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

1、礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)課程設(shè)計(jì) 第30頁第一章 設(shè)計(jì)礦井概況11.1煤層賦存條件11.1.1地形地貌11.1.2礦床開采技術(shù)及水文地質(zhì)條件41.1.3水文地質(zhì)條件51.2礦井巷道布置61.2.1礦井開拓巷道布置61.2.2采區(qū)巷道布置71.2.3運(yùn)輸方式71.2.4運(yùn)輸系統(tǒng)71.3礦井開采技術(shù)條件81.3.1礦井設(shè)計(jì)能力81.3.2服務(wù)年限81.3.3開拓系統(tǒng)情況81.4礦井安全條件9第二章 通風(fēng)系統(tǒng)102.1通風(fēng)方式：102.2通風(fēng)方法：102.3采面通風(fēng)方式102.3.1回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)112.3.2回采工作面風(fēng)流方向112.3.3 通風(fēng)構(gòu)筑物11第三章 礦井需風(fēng)量計(jì)算與分配133.1需風(fēng)量

2、計(jì)算133.2風(fēng)量分配17第四章 礦井通風(fēng)阻力與通風(fēng)特性184.1容易及困難時(shí)期阻力路線確定184.1.1礦井通風(fēng)容易時(shí)期阻力路線為：184.1.2礦井通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)路線為：184. 2礦井通風(fēng)阻力與通風(fēng)特性184.2.1摩擦阻力計(jì)算184.2.2局部阻力計(jì)算214.3風(fēng)機(jī)服務(wù)范圍確定21第五章 通風(fēng)設(shè)備選型225.1局部通風(fēng)機(jī)選型225.1.1初選風(fēng)筒225.1.2局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量225.1.3局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)阻225.2主要通風(fēng)機(jī)選型235.2.1設(shè)計(jì)依據(jù)235.2.2選型計(jì)算23第六章 礦井通風(fēng)費(fèi)用266.1噸煤通風(fēng)電費(fèi)266.2噸煤通風(fēng)成本26第七章 礦井通風(fēng)系統(tǒng)評價(jià)287.1礦井通風(fēng)經(jīng)濟(jì)

3、性評價(jià)287.2礦井通風(fēng)安全性評價(jià)287.2.1通風(fēng)阻力評價(jià)287.2.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的合理性、可靠性分析29參考文獻(xiàn)30第一章 設(shè)計(jì)礦井概況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。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。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：表1.1 礦區(qū)范圍拐點(diǎn)坐標(biāo)點(diǎn)號x坐標(biāo)y坐標(biāo)02817320365128101281712036513

4、205228165353651337532814690365121904281489536511645礦區(qū)面積：1.8651km2，開采深度：+800m+300m標(biāo)高。1.1煤層賦存條件1.1.1地形地貌礦區(qū)地勢總體西高東低，海拔標(biāo)高一般6501066m，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，最大相對高差416m。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，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。1、氣候條件根據(jù)荔波縣氣象局觀測資料，礦區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤

5、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，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。2、水系及主要河流礦區(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。3、地震根據(jù)建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（gb500112001）規(guī)定，

6、本區(qū)地震基本烈度為6度。1.1.2礦床地質(zhì)構(gòu)造特征1、地層根據(jù)儲量核實(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：大塘組（c1d）：按巖性段可分為三巖性段：黃金、寺門段和羅城段。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2030m。寺門段（c1d2）：按巖性組合特征可分為五個(gè)巖性層。寺門段第一層（c1d21）：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13層。地層厚約3040m左右。寺門段第二層（c1d22）：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34層，和、層煤層主要產(chǎn)于

7、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39層。上部為泥巖夾石英砂巖和煤線及薄煤15層。地層厚約5080m左右。寺門段第三層（c1d23）：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2240m。寺門段第四層（c1d24）：下部以灰黑色泥巖、鈣質(zhì)泥巖為主，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3747m。寺門段第五層（c1d25）：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。

