第一章礦井概括1.1礦區(qū)概述1.1.1地理位置察哈素井田位于東勝煤田的南部，屬于東勝煤田新街礦區(qū)，行政區(qū)域隸屬于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍勒旗烏蘭木倫鎮(zhèn)和札薩克鎮(zhèn)管轄，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)109°49′33″—110°01′59″，北緯39°13′38″—39°23′05″。察哈素礦井主井工業(yè)場地距布連鄉(xiāng)約1.5km。1.1.2交通情況公路：井田中心距伊金霍洛旗(阿鎮(zhèn))約35km，距東勝區(qū)70km。南北有包頭至茂名的210高速及其輔道從井田西部11km處穿過，北部東西方向的109高速及其輔道距本區(qū)40km，各旗鎮(zhèn)之間公路網(wǎng)發(fā)達(dá)。區(qū)內(nèi)有小霍洛至大柳塔的柏油公路穿過。本區(qū)距成吉思汗陵12Km，區(qū)內(nèi)北側(cè)有成陵至上灣的柏油公路通過。鐵路：正在建設(shè)的包西（包頭—西安）鐵路，南北向從井田西部邊界穿過，將于2010年竣工，在井田西部設(shè)有新街車站；新街車站作為未來礦井鐵路接軌點(diǎn)，鐵路運(yùn)輸十分方便，向北可直抵包頭，向南可至天津黃驊港?？傊緟^(qū)交通運(yùn)輸十分便捷。見圖1-1圖1-1察哈素煤礦位置圖1.1.3地形地貌本區(qū)位于鄂爾多斯高原之東部。區(qū)內(nèi)呈西北高，東南低的斜坡狀地形，勘探區(qū)屬高原侵蝕性低中山地貌特征，大部分地區(qū)為低矮山丘，靠近西側(cè)、北側(cè)，由于受毛烏素沙漠的影響，地面多被風(fēng)積砂覆蓋，形成典型的堆積型地貌，植被稀疏，地形較復(fù)雜。1.1.4河流區(qū)內(nèi)水系不太發(fā)育，亦無湖泊，只在阿滾溝上游有一小水庫；區(qū)內(nèi)主要溝谷中見有基巖滲出水的溪流，在旱季干涸，在雨季略有增加?？拷緟^(qū)的西南側(cè)有丁當(dāng)廟河、哈拉木河等，為季節(jié)性河流，流向自北、北西向南匯入紅堿淖。其水量受大氣降水控制，夏秋大，冬春小。1.1.5礦區(qū)氣候區(qū)內(nèi)氣候特征屬于半干旱的溫帶高原大陸性氣候，太陽輻射強(qiáng)烈，日照較豐富，干燥少雨，風(fēng)大沙多，無霜期短，冬季漫長寒冷，夏季炎熱而短暫，春季回暖升溫快，秋季氣溫下降顯著。1.2區(qū)域地質(zhì)1.2.1區(qū)域地層?xùn)|勝煤田地層劃分屬于華北地層區(qū)鄂爾多斯分區(qū)，具體位置處于高頭窯小區(qū)、烏審旗小區(qū)和準(zhǔn)格爾-臨縣小區(qū)的交界地帶。本區(qū)處于準(zhǔn)格爾旗-臨縣小區(qū)的西北部如圖1-2。圖1-2勘查區(qū)地層區(qū)劃位置示意圖1.2.2區(qū)域構(gòu)造東勝煤田大地構(gòu)造分區(qū)屬于華北地臺(tái)鄂爾多斯臺(tái)向斜東勝隆起區(qū)。具體位置處于東勝隆起區(qū)中東部如圖1-3。圖1-3勘查區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖東勝煤田基本構(gòu)造形態(tài)為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造，巖層傾角一般為1-3°，褶皺斷層不發(fā)育，但局部有小的波狀起伏，無巖漿巖侵入，屬構(gòu)造簡單型煤田。1.3井田地質(zhì)1.3.1地層本區(qū)位于東勝煤田南緣的中深部區(qū)，據(jù)地質(zhì)填圖及鉆探成果對(duì)比分析，區(qū)內(nèi)地層由老至新發(fā)育有：三疊系上統(tǒng)延長組（T3y）、侏羅系中下統(tǒng)延安組（J1-2y）、侏羅系中統(tǒng)直羅組（J2z）、白堊系下統(tǒng)志丹群（K1zh）、第四系（Q）。1.3.2井田構(gòu)造井田位于東勝煤田的中西部,其構(gòu)造形態(tài)與區(qū)域含煤地層構(gòu)造形態(tài)一致,總體為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造,傾向230-260°,傾角一般1-3°,地層產(chǎn)狀沿走向及傾向均有一定變化，但變化不大。沿走向發(fā)育有寬緩的波狀起伏，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)褶皺構(gòu)造，亦無巖漿巖侵入。井田內(nèi)的斷層延展長度不大，斷距均小于或等于10m，構(gòu)造屬簡單類型。1.4煤層1.4.1含煤性井田內(nèi)含煤地層為侏羅系中統(tǒng)延安組（J1-2y），含有2、3、4、5、6五個(gè)煤組，含煤地層總厚度為200.46-307.32m，平均244.94m。區(qū)內(nèi)共含煤20層，煤層總厚9.26-21.90m，平均17.19m，含煤系數(shù)7.0%，其中含可采煤層11層，可采煤層厚度為8.28-19.90m，平均14.63m，可采含煤系數(shù)6.0%。1.4.2可采煤層井田內(nèi)共有10層煤可采。3-1、6-2上為全區(qū)可采煤層；2-2上、4-1、5-1、5-2四層為大部可采煤層；2-1上、6-1中、6-2中、6-2下四層為局部可采煤層；所利用的94個(gè)鉆孔，除9-1號(hào)鉆孔未見6煤組之外，其它煤層層位均穿過，其2煤組特征見表1-1。表1-1可采煤層特征一覽表煤組煤層號(hào)煤層厚度（m）可采厚度（m）層間距（m）可采程度對(duì)比可靠程度穩(wěn)定程度頂?shù)装鍘r性最小值-最大值平均值（點(diǎn)數(shù)）最小值-最大值平均值（點(diǎn)數(shù)）最小值-最大值平均值（點(diǎn)數(shù)）頂板巖性底板巖性2煤組2-1上3.40－3.603.5(10)3.4－3.603.5(8)局部可采可靠不穩(wěn)定砂質(zhì)泥巖、泥巖砂質(zhì)泥巖、泥巖19.05－25.5021.99(9)2-2上0.20－4.762.61(65)0.90－4.762.68(60)大部可采可靠較穩(wěn)定砂質(zhì)泥巖、泥巖砂質(zhì)泥巖、泥巖24.75－45.1037.74(64)13.80－32.9020.19(93)現(xiàn)就區(qū)內(nèi)2煤組發(fā)育情況由上而下分述如下：2-1上煤層為井田內(nèi)的次要可采煤層之一。煤層位于延安組第三巖段的上部。煤層厚度2.8-3.80m，平均厚度3.4m?？刹擅簩雍穸?,0-3.7m，平均厚度3.5m，煤層結(jié)構(gòu)一般不含夾矸。屬于對(duì)比可靠，局部可采的不穩(wěn)定煤層?？刹擅娣e13.71km2，可采范圍在井田西北角。在井田東部有3個(gè)可采點(diǎn)，因可采面積小于0.5km2，未計(jì)算資源量。煤層頂板巖性為砂質(zhì)泥巖、泥巖；底板巖性以砂質(zhì)泥巖為主，局部為泥巖。與下伏2-2上煤層間距19.05-26.50m,平均21.99m，變化較大。見2-1上煤層厚度等值線圖1-5。圖1-52-1上煤層厚度等值線圖1.5水文地質(zhì)本井田位于東勝煤田南部，區(qū)域性地表分水嶺“東勝梁”之南側(cè)。全區(qū)地形總體上為西北高而東南低。海拔最高點(diǎn)位于井田西北部，海拔標(biāo)高1451.8m；最低點(diǎn)位于井田東南部的爾林兔溝內(nèi)，海拔標(biāo)高1225.93m，比高225.87m。井田內(nèi)地形相對(duì)高差較大，切割強(qiáng)烈，溝谷發(fā)育，具侵蝕、剝蝕高原強(qiáng)烈切割的低中山地貌特征。井田內(nèi)溝谷較為發(fā)育，東部有爾林兔溝、中部的阿滾溝及西南部的木獨(dú)十里溝等，呈北西—南東向展布。受區(qū)內(nèi)地形控制,各溝谷的水流方向均由西北向東南流出井田南界外后，向東南方向匯入烏蘭木倫河。勃牛川、烏蘭木倫河在區(qū)外的陜西省境內(nèi)匯成窟野河，最終注入黃河。上述各溝谷均無常年地表逕流，只有在暴雨和大雨突發(fā)時(shí)可形成短暫的洪流。

第二章井田境界和儲(chǔ)量2.1井田境界2.1.1井田邊界（1）劃定礦區(qū)范圍在2011年，我國國土資源部對(duì)礦區(qū)井田范圍進(jìn)行了批復(fù)，劃分規(guī)定礦區(qū)范圍為探礦權(quán)范圍為扣除7座磚廠后的面積，劃分規(guī)定礦區(qū)范圍156.7798km2。劃定礦區(qū)范圍走向長15km，傾斜寬11km。。本設(shè)計(jì)井田境界總體規(guī)劃范圍擴(kuò)大區(qū)基本位于劃定范圍的西側(cè)至包西鐵路的三角區(qū)，面積40.8512km2，是本井田的后備區(qū)。2.2礦井儲(chǔ)量2.2.1地質(zhì)資源/儲(chǔ)量根據(jù)察哈素井田儲(chǔ)量資源勘探報(bào)告，劃定礦區(qū)范圍內(nèi)獲得探明的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量80358萬t，經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)儲(chǔ)量55265萬t，則礦井地質(zhì)資源/儲(chǔ)量為279978萬t。另有預(yù)測的資源量6252萬t。2.2.2礦井資源/儲(chǔ)量評(píng)價(jià)和分類本次設(shè)計(jì)可采煤層2-1,2-2上、4-1、5-1、5-2、6-2中為大部可采的較穩(wěn)定煤層，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1500萬t/a，第一水平700萬t/a，2-1上、2-1中、2-1下、2-2上、3-1、4-1上及4-1煤為礦井一水平共可服務(wù)72.6a，中厚煤層和厚煤層一起配合開采。各煤組礦井資源/儲(chǔ)量分類見表2-2表2-2各煤層資源/儲(chǔ)量評(píng)價(jià)表單位：t水平煤層地質(zhì)資源量合計(jì)331332333111b2M112S11小計(jì)122b2M222S22小計(jì)一水平2-11中965896582-1下128212822-2上551955195082508217086276873-13592435924181301813023265773194-1上120312034-151545154764276421804430840二水平5-133773377414941495264127905-235393539363636369465166405-2下101710176-1中249624966-2上2519525195148031480332946729446-2中1648164818031803262860796-2下59755975合計(jì)803568035655245552451443772799782.2.3礦井工業(yè)資源/儲(chǔ)量根據(jù)煤炭規(guī)范，察哈素礦井可信度數(shù)值取0.7~0.9。