沁新焦煤集團新源煤礦南一采區(qū)設(shè)計

陽泉職業(yè)技術(shù)學(xué)院——畢業(yè)設(shè)計說明書PAGE54摘要新源煤礦位于太岳山區(qū)，山高溝深，地形復(fù)雜，森林、植被發(fā)育，最高點在井田西南角的馬頭山，海拔高程1358.80m，最低點位于東南角河床，海拔高程1110.70m，相對高差247.30m。礦井現(xiàn)批準(zhǔn)開采井田內(nèi)的2號煤層，該煤層平均厚度1.51依據(jù)地質(zhì)資料知，本設(shè)計南一采區(qū)煤層平均厚度為1.51米，采區(qū)較規(guī)整，厚度變化不大，因此本采區(qū)設(shè)計的主要特點是:(1)按綜采低位放頂煤采區(qū)設(shè)計。(2)采區(qū)投產(chǎn)快，見效快，適合于民營企業(yè)的發(fā)展。（3）工作面巷道布置采用兩進一回，布置三條巷道即:膠帶順槽，軌道順槽，回風(fēng)瓦斯尾巷。（4）在回采過程中保留回風(fēng)尾巷作為下一個工作面的膠帶順槽既減少了掘進工程又減少了經(jīng)濟投入。（5）由于受地質(zhì)條件的影響回采工作面的長度受到限制，在回采過程中搬家次數(shù)比較頻繁。關(guān)鍵詞：礦井開拓；采區(qū)巷道；采區(qū)通風(fēng)；安全防護目錄TOC\o"1-2"\h\z\u第一章新源礦區(qū)概論及煤田特征 1第一節(jié)礦區(qū)概況 1第二節(jié)礦區(qū)及煤田地質(zhì)構(gòu)造 5第三節(jié)礦井開拓概況 14第二章采區(qū)基本開采條件 17第一節(jié)采區(qū)基本條件 17第二節(jié)采區(qū)開采煤層條件 19第三章采區(qū)巷道布置 21第一節(jié)采區(qū)巷道布置方案 21第二節(jié)采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng) 24第三節(jié)采區(qū)開采順序 24第四章采煤工作面采煤工藝及勞動組織 26第一節(jié)采煤工作面采煤工藝 26第二節(jié)工作面勞動組織 29第三節(jié)工作面主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo) 31第五章采區(qū)通風(fēng)與安全 32第一節(jié)概述 32第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)方式及系統(tǒng) 35第三節(jié)采區(qū)風(fēng)量的計算及分配 36第四節(jié)采區(qū)總風(fēng)壓及等積孔的計算 40第五節(jié)安全通風(fēng)措施 41第六章安全技術(shù)措施 44第一節(jié)防瓦斯爆炸措施 44第二節(jié)防煤層爆炸措施 47第三節(jié)防礦井突水措施 48第四節(jié)防礦井火災(zāi)措施 49第五節(jié)其它 50參考文獻(xiàn)（資料） 52致謝 53第一章新源礦區(qū)概論及煤田特征第一節(jié)礦區(qū)概況一、地理概況（一）交通位置新源煤礦位于山西省沁源縣西南部，隸屬于李元鎮(zhèn)管轄。地理坐標(biāo)為：北緯36°33′04″～36°34′53″，東經(jīng)112°12′31″～112°14′33″，礦井工業(yè)場地位于山西省沁源縣西部李元鎮(zhèn)附近，距沁源縣城約17km。沁(源)～洪(洞)公路從井田北部通過，向東17km至沁源縣城接汾(陽)～屯(留)省級公路及沁(沁源)～沁(沁縣)公路，煤礦距太焦線沁縣火車站76km，距309國道張店鎮(zhèn)54km，距南同蒲線介休市100km、距平遙縣城105km，向西南經(jīng)古縣約75km舊公路可至洪洞縣與大(同)－運(城)高速公路或南同蒲洪洞火車站接運，交通條件比較方便。交通位置見圖1－1－1。2．地形地貌新源煤礦位于太岳山區(qū)，山高溝深，地形復(fù)雜，森林、植被發(fā)育，最高點在井田西南角的馬頭山，海拔高程1358.80m，最低點位于東南角河床，海拔高程1110.70m，相對高差247.30m，屬中山區(qū)。3．河流本區(qū)屬黃河流域沁河水系。井田內(nèi)各溝谷大多為南北走向，溝谷水均流入狼尾河，向東匯入沁河。4．氣象本區(qū)屬大陸性氣候，晝夜溫差較大。據(jù)沁源縣1988－1997年觀測資料，年平均氣溫8.6℃,最高氣溫為35.6℃(1995年7月5日)最低氣溫-25.8℃(1990年2月1日)。年平均降水量634.0mm，年平均蒸發(fā)量1547.2mm。結(jié)冰期為十月下旬至次年3月中旬，最大凍土深度80cm(1993年)，夏、秋季多東南風(fēng)，冬、春季多西北風(fēng)，最大風(fēng)速14m/s。5．地震烈度據(jù)中華人民共和國標(biāo)準(zhǔn)GB50011-2001《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》，本區(qū)地震基本烈度為7度。圖1-1-1交通位置圖6．鄰近礦井開采情況本井田北部為沁源縣留神峪煤業(yè)公司留神峪煤礦，西部為山西沁新煤焦股份有限公司沁新煤礦，南部為太岳煤礦，東部為待規(guī)劃區(qū)，井田四鄰各煤礦均無越界開采現(xiàn)象。鄰近礦井開采情況分述如下：留神峪煤礦：采用3對斜井開拓2號煤層?，F(xiàn)生產(chǎn)能力15Mt/a。其中1號井1971年10月建井，1982年投產(chǎn)。主斜井采用串車提升，運輸巷采用無極繩，水平巷為皮帶運輸，工作面采用刮板運輸機，工作面采用單體液壓支柱和金摩擦支柱支護，采煤方法為長壁炮采。2號井、3號井為1993年建井，1995年投產(chǎn)，采煤方法為長壁炮采。本礦已開采范圍主要集中在井田西部。本礦排水量約150m3/d。本礦通風(fēng)方式采用中央并列式，瓦斯相對涌出量12.53－17.04m3/t，屬高瓦斯礦井。沁新煤礦：1967年建井，1975年投產(chǎn)，現(xiàn)生產(chǎn)能力0.9Mt/a，開采山西組2號煤層，斜井開拓，已開采范圍主要集中在井田西部，采煤方法為高檔炮采，井下運輸采用可伸縮膠帶輸送機運煤，大巷輔助運輸采用無極繩絞車礦車運輸，通風(fēng)方式為對角抽出式。太岳煤礦：在建礦井，設(shè)計生產(chǎn)能力1.50Mt/a，長壁綜采采煤法開采，井筒和井下巷道均采用膠帶輸送機運煤。井田內(nèi)無其他生產(chǎn)礦井、小煤窯和古窯。沁新煤礦和留神峪煤礦開采對本礦沒有影響。井田四鄰關(guān)系詳見圖1-1-2。二、主要自然災(zāi)害本區(qū)主要自然災(zāi)害有兩種，一為災(zāi)害性天氣，二為地質(zhì)災(zāi)害。災(zāi)害性天氣有旱澇、風(fēng)災(zāi)、冰雹和霜凍；地質(zhì)災(zāi)害主要由洪水、地震和地下開采引起。由洪水可造成滑坡、塌方、地裂；由地下開采可在地表引起地面的沉陷、裂縫、滑坡、泥石流等，隨著煤炭大規(guī)模的開采，已發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的地質(zhì)災(zāi)害。圖1－1－2井田四鄰關(guān)系圖三、礦井水源、電源及通信情況1．水源情況礦井現(xiàn)供水水源取自工業(yè)場地附近李元河河谷淺層地下水，以兩眼大口井汲取，日出水量400～500m3。礦井技術(shù)改造后，現(xiàn)有水源不能滿足生產(chǎn)要求，必須重新考慮水源。礦井永久供水水源取用奧灰?guī)r溶水，以一眼深井汲取。另外，礦井正常涌水量7.5m3/h，最大10.83m3/h，礦井涌水排至地面經(jīng)處理達(dá)到復(fù)用水標(biāo)準(zhǔn)后，可用于礦井生產(chǎn)和井下消防灑水。2．電源情況本礦現(xiàn)有一座10KV變電所，兩回10KV電源一回架空引自其所屬沁新煤焦公司的35KV變電所，架空導(dǎo)線LGJ-150，送電距離3km；另一回架空引自沁新煤焦公司所屬自備電廠，架空導(dǎo)線LGJ-120，送電距離0.53km。沁新煤焦公司35KV變電所安裝有兩臺8000KVA變壓器，兩回35KV電源引自李元35KV變電所不同母線段，李元35KV變電所電源分別引自太岳110/35KV變電站及郭道110/35KV變電站；沁新煤焦公司所屬自備電廠安裝有一臺6300KVA變壓器。3．通信情況本礦行政與生產(chǎn)調(diào)度共用一臺MTD-958(華絡(luò)2000型)數(shù)字程控調(diào)度機，容量190門，現(xiàn)裝機容量120門，8路中繼接入當(dāng)?shù)仉娦挪块T實現(xiàn)對外通信，64門加接耦合器用于井下通訊，其余用于地面通訊。數(shù)字程控調(diào)度機于2004年安裝，目前使用良好，井上、下調(diào)度通信系統(tǒng)已形成，技術(shù)改造后地面用戶基本不變，設(shè)計在井下新增采區(qū)各機電硐室，采掘工作面等處，布置有調(diào)度電話，通信電纜由原通信系統(tǒng)分線盒就近引入。第二節(jié)礦區(qū)及煤田地質(zhì)構(gòu)造一、地質(zhì)特征1．地層井田位于沁水煤田的西部邊緣，霍山隆起的東側(cè)。井田內(nèi)地層出露較好，區(qū)內(nèi)出露的地層由老到新依次有上石盒子組下段、中段，第四系中、上更新統(tǒng)及全新統(tǒng)地層以不整合零星覆蓋于各不同時代的地層之上?