黑龍江科技學(xué)院通風(fēng)安全專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書范例三東榮

摘要本設(shè)計(jì)礦井為雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司東榮一礦新井設(shè)計(jì)，共有14層可采煤層，本設(shè)計(jì)取其中條件較好的24#和26#煤層，煤層厚度為。設(shè)計(jì)井田的可采儲量萬t，服務(wù)年限為年。本設(shè)計(jì)礦井采用立井開拓方式。結(jié)合東榮一礦的地質(zhì)條件，煤層賦存情況，礦井生產(chǎn)系統(tǒng)以及整個礦井的瓦斯涌出情況，確定了東榮一礦的礦井通風(fēng)系統(tǒng)，通過計(jì)算求出礦井的最大通風(fēng)阻力，再根據(jù)這些參數(shù)選出合適的主要通風(fēng)機(jī)。根據(jù)設(shè)計(jì)礦井的基本情況和通風(fēng)系統(tǒng)，初步提出了瓦斯、火災(zāi)、頂板、熱害等災(zāi)害的防治措施。關(guān)鍵詞：通風(fēng)系統(tǒng)通風(fēng)阻力通風(fēng)機(jī)

AbstractThisdesignminepitfortheShuangyashanminingindustrygroupLimitedliabilitycompanyDongrongonecoalmineMt/anewwelldesign,altogetherhas14tobepossibletominecoalthelevel,thisdesigntakestheconditiongood24#and26#coalbed,coalbedthicknessism,designwellfield'srecoverableresourcesMten,theservicelifeisyears.Thisdesignminepitselectsthedoubleverticalshaftdevelopmentmethod.UnifiestheDongrongoneorethegeologicalcondition,thecoalbedtaxsavesthesituation,theminepitproductionsystemaswellastheentireminepitgasdischargesituation,haddeterminedtheDongrongtwoore'smineventilationsystems,calculatetheminepitinitialperiodandthelaterperiodalwaysneedtheamountofwind,extractstheminepitthroughnetworkresolvingthemostgreatlyflowingresistance,actsaccordingtotheseparameterstoselecttheappropriatemainventilatoragain.Basedonthefundamentalstateandventilationsystemofthedesignedcoalmine,thepreliminarypreventionandcontrolmeasuresofsomedisasters,suchasgas,fireandroofdisaster,arepresentedinthisdesign.Keyword：Developmentventage；Entirelywindage；Resistanceventilator

目錄TOC\o"1-3"\h\u1703摘要 I8425Abstract II32210第1章礦井概況 1198991.1礦區(qū)概況 1115241.1.1交通位置 1228611.1.2地形地勢 142151.1.3氣象 1101371.1.4礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等情況 167151.2井田地質(zhì)特征 242061.2.1地質(zhì)構(gòu)造 284451.2.2煤層及煤質(zhì) 3157571.2.3地質(zhì)勘探 3179401.3礦井安全概況 4304731.3.1水文地質(zhì)特征 453751.3.2瓦斯賦存狀況 514159第2章礦井儲量與生產(chǎn)能力 7285942.1井田境界及儲量 7278412.1.1井田境界 7139222.1.2井田地質(zhì)儲量及工業(yè)儲量 7155562.2礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 8201542.2.1礦井工作制度 8319262.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 93478第3章井田開拓及采區(qū)通風(fēng) 10305083.1井田開拓方案 10245043.1.1開拓方式 1021383.1.2井口與工業(yè)場地位置選擇 10125683.1.3井筒數(shù)目位置 10129573.1.4水平數(shù)目及標(biāo)高 11204143.2礦井基本巷道 1152483.2.1主井、副井及風(fēng)井 11118363.2.2井底車場 14132323.2.3運(yùn)輸大巷及上下山 15192783.3采區(qū)通風(fēng) 19278303.3.1采區(qū)概況 19284573.3.2采區(qū)通風(fēng)的基本要求 2154983.3.3采區(qū)基本參數(shù) 21134333.3.4采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng) 2643093.4掘進(jìn)通風(fēng) 27169333.4.1掘進(jìn)通風(fēng)的設(shè)計(jì)原則 27173423.4.2局部通風(fēng)方法 2710973.4.3風(fēng)筒的選擇 2884063.4.4局部通風(fēng)機(jī)選擇 29261313.5通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置與主要通風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備 30259523.5.1通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)置 30233893.5.2主要通風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備設(shè)置與要求 3215079第4章礦井通風(fēng)設(shè)計(jì) 34164414.1選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的原則 34192294.2擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) 3514914.2.1確定礦井主扇的工作方法 35327024.2.2選擇礦井的通風(fēng)方式 3780074.3計(jì)算和分配礦井總風(fēng)量 37139464.3.1設(shè)計(jì)礦井總風(fēng)量 38303154.3.2礦井總風(fēng)量分配 46125904.4計(jì)算井巷通風(fēng)總阻力 49121814.4.1井巷阻力計(jì)算方法 4933224.4.2繪制通風(fēng)容易時期和困難時期的網(wǎng)絡(luò)圖 4979284.4.3礦井總風(fēng)阻的計(jì)算 5111974.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 62193484.5.1基本要求 62152904.5.2基本數(shù)據(jù)的確定 63219874.6選擇電動機(jī) 66235614.7概算礦井通風(fēng)費(fèi)用 678411第5章安全技術(shù)設(shè)施及災(zāi)害預(yù)防處理計(jì)劃 69176795.1除塵噴水系統(tǒng) 69320305.1.1主要塵源 69165455.1.2除塵噴水措施 69261035.2隔爆棚布置 70198465.2.1隔爆措施 70231935.2.2隔爆水槽棚設(shè)計(jì) 70186395.3防滅火灌漿系統(tǒng) 72235035.3灌漿與阻化劑防滅火 72286925.3.1煤層自燃預(yù)防措施 72227605.3.2預(yù)防性灌漿 73177185.3.3阻化劑防滅火 7312475.4事故預(yù)防及避災(zāi)路線 7434175.4.1事故預(yù)防措施 74240605.4.2避災(zāi)路線 7511410結(jié)論 7617214致謝 7727676參考文獻(xiàn) 7826380附錄1 79

