車(chē)集礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)與粉塵防治設(shè)計(jì)前言今天，采礦這門(mén)學(xué)科在我國(guó)已經(jīng)發(fā)展了數(shù)十年之久，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，采礦技術(shù)也有了日新月異的變化。但是礦井所面臨的問(wèn)題，如粉塵、火災(zāi)、瓦斯等，并沒(méi)有得到根本上的解決，礦井通風(fēng)技術(shù)依然是采礦學(xué)中重中之重的基礎(chǔ)。一個(gè)良好的通風(fēng)系統(tǒng)可以大幅度的提高礦井的安全性，為井下工作人員提供舒適、安全的工作環(huán)境，進(jìn)而提高煤礦的整體生產(chǎn)能力，這對(duì)于煤礦生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，影響是不言而喻的。一個(gè)合理的通風(fēng)系統(tǒng)，必須要符合國(guó)家的相關(guān)要求，如風(fēng)速要求等。其次應(yīng)該能夠提供足夠的風(fēng)量，來(lái)保證全礦井所有時(shí)期的風(fēng)量能夠達(dá)到要求；同時(shí)，還應(yīng)對(duì)礦井內(nèi)的除塵、防火、稀釋瓦斯等工作起到一定的積極作用。不僅如此，礦井內(nèi)的通風(fēng)設(shè)施應(yīng)當(dāng)具有一定的可靠性，來(lái)保證災(zāi)變時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，為被困人員和施救人員提供幫助和良好的救援條件。在此基礎(chǔ)上，通風(fēng)系統(tǒng)和巷道的布置應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，減少投資成本和煤炭資源的浪費(fèi)。完善合理的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)只是保證礦井通風(fēng)良好的第一步，對(duì)于井下通風(fēng)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控也是非常重要的環(huán)節(jié)。近年來(lái)，煤礦井下實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，目前的通風(fēng)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)能夠?qū)⒕碌耐L(fēng)設(shè)施、通風(fēng)設(shè)備及整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的反饋，并且對(duì)未來(lái)一段時(shí)間通風(fēng)系統(tǒng)的變化做出一定的預(yù)測(cè)。工作人員可以在辦公室通過(guò)電腦等遠(yuǎn)程控制設(shè)備輕而易舉、穩(wěn)定高效的改變?cè)O(shè)施設(shè)備的參數(shù)，從而能夠在需要時(shí)更準(zhǔn)確、迅速的對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)做出改變，應(yīng)對(duì)各種各樣的突發(fā)情況。礦井粉塵所帶來(lái)的問(wèn)題也是由來(lái)已久。煤塵在無(wú)形中損害著工作人員的身體，其帶來(lái)的影響不遜色于其他礦井災(zāi)害。因此，良好的粉塵防治設(shè)計(jì)，尤其針對(duì)掘進(jìn)面和回采面的防塵設(shè)計(jì)是必不可少的。 綜合以上，本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是為車(chē)集礦設(shè)計(jì)一個(gè)良好、合理、完善的通風(fēng)系統(tǒng)，保證礦井全時(shí)期的通風(fēng)工作，同時(shí)，為車(chē)集礦制定一個(gè)切實(shí)可行的粉塵防治方案，降低煤塵對(duì)工作人員所帶來(lái)的危害。1采區(qū)概況1.1礦井位置車(chē)集井田位于永城市東南部，行政區(qū)劃屬永城市茴村鎮(zhèn)、高莊鎮(zhèn)及候嶺鄉(xiāng)管轄。地理坐標(biāo)以車(chē)集村為中心東經(jīng)116°30′00″，北緯33°57′00″。井田范圍：井田南起河南省省界，北遠(yuǎn)至22勘探線，西側(cè)到L1、L6，一號(hào)煤層露頭及L1-2斷層，東側(cè)以L3斷層為界。南北走向長(zhǎng)13km，東西傾向?qū)?-5km，開(kāi)采深度由-300m至-750m標(biāo)高。地勢(shì)平坦，地面標(biāo)高31-34m，相對(duì)高差2-3m。1.2水文地質(zhì)車(chē)集礦直接充水水源主要來(lái)自煤層頂?shù)装宓纳皫r水，掘進(jìn)時(shí)涌水量可達(dá)5立方米/小時(shí)，但涌出的水隨著時(shí)間的推移逐漸變少，凝成水滴最后完全消失在礦井的實(shí)際日常生產(chǎn)中并不能產(chǎn)生太大影響。1.3煤層條件車(chē)集礦煤層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，其中車(chē)集礦一采區(qū)平均煤厚度為3.5m，煤層平均傾斜角度角８度。車(chē)集礦三采區(qū)平均煤厚度為3.5m，煤層平均傾斜角度為7°。車(chē)集礦三采區(qū)，平均煤厚度為3.8m，，煤層傾角5°。三４號(hào)煤層，平均煤層厚度為3.3m，煤層傾角7°。1.4煤質(zhì)條件１）水分井田內(nèi)各主要煤層經(jīng)分析化驗(yàn)，得出水份一般在0.7-1.1%之間，變化不大，屬低水份無(wú)煙煤。煤層露頭附近的煤由于風(fēng)化作用，結(jié)構(gòu)變得疏松，致使煤層水份升高，一般可達(dá)2-4%。２）揮發(fā)分各煤層揮發(fā)份普遍較低，一般為8%左右。1.5煤的物理特征煤層為無(wú)煙煤，顏色多為黑灰色，少量為亮灰色，有金屬光澤。煤比重較小，較脆弱，煤層由上而下為塊狀-粉狀，形態(tài)分層，細(xì)－中條帶結(jié)構(gòu)，煤巖成分由亮煤和鏡煤組成，暗煤呈透鏡狀及條帶狀。煤巖類(lèi)型多為光亮型－半亮型。煤層生產(chǎn)煤樣分析：原煤散煤重0.9492t/m3，靜止角30.5°，摩擦角22.7°，比重1.495t/m3，容重1.435t/m3，煤芯煤樣實(shí)測(cè)比重與容重平均值分別為1.51和1.43。煤樣硬度測(cè)試結(jié)果，煤在自然狀態(tài)下抗壓強(qiáng)度在39-70kg/cm2，平均值為55kg/cm2，堅(jiān)固系數(shù)為0.92，定為軟煤。1.6礦井瓦斯條件近年來(lái)對(duì)礦井瓦斯等級(jí)進(jìn)行了鑒定，皆為低瓦斯礦井，如年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果（表1-1），礦井瓦斯相對(duì)涌出量為0.32m3/t，瓦斯絕對(duì)涌出量為1.55m3/min，鑒定結(jié)果為低瓦斯礦井，故無(wú)需瓦斯抽采及防治措施。表1-1礦井瓦斯等級(jí)和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果表Tab.1-1