，F(xiàn)結(jié)合井田及附近鉆孔揭露資料，對井田內(nèi)的地層自下而上分述如下：(1)奧陶系(O)①奧陶系中統(tǒng)峰峰組(O2f)為煤系地層的沉積基底，主要為深灰色石灰?guī)r、泥灰?guī)r及泥質(zhì)白云巖，下部夾似層狀石膏，上部方解石細(xì)脈發(fā)育，具鐵質(zhì)浸染現(xiàn)象，厚度約150m。(2)石炭系(C)①中石炭統(tǒng)本溪組(C2b)與下伏峰峰組呈平行不整合接觸，厚度12.23－25.70m，平均19.19m，以灰、灰白色鋁質(zhì)泥巖、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖為主夾石灰?guī)r及薄煤層，底部多為以結(jié)核狀黃鐵礦為主的鐵鋁質(zhì)巖。本組含植物化石鱗木、蘆木及動物化石蜓科。②上石灰炭統(tǒng)太原組(C3t)為主要含煤地層之一，與下伏本溪組呈整合接觸，厚度101.79－119.10m，平均111.51m。由泥巖、粉砂巖、砂巖及石灰?guī)r和煤層組成。按巖性組合可將本組分三段，詳見本節(jié)含煤地層部分。(3)二疊系(P)①下統(tǒng)山西組(P1s)為主要含煤地層之一，與下伏太原組呈整合接觸，厚38.80－52.43m，平均41.60m。由砂巖、粉砂巖、泥巖及煤層組成。②下統(tǒng)下石盒子組(P1x)與下伏山西組整合接觸，厚度114.43－122.55m，平均117.10m，根據(jù)巖性組合特征，可分為上、下兩段：下段(P1x1)厚度38.40－50.26m，平均44.62m，深灰色、灰色泥巖、粉砂巖夾淺灰色細(xì)粒砂巖，下部夾極不穩(wěn)定的薄煤層，底部K8為淺灰色中細(xì)粒砂巖，層面富含炭屑及白云母片，具交錯層理，局部相變?yōu)榉凵皫r。上段(P1x2)厚度42.79－75.53m，平均57.08m，以淺灰色、灰綠色、紫紅色泥巖為主夾黃綠色中細(xì)粒砂巖，底部K9為灰綠色中細(xì)粒砂巖，頂部常為紫紅、灰綠色含大量菱鐵質(zhì)鮞粒的鋁質(zhì)泥巖，俗稱“桃花泥巖”，是確定上石盒子組底界K10砂巖良好的輔助標(biāo)志。③上統(tǒng)上石盒子組(P2s)與下伏下石盒子整合接觸，厚度505m左右，根據(jù)其巖性組合特征可分為上、中、下三段。下段(P2s1)平均厚度212.41m，淺灰、黃綠色、紫紅色泥巖、粉砂巖、夾灰白、灰綠色中細(xì)粒砂巖。底部K10為灰白色、黃綠色中細(xì)粒砂巖，大型交錯層理發(fā)育。中段(P2s2)井田內(nèi)本段地層主要分布于井田南部和西部出露，厚度約150m。底部K12為灰、灰白色中粗粒砂巖，含云母片，具大型交錯層理，局部含細(xì)礫；下部為紫紅色、黃綠色泥巖、砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖，上部為黃綠色細(xì)粒砂巖與黃綠色、紫紅色泥巖互層。(4)第四系(Q)①中更新統(tǒng)(Q2)厚度0－10m，為紅黃色、棕紅色亞粘土、亞砂土夾古土壤及鈣質(zhì)結(jié)核，底部夾砂礫透鏡體。②上更新統(tǒng)(Q3)厚度0－7m，為淺黃色亞砂土，結(jié)構(gòu)疏松，具垂直節(jié)理，頂部偶夾褐色古土壤，含零星鈣質(zhì)結(jié)核。③全新統(tǒng)(Q4)厚度0－5m，上部為淺黃色砂土、亞砂土；下部為淺黃色、淺灰色分選磨圓均較差的砂礫層。2．含煤地層本井田含煤地層為石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組，其中太原組和山西組為主要含煤地層，本溪組和下石盒子所含煤層為極不穩(wěn)定的薄煤層，無開采價值?，F(xiàn)只將太原組、山西組地層分述如下：(1)石炭系上統(tǒng)太原組(C3t)①下段(C3t1)K1砂巖底至K2石灰?guī)r底，厚度35.87－47.67m，平均41.00m。由泥巖、粉砂巖、鋁質(zhì)泥巖、中細(xì)粒砂巖、石灰?guī)r及煤層組成。K1砂巖為灰白色中細(xì)粒石英砂巖,交錯層理、脈狀層理發(fā)育,K1砂巖頂至11號煤層底由黑灰色粉砂巖、黑色炭質(zhì)泥巖、淺灰色鋁質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r及不穩(wěn)定的薄煤層組成，含豐富的黃鐵礦結(jié)核及少量的動植物化石，主要系瀉湖沉積。11號煤層系海退后于廢棄瀉湖上發(fā)育的泥炭沼澤沉積。11號煤層頂至10號煤層底由深灰色－黑灰色泥巖、粉砂巖、2－3層中細(xì)粒砂巖及10下號薄煤層組成，含大量不完整的植物化石，系三角洲平原及前緣沉積。9+10號煤層系廢棄的下三角洲平原上發(fā)育的盆控型泥炭沼澤沉積。②中段(C3t2)K2石灰?guī)r底至K4石灰?guī)r頂，厚度24.52－32.41m，平均28.16m。由石灰?guī)r(K2、K3、K4)、泥巖、細(xì)粒砂巖和煤層(7號、8號)組成。三層石灰?guī)r灰至灰黑色，含蜓類化石，系開闊臺地沉積，K2石灰?guī)r與K3石灰?guī)r間，以砂巖為主，多為細(xì)粒狀，波狀、脈狀層理發(fā)育，層面含植物碎屑化石，系前三角洲及三角洲前緣沉積，頂部為7號煤層，系三角洲平原上泥炭沼澤沉積。③上段(C3t3)K4石灰?guī)r頂至K7砂巖底，厚度29.61－38.45m，平均32.00m。由泥巖、粉砂巖、砂巖、煤及泥灰?guī)r組成。K4石灰?guī)r頂至6號煤底，主要由灰黑色泥巖組成，含豐富的植物化石，含少量黃鐵礦結(jié)核，系三角洲平原沉積。6號煤層為三角洲洪泛平原上發(fā)育的泥炭沼澤沉積。6號煤層頂至海相泥巖(偶為泥灰?guī)r)底由灰黑色泥巖及不穩(wěn)定的砂巖組成，系三角洲平原沉積。海相泥巖(或泥灰?guī)r)為黑色，含海百合、網(wǎng)格長身貝、舌形貝等動物化石，系瀉湖、海灣沉積，其上至K7砂巖底由黑灰色泥巖、粉砂巖組成，含豐富植物化石，系三角洲平原沉積。(2)二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)K7砂巖底至K8砂巖底，厚度38.80－52.43m，平均41.60m。底部K7砂巖以灰色細(xì)粒砂巖為主，局部相變?yōu)榉凵皫r或中粒砂巖，波狀及脈狀層理發(fā)育，層面含白云母及豐富的植物化石碎屑，系三角洲前緣(席狀砂)沉積。K7砂巖至3號煤層底為灰黑色泥巖、粉砂巖及灰色細(xì)粒砂巖及不穩(wěn)定薄煤層，系三角洲間灣沉積。3號煤層為海退后廢棄的分流間灣上發(fā)育的泥炭沼澤沉積。3號煤層頂至2號煤層底為黑灰色泥巖，砂質(zhì)泥巖、粉砂巖及淺灰色細(xì)粒砂巖，含豐富的植物化石，系淺水三角洲前緣沉積。2號煤層系淺水三角洲前緣上發(fā)育的泥炭沼澤沉積。2號煤層頂至1號煤層底由深灰、灰黑色泥巖、粉砂巖夾淺灰色中，細(xì)粒砂巖及薄煤層組成，含豐富的植物化石，系三角洲平原沉積。1號煤層系洪泛平原上發(fā)育的泥炭沼澤沉積。1號煤層頂至K8砂巖底，由深灰色、灰黑色泥巖，粉砂巖、淺灰色中粒砂巖及薄煤層組成。系三角洲平原沉積。本組含植物化石多脈帶羊齒。二、地質(zhì)構(gòu)造本井田地處沁水煤田西緣，霍山隆起以東，總體構(gòu)造形態(tài)為一走向北東，傾向南東的單斜構(gòu)造，并伴有兩對走向北北東的背向斜構(gòu)造。地層傾角變化不大，一般在7°－12°左右，構(gòu)造形態(tài)符合區(qū)域構(gòu)造特點。區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育。在西部井田內(nèi)井下揭露大小不等的7個陷落柱，在地表發(fā)育有一個陷落柱,區(qū)內(nèi)無巖漿巖活動,綜述本區(qū)構(gòu)造應(yīng)屬簡單類?，F(xiàn)將褶曲及陷落柱情況分述如下：1．褶曲S1背斜：位于井田西北部，向北延伸出礦界，走向N40°E。兩翼傾角7－12°，核部地層為上石盒子組下段地層。區(qū)內(nèi)延伸長度約0.92km。S2背斜：位于井田中西部，向北延伸出礦界，走向N40°E。兩翼傾角7－15°，核部地層為上石盒子組下段、中段地層。區(qū)內(nèi)延伸長度約2.7km。S3向斜：位于井田東部，向北延伸出礦界，走向近南北，兩翼傾角12－15°，核部地層為上石盒子組中段，區(qū)內(nèi)延伸長度約3km。S4向斜：位于井田西北部，S2背斜左側(cè),向北延伸出礦界,走向N40°E，兩翼傾角5-7°，核部地層為上石盒子組下段地層，區(qū)內(nèi)延伸長度約2.9km。2．?dāng)鄬訑鄬幼呦騈E，傾向SE，傾角70°，落差15m的正斷層，區(qū)內(nèi)延伸1200m。為開采2號煤層時揭露的正斷層。地表未見出露，為隱伏斷層。3．陷落柱井田內(nèi)地表僅發(fā)現(xiàn)陷落柱1個。但在原礦界內(nèi)2號煤層開采揭露的有7個。平面形態(tài)呈似園狀，橢園狀?