《雙鴨山東榮一礦-礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)(共99頁(yè))》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《雙鴨山東榮一礦-礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)(共99頁(yè))（100頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上

2、 摘 要 本設(shè)計(jì)依照高產(chǎn)高效的理念，根據(jù)該井田范圍、地質(zhì)構(gòu)造、水文特征、煤層賦存條件及煤質(zhì)等情況進(jìn)行了井田通風(fēng)設(shè)計(jì)，并將井田開(kāi)拓方式確定為立井開(kāi)拓，多水憑、集中大巷、分區(qū)石門(mén)布置。 每個(gè)礦井的通風(fēng)狀況都直接關(guān)系到礦井生產(chǎn)能否安全順利進(jìn)行，關(guān)系到礦山工人的安全和健康，而良好的通風(fēng)狀況又是以完善的通風(fēng)系統(tǒng)為基礎(chǔ)。對(duì)于該設(shè)計(jì)礦井，根據(jù)煤質(zhì)特征、煤層賦存狀況確定了礦井的中央并列式通風(fēng)方式。采區(qū)風(fēng)量依據(jù)“按須配風(fēng)”的原則，確定工作面、掘進(jìn)面風(fēng)量，進(jìn)而確定整個(gè)礦井的總風(fēng)量。并且通過(guò)對(duì)風(fēng)阻的調(diào)節(jié)使我們對(duì)礦井通風(fēng)的前期

3、和后期風(fēng)阻的不同有了更好的、清晰的認(rèn)知，在完成通風(fēng)設(shè)計(jì)的同時(shí)我們又著眼于礦井的常見(jiàn)事故，并提出防治措施。 關(guān)鍵詞：礦井通風(fēng) 通風(fēng)設(shè)計(jì) 通風(fēng)阻力 專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè) Abstract High yield and efficiency in accordance with the design concept, according to the scope of the mine field, geological structure, hydrological characteristics of coal seam occurrence of such conditi

4、ons and to develop a preliminary mine design, preliminary to determine the location of the shaft, to open up the way, roadway layout, mining zoning, layout mining area, tunnel selection and so on, for follow-up to prepare the design of mine ventilation. Each of the ventilation shaft is directly rel

5、ated to mine safety production can proceed smoothly, related to mine safety and health of workers, and good ventilation and the ventilation system is based on a sound basis. Therefore, the design of mine ventilation is the key part of the design. The design for the mine, according to the characteris

6、tics of coal, coal bed situation to determine the occurrence of the central parallel mine ventilation. Mining area based on air volume, "to be allocated in accordance with the wind" principle, determined face, driving the volume of surface wind, and the entire mine to determine the total air volume.

7、 Air volume will be allocated to different locations with the wind is the focus of the ventilation design. And the regulation of wind enabled us to mine ventilation pre-and post-Drag a better difference, a clear understanding of the design of the completion of ventilation at the same time we have a

8、common focus on mine accidents, and prevention and control measures. Keywords: Mine development Mine ventilation Ventilation structures To deal with disaster prevention 目 錄

9、 第1章 礦區(qū)及安全概況井田地質(zhì)特征 1.1 礦區(qū)概況 1.1.1 礦區(qū)地理位置及交通 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)13120′～13130′，北緯4645′～4655′，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3.2km處通過(guò)，國(guó)鐵福前鐵路于井田南部邊緣外2km處通過(guò)，交通較為方便。 1.1.2 礦區(qū)

10、地形地貌 本井田位于三江平原的西南部，煤系地層均被第四系松散層覆蓋，地形平坦，地面標(biāo)高為+66～+68m。井田東北部有雙山子，標(biāo)高+154m；西部有索利崗山，標(biāo)高為+207.9m；南鄰?fù)赀_(dá)山北麓，北面平坦敞開(kāi)。 1.1.3 礦區(qū)水文、氣候條件 井田內(nèi)無(wú)較大河流，只有二道河子在井田北部邊界外穿過(guò)。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展，修筑了一些排水溝渠，濕地面積稍有縮小。 松花江在井田北約45km處流過(guò)，20年一遇最高洪水位+67.3m，百年一遇洪水位為+67.51m，枯水期水位為+55.02m。 本區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，冬季嚴(yán)寒，夏季溫?zé)幔昶骄罡邭鉁貫?0.1～23.7℃，年平均最低氣溫為

11、-17.4～-23.9℃，極端最低氣溫-35℃。年降水量325.7～692.3mm，年蒸發(fā)量1095.5～1430.6mm，年平均相對(duì)濕度61～70%，年平均風(fēng)速為4.1～4.7m/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1.55～2.08m。 1.1.4 礦區(qū)內(nèi)工農(nóng)業(yè)及煤炭生產(chǎn)、建設(shè)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(chǎng)、木材廠(chǎng)、磚瓦廠(chǎng)、糧食加工廠(chǎng)等可為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的工。 本井田所屬的東榮礦區(qū)共劃分為四個(gè)井田，總體設(shè)計(jì)規(guī)模5.1Mt/a，其中東榮二礦（1.5Mt/a）、東榮三礦（1.5

12、Mt/a）已建成投產(chǎn)。 1.1.5 水源及電源 礦區(qū)供電，設(shè)計(jì)礦井2回60kv電源，均引自東榮二礦區(qū)域變電所。 礦井在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)設(shè)有1座63kv地面變電所，裝備2臺(tái)SFZ7-10000/63變壓器。 井下供電采用6kv電壓等級(jí)。 礦井飲用水源取自第四系含水層；生產(chǎn)、井下消防灑水及部分生活用水（非飲用水）取自礦井水處理站；工業(yè)場(chǎng)地污廢水經(jīng)過(guò)處理達(dá)標(biāo)排到二道河子。 1.2 井田地質(zhì)特征 1.2.1 區(qū)域地質(zhì) 1. 地層 本區(qū)位于集賢煤田的東南部，為一全隱蔽區(qū)。區(qū)內(nèi)地層系統(tǒng)簡(jiǎn)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

13、（雞西群）最大地層厚度大于2400m。 2. 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(chǎng)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(shí)產(chǎn)生了不同序次和不同方向的斷裂構(gòu)造。 1.2.2 井田地質(zhì) 1. 地層 井田內(nèi)地層有元古界麻山群、古生界泥盆系、中生界侏羅系、新生界第三系和第四系。 2. 構(gòu)造 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。

14、3. 斷裂構(gòu)造 井田內(nèi)斷層按走向可分為三組，共有斷層26條，其中北北西到南北向組有4條，北東向組12條，北西向組10條。斷層多為壓扭性斷裂，導(dǎo)水性差。 4. 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(pán)相互扭動(dòng)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。 1.2.3 巖漿巖 井田內(nèi)巖漿巖活動(dòng)微弱，無(wú)大的侵入巖體和噴出巖，僅于鉆孔中見(jiàn)有厚度不大的淺層侵入巖體，巖性為輝長(zhǎng)—閃長(zhǎng)玢巖，呈巖脈侵入于煤系下部層位的裂隙中，對(duì)煤層無(wú)影響。 1.

