錯(cuò)彼此貫通。為了使井下各用風(fēng)地點(diǎn)得到所需要的風(fēng)量，保證風(fēng)流按預(yù)定的通風(fēng)路線，就必須在某些通風(fēng)巷道的交叉口附近巷道設(shè)置通風(fēng)設(shè)施，如風(fēng)橋、擋風(fēng)墻、風(fēng)門等，以控制風(fēng)流，為了防止這些設(shè)施漏風(fēng)或風(fēng)流短路，要求對(duì)通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行正確的設(shè)計(jì)，合理的選擇形式及位置

70、，保證通風(fēng)設(shè)施的可靠性。</p><p><b>　?。?）風(fēng)橋</b></p><p>　　在進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)流平面交叉的巷道處，必須設(shè)置風(fēng)橋，風(fēng)橋使兩支相叉的風(fēng)流隔開，使之構(gòu)成立體交叉風(fēng)路的通風(fēng)設(shè)施。</p><p><b>　?。?）擋風(fēng)墻</b></p><p>　　在需要截?cái)囡L(fēng)流和不通行的巷道內(nèi)

71、可以設(shè)置擋風(fēng)墻，按其服務(wù)年限長(zhǎng)短分為永久性和暫時(shí)性。</p><p><b>　?。?）風(fēng)門</b></p><p>　　風(fēng)門是建筑在人員和礦車需要通過的巷道，而又不允許風(fēng)流通過的巷道，按其規(guī)定要建兩座風(fēng)門，其間距要大于運(yùn)輸車輛的長(zhǎng)度，以便一座風(fēng)門啟動(dòng)時(shí)，另一座風(fēng)門能夠關(guān)閉，不至于形成風(fēng)流短路。分為普通風(fēng)門和自動(dòng)啟動(dòng)風(fēng)門兩種。</p><p>

72、<b>　?。?）調(diào)節(jié)風(fēng)窗</b></p><p>　　調(diào)節(jié)風(fēng)窗用以增加巷道的局部阻力，以調(diào)節(jié)用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量，本設(shè)計(jì)主要通風(fēng)機(jī)采用抽出式工作方法，調(diào)節(jié)風(fēng)窗全部設(shè)在回風(fēng)道中。</p><p>　　第三章 礦井需風(fēng)量計(jì)算與分配</p><p>　　采煤工作面瓦斯涌出量為16.75 m3/t、絕對(duì)瓦斯涌出量為2.85m3/min；單個(gè)掘進(jìn)工作面絕

73、對(duì)瓦斯涌出量為0.58 m3/min；礦井相對(duì)瓦斯涌出量為39.32 m3/t，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為7.45 m3/min。</p><p>　　礦井最大作業(yè)人數(shù)為50人。其中采煤工作面組長(zhǎng)2人、放炮工4人、瓦檢員2人、電工4人、裝煤工8人、運(yùn)矸員10人，總計(jì)30人。兩個(gè)掘進(jìn)工作面，共20人。炮掘工作面組長(zhǎng)1人、放炮工1人、瓦檢員1人、電工1人、裝巖工2人、運(yùn)矸員4人，總計(jì)10人。兩個(gè)掘進(jìn)工作面，共20人。<

74、;/p><p>　　礦井掘進(jìn)工作面每次爆破的炸藥量10斤。</p><p><b>　　3.1需風(fēng)量計(jì)算</b></p><p>　　(1)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算</p><p>　　Q礦井=4×N×K </p><p>&l

75、t;b>　　式中：</b></p><p>　　Q礦井—全礦井所需風(fēng)量，m³/min；</p><p>　　N—井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，采煤工作面和掘進(jìn)工作面的人數(shù)之和共有50個(gè)人；</p><p>　　K—礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均勻等因素。采用壓入或中央并列式通風(fēng)時(shí)，可取1.20～1.25；采用中央分列式或混合式通風(fēng)時(shí)，

76、可取1.15～1.20；采用對(duì)角式或分區(qū)式通風(fēng)時(shí)，可取1.10～1.15。上述備用系數(shù)在礦井產(chǎn)量T>=90萬t/a時(shí)取小值；T＜90萬t/a時(shí)取大值。該礦通風(fēng)方式是中央并列式，礦井產(chǎn)量T＜90萬t/a，故取大值，故取1.25。</p><p>　　則：Q礦井=4×N×K= 4×50×1.25=250m³/min=4 .167m³/s。</p&