，F(xiàn)將各陷落柱分述如下：XL1：位于井田北部，為地表揭露的陷落柱，該陷落柱長軸200m，短軸140m，面積102137m2XL2：位于原井田中部，為開采2號煤層揭露的陷落柱，該陷落柱長軸約170m，短軸約75m，面積10453m2XL3：位于井田原井田中部，XL2南部，為開采2號煤層發(fā)現(xiàn)的陷落柱，該陷落柱長軸約140m，短軸約70m，面積約7854m2XL4：位于井田原井田中部，XL3南側(cè)，為開采2號煤層揭露的陷落柱，該陷落柱長軸約75m，短軸約50m，面積約2925m2XL5：位于井田原井田西部，為開采2號煤層揭露的陷落柱，平面形態(tài)呈似圓狀，直徑約20m。XL6：位于井田原井田西部，為開采2號煤層揭露的陷落柱，長軸約55m，短軸約35m，面積約1481m2XL7：位于井田西部，為開采2號煤層揭露的陷落柱，該長軸約45m，短軸約25m，面積約889m2XL8：位于井田西部，為開采2號煤層揭露的陷落柱，長軸約45m，短軸約20m，面積約708m2總述所述，井田內(nèi)構(gòu)造屬簡單類。三、煤層及煤質(zhì)(一)煤層1．煤層井田主要含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組。中石炭統(tǒng)本溪組和下二疊統(tǒng)下石盒子組亦含有數(shù)層薄煤層，其厚度小、穩(wěn)定性差，變化大，均無開采價值?，F(xiàn)將主要含煤地層山西組和太原組的含煤性敘述如下：(1)山西組本組地層厚度38.80－52.43m，平均41.60m，含煤4－6層，自上而下編號的有1號、2號、2下號、3號煤層，煤層總厚度2.07－3.97m，平均2.63m，含煤系數(shù)6.92％(19號孔)。本組所含穩(wěn)定可采煤層為2號煤層，可采煤層平均厚度1.45m。1號、3號煤層僅個別點(孤點)達(dá)可采厚度，無開采價值。(2)太原組本組地層厚度101.79-119.10m，平均111.51m，含煤5-7層。自上而下編號有6號、7號、8號、9+10號、10下號、11號煤層，其中穩(wěn)定可采煤層有兩層為9+10號、11號煤層。該組地層含煤厚度6.80-8.46m,平均6.75m,含煤系數(shù)6.01%。2．可采煤層區(qū)內(nèi)主要煤層是山西組的2號和太原組的9+10號、11號煤層，批準(zhǔn)本礦開采2號煤層?？刹擅簩犹卣髟斠姳?-2-1。地層煤層編號煤層厚度（m）煤層間距（m）夾石層數(shù)頂板巖性底板巖性穩(wěn)定可采程度最小-最大平均最小-最大平均山西組10.45-0.900.7015.72-22.470-1粉砂巖泥巖粉砂巖泥巖局部可采21.30-1.701.5120.4579.27-85.230-1泥巖泥巖粉砂巖穩(wěn)定可采太原組9+102.16-4.123.2382.3322.05-24.061石灰?guī)r粉砂巖泥巖穩(wěn)定可采111.65-2.401.9823.051-2泥巖泥巖穩(wěn)定可采表1-2-1可采煤層特征表(二)煤質(zhì)1．物理性質(zhì)2號煤層：黑色，強玻璃光澤，斷口具參差狀，內(nèi)生裂隙發(fā)育，條帶狀結(jié)構(gòu)。9+10號、11號煤層：黑色，強玻璃光澤到金剛光澤，內(nèi)生裂隙較發(fā)育，硬度較大，條帶狀結(jié)構(gòu)。2、煤巖特征①宏觀煤巖特征宏觀煤巖組分以亮煤為主，暗煤次之，夾少量鏡煤和絲炭，條帶狀結(jié)構(gòu)，屬半光亮型煤。②顯微煤巖特征各可采煤層顯微煤巖組分：鏡質(zhì)組含量介于60-90%之間，平均在80%左右，主要為基質(zhì)鏡質(zhì)體和均質(zhì)鏡質(zhì)體。惰質(zhì)組含量介于5-30%，平均在15%左右，多為半絲質(zhì)體、粗粒體、碎屑體。無機組分含量除11號煤層平均在20%左右外，其余煤層均在10%左右，主要以粘土為主，呈分散狀和充填狀。3、煤的變質(zhì)程度4．煤類根據(jù)中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)(GB5751－86)，劃分煤類。2號煤層浮煤揮發(fā)分15.11-17.19%，粘結(jié)指數(shù)78.7，屬焦煤類。9+10號煤層浮煤揮發(fā)分15.00-15.21%，粘結(jié)指數(shù)8.9，屬貧瘦煤。11號煤層浮煤揮發(fā)分14.73-15.46%，粘結(jié)指數(shù)0.8-11.5，屬貧瘦煤和貧煤。5．煤質(zhì)特征及工業(yè)用途2號煤層屬特低灰、特低—低硫、低磷、強粘結(jié)性的焦煤，是很好的煉焦用煤。9+10號煤層屬低灰、高硫、特低磷、弱粘結(jié)性的貧瘦煤，由于硫含量高,一般做動力用煤。11號煤層屬中灰、特低硫—低硫、中磷、弱粘結(jié)—不粘結(jié)的貧瘦煤和貧煤，一般做動力用煤。煤質(zhì)特征表見表1-2-2。項目煤層號29+10Mad(%)原煤0.50-0.880.651.00左右浮煤0.38-1.240.63Ad(%)原煤5.13-31.9217.0115.74-18.4517.14浮煤4.79-9.506.044.59-10.457.77Vdaf(%)原煤浮煤14.48-15.1114.6412.85-15.2114.01表1-2四、礦井瓦斯等級，煤塵爆炸指數(shù)、煤層自燃發(fā)火期和自燃傾向性；礦井煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險性；沖擊地壓；地溫等情況1．瓦斯根據(jù)山西省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件晉安監(jiān)煤字〔2007〕117號“關(guān)于長治市地方國有及21萬噸/年以上鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦2006年度礦井瓦斯等級鑒定的批復(fù)”，新源煤礦礦井瓦斯絕對涌出量32.21m3/min，相對涌出量19.5m3/t，瓦斯等級鑒定的批復(fù)為高瓦斯礦井。2．煤塵根據(jù)國家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心提交的山西沁新煤焦股份有限公司新源煤礦2號煤層檢驗報告，2號煤層火焰長度25mm，最低巖粉用量30%，煤塵有爆炸性。3．煤的自燃性根據(jù)國家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心提交的山西沁新煤焦股份有限公司新源煤礦2號煤層檢驗報告，2號煤層吸氧量為0.94cm3/g，自燃等級為Ⅲ，屬不易自燃煤層。4．地溫、地壓據(jù)沁安普查勘探時進行了鉆孔地溫測試，根據(jù)測試結(jié)果，地溫梯度為每百米0.9℃，屬地溫正常區(qū)。本井田無地壓測試資料。五、水文地質(zhì)(一)區(qū)域水文地質(zhì)1．區(qū)域含水層(1)奧陶系石灰?guī)r溶裂隙含水層區(qū)域西部廣泛出露且為地下水補給區(qū)，本含水層含水豐富，水質(zhì)好，為區(qū)域主要含水層。(2)上石炭統(tǒng)石灰?guī)r溶裂隙含水層組主要為太原組三層石灰?guī)r含水層，其含水性隨埋藏深度和所處構(gòu)造位置不同而變化，為區(qū)域主要含水層之一。(3)二疊系砂巖裂隙含水層區(qū)域內(nèi)廣泛出露，多見有小泉水出露，具有一定含水性，但一般富水性較弱。(4)第四系沖積洪積含水層多分布于較大溝谷及兩側(cè)一級階地，大多含水性較好，為村鎮(zhèn)工農(nóng)業(yè)用水的重要水源之一。2．區(qū)域隔水層隔水層有本溪組鋁土質(zhì)泥巖或鋁土巖，2號煤層底板至K2灰?guī)r之間的粉砂巖、泥巖等；山西組頂界以上泥巖、粉砂巖等組成。3．地下水的補給、徑流、排泄(1)巖溶地下水的補給主要是西部裸露區(qū)，接受大氣降水和地表水流補給，其它上部砂巖含水層，通過地質(zhì)構(gòu)造越流補給，向南或北徑流，于大泉處排泄。(2)砂巖地下水的補給，在裸露地帶接受大氣降水補給，或接受風(fēng)化基巖帶裂隙水的補給，經(jīng)短距離徑流，在地形切割地段以泉的形式排泄或補給其它含水層。(3)沖洪含水層的補給主要是大氣降水補給或礦坑排水，一般向河流的下游徑流排泄。第三節(jié)礦井開拓概況一、井田境界根據(jù)2006年4月4日山西省國土資源廳頒發(fā)的《采礦許可證》（證號：1400000620410），批準(zhǔn)山西沁新煤焦股份有限公司新源煤礦開采2號煤層，井田面積10.0624km2，井田范圍由下列4個拐點坐標(biāo)連線圈定：(1)X=4050810.00Y=19608160.00(2)X=4050810.00Y=19611200.00(3)X=4047500.00Y=19611200.00(4)X=4047500.00Y=19608160.00二、井田儲量、設(shè)計能力及服務(wù)年限 井田2號煤層保有資源/儲量18.894Mt。礦井2號煤層設(shè)計可采儲量11.423Mt。礦井設(shè)計生產(chǎn)能力1.2Mt/a。據(jù)：T=L/（A×K）=11.423/（1.2×1.4）=6.80年式中T服務(wù)年限L盤區(qū)可采儲量A盤區(qū)設(shè)計年產(chǎn)量K儲量備用系數(shù)，取1.4礦井2號煤層服務(wù)年限6.80a。三、工業(yè)場地及井口位置礦井現(xiàn)有的井筒及工業(yè)場地均位于井田中西部、李元河西岸較開闊的山前階地上，場地與沁(源)～洪(洞)公路隔李元河相望，相距不足150m，對外聯(lián)系十分方便，井上下總體布局也比較合理。