15、2.4 煤層及煤質(zhì) 本井田具有經(jīng)濟(jì)價(jià)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36.29m，其中大部分為不可采煤層。可采及局部可采的煤層自上而下分別為5、9、12、14、16、17、18、20、20上、20下、22、23、24、26、29-1b號(hào)共15個(gè)煤層。各煤層平均總厚15.39m，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(gè)煤層群。其中中層群含有9、12、14、16、17、18、20、20上、20下、22、23、24、26號(hào)共13個(gè)可采及

16、局部可采煤層，而上層群和下層群分別有5號(hào)煤層和29-1b號(hào)煤層可采。 井田內(nèi)煤層屬穩(wěn)定～不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單～復(fù)雜，一般含1～2層夾矸，局部達(dá)3～4層，各煤層特征詳見(jiàn)表1—1?！　　? 表1—1 煤層特征表 序號(hào) 煤層名稱(chēng) 煤層厚度（m） 煤層間距（m） 傾角（） 頂板巖性 底板巖性 1 5 0.85 134.3 15 粗砂巖 粉砂巖 2 9 1.3 17 粉砂巖 粉砂巖 細(xì)砂巖 42.5 12 2.25 15 粗砂巖 粉砂巖 15.3 14 1.25 17 粉砂巖 粉砂巖 細(xì)砂巖 36.4

17、 16 2..04 18 粗砂巖 粉砂巖 12.8 17 1.33 15 粉砂巖 粉砂巖 細(xì)砂巖 35.4 18 2.13 15 粗砂巖 粉砂巖 29.3 20上 1.32 16 粉砂巖 粉砂巖 13.9 20 2.32 19 粉砂巖 粗砂巖 4.3 20下 1.21 19 粗砂巖 粉砂巖 細(xì)砂巖 19.9 22 0.75 24 粉砂巖 粗砂巖 5.5 23 0.93 21 粗砂巖 粉砂巖 16.7 24 86 15 粉砂巖 粗砂巖 40.8 2

18、6 2.15 17 粗砂巖 粉砂巖 細(xì)砂巖 142.5 29-1b 1.23 24 粉砂巖 粉砂巖 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(zhǎng)焰煤，以長(zhǎng)焰煤為主，氣煤次之，可做為動(dòng)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4.7～8.9mm，灰分含量(Ad)一般為11.23～22.81%，原煤全硫(Sd)為0.17～0.28%,磷(Pd)的平均含量為0.007～0.05%，各煤層平均發(fā)熱量為24.72～29.26MJ/kg。 1.2.5 地質(zhì)勘探程度

19、 本井田為一全隱蔽區(qū)，呈一單斜構(gòu)造，同時(shí)發(fā)育較多斷層。煤層多，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單～復(fù)雜，主要煤層厚度較穩(wěn)定。因此，按二類(lèi)二型布置勘察工程，同時(shí)運(yùn)用鉆探，地震，測(cè)井相結(jié)合的綜合勘探辦法。 通過(guò)地質(zhì)勘察工作，查明了各可采煤層的層位、厚度、結(jié)構(gòu)及其分布范圍。在地質(zhì)構(gòu)造方面，查明了向背斜構(gòu)造和主要斷層，對(duì)落差大于30m的斷層已查明或基本查明。 1.3 礦井安全概況 1.3.1 井田內(nèi)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(jí)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

20、層和下部含水層。 (1) 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3.833L/sm，滲透系數(shù)10.134m/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0.544～0,593L/sm，滲透系數(shù)1.273～1.569m/d，均為孔隙承壓水。 (2) 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0.107～0.554L/sm，滲透系數(shù)0.522～2.839m/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

21、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0.018～0.315L/sm。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1.141L/sm。 (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0.0028～0.0398L/sm，滲透系數(shù)0.004～0.0291m/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。 1.3.2 斷層

22、帶的富水性和導(dǎo)水性 井田內(nèi)斷裂發(fā)育，以壓扭性斷裂為主，壓扭性斷裂導(dǎo)水性和富水性很微弱。張性斷層兩側(cè)裂隙發(fā)育，富水性較強(qiáng)、導(dǎo)水性較好。因此，在開(kāi)采過(guò)程中應(yīng)注意防止?jié)⑺? 1.3.3 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(xiàn)間出現(xiàn)第三系缺失塊段，形成“天窗”。 1.3.4 天窗 本井田“天窗”分布于8～12勘

23、察線(xiàn)的煤層露頭部位，分布范圍較大，而且下伏有9～26號(hào)煤層露頭。“天窗”范圍內(nèi)，第四系和煤系的富水性好、透水性強(qiáng)。據(jù)水11號(hào)抽水孔，煤系風(fēng)化裂隙含水帶單位涌水量1.141L/sm，滲透系數(shù)為2.857m/d，又有F18等幾條正斷層通過(guò)“天窗”，使水文地質(zhì)條件變得復(fù)雜。因此，在“天窗”范圍內(nèi)開(kāi)采時(shí)應(yīng)特別慎重。 1.3.5 井田水文地質(zhì)類(lèi)型 本含煤地層主要巖性由各種粒級(jí)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

24、。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(lèi)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(lái)劃分，屬以中等條件為主的裂隙充水礦床。 1.3.6 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(kāi)采地段內(nèi)正常涌水量為462m3/h，最大涌水量為721m3/h。 1.3.7 瓦斯?fàn)顩r 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0.07～3.38ml/g，-500m以上瓦斯含量均低于

25、2ml/g，但地質(zhì)報(bào)告沒(méi)有明確說(shuō)明礦井瓦斯等級(jí)，本設(shè)計(jì)根據(jù)采樣數(shù)據(jù)分析，結(jié)合東榮二、三礦實(shí)際開(kāi)采情況，暫定本礦井初期為低瓦斯礦井。 第2章 礦井儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力 2.1 井田境界及儲(chǔ)量 2.1.1 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16號(hào)煤層-900m等高線(xiàn)垂直投影為界。 井田南北走向長(zhǎng)2.5～10.0km，平均7.0km，東西傾斜寬2.0～5.0km，平均4.0km，井田面積約為28.0km2。 因本井田淺部為各煤層露頭，深部為

26、16號(hào)煤層-900m等高線(xiàn)垂直投影。而井田走向兩翼的F1、F2斷層均為落差大于100m以上的斷裂構(gòu)造，屬自然境界。因此，設(shè)計(jì)認(rèn)為本礦井井田境界確定合理。 2.1.2 井田儲(chǔ)量 本礦井工業(yè)儲(chǔ)量A+B+C級(jí)合計(jì)為194.251Mt，其中一水平-450m以上工業(yè)儲(chǔ)量為72.974Mt，-450～-700m工業(yè)儲(chǔ)量為67.461Mt?？鄢_(kāi)采困難的呆滯煤量、防水煤柱、斷層煤柱、工業(yè)場(chǎng)地煤柱和井筒煤柱，以及開(kāi)采損失煤量后，全礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為120.746Mt，其中一水平-450m以上設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為42.452Mt，-450～-700m設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為50.585Mt。礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量見(jiàn)表2—1。