DRIECTORY1703Abstract I8425Abstract II32210Article1MineProfile 1198991.1MineProfile 1115241.1.1Trafficposition 1228611.1.2Topography 142151.1.3Meteorological 1101371.1.4MiningEconomy,industry,agriculture,etc 167151.2Minegeologicalfeatures 242061.2.1Geologicalstructure 284451.2.2Coalandcoalquality 3157571.2.3Geologicalexploration 3179401.3MineSafetyaboutthesituation 4304731.3.1Hydrogeologicalcharacteristics 453751.3.2GasOccurrencestatus 514159Article2Minereservesandproductioncapacity 7285942.1Idarealmandreserves 7278412.1.1Idarealm 7139222.1.2Minegeologicalreservesandindustrialreserves 7155562.2Productioncapacityandservicelifeofmine 8201542.2.1Mineworksystem 8319262.2.2Capacityandservicelifeofmine 93478Article3IdaminingareatodevelopmethodsandVentilation 10305083.1MineDevelopmentPlan 10245043.1.1MineDevelopmentPlan 1021383.1.2MineDevelopmentPlan 10125683.1.3Thenumberofshaftposition 10129573.1.4Thenumberandlevelofelevation 11204143.2Ventilationandventilationsystems 1152483.2.1Comparisonofventilation 11118363.2.2Ventilationsystemtodetermine 14132323.2.3Ventilationsystemtodetermine 15192783.3BasicTunnelMine 19278303.3.1Well,shaftandairshaft 19284573.3.2Bottomofmine 2154983.3.3Roadwayandthemaintransportdown 21134333.3.4Entilationsystemtodetermine 2643093.4MiningVentilation 27169333.4.1Miningareaventilationsystem 27173423.4.2Miningareaventilationsystem 2710973.4.3Basicparametersofminingarea 2884063.4.4Localventilationmethod 29261313.5DrivingVentilation 30259523.5.1Drivingthedesignprinciplesofventilation 30233893.5.2Localventilationmethod 3215079Article4Designofmineventilation 34164414.1Choosetheprincipleofmineventilationsystem 34192294.2Developmentofmineventilationsystem 3514914.2.1Determinetheworkingmethodsofmainfan 35327024.2.2Selectthemineventilation 3780074.3Calculatethetotalairvolumeanddistributionofmine 37139464.3.1Minethetotalairvolumedesign 38303154.3.2Minethetotalairvolumedesign 46125904.4CalculatethetotalresistanceofMineVentilation 49121814.4.1Mineresistancecalculationmethod 4933224.4.2Easyanddifficultventilationduringthedrawperiodofthenetworkdiagram 4979284.4.3Calculationofthetotaldragmine 5111974.5Mineresistancecalculationmethod 62193484.5.1Coalandcoalquality 62152904.5.2Themaindustsource 63219874.6Selectmotor 66235614.7Estimatedcostofmineventilation 67Article84115Safetyoftechnicalfacilitiesanddisasterpreventionmanagementplan 69176795.1Waterspraydustmeasures 69320305.1.1Themaindustsource 69165455.1.2Waterspraydustmeasures 69261035.2Separatedoverwhelmedlayout 70198465.2.1Explosion-proofmeasures 70231935.2.2Explosion-proofdesignofthesinkshelf 70186395.3GroutingandFireInhibitor 72235035.3PreventivemeasuresofCoalSpontaneousCombustion 72286925.3.1PreventivemeasuresofCoalSpontaneousCombustion 72227605.3.2Preventivegrouting 73177185.3.3Forfireextinguishingagentinhibitor 7312475.4Accidentpreventionandavoiddisaster 7434175.4.1Accidentpreventionmeasures 74240605.4.2Avoiddisaster 7511410Theory 7617214Thankstoquit 7727676References 7826380Appendy1 79第1章礦井概況1.1礦區(qū)概況交通位置東榮一礦位于黑龍江省集賢縣境內(nèi)，地理座標(biāo)為東經(jīng)131°20′131°30′北緯46°45′～46°55′，行政區(qū)劃隸屬集賢縣腰屯鄉(xiāng)管轄。井田西南距福利屯32km，經(jīng)福利屯到雙鴨山市40km。重建后的同三公路于井田北部邊界外處通過，國鐵福前鐵路于井田南部邊緣外2km處通過，交通較為方便。地形地勢本井田地處三江平原的西南部，煤層上覆有較厚第四系和第三系，煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下。井田南北走向長～10.0km，平均，東西傾斜寬～5.0km,平均，面積約為2，井田范圍內(nèi)地形平坦，自然地形標(biāo)高一般在～+。氣象本區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，冬季嚴(yán)寒，夏季溫?zé)?，年平均最高氣溫為?3.7℃，年平均最低氣溫為～℃，極端最低氣溫-35℃。年降水量～692.3mm，年蒸發(fā)量～1430.6mm，年平均相對濕度61～70%，年平均風(fēng)速為～4.7m/s，最大風(fēng)速可達(dá)24m/s，風(fēng)向多偏西風(fēng)。每年十月至翌年五月為凍結(jié)期，最大凍結(jié)深度為～2礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等情況礦區(qū)內(nèi)以農(nóng)業(yè)為主要經(jīng)濟(jì)形式，主要農(nóng)作物有小麥、大豆、玉米等。