礦井通風(fēng)與安全畢業(yè)論文

1、云南能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計說明書 專專 業(yè)業(yè) 礦井通風(fēng)與安全 班班 級級 通風(fēng) 101 姓姓 名名 指指導(dǎo)導(dǎo)教教師師 完完成成時時間間 2012 年 12 月 15 日 云南能源學(xué)院采礦（通風(fēng)）畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書云南能源學(xué)院采礦（通風(fēng)）畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書 專業(yè)年級 礦井通風(fēng)與安全 10 級 學(xué)生姓名 任務(wù)下達(dá)日期：2012 年年 12 月 5 日 設(shè)計（論文）日期：2012 年 11 月 19 日至 2012 年 12 月 15 日 設(shè)計（論文）題目：貴州火燒鋪煤礦二采區(qū)設(shè)計 設(shè)計（論文）主要內(nèi)容和要求： 教研室主任簽字： 指導(dǎo)教師簽字： 云南能源職學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱

2、書云南能源職學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評語指導(dǎo)教師評語 序 號 項目評價及意見 1基礎(chǔ)理論及基本技能的掌握 2獨立解決實際問題的能力 3 研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術(shù) 方法 4取得的主要成果及創(chuàng)新點 5工作態(tài)度及工作量 6總體評價及建議成績 7是否同意答辯 成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 云南能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及綜合成績云南能源學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）答辯及綜合成績 答答 辯辯 情情 況況 回答問題 提 出 問 題 正確 基本 正確 有一般 性錯誤 有原 則性 錯誤 沒有 回答 答辯委員會評語及建議成績 答辯委員會主任簽字： 年 月 日 學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)小組綜合評定成績 學(xué)院領(lǐng)

3、導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： 年 月 日 目 錄 第一章第一章 采區(qū)概況采區(qū)概況.1 1 第一節(jié) 礦井概況 .1 一一、位置及交通.1 二、地形地貌.1 三、地表水系.2 第二節(jié) 地質(zhì)特征 .3 一、地質(zhì)構(gòu)造.3 二、地層.4 三、煤層及煤質(zhì).5 第三節(jié) 采區(qū)境界及資源/儲量 .6 一、采區(qū)位置.6 二、可采煤層.6 三、煤質(zhì).7 四、采區(qū)儲量.7 五、采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限.9 第二章第二章 采區(qū)準(zhǔn)備方式及參數(shù)采區(qū)準(zhǔn)備方式及參數(shù).1111 第一節(jié) 采區(qū)準(zhǔn)備方式的確定 .11 第二節(jié) 采區(qū)參數(shù) .11 一、采區(qū)走向長度的確定.11 二、確定區(qū)段斜長及區(qū)段數(shù)目.11 三、煤柱尺寸.11 四、區(qū)段無煤柱護(hù)巷.1

4、1 第三節(jié) 采區(qū)巷道布置 .12 一、采區(qū)上（下）山的布置.12 二、區(qū)段平巷的布置.12 第四節(jié) 井巷工程 .14 一、初期掘進(jìn)的主要巷道名稱、工程量.14 第三章第三章 采煤方法采煤方法.1414 第一節(jié) 采煤方法及工藝選擇 .14 第二節(jié) 工作面回采工藝設(shè)計 .15 一、落煤.15 二、裝、運煤.15 三、工作面的支護(hù).15 第四章第四章 頂板管理頂板管理.1717 第一節(jié) 支護(hù)設(shè)計 .17 一、支護(hù)形式的選擇.17 二、采用錨桿、錨噴等支護(hù)形式時，應(yīng)遵守下列規(guī)定：.17 第二節(jié) 頂板管理 .18 第五章第五章 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計采區(qū)通風(fēng)設(shè)計.1818 第一節(jié) 采區(qū)瓦斯涌出量的預(yù)測 .18 第

5、二節(jié) 采區(qū)通風(fēng) .18 一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求.18 二、通風(fēng)系統(tǒng)選擇.19 三、風(fēng)量計算與分配.20 四、礦井通風(fēng)設(shè)施.28 五、通風(fēng)設(shè)施及降低風(fēng)阻、防止漏風(fēng)的措施.28 第三節(jié) 災(zāi)害防治簡述 .28 一、瓦斯災(zāi)害防治.28 二、頂板災(zāi)害防治.32 三、水害防治.33 四、粉塵防治.35 五、火災(zāi)防治.37 第六章第六章 采區(qū)主要生產(chǎn)設(shè)備采區(qū)主要生產(chǎn)設(shè)備.4040 第一節(jié) 運輸設(shè)備 .40 一、布置設(shè)備的地點及初步選擇設(shè)備如下：.40 二、設(shè)計依據(jù).40 三、設(shè)備選型.41 四、運輸大巷設(shè)備.41 五、運輸上山設(shè)備.41 六、軌道上山絞車的選型.41 第二節(jié) 通風(fēng)設(shè)備 .41 一、設(shè)計依據(jù).

6、41 二、選型計算.42 第三節(jié) 排水設(shè)備 .43 一、設(shè)計依據(jù).43 二、選型計算.43 三、水泵選擇.44 第四節(jié) 壓氣設(shè)備 .44 一、設(shè)計依據(jù).44 二、選型計算.45 第七章第七章 勞動組織及安全經(jīng)濟(jì)指標(biāo)勞動組織及安全經(jīng)濟(jì)指標(biāo).4545 第一節(jié) 勞動定員及勞動生產(chǎn)率 .45 一、采區(qū)工作制度.45 二、勞動定員.45 三、勞動效率.47 第二節(jié) 主要經(jīng)濟(jì)指標(biāo) .47 參考文獻(xiàn).50 畢業(yè)設(shè)計心得體會.51 第一章 采區(qū)概況 第一節(jié) 礦井概況 一一、位置及交通 火燒鋪井田位于貴州省六盤水市盤縣特區(qū)西部，西鄰云南省的富源縣，滇 黔公路橫穿井田北部，東距盤縣六宮鈍 44 公里，距貴陽 38

7、2 公里，西至沾益 87 公里，昆明 266 公里。貴昆鐵路盤西支線、公路 320 國道均由礦井中部通過， 東距貴陽 383 公里；西至昆明 266 公里。此外，國家已建成通車的南昆鐵路從 （威舍站）亦有支線與盤西鐵路紅果編組站接軌。盤西鐵路北段水柏鐵路均已 建成通車。正在建設(shè)的鎮(zhèn)勝高速公路在公司總部（干溝橋）建有入口通道?？?的來說，交通十分便利。大致位置如下圖所示： 二、地形地貌 井田內(nèi)，下二疊紀(jì)的巖層形成高山位于井田之東側(cè)，下二疊紀(jì)的玄武巖形 成高山位于井田的西側(cè)。由北至南地形逐漸增高，最高山峰為+2176.9m，煤組 出露于山溝之間的緩坡地帶，形成一個不規(guī)則的臺階地形?；馃伨锱c羊場

