某煤礦2#煤層開采方案設(shè)計(jì)摘要本設(shè)計(jì)所做只考慮連坦礦煤礦2#煤層。該煤層結(jié)構(gòu)簡單，含0～2層夾矸,一般多含1層夾矸。煤層層位較穩(wěn)定，厚度在井田變化較大，在井田的東南部較厚，而西北部較薄，地質(zhì)資源儲(chǔ)量1.9億噸，可采儲(chǔ)量1.34億噸，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力400萬t/a，服務(wù)年限36a。礦井瓦斯涌出量較低，為低瓦斯礦井。礦井采用雙立井開拓。初期開鑿有主立井、副立井和回風(fēng)立井。采用單一走向長壁采煤，綜合機(jī)械放頂煤采煤。分區(qū)域通風(fēng)方式，抽出式通風(fēng)。關(guān)鍵詞：綜合機(jī)械化放頂采煤法服務(wù)年限生產(chǎn)能力通風(fēng)目錄第一章礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 11.1礦井工作制度 11.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 1第二章井田開拓 22.1井田開拓的基本問題 22.1.1確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo) 22.1.2工業(yè)場(chǎng)地的位置 42.1.3主要開拓巷道 52.1.4方案比較 52.2礦井基本巷道 62.2.1井筒 62.2.2井底車場(chǎng) 72.2.3主要開拓巷道 10第三章準(zhǔn)備方式——帶區(qū)巷道布置安全 113.1煤層的地質(zhì)特征 113.2帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng) 113.2.15.2帶區(qū)巷道布置 113.2.2帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng) 123.3帶區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì) 133.3.1確定帶區(qū)車場(chǎng)的形式、線路布置和調(diào)車方式 133.3.2帶區(qū)主要硐室布置 14第四章采煤方法 174.1采煤工藝方式 174.1.1釆煤工藝 174.1.2工作面長度 184.1.3工作面推進(jìn)方向 184.1.4工作面破煤、裝煤方式 194.1.5工作面運(yùn)輸方式 204.1.6工作面支護(hù)方式 204.1.7各工藝過程安全注意事項(xiàng) 234.2循環(huán)圖表、勞動(dòng)組織、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 254.3回采巷道布置 274.3.1工作面巷道布置 274.3.2工作面巷道斷面特征和支護(hù)方式 27第五章井下運(yùn)輸 295.1概述 295.1.1礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度 295.1.2煤層及煤質(zhì) 295.1.3運(yùn)輸距離和貨載量 295.1.4礦井運(yùn)輸系統(tǒng) 295.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇 305.2.1設(shè)備選型原則 305.2.2帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算 315.3大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇 345.3.1膠帶回風(fēng)大巷設(shè)備選擇 345.3.2輔助運(yùn)輸大巷選擇 35第六章礦井提升 366.1概述 366.2主副井提升 366.2.1主井提升 366.2.2副井提升 37第七章礦井通風(fēng)及安全技術(shù) 417.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 417.1.1礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的依據(jù)及礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇 417.1.2礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 417.2帶區(qū)及全礦所需風(fēng)量 437.2.1確定礦井總風(fēng)量 437.2.2掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量 467.2.3硐室需風(fēng)量計(jì)算 467.2.4其他井巷需風(fēng)量計(jì)算 477.2.5確定采區(qū)和全礦的風(fēng)量分配 477.2.6風(fēng)速驗(yàn)算 487.3全礦通風(fēng)阻力的計(jì)算 487.3.1計(jì)算方法 527.3.2計(jì)算礦井的總風(fēng)阻及總等積孔 557.4通風(fēng)機(jī)選型 567.4.1選擇主扇 567.5防止特殊災(zāi)害的安全措施 587.5.1預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施 587.5.2預(yù)防井下火災(zāi)的措施 587.5.3防水措施 59第八章設(shè)計(jì)礦井基本技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 60礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限礦井工作制度礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力應(yīng)按年工作日330d計(jì)算，每天提煤時(shí)間應(yīng)該為18h,每天的工作制度地面應(yīng)按“三八”制，井下的應(yīng)按“四六”制。根據(jù)本礦井的實(shí)際情況，本礦采用“四六”工作制，這種制度適合本礦采掘作業(yè)的特點(diǎn)，有利于保護(hù)工人的健康，提高工時(shí)的利用率，提高設(shè)備和工作面的利用率。搞好安全生產(chǎn)，穩(wěn)定和提高采掘隊(duì)，因此，本礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)實(shí)行“四六”工作制。礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限多照大型礦并服務(wù)年限(T)的下限要求，礦井儲(chǔ)量備用系數(shù)(K)取1.3，則礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(A)計(jì)算如下：A=Z/（TK）=19116/(40×1.3)=367.6萬t/a根據(jù)煤層賦存情況和礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，按《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，將礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力(A)確定為4.0Mt/a，再計(jì)算礦并服務(wù)年限：T=Z/（AK）=19116/(400×1.3)＝36.7a在計(jì)算礦并服務(wù)年限時(shí)，考慮礦井投產(chǎn)后可能由于地質(zhì)損失增大、采出降低和礦井增產(chǎn)的原因而使礦并服務(wù)年限縮短，設(shè)置了備用儲(chǔ)量Z備用儲(chǔ)量用下式計(jì)算：Zb=Z/1.3×0.4=19116/1.3×0.4＝20586.46萬t在備用儲(chǔ)量中，估計(jì)有50%為采出率過低和受不可預(yù)知地質(zhì)破壞因素影響所損失的儲(chǔ)量。礦井開拓設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)定的設(shè)計(jì)采出的儲(chǔ)量約為：19116-(20586.46×50%)=8822.77萬t井田開拓井田開拓的基本問題確定井筒形式、數(shù)目、位置及坐標(biāo)1.井筒形式的確定井筒的形式有三種：平硐、斜井、立井。一般情況下，平硐最簡單，斜井次之，立井最復(fù)雜。平硐開拓受地形的埋藏條件限制，只有在地形條件合適，煤層賦存較高的山嶺、丘陵或溝谷地區(qū)，且便于布置工業(yè)場(chǎng)地和引進(jìn)鐵路，上山部分儲(chǔ)量都大致能滿足同類井型水平服務(wù)年限要求。斜井開拓與立井開拓相比：井筒施工工藝、施工設(shè)備與工序比較簡單，掘進(jìn)速度快，井筒施工單價(jià)低，初期投資少；地面工業(yè)建筑、井筒裝備、井底車場(chǎng)及碉室都比立井簡單，井筒延伸施工方便，對(duì)生產(chǎn)干擾少，不易受底板含水層的威脅：主提升膠帶化有相當(dāng)大的提升能力，可滿足特大型礦井主提升的需要；斜井井筒可作為安全出口，井下一旦發(fā)生透水事故等，人員可迅速從井筒撤離。缺點(diǎn)是：斜井井筒長輔助提升能力少，提升深度有限；通風(fēng)路線長、阻力大、管線長度大；斜井井筒通過富含水層、流沙層施工技術(shù)復(fù)雜。立井開拓不受煤層傾角、厚度、深度、瓦斯及水文等自然條件的限制，在釆深相同的的條件下，立井井筒短，提升速度快，提升能力大，對(duì)輔助提升特別有利，井筒斷面大，可滿足高瓦斯礦井、煤與瓦斯突岀礦井需風(fēng)量的要求，且阻力小，對(duì)深井開拓極為有利；當(dāng)表土層為富含水層或流沙層時(shí)，立井井筒比斜井容易施工：對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和煤層產(chǎn)狀均特別復(fù)雜的井田，能兼顧深部和淺部不同產(chǎn)狀的煤層.主要缺點(diǎn)是立井井筒施工技術(shù)復(fù)雜，需用設(shè)備多，要求有較高的技術(shù)水平，井筒裝備復(fù)雜，掘進(jìn)速度慢，基本建設(shè)投資大。本礦井煤層傾角不大，平均13°,為緩傾斜煤層；水文地質(zhì)情況比較簡單，涌水量較小，地勢(shì)平坦：由于受地形條件限制，因此只能釆用立井開拓。2.井筒位置的確定井筒位置的確定原則：有利于第一水平的開釆，并兼顧其他水平，有利于井底車場(chǎng)和主要運(yùn)輸大巷的布置，石門工程量少；有利于首采區(qū)布置在井筒附近的富煤階段，首采區(qū)少遷村或不遷村；井田兩翼儲(chǔ)量基本平衡：井筒不宜穿過厚表土層、厚含水層、斷層破碎帶、煤與瓦斯突出煤層或軟弱巖層：工業(yè)廣場(chǎng)應(yīng)充分利用地形，有良好的工程地質(zhì)條件，且避開高山、低洼和釆空區(qū)，不受崖崩滑坡和洪水威脅；工業(yè)廣場(chǎng)宜少占耕地，少壓煤；距水源、電源較近，礦井鐵路專用線短，道路布置合理。2.有利于礦井初期開釆選擇井筒位置要與選擇初期開釆區(qū)密切結(jié)合起來，盡可能使井筒靠近淺部初期開釆塊段，以減少初期井下開拓巷道工程量，節(jié)省投資和縮短建井期。3.盡量不壓煤或少壓煤確定并簡位置，要充分考慮少留井筒和工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱，做到不壓煤或少壓煤。為了保證礦井投產(chǎn)后的可靠性，在確定井筒位置時(shí)，要使地面工業(yè)場(chǎng)地盡量不壓首采區(qū)煤層。4.有利于掘進(jìn)與維護(hù)（1）為使井筒的開掘和使用安全可靠，減少其掘進(jìn)的困難及便于維護(hù)，應(yīng)使井筒通過的巖層及表土層具有較好的水文、圍巖和地質(zhì)條件。（2）為加快掘進(jìn)的速度，減少掘進(jìn)費(fèi)用，井筒應(yīng)盡可能不通過或少通過流沙層、較厚的沖積層及較大的含水層。（3）為便于井筒的掘進(jìn)和維護(hù)，井筒不應(yīng)設(shè)在受地質(zhì)破壞比較劇烈的地帶及受采動(dòng)影響的地區(qū)。（4）井筒位置還應(yīng)使井底車場(chǎng)有較好的圍巖條件，便于大容積兩室的掘進(jìn)和維護(hù)。5.便于布置地面工業(yè)場(chǎng)地井口附近要布置主、副生產(chǎn)系統(tǒng)的建筑物及引進(jìn)鐵路專用線。為了便于地面系統(tǒng)之間互相聯(lián)接，以及修筑鐵路專用線與國家鐵路接軌，要求地面平坦，高差不能太大，專用線短，工程量小及有良好的技術(shù)條件，應(yīng)盡量避免穿過村鎮(zhèn)居民區(qū)、文物古跡保護(hù)區(qū)、陷落區(qū)或采空冒落區(qū)、洪水侵入?yún)^(qū)：要盡量少占農(nóng)田、果園經(jīng)濟(jì)作物區(qū)，盡量避免橋涵工程，尤其是大型橋涵隧道工程。為考慮長期運(yùn)輸?shù)男熊嚢踩凸芾?，要盡量避免與公路或其他農(nóng)用道路相交，力求使接軌點(diǎn)位于編組站配線一側(cè)。另外，井口標(biāo)高應(yīng)高于歷年的最高洪水位；還要考慮風(fēng)向的影響，防止污染?？傊?，選擇井筒位置要統(tǒng)籌井田全局，兼顧前期和后期、地下與地面等各方面因素。綜合考慮以上各方面原因，經(jīng)方案比較確定主、副井筒位置在井田中央。工業(yè)場(chǎng)地的位置工業(yè)場(chǎng)地的位置選擇在主、副井井口附近，即井田淺部靠上的中央位置。工業(yè)場(chǎng)地的形狀和面積：根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地占地面積規(guī)定，0.6-1.1公頃/10萬噸。井田為一不規(guī)則多邊形，南北長15.7km，東西寬5.0～7.4km，面積89.51km2。井田由三部分構(gòu)成，南部為原色連一號(hào)井田勘探（精查）區(qū)，面積34.47km2，中部為柴登南詳查區(qū)，面積41.64km2，北部為東勝煤田煤炭資源普查找煤區(qū)，面積13.40km2。開釆水平的確定及采采區(qū)劃分井田主釆煤層為2#煤層，煤層緩傾斜，傾角為2°?13。