除煤礦以外，礦區(qū)內(nèi)尚有機(jī)修廠、木材廠、磚瓦廠、糧食加工廠等可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的工廠。本井田所屬的東榮礦區(qū)共劃分為四個井田，總體設(shè)計(jì)規(guī)模，其中東榮二礦（）、東榮三礦（）已建成投產(chǎn)。1.2井田地質(zhì)特征地質(zhì)構(gòu)造本區(qū)位于新華夏系第二隆起帶北端的三江盆地西部。由于受東西向壓應(yīng)力的作用及新華夏系構(gòu)造應(yīng)力場作用，該盆地形成了一系列的軸向北北東的富錦、綏濱—集賢、佳木斯等隆拗相間排列的隆起帶與拗陷帶，同時產(chǎn)生了不同序次和不同方向的斷裂構(gòu)造。2.地質(zhì)年代，地層層序本區(qū)位于集賢煤田的東南部，為全隱蔽區(qū)。區(qū)內(nèi)地層系統(tǒng)簡單，發(fā)育有元古界麻山群、古生界泥盆系中統(tǒng)、中生界侏羅系上統(tǒng)、新生界第三系上新統(tǒng)和第四系。其中侏羅系上繞（雞西群）最大地層厚度大于2400m。3.煤系地層走向、傾向及傾角本井田位于綏濱—集賢拗陷帶的東榮向斜東翼的南段，井田內(nèi)以弧形斷裂為主，并由此而派生兩組褶曲構(gòu)造。井田內(nèi)地層走向近南北，傾角一般為15～25°，局部地段由于斷裂影響形成急傾斜帶。（1）斷裂構(gòu)造井田內(nèi)斷層按走向可分為三組，共有斷層23條，其中北西到南北向組有4條，北東向組11條，北西向組8條。斷層多為壓扭性斷裂，導(dǎo)水性差。（2）褶皺井田內(nèi)主要褶皺有F8牽引褶曲和F7派生褶曲兩組。F8牽引褶曲位于F8斷層兩側(cè)，由F8斷層兩盤相互扭動產(chǎn)生。斷層北側(cè)為背斜，南側(cè)為西斜。F7派生褶曲位于F7斷層?xùn)|段的北側(cè)，屬F7派生構(gòu)造，軸向北東60°，向南西傾伏，延展甚短，與F7斷層斜交。（3）火成巖侵入情況井田內(nèi)巖漿巖活動微弱，無大的侵入巖體和噴出巖，僅于鉆孔中見有厚度不大的淺層侵入巖體，巖性為輝長—閃長玢巖，呈巖脈侵入于煤系下部層位的裂隙中，對煤層無影響。煤層及煤質(zhì)1.煤層本井田具有經(jīng)濟(jì)價值的可采煤層均集中于侏羅系雞西群城子河組，該含煤組地層總厚度為930m，含煤50余層，煤層平均總厚m，其中大部分為不可采煤層?？刹杉熬植靠刹傻拿簩幼陨隙路謩e為5、9、12、14、16、17、18、20、20下、22、23、24、26、29-1b號共14個煤層。各煤層平均總厚，傾角一般為15～25°，只有F7斷層附近煤層傾角達(dá)40°左右。井田內(nèi)各可采煤層，按其在縱向剖面的分布規(guī)律及組合特征，可分為上、中、下三個煤層群。其中中層群含有9、12、14、16、17、18、20、20下、22、23、24、26號共12個可采及局部可采煤層，而上層群和下層群分別有5號煤層和29-1b號煤層可采。本設(shè)計(jì)采開采價值最高的24層和26層煤，故其他煤層暫時不予考慮。井田內(nèi)煤層屬穩(wěn)定～不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單～復(fù)雜，一般含1～2層夾矸，局部達(dá)3～4層。2.煤質(zhì)全井田煤層屬低～中灰、特低硫、中～低磷、高發(fā)熱量、易選～中等可選、弱粘結(jié)～中等粘結(jié)性、低變質(zhì)階段的氣煤和長焰煤，以長焰煤為主，氣煤次之，可做為動力用煤和煉焦配煤。全井田煤的揮發(fā)份（Vadf）一般大于40%，各煤層平均Y值為～8.9mm，灰分含量(Ad)一般為～22.81%，原煤全硫(Sd)為～0.28%,磷(Pd)的平均含量為～0.05%，各煤層平均發(fā)熱量為～MJ/kg。地質(zhì)勘探從煤層分布看，根據(jù)前述煤層群的劃分及主采層的分析，將中層群劃分成上下兩個煤層組進(jìn)行開采。其中，上層組由9～18號煤層組成，下層組由20～26號煤層組成。從構(gòu)造復(fù)雜程度分析，南一上采區(qū)、北一上采區(qū)相對斷層少，構(gòu)造簡單，勘探程度較高，構(gòu)造控制較可靠，而且高級儲量主要集中在這兩個塊段中，為首采區(qū)的首選塊段，但一采區(qū)走向較短(1000m)，可采儲量較少(約4.806Mt)，而二采區(qū)走向長度約2500m，設(shè)計(jì)可采儲量約。1.3礦井安全概況水文地質(zhì)特征1.含水層井田內(nèi)含水層可分為：（1）第四系含水層：全區(qū)廣泛分布，直接覆蓋于第三系或煤系（天窗處）地層之上，由各粒級的砂、礫砂和礫石等組成。由南向北逐漸增厚，厚度120～150m。根據(jù)第四系地層的劃分，又分為上部含水層和下部含水層。（2）上部含水層：全區(qū)發(fā)育，厚度100～110m，上部以中，粗砂及礫砂等組成，含水性和透水性好，單位涌水量/s·m，滲透系數(shù)/d，是本區(qū)間接主要含水層。下部以細(xì)砂和中砂為主，粗、礫砂次之。單位涌水量～0.593L/s·m，滲透系數(shù)～1.569m/d，均為孔隙承壓水。（3）下部含水層：以細(xì)砂、礫砂組成，厚度20～40m，含泥質(zhì)較多。單位涌水量～0.554L/s·m，滲透系數(shù)～2.839m/d，該層局部與上部含水層有水力聯(lián)系，在天窗處補(bǔ)給煤系風(fēng)化裂隙含水帶。2.煤系裂隙含水帶煤系裂隙含水帶，根據(jù)裂隙發(fā)育程度，埋藏深度、含水性、透水性等因素，可分為風(fēng)化裂隙含水帶、亞風(fēng)化裂隙含水帶和弱裂隙含水帶。（1）風(fēng)化裂隙含水帶：巖性為粉砂和細(xì)、中砂巖為主，厚度60～120m，單位涌水量一般為～0.315L/s·m。天窗部位風(fēng)化裂隙含水帶富水性強(qiáng)，單位涌水量最大為/s·m。（2）亞風(fēng)化裂隙含水帶：位于風(fēng)化裂隙含水帶之下，厚度100m，裂隙不發(fā)育，單位涌水量～0.0398L/s·m，滲透系數(shù)～0.0291m/d。（3）弱風(fēng)化裂隙含水帶：位于亞風(fēng)化裂隙含水帶之下，裂隙不發(fā)育，僅局部受構(gòu)造影響，裂隙含水，但很微弱。3.隔水層井田內(nèi)主要有第四系上部隔水層、下部隔水層和第三系隔水層。第四系上部隔水層一般為8～10m；下部隔水層為8～16m，埋深100～130m，兩隔水層均為亞粘土和粘土層，具有良好的隔水性能。第三系隔水層為泥巖和粉砂巖等，泥質(zhì)半膠結(jié)，埋藏深度120～290m，厚度10～120m，從東向西逐漸增厚。井田內(nèi)在8～12勘察線間出現(xiàn)第三系缺失塊段，形成“天窗”。4.井田水文地質(zhì)類型本含煤地層主要巖性由各種粒級的砂巖組成。直接充水含水層，以裂隙含水為主，為裂隙充水礦床。井田煤系上覆有巨厚第四系和第三系，煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，地表水位與煤系風(fēng)化裂隙含水帶水力聯(lián)系微弱。煤系風(fēng)化裂隙含水帶宿水性變化較大，煤系外圍巖層透水性很微弱。排泄條件良好。第四系與煤系風(fēng)化裂隙含水帶之間有第三系隔水層，隔水性能良好。唯有“天窗”部位第四系下部含水層與煤系風(fēng)化裂隙含水帶有水力聯(lián)系，補(bǔ)給較好，但第四系下部含水層含水性及透水性較弱。綜上所述，本井田水文地質(zhì)條件類型根據(jù)直接充水含水后的富水性和補(bǔ)給條件，以及單位涌水量的大小來劃分，屬以中等條件為主的裂隙充水礦床。5.預(yù)計(jì)礦井涌水量根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的涌水量數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)預(yù)計(jì)礦井先期開采地段內(nèi)正常涌水量為462m3/h，最大涌水量為721m3瓦斯賦存狀況1.瓦斯、煤塵、煤的自燃根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的采樣資料，井田內(nèi)瓦斯含量為0.07～，-500m以上瓦斯含量均低于2ml/g，取最大值即為/t，屬于低瓦斯礦井。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及東榮二、三礦實(shí)際開采情況，礦井煤塵有爆炸危險，煤無自燃發(fā)火。2.地溫本區(qū)恒溫帶深度為20m，恒溫帶溫度為+℃，每百米地溫梯度為℃。本區(qū)地溫變化隨深度增加而增高，影響地溫變化的主要因素是自然增溫率。因此，初步認(rèn)為本地區(qū)地溫為正常區(qū)，對礦井生產(chǎn)影響不大。3煤層頂、底板井田內(nèi)各煤層頂?shù)装逡苑凵皫r、細(xì)砂巖和粉細(xì)礦巖互層為主，部分為中、粗砂巖。單向抗壓強(qiáng)度范圍為～。煤層露頭部位，煤層頂?shù)装鍘r層的單向抗壓強(qiáng)度值降低。

