安全工程畢業(yè)設(shè)計(jì)

中國(guó)礦業(yè)大學(xué)銀川學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)摘要潞安礦業(yè)集團(tuán)五陽(yáng)礦240萬(wàn)t/a新井設(shè)計(jì)。全篇共分為八個(gè)部分：礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征，井田開(kāi)拓，礦井運(yùn)輸、大巷及排水，采取巷道布置及裝備，采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，礦井安全技術(shù)措施，礦山環(huán)保。五陽(yáng)礦位于山西省長(zhǎng)治市，礦井總面積約為38.5km2，井田走向平均長(zhǎng)4.8km，傾向平均寬7.5km。井田內(nèi)有3#煤可采，平均厚度為5.8m，煤層賦存穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，傾角5°～12°，平均10°。井田內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量為280.16Mt，可采儲(chǔ)量為200.08Mt。礦井正常涌水量400m3/h，屬于低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)，沒(méi)有自然發(fā)火現(xiàn)象。五陽(yáng)煤礦設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a，服務(wù)年限為64.1年。工作制度為“四六”制。礦井的采煤方法為采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化放頂煤開(kāi)采，帶區(qū)采用傾向長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化放頂煤開(kāi)采。礦井為三水平開(kāi)拓。礦井有一對(duì)立井：主井主要用于提煤，副井用于提升材料、人員和矸石。開(kāi)拓水平設(shè)置在+650m、+450m和+300m。礦井一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，采用綜放工作面，年生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a。工作面長(zhǎng)度為250m，煤的運(yùn)輸采用軌道運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸也采用礦車(chē)。礦井通風(fēng)方式為中央并列式。關(guān)鍵詞：綜放；礦車(chē)運(yùn)輸；長(zhǎng)壁開(kāi)采；錨桿目錄1礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征 81.1礦區(qū)概況 81.1.1礦區(qū)地理位置 81.1.2交通位置 81.1.3當(dāng)?shù)靥鞖鈿夂蚝徒邓?101.1.4礦區(qū)水文情況 101.2井田地質(zhì)特征 101.2.1地層 101.2.2構(gòu)造 111.2.3水文地質(zhì)特征 111.3煤層特征 121.3.1煤層頂?shù)装鍘r性特征 121.3.2煤層瓦斯含量 131.3.3煤塵和自燃情況 131.4礦井地溫條件 132井田開(kāi)拓 142.1井田境界 142.1.1井田邊界 142.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量 142.2.1礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算及儲(chǔ)量等級(jí)的圈定 142.3礦井可采儲(chǔ)量 152.3.1儲(chǔ)量損失 152.3.2各種煤柱損失計(jì)算 152.3.3礦井可采儲(chǔ)量 172.4礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 172.4.1礦井工作制度 172.4.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 182.5井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題 182.5.1井筒形式、數(shù)目的確定 182.5.2主、副井井筒位置的選擇 182.5.3風(fēng)井位置的選擇 192.5.4工業(yè)廣場(chǎng)的位置、形狀和面積的確定 192.5.5開(kāi)拓方案及其比較 192.6礦井基本巷道 202.6.1井筒 202.6.2車(chē)場(chǎng)的型式和布置形式 252.6.3調(diào)車(chē)方式 262.6.4車(chē)場(chǎng)峒室的布置 263礦井提升、大巷運(yùn)輸及排水 273.1概述 273.2主副井提升 283.2.1主井提升 283.2.2副井提升 283.3概述 283.3.1井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)的原始條件和數(shù)據(jù) 283.3.2礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 284采區(qū)巷道布置及裝備 304.1采煤方法的選擇 304.1.1采煤工藝方式 304.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 304.2.1采煤方法及工作面長(zhǎng)度的確定 304.2.2采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式 314.2.3生產(chǎn)系統(tǒng) 314.2.4確定帶區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式 314.2.5確定帶區(qū)生產(chǎn)能力和采出率 324.3采區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 344.3.1確定采區(qū)車(chē)場(chǎng)的形式 344.3.2采區(qū)主要硐室布置 365采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì) 375.1采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì) 375.1.1采取通風(fēng)設(shè)計(jì)的確定 375.1.2采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量 445.2掘進(jìn)工作面通風(fēng)設(shè)計(jì) 485.2.1設(shè)計(jì)原則及步驟 485.2.2掘進(jìn)通風(fēng)方法 495.2.3掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量及計(jì)算 505.2.4掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備選擇 526礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 566.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 566.1.1選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法 586.1.2選擇礦井通風(fēng)方式 596.2風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配 606.2.1其他巷道及硐室所需需風(fēng)量 606.2.2礦井所需總風(fēng)量的計(jì)算 626.2.3礦井需風(fēng)量計(jì)算 636.2.4風(fēng)量分配與風(fēng)速驗(yàn)算 636.3礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 656.3.1計(jì)算原則 656.3.2礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 656.4主要通風(fēng)機(jī)選型 706.4.1自然風(fēng)壓的計(jì)算 706.4.2選擇主要通風(fēng)機(jī) 706.5反風(fēng)措施及災(zāi)害預(yù)防 756.6礦井通風(fēng)費(fèi)用與礦井難易程度評(píng)價(jià) 786.6.1礦井通風(fēng)費(fèi)用 786.6.2礦井等積孔 797礦井安全技術(shù)措施 817.1礦井安全技術(shù)概況 817.2預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施 817.3預(yù)防井下火災(zāi)的措施 827.4防水措施 827.5井下防塵 838礦山環(huán)保 838.1礦山污染源概述 848.1.1大氣污染 848.1.2廢水排放 848.1.3固體廢棄物排放 848.1.4噪聲污染 848.2礦山污染源的防治 858.2.1大氣污染防治 858.2.2礦山水污染的防治 858.2.3噪聲的控制 851礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概況1.1.1礦區(qū)地理位置五陽(yáng)煤礦是潞安礦區(qū)最北部的一對(duì)大型礦井。行政區(qū)劃隸屬襄桓縣所轄，礦井范圍北以?xún)纱〝鄬訛榻?，南以文王山斷層為界，西起勘探區(qū)邊界，東至15-3號(hào)煤層露頭，南北長(zhǎng)約4.8km，東西寬約7.5km，礦井面積為38km2，該礦距襄桓車(chē)站3.5km，距長(zhǎng)治45km,太焦線(xiàn)穿越礦區(qū)，交通方便。