8、地層厚約1555m。羅城段（c1d3）按巖性組合特征可分三個(gè)巖性層羅城段第一層（c1d31）：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4050m。羅城段第二層（c1d32）：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50120m。2、地質(zhì)構(gòu)造礦區(qū)位于茂蘭向斜東翼茂蘭煤田，巖層傾向310330傾角為2025左右。斷層附近產(chǎn)狀變陡，約為40左右。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

9、成的滑覆構(gòu)造，發(fā)育于淺表，對深部煤層影響不大。f42走向北東，傾向北西，傾角50，對煤層有一定的破壞作用，為一正斷層。綜上所述，礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造為簡單類型。3、含煤巖系及煤層特征礦區(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1318層，總厚4.366.23m，含煤系數(shù)為5.698.25，其中、煤層，煤層局部可采，煤層不可采。、煤層的煤層結(jié)構(gòu)物征如下：煤：煤層厚度地表延伸較穩(wěn)定，地表厚度在0.371.35 m之間，一般0.60.8m，平均厚度0.7m。深部厚度比地表略薄，煤層結(jié)構(gòu)簡單，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。煤:煤層厚度穩(wěn)定,全層可采,地表厚度0.851

10、.96m，一般1.21.3m，平均厚1.24m。煤層結(jié)構(gòu)簡單，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。另據(jù)本礦井實(shí)際井巷揭露煤煤層賦存情況，礦井一采區(qū)范圍內(nèi)煤不可采，本次設(shè)計(jì)礦井一、二采區(qū)只開采煤?？刹杉熬植靠刹擅簩犹卣饕娍刹擅簩犹卣鞅?.2表1.2 可采及局部可采煤層特征表煤層編號煤層平均厚度(m)煤層角()煤層間距(m)煤層結(jié)構(gòu)煤層容重（t/m3）煤層穩(wěn)定性頂?shù)装鍘r性頂板底板0.72525單一1.38較穩(wěn)定砂巖、粉砂巖粉砂巖1.2425單一1.38較穩(wěn)定砂巖、粉砂巖粉砂巖3、煤類、煤質(zhì)煤類：根據(jù)gb/t152242004，本礦原煤屬低中灰、特低揮發(fā)分、中高硫、高熱

11、值無煙煤。煤質(zhì)：恒姑煤礦所采煤層呈黑色，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。表1.3 可采及局部可采煤層煤質(zhì)特征表煤層編號煤樣類別工業(yè)分析灰分（aad）揮發(fā)分（vdaf）含硫（sst，ad）發(fā)熱量（qnet，ar）原煤19.147102.7633.4435.53mj/kg原煤19.067102.8333.4435.53mj/kg1.1.2礦床開采技術(shù)及水文地質(zhì)條件1、煤層頂、底板條件本礦可采煤層層，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)

12、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)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。2、礦井瓦斯、煤塵爆炸性、煤炭自燃傾向瓦斯等級鑒定根據(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瓦斯涌出量為0.94 m/min，相對瓦斯涌出量為11.30 m/t，荔波縣恒姑煤礦瓦斯等級鑒定為高瓦斯礦井。經(jīng)計(jì)算礦井在+300m水平時(shí)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、絕對瓦斯涌出量為2.85m3/min；單個(gè)掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量為0.58 m3/min；礦井相對瓦斯涌出

13、量為39.32 m3/t，礦井絕對瓦斯涌出量為7.45 m3/min。煤與瓦斯突出根據(jù)2009年11月中國礦業(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號煤在鑒定范圍（標(biāo)高+576m以上的k2號煤層）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號煤層，本次變更設(shè)計(jì)礦井只開采k2號煤層，且礦井主要開拓巷道和準(zhǔn)備巷道已形成，k2號煤層在鑒定范圍內(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