地質(zhì)構(gòu)造比較簡單、煤層賦存較穩(wěn)定的礦井，根據(jù)本礦井的構(gòu)造和各煤層賦存的情況，2-1上、2-1中、2-1下、4-1上、5-2下、6-1中、6-2下可取0.7的可信度系數(shù)。根據(jù)等高線和儲(chǔ)量計(jì)算圖,可計(jì)算該井田的地質(zhì)儲(chǔ)量：M=s.h.d式中：M—資源量ts—水平投影面積m2h—煤層厚度md—容重t/m3M=279978×106×(3.2×1.42+3.2×1.41+3.2×1.41)=379874.2萬t（4）礦井設(shè)計(jì)資源/儲(chǔ)量設(shè)計(jì)資源＝工業(yè)資源－永久煤柱損失本礦各種永久煤柱包括井田境界、鐵路煤柱煤柱、布連電廠500kv輸電線路等，全礦井各類永久煤柱留設(shè)共計(jì)14243.3萬t。=1\*GB3①井田邊界煤柱根據(jù)規(guī)定，留設(shè)井田邊界作為安全煤柱，煤柱寬度為50m，共留設(shè)3852.6萬t。=2\*GB3②村莊保護(hù)煤柱井田范圍內(nèi)居住人戶不多，故不設(shè)村莊保護(hù)煤柱。=3\*GB3③井田內(nèi)地面水系不是很發(fā)育，沒有其他各類地表水體，另外溝谷不發(fā)育，沒有常年地表水徑流，所以沖溝不需要留設(shè)煤柱。=4\*GB3④井田地質(zhì)條件簡單，無需留設(shè)斷層構(gòu)造煤柱。=5\*GB3⑤礦井鐵路專用線煤柱礦井鐵路專用線煤柱根據(jù)煤礦規(guī)程規(guī)定，對(duì)于工礦企業(yè)專用鐵路，在開采厚煤層時(shí)，埋深與分層采厚比大于60時(shí)，可以不留設(shè)煤柱。因此，本礦井鐵路專用線不需要留設(shè)煤柱。B、包西鐵路煤柱包西鐵路為國鐵，根據(jù)相關(guān)法律，在包西鐵路煤柱井田側(cè)留設(shè)1000m煤柱。由于包西鐵路大多處于后備區(qū)內(nèi)，后備區(qū)儲(chǔ)量不計(jì)入礦井資源中，只占井田的西北角，經(jīng)計(jì)算包西鐵路占?jí)汗I(yè)資源為1821.6萬t。=6\*GB3⑥500kv輸電線路保護(hù)煤柱布連電廠輸電線路兩回，線距按60m，為減少壓煤，沿大巷布置，線路保護(hù)煤柱可以與大巷保護(hù)煤柱大體重合。計(jì)算設(shè)計(jì)利用礦產(chǎn)資源為276102.1萬t。2.2.4礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量=1\*GB3①工業(yè)場地煤柱根據(jù)規(guī)程，留設(shè)建筑物煤柱，長度為16m。副井工業(yè)場地留設(shè)保護(hù)煤柱707.7萬t；工業(yè)場地的保護(hù)煤柱、井筒及電廠2473.8萬t；井中后期需要在北井田中心建設(shè)一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)井，為灣兔溝進(jìn)、回風(fēng)井（北風(fēng)井）；兩翼建設(shè)一個(gè)邊界回風(fēng)立井，為胡家壕風(fēng)井（西風(fēng)井），場地煤柱668.6萬t。合計(jì)工業(yè)場地煤柱3860.1萬t。=2\*GB3②主要井巷煤柱大巷兩側(cè)煤柱寬度留設(shè)50m，兩大巷留設(shè)40m距離。經(jīng)計(jì)算，井巷煤柱為4145.0萬t。=3\*GB3③礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量薄煤層采區(qū)回采率取0.85。（236102.1萬t-3860.1萬t-4146.0萬t)×0.85=193881.6萬t。經(jīng)計(jì)算全井田可采儲(chǔ)量為193881.6萬t

第三章礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.1礦井工作制度實(shí)行“三八”制的作業(yè)形式，兩班生產(chǎn),一班檢修，即早班生產(chǎn)1刀后檢修，中、夜班生產(chǎn)，年工作日276天。采用正規(guī)循環(huán)作業(yè)方式：即割煤、移架、推前溜、放煤和拉后部運(yùn)輸機(jī)為全過程，采煤機(jī)前滾筒割頂煤，后滾筒割底煤，端頭斜切進(jìn)刀，雙向割煤的循環(huán)方式。3.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限3.2.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力根據(jù)要求，本次設(shè)計(jì)為2煤層設(shè)計(jì)，所以所在的22采區(qū)生產(chǎn)能力為180萬t/a。3.2.2礦井服務(wù)年限礦井生產(chǎn)能力1000萬t/a計(jì)算，礦井服務(wù)年限為120.3a，其中第一水平服務(wù)年限70.3a。其中22采區(qū)生產(chǎn)能力為180萬t/a，服務(wù)年限為23.2a。儲(chǔ)量系數(shù)取1.4。

第四章井田開拓4.1井田開拓的基本問題4.1.1開拓方案的提出確定開拓方式的主要原則：（一）合理確定井筒形式、數(shù)目、配置與其位置；（二）合理確定開采水平數(shù)目和位置；（三）布置大巷及井底車場；（四）確定礦井開采程序，作好開采水平的接替；（五）礦井開拓延深及技術(shù)改造；（六）力求簡化生產(chǎn)系統(tǒng)，盡量減少井巷工程量；（七）提高機(jī)械化程度，提高效率；（八）投資少，工期短，見效快。4.1.2可能的開拓方案方案一：采用立井開拓，主副井，風(fēng)井皆為立井，將兩個(gè)風(fēng)井分別建在井田東北方向和東南方向，分別為22采區(qū)通風(fēng)，礦井大巷為南北布置。方案如下：本方案采用主立井-副立井開拓，方便煤炭運(yùn)輸，地勢平坦，場地內(nèi)布置主立井，副立井，副立井直徑6.5m，垂深390m，井口標(biāo)高+1350m，井底標(biāo)高為+960m，主立井井筒直徑5.5m，垂深390m，井口坐標(biāo)+1350m，井底標(biāo)高+960m，上述三個(gè)井筒均作安全出口。方案二主斜副立井開拓斜井提煤運(yùn)輸能力大，立井輔助運(yùn)輸能力大，為此提出主井采用斜井開拓，副井采用立井開拓。大巷布置在煤層中，沿底板掘進(jìn)，局部半煤巖及巖巷，回風(fēng)立井井筒，擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)。4.1.3綜合比較表4-1方案對(duì)比表優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案一立井井筒短，井筒提升速度快，運(yùn)輸能力大，通風(fēng)阻力較小。運(yùn)輸系統(tǒng)復(fù)雜，井巷工程量大，占用設(shè)備多，投資大。方案二掘進(jìn)技術(shù)和設(shè)備簡單，速度快，工期短，延伸便捷，費(fèi)用少，壓煤量少。井筒長，維護(hù)費(fèi)高，速度低，能力較低，風(fēng)阻大。煤柱損失：第一方案工業(yè)場地煤柱比第二方案煤柱高很多，第二方案井筒煤柱的煤層穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)也較簡單。安全出口：第一方案缺乏斜井行人出口，第二方案主斜井是理想的安全出口，膠帶輸送機(jī)增設(shè)安全裝置后，即可兼作升井乘人器。主井提升能力:第二方案為連續(xù)提升，增產(chǎn)潛力大，而且提升設(shè)備的維護(hù)量少，提升費(fèi)用低。4.1.4經(jīng)濟(jì)比較基建投資：井巷工程、井下運(yùn)輸設(shè)備、主井提升設(shè)備、地面鐵路投資，第一方案比第二方案初期省26.4萬元，后期省243萬元4.1.5最優(yōu)方案結(jié)合地質(zhì)條件、井田煤層條件以及開采條件，以合理經(jīng)濟(jì)開發(fā)該井田，合理集中高效生產(chǎn)，提高該礦井機(jī)械化程度，初期建井工程量小，建設(shè)工期短，投產(chǎn)時(shí)間短，生產(chǎn)環(huán)節(jié)簡單，以高效、安全、經(jīng)濟(jì)的原則，來選擇開拓方式。選擇方案二，采用主斜井、副立井，風(fēng)井也為立井，采用分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)，風(fēng)井布置在井田東部，大巷南北布置。大巷采用雙巷掘進(jìn)，井下主運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸方式，輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車運(yùn)輸方式。4.2井筒4.2.1確定井筒的數(shù)目及位置（一）井筒數(shù)目礦井初期移交生產(chǎn)時(shí)在主、副工業(yè)場地設(shè)3個(gè)井筒，副井工業(yè)場地設(shè)副立井和風(fēng)立井，主井工業(yè)場地設(shè)主斜井。中后期需要在北井田中心建設(shè)一對(duì)進(jìn)、回風(fēng)井；西翼建設(shè)一個(gè)邊界回風(fēng)立井。（二）井筒位置（1）主、副井：①兩側(cè)的產(chǎn)量應(yīng)該比較均衡②布置在沿傾向相對(duì)有利的位置③井筒穿過底層的位置合理④主立井與副立井間距應(yīng)不得小于30米⑤地面工業(yè)廣場的位置合理（2）風(fēng)井將兩個(gè)風(fēng)井分別建在井田東北方向和東南方向，分別為一二三采區(qū)和四五六采區(qū)通風(fēng)，采用分區(qū)對(duì)角式通風(fēng)方式。4.2.2井筒詳細(xì)參數(shù)