IdentificationResultsofMineGasGradesandCarbonDioxideGlows氣體名稱(chēng)相對(duì)瓦斯涌出量m3/t絕對(duì)瓦斯涌出量m3/min采區(qū)或一翼最大瓦斯相對(duì)涌出量m3/t鑒定等級(jí)煤層自燃等級(jí)煤塵爆炸性鑒定結(jié)論CH40.321.550.21低三類(lèi)不易自燃不爆炸2煤炭?jī)?chǔ)量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限2.1煤炭?jī)?chǔ)量2.1.1工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算工業(yè)儲(chǔ)量計(jì)算公式為：（1-1）式中：Zg——礦井工業(yè)儲(chǔ)量；Sg——井田面積；D——煤層傾角；ρ——煤的密度；H——煤的厚度.車(chē)集礦煤種多為亮煤，煤炭密度為1.44t/m3，礦井煤層平均傾斜角度為８°，平均煤層厚度為3.5m，井田面積為20155180m2，可以得出工業(yè)儲(chǔ)量為：2.1.2礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量計(jì)算礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是從礦井工業(yè)儲(chǔ)量中減去井田范圍內(nèi)永久煤柱損失后的儲(chǔ)量。礦井永久煤柱包括斷層煤柱、防隔水煤柱、井田邊界煤柱、地面構(gòu)筑物保護(hù)煤柱及因法律、社會(huì)、環(huán)境保護(hù)等方面的要求必須留設(shè)的煤柱，在礦井生產(chǎn)期間不能被開(kāi)采。因此礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量是在井田范圍內(nèi)，地質(zhì)條件達(dá)標(biāo)、符合開(kāi)采要求、目前具有經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值的儲(chǔ)量，可以直接作為礦井設(shè)計(jì)和投資的依據(jù)，得出礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為：（1-2）式中：Zc—礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量；Zg—礦井工業(yè)儲(chǔ)量；p1—井田范圍內(nèi)永久煤柱的煤炭資源損失量的總和（即井田范圍內(nèi)所有保護(hù)井田邊界的保護(hù)煤柱，本井田的邊界周長(zhǎng)為20041m，井田邊界內(nèi)側(cè)留設(shè)30m寬的保護(hù)煤柱）。2.1.3礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量計(jì)算礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量是從礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量中減去在礦井開(kāi)拓設(shè)計(jì)階段留設(shè)的礦井地面工業(yè)廣場(chǎng)、井筒、井下主要巷道等保護(hù)煤柱（簡(jiǎn)稱(chēng)“井田開(kāi)拓煤柱”）以后，再乘以采區(qū)采出率的儲(chǔ)量，可以得出礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為：（1-3）式中：Zk—礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量；Zc—礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量；P2—礦井地面工業(yè)廣場(chǎng)和主要井巷保護(hù)煤柱涉及的煤炭資源損失量；C—采區(qū)內(nèi)煤炭采出率，即采區(qū)范圍內(nèi)可采出部分占采區(qū)全部設(shè)計(jì)儲(chǔ)量的比。2.2生產(chǎn)能力和服務(wù)年限通過(guò)設(shè)計(jì)得出雙翼開(kāi)采，共28個(gè)可采工作面，采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)噸/年，生產(chǎn)年限為；（1-4）設(shè)定每年工作330天，工作總天數(shù)為16830天，四六工作制，一天三個(gè)采煤班工作18個(gè)小時(shí)，一個(gè)設(shè)備檢修班工作6個(gè)小時(shí)，工作面采煤率為95%，得出一天采煤量為：三個(gè)采煤班中單個(gè)采煤班日采煤量為：（1-5）采區(qū)可采長(zhǎng)度為1316m，設(shè)計(jì)雙翼開(kāi)采，每翼個(gè)5工作面，由于設(shè)置為雙巷掘進(jìn)，故減去聯(lián)絡(luò)巷長(zhǎng)度（聯(lián)絡(luò)巷長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為20m），則每個(gè)工作面長(zhǎng)度為：再根據(jù)公式：采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)=LVMYC，可以求出采煤工作面年推進(jìn)度為：（1-6）式中：L—采煤工作面長(zhǎng)度，m；V—采煤工作面年推進(jìn)度，m/a；M—煤厚，m；Y—煤的密度，t/m3；C—采煤工作面的煤炭采出率。每年工作330天則每天推進(jìn)為：（1-7）每日單個(gè)采煤班推進(jìn)長(zhǎng)度為：（1-8）采煤機(jī)截深為0.6米，則進(jìn)刀數(shù)=3.6/0.6=6刀，即每天6刀，每班2刀。3井田開(kāi)拓3.1井田開(kāi)拓的基本問(wèn)題井田開(kāi)拓是指某一井田在其范圍內(nèi)，進(jìn)行地下開(kāi)拓的工程，其重點(diǎn)是建立合理有效的煤礦開(kāi)采、運(yùn)輸、提升、通風(fēng)、排水、供電等生產(chǎn)系統(tǒng)，進(jìn)而達(dá)到高效、安全采煤的目的。其中，井下巷道和形式，數(shù)量，位置及其相互聯(lián)系的方式多種多樣，這些方式又被稱(chēng)為井田的開(kāi)拓方式。合理的開(kāi)拓方式需要在不同種可實(shí)現(xiàn)的開(kāi)拓方式中，經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等條件的比較，優(yōu)中選優(yōu)才能確定，其對(duì)整個(gè)礦井的意義十分重大。表3-1井田開(kāi)拓需確定的問(wèn)題Tab.3-1Issuestobeidentifiedinmineconstruction井田開(kāi)拓需確定的問(wèn)題1）確定井筒的形式、數(shù)目、和配合，合理選擇井筒及工業(yè)廣場(chǎng)的位置。2）根據(jù)規(guī)程，確定開(kāi)采水平的數(shù)量和水平標(biāo)高。3）設(shè)計(jì)井底車(chē)場(chǎng)樣式和大巷走向。4）確定好首采區(qū)及全礦的開(kāi)采程序，做好開(kāi)采及接替工作。5）進(jìn)行礦井開(kāi)拓延深、深部開(kāi)拓和技術(shù)改造。6）設(shè)計(jì)合理的通風(fēng)、排水及供電等系統(tǒng)。確定開(kāi)拓問(wèn)題，需根據(jù)國(guó)家政策，綜合考慮地質(zhì)、開(kāi)采技術(shù)等諸多條件，經(jīng)全面比較后才能確定合理的方案。在解決開(kāi)拓問(wèn)題時(shí)，應(yīng)遵循下列原則：1）堅(jiān)決貫徹執(zhí)行國(guó)家設(shè)定的煤炭工業(yè)相關(guān)的技術(shù)政策，為快出煤、出優(yōu)質(zhì)煤，高產(chǎn)量高效率創(chuàng)造有利條件。在保證生產(chǎn)可靠和安全的同時(shí)盡量減少開(kāi)拓工程量；尤其是在礦井建設(shè)的初期，盡量節(jié)約投資。2）簡(jiǎn)化生產(chǎn)系統(tǒng)，將生產(chǎn)系統(tǒng)集中部署，減少過(guò)程損耗。3）嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)，合理規(guī)劃資源，減少資源損失。4）必須貫徹執(zhí)行煤礦安全生產(chǎn)的有關(guān)規(guī)定。要建立完善的通風(fēng)、運(yùn)輸、供電系統(tǒng)，創(chuàng)造良好的生產(chǎn)條件，減少巷道維護(hù)量，使主要巷道經(jīng)常保持良好狀態(tài)。5）緊跟時(shí)代前沿，多采用新技術(shù)、新工藝，為行業(yè)發(fā)展提供條件。6）根據(jù)用戶(hù)需要，應(yīng)照顧到不同煤質(zhì)、煤種的煤層分別開(kāi)采，以及其它有益礦物的綜合開(kāi)采。3.2井筒形式、數(shù)目及位置3.2.1井筒形式的確定井筒形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡(jiǎn)單，斜井次之，立井最復(fù)雜。表3-2不同井筒形式的優(yōu)缺點(diǎn)Tab.3-2Advantagesanddisadvantagesofdifferentwellboreforms井筒形式優(yōu)缺點(diǎn)平硐平硐工程量小，成本低，操作簡(jiǎn)單，但對(duì)地形要求較高，適合賦存較高的丘陵或者山嶺，其便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，井底車(chē)場(chǎng)構(gòu)造簡(jiǎn)單運(yùn)輸十分方便，若礦井符合平硐條件宜優(yōu)先選用。斜井斜井開(kāi)拓的井筒容易建造，使用的設(shè)備和采掘工序較為簡(jiǎn)單，成型快成本低，初期投資少；同時(shí)地面工業(yè)廣場(chǎng)，井筒等各類(lèi)裝備設(shè)施都比較簡(jiǎn)單，井筒延伸施工方便，幾乎不對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生干擾，亦不受到底板含水層的影響；主提升可用膠帶運(yùn)輸，提升能力強(qiáng)，便于滿(mǎn)足特大型礦井對(duì)于高提升能力的需求；同時(shí)，斜井的井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生事故，人員可迅速的從井筒撤離。但同時(shí)，斜井也有一定的缺點(diǎn)，如由于井筒長(zhǎng)，提升深度有限，輔助提升能力?。煌L(fēng)路線長(zhǎng)、通風(fēng)阻力大、管路長(zhǎng)；斜井井筒如果通過(guò)富含水層、流沙層會(huì)使施工技術(shù)變得復(fù)雜。立井立井開(kāi)拓適應(yīng)性強(qiáng)，不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，開(kāi)采的深度相同時(shí)，立井由于井筒相對(duì)較短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利。而且由于井筒斷面大，可滿(mǎn)足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突出礦井需風(fēng)量的要求，同時(shí)在保證了足夠風(fēng)量的同時(shí)阻力小，對(duì)深井開(kāi)拓極為有利；及時(shí)立井所在的表土層為富含水層或流沙層，立井的施工工藝依舊較為容易，這是照比斜井開(kāi)拓的一大優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能夠兼顧深層煤層和淺層煤層的不同產(chǎn)狀。其不足之處是立井井筒的施工技術(shù)本身較為復(fù)雜，需要用到的設(shè)備較多，且需要較高的施工水平，井筒的裝備復(fù)雜，初期掘進(jìn)速度緩慢，初期的基本建設(shè)工作投資較大。本設(shè)計(jì)礦井的煤層傾角較小，為緩傾斜煤層；表土層薄，無(wú)流沙層；水文地質(zhì)情況比較簡(jiǎn)單，涌水量?。幻簩訛?300m到-750m，井筒不需要特殊施工，經(jīng)對(duì)比考慮后決定采用立井開(kāi)拓的開(kāi)拓方式。3.2.2井筒位置的確定井筒位置的確定原則：1）在兼顧所有水平的同時(shí)能夠有利于第一開(kāi)采水平的開(kāi)采，同時(shí)能夠?yàn)榫总?chē)場(chǎng)和大巷的布置提供便利，減小石門(mén)工程量，節(jié)約工程開(kāi)支。2）盡量避開(kāi)村莊或少占村莊，少占耕地，少壓煤，能夠充分利用井田開(kāi)采初期的富煤階段；3）盡量在井田儲(chǔ)量的中心位置，使兩翼儲(chǔ)量基本平衡；4）井筒盡量不穿過(guò)厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層；5）工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)盡量充分利用地形，避開(kāi)高山、低洼和采空區(qū)等特殊地質(zhì)地形，盡量不受滑坡和洪水的威脅；6）盡量臨近電源、水源、礦井鐵路等，運(yùn)輸?shù)缆凡贾煤侠?。本次設(shè)計(jì)依據(jù)本礦實(shí)際條件，確定井筒位于井田儲(chǔ)量及面積接近中心的位置。3.3采煤方法選擇車(chē)集礦首采區(qū)煤層傾角位8°，根據(jù)煤層賦存條件，開(kāi)采技術(shù)條件，地面保護(hù)要求，設(shè)備狀況及其發(fā)展趨勢(shì)，以及安全﹑產(chǎn)量﹑效率﹑成本和煤的回收率等因素，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定，本采區(qū)采用走向長(zhǎng)壁采煤法更為合適。