本次設(shè)計仍利用既有的礦井工業(yè)場地做為礦井技術(shù)改造的工業(yè)場地。四、井田開拓方式本設(shè)計礦井為斜井開采方式。在礦井工業(yè)場地內(nèi)布置主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井3個井筒，在井田東南角斜道溝內(nèi)新開掘南區(qū)回風(fēng)立井，礦井初期以4個井筒開拓開采。主斜井利用本礦新投運的膠帶主斜井，擔(dān)負(fù)礦井煤炭提升任務(wù)，兼做進風(fēng)井和下井電纜的敷設(shè)；副斜井井筒裝備雙軌，采用雙鉤串車提升方式，擔(dān)負(fù)礦井矸石、材料設(shè)備和人員等所有輔助提升任務(wù)，兼做主要進風(fēng)井和礦井安全出口；北區(qū)回風(fēng)井利用回風(fēng)斜井，下井管路原則上沿該井筒敷設(shè)至井下，兼做礦井安全出口；南區(qū)回風(fēng)井利用斜道溝回風(fēng)立井，凈徑4.0m，垂深339.164m，井筒內(nèi)裝備梯子間，擔(dān)負(fù)南區(qū)回風(fēng)任務(wù)，兼做礦井安全出口。五、水平劃分及大巷布置全井田2號煤層以+891m一個水平開采。南區(qū)和北區(qū)大巷布置均設(shè)膠帶、軌道和回風(fēng)三條巷道，相互平行，間距40m，均沿2號煤層底板布置。南區(qū)開拓巷道布置為利用既有的膠帶、軌道、回風(fēng)三條東南大巷，并將其延伸至井田南部邊界煤柱線，沿井田南部邊界煤柱線布置南區(qū)下山巷道至井田東部邊界煤柱線。南區(qū)下山巷道布置同東南大巷，設(shè)膠帶、軌道和回風(fēng)三條巷道，相互平行，間距40m，均沿2號煤層底板布置。北區(qū)開拓巷道布置為利用既有的膠帶、軌道、回風(fēng)三條北大巷和北區(qū)下山巷道(沿緯線X=4050000)，并將北區(qū)下山巷道延伸至井田東部邊界煤柱線。北區(qū)下山巷道布置同北大巷，設(shè)膠帶、軌道和回風(fēng)三條巷道，相互平行，間距40m，均沿2號煤層底板布置。六、井下主要運輸方法井下大巷及南(北)區(qū)下山主運輸采用膠帶輸送機運輸方式；輔助運輸采用無極繩絞車結(jié)合調(diào)度絞車牽引礦車運輸方式。七、井底車場形式依據(jù)井田開拓部署，在副斜井井底設(shè)置+891m水平井底車場，車場采用平車場型式。車場巷道利用現(xiàn)有環(huán)形車場部分巷道并進行斷面刷大，車場內(nèi)設(shè)高、低道線路和進、出車線。因礦井主運輸采用膠帶運輸，掘進煤在采區(qū)處理，故+891m水平井底車場主要擔(dān)負(fù)材料、設(shè)備、矸石及人員周轉(zhuǎn)及運輸任務(wù)，運輸量不大。井下輔助運輸采用無極繩絞車結(jié)合調(diào)度絞車牽引600mm軌距、1.0t系列礦車運輸，故井底車場線路坡度和長度以能滿足副斜井提升要求設(shè)計，高道線路坡度取11‰，低道線路坡度取9‰；高、低道線路按副斜井提升兩鉤串車長度考慮(每鉤串車提4輛1.0t固定箱式礦車，長度8.0m)，低道矸石及空車線路長度為15.547m，高道重材料車線長度約16.371m；進、出車線線路坡度為3‰下坡，長度按不小于10輛礦車考慮，結(jié)合車場與軌道大巷的連接線路布置，取進、出車線線路長度不小于25m。車場軌道線路能夠滿足礦井輔助運輸?shù)囊?。車場?nèi)高、低道線路段為礦車自溜，進、出車線段為調(diào)度絞車牽引礦車方式運行。八、礦井通風(fēng)方法，通風(fēng)系統(tǒng)礦井采用分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)，主斜井和副斜井進風(fēng)，南區(qū)利用南區(qū)回風(fēng)井回風(fēng)；北區(qū)初期利用回風(fēng)斜井回風(fēng)，后期另開掘回風(fēng)井回風(fēng)。礦井通風(fēng)方式采用機械抽出式。（1）．采煤工作面通風(fēng)采煤工作面通風(fēng)采用U+L型獨立通風(fēng)。（2）．掘進工作面通風(fēng)掘進工作面均采用獨立通風(fēng)，掘進工作面所需風(fēng)量由局部通風(fēng)機壓入式供風(fēng)。（3）．硐室通風(fēng)井下中央變電所、主排水泵房、南一采區(qū)變電所、北一采區(qū)變電所等均采用獨立通風(fēng)，其余硐室全風(fēng)壓通風(fēng)。第二章采區(qū)基本開采條件第一節(jié)采區(qū)基本條件一、采區(qū)基本狀況本設(shè)計礦井采區(qū)為礦井南一采區(qū)，巷道布置采用雙翼布置，東南大巷即為南一采區(qū)準(zhǔn)備巷道。在東南大巷的兩側(cè)垂直大巷布置綜采工作面，工作面膠帶順槽、軌道順槽、尾巷均沿2號煤層布置，分別與東南膠帶大巷、東南回風(fēng)大巷直接相連，并通過順槽聯(lián)絡(luò)巷與東南軌道大巷相連，形成南一采區(qū)完善的運輸、通風(fēng)、供電、行人及排水系統(tǒng)。采煤方法均采用長壁綜采，頂板采用全部垮落法管理。二、采區(qū)的工業(yè)儲量計算公式：Q=S×M×D式中：Q——儲量，千噸S——水平投影面積，m2M——平均厚度，mD——容重，t/m3煤層的面積：由于本區(qū)內(nèi)煤層傾角不大（7°-12°），所以計算采區(qū)面積時以煤層的水平投影為準(zhǔn)，南一采區(qū)南北走向長1.95km，東西傾斜寬1.34km，采區(qū)面積約2.61km2。煤層的厚度，井田批準(zhǔn)所采煤層為2號煤層，煤層厚度1.30－1.70m，平均厚度為1.51m。煤層的容重為：1.33t/m3。。采區(qū)工業(yè)儲量為：見表2－1－1.三、分區(qū)設(shè)計生產(chǎn)能力的確定本采區(qū)布置一個綜采工作面和一個煤及半煤巖巷綜掘工作面、一個煤及半煤巖巷普掘工作面來保證礦井設(shè)計規(guī)模和正常生產(chǎn)接替，礦井實際生產(chǎn)能力即為回采工作面生產(chǎn)能力和掘進工作面掘進煤量之和。1、采煤工作面長度、采高及循環(huán)數(shù)、年進度（1）采煤工作面長度及采高表2－1－1采區(qū)設(shè)計可采儲量匯總表煤層采區(qū)工業(yè)儲量(kt)永久煤柱損失(kt)采區(qū)設(shè)計儲量(kt)工業(yè)場地和主要井巷煤柱(kt)開采損失(kt)設(shè)計可采儲量(kt)井田境界村莊及陷落柱合計工業(yè)場地主要井巷合計25242125592717452515883599310422490根據(jù)2號煤層厚度和開采技術(shù)條件，結(jié)合本礦生產(chǎn)技術(shù)管理水平，確定綜采工作面長度為186m，采高1.30～1.70m，平均1.51m。（2）采煤工作面循環(huán)數(shù)、年進度綜采工作面循環(huán)進度0.6m，日循環(huán)次數(shù)為8次；采煤工作面年進度按下式計算：年進度=循環(huán)進度×日循環(huán)次數(shù)×循環(huán)率×年工作日L綜=0.6×8×0.85×330=2138m（3）采區(qū)及工作面回采率礦井開采的2號煤層為中厚煤層，依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》，采區(qū)回采率取80%，工作面回采率取95%。2、采區(qū)工作面生產(chǎn)能力計算(1)回采工作面生產(chǎn)能力計算A=L×M×l×r×C式中：A——工作面年產(chǎn)量，t/a；L——工作面長度，m；M——工作面采高，m；l——工作面年推進度，m；r——煤的容重，t/m3；C——工作面回采率，取95%。A綜=186×1.51×2138×1.33×0.95=758704t/a=758.7kt/a(2)掘進工作面掘進煤量計算采區(qū)移交生產(chǎn)及達(dá)到設(shè)計產(chǎn)量時，井下共裝備二個煤及半煤巖巷綜掘工作面，二個煤及半煤巖巷普掘工作面，掘進斷面平均9.60m2(其中煤占7.2m2)，掘工作面年總推進度都按700m計算，則掘進工作面掘進煤量計算如下：A掘=700×7.2×1.33=9745.6t/a=9.7kt/a（3)采區(qū)生產(chǎn)能力計算A采區(qū)=A采煤+4×A掘=758.7+38.8=797.5kt/a≈800kt/a四、分區(qū)服務(wù)年限按下式計算：T=Z/（A×K）式中：T——服務(wù)年限，a；Z——設(shè)計可采儲量，kt；A——設(shè)計生產(chǎn)能力，kt/aK——儲量備用系數(shù)，取1.4；則：分區(qū)服務(wù)年限為T=2490/（800×1.4）≈2.2(a)第二節(jié)采區(qū)開采煤層條件一、采區(qū)內(nèi)煤層賦存特征采區(qū)內(nèi)主要含煤地層為上石炭統(tǒng)太原組和下二疊統(tǒng)山西組。中石炭統(tǒng)本溪組和下二疊統(tǒng)下石盒子組亦含有數(shù)層薄煤層，其厚度小、穩(wěn)定性差，變化大，均無開采價值。詳見第一章第二節(jié)。二、采區(qū)內(nèi)主要地質(zhì)狀況，及對采區(qū)設(shè)計影響情況本采區(qū)總體構(gòu)造形態(tài)為一走向北東，傾向南東的單斜構(gòu)造，地層傾角變化不大，一般在7°－12°左右，構(gòu)造形態(tài)符合區(qū)域構(gòu)造特點。