第2章礦井儲量與生產(chǎn)能力2.1井田境界及儲量井田境界根據(jù)東榮礦區(qū)總體設(shè)計(jì)，本礦井的井田境界為：北部邊界：以F2斷層為界；南部邊界：以F1斷層為界；東部邊界：以各煤層露頭及F55、F7斷層為界；西部邊界：以26號煤層-900m等高線垂直投影為界。井田南北走向長～10.0km，平均，東西傾斜寬～5.0km，平均，井田面積約為2。因本井田淺部為各煤層露頭，深部為26號煤層-900m等高線垂直投影。而井田走向兩翼的F1、F2斷層均為落差大于100m井田地質(zhì)儲量及工業(yè)儲量本礦井工業(yè)儲量為，其中一水平-450m以上工業(yè)儲量為，-450～-700m工業(yè)儲量為。扣除開采困難的呆滯煤量、防水煤柱、斷層煤柱、工業(yè)場地煤柱和井筒煤柱，以及開采損失煤量后，全礦井設(shè)計(jì)可采儲量為，其中一水平-450m以上設(shè)計(jì)可采儲量為42.452Mt，-450～計(jì)算公式：（2-1）式中：—塊段儲量—塊段平面積—煤層平均傾角—塊段平均厚度γ—煤的容重，詳見表（2—1）。表2—1煤的容重序號煤層號容重/（g/cm3）1161.352181.35井田的可采儲量為：（2-2）式中：Z—工業(yè)儲量，萬t；P—煤柱損失量，萬t；C1—地?fù)p系數(shù)15％；C2—設(shè)計(jì)（開采）損失10％；對于本礦區(qū)防水煤柱計(jì)算，由于在本井田范圍內(nèi)，第四系含水層與煤系地層之間大部分被第三系隔水層所阻隔，但在8～12勘探線的煤層露頭部位第三系缺失，形成“天窗”。根據(jù)《建筑物、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設(shè)與壓煤開采規(guī)程》規(guī)定，計(jì)算出本礦井“天窗”部位最大防水煤柱高度為，其底界標(biāo)高最大達(dá)-170m,非“天窗”部位最大防水煤柱高度均小于各煤層風(fēng)氧化帶高度（垂高30m）。另外，從井田內(nèi)第三系地層底面標(biāo)高看，一般為-100～-140m，再加上30m風(fēng)氧化帶，開采上限標(biāo)高為-130～-170m，因此，設(shè)計(jì)考慮風(fēng)氧化帶底界面標(biāo)高的變化較大，為便于巷道布置與回采，將開采上限與防水煤柱綜合考慮，暫定本井田開采上限標(biāo)高為-175m，其-175m以上工業(yè)儲量。但由于初期移交的南一上采區(qū)位于“天窗”之下，結(jié)合東榮二礦實(shí)際開采情況，為確保安全，設(shè)計(jì)首采區(qū)開采回風(fēng)水平標(biāo)高為-190m。同時，也可探明礦井實(shí)際涌水情況，為更為合理的確定開采上限標(biāo)高提供依據(jù)。2.2礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井工作制度礦井設(shè)計(jì)年工作日為330d，采用三采一準(zhǔn)作業(yè)，每班進(jìn)兩刀，每刀截深，每班工作6h，每天凈提升時間為14h。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限1.設(shè)計(jì)礦井的年生產(chǎn)能力和日生產(chǎn)能力（1)設(shè)計(jì)認(rèn)為井型方案具有投資少，經(jīng)濟(jì)效益高。建井工期短，采區(qū)接續(xù)容易，生產(chǎn)集中，管理方便等優(yōu)點(diǎn)，因此本設(shè)計(jì)推薦礦井生產(chǎn)能力仍為。（2）采區(qū)日生產(chǎn)能力計(jì)算：煤層厚度m，循環(huán)進(jìn)尺0.8m，日推進(jìn)6個循環(huán)。工作面長度計(jì)算循環(huán)產(chǎn)量：（2-3）式中：L—采煤工作面長度，m;V0—工作面推進(jìn)速度，m/d;M—煤層厚度回采高度，m;R—煤的密度，t/m3;C0—采煤工作面采出率，一般取0.93～0.97。故：T=170×(×6)××1.355=t/d；（2-4）式中：T—礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，年；Zk—礦井可采儲量，萬t；A—礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，萬t/a；K—儲量備用系數(shù);Zk—礦井可采儲量,12074萬t；A—礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，90萬t/a；K—礦井儲量備用系數(shù)，K＝１.3～，取1.35。2.礦井及各水平服務(wù)年限按生產(chǎn)能力計(jì)算，儲量備用系數(shù)取，則礦井和一水平上山部分（-450m以上）服務(wù)年限分別為93.8a

第3章井田開拓及采區(qū)通風(fēng)3.1井田開拓方案開拓方式結(jié)合本井田第三系地層及第四系沖積層較厚，煤層層數(shù)多、層間距較大等特點(diǎn)，本報(bào)告推薦立井、多水平、集中大巷、分區(qū)石門開拓方式。井口與工業(yè)場地位置選擇井田開拓方式應(yīng)根據(jù)礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、地形地貌條件、井田地質(zhì)條件、煤層賦存條件、開采技術(shù)條件、裝備條件、地面外部條件等因素，通過多方案比較或系統(tǒng)優(yōu)化后確定。根據(jù)采礦設(shè)計(jì)規(guī)范和井田的實(shí)際情況，經(jīng)過全面考慮，確定影響該井田的開拓方式選擇的主要因素包括以下幾個方面：（1）井田地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；（2）煤層賦存和開采技術(shù)條件；（3）地形地貌和地面外部條件；（4）技術(shù)裝備和工藝系統(tǒng)條件；（5）施工技術(shù)和設(shè)備條件；（6）總體設(shè)計(jì)和礦井生產(chǎn)能力要求等。結(jié)合井上下建井條件以及首采區(qū)布置，首采煤層選擇等，經(jīng)比選，認(rèn)為將井口位置設(shè)在F8斷層右側(cè)約100m、18層煤-450井筒數(shù)目位置根據(jù)[1996]第214號關(guān)于《煤炭工程設(shè)計(jì)規(guī)定》中第八條，“井口位置選擇應(yīng)盡可能靠近構(gòu)造簡單、儲量可靠、開采條件好的地段，并應(yīng)以第一水平開采的合理性為主，以減少前期開拓工程量”。本設(shè)計(jì)結(jié)合上述文件精神對井口位置進(jìn)行優(yōu)化比較。針對首采區(qū)所處位置，井口位置以第一水平開采的合理性為主，以減少前期開拓量、縮短建井工期為原則。根據(jù)礦井提升及通風(fēng)要求，井筒基本位于井田中央，有主井、副井和回風(fēng)井三個立井，本礦前期共開鑿三條井筒，采用中央并列式通風(fēng)；后期開設(shè)二號和三號風(fēng)井。水平數(shù)目及標(biāo)高按防水煤柱高度計(jì)算的結(jié)果，并考慮煤層露頭處風(fēng)氧化帶對開采頂板的影響，以及“天窗”范圍及構(gòu)造情況，暫定本礦井各煤層開采上限為-175m。待礦井建設(shè)后可視實(shí)見圍巖條件及涌水情況作相應(yīng)調(diào)整。至于回風(fēng)水平標(biāo)高的確定，設(shè)計(jì)根據(jù)東榮二、三礦回風(fēng)大巷實(shí)見圍巖條件及施工情況，將首采區(qū)回風(fēng)水平標(biāo)高降至本井田呈一單斜構(gòu)造，各煤層傾角為15～25°。井田開采下部邊界為-900m水平，從開采上限至井田下部邊界垂高710全井田劃分2個生產(chǎn)水平。其中，一水平標(biāo)高為-450m，采用上山開采；二水平標(biāo)高為-700m，采用上下山開采，下山開采最終標(biāo)高為-900m。本設(shè)計(jì)采用集中大巷分區(qū)石門布置方式，其主運(yùn)巷沿26號煤層布置。