3.4回采工藝3.4.1回采工藝選擇采煤方法的選擇，應(yīng)根據(jù)煤層賦存情況、開(kāi)采技術(shù)條件、地面保護(hù)要求、設(shè)備供應(yīng)狀況以及設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、效率、成本和煤的回收率等因素，經(jīng)綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。需遵循以下原則：1）煤炭資源損失少，采用正規(guī)采煤方法；2）安全勞動(dòng)條件好；3）盡可能采用機(jī)械化采煤，達(dá)到工作面高產(chǎn)高效；4）材料消耗少，生產(chǎn)成本低；5）便于生產(chǎn)管理。結(jié)合以上原則，根據(jù)采區(qū)地質(zhì)條件與煤層特征，提出三種采煤工藝：分層綜采工藝、放頂煤工藝和一次采全高回采工藝。結(jié)合以上原則,根據(jù)采區(qū)地質(zhì)條件與煤層特征,提出三種采煤工藝：分層綜采工藝、放頂煤工藝和一次采全高回采工藝。下面進(jìn)行比較：表3-3不同采煤工藝的特點(diǎn)Tab.3-3Characteristicsofdifferentcoalminingprocesses采煤工藝工藝特點(diǎn)分層綜采工藝分層綜采工藝技術(shù)成熟,設(shè)備類(lèi)型齊全性能完好,操作方便,管理簡(jiǎn)單,可選出適應(yīng)各種條件的采煤設(shè)備；液壓支架及配套的采煤機(jī)設(shè)備小、輕便,回采工作面搬家方便。采高一般為2.0~3.5,回采工作面煤壁增壓小,煤壁穩(wěn)定,生產(chǎn)環(huán)節(jié)良好；工作面采出率高,可達(dá)到93%-97%以上。但巷道掘進(jìn)較多,萬(wàn)噸掘進(jìn)率高；工作面單產(chǎn)低,單產(chǎn)提高困難；開(kāi)采投入高,分層開(kāi)采人工鋪網(wǎng)勞動(dòng)強(qiáng)度大,費(fèi)用大；加劇接替緊張的矛盾,需要等到再生頂板穩(wěn)定后才可采下分層。放頂煤工藝放頂煤工藝有利于合理集中生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效,單產(chǎn)和效率高,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；巷道掘進(jìn)較少,減少了巷道的維護(hù)工程量,同時(shí)生產(chǎn)也相對(duì)集中；工作面搬家次數(shù)少；對(duì)地質(zhì)條件、煤層賦存條件有更大的適應(yīng)性。但是放頂煤工藝煤損多,工作面回采率低；煤塵大,放煤時(shí)煤和矸界線難以區(qū)別,使得煤炭含矸率提高,影響煤質(zhì)；自然發(fā)火、瓦斯積聚隱患較大,“一通三防”難度大。一次采全高工藝工作面產(chǎn)量和效率高；巷道掘進(jìn)較少,減少了巷道的維護(hù)工程量,同時(shí)生產(chǎn)也相對(duì)集中；萬(wàn)噸掘進(jìn)率高；工作面搬家次數(shù)少,節(jié)省搬遷費(fèi)用,增加了生產(chǎn)時(shí)間；材料消耗少。但煤炭損失較大,對(duì)于煤厚比采高大的煤層,一次不能采完；控頂較困難,煤壁容易片幫；采高固定,適應(yīng)條件單一。經(jīng)過(guò)分析比較，結(jié)合本礦的實(shí)際條件，最終決定運(yùn)用綜合機(jī)械化采煤工藝，用全部垮落發(fā)處理采空區(qū)。綜合機(jī)械化采煤是指采煤工作面全部生產(chǎn)過(guò)程，包括破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、采空區(qū)處理及回采巷道運(yùn)輸、掘進(jìn)等全部機(jī)械化。首采區(qū)平均煤厚3.5米，以綜合機(jī)械化采煤工藝為主，采用區(qū)段后退式開(kāi)，一次采全高。頂板管理為自然垮落法。綜合機(jī)械化采煤工藝方式：采煤工作面用雙滾筒采煤機(jī)破煤、刮板輸送機(jī)裝煤運(yùn)煤、自移式液壓支架支護(hù)和處理采空區(qū)全部實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的采煤工藝。3.4.2回采工藝設(shè)計(jì)1）當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后方一定距離以外的輸送機(jī)已移近煤壁，前后滾筒間尚留有一段下部煤；2）將兩個(gè)滾筒位置調(diào)換，使后滾筒升起，前面的滾筒降低，并沿著輸送機(jī)的彎曲段反方向伸入煤壁切割，直到采到輸送機(jī)的直線段。隨后將輸送機(jī)移直；3）再調(diào)換兩個(gè)滾筒上、下位置，重新返回割三角煤至輸送機(jī)機(jī)頭處，機(jī)身處留有一段底煤。4）再次將滾筒的位置調(diào)換過(guò)來(lái)，然后使采煤機(jī)上行，回采存在于機(jī)身下方的底部煤，當(dāng)煤壁割直后，上行正在割煤的時(shí)候，利用滾筒螺旋齒片和弧型擋煤板自動(dòng)使煤被運(yùn)至工作面的刮板輸送機(jī)；剩下的煤由鏟煤板隨移溜送入刮板輸送機(jī)。5）工作面采用掩護(hù)式液壓支架及時(shí)支護(hù)，支架依次前移、支護(hù)頂板，輸送機(jī)隨移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機(jī)截深。推移輸送機(jī)后，在支架底座前端與輸送機(jī)之間富裕一個(gè)截深的寬度，這樣工作空間大，有利于行人、運(yùn)料和通風(fēng)移架方式。6）支架的移架方式為單架依次順序式，又稱(chēng)單架連續(xù)式。支架沿采煤機(jī)牽引方向依次前移，移動(dòng)步距等于截深，支架移成一條直線，該方式操作簡(jiǎn)單，容易保證規(guī)格質(zhì)量，能適應(yīng)不穩(wěn)定頂板，應(yīng)用比較多。3.5回采工作面參數(shù)工作面選擇后退式走向長(zhǎng)臂采煤，有利于回采巷道維護(hù)和通風(fēng)。工作面推進(jìn)長(zhǎng)度為1761.2m，煤層平均厚度為3.5m，設(shè)計(jì)采高為3.5m。1）工作面長(zhǎng)度的確定綜合機(jī)械化采煤工作面長(zhǎng)度根據(jù)礦井情況，最終確定工作面長(zhǎng)度為330m。2）工作面兩巷間煤柱采用雙巷掘進(jìn)，巷道間均留設(shè)20m寬的煤柱。3.6工作制度和循環(huán)方式1）礦井每年的工作日數(shù)根據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，取330天2）礦井工作制度的確定，礦井采用四六工作制，三班采煤一班檢修，每班工作時(shí)間為六小時(shí)，勞動(dòng)組織形式為分段作業(yè)形式：表3-4勞動(dòng)組織表Tab.3-4LaborOrganization序號(hào)工種一班二班三班四班小計(jì)1班長(zhǎng)111142采煤班司機(jī)222173移架工6660184轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)111035破碎機(jī)工111036端頭支護(hù)工222287泵站司機(jī)111158運(yùn)料工222499灌漿工1111610機(jī)電維修工111151811瓦斯檢測(cè)員12總計(jì)220220220227687圖3-1回采工作面循環(huán)作業(yè)圖表Fig.3-1Stopecycleoperationchart3.7設(shè)備選型根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》，工作面長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為247m，采用綜采機(jī)械化采煤工藝。用機(jī)械方法破煤和裝煤、可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤和自移式液壓支架支護(hù)工作面頂板的采煤工藝，稱(chēng)為綜合機(jī)械化采煤工藝，常常簡(jiǎn)稱(chēng)為“綜采”。采用綜合機(jī)械化采媒工藝的工作面，常常簡(jiǎn)稱(chēng)為“綜采工作面”或“綜采面”工作面的主要設(shè)備有采煤機(jī)、刮板輸送機(jī)和液壓支架，運(yùn)輸巷道的主要設(shè)備有橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、破碎機(jī)和帶式輸送機(jī)等。工作面的主要回采工序簡(jiǎn)化為割煤、移支架和推移輸送機(jī)。一般采用雙滾筒采煤機(jī)騎在輸送機(jī)上往返割煤和裝煤，前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤。液壓支架與工作面刮板輸送機(jī)之間用推移千斤頂連接，互為支點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)刮板輸送機(jī)和支架的交替前移。移架時(shí)，支架卸載，頂梁脫離頂板或不完全脫離頂板，以輸送機(jī)為支點(diǎn)，收縮推移千斤頂，使支架前移，再重新支架；推移刮板輸送機(jī)時(shí)，推移千斤頂以支架為支點(diǎn)，將刮板輸送機(jī)推向煤壁。完成綜采工作面的移架過(guò)程，即同時(shí)完成了炮采、普采工作面的工作面支護(hù)和采空區(qū)處理兩道工序。由于應(yīng)用了自移式液壓支架，使綜采工作面的破煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)和處理采空區(qū)等主要工序全部實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化，大幅降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作面的產(chǎn)量、效率及安全性。3.7.1采煤機(jī)選擇綜采工作面采煤機(jī)的割煤方式受頂板控制、移架與進(jìn)刀方式、端頭支護(hù)等因素影響，主要有如下兩種：1）穿梭割煤，即從端部進(jìn)刀，采煤機(jī)在工作面往返運(yùn)動(dòng)一次割兩刀。這種方多用于煤層傾角較小，煤層賦存穩(wěn)定的綜采工作面。2）單向割煤，即工作面工作時(shí)，在煤層的中間或端部進(jìn)刀，每往返一次只割一刀，適合用于頂板穩(wěn)定性較差的綜采工作面；煤層坡度大，難以自上而下的移動(dòng)液壓支架，或輸送機(jī)容易下滑，只能自下而上推移支架和輸送機(jī)的綜采工作面；車(chē)集礦綜采工作面設(shè)計(jì)采用滾筒采煤機(jī)割煤。工作面沿煤層底板布置一個(gè)采高3.5m的綜采工作面，綜合考慮選用MG250/600-WD型采煤機(jī)，參數(shù)如下：表3-5MG250/600-WD型采煤機(jī)主要技術(shù)參數(shù)3-5TypeMG250/600-WDcoalwinningmachinemaintechnicalparameters型號(hào)單位MG250/600-WD采高m1.4~4.2截深m0.63適應(yīng)傾角≤15°滾筒直徑m?1.8；?2.2；?2.2滾筒轉(zhuǎn)速r/min31.4，36，41搖臂長(zhǎng)度mm2030牽引力kN500牽引速度牽引型機(jī)面高度m/minmm0~8.2齒輪-銷(xiāo)軌1426最小臥底量滅塵方式mm265內(nèi)外噴霧裝機(jī)功率Kw2×250+2×37+18.5電壓V1140機(jī)重t413.7.2液壓支架等其他設(shè)備選擇在綜采工作面，液壓支架的主要作用是有效支護(hù)工作面頂板、快速移架和推溜。選擇支架類(lèi)型時(shí)，應(yīng)考慮如下幾個(gè)方面的因素：表3-6液壓支架選擇條件3-6Selectionconditionsforhydraulicstent液壓支架選擇條件煤層厚度根據(jù)我國(guó)煤層賦存的特點(diǎn)，當(dāng)厚度超過(guò)2.5m，頂板有側(cè)向推力或水平推力時(shí)，應(yīng)選用抗扭能力強(qiáng)的掩護(hù)式或支撐掩護(hù)式支架：當(dāng)煤層厚度在2.5-2.8m以上時(shí)，應(yīng)選用帶護(hù)幫裝置的支架：當(dāng)煤層厚度變化較大時(shí)，應(yīng)選擇調(diào)高范圍大的支架頂板條件在一定的采高條件下，頂板巖層性質(zhì)、厚度、巖性組合及巖層中節(jié)理、裂隙發(fā)育程度等因素將影響工作面頂板壓力大小、頂板穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)短和采空區(qū)頂板垮落充填程度?？梢砸罁?jù)原煤炭部頒布的采場(chǎng)頂板分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)分類(lèi)結(jié)果選擇支架類(lèi)型。般而言，對(duì)于堅(jiān)硬頂板，宜選擇支撐式支架；對(duì)于穩(wěn)定、中等穩(wěn)定頂板，宜選擇支撐式或支撐掩護(hù)式支架；對(duì)于不穩(wěn)定頂板，宜選擇掩護(hù)式支架底板強(qiáng)度支架底座對(duì)底板的接觸比壓應(yīng)小于底板的允許比壓。底板的允許比壓與底板的巖層性質(zhì)有關(guān)，砂巖底板一般為1.96~2.16MPa，軟巖底板為0.98MPa左右。