區(qū)內(nèi)斷層不發(fā)育，無褶皺現(xiàn)象，在采區(qū)內(nèi)共揭露大小不等的3個陷落柱，區(qū)內(nèi)無巖漿巖活動,綜述本區(qū)構(gòu)造應(yīng)屬簡單類。1．?dāng)鄬釉诒静蓞^(qū)范圍內(nèi)未發(fā)現(xiàn)較大的斷層，預(yù)計在開采過程中將會遇到一些較小的斷層，對開采過程中可以直接用割煤機推進，在遇到落差較大且?guī)r層堅硬的地段可以采用部分開炮推進。3．陷落柱在采區(qū)內(nèi)共揭露大小不等的3個陷落柱，現(xiàn)將各陷落柱分述如下：XL1：位于采區(qū)西部，為開采2號煤層發(fā)現(xiàn)的陷落柱，該陷落柱長軸約140m，短軸約70m，面積約7854m2XL2：位于采區(qū)中部，為開采2號煤層揭露的陷落柱，該陷落柱長軸約75m，短軸約50m，面積約2925m2XL3：位于采區(qū)南部，為開采2號煤層揭露的陷落柱，平面形態(tài)呈似圓狀，直徑約20m?？偸鏊觯静蓞^(qū)內(nèi)構(gòu)造屬簡單類，對于采區(qū)的設(shè)計無太大的影響。三、采區(qū)開采煤層基本概況1、本采區(qū)開采每層為2號煤層，位于山西組中部，上距1號煤層15.72-27.20m，平均20.45m，煤層厚度1.30－1.70m，平均1.51m。1號、2號煤層間距西部較小(19號孔)為16.7m，煤層厚度西部為1.30m，向東部、向南部逐漸變厚。為1.70m。變化規(guī)律西薄東厚，變化不大，煤層結(jié)構(gòu)簡單。煤層頂?shù)装鍨槟鄮r、砂巖或粉砂巖。該煤層全區(qū)可采，厚度變化不大。2、開采煤層頂?shù)装逄卣鞅?-2-2煤層頂?shù)装迩闆r表類別分頂主要巖石厚度/m巖性頂板基本頂砂巖、粉砂巖13灰、深色，表面褐黃色直接頂砂質(zhì)泥巖2暗灰色、質(zhì)細(xì)、性脆節(jié)理發(fā)育f=4偽頂炭質(zhì)泥巖0.9灰黑色、節(jié)理發(fā)育f=3底板直接底砂質(zhì)泥巖3.31深灰色、質(zhì)細(xì)、性脆節(jié)理發(fā)育f=3—4基本底細(xì)粒砂巖灰白色第三章采區(qū)巷道布置第一節(jié)采區(qū)巷道布置方案一、采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置方案的確定1、方案一：利用既有的膠帶、軌道、回風(fēng)三條東南大巷，并將其延伸至井田南部邊界煤柱線，延伸巷道即為南一采區(qū)準(zhǔn)備巷道，膠帶、軌道和回風(fēng)三條巷道，相互平行，間距40m，均沿2號煤層底板布置。采區(qū)巷道布置采用雙翼布置，在東南大巷的兩側(cè)垂直大巷布置綜采工作面，綜采工作面膠帶順槽、軌道順槽、尾巷均沿2號煤層布置，分別與東南膠帶大巷、東南回風(fēng)大巷直接相連，并通過順槽聯(lián)絡(luò)巷與東南軌道大巷相連，形成南一采區(qū)完善的運輸、通風(fēng)、供電、行人及排水系統(tǒng)，每個回采工作面，在回采過程中保留瓦斯尾巷作為下一個工作面的進風(fēng)巷。方案一采掘布置平面圖：2、方案二：利用既有的膠帶、軌道、回風(fēng)三條東南大巷，并將其延伸至井田南部邊界煤柱線，再垂直與三條大巷布置三條準(zhǔn)備大巷（即回風(fēng)大巷、軌道大巷、膠帶大巷），垂直于三條大巷向北布置回采工作面，同樣每個回采工作面，在回采過程中保留瓦斯尾巷作為下一個工作面的進風(fēng)巷。方案二采掘布置平面圖：3、采區(qū)準(zhǔn)備巷道布置方案的比較與確定方案一的優(yōu)點是，巷道掘進工程量小，便于巷道維護，通風(fēng)容易，初期投入少，投產(chǎn)快、見效快。但是缺點是回采工作面采長小且工作面布置不整齊，搬家次數(shù)較多，在回采工作面接替時要合理的把握各方面的進度；方案二的優(yōu)點是，工作面布置較整齊，采長較長，回采時搬家次數(shù)較少，在回采的過程中回采效率較高。主要缺但是巷道工程量大，不便于巷道的維護，巷道維護費用較高，通風(fēng)阻力大，初期投入較大。由于本采區(qū)儲量較少，服務(wù)年限較短僅2.2年，又為民營企業(yè)，需要初期投入小，投產(chǎn)快，見效快的效果，通過方案一與方案二的比較后決定采用方案一。二、準(zhǔn)備巷道斷面的形狀與支護方式的確定東南軌道大巷沿2號煤層底板布置，巷道坡度7°左右，巷道斷面按通過液壓支架、綜合管線布置和礦井通風(fēng)要求設(shè)計。巷道內(nèi)鋪設(shè)雙軌，軌距600mm，軌型24kg/m，鋼筋混凝土軌枕，石渣道床。東南軌道大巷既有段巷道斷面尺寸和布置均維持現(xiàn)狀不變，半圓拱斷面，混凝土塊砌碹支護，凈寬3.20m，凈高2.90m，凈斷面8.18m2，靠人行道側(cè)軌道運送液壓支架時，另一股軌道不行車，人行道上不行人；新掘段巷道仍采用半圓拱斷面，錨網(wǎng)噴支護，凈寬3.5m，凈高3.2東南膠帶大巷沿2號煤層底板布置，巷道坡度7°左右，巷道仍延用現(xiàn)有斷面尺寸及布置，巷道內(nèi)鋪設(shè)一條帶寬0.8m的可伸縮膠帶輸送機。東南膠帶大巷既有段巷道為半圓拱斷面，混凝土塊砌碹支護，凈寬3.20m，凈高2.90m，凈斷面8.18m2北軌道大巷為已有巷道。沿2號煤層底板布置，坡度7°左右，巷道斷面尺寸和布置均維持現(xiàn)狀不變，并按通過礦車、綜合管線布置和礦井通風(fēng)要求對其校核。巷道內(nèi)鋪設(shè)雙軌，軌距600mm，軌型24kg/m，鋼筋混凝土軌枕，石渣道床。巷道為半圓拱斷面，混凝土塊砌碹支護。凈寬3.20m，凈高2.90m，凈斷面具體的巷道斷面圖在附圖中出現(xiàn)。三、技改及延伸發(fā)展利用既有的膠帶、軌道、回風(fēng)三條東南大巷，并將其延伸至井田南部邊界煤柱線，沿井田南部邊界煤柱線布置南二采區(qū)下山巷道至井田東部邊界煤柱線。南二采區(qū)下山巷道布置同東南大巷，設(shè)膠帶、軌道和回風(fēng)三條巷道，相互平行，間距40m，均沿2號煤層底板布置，回采工作面垂直與三條大巷布置。第二節(jié)采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)一、運煤系統(tǒng)綜采工作面(可彎曲刮板輸送機)→膠帶順槽(可伸縮膠帶輸送機)→東南膠帶大巷((可伸縮膠帶輸送機)→井底煤倉(給煤機)→主斜井(大傾角帶式輸送機)→地面生產(chǎn)系統(tǒng)。二、掘進排矸系統(tǒng)東南大巷掘進頭矸石(調(diào)度絞車牽引礦車)→東南軌道大巷(無極繩絞車牽引礦車)→+891m水平井底車場(調(diào)度絞車牽引礦車)→副斜井(提升機牽引礦車)→地面排矸系統(tǒng)。三、井下材料、設(shè)備和人員等輔助運輸系統(tǒng)地面材料、設(shè)備車→副斜井(提升機)→+891m水平井底車場(調(diào)度絞車)→東南軌道大巷(無極繩絞車牽引礦車)→順槽聯(lián)絡(luò)巷(調(diào)度絞車)→軌道順槽(無極繩連續(xù)牽引車)、膠帶順槽(調(diào)度絞車)→綜采工作面。地面下井人員→副斜井→+891m水平井底車場→東南軌道大巷→順槽聯(lián)絡(luò)巷→軌道順槽、膠帶順槽→綜采工作面。四、通風(fēng)系統(tǒng)地面新鮮風(fēng)流→主、副斜井→+891m水平井底車場、主井+891m水平通風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷及主副井井底聯(lián)絡(luò)巷→東南軌道大巷、東南膠帶大巷→順槽聯(lián)絡(luò)巷→膠帶順槽→綜采工作面(乏風(fēng))→軌道順槽→東南回風(fēng)大巷→南區(qū)回風(fēng)立井(主扇風(fēng)機)→地面。五、排水系統(tǒng)綜采工作面順槽(小水泵)→順槽聯(lián)絡(luò)巷(小水泵)→東南軌道大巷(水溝)→東南大巷端頭臨時水倉(排水泵)→東南軌道大巷(排水管)→回風(fēng)斜井井底水倉→主排水泵→回風(fēng)斜井(排水管)→地面→井下水處理站調(diào)節(jié)池。第三節(jié)采區(qū)開采順序根據(jù)井底煤倉和開拓大巷的布置，結(jié)合礦井開拓開采現(xiàn)狀和采空區(qū)范圍，以及采區(qū)工作面的年推進度，設(shè)計將2號煤層南采區(qū)采區(qū)域劃分為為南一、南二共二個分采區(qū)開采。南一采區(qū)即現(xiàn)生產(chǎn)采區(qū)，南二為新規(guī)劃采區(qū)。°，水平掘進10m后下坡沿煤掘進同副巷貫通，貫通后繼續(xù)向前掘進30m后變向為180°磁方位掘進一聯(lián)絡(luò)巷同下一順槽貫通形成局部生產(chǎn)系統(tǒng)。而后即可正常掘進順槽，每掘100m掘一聯(lián)絡(luò)巷，掘夠850m（距大巷）后停頭開掘切眼與上一槽貫通，從而構(gòu)成下一回采工作面。工作面接替表見表4-3-1、4-3-2.表4-3-1工作面接替順序表工作面編號工作面長度（m）采長（m）服務(wù)時間(月)12101863532.412111865673.212121864262.5121318668541214186502312151867704.512171868145.6表4-3-2巷道掘進工程排隊表工程編隊作業(yè)工藝總工程量（m）交替形式東南回風(fēng)大巷開拓一隊綜掘1950三條大巷保持兩個掘進頭，交替同步前進，每閣100m開一聯(lián)絡(luò)巷。