表4-2主井、副井、風(fēng)井井筒采用的支護(hù)方式和支護(hù)參數(shù)表井筒井筒支護(hù)支護(hù)深度（m）支護(hù)結(jié)構(gòu)支護(hù)參數(shù)壁厚（mm）砼強(qiáng)度等級(jí)主井（斜井）明槽段斜長0~40鋼筋混凝土450C30白堊系段（鋼筋砼砌喧段）斜長40991.408外層U型鋼+噴砼內(nèi)層鋼筋混凝土內(nèi)層：400外層：200內(nèi)層：C30外層：C20基巖段（素砼砌喧段）斜長991.408~1505.602外層噴砼內(nèi)層素混凝土內(nèi)層：450外層：50內(nèi)層：C30外層：C20基巖段（錨、網(wǎng)、噴砼段）1505602~1723.9錨、網(wǎng)、噴射混凝土150C20副井（立井）凍結(jié)段0~452.5雙層鋼筋混凝土內(nèi)層700~950外層：550內(nèi)層：C0~65外層：C40基巖段452.5-井底單層素混凝土650C30風(fēng)井（立井）凍結(jié)段0~387雙層鋼筋混凝土內(nèi)層：600~750外層：450內(nèi)層：C40~65外層：C40基巖段387~井底單層素混凝土500C304.3井底車場4.3.1井底車場形式井底車場采用無軌膠輪車輔助運(yùn)輸?shù)牧⒕总噲?，車場巷道采用半圓拱斷面，采用錨噴支護(hù)。副井的井底車場里布置了避難硐室、水倉、水泵房和中央變電所。主井的井底車場處布置了煤倉和箕斗裝載硐室。4.3.2避難硐室根據(jù)規(guī)定，需在井底附近及大巷中布置固定式避難硐室，設(shè)計(jì)在副立井井底附近布置一號(hào)永久避難硐室，按照容納100人設(shè)計(jì)。硐室采用自供氧式。避難硐室兩端各留出5m距離作為自身防護(hù)距離。因此避難硐室尺寸設(shè)計(jì)為長50m、寬5.0m、高3.5m。兩個(gè)永久避難硐室均設(shè)置直達(dá)地面的救援鉆孔，鉆孔直徑500mm。永久避難硐室的內(nèi)部分為緩沖區(qū)、避難區(qū)、救護(hù)區(qū)和衛(wèi)生區(qū)。緩沖區(qū)是為去除逃生人員進(jìn)入避難區(qū)時(shí)所帶入的有毒有害氣體而設(shè)立的；避難區(qū)是逃生人員進(jìn)入避難硐室后的主要活動(dòng)空間；救護(hù)區(qū)是對(duì)在逃生過程中受傷人員進(jìn)行緊急救助的區(qū)域，此區(qū)域備有常用的救護(hù)器材和藥品；衛(wèi)生區(qū)的設(shè)立是為了滿足逃生人員在避難硐室內(nèi)部生存的需求。4.3.3水倉礦井正常涌水量360m3/?，最大涌水量為468在設(shè)計(jì)水倉的容量時(shí)，要根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》里的有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)其尺寸和容量?！兑?guī)程》規(guī)定當(dāng)?shù)V井正常的涌水量不大于1000m3/?Q=8式中：Q——主要水倉的必需得有效容量，m3Q0——礦井的正常涌水量，3608——代表8小時(shí)，h。經(jīng)計(jì)算可得礦井井底車場處的水倉有效容量應(yīng)為2880m34.3.4煤倉井底煤倉采用圓柱形垂直煤倉，一側(cè)要配設(shè)人行通道，其寬度要保證有1m左右，在煤倉和行人樓梯間的倉壁上要有檢查孔以檢查煤的堵塞或煤倉磨損的現(xiàn)象。煤倉容量根據(jù)以下公式確定Q式中：Q?——1.15——礦井生產(chǎn)不均勻系數(shù)；1.2——提升能力富裕系數(shù)；16——每日提升時(shí)間；Qd——經(jīng)計(jì)算，井底煤倉的容量為300t。4.4主要開拓巷道4.4.1運(yùn)輸大巷膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸大巷凈寬5.3m，凈高3.5m，矩形斷面，凈斷面18.55m2，掘進(jìn)斷面19.8m2，采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，采用錨索加強(qiáng)。4.4.2輔助運(yùn)輸大巷輔助運(yùn)輸大巷凈寬5.5m，凈高3.7m，矩形斷面，凈斷面20.35m2，掘進(jìn)斷面23.4m2，采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，采用錨索加強(qiáng)。4.4.3回風(fēng)大巷回風(fēng)大巷凈寬5.4m，凈高3.8m，矩形斷面，凈斷面20.52m2，掘進(jìn)斷面21.84m2，采用錨梁網(wǎng)支護(hù)，采用錨索加強(qiáng)。4.5生產(chǎn)系統(tǒng)綜述生產(chǎn)系統(tǒng)：工作面采出的煤經(jīng)過順槽運(yùn)，經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)至膠帶運(yùn)輸大巷，卸載到井底煤倉，有主井提升至地面。輔運(yùn)系統(tǒng)：井下所需材料經(jīng)副井運(yùn)輸至井底，再由無軌膠輪車經(jīng)輔助運(yùn)輸大巷運(yùn)至輔運(yùn)上山，經(jīng)順槽將材料運(yùn)至工作面。通風(fēng)系統(tǒng)：新鮮風(fēng)流由主副井進(jìn)風(fēng)，經(jīng)運(yùn)輸大巷、輔運(yùn)大巷，風(fēng)流通過運(yùn)輸順槽、輔運(yùn)順槽沖洗工作面，最后通過回風(fēng)順槽，從回風(fēng)井回風(fēng)，以解決主井作為回風(fēng)井漏風(fēng)問題和安全出口問題。

第五章準(zhǔn)備方式——采區(qū)巷道布置5.1煤層的地質(zhì)特征5.1.1采區(qū)煤層特征本采區(qū)所采煤層為2-1煤層，其煤層特征表見表5-1表5-12-1煤層特征表煤組煤層號(hào)煤層厚度（m）可采厚度（m）層間距（m）結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度對(duì)比可靠程度穩(wěn)定程度可采程度最小-最大值平均值（點(diǎn)數(shù)）最小-最大值平均值（點(diǎn)數(shù)）最小-最大值平均值（點(diǎn)數(shù)）2煤組2-1上0.20－4.852.55（55）0.80－4.852.97（46）簡單可靠不穩(wěn)定局部可采1.65－18.306.32（52）2-1中0.25－3.251.57（97）0.80－3.251.91（72）較簡單可靠不穩(wěn)定局部可采0.84－5.701.88（34）2-1下0.33－2.200.93（35）0.80－2.201.07（27）簡單可靠不穩(wěn)定局部可采根據(jù)安監(jiān)總煤裝〔2011〕162號(hào)文要求執(zhí)行的《煤礦瓦斯等級(jí)鑒定暫行辦法》第十條，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為0.18m3/t，小于或等于10m3/t，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量為3.74m3/min，小于或等于40m3/min；礦井6個(gè)掘進(jìn)頭的絕對(duì)瓦斯涌出量為0.37m3/min，各掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量均小于或等于3m3/min；礦井2101工作面瓦斯涌出量0.19m3/min，3101工作面瓦斯涌出量0.39m3/min，均小于5m3/min。本礦井為瓦斯礦井。5.1.2地質(zhì)構(gòu)造及頂?shù)装逄匦跃镂挥跂|勝煤田的中西部，其構(gòu)造形態(tài)與區(qū)域含煤地層構(gòu)造形態(tài)一致，總體為一向南西傾斜的單斜構(gòu)造，傾向230～260°，傾角一般1～3°，地層產(chǎn)狀沿走向及傾向均有一定變化，但變化不大。沿走向發(fā)育有寬緩的波狀起伏，區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)褶皺構(gòu)造，亦無巖漿巖侵入。2-1煤層頂?shù)装逄匦匀绫?-2所示

煤層頂板底板2-1上砂質(zhì)泥巖、泥巖砂質(zhì)泥巖為主，局部為泥巖2-1中砂質(zhì)泥巖、泥巖、粉砂巖以砂質(zhì)泥巖、細(xì)粒砂巖為主，局部為粉砂巖2-1下砂質(zhì)泥巖為主，局部為粉砂巖砂質(zhì)泥巖為主，局部為粉砂巖表5-2煤層頂?shù)装逄匦员?.1.3地表特征本采區(qū)地表內(nèi)無文物古跡、自然保護(hù)區(qū)、軍事防務(wù)區(qū)、高速公路、高壓輸電線路、油氣管道、油氣井設(shè)施、水庫、灌渠、城鎮(zhèn)等，在井田西側(cè)邊界有一條鐵路用于煤炭運(yùn)輸。5.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)5.2.1采區(qū)巷道布置井田西北角2-1上、2-1中、2-2上可采范圍劃為22采區(qū)，在22采區(qū)沿2-2上煤層布置采區(qū)巷道，開采2-1上、2-1中和2-2上煤層，22采區(qū)巷道與一水平北翼大巷采用聯(lián)絡(luò)斜巷和采區(qū)煤倉聯(lián)系。5.2.2采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)（一）運(yùn)煤系統(tǒng)工作面→區(qū)段運(yùn)輸平巷→膠帶運(yùn)輸大巷→井底煤倉→主井（二）通風(fēng)系統(tǒng)副井→輔助運(yùn)輸大巷→區(qū)段輔助運(yùn)輸平巷→工作面→區(qū)段回風(fēng)平巷→回風(fēng)井（三）運(yùn)料排矸系統(tǒng)運(yùn)料：副井→井底車場→輔助運(yùn)輸大巷→區(qū)段輔助運(yùn)輸平巷→工作面排矸：工作面→區(qū)段輔助運(yùn)輸平巷→輔助運(yùn)輸大巷→井底車場→副井（四）排水系統(tǒng)工作面→區(qū)段輔助運(yùn)輸平巷→運(yùn)輸大巷→水倉→地面5.2.3采區(qū)生產(chǎn)能力及采出率（一）采區(qū)生產(chǎn)能力本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力1000萬t/a，采用綜合機(jī)械化采煤，綜采具有產(chǎn)量大適合大型礦井生產(chǎn)。工作面長度180m，煤層厚度3.61m，采煤機(jī)截深0.8m，每日8個(gè)循環(huán)，一次采全高，每年生產(chǎn)時(shí)間按300d計(jì)算。Q=300×n×L×M×B×γ×C+1.5×0.1=1.73Mt式中：300——年工作日，300d；n——日進(jìn)刀數(shù)8；L——工作面長度，180m；M——煤層厚度，3.5m；B——采煤機(jī)截深，0.8m；γ——煤的容重，1.45t/m1.5——年產(chǎn)量，Mt；C——工作面采出率，93%；Q——工作面生產(chǎn)能力，萬t/年。通過驗(yàn)算可知，本礦煤礦年產(chǎn)量為1.73Mt/a，滿足所設(shè)計(jì)的1.50Mt/a。