區(qū)內(nèi)地勢(shì)屬丘陵，交差不大。地面標(biāo)高一般930m左右。1.1.2交通位置潞安礦區(qū)地處山西省東南部沁水煤東部邊緣中段，地跨長(zhǎng)治。太（原）焦（作）鐵路縱貫礦區(qū)東部。邯（鄲）長(zhǎng)（治），太（原）焦（作）鐵路在長(zhǎng)治北站交會(huì)。太（原）焦（作）線(xiàn)北接石太、同蒲線(xiàn)，南接隴海線(xiàn)。礦區(qū)至太原，長(zhǎng)治，邯鄲，洛陽(yáng)等地都有汽車(chē)相通，交通極為方便。長(zhǎng)治交通位置見(jiàn)圖1-1。圖1-1長(zhǎng)治市交通位置圖1.1.3當(dāng)?shù)靥鞖鈿夂蚝徒邓吭搮^(qū)事故于溫暖帶大陸性氣候，年平均氣溫為-6.9℃（一月），最高氣溫為22.8℃（七月）。極端最低氣溫為-29.1℃（1972年1月27日），日最高溫度為37.4℃（1972年7月5日）。年降雨量為414～917mm年平均為583.9mm年蒸發(fā)量為1493.8～1996.3mm，年平均為1713.84mm。降雨量多集中在7、8、9三個(gè)月。日最大降雨量為109.7mm（1972年7月7日）。風(fēng)向多為西北風(fēng)，最大風(fēng)速為14～16m/s。凍土期為每年十月至每年四月。最大凍土深度為75cm。1.1.4礦區(qū)水文情況井田內(nèi)主要河流有濁漳河西源和南源。西源由西而東流入礦區(qū)，而南源由西南匯入，并于礦區(qū)中部匯合。南、西二源匯合后，由南而北至襄垣城東流出礦區(qū)，總匯水面積約750km2。并在井田外兩河上游分別建有漳澤水庫(kù)和后灣水庫(kù)。而區(qū)內(nèi)無(wú)大的地表水體。煤層露頭附近有一條季節(jié)性河流——淤泥河，自南而北流淌，一般流量為360m3/h。另外，流經(jīng)本井田的濁漳河南源，為一常年有水河流，其最高洪水位857.65m（1953.6.15），最大流量224m3/s，局部對(duì)煤層頂板含水層有明顯的入滲補(bǔ)給。1.2井田地質(zhì)特征1.2.1地層本井田廣為第四系黃土所覆蓋，局部地帶有二疊系石盒子組地層，零星出露。1.2.2構(gòu)造礦井構(gòu)造特征是：寬緩褶曲相伴生大，中型交角度正斷層和次級(jí)小型斷裂。構(gòu)造線(xiàn)方向多為南北方向，褶曲主要天倉(cāng)向斜，呈北東縱貫礦井中央，兩翼傾角一般10?左右，局部達(dá)到20?，幅達(dá)200m，與其相伴生的次級(jí)褶曲有崔村向斜，大郝溝向斜，十字道背斜，五陽(yáng)背斜。其軸向大致與天倉(cāng)向斜一致。只是規(guī)模上，幅度上都小于天倉(cāng)向斜。與褶曲相伴生較大的構(gòu)造主要有控制礦井范圍的西川斷層，文王山斷層及發(fā)育在礦井內(nèi)的王家莊斷層，小黃莊斷層。崔家莊1.2.3號(hào)斷層，走向多呈北東方向，落差均在100m以上落差在10—100m的斷層有東南上斷層，倉(cāng)上１號(hào)斷層，1505斷層，倉(cāng)上2號(hào)斷層，西王橋斷層，五陽(yáng)斷層等。其產(chǎn)狀與較大斷層基本一致。其中南豐正斷層：位于南豐村南、大黃莊、十字道村南一線(xiàn)，大黃莊村西走向?yàn)楸?0°東，傾向東南，傾角70°，落差60～75m，大黃莊村東，走向北82°東，傾角70°，落差7～25m，東在西王橋村北附近分叉尖滅，西在南—45號(hào)鉆孔附近尖滅。有地震測(cè)線(xiàn)和鉆孔控制，井下生產(chǎn)巷道揭露，已查明。礦井內(nèi)無(wú)陷落柱。五陽(yáng)井田處于上述二級(jí)構(gòu)造帶之間，受晉～獲斷褶帶的控制和武～陽(yáng)凹褶帶的影響主要形成低級(jí)，低序次的構(gòu)造。本井田的基本構(gòu)造特征為：向南西傾伏寬緩褶曲，伴有大中型、高角度正斷層和次一級(jí)的小型斷裂，構(gòu)造線(xiàn)方向大致為北東東和北東方向褶曲；地層總體傾向南西，傾角一般為10°。1.2.3水文地質(zhì)特征本區(qū)主要河流為濁漳河南源和西源，屬于海河水系漳河流域。濁漳河由南向北經(jīng)過(guò)礦區(qū)南部邊緣，其支流有洚河，嵐水河和青河等。濁漳河西源由西向東流經(jīng)礦區(qū)北緣，其支流有淤泥河。濁漳河南源流入漳澤水庫(kù)與其支流匯合，再向北與西源匯合。南、西二源匯合繞過(guò)五陽(yáng)至襄桓城東與濁漳北源匯合。南、西二源在井田中央與西源匯合后，由南而北穿越井田，至襄垣城東與濁漳河北源匯合流出五陽(yáng)井田。濁漳河河床寬達(dá)70～110m長(zhǎng)年流水，流量為1m3/s。而礦區(qū)內(nèi)基本無(wú)地表河流。礦井涌水量一般為400m3/h左右，含水系數(shù)為3.1左右。井田內(nèi)共有11個(gè)含水層：Ⅰ～Ⅴ為灰?guī)r裂隙溶洞含水層；Ⅵ～Ⅹ為砂巖裂隙含水層；Ⅺ為風(fēng)化殼及砂礫孔隙含水層。礦井涌水主要來(lái)源于煤層頂板以上各含水層。通過(guò)回采后形成的導(dǎo)水裂隙帶和冒羅帶涌入礦井。礦井水PH值為7～8屬于弱堿性。1.3煤層特征礦井主要含煤地層為二迭統(tǒng)山西組及上石炭統(tǒng)太原組煤系厚度：山西組：59.20—85.85m,太原組：89.2—129.02m。共含煤15層，其中山西組4層（1—4號(hào)）太原組（5—15號(hào)煤）含煤系數(shù)為6.7%。煤層傾角為5°～12°平均傾角為10°煤質(zhì)的硬度為f=0.8～1.5中等硬度。1.3.1煤層頂?shù)装鍘r性特征主要開(kāi)采對(duì)象3號(hào)煤層頂板一般為砂巖，泥巖，偽頂，直接頂，老頂通常同時(shí)存在。偽頂多為黑灰色泥巖,厚0.08～0.20m，隨著采煤冒落。直接頂有灰黑色泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖組成，厚度為1.3～3.6m其抗壓強(qiáng)度在75～905kg/cm2,一般在搬移支柱后即冒落，為Ⅱ類(lèi)穩(wěn)定中等頂板。老頂多為砂巖，硬度大，厚度不穩(wěn)定，一般厚為6.5～9.0m最大可達(dá)28m，其單向抗壓強(qiáng)度380～1310kg/cm2，一般不易冒落，會(huì)造成周期來(lái)壓。地板多無(wú)偽底，只有直接底，巖性對(duì)為黑色泥巖，厚度達(dá)0.2～0.6m底板多為砂巖，其抗壓強(qiáng)度為419～1918kg/cm2，普式硬度為4～8。15-3號(hào)煤層頂板多為泥巖及粉砂巖，厚度變大，中等硬度，屬于易冒落頂板。頂板以泥巖及粉砂巖為主，老底多為細(xì)砂巖，膠結(jié)為中等膠結(jié)。1.3.2煤層瓦斯含量3#煤層瓦斯含量為1.560~17.502mL/g·r，平均5.725mL/g·r，變化較大。二氧化碳含量為0.01~0.47mL/g·r，平均0.21mL/g·r。瓦斯含量變化隨著煤層埋藏深度的增大，瓦斯含量也增大。五陽(yáng)煤礦2003年按照《煤礦安全規(guī)程》的要求，又對(duì)3#煤層礦井瓦斯等級(jí)及二氧化碳進(jìn)行鑒定，瓦斯相對(duì)涌出量8.99m3/t，二氧化碳相對(duì)涌出量4.81m3/t，屬低瓦斯礦井，全礦其采煤工作面瓦斯涌出量為12.21m3/min，掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量為7.94m3/min，采空區(qū)瓦斯涌出量為8.28m3/min。從近6年的礦井瓦斯及二氧化碳涌出量的情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表1.3-5，可以看出礦井瓦斯涌出量較小，但是由于受各種因素的影響瓦斯賦存極不均衡，局部地方瓦斯涌出量仍然較大，瓦斯相對(duì)涌出量曾達(dá)到23m3/t，為高瓦斯區(qū)。1.3.3煤塵和自燃情況五陽(yáng)煤礦煤類(lèi)為焦煤，瘦煤和貧煤。煤的脆性較大，在機(jī)械化采煤程度高的今天，采煤作業(yè)過(guò)程中容易形成大量的煤塵。有對(duì)3號(hào)煤層的取樣試驗(yàn)，反向火焰長(zhǎng)度為5～50mm，一般為10mm左右；爆炸指數(shù)為17.63～21.45%，一般為18～19%屬于危險(xiǎn)型礦井。3#煤層的自燃傾向性等級(jí)鑒定結(jié)果表明：3#煤層煤塵具有爆炸性，屬不易自燃煤層，但局部區(qū)段3#煤層有可能產(chǎn)生自燃。1.4礦井地溫條件生產(chǎn)礦井測(cè)量井下溫度16℃左右，地溫為1℃/100m屬于地溫正常地區(qū)。2井田開(kāi)拓2.1井田境界2.1.1井田邊界礦井開(kāi)采的上限標(biāo)高+850m，由于礦井南北是以斷層為界，西以勘探線(xiàn)為界，所以礦井下部開(kāi)走向長(zhǎng)度最長(zhǎng)為4.95km，最短為4.6km，平均長(zhǎng)度約為4.8km；而東西傾向最長(zhǎng)約為8.1km，最短約為6.2km，平均長(zhǎng)7.5km。礦井總面積約為38km2。2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量2.2.1礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算及儲(chǔ)量等級(jí)的圈定五陽(yáng)礦礦井總體范圍不大，煤層較厚?？刹擅簩?#平均厚度為5.8m，井田內(nèi)有落差90多米的大斷層貫穿其中，煤層傾角平均α=10o，大部分標(biāo)高位于+850～+300m之間，煤層平均容重1.3t/m3。礦井工業(yè)儲(chǔ)量：煤容重取1.3t/m3，煤層傾角平均10°，煤厚平均為5.8m。工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算公式見(jiàn)下式：Zg=100S×M×r/cosα(2-1)式中：Zg――工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；S――井田面積，km2；M――煤層平均厚度，5.8m；r――煤的平均容重，1.3t/m3；α――煤層平均傾角，10°；故工業(yè)儲(chǔ)量為：Zg=100×36.7×5.8×1.3/cos10o=28016.7萬(wàn)t2.3礦井可采儲(chǔ)量2.3.1儲(chǔ)量損失（1）工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱；（2）井田邊界煤柱損失；（3）采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失；（4）建筑物、河流、鐵路等壓煤損失；（5）其它各種損失。