8、 坡井田、藍(lán)泥箐井田及紙廠井田共同組成火鋪井田，火燒鋪井田南面以火5斷 層與濫泥箐井田相鄰，北面以火6斷層與紙廠井田相鄰，接近盤關(guān)向斜的軸端。 三、地表水系 1.區(qū)域水文地質(zhì) 本區(qū)地處黔西高原，地形西高東低，區(qū)域內(nèi)有巖溶地貌，溶蝕剝蝕地貌、 剝蝕構(gòu)造地貌三類。各類地貌的分布與地質(zhì)構(gòu)造幾出露的地層有密切的關(guān)系， 山嶺谷地延伸方向基本一致，常成單面山，垂直地層走向方向多有沖溝，井田 地貌屬剝蝕構(gòu)造地貌，各地和沖溝有利于地下水的排泄。區(qū)域內(nèi)有南北盤江分 水嶺，分水嶺北側(cè)有北盤江支流，井田內(nèi)的地層水均匯入長江，南北盤江都是 珠江的支流，故本區(qū)地表屬于珠江水系。區(qū)域內(nèi)可溶性巖層有二疊系下統(tǒng)棲霞 矛口組，

9、疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組，中統(tǒng)關(guān)嶺組上段，可溶性巖層含裂隙溶洞水，含 水性強(qiáng)，是區(qū)域內(nèi)的主要含水層，二迭系上統(tǒng)峨眉山玄武巖組，龍?zhí)督M，下三 疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組，屬非可溶性巖層，其充水空間不發(fā)育，含水性和透水性都 弱，是上述含水層之間的相對隔水層。 2.地下水的補(bǔ)給 地下水的補(bǔ)給為大氣降水，另外分布較高的可溶性地層區(qū)的溝溪水，進(jìn)入 可溶巖地區(qū)時，也潛入地下，補(bǔ)給地下水，在溝谷各地地下水以泉或暗溝出口 排出，補(bǔ)給地下水，地表水與地下水有明顯的互補(bǔ)關(guān)系。 3.小窯積水 全井田小窯遍布，下山開采小窯多有積水，積水位置和水量無法查清，部 分小窯與礦井同時交叉生產(chǎn)，且多分布于礦井采、掘工作面的上方，故其積水 對礦井

10、生產(chǎn)造成影響。 4.礦井涌水量 礦井最大涌水量 300 立方米/小時，礦井正常涌水量為 120 立方米/小時， 屬于涌水量中等的礦井（q=25m3/h） 。 第二節(jié) 地質(zhì)特征 一、地質(zhì)構(gòu)造 1.斷層 火鋪礦位于盤關(guān)向斜西翼南段，為一簡單的單斜構(gòu)造。地層產(chǎn)狀：羊場坡、 火燒鋪兩井田傾向北東 50左右。濫泥箐和紙廠兩井田近于東。傾角兩翼陡、 中部緩。羊場坡和濫泥箐兩井田 3045；火燒鋪井田 1825左右，局部 達(dá) 35。紙廠井田 3065，局部倒轉(zhuǎn)。井田內(nèi)大中型斷層不多，但大于煤 層厚度的小斷層十分發(fā)育，層間滑動強(qiáng)烈?，F(xiàn)將礦井范圍內(nèi)的大中型斷層分述 于后（表 1-2-1）： （1）火5斷層：正斷

11、層，走向北東 3040，傾向南東，傾角 708， 落差 120150m，全長 2400m 左右，切穿全煤系。是羊場坡與火燒鋪兩井田的分 界斷層。 （2）火6斷層：正斷層，走向北東 1020，傾向南東，傾角 60 80，落差 120m 左右，切穿全煤系。是火燒鋪井田與濫泥箐井田的分界斷層。 （3）火7斷層：正斷層，走向北東 40左右，傾向南東，傾角 70 80，落差 40m 左右。該斷層是一、二采區(qū)與五、六采區(qū)的自然邊界。 礦井范圍內(nèi)無巖漿侵入體和巖溶陷落柱。亦無較大褶曲。 井田主要地質(zhì)構(gòu)造特征表 序 號 名稱 斷層性 質(zhì) 斷層面 走向 斷層面傾 向 傾角() 落差 (m) 水平斷 距(m) 位

12、置及范 圍 f火 5正斷層北東南東 7080 12015 0 26.32 f火 7正斷層北東南東 7080407.02 f火 6正斷層北東南東 608012021.05 2.褶曲陷落柱巖漿侵入 有一褶皺緊靠火6斷層，褶皺含背斜與向斜各一個，背斜的西翼即向斜的 東翼，兩者軸面近于直立，走向為北東 1520，與火6斷層大至平行，背 斜兩翼地層傾角為 40左右，其波幅 40m70m，向斜兩翼不對稱，兩翼傾角 1822，波幅約 20m 。 3.層間滑動 煤層層間滑動較強(qiáng)，其滑動方向大致至東向西，滑動的強(qiáng)弱與煤層的軟硬 成正比，煤層軟則強(qiáng)，反之則弱。 二、地層 盤縣煤田地處揚子準(zhǔn)地臺（i）上揚子臺褶帶（

13、ii） ，黔西南迭陷褶斷束 （iii）的西部，煤田內(nèi)的構(gòu)造大部分為北西向和北東向兩組，盤關(guān)向斜是其中 的北東向構(gòu)造之，向斜軸通過亦關(guān)、 紅果等地?；馃伨餅橐缓唵螁涡睒?gòu)造， 井田內(nèi)無巖漿浸入體。 火鋪礦以煤礦資源為主，井田內(nèi)出露的地層有：二迭系上統(tǒng)峨眉玄武巖組、 龍?zhí)督M、三迭系下統(tǒng)飛先關(guān)組、永寧鎮(zhèn)組、三抵系中統(tǒng)關(guān)組，第四系、現(xiàn)自上 而下分述如下： 1.峨眉山玄武巖組p2b 按巖性組合可分為四段，總厚約為 350 米，自下而上為： 地一段p21 深灰色的及棕色玄武巖，夾紫色凝灰?guī)r，厚約為 180 米。 第二段 p22 深灰色及灰綠色凝灰?guī)r，火山礫巖和凝灰?guī)r礫巖，佳玄武巖，厚約 100 米。 第

14、三段p23 灰綠巖，灰色致密的凝灰質(zhì)角礫巖，火山礫巖，厚約 50 米。 第四段 綠灰色、紫色凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)泥巖及凝灰質(zhì)沙巖，疏松易碎，遇水膨脹， 厚約 20 米。 2.龍?zhí)督Mp2l 本組由細(xì)碎屑巖，泥巖煤層組成，夾澡層壯，結(jié)核壯菱鐵礦，底部有一層 厚 15 米的淺灰灰白色鋁土巖或綠灰色鐵鋁巖厚約 30 米。 3.飛仙關(guān)組t1f 分上下兩段，總厚約 550 米 下段t1f厚約為 150 米，主要由灰綠色泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖組成， 夾泥巖透鏡體，鈣質(zhì)結(jié)核和細(xì)砂巖。 上段t1f2厚約 400 米 ，又紫色淺黃綠色砂巖，粉砂巖和泥質(zhì)粉砂巖組 成，夾鈣質(zhì)泥巖，泥灰?guī)r和石灰?guī)r。 4.永寧鎮(zhèn)組t1yn 第

15、一段t1yn1 ，厚約 160 米 下部為灰白色結(jié)晶灰?guī)r，上部為灰白色灰?guī)r，厚層狀，質(zhì)純 第二段tyn2 ，厚約為 100 米?；揖G色，紫色粉沙質(zhì)。 三、煤層及煤質(zhì) 井田內(nèi)有工業(yè)價值的含煤地層是龍?zhí)督M。為過度相沉積，總厚度 154 米 268 米，平均厚 230 米左右。 由淺灰灰色細(xì)砂巖，粉沙巖，泥質(zhì)粉沙巖，粉沙質(zhì)泥巖，泥巖，煤層 和菱鐵礦薄層組成。含菱鐵礦和黃鐵礦結(jié)核。以水平層理，緩坡狀層理為主。 煤層以中厚為主。 從以上的巖石的粒度，顏色和地層的含煤性在沉和順序上有一定的規(guī)律。 以下至上，逐漸加大。下部主要是泥巖和粉砂泥巖。上部以泥沙巖和細(xì)砂巖為 主，顏色下部深，向上逐漸變淺，下部多為深