第六章采煤方法6.1采煤工藝方式6.1.1采煤方法的選擇及其依據(jù)根據(jù)本井田的開采技術(shù)條件和國內(nèi)外目前厚煤層采煤技術(shù)的現(xiàn)狀，選擇采煤方法主要考慮了以下方面。（一）與煤層賦存條件相適應(yīng)，有利于提高工作面單產(chǎn)和礦井的穩(wěn)產(chǎn)、增產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)礦井生產(chǎn)的高度集中化，以達(dá)到礦井高產(chǎn)高效的目的。（二）依靠科技進(jìn)步，采用國內(nèi)外新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備、新材料，大力提高采煤機(jī)械化水平。（三）簡化采煤工藝，減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)，降低巷道掘進(jìn)率。（四）保證礦井安全生產(chǎn)，有效地防止煤層自然發(fā)火和其它災(zāi)害，為工人創(chuàng)造舒適的井下工作環(huán)境。（五）提高資源回收率，減少資源損失。6.1.2采煤方法方案的確定2-1上、2-1中、2-1下為局部可采的薄～中厚煤層，設(shè)計(jì)認(rèn)為從煤層厚度及煤層近水平賦存情況分析，各煤層均采用走向（傾向）長壁采煤方法，采空區(qū)采用完全垮落法處理，采用綜合機(jī)械化開采。6.2工作面長度的確定煤層的地質(zhì)條件、機(jī)械設(shè)備和相關(guān)的技術(shù)特征、巷道布置是影響工作面長度的主要因素。本礦井田的煤層地質(zhì)條件，為本礦地質(zhì)條件較為簡單，所以本礦設(shè)計(jì)時(shí)采用綜合機(jī)械化程度比較好綜采進(jìn)行開采。要滿足本礦180萬噸的年產(chǎn)量，需要采煤工作面有較大的生產(chǎn)能力，因此選用長工作面進(jìn)行開采。一般情況下，綜合機(jī)械化工作面的長度范圍在150m至200m之間。為了滿足本礦一個(gè)采煤工作面的生產(chǎn)能力達(dá)到所設(shè)計(jì)的要求，取設(shè)計(jì)工作面的長度為180m，采區(qū)走向長度為3000m。為了更好的的維護(hù)采煤工作面和巷道，采用維護(hù)條件較好的后退式，因此確定為后退式的推進(jìn)方向。6.3工作面割煤方式綜采面采煤機(jī)的割煤方式是綜合考慮頂板管理、移架和進(jìn)刀方式、端頭支護(hù)等因素確定的，工作面割煤采用往返一次割兩刀，這種割煤方式也叫“穿梭割煤”，雙向割煤的優(yōu)點(diǎn)有一次采全高，沒有跑空刀的現(xiàn)象，缺點(diǎn)有采煤機(jī)割煤時(shí)速度慢，會(huì)產(chǎn)生較多大煤塊，易造成堵塞。為滿足本礦180萬噸的產(chǎn)量，工作面采用雙向割煤，進(jìn)刀方式采用割三角煤的方式。割三角煤進(jìn)刀過程如下：圖6-1采煤機(jī)割煤過程（一）當(dāng)采煤機(jī)割至工作面端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)機(jī)身處尚留有一段下部煤。（二）調(diào)換滾筒位置，前滾筒降下、后滾筒升起并沿輸送機(jī)彎曲段反向割入煤壁，直至輸送機(jī)直線段為止，然后將輸送機(jī)移直。（三）再調(diào)換兩個(gè)滾筒的上下位置，重新返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處。（四）將三角煤割掉，煤壁割直后，再次調(diào)換上下滾筒，返程正常割煤。6.4回采工藝設(shè)計(jì)6.4.1回采巷道（一）回采巷道的掘進(jìn)方法工作面回采巷道掘進(jìn)采用雙巷掘進(jìn)，本區(qū)段的運(yùn)輸順槽與下區(qū)段的輔運(yùn)順槽同時(shí)掘進(jìn)兩巷間保留10m的區(qū)段煤柱。（二）回采巷道的斷面尺寸及支護(hù)回采巷道上順槽斷面尺寸為寬5.5m，高3.8m，下順槽5.0m，高3.8m，考慮到巷道的斷面面積以及煤礦經(jīng)濟(jì)成本等因素，本礦在設(shè)計(jì)中回采巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)的方式，錨桿間排距800×800mm。6.4.2采煤工序的進(jìn)行方式和相互配合關(guān)系（一）采煤機(jī)落煤裝煤采煤工作面使用雙滾筒采煤機(jī)，其布置方式為：若面向工作面時(shí)，采煤機(jī)的右滾筒應(yīng)為右螺旋，割煤時(shí)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；左滾筒為左螺旋，割煤時(shí)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。采煤機(jī)運(yùn)行時(shí)，其前端的滾筒沿頂板割煤，后端滾筒沿底板割煤，這種布置方式司機(jī)操作安全，煤塵少，裝煤效果好。（二）運(yùn)煤采煤機(jī)采下的煤直間裝上刮板輸送機(jī)經(jīng)裝載機(jī)后有帶式輸送機(jī)運(yùn)出。（三）移架液壓支架的移架方式采用單架依次順序式，支架沿采煤機(jī)牽引方向次前移，移動(dòng)步距等于截深，支架移成一條直線，該方式操作簡單，容易保證規(guī)格質(zhì)量，操作安全，工作面環(huán)境好。（四）采空區(qū)處理采空區(qū)頂板處理采用全部垮落法。（五）綜采面工序配合方式綜采面割煤、移架、推移輸送機(jī)采用及時(shí)支護(hù)的配合方式，即：采煤機(jī)割煤后，伸直護(hù)幫板,輸送機(jī)逐段移向煤壁，推移步距等于采煤機(jī)截深,采煤機(jī)割完第二刀后進(jìn)行推溜、移架。這種支護(hù)方式，推移輸送機(jī)后在底座前端與輸送機(jī)槽之間沒有一個(gè)截深富裕量，比較能適應(yīng)周期壓力大及直接頂穩(wěn)定性好的頂板,但對(duì)直接頂穩(wěn)定性差的頂板適應(yīng)性差。若煤壁容易片幫時(shí)，可在前滾筒割過后將護(hù)幫板伸平，護(hù)住直接頂,隨后推移輸送機(jī)。6.4.3循環(huán)作業(yè)采煤工作面的循環(huán)方式為三八制，每日三班，每班八小時(shí)，兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，年生產(chǎn)時(shí)間為300d，工作面晝夜循環(huán)數(shù)為8個(gè)循環(huán)，每循環(huán)進(jìn)度為0.8m。6.4.4勞動(dòng)組織根據(jù)工作面情況，采煤司機(jī)、移液壓支架工、以刮板輸送機(jī)工、機(jī)電維修、安全員、瓦斯員、送料工、泵站司機(jī)、順槽皮帶司機(jī)、開溜工為專業(yè)工種，由專人負(fù)責(zé)；其它工作如清煤等均由綜合工種完成。6.5回采工作面設(shè)備選擇6.5.1采煤機(jī)采煤機(jī)主要技術(shù)特征表如表6-1所示采煤機(jī)：表6-1采煤機(jī)主要技術(shù)特征項(xiàng)目參數(shù)單位型號(hào)SL300采高1.4～3.8m截深0.8m滾筒轉(zhuǎn)數(shù)40r/min裝機(jī)功率895kw額定電壓3300V頻率50Hz6.5.2刮板輸送機(jī)刮板輸送機(jī)型號(hào)SGZ800/750，運(yùn)輸長度250m，運(yùn)輸能力1500t/h，交叉?zhèn)刃稒C(jī)頭，雙速電機(jī)牽引，額定電壓1140V，功率2×375KW。刮板機(jī)主要技術(shù)特征表如表6-2所示。表6-2刮板輸送機(jī)主要技術(shù)特征項(xiàng)目參數(shù)單位型號(hào)SGZ800/750運(yùn)輸能力1500t/h額定電壓1140kV功率375×2kW運(yùn)輸長度250m6.5.3破碎機(jī)破碎機(jī)主要技術(shù)特征表如表6-3所示。表6-3破碎機(jī)主要技術(shù)特征項(xiàng)目參數(shù)單位型號(hào)PCM200通過能力1500t/h電壓1140kV裝機(jī)功率200kW6.5.4轉(zhuǎn)載機(jī)轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)特征表如表6-4所示。表6-4轉(zhuǎn)載機(jī)主要技術(shù)特征項(xiàng)目參數(shù)單位型號(hào)SZZ764/200通過能力1500t/h電壓1140kV功率375kW6.5.5液壓支架（一）支架選型22采區(qū)平均厚度1.9m，設(shè)計(jì)選擇支撐掩護(hù)式ZY6600/17/35，支架中心距1.75m，工作阻力6000KN，控制方式電液控制系統(tǒng)。工作面端頭支護(hù)，由于工作面的上、下出口處懸頂面積大，機(jī)械設(shè)備多，又是材料和人員出入的交通口，所以必須加強(qiáng)支護(hù)。針對(duì)本設(shè)計(jì)工作面的具體特點(diǎn)，不僅要采煤，而且同時(shí)放煤，機(jī)械設(shè)備比一般工作面多，所以決定采用端頭支架支護(hù)，其支護(hù)型式為自移式液壓端頭支架。選用PDZ型端頭支架，其技術(shù)特征見表6-6（二）支護(hù)方式由于22采區(qū)煤質(zhì)中等穩(wěn)定和不穩(wěn)定，為防止片幫和冒頂，所以選用及時(shí)支護(hù)方式。及時(shí)支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)為利于行人運(yùn)料和通風(fēng)，缺點(diǎn)為加大了控頂距寬度不利于控制頂板。滯后支護(hù)的優(yōu)點(diǎn)為控頂距離較小，能適應(yīng)周期來壓及直接頂穩(wěn)定性好的頂板，缺點(diǎn)為對(duì)穩(wěn)定性差的直接頂適應(yīng)性差。（三）超前支護(hù)本礦的超前支護(hù)采用單體支柱和金屬鉸接頂梁聯(lián)合進(jìn)行支護(hù)?？紤]到壓力峰值點(diǎn)一般在距煤壁前方10m左右的地方，所以超前支護(hù)距離選為30m。表6-5ZY6600/17/35主要技術(shù)特征項(xiàng)目參數(shù)單位型號(hào)ZY6600/17/35形式掩護(hù)式支撐高度1.7-3.6m支護(hù)寬度1.65-1.85m中心距1.75m初撐力5000kN工作阻力6600kN支撐強(qiáng)度0.72?0.92MPa重量26t表6-6PDZ端頭支架的技術(shù)特征表項(xiàng)目技術(shù)特征單位支架型號(hào)PDZ支撐高度1.6-3.8m煤層厚度中厚m煤層傾角<30度工作阻力9000KN初撐力7070KN支護(hù)強(qiáng)度0.51Mpa對(duì)底板最大比壓0.64Mpa生產(chǎn)廠家鄭州煤機(jī)廠6.5.6移動(dòng)變電所采區(qū)內(nèi)綜采、綜掘工作面距變電所較遠(yuǎn)且設(shè)備容量較大，故均選用KBSGZY1600/10/1140型移動(dòng)變電站來滿足供電要求，采區(qū)其它低壓負(fù)荷由采區(qū)變電所內(nèi)隔爆干式變壓器供電。井下配電變壓器中性點(diǎn)不接地，采用保護(hù)接地的方式。井下各變電所電氣設(shè)備均根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定井下電氣設(shè)備選用規(guī)定選擇。主變電所及采區(qū)變電所內(nèi)均設(shè)有滅火器材及防火砂箱，所有穿墻進(jìn)出線均穿鋼管保護(hù)并進(jìn)行防火封堵。6.5.7噴霧泵站BPW250/6.3礦用噴霧泵站是為各種大中型采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)配套的系列化噴霧滅塵泵站，它可以滿足采煤機(jī)、掘進(jìn)機(jī)內(nèi)外噴霧的要求，供給噴霧系統(tǒng)所需的壓力水，實(shí)現(xiàn)噴霧滅到山東神華塵。BPW250/6.3礦用噴霧泵站所有部件（電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、泵、供水過濾器、卸載閥、安全閥、壓力表等）全部裝在底撬上，因此整個(gè)泵站體積較小，運(yùn)輸使用均很方便。6.6掘進(jìn)工作面的機(jī)械配備綜掘工作面機(jī)械設(shè)備配備如6-7所示。表6-7綜掘工作面機(jī)械設(shè)備配備表設(shè)備名稱型號(hào)數(shù)量掘進(jìn)機(jī)EBZ200MJ2雙向運(yùn)輸皮帶SSJ1000/1602初始除塵器KCS系列電動(dòng)除塵器3水泵3BA-13B5局扇BKJ66-11No.5.6型5(其中2臺(tái)備用)錨桿機(jī)ARD-20-RELMB-CWT1