2.3.2各種煤柱損失計(jì)算（1）工業(yè)廣場(chǎng)煤柱損失本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為240萬(wàn)t/a，按《煤礦設(shè)計(jì)工業(yè)規(guī)范》，占地面積應(yīng)在240×0.8/10～240×1.1/10之間，即19.2～26.4公頃之間，本設(shè)計(jì)工業(yè)廣場(chǎng)取22公頃，長(zhǎng)、寬分別為550m、400m，工業(yè)廣場(chǎng)布置在井田的中央位置。3號(hào)煤層傾角α＝10o，五陽(yáng)莊礦工業(yè)廣場(chǎng)地面標(biāo)高+930m，松散層厚度為50m，移動(dòng)角ψ=45o，上覆巖層的邊界角δ=75o，下山移動(dòng)角β=66.6o，上山移動(dòng)角γ=70o。圖2-1工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱工業(yè)廣場(chǎng)圍護(hù)帶寬度為20m，根據(jù)垂直剖面法所作的工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱的尺寸計(jì)算如圖2-1所示：保護(hù)煤柱的水平面積S1=(749+786)×665/2=510387.5m2則工業(yè)廣場(chǎng)壓煤為：Q1=S1×M×r/cosα(2-2)=510387.5×5.8×1.3/cos10o=389.6萬(wàn)t（2）井田邊界保留的邊界煤柱井田邊界長(zhǎng)為27234m，邊界煤柱留寬30m，則井田邊界壓煤量為：Q3=27234×5.8×30×1.3/cos10o=623.7萬(wàn)t(2-3)（3）斷層保護(hù)煤柱由于斷層落差較大，貫穿整個(gè)井田，長(zhǎng)度為4370m，斷層兩邊各留煤柱50m，則斷層保護(hù)煤柱損失是：Q4=4370×2×50×5.8×1.3/cos10o(2-4)=333.6萬(wàn)t（4）永久保護(hù)煤柱總量為：Q=Q1+Q2+Q3(2-5)=389.6+623.7+333.6=1346.9萬(wàn)t2.3.3礦井可采儲(chǔ)量可采儲(chǔ)量的計(jì)算公式為：Z=(Zc－Q)×C(2-6)=（28016.7－1346.9）×0.75=20002.35萬(wàn)t式中：Z——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)t；Zc——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬(wàn)t；Q——永久煤柱損失，萬(wàn)t；C——煤炭采出率，取0.75；2.4礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.4.1礦井工作制度本礦井年工作日為330天，采用“四六”工作制，即三班采煤，一班檢修，每班工作6小時(shí)。根據(jù)煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范，礦井日凈提L確定為16小時(shí)2.4.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限綜合考慮各方面因素，初步確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬(wàn)噸/年。經(jīng)計(jì)算本礦井服務(wù)年限為64.1年，及第一水平服務(wù)年限31.1年，第二水平服務(wù)年限33年，經(jīng)校核滿(mǎn)足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求。2.5井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題2.5.1井筒形式、數(shù)目的確定井硐形式的確定：斜井開(kāi)拓與立井開(kāi)拓相比，井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡(jiǎn)單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井筒裝備、井底車(chē)場(chǎng)及垌室都比立井簡(jiǎn)單，井筒延深施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅；主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿(mǎn)足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速?gòu)木渤冯x。與立井開(kāi)拓相比，斜井開(kāi)拓的缺點(diǎn)是：斜井井筒長(zhǎng)，輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線(xiàn)長(zhǎng)、阻力大，管線(xiàn)長(zhǎng)度長(zhǎng)；斜井井筒通過(guò)富含水層、流砂層施工技術(shù)復(fù)雜。對(duì)井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡(jiǎn)單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開(kāi)拓。根據(jù)自然地理?xiàng)l件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等因素，綜合考慮五陽(yáng)煤礦的實(shí)際情況，本礦井采用立井開(kāi)拓。2.5.2主、副井井筒位置的選擇綜合各方面的因素及礦井實(shí)際情況，提出本礦井井筒布置位置如下：主井井筒中心位置：經(jīng)距411850m，緯距4039300m副井井筒中心位置：經(jīng)距411770m，緯距4039360m2.5.3風(fēng)井位置的選擇本井田煤層賦存條件比較好，屬于緩傾斜煤層，中部靠上位置有一大斷層K1將井田分為上、下兩部分，上部受條件限制采用條帶開(kāi)采。大斷層K1上部煤層埋深較淺，最淺處離地表只有70m左右，所以采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，在淺部掘兩個(gè)風(fēng)井，風(fēng)井深80m，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上都比較好。故在設(shè)計(jì)2個(gè)風(fēng)井：北風(fēng)井服務(wù)大斷層K1上部煤層的東五采區(qū)和東七帶區(qū)；東風(fēng)井服務(wù)東一采區(qū)和東三帶區(qū)。考慮到斷層下部右翼可以滿(mǎn)足礦井初期的開(kāi)采要求，在此精確提出東風(fēng)井的位置。東風(fēng)井井筒中心位置：經(jīng)距414200m，緯距407100m北風(fēng)井井筒中心位置：經(jīng)距414200m，緯距407100m2.5.4工業(yè)廣場(chǎng)的位置、形狀和面積的確定工業(yè)廣場(chǎng)與主副井筒布置位置相同，其面積及保護(hù)煤柱的大小詳見(jiàn)第二章第三節(jié)內(nèi)容，工業(yè)廣場(chǎng)面積22公頃，定為550m×400m的矩形。2.5.5開(kāi)拓方案及其比較1）開(kāi)拓方案根據(jù)地質(zhì)勘探資料，本井田只有3#煤層為可采煤層，煤層埋深主要分布在＋850m～+300m左右，傾角在5°～12°之間，平均10°，為緩傾斜煤層。考慮到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的合理性，本設(shè)計(jì)采用單水平或兩水平開(kāi)拓都能滿(mǎn)足要求。煤層平均厚度在5.8m左右，所以布置煤層大巷較困難，特別是以后的維護(hù)，且需要很大的保護(hù)煤柱，所以采用巖巷布置。經(jīng)過(guò)綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和安全三方面的考慮，決定選用立井三水平直接延伸的方案。圖2-3立井三水平直接延深2.6礦井基本巷道2.6.1井筒1）主井本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力240萬(wàn)t，為保證提升，決定主井采用兩對(duì)12t底卸式箕斗提煤。主井井筒斷面見(jiàn)圖2-5，具體參數(shù)見(jiàn)表2-9。圖2-5主井?dāng)嗝鎴D表2-9主井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表井型240萬(wàn)t井筒直徑6.0m井深300(650)m凈斷面積28.27m2基巖段毛斷面積38.48m2表土段毛斷面積38.48m2提升容器兩對(duì)12t箕斗多繩摩檫輪提升機(jī)井筒支護(hù)混凝土砌碹厚400mm充填混凝土厚100mm2）副井副井采用一套3t普通罐籠。副井內(nèi)設(shè)梯子間，作為一個(gè)安全出口。副井井筒斷面見(jiàn)圖2-6，具體參數(shù)見(jiàn)表2-10。圖2-5副井?dāng)嗝鎴D表2-10副井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表井型240萬(wàn)t井筒直徑6.5m井深285(635)m凈斷面積33.18m2基巖段毛斷面積44.18m2表土段毛斷面積44.18m2提升容器雙層單車(chē)1.5t普通罐籠井筒支護(hù)混凝土砌碹厚400mm充填混凝土厚100mm3）風(fēng)井風(fēng)井內(nèi)設(shè)梯子間作為另一個(gè)安全出口。