3.2礦井基本巷道主井、副井及風(fēng)井1.主井主要特征見表3—1，剖面圖如圖3—1。表3—1主井特征井型90萬噸/年井筒直徑5井深510圖3—1主井剖面圖主要特征見表3—2，剖面圖如圖3—2。表3—2副井特征表井型90萬噸/年井筒直徑6井深515圖3—2副井剖面圖主要特征見表3—3，剖面圖見圖3—3。圖3—3風(fēng)井剖面圖表3—3井筒容許最大風(fēng)速井筒名稱容許最大風(fēng)速/m/s無提升設(shè)備的風(fēng)井15專為升降物料的井筒12升降人員和物料的風(fēng)井8設(shè)有非封閉梯子間的井筒8修理井筒時8井底車場1.井底車場的形式及布置方式（1）井底車場的選擇原則：車場的通過能力，應(yīng)比礦井生產(chǎn)能力有1.51以上的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；調(diào)車簡單，管理方便，彎道及交叉點(diǎn)少；操作安全，符合有關(guān)規(guī)程、規(guī)范要求；井巷工程量小，建設(shè)投資?。槐阌诰S護(hù)；生產(chǎn)成本低；施工方便，各井筒間、井底車場巷道與主要巷道間能迅速貫通。(2)本設(shè)計(jì)礦井屬于低瓦斯、低等涌水量礦井；結(jié)合設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)礦井?dāng)M選用底卸式礦車環(huán)形刀式井底車場。運(yùn)輸大巷及上下山圖3—4運(yùn)輸大巷巷道斷面圖3—5運(yùn)輸上山斷面圖3—6回風(fēng)上山斷面圖3—7軌道上山斷面3.3采區(qū)通風(fēng)3.3.1采區(qū)概況1.采區(qū)在井田的位置采區(qū)在井田西北部，上部以-175m保護(hù)煤柱線為界，下部以-450m左右為界，右方以F18本井田地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，貫穿斷層較少，只有中部，將井田沿傾向分為4個采區(qū)，采區(qū)內(nèi)均采用傾斜長壁采煤法。選取一采區(qū)作為設(shè)計(jì)采區(qū)。2.采區(qū)頂?shù)装鍘r性采區(qū)內(nèi)各煤層頂?shù)装逡苑凵皫r、細(xì)砂巖和粉細(xì)礦巖互層為主，部分為中、粗砂巖。單向抗壓強(qiáng)度范圍為。煤層露頭部位，煤層頂?shù)装鍘r層的單向抗壓強(qiáng)度值降低。3.煤質(zhì)采區(qū)煤層屬低～中灰、特低硫、中～低磷、高發(fā)熱量、易選～中等可選、弱粘結(jié)～中等粘結(jié)性、低變質(zhì)階段的氣煤和長焰煤，以長焰煤為主，氣煤次之，可做為動力用煤和煉焦配煤。全井田煤的揮發(fā)份（Vadf）一般大于40%，各煤層平均Y值為～8.9mm，灰分含量(Ad)一般為～22.81%，原煤全硫(Sd)為～0.28%,磷(Pd)的平均含量為～0.05%，各煤層平均發(fā)熱量為～MJ/kg。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的采樣資料，井田內(nèi)瓦斯含量為～，-500m以上瓦斯含量均低于2ml/g，但地質(zhì)報(bào)告沒有明確說明礦井瓦斯等級，暫定本礦井初期為低瓦斯礦井。4.煤層地質(zhì)條件本含煤地層主要巖性由各種粒級的砂巖組成。直接充水含水層，以裂隙含水為主，為裂隙充水礦床。井田煤系上覆有巨厚第四系和第三系，煤層位于當(dāng)?shù)厍治g基準(zhǔn)面以下，地表水位與煤系風(fēng)化裂隙含水帶水力聯(lián)系微弱。煤系風(fēng)化裂隙含水帶宿水性變化較大，煤系外圍巖層透水性很微弱。排泄條件良好。第四系與煤系風(fēng)化裂隙含水帶之間有第三系隔水層，隔水性能良好。唯有“天窗”部位第四系下部含水層與煤系風(fēng)化裂隙含水帶有水力聯(lián)系，補(bǔ)給較好，但第四系下部含水層含水性及透水性較弱。綜上所述，本井田水文地質(zhì)條件類型根據(jù)直接充水含水后的富水性和補(bǔ)給條件，以及單位涌水量的大小來劃分，屬以中等條件為主的裂隙充水礦床。5.煤層爆炸性和發(fā)火根據(jù)地質(zhì)報(bào)告及東榮二、三礦實(shí)際開采情況，礦井煤塵有爆炸危險，煤無自燃發(fā)火。采區(qū)通風(fēng)的基本要求每一個采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。煤層群或分層開采的每個上、下山采區(qū)或采區(qū)，采用聯(lián)合布置，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)的長度或高度。嚴(yán)禁將一條上、下山或采區(qū)的風(fēng)巷分為兩段，其中一段為進(jìn)風(fēng)巷，另一段為回風(fēng)巷。采煤工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)該采用獨(dú)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。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)采區(qū)基本參數(shù)1.采區(qū)儲量本采區(qū)為首采采區(qū)，位于井田西北部，上部以煤層露頭為界，下部以斷層為界，鄰近采區(qū)均未開采，對本井田采區(qū)開采沒有影響。則可采儲量為1×104t。采區(qū)采用沿空留巷，停采線保護(hù)煤柱留40m。采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲量等于采區(qū)工業(yè)儲量與采區(qū)邊界煤柱損失，護(hù)巷煤柱損失，條帶間隔離煤柱損失之差。2.采區(qū)生產(chǎn)能力煤層厚度m，循環(huán)進(jìn)尺0.8m，日推進(jìn)六個循環(huán)。工作面走向長度計(jì)算循環(huán)產(chǎn)量：（3—1）式中：L—采煤工作面長度，m;V0—工作面推進(jìn)速度，m/d;M—煤層厚度回采高度，m;R—煤的密度，t/m3;C0—采煤工作面采出率，一般取0.93～0.97。故：T=170×(×6)××1.355=t/d；×300×/a，即一個工作面達(dá)產(chǎn)。一采區(qū)可采儲量為1×104t，服務(wù)年限為：（3—2）式中：Z--采區(qū)可采儲量。A—設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力，為90萬噸每年。3.工作面長度、采高、進(jìn)度工作面傾斜長度為170m，采高m4.采區(qū)走向長度區(qū)段傾斜長與數(shù)目采區(qū)走向長度為1100m，傾長960m，考慮安全煤柱的留設(shè)和回采工藝以及煤層狀況所以本采區(qū)劃分為5個區(qū)段，每個區(qū)段長約15.采區(qū)上山及其它準(zhǔn)備巷道的布置形式本采區(qū)布置有三條傾斜上山，其中一條為運(yùn)輸上山，一條軌道上山，一條回風(fēng)上山?？梢詽M足采區(qū)運(yùn)輸、通風(fēng)和行人的需要。采區(qū)布置回風(fēng)上山、運(yùn)輸上山、軌道上山三條上山。回風(fēng)上山、軌道上山和運(yùn)輸上山在同一水平面上。在回風(fēng)上山相隔20m的巖層內(nèi)布置運(yùn)輸上山。在運(yùn)輸上山相隔20m的巖層內(nèi)布置軌道上山。采區(qū)內(nèi)所有上山都布置在18號煤層下部的巖層中，距煤層底板垂高20m。新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯、煤塵污染及放熱影響，軌道上山的絞車房易于通風(fēng)，所以采用軌道上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山進(jìn)行回風(fēng)；由于采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷道水平低于回風(fēng)巷道水平，采煤工作面的風(fēng)流沿傾斜向上流動，為上行風(fēng)；工作面進(jìn)風(fēng)巷布置為運(yùn)輸順槽和回風(fēng)巷布置為回風(fēng)順槽。（1）采區(qū)巷道采區(qū)軌道上山采用半圓拱錨噴巷道，斷面特征見表3—4。表3—4斷面特征表圍巖性質(zhì)斷面(m2)掘進(jìn)尺寸(mm)凈周長(m)凈掘?qū)捀邘r石42003800采區(qū)運(yùn)輸上山采用半圓拱，斷面特征見圖3—5。