16、灰，黑灰乃至灰黑色。上部大都 是淺灰或灰色。層間距較小，沉積穩(wěn)定，多為可采煤層，多為中厚煤層，大都 是全井田可采層。 1.主要是特殊巖性和動、植物化石層位，可以直接用肉眼鑒定。 （1）1#標(biāo)志層 21#煤直接頂是一層厚 0.030.04 米的棕色高嶺石質(zhì)泥巖。 （2）2#標(biāo)志層 在 22#煤層底版的灰色泥巖中，富含黃鐵礦結(jié)核，在火鋪井田北翼發(fā)育。 每系底部是一層厚 1-5 米的灰灰白色鋁土巖或灰色的鐵鋁巖，其底界是 龍?zhí)督M與娥眉組的分界依據(jù)。 可采煤層為 21#、22#。 2.煤層厚度、穩(wěn)定性及可采范圍： 21#煤層：一般厚度 1.92.5，平均 2.2 米。穩(wěn)定, 全井田可采。 22#煤層：

17、一般厚度 1.82.4，平均 2.1 米。穩(wěn)定, 全井田可采。 可采煤層特征表： 序號煤層編號 厚度 （m） 層間距(m)穩(wěn)定性傾角()可采情況 1c211.92.5 穩(wěn)定 24.5 全井田可采 2c221.82.4 穩(wěn)定 24.5 全井田可采 第三節(jié) 采區(qū)境界及資源/儲量 一、采區(qū)位置 本采區(qū)位于火 7 斷層西南，+1400 水平以上，與西南三采區(qū)相鄰。煤層賦 存條件好，地質(zhì)構(gòu)造和開采技術(shù)條件簡單。 二、可采煤層 二采區(qū)內(nèi)有兩層可采煤層（21、22）總厚度 4.3m，全區(qū)可采。 21 號煤層位于龍?zhí)督M上段底部。煤層結(jié)構(gòu)單一，一般不含夾石或含一層夾 石。 頂板巖性：多為粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖，

18、局部粉砂巖及泥巖。 底板巖性：以 10m 統(tǒng)計，上部為粉砂巖，下部為粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖。 22 號煤層位于龍?zhí)督M中段頂部。煤層采用厚度變化較大，西部和東部各有 2 個不可采區(qū)，中部有一個零點區(qū)，不可采區(qū)面積約占四分之一左右。可采區(qū) 內(nèi)煤厚變化不大，該煤層一般含一層夾石，結(jié)構(gòu)較簡單。 頂板巖性：以 10m 統(tǒng)計，頂部為厚 0.10.5m 的含根泥巖，其下為粉砂巖 或泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖，局部為泥巖。 底板巖性：按 10m 統(tǒng)計，直接底板為厚 0.150.6m 的含根泥巖，其下為粉 砂巖、粉砂質(zhì)泥巖或泥質(zhì)粉砂巖。 三、煤質(zhì) 1.本區(qū)煤層的煤質(zhì)牌號為肥煤。 2.煤層的其他特征 灰分：原煤平均灰

19、分為 18.7126.57%（21 號煤最低） ，其中其余煤層全為 中灰；精煤平均灰分為 6.959.31%。 硫分：原煤平均值為 0.484.85%，精煤平均值為 0.371.62%。從原煤平 均值來看，17 為特低硫， 9、12、為富硫，各煤層中硫酸鹽硫的含量均很低， 一般為 00.1，特低硫中以有機(jī)硫為主，低硫煤中硫鐵礦硫與有機(jī)硫幾乎相 等；中高硫煤中以硫鐵礦硫為主，一般隨硫分增高硫鐵礦硫也增高，據(jù)統(tǒng)計， 硫鐵礦硫在全硫中所占的比例，中硫為 87.32，富硫為 85.93，高硫為 90.06。 磷分：所有煤層均為低磷。 砷：各煤層平均砷含量均很低，一般為 24ppm。 四、采區(qū)儲量 采區(qū)

20、的可控制的資源量: q = cosms 式中: s煤層投影面積； m煤層厚度 m； 煤容重工業(yè) t/m3； 煤層平均傾角 （） 。 21 煤： q21=cosms =0.086471062.21.46cos24.5 =0.31106(t) 22 煤： q22=cosms =0.086471062.11.46cos24.5 =0.29106(t) q=q21 +q22 =0.31106(t)+ 0.29106 =0.6106(t) 由于在采區(qū)的底板等高線圖上，留設(shè)保護(hù)煤柱；采區(qū)的東部邊界留設(shè) 10m 采區(qū)西北部斷層留 10m 的永久煤柱作為采區(qū)保護(hù)煤柱。 留設(shè)保護(hù)煤柱后的工業(yè)儲量為： cosqm

21、s q21= cossmk =0.00651062.21.46cos24.5 =0.023106 (t) q22= cossmk =0.00651062.11.46cos24.5 =0.022106 (t) p= q21+q22 =0.045106 (t) 1.采區(qū)的工業(yè)儲量： q總=0.6106 (t) 2.采區(qū)的設(shè)計儲量： qz=q總p = 0.6106-0.045106 =0.555106 (t) 3.采區(qū)的可采儲量（z）： z= qzc 式中： p 保護(hù)工業(yè)場地、井筒、井田境界、河流、湖泊、建筑物等留 置的永久煤柱損失量。 c 采區(qū)采出率，厚煤層不低于 0.75；中厚煤層不低于 0.8

22、；薄煤層不低 于 0.8；地方小礦不低于 0.7。 q總 采區(qū)的工業(yè)儲量。 該采區(qū)所設(shè)計屬于中厚煤層，因此采區(qū)采出率應(yīng)不低于 0.8，綜合考慮采 區(qū)的實際情況，選擇采區(qū)采出率為 0.83。 所以該采區(qū)內(nèi)的可采儲量為： z qzc 0.5551060.83 =0.46106 (t) 采區(qū)儲量計算表 煤層 編號 投影面積 傾角 cos 煤厚 m 容重 t/m3 設(shè)計損 失量 (t) 煤層 采區(qū) 回采 率 可采 儲量 （t） 備注 21 0.086477 106 24.50.912.21.46 0.0064 47106 0.80.31106 22 0.086477 10624.50.912.11.4

23、6 0.0064 47106 0.80.29106 斷層保護(hù)煤 柱和礦井邊 界保護(hù)煤柱 分別留設(shè) 15m、10m 合計 4.3 1.12 106 0.80.6106 五、采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 確定采區(qū)生產(chǎn)能力主要是確定一個采煤工作面的產(chǎn)量和同時生產(chǎn)的工作面 個數(shù)。而采煤工作面的產(chǎn)量取決于煤層的厚度、工作面長度及推進(jìn)度。 本采區(qū)同時有兩個工作面同時生產(chǎn)，平均工作面長度為 80m。 1.一個采煤工作面的產(chǎn)量： aolv0mc0 式中： l采煤工作面長度，m；工作面的長度取為 80m v0工作面推進(jìn)度，m/a；該工作面每年生產(chǎn)時間為 300 天;日循環(huán)進(jìn)度 1 米；循環(huán)率 0.8；所以工作面年推進(jìn)