77、gt;<p>　　(2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量的總和計(jì)算</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　∑Q采—采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m³/min；</p><p>　　∑Q掘—掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m³/min；</p><p>　　∑Q硐—

78、獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量總和，m³/min；</p><p>　　∑Q其他—除采掘硐室外其他需風(fēng)量總和，m³/min；</p><p>　　K—礦井通風(fēng)系數(shù)，K∈[1.1，1.25]；本設(shè)計(jì)取1.25。</p><p>　?、俨擅汗ぷ髅嫘栾L(fēng)量計(jì)算：</p><p>　　a.按工作面瓦斯涌出量計(jì)算</p><

79、;p>　　Q采=100×q采×Kc </p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q采—采煤工作面需風(fēng)量，m³/min；</p><p>　　q采—采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，m³/min；</p><p>　　K

80、c—工作面因瓦斯涌出不均勻的的備用系數(shù)，一采區(qū)布置工作面為炮采面，可取1.4～2.0；</p><p>　　可采2號(hào)煤層工作面絕對(duì)瓦斯涌出量為2.85m³/min，經(jīng)抽放后（瓦斯抽放率取30%），工作面瓦斯涌出量為1.995 m³/min，配風(fēng)量為：</p><p>　　Q采=100×q采×Kc=100×1.995×2.0=399

81、m³/min=6.65m³/s。</p><p>　　b.按工作面溫度計(jì)算</p><p>　　Q采=60VcScKi</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Vc—回采工作面適宜風(fēng)速，采面溫度為21°，Vc取1.0～1.5m/s，本設(shè)計(jì)取1.5m/s；</p&

82、gt;<p>　　Sc—回采工作面平均有效斷面積，m²；首采工作面為炮采工作面，最大控頂距為4.20m，最小控頂距3.20m，平均采高1.24m，按照最大和最小控頂距的斷面積的平均值計(jì)算：Sc =（1.24×3.20+1.24×4.20）÷2=4.59 m²；</p><p>　　Ki—工作面長(zhǎng)度系數(shù)；</p><p>　　困

83、難時(shí)期工作面長(zhǎng)度為103/cos25=113.64m，根據(jù)教材P163知Ki取1.0；</p><p>　　容易時(shí)期工作面長(zhǎng)度為57/cos25=62.89m，同樣知Ki取0.9；</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　困難時(shí)期：Q采=60×1.5×4.59×1.0=413.1 m³

84、;/min=7.89m³/s。</p><p>　　容易時(shí)期：Q采=60×1.5×4.59×0.9=371.79 m³/min=6.20m³/s。</p><p>　　c.按人數(shù)計(jì)算實(shí)際風(fēng)量</p><p>　　Q采=4×N </p><p>　

85、　N—采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人；本礦取30人；</p><p>　　則：Q采=4×30=120m³/min=2 m³/s。</p><p><b>　　d.按風(fēng)速驗(yàn)算</b></p><p>　　本礦井為煤與瓦斯突出區(qū)域，綜合考慮瓦斯涌出量和工作面風(fēng)速要求，確定工作面采用“U”型通風(fēng)方式，一采區(qū)回采工作面風(fēng)

86、量取7.89m³/s。根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，回采工作面最低風(fēng)速為0.25m/s，最高風(fēng)速為4m/s的要求井下驗(yàn)算。即回采工作面風(fēng)量應(yīng)滿足：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Sc——第i個(gè)采煤工作面的平均有效通風(fēng)斷面積，取4.59㎡； </p><p>　　即：15×4.59＝68.85m³

87、;/min＝1.15m³/s≤7.89m³/s</p><p>　　240×4.59＝1101.6m³/min＝18.36m³/s≥7.89m³/s</p><p>　　滿足《煤礦安全規(guī)程》對(duì)風(fēng)速的要求。</p><p>　　所以取a、b、c所得的風(fēng)量的最大值6.89m³/s、6.20 m