第七章井下運(yùn)輸7.1概述本礦設(shè)計(jì)2-1煤層生產(chǎn)能力為180萬噸/年，煤層平均傾角為1-3°，煤層傾角無較大變化，可采煤層的平均厚度為1.89m，2-1煤層中有少量小斷層，屬于瓦斯突出礦井，礦井設(shè)計(jì)采用三八制工作制度，兩班采煤一班檢修。各采區(qū)采出的煤，通過工作面運(yùn)輸順槽、運(yùn)輸大巷運(yùn)至井底煤倉，再通過主斜井將煤運(yùn)至地面。各采區(qū)所需的材料和設(shè)備，通過副立井下放至井底車場，再通過井底車場、輔助運(yùn)輸大巷、輔運(yùn)順槽運(yùn)至各工作面。各采區(qū)掘進(jìn)所出的矸石，通過工作面輔運(yùn)順槽、輔運(yùn)大巷、井底車場，通過副立井將矸石提至地面。7.2采區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇7.2.1順槽膠帶輸送機(jī)順槽膠帶輸送機(jī)選用SSJ1200/3×400，順槽膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)特征表如表7-1所示。表7-1順槽膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)特征項(xiàng)目參數(shù)單位型號(hào)SSJ1200/3×400運(yùn)輸能力1500t/h皮帶寬度1000Mm電壓1140kV帶速3.15m/s7.2.2輔助運(yùn)輸設(shè)備礦井輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車運(yùn)輸，無軌膠輪車采用防爆型無軌膠輪車。7.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇大巷膠帶輸送機(jī)選用DSJ120/250/2×315，大巷膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)特征表如表7-3所示。表7-3大巷膠帶輸送機(jī)主要技術(shù)特征項(xiàng)目參數(shù)單位型號(hào)DSJ120/250/2×315運(yùn)輸能力2500t/h皮帶寬度1200mm電壓1140kV帶速3.15m/s

第八章礦井提升8.1概述本煤層設(shè)計(jì)井型180萬噸/年，服務(wù)年限44年。煤層平均厚度1.89m。礦井屬于瓦斯突出礦井。礦井工作制度為“三八”工作制，即兩班采煤，一班檢修，每天凈提升時(shí)間為16小時(shí)，礦井設(shè)計(jì)年工作日為300天。礦井開拓方式為主斜井副立井開拓。本礦主井采用膠帶輸送機(jī)提升，主要用于提煤。副井用罐籠提升，主要用于升降材料、矸石和人員，同時(shí)有進(jìn)風(fēng)和排水的作用。井下運(yùn)輸主要采用膠帶運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸采用無軌膠輪車。8.2主井提升主斜井輸送能力計(jì)算：按照10Mt/a井型，年工作日300天，每天16小時(shí)工作制度計(jì)算，主斜井輸送能力為：考慮煤礦井下大巷運(yùn)輸?shù)牟痪庑约暗V井產(chǎn)能增長的需要，主斜井帶式輸送機(jī)最大輸送能力取為3500t/h（設(shè)計(jì)選型依據(jù)）。主斜井帶式輸送機(jī)主要設(shè)計(jì)依據(jù)及技術(shù)參數(shù)如下：1、設(shè)計(jì)依據(jù)：帶式輸送機(jī)運(yùn)量:Q=3500t/h輸送機(jī)大巷傾角：δ=16°帶式輸送機(jī)長度：L=1754m提升高度：H=480.28m煤的松散容重：ρ=1100kg/m32、膠帶輸送機(jī)參數(shù)帶寬：B=1800mm帶速：v=5.6m/s托輥運(yùn)行阻力系數(shù)：f＝0.028傳動(dòng)滾筒摩擦系數(shù)：μ＝0.30每米物料重量：kg/m膠帶：預(yù)選阻燃型鋼絲繩芯膠帶強(qiáng)度6300N/mm，每米膠帶重量：qB＝109kg/m承載托輥：槽形托輥組，輥?zhàn)又睆溅?94mm，aO=1.2m，每米長度轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量：qRO=58.33kg/m回程托輥組：V形托輥組，輥?zhàn)又睆溅?94mm，aU=3m，每米長度轉(zhuǎn)動(dòng)部分重量：qRU=22.4kg/m導(dǎo)料板長度：7.5m3、計(jì)算結(jié)果主要阻力FH＝186107N傾斜阻力Fst＝817500N附加阻力FN＝8716N主要特種阻力Fs1＝8692N附加特種阻力FS2＝3780N所需圓周驅(qū)動(dòng)力Fu＝1024795N帶式輸送機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)傳動(dòng)滾筒所需運(yùn)行軸功率：PA＝Fu×V/1000＝5739kW帶式輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率：PM＝PA/ηη′η″＝7618kW式中：η——驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正功率運(yùn)行時(shí)的傳動(dòng)效率，η=0.9η’——電壓降系數(shù)，取0.9η’’——功率不平衡系數(shù)，取0.93選擇4臺(tái)2000kW變頻調(diào)速專用電動(dòng)機(jī)，型號(hào)為YBPT560-4型，n=1480r/min，功率配比2：2，電機(jī)電壓等級(jí)為3.3kV。4、張力及安全系數(shù)：帶式輸送機(jī)均用頭部雙滾筒傳動(dòng)，功率配比2：2。第一傳動(dòng)滾筒的圍包角α1＝200°，第二傳動(dòng)滾筒圍包角α2＝200°。設(shè)Fu1、Fu2分別為第一和第二傳動(dòng)滾筒圓周力，F(xiàn)1、F1-2和F2min分別為第一和第二傳動(dòng)滾筒處的輸送帶趨入點(diǎn)和奔離點(diǎn)的張力，F(xiàn)umax為起動(dòng)狀態(tài)傳動(dòng)滾筒最大圓周力。Fumax=FU×KA=1127275N式中KA為啟動(dòng)系數(shù)，取KA=1.1其中Fumax=FU×KA=1092119.3N，KA為啟動(dòng)系數(shù)，取值KA=1.05。第一傳動(dòng)單元滾筒上圓周力Fu1=Fumax/3第二傳動(dòng)單元滾筒上圓周力Fu2=2Fumax/3設(shè)第二傳動(dòng)滾筒eμα2值用足時(shí)，=，則：F2min＝Fumax/3（eμα2－1）＝142332N，為滿足膠帶垂度要求，取F2min＝436422NF1-2＝F2min＋Fu1＝948820NF1＝Fu2＋F1-2＝1461217NF1/F1-2=1.6≤eμα1=3.4故按不打滑條件驗(yàn)算，張力滿足要求。輸送帶的安全系數(shù)：n=B×ST/F1=7.6〉7，輸送帶安全系數(shù)滿足要求。膠帶接頭保持率90%，需要選用可靠的進(jìn)口膠帶硫化設(shè)備并進(jìn)行整機(jī)動(dòng)態(tài)分析，以保證安全可靠。5、帶式輸送機(jī)選型結(jié)果為B=1800mm，Q=3500t/h，V=5.6m/s，δ=16°～10°，鋪設(shè)長度L=1754m，帶強(qiáng)ST/S6300N/mm（阻燃型）。驅(qū)動(dòng)型式為頭部雙滾筒驅(qū)動(dòng)（功率配比2：2），配YBPT560-4型（2000kW，3.3kV）電動(dòng)機(jī)四臺(tái)，減速器H3SH23（速比i=28，風(fēng)冷卻油液壓站系統(tǒng)）四臺(tái)，頭部傳動(dòng)滾筒低速軸配逆止器2臺(tái)，每臺(tái)滿足最大逆止力矩1500KN.m的要求。表8-1主斜井帶式輸送機(jī)技術(shù)特征表序號(hào)名稱單位內(nèi)容備注1運(yùn)輸量t/h35002運(yùn)輸物料原煤3運(yùn)輸物料容重t/m31.14速度m/s5.605輸送機(jī)長度m17546輸送機(jī)角度16°7膠帶寬度mm1800阻燃型帶強(qiáng)N/mmST/S63008電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBPT560-4功率kW2000轉(zhuǎn)速r/min1480電壓3.3kV9減速器型號(hào)H3SH23+fan減速比2810軟啟動(dòng)裝置型號(hào)變頻器11制動(dòng)器型號(hào)SHI252制動(dòng)盤mmΦ200012逆止器型號(hào)1185NRT許用轉(zhuǎn)速r/min7013膠帶糾偏裝置上糾偏ZJP08S-35下糾偏ZJP08XP14拉緊裝置型號(hào)尾部重錘拉緊6、帶式輸送機(jī)部件選型主斜井強(qiáng)力帶式輸送機(jī)是礦井原煤運(yùn)輸系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，是全礦的咽喉，必須保證安全可靠、運(yùn)行穩(wěn)定、技術(shù)先進(jìn)。在輸送機(jī)的主要配置部件選型設(shè)計(jì)上堅(jiān)持技術(shù)先進(jìn)、安全可靠的原則，在國際范圍選擇技術(shù)先進(jìn)，成熟可靠，價(jià)格適宜的的產(chǎn)品。（1）逆止器配置兩臺(tái)帶均載臂的重型滾柱式逆止器，分別安裝在兩個(gè)傳動(dòng)滾筒的軸上，每臺(tái)額定逆止力矩≥1500kNm。（2）張緊裝置采用重錘車?yán)o方式，布置在尾部。（3）輸送帶的選型考慮到使用環(huán)節(jié)的重要性及國內(nèi)接頭的工藝水平，設(shè)計(jì)強(qiáng)調(diào)在本膠帶輸送機(jī)的安裝、使用過程中，推薦使用進(jìn)口硫化器對(duì)接頭進(jìn)行硫化，并應(yīng)加強(qiáng)對(duì)膠帶硫化的質(zhì)量控制和檢測，以確保接頭強(qiáng)度滿足有關(guān)規(guī)定的要求。（4）鋼繩芯輸送帶遠(yuǎn)程在線檢測裝置（系統(tǒng)）鋼繩芯膠帶成本高，需要特別維護(hù)，以延長安全使用壽命。為避免突發(fā)事故，減少故障的修復(fù)時(shí)間，設(shè)置鋼繩芯輸送帶在線檢測裝置。