礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì).doc

礦 井 通 風(fēng) 課 程 設(shè) 計(jì)前 言3設(shè)計(jì)說明 41 礦井概述及井田地質(zhì)特征51.1 礦區(qū)位置、交通及自然地理概況51.1.1 礦井位置與交通51.1.2 礦區(qū)自然地理地形61.2 井田概況與地質(zhì)構(gòu)造61.2.1 井田范圍概況61.2.2 井田主要地質(zhì)構(gòu)造71.2.3 地層特征71.3 井田煤層與煤質(zhì)81.3.1 井田煤層8 1.3.2 水文地質(zhì)條件91.4 煤層瓦斯、煤塵及煤層發(fā)火規(guī)律101.4 瓦斯、煤塵及煤的自燃傾向性10 2 井田開拓112.1井田境界、儲量、設(shè)計(jì)能力及服務(wù)年限112.1.1井田境界112.1.2井田儲量112.1.3礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限132.2井田開拓方式142.2.1礦井開拓方式的確定142.2.2井筒形式152.2.3 井底車場及硐室15 3 采煤方法和采區(qū)巷道布置17 3.1 采煤方法173.1.1 采煤工藝173.1.2 回采工藝和開采順序的確定193.2 采區(qū)巷道布置203.2.1采區(qū)上山布置203.2.2.區(qū)段平巷布置203.2.3采區(qū)車場布置213.2.4采區(qū)硐室簡介223.3礦井生產(chǎn)系統(tǒng)233.3.1礦井運(yùn)輸系統(tǒng)233.3.2礦井運(yùn)料系統(tǒng)233.3.3礦井通風(fēng)系統(tǒng)23 4 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)234.1 通風(fēng)系統(tǒng)的確定234.1.1 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)概述234.1.2通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和要求234.1.3 選擇通風(fēng)系統(tǒng)主要考慮因素244.1.4 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定254.2 風(fēng)量計(jì)算324.2.1 風(fēng)量計(jì)算324.2.2風(fēng)量的調(diào)節(jié)方法與措施374.3 礦井總風(fēng)量的分配374.3.1分配原則374.3.2分配的方法374.3.3風(fēng)量分配384.4礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算394.4.1計(jì)算原則394.4.2摩擦阻力的計(jì)算394.4.3等積孔的計(jì)算42 5 通風(fēng)設(shè)備的選擇42 5.1選擇主要通風(fēng)機(jī)435.1.1通風(fēng)設(shè)備選型的要求435.1.2主要通風(fēng)機(jī)的選擇435.1.3初選通風(fēng)機(jī)445.1.4風(fēng)機(jī)的實(shí)際工況點(diǎn)46 5.2電動機(jī)的選擇47 5.3礦井通電費(fèi)用計(jì)算48總結(jié)49參考文獻(xiàn)49 前 言礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)是一個重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)和運(yùn)用所學(xué)的理論知識解決實(shí)際問題能力的有效手段。（1）本設(shè)計(jì)將系統(tǒng)地介紹張集礦井的開拓開采、礦井通風(fēng)等工程技術(shù)及相關(guān)的措施，并對礦井的原始地質(zhì)條件適當(dāng)變更和簡化，做出新井設(shè)計(jì)，其中重點(diǎn)在于礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)。（2）本設(shè)計(jì)將合理地確定礦井開拓開采系統(tǒng)，再經(jīng)過技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，合理選擇通風(fēng)系統(tǒng)。進(jìn)行礦井風(fēng)量和通風(fēng)阻力計(jì)算，確定礦井不同生產(chǎn)時期的主要通風(fēng)參數(shù)，選擇主要通風(fēng)機(jī)及其配套設(shè)備?？傊?，該設(shè)計(jì)符合相關(guān)規(guī)定，數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，符合國家政策和相關(guān)規(guī)定，切合實(shí)際，在生產(chǎn)實(shí)踐中具有可行性。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井工作地點(diǎn)供給新鮮空氣、以供給人員呼吸，并稀釋和排除井下各種有毒有害氣體和礦塵，創(chuàng)造良好的礦內(nèi)工作環(huán)境，保障井下作業(yè)人員的身體健康和勞動安全。這種利用機(jī)械或自然通風(fēng)為動力，使地面空氣進(jìn)入井下，并在井巷中做定向和定量的流動，最后將污濁空氣排出礦井的全過程稱為礦井通風(fēng)。包括進(jìn)、回風(fēng)井的布置方式，主要通風(fēng)機(jī)的工作方法，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)流控制設(shè)施的總稱。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是礦井設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，因此必須周密考慮，精心設(shè)計(jì)，力求實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。其設(shè)計(jì)是否合理對全礦井的安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益具有長期而重要的影響。 礦 井 通 風(fēng) 課 程 設(shè) 計(jì) 設(shè)計(jì)說明 本設(shè)計(jì)的張集礦是設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為400萬t/a的新型礦井，設(shè)計(jì)共分為4章：1礦井概述及井田地質(zhì)特征；2井田開拓；3采煤方法和采區(qū)巷道布置；4礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)；張集礦位于安徽省淮南市鳳臺縣城西約20km處。井田內(nèi)共有煤層12層，平均可采總厚度為29.62m，其中主要可采煤層有3層，分別8、11、13號煤層，平均煤層累厚為11.02m，煤系地層傾角一般為310，井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度為中等，瓦斯含量高，煤層有自然發(fā)火危險(xiǎn)，一般發(fā)火期為36個月，煤塵具有強(qiáng)爆炸性，地溫正常，水文地質(zhì)條件為中等偏復(fù)雜。