東南軌道大巷開拓二隊綜掘1950東南膠帶大巷開拓二隊綜掘1950工作面順槽掘進一隊掘進二隊普掘4117東西兩翼交替掘進，一個回采工作面布置好后，為下一個工作面回采布置掘進，最多保持兩個掘進頭。第四章采煤工作面采煤工藝及勞動組織第一節(jié)采煤工作面采煤工藝一、采煤方法采區(qū)所采煤層為2號煤，煤層平均厚度為1.51米，傾角為7°－12°變化不大，且無較大地質(zhì)構(gòu)造影響，所以適合采用長壁一次采全高綜合機械化采煤方法。后退式回采，全部垮落法管理頂板。二、工作面配套的機械設(shè)備型號綜采工作面主要機械配備表設(shè)備名稱設(shè)備型號技術(shù)規(guī)格功率(kW)單位數(shù)量備注采煤機MG150/375-W截深0.6m，采高1.55～2.4m375臺1刮板輸送機SGB630/400長度185m，運量600t/h2×200臺1刮板轉(zhuǎn)載機SZB-730/75轉(zhuǎn)載能力630t/h75臺1膠帶輸送機DSJ-80/2×75運輸能力400t/h2×75臺1乳化液泵站W(wǎng)RB200/31.5公稱壓力;31.5MPa公稱流量;200L/min125套1兩泵一箱噴霧泵站KMPB320/6.3工作壓力;6.3MPa公稱流量;320L/min45臺1液壓支架ZZ3支撐高度;1.2～2.4m工作阻力;3000kN架125單體液壓支柱DZ25/100支護高度1.7～2.5m根130煤電鉆ZM1.5KW1.5臺2三、采煤機工作方式和進刀方式由于采區(qū)內(nèi)煤層賦存穩(wěn)定，傾角較小，所以采用采煤機雙向割煤，追機作業(yè)；前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤；在工作面端部斜切進刀，上行下行均割煤，往返一次進兩刀；采煤機過后先移架后推移刮板運輸機。兩工序分別滯后采煤機后滾筒5～10m和12～18m。采用割三角煤工作面端部斜進刀方式。如圖4-1-2。進刀過程如下：1)當(dāng)采煤機割至工作面端頭時，其后的運輸機槽移近煤壁。(見圖（a）)；2)調(diào)換滾位置，前滾筒降下、后滾筒升起、并沿運輸機彎曲段返向割入煤壁，直至運輸機直線段為止。(見圖（b）)；3)將運輸機移直(見圖（c）)；4)再調(diào)換兩個滾筒上、下位置，重新返回割煤至運輸機機頭處(見圖（d）)；5)將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上、下滾筒位置，返程正常割煤(見圖（e）)。四、工作面頂板管理及支護工作面采用全部垮落法管理頂板，移架后頂板自行垮落，支護采用ZZ3000/12/24型支撐掩護式液壓支架進行支護，安設(shè)支架118架，順序移架及時支護，移架步距0.6m。1、工作面支護（1）工作面支架的布置及其規(guī)格沿工作面傾向布置ZZ3000/12/24型支架118架，安裝完畢沿工作面從機頭向機尾方向統(tǒng)一編號，支架中心距1.5m。（2）工作面控頂距及移架步距最小控頂距：3832mm，最大控頂距：4432mm，移架步距：600mm。（3）機頭、機尾架位置工作面安裝時機頭第一架下架邊伸出切眼煤幫900mm，機尾最后一架上架邊伸出煤幫1500mm。2、端頭支護在工作面上下兩端頭分別距支架架邊600mm處布置不少于兩對DZ25型單體液壓支柱配3.2m∏型鋼梁支護。兩鋼梁呈交錯邁步式，錯距0.6m,兩梁中心距250mm，超前梁的前端頭要同支架的伸縮梁端頭平齊,每推進一循環(huán)兩梁邁步移設(shè)一次，并要同順槽的超前支護相接。每根梁下加設(shè)4顆單體支柱，柱距0.8m，根據(jù)梁長均勻加設(shè)。同時要在邁步梁的后方采空側(cè)（即支架的切頂線處）加設(shè)4—5顆切頂支柱，以利有效切頂。3、綜采支架工作阻力驗算Q=M×K×R×9.8式中：Q預(yù)計頂板壓力（KN/m2）K增載系數(shù)，一般取6—11，老頂級別越高K值越大，取8R頂板巖石容重，取2.5t/m3M采高，取1.51mQ=1.51×8×2.5×9.8=352.8KN/m2=0.3528MPa附、工作面所選液壓支架及乳化液泵站主要性能參數(shù)1）液壓支架型號：ZZ3000/12/24型支撐掩護式 最大支撐高度：2400mm最小支撐高度：1200mm支架中心距：1500mm移架步距：600mm初撐力：2849KN（28MPa）工作阻力：3000KN（29.47MPa）支護強度：0.51MPa—0.53MPa系統(tǒng)供液壓力：31.5Mpa支架數(shù)量：118架底座比壓：1.3Mpa2）乳化液泵站設(shè)置二泵一箱，進回液管各一路。型號：BRW200/31.5泵二臺公稱壓力:31.5MPa公稱流量：200L/min液箱容積：1.6m333）驗算結(jié)論所選支架支護強度P=0.51-0.53MPa，而預(yù)計頂板壓力Q=0.35Mpa,由于P>Q，所以所選支架支護強度滿足頂板壓力的要求。五、安全出口管理規(guī)定1、工作面上、下順槽距工作面20m范圍內(nèi)必須加強支護，保證巷道出口高度不得低于1.8m，并有不少于0.7m寬的人行道。2、安全出口必須設(shè)專人進行維護，安全出口范圍內(nèi)支柱完整無缺，無斷梁折柱，無浮煤、積水、無雜物、廢料堆積，保證足夠的通風(fēng)、行人、運輸斷面。3、人員進出工作面必須走安全出口，人員跨越轉(zhuǎn)載機時必須走蓋板。第二節(jié)工作面勞動組織一、勞動組織：1、勞動組織形式：工作面以采煤機割煤為主要工序，綜合工種和專業(yè)工種相結(jié)合的勞動組織形式。2、作業(yè)方式：采用“三八”制作業(yè)制度，“兩采一準(zhǔn)”，早、夜班為生產(chǎn)班，中班為準(zhǔn)備班。二、循環(huán)作業(yè)及圖表：1、循環(huán)人數(shù)：N=88人，其中早班、夜班各29人，中班30人。2、循環(huán)進度：0.6m。3、循環(huán)方式：采取淺截深、多循環(huán)方式，日循環(huán)8個。4、循環(huán)產(chǎn)量：Q=L*H*S*P=186*0.6*1.51*1.33=264.6(T)式中：Q：循環(huán)產(chǎn)量S：循環(huán)進度L：面長H：采高P：煤的容重5、工作面回采工效回采工效＝日產(chǎn)量／日出勤人數(shù)＝264.6*8/88=23T/工6、循環(huán)作業(yè)圖表（附圖）三、勞動組織圖表序號工種出勤人數(shù)序號工種出勤人數(shù)早中夜小計早中晚小計1班（隊）長23278運輸機司機444122煤機司機22269端頭支護工666183支架工333910控制臺司機11134機電檢修工7711安全員11135機電維護工22412絞車司機33396清煤工33613瓦檢員11137乳化泵司機1113合計29302988第三節(jié)工作面主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)圖序號名稱單位數(shù)量１工作面長度m186２煤層傾角°7°12°３煤層厚度m1.30－1.70m４采高m1.515煤層生產(chǎn)能力t/m21.336循環(huán)產(chǎn)量t2477循環(huán)進度m0.68日循環(huán)個數(shù)個89正規(guī)循環(huán)率%8510日產(chǎn)量t197611月產(chǎn)量t5928012回采率%9513可采儲量t32936114可采期月5.615在冊人數(shù)人9516回采工效t/工21.517火藥消耗Kg/萬t根據(jù)揭露地質(zhì)構(gòu)造具體情況而定18雷管消耗發(fā)/萬t根據(jù)揭露地質(zhì)構(gòu)造具體情況而定19坑木消耗m3/萬t120乳化油消耗L/萬t50021油脂消耗L/萬t1200第五章采區(qū)通風(fēng)與安全第一節(jié)概述每個礦井一般都有及各采區(qū)同時生產(chǎn)。沒個采區(qū)內(nèi)有采煤工作面、備用工作面、掘進工作面、室（采區(qū)變電所和絞車房）及其他用風(fēng)地點，是礦井通風(fēng)的主要對象。同時，采區(qū)又是井下人員最集中的地點。因此，搞好采區(qū)通風(fēng)時保證礦井安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)。一、瓦斯、煤塵爆炸性、煤的自燃性、煤和瓦斯突出及地溫1．瓦斯根據(jù)山西省安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件晉安監(jiān)煤字【2007】117號“關(guān)于長治市地方國有及21萬噸/年以上鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦2006年度礦井瓦斯等級鑒定的批復(fù)”，新源煤礦礦井瓦斯絕對涌出量23.01m3/min，相對涌出量19.5m3/t，批復(fù)為高瓦斯礦井。2．煤塵根據(jù)國家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心提交的山西沁新煤焦股份有限公司新源煤礦2號煤層檢驗報告，2號煤層火焰長度25mm，最低巖粉用量30%，煤塵有爆炸性。