，為緩傾斜煤層，故設(shè)計(jì)為兩水平開釆。一水平標(biāo)高-540m,帶區(qū)式開采。二水平標(biāo)高為-900m,礦井的生產(chǎn)能力為：1.2Mt.可采儲(chǔ)量為86.57Mt,服務(wù)年限為51.5a。主要開拓巷道2#煤層平均厚度為5.4m,賦存穩(wěn)定，底板的起伏不大，為緩傾斜煤層，煤層厚度中厚，服務(wù)年限長.故礦井開拓大巷布置在煤層底板的巖層中，大巷間距30m.大巷位于井田中央，沿走向布置，按3%o~5%o的坡度布置。方案比較1.提出方案根據(jù)以上分析，現(xiàn)提出以下四種在技術(shù)上可行的開拓方案，分述如下：方案一：主斜井—副立井綜合開拓主井井筒是斜井，副井井筒是立井，布置于井田中央。大巷布置在煤層底板的巖層中。釆用兩翼對(duì)角式通風(fēng).主斜井一副立井開拓可充分發(fā)揮主軸提升能力大、系統(tǒng)簡單、通過風(fēng)量大、技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果好的優(yōu)點(diǎn)，是大型、特大型礦井比較合理的開拓方式，主井是斜井是為了運(yùn)輸，因?yàn)楫a(chǎn)量高連續(xù)運(yùn)輸是必須的，立井提升有時(shí)間間隔，副井主要是運(yùn)材料和人，這樣設(shè)置可以減少前期的費(fèi)用。方案二：主立井—副斜井綜合開拓主井井筒是立井副井井筒是斜井。大巷布置在煤層底板巖層中，前期釆用中央并列式通風(fēng)，后期釆用兩翼對(duì)角式通風(fēng)。主立井一副斜井開拓用于開采煤層賦存不深的礦井，有不同的出發(fā)點(diǎn)和形成過程為了減少立井井筒掘進(jìn)、節(jié)約礦井建設(shè)投資又要加快礦井建設(shè)、加速礦井開拓，在開發(fā)煤田淺部的井田時(shí)只在井田中部開鑿一個(gè)立井，擔(dān)負(fù)提煤或混合提升任務(wù)，又從煤層露頭向下開掘一個(gè)斜井擔(dān)負(fù)輔助提升并作為安全出口。這種方式的系統(tǒng)簡單，基建工程量和投資省，建設(shè)工期短、見效快，適于煤淺部的小型礦井。開采賦存不深的近水平煤層的大型礦井，采用立井開拓，為加大輔助提升能力并增設(shè)礦井安全出口，再新開一個(gè)副斜井，形成為主立井一副立井、副斜井的開拓方式。根據(jù)以上論述方案一是更加合適的，所以選擇方案一主斜井—副立井綜合開拓。礦井基本巷道井筒主斜井位于礦井工業(yè)場(chǎng)地，擔(dān)負(fù)著全礦井4Mt/a的煤炭運(yùn)輸。主斜井擔(dān)負(fù)提升煤炭的任務(wù)，趨勢(shì)是裝備膠帶輸送機(jī)，裝備膠帶輸送機(jī)并設(shè)檢修用的提升絞車設(shè)備，裝備已由能力小、長度短、多段接力式的膠帶輸送機(jī)換代為運(yùn)輸能力和鋪設(shè)長度大的強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)或鋼絲繩牽引膠帶輸送機(jī)。2)副立井副立井是擔(dān)負(fù)提升矸石、下放物料、升降人員等任務(wù)的立井。在井簡中裝備罐籠、鋪設(shè)管道和電纜并裝設(shè)梯子間。大型礦井裝備兩套提升設(shè)備，一套為一對(duì)雙車雙層罐籠，另一套為雙層單車罐籠帶重錘。為滿足綜采支架整架不解體下井的要求，在副井中要裝備一個(gè)寬罐籠，凈寬一般要達(dá)到1.5m。支架寬度為1.75m或更寬時(shí)，繼籠寬度需要相應(yīng)加寬。井底車場(chǎng)1.采用斜井折返式井底車場(chǎng)在運(yùn)輸大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤的礦井中，一般采用運(yùn)煤和輔助運(yùn)輸兩套大巷運(yùn)輸系統(tǒng)。因此，井底車場(chǎng)布置應(yīng)使膠帶輸送機(jī)大巷和井底煤倉、主井裝載系統(tǒng)連接，使軌道運(yùn)輸或無軌膠輪車運(yùn)輸大與副井提升系統(tǒng)連接，采用斜井開拓的礦井，膠帶輸送機(jī)大巷通過并底煤倉與主斜井提升系統(tǒng)直接連接，井底煤倉位于井底車場(chǎng)水平以下，聯(lián)系方便，車場(chǎng)形式和線路結(jié)構(gòu)均比較簡單。2.空重車線長度《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，輔助運(yùn)輸釆用固定式礦車列車，應(yīng)有以下要求：（1） 大型礦井主、副井空、重車線有效長度應(yīng)各容納1.0?1.5列列車；（2） 副井空車線一側(cè)應(yīng)并列布置一條材料車線，大型礦井材料車線有效長度應(yīng)容納15輛材料車或1.0列材料車。（3） 由于釆用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，可不設(shè)主井的空、重車線。副井空、重車線長度可按下式計(jì)算：L=mnLk+NLj+Lf 式4_]式中： L——副井空、重車線有效長度，m；m——列車數(shù)目，取1.3列；n——每列車的的列車數(shù)，按列車組成計(jì)算確定，輛；B——每輛礦車帶緩沖器的長度，m；N——機(jī)車數(shù)，臺(tái)；Lj——每臺(tái)機(jī)車的長度，m；Lf——附加長度，一般取10m。上式中，n的數(shù)值可由下表確定：機(jī)車粘重固定式礦車（t）底卸式礦車1.01.53.03.05.0單機(jī)7t架線30—5014?1612?158t蓄電池20~2512~161410t架線3472?1915?7214t架線29~3426~30雙機(jī)10t架線20?3020—32本礦井設(shè)計(jì)選用8t蓄電池機(jī)車，帶動(dòng)3t固定箱式礦車，由上表可得每列礦車數(shù)應(yīng)為14輛，計(jì)算得：副井空、重車線長度為：L=l.3X14X3.75+1X4.5+10=82.75m可取副井空、重車線長度為90m。（2） 井底車場(chǎng)調(diào)車線的有效長度仍按上式計(jì)算此時(shí)m取1.0,貝!J,調(diào)車線長度為：L=L0X14X3.75+1X4.5+10=67m可取井底車場(chǎng)調(diào)車線長度為70m。（3） 材料車線有效長度按下式計(jì)算：L=n<Lc+nsLs 式中：L——材料車線的有效長度，m；nc材料車數(shù)，輛；L——每輛材料車帶緩沖器長度，m；出——設(shè)備車數(shù)，輛；Ls——每輛設(shè)備車帶緩沖器的長度，m。L=15ⅹ3.75+8ⅹ3.75=86.25m3.井底車場(chǎng)調(diào)車方式井底車場(chǎng)的調(diào)車方式有以下四種：(1)頂推調(diào)車電機(jī)車牽引重列車駛?cè)胲噲?chǎng)重車線，電機(jī)車摘鉤繞到列車尾部，將列車頂入主、副井的重車線；(2)專用設(shè)備調(diào)車設(shè)置專用的調(diào)車機(jī)車，調(diào)車絞車或鋼絲繩推車機(jī)等專用調(diào)車設(shè)備，當(dāng)由電機(jī)車牽引重列車駛?cè)胝{(diào)車線后，電機(jī)車摘鉤，駛向空車線牽引空車調(diào)車作業(yè)由專用設(shè)備完成；(3)頂推拉調(diào)車在調(diào)車線上始終存放一列重車，在下一列重車駛?cè)胝{(diào)車線的同時(shí)將原來的重列車頂入主井重車線，新牽引進(jìn)的重列車存放在調(diào)車線；(4)甩車調(diào)車電機(jī)車牽引重列車行至分車道岔前10～20m進(jìn)行減速，并在行進(jìn)中電機(jī)車與重列車摘鉤，電機(jī)車加速駛過分車道岔后，將道岔搬回原位，重列車倩助慣性駛向重車線。