表3—5斷面特征表圍巖性質(zhì)斷面(m2)掘進(jìn)尺寸(mm)凈周長(m)凈掘?qū)捀邘r石29002850采區(qū)回風(fēng)上山采用半圓拱，斷面特征見3—6。表3—6斷面特征表圍巖性質(zhì)斷面(m2)掘進(jìn)尺寸(mm)凈周長(m)凈掘?qū)捀邘r石38003400工作面運(yùn)輸巷(進(jìn)風(fēng)巷)采用梯形金屬支護(hù)式的巷道，斷面特征見圖3—8。圖3—8工作面運(yùn)輸巷斷面工作面運(yùn)輸巷沿煤層頂板布置，采用錨帶網(wǎng)支護(hù)。巷道斷面形狀為梯形，凈寬，凈高，凈斷面2。采用3500×275×2.75mm“W”鋼帶配10#菱形鐵絲網(wǎng)（3800×1000mm），φ22×220Omm全螺紋等強(qiáng)錨桿支護(hù)頂板。（2）工作面回風(fēng)巷圖3—9回風(fēng)順槽巷道斷面工作面回風(fēng)巷沿煤層頂板布置，采用錨帶網(wǎng)支護(hù)。巷道斷面形狀為梯形，凈寬m，凈高1.91\m，凈斷面m2。采用3500×275×2.75mm“W”鋼帶配10#菱形鐵絲網(wǎng)（4100×1000mm），（3）工作面切眼切眼沿煤層底板布置，采用2600“W”鋼帶配10#菱形鐵絲網(wǎng)（2800×1000），φ22×2000mm全螺紋等強(qiáng)錨桿支護(hù)頂板，錨桿排距1000mm；錨桿間距800mm。切眼為梯形斷面，剝幫后切眼斷面：凈寬m，凈高2.6采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)1.采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的特點(diǎn)采區(qū)應(yīng)該有足夠的風(fēng)量，并適當(dāng)?shù)姆峙涞礁鱾€采、掘工作面去。為了實(shí)現(xiàn)這一要求，采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)該具有下列特點(diǎn)：（1）無益漏風(fēng)??；（2）通風(fēng)構(gòu)筑物數(shù)量較少，安設(shè)得當(dāng)，質(zhì)量好；（3)如風(fēng)污染小；(4)工作面串聯(lián)少；(5)并聯(lián)風(fēng)道多；(6)采區(qū)總風(fēng)阻較小；(7)有檢查和控制風(fēng)流參數(shù)的裝置；(8)符合安全規(guī)程的要求。2.對于采區(qū)通風(fēng)有下列規(guī)定(1)每一個生產(chǎn)水平和采區(qū)，都須布置單獨(dú)的回風(fēng)道，實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。準(zhǔn)備采區(qū)時，必須在采區(qū)或采區(qū)內(nèi)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)以后，方可開掘其它巷道?；夭晒ぷ髅姹仨氃跇?gòu)成全風(fēng)壓通風(fēng)系統(tǒng)以后，方可回采。每個上、下山采區(qū)，均至少須配置一條專門的回風(fēng)道。采區(qū)或采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)道之長必須貫穿整個采區(qū)或采區(qū)的長度或高度。嚴(yán)禁將一條上、下山(或采區(qū)的風(fēng)道)風(fēng)為兩段，一段作進(jìn)風(fēng)道，另一段作回風(fēng)道。（2）回采和掘進(jìn)工作面都應(yīng)獨(dú)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°的回采工作面采用下行通風(fēng)時，報(bào)礦總工程師批準(zhǔn).因此本采區(qū)設(shè)置一條運(yùn)輸上山，一條回風(fēng)上山，一條軌道上山。3.回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)本采區(qū)工作面采用U型后退式通風(fēng)系統(tǒng)，見圖3—12。U型后退式通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，巷道施工維修量小，工作面漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理等；缺點(diǎn)是上隅角瓦斯易超限，工作面進(jìn)、回風(fēng)巷要提前掘進(jìn)，維護(hù)工作量大。圖3—10采區(qū)工作面通風(fēng)系統(tǒng)3.4掘進(jìn)通風(fēng)掘進(jìn)通風(fēng)的設(shè)計(jì)原則局部通風(fēng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個重要組成部分，其新風(fēng)取自礦井主風(fēng)流，其污風(fēng)又排入礦井主風(fēng)流。其設(shè)計(jì)原則如下：（1）礦井和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件；（2）局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)；（3）盡量采用技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī)；（4）壓入式通風(fēng)宜用柔性風(fēng)筒，風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型；（5）當(dāng)一臺風(fēng)機(jī)不能滿足通風(fēng)要求時可考慮選用兩天或多臺風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。局部通風(fēng)方法局部通風(fēng)方法分為壓入式、抽出式和混合式本采區(qū)設(shè)計(jì)的煤巷、半煤巷以排除瓦斯為主，因此采用壓入式通風(fēng)。壓入式通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：（1）壓入式通風(fēng)時，局部通風(fēng)機(jī)及其附屬電氣設(shè)備均布置在新鮮風(fēng)流中，污風(fēng)不通過局部通風(fēng)機(jī)，安全性好；（2）壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程均較大，可防止瓦斯層狀積聚，且因風(fēng)速較大而提高散熱效果；（3）壓入式通風(fēng)時，掘進(jìn)巷道涌出的瓦斯向遠(yuǎn)離工作面方向排走；（4）壓入式通風(fēng)可用柔性風(fēng)筒，其成本低、重量輕，便于運(yùn)輸。局部通風(fēng)方法按工作方式分為，壓入式通風(fēng)如圖1與抽出式通風(fēng)如圖2。圖3—11壓入式通風(fēng)圖3—12抽出式通風(fēng)壓入式通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)和啟動裝置都位于新鮮風(fēng)流中，運(yùn)轉(zhuǎn)較為安全。風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程大，排煙能力強(qiáng)，工作面通風(fēng)時間短，有利于巷道排煙。抽出式有效吸程短，通風(fēng)效果差，且局部通風(fēng)及布置在回風(fēng)流中。所以本采區(qū)掘進(jìn)通風(fēng)采用壓入式。采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置如圖3。圖3—13采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置風(fēng)筒的選擇風(fēng)筒是最常用的導(dǎo)風(fēng)裝置。本采區(qū)對風(fēng)筒的基本要求是：漏風(fēng)小、風(fēng)阻小、使用方便，成本低廉，安全(阻燃，抗靜電)耐用。根據(jù)本采區(qū)得實(shí)際情況和風(fēng)筒的特點(diǎn)，本采區(qū)采用的是帆布風(fēng)筒。因?yàn)榉硷L(fēng)筒應(yīng)用廣泛，最大的優(yōu)點(diǎn)時輕、拆裝方便，不通風(fēng)時可占空間小。根據(jù)實(shí)際情況和規(guī)程規(guī)定，選擇直徑為400mm的帆布風(fēng)筒30個(通風(fēng)距離300m)。