井田走向長10km，傾斜寬6km，總面積為60km2。設(shè)計(jì)井田的工業(yè)儲量8.48億t,可采儲量為6.59億t，其中8號煤層3.22億t，本設(shè)計(jì)礦井針對8號煤層，服務(wù)年限為53.7年。采用立井、主要石門、集中大巷、集中出煤的開拓布置。初期先采中央?yún)^(qū)。既可有效解決因井田面積大、瓦斯含量高而引起的通風(fēng)困難，又有利于避免投產(chǎn)后基建與生產(chǎn)互相影響。中央?yún)^(qū)設(shè)主井、副井、中央風(fēng)井3個井筒，其中主井擔(dān)任全礦井的煤炭提升，不回風(fēng)；副井擔(dān)任全礦井的材料設(shè)備、人員運(yùn) 送和中央?yún)^(qū)矸石的提升，并承擔(dān)中央?yún)^(qū)的進(jìn)風(fēng)；中央?yún)^(qū)的風(fēng)井承擔(dān)中央?yún)^(qū)的回風(fēng)。共劃分8個采區(qū)，采區(qū)均分成4個區(qū)段，投產(chǎn)工作面2個，準(zhǔn)備工作面2個，工作面長為300m。 本井田煤層傾角較平緩，瓦斯較高，布置三條上山，其中運(yùn)輸上山、軌道上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山專用于回風(fēng)。工作面采用走向長壁采煤法，回采順序采用后退式。礦井的通風(fēng)方式為中央邊界抽出式，工作面的通風(fēng)方式為偏Y型。容易時期風(fēng)量為207.35m3/min，阻力為2194.6Pa，困難時期風(fēng)量為207.35m3/min，阻力為2657.7Pa，風(fēng)機(jī)采用FBCDZ-8-NO.28B-2型號風(fēng)機(jī)，噸煤通風(fēng)費(fèi)用為2.44元/t。 1 礦井概述及井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)位置、交通及自然地理概況1.1.1 礦井位置與交通淮南礦業(yè)集團(tuán)張集煤礦位于安徽省淮南市鳳臺縣境內(nèi)，礦區(qū)地處安徽中部偏北，北緯323333、東經(jīng)1162111656。東臨淮南市區(qū)，北依蒙城縣，西接潁上縣，南隔淮河與壽縣相望。礦區(qū)交通便捷，礦區(qū)鐵路在井田北部7km處，淮阜鐵路橫貫境內(nèi)東西，鳳臺、桂集、張集三站鑲嵌其間，東接京滬線，西接京九線。四條省道穿境而過，且有合淮高速公路、合徐高速公路、合阜高速公路可利用，潘謝礦區(qū)公路在井田南部4km處通過?；春铀辖煌òl(fā)達(dá)，有鳳臺港。1.1.2 礦區(qū)自然地理地形1地形地貌淮南煤田地處淮河沖擊平原南部，地勢低平，大部分地區(qū)在海拔25米以下，東南部為低山丘陵地帶，區(qū)內(nèi)溝谷發(fā)育，山勢較為平緩。2地表水系鳳臺縣內(nèi)河流發(fā)達(dá)，主要河流為淮河、西淝河、永幸河、茨淮新河等穿鳳臺縣而過。湖泊有焦崗湖、城北湖、花家湖、姬溝湖等。流經(jīng)張集煤礦邊界的河流是西淝河。河流平穩(wěn)，呈季節(jié)性，在雨季河流較猛，但根據(jù)歷史顯示并無發(fā)生較大水災(zāi)。另外，區(qū)內(nèi)有一常年自流的泉眼，但水量很小，并直接受大氣降雨的影響。1.2 井田概況與地質(zhì)構(gòu)造1.2.1 井田范圍概況井田走向長約10km，傾斜寬約6km，煤層傾角310，平均傾角為7 。煤層埋藏深度上標(biāo)高270m，下標(biāo)高1120m，總面積為60km2。1.2.2 井田主要地質(zhì)構(gòu)造礦區(qū)在大地構(gòu)造上屆淮河臺徹，長期受下降運(yùn)動控制，地面大部分被第四系沖積層覆蓋，新生界松散層厚度197.90m467.80m，平均368.00m，南東薄，西北厚。構(gòu)造形跡則以斷裂構(gòu)造為主，且多隱伏于第四系之下。全區(qū)地勢自西北向東南傾斜，地面自然比降為1/7000至1/10000。井田位于謝橋向斜北翼，地處陳橋背斜東南傾傾端，總體呈扇形展布的單斜構(gòu)造，地層走向呈不完整的弧形轉(zhuǎn)折。地層傾角平緩，東翼一般是35，西翼10左右。綜合鉆探、物探資料分析，全井田共查處斷層7條，主要是井田北部邊緣以及南部向斜軸部附近斷層較為發(fā)育，主體部分構(gòu)造相對較為簡單。1.2.3 地層特征礦區(qū)為新生界第四系沖積層掩蓋，根據(jù)鉆探和井巷揭露資料，其地層自老向新為奧陶系、石炭系、二疊系、古近系、新近系和第四系，主要含煤地層為二疊系山西組及下石盒子組。1奧陶系分布與寒武系大體相同，為淺海相碎屑巖碳酸鹽巖沉積，地層厚度上千米，與下伏寒武系整合接觸。在礦區(qū)范圍內(nèi)為埋藏型，據(jù)區(qū)域資料總厚度約600m，可分為五組七段，由厚層灰?guī)r、白云巖局部夾燧石條帶組成，習(xí)稱“奧灰”，是煤系的基底。該地層內(nèi)巖溶通道發(fā)育，含水性強(qiáng)，其內(nèi)的巖溶裂隙水是構(gòu)成區(qū)域地下水系統(tǒng)的主要水源。2石炭系 中石炭統(tǒng)本溪組，厚度3040m，為淺灰色、灰白色鮞狀鋁質(zhì)泥巖，局部為紫紅色，是相對隔水層。上石炭統(tǒng)太原組，出露于礦區(qū)北、東、東南三面。屬海陸交互相含煤建造，為區(qū)域上主要含煤地層之一。厚約135m，主要由石灰?guī)r、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)砂巖、泥巖及煤線組成，其中發(fā)育薄層灰?guī)r1214層，累計(jì)厚約60m，3層、4層灰?guī)r厚度大，巖溶發(fā)育，含水量豐富，習(xí)稱“太灰”。第1層灰?guī)r為“標(biāo)志層”。3二疊系 下統(tǒng)山西組，出露于礦區(qū)北、東面等地。屬陸相含煤沉積，為區(qū)域上主要賦煤和耐火粘土地層之一。本組厚85135m，主要由泥巖、粉砂巖、砂巖及煤層組成。 下統(tǒng)下石盒子組，本組厚300m，主要由砂巖、泥巖、鋁質(zhì)泥巖及煤層組成，底部為鋁土泥巖。 上統(tǒng)上石盒子組，該組分作四段：第一段由砂質(zhì)泥巖、鋁質(zhì)泥巖、粉細(xì)砂巖、砂質(zhì)泥巖及煤線組成，底部標(biāo)志層為砂巖，巖性及厚度變化均較大。第二段以灰深灰色砂質(zhì)泥巖、紫斑泥巖為主，底部標(biāo)志層為灰白色英砂巖，厚度大，層位穩(wěn)定；第三段由泥巖、砂質(zhì)泥巖夾薄層粉細(xì)砂巖組成，底部標(biāo)志層為灰灰綠色細(xì)、中粒砂巖；第四段由白色砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖組成，底部為灰白色石英砂巖。 上統(tǒng)石千峰組，該組地層在區(qū)內(nèi)較少，底部標(biāo)志層為厚層狀中粗粒石英砂巖。4古近系、新近系、第四系（松散層）新生界厚40400m，分布廣泛，遍及全區(qū)，主要由河湖相的砂層、黏土組成，部分地層含少量砂漿。局部地段的最底部發(fā)育有厚度不等的洪積（泥石流）相沉積層，由黏土、砂礫混合物構(gòu)成，其巖性有雜色礫巖、礫石、碎石、砂礫石及淺黃、棕黃、褐黃、灰褐、青灰色粗砂、中細(xì)砂、粉砂、粘質(zhì)砂土、砂質(zhì)粘土、粘土、黃土等。覆蓋于二疊系之上，使整個煤田為隱伏式煤田。1.3 井田煤層與煤質(zhì)1.3.1 井田煤層井田可采煤層賦存于二疊系的山西組和下石盒子組。可采煤層12層，平均可采總厚29.62m，其中3層主要可采分別13-1、11-2、8-2煤層，平均煤層累厚為11.02m。 