選型時(shí)，應(yīng)驗(yàn)算具體支架的接觸比壓值煤層傾角煤層傾角在10~15°以上時(shí)，支架應(yīng)有防滑和調(diào)架裝置；當(dāng)傾角超過(guò)18°時(shí)，支架應(yīng)同時(shí)具有防滑和防倒裝置瓦斯涌出量對(duì)于瓦斯涌出量大的工作面，應(yīng)優(yōu)先選用通風(fēng)斷面大的支撐式或支撐掩護(hù)式支架地質(zhì)構(gòu)造支架應(yīng)選在斷層不發(fā)育、煤層厚度變化不大的地點(diǎn)其他設(shè)備成本或特定開(kāi)采要求結(jié)合以上幾點(diǎn)考慮，選擇液壓支架及其他設(shè)備如下：表-7液壓支架型號(hào)參數(shù)Tab.3-7Hydraulicsupportparameters液壓支架型號(hào)ZY9200/25/50D型式掩護(hù)式高度（m）2.5-6.0寬度（m）2.5-5.0中心距（m）1.5初撐力（kN）3092工作阻力（kN）3600支護(hù)強(qiáng)度（MPa）0.61對(duì)地板比壓（MPa）適應(yīng)煤層傾角（°）降移升循環(huán)時(shí)間（s）運(yùn)輸尺寸（m）重量（t）1.31-2.35<2535.96.12*1.43*2.519.76型式缸徑/中缸內(nèi)徑/柱徑（mm）雙伸縮250/180/180工作阻力/初撐力（kN）型式1800/1546浮動(dòng)活塞式缸徑/行程（mm）160/700推力/拉力（kN）178.8/452.6表3-8刮板輸送機(jī)型號(hào)參數(shù)Tab.3-8Scraperconveyorparameters機(jī)型SGB620/80T設(shè)計(jì)長(zhǎng)度240米輸送量500噸/小時(shí)刮板鏈速0.66米/秒電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBSS250功率（kw）2×375表3-9轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)參數(shù)Tab.3-9Reprintedmachineparameters型號(hào)SZZ-764/160出廠長(zhǎng)度 29.7m刮板鏈型式雙邊鏈輸送能力500t/h型號(hào)KBY550-132速度 1.34m/s電動(dòng)機(jī)功率132KW與帶式輸送機(jī)有效重疊長(zhǎng)度11.44m轉(zhuǎn)速1470r/min爬坡角度 10°爬坡長(zhǎng)度 6.5m電壓1140V回環(huán)鏈規(guī)格22×86（d×tmm）爬坡高度 1.6m破斷≥598KN負(fù)荷偶合器型式 YL-500X1Q刮板間距516mm表3-10輸送機(jī)型號(hào)參數(shù)Tab.3-10Conveyorparameters型號(hào)SDJ150輸送量630t/h機(jī)尾搭接長(zhǎng)度12m輸送長(zhǎng)度1000機(jī)尾搭接處軌距1362mm帶速1.9m/s機(jī)頭外形尺寸2646×1705mm傳動(dòng)滾筒直徑630mm機(jī)尾外形尺寸2805×1968mm托輥直徑108mm型號(hào)電動(dòng)功率機(jī)電壓YSB-90輸送類(lèi)型阻燃輸送帶160×2KW寬度1000mm660V長(zhǎng)度100m質(zhì)量120t破碎機(jī)表3-11破碎機(jī)型號(hào)參數(shù)Tab.3-11Crusherparameters結(jié)構(gòu)特點(diǎn)鄂式配套轉(zhuǎn)載機(jī)型號(hào)PEM1000X650過(guò)煤能力（t/h）700外形尺寸（長(zhǎng)×寬×高）（mm）3270×2260×1430破碎能力（t/h）450電動(dòng)機(jī)型號(hào)JBY91-4/55進(jìn)料口高度（mm）550電壓1140V出料粒度（mm）40-370功率55KW3.8開(kāi)采水平的確定及采區(qū)的劃分開(kāi)采水平劃分的依據(jù)：1）是否有合理的階段斜長(zhǎng)；2）階段內(nèi)是否有合理的分帶數(shù)目；3）要保證開(kāi)采水平有合理的服務(wù)年限和足夠的儲(chǔ)量；4）要使水平高度在經(jīng)濟(jì)上合理。本井田只有一個(gè)主采煤層，煤層傾角4°到12°。井田內(nèi)煤層標(biāo)高落差為-300m~-750m，設(shè)置單水平開(kāi)拓水平標(biāo)高為-550m。本井田平均煤層傾角約為8，最高傾角12°，綜合井田形狀和煤層傾角，將井田劃分為4個(gè)采區(qū)，分別是一采區(qū)、二采區(qū)、三采區(qū)，四采區(qū)。4采區(qū)巷道布置4.1巷道布置方案根據(jù)礦井地質(zhì)條件及所選的采煤方法，根據(jù)礦井生產(chǎn)系統(tǒng)和運(yùn)輸環(huán)節(jié)的原則布置采區(qū)區(qū)巷道，本采區(qū)的皮帶運(yùn)輸平巷、軌道平巷和回風(fēng)平巷均為煤巷，并保證礦井通風(fēng)系統(tǒng)合理、可靠，巷道斷面規(guī)格能夠滿(mǎn)足運(yùn)輸、通風(fēng)、行人的需要。工作面巷道采用雙巷掘進(jìn)布置。工作面采用后退式進(jìn)行開(kāi)采，工作面長(zhǎng)度為247米，在采煤工作面內(nèi)安裝刮板輸送機(jī)運(yùn)輸煤炭，再由刮板輸送機(jī)把煤炭運(yùn)輸?shù)竭\(yùn)輸上山，通過(guò)運(yùn)輸上山運(yùn)到運(yùn)輸平巷，然后運(yùn)到井底車(chē)場(chǎng)，再運(yùn)輸?shù)骄稀Ｔ诓蓞^(qū)內(nèi)沿煤層向煤層邊界開(kāi)掘到邊界，開(kāi)掘開(kāi)切眼，即接替工作面。1）井底車(chē)場(chǎng)布置井底車(chē)場(chǎng)設(shè)置水倉(cāng)、中央變電所、等候室、火藥庫(kù)。2）大巷布置本設(shè)計(jì)采用三條大巷：回風(fēng)大巷、軌道大巷、運(yùn)輸大巷。3）采區(qū)巷道布置本礦井設(shè)計(jì)采用雙巷掘進(jìn)方式，兩條巷道之間留設(shè)20m保護(hù)煤柱，掘進(jìn)時(shí)需要每隔200布置一個(gè)聯(lián)絡(luò)巷；考慮到長(zhǎng)距離掘進(jìn)通風(fēng)問(wèn)題，每隔200m的聯(lián)絡(luò)巷要進(jìn)行密閉，保證掘進(jìn)頭的全風(fēng)壓系統(tǒng)。圖4-1巷道布置圖Fig.4-1Layoutplanoftheroadway4.2區(qū)段和工作面劃分根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定：綜采工作面的長(zhǎng)度不小于160米，年推進(jìn)度不小于900米，采區(qū)生產(chǎn)能力應(yīng)根據(jù)地質(zhì)條件，煤層生產(chǎn)能力、采掘機(jī)械化程度和采區(qū)內(nèi)生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)及其接替關(guān)系等因素確定。采區(qū)內(nèi)同時(shí)生產(chǎn)的綜采工作面為一個(gè)面。工作面采用區(qū)段后退式開(kāi)采，工作面采長(zhǎng)為247米，達(dá)產(chǎn)時(shí)期采區(qū)內(nèi)有一個(gè)采煤工作面，一個(gè)接替工作面以及兩個(gè)掘進(jìn)工作面，采掘接替關(guān)系設(shè)計(jì)為當(dāng)上一個(gè)工作面采完，下一個(gè)工作面已經(jīng)準(zhǔn)備完畢。首采區(qū)兩翼開(kāi)采，每翼五個(gè)工作面，一共十個(gè)工作面，采長(zhǎng)均為247米，便于設(shè)備選型。4.3巷道掘進(jìn)4.3.1巷道斷面及支護(hù)方式工作面采用掩護(hù)式液壓支架及時(shí)支護(hù)，支架依次前移、支護(hù)頂板，輸送機(jī)隨移架逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機(jī)截深。推移輸送機(jī)后，在支架底座前端與輸送機(jī)之間富裕一個(gè)截深的寬度，這樣工作空間大，有利于行人、運(yùn)料和通風(fēng)移架方式。大巷，上山，斜巷的巷道斷面分別如圖4-2（a）、(b)、(c)所示：圖4-2巷道斷面視圖Fig.4-2Alleywaysectionview4.4采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)采區(qū)主要生產(chǎn)系統(tǒng)包括運(yùn)煤系統(tǒng)、排矸系統(tǒng)、運(yùn)料系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)，其系統(tǒng)路線如下：表4-1主要生產(chǎn)系統(tǒng)路線Tab.4-1Mainproductionsystemroutes系統(tǒng)名稱(chēng)系統(tǒng)路線運(yùn)煤系統(tǒng)工作面—區(qū)段運(yùn)輸平巷—運(yùn)輸上山—運(yùn)輸大巷—井底車(chē)場(chǎng)—主井提升排矸系統(tǒng)工作面—區(qū)段回風(fēng)平巷—軌道上山—軌道大巷—井底車(chē)場(chǎng)—主井提升運(yùn)料系統(tǒng)工作面：副井—軌道大巷—軌道上山—區(qū)段回風(fēng)平巷—工作面；掘進(jìn)面：副井—軌道大巷—軌道上山—聯(lián)絡(luò)巷—掘進(jìn)工作面通風(fēng)系統(tǒng)新鮮風(fēng)流—副井—軌道大巷—軌道上山—區(qū)段運(yùn)輸平巷—工作面—區(qū)段回風(fēng)平巷—回風(fēng)上山—回風(fēng)大巷—回風(fēng)井掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)局部通風(fēng)機(jī)吹入新風(fēng)—掘進(jìn)工作面—聯(lián)絡(luò)巷—回風(fēng)上山—回風(fēng)大巷—回風(fēng)井排出5礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)5.1通風(fēng)系統(tǒng)一個(gè)主立井和一個(gè)副立井進(jìn)行進(jìn)風(fēng)，副立井主進(jìn)風(fēng)，主立井輔助進(jìn)風(fēng)，一個(gè)回風(fēng)井進(jìn)行回風(fēng)，通風(fēng)方式為抽出式通風(fēng)，在回風(fēng)井出安裝風(fēng)機(jī)，形成兩進(jìn)一回通風(fēng)系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)比本礦井使用中央并列式通風(fēng)，見(jiàn)表5-1。表5-1通風(fēng)方式比較Table5-1Comparisonofventilationmodes項(xiàng)目適用條件優(yōu)缺點(diǎn)中央并列式新建礦井，煤層傾角大，走向長(zhǎng)度小于5Km，而且瓦斯、自然發(fā)火不嚴(yán)重的礦井。初期投資少，出煤快，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，壓煤少；便于井筒延伸，為深部通風(fēng)提供有利條件；風(fēng)流折返流動(dòng)路線長(zhǎng)，通風(fēng)阻力大，通風(fēng)費(fèi)用高；工業(yè)廣場(chǎng)有風(fēng)機(jī)，噪音大。中央分列式煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長(zhǎng)度不大而瓦斯和自然發(fā)火較嚴(yán)重的礦井。與并列式相比，這種方式較安全，建井期兩井深部延伸，通風(fēng)不困難，風(fēng)流不折返，阻力小，內(nèi)部漏風(fēng)小，有利于防火。工業(yè)廣場(chǎng)沒(méi)有噪音和污風(fēng)的污染，回風(fēng)井系統(tǒng)設(shè)備防塵管理比較方便。兩翼對(duì)角式適用于走向長(zhǎng)度大于5Km，井田面積大，產(chǎn)量高，煤層距地表淺，瓦斯、自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井。由于風(fēng)流路線較短，阻力和漏風(fēng)小，所以各采區(qū)風(fēng)阻表較穩(wěn)定；礦井總風(fēng)壓穩(wěn)定，工業(yè)廣場(chǎng)不受污染，比中央分列式安全性更好；但它的初期投資較大，管理相對(duì)分散，發(fā)生事故時(shí)反風(fēng)較困難。分區(qū)對(duì)角式適用于煤層距地表淺，因地表高低起伏較大，無(wú)法開(kāi)掘淺部總回風(fēng)巷，而且表土層沒(méi)有沙層，便于開(kāi)掘小風(fēng)井。另外，煤層走向長(zhǎng)，多煤層開(kāi)采，高溫礦井也可以采用這種方式。各分區(qū)有獨(dú)立的通風(fēng)線路，互相不影響而且通風(fēng)阻力小，建井工期短，安全生產(chǎn)好，分區(qū)風(fēng)井多，占場(chǎng)地多，通風(fēng)機(jī)管理分散。5.2掘進(jìn)通風(fēng)和硐室通風(fēng)兩個(gè)掘進(jìn)工作面分別設(shè)置一個(gè)正壓式局部通風(fēng)機(jī)，通過(guò)連接風(fēng)筒穿過(guò)風(fēng)門(mén)掘進(jìn)工作面采用壓入式通風(fēng)。存在單獨(dú)通風(fēng)的采區(qū)變電所、爆炸材料庫(kù)、無(wú)極繩絞車(chē)房。5.3采煤工作面所需風(fēng)量計(jì)算每個(gè)回采工作面的實(shí)際需風(fēng)量，取沼氣、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)算的最大值，當(dāng)回采工作面有串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，取其中一個(gè)回采工作面實(shí)際的所需最大風(fēng)量。5.3.1按沼氣（或二氧化碳）涌出量計(jì)算按《規(guī)程》規(guī)定，回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中沼氣（或二氧化碳）的濃度不得超過(guò)1%。即