柔性風(fēng)筒的Pq值可以用下式計(jì)算（3—3）式中：n—接頭數(shù)—每個接頭的漏風(fēng)率，插接=0.01~0.02；螺旋反接局部通風(fēng)機(jī)選擇1.局部通風(fēng)機(jī)的選型按瓦斯涌出量計(jì)算：（3—4）式中：——單個掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量，m3/min；——掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的絕對涌出量，m3/min；——瓦斯涌出不均衡的通風(fēng)系數(shù)，(正常條件下，連續(xù)一個月檢測，日最大絕對涌出量與躍平均日瓦斯絕對涌出量的比值)。應(yīng)按照實(shí)際檢測而定，一般可取1.5-2.0。=100××=m3/min；根據(jù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量Qh和風(fēng)筒的漏風(fēng)情況，用下式計(jì)算風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量。m3/min；東一采區(qū)選擇抽出式通風(fēng)，設(shè)風(fēng)筒出口動壓損失為hvo，則局部通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓Ht(Pa);=314×××24根據(jù)需要的Qa、Ht值在各類局部通風(fēng)機(jī)特性曲線上，選擇FBDNO./11型局部通風(fēng)機(jī)2臺。表3—7FBD系列風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)機(jī)號電機(jī)功率風(fēng)量全壓最高氣壓效率240～157311～3070≥80300～180340～3500≥802×11400～200350～4000≥802×15447～160440～5030≥80500～250450～5500≥802×22550～250450～6000≥802×30630～260360～6300≥803.5通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置與主要通風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)置1.引風(fēng)導(dǎo)風(fēng)板壓入式通風(fēng)的礦井，為防止井底車場漏風(fēng)，在入風(fēng)石門與階段運(yùn)輸巷道交叉處，安設(shè)引導(dǎo)風(fēng)流底導(dǎo)風(fēng)板，利用風(fēng)流動壓的方向性，以減少短路漏風(fēng)。導(dǎo)風(fēng)板可用木板、鐵板或混凝土板制成。進(jìn)風(fēng)巷道與運(yùn)輸巷道的交叉角可取45°,巷道轉(zhuǎn)角和導(dǎo)風(fēng)板均應(yīng)做成圓弧形，導(dǎo)風(fēng)板長度應(yīng)超過巷道交叉口一定距離(0.5～1m)。2.降阻導(dǎo)風(fēng)板在流過風(fēng)量較大的巷道直角轉(zhuǎn)變處，為降低通風(fēng)阻力，可用鐵板制成機(jī)翼形或普通弧形導(dǎo)風(fēng)板，減少風(fēng)流的沖擊的能量損失，直角轉(zhuǎn)彎處的敞角可取100°\u65292X安裝角可取45°\u65374X50°\u12290X安裝導(dǎo)風(fēng)板后，可使直角轉(zhuǎn)彎的局部阻力系數(shù)降到原來的1/3～1/4。3.匯流導(dǎo)風(fēng)板在井巷三岔口處，當(dāng)兩股風(fēng)流對頭相遇會合在一起時，可安設(shè)人字形的導(dǎo)風(fēng)板，減少風(fēng)流對撞時的能量損失。4.縱向風(fēng)幛縱向風(fēng)幛是沿巷道長度方向砌筑的風(fēng)墻。它將巷道隔成兩個格間，一格進(jìn)風(fēng)，另一格排風(fēng)。縱向風(fēng)幛可在長獨(dú)頭巷道掘進(jìn)通風(fēng)時應(yīng)用。縱向風(fēng)幛可用木板、磚石或混凝土構(gòu)筑。5.密閉墻密閉墻又稱擋風(fēng)墻，是遮斷風(fēng)流的構(gòu)筑物，通常砌筑在非生產(chǎn)的巷道里，可用磚石或混凝土砌筑。臨時性密閉墻可用木柱、木板和廢舊風(fēng)筒布釘成。6.風(fēng)門在通風(fēng)系統(tǒng)中，既需要隔斷風(fēng)流，又需要行人或通車的通路，要建立風(fēng)門。在排風(fēng)道中，只行人不通車或通車不多的地方，可構(gòu)筑普通風(fēng)門。在行人和通車比較頻繁的主要運(yùn)輸巷道內(nèi)應(yīng)構(gòu)筑自動風(fēng)門。普通風(fēng)門可用木板或鐵板制成。木制風(fēng)門與風(fēng)窗成斜面接觸，比較嚴(yán)密，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，風(fēng)門開啟方向要迎著風(fēng)流，使風(fēng)門關(guān)閉后，受風(fēng)壓作用而保持嚴(yán)密。門框與門軸均應(yīng)傾斜80°\u65374X 85°\u65292X使風(fēng)門能借本身自重而關(guān)閉。為防止漏風(fēng)而保持風(fēng)流穩(wěn)定，應(yīng)同時設(shè)置兩道或多道風(fēng)門。礦山常用的自動風(fēng)門有以下幾種：（1）碰撞式自動風(fēng)門這種風(fēng)門是靠礦車碰撞門板上的推門弓或推門杠而自動打開，借風(fēng)門自重關(guān)閉。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，經(jīng)濟(jì)實(shí)用；其缺點(diǎn)是碰撞構(gòu)件容易損壞，需經(jīng)常維修。此種風(fēng)門可用于行車不太頻繁的巷道中。（2）氣動或水動風(fēng)門風(fēng)門的動力來源是壓縮空氣或高壓水。它是由電氣觸電控制氣缸或水缸的閥門，使氣缸或水缸中的活塞往復(fù)運(yùn)動，再通過聯(lián)動機(jī)構(gòu)控制風(fēng)門開閉。種風(fēng)門簡單可靠，但需要壓氣或高壓水源。（3）電動風(fēng)門以電動機(jī)做動力，電機(jī)經(jīng)過減速，帶動聯(lián)動機(jī)構(gòu)，使風(fēng)門開閉。風(fēng)門的電氣控制方式通常用輔助滑線，光電控制器或軌道接點(diǎn)。滑線控制方式簡單實(shí)用，動作可靠，但只用電機(jī)車通過時才能發(fā)出信號，手推車及人員通過時需另設(shè)開關(guān)。軌道開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，但布十分可靠，只有在巷道條件較好，行車不太頻繁的巷道中方可使用。主要通風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備設(shè)置與要求1.反風(fēng)裝置《規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井主要通風(fēng)機(jī)必須裝有反風(fēng)設(shè)施。反風(fēng)設(shè)施的技術(shù)要求：（1）結(jié)構(gòu)簡單，堅(jiān)固可靠；（2）啟動靈活，一個人可以操作反風(fēng)；（3）反風(fēng)操作時間從下令反風(fēng)開始，在10min內(nèi)必須改變巷道中的風(fēng)流方向；（4）反風(fēng)設(shè)備反風(fēng)時供給的風(fēng)量不應(yīng)小于正常風(fēng)量的40%。當(dāng)井下發(fā)火時，利用反風(fēng)設(shè)備和設(shè)施改變火災(zāi)煙流方向，以使火源下風(fēng)側(cè)的人員處于火源的“上風(fēng)側(cè)”的新鮮風(fēng)流中。具體措施為：風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)反風(fēng)，通過風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)來完成，全礦井反風(fēng)通過主要通風(fēng)機(jī)及附屬設(shè)施實(shí)現(xiàn)。2.防爆門防爆門是防止瓦斯、煤塵爆炸時毀壞通風(fēng)機(jī)的安全設(shè)施，《規(guī)程》規(guī)定：裝有主要通風(fēng)機(jī)或分區(qū)通風(fēng)機(jī)的出風(fēng)井口必須安裝防爆門。