27、 表2—1 一水平采區(qū)儲(chǔ)量表 采區(qū)名稱(chēng) 南一上采區(qū) 南一下 采區(qū) 北一上 采區(qū) 北一下 采區(qū) 南二 采區(qū) 北二 采區(qū) 工業(yè)儲(chǔ)量（Mt） 15.319 11.325 10.758 60794 12.217 11.829 可采儲(chǔ)量（Mt） 9.155 8.402 6.386 4.646 7.06 3.96 表中開(kāi)采損失煤量是按各采區(qū)的煤層平均厚度選取的采區(qū)回采率，即薄煤層85%，中厚煤層80%，厚煤層75%。 2.2 礦井年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制度 2.2.1 礦井的工作制度 本礦井設(shè)計(jì)年工作日300d，每日三班作業(yè)，邊采邊準(zhǔn)。

28、每班工作8h，每天凈提升時(shí)間為14h。 2.2.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 根據(jù)已批準(zhǔn)的《東榮礦區(qū)總體設(shè)計(jì)》安排，東榮一礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為0.9Mt/a。本次設(shè)計(jì)對(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力進(jìn)行重新論證和分析?，F(xiàn)就0.6Mt/a、0.9Mt/a、1.2Mt/a三種井型方案做如下比選： 1. 按井下構(gòu)造條件和煤層開(kāi)采條件進(jìn)行分析 (1) 構(gòu)造復(fù)雜程度 本井田呈一向西傾斜的單斜構(gòu)造。井田內(nèi)除F7派生褶曲較大外，其它褶曲構(gòu)造對(duì)煤層開(kāi)采影響不大。井田內(nèi)26條斷層多數(shù)已查明或基本查明，對(duì)影響采區(qū)劃分的斷裂構(gòu)造控制清楚。構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等，其中井田中部構(gòu)造較為簡(jiǎn)單。 (2) 煤層開(kāi)采條件 全井田共獲得工業(yè)

29、儲(chǔ)量194.251Mt，高級(jí)儲(chǔ)量占36.2%，其中 -450m以上工業(yè)儲(chǔ)量72.974Mt，高級(jí)儲(chǔ)量占55.1%。井田內(nèi)煤層對(duì)比可靠，煤層層數(shù)、結(jié)構(gòu)和可采范圍已查明。 根據(jù)井田內(nèi)煤層賦存情況，井田內(nèi)14個(gè)可采煤層中，共分為上、中、下三個(gè)層群。其中，中層群含9～26號(hào)，12個(gè)可采煤層，上、下層群只分別有5號(hào)層和29-1b號(hào)層，主要可采層12、16、18、20號(hào)層均位于中層群，其平均厚度為2.25m、2.04m、2.13m、2.32m，穩(wěn)定性好，其工業(yè)儲(chǔ)量占全井田總量的64.5%，可作為主力煤層開(kāi)采，其它煤層平均厚度為0.77～1.15m，可與其它主力煤層搭配開(kāi)采。 從以上井下條件看，設(shè)計(jì)以

30、井田中層群采區(qū)作為主要開(kāi)采塊段，以12、16、18、20號(hào)層為主力開(kāi)采煤層，其井型無(wú)論定為0.6Mt/a、0.9Mt/a還是1.2Mt/a均是可行的。 2. 按礦井服務(wù)年限與井型關(guān)系進(jìn)行分析 本礦井可采儲(chǔ)量120.746Mt，一水平-450m以上可采儲(chǔ)量為42.452Mt，儲(chǔ)量備用系數(shù)按1.4計(jì)算，則礦井及一水平上山部分（-450m以上）服務(wù)年限按不同井型計(jì)算，其結(jié)果見(jiàn)表2—2。 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果看，0.6Mt/a井型時(shí)，礦井及一水平（-450m以上）服務(wù)年限太長(zhǎng)，而1.2Mt/a井型時(shí)，一水平（-450m以上）服務(wù)年限太短，如扣除5號(hào)和29-1b號(hào)層儲(chǔ)量，則一水平（-450m以上）服務(wù)

31、年限僅為23.6a。 表2—2 不同井型時(shí)礦井及水平服務(wù)年限 井 型 全 礦 井(a) 一水平-450m以上(a) 0.6Mt/a 143.7 50.5 0.9Mt/a 95.8 33.7 1.2Mt/a 71.9 25.3 3. 不同井型進(jìn)行采區(qū)接續(xù)安排 設(shè)計(jì)依據(jù)不同裝備的工作面生產(chǎn)能力，在確保礦井經(jīng)濟(jì)效益最優(yōu)的情況下，對(duì)不同井型進(jìn)行了工作面裝備和工作面?zhèn)€數(shù)的優(yōu)化組合，對(duì)不同井型確定了合理的工作面裝備和個(gè)數(shù)，依據(jù)上述原則配合采區(qū)規(guī)劃能力并根據(jù)不同井型進(jìn)行采區(qū)接續(xù)安排，結(jié)果如下： (1) 當(dāng)井型為0.6Mt/a時(shí)：一水平前42a為一個(gè)采區(qū)生產(chǎn)，布置二

32、個(gè)高檔 工作面，第一水平 生產(chǎn)42a以后需由兩個(gè)采區(qū)保證礦井產(chǎn)量，此時(shí)采區(qū)進(jìn)入北部邊界采區(qū)和5號(hào)煤層及29-1b煤層。排定的礦井年平均生產(chǎn)能力為0.7Mt/a。 (2) 當(dāng)井型為0.9Mt/a時(shí)：，一水平前22.5a為一個(gè)采區(qū)生產(chǎn)，布置一個(gè)刨 煤機(jī)綜采工作面。而后，當(dāng)采區(qū)進(jìn)入構(gòu)造較復(fù)雜的南北兩翼邊界塊段時(shí)，需由二個(gè)采區(qū)保證礦井產(chǎn)量，排定的礦井年平均生產(chǎn)能力為0.9Mt/a。 (3) 當(dāng)井型為1.2Mt/a時(shí)，工作面裝備采用綜采機(jī)組+高檔普采： 一水平前22。5a為二個(gè)采區(qū)生產(chǎn)，布置一個(gè)刨煤機(jī)綜采工作面、一個(gè)高檔普采工作面，排定的礦井生產(chǎn)能力為1.2Mt/a。待一水平22.5a后的3.