（5-1）式中：Qai—第i個(gè)回采面所實(shí)際需要風(fēng)量，m3/min；

qgai—該回采面污風(fēng)中沼氣（或二氧化碳）的平均絕對(duì)涌出量（m3/min）在生產(chǎn)礦井，該值應(yīng)從實(shí)測(cè)中求得，在設(shè)計(jì)礦井中可根據(jù)鄰近生產(chǎn)礦井條件相似的有關(guān)數(shù)據(jù)選?。?/p>

Kai—該回采工作面的瓦斯涌出不均衡系數(shù)，是指在正常生產(chǎn)條件下，該回采工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中沼氣（或二氧化碳）最大絕對(duì)涌出量與平均絕對(duì)涌出量之比，該值應(yīng)從實(shí)測(cè)和統(tǒng)計(jì)中得出，一般可取1.2~2.1。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第一百八十一條突出礦井必須建立地面永久抽采瓦斯系統(tǒng)，有以下情況之一的礦井必須建立地面永久抽采瓦斯系統(tǒng)或井下臨時(shí)抽采瓦斯系統(tǒng)：任一采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或者任一掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通風(fēng)方法解決問(wèn)題不合理的。因?yàn)楸镜V井絕對(duì)瓦斯涌出量為1.55m3/min，所以不設(shè)置瓦斯抽采系統(tǒng)，本礦井的絕對(duì)瓦斯涌出量設(shè)為1.55m3/min。5.3.2按工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系計(jì)算第i個(gè)長(zhǎng)壁式回采工作面所需風(fēng)量下式計(jì)算（5-2）式中：Sai一第i個(gè)回采工作面的平均斷面積（m2），對(duì)于普采工作面可按最大和最小控頂距的斷面積的平均值計(jì)算；對(duì)于綜采工作面可用下面近似式計(jì)算：使用支撐式支架時(shí)：（5-3）

使用掩護(hù)式支架時(shí)：（5-4）綜采掩護(hù)式：5.3.3按炸藥量計(jì)算

（5-5）式中：25一以炸藥量為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)[m3/（min·kg）]，即為每公斤炸藥爆破后，需要供給的風(fēng)量；

Aai—第i個(gè)回采工作面一次爆破所用的最大炸藥量，kg.5.3.4按人數(shù)計(jì)算

（5-6）式中：4一以人數(shù)為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)每人每分鐘供給4m2的規(guī)定風(fēng)量，不是每人每分鐘呼吸所需要的風(fēng)量，每人每分鐘呼吸所需的風(fēng)量很?。s為0.3m3/min）；Nai—第1個(gè)回采工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。（換班時(shí)候兩個(gè)班）5.3.5按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定，回采工作面最低風(fēng)速為0.25m/s、最高風(fēng)速為4m/s的要求進(jìn)行驗(yàn)算。即每個(gè)回采工作的風(fēng)量Qai為：

（5-7）

（5-8）式中：Sai的意義和算法同前。用以上五種方法對(duì)采區(qū)內(nèi)每個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的回采工作面進(jìn)行計(jì)算，選擇最大值作為每個(gè)回采工作面所需風(fēng)量，把這些風(fēng)量和采區(qū)內(nèi)獨(dú)立通風(fēng)的備用工作面所需風(fēng)量（是條件相同的回采工作面所需風(fēng)量之半）累加起來(lái)，就是采區(qū)內(nèi)回采工作面和備用工作面所需的總風(fēng)量ai（m3/min）.