18煤層：全區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤質(zhì)穩(wěn)定，本煤層內(nèi)沒有夾矸，煤層厚度3.047.6 m，平均3.82m，視密度為1.4t/m3，頂板為中粗砂巖，平均厚度9.8m，底板為粗砂巖，平均厚度6.5m，下距11號煤層約39m。 211號煤層全區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采煤層，煤層結(jié)構(gòu)較簡單，煤質(zhì)穩(wěn)定，一般泥巖夾矸02層，厚度0.020.06 m，煤層厚1.82.63 m，平均厚度2.42 m，視密度為1.4t/m3，頂板為粉砂巖，平均厚度7.8m，底板粉砂巖，平均厚度20m，下距13號煤層約40m。313號煤層全區(qū)發(fā)育且穩(wěn)定，為本區(qū)主要可采煤層，煤層結(jié)構(gòu)較簡單，煤質(zhì)變化不大，部分?jǐn)?shù)塊段內(nèi)有夾矸，其厚度不超過0.1m，煤層厚度4.04.5m，平均厚度4.28m，視密度為1.4t/m3，頂板為粉細(xì)互層，平均厚度5.4m，底板粉砂巖，平均厚度11.2m。1.3.2 水文地質(zhì)條件本區(qū)煤系均被新生界松散層所覆蓋，松散層厚度197.90m467.80m，平均368.00m，南東薄，西北厚。根據(jù)已勘探數(shù)據(jù)及實(shí)際水文地質(zhì)資料的分析，井田內(nèi)石炭二疊系煤系地層自上而下劃分的主要含水層和隔水層如下：1新生界厚松散層含、隔水層新生界厚40400m，其厚度受古地貌控制。巖性由黏土和砂層交互組成，屬湖泊河床相沉積。按含隔水性可分為三個含水層和三個隔水層，因二隔、三隔均存在缺失或尖滅現(xiàn)象，致使二含、三含在局部地段合并，產(chǎn)生互補(bǔ)關(guān)系。三含在局部地段與煤系砂巖裂隙含水層接觸，存在水力聯(lián)系。2煤系砂巖裂隙含水層二疊系（煤層）地層從含水性來說，由裂隙發(fā)育的砂巖組成含水層，由泥巖、粉砂巖等組成隔水層，各含水層之間均有隔水層，層間承壓裂隙含水層的富水性主要取決于巖層的裂隙發(fā)育程度、連通性及補(bǔ)給條件。區(qū)內(nèi)分布比較穩(wěn)定的含水層四層，編號分別為五含、六含、七含、八含。五含、六含主要由砂巖組成，下距四煤分別為120m和70m，雖然裂隙發(fā)育，但距離主采煤層較遠(yuǎn)，且有隔水層相隔，裂隙水難以直接進(jìn)入礦坑。七含和八含分別是四煤與六煤的頂?shù)装澹瑑蓚€含水層相距約100m。由于多期構(gòu)造運(yùn)動，使頂?shù)装迳皫r裂隙十分發(fā)育，從而構(gòu)成了礦井的主要充水水源。3太原組灰?guī)r巖溶裂隙水煤系下伏的太原組平均總厚約130m，由泥粉砂巖及13層灰?guī)r組成。自上而下為薄層狀灰?guī)r，厚度23m，含水性弱；灰?guī)r，平均厚度10m。裂隙溶洞發(fā)育，含水豐富。該層上距主采煤層有5060m的砂泥巖隔水層，在正常情況下為有效隔水層，使太灰含水層對礦坑充水不會有直接影響。但受采動影響或有構(gòu)造破壞時，在水壓作用下，有可能造成礦坑突水，故太灰含水層是對礦井開采具有威脅的充水水源。1.4 煤層瓦斯、煤塵及煤層發(fā)火規(guī)律1.4 瓦斯、煤塵及煤的自燃傾向性根據(jù)勘探的地質(zhì)資料顯示，瓦斯相對涌出量為10.3912.64 m3/t，煤層平均相對瓦斯涌出量11m3/t，其中主采的8號煤層瓦斯相對涌出量為10.8912.48m3/t，根據(jù)煤礦安全規(guī)程（以下簡稱規(guī)程）界定該礦井為高瓦斯礦井。絕對二氧化碳涌出量為30.25m3/min，相對涌出量為5.51 m3/t。本礦井煤塵具有爆炸性，爆炸指數(shù)10.713.4。11號煤層易自燃，自然發(fā)火期為36個月。 2 井田開拓2.1井田境界、儲量、設(shè)計(jì)能力及服務(wù)年限2.1.1井田境界本設(shè)計(jì)井田境界，北以-270m煤層露頭線為邊界。全礦井走向約10km，傾向約6km，煤層平均傾角7，井田面積約為60km2。2.1.2井田儲量1工業(yè)儲量本礦主要可采煤層8平均厚3.8m，可采煤層11平均厚2m，可采煤層13平均厚4.2m，煤容重為1.4 t/m3。g1= SMd/cosa1061063.81.4/cos732242.42萬tg2= SMd/cosa1061062.41.4/cos716969.69萬tg3= SMd/cosa1061064.21.4/cos735636.36萬tg=g1+g2+g3=32242.42+16969.69+35636.36=84848.47萬t其中：g礦井的工業(yè)儲量，t；S井田的水平面積，m2；M煤層的可采厚度，m；d煤的容重，d1.4 t/m3；煤層傾角，7。2可采儲量（1）邊界煤柱（含邊界斷層煤柱）根據(jù)國家煤礦設(shè)計(jì)的相關(guān)規(guī)定以及煤礦工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范（以下簡稱設(shè)計(jì)規(guī)范）規(guī)定，邊界煤柱的留設(shè)在3050 m之間，在該設(shè)計(jì)中將邊界煤柱留設(shè)30m。由于本礦的露頭有一層風(fēng)氧化帶，另外南部邊界有大斷層，所以可把此作為井田的邊界煤柱。邊界煤柱損失量Z邊Z邊LbMd(10000+6000)2301.4(3.8+2.4+4.2)=1354.08萬t式中：Z邊邊界煤柱損失量，t；L邊界周長，m；b邊界寬度，m。（2）建筑物、河流、鐵路等壓煤損失井田內(nèi)沒有非生產(chǎn)性建筑，職工生活區(qū)、商業(yè)區(qū)在井田外部，該礦井田外東北部有一河流，南部邊界區(qū)域有淮阜鐵路，但對本礦區(qū)安全生產(chǎn)無威脅，所以不預(yù)設(shè)煤柱。（3）工業(yè)廣場保護(hù)煤柱工業(yè)廣場面積的取值，依據(jù)設(shè)計(jì)井型大小按煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范中礦井工業(yè)場地占地指標(biāo)所列的數(shù)值進(jìn)行取值，具體指標(biāo)見表21。表 21 礦井工業(yè)場地的占地面積指標(biāo)井型（萬t/年）占地指標(biāo)（公頃/10萬噸）4006000.450.62403000.70.81201800.91.045901.21.3（指標(biāo)中中小井取大值，大井取小值）由上表可知400萬t礦井工業(yè)廣場占地面積取值標(biāo)準(zhǔn)為0.450.6公頃/10萬t。因此，本設(shè)計(jì)礦井工業(yè)廣場占地面積為0.4540=18公頃，即180000m2。為充分利用地形，工業(yè)廣場設(shè)計(jì)為長方形，取邊長400450m。工業(yè)廣場布置于井田走向中央。用垂直剖面法設(shè)計(jì)保護(hù)煤柱見下圖：保護(hù)煤柱 高h(yuǎn)1402.75m 上底長L11376.69m 下底長L21524.57mS=梯形面積=1/2(L1L2) h=1/2(1376.691524.57) 1402.75=203.49104m2 工業(yè)廣場的保護(hù)煤柱量為：Q1SMr/cos2034871.23253.81.4/ cos71093.49萬t式中：Q保護(hù)煤柱量，萬t；S保護(hù)煤柱的面積，；煤的容重，t/m，M煤層的厚度，m。礦井可采儲量Zk: Zk=(ZgP)C =(84848.472447.57)0.865920.72萬t式中：Zg礦井工業(yè)儲量，萬t。