24、度為 30010.8=240m/a。 m煤層厚度或采高，m；本礦取 2.2。 煤的密度，t/m3；本礦取 1.46。 c0采煤工作面采出率，一般取 0.930.97，薄煤層取高限，厚煤層取低 限。取 0.95。 所以采煤工作面的年產(chǎn)量為： a0802.21.462400.95211.72 萬 t 掘進(jìn)煤量 a1 計算 根據(jù)煤層厚度及生產(chǎn)期間回采工作接替所需巷道掘進(jìn)工程量，設(shè)計掘進(jìn)煤 量估算為采煤工作面產(chǎn)量的 10%。 a1=a010%14.6510%1.72 萬 t 2.采區(qū)生產(chǎn)能力的確定： ib qkkq 21 式中： qb采區(qū)生產(chǎn)能力； k1采區(qū)掘進(jìn)出煤量系數(shù)，取 1.1； k2工作面之間

25、出煤影響系數(shù)；取 0.95； qi單個工作面年產(chǎn)量，0.91mt。 由上式計算得出采區(qū)實際生產(chǎn)能力為：qb16.111.10.9516.84 萬 t 3.采區(qū)服務(wù)年限 按下式計算礦井的服務(wù)年限： )/(kazt k 式中：zk采區(qū)可采儲量 ；萬 t t采區(qū)服務(wù)年限；a a采區(qū)年生產(chǎn)能力；萬 ta k儲量備用系數(shù)；一般取 1.21.5 由此確定出礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力和服務(wù)年限：t46/（151.2）=3a； 第二章 采區(qū)準(zhǔn)備方式及參數(shù) 第一節(jié) 采區(qū)準(zhǔn)備方式的確定 采區(qū)的布置方法也就是確定采煤方法和上山(下山)的布置；從本采區(qū)的煤 層賦存情況來看，由于煤層的傾角 24.5；符合走向長壁開采的條件的。

26、又因 為本礦井是屬于煤與瓦斯突出礦井，為了能夠使該礦井安全生產(chǎn)，需要布置一 條回風(fēng)上山在最上層煤層底板。從采區(qū)的總體情況來看，集中布置的形式還是 比較優(yōu)越，上山均布置在煤層中，其中一條為膠帶輸送機(jī)上山，一條為軌道上 山，一條為專用回風(fēng)上山。所以將運輸大巷布置在 22 號煤層的底板巖石中。 第二節(jié) 采區(qū)參數(shù) 一、采區(qū)走向長度的確定 根據(jù)本礦的具體情況，由于受斷層的影響二采區(qū)走向長不均勻，走向長 1008m-1086m 之間。 二、確定區(qū)段斜長及區(qū)段數(shù)目 由于設(shè)計的采區(qū)的走向長不均勻，傾斜也不均勻出現(xiàn)三角壯，工作面走向 長度和傾斜長度受到一定的影響。結(jié)合實際情況工作面長度定為 80m，巷道的 掘進(jìn)

27、采用單巷掘進(jìn)，區(qū)段的斜長為 120m 左右。將劃分為 3 個區(qū)段進(jìn)行回采。 三、煤柱尺寸 由于采區(qū)內(nèi)區(qū)段間的開采順序采用下行式；煤層間的開采順序采用自上而 下逐次開采的下行開采順序。主要開拓巷道均布置在 22 號煤層中，除了采區(qū)兩 斷層留 15m 煤柱，邊界留 10m 煤柱外，其他均不留煤柱。 四、區(qū)段無煤柱護(hù)巷 1.沿空留巷： 沿空留巷一般適用于開采緩斜和傾斜、厚度為 2m 以下的薄及中厚煤層，這 樣的方法與留煤柱護(hù)巷比可以減少保護(hù)煤柱的損失量，而且可以減少平巷的掘 進(jìn)工程量。沿空留巷時區(qū)段的布置主要采用的是后退式沿空留巷的方式：先掘 出分段運輸巷到采區(qū)邊界，工作面后退式回采，回采后在沿空留

28、出平巷作為下 區(qū)段的回風(fēng)巷。這種方式，可克服前進(jìn)式回采時前方煤層賦存情況不明和留巷 影響工作面端頭采煤等缺點，但要增加平巷的掘進(jìn)工程量。 2.沿空掘巷 沿空掘巷就是沿著已采工作面的采空區(qū)邊緣掘進(jìn)區(qū)段平巷，這種方法利用 采空區(qū)邊緣壓力小的特點，沿著上覆巖層已垮落穩(wěn)定的采空區(qū)邊緣掘進(jìn)，有利 于區(qū)段平巷在掘進(jìn)和生產(chǎn)期間的維護(hù)。多用于開采緩斜和傾斜的中厚煤層和厚 煤層。沿空掘巷雖然沒有減少區(qū)段的數(shù)目，但是不留或少留保護(hù)煤柱，減少了 采區(qū)內(nèi)煤炭的損失量。又由于巷道布置在采空區(qū)的邊緣，這樣巷道的維護(hù)相對 要簡單許多。由于沿空掘巷的巷道受壓較小，對支護(hù)的要求不如沿空留巷嚴(yán)格， 一般梯形火屬支架、木支架均可用

29、。 通過上面的論述，該礦采區(qū)的區(qū)段平巷采用沿空留巷布置的方式，并且每 一個區(qū)段留 10m 的區(qū)段保護(hù)煤柱。 第三節(jié) 采區(qū)巷道布置 一、采區(qū)上（下）山的布置 本采區(qū)采用走向長壁后退式采煤法開采，直接由工作面順槽和運輸平巷與 回風(fēng)上山、軌道上山、運輸上山相連，形成通風(fēng)、生產(chǎn)、運輸、排水等系統(tǒng)。 運輸上山、軌道上山和回風(fēng)上山平行布置在 22 號煤層中。 二、區(qū)段平巷的布置 區(qū)段平巷布置方式有單巷布置和雙巷布置兩種方式，結(jié)合采區(qū)實際情況和 開采順序，所以采用雙巷布置。 1.采區(qū)的巷道布置 在本采區(qū)內(nèi)布置工作面運輸平巷、工作面回風(fēng)平巷、通過區(qū)段石門、回風(fēng) 平巷與軌道上山、運輸上山、回風(fēng)上山相連接；工作面

30、運輸平巷、回風(fēng)平巷布 置在 22 號煤層中，軌道上山和回風(fēng)上山平行布置在 22 號煤層中。 2.采區(qū)車場形式 本采區(qū)設(shè)有采區(qū)下部車場、采區(qū)中部車場、采區(qū)上部車場；采區(qū)下部車場 布置和運輸大巷、進(jìn)風(fēng)行人斜巷在同于標(biāo)高，屬于大巷裝車式下部車場底板繞 道式，采區(qū)中部、采區(qū)上部車場，屬于雙向甩車場。 3.采區(qū)硐室 采區(qū)硐室包括采區(qū)采區(qū)煤倉、采區(qū)絞車房、采區(qū)變電所。采區(qū)內(nèi)直接在運 輸平巷中布置皮帶，采區(qū)內(nèi)的煤直接通過皮帶運輸?shù)睫D(zhuǎn)載機(jī)再經(jīng)運輸上山皮帶 運輸?shù)讲蓞^(qū)煤倉最后通過運輸大巷運到地面。材料由運輸大巷通過軌道上山運 輸?shù)焦ぷ髅婊仫L(fēng)平巷和運輸平巷，在軌道上山上部需要布置絞車房。本采區(qū)用 集中供電，變電所