選取最大值作為此回采工作面的所需風(fēng)量：1036.8m3/min接替工作面為回采工作面的一半，取518.4m3/min5.4掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量的計(jì)算5.4.1按沼氣（或二氧化碳）涌出量計(jì)算i（5-9）式中：Qbi—第i個(gè)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量，m3/min；qgbi—該掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中沼氣（或二氧化碳）的絕對(duì)涌出量，m3/min；Kbi—該掘進(jìn)工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，應(yīng)從實(shí)測(cè)中得出，一般可取1.5~2.0。5.4.2按炸藥量計(jì)算（5-10）式中：Abi一第i個(gè)掘進(jìn)工作面一次爆破使用的最大炸藥量，kg。5.4.3按局扇的吸風(fēng)量計(jì)算（5-11）式中：Qfi—第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量的和，m3/min。Kdfi一防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.2~1.3，進(jìn)風(fēng)巷中無(wú)瓦斯涌出時(shí)取1.2，有瓦斯涌出時(shí)取1.3。局部風(fēng)機(jī)選用BKJ-48-No8，風(fēng)筒直徑1200mm，功率30kw。

5.4.4按人數(shù)計(jì)算

（5-12）

式中：Nbi一第i個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)。（5-13）5.4.5按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算

每個(gè)巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量為：

（5-14）每個(gè)煤巷或半煤巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量為：

（5-15）式中：Sbi—第i個(gè)掘進(jìn)巷道斷面積，m2。用以上五種方法對(duì)采區(qū)內(nèi)每個(gè)獨(dú)立通風(fēng)的掘進(jìn)工作面進(jìn)行計(jì)算，選擇最大值作為每個(gè)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量。則5.5峒室所需風(fēng)量的計(jì)算采區(qū)變電所Qvc=80~120m3/min；為保證最低風(fēng)速要求每個(gè)獨(dú)立回風(fēng)的峒室進(jìn)行計(jì)算，然后把各峒室所需風(fēng)量加起來(lái)，便是采區(qū)峒室所需風(fēng)量的總和cim3/min。采區(qū)變電所：Qvc=80m3/min；火藥庫(kù)：Qvc=80m3/min；5.6礦井所需風(fēng)量計(jì)算將以上算得的ai、bi、ci和di，m3/min等數(shù)值代入上面的，便可得采區(qū)所需總風(fēng)量wz，m3/min。式中：ai一各回采工作面和備用工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；bi一各掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量之和，m3/min；ci一各峒室所需風(fēng)量之和，m3/min；di一除上述各用風(fēng)地點(diǎn)外，其它巷道所需風(fēng)量之和，取330m3/min；Kwz一采區(qū)風(fēng)量備用系數(shù)，包括采區(qū)漏風(fēng)和配風(fēng)不均勻等因素，該值應(yīng)從實(shí)調(diào)和統(tǒng)計(jì)中求得，一般可取1.2~1.25。容易時(shí)期采用單巷掘進(jìn)，風(fēng)量為3困難時(shí)期分配風(fēng)量表5-2困難時(shí)期風(fēng)量分配表Table5-2Distributionofwindsindifficulttimes巷道

名稱(chēng)分支支護(hù)形式及特征αLUSS3QQ/minQ2RHV軌道大巷e1半圓拱錨噴巷道0.01827.3014.2814.282911.952770.7046.182132.440.0360.563.23運(yùn)輸大巷e2半圓拱錨噴巷道0.01776.4014.2814.282911.95693.5011.56133.600.033.560.81軌道大巷e3半圓拱錨噴巷道0.01867.5014.2814.282911.95843.5014.06197.640.035.890.98運(yùn)輸大巷e4半圓拱錨噴巷道0.01848.6014.2814.282911.952770.7046.182132.440.0362.123.23軌道上山e5半圓拱錨噴巷道0.01370.9011.719.50857.382620.7043.681907.800.0467.654.60運(yùn)輸上山e6半圓拱錨噴巷道0.01483.6011.719.50857.38993.5016.56274.180.0512.681.74軌道上山e7半圓拱錨噴巷道0.0154.8011.719.50857.382540.7042.351793.100.019.394.46軌道上山e8半圓拱錨噴巷道0.01306.8011.719.50857.381935.7032.261040.820.0330.533.40軌道上山e9半圓拱錨噴巷道0.0125.5011.719.50857.381369.0022.82520.600.001.272.40行人進(jìn)風(fēng)斜巷e10梯形混凝土棚子巷道0.0130.6012.329.00729.00780.0013.00169.000.010.871.44運(yùn)輸上山e11半圓拱錨噴巷道0.01337.4011.719.50857.38338.505.6431.830.031.030.59采區(qū)中部車(chē)場(chǎng)e12梯形混凝土棚子巷道0.0199.5012.329.00729.00826.7013.78189.840.023.191.53軌道上山e13半圓拱錨噴巷道0.01367.4011.719.50857.38319.005.3228.270.040.990.56區(qū)段回風(fēng)平巷e14半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0263.7011.719.50857.38630.0010.50110.250.011.531.11聯(lián)絡(luò)巷e15半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0230.0011.719.50857.381466.7024.45597.560.013.922.57運(yùn)輸上山e16半圓拱錨噴巷道0.0120.0011.719.50857.38429.907.1751.340.000.100.75區(qū)段運(yùn)輸平巷e17半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.021620.6011.719.50857.381036.8017.28298.600.35105.751.82回風(fēng)石門(mén)e18半圓拱錨噴巷道0.01174.9014.2814.282911.953614.2060.243628.460.0121.784.22采煤工作面e19掩護(hù)式支架工作面0.02247.0017.8017.105000.211036.8017.28298.600.025.781.01區(qū)段回風(fēng)平巷e20半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.021620.6011.719.50857.381036.8017.28298.600.35105.751.82采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)e21梯形混凝土棚子巷道0.0129.6012.329.00729.0090.001.502.250.010.010.17回風(fēng)斜巷e22梯形混凝土棚子巷道0.0242.4012.329.00729.00229.003.8214.570.020.230.42區(qū)段回風(fēng)平巷e23半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0247.6011.719.50857.381276.8021.28452.840.014.712.24區(qū)段運(yùn)輸平巷e24半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0280.7011.719.50857.38668.4011.14124.100.022.191.17運(yùn)輸上山e25半圓拱錨噴巷道0.01352.5011.719.50857.38150.002.506.250.030.210.26聯(lián)絡(luò)巷e26半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0230.0011.719.50857.38150.002.506.250.010.040.26區(qū)段運(yùn)輸平巷e27半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.021534.6011.719.50857.38518.408.6474.650.3425.030.91開(kāi)切眼e28掩護(hù)式支架工作面0.02247.0012.2117.105000.21518.408.6474.650.010.990.51回風(fēng)上山e29半圓拱錨噴巷道0.01350.6014.2814.282911.95150.002.506.250.010.080.18區(qū)段回風(fēng)平巷e30半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.021534.6011.719.50857.38518.408.6474.650.3425.030.91回風(fēng)上山e31半圓拱錨噴巷道0.01700.3014.3614.282911.952024.2033.741138.160.0227.512.36區(qū)段運(yùn)輸平巷e32半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.02332.9011.719.50857.38455.007.5857.510.074.180.80掘進(jìn)面e33半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.02332.4011.719.50857.38455.007.5857.510.074.180.80區(qū)段回風(fēng)平巷e34半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.02513.4011.719.50857.38150.002.5000.26回風(fēng)上山e35半圓拱錨噴巷道0.01350.6014.2814.282911.95150.002.506.250.010.080.18區(qū)段回風(fēng)平巷e36半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.02251.4011.719.50857.38455.007.5857.510.053.160.80行人進(jìn)風(fēng)斜巷e37梯形混凝土棚子巷道0.0142.5017.809.00729.00150.002.506.250.010.060.28采區(qū)變電所e38半圓拱料石砌碹巷道0.0130.0011.087.50421.8880.001.331.780.010.010.18區(qū)段回風(fēng)平巷e39半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.02212.9011.719.50857.38455.007.5857.510.052.680.80回風(fēng)上山e40半圓拱錨噴巷道0.0176.4014.2814.282911.953534.2058.903469.600.009.104.12回風(fēng)大巷e41半圓拱錨噴巷道0.012998.6014.2814.282911.953614.2060.243628.460.10373.494.22運(yùn)輸上山e42半圓拱錨噴巷道0.01340.0011.719.50857.38843.5014.06197.640.036.421.48軌道上山e43半圓拱錨噴巷道0.01183.2011.719.50857.382770.7046.182132.440.0237.354.86副井繞道e44半圓拱錨噴巷道0.01205.3014.2814.282911.953000.7050.012501.170.0117.633.50聯(lián)絡(luò)巷e45半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0220.0011.719.50857.38150.002.506.250.000.030.26火藥庫(kù)繞道e46半圓拱料石砌碹巷道0.01193.4011.087.50421.8880.001.331.780.040.070.18運(yùn)輸石門(mén)e47半圓拱錨噴巷道0.01280.0014.2814.282911.95693.5011.56133.600.011.280.81軌道運(yùn)輸石門(mén)e48半圓拱錨噴巷道0.01187.914.2814.282911.953000.7050.012501.170.0116.13.50火藥庫(kù)e49半圓拱料石砌碹巷道0.0127.0011.087.50421.8880.001.331.780.010.010.18火藥庫(kù)繞道e50半圓拱料石砌碹巷道0.0194.5011.087.50421.8880.001.331.780.020.040.18回風(fēng)石門(mén)e51半圓拱錨噴巷道0.0123.0014.2814.282911.953694.2061.573790.860.002.994.31聯(lián)絡(luò)巷e52半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0230.0011.719.50857.38150.002.506.250.010.040.26主井e53圓形混凝土巷道0.01600.0018.8428.2622569.22693.5011.56133.600.000.470.41副井e54圓形混凝土巷道0.01600.0018.8428.2622569.223000.7050.012501.170.008.771.77回風(fēng)井e55圓形混凝土巷道0.01560.0015.7019.677610.503614.2060.243628.460.0129.343.065.6.2容易時(shí)期風(fēng)量分配表5-3容易時(shí)期風(fēng)量分配表Table5-3Classificationofmineventilationdifficultylevel巷道