風(fēng)井井筒斷面見(jiàn)圖2-7，具體參數(shù)見(jiàn)表2-11。圖2-7風(fēng)井?dāng)嗝鎴D表2-11風(fēng)井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表井型240萬(wàn)t井筒直徑5m井深80m凈斷面積19.63m2基巖段毛斷面積26.42m2表土段毛斷面積26.42m2井筒支護(hù)混凝土砌碹厚600mm2.6.2車(chē)場(chǎng)的型式和布置形式本井底車(chē)場(chǎng)不經(jīng)過(guò)石門(mén)與大巷直接相連，減少了工程量。由于該車(chē)場(chǎng)采用了膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤系統(tǒng)，使車(chē)場(chǎng)形式大為簡(jiǎn)化，實(shí)際它只是一個(gè)帶有機(jī)車(chē)?yán)@道的單環(huán)行車(chē)場(chǎng)，采用刀把式車(chē)場(chǎng)車(chē)場(chǎng)形式簡(jiǎn)單，且通過(guò)能力較大較富裕。布置形式見(jiàn)圖2-8。圖2-8立井刀式環(huán)行井底車(chē)場(chǎng)1-主井；2-副井；3-翻籠硐室；4-井底煤倉(cāng)；5-箕斗裝載硐室；6-井底清理斜巷；7-中央變電所；8-水泵房；9-等候室；10-調(diào)度室；11-人車(chē)停車(chē)場(chǎng)；12-工具室；13-水倉(cāng)；14-主井重車(chē)線(xiàn)；15-主井空車(chē)線(xiàn)；16-副井重車(chē)線(xiàn)；17-副井空車(chē)線(xiàn)；18-材料車(chē)線(xiàn)；19-回車(chē)線(xiàn)；20-調(diào)車(chē)線(xiàn)2.6.3調(diào)車(chē)方式軌道運(yùn)輸大巷的煤由底卸礦車(chē)運(yùn)到井底煤倉(cāng)。矸石列車(chē)在副井重車(chē)線(xiàn)機(jī)車(chē)分離以后，電機(jī)車(chē)經(jīng)機(jī)車(chē)?yán)@道至副井空車(chē)線(xiàn)牽引空車(chē)經(jīng)繞道出井底車(chē)場(chǎng)。材料的運(yùn)行路線(xiàn)與矸石空車(chē)相同。2.6.4車(chē)場(chǎng)峒室的布置車(chē)場(chǎng)峒室的布置見(jiàn)圖2-8。（1）主井系統(tǒng)硐室立井系統(tǒng)硐室有卸載硐室、井底煤倉(cāng)、箕斗裝載硐室、清理井底灑煤硐室及水泵房硐室等組成，是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐。箕斗裝載硐室布置在堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層中，其它硐室的布置由線(xiàn)路布置決定。井底煤倉(cāng)的有效容量可按礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量的15%~25%來(lái)計(jì)算，一般大型礦井取小值，因本礦井日產(chǎn)量為8000t，所以需要煤倉(cāng)容量為1200t，設(shè)置一個(gè)直徑為8m，高20m的圓筒煤倉(cāng)，總?cè)萘考s1306t，能夠滿(mǎn)足礦井生產(chǎn)需要。直立煤倉(cāng)通過(guò)卸載站硐室與箕斗裝載硐室連接，箕斗裝載硐室為單側(cè)式，這種布置煤倉(cāng)容量大，多煤種可分裝分運(yùn)，適應(yīng)性強(qiáng)。（2）副井系統(tǒng)硐室副井系統(tǒng)硐室由中央水泵房、水倉(cāng)、清理水倉(cāng)硐室、中央變電所、調(diào)度及等候室組成，為節(jié)省管材，電纜及方便管理，同時(shí)考慮到錨索的安裝，故把中央變電所和中央水泵房布置在附近，并設(shè)有防爆密閉門(mén)。（3）其它硐室醫(yī)療硐室、機(jī)修硐室、消防車(chē)硐室、井下材料庫(kù)、火藥庫(kù)、換裝組裝硐室、換矸硐室、乘人車(chē)場(chǎng)等。3礦井提升、大巷運(yùn)輸及排水3.1概述五陽(yáng)煤礦地區(qū)屬于低山丘陵地帶，地面標(biāo)高+900~+950m，平均930m。本礦井設(shè)計(jì)井型為240萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限為64.1年。煤的容重為1.3t/m3，矸石容重為2.0t/m3。礦井工作制度為四六制。本礦井采用立井三水平開(kāi)拓，一水平大巷所在+650m。主井井筒直徑為6.0m，凈斷面積為28.27m2，井深320m，井筒支護(hù)為混凝土砌碹。副井井筒直徑為6.5m，凈斷面積為33.18m2，井深285m，井筒支護(hù)為混凝土砌碹。礦井主運(yùn)采用MDC3.3—6型3噸底卸式礦車(chē)運(yùn)輸，電機(jī)車(chē)選用ZK10-6/550直流架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)；輔助運(yùn)輸采用架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)牽引小礦車(chē)，電機(jī)車(chē)型號(hào)為ZK10-6/550直流架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)。小礦車(chē)類(lèi)型為MDC1.7—6型1.5噸固定式礦車(chē)。礦井瓦斯等級(jí)為低瓦斯。煤塵不具備爆炸性。提升設(shè)備年工作日為330天，日工作16小時(shí)，最大班下井人數(shù)為39人。由以上礦井的基本條件，確定主副井的提升方式為：主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。3.2主副井提升3.2.1主井提升礦井年產(chǎn)量為240萬(wàn)噸，井型較大，所以主井采用多繩摩擦提升機(jī)提升兩對(duì)12噸箕斗。3.2.2副井提升副井采用多繩摩擦式提升機(jī)提升一對(duì)雙層單車(chē)1.5t普通罐籠。3.3概述3.3.1井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)的原始條件和數(shù)據(jù)（1）礦井的生產(chǎn)能力240萬(wàn)噸/年（2）礦井的工作制度四六制（3）煤層的傾角5～12°（4）煤的容重1.3t/m3（5）矸石容重2.0t/m3（6）礦井的瓦斯等級(jí)低瓦斯（7）煤塵的爆炸指數(shù)18％，具有爆炸性3.3.2礦井運(yùn)輸系統(tǒng)1.運(yùn)煤系統(tǒng)工作面→運(yùn)煤順槽→溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉(cāng)→雙軌運(yùn)輸大巷→石門(mén)→井底煤倉(cāng)→主井→地面2.運(yùn)料系統(tǒng)副井→井底車(chē)場(chǎng)→石門(mén)→雙軌運(yùn)輸大巷→軌道上山→行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷→軌道順槽→工作面3.運(yùn)矸系統(tǒng)工作面→軌道順槽→行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷→軌道上山→雙軌運(yùn)輸大巷→石門(mén)→井底車(chē)場(chǎng)→副井→地面礦井的運(yùn)輸示意圖見(jiàn)圖3-1。4采區(qū)巷道布置及裝備4.1采煤方法的選擇4.1.1采煤工藝方式1）煤層的賦存特征主要可采煤層均厚5.8m，煤層傾角5°～12°，平均10°，屬于緩傾斜煤層。煤質(zhì)穩(wěn)定，硬度偏軟，普氏硬度為0.8～1.5，屬貧煤，為高硫低灰分。平均容重為1.3t/m3。礦井屬低瓦斯礦井，煤塵爆炸指數(shù)為17.63～21.45%，一般為18～19%屬于危險(xiǎn)型礦井，煤層屬三類(lèi)不易自燃，煤層沒(méi)有自燃發(fā)火傾向。煤層的偽頂為黑色泥巖，厚度小于0.5m，不穩(wěn)定。直接頂為深灰、黑灰色粉砂巖及泥巖，底板為黑色泥巖、砂巖，較穩(wěn)定,平均9.3m。確定3＃煤層的采煤方法為采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁采煤法，帶區(qū)采用傾向長(zhǎng)壁采煤法。由于煤層的平均厚度為5.8m，而且賦存穩(wěn)定，所以采用綜合機(jī)械化放頂煤的回采工藝，全部垮落法管理頂板。4.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)4.2.1采煤方法及工作面長(zhǎng)度的確定首采區(qū)煤層厚5.8m，傾角10°，屬緩傾斜煤層。由于煤層較厚，采用綜采放頂煤采煤法，一次采全厚。根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定：綜采面長(zhǎng)度一般不小于160m。但結(jié)合本礦井的實(shí)際情況，采區(qū)工作面的長(zhǎng)度為250m可以滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，確定采區(qū)工作面的長(zhǎng)度為250m。4.2.2采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式由于礦井采用區(qū)域式通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。開(kāi)拓巷道布置一條雙軌大巷，能滿(mǎn)足運(yùn)煤與輔助運(yùn)輸?shù)男枰?。通過(guò)雙巖石上山和采區(qū)工作面相連接。在采區(qū)內(nèi)部，采用雙煤巷推進(jìn)，可以作為下一區(qū)段的回風(fēng)平巷。煤層的開(kāi)采順序和帶區(qū)接替順序：礦井前期主采3＃煤，井田內(nèi)一大斷層將井田橫穿，把井田天然分為上下兩部分，設(shè)計(jì)先采淺部穩(wěn)定煤層，采用后退式開(kāi)采。