33、7a中，礦井生產(chǎn)采區(qū)個(gè)數(shù)雖仍為2個(gè)，但由于此時(shí)礦井已全部投入構(gòu)造較復(fù)雜的生產(chǎn)采區(qū)。因此，排定的礦井生產(chǎn)能力下降到0.6 Mt/a。 從上述一水平采區(qū)接續(xù)情況及達(dá)到礦井設(shè)計(jì)產(chǎn)量所需工作面?zhèn)€數(shù)和采區(qū)個(gè)數(shù)看，0.9Mt/a井型接續(xù)情況好于0.6Mt/a和 1.2Mt/a井型。0.9Mt/a井型采用刨煤機(jī)綜采設(shè)備，達(dá)到礦井設(shè)計(jì)產(chǎn)量?jī)H需一個(gè)采區(qū)一個(gè)面，井巷工程少，建井工期短，生產(chǎn)效率高，達(dá)到礦井高產(chǎn)高效的要求。而0.6Mt/a 與1.2Mt/a井型達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)，礦井初期即需投產(chǎn)1～2個(gè)采區(qū)及兩個(gè)工作面，尤其1.2Mt/a井型欲達(dá)到設(shè)計(jì)能力，初期即須投產(chǎn)構(gòu)造較復(fù)雜的南北兩翼邊界采區(qū)配采。由此，造成礦井

34、初期投資過(guò)大，建井工期過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)由于配采采區(qū)地質(zhì)條件差，使得礦井的生產(chǎn)穩(wěn)定性差。其采區(qū)接續(xù)表見(jiàn)表2—3。 表2—3 一水平采區(qū)接續(xù)表 4. 按礦井經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)與井型關(guān)系進(jìn)行分析 為保證礦井形成可靠的生產(chǎn)能力，并迅速達(dá)產(chǎn)，減少建井投資，縮短企業(yè)還貸時(shí)間，在生產(chǎn)技術(shù)條件允許的情況下，設(shè)計(jì)認(rèn)為應(yīng)優(yōu)先開(kāi)采主力煤層，減少建井工程量。 根據(jù)以上原則，設(shè)計(jì)對(duì)不同井型時(shí)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行比較，其結(jié)果見(jiàn)表2—4。 表2—4 不同井型時(shí)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較表 序號(hào) 井型方案 比較內(nèi)容 0.6Mt/a井型 0.9Mt/a井型 1.2Mt/a井型 1 井筒個(gè)數(shù) 2個(gè)立井、 3個(gè)

35、暗斜井 2個(gè)立井、 3個(gè)暗斜井 2個(gè)立井、 3個(gè)暗斜井 2 采區(qū)個(gè)數(shù) 1 1 2 3 回采工作面數(shù)及裝備 2/高檔 1/刨煤機(jī) 綜采 2/刨煤機(jī)綜采、高檔 4 井巷工程量（m） 14248.3 12567.5 25636.3 5 萬(wàn)噸煤掘進(jìn)率（m/萬(wàn)t） 237.5 139.6 213.6 6 礦井建成工期（月） 30 30 50 不同井型時(shí)同時(shí)移交的采區(qū)個(gè)數(shù)及工作面裝備情況如下： (1) 1、0.6Mt/a井型時(shí)，移交南一上采區(qū)，二個(gè)高檔普采工作面， 12、16、18煤層為主力開(kāi)采煤層。 (2) 2、0.9Mt/a井型時(shí)

36、，移交南一上采區(qū)，一個(gè)刨煤機(jī)綜采工作面， 12、16、18煤層為主力開(kāi)采煤層。 (3) 3、1.2Mt/a井型時(shí)，移交南一上和南二兩個(gè)采區(qū)，南一上采區(qū) 裝備一個(gè)刨煤機(jī)綜采工作面，南二采區(qū)裝備一個(gè)高檔普采工作面，主力開(kāi)采煤層為12、16、18三個(gè)煤層。 由表2—4可以看出： 1. 井巷工程萬(wàn)噸掘進(jìn)率及井巷工程總量，均以0.9Mt/a型時(shí)為低。 2. 0.9Mt/a井型方案較1.2Mt/a井型方案節(jié)省建井工期20個(gè)月。 通過(guò)以上幾個(gè)方面的分析比較，設(shè)計(jì)認(rèn)為0.9Mt/a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)礦井生產(chǎn)能力仍為0.9

37、Mt/a。 2.2.3 礦井及各水平服務(wù)年限 按生產(chǎn)能力0.9Mt/a計(jì)算，儲(chǔ)量備用系數(shù)取1.4，則礦井和一水平上山部分（-450m以上）服務(wù)年限分別為95.8a和33.7a。 第3章 井田開(kāi)拓及采區(qū)通風(fēng) 3.1 井田開(kāi)拓方案 3.1.1 本井田的特點(diǎn)是 1. 第三系地層及第四系沖積層較厚，第四系地層為142～157m， 且富含水。第三系地層為0～50m，為此，井筒需采用特殊方法進(jìn)行施工。 2. 井田內(nèi)共有14個(gè)可采及局部可采煤層，煤層層數(shù)多，層間距 較大，且多為薄煤層。 3. 地勢(shì)平坦，煤層埋藏深（142～207m），井田面積大。 4. 井下沿走向劃分采區(qū)的

38、塊段較少。 根據(jù)上述特點(diǎn)，設(shè)計(jì)確定本礦井采用立井、多水平、集中大巷、分區(qū)石門(mén)開(kāi)拓方式。 從整體布局考慮，該井口位置基本設(shè)定于井田中部，后期二水平開(kāi)拓將主、副井直接延深至二水平-700m標(biāo)高，井下煤炭、人員、材料、矸石等可由-700m水平直接提至地面，井下運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，且礦井后期通風(fēng)容易。其具體布置方式見(jiàn)附圖1，井筒數(shù)目為2，主井口位置設(shè)在F8斷層南側(cè)，9號(hào)勘探線(xiàn)202號(hào)孔以南250m處，工業(yè)場(chǎng)地設(shè)主、副井兩個(gè)井筒。 3.1.2 水平劃分及標(biāo)高 1. 開(kāi)采上限及回風(fēng)水平標(biāo)高的確定 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(duì)開(kāi)采頂板的影響，以及“天窗”范圍及構(gòu)造情況，

39、暫定本礦井各煤層開(kāi)采上限為-175m。待礦井建設(shè)后可視實(shí)見(jiàn)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(jiàn)圍巖條件及施工情況，將首采區(qū)回風(fēng)水平標(biāo)高降至-190m，增加回風(fēng)大巷與風(fēng)氧化帶底界面的高度，使回風(fēng)大巷位于較好的圍巖條件下，以確保生產(chǎn)安全，同時(shí)也可探明實(shí)際地質(zhì)情況。 2. 運(yùn)輸水平標(biāo)高的確定 本井田呈一單斜構(gòu)造，各煤層傾角為15～25。井田開(kāi)采下部邊界為-900m水平，從開(kāi)采上限至井田下部邊界垂高725m，因此礦井至少以二個(gè)水平開(kāi)采。 第一水平運(yùn)道確定在-450m標(biāo)高，垂高275m，一水平各采區(qū)全部采用上山開(kāi)采；第二水平運(yùn)輸巷道布置于-700m