P 礦井煤柱煤量，萬t，P=Q邊+Q廣1093.49+1354.08=2447.57萬tC 采區(qū)采出率，根據(jù)要求取C0.8。2.1.3礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力本井田儲量豐富，設(shè)計(jì)開采煤層賦存穩(wěn)定，煤層厚度大部分比較穩(wěn)定，屬中厚煤層，為緩傾斜煤層。礦井工業(yè)儲量為84848.47萬t，可采儲量為65920.72萬t，其中8號煤層可采儲量32242.42 t 。因該礦地質(zhì)構(gòu)造相對簡單，且煤田范圍較大，開采技術(shù)好，配有先進(jìn)設(shè)備，因此應(yīng)建設(shè)大型礦井，故本設(shè)計(jì)初步確定礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為4.0Mt。2礦井服務(wù)年限井田的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)與礦井的可采儲量相適應(yīng)，用以保證礦井有足夠的服務(wù)年限，本設(shè)計(jì)針對8號煤層進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)。礦井服務(wù)年限的公式為：T=Zk(AK) 32242.424001.553.7其中：T 礦井的服務(wù)年限年；Zk礦井的可采儲量，萬t；A 礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)努力，萬t/年；K 礦井儲量備用系數(shù)，取1.5。3礦井工作制度按照設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定，參考關(guān)于煤礦設(shè)計(jì)規(guī)范中若干條文修改的說明，確定本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，每天凈提升時間為16h，采用“四六制”作業(yè)（三班生產(chǎn)，一班檢修）。2.2井田開拓方式 井田開拓是在總體設(shè)計(jì)已經(jīng)劃定的井田范圍內(nèi)，根據(jù)精查的地質(zhì)報(bào)告和其它補(bǔ)充資料，將主要巷道由地表開拓至煤層，為開采水平服務(wù)所進(jìn)行的井巷布置和開掘工程。其中包括確定主、副井和風(fēng)井的井筒形式、深度、數(shù)量、位置、階段高度、大巷位置、采（帶）區(qū)劃分以及開采順序與通風(fēng)運(yùn)輸系統(tǒng)。2.2.1礦井開拓方式的確定井田開拓是指在井田范圍內(nèi)，為了采煤，從地面向地下開拓一系列巷道進(jìn)入煤體，建立礦井提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水和動力供應(yīng)等生產(chǎn)系統(tǒng)。這些用于開拓的井下巷道的形式、數(shù)量、位置及其相互聯(lián)系和配合稱為開拓方式。合理的開拓方式需要對技術(shù)可行的幾種開拓方式進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，才能確定。本礦井開拓方式的確定，主要考慮到以下因素：（1）井田內(nèi)地勢平坦，為第四系沖積層所覆蓋，沖積層最薄處100m，含水層較多，且有流沙，井筒穿過該區(qū)域很困難，因此，無斜井或平峒開拓的可能。（2）井田內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，煤層賦存較穩(wěn)定，井田的東部、中部、南部皆為近水平煤層，西部、北部為緩傾斜、傾斜煤層，井筒放在井田中央。（3）本礦井為高瓦斯礦井。（4）本礦井為大型礦井，需要效率高的提升形式。根據(jù)本礦條件，采用立井多水平開拓方式，該種方式不受表土、煤層、地質(zhì)構(gòu)造等條件限制，適應(yīng)性較強(qiáng)，同時，井筒斷面大，可以滿足通風(fēng)的要求，尤其對深井更有利。第一水平采用立井的開拓方式，全礦井設(shè)立主井、副井中、央風(fēng)井3個，主井擔(dān)任全礦井的煤炭提升，不回風(fēng)；副井擔(dān)任全礦井的材料設(shè)備、人員運(yùn)送和中央?yún)^(qū)矸石的提升；中央?yún)^(qū)的風(fēng)井承擔(dān)中央?yún)^(qū)的回風(fēng)。2.2.2井筒形式1井口位置的確定井口位置的選擇對井田開拓有著極其重要的作用。井口位置的選擇要綜合考慮多方面因素，提、運(yùn)煤炭的主井位置要與地面生產(chǎn)系統(tǒng)、工業(yè)廣場布置相匹配。綜合考慮本設(shè)計(jì)礦井的井下條件及地面工業(yè)廣場的條件，本井田地形平坦，煤層均為緩傾斜厚煤層，傾斜長度較大，不存在平硐開拓條件，表土較厚，斜井施工困難，從有利井下運(yùn)輸和保證一水平合理的服務(wù)年限出發(fā)，應(yīng)該將井筒布置在井田中部或者稍靠上方的位置，即井筒位置位于井田中部。2風(fēng)井位置的選擇該礦屬于高瓦斯礦井，通風(fēng)系統(tǒng)選擇中央邊界式，具體通風(fēng)方式比較見第四章。2.2.3 井底車場及硐室1井底車場設(shè)計(jì)原則；（1）要留有一定富裕的通過能力，一般要求大于礦井設(shè)計(jì)能力的30%；（2）設(shè)計(jì)車場時要考慮礦井增產(chǎn)的可能；（3）盡可能的提高機(jī)械化水平，簡化調(diào)車作業(yè)，提高通過能力；（4）考慮主、副井之間施工的短路貫通；（5）注意車場處的圍巖及巖層含水性，破碎情況，避開破碎和強(qiáng)含水層；（6）井底車場要布置緊湊，注意減少工程量等。2井底車場的型式和布置形式根據(jù)本礦井開拓設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，結(jié)合本礦井的地質(zhì)條件簡單，井底車場位置無斷層，無含水層，圍巖狀況也比較穩(wěn)定，設(shè)計(jì)井型為400萬t/a，第一水平雙立井開拓，該設(shè)計(jì)保證了井底車場重要起輔助調(diào)車的作用，有中央變電所、水泵房、水倉、井底煤倉和消防材料庫等。該設(shè)計(jì)井底煤倉與皮帶運(yùn)輸大巷重合，同時井底煤倉與主井連線短，保證了正常的出煤，使輔助運(yùn)輸與運(yùn)煤互不干擾，結(jié)合實(shí)際選用刀把形井底車場，見圖24。 圖24 刀把式井底車場巷道布置依據(jù)本井田的地質(zhì)條件及煤層賦存狀況，本井田共有可采煤層3層，傾角小，煤層間距較小，且底板有堅(jiān)硬巖石，容易維護(hù)，而井田走向長度大，產(chǎn)量較大，生產(chǎn)區(qū)域集中，另外根據(jù)礦井實(shí)際應(yīng)用，煤層層間距小于50m的煤層采用集中布置，大于70m的一般采用分組布置，故本設(shè)計(jì)礦井采用集中大巷布置方式。3水平大巷布置位置大巷布置形式主要有煤層大巷、巖石大巷兩種。 結(jié)合本設(shè)計(jì)礦井煤層厚度大，煤層較軟，大巷和石門服務(wù)年限較長，要求的運(yùn)輸能力大等實(shí)際情況以及煤層大巷、巖石大巷布置的優(yōu)缺點(diǎn)，故張集礦水平大巷采用巖石大巷布置。本井田的范圍比較大，為了更加有計(jì)劃、按順序、安全合理的開采井田內(nèi)的煤層以獲得好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效果，必需將井田劃分為若干小的部分，然后進(jìn)行有序的開采。