14、出礦井進(jìn)行設(shè)計(jì)和管理。煤塵爆炸性根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室2004年8月對恒姑煤礦可采煤層煤層煤塵爆炸性鑒定報(bào)告，鑒定結(jié)論為煤層無煤塵爆炸性，鑒定結(jié)果見下表1.4。1.4 煤層爆炸性鑒定煤層采樣編號工業(yè)分析爆炸試驗(yàn)爆炸性結(jié)論madaadvdaf焦渣特征火焰長度（mm）2004-m3620.464.9410.4420煤塵無爆炸性本設(shè)計(jì)可采煤層只有煤層，對煤層按無煤塵爆炸性設(shè)計(jì)和管理。煤層自燃傾向性根據(jù)根據(jù)貴州省煤田地質(zhì)局實(shí)驗(yàn)室2004年8月對恒姑煤礦可采煤層煤層煤塵自燃傾向性鑒定報(bào)告，鑒定結(jié)果為：煤層為級（不易自燃煤層），鑒定結(jié)果見下表1.5。本設(shè)計(jì)對煤層按級（不易自燃煤層）設(shè)計(jì)和管理。表1.5

15、 煤層自燃性鑒定煤層來樣編號工業(yè)分析著火溫度自燃傾向分類水份灰份揮發(fā)份焦渣特征t氧化t原樣t還原madaadvdaf22004-m3620.464.9410.442390404406級備注級：容易自燃 級：自燃 級：不易自燃地溫本井田無地溫異常現(xiàn)象，屬于正常地溫礦井。沖擊地壓貴州省荔波縣恒姑煤礦資源/儲量核實(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，避免地壓災(zāi)害的發(fā)生。1.1.3水文地質(zhì)條件1、概述礦區(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、水庫等地表水體，地表水主要受大氣降水及地形控制，雨

16、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。2、巖層含水性含水層及隔水層礦區(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，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

17、量不大，一般0.050.10l/s。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其影響不大。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。地表水礦區(qū)北部及東部外圍為長年性地表水流，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)北部）排

18、泄最終匯于礦區(qū)北和東側(cè)的河流中。斷層水礦區(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?，一般沿?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，用抽水方法對走向斷層（北北東向斷層）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。涌水量據(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

19、形成的潛水，對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)觀察測定，其潛水流對斜井和平巷的充水量為0.01380.244(l/s),隨季節(jié)性變化顯著，其變化系數(shù)為25。前已述及，礦區(qū)內(nèi)斷層多為貧水?dāng)鄬?，一般對礦坑涌水不大，通過鉆探的抽水試驗(yàn)，其斷層的涌水量在0.00740.0334(l/s)。1.2礦井巷道布置1.2.1礦井開拓巷道布置井筒：主斜井井口標(biāo)高為+816.05m ，方位角42，傾角25，斜長為217m，采用半圓拱形巷道斷面，穿層布置，穿過k2號煤層落底在k2號煤層底板巖層標(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. 3m，凈斷面積5.6m。進(jìn)風(fēng)行人斜井

20、井口標(biāo)高為+816.34m，方位角47，傾角26，斜長為210m，采用半圓拱形巷道斷面，在標(biāo)高+724.4m揭露k2號煤層后落平。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4.9m，凈斷面積4.4m?；仫L(fēng)斜井井口標(biāo)高+827.95m，方位角為54，傾角28，長度為203m。采用半圓拱形巷道斷面，在標(biāo)高+732.6m揭露k2號煤層后落平。采用砌碹支護(hù)。掘進(jìn)斷面積4.9m，凈斷面積4.4m。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。1.2.2采區(qū)巷道布置已施工完的一采區(qū)運(yùn)輸下山、進(jìn)風(fēng)行人下山、回風(fēng)下

21、山大部分布置在k2號煤層中，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。1.2.3運(yùn)輸方式礦井設(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：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；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；3、總運(yùn)輸巷設(shè)置兩臺小絞車對拉運(yùn)輸煤炭、矸石、材料、設(shè)備等；4、1201運(yùn)輸巷設(shè)置兩臺小絞車對拉運(yùn)輸煤炭、設(shè)備等；5、進(jìn)下其它平巷采用礦車運(yùn)輸；6、1201采煤工作面采用刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)輸煤炭；7、1201采煤工作面下口采用一臺轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載煤炭至礦車。8