40、標(biāo)高，垂高250m，二水平-700m以上采區(qū)全部采用上山開(kāi)采，-700m～-900m標(biāo)高煤層利用-700m水平運(yùn)輸巷實(shí)行下山開(kāi)采。 3.1.3 巷道布置及選擇 1. 主要運(yùn)輸巷道布置 采用集中大巷分區(qū)石門(mén)布置方式，其南翼-450m主運(yùn)巷沿18號(hào)煤層布置，北翼-450m主運(yùn)巷沿16號(hào)煤層布置。 2. 回風(fēng)水平巷道布置 回風(fēng)大巷主要沿26號(hào)煤層-175m標(biāo)高布置。但首采區(qū)回風(fēng)石門(mén)底板標(biāo)高為-190m。 3. 巷道斷面選擇 (1) 主斜井?dāng)嗝妫褐餍本當(dāng)嗝孢x擇見(jiàn)圖3—1。 (2) 副斜井?dāng)嗝妫焊毙本當(dāng)嗝孢x擇見(jiàn)圖3—2。 (3) 北一下軌道上山斷面：北一下軌道上山斷面選擇見(jiàn)圖3—3

41、。 (4) 回風(fēng)斜井?dāng)嗝妫夯仫L(fēng)斜井?dāng)嗝孢x擇見(jiàn)圖3—4。 (5) 北一下回風(fēng)上山斷面：北一下回風(fēng)上山斷面選擇見(jiàn)圖3—5。 (6) 運(yùn)輸大巷斷面：運(yùn)輸大巷斷面選擇見(jiàn)圖3—6。 (7) 主要石門(mén)斷面：主要石門(mén)斷面選擇見(jiàn)圖3—7。 (8) 回風(fēng)大巷斷面：回風(fēng)大巷斷面選擇見(jiàn)圖3—8。 (9) 采區(qū)石門(mén)斷面：采區(qū)石門(mén)斷面選擇見(jiàn)圖3—9。 (10) 運(yùn)輸平巷斷面：運(yùn)輸平巷斷面選擇見(jiàn)圖3—10。 (11) 回風(fēng)平巷斷面：回風(fēng)平巷斷面選擇見(jiàn)圖3—11。 (12) 主井?dāng)嗝妫褐骶當(dāng)嗝孢x擇見(jiàn)圖3—12。 (13) 副井?dāng)嗝妫焊本當(dāng)嗝孢x擇見(jiàn)圖3—13。 圖3—1　主斜井?dāng)嗝? 圖

42、３—2　副斜井?dāng)嗝? 圖３—3 北一下軌道上山斷面 圖３—4 回風(fēng)斜井?dāng)嗝? 圖3—5 北一下回風(fēng)上山斷面 圖3—6 運(yùn)輸大巷斷面 圖3—7 主要石門(mén)斷面 圖3—8 回風(fēng)大巷斷面 圖3—9 采區(qū)石門(mén)斷面 圖3—10 運(yùn)輸平巷斷面 圖3—11 回風(fēng)平巷斷面 圖3—12 主井?dāng)嗝? 圖3—13 副井?dāng)嗝? 3.2　 采區(qū)通風(fēng) 3.2.1

43、 采區(qū)概況 1. 采區(qū)位置：雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮一礦北一下采區(qū)。 2. 采區(qū)范圍：本采區(qū)煤層上邊界為-150(26#)，下邊界為-300(26#)， 左邊界為F38，右邊界為F8(26#)。 3. 本采區(qū)共有三個(gè)煤層，分別為20#、20下#、26#。各煤層間距、 傾角、厚度、頂?shù)装宓忍卣饕?jiàn)北一下采區(qū)煤層特征表如表3—1。 表3—1 北一下采區(qū)煤層特征表 序號(hào) 煤層名稱(chēng) 煤層厚度（m） 煤層間距（m） 傾角（） 頂板巖性 底板巖性 1 20 2.32 4.3 19 粉砂巖 粗砂巖 2 20下 1.21 19 粗砂巖 粉砂巖 細(xì)砂巖 82.9

44、 3 26 2.15 17 粗砂巖 粉砂巖 4. 瓦斯情況：本采區(qū)瓦斯等級(jí)為低瓦斯，采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量為 1.8m3/t。 5. 自燃發(fā)火：有自燃發(fā)火危險(xiǎn)，發(fā)火期為5-8個(gè)月。 6. 開(kāi)拓方式：該采區(qū)采用上山開(kāi)拓，開(kāi)拓水平在-450m，回風(fēng)水 平在-175m，布置采用三條上山，一條軌道上山負(fù)擔(dān)采區(qū)進(jìn)風(fēng)，一條皮帶運(yùn)輸機(jī)上山負(fù)擔(dān)采區(qū)煤炭運(yùn)輸，一條回風(fēng)上山負(fù)擔(dān)采區(qū)回風(fēng)。 7. 工作面設(shè)置情況:該采區(qū)布置一個(gè)采煤工作面，位于20#層回采 工作面。此采煤工作面采用普通放炮采煤法，采用單體液壓支柱支護(hù)。工作面最大拉頂距為4.4米，最小拉頂距為3.6米。頂板管理方式為全部垮法管理頂

45、板。 8. 本采取還布置了3個(gè)掘進(jìn)工作面，分別位于20下層順槽，20 下層順槽，采區(qū)下區(qū)段。一個(gè)采區(qū)上部絞車(chē)房，位于軌道上山的上部車(chē)場(chǎng)。 3.2.2 采區(qū)達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)的采區(qū)數(shù)目及位置 當(dāng)采區(qū)達(dá)到設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力時(shí)，采區(qū)為南一上采區(qū)，其走向長(zhǎng)為2.1 km，傾斜寬為1.08 km，開(kāi)采煤層分別為9#、12#、163、18#。根據(jù)所搜集到的資料地質(zhì)資料顯示，本采區(qū)煤層賦存較穩(wěn)定，構(gòu)造較簡(jiǎn)單，傾角平均17。 3.2.3 采區(qū)走向長(zhǎng)度，區(qū)段傾斜長(zhǎng)與數(shù)目 本設(shè)計(jì)采區(qū)為北一下采區(qū)，其走向長(zhǎng)約1.83km，傾斜寬為1.1 km,其區(qū)段斜長(zhǎng)為220m，劃分為5個(gè)區(qū)段，工作面長(zhǎng)度為200m，采區(qū)采用