主要開拓巷道主要開拓巷道主要有軌道進(jìn)風(fēng)大巷、膠帶回風(fēng)大巷，這些巷道的服務(wù)年限比較長，要求能長時(shí)間的滿足礦井生產(chǎn)的需要，所以采用半圓拱形斷面。輔助運(yùn)輸大巷和膠帶輸送機(jī)大巷布置在煤層底板，基本上沿煤層布置，巷道坡度隨煤層而起伏，一般為0-3°左右。井底車場(chǎng)、石門、大巷均采用半圓拱形斷面。巷道斷面尺寸根據(jù)《煤炭安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定進(jìn)行確定并進(jìn)行風(fēng)速校驗(yàn)。圖4-3軌道運(yùn)輸大巷端面準(zhǔn)備方式——帶區(qū)巷道布置安全煤層的地質(zhì)特征2-2上煤層位于2煤組中下部，井田內(nèi)大部發(fā)育，局部可采。煤層自然厚度0～6.61m，平均5.4m?？刹珊穸?.88~6.19m，平均5.2m。埋藏深度31～240m，平均150m；該煤層結(jié)構(gòu)簡單，含0～2層夾矸,一般多含1層夾矸。煤層層位較穩(wěn)定，厚度在井田變化較大，在井田的東南部較厚，而西北部較薄，在井田內(nèi)的東北部2208、ZK804、2409鉆孔一帶，存在一定范圍的煤層剝蝕區(qū)（見圖1.2-1）。煤層厚度變異系數(shù)108%，井田內(nèi)107個(gè)穿過點(diǎn)，其中有66個(gè)見煤點(diǎn)，41個(gè)尖滅點(diǎn)，見可采煤層55個(gè)點(diǎn)，可采點(diǎn)數(shù)占總鉆孔數(shù)的62%，可采面積為31.44km2，可采面積占勘查區(qū)總面積的35%。2-2上煤層為對(duì)比可靠、井田內(nèi)大部發(fā)育局部可采的較穩(wěn)定煤層。與下部的2-2中煤層間距最小2.58m，最大25.85m，平均12.60m。頂板巖性主要為粉砂巖和細(xì)粒砂巖，底板巖性主要為砂質(zhì)泥巖及粉砂巖。帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)5.2帶區(qū)巷道布置方案一:在煤層中布置上山三條：一條為軌道上山，設(shè)有絞車房，另一條為皮帶上山，傾角16°,其中軌道上山用作采區(qū)運(yùn)料，另一條回風(fēng)上山用作回風(fēng)。皮帶作為運(yùn)煤，新鮮風(fēng)流從軌道巷，皮帶巷上山，通過繞道進(jìn)入到工作面，經(jīng)過上順槽，進(jìn)入回風(fēng)井。方案二：在煤層底板巖石處布置上山兩條：一條為軌道上山，一條為皮帶上山，傾角14°,其中軌道上山用作采區(qū)運(yùn)料，回風(fēng)。皮帶作為運(yùn)煤，新鮮風(fēng)流從軌道巷，皮帶巷上山，通過繞道進(jìn)入到工作面，經(jīng)過上順槽，進(jìn)入回風(fēng)井。方案比較技術(shù)比較方案優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方案11、掘在煤層內(nèi)布置上山，掘出費(fèi)用低2.通風(fēng)路短，通風(fēng)阻力小3、材料和行人的運(yùn)輸環(huán)節(jié)小，時(shí)間短4、施工工序簡單1、 在煤層中布置上山服務(wù)年限低2、 在煤層中布置上山維護(hù)費(fèi)用較高方案21、在巖石中布置上山，服務(wù)年限長2、將上山布置在巖層中，在開釆兩層煤時(shí)共用此條上山，節(jié)省經(jīng)費(fèi)用1、工程量大，施工難度較大2、 在巖石中布置上山，要求穿煤層時(shí)所用石門較多3、 巷道連接復(fù)雜，工序環(huán)節(jié)增加，釆煤巷道布置復(fù)雜（2）經(jīng)濟(jì)比較兩種方案的經(jīng)濟(jì)比較從上山的掘進(jìn)費(fèi)用維護(hù)費(fèi)用進(jìn)行比較，比較如下:掘進(jìn)費(fèi)用（單位：萬元）方案一方案二運(yùn)輸上山68.64運(yùn)輸上山86.3軌道上山70.40軌道上山87.5維護(hù)費(fèi)用（單位：萬元）方案一方案二運(yùn)輸上山21.6運(yùn)輸上山12.6軌道上山19.8軌道上山11.7小計(jì)180.44小計(jì)198.1經(jīng)過上述經(jīng)濟(jì)技術(shù)上的比較，本設(shè)計(jì)釆用第一方案。帶區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)1.運(yùn)煤系統(tǒng)工作面-膠帶運(yùn)輸平巷一溜煤眼一運(yùn)輸大巷一井底煤倉一主井一地面工業(yè)廣場(chǎng)2.運(yùn)料系統(tǒng)地面工業(yè)廣場(chǎng)一副井井底車場(chǎng)—井底換裝站一輔助運(yùn)輸大巷一帶區(qū)輔助集中運(yùn)輸巷一輔助運(yùn)輸平巷—工作面3.通風(fēng)系統(tǒng)帶區(qū)內(nèi)各工作面釆用U型通風(fēng)。地面工業(yè)廣場(chǎng)一副井井底車場(chǎng)一輔助運(yùn)輸大巷一帶區(qū)輔助集中運(yùn)輸巷—輔助運(yùn)輸平巷—工作面—膠帶運(yùn)輸巷—回風(fēng)斜巷—北翼膠帶大巷—回風(fēng)斜巷—風(fēng)井采區(qū)傾斜長度1500m區(qū)段平巷采用單巷掘進(jìn)，在回采下區(qū)段時(shí)，釆用沿空掘巷。區(qū)段上平巷寬度為4.5m下平巷寛度為4.9m。確定工作面長度：區(qū)段斜長=工作面長度+區(qū)段煤柱寬度+區(qū)段上下平巷寬度即：L=1+M+2B D=n*L式中：L一一區(qū)段斜長N—區(qū)段數(shù)目D一一階段斜長M一一區(qū)段煤柱寬度1一一工作面長度B一一區(qū)段上下平巷寬度為減少搬家倒面的次數(shù)，發(fā)揮綜合機(jī)械化釆煤工作面的優(yōu)勢(shì)，確定工作面長度為230m.帶區(qū)車場(chǎng)選型設(shè)計(jì)確定帶區(qū)車場(chǎng)的形式、線路布置和調(diào)車方式（1）帶區(qū)車場(chǎng)的形式和線路布置本設(shè)計(jì)帶區(qū)內(nèi)沒有其它車場(chǎng)，整個(gè)帶區(qū)設(shè)有進(jìn)風(fēng)運(yùn)料行人、回風(fēng)運(yùn)料行人兩個(gè)車場(chǎng)，帶區(qū)下部車場(chǎng)均與軌道大巷相連接，除了帶區(qū)上、下部車場(chǎng)外，原則上不設(shè)其它車場(chǎng)，但根據(jù)實(shí)際情況可以回風(fēng)運(yùn)料系統(tǒng)中設(shè)置車場(chǎng)在.