88、9;/s分別作為采煤工作面困難、容易時(shí)期的需風(fēng)量。</p><p><b>　?、诰蜻M(jìn)實(shí)際需要風(fēng)量</b></p><p>　　a.按掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量計(jì)算風(fēng)量</p><p>　　Q掘=100 q掘×Kd</p><p><b>　　式中：</b></p><p&g

89、t;　　Q掘—掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量，m³/min；</p><p>　　q掘—掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量，兩個(gè)掘工作面總瓦斯涌出量都為0.58m³/min，經(jīng)抽放后（瓦斯抽放率取30%），兩個(gè)掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量都為0.406m3/min；</p><p>　　Kd—掘進(jìn)工作面因瓦斯涌出不均勻的的備用系數(shù)，炮掘Kd取1.8～2.0,本礦取2.0。</p>&

90、lt;p>　　則：Q掘=100×0.406×2.0=101.5m³/min=1.692m³/s。</p><p>　　b.掘工作面按炸藥使用量計(jì)算風(fēng)量</p><p>　　Aj—掘進(jìn)工作面每一次爆破使用最大炸藥量，kg；根據(jù)所掘巷道斷面及炮眼布置情況計(jì)算，本礦取10kg；</p><p>　　b—每公斤炸藥爆破后生成的當(dāng)

91、量CO量，根據(jù)炸藥有毒氣體國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，b=0.1 m³/kg；</p><p>　　t—通風(fēng)時(shí)間，一般取20～30min；本礦取20min。</p><p>　　c—爆破通風(fēng)后允許工人進(jìn)入工作面的CO濃度，取c=0.02%。</p><p>　　Q掘=（10×0.1）÷（25×0.02%）=200 m³/min=3.3

92、3 m³/s </p><p>　　兩個(gè)掘進(jìn)面，計(jì)算風(fēng)量為6.67 m³/s。</p><p>　　c.按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算</p><p>　　Qei=Qfi×Ii×Kf</p><p><b>　　式中： </b></p><p>　　Qfi

93、—掘進(jìn)工作面局部風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　Ii—同時(shí)使用局扇臺(tái)數(shù)，臺(tái)；</p><p>　　Kf—為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，進(jìn)風(fēng)巷中有瓦斯取1.3，無瓦斯取1.2。</p><p>　　因?yàn)椋篞fi =max(Qj1，Qj2)=380 m3/min</p><p>　　所以: Qj3= Qei=Qfi&#

94、215;Ii×Kf = 380×1×1.2= 456m3/min=7.6m3/s</p><p>　　d.按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算Q采</p><p>　　《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，掘進(jìn)巷道最低風(fēng)速為：無瓦斯涌出時(shí)0.15m/s、有瓦斯涌出時(shí)為0.25m/s,最高風(fēng)速為4m/s。 掘進(jìn)巷道為煤巷，煤巷、半煤巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足：</p><p>

95、;　　Sj——掘進(jìn)工作面巷道過風(fēng)斷面，m²；本礦取5.21m²。</p><p>　　運(yùn)輸順槽：15×5.21＝78.15m³/min ＝1.3m³/s，240×5.21＝1250.4m³/min＝ 20.84m³/s，</p><p>　　回風(fēng)順槽：15×5.21＝78.15m³/min

96、＝1.3m³/s，240×5.21＝1250.4m³/min ＝20.84m³/s，設(shè)計(jì)滿足要求。</p><p>　　綜上所述，掘進(jìn)工作面需風(fēng)量取計(jì)算的最大值</p><p>　　Q掘=7.6m3/s</p><p>　?、垌鲜夜╋L(fēng)量：爆破材料發(fā)放硐室：考慮礦井井田面積小，礦井僅在地面設(shè)炸藥庫(kù)和雷管室，井下不設(shè)爆破材料發(fā)放硐

97、室。二采區(qū)困難時(shí)期有一個(gè)消防材料庫(kù)也需要獨(dú)立通風(fēng)，又本礦井規(guī)模不大，硐室可只在井下設(shè)置水泵房一個(gè)硐室。按經(jīng)驗(yàn)硐室配風(fēng)量可為：</p><p>　　容易時(shí)期：2 m³/s；困難時(shí)期：4 m³/s</p><p>　?、芷渌攸c(diǎn)供風(fēng)量：其他地點(diǎn)風(fēng)量按照采煤、掘進(jìn)、硐室風(fēng)量總和的10%計(jì)算。</p><p><b>　　則：</b>