名稱(chēng)分支支護(hù)形式及特征αLUSS3QQ/minQ2RHV軌道大巷e1半圓拱錨噴巷道0.01526.5014.2814.282911.952658.4044.311963.080.0235.483.10運(yùn)輸大巷e2半圓拱錨噴巷道0.01620.4014.2814.282911.95500.808.3569.670.041.480.58軌道大巷e3半圓拱錨噴巷道0.01678.4014.2814.282911.952508.4041.811747.800.0240.702.93運(yùn)輸大巷e4半圓拱錨噴巷道0.01600.2014.2814.282911.95650.8010.85117.650.032.420.76軌道上山e5半圓拱錨噴巷道0.0147.6011.719.50857.382508.4041.811747.800.007.954.40軌道上山e6半圓拱錨噴巷道0.01268.2011.719.50857.381385.0023.08532.840.0313.662.43行人進(jìn)風(fēng)斜巷e7梯形混凝土棚子巷道0.0133.2011.719.50857.38150.002.506.250.000.030.26區(qū)段運(yùn)輸平巷e8半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.02152.2011.719.50857.38455.007.5857.510.031.910.80區(qū)段運(yùn)輸平巷e9半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.021642.5011.719.50857.38518.408.6474.650.3626.790.91中部車(chē)場(chǎng)e10梯形混凝土棚子巷道0.0199.5012.329.00729.00429.007.1551.120.020.860.79軌道上山e11半圓拱錨噴巷道0.0125.5011.719.50857.38956.0015.93253.870.000.621.68行人進(jìn)風(fēng)斜巷e12梯形混凝土棚子巷道0.0130.6012.329.00729.00257.004.2818.350.010.090.48軌道上山e13半圓拱錨噴巷道0.01652.3011.719.50857.38699.0011.65135.720.068.461.23區(qū)段運(yùn)輸平巷e14半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0263.7011.719.50857.38107.001.783.180.010.040.19聯(lián)絡(luò)巷e15半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0241.4011.719.50857.38536.008.9379.800.010.720.94軌道上山e16半圓拱錨噴巷道0.01884.7011.719.50857.38619.0010.32106.430.089.001.09運(yùn)輸上山e17半圓拱錨噴巷道0.01153.2011.719.50857.38650.8010.85117.650.011.721.14運(yùn)輸上山e18半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.021611.1011.719.50857.38150.002.506.250.352.200.26區(qū)段運(yùn)輸平巷e19半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0242.5011.719.50857.381036.8017.28298.600.012.771.82采區(qū)上部車(chē)場(chǎng)e20梯形混凝土棚子巷道0.0129.6012.329.00729.0090.001.502.250.010.010.17采區(qū)變電所e21半圓拱料石砌碹巷道0.0130.0011.087.50421.8880.001.331.780.010.010.18開(kāi)切眼e22掩護(hù)式支架工作面0.02308.0017.8017.105000.21518.408.6474.650.021.800.51聯(lián)絡(luò)巷e23半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0264.5011.719.50857.38150.002.506.250.010.090.26區(qū)段回風(fēng)平巷e24半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.02365.0011.719.50857.38150.002.506.250.080.500.26采煤工作面e25掩護(hù)式支架工作面0.02308.0017.8017.105000.211036.8017.28298.600.027.201.01區(qū)段回風(fēng)平巷e26半圓拱錨噴巷道0.0147.6011.719.50857.38240.004.0016.000.000.070.42回風(fēng)斜巷e27梯形混凝土棚子巷道0.0142.4012.329.00729.00529.008.8277.730.010.560.98區(qū)段運(yùn)輸平巷e28半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.02115.3011.719.50857.38455.007.5857.510.031.450.80區(qū)段回風(fēng)平巷e29半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.021556.7011.719.50857.381036.8017.28298.600.34101.581.82回風(fēng)上山e30半圓拱錨噴巷道0.01905.1014.2814.282911.95769.0012.82164.270.035.100.90回風(fēng)上山e31半圓拱錨噴巷道0.01236.6014.2814.282911.95849.0014.15200.220.011.630.99回風(fēng)上山e32半圓拱錨噴巷道0.01363.3014.2814.282911.952035.8033.931151.240.0114.362.38區(qū)段回風(fēng)平巷e33半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.021550.2011.719.50857.38518.408.6474.650.3425.290.91回風(fēng)上山e34半圓拱錨噴巷道0.01430.6014.2814.282911.952554.2042.571812.200.0126.792.98回風(fēng)大巷e35半圓拱錨噴巷道0.01828.6014.2814.282911.953159.2052.652772.370.0378.863.69回風(fēng)石門(mén)e36半圓拱錨噴巷道0.01174.9014.2814.282911.953159.2052.652772.370.0116.653.69火藥庫(kù)繞道e37半圓拱料石砌碹巷道0.01193.4011.087.50421.8880.001.331.780.040.070.18火藥庫(kù)e38半圓拱料石砌碹巷道0.0127.0011.087.50421.8880.001.331.780.010.010.18火藥庫(kù)繞道e39半圓拱料石砌碹巷道0.0194.5011.087.50421.8880.001.331.780.020.040.18軌道運(yùn)輸石門(mén)e40半圓拱錨噴巷道0.01147.7014.2814.282911.952658.4044.311963.080.019.963.10運(yùn)輸石門(mén)e41半圓拱錨噴巷道0.01280.0014.2814.282911.95500.808.3569.670.010.670.58副井繞道e42半圓拱錨噴巷道0.01205.3014.2814.282911.952738.4045.642083.010.0114.693.20運(yùn)輸上山e43半圓拱錨噴巷道0.01132.7011.719.50857.38650.8010.85117.650.011.491.14聯(lián)絡(luò)巷e44半圓拱形金屬錨桿支護(hù)0.0230.0011.719.50857.38150.002.506.250.010.040.26回風(fēng)石門(mén)e45半圓拱錨噴巷道0.0123.0014.2814.282911.953239.2053.992914.560.002.313.78副井e46圓形混凝土巷道0.01600.0018.8428.2622569.222738.4045.642083.010.007.301.62主井e47圓形混凝土巷道0.01600.0018.8428.2622569.22500.808.3569.670.000.240.30回風(fēng)井e48圓形混凝土巷道0.01560.0015.7019.677610.503239.2053.992914.560.0123.572.745.7采區(qū)通風(fēng)阻力計(jì)算通風(fēng)困難時(shí)期通風(fēng)路線即工作面路線是：e54-e44-e48-e1-e4-e43-e5-e7-e8-e12-e15-e17-e19-e20-e23-e31-e40-e41-e18-e51-e55計(jì)算得：沿著通風(fēng)的最大阻力路線，將各帶區(qū)的摩擦阻力累加起來(lái)，并考慮適當(dāng)?shù)木植孔枇ο禂?shù)，即可算出通風(fēng)的井巷通風(fēng)總阻力。通風(fēng)的局部阻力按摩擦阻力的15%計(jì)算：（5-16）通風(fēng)容易時(shí)期通風(fēng)路線即工作面路線是：e46-e42-e40-e1-e3-e5-e6-e10-e15-e19-e25-e29-e32-e34-e35-e36-e45-e48計(jì)算得：沿著通風(fēng)的最大阻力路線，將各帶區(qū)的摩擦阻力累加起來(lái)，并考慮適當(dāng)?shù)木植孔枇ο禂?shù)，即可算出通風(fēng)的井巷通風(fēng)總阻力。通風(fēng)的局部阻力按摩擦阻力的15%計(jì)算：（5-17）風(fēng)阻計(jì)算公式：（5-18）式中：R—礦井總風(fēng)阻，Ns2/m8；H—礦井總阻力，pa；Q—礦井總風(fēng)量，m3/min。1）困難時(shí)期總風(fēng)阻2）容易時(shí)期總風(fēng)阻5.8等積孔等極孔用來(lái)衡量礦井通風(fēng)的難易程度，計(jì)算公式如下：（5-19）式中：A—等積孔，m2；Q—礦井總需風(fēng)量，m3/s；h—風(fēng)壓，pa。困難時(shí)期容易時(shí)期表5-4礦井通風(fēng)難易程度分級(jí)Table5-4Classificationofmineventilationdifficultylevel礦井通風(fēng)難易程度礦井總風(fēng)阻Rm/Ns2m4等積孔A/m2容易<0.355>2中等0.355~1.4201~2困難>1.420<1根據(jù)表5-8-3對(duì)照，礦井在通風(fēng)困難時(shí)期和通風(fēng)容易時(shí)期均屬于通風(fēng)容易。5.9礦井主要風(fēng)機(jī)選型5.9.1礦井通風(fēng)設(shè)備要求1）根據(jù)規(guī)程要求，每個(gè)礦井在購(gòu)置通風(fēng)機(jī)時(shí)應(yīng)購(gòu)置兩臺(tái)相同的、符合標(biāo)準(zhǔn)的通風(fēng)機(jī)，一臺(tái)用于正常使用，另一臺(tái)用于備用。同時(shí)能夠滿(mǎn)足第一水平各時(shí)期的工況點(diǎn)變化，保證期長(zhǎng)期高效的運(yùn)行。安裝方面，變電所直接連接風(fēng)機(jī)，這條電路不可被分?jǐn)?。風(fēng)機(jī)的基座需要牢固的安裝在穩(wěn)定的底層上，避免受到采動(dòng)的影響。5.9.2礦井的自然風(fēng)壓礦井的自然風(fēng)壓是因礦井進(jìn)回風(fēng)側(cè)空氣的溫度差異和礦井深度不同而產(chǎn)生的，大氣產(chǎn)生壓差，推動(dòng)空氣流動(dòng)，對(duì)礦井主扇的工況點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生一定的影響，所以本設(shè)計(jì)中需要計(jì)算自然風(fēng)壓，推算其對(duì)風(fēng)機(jī)的影響。計(jì)算如下：（5-20）式中：—自然風(fēng)壓，；—礦井最高點(diǎn)至最低水平間的距離，m；—重力加速度，；、—分別代表井巷中進(jìn)風(fēng)井、回風(fēng)井中的空氣密度，。冬季時(shí)，自然空氣的溫度較低，空氣密度隨溫度降低而降低，進(jìn)入礦井的氣流平均密度大于回風(fēng)空氣柱的平均密度，自然風(fēng)壓會(huì)分?jǐn)傄恍┩L(fēng)機(jī)風(fēng)壓，通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓可適當(dāng)降低；夏季時(shí)，自然空氣的溫度較高，空氣密度隨溫度升高而增大，進(jìn)入礦井的氣流其平均密度小于回風(fēng)側(cè)空氣柱的平均密度，自然風(fēng)壓其反作用，會(huì)使通風(fēng)機(jī)所需風(fēng)壓增大。冬季時(shí)，進(jìn)風(fēng)井井筒空氣平均密度為1.23kg/m3，出風(fēng)井井筒空氣平均密度為1.20kg/m3；夏季時(shí)，進(jìn)風(fēng)井井筒空氣平均密度為1.18kg/m3，出風(fēng)井井筒空氣平均密度為1.22kg/m3。冬季時(shí)為：夏季時(shí)為：5.9.3通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓考慮到礦井自然風(fēng)壓幫助主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的作用，對(duì)于抽出式主要通風(fēng)機(jī)，在通風(fēng)容易時(shí)期的靜風(fēng)壓為：（5-21）式中：—通風(fēng)容易時(shí)期礦井通風(fēng)總阻力，Pa；—通風(fēng)容易時(shí)期幫助主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的礦井自然風(fēng)壓Pa。—風(fēng)機(jī)自身阻力，設(shè)計(jì)取100pa。為了使所選用的主要通風(fēng)機(jī)在通風(fēng)困難時(shí)的風(fēng)壓夠用，需要考慮到礦井自然風(fēng)壓反對(duì)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的作用，對(duì)于抽出式主要通風(fēng)機(jī)，在通風(fēng)困難時(shí)期的靜風(fēng)壓為：（5-22）式中：—通風(fēng)困難時(shí)期礦井通風(fēng)總阻力，Pa；—通風(fēng)困難時(shí)期反對(duì)主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的礦井自然風(fēng)壓Pa?！L(fēng)機(jī)自身阻力，設(shè)計(jì)取100pa。5.9.4通風(fēng)機(jī)風(fēng)量因有外部漏風(fēng)（指在防爆門(mén)和主扇周?chē)穆╋L(fēng)），通過(guò)主扇的風(fēng)量必大于通過(guò)總出風(fēng)井的礦井總風(fēng)量Q，對(duì)于抽出式主扇，用下式計(jì)算：（5-23）式中：—通風(fēng)機(jī)工作出風(fēng)量，m/s；—抽出式通風(fēng)礦井的外部漏風(fēng)系數(shù)，抽出式出風(fēng)井無(wú)提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，取1.05；有提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)，取1.10；—風(fēng)井需風(fēng)量，取3694.2m/min。5.9.5通風(fēng)機(jī)總風(fēng)阻（5-24）式中：—風(fēng)機(jī)總風(fēng)阻，Ns/m；—風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa；—風(fēng)井風(fēng)量，m/s。通風(fēng)困難時(shí)期：通風(fēng)容易時(shí)期：5.9.6主要通風(fēng)機(jī)的選擇通過(guò)對(duì)FBCDZ-6-No17A風(fēng)機(jī)特性曲線圖的觀察比對(duì)，此風(fēng)機(jī)滿(mǎn)足要求，配備兩臺(tái)FBCDZ-6-No17A風(fēng)機(jī)。具體數(shù)值可見(jiàn)圖5-9-1通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)特性曲線圖。圖5-9-1通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)特性曲線Fig.5-9-1characteristiccurveofoperatingpointoffan表5-5主通風(fēng)機(jī)工況點(diǎn)特征表Table5-5characteristictableofworkingpointofmainventilator時(shí)期葉片安裝角度風(fēng)量m3/s（實(shí)際）風(fēng)壓pa（實(shí)際）輸入功率kw效率困難35°64.651668.24118.5683%容易25°56.69329.5246.3670%5.9.7電動(dòng)機(jī)的選擇1）輸入功率通風(fēng)機(jī)的輸入功率按通風(fēng)容易及困難時(shí)期，分別計(jì)算通風(fēng)機(jī)所需輸入功率Nmin、Nmax。（5-25）（5-26）式中：Nmin、Nmax—礦井通風(fēng)容易時(shí)期及困難時(shí)期電動(dòng)機(jī)輸入功率。2）電動(dòng)機(jī)的臺(tái)數(shù)及種類(lèi)Nmin<0.6Nmax，所以在兩個(gè)時(shí)期需要使用兩個(gè)功率的電動(dòng)機(jī)，容易時(shí)期和困難時(shí)期的輸入功率Nei分別用下式計(jì)算：（5-27）（5-28）式中：Ke—電動(dòng)機(jī)容量備用系數(shù)，Ke=1.1~1.2；—電動(dòng)機(jī)效率，取0.92~0.94；—傳動(dòng)效率，。選用電動(dòng)機(jī)型號(hào)TBVF-80/40YC和TBVF-120/40YC，功率分別為80kw和120kw，效率0.92。5.10礦井通風(fēng)費(fèi)用噸煤通風(fēng)成本是通風(fēng)設(shè)計(jì)和管理的重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，噸煤的通風(fēng)成本是通風(fēng)機(jī)年耗電費(fèi)及井下輔助通風(fēng)機(jī)、局部通風(fēng)機(jī)電費(fèi)之和除年產(chǎn)量，計(jì)算公式如下：（5-29）選擇兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)時(shí)，計(jì)算公式為：（5-30）式中：N1、N2—一年內(nèi)最大和最小的主扇輸入功率；E—主要通風(fēng)機(jī)年耗電量；D—電價(jià)，元/kw·h，取0.74；T—礦井年產(chǎn)量，t；EA—局部通風(fēng)機(jī)和輔助通風(fēng)機(jī)的年耗電量，688192.8kw·h；—變壓器效率，取0.95；—電纜輸電效率，取決取電纜長(zhǎng)度和每米電纜耗電，在0.9~0.95范圍內(nèi)，取0.9?！魃入妱?dòng)機(jī)效率，0.92。本礦井在通風(fēng)容易和通風(fēng)困難時(shí)期各用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，電費(fèi)計(jì)算如下：通風(fēng)困難時(shí)期電費(fèi)：2）通風(fēng)困難時(shí)期到容易時(shí)期電費(fèi)：3）通風(fēng)容易時(shí)期電費(fèi)計(jì)算：