帶區(qū)上、下部車場(chǎng)采用順向平車場(chǎng)，通過雙速絞車提升：絞車房設(shè)在帶區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)中；分帶軌道斜巷內(nèi)釆用無極繩絞車牽引礦車或釆用絞車牽引進(jìn)行輔助運(yùn)輸。帶區(qū)下部車場(chǎng)長度為20m,上部車場(chǎng)為15m,斜坡水平投影為90m,坡度為18度，豎曲線半徑，因所選軌道軌距為600mm,則取R=12m,下部車場(chǎng)存車為7個(gè)礦車，上部存車為5個(gè)礦車。2）帶區(qū)車場(chǎng)的調(diào)車方式_裝滿設(shè)備和材料的小礦車或材料車由電機(jī)車牽引從軌道大巷進(jìn)入帶區(qū)車場(chǎng).在帶區(qū)車場(chǎng)下部停車線上，礦車與電機(jī)車脫鉤，小礦車和材料車通過提升絞車提至平車場(chǎng)的平臺(tái)摘鉤，然后沿著礦車行進(jìn)方向進(jìn)入帶區(qū)煤層運(yùn)料平巷。帶區(qū)主要硐室布置（1）帶區(qū)煤倉在分帶運(yùn)輸斜巷與帶區(qū)煤層運(yùn)煤平巷的連接處，正對(duì)皮帶大巷位置設(shè)置一個(gè)帶區(qū)煤倉。帶區(qū)煤倉采用垂直煤倉，斷面為圓形，煤倉高度為25m,用混凝土砌磴支護(hù)，壁厚300mn.煤倉容量按釆煤機(jī)連續(xù)作業(yè)割一刀煤的產(chǎn)量計(jì)算：Q=Q0+LMbyC0KtQo——防空倉漏風(fēng)留煤量，取Qo=lOt；工作面長度，L=180m：采高，M=5.2m：b—進(jìn)刀深度，b=0.8m；Y——煤的容重，Y=1.45t/m3；C.一一工作面的采出率，C0=0.97；k,一一同時(shí)生產(chǎn)的工作面數(shù)目，取kt=l?Q=10+180X3X0.8X1.5X0.97X1=855.1t煤倉的斷面半徑：Q=3.14*R'*1.5*25得：R=2.7m所以煤倉斷面直徑取6.0m,煤倉高度25m,容量918t.（2）絞車房絞車房布置在煤層中，距軌道大巷25m,距離帶區(qū)煤層運(yùn)料斜巷30m左右，以利于維護(hù)。（3）帶區(qū)變電所帶區(qū)變電所應(yīng)設(shè)在帶區(qū)用電負(fù)荷集中的地方，放置在帶區(qū)集中進(jìn)風(fēng)巷一測(cè)，硐室寬度取5.0m*3.5m拱形：通道高度取3.0m*2.0m矩形，采用錨噴支護(hù)。底板采用C10混凝土鋪底，并高出鄰近巷道200?300mm和具有3%的流水坡度，以防礦井水流進(jìn)變電所。硐室與通道的連接處，設(shè)有向外開的防火柵欄兩用門.1——運(yùn)輸大巷 5——帶區(qū)煤倉 9——進(jìn)風(fēng)斜巷2——軌道大巷 6——分帶運(yùn)輸巷 10—— 絞車碉室3——帶區(qū)回風(fēng)石門 7——分帶進(jìn)風(fēng)巷 11——帶區(qū)集中運(yùn)輸巷4——帶區(qū)回風(fēng)行人斜巷 8——帶區(qū)進(jìn)風(fēng)車場(chǎng) 12——帶區(qū)下部車場(chǎng)13——帶區(qū)上部車場(chǎng)采煤方法采煤工藝方式釆煤工藝采區(qū)所采煤層為2#煤層，平均厚度5.4m,,煤層傾角2?10，為緩傾斜煤層，結(jié)構(gòu)單一，賦存穩(wěn)定。采區(qū)內(nèi)無大斷層影響?？刹珊穸?.88~6.19m，平均5.2m。埋藏深度31～240m，平均150m；該煤層結(jié)構(gòu)簡單，含0～2層夾矸,一般多含1層夾矸。煤層層位較穩(wěn)定，厚度在井田變化較大，在井田的東南部較厚，而西北部較薄，在井田內(nèi)的東北部2208、ZK804、2409鉆孔一帶，存在一定范圍的煤層剝蝕區(qū)。煤系基底為奧陶系中統(tǒng)馬家溝組灰?guī)r，本礦鉆孔揭露最大厚度為160m,鄰區(qū)資料證實(shí)，該組厚度400m左右，與煤系地層呈假整合接觸.礦井淺部奧灰?guī)r溶發(fā)育，深部逐漸減弱。其風(fēng)化形成的G層鐵鋁質(zhì)粘土巖構(gòu)成煤系第—個(gè)標(biāo)志層。2#煤為全區(qū)可釆煤層，煤厚一般變化在2.8-3.5m之間，傾角平均8度，瓦斯底，涌水量小，井田北部附近煤層較薄，僅2.0?3.0隊(duì)在此區(qū)域，煤層頂板多為中砂巖或粗砂巖，分析可能受沖刷作用的影響，使煤層厚度變薄；據(jù)以上分析，2#煤斌存穩(wěn)定，厚度大，傾角緩，瓦斯含量小，南二帶區(qū)范圍內(nèi)無斷裂構(gòu)造，僅發(fā)育有寬緩的褶曲，水文地質(zhì)條件屬簡單，煤層頂?shù)装逡子诠芾?因此按照2#煤層賊存狀況可考慮一次釆全高回采工藝。一次采全高工藝同樣具備放頂煤的優(yōu)點(diǎn)，但是對(duì)于煤厚比釆高大的煤層,一次不能采完，煤損大；控頂較困難，煤壁容易片蒂。考慮到2#煤層賦存狀況，結(jié)合礦井開拓布置和鄰近礦井實(shí)際生產(chǎn)的經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)確定采煤工藝為綜合機(jī)械化一次釆全高全部跨落法管理頂板開釆。工作面長度影響工作面長度的因素有設(shè)備、煤層地質(zhì)條件、瓦斯涌出量及生產(chǎn)技術(shù)管理的難度等。設(shè)備是影響工作面長度的主要因素之一。我國生產(chǎn)的工作面刮板輸送機(jī)大都按150?350m的鋪設(shè)長度設(shè)計(jì)的。另外，煤層地質(zhì)條件是影響工作面長度的又一重要因素，地質(zhì)構(gòu)造、煤層厚度、傾角、頂板條件都會(huì)影響工作面長度的選擇。根據(jù)以上技術(shù)分析和目前我國煤礦實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，近水平煤層綜釆工作面長度以130?350m較為合理.工作面長度的確定主要還考慮以下兩個(gè)方面的因素：1.技術(shù)因素工作面長度與地質(zhì)情況、刮板輸送機(jī)長度、采煤機(jī)能力相適應(yīng).目前，國產(chǎn)刮板輸送機(jī)的長度一般在200m左右，但隨著礦井生產(chǎn)能力，綜合技術(shù)水平提高，刮板輸送機(jī)長度也有増長的趨勢(shì)，而且大多廠家提供特殊長度定制的刮板輸送機(jī)設(shè)備。2.經(jīng)濟(jì)因素有利于提高工作面單產(chǎn)和效率，合理的工作面長度應(yīng)能為實(shí)現(xiàn)工作面高產(chǎn)高效提供有利條件.加大工作面長度，一方面可以提高產(chǎn)量，提高效率，降低成本；另一方面，工作面太長也造成不易管理，容易造成事故，不利于穩(wěn)產(chǎn).因此，根據(jù)連坦礦地質(zhì)情況和鄰近礦實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，取工作面長度300m,在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以根據(jù)具體情況的變化進(jìn)行適度調(diào)整。工作面推進(jìn)方向首釆面沿傾向平均推進(jìn)長度為1500恥工作面推進(jìn)長度較長.