3．煤的自燃性根據(jù)國家煤及煤化工產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心提交的山西沁新煤焦股份有限公司新源煤礦2號煤層檢驗報告，2號煤層吸氧量為0.94cm3/g，自燃等級為Ⅲ級，屬不易自燃煤層。4．煤與瓦斯突出根據(jù)地質(zhì)報告及本礦井下生產(chǎn)情況，本礦無瓦斯突出現(xiàn)象。5．地溫、地壓據(jù)沁安普查勘探時進行了鉆孔地溫測試，根據(jù)測試結(jié)果，地溫梯度為每百米0.9℃，屬地溫正常區(qū)。本井田無地壓測試資料。二、采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)計按照瓦斯涌出來源預(yù)計，工作面瓦斯來源主要由開采層瓦斯涌出、臨近層和圍巖瓦斯涌出組成。1.回采工作面瓦斯涌出量預(yù)計（1）工作面本煤層瓦斯涌出量預(yù)計開采煤層瓦斯涌出量主要由工作面煤壁和采落煤塊兩部分組成，綜采工作面生產(chǎn)能力按1976t/d計算。其計算公式為：Q本=Q壁＋Q落=K1K2MLυγ·（W含-W殘）/1440式中：Q本——工作面瓦斯涌出量，m3/minQ壁——煤壁瓦斯涌出量，m3/minQ落——采落煤炭瓦斯涌出量，m3/minK1——瓦斯涌出不均勻系數(shù)，取1.2K2——巷道排放系數(shù)K2=（L-2L1）/L，K2=1.1M——采高，1.51mL——工作面采長，186mυ——工作面推進速度4.8m/dγ——煤的容重，1.33t/m3W含——煤層瓦斯含量，6.08m3W殘——殘存瓦斯含量，1.01m3計算得出，綜采工作面開采煤層瓦斯涌出量：Q本=11.30m3/min（2）工作面鄰近層瓦斯涌出量預(yù)計鄰近層瓦斯涌出量預(yù)測可用以下公式計算：nnQ鄰=ΣLVMγWη/1440＋ΣQJi=1i=1式中：Q鄰──鄰近煤層瓦斯涌出量，m3/min；M——鄰近層的煤層厚度，mL——工作面采長，按186mV——工作面推進速度，4.8m/dγ——鄰近層的煤的容重，1.33t/m3W——鄰近層的原始瓦斯含量，m3/tm鄰——鄰近層的厚度，mη——鄰近層瓦斯排放率，η=1-0.0047Hi/M-0.8404Hi/LQJ——鄰近層局部瓦斯涌出量m3/min采動影響范圍內(nèi)上鄰近層主要有1#煤和下鄰近層3#煤。通過以上計算得出，上鄰近層各煤層瓦斯涌出量為：1#煤：Q=3.52m3/min3#煤：Q=2.69m3/min圍巖瓦斯涌出量：Q=2.5m3/minQ鄰=8.71m3/min（3）2#煤工作面瓦斯涌出量為Q工=Q鄰＋Q本綜采工作面：Q工=Q鄰＋Q本=20.01m3/min2.掘進巷道瓦斯涌出量預(yù)計掘進巷道瓦斯涌出量包括掘進巷道煤壁瓦斯涌出量和掘進落煤的瓦斯涌出量，在巷道掘進過程中，巷道周圍煤層中的瓦斯平衡狀態(tài)遭到破壞，煤體內(nèi)部到煤壁之間存在著壓力剃度，瓦斯沿煤體裂隙及孔隙向巷道泄出。瓦斯量隨著煤壁暴露時間的延長而降低。根據(jù)山西沁新煤焦股份有限公司新源煤礦的實測數(shù)據(jù)瓦斯涌出量為1.5m3/min。Q掘=Q實K=1.5×1.2=1.8m式中：K──瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.2；3.采空區(qū)瓦斯涌出量預(yù)計礦井采空區(qū)瓦斯涌出是指礦井開采時期已封閉的采空區(qū)瓦斯涌出。采空區(qū)瓦斯量的大小，不但與采空區(qū)面積的大小有關(guān)，而且與礦井的采煤方法及回采率有關(guān)。山西沁新煤焦股份有限公司新源煤礦隨著礦井的開采，采空區(qū)的面積將會逐漸增加。預(yù)計采空區(qū)瓦斯涌出量為：Q空=5.0m4.采區(qū)瓦斯涌出量預(yù)計本設(shè)計采區(qū)綜采Q礦=Q采＋Q掘＋Q空=20.01＋1.8×4＋5.0=32.21m3/min5.采區(qū)瓦斯涌出構(gòu)成瓦斯涌出量占采區(qū)瓦斯涌出量的71%；瓦斯涌出量占礦井瓦斯涌出量的17.14%；采空區(qū)瓦斯涌出量占礦井瓦斯涌出量的11.9%。其中瓦斯涌出量占瓦斯涌出量50%左右第二節(jié)采區(qū)通風(fēng)方式及系統(tǒng)一、采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分。它包括采區(qū)主要進、回風(fēng)道和工作面進、回風(fēng)巷道的布置方式，采區(qū)通風(fēng)路線的連接形式、工作面通風(fēng)方式、以及采區(qū)內(nèi)的通風(fēng)設(shè)施等內(nèi)容。采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)主要決定于采區(qū)巷道布置和采煤方法，同時要滿足通風(fēng)的特殊要求。如瓦斯大或低溫高，有時要決定通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件。在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時，要遵守安全、經(jīng)濟、技術(shù)先進合理的總原則。并滿足下列基本要求。1采區(qū)必須實行分壓通風(fēng)a準(zhǔn)備采區(qū)，必須在采區(qū)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)以后，方可開掘其他巷道。b采煤工作面必須在采區(qū)構(gòu)成完整的通風(fēng)、排水系統(tǒng)后，方可回采。c高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯(二氧化碳)突出危險的礦井的每一采區(qū)和開采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少1條專用回風(fēng)巷；d低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置得采區(qū)。必須設(shè)置1條專用回風(fēng)巷。e采區(qū)的進、回風(fēng)巷必須貫穿整個采區(qū)，嚴(yán)禁一段為進風(fēng)巷，一段為回風(fēng)巷。2采、掘工作面應(yīng)實行獨立通風(fēng)3在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，應(yīng)保證風(fēng)流流動的穩(wěn)定性，采掘工作面盡量避免處于角聯(lián)風(fēng)路中。4在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，應(yīng)力求通風(fēng)系統(tǒng)簡單，以便在發(fā)生事故時易于控制風(fēng)流和撤退人員。5對于必須設(shè)置的通風(fēng)設(shè)施（風(fēng)門、風(fēng)橋、擋風(fēng)板等）和通風(fēng)設(shè)備（局部通風(fēng)機、輔助通風(fēng)機等），要選擇好適當(dāng)位置，嚴(yán)把規(guī)格質(zhì)量，嚴(yán)格管理制度，保證通風(fēng)設(shè)備安全運轉(zhuǎn)。盡量將主要風(fēng)門開關(guān)、局部通風(fēng)機開停等狀態(tài)參數(shù)和風(fēng)流變化參數(shù)納入到礦井安全監(jiān)測系統(tǒng)中，以便及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。6在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，要保證通風(fēng)阻力小，通風(fēng)能力大，風(fēng)流暢通，風(fēng)量按需分配。因此，應(yīng)特別注意加強巷道的維護，及時處理局部冒頂和堵塞，支護良好，保證有足夠的斷面。7在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，應(yīng)盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，并有利于采區(qū)瓦斯的合理排放及防治采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮風(fēng)流在其流動過程中被加熱和污染的程度最小。8設(shè)置消防灑水管路、避難硐室和災(zāi)變時的控制風(fēng)流設(shè)施。明確避災(zāi)路線和安全標(biāo)志。必要時，建立瓦斯抽放系統(tǒng)、防滅火灌漿系統(tǒng)。9采區(qū)絞車房和變電所，應(yīng)實行分區(qū)通風(fēng)。結(jié)合本礦綜合考慮本采區(qū)采煤工作面采用“兩進一回”的通風(fēng)方式，U+L通風(fēng)系統(tǒng)。掘進工作面均采用獨立通風(fēng)，掘進工作面所需風(fēng)量由局部通風(fēng)機采用壓入式供風(fēng)。井下中央變電所、井底變電所、南一采區(qū)變電所、井下消防材料庫等均采用獨立通風(fēng)，其余硐室全風(fēng)壓通風(fēng)。第三節(jié)采區(qū)風(fēng)量的計算及分配一、采區(qū)風(fēng)量的計算1．