本井田上部標(biāo)高為-270m,下部標(biāo)高為-1120m，煤層傾角為310。在井田范圍內(nèi)，沿著煤層的傾斜方向，按-600m和-800m標(biāo)高把井田劃分為兩條平行于井田走向的長條，每一長條就是一個階段。階段的走向就是井田在該處的走向全長。第一階段布置四個采區(qū)，東翼、西翼各兩個采區(qū)，礦井投產(chǎn)時兩個采區(qū)同時投產(chǎn)，兩個綜采工作面，兩個備用工作面。 3 采煤方法和采區(qū)巷道布置3.1 采煤方法3.1.1 采煤工藝1采煤方法的選擇原則采煤工作是煤礦井下生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)。選擇采煤方法應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的礦山地質(zhì)和技術(shù)條件，所選擇的采煤方法必須符合安全、經(jīng)濟(jì)、煤炭采出率高的基本原則。2采煤方法的選擇主要有以下五個方面因素：（1）煤層傾角，煤層傾角是影響采煤方法選擇的重要因素。傾角的變化不僅直接影響采煤工作面的落煤方法，運(yùn)煤方法，采場支護(hù)和采空區(qū)處理等的選擇，而且也直接影響巷道布置、運(yùn)輸、通風(fēng)等各種參數(shù)的選擇；（2）煤層厚度；（3）煤層的地質(zhì)構(gòu)造情況；（4）煤層及圍巖特征；（5）煤層的含水性，瓦斯涌出量及煤的自燃情況。3設(shè)計(jì)采區(qū)的位置、邊界、范圍、采區(qū)煤柱本設(shè)計(jì)采區(qū)位于井田中部。淺部以-270m標(biāo)高垂直投影為界，深部以-1120m標(biāo)高垂直投影為界。東西走向長約10km，南北傾斜長約6km，全區(qū)面積為60km2。本采區(qū)采用上下山開采，采區(qū)煤柱包括采區(qū)范圍內(nèi)的巷道煤柱、采區(qū)邊界煤柱等，按其作用和性質(zhì)可分為護(hù)巷煤柱和隔離煤柱兩大類。為了使采區(qū)內(nèi)各種煤層巷道保持良好狀態(tài)，有時需留設(shè)一定的煤柱。如留設(shè)開采水平運(yùn)輸大巷、上下山、總回風(fēng)巷、區(qū)段平巷，以及采區(qū)邊界煤柱和斷層煤柱等。目前，煤柱尺寸主要根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)來確定。緩傾斜及傾斜煤層煤柱參考尺寸見表31。表31 煤柱尺寸確定依據(jù)表巷道類別薄及中厚煤層巷道一側(cè)/m厚煤層巷道一側(cè)/m備注水平大巷20302050采區(qū)傾角較大時，煤柱尺寸可小一些主要回風(fēng)大巷20左右2030采區(qū)上下山20左右3040區(qū)段平巷8201520采區(qū)邊界310大斷層1015到3050采區(qū)煤柱留設(shè)如下：（1）煤層在采區(qū)邊界留設(shè)10m煤柱，井田境界處留設(shè)30m保護(hù)煤柱；（2）水平大巷留設(shè)30m保護(hù)煤柱，主要回風(fēng)大巷留著20m，三條上山處留設(shè)20m保護(hù)煤柱。4采區(qū)的生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力是采區(qū)內(nèi)同時生產(chǎn)的回采工作面和掘進(jìn)工作面的產(chǎn)量的總和。影響采區(qū)生產(chǎn)能力的因素有煤層賦存狀況和地質(zhì)構(gòu)造，采區(qū)類型，礦井生產(chǎn)能力，采區(qū)正常接替和準(zhǔn)備時間、掘、運(yùn)、通風(fēng)的裝備水平及設(shè)備能力等。采區(qū)生產(chǎn)能力的基礎(chǔ)是采煤工作面生產(chǎn)能力，而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層厚度，工作面長度和推進(jìn)度。一個采煤工作面產(chǎn)量（Mt/a)可由下式計(jì)算： 式中:采煤工作面的長度，m；工作面的年推進(jìn)，m；煤的厚度，m；煤的容重，t/m3；回采率，這里取0.8；本設(shè)計(jì)采區(qū)煤層平均厚度為3.044.42m，傾角為310，8、11、13號煤層為穩(wěn)定可采煤層，采區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡單，由此可選擇綜采工藝作為本采區(qū)的采煤工藝，即綜合機(jī)械化采煤，選用性能優(yōu)良的大功率的采煤機(jī)，強(qiáng)力刮板輸送機(jī)，液壓支架及其他配套設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，綜合機(jī)械化與普通機(jī)械化相比有工作面單產(chǎn)高，回采工效高，生產(chǎn)安全等優(yōu)點(diǎn)。因設(shè)計(jì)采用綜合機(jī)械化采煤工藝，開采8號煤層，采用“四六”工作制，三班采煤一班檢修，日進(jìn)6刀，截深取0.8m，年工作330d，該礦井設(shè)計(jì)產(chǎn)量為4.0Mt/a，所以2000000=L33060.83.81.40.8，求得L=296.68，符合綜采工作面長度大于160m的要求，這里取L=300m。對于綜合機(jī)械化開采的采區(qū)，應(yīng)以每個工作面能連續(xù)推進(jìn)1年左右為宜，單翼開采的采區(qū)走向長度不小于1000m，有條件時可達(dá)2000m以上，雙翼開采時，采區(qū)走向長度以不小于2000m為宜。本礦井設(shè)計(jì)的年推進(jìn)為=33060.8=1584m，因走向長為10km，因此在第一階段設(shè)計(jì)4個采區(qū)，采區(qū)邊界留設(shè)10m煤柱，雙翼開采，每個采區(qū)走向長度為2500m，每個采區(qū)一個工作面走向長度250020420=24001584，工作面走向長度大于年推進(jìn)度，所以采區(qū)的長向長度L=2500m是合適的，第一階段設(shè)置4個采區(qū)符合要求，因此，將井田上下設(shè)計(jì)8個采區(qū)。第一階段采區(qū)斜長為2500m。工作面長定為300 m，區(qū)段回風(fēng)平巷和區(qū)段運(yùn)輸平巷寬度之和取10 m，區(qū)段平巷護(hù)巷取15米，采區(qū)邊界取30米，則區(qū)段斜長為：30010+15+10335 m，故第一階段一個采區(qū)區(qū)段數(shù)目為（25003030）3356個。3.1.2 回采工藝和開采順序的確定1工作面長度的確定確定采煤工作面的長度及推進(jìn)度，要參照設(shè)計(jì)規(guī)范的規(guī)定和礦井的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。一般緩傾斜、中厚、厚煤層綜采工藝，工作面長度一般為150200米但在一些技術(shù)先進(jìn)的礦井，條件允許時，可達(dá)到300m以上。本設(shè)計(jì)工作面長度確定為300m。2工作面推進(jìn)方向和開采順序合理的井田開采順序應(yīng)能保證開采水平、采區(qū)和采煤工作面正常接續(xù)；使巷道避開煤層采動的影響，有利于巷道維護(hù)；最大限度地采出煤炭資源；有利于降低井巷工程量及投資，縮短工期；有利于礦井通風(fēng)和防火。（1）沿煤層走向的開采順序 采區(qū)間沿煤層走向的開采順序采區(qū)采用前進(jìn)式開采順序，即先采靠近井筒的采區(qū)，自采區(qū)向井田邊界方向逐次開采其余各采區(qū)。