22、、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，巷道軌型15kg/m，軌距600mm。1.2.4運(yùn)輸系統(tǒng)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（對拉絞車）一采區(qū)運(yùn)輸下山（礦用防爆絞車）總運(yùn)輸巷（對拉絞車）主斜井（礦用絞車）地面；材料流向：地面主斜井（礦用絞車）總運(yùn)輸巷（對拉絞車）一采區(qū)運(yùn)輸下山（礦用防爆絞車）各水平甩車場（礦車）井下用料點(diǎn)；掘進(jìn)矸石流向：掘進(jìn)面掘進(jìn)巷道（礦車）水平甩車場（礦車）一采區(qū)運(yùn)輸下山（礦用防爆絞車）總運(yùn)輸巷（對拉絞車）主斜井（礦用絞車）地面排矸場人員運(yùn)送

23、：主斜井采用斜井人車，使用主斜井提絞車提升或下放人員。1.3礦井開采技術(shù)條件1.3.1礦井設(shè)計(jì)能力根據(jù)采礦許可證，合理確定礦井能力，對保證礦井生產(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，首采面布置在煤層中，工作面斜長65m，到設(shè)計(jì)以一個(gè)走向長壁工作面達(dá)到9萬t/a規(guī)模的能力。1.3.2服務(wù)年限恒姑煤礦服務(wù)年限按下式計(jì)算t=z可/1.4a=9.8（a）式中：t服務(wù)年限，az可可

24、采儲量，123.335萬ta 設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，按9萬t/a計(jì)算k構(gòu)造簡單，儲量備用系數(shù)取1.4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。本方案采用斜井開拓，以一個(gè)走向長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。采煤方法：采用走向長壁后退式采煤法，放炮落煤，全部垮落法管理頂板。1.3.3開拓系統(tǒng)情況設(shè)計(jì)利用的主斜井井口標(biāo)高為+816.05m ，方位角42，傾角25，斜長為217m，采用半圓拱形巷道斷面，穿層布置，穿過

25、k2號煤層落底k2號煤層底板巖層標(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. 3m，凈斷面積5.6m。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，斜長為210m，采用半圓拱形巷道斷面，在標(biāo)高+724.4m揭露k2號煤層后落平。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4.9m，凈斷面積4.4m。設(shè)計(jì)利用的回風(fēng)斜井井口標(biāo)高+827.95m，方位角為54，傾角28，長度為203m。采用半圓拱形巷道斷面，在標(biāo)高+732.6m揭露k2號煤層后落平。采用砌碹支護(hù)。掘進(jìn)斷面積4.9m，凈斷面積4.4m。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

26、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。據(jù)從現(xiàn)場及業(yè)主了解到的情況，本區(qū)煤礦開采歷史長，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)，在國家相關(guān)政策的執(zhí)行中，小窯均已關(guān)閉、封停，k2號煤層露頭附近存在大量老窯采空區(qū)。1.4礦井安全條件本礦井資源較可靠，可采煤層層（k2號煤層），主要可采煤層賦存穩(wěn)定，這些是井田開采的有利條件。對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)對井下積水的破碎地段頂板的支護(hù)和底板的管理。礦區(qū)的地質(zhì)勘探程度低，建議提升勘探程

27、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。恒姑煤礦開采號煤層，煤層賦存穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，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)可采儲量為123.335萬噸，資源條件較好第二章 通風(fēng)系統(tǒng)2.1通風(fēng)方式：中央式并列通風(fēng)系統(tǒng)建井期限短，初期投資少，出煤快，護(hù)井煤柱較??；但井下風(fēng)流路線長，阻力大，井底車場附近漏風(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，但走向長度不大的礦井。2.2通風(fēng)方法：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?/p>

28、的負(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。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)井場地，施工方便，主要通風(fēng)機(jī)臺數(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

29、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，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)位于工業(yè)場地內(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。綜上所述，本采區(qū)選用抽出式通風(fēng)方法更為合理。2.3采面通風(fēng)方式采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)

30、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。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。