6噴霧降塵設(shè)計(jì)6.1概述隨著我國(guó)煤炭事業(yè)的快速發(fā)展，煤塵作為一種礦井災(zāi)害對(duì)礦井工人的安全和健康產(chǎn)生了嚴(yán)重的威脅。同時(shí)，長(zhǎng)期從事采掘和粉塵作業(yè)環(huán)境的職工容易患職業(yè)病——塵肺?。辉诓?、掘等粉塵作業(yè)環(huán)境中，若礦塵在空間達(dá)到較高的濃度，影響視野，操作時(shí)容易造成人身事故。若礦井中粉塵濃度在爆炸極限范圍內(nèi)容易引起煤塵爆炸，爆炸產(chǎn)生的沖擊波還有可能引起二次爆炸，產(chǎn)生有毒有害氣體，釋放大量能量造成大程度的破壞和焚燒及環(huán)境污染。因此，降低煤礦粉塵濃度是十分重要的，例如礦井防塵的八字方針等，同時(shí)要堅(jiān)持預(yù)防為主、源頭治理，同時(shí)開(kāi)展煤礦除塵技術(shù)的研究，對(duì)遏制礦塵危害，保障礦井安全生產(chǎn)具有十分重要的意義。6.2我國(guó)煤礦防塵現(xiàn)狀近年來(lái)，我國(guó)越來(lái)越重視煤礦防塵工作，同時(shí)也取得了不錯(cuò)的進(jìn)展。目前國(guó)內(nèi)的防塵、降塵的方法主要有減塵技術(shù)、降塵技術(shù)、排塵措施、捕塵措施和個(gè)體防護(hù)。主要通過(guò)綜合運(yùn)用注水、通風(fēng)等方式來(lái)達(dá)到防塵降塵的目的。6.3水源及其供水系統(tǒng)6.3.1礦井灑水的水質(zhì)要求井下消防、灑水及一般設(shè)備用水標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表6-1。表6-1井下消防灑水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)Table.6-1Waterqualitystandardforundergroundfireandsprinkler序號(hào)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)1懸浮物含量不超過(guò)30mg/L2懸浮物粒度不大于0.3mm3pH值6-94大腸菌群不超過(guò)3個(gè)/L1）滾筒采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)等噴霧用水的水質(zhì)除符合表中的規(guī)定外，其碳酸鹽硬度應(yīng)不超過(guò)3mmol/L（相當(dāng)于16.8德國(guó)度）。2）高壓噴霧用水同國(guó)家生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)。3）特殊設(shè)備用水按設(shè)備廠家提供的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。6.3.2供水水源選擇礦井可供選擇的供水水源有很多，包括地表水、礦井水和工業(yè)或生活用水等。應(yīng)根據(jù)礦井具體條件，本著有效利用水資源，降低用水成本，節(jié)約用水，循環(huán)利用，保護(hù)環(huán)境等原則，合理選取供水水源。（井下水源多的話(huà)就用井下水，井下水不夠用井上水），車(chē)集礦選擇水倉(cāng)為水源。6.3.3利用井下水為水源的動(dòng)壓供水1）用井下排水泵或設(shè)專(zhuān)用水泵，將井底水倉(cāng)或集水池的水（不經(jīng)地面）直接送至井下各用水地點(diǎn)的動(dòng)壓供水系統(tǒng)。如圖6-1所示。圖6-1動(dòng)壓供水Figure.6-1Dynamicpressurewatersupply該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：供水管路短。缺點(diǎn)是水泵效率低，水質(zhì)難保證，已少有采用。2）將井下水灌入專(zhuān)用水車(chē)，利用壓縮空氣將水壓送到各灑水地點(diǎn)，如圖6-2所示。該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：靈活方便，但貯水量有限，通常只供鑿巖機(jī)濕式鑿巖用水。目前大多數(shù)動(dòng)壓注水采用專(zhuān)用水車(chē)和專(zhuān)用注水泵的方法。當(dāng)然，也可以不設(shè)專(zhuān)用水車(chē)，而是通過(guò)使用加壓注水泵連接供水管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)壓供水。 圖6-2水箱控制注水管；2-供水管；3-壓風(fēng)管；4-專(zhuān)用水車(chē)Figure.6-2Watertankcontrol1-water