31、布置在軌道上山和運輸上山之間。 4.采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) (1)運煤：從采煤工作面破落下來的煤（刮板運輸機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)）運輸平巷 （皮帶運輸機(jī)）運輸上山（皮帶運輸機(jī)）采區(qū)煤倉運輸大巷（礦車） 井底車場地面工業(yè)廣場。 (2)運料(或排矸)：材料從軌道上山（礦車）采區(qū)上（中）部車場區(qū)段 回風(fēng)平巷采（掘）煤工作面。排矸線路正好與運料線路相反。 (3)通風(fēng)系統(tǒng)：（新鮮風(fēng)流）從運輸大巷軌道上山（運輸上山）采區(qū)中 部車場區(qū)段回風(fēng)平巷聯(lián)絡(luò)巷區(qū)段運輸平巷工作面（污風(fēng)）工作面 回風(fēng)平巷回風(fēng)上山風(fēng)井地面。 第四節(jié) 井巷工程 一、初期掘進(jìn)的主要巷道名稱、工程量 工程項目支護(hù)形式 斷面積 （m2） 巷道長 （m） 條數(shù)（條）工程

32、量 （m3） 工作面回風(fēng)平巷u 型鋼支架 10.39589867 礦井生產(chǎn)時的采掘比和矸石率: :礦井生產(chǎn)時采掘比為 1：2；預(yù)計矸石量為礦井 原煤產(chǎn)量的 10，即礦井矸石量預(yù)計為 15kt/a。 第三章 采煤方法 第一節(jié) 采煤方法及工藝選擇 所設(shè)計的首采工作面在一采區(qū)，該采區(qū)內(nèi)可采煤層為兩層，分別為 21#、22#設(shè)計煤層，首采煤層為 21，首采工作面狀況為煤層厚度為 2.2m，煤層 容重為 1.456t/m3 ，采煤工作面長度為 80m， ，礦井的相對瓦斯涌出量 20.5m3/t。礦區(qū)范圍內(nèi)可采煤層均具有煤塵爆炸危險性,同一煤層瓦斯含量向深 部略有增高的趨勢，今后在采掘過程中，隨著開采深度

33、增加或通風(fēng)不暢時，瓦 斯將會增加或聚集，從而易產(chǎn)生爆炸。煤層有自然發(fā)火性和爆炸性，回采范圍 內(nèi)礦井正常涌水量 120m3/h，最大涌水量 300m3/h.，地質(zhì)構(gòu)造已查明。煤層具 體情況見表 3-1-1。 表 3-1-1 可采煤層情況 煤層名稱容量（噸/）平均厚度(m)平均傾角( ) 211.462.224.5 221.462.124.5 工作面運輸平巷u 型鋼支架 13.3971112914 運輸上山錨噴 1515012250 軌道上山錨噴 1424113374 回風(fēng)上山錨噴 1526613990 采區(qū)下部車場錨噴 14281392 采區(qū)中部車場錨噴 144821344 采區(qū)中部車場錨噴 1

34、4391546 其他硐室錨噴 184821728 合計 36405 在本采區(qū)的設(shè)計中，由于本采區(qū)的儲量較大，煤層賦存條件較好，并且該 設(shè)計采區(qū)的煤層都屬于中厚煤層，為了使采區(qū)的生產(chǎn)能力與礦井的服務(wù)年限相 適應(yīng)，再結(jié)合采礦技術(shù)的發(fā)展，所以結(jié)合本采區(qū)的實際情況后確定采用的采煤 方法是：走向長壁后退式采煤法。 第二節(jié) 工作面回采工藝設(shè)計 回采工藝主要包括落煤、裝煤、運煤。 一、落煤 采煤工作面采用 zms12a 型濕式煤電鉆打眼，爆破落煤，人工裝煤、放頂。 二、裝、運煤 一般的采煤機(jī)在設(shè)計時，落煤和裝煤是同時考慮的，所以在這里裝煤工藝 不用過多的考慮。 運煤的中心問題是采面刮板運輸機(jī)的選型問題，在選

35、擇運輸機(jī)的問題上應(yīng) 考慮刮板運輸機(jī)的能力應(yīng)略大于工作面的生產(chǎn)能力。因此選用型號為 sgb 630/150，此種刮板運輸機(jī)的參數(shù)為：出廠長度 200m，輸送能力 180t/h；刮板 鏈速 0.86m/s；中部槽尺寸 1500630190； 三、工作面的支護(hù) 該采煤工作面所采用的采煤工藝是炮采，選用支撐掩護(hù)式的液壓支架進(jìn)行 支護(hù)。 zy4000/17/30， 支撐高度為 1.73.0m，工作阻力為 4000kn，初撐力 1884kn，外形尺寸 567314201700，支撐強(qiáng)度 0.78mpa，推移步距 600mm， 支架重量 10.5t。根據(jù)所選支架的外形尺寸和工作面的長度 100m，計算出一個

36、 工作面所用支架的臺數(shù)為 735 臺。 工作面的支護(hù)強(qiáng)度 pt ； pt= km=72.225= 385kpa 支柱的有效支撐能力 pe； pe= kepa=0.8300=240kn 工作面所需支護(hù)密度 n； n=pt/pe=385/240=1.6 根/ 工作面支柱的柱距 a=1/nb=1/1.6=0.625 考慮工作面的支護(hù)管理要求，選取工作面支柱柱距，a=0.6 工作面所需支柱、頂梁數(shù)量。 n=ln(l/a+1)=4(100/0.6+1)=670 根 考慮工作面臨時支護(hù)、加強(qiáng)支護(hù)與備用量的要求，工作面支柱須增加 1015，頂梁須增加 24，工作面須配備支柱 750 根，頂梁 680 根。

37、式中 k-采高厚度系數(shù)，取 k=0 ke-支柱有效支撐系數(shù)，單體液壓支柱取 ke=0.8 pa-支柱最大工作阻力 m-工作面的平均采高，m=2.2m -工作面頂板巖石平均厚度，=25kn/m3 b-工作面支柱排距，和工作面所選頂梁一致，b=1m ln-最大控頂距時支柱的排數(shù)，ln=4 l-工作面的長度，l=100m 第四章 頂板管理 第一節(jié) 支護(hù)設(shè)計 一、支護(hù)形式的選擇 結(jié)合本采區(qū)的頂板情況，對采區(qū)主要巷道選擇錨噴支護(hù)及錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)。 錨桿和噴射混泥土支護(hù)各有優(yōu)點，但也都有不足之處。錨噴聯(lián)合支護(hù)，能使兩 者取長補(bǔ)短，互為補(bǔ)充，是一種性能更好的支護(hù)形式。錨桿與其穿過的巖體形 成承載加固拱，噴射

38、混泥土層防止圍巖風(fēng)化剝落，并和圍巖結(jié)合在一起，對錨 桿表面的巖石起支護(hù)作用，從而提高了為研拱的承載能力。 噴射混泥土可以有效控制錨桿間巖石的掉落，但其本身是脆性的，當(dāng)巖石 變形較大時，易于開裂剝落。因此，可以在錨桿與噴射土之前鋪設(shè)金屬網(wǎng)，噴 成鋼筋混泥土層，提高噴層的整體性，改善噴層的抗拉能力，能有效的支護(hù)松 散破碎的軟弱巖層，形成了錨網(wǎng)噴聯(lián)合支護(hù)。金屬網(wǎng)用鋼筋直徑一般為 8mm， 鋼筋間距一般為 300mm。 二、采用錨桿、錨噴等支護(hù)形式時，應(yīng)遵守下列規(guī)定： 1.錨桿、錨噴等支護(hù)的端頭與掘金工作面的距離，錨噴的形式、規(guī)格、安 裝角度，混泥土標(biāo)號、噴體厚度，掛網(wǎng)所采用金屬網(wǎng)的規(guī)格以及圍巖涌水的