31、2.3.1回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)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（1）u通風(fēng)方式優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件在區(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)簡單、漏風(fēng)小等優(yōu)點(diǎn)，但風(fēng)流線路長，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。（2）w通風(fēng)方式優(yōu)缺點(diǎn)和適用條件當(dāng)采用對拉式工作面時(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

32、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。2.3.2回采工作面風(fēng)流方向（1）上行通風(fēng)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)。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。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。（2）下行通風(fēng)適

33、用條件：在沒有煤（巖）與沼氣（二氧化碳）突出危險(xiǎn)的、傾角小于12的煤層中，可考慮采用下行通風(fēng)。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。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。綜上所述，確定該礦回采工作面為上行通風(fēng)。2.3.3 通風(fēng)構(gòu)筑物 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

34、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，保證通風(fēng)設(shè)施的可靠性。（1）風(fēng)橋在進(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。（2）擋風(fēng)墻在需要截?cái)囡L(fēng)流和不通行的巷道內(nèi)可以設(shè)置擋風(fēng)墻，按其服務(wù)年限長短分為永久性和暫時(shí)性。（3）風(fēng)門風(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。（4）調(diào)節(jié)風(fēng)窗調(diào)節(jié)風(fēng)窗用以增加巷道的局部阻力，以調(diào)節(jié)用

35、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。第三章 礦井需風(fēng)量計(jì)算與分配采煤工作面瓦斯涌出量為16.75 m3/t、絕對瓦斯涌出量為2.85m3/min；單個(gè)掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量為0.58 m3/min；礦井相對瓦斯涌出量為39.32 m3/t，礦井絕對瓦斯涌出量為7.45 m3/min。礦井最大作業(yè)人數(shù)為50人。其中采煤工作面組長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。礦井掘進(jìn)工

36、作面每次爆破的炸藥量10斤。3.1需風(fēng)量計(jì)算(1)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算 q礦井=4nk 式中：q礦井全礦井所需風(fēng)量，m/min；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；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1.201.25；采用中央分列式或混合式通風(fēng)時(shí)，可取1.151.20；采用對角式或分區(qū)式通風(fēng)時(shí)，可取1.101.15。上述備用系數(shù)在礦井產(chǎn)量t=90萬t/a時(shí)取小值；t90萬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t90萬t/a，故取大值，故取1.25。則：q礦井=4nk= 4501.25=250

37、m/min=4 .167m/s。(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 式中：q采采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m/min；q掘掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m/min；q硐獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量總和，m/min；q其他除采掘硐室外其他需風(fēng)量總和，m/min；k礦井通風(fēng)系數(shù)，k1.1，1.25；本設(shè)計(jì)取1.25。采煤工作面需風(fēng)量計(jì)算：a.按工作面瓦斯涌出量計(jì)算q采=100q采kc 式中：q采采煤工作面需風(fēng)量，m/min；q采采煤工作面絕對瓦斯涌出量，m/min；kc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1.42.0；可采2號煤層工作面絕對瓦斯涌出量為2.8

38、5m/min，經(jīng)抽放后（瓦斯抽放率取30%），工作面瓦斯涌出量為1.995 m/min，配風(fēng)量為：q采=100q采kc=1001.9952.0=399m/min=6.65m/s。b.按工作面溫度計(jì)算q采=60vcscki式中：vc回采工作面適宜風(fēng)速，采面溫度為21，vc取1.01.5m/s，本設(shè)計(jì)取1.5m/s；sc回采工作面平均有效斷面積，m；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 =（1.243.20+1.244.20）2=4.59 m；ki工作面長度系數(shù)；困難時(shí)期工作面長度為103/cos2

39、5=113.64m，根據(jù)教材p163知ki取1.0；容易時(shí)期工作面長度為57/cos25=62.89m，同樣知ki取0.9； 則： 困難時(shí)期：q采=601.54.591.0=413.1 m/min=7.89m/s。 容易時(shí)期：q采=601.54.590.9=371.79 m/min=6.20m/s。c.按人數(shù)計(jì)算實(shí)際風(fēng)量 q采=4n n采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人；本礦取30人；則：q采=430=120m/min=2 m/s。d.按風(fēng)速驗(yàn)算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)量取7.89m/s。根據(jù)規(guī)程規(guī)定，回采工