由于采用雙巷掘進(jìn)，因此工作面接替要采用順序開(kāi)采方式。在保證一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)的同時(shí)，注意另一區(qū)段的準(zhǔn)備，保證工作面的正常接替。4.2.3生產(chǎn)系統(tǒng)采區(qū)內(nèi)的開(kāi)采采用后退式開(kāi)采（面向上山），通風(fēng)方式采用U型通風(fēng)方式。這種通風(fēng)方式有風(fēng)流系統(tǒng)簡(jiǎn)單，漏風(fēng)小的優(yōu)點(diǎn)。風(fēng)流線(xiàn)路為：副井→井底車(chē)場(chǎng)→石門(mén)→軌道運(yùn)輸大巷→行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷→運(yùn)輸順槽→工作面→軌道上山→回風(fēng)斜巷→回風(fēng)石們→風(fēng)井運(yùn)煤系統(tǒng)為：工作面→溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉(cāng)→軌道運(yùn)輸大巷→石門(mén)→井底煤倉(cāng)→主井運(yùn)料系統(tǒng)為：副井→井底車(chē)場(chǎng)→石門(mén)→軌道運(yùn)輸大巷→行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷→軌道上山→軌道順槽→工作面運(yùn)矸系統(tǒng)為：工作面→軌道順槽→行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷→軌道上山→軌道運(yùn)輸大巷→石門(mén)→井底車(chē)場(chǎng)→副井4.2.4確定帶區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式1）尺寸順槽的尺寸應(yīng)能滿(mǎn)足綜放工作面運(yùn)煤、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)的需要，由此確定運(yùn)輸順槽的尺寸（寬×高）為4700×3100mm，軌道順槽為4700×3100mm。2）支護(hù)方式采用錨網(wǎng)支護(hù)，這種支護(hù)方式經(jīng)濟(jì)效益好，且掘進(jìn)速度快。3）掘進(jìn)通風(fēng)采用壓入式局扇進(jìn)行通風(fēng)，局扇應(yīng)在新鮮風(fēng)流處。為了防止回風(fēng)短路，在順槽設(shè)置風(fēng)門(mén)，具體位置見(jiàn)采區(qū)巷道布置圖。4.2.5確定帶區(qū)生產(chǎn)能力和采出率1）綜放面生產(chǎn)能力（1）每割一刀煤所需的時(shí)間EQ\o\ac(○,1)純割煤的時(shí)間T割T割=（L+L1）/V歌（4-1）=（250+30）/4=70（min）式中：L——工作面長(zhǎng)度，250m；L1——斜切段長(zhǎng)度，30m；V歌——采煤機(jī)合理的牽引速度，取4m/min。EQ\o\ac(○,2)割煤作業(yè)中必須的輔助作業(yè)時(shí)間T空T空=L1/V空=30/6=5（min）（4-2）式中： V空——采煤機(jī)空刀運(yùn)行時(shí)的牽引速度，取6m/min。EQ\o\ac(○,3)必須的間歇時(shí)間T停必須的間歇時(shí)間包括每割完一刀煤檢查機(jī)器更換截齒時(shí)間；正常的停開(kāi)機(jī)時(shí)間；采煤機(jī)改變牽引方向時(shí)的翻擋煤板時(shí)間及滾筒調(diào)位時(shí)間等。根據(jù)實(shí)際情況，T停取20min。所以每割一刀煤所需的時(shí)間T=T割+T空+T停=70+5+20=95（min）（2）端頭作業(yè)時(shí)間T端本綜采工作面端頭支護(hù)采用端頭液壓支架，端頭作業(yè)時(shí)間取25分鐘。（3）故障時(shí)間根據(jù)大量調(diào)查，國(guó)產(chǎn)綜采設(shè)備機(jī)電事故影響時(shí)間占總工時(shí)的8%-15%，每割一刀煤影響時(shí)間為15～30分鐘。在此取20分鐘。由以上分析，每割一刀煤的循環(huán)時(shí)間T循為：T循=T+T端+T故（4-3）=140（分鐘）所以，綜放面每班進(jìn)2刀是能夠?qū)崿F(xiàn)的。綜放工作面生產(chǎn)能力Q綜 Q綜=NLSMR×0.8×5.8×1.3×0.8×330=238.87（萬(wàn)t/a）式中： N——工作面日循環(huán)數(shù)，6個(gè)；L——工作面長(zhǎng)度，250m；S——截深，0.8m；M——采高，5.8m；R——煤容重，1.3t/m3；C——工作面回采率，0.8。2）掘進(jìn)出煤量Q掘按規(guī)定，掘進(jìn)出煤量按工作面出煤量的5～10%計(jì)算，取5%Q掘=238.87×5%=11.94萬(wàn)t（4-4）3）采區(qū)生產(chǎn)能力Q區(qū)Q區(qū)=238.87+11.94=250.81萬(wàn)t（4-5）4）計(jì)算采區(qū)回采率首采區(qū)區(qū)段工作面推進(jìn)總長(zhǎng)度14874m，順槽雙巷，留15m的小保護(hù)煤柱。采區(qū)實(shí)際出煤量：14874×250×5.8×1.3×0.8+2×4.6×14874×3.1×1.3=2298.2萬(wàn)t采區(qū)煤柱損失：14874×15×5.8×1.3=168.2萬(wàn)t采區(qū)回采率：2298.2/(2298.2/0.8+168.2)=75.6%>75%，符合規(guī)范要求。4.3采區(qū)車(chē)場(chǎng)選型設(shè)計(jì)4.3.1確定采區(qū)車(chē)場(chǎng)的形式采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)一般由裝煤車(chē)場(chǎng)和輔助提升車(chē)場(chǎng)組合而成。本設(shè)計(jì)采區(qū)車(chē)場(chǎng)的裝煤車(chē)場(chǎng)采用大巷裝車(chē)式車(chē)場(chǎng)，輔助提升車(chē)場(chǎng)采用底板繞道式車(chē)場(chǎng)。工作面生產(chǎn)的煤由運(yùn)輸順槽到運(yùn)輸上山采區(qū)煤倉(cāng)后，直接在軌道運(yùn)輸大巷裝車(chē)，經(jīng)礦車(chē)送至井底煤倉(cāng)。底板繞道式井底車(chē)場(chǎng)先由軌道大巷做一段平的斜巷，然后用25°的斜巷向上，直到與軌道上山同一標(biāo)高，然后再通過(guò)一段平巷與軌道上山相接。車(chē)場(chǎng)采用絞車(chē)提升。從絞車(chē)房打一條斜巷與軌道上山直接相連，為避免通風(fēng)短路，在絞車(chē)房的回風(fēng)斜巷上打一個(gè)風(fēng)窗，調(diào)節(jié)風(fēng)量，滿(mǎn)足絞車(chē)房的通風(fēng)要求即可。下面為采區(qū)的上中下部車(chē)場(chǎng)的選型設(shè)計(jì)：采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)見(jiàn)圖5-1；采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)見(jiàn)圖5-2；采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)見(jiàn)圖5-3。圖4-1采區(qū)上部逆向平車(chē)場(chǎng)1.運(yùn)輸上山2.軌道上山3.回風(fēng)大巷4.平車(chē)場(chǎng)5.區(qū)段回風(fēng)平巷6.絞車(chē)房圖5-2采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)1.軌道上山2.運(yùn)輸上山3.區(qū)段運(yùn)輸平巷4.下區(qū)段軌道平巷5.甩車(chē)道6.回風(fēng)斜巷圖5-3采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)1.運(yùn)輸上山2.軌道上山3.采區(qū)煤倉(cāng)4.軌道大巷5.材料車(chē)場(chǎng)6.人行道4.3.2采區(qū)主要硐室布置1）采區(qū)煤倉(cāng)根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)指南》關(guān)于采區(qū)煤倉(cāng)容量的計(jì)算，可以按照工作面半小時(shí)的最大產(chǎn)量來(lái)確定。本采區(qū)采用大巷裝車(chē)式下部車(chē)場(chǎng)。采區(qū)煤倉(cāng)采用垂直煤倉(cāng)，斷面為圓形，大巷距煤層30m。煤倉(cāng)用混凝土砌碹支護(hù)，壁厚300mm，其容量為Q=Q0+LMBγC0（4-6）式中： Q——煤倉(cāng)容量，t；Q0——防空倉(cāng)漏風(fēng)留煤量，取10t；L——割煤機(jī)半小時(shí)運(yùn)行距離，120m；M——煤層厚度，5.8m；B——進(jìn)刀深度，0.8m；γ——煤的容重，1.3t/m3；C0——工作面的采出率，0.8。即Q=10+120×5.8×0.8×1.3×0.8=589.07（t）煤倉(cāng)的斷面半徑：=3.1（m）（4-7）所以煤倉(cāng)斷面直徑取7m，煤倉(cāng)高度15m，容量750t。下口采用手動(dòng)閘門(mén)裝車(chē)方式，上口運(yùn)輸采用自溜方式2）采區(qū)變電所采區(qū)變電所應(yīng)設(shè)在采區(qū)用電負(fù)荷集中的地方，故放在兩條上山之間，高壓電氣設(shè)備與低壓設(shè)備應(yīng)分別在一側(cè)布置，故硐室寬度取3.6m；高度根據(jù)行人的高度和吊掛電燈的高度確定，故硐室高度取3m，通道高度取2.5m。硐室斷面形狀為半圓拱，采用不可燃材料支護(hù)和錨噴支護(hù)。硐室與通道相連處，設(shè)有向外的防火柵欄兩用門(mén)。