防爆門的技術(shù)要求：（1）防爆門的面積不小于井口的面積；（2）防爆門必須正對出風(fēng)井的風(fēng)流方向，保證在井下發(fā)生爆炸時，高壓氣浪將其沖開；（3）防爆門的結(jié)構(gòu)應(yīng)堅(jiān)固嚴(yán)密，水封槽中應(yīng)經(jīng)常保持足夠的水位，以防漏風(fēng)；（4）防爆門上要掛平衡捶配重。3.風(fēng)硐風(fēng)硐是礦井主要通風(fēng)機(jī)和風(fēng)井之間的聯(lián)絡(luò)巷道，因風(fēng)硐內(nèi)風(fēng)量較大，風(fēng)硐內(nèi)外的壓差也較大所以對風(fēng)硐的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量要求較高起技術(shù)要求是：（1）風(fēng)硐斷面應(yīng)保證其內(nèi)風(fēng)速不大于15m2（2）風(fēng)硐不宜過長，斷面形狀一圓形為最佳，內(nèi)壁應(yīng)光滑、拐彎要平緩，保持風(fēng)硐內(nèi)無堆積粉塵。風(fēng)硐的通風(fēng)阻力不超過100Pa～200Pa；（3）風(fēng)硐與風(fēng)井的連接處要平緩避免突然擴(kuò)大和縮??；（4）風(fēng)硐及風(fēng)硐內(nèi)的閘門等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密，以防止大量漏風(fēng)。4.擴(kuò)散器通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口外接的一定長度、斷面逐漸擴(kuò)大的建筑物即為擴(kuò)散器。其功能是將通風(fēng)機(jī)出口的動壓更多地轉(zhuǎn)化為靜壓，以減少通風(fēng)機(jī)出口的速壓損失，提高通風(fēng)機(jī)裝置的靜壓。

第4章礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)4.1選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的原則1.通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求礦井通風(fēng)的基本任務(wù)是供給礦井新鮮風(fēng)流，以排除井下的有毒有害氣體及礦塵，從而防止各種事故的發(fā)生，以保障井下人員的安全，所以礦井通風(fēng)是礦井生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括礦井通風(fēng)方式和通風(fēng)方法，選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的因素較多，要選定比較合理的通風(fēng)系統(tǒng)，必須滿足下列要求：（1）每個礦井至少應(yīng)有兩個通到地面的安全出口，各個出口間的距離不小于30米；（2）進(jìn)風(fēng)井口要避免污風(fēng)、塵土、煉焦氣體、矸石燃燒氣體等的侵入，進(jìn)風(fēng)井口距煙塵、有害氣體的地點(diǎn)不得小于500米，礦井的總回風(fēng)道不得作為主要人行道；（3）箕斗井一般不應(yīng)兼做進(jìn)風(fēng)井或出風(fēng)井；（4）所有礦井都要用機(jī)械通風(fēng)，主扇與分區(qū)主扇必須安裝在地面；（5）充分注意降低通風(fēng)費(fèi)用，風(fēng)道壁面要光滑；（6）選擇通風(fēng)系統(tǒng)時，要符合采區(qū)通風(fēng)與掘進(jìn)通風(fēng)的若干要求，同時也要保證滿足防止瓦斯、水、塵、火、高溫等對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求；（7）下水平的回風(fēng)流與上水平的進(jìn)風(fēng)流必須嚴(yán)格隔開，在條件允許時，要盡量使總進(jìn)風(fēng)早分區(qū)，總回風(fēng)晚匯合。2.通風(fēng)系統(tǒng)最終要實(shí)現(xiàn)如下目的（1）將足夠的新鮮空氣有效地送到井下工作場所，保證安全生產(chǎn)和良好的勞動條件；（2）通風(fēng)系統(tǒng)簡單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理，具有抗災(zāi)能力；（3）發(fā)生事故時風(fēng)流易于控制，人員易于撤出；（4）有符合規(guī)定的井下環(huán)境及安全監(jiān)測系統(tǒng)或檢測措施；（5）通風(fēng)系統(tǒng)的基建投資少營運(yùn)費(fèi)用底綜合經(jīng)濟(jì)效率好。3.井田的瓦斯、煤塵、煤的自燃、煤和瓦斯突出及地溫等情況本礦井所依據(jù)的《東榮勘探區(qū)詳查地質(zhì)報(bào)告》沒有提供本礦井的瓦斯、煤塵及煤層自燃等煤層開采技術(shù)條件的詳細(xì)資料，故設(shè)計(jì)參照與本礦井同屬東榮勘探區(qū)，開采煤層相近，并且已開采多年的相鄰礦井—東榮二、三礦的瓦斯、煤塵及煤層自燃等資料，故本礦井暫按低沼氣礦井，煤塵有爆炸危險，煤層有自燃發(fā)火傾向的礦井設(shè)計(jì)。待礦井精查地質(zhì)報(bào)告提交后并在下一個階段設(shè)計(jì)中根據(jù)變化作相應(yīng)調(diào)整。根據(jù)詳查地質(zhì)報(bào)告提供的資料，本礦井屬地溫正常區(qū)。4.2擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)本礦井前期通風(fēng)采用中央并列式通風(fēng)，后期采用兩翼對角通風(fēng)，使進(jìn)風(fēng)早分開，從而減小了礦井的通風(fēng)阻力，并且有利于深水平或后期通風(fēng)系統(tǒng)的變化發(fā)展，初期投資小，雖然成本較高，但初期投資小，提高了礦井的安全性。確定礦井主扇的工作方法主要通風(fēng)機(jī)的工作方法有壓入式、抽出式、壓抽混合式3種，即正壓通風(fēng)、負(fù)壓通風(fēng)、混合式通風(fēng)。表4—1通風(fēng)方式優(yōu)缺點(diǎn)對比工作方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)抽出式整個通風(fēng)系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主扇應(yīng)故停止運(yùn)轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流的壓力提高，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量減少，比較安全。在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下，用抽出式通風(fēng)，會把小窯積存的有害氣體抽到井下，同時使通過主扇的一部分風(fēng)流短路。總進(jìn)風(fēng)量和工作面通風(fēng)量都會減少。壓入式用壓入式通風(fēng)，能用一部分回風(fēng)流把小窯塌陷區(qū)的有害氣體帶到地面，在地面小窯塌陷區(qū)分布較廣，并和采區(qū)相溝通的條件下使用比較安全。如果能夠嚴(yán)防總風(fēng)路上的漏風(fēng)，則壓入式主扇的規(guī)格尺寸和通風(fēng)電力費(fèi)用都較抽出式小。采用壓入式通風(fēng)時，須在礦井總進(jìn)風(fēng)路線上設(shè)置若干構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理工作比較難，漏風(fēng)較大。在由壓入式通風(fēng)過渡到深水平抽出式通風(fēng)時，有一定困難，因?yàn)檫^渡時期是新舊水平同時產(chǎn)生，戰(zhàn)線較長。壓入式主扇使井下風(fēng)流處于正壓狀態(tài)，當(dāng)主扇停轉(zhuǎn)時，風(fēng)流壓力降低，有可能使采空區(qū)瓦斯涌出量增加?；旌鲜酵L(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓狀態(tài)，回風(fēng)部分處于負(fù)壓狀態(tài)。由于其正壓與負(fù)壓均不大，采空區(qū)連通地表的漏風(fēng)也就較小。這種方法的缺點(diǎn)就是設(shè)備多，管理復(fù)雜。新井設(shè)計(jì)時一般不考慮