工作面推進(jìn)方向有前進(jìn)式和后退式。兩種方式適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)見表6-1-1.表6—1—1工作忙推進(jìn)方向適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)項(xiàng)目適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)前進(jìn)式前進(jìn)式回采具有初期工程量小，投資省等優(yōu)點(diǎn)，但在采空區(qū)維護(hù)巷道較為困難，技術(shù)復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)用高，且工作面漏風(fēng)大。后退式后退式初期需要掘進(jìn)較長距離的工作面巷道，但在生產(chǎn)過程中，工作面巷道維護(hù)量小，隨采隨廢，漏風(fēng)小，也比較安全。通過上述比較，結(jié)合相鄰礦井的經(jīng)驗(yàn)，本設(shè)計(jì)中工作面均采用傾向長壁采煤法后退式開采。工作面破煤、裝煤方式目前，綜采工藝方式是用機(jī)械破煤、裝煤、運(yùn)煤、液壓支架支護(hù)的釆煤工藝系統(tǒng)。工作面主要設(shè)備有：雙滾筒采煤機(jī)、可彎曲刮板輸送機(jī)、液壓支架。平巷內(nèi)的主要設(shè)備有：橋式轉(zhuǎn)載機(jī)、可伸縮膠帶輸送機(jī)、可移動(dòng)變電站、泵站繼電氣設(shè)備等。本礦井2#煤根據(jù)煤層賦存條件，為近水平煤層，平均厚度5.4m,厚度變化不大，釆用綜采一次采全高。工作面機(jī)采，釆煤機(jī)釆用MG900/2245-GWD型釆煤機(jī)，其技術(shù)特征見表6-1-3。表6-1-3MG900/2245-GWD采煤機(jī)技術(shù)特征表序號(hào)技術(shù)特征單位技術(shù)參數(shù)1采高m2.7-6.22適應(yīng)煤質(zhì)硬度f=l~33煤層傾角。W354截深mm8005滾筒直徑mm32006牽引方式齒輪銷軌式7牽引力KN552-11048牽引速度m/min0-12.20-24.49鏈條規(guī)格mm船輪齒軌10機(jī)面高度mm1785/232211過煤高度mm800-122012電動(dòng)機(jī)功率KW2245（2295）13電動(dòng)機(jī)電壓V3300014噴霧滅塵方式內(nèi)外噴霧15總重t145制造廠家兗礦東華重工有限公司工作面運(yùn)輸方式按照各采煤設(shè)備之間的配套關(guān)系和工作面生產(chǎn)能力的要求，工作面采用SGZ1200/200型刮板輸送機(jī)。其技術(shù)特征見表6-1-6。表6-1-6刮板輸送機(jī)技術(shù)特征項(xiàng)目單位規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)SGZ1200/200設(shè)計(jì)長度m300運(yùn)輸能力t/h3300刮板鏈速m/s50功率KW2000電壓V2200鏈條形式中雙鏈鏈破能力KN5000中部槽長mm1500.1750工作面支護(hù)方式1.工作面液壓支架的選型表6-1-9 ZZ6000/21/35型液壓支架主要技術(shù)特征項(xiàng)目單位參數(shù)項(xiàng)目單位參數(shù)支撐高度m6.0對(duì)地板最大比壓MPa3.26煤層厚度m5.4泵站工作壓力MPa31.4煤層傾角W15°最小控頂距m5.8工作阻力KN6000最大控頂距m6.2初撐力KN5209移動(dòng)步距m0.8外型尺寸（長寬高）mm5100X1420X2100支架重量t14.0支架中心距mm1500操作方式鄰架支護(hù)強(qiáng)度MPa0.84生產(chǎn)廠家山東煤機(jī)廠2.支護(hù)設(shè)計(jì)計(jì)算由《綜釆生產(chǎn)管理手冊(cè)》知，支架應(yīng)能承受8倍釆高的頂板巖石重量。支架強(qiáng)度P可由公式6-1計(jì)算得出。P=8ⅹMⅹγⅹ9.8ⅹ10^-6式中：P一支護(hù)強(qiáng)度，MPa；M—實(shí)際釆高，取工作面最大釆高5.4m；Y一巖石容重，取2500Kg/m^3支架支護(hù)強(qiáng)度P=8ⅹMⅹγⅹ9.8ⅹ10^-6=8ⅹ5.4ⅹ2500ⅹ9.8ⅹ10^-6=1.0584MPa≦0.84支架工作阻力Q由式6-2計(jì)算得出：Q=8ⅹMⅹSⅹγⅹ9.8ⅹ10^-3 式6-2式中：Q一支架工作阻力，KN；M—實(shí)際采高，取工作面最大釆高5.4m；Y一巖石容重，取2500Kg/m3；S一支架的支護(hù)面積，m2o其中支架的支護(hù)面積由式6-3計(jì)算得出：S=Lmaxⅹ1 式6-3式中：S：支架的支護(hù)面積，m2；Lmax：支架最大控頂距，最大控頂距6.2m；1：支架寬度，取1.42m。S=6.2ⅹ1.41=8.80m2根據(jù)以上計(jì)算數(shù)據(jù)，支架工作阻力為：Q=8ⅹMⅹSⅹyⅹ9.81ⅹ10^-33.工作面支架布置形式本工作面使用158架ZZ6000/21/35型液壓支架支護(hù)頂板。工作面兩端頭(機(jī)頭機(jī)尾)分別使用二架ZZG7200/21/44型排頭架進(jìn)行頂板支護(hù)，滯后工作面支架，其滯后距離不大于0.5m。4.工作面回風(fēng)巷超前支護(hù)及布置方式回風(fēng)巷超前的支護(hù)布置形式采用采用DZ-31.5單體液壓支柱配合1.0m金屬接頂梁支護(hù)，每排三根，架設(shè)頂梁上頂不平時(shí)用木料背實(shí)，頂梁調(diào)平順。點(diǎn)柱為DZ-31.5型的液壓單體柱。打柱范圍從工作面煤壁算起，保證每班超前支護(hù)距離不小于20m，其中行人側(cè)，距離轉(zhuǎn)載機(jī)為300mm左右(破碎機(jī)大輪及轉(zhuǎn)載機(jī)電機(jī)減速器包括在內(nèi))；非行人側(cè)單體柱，距離轉(zhuǎn)載機(jī)300mm左右。生產(chǎn)班組隨循環(huán)推進(jìn)，將排頭支架前回掉的單體柱向前打，使超前支護(hù)20m內(nèi)始終保持每排3柱，柱子要保證人行通道寬度不小于0.8m，同時(shí)又不影響轉(zhuǎn)載機(jī)推拉，柱子要用8#鐵絲連鎖防倒。5.工作面進(jìn)風(fēng)巷超前支護(hù)布置形式回風(fēng)巷超前支護(hù)布置形式采用采用DZ-31.5單體液壓支柱配合1.0m金屬接頂梁支護(hù)，一梁一柱形式，每排三根，點(diǎn)柱為DZ-31.5型液壓單體柱。打柱范圍從工作面煤壁算起，保證每班超前支護(hù)距離不小于20m。生產(chǎn)班組隨循環(huán)推進(jìn)，將工作面?zhèn)葐误w柱提前一循環(huán)回收，末3排，即靠近采空區(qū)的3排單體，采用餞棚加強(qiáng)支護(hù)，柱角度根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，必須迎山有勁。各工藝過程安全注意事項(xiàng)1.割煤(1)機(jī)組司機(jī)必須經(jīng)過嚴(yán)格的培訓(xùn)，經(jīng)考試合格持證上崗。