39、處 理等，必須在施工組織設(shè)計或作業(yè)規(guī)程中規(guī)定。 2.打錨桿眼前，必須首先敲幫問頂，將活矸處理掉，在確保安全的條件下， 方可作業(yè)。 3.使用錨固劑固定錨桿時，應(yīng)將孔壁沖洗干凈，砂漿錨桿必須灌滿填實。 4.軟巖使用錨桿支護(hù)時，必須全長錨固。 5.錨桿必須按規(guī)定做拉力試驗。煤巷還必須進(jìn)行頂板離層監(jiān)測，并用記錄 排版顯示。對噴體必須做好厚度和強(qiáng)度檢查，并有檢查和試驗記錄。在井下做 錨固實驗時，必須有安全措施。 6.錨桿必須用機(jī)械或力矩扳手?jǐn)Q緊，確保錨桿的托板緊貼巷壁。 7.采用人工上料噴射機(jī)噴射混泥土、砂漿時，必須采用潮料，并使用除塵 機(jī)對上料口、余氣口除塵。噴射前，必須沖洗巖幫。噴射后應(yīng)有養(yǎng)護(hù)措施。

40、作 業(yè)人員必須佩帶勞動保護(hù)用品。 第二節(jié) 頂板管理 本礦采用的是炮采落煤，而且煤層的頂?shù)装鍡l件較差，所以采用全部垮落 法處理采空區(qū)。再加上本礦井的瓦斯等級為煤與瓦斯突出礦井。應(yīng)及時處理好 頂板的垮落。 頂板事故的分類： 按力源可將采煤工作面頂板事故分為漏冒型、壓垮性、推跨性三大類。 按事故大?。旱V經(jīng)常用）可分為局部冒頂和大型冒頂兩大類。 第五章 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計 第一節(jié) 采區(qū)瓦斯涌出量的預(yù)測 該礦沒有瓦斯等級鑒定資料，按煤與瓦斯突出礦井進(jìn)行設(shè)計，暫按瓦斯相 對對涌出量 20.5m3/t 考慮，今后以生產(chǎn)過程中實際鑒定為準(zhǔn)。 礦井絕對瓦斯涌出量的計算： q絕=7.99m3/min 本設(shè)計安瓦斯抽放

41、系統(tǒng)，按相對瓦斯涌出量 20.5m3/t 考慮，瓦斯抽放率按 65.6考慮，按 q瓦=7.99(1-65.6)=2.75m3/min 為依據(jù)計算礦井風(fēng)量，礦 井在正常生產(chǎn)后需測定瓦斯涌出量，若經(jīng)抽放后瓦斯涌出量大于 2.75m3/min 則 通過計算另選風(fēng)機(jī)，并進(jìn)行通風(fēng)能力核定，嚴(yán)格執(zhí)行“以風(fēng)定產(chǎn)”的原則，嚴(yán) 禁超能力生產(chǎn)。 第二節(jié) 采區(qū)通風(fēng) 一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的要求 1.每一個采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實行分區(qū)通風(fēng)。煤層群分層開采的每 一個上、下山采區(qū)，采用聯(lián)合布置時，都必須至少設(shè)置一條專門的回風(fēng)巷，采 區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷必須貫穿整個采區(qū)的長度和高度。嚴(yán)禁將一條上、下山或盤區(qū)的 風(fēng)巷分為兩段，其中一段

42、作為進(jìn)風(fēng)巷，另一段作為回風(fēng)巷。 2.采煤工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采用獨立通風(fēng)。有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng) 時應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。 3.煤層傾角大于 12的采煤工作面采用下行通風(fēng)時，報總工程師批準(zhǔn)，并 須遵循下列規(guī)定： （1）采煤工作面的風(fēng)速，不得低于 1m/s。 （2）機(jī)電設(shè)備設(shè)置在回風(fēng)巷時，其風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔坏贸^ 1%，并應(yīng) 裝有瓦斯自動檢測報警斷電裝置。 （3）進(jìn)、回風(fēng)巷中都必須設(shè)置消防供水管路。有煤與瓦斯突出的采煤工作 面嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)。 （4）采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。 二、通風(fēng)系統(tǒng)選擇 1.影響條件 礦井瓦斯涌出量、礦井設(shè)計生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土

43、層厚度、井田面 積、地溫、煤層自燃傾向性等條件。選擇任何通風(fēng)系統(tǒng)，都要符合投產(chǎn)快，出煤較多、 安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等要求，該礦屬于煤與瓦斯突出礦井，也是一個重要的影響 條件。 2.通風(fēng)系統(tǒng)選擇 礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括：通風(fēng)方式，即為進(jìn)風(fēng)井和出風(fēng)井的布置方式（分為中央式、對角 式、和混合式三類） ；通風(fēng)方法，即為礦井主扇的各種方法（分為抽出式，壓入式和壓軸聯(lián) 合式三種） ；通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。 礦井通風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)以下所談到的影響礦井通風(fēng)的因數(shù)進(jìn)行綜合的考 慮 (1)有煤與瓦斯突出危險的礦井、高瓦斯礦井、煤層易自燃的礦井及有熱害 的礦井，應(yīng)采用對角式或分區(qū)式通風(fēng)；當(dāng)井田面積較大時，初期可采用中央式 通風(fēng)，

44、逐步過渡為對角式或分區(qū)式通風(fēng)。 (2)礦井通風(fēng)方法宜采用抽出式。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育、老窯多，采用多 風(fēng)井通風(fēng)有利時，可采用壓入式通風(fēng)。 根據(jù)上面的有關(guān)規(guī)定，結(jié)合我礦的實際情況，我礦屬于煤與瓦斯突出礦井，所以采用 中央邊界式（中央分列式）通風(fēng)，由于壓入式通風(fēng)漏風(fēng)比較大，故通風(fēng)方法選用抽出式通 風(fēng)。 三、風(fēng)量計算與分配 1.風(fēng)量計算依據(jù) (1)風(fēng)量計算的標(biāo)準(zhǔn) 供給煤礦井下任何工作用風(fēng)地點的新鮮風(fēng)量，必須依照下述各種條件進(jìn)行 計算，并取其最大值，作為該工作用風(fēng)地點的供風(fēng)量。 1)按該用風(fēng)地點同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于 4m3/s。 2)按該用風(fēng)地點的風(fēng)流中瓦斯、二氧化碳、氫