該系統(tǒng)以皮帶的正常運(yùn)行速度檢測皮帶，檢測鋼繩芯的腐蝕、破斷、接頭抽動(dòng)、狀態(tài)變化等。根據(jù)掃描時(shí)獲取的信息，鋼繩芯皮帶遠(yuǎn)程檢測系統(tǒng)可以對(duì)其中的特殊點(diǎn)位進(jìn)行更細(xì)致的檢測，有助于操作人員在皮帶正常運(yùn)行時(shí)關(guān)注細(xì)節(jié)部位。隨著皮帶的老化，系統(tǒng)可以檢測損壞點(diǎn)、腐蝕、鋼芯破斷、接頭抽動(dòng)、狀態(tài)變化的形成過程。防止意外停機(jī)。時(shí)間－運(yùn)量與皮帶老化的關(guān)系可以預(yù)計(jì)皮帶的使用壽命，定期檢測結(jié)果也有益于建立皮帶更換的設(shè)計(jì)參數(shù)。7、電控系統(tǒng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)裝置的組合形式以及對(duì)制動(dòng)裝置的要求選用以可編程控制器為核心的一套集監(jiān)測、控制、信號(hào)、通信為一體的帶式輸送機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。8.3副井提升1、提升裝置（1）提升設(shè)備選型及校驗(yàn)副立井井口鎖口標(biāo)高+1377.5m，副井井筒凈直徑φ9.2m，裝備一套特制雙層大罐籠+平衡錘，擔(dān)負(fù)礦井交接班升降人員、整體升降液壓支架、無軌膠輪車運(yùn)送材料等提升任務(wù)。另一對(duì)特制交通罐籠提升系統(tǒng)擔(dān)負(fù)礦井零散人員以及急救提升任務(wù)，靈活方便，可減少大提升機(jī)的提升次數(shù)，降低運(yùn)行費(fèi)用，并且在大罐籠提升系統(tǒng)故障的情況下，可利用本系統(tǒng)及時(shí)將井下工人提升到地面，提高了副井提升系統(tǒng)的安全可靠性。副井大罐籠提升選用一臺(tái)JKM5×6（Ⅲ）E塔式多繩摩擦輪提升機(jī)，3000kW36r/min低頻交流同步電動(dòng)機(jī)，最大提升速度為9.42m/s。電氣控制設(shè)備選用技術(shù)先進(jìn)、成熟的交—直—交控制系統(tǒng)。副井罐籠提升選用一臺(tái)JKM2.25×4（Ⅰ）E塔式多繩摩擦提升機(jī)，253kW、746r/min直流高速電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)，最大提升速度為7.64m/s。電氣控制設(shè)備選用晶閘管直流成套電控裝置，調(diào)速性能穩(wěn)定可靠。=1\*GB3①鋼絲繩選型及安全系數(shù)A、大罐籠提升系統(tǒng)鋼絲繩選型及安全系數(shù)，其參數(shù)見表8-2表8-2副井大罐籠提升主鋼絲繩參數(shù)表名稱參數(shù)鋼絲繩直徑52mm公稱抗拉強(qiáng)度1770MPa最小鋼絲破斷拉力總和1937kN單位長度質(zhì)量10.40kg/m最粗鋼絲直徑≤4.1mmB、交通罐提升系統(tǒng)鋼絲繩選型及安全系數(shù)提升主鋼絲繩選21ZBB6×19W1770ZS（SZ）各二根，其參數(shù)見表8-4。表8-4副井交通罐提升系統(tǒng)主鋼絲繩參數(shù)表名稱參數(shù)鋼絲繩直徑21mm公稱抗拉強(qiáng)度1770MPa最小鋼絲破斷拉力總和312kN單位長度質(zhì)量1.59kg/m最粗鋼絲直徑≤1.87mm尾繩選用二根扁尾繩，71×16ZBBP6×4×71370，其參數(shù)見表8-5。表8-5副井交通罐提升扁尾繩參數(shù)表名稱參數(shù)鋼絲繩規(guī)格71×16公稱抗拉強(qiáng)度σB21370MPa最小鋼絲破斷拉力總和Qd2463KN單位長度質(zhì)量Pk23.2kg/m鋼絲繩根數(shù)2首尾繩為平衡提升系統(tǒng)。提升主鋼絲繩安全系數(shù)檢驗(yàn)：（規(guī)定值）所選鋼絲繩滿足《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。=2\*GB3②提升設(shè)備選型及校驗(yàn)A、大罐籠提升系統(tǒng)提升設(shè)備選型及校驗(yàn)選用一臺(tái)JKM5×6(Ⅲ)E塔式多繩摩擦輪提升機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見表8-6。校驗(yàn)：主導(dǎo)輪及天輪直徑：90d1=4680mm＜DN=Dt=5000mm1200δmax≤5000mm鋼絲繩最大靜張力：Fj′=1325kN＜Fj=1700kN鋼絲繩最大靜張力差：Fc′=245.25kN＜Fc=340kN摩擦襯墊比壓：q=1.5MPa＜2MPa所選提升機(jī)滿足要求。表8-6副井大罐籠提升機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表名稱參數(shù)主導(dǎo)輪直徑5m主提升繩根數(shù)6導(dǎo)向輪直徑5m允許最大靜張力1700kN允許最大靜張力差340kN襯墊摩擦系數(shù)≥0.25提升機(jī)變位質(zhì)量37500kg導(dǎo)向輪變位質(zhì)量16000kg（2）過卷高度副井提升系統(tǒng)中設(shè)置了防撞梁、罐籠防墜落裝置、HZSN型防過卷緩沖裝置及防過放緩沖裝置等安全設(shè)施。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，采用插值法計(jì)算，過卷過放高度不得小于9.5m。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，采用插值法計(jì)算，過卷過放高度不得小于8m。本副井提升系統(tǒng)過卷過放高度均大于10m，滿足《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。

第九章礦井通風(fēng)及安全技術(shù)9.1概述礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是在進(jìn)行礦井開拓、開采設(shè)計(jì)的同時(shí)，依據(jù)礦井的自然條件及生產(chǎn)技術(shù)條件，確定礦井通風(fēng)系統(tǒng)、供風(fēng)量、通風(fēng)阻力和礦井主要通風(fēng)設(shè)備的工作。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是整個(gè)礦井設(shè)計(jì)內(nèi)容的重要組成部分，是保證安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。因此，必須周密考慮，精心設(shè)計(jì)，力求實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。9.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇9.2.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求選擇任何通風(fēng)系統(tǒng)都要符合投產(chǎn)較快、出煤較多、安全可靠、技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)合理等總原則。具體地說，要適應(yīng)以下基本要求。（一）礦井至少要有兩個(gè)通地面的安全出口；（二）進(jìn)風(fēng)井口要有利于防洪，不受粉塵等有害氣體污染；（三）北方礦井，冬季井口需裝供暖設(shè)備；（四）總回風(fēng)巷不得作為主要行人道；（五）工業(yè)廣場不得受扇風(fēng)機(jī)的噪音干擾；（六）裝有皮帶機(jī)的井筒不得兼作回風(fēng)井；（七）裝有箕斗的井筒不得作為主要進(jìn)風(fēng)井；（八）可以獨(dú)立通風(fēng)的礦井，采區(qū)盡可能獨(dú)立通風(fēng)；（九）通風(fēng)系統(tǒng)要為防瓦斯、火、塵、水及高溫創(chuàng)造條件；（十）通風(fēng)系統(tǒng)要有利于深水平式或后期通風(fēng)系統(tǒng)的發(fā)展變化。9.2.2礦井通風(fēng)方式的選擇礦井瓦斯等級(jí)為瓦斯礦井，采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)、抽出式通風(fēng)方式，主斜井、副立井進(jìn)風(fēng)，中央風(fēng)井回風(fēng)。9.2.3主扇工作方式的選擇本礦選用抽出式通風(fēng)方式，優(yōu)點(diǎn)是抽出式主扇會(huì)使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀況，如果主扇因故障停上工作時(shí)井下風(fēng)流的壓力會(huì)升高，可能導(dǎo)致采空區(qū)瓦斯涌出量減少，相對(duì)安全。缺點(diǎn)是當(dāng)?shù)孛嫠輩^(qū)分布較廣時(shí)，使用抽出式通風(fēng)會(huì)使積存的有害氣體抽到井下，同時(shí)會(huì)導(dǎo)致通過主扇的一部分風(fēng)流發(fā)生短路的現(xiàn)象，從而會(huì)使總進(jìn)風(fēng)量以及工作面有效風(fēng)量相應(yīng)變小。9.3采區(qū)及全礦所需風(fēng)量 9.3.1礦井風(fēng)量計(jì)算根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井總風(fēng)量應(yīng)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3和采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量總和的最大值選取。1、按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算Q＝4NK式中Q——礦井總供風(fēng)量，m3/min；N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，取100人；4——每人每分鐘供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，m3/min；K——礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均勻等因素，取1.2。代入得：Q＝4×100×1.2＝480m3/min＝8m3/s。