它可使礦井初期工程量少，投產(chǎn)快，基建投資省，同時大巷布置于巖石中，有利于大巷的維護(hù)，減少煤柱損失，礦井初期通風(fēng)較容易，有利于防止煤層自然發(fā)火。 采區(qū)內(nèi)采煤工作面的推進(jìn)方向采區(qū)內(nèi)采煤工作面的推進(jìn)順序采用后退式，即工作面自采區(qū)邊界向采區(qū)上山方向推進(jìn)。（2）沿煤層傾斜的開采順序 階段間沿煤層傾斜的開采順序井田內(nèi)階段間的開采順序采用下行式開采各階段，即開采工作先從煤層淺部第一階段開始，然后沿煤層傾斜自上而下依次開采深部各階段。這種順序的優(yōu)點(diǎn)是先開采淺部，初期投資低，開采技術(shù)比較簡單，且符合自上而下的開采順序。 采區(qū)內(nèi)區(qū)段間的開采順序采區(qū)內(nèi)區(qū)段間第一階段的開采順序選用上行式，先將采區(qū)上山掘至采區(qū)上部邊界，由采區(qū)上部邊界向運(yùn)輸大巷方向自上而下依次開采各區(qū)段。 煤組及煤層之間的開采順序煤組及煤層之間的開采順序采用下行式開采順序。即煤層間先采上組煤，后采下組煤；煤組間先采上部煤層，后采下部煤層。這種開采順序?qū)ο聦用旱挠绊懶?，有利于下層煤的開采和巷道維護(hù)。3.2 采區(qū)巷道布置3.2.1采區(qū)上山布置在一般情況下，布置兩條上山（一條運(yùn)輸上山，一條軌道上山），就可以滿足采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)和行人的需要，但在下列情況下還需要布置一條回風(fēng)上山：（1）生產(chǎn)能力很大的厚煤層采區(qū)，集中聯(lián)合布置采區(qū)、分組聯(lián)合布置采區(qū)；（2）產(chǎn)量較大，瓦斯涌出量很大的采區(qū)特別是下山采區(qū)；（3）經(jīng)常出現(xiàn)上、下分階段同時生產(chǎn)、需要簡化通風(fēng)系統(tǒng)的采區(qū)；（4）運(yùn)輸和軌道上山均布置在底板巖石中，需要弄清煤層情況或?yàn)樘崆熬蜻M(jìn)其他采區(qū)的巷道以及需要泄水的采區(qū)。考慮該礦井屬于高瓦斯礦井，井型較大，且本礦的煤層厚度在3.044.42m之間，參照設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，為安全起見，對該礦設(shè)計(jì)三條上山，分別為軌道上山，運(yùn)輸上山和回風(fēng)上山，上山間距大致為30m。3.2.2.區(qū)段平巷布置將區(qū)段平巷布置在煤層中，采用雙巷布置。將輸送機(jī)與移動變電站、泵站布置在下區(qū)段回風(fēng)平巷巷道內(nèi)。運(yùn)輸平巷隨采隨廢，對移動變電站、泵房所在的平巷加以維護(hù)，確保其可作為下區(qū)段的回風(fēng)平巷。采煤工作面的回采順序采用后退式，其特點(diǎn)是先掘出回采巷道，回采時隨工作面的推進(jìn)，區(qū)段平巷具體參數(shù)見圖32。 圖32 區(qū)段平巷雙巷布置1轉(zhuǎn)載機(jī)；2膠帶輸送機(jī)；3變電站；4泵站；5配電點(diǎn)3.2.3采區(qū)車場布置（1）采區(qū)上部車場采區(qū)上部車場是采區(qū)軌道上山通過水平的巷道與區(qū)段平巷聯(lián)結(jié)，并在這條水平巷道內(nèi)布置車場調(diào)車線和存車線，進(jìn)行調(diào)車工作。綜合考慮礦井運(yùn)輸量大，瓦斯量大等各項(xiàng)因素，采區(qū)上部車場選用甩車場，如圖37。圖33采區(qū)上部車場1運(yùn)輸上山；2軌道上山；3回風(fēng)上山；4上部甩車場；5絞車房；6回風(fēng)大巷（2）采區(qū)中部車場采區(qū)中部車場采用單向甩車?yán)@道式車場，如圖34。圖34 甩入石門中部車場1運(yùn)輸上山；2軌道上山；3回風(fēng)上山；4中部甩車場；5聯(lián)絡(luò)巷；（3）采區(qū)下部車場采區(qū)下部車場由采區(qū)車站和輔助提升下部車場組合而成。由于該礦井屬大型礦井，大巷通過能力較大，煤層傾角小，采用底板繞道裝車式下部車場，如圖35。圖35 采區(qū)下部車場1運(yùn)輸上山；2軌道上山；3回風(fēng)上山；4運(yùn)輸大巷；5采區(qū)煤倉3.2.4采區(qū)硐室簡介采區(qū)硐室包括煤倉、變電所、采區(qū)絞車房等。1采區(qū)煤倉本采區(qū)煤倉形式為圓形斷面，斷面直徑為6m，煤倉高為20m。容積為1031.44t。2采區(qū)變電所采區(qū)變電所的位置應(yīng)選擇在底板穩(wěn)定，地壓小，通風(fēng)好無淋水的地點(diǎn)，以便硐室維護(hù)和機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在滿足設(shè)備布置的前提下，應(yīng)盡量減少硐室工程量，降低工程費(fèi)用，使采區(qū)變電所的位置在采區(qū)變電所負(fù)荷中心，使供電距離最優(yōu)，保證該區(qū)內(nèi)最遠(yuǎn)距離的機(jī)器設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。采區(qū)變電所應(yīng)采用錨噴支護(hù)，底板用100號混凝土鋪底，須高出臨近巷道300mm，具有一定的坡度，以防止礦井井水進(jìn)入變電所，硐室內(nèi)不設(shè)電纜線，電纜線沿墻鋪設(shè)。3采區(qū)絞車房絞車房的位置應(yīng)選擇在圍巖穩(wěn)定、無淋水、礦壓小和易維護(hù)的地點(diǎn)；在滿足絞車房的施工、機(jī)械安裝和提升運(yùn)輸要求的前提下，絞車房盡量靠近變坡點(diǎn)，以減少巷道工程量；絞車房與鄰近巷道留有足夠的巖柱，以利絞車房的維護(hù)。絞車房有兩個安全出口，即鋼絲繩通道及絞車房的風(fēng)道，繩道的位置應(yīng)和繩道中心與上山軌道中心線相重合。根據(jù)絞車最大件的運(yùn)輸要求，寬度為2000mm，長度不小于5m，繩道斷面與連接的巷道斷面一致，便于施工。絞車房的高度的確定與絞車的規(guī)格型號及安裝要求有關(guān)。其高度為4m。絞車房的斷面設(shè)計(jì)成半圓拱形，用全料石拱料面砌筑，條件允許的地方用錨噴支護(hù)。3.3礦井生產(chǎn)系統(tǒng)3.3.1礦井運(yùn)輸系統(tǒng)東西兩翼均為皮帶運(yùn)輸巷，因兩翼運(yùn)輸任務(wù)基本相同，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，采用SPJ-型800型皮帶機(jī)運(yùn)輸?；夭晒ぷ髅鎱^(qū)段運(yùn)輸平巷采區(qū)溜煤眼運(yùn)輸上山煤倉運(yùn)輸大巷主要運(yùn)輸石門井底車場主井 3.3.2礦井運(yùn)料系統(tǒng)副井井底車場主要軌道石門軌道大巷采區(qū)下部車場軌道上山采區(qū)上部車場區(qū)段回風(fēng)平巷回采工作面3.3.3礦井通風(fēng)系統(tǒng)副井井底車場主要石門軌道大巷采區(qū)下部車場軌道上山下區(qū)段回風(fēng)平巷聯(lián)絡(luò)巷回采工作面區(qū)段回風(fēng)平巷回風(fēng)繞道回風(fēng)上山回風(fēng)大巷風(fēng)井4 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì) 4.1 通風(fēng)系統(tǒng)的確定4.1.1 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)概述礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是礦井礦井設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，因此必須周密考慮，精心設(shè)計(jì)，力求實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。