硐室內(nèi)的電纜進(jìn)去防火門(mén)應(yīng)該設(shè)電纜套管，管孔應(yīng)該密封。硐室內(nèi)不應(yīng)該有滴水現(xiàn)象。3）絞車(chē)房絞車(chē)房布置在煤層底板巖層中，絞車(chē)房要有專(zhuān)門(mén)的回風(fēng)平巷，其參數(shù)見(jiàn)表4-1表4-1絞車(chē)房參數(shù)寬度（mm）高度（mm）長(zhǎng)度（mm）斷面左側(cè)右側(cè)墻高拱高凈高前人行道后人行道凈長(zhǎng)7001050120029004100120015607600半圓5采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)5.1采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)5.1.1采取通風(fēng)設(shè)計(jì)的確定1.采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求（1）每一個(gè)采區(qū)都必須實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，即把井下各個(gè)水平、各個(gè)采區(qū)以及各個(gè)采煤工作面、掘進(jìn)工作面和其他用風(fēng)地點(diǎn)的回風(fēng)各自直接排入采區(qū)的回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷的通風(fēng)布置方式。（2）準(zhǔn)備采區(qū)，必須在采區(qū)內(nèi)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)后，方可開(kāi)掘其他巷道。采煤工曲或采區(qū)都必須配置至少一條專(zhuān)門(mén)的回風(fēng)道。采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)道必須貫穿整個(gè)采區(qū)，嚴(yán)謹(jǐn)一段為進(jìn)風(fēng)巷，一段為回風(fēng)巷。（3）高瓦斯礦井、有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的礦井的每個(gè)采區(qū)和開(kāi)采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少一條專(zhuān)用回風(fēng)巷；低瓦斯礦井開(kāi)采煤層群和分層開(kāi)采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置一條專(zhuān)用的回風(fēng)巷。（4）采掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)，同一采區(qū)內(nèi)、同一煤層上下相連的兩個(gè)采煤工作面、工作面總長(zhǎng)度不超過(guò)400m，采煤工作面和與之相連接的掘進(jìn)工作面，掘進(jìn)工作面和與之相鄰的掘進(jìn)工作面，布置獨(dú)立通風(fēng)有困難時(shí)，都可采用串聯(lián)通風(fēng)，但串聯(lián)通風(fēng)的次數(shù)不得超過(guò)一次。在地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，或殘采地區(qū)，采煤工作面確需串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，應(yīng)采取安全措施。（5）有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的采煤工作面不得采用下行通風(fēng)。（6）采掘工作面和采煤工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過(guò)采空區(qū)和冒頂區(qū)。無(wú)煤柱開(kāi)采沿空掘巷和沿空留巷應(yīng)采取防止從巷道的兩幫和頂部向采空區(qū)漏風(fēng)的措施。（7）井下機(jī)電硐室必須設(shè)在進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中。如果硐室深度不超過(guò)6m，入口寬度不小于1.5m時(shí)，可采取擴(kuò)散通風(fēng)。（8）采空區(qū)必須及時(shí)封閉，從巷道通至采空區(qū)的風(fēng)眼必須隨著采煤工作面的推進(jìn)，逐個(gè)封閉通至采空區(qū)的聯(lián)通巷道。采區(qū)開(kāi)采結(jié)束后45天內(nèi)，必須在所有與已采區(qū)向連接的巷道中設(shè)置防火墻，全部封閉采區(qū)。（9）傾斜運(yùn)輸巷道不應(yīng)設(shè)置風(fēng)門(mén)，如果必須設(shè)置風(fēng)門(mén)時(shí)，應(yīng)安設(shè)自動(dòng)封門(mén)或設(shè)專(zhuān)人管理，并防止礦車(chē)與風(fēng)門(mén)碰撞人員以及礦車(chē)碰撞風(fēng)門(mén)的安全措施。（10）改變一個(gè)采區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，掘進(jìn)巷道與其他巷道貫通時(shí)，在貫通相距15m時(shí)，地質(zhì)測(cè)量部門(mén)必須向礦總工程師報(bào)告，并通必須派干部在現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮；貫通后必須立即調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，防止瓦斯積聚，必須待系統(tǒng)調(diào)整后的風(fēng)流穩(wěn)定，才可恢復(fù)工作。2.確定礦井的通風(fēng)系統(tǒng)按照進(jìn)回風(fēng)井在井田內(nèi)的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式，對(duì)角式，區(qū)域式，和混合式。根據(jù)本礦井的地質(zhì)條件，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，煤層賦存條件，表土層厚度，井田面積，地溫，礦井瓦斯涌出量，煤層自然傾向性等條件，在確保礦井安全，兼顧中后期生產(chǎn)需要的前提下，通過(guò)對(duì)兩個(gè)可行性礦井通風(fēng)系統(tǒng)的方案（中央分列式與兩翼對(duì)角式）進(jìn)行經(jīng)濟(jì)與技術(shù)比較以及根據(jù)本礦的實(shí)際情況，確定使用中央分列式。中央分列式優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)風(fēng)井均布置在中央工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)，地面建筑和供電集中，建井期限短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護(hù)井煤柱小。通風(fēng)方式線(xiàn)路短，通風(fēng)阻力小，井下漏風(fēng)少。缺點(diǎn)：到深部開(kāi)采時(shí)，仍使用邊界風(fēng)井回風(fēng)，要維持較長(zhǎng)的回風(fēng)巷道，另外，要為回風(fēng)井建設(shè)必要的工業(yè)設(shè)施，還要留設(shè)保護(hù)煤柱。適用條件：適用于煤層走向較長(zhǎng)，埋藏不深，傾角不大的礦井。2）兩翼對(duì)角式優(yōu)點(diǎn)：通風(fēng)線(xiàn)路長(zhǎng)度變化小，礦井通風(fēng)的風(fēng)壓變動(dòng)小，通風(fēng)機(jī)工作穩(wěn)定，當(dāng)?shù)V井一翼通風(fēng)機(jī)發(fā)生故障或井下發(fā)生災(zāi)害時(shí)，另一翼風(fēng)機(jī)還可以運(yùn)轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)：回風(fēng)井和通風(fēng)設(shè)備多，工業(yè)場(chǎng)地分散，占地和保護(hù)煤柱損失較多，建井時(shí)主副井與回風(fēng)井貫通的距離長(zhǎng)，需要較長(zhǎng)的施工時(shí)間。適用條件：適用于通風(fēng)要求很?chē)?yán)格，井田走向長(zhǎng)度較長(zhǎng)，井型較大，煤層埋藏較淺，瓦斯與自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井。3.采煤工作面通風(fēng)方法采煤工作面通風(fēng)方法是指采煤工作面采用正壓、負(fù)壓或混合式通風(fēng)?；诒镜V通風(fēng)條件，采用抽出式。根據(jù)礦井的開(kāi)拓方式可知，采區(qū)有兩條上山（軌道上山和運(yùn)輸上山）所以采區(qū)通風(fēng)方式有兩種：一是軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸上山回風(fēng)，另一種則相反。優(yōu)缺點(diǎn)比較：軌道上山進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯煤塵污染及放熱的影響。軌道上山的絞車(chē)房易于通風(fēng)，變電所在兩上山之間，其回風(fēng)口設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，利于兩山之間風(fēng)壓差通風(fēng)。運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)，由于風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，容易引起煤塵飛揚(yáng)，煤炭在運(yùn)輸過(guò)程中所釋放的瓦斯可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯和煤塵濃度增大，影響工作面的安全衛(wèi)生條件，輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量，使進(jìn)風(fēng)流的溫度升高。