45、氣和其它有害氣體濃度，風(fēng) 速以及溫度等都符合煤礦安全規(guī)程的有關(guān)各項規(guī)定要求分別計算，并取其 最大值。 風(fēng)量計算依據(jù)本采區(qū)按煤與瓦斯突出礦井設(shè)計，礦井的風(fēng)量計算按礦井的 平均絕對瓦斯涌出量 q（m3/min）來計算，根據(jù)煤礦安全規(guī)程及有關(guān)規(guī)定， 并參考鄰近生產(chǎn)礦井的實際配風(fēng)經(jīng)驗，配風(fēng)滿足風(fēng)速、稀釋并帶走瓦斯和井下 工作人員的需要，且使每翼總回風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔怀^ 0.75。由于開采困難 并符合煤礦安全規(guī)程對瓦斯抽放的規(guī)定，所以可對礦井瓦斯進(jìn)行抽放，抽 放率為 40，本采區(qū)的絕對瓦斯涌出量為 2.75m3/min,則抽放后采區(qū)的平均絕 對瓦斯涌出量為：q 絕1.65m3/min。礦井的總風(fēng)量的計算

46、采用下面的計算方法， 并取最大值為礦井的總風(fēng)量。 以下是煤礦安全規(guī)程及有關(guān)礦井瓦斯抽放規(guī)定：礦井絕對瓦斯涌出量 達(dá)到以下條件之一的，必須建立地面永久抽放瓦斯系統(tǒng)或井下臨時抽放瓦斯系 統(tǒng)： a大于或等于 40m3/min； b年產(chǎn)量 1.01.5mt 的礦井，大于 30m3/min； c年產(chǎn)量 0.61.0mt 的礦井，大于 25m3/min； d年產(chǎn)量 0.40.6mt 的礦井，大于 20m3/min； e年產(chǎn)量小于或等于 0.4mt 的礦井，大于 15m3/min。 f當(dāng) 1 個采煤工作面的瓦斯涌出量大于 5m3/min 或 1 個掘進(jìn)工作面瓦斯涌 出量大于 3m3/min。 (2)風(fēng)量計算

47、原則 無論礦井或采區(qū)的供風(fēng)量，均按該地區(qū)各個實際用風(fēng)地點，按照風(fēng)量計算 標(biāo)準(zhǔn)，分別計算出各個用風(fēng)地點的實際最大需風(fēng)量，從而求出該地區(qū)的風(fēng)量總 和，再考慮一定的備用風(fēng)量系數(shù)后，作為該地區(qū)的供風(fēng)量。即“由里往外”的 計算原則，由采掘工作面、硐室和其它用風(fēng)地點計算出各采區(qū)風(fēng)量。最后求出 全礦井總風(fēng)量。 2.風(fēng)量計算 按下列要求分別計算，并且必須取其中的最大值。 (1)按井下同時工作的最多人數(shù)計算。 knq 4 式中：q礦井總供風(fēng)量，m3/s； n井下同時工作的最多人數(shù)，本礦井為 150 人； 4每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min； k礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素，取 k1.15。

48、q41501.15=580m3/min=11.5 m3/s (2)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他巷道實際需要風(fēng)量的總和進(jìn)行計算，即： m 3/min kqqq(） 其它硐掘采 qq 式中：q 采采煤工作面實際需要風(fēng)量的總和,m 3/min； q 掘掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量的總和，m3/min； q 硐硐室實際需要風(fēng)量的總和,m 3/min； q 其它采區(qū)除了采煤、掘進(jìn)和硐室地點外的其它井巷需要進(jìn)行通風(fēng)的 風(fēng)量的總 和，m3/min； k采區(qū)通風(fēng)系數(shù)，包括采區(qū)內(nèi)部漏風(fēng)和通風(fēng)不均勻等因素，取 1.4； (3)采煤工作面需風(fēng)量的計算 采煤工作面應(yīng)按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作面溫度、炸藥用量、 同時工作

49、的最多人數(shù)、炸藥使用量分別計算，取其中最大值，并用風(fēng)速驗算。 1)按瓦斯涌出量計算： 采煤工作面需風(fēng)量的計算應(yīng)按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、工作面溫度、 炸藥用量、同時工作的最多人數(shù)、炸藥使用量分別計算，取其中最大值，并用 風(fēng)速驗算。 c kq100q 瓦采采 式中： q采采煤工作面實際需要的風(fēng)量，m3/s； q瓦采采煤工作面經(jīng)瓦斯抽放以后的絕對瓦斯涌出量； kc采煤工作面瓦斯涌出不均衡的備用風(fēng)量系數(shù)，即該工作面瓦斯絕對涌 出量的最大值與平均值 ； q采100q瓦采k1001.650.71.5=173.25m3/min2.8875m3/s 2)按工作面溫度計算 icc ksv60q 采 式中：

50、 vc回采工作面適宜的風(fēng)速，根據(jù)工作面溫度為 2026，則工 作面風(fēng)速 vc查教材礦井通風(fēng)表 6-1 后 vc為 1.01.8m/s，本礦取值 1.5； sc采煤工作面平均有效斷面，m2；平均斷面面積為 7.125； ki采煤工作面長度系數(shù)，按工作面長度 80150m，取為 1； =601.57.1251=641.25m3/min=10.69m3/s； icc ksv60q 采 3)按工作面人員數(shù)量計算 =460=240m3/min=4m3/s c 4nq 采 式中： nc采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，本采區(qū)取 60 人； 4)按炸藥使用量計算 q采acb/tc 式中 ac采煤工作面一次使用最

51、大炸藥量，； b每公斤炸藥爆炸后所產(chǎn)生的一氧化炭量； c為經(jīng)過通風(fēng)后，允許工人進(jìn)入工作面工作的一氧化碳濃度;本礦取 0.2; 簡化后為 q 采25ac q 采2515=375m3/min=6.25m3/s 5)按風(fēng)速驗算 根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，回采工作面的最底風(fēng)速為 0.25 m/s，最高風(fēng) 速為 4m/s 的要求進(jìn)行驗算?；夭晒ぷ髅骘L(fēng)速應(yīng)滿足： 采采 采4.0s60qs25 . 0 06 q采157.2=108m3/min=1.8m3/s q采=2407.2=1728 m3/min=28.8 m3/s 驗算的工作面的風(fēng)速為：1.8m/sq采28.8m3/s 通過上述計算，回采工作面計算最大風(fēng)

52、量為 641.25m3/min;滿足上述風(fēng)量 要求。 考慮一定的富余系數(shù)設(shè)計采區(qū)一個采煤工作面配風(fēng) 20m3/s，u 型通風(fēng)。 (4)掘進(jìn)工作面的風(fēng)量確定 掘進(jìn)工作面的實際需要風(fēng)量，應(yīng)按照沖淡掘進(jìn)工作面瓦斯涌出，并考慮局 部通風(fēng)機(jī)實際吸風(fēng)量、工作面溫度、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定要求分別進(jìn)行計算，并 取其中最大值。經(jīng)分析和計算認(rèn)為，本礦井地溫不高，掘進(jìn)工作面人數(shù)20 人， ，設(shè)計預(yù)計掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量為 0.63m3/min，因此，影響工作面風(fēng)量 確定的主要因素是瓦斯涌出量。 1)按瓦斯涌出量計算 掘進(jìn)瓦掘掘 kq100q 式中： q掘掘進(jìn)工作面實際需要的風(fēng)量，m3/s； q瓦掘掘進(jìn)工作面經(jīng)瓦斯抽放以

53、后的瓦斯涌出量，m3/min； k掘通掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡的備用風(fēng)量系數(shù)，該數(shù)值應(yīng)經(jīng)過觀察實 測后取得；一般取 1.82.0； 1000.631.8113.4m3/min1.89m3/s 掘進(jìn)瓦掘掘 kq100q 2)按工作面人員數(shù)量計算： qb4=44nb =4415 =240m3/min =4m3/s 式中： nb每個掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，本礦取 15 人； 4每人每分鐘 4m3的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)。 4為兩個掘進(jìn)工作面。 3)按風(fēng)速驗算： 根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定煤巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量應(yīng)滿足： jj s0 . 460qs25 . 0 06 掘 q 掘157.2108m3/min1.8m3/s