40、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： 式中：sc第i個(gè)采煤工作面的平均有效通風(fēng)斷面積，取4.59； 即：154.5968.85m/min1.15m/s7.89m/s 2404.591101.6m/min18.36m/s7.89m/s滿足煤礦安全規(guī)程對風(fēng)速的要求。所以取a、b、c所得的風(fēng)量的最大值6.89m/s、6.20 m/s分別作為采煤工作面困難、容易時(shí)期的需風(fēng)量。 掘進(jìn)實(shí)際需要風(fēng)量a.按掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量計(jì)算風(fēng)量q掘=100 q掘kd式中：q掘掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量，m/min；q掘掘進(jìn)工作面絕對瓦斯涌出量，兩個(gè)掘工作面總瓦斯涌出量都為0

41、.58m/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；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1.82.0,本礦取2.0。則：q掘=1000.4062.0=101.5m/min=1.692m/s。b.掘工作面按炸藥使用量計(jì)算風(fēng)量 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；b每公斤炸藥爆破后生成的當(dāng)量co量，根據(jù)炸藥有毒氣體國家標(biāo)準(zhǔn)，b=0.1 m/kg；t通風(fēng)時(shí)間，一般取2030min；本礦取20min。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%。q掘=（100

42、.1）（250.02%）=200 m/min=3.33 m/s 兩個(gè)掘進(jìn)面，計(jì)算風(fēng)量為6.67 m/s。c.按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算qei=qfiiikf式中： qfi掘進(jìn)工作面局部風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量，m3/min； ii同時(shí)使用局扇臺數(shù)，臺； 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。因?yàn)椋簈fi =max(qj1，qj2)=380 m3/min所以: qj3= qei=qfiiikf = 38011.2= 456m3/min=7.6m3/sd.按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算q采煤礦安全規(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,

43、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： sj掘進(jìn)工作面巷道過風(fēng)斷面，m；本礦取5.21m。運(yùn)輸順槽：155.2178.15m/min 1.3m/s，2405.211250.4m/min 20.84m/s，回風(fēng)順槽：155.2178.15m/min 1.3m/s，2405.211250.4m/min 20.84m/s，設(shè)計(jì)滿足要求。綜上所述，掘進(jìn)工作面需風(fēng)量取計(jì)算的最大值 q掘=7.6m3/s硐室供風(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)炸藥庫和雷管室，井下不設(shè)爆破材料發(fā)放硐室。二采區(qū)困難時(shí)期有一個(gè)消防材料庫也需要獨(dú)立通風(fēng)，又本礦井規(guī)模不大

44、，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：容易時(shí)期：2 m/s；困難時(shí)期：4 m/s其它地點(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。 則：困難時(shí)期：q其他=（6.67+7.89+4）10%=1.74m/s。容易時(shí)期：q其他=（6.20+6.67+2）10%=1.49m/s。 礦井通風(fēng)風(fēng)量計(jì)算： 本礦k取1.25則：困難時(shí)期：q=（6.67+7.89+4+1.74）1.25=25.87m/s。 容易時(shí)期：q=（6.20+6.67+2+1.49）1.25=21.44m/s。經(jīng)上述兩種方法計(jì)算后，因?yàn)?5.873.60m/s、21.443.60 m/s，因此礦井

45、通風(fēng)總風(fēng)量則確定為：困難時(shí)期：q=26.0 m/s；容易時(shí)期：q=22.0 m/s。3.2風(fēng)量分配1.礦井風(fēng)量分配原則（1）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（2）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。（3）風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井上各處瓦斯?jié)舛取⒂卸居泻怏w、風(fēng)速等滿足規(guī)程對風(fēng)速的要求。2.礦井風(fēng)量分配方法（1）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（2）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。3.礦井風(fēng)量分配礦