(2)堅(jiān)持開機(jī)先開水，無水不開機(jī)的原則。(3)開工前，機(jī)組司機(jī)必須先檢查機(jī)組的油位、內(nèi)外噴霧、各種按針情況、截齒是否齊全、電纜拖拽是否正常，若發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)處理。檢查組前后是否有人和其它東西，一切正常后發(fā)出開機(jī)警告，試運(yùn)轉(zhuǎn)幾分鐘后再進(jìn)行割煤。(4)司機(jī)在割煤時(shí)要精神集中，隨時(shí)注意頂?shù)装迩闆r及時(shí)上漂或下剎。要與支架工配合好，將煤壁割直，頂?shù)装甯钇?，不留傘檐。根?jù)煤層厚度及時(shí)調(diào)整滾筒高低，按煤層起伏調(diào)整機(jī)身傾斜程度。防止割梁、割底或丟頂煤、底煤，以保證溜子平直，并保證采高。(5)機(jī)組電纜必須入槽，電纜槽內(nèi)不許存放煤、雜物，副插幫聯(lián)接裝置要齊全，防止擠、刮電纜。隨時(shí)注意電纜、水管的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，不得使其受外力影響，不得使電纜、水管落在電纜槽外邊。(6)割煤時(shí)，要隨時(shí)注意機(jī)組各部分運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)停機(jī)，經(jīng)檢查處理后方可開機(jī)。2.移架(1)工作面支架必須達(dá)到完好，支架工操作支架前應(yīng)熟悉各操作手把功能。移架前，應(yīng)檢查支架3m范圍內(nèi)是否有人，有人嚴(yán)禁移架。(2)割過沒后，距機(jī)組后滾筒4-6架進(jìn)行移架，當(dāng)片幫或頂板破壞嚴(yán)重時(shí)，必須拉超前架或者緊隨上滾筒進(jìn)行移架。(3)移架時(shí)，先將側(cè)護(hù)板、護(hù)幫板收回，方可降架，支架可降100-200mm，局部需要超前移架時(shí)，必須保持支架分段成直線。(4)移架到位后，要將支架升緊，頂梁升平，護(hù)幫板打出，同時(shí)調(diào)整相鄰兩支架側(cè)護(hù)板不超過2/3的高差(遇構(gòu)造除外)，并將操作手把打在零位，任何人嚴(yán)禁隨意亂動(dòng)。(5)移排頭支架時(shí)，必須將底座附近浮煤清理干凈，整理好管路、電纜，三架互為支點(diǎn)降架前移。操作閥組人員必須站在本架踏板上操作，其他人員不得站在破碎機(jī)附近，支架前方巷道10m范圍內(nèi)不得有人。(6)割煤時(shí)可將機(jī)組前方10m的推溜手把打在供液位置，停止割煤時(shí)，必須及時(shí)將手把打在零位。3.推溜(1)溜子不運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不得移溜，防止塞溜子。頂溜要三組以上同時(shí)進(jìn)行配合作業(yè)，保證彎曲段長度不得小于15米，以免頂壞溜子，移溜子要成一條直線。(2)移溜子必須從一個(gè)方向向另一個(gè)方向順序移動(dòng)，禁止從兩端向中間移。(3)每次移溜必須夠一個(gè)步距，若因機(jī)道有臺(tái)階、石塊等障礙，推不動(dòng)溜子時(shí)，應(yīng)返刀掃煤。若溜子翻車時(shí)，要及時(shí)吊起或墊溜子。(4)移溜子機(jī)頭、機(jī)尾時(shí)，機(jī)頭、轉(zhuǎn)載機(jī)之間以及機(jī)尾要停止一切工作禁止任何人停留，以防擠人或拉倒柱子傷人。(5)移機(jī)頭、機(jī)尾時(shí)，必須將機(jī)頭、機(jī)尾和過渡槽處的煤研臥下去，以防機(jī)頭、機(jī)尾漂起，損壞過渡槽。循環(huán)圖表、勞動(dòng)組織、主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)工作制度。工作面實(shí)行“四六”工作制，三班采煤一班檢修采煤工作面循環(huán)圖表采煤機(jī)進(jìn)刀方式。 采煤機(jī)進(jìn)刀方式（3）勞動(dòng)組織勞動(dòng)組織表序號(hào)工種出勤人數(shù)早班中班夜班輪休管理人員合計(jì)1班長211152采煤機(jī)司機(jī)22263支架操作工22264外圍3145前后刮板機(jī)司機(jī)22266控制臺(tái)司機(jī)11137煤機(jī)檢修工338支架檢修工339三機(jī)檢修工3310電氣檢修工3311泵站檢修工1112電焊工1113下料工1114材料員2215驗(yàn)收員1116采煤技術(shù)員1117機(jī)電技術(shù)員1118副隊(duì)長4419黨支部書記1120隊(duì)長11合計(jì)23889856回采巷道布置工作面巷道布置根據(jù)井田內(nèi)可采煤層的層數(shù)、層間距和服務(wù)的煤層數(shù)目不同，運(yùn)輸大巷可以分層布置集中布置或分煤組集中布置。本礦井可使用集中大巷布置，這種布置方式的優(yōu)點(diǎn)是——開采水平內(nèi)只布置一條或一組集中大巷，故總的大巷開拓工程最較少；大巷一般布置在開采煤組的底板巖層或下部煤巖較堅(jiān)硬的煤層中，易于維護(hù)，大巷的維護(hù)工作量較少；可以跨大巷開采，不留大煤柱；由于以采區(qū)石門貫穿各煤層，可同時(shí)進(jìn)行若十個(gè)煤層的準(zhǔn)備和回采，生產(chǎn)區(qū)域比較集中，開采強(qiáng)度較大，有利于提高井下運(yùn)輸效率。工作面巷道斷面特征和支護(hù)方式工作面巷道設(shè)計(jì)為矩形斷面，采用錨網(wǎng)索支護(hù)方式，7201回采工作面的回釆巷道凈斷面為4500x3300mm圖6-3-1工作面軌道進(jìn)風(fēng)順槽斷面圖圖6~3-2工作面回風(fēng)皮帶運(yùn)輸卷井下運(yùn)輸概述礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及工作制度礦井煤層埋藏較淺，儲(chǔ)量豐富，媒質(zhì)優(yōu)，厚度大，煤層生產(chǎn)能力大，井型為4Mt/a。礦井工作制度是“四六”制，三班生產(chǎn)，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330天。煤層及煤質(zhì)本礦井儲(chǔ)量豐富，煤質(zhì)優(yōu)良，2#煤層，均為中厚煤層，容重1.45t/m'且煤層傾角為6.5度，地質(zhì)條件簡單，煤層無自然發(fā)火傾向，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量5m3/min，煤層生產(chǎn)能力大，具備實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的條件。運(yùn)輸距離和貨載量條帶斜巷平均運(yùn)距為1300m，最大運(yùn)距2000m;大巷最大運(yùn)距2800m。故從井底車場(chǎng)到工作面最大運(yùn)距為4800m。帶區(qū)內(nèi)布置一個(gè)工作面，設(shè)計(jì)工作面日產(chǎn)量1212121.2t，運(yùn)煤系統(tǒng)各環(huán)節(jié)運(yùn)輸能力要大于各工作面的生產(chǎn)能力。