其設(shè)計(jì)是否合理對全礦井的安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益具有長期而重要的影響。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井工作地點(diǎn)供給新鮮空氣、排除污濁空氣的進(jìn)、回風(fēng)井的布置方式，主要通風(fēng)機(jī)的工作方法，通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)和風(fēng)流控制設(shè)施的總稱。4.1.2通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則和要求總的原則應(yīng)貫徹“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針，并有利于加快礦井的建設(shè)速度，提高礦井經(jīng)濟(jì)效益。同時，必須遵守國家相關(guān)的法律法規(guī)，特別是規(guī)程和設(shè)計(jì)規(guī)范中的有關(guān)規(guī)定。1礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本原則：（1）確保風(fēng)流穩(wěn)定可靠，風(fēng)量足夠；（2）力求經(jīng)濟(jì)合理，盡量減少通風(fēng)工程量，降低通風(fēng)費(fèi)用。2礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的基本要求：（1）生產(chǎn)礦井至少有兩個能行人的通往地面的安全出口，每個出口間的距離不得小于30m；（2）進(jìn)風(fēng)井口必須布置在粉塵、有害和高溫氣體不能侵入的地方；（3）總回風(fēng)道不得作為主要人行道，礦井回風(fēng)流和主要通風(fēng)機(jī)的噪聲不得造成公害；（4）箕斗提升井或裝有帶式輸送機(jī)的井筒一般不應(yīng)兼作風(fēng)井使用；（5）礦井采用機(jī)械通風(fēng)，主要通風(fēng)機(jī)的安裝和使用應(yīng)符合規(guī)程中的規(guī)定；（6）水平和采區(qū)必須實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，并使各條風(fēng)路阻力接近相等，避免在通風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)置過多的風(fēng)橋、風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)窗等通風(fēng)構(gòu)筑物；（7）采、掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)，若布置獨(dú)立通風(fēng)有困難不得不采用串聯(lián)通風(fēng)時，必須遵守規(guī)程規(guī)定；（8）在主要進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)的巷道中，如需安裝風(fēng)門時，必須設(shè)置兩道方向相反的風(fēng)門，以防在返風(fēng)時分流短路；（9）盡可能的減少公共風(fēng)路的風(fēng)阻；（10）要充分注意減少通風(fēng)費(fèi)用。在設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)時，應(yīng)在原則和設(shè)計(jì)要求的的指導(dǎo)下，根據(jù)礦井井田的實(shí)際地形，進(jìn)行設(shè)計(jì)。在張集礦的通風(fēng)設(shè)計(jì)過程中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程的有關(guān)規(guī)定，根據(jù)實(shí)際的地形條件做出了科學(xué)合理的設(shè)計(jì)。值得注意的是在礦井處于生產(chǎn)階段時應(yīng)根據(jù)不同的情況對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行合理的調(diào)整。4.1.3 選擇通風(fēng)系統(tǒng)主要考慮因素1風(fēng)井位置要在洪水位標(biāo)高以上(大中型礦井考慮百年一遇、小型礦井50年一遇)，進(jìn)風(fēng)井口須避免污染空氣進(jìn)入，距有害氣體源的地點(diǎn)不得小于500m。2井口工程地質(zhì)及井筒施工地質(zhì)條件簡單。3占地少，壓煤少，交通方便，使于施工。4通風(fēng)系統(tǒng)簡單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理。5發(fā)生事故時，風(fēng)流易于控制，井下每一水平到上一水平和每個采區(qū)至少要有兩個通向地面的安全出口，以便于人員撤出。6使用專用通風(fēng)巷道的數(shù)目最少，風(fēng)路最短，貫通距離短，井巷工程量省。7盡可能使每個采區(qū)的產(chǎn)量均衡，阻力接近，避免過多的風(fēng)量調(diào)節(jié)。盡量少設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物，以免引起大量漏風(fēng)。8多風(fēng)機(jī)抽出式通風(fēng)時，為了保持風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性，應(yīng)盡量降低總進(jìn)風(fēng)道公共風(fēng)路段的風(fēng)阻(一般要求公共條帶的負(fù)壓不超過任何一個通風(fēng)機(jī)負(fù)壓的30)。9新設(shè)計(jì)礦并不宜在同一井口采用多臺主要通風(fēng)機(jī)串、并聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)。10井下爆破材料庫必須有單獨(dú)的進(jìn)風(fēng)流。回風(fēng)必須引入礦井主要回風(fēng)道。井下充電硐室必須獨(dú)立通風(fēng)，回風(fēng)可引入采區(qū)回風(fēng)道。11應(yīng)滿足防治瓦斯、煤層自燃、煤塵爆炸及火災(zāi)對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的特殊要求12后期通風(fēng)合理。4.1.4 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井內(nèi)各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)、通風(fēng)動力和通風(fēng)控制設(shè)施的總稱。良好的礦井通風(fēng)系統(tǒng)對井田開采具有重要意義，且與整個礦井的開拓布置有緊密聯(lián)系，對保證礦井安全生產(chǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益具有深遠(yuǎn)的意義。