46、無(wú)煤柱開(kāi)采方式，提高了回采率。 3.2.4 煤層開(kāi)采順序及回采工作面數(shù)目 本礦井煤層開(kāi)采順序遵循一水平采區(qū)接續(xù)表，首采為南一上采區(qū)，一采區(qū)即能達(dá)產(chǎn)，回踩工作面數(shù)目為一采面。 3.2.5 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)原則及要求 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本組成部分。它主要取決于采區(qū)巷道和采煤方法，同時(shí)要滿(mǎn)足通風(fēng)的特殊要求。如高瓦斯或地溫很高，有時(shí)是決定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件。 1. 在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足的條件 (1) 在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，保證風(fēng)流流動(dòng)的穩(wěn)定性，盡可能避免對(duì)角風(fēng) 路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，并有利于采區(qū)瓦斯的合理排放及采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮風(fēng)流在其流動(dòng)路線(xiàn)上被加熱與污染的程度

47、最小。 (2) 采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采取獨(dú)立通風(fēng)。 (3) 煤層傾角大于的回采工作面都應(yīng)采取上行通風(fēng)，如采用下行 通風(fēng)時(shí)，必須報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，并遵守下列規(guī)定： 1) 回采工作面的風(fēng)速不得低于1m/s； 2) 機(jī)電設(shè)備設(shè)在風(fēng)道時(shí)，回采工作面回風(fēng)道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏? 超過(guò)1%，并應(yīng)裝瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電器； 3) 應(yīng)有能夠控制逆轉(zhuǎn)風(fēng)流、防止火災(zāi)氣體涌入風(fēng)流的安全措施。 在有煤和瓦斯突出的危險(xiǎn)的、傾角大于的煤層中，嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)； 4) 開(kāi)采有煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井，在井下的兩翼、相鄰的采區(qū)和相 鄰的煤層，都必須用水棚隔開(kāi)，在所有運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道中，必須散布巖粉或沖洗巷道。

48、 (4) 必須保證通風(fēng)設(shè)施規(guī)格質(zhì)量要求。 (5) 要保證風(fēng)量按需分配，盡量使用通風(fēng)阻力小而且風(fēng)流暢通。 (6) 電硐室必須在進(jìn)風(fēng)流中。 (7) 采空區(qū)必須及時(shí)封閉。 (8) 要設(shè)置管線(xiàn)、避災(zāi)路線(xiàn)、避災(zāi)硐室和局部反風(fēng)系統(tǒng)。 2. 采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)選擇 結(jié)合本礦的地質(zhì)條件、煤層賦存情況及礦井生產(chǎn)能力等具體因素，本采區(qū)根據(jù)技術(shù)條件做如下布置，一條回風(fēng)上山，一條軌道上山，一條皮帶上山。采區(qū)通風(fēng)方式主要有三種：輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng)；軌道上山進(jìn)風(fēng)，輸送機(jī)上山回風(fēng)；軌道上山、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)。通過(guò)對(duì)采區(qū)通風(fēng)方式的比較見(jiàn)表3—2。 通過(guò)表3—2可知三種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，鑒于

49、本采區(qū)實(shí)際情況，避免兩條上山通風(fēng)的缺點(diǎn)，同時(shí)從管理的角度考慮，所以本采區(qū)選用軌道上山、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)。 表3—2 采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)比較 通風(fēng)系統(tǒng) 上山數(shù)目 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng) 2 條 1.輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，其風(fēng)流與運(yùn)煤路線(xiàn)相同而方向相反，所以風(fēng)門(mén)較少.比較容易控制風(fēng)流； 2.由于風(fēng)流與運(yùn)煤方向相反，風(fēng)流與煤的相對(duì)速度增2條加，造成大量的煤塵飛揚(yáng);同時(shí)，煤在運(yùn)輸過(guò)程中不斷涌出瓦斯.使進(jìn)風(fēng)中是煤塵和瓦斯?jié)舛仍黾樱? 3.輸送機(jī)上山電器設(shè)備散熱，使進(jìn)風(fēng)溫度增高； 4.軌道上山下部車(chē)場(chǎng)需安設(shè)進(jìn)風(fēng)門(mén)，不易管理。 軌道上山進(jìn)風(fēng)，輸送

50、機(jī)上山回風(fēng) 2 條 1.軌道上山下部車(chē)場(chǎng)可不設(shè)進(jìn)風(fēng)門(mén)、車(chē)輛通過(guò)方便； 2.上山絞車(chē)房便于得到新鮮風(fēng)流； 3.進(jìn)風(fēng)風(fēng)流不受上山運(yùn)煤和瓦斯污染，含煤塵較少； 4.當(dāng)采用煤層雙巷布置時(shí)，作為回風(fēng)、運(yùn)料用的各區(qū)段中部車(chē)場(chǎng)、上山下部車(chē)場(chǎng)內(nèi)均須設(shè)置風(fēng)門(mén)，不易管理，漏風(fēng)大。 軌道上山、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng) 3 條 采區(qū)生產(chǎn)能力大，所需風(fēng)量多，瓦斯涌出量大，上、下階段同時(shí)生產(chǎn)。是目前大中型礦井普遍采用的通風(fēng)系統(tǒng)；避免了上述兩種系統(tǒng)的缺點(diǎn)，同時(shí)具備兩者的優(yōu)點(diǎn)，但需增加一條上山，工程量較大。 3. 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng) (1) 回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求： 1) 回采工作面與掘進(jìn)工作

51、面都應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)； 2) 風(fēng)流穩(wěn)定?；夭晒ぷ髅娣种?yīng)盡量避免處在角聯(lián)分支或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)分支上； 3) 當(dāng)無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施。 4) 漏風(fēng)小。應(yīng)盡量減小回采工作面的內(nèi)部及外部漏風(fēng)，特別應(yīng)避免從外部向回采工作面的漏風(fēng)。 5) 回采工作面的調(diào)風(fēng)設(shè)施可靠。 6) 保證風(fēng)流暢通。 (2) 回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)選擇 按回采工作面的回風(fēng)方向選擇，通過(guò)對(duì)上行通風(fēng)和下行通風(fēng)優(yōu)缺點(diǎn)的比較表3—3。 表3—3 回采工作面上、下行通風(fēng)適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 通風(fēng)系統(tǒng) 適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 上行通風(fēng) 在煤層傾角大于回采工作面，都應(yīng)采用上行通風(fēng)。優(yōu)缺點(diǎn)如下： 1.瓦斯自然流動(dòng)方向和風(fēng)流方向

52、一致，有利于較快的降低工作面的瓦斯?jié)舛龋? 2.風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，引起煤塵飛揚(yáng)，增加了回采工作面進(jìn)風(fēng)流中煤塵的濃度；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)舛龋? 3.運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(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。 下行通風(fēng) 在沒(méi)有煤(巖)與瓦斯(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)；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?，還可以減少煤塵含量，減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，但運(yùn)輸設(shè)備處于回風(fēng)流中，不太安全。 所以，根據(jù)本采區(qū)的實(shí)際情況，包括礦井地質(zhì)條件和瓦斯含量以及礦

53、井生產(chǎn)能力，并且考慮到本采區(qū)煤層傾角均大于，所以決定采用上行通風(fēng)。 3.3 掘進(jìn)通風(fēng) 3.3.1 局部通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 局部通風(fēng)機(jī)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)原則可以歸納如下： 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. 盡量采用先進(jìn)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)易采用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)易采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