46、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。礦井通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)量分配結(jié)果如表3.2表3.2 通風(fēng)容易時(shí)期風(fēng)量分配表需風(fēng)地點(diǎn)總進(jìn)風(fēng)量采煤工作面掘進(jìn)工作面（二個(gè)）硐室其他需風(fēng)地點(diǎn)總回風(fēng)量分配風(fēng)量m/s22.09.010.02.01.022.0按照上述原則礦井通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量分配結(jié)果如表3.1表3.1 通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量分配表需風(fēng)地點(diǎn)總進(jìn)風(fēng)量采煤工作面掘進(jìn)工作面（二個(gè)）硐室其他需風(fēng)地點(diǎn)總回風(fēng)量分配風(fēng)量m/s26.09.011.04.02.026.0 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

47、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。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)。第四章 礦井通風(fēng)阻力與通風(fēng)特性4.1容易及困難時(shí)期阻力路線確定4.1.1礦井通風(fēng)容易時(shí)期阻力路線為：主斜井井底車場總運(yùn)輸巷一采區(qū)下山上部車場一采區(qū)運(yùn)輸下山一采區(qū)中部車場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)道地面4.1.2礦井通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)路線為：主斜井井底車場消防材料庫二采區(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4. 2

48、礦井通風(fēng)阻力與通風(fēng)特性礦井服務(wù)年限不長，應(yīng)選擇達(dá)到設(shè)計(jì)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。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)。4.2.1摩擦阻力

49、計(jì)算摩擦阻力的計(jì)算公式為： 式中：h摩摩擦阻力，pa，；摩擦阻力系數(shù)，ns2m-4；l井巷長度，m；p井巷凈斷面周長，m； q通過井巷的風(fēng)量，m/s；s井巷凈斷面，；r井巷摩擦風(fēng)阻，ns2m-8；通風(fēng)容易時(shí)期的阻力計(jì)算如表4.4。表4.4 礦井通風(fēng)容易時(shí)期阻力表序號 支護(hù)巷道長度l/m凈斷面s/凈周長p/m風(fēng)阻系數(shù)/ ns2m-4風(fēng)阻r風(fēng)量q通風(fēng)阻力h摩/pa風(fēng)速/ms-1巷道名稱形式/ns2m-8/ms-11主斜井錨噴2176.17.620.010.073 2235.26 3.61 2井底車場錨噴457.69.50.010.010 224.71 2.89 3總運(yùn)輸巷錨噴1124.265.32

50、0.010.077 2133.99 4.93 4一采區(qū)上部車場錨噴305.927.40.010.011 204.28 3.38 5一采區(qū)運(yùn)輸下山錨噴1905.647.060.010.075 1516.82 2.66 6一采區(qū)中部車場錨噴565.867.320.010.020 91.65 1.54 71201運(yùn)輸巷錨桿+錨網(wǎng)2314.455.560.030.437 935.42 2.02 81201工作面單體574.595.740.050.169 913.70 1.96 91201回風(fēng)巷錨桿+錨網(wǎng)2314.455.560.030.437 935.42 2.02 10一采區(qū)回風(fēng)下山錨噴1664.2

51、65.320.010.114 1733.01 3.99 11總回風(fēng)巷錨噴3554.215.260.010.250 22121.12 5.23 12回風(fēng)斜井砌碹2034.45.50.010.131 2263.44 5.00 13引風(fēng)道砌碹133.814.760.010.011 235.92 6.04 14總計(jì)19061.816 404.74 則通風(fēng)困難時(shí)期的阻力計(jì)算如表4.3表4.3 礦井通風(fēng)困難時(shí)期阻力表序號支護(hù)巷道長度l/m凈斷面s/凈周長p/m風(fēng)阻系數(shù)/ ns2m-4風(fēng)阻r風(fēng)量q通風(fēng)阻力h摩/pa風(fēng)速/ms-1巷道名稱形式/ns2m-8/ms-11主斜井錨噴2176.17.620.010.073 2441.96 3.93 2井底車場錨噴457.69.50.010.010 245.61 3.16 3消防材料庫錨噴13.84.325.40.010.009 245.32 5.56 4二采區(qū)運(yùn)輸下山錨噴4545.647.050.