2、按采煤、掘進(jìn)、硐室等處實(shí)際需風(fēng)量計(jì)算Q=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐+ΣQ柴+ΣQ它）K式中Q——礦井總風(fēng)量，m3/s；ΣQ采——采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/s；ΣQ掘——掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/s；ΣQ硐——獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/s；ΣQ柴——稀釋柴油機(jī)車廢氣實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/s；ΣQ它——其它用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量總和，m3/s；K——礦井內(nèi)部漏風(fēng)系數(shù)，取1.2。（1）綜采工作面需風(fēng)量計(jì)算本礦井初期配備2個(gè)綜采工作面，考慮瓦斯、降溫等因素，工作面風(fēng)量計(jì)算如下：①31采區(qū)大采高采煤工作面：按瓦斯、工作面的溫度和風(fēng)速以及人數(shù)等因素分別進(jìn)行計(jì)算后，取其中最大值。A、按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計(jì)算本區(qū)瓦斯涌出量最大，采用采區(qū)瓦斯相對(duì)量0.06m3/t，工作面產(chǎn)量最大27272.7t/d。Q采=100Q瓦采×K采通Q采—采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/sΣQ瓦采—采煤工作面瓦斯最大絕對(duì)涌出量，m3/s，計(jì)算為0.038m3/sΣQ采通—瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.6Q采=100Q瓦采×K采通=6.0m3/s，取6m3/sB、按工作面溫度計(jì)算Q采=V采×S采Q采—采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/sV采—采煤工作面適宜風(fēng)速，m/s，取1.5m/sS采—采煤工作面平均斷面，m2，取17.1m2Q采=V采×S采=25.6m3/s，取26m3/sC、按工作面人數(shù)計(jì)算Q采=4NK=4×30/60=2.0m3/sD、按最低風(fēng)速驗(yàn)算Q采≥15×S采=15×17.1＝257m3/min=4.3m3/sS采—采煤工作面平均斷面，m2，取17.1m2E、按最大風(fēng)速驗(yàn)算Q采≤240×S采=240×17.1=4104m3/min=68.4m3/s由以上計(jì)算可見，按工作面適宜風(fēng)速計(jì)算的風(fēng)量最大，31采區(qū)綜采工作面風(fēng)量取26m3/s。②2煤層采區(qū)中厚煤層采煤工作面按瓦斯、工作面的溫度和風(fēng)速以及人數(shù)等因素分別進(jìn)行計(jì)算后，取其中最大值。A、按瓦斯（或二氧化碳）涌出量計(jì)算本區(qū)瓦斯涌出量最大，采用采區(qū)瓦斯相對(duì)涌出量0.06m3/t，工作面產(chǎn)量9090.9t/d。Q采=100Q瓦采×K采通Q采—采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/sΣQ掘—采煤工作面瓦斯最大絕對(duì)涌出量，m3/s，計(jì)算為0.014m3/sΣQ硐—瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取1.6Q采=100Q瓦采×K采通=2.4m3/s，取3m3/sB、按工作面溫度計(jì)算Q采=V采×S采Q采—采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量，m3/sV采—采煤工作面適宜風(fēng)速，m/s，取1.5m/sS采—采煤工作面平均斷面，m2，取9m2Q采=V采×S采=13.5m3/s，取14m3/sC、按工作面人數(shù)計(jì)算Q采=4NK=4×30/60=2.0m3/sD、按最低風(fēng)速驗(yàn)算Q采≥15×S采=15×9＝135m3/min=2.3m3/sS采—采煤工作面平均斷面，m2，取9m2E、按最大風(fēng)速驗(yàn)算Q采≤240×S采=240×9=4104m3/min=36m3/s由以上計(jì)算可見，按按工作面適宜風(fēng)速計(jì)算的風(fēng)量最大，21采區(qū)綜采工作面風(fēng)量取15m3/s。③綜采工作面配風(fēng)根據(jù)以上計(jì)算，結(jié)合神東礦區(qū)高產(chǎn)高效礦井實(shí)際的配風(fēng)情況，3-1厚煤層綜采工作面配風(fēng)量為26m3/s，2-2上中厚煤層綜采工作面配風(fēng)量為15m3/s。3-1厚煤層綜采工作面?zhèn)溆?個(gè)工作面風(fēng)量，2煤層中厚煤層備用1個(gè)工作面風(fēng)量④ΣQ采的確定ΣQ采＝26×1+15+13+7.5＝61.5m3/s（2）掘進(jìn)工作面風(fēng)量計(jì)算設(shè)計(jì)共配備2個(gè)連續(xù)采煤機(jī)掘進(jìn)工作面、3個(gè)綜掘機(jī)掘進(jìn)工作面，另考慮1個(gè)巖普掘工作面的配風(fēng)。各工作面的實(shí)際所需風(fēng)量按照局扇吸風(fēng)量及吹散炮煙所需風(fēng)量、風(fēng)速和降溫等分別計(jì)算。①連采工作面A、按瓦斯涌出量計(jì)算Q掘＝100×q瓦掘×K瓦通=100×0.57×1.8m3/min=102.6m3/min=1.7m3/s。B、按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算Q掘煤＝Q局×I+15S=480×2+18×15=1230m3/min=20.5m3/s。取20.5m3/sC、按工作面人員數(shù)計(jì)算Q掘＝4×N=4×30=120m3/min=2.0m3/s。D、按最低風(fēng)速驗(yàn)算Q巖掘≥15×S=15×18.0=270m3/min=4.5m3/s。E、按最大風(fēng)速驗(yàn)算Q巖掘≤240×S=240×18=4320m3/min=72m3/s。按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算風(fēng)量最大，連采面取風(fēng)量20.5m3/s。②綜掘工作面A、按瓦斯涌出量計(jì)算Q掘＝100×q瓦掘×K瓦通=100×0.21×1.8m3/min=37.8m3/min=0.7m3/s。B、按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算Q掘煤＝Q局×I+15S=480×1+18×15=750m3/min=12.5m3/s。取12.5m3/sC、按工作面人員數(shù)計(jì)算Q掘＝4×N=4×30=120m3/min=2.0m3/s。D、按最低風(fēng)速驗(yàn)算Q巖掘≥15×S=15×18.0=270m3/min=4.5m3/s。E、按最大風(fēng)速驗(yàn)算Q巖掘≤240×S=240×18=4320m3/min=72m3/s。按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算風(fēng)量最大，綜掘面取風(fēng)量12.5m3/s。③普掘工作面A、按瓦斯涌出量計(jì)算Q掘＝100×q瓦掘×K瓦通=100×0.11×1.8m3/min=19.8m3/min=0.4m3/s。B、按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算Q掘煤＝Q局×I+15S=420×1+20×9=600m3/min=10m3/s。取10m3/sC、按工作面人員數(shù)計(jì)算Q掘＝4×N=4×30=120m3/min=2.0m3/s。D、按最低風(fēng)速驗(yàn)算Q巖掘≥9×S=9×20.0=180m3/min=3m3/s。E、按最大風(fēng)速驗(yàn)算Q巖掘≤240×S=240×20=4800m3/min=80m3/s。按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算風(fēng)量最大，普掘面取風(fēng)量10m3/s。=4\*GB3④ΣQ掘的確定ΣQ掘＝2×20.5+3×12.5+1×10＝88.5m3/s（3）硐室需風(fēng)量計(jì)算獨(dú)立通風(fēng)的硐室主要有爆炸材料發(fā)放硐室和采區(qū)變電所2個(gè)，其配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)均為3m3/s。另外為降低膠帶輸送機(jī)機(jī)頭硐室溫度和減少進(jìn)風(fēng)巷的粉塵，膠帶輸送機(jī)機(jī)頭硐室采用獨(dú)立通風(fēng)，其配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)均為4m3/s，礦井一期2個(gè)機(jī)頭硐室。ΣQ硐室＝3+2×3+2×4=17m3/s（4）柴油機(jī)無軌膠輪車需風(fēng)量計(jì)算《煤礦通風(fēng)能力核定標(biāo)準(zhǔn)》（AQ1056-2008）規(guī)定，礦用防爆柴油機(jī)車每千瓦每分鐘供給的最低風(fēng)量為5.44m3/min·kW；《煤礦用防爆柴油機(jī)車無軌膠輪車安全使用規(guī)范》（AQ1064-2008）要求行駛車輛的巷道，應(yīng)按同時(shí)運(yùn)行的最多車輛數(shù)增加巷道配風(fēng)，配風(fēng)量應(yīng)不小于4m3/min·kW；《煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50533-2009）要求柴油機(jī)車配風(fēng)量大于5.44m3/min·kW。本次設(shè)計(jì)配風(fēng)按大于5.44m3/min·kW計(jì)算。本設(shè)計(jì)在確定采煤、掘進(jìn)工作面配風(fēng)時(shí)，輔助運(yùn)輸巷道已按最低風(fēng)速要求考慮無軌柴油機(jī)車運(yùn)輸?shù)呐滹L(fēng)問題，每條運(yùn)輸巷的最低風(fēng)速也是按無軌柴油機(jī)車通行考慮的；因此，設(shè)計(jì)考慮膠輪車運(yùn)輸最為集中時(shí)即工作面安裝或回撤時(shí)運(yùn)輸順槽增加風(fēng)量，本礦井常用的無軌膠輪車功率為75Kw，單臺(tái)對(duì)應(yīng)的配風(fēng)量為6.8m3/s，另外有功率為170kW的支架搬運(yùn)車2輛、195kW、171.5kW的礦井支架鏟運(yùn)車各2輛，各需配風(fēng)分別為15.4m3/s、17.7m3/s、15.5m3/s，經(jīng)分析一個(gè)工作面同時(shí)運(yùn)行的支架搬運(yùn)車2輛，支架鏟運(yùn)車1輛，常用膠輪車1輛，同時(shí)運(yùn)行超過三臺(tái)，按照《煤礦井下輔助運(yùn)輸設(shè)計(jì)規(guī)范》，配風(fēng)系數(shù)取0.5。