54、 q 掘2407.21728m3/min28.8m3/s 式中： sj掘進(jìn)工作面巷道過風(fēng)斷面,812m2； 考慮一定的富余系數(shù)設(shè)計一采區(qū)掘進(jìn)工作面配風(fēng) 10m3/s (5)硐室需風(fēng)量計算： 獨立通風(fēng)的硐室實際需要風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)不同類型硐室分別計算，機(jī)電設(shè)備 散熱量大的硐室，應(yīng)機(jī)電設(shè)備運轉(zhuǎn)的發(fā)熱量計算，充電硐室應(yīng)按回風(fēng)流中氫氣 濃度小于 0.5%計算，其它硐室類比生產(chǎn)礦井的經(jīng)驗配風(fēng)： 機(jī)電硐室,按經(jīng)驗取機(jī)電硐室所需風(fēng)量為 200m3/min； 其它硐室所需風(fēng)量：根據(jù)國內(nèi)機(jī)械化礦井的統(tǒng)計資料，結(jié)合我礦區(qū)的實際情況： 采區(qū)變電所在 6080m3/min 取值,本礦取 70m3/min。所以硐室的需風(fēng)量

55、為 270m3/min=4.5m3/s (6)其它風(fēng)巷道的需風(fēng)量計算： 根據(jù)國內(nèi)機(jī)械化礦井的統(tǒng)計資料，結(jié)合雨谷礦區(qū)的實際情況，取 左右。 %5qq(） 硐掘采 q （641.25224042703）5% %5qq(） 硐掘采 q 152.625m3/min=2.544m3/s （7）礦井總風(fēng)量確定 m3/min kqqq(） 其它硐掘采 qq 式中：q 采采煤工作面實際需要風(fēng)量的總和，m3/min； q 掘掘進(jìn)工作面實際需要風(fēng)量的總和，m3/min； q 硐硐室實際需要風(fēng)量的總和，m3/min； q 其它采區(qū)除了采煤、掘進(jìn)和硐室地點外的其它井巷需要進(jìn)行通風(fēng)的風(fēng)量 的總和，m3/min； k采區(qū)

56、通風(fēng)系數(shù)，包括采區(qū)內(nèi)部漏風(fēng)和通風(fēng)不均勻等因素，取 1.1； q2=(q 采+q 掘+q 硐+q 它) k=(10.692444.53+2.78) 1.2=53.66 m3/s 考慮一定的富余量，本礦井風(fēng)量取 58m3/s 3.分配風(fēng)量的原則 1）分配到各用風(fēng)地點的風(fēng)量應(yīng)該不低于計算的各用風(fēng)地點的風(fēng)量值。 2）為維護(hù)巷道，防止坑木腐爛，金屬銹蝕，以及行人安全等，所有巷道都 應(yīng)該分配一定的風(fēng)量。 3）風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井下各處瓦斯?jié)舛龋泻怏w濃度，風(fēng)速等滿足 煤礦安全規(guī)程的各項要求。 (2) 分配方法 在計算出的采區(qū)需風(fēng)量 q=58m3/s，減去獨立回風(fēng)的硐室風(fēng)量和掘進(jìn)風(fēng)量后， 采煤工作面風(fēng)量按

57、其產(chǎn)量，瓦斯涌出量情況配風(fēng)。 4.礦井風(fēng)壓的計算 風(fēng)壓計算按下列公式計算： h摩=luq2/s3 式中： h摩井巷摩擦風(fēng)阻，ns2/m8； 摩擦阻力系數(shù)，ns2/m4 l井巷長度，m； u井巷斷面凈周長，m； s井巷凈斷面積 m2； q 巷道內(nèi)流過的風(fēng)量，m3/min； h局= pv2/2 式中： 為局部阻力系數(shù)，無因次 p風(fēng)流的密度，kg/m3 v局部地點前后斷面上的風(fēng)速，m/s 采區(qū)風(fēng)壓計算表 巷道 名稱 斷面 形狀 支護(hù) 形式 阻力 系數(shù) 風(fēng)量 （m/s ） 斷面 積(m2) 凈周 長(m) 巷道 長度 （m） 風(fēng)壓 (pa) 水平運 輸大巷 半圓拱 形 料石碹 0.004018.211

58、.023.85281.14 軌道 上山 梯形工字鋼 0.02041414164241110 運輸 上山 梯形工字鋼 0.02041.71510.515025 采區(qū)下 部車場 半圓拱 形 料石碹 0.004018.29.7142815 下區(qū)段 回風(fēng)平 巷 梯形工字鋼 0.020445.59.864050 聯(lián)絡(luò)巷梯形木支護(hù) 0.015745.19161.37 區(qū)段運 輸巷 梯形工字鋼 0.020445.59.892760 工作面矩形單體液 壓支柱、 鉸接頂 梁 0.020446.310.5801.05 區(qū)段回 風(fēng)巷 梯形工字鋼 0.020445.59.892712 絞車房矩形料石碹 0.02041

59、2.412.5616.4100.2 局部阻 力 20.26 合計 315 經(jīng)計算，由計算結(jié)果得知： 通風(fēng)容易時期風(fēng)壓：h阻易=298pa； 通風(fēng)困難時期風(fēng)壓:h阻難=315pa。 5.礦井等積孔的計算 a=1.19r-2 =1.19q/ ( m2 )h 通風(fēng)困難時期，a=2.01m2； 通風(fēng)容易時期，a=2.12m2 投產(chǎn)時期礦井的等積孔為 2.12m2屬小阻力礦井; 困難時期礦井的等積孔為 2.01m2也屬小阻力礦井。 通風(fēng)容易時期線路示意圖 通風(fēng)困難時期線路示意圖 四、礦井通風(fēng)設(shè)施 為保證各采、掘工作面和硐室的風(fēng)量，并使風(fēng)流按規(guī)定方向流動，在風(fēng)流 流動線路中設(shè)置有風(fēng)門等構(gòu)筑物。為了防止爆炸

60、性氣體爆炸時沖擊主要通風(fēng)機(jī)， 在回風(fēng)井口處設(shè)置防爆門。另外，礦井主要通風(fēng)機(jī)設(shè)有反風(fēng)裝置，當(dāng)井下采面 進(jìn)風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時可進(jìn)行全礦井下反向通風(fēng)。風(fēng)門等通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置應(yīng)堅 固、穩(wěn)定，并加強(qiáng)通風(fēng)管理，及時進(jìn)行檢查和維修。 五、通風(fēng)設(shè)施及降低風(fēng)阻、防止漏風(fēng)的措施 1.根據(jù)通風(fēng)需要，安設(shè)風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門； 2.同一井巷內(nèi)安設(shè)兩道風(fēng)門時，必須保證兩道門不同時開啟，造成風(fēng)流短 路； 3.勿在巷道內(nèi)堆放雜物，保證巷道的有效斷面； 4.嚴(yán)格按設(shè)計掘進(jìn)、支護(hù)巷道，以保證巷道斷面尺寸； 5.加強(qiáng)對各種通風(fēng)設(shè)施和巷道的日常管理。 6.相鄰巷道掘進(jìn)時，盡量減少放炮震動，同時注意加強(qiáng)支護(hù)，防止巖體 （或煤體）松動或破碎，