54、運(yùn) 行。 3.3.2 局部通風(fēng)方法 結(jié)合本礦實(shí)際情況，掘金工作面的通風(fēng)方法為壓入式通風(fēng)，其具體布置見(jiàn)圖3—14。 圖3—14 采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置 3.3.3 風(fēng)筒的選擇 1. 風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長(zhǎng)度時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量能滿(mǎn)足工作面 通風(fēng)的要求； 2. 在巷道斷面容許的條件下，盡可能選擇直徑較大的風(fēng)筒，以降低風(fēng) 阻，減少漏風(fēng)，節(jié)約通風(fēng)電耗；通風(fēng)長(zhǎng)度在200m以?xún)?nèi)，宜選用直徑為400mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長(zhǎng)度200～500m，宜選用直徑500mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長(zhǎng)度500～1000m，宜選用直徑800～1000mm的風(fēng)筒。 3.3.4 局部通風(fēng)機(jī)的選擇 已知

55、井巷掘進(jìn)所需風(fēng)量和所選用的風(fēng)筒，即可求算風(fēng)筒的通風(fēng)阻力。根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)筒的通風(fēng)阻力，在可供選擇的各種通風(fēng)動(dòng)力設(shè)備中先用合適的設(shè)備。根據(jù)本采區(qū)情況，根據(jù)表3選定風(fēng)機(jī)型號(hào)為：FBD-NO.6.0/218.52臺(tái)。一臺(tái)使用，一臺(tái)備用。 表3 FBD系列風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 機(jī)號(hào) 電機(jī)功率 風(fēng)量 全壓 最高氣壓效率 NO.4.5/11 25.5 240～157 311～3070 ≥80 NO.5.0/15 27.5 300～180 340～3500 ≥80 NO.5.6/22 211 400～200 350～4000 ≥80 NO.6.0/30 215

56、447～160 440～5030 ≥80 NO.6.0/37 218.5 500～250 450～5500 ≥80 NO.6.0/44 222 550～250 450～6000 ≥80 NO.6.3/60 230 630～260 360～6300 ≥80 3.4 　通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置與主要通風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備 3.4.1 風(fēng)門(mén) 1. 風(fēng)門(mén)設(shè)置要求 (1) 每組風(fēng)門(mén)不少于兩道，入排風(fēng)巷道之間需要設(shè)風(fēng)門(mén)處同時(shí)設(shè)反向風(fēng)門(mén)， 其數(shù)量不少于兩道； (2) 風(fēng)門(mén)能自動(dòng)關(guān)閉；通車(chē)風(fēng)門(mén)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，礦井總回風(fēng)和采區(qū)回風(fēng)系統(tǒng) 的風(fēng)門(mén)要裝有閉鎖裝置；風(fēng)門(mén)不能同時(shí)敞開(kāi)（包括反

57、風(fēng)門(mén)）； (3) 門(mén)框要包邊沿口，有墊襯，四周接觸嚴(yán)密，門(mén)扇平整不漏風(fēng)，門(mén)扇與 門(mén)框不歪扭。門(mén)軸與門(mén)框要向關(guān)門(mén)方向傾斜80至85； (4) 風(fēng)門(mén)墻垛要用不燃材料建筑，厚度不小于0.5m，嚴(yán)密不漏風(fēng)；墻垛周 邊要掏槽，見(jiàn)硬頂、硬幫與煤巖接實(shí)。墻垛平整，無(wú)裂縫； (5) 風(fēng)門(mén)水溝要設(shè)反水池或擋風(fēng)簾，通車(chē)風(fēng)門(mén)要設(shè)底坎，電管路孔要堵嚴(yán)； 風(fēng)門(mén)前后各5m內(nèi)巷道支護(hù)良好，無(wú)雜物、積水、淤泥。 2. 風(fēng)門(mén)的個(gè)數(shù)和位置 在人員和車(chē)輛可以通行、風(fēng)流不能通過(guò)的巷道中，至少要建立兩道風(fēng)門(mén)，間距要大于運(yùn)輸工具的長(zhǎng)度，以便一道風(fēng)門(mén)開(kāi)啟時(shí)，另一道風(fēng)門(mén)是關(guān)閉的。 本礦井在回風(fēng)上山、采區(qū)石門(mén)等地點(diǎn)設(shè)置了風(fēng)門(mén)

58、，具體位置和個(gè)數(shù)見(jiàn)附圖1（東榮一礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖），附圖2（東榮一礦后期礦井通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖）。前期布置風(fēng)門(mén)數(shù)量為4個(gè)，后期布置風(fēng)門(mén)數(shù)量也為5個(gè)。 3.4.2 風(fēng)窗 1. 計(jì)算礦井風(fēng)窗、風(fēng)門(mén)面積 本礦井在絞車(chē)房和變電所等地各設(shè)置了風(fēng)窗，以調(diào)節(jié)各地區(qū)的風(fēng)量。 風(fēng)窗，風(fēng)門(mén)面積可用如下公式進(jìn)行計(jì)算： 式中：Q——通過(guò)風(fēng)門(mén)、風(fēng)窗面積，m3/s； S——風(fēng)門(mén)、風(fēng)窗所在巷道面積； hr——風(fēng)門(mén)、風(fēng)窗兩面壓差。 2. 火藥庫(kù)風(fēng)窗面積 （1）容易時(shí)期： 火藥庫(kù)風(fēng)窗阻力為 hr=210.1278 Pa 通過(guò)火藥庫(kù)的總風(fēng)量為 Q=1.6194m3/s 由

59、公式得：火藥庫(kù)風(fēng)窗面積 S= 0.0460 m2 （2）困難時(shí)期： 火藥庫(kù)風(fēng)窗阻力為 hr=1906.5960 Pa 通過(guò)火藥庫(kù)的總風(fēng)量為 Q=1.5943m3/s 由公式得：火藥庫(kù)風(fēng)窗面積 S= 0.0153 m2 3. 絞車(chē)房風(fēng)窗面積 （1）容易時(shí)期： 絞車(chē)房風(fēng)窗阻力為 hr=60.1315 Pa 通過(guò)絞車(chē)房總風(fēng)量1.4536 m3/s 由公式得：絞車(chē)房風(fēng)窗面積 S= 0.0897 m2 （2）困難時(shí)期： 絞車(chē)房風(fēng)窗阻力為 hr=141.8902 Pa 通過(guò)絞車(chē)房總風(fēng)量 1.5361 m3/s 由公式得：絞車(chē)房風(fēng)窗面積 S= 0.0622 m2 4. 變電