98、;</p><p>　　困難時(shí)期：∑Q其他=（6.67+7.89+4）×10%=1.74m³/s。</p><p>　　容易時(shí)期：∑Q其他=（6.20+6.67+2）×10%=1.49m³/s。</p><p><b>　　礦井通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算：</b></p><p><b&g

99、t;　　本礦K取1.25</b></p><p><b>　　則：</b></p><p>　　困難時(shí)期：Q=（6.67+7.89+4+1.74）×1.25=25.87m³/s。</p><p>　　容易時(shí)期：Q=（6.20+6.67+2+1.49）×1.25=21.44m³/s。</p

100、><p>　　經(jīng)上述兩種方法計(jì)算后，因?yàn)?5.87>3.60m³/s、21.44>3.60 m³/s，因此礦井通風(fēng)總風(fēng)量則確定為：</p><p>　　困難時(shí)期：Q=26.0 m³/s；容易時(shí)期：Q=22.0 m³/s。</p><p><b>　　3.2風(fēng)量分配</b></p>&

101、lt;p>　　1.礦井風(fēng)量分配原則</p><p>　?。?）分配到各用風(fēng)地點(diǎn)的風(fēng)量應(yīng)不低于計(jì)算出的需風(fēng)量</p><p>　?。?）為維護(hù)巷道，保證行人安全，所有巷道都應(yīng)分配一定的風(fēng)量。</p><p>　?。?）風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井上各處瓦斯?jié)舛?、有毒有害氣體、風(fēng)速等滿足《規(guī)程》對(duì)風(fēng)速的要求。</p><p>　　2.礦井風(fēng)量分配方

102、法</p><p>　?。?）當(dāng)?shù)V井總風(fēng)量確定以后，按采區(qū)布置圖給各回采面、掘進(jìn)面、硐室分配風(fēng)量</p><p>　?。?）從總風(fēng)量中減去各回采面、掘進(jìn)面、硐室的用風(fēng)量，余上的風(fēng)量按采區(qū)產(chǎn)量、采掘面數(shù)目、硐室數(shù)目等分配到各采區(qū)。再按一定比例將這部分風(fēng)量分配到其他用風(fēng)地點(diǎn)。用于維護(hù)巷道和行人安全。</p><p><b>　　3.礦井風(fēng)量分配</b&g

103、t;</p><p>　　礦井總風(fēng)量確定后，應(yīng)將其分配到各用風(fēng)地點(diǎn)，風(fēng)量分配后應(yīng)保證井下各處瓦斯?jié)舛?，有害氣體濃度，風(fēng)速滿足采礦工程、《規(guī)程》的各項(xiàng)要求。本礦設(shè)計(jì)風(fēng)量如下。</p><p>　　礦井通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)量分配結(jié)果如表3.2</p><p>　　表3.2 通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)量分配表</p><p>　　按照上述原則礦井通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量分

104、配結(jié)果如表3.1</p><p>　　表3.1 通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量分配表</p><p>　　今后在實(shí)際生產(chǎn)中，必須根據(jù)礦井實(shí)際情況安裝調(diào)風(fēng)設(shè)施以滿足工作面的風(fēng)量分配與產(chǎn)量相一致，當(dāng)采掘面瓦斯涌出量較大時(shí)，應(yīng)視實(shí)際適當(dāng)降低產(chǎn)量及掘進(jìn)速度。</p><p>　　若礦井通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)生變化，必須重新進(jìn)行通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及風(fēng)量計(jì)算，保證礦井通風(fēng)安全，以風(fēng)定產(chǎn)。</p>

105、<p>　　第四章 礦井通風(fēng)阻力與通風(fēng)特性</p><p>　　4.1容易及困難時(shí)期阻力路線確定</p><p>　　4.1.1礦井通風(fēng)容易時(shí)期阻力路線為：</p><p>　　主斜井→井底車場(chǎng)→總運(yùn)輸巷→一采區(qū)下山上部車場(chǎng)→一采區(qū)運(yùn)輸下山→一采區(qū)中部車場(chǎng)→1201運(yùn)輸巷→1201工作面→1201回風(fēng)巷→一采區(qū)回風(fēng)下山→總回風(fēng)巷→回風(fēng)斜井→引風(fēng)道→地