此外，須在軌道上山的下部車(chē)場(chǎng)內(nèi)安設(shè)風(fēng)門(mén)。運(yùn)輸?shù)V車(chē)來(lái)往運(yùn)輸頻繁，需加強(qiáng)管理，防止風(fēng)流短路。經(jīng)過(guò)優(yōu)缺點(diǎn)的比較和本礦井的實(shí)際情況，采區(qū)采用軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸上山回風(fēng)的通風(fēng)方式。4.采煤工作面通風(fēng)方式一般長(zhǎng)壁回采工作面進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷布置方式有U型、Y型和W型等。1）U型后退式具有采空區(qū)漏風(fēng)小的特點(diǎn)，但在工作面上隅角附近易于積存瓦斯，當(dāng)瓦斯涌出量不大時(shí)，采用導(dǎo)風(fēng)板等設(shè)施可解決。當(dāng)瓦斯涌出量大時(shí)，可采用抽放的方式解決，它的巷道布置簡(jiǎn)單，工程量、維護(hù)費(fèi)用低。2）Y型通風(fēng)可解決回風(fēng)流的瓦斯?jié)舛冗^(guò)高和瓦斯積存問(wèn)題，但對(duì)工作面的瓦斯和氣候條件沒(méi)有改善，且工作面回風(fēng)巷要沿采空區(qū)一翼全長(zhǎng)預(yù)先掘好，且回采期間始終維護(hù)，維護(hù)費(fèi)用高。3）W型通風(fēng)時(shí)，供風(fēng)量要比U型和Y型增加一倍，且掘進(jìn)和維護(hù)費(fèi)用高，適用于瓦斯?jié)舛纫髽O為嚴(yán)格的工作面。綜合本礦井實(shí)際情況，本礦井屬低瓦斯礦井，故采用U型后退式，技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件優(yōu)越，所以確定回采工作面通風(fēng)方式為U型通風(fēng)。確定礦井通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期及礦井用風(fēng)地點(diǎn)通風(fēng)容易時(shí)期與通風(fēng)困難時(shí)期風(fēng)量相等，由于風(fēng)井兩側(cè)工作面推進(jìn)長(zhǎng)度不等，最短為800m，最長(zhǎng)為2700m，故我們將最短工作面推進(jìn)到停采線(xiàn)附近時(shí)作為通風(fēng)容易時(shí)期路線(xiàn)，將剛開(kāi)始采三采區(qū)最長(zhǎng)工作面時(shí)作為困難時(shí)期路線(xiàn)。礦井通風(fēng)容易時(shí)期礦井用風(fēng)地點(diǎn)：1個(gè)綜放工作面、1個(gè)采區(qū)變電所、1個(gè)絞車(chē)房、2個(gè)煤層巷道掘進(jìn)工作面，1個(gè)巖巷掘進(jìn)面。礦井通風(fēng)困難時(shí)期礦井用風(fēng)地點(diǎn)：1個(gè)綜放工作面、1個(gè)采區(qū)變電所，1個(gè)絞車(chē)房、2個(gè)煤層巷道掘進(jìn)工作面，1個(gè)巖巷掘進(jìn)面。如圖5-1，通風(fēng)容易時(shí)期立體圖；如圖5-2，通風(fēng)容易時(shí)期網(wǎng)絡(luò)圖；如圖5-3，通風(fēng)困難時(shí)期立體圖；如圖5-4，通風(fēng)容易時(shí)期網(wǎng)絡(luò)圖。為了保證回采工作面的風(fēng)量，在工作面的上順槽中安裝一個(gè)可調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量，以滿(mǎn)足回采工作面的需風(fēng)要求。掘進(jìn)工作面順槽時(shí)，用壓入式局扇通風(fēng)，為了防止回風(fēng)短路，在順槽中安裝風(fēng)門(mén)，安裝位置見(jiàn)圖5-1，局扇的風(fēng)筒穿過(guò)風(fēng)門(mén)，其它漏風(fēng)不與考慮。為了保證運(yùn)輸大巷的通風(fēng)在井底車(chē)場(chǎng)開(kāi)鑿一條通到運(yùn)輸大巷的聯(lián)絡(luò)巷，同時(shí)在聯(lián)絡(luò)巷安裝調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)，調(diào)節(jié)進(jìn)入運(yùn)輸大巷的風(fēng)量。圖5-1容易時(shí)期的通風(fēng)立體圖圖5-2容易時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖圖5-3困難時(shí)期的通風(fēng)立體圖圖5-4困難時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖5.1.2采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量《規(guī)程》規(guī)定，采區(qū)回風(fēng)道，采掘工作面回風(fēng)道風(fēng)流中瓦斯和二氧化碳濃度不的超過(guò)1%?，F(xiàn)在根據(jù)不同標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算所需風(fēng)量，取其最大值。（1）按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算Q≥4×N×Kt（5-1）式中N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，取200人；Kt——礦井通風(fēng)系數(shù)，取Kt=1.2；即Q≥4×200×1.2=960m3/min（2）按采煤工作面所需風(fēng)量計(jì)算按同時(shí)工作的最多人數(shù)Qwi=4×nwi（5-2）式中：Qwi——第i個(gè)采煤工作面所需要的風(fēng)量，m3/min；4——每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min；nwi——第i個(gè)采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取39個(gè)；即Qwi=4×39=156m3/min（3）按礦井瓦斯涌出量計(jì)算Qwi=100×Qgwi×Kgwi（5-3）式中：Qwi——第i個(gè)采煤工作面所需要的風(fēng)量m3/min；Qgwi——第i個(gè)采煤工作面瓦斯絕對(duì)涌出量m3/min，本礦井采煤工作面絕對(duì)瓦斯永出量為12.21m3/min；Kgwi——第i個(gè)采煤工作面涌出瓦斯不均勻備用系數(shù)，取1.5；即Qwi=100×1.5×12.21=1831.5m3/min （4）按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條件，才能使工人適應(yīng)這樣的環(huán)境進(jìn)行有效的工作。工作面的空氣溫度按照《規(guī)程》要求一般不超過(guò)29°，否則不適合工人工作。其進(jìn)風(fēng)溫度預(yù)測(cè)方法進(jìn)行計(jì)算氣溫與風(fēng)速的關(guān)系應(yīng)符合表5-2的要求：采煤工作面的需要風(fēng)量按式（5-4）計(jì)算：Qwi=60×Vwi×Swi×Kwi（5-4）式中：Vwi——第i個(gè)采煤工作面的風(fēng)速，在本礦井井下溫度16?C，取0.8m/s；Swi——第i個(gè)采煤工作面有效通風(fēng)斷面，取最大和最小控頂時(shí)有效斷面的平均值，m2；Kwi——第i個(gè)工作面的長(zhǎng)度系數(shù)，可按表5-3選取。表5-2采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫/°C采煤工作面風(fēng)速/m.s-1＜1515～1818～2020～2323～260.3～0.50.5～0.80.8～1.01.0～1.51.5～1.8表5-3采煤工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)表采煤工作面長(zhǎng)度/m工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)Kwi＜1550～8080～120120～150150～180＞1800.80.91.01.11.21.5～1.8由于本礦井的工作面斜長(zhǎng)為250m＞180m，所以工作面長(zhǎng)度風(fēng)量系數(shù)Kwi取1.5。所以根據(jù)式（5-4）可得：Qwi=60×0.8×17.8×1.5=1281.6m3/min每個(gè)采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及工作面氣溫、風(fēng)速和人數(shù)等規(guī)定分別計(jì)算后取其中最大值。綜上可知Qwi=1831.5m3/min。（5）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量：Qwi≥15×Swi（5-5）按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最大風(fēng)量：Qwi≤240×Swi（5-6）式中：Qwi——第i個(gè)采煤工作面所需要的風(fēng)量，m3/min；Swi——第i個(gè)采煤工作面有效通風(fēng)斷面，取最大和最小控頂時(shí)有效斷面的平均值，m2。因?yàn)椋篠wi=17.8m2所以：Qwi≥15×17.8=267m3/min且：Qwi≤240×17.8=4272m3/min即267m3/min≤Qwi≤4272m3/min而Qwi=2197.8m3/min，在風(fēng)速驗(yàn)算范圍內(nèi)，符合通風(fēng)要求。