因此需獨(dú)立配風(fēng)計(jì)算如下：ΣQ柴＝（15.4×2+17.7+6.8）×0.5=27.65m3/s，取28m3/s（5）其它用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量計(jì)算其它地點(diǎn)所需風(fēng)量按以上各需風(fēng)量之和的5%計(jì)算。ΣQ其它＝（61.5+88.5+17+28）×5%=9.75m3/s（6）礦井總風(fēng)量為：Q=（61.5+88.5+17+28+9.75）×1.2=245.7m3/s取礦井總風(fēng)量為248m3/s。9.3.2風(fēng)量分配礦井風(fēng)量除各采掘工作面及硐室風(fēng)量按需分配外，又充分考慮了井下通風(fēng)行人巷道的風(fēng)量，由于巷道斷面大，機(jī)電設(shè)備功率高，各工作面風(fēng)量適當(dāng)加大，在保證各用風(fēng)地點(diǎn)的所需風(fēng)量條件下，亦考慮了風(fēng)門等設(shè)施的漏風(fēng)量。9.4全礦通風(fēng)阻力的計(jì)算9.4.1礦井通風(fēng)阻力的計(jì)算礦井通風(fēng)負(fù)壓采用下式計(jì)算：α·L·P·Q2×9.8h=——————————（Pa）S3式中：α—通風(fēng)阻力系數(shù)（Kg.S2/m3）L—巷道長度（m）P—巷道周長（m）S—巷道凈斷面積（m2）Q—巷道通風(fēng)量（m3/s）礦井移交生產(chǎn)時(shí)通風(fēng)負(fù)壓計(jì)算見表9-1礦井通風(fēng)最困難時(shí)期通風(fēng)負(fù)壓計(jì)算見表9-2表9-1礦井移交生產(chǎn)時(shí)通風(fēng)負(fù)壓計(jì)算表序號(hào)巷道名稱支護(hù)形式X10-4aPmSmLmQm3vm/shPa1副立井砌碹0.00428.9262144.0446.5529003.6102.12井底車場錨噴網(wǎng)0.000818.112009.055110254.67.23輔運(yùn)大巷錨噴網(wǎng)0.00116.84913.062.494095.719.74輔運(yùn)順槽錨梁網(wǎng)0.0017163375.03040.81000.724.05工作面液壓支架0.003516.42924.22702251.011.76回風(fēng)順槽錨梁網(wǎng)0.0017163375.03040.8640.515.47回風(fēng)大巷錨網(wǎng)噴0.00116.84913.01930.675695.1608.78風(fēng)井砌碹0.000522.674618.5448615045.940.99小計(jì)9294.1829.710局部阻力10%82.97合計(jì)912.67表9-2礦井通風(fēng)最困難時(shí)期通風(fēng)負(fù)壓計(jì)算表序號(hào)巷道名稱支護(hù)形式X10-4aPmSmLmQm3vm/shPa1副立井砌碹0.00428.9262144.0446.552900.03.6102.12井底車場錨噴網(wǎng)0.000818.112009.0165.011025.04.621.53輔運(yùn)大巷錨噴網(wǎng)0.00118.28000.04515.58649.04.7870.74輔運(yùn)順槽錨梁網(wǎng)0.001717.46331.635720.0324.01.084.85工作面液壓支架0.003522.86859.0330.0676.01.425.46回風(fēng)順槽錨梁網(wǎng)0.001717.46331.635600.0676.01.4173.37回風(fēng)大巷錨網(wǎng)噴0.00118.28615.13287.512321.05.473.38風(fēng)井砌碹0.000522.674618.544861504.05.940.99小計(jì)17512.5139210局部阻力10%139.2合計(jì)1531.29.4.2等積孔的計(jì)算礦井通風(fēng)等積孔按下式計(jì)算：A=1.19Q/√h式中：A—等積孔（m2）Q—風(fēng)量（m3/s）h—負(fù)壓（Pa）經(jīng)計(jì)算，礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量時(shí)和礦井中后期（西北風(fēng)井啟用前）最困難時(shí)期通風(fēng)等積孔分別為6.9m2和5.6m2，屬通風(fēng)容易礦井。9.5通風(fēng)機(jī)選型9.5.1概述礦井通風(fēng)設(shè)備包括主扇和其它的電動(dòng)機(jī)，須選擇主扇，然后選擇電動(dòng)機(jī)。根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》等技術(shù)文件的有關(guān)規(guī)定，進(jìn)行通風(fēng)備選型時(shí)，應(yīng)符合下列要求：（一）風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限盡量滿足第一水平通風(fēng)要求，并適當(dāng)照顧二水平通風(fēng)；在風(fēng)機(jī)的服務(wù)年限內(nèi)其工況點(diǎn)應(yīng)在合理的工作范圍之內(nèi)。（二）當(dāng)風(fēng)機(jī)服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)阻力變化較大時(shí)，可考慮分期選擇電機(jī)，但初裝電機(jī)的使用年限不小于5年。（三）風(fēng)機(jī)的通風(fēng)能力應(yīng)有一定的富余量。在最大設(shè)計(jì)風(fēng)量時(shí)，軸流式通風(fēng)機(jī)的葉片安裝角一般比允許使用最大值小50；風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不大于額定值90%。（四）考慮風(fēng)量調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)盡量避免使用風(fēng)硐閘門調(diào)節(jié)。（五）正常情況下，主要風(fēng)機(jī)不采用聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)。本礦屬于高瓦斯礦井，布置前期回風(fēng)立井及后期回風(fēng)立井，主副立井進(jìn)風(fēng)。本設(shè)計(jì)只選擇前期回風(fēng)立井通風(fēng)機(jī)，服務(wù)年限約45a。主扇工作方式為抽出式。礦井總風(fēng)量為248m3/s，礦井通風(fēng)容易時(shí)期負(fù)壓為912.67Pa，困難時(shí)期為1531.2Pa。9.5.2選擇主扇及電動(dòng)機(jī)（一）通風(fēng)及工作風(fēng)量Q=K式中：K——通風(fēng)設(shè)備漏風(fēng)系數(shù)，由于風(fēng)井不做提升用，故K取1.10。Q（二）確定通風(fēng)機(jī)工作風(fēng)壓HH（三）網(wǎng)路阻力系數(shù)RR（四）網(wǎng)路特性曲線方程HH根據(jù)礦井風(fēng)量、負(fù)壓選用GAF33.5-19-1礦用軸流式通風(fēng)機(jī)2臺(tái)，1臺(tái)工作，1臺(tái)備用。配1800kW、10kV、735r/min交流異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。針對(duì)本礦井不同時(shí)期風(fēng)量、負(fù)壓變化情況及選型風(fēng)機(jī)特性曲線，初期采用變頻控制。風(fēng)機(jī)采用停機(jī)一次性調(diào)節(jié)葉片角度實(shí)現(xiàn)反風(fēng)運(yùn)行，可在10分鐘內(nèi)完成反風(fēng)操作。9.6防止特殊災(zāi)害的安全措施煤礦生產(chǎn)從事地下作業(yè)，存在著水、火、瓦斯、煤塵、及頂板冒落五大自然災(zāi)害，對(duì)于保證礦工的人身安全和礦井正常生產(chǎn)有中重要的意義。（一）煤塵爆炸的防止措施（1）嚴(yán)格控制井下風(fēng)速，加強(qiáng)通風(fēng)工作，減少漏風(fēng)，降低粉塵濃度；（2）保證井下灑水滅塵的水源充足，并采用濕式鑿巖；（3）所有采掘工作面及進(jìn)回風(fēng)巷道必須敷設(shè)灑水管路，各轉(zhuǎn)載點(diǎn)使用噴霧灑水裝置，減少粉塵濃度；（4）定期在運(yùn)輸巷道及回風(fēng)巷道內(nèi)撒巖粉，其長度不小于300米，所有運(yùn)輸及通風(fēng)巷道無論在掘進(jìn)或生產(chǎn)時(shí)期均需撒巖粉；（5）采取煤層注水，采煤工作面要安裝內(nèi)外噴霧裝置；（6）井下所有運(yùn)輸大巷，和通風(fēng)巷道在裝車地點(diǎn)和煤塵發(fā)生的地點(diǎn)，應(yīng)該經(jīng)常灑水，減少煤塵飛揚(yáng)，并定期堆積煤塵；（7）運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷設(shè)置巖粉棚。（二）煤及瓦斯突出的預(yù)防措施（1）本礦井為高瓦斯礦井，須不間斷地向工作面輸送新鮮風(fēng)流，在順槽（回風(fēng)順槽）出口處安設(shè)瓦斯探測儀；（2）每個(gè)掘進(jìn)工作面均采用局部通風(fēng)機(jī)；（3）加強(qiáng)通風(fēng)管理，對(duì)調(diào)節(jié)風(fēng)窗應(yīng)定期檢查及調(diào)節(jié)校算；（4）經(jīng)常進(jìn)行瓦斯測定，時(shí)刻提高警惕。（三）、礦井水災(zāi)預(yù)防措施（1）在變電所及水泵房出入口設(shè)密閉門；（2）強(qiáng)化超前鉆孔的探測作用；（3）對(duì)井下采空區(qū)以及廢巷道要及時(shí)封閉，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行灌漿。（四）火災(zāi)預(yù)防措施（1）在井底車場巷道內(nèi)以及變電所沒有防火鐵門；（2）在井下電器設(shè)備選用隔爆型，硐室用耐火材料砌碹；（3）井下設(shè)有防火材料以及消防列車房；（5）安設(shè)防火水管，并備有水龍頭；（6）對(duì)井下采空區(qū)以及廢巷道要及時(shí)封閉，對(duì)采空區(qū)進(jìn)行灌漿；（7）通風(fēng)設(shè)備具有反風(fēng)功能；（8）井下工作人員都必須熟悉滅火器材的使用，并熟悉自己工作區(qū)域內(nèi)器材的存放地點(diǎn)，硐室內(nèi)不準(zhǔn)放汽油、煤油和變壓器油，井下使用的潤滑油、棉紗布和紙不準(zhǔn)亂扔亂放，應(yīng)放在蓋嚴(yán)的鐵桶內(nèi)，專人帶到地面處理，嚴(yán)禁將剩油、廢油灑在巷道、硐室內(nèi)。（五）防止冒頂事故的措施（1）搞好工作面端頭支護(hù)；（2）加強(qiáng)采掘工作面頂板管理工作，特別是綜采