106、面</p><p>　　4.1.2礦井通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)路線為：</p><p>　　主斜井→井底車場(chǎng)→消防材料庫(kù)→二采區(qū)運(yùn)輸下山→2206運(yùn)輸巷→2206工作面→2206回風(fēng)巷→二采區(qū)回風(fēng)下山→井底聯(lián)絡(luò)巷→總回風(fēng)巷→回風(fēng)斜井→引風(fēng)道→地面</p><p>　　4. 2礦井通風(fēng)阻力與通風(fēng)特性</p><p>　　礦井服務(wù)年限不長(zhǎng)，應(yīng)選擇達(dá)到設(shè)計(jì)

107、產(chǎn)量后通風(fēng)容易和 通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，沿著這兩條風(fēng)路，分別計(jì)算各段井巷的通風(fēng)阻力，然后累加起來，便得出這兩個(gè)時(shí)期的井巷通風(fēng)總阻力。據(jù)此，所選用的主要通風(fēng)機(jī)既能滿足通風(fēng)困難時(shí)期的要求，又能做到在通風(fēng)容易時(shí)期使用合理，其它時(shí)期就無須計(jì)算。</p><p>　　風(fēng)流流動(dòng)時(shí)，必須具有一定的能量（通風(fēng)壓力），用以克服井巷及空氣分子之間的摩擦對(duì)風(fēng)流所產(chǎn)生的阻力。由通風(fēng)機(jī)或自然因素造成的通風(fēng)壓力與礦井的通風(fēng)阻力

108、因次相同，數(shù)值相等，方向相反。因此，在通風(fēng)設(shè)計(jì)中，計(jì)算出礦井通風(fēng)阻力的大小，就能確定所需通風(fēng)壓力的大小，并以此作為選擇通風(fēng)設(shè)備的依據(jù)。</p><p>　　4.2.1摩擦阻力計(jì)算</p><p>　　摩擦阻力的計(jì)算公式為：</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　h摩—摩擦阻力，Pa，；</

109、p><p>　　α—摩擦阻力系數(shù)，N·s2·m-4；</p><p><b>　　L—井巷長(zhǎng)度，m；</b></p><p>　　P—井巷凈斷面周長(zhǎng)，m； </p><p>　　Q—通過井巷的風(fēng)量，m³/s；</p><p>　　S—井巷凈斷面，㎡；</p>

110、<p>　　R—井巷摩擦風(fēng)阻，N·s2·m-8；</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期的阻力計(jì)算如表4.4。</p><p>　　表4.4 礦井通風(fēng)容易時(shí)期阻力表</p><p>　　則通風(fēng)困難時(shí)期的阻力計(jì)算如表4.3</p><p>　　表4.3 礦井通風(fēng)困難時(shí)期阻力表</p><p>

111、　　所以礦井通風(fēng)阻力為：</p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)阻力為781.64Pa；</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)阻力為404.74Pa。</p><p>　　4.2.2局部阻力計(jì)算</p><p>　　本礦局部阻力主要產(chǎn)生在礦井進(jìn)風(fēng)井口、主斜井與與區(qū)段回風(fēng)石門交匯處、區(qū)段石門與采面運(yùn)輸順槽連接處、運(yùn)輸順槽到采面的轉(zhuǎn)彎處、采面到回風(fēng)

112、順槽的轉(zhuǎn)彎處、回風(fēng)順槽到回風(fēng)斜井的交匯處、回風(fēng)斜井與引風(fēng)道的交匯處。</p><p>　　本礦井的局部阻力按照經(jīng)驗(yàn)算法計(jì)算，通風(fēng)容易時(shí)期按摩擦阻力的10%～15％估計(jì)，本礦取10%，通風(fēng)困難時(shí)期按摩擦阻力的10％估計(jì)。</p><p><b>　　則：</b></p><p>　　通風(fēng)困難時(shí)期的總阻力為：</p><p>