5.2掘進(jìn)工作面通風(fēng)設(shè)計(jì)選擇合理的局部通風(fēng)方法、風(fēng)筒類(lèi)型與直徑，計(jì)算局部通風(fēng)阻力、選擇局部通風(fēng)機(jī)及掘進(jìn)通風(fēng)安全技術(shù)措施、裝備。5.2.1設(shè)計(jì)原則及步驟局部通風(fēng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個(gè)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)原則可歸納如下：(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，抽出式通風(fēng)宜用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型；(5)當(dāng)一臺(tái)風(fēng)機(jī)不能滿(mǎn)足通風(fēng)要求時(shí)可考慮選用兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)計(jì)步驟（1）確定局部通風(fēng)系統(tǒng)，繪制掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置圖；（2）按通風(fēng)方法和最大通風(fēng)距離，選擇風(fēng)筒類(lèi)型與直徑；（3）計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)量和風(fēng)筒出口風(fēng)量；（4）按掘進(jìn)巷道通風(fēng)長(zhǎng)度變化，分階段計(jì)算局部通風(fēng)系統(tǒng)總阻力；（5）按計(jì)算所得局部通風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)風(fēng)量和風(fēng)壓，選擇局部通風(fēng)機(jī)；（6）按礦井災(zāi)害特點(diǎn)，選擇配套安全技術(shù)裝備5.2.2掘進(jìn)通風(fēng)方法掘進(jìn)通風(fēng)方法分為利用礦井內(nèi)總風(fēng)壓通風(fēng)和利用局部動(dòng)力設(shè)備通風(fēng)的方法，局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進(jìn)通風(fēng)方法，它是由局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒（或風(fēng)障）組成一體進(jìn)行通風(fēng)，按其工作方式可分為：1)抽出式采用抽出式通風(fēng)，是把主要通風(fēng)機(jī)安裝在回風(fēng)井口附近，工作時(shí)使井下整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處于負(fù)壓狀態(tài)。采用這種通風(fēng)方式，當(dāng)?shù)V井與地面間存在漏風(fēng)通道時(shí)，漏風(fēng)從地面漏向礦內(nèi)；當(dāng)塌陷裂隙通向廢舊小煤窯時(shí)，會(huì)把小煤窯內(nèi)積存的有害氣體抽到井下，并使工作面的有效風(fēng)量減少；一旦主要通風(fēng)機(jī)因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)，井下的風(fēng)流壓力提高，有可能使采區(qū)內(nèi)瓦斯涌出量減少，比較安全，而壓入式通風(fēng)正好相反。2)壓入式采用壓入式通風(fēng)，是把主要通風(fēng)機(jī)安裝在進(jìn)風(fēng)井口附近，工作時(shí)使井下整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處于正壓狀態(tài)。采用這種通風(fēng)方式，礦井地面漏風(fēng)是從礦內(nèi)漏向礦外；在垮落裂隙通達(dá)地表時(shí)，礦井采空區(qū)煤炭自燃生成的有害氣體難以檢測(cè)到，使自燃征兆不宜發(fā)現(xiàn)。一般認(rèn)為，壓入式通風(fēng)適合于開(kāi)采水平低，小窯多，頂板跨落裂隙直通地表、瓦斯低的礦井，由于采用壓入式通風(fēng)必須在礦井總路線(xiàn)上設(shè)置若干個(gè)構(gòu)筑物，而其中有些是交通要道，人員、車(chē)輛或提升容器來(lái)往頻繁，使風(fēng)門(mén)易受損壞，漏風(fēng)較大，通風(fēng)管理比較困難；尤其是深水平礦井，采用壓入式通風(fēng)更不適宜。3)壓抽混合式采用壓抽混合式通風(fēng)，是在進(jìn)風(fēng)井口安裝一風(fēng)機(jī)作壓入式運(yùn)轉(zhuǎn)，在回風(fēng)井口安裝一風(fēng)機(jī)作抽出式運(yùn)轉(zhuǎn)。采用這種通風(fēng)方式，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，其正壓或副壓均不大，采空區(qū)連通地表的漏風(fēng)因而較大其缺點(diǎn)是使用的風(fēng)機(jī)設(shè)備多，管理復(fù)雜。采用壓入是通風(fēng)，使局部通風(fēng)機(jī)和啟動(dòng)裝置都位于新鮮風(fēng)流中，在瓦斯礦井運(yùn)轉(zhuǎn)安全，風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程較大，排煙能強(qiáng)，工作面通風(fēng)時(shí)間段以及可采用柔性風(fēng)筒故為井下廣泛采用，由于瓦斯涌出量小本礦井決定采用壓入式通風(fēng)。掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置圖5.2.3掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量及計(jì)算1）按瓦斯涌出量計(jì)算Qhi=100×Qghi×kghi（5-7）式中：Qhi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的需風(fēng)量，m3/min；Qghi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的絕對(duì)瓦斯涌出量，m3/min；kghi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均勻和備用風(fēng)量系數(shù)，一般可取kghi1.5～2.0。即Qhi=100×1.5×2.5=375m3/min2）按工作人數(shù)量計(jì)算Qhi=4×nhi（5-8）式中：nhi——第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，取50個(gè)。即Qhi=4×50=200m3/min3）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最小風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面最小風(fēng)量：Qhi≥9×Shi（5-9）各個(gè)煤巷或半煤巷掘進(jìn)工作面的最小風(fēng)量：Qhi≤15×Sdi（5-10）按最高風(fēng)速驗(yàn)算，各個(gè)掘進(jìn)工作面的最大風(fēng)量：Qhi≤240×Shi（5-11）式中：Shi——第i個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面的凈斷面積，m2；Sdi——第i個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面的凈斷面積，m2。即Qhi≥9×14.3=128.7m3/minQhi≥15×11.4=171m3/minQhi≤240×14.3=3432m3/min考慮到本礦井瓦斯涌出量不大，綜合上面所計(jì)算可以取巖巷掘進(jìn)工作面所需要風(fēng)量為200m3/min，煤巷250m3/min。所以本礦井掘進(jìn)工作面需要的總風(fēng)量為：Qhi=200×1+250×2=700m3/min5.2.4掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備選擇1.風(fēng)筒的選擇（1）風(fēng)筒的種類(lèi)掘進(jìn)通風(fēng)使用的風(fēng)筒分硬質(zhì)風(fēng)筒和柔性風(fēng)筒兩類(lèi)。1)硬質(zhì)風(fēng)筒一般由厚2~3mm的鐵板卷制而成。鐵風(fēng)筒的優(yōu)點(diǎn)是堅(jiān)固耐用，使用時(shí)間長(zhǎng)，各種通風(fēng)方式均可使用。缺點(diǎn)是成本高，易腐蝕，笨重，拆、裝、運(yùn)不方便，在彎曲巷道中使用困難。鐵風(fēng)筒在煤礦中使用日漸減少。近年來(lái)生產(chǎn)了玻璃鋼風(fēng)筒，其優(yōu)點(diǎn)是比鐵風(fēng)筒輕便（重量?jī)H為鋼材的1/4），抗酸、堿腐蝕性強(qiáng)，摩擦阻力系數(shù)小，但成本比鐵風(fēng)筒高。2)柔性風(fēng)筒主要有帆布風(fēng)筒、膠布風(fēng)筒和人造革風(fēng)筒等。常見(jiàn)的膠布風(fēng)筒規(guī)格如表8-3所示。柔性風(fēng)筒的優(yōu)點(diǎn)是輕便，拆裝搬運(yùn)容易，接頭少。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，易損壞，使用時(shí)間短，且只能用于壓入式通風(fēng)。目前煤礦中采用壓入式通風(fēng)時(shí)均采用柔性風(fēng)筒。風(fēng)筒直徑/mm風(fēng)筒節(jié)長(zhǎng)/m風(fēng)筒壁厚/mm墊圈厚/mm風(fēng)筒質(zhì)量/kg?m－1300301.21.30.071400301.21.60.126500301.21.90.1966