60、所風(fēng)窗面積 （1）容易時(shí)期： 變電所風(fēng)窗阻力為 hr=0.147 Pa 通過(guò)變電所總風(fēng)量3.0279 m3/s 由公式得：北變電所風(fēng)窗面積 S=2.4589 m2 （2）困難時(shí)期： 變電所風(fēng)窗阻力為 hr=11.9527 Pa 通過(guò)變電所總風(fēng)量 3.5328 m3/s 由公式得：變電所風(fēng)窗面積 S=0.5426 m2 3.4.3 風(fēng)窗的個(gè)數(shù)和位置 本礦井在絞車(chē)房和變電所等地各設(shè)置了風(fēng)窗，以調(diào)節(jié)各地區(qū)的風(fēng)量。具體位置和個(gè)數(shù)見(jiàn)附圖1（東榮一礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖），附圖2（東榮一礦后期礦井通風(fēng)系統(tǒng)立體示意圖）。 前期布置風(fēng)窗數(shù)量為10個(gè)，后期布置風(fēng)門(mén)數(shù)量也為11個(gè)。

61、3.4.4 主要通風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備 1. 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(duì)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∕s； (2) 風(fēng)硐不宜過(guò)長(zhǎng)，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(wú)堆積粉塵。風(fēng)硐的通風(fēng)阻力不超過(guò)100－200 Pa； (3) 風(fēng)硐與風(fēng)井的連接處要平緩避免突然擴(kuò)大和縮小； (4) 風(fēng)硐及風(fēng)硐內(nèi)的閘門(mén)等裝置，結(jié)構(gòu)要嚴(yán)密，一防止大量漏風(fēng)。 2. 防爆門(mén) 防爆門(mén)是防止瓦斯、煤塵爆炸時(shí)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)

62、的出風(fēng)井口必須安裝防爆門(mén)。防爆門(mén)的技術(shù)要求： (1) 防爆門(mén)的面積不小于井口的面積； (2) 防爆門(mén)必須正對(duì)出風(fēng)井的風(fēng)流方向，保證在井下發(fā)生爆炸時(shí)，高壓氣 浪將其沖開(kāi)； (3) 防爆門(mén)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(mén)上要掛平衡捶配重。 3. 擴(kuò)散器 通風(fēng)機(jī)出風(fēng)口外接的一定長(zhǎng)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)出口的速壓更多地轉(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。 4. 反風(fēng)措施 《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(jiǎn)單，堅(jiān)固可靠； (2)

63、啟動(dòng)靈活，司機(jī)一個(gè)人可以操作反風(fēng)； (3) 反風(fēng)操作時(shí)間從下令反風(fēng)開(kāi)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(shí)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(shí)，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(guò)風(fēng)機(jī)反轉(zhuǎn)來(lái)完成，全礦井反風(fēng)通過(guò)主要通風(fēng)機(jī)即附屬設(shè)施實(shí)現(xiàn)。 第4章 礦井通風(fēng)系統(tǒng) 4.1 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) 擬定通風(fēng)系統(tǒng)和對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)通風(fēng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性的第一步，因?yàn)樗鼘?duì)建井的期限、通風(fēng)的可靠性、噸煤電耗、通風(fēng)成本和安全指標(biāo)都有影響。 4.1.1 礦井主扇工作方法

64、 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)。 1. 壓入式 主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在入風(fēng)口，整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)都處于高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。漏風(fēng)是從礦內(nèi)向礦外漏。當(dāng)?shù)V井的第一水平離地表較近，小窯分布多，塌陷漏風(fēng)可直通達(dá)地表。瓦斯小時(shí)，采用壓入式通風(fēng)會(huì)使一部分污風(fēng)聯(lián)通小窯積存的有害氣體通過(guò)塌陷漏風(fēng)排出地表。 壓入式通風(fēng)的主要通風(fēng)機(jī)一旦因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)，井下空氣的絕對(duì)靜壓將有所下降，可能在短時(shí)間內(nèi)引起礦井絕對(duì)瓦斯涌出量增大。一般認(rèn)為，壓入式通風(fēng)不宜在高瓦斯礦井中使用；但也有持反對(duì)觀(guān)點(diǎn)的，認(rèn)為主扇工作方法與停風(fēng)后采空區(qū)的瓦斯涌出量沒(méi)有明顯聯(lián)系。采用壓入式通風(fēng)時(shí)，進(jìn)

65、風(fēng)區(qū)漏風(fēng)較大，控制風(fēng)流的設(shè)施不易管理；另外由于采空區(qū)是通過(guò)塌陷區(qū)向外漏風(fēng)，自燃征兆不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)。 2. 抽出式 主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在回風(fēng)井口，整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處于低于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)?shù)V井與地表間存在漏風(fēng)通道時(shí)，漏風(fēng)是從地表漏向礦內(nèi)；當(dāng)存在小窯時(shí)，會(huì)把積存的有害氣體抽到井下，是工作面有效風(fēng)量減少。 抽出式通風(fēng)是國(guó)內(nèi)煤礦采用最廣泛的主要通風(fēng)機(jī)工作方法。 3. 壓抽混合式 這種方法是在入風(fēng)井口設(shè)通風(fēng)機(jī)作壓入式通風(fēng)機(jī)，在出風(fēng)井口設(shè)通風(fēng)機(jī)作抽出式通風(fēng)，通風(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

66、復(fù)雜。新井設(shè)計(jì)時(shí)一般不考慮采用這種方法。 通過(guò)對(duì)上述主扇工作方法的比較，可知抽出式通風(fēng)方法使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主扇出現(xiàn)故障時(shí)，井下采空區(qū)瓦斯涌出量減少，安全性較好，故采用抽出式負(fù)壓通風(fēng)。 4.1.2 礦井通風(fēng)方式 礦井通風(fēng)方式的劃分，既可按進(jìn)、回風(fēng)井在井田內(nèi)的相對(duì)位置劃分，也可按回風(fēng)井的個(gè)數(shù)來(lái)劃分： 1. 中央并列式 中央并列式是出風(fēng)井與進(jìn)風(fēng)井大致并列于井田中央的通風(fēng)方式。 這種通風(fēng)方式適用于煤層傾角較大，走向長(zhǎng)度小于4km，而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重的礦井。它的特點(diǎn)是：初期投資少，采區(qū)生產(chǎn)集中，便于管理，節(jié)省風(fēng)井工業(yè)廣場(chǎng)占地，較在井田內(nèi)打邊界風(fēng)井壓煤少；進(jìn)出風(fēng)井之間漏風(fēng)較大、風(fēng)路長(zhǎng)、阻力較大，工業(yè)廣場(chǎng)有噪聲。 圖4—1 中央并列式 2. 對(duì)角式 對(duì)角式是進(jìn)風(fēng)井位于井田走向中央，兩個(gè)出風(fēng)井位于沿傾斜方向的前部、沿走向的邊界附近。 這種通風(fēng)方式適用于煤層走向大于4km、井田面積大、產(chǎn)量較高的礦井。它的優(yōu)缺點(diǎn)與中央并列式通風(fēng)方式的相反，比中央邊界式安全性要好，但初期投資大，建井工期長(zhǎng)。有瓦