按井下同時工作的最多人數(shù)計算Q區(qū)=4×N×K式中:Q區(qū)——采區(qū)總風(fēng)量，m3/min；N——采區(qū)同時工作的最多人數(shù)，N=133人；4——井下每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min；K——礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.25。Q礦=4×133×1.25=665m3/min≈112．按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需要風(fēng)量的總和計算Q區(qū)=(ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ其他)×K式中:Q區(qū)——采區(qū)總風(fēng)量，m3/min；ΣQ采——采煤工作面實際需要風(fēng)量的總和，m3/min；ΣQ掘——掘進工作面實際需要風(fēng)量的總和，m3/min；ΣQ硐——獨立通風(fēng)的硐室實際需要風(fēng)量的總和，m3/min；ΣQ其他——除了采煤、掘進、獨立通風(fēng)硐室以外其他井巷需要通風(fēng)風(fēng)量的總和，m3/min；K——礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.25。(1)采煤工作面需風(fēng)量計算①按瓦斯涌出量計算Q采=100×q采×Kc式中:Q采——采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；q采——采煤工作面瓦斯絕對涌出量，m3/min；Kc——工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，Kc=1.3。Q采=100××1.3=1497.6m3/min≈25m②按工作面溫度計算Q采=60×Vc×Sc×Ki式中:Q采——采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；Vc——采煤工作面適宜風(fēng)速，Vc=1.5m/Sc——采煤工作面平均有效斷面，綜采7.2mKi——采煤工作面長度系數(shù)，Ki=1.3m/Q采=60×1.5×7.2×1.3≈842.4m3/min≈15③按工作人員數(shù)量計算Q采=4×nc式中：Q采——采煤工作面需要風(fēng)量，m3/min；nc——采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，25人；4——井下每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min。Q采=4×25=100m3/min≈上述計算取最大值，則采煤工作面需要風(fēng)量Q采=25m3④按風(fēng)速驗算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，采煤工作面最低風(fēng)速為0.25m/s，最高風(fēng)速為4m/s。即采煤工作面風(fēng)量應(yīng)滿足：0.25×Sc≤Q采≤4×Sc式中：Sc——采煤工作面平均有效斷面，7.2m0.25×7.2≤Q采≤4×7.21.8≤25≤28.8采煤工作面風(fēng)量滿足《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的風(fēng)速要求。采煤工作面需要風(fēng)量為Q采=25m(2)掘進工作面需風(fēng)量計算①按瓦斯涌出量計算Q掘=100×q掘×Kd式中:Q掘——掘進工作面需要風(fēng)量，m3/min；q掘——掘進工作面瓦斯絕對涌出量，m3/min；Kd——掘進工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，Kd=1.8。根據(jù)山西沁新煤焦股份有限公司新源煤礦的實測數(shù)據(jù)瓦斯涌出量為1.5m3Q掘=100×1.5×1.8=270.0≈5m3②按炸藥使用量計算Q掘=25×Aj式中：Q掘——掘進工作面需要風(fēng)量，m3/min；Aj——掘進工作面一次爆破的最大炸藥用量，Aj=6kgQ掘=25×6=150m3/min≈3③按局部通風(fēng)機吸風(fēng)量計算Q掘=Q局×I×kj式中：Q掘——掘進工作面需要風(fēng)量，m3/min；Q局——掘進工作面局部通風(fēng)機額定風(fēng)量；綜掘工作面采用FBD-No5.6型局部通風(fēng)機，額定風(fēng)量324m3/min；普掘工作面采用FBD-No5.0型局部通風(fēng)機，額定風(fēng)量270mI——掘進工作面同時通風(fēng)的局部通風(fēng)機臺數(shù)，I=1。kj——為防止局部扇風(fēng)機吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，kj=1.3。Q綜掘=324×1×1.3=421.2m3/min≈8mQ普掘=270×1×1.3=351.0m3/min≈6m④按工作人員數(shù)量計算Q掘=4×nj式中：Q掘——掘進工作面需要風(fēng)量，m3/min；nj──掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，nj=12。Q掘=4×12=48m3/min≈1m3上述計算取最大值，則綜掘工作面需要風(fēng)量Q綜掘=8m3/s，普掘工作面需要風(fēng)量Q普掘=6⑤按風(fēng)速驗算0.25×Sj≤Q掘≤4×Sj式中：Sj——掘進工作面巷道過風(fēng)斷面；綜掘工作面為9.6m2，普掘工作面為0.25×9.6≤Q綜掘≤4×9.62.4≤8≤38.40.25×8.0≤Q普掘≤4×8.02.0≤6≤32.0采區(qū)布置2個綜掘工作面，2個普掘工作面，ΣQ掘=8×2＋6×2=28m3/s(3)獨立通風(fēng)硐室需要風(fēng)量計算井下采區(qū)排水泵房、采區(qū)變電所、等硐室配風(fēng)量均按2m3ΣQ硐=2×2=4m3/s(4)其他巷道需要風(fēng)量計算ΣQ其他=6m3/s采區(qū)總風(fēng)量計算:Q礦=(25＋28＋4＋6)×1.25=78.75m3/s取79m3/s上述兩種方法計算結(jié)果取大值，確定采區(qū)總風(fēng)量為79m3/s。即南區(qū)回風(fēng)立井回風(fēng)量79m3/s。二、風(fēng)量分配采煤工作面：25m綜掘工作面：8×2=16m3/s；普掘工作面：6×2=12m3/s；采區(qū)排水泵房：2m3采區(qū)變電所：2m3其它：22m3/s。第四節(jié)采區(qū)總風(fēng)壓及等積孔的計算一、風(fēng)壓計算采區(qū)通風(fēng)風(fēng)壓按下式計算：式中：h——采區(qū)風(fēng)壓，Pa；α——摩擦阻力系數(shù)，N.s2/m4；L——井巷長度，m；P——井巷凈斷面周長，m；Q——通過井巷的風(fēng)量，m3/s；S——井巷凈斷面積，m2；h局——局部阻力，h局=15%h，Pa。經(jīng)計算，在南區(qū)回風(fēng)立井服務(wù)范圍內(nèi)，通風(fēng)容易時期風(fēng)壓為1518.7Pa，困難時期風(fēng)壓為2551.9Pa。通風(fēng)風(fēng)壓計算表見表5－4－1、5－4－2。通風(fēng)系統(tǒng)圖見附圖。表5-4-1采區(qū)通風(fēng)容易時期風(fēng)壓計算表序號巷道名稱支護方式摩阻系數(shù)a(N·s2/m4)巷道長度L(m)凈周長P凈斷面S(m2)S3(m2)3風(fēng)量Q(m3/s)風(fēng)速v(m/s)阻力H(Pa)備注1主斜井錨網(wǎng)噴0.00879013.0512.001728.0685.7220.72副斜井料石碹0.01066013.0512.001728.0675.6223.73井底車場錨網(wǎng)噴0.0085014.2714.022755.8674.89.34東南軌道大巷錨網(wǎng)噴0.008100013.2012.001728.0403.397.85東南膠帶大巷錨網(wǎng)噴0.008100013.2012.001728.0433.61136膠帶順槽錨網(wǎng)0.01335312.809.60884.7262.744.97綜采工作面液壓支架0.03818612.047.20373.2263.6154.18軌道順槽錨網(wǎng)0.01139312.809.60884.7131.410.69東南回風(fēng)大巷錨網(wǎng)噴0.008100013.2012.902146.7796.1230710回風(fēng)立井井底聯(lián)絡(luò)巷錨網(wǎng)噴0.0082313.2012.902146.7796.27.411南區(qū)回風(fēng)立井混凝土0.020337.412.5612.561981.4796.3266.9合計1047局部阻力（按15%考慮）184.8總計1231.8表5-4-2采區(qū)通風(fēng)困難時期風(fēng)壓計算表序號巷道名稱支護方式摩阻系數(shù)a(N·s2/m4)巷道長度L(m)凈周長P凈斷面