1主要通風(fēng)機(jī)的工作方式與工作地點(diǎn)主要通風(fēng)機(jī)的工作方式有三種：抽出式、壓入式、壓抽混合式。（1）抽出式抽出式是主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口，在抽出式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢?fù)壓狀態(tài)。抽出式通風(fēng)是當(dāng)前主要的通風(fēng)形式，適應(yīng)性較廣泛，尤其對高瓦斯礦井，更有利于對瓦斯的管理，也適用與礦井走向長，開采面積大的礦井。優(yōu)缺點(diǎn)：井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流壓力提高可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全；漏風(fēng)量少，通風(fēng)管理較簡單；與壓入式比，不存在過渡到下水平時期通風(fēng)系統(tǒng)和風(fēng)量變化的困難；當(dāng)?shù)孛嬗行「G塌陷區(qū)和盤區(qū)溝通時，抽出式會把小窯積存的有害氣體抽到井下使礦井有效風(fēng)量減少。（2）壓入式壓入式是主要通風(fēng)機(jī)安裝在入風(fēng)井口，在壓入式主要通風(fēng)機(jī)的作用下，整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達(dá)地面時，壓入式通風(fēng)礦井的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流的壓力降低。優(yōu)缺點(diǎn)：壓入式的優(yōu)缺點(diǎn)與抽出式相反，能用一部分回風(fēng)把小窯塌陷區(qū)的有害氣體壓到地面；通風(fēng)線路漏風(fēng)大；風(fēng)阻大、風(fēng)量調(diào)節(jié)困難；第一水平的壓入式過渡到深部水平的抽出式有一定的困難；風(fēng)機(jī)使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)通風(fēng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加。（3）壓抽混合式在入風(fēng)井口安設(shè)一個風(fēng)機(jī)做壓入式工作，回風(fēng)井口安設(shè)一個風(fēng)機(jī)做抽出式工作。優(yōu)缺點(diǎn)：通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負(fù)壓，工作面大致處于中間。其正壓或負(fù)壓均不大，采空區(qū)通連地表的漏風(fēng)因而較小。使用的通風(fēng)設(shè)備多，管理復(fù)雜。根據(jù)本礦的實(shí)際情況，井型較大，煤層走向較長，瓦斯含量大，所選擇的通風(fēng)機(jī)工作方式應(yīng)該能夠有效控制工作面瓦斯涌出，并且保證全區(qū)足夠的風(fēng)量。為了滿足這些要求，可以選用抽出式通風(fēng)。2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的類型按進(jìn)、回風(fēng)井在井田的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式、對角式、區(qū)域式和混合式。如圖礦井通風(fēng)系統(tǒng)類型。A中央式進(jìn)、回風(fēng)井均位于井田走向中央。根據(jù)進(jìn)、回風(fēng)井的相對位置，又分為中央并列式和中央邊界式（中央分列式）。a中央并列式中央并列式進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井一般并列在井田走向的中央，兩井底可以開掘到第一水平，也可另掘一個回風(fēng)井至回風(fēng)水平。圖41 中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)b中央邊界式（中央分列式）中央邊界式（中央分列式）是進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，回風(fēng)井大致位于井田淺部邊界沿走向中央、在傾斜方向上兩井相隔一段距離，回風(fēng)井的井底高于進(jìn)風(fēng)井的井底。圖42 中央邊界式通風(fēng)系統(tǒng)B對角式a兩翼對角式進(jìn)風(fēng)井大致位于井田走向的中央，兩個回風(fēng)井位于井田邊界的兩翼（沿傾斜方向的淺部），稱為兩翼對角式。圖43 兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)b分區(qū)對角式進(jìn)風(fēng)井位于井田走向的中央，在各個采區(qū)開掘一個回風(fēng)井，無總回風(fēng)巷。圖44 分區(qū)對角式通風(fēng)系統(tǒng)C區(qū)域式在井田內(nèi)的每一個生產(chǎn)區(qū)域開鑿進(jìn)、回風(fēng)井，分別構(gòu)成獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)。圖45 區(qū)域式通風(fēng)系統(tǒng)D混合式由上述幾種方式混合組成。例如：中央并列與兩翼對角混合，中央分列與兩翼對角混合。各類型礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件如表46所示。表46 各類型礦井通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用條件通風(fēng)方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用條件中央式中央并列式進(jìn)、回風(fēng)井均布置在中央工業(yè)廣場內(nèi)，地面建筑和供電集中，建井期限較短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護(hù)井煤柱較小。礦井反風(fēng)容易，便于管理。風(fēng)流在井下的流動路線為折返式，風(fēng)流線路長，阻力大，井底車場漏風(fēng)大。工業(yè)廣場受主要通風(fēng)機(jī)噪聲的影響和回風(fēng)流的污染適用于煤層傾角大埋藏深井田走向長度小于4km，瓦斯與自燃發(fā)火都不嚴(yán)重的礦井。中央邊界式通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)較小。工業(yè)廣場不受主要通風(fēng)機(jī)噪生的影響及回風(fēng)流的污染。風(fēng)流在井下的流動路線為折返式，風(fēng)流線路長，阻力大。適用于煤層傾角較小埋藏較淺，井田走向長度不大，瓦斯與自燃發(fā)火比較嚴(yán)重的礦井。對角式兩翼對角式風(fēng)流在井下的流動線路是直向式，風(fēng)流線路短，阻力小，內(nèi)部漏風(fēng)少。安全出口多，抗災(zāi)能力強(qiáng)，便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定。工業(yè)廣場不受主要通風(fēng)機(jī)噪生的影響及回風(fēng)流的污染。井筒安全煤柱壓煤較多,初期投資大，投產(chǎn)較晚。煤層走向大于4km，井型較大，瓦斯與自燃發(fā)火比較嚴(yán)重的礦井?；虻?