輔助運(yùn)輸量，根據(jù)礦井生產(chǎn)安排與采掘進(jìn)度，材料、設(shè)備運(yùn)輸考慮正常生產(chǎn)與工作面安裝和搬家兩種情況：人員運(yùn)輸考慮以各采掘面人員一次運(yùn)到位為基礎(chǔ)，兼顧其它固定工作點(diǎn)的人員運(yùn)輸。礦井運(yùn)輸系統(tǒng)1.運(yùn)輸方式運(yùn)煤：由于礦井屬大型礦井，運(yùn)輸系統(tǒng)要有較大的運(yùn)輸能力，由于煤層賦存條件簡單，運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)，故采用膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。輔助運(yùn)輸：回采工作面為大功率采煤機(jī)進(jìn)行開采，巷道掘進(jìn)采用綜掘機(jī)掘進(jìn)、錨桿支護(hù)，采掘面用人、用料量相對(duì)減少，而采掘推進(jìn)速度快，需要一種方便、靈活機(jī)動(dòng)和快捷的運(yùn)輸方式與之相配套。輔助運(yùn)輸采用8噸蓄電池電機(jī)車牽引3噸固定箱式礦車運(yùn)輸。人員乘罐籠下井，在井底車場(chǎng)換乘人車，由其送達(dá)各個(gè)工作地點(diǎn)。2.運(yùn)輸系統(tǒng)(1)運(yùn)煤系統(tǒng)工作面→膠帶運(yùn)輸平巷一帶區(qū)煤倉→膠帶運(yùn)輸大巷→井底煤倉→主井→地面工業(yè)廣場(chǎng)(2)運(yùn)料系統(tǒng)地面工業(yè)廣場(chǎng)→副井井底車場(chǎng)→井底換裝站→輔助運(yùn)輸大巷→一帶區(qū)輔助集中運(yùn)輸巷→輔助運(yùn)輸平巷→工作面(3)通風(fēng)系統(tǒng)帶區(qū)內(nèi)各工作面采用U型通風(fēng)。地面工業(yè)廣場(chǎng)→副井井底車場(chǎng)→輔助運(yùn)輸大巷→一帶區(qū)輔助集中運(yùn)輸巷→輔助運(yùn)輸平巷→工作面→膠帶運(yùn)輸巷→回風(fēng)斜巷→北翼膠帶大巷→回風(fēng)斜巷→風(fēng)井(4)運(yùn)輸系統(tǒng)：大巷掘進(jìn)或是上山掘進(jìn)中的石一般有礦車直接拉到副井井底車場(chǎng)，再由副井罐籠提至地面。帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選擇設(shè)備選型原則1.必須考慮礦井開拓系統(tǒng)狀況，并與運(yùn)輸系統(tǒng)統(tǒng)一規(guī)劃，注意上下運(yùn)輸環(huán)節(jié)能力的配套，以及局部運(yùn)輸與總體運(yùn)輸?shù)慕y(tǒng)一；2.必須使上下兩個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)設(shè)備能力基本一致，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)合理的選擇生產(chǎn)不均勻系數(shù)和設(shè)備能力的配套系數(shù)；為緩和上下兩個(gè)運(yùn)輸環(huán)節(jié)的生產(chǎn)不均勻性或不連續(xù)性，要采取一些緩沖措施，如設(shè)置煤倉或儲(chǔ)車線等；3.必須注意盡量減少運(yùn)輸轉(zhuǎn)載的次數(shù)，不要出運(yùn)現(xiàn)輸送機(jī)一軌道一輸送機(jī)一軌道的情況；4.必須使設(shè)備的運(yùn)輸、安裝和檢修方便，并應(yīng)考慮輸送設(shè)備對(duì)通風(fēng)、供電的要求是否合理，電壓等級(jí)是否相符合等；5.必須在決定主要運(yùn)輸?shù)耐瑫r(shí)，統(tǒng)一考慮輔助運(yùn)輸是否合理經(jīng)濟(jì)等。帶區(qū)運(yùn)輸設(shè)備選型及能力驗(yàn)算I.運(yùn)輸設(shè)備選型結(jié)合礦上實(shí)際使用情況，根據(jù)各采煤設(shè)備之間的配套關(guān)系和工作面生產(chǎn)能力的要求，工作面架前釆用SGZ1200/200型刮板輸送機(jī)。其技術(shù)特征見表6-5.工作面端頭設(shè)一部SZZ-764/132橋式轉(zhuǎn)載機(jī)，配套破碎機(jī)型號(hào)為PEM1000x1000。工作面運(yùn)輸巷內(nèi)選用SSJ1000/2X110型可伸縮膠帶輸送機(jī)表7-2-1 順槽膠帶輸送機(jī)技術(shù)特征項(xiàng)目單位規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)SSJ1000/2X110運(yùn)輸能力t/h1400帶速m/s2.5帶寬mm1000張緊滾筒直徑mm400輸送帶類型阻燃膠帶機(jī)頭尺寸（寬X高）mm2511X1900機(jī)尾尺寸（寬X高）mm1849X720卸載滾筒直徑mm500機(jī)尾滾筒直徑mm500傳動(dòng)滾筒直徑mm630托滾直徑mm108電動(dòng)機(jī)型號(hào)YDIS-110功率KW2X110電壓V1140質(zhì)量t101制造廠家張家口煤礦機(jī)械廠2.分帶集中運(yùn)輸斜巷輔助運(yùn)輸分帶斜巷輔助運(yùn)輸釆用絞車運(yùn)輸，技術(shù)特征表見表7-2-2表7-2-2 JW1600/80絞車主要技術(shù)特征表項(xiàng)目單位技術(shù)特征型號(hào)JW1600/80載荷鋼絲繩最大靜張力kN60兩鋼絲繩最大張力差kN50繩速m/min64.8滾筒直徑mm1600鋼絲繩直徑mm28電動(dòng)機(jī)型號(hào)YB280M—6功率kW75電壓V380/660外形尺寸mm3245x7210x1600帶區(qū)軌道的斜巷下部車場(chǎng)為平車場(chǎng)，采用雙鉤串車提升，按車場(chǎng)線路的尺寸進(jìn)行確定一次提升的時(shí)間：Tx=L1/V0+(AxL)/V+Q1式中：T、一一次提升的時(shí)間，s；L一分帶斜巷長度，1500m；么一下部車場(chǎng)線路長度，取90m：V一串車在下部車場(chǎng)內(nèi)運(yùn)行的平均速度，取1m/s;α一雙鉤串車提升的速度系數(shù)，取1.08；Q一摘掛鉤時(shí)間，取25s；V一最大提升速度，取4m/s。則：7,=20108×1500+25=520(s)保證所需運(yùn)輸能力的一次提升穿車的礦車數(shù)為：Z=(A1/A2+B1/B2)xTx/(Tx3600)式中：Z—一次提升礦車數(shù)；A.一每班的輔助運(yùn)輸提升量，這里按煤炭產(chǎn)量的10%計(jì)算，154t；A，一每輛礦車的裝載量，3t;T—每班絞車工作時(shí)間，取4h;B1一該帶區(qū)的每班材料的運(yùn)量取20m'/班；B2—一輛材料車的實(shí)際體積，3m。則：Z=(154/3+20/3)x520/(4x3600)=2.1取Z=3，故一次串車提升3輛礦車。3.運(yùn)輸能力驗(yàn)算設(shè)計(jì)長壁回采工作面的采煤機(jī)最