113、;　　hme=781.64×(1+10%)=859.804Pa；</p><p>　　通風(fēng)容易時(shí)期的總風(fēng)阻為</p><p>　　hmd=404.74×(1+10%)=465.451 Pa；</p><p>　　礦井采用中央抽出式通風(fēng)，礦井采用兩臺(tái)通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。</p><p>　　4.3風(fēng)機(jī)服務(wù)范圍確定</p>

114、;<p>　　各類風(fēng)機(jī)的服務(wù)范圍如下：</p><p>　　主要通風(fēng)機(jī)服務(wù)一、二采區(qū)。</p><p>　　二臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)服務(wù)一個(gè)掘進(jìn)工作面，一臺(tái)備用、一臺(tái)工作。兩個(gè)掘進(jìn)頭所以需要4臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)。</p><p>　　根據(jù)本采區(qū)的實(shí)際情況，不需要輔助通風(fēng)機(jī)。</p><p>　　第五章 通風(fēng)設(shè)備選型</p>&l

115、t;p>　　通風(fēng)設(shè)備選型由局部通風(fēng)設(shè)備選型和主要通風(fēng)設(shè)備選型兩部分組成。</p><p>　　通風(fēng)設(shè)備選型包括選擇通風(fēng)機(jī)和相應(yīng)的電動(dòng)機(jī)，須先選擇通風(fēng)機(jī)，然后選擇電動(dòng)機(jī)。不管是主扇還是局扇，每處都應(yīng)該有兩套，以一用一備。</p><p>　　5.1局部通風(fēng)機(jī)選型</p><p><b>　　5.1.1初選風(fēng)筒</b></p>

116、<p>　　運(yùn)輸順槽掘、回風(fēng)順槽掘進(jìn)長(zhǎng)度，則工作面巷道長(zhǎng)度按照L=760m算，則漏風(fēng)率：</p><p>　　初選風(fēng)筒直徑D=800mm，R100=6 N·s2·m-8。</p><p>　　5.1.2局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量</p><p><b>　　風(fēng)機(jī)風(fēng)量：</b></p><p><b

117、>　　式中：</b></p><p>　　Qf——風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m³/min；</p><p>　　Qh——掘進(jìn)風(fēng)機(jī)的出口風(fēng)量，Q掘=330m³/min；</p><p>　　則Qf=330÷（1-15.2%）=389.151m³/min；</p><p><b>　　平均風(fēng)量：

118、</b></p><p>　　= </p><p>　　則Qa=358.357 m³/min；初選FBD №6.0/2×15型局部通風(fēng)機(jī)YDK56-4-No17型通風(fēng)機(jī)，風(fēng)量范圍為270～460m³/min。</p><p>　　5.1.3局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)阻</p><p>

119、;　　D=800mm時(shí)， N·s2·m-8；</p><p>　　通風(fēng)阻力hr=R×Qa2=1626.65Pa</p><p>　　513pa＜1626.65pa＜5330pa,符合要求；</p><p>　　若D=600mm， Pa，不符合要求；</p>

120、<p>　　若D=1000mm， Pa，不符合要求。</p><p>　　按照掘進(jìn)面風(fēng)量處在通風(fēng)機(jī)風(fēng)量60%～80％段且計(jì)算掘進(jìn)通風(fēng)阻力低于通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓80％以下選取局部通風(fēng)機(jī)，所選局部風(fēng)機(jī)型號(hào)為FBD №6.0/2×15，配用電機(jī)型號(hào)為YBF 160L-2，功率為2×15KW。風(fēng)機(jī)的最大風(fēng)量為420m³

121、;/min，最小風(fēng)量為240m³/min，掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量在局部通風(fēng)機(jī)范圍內(nèi)，滿足要求。掘進(jìn)工作面利用局部通風(fēng)機(jī)壓入式通風(fēng)，使用長(zhǎng)距離通風(fēng)的抗靜電、阻燃性能風(fēng)筒，風(fēng)筒直徑為800mm。掘進(jìn)面布置雙風(fēng)機(jī)雙電源，局部風(fēng)機(jī)管理采用“三專兩閉鎖”（ 三專：專用變壓器、專用開關(guān)、專用回路；兩閉鎖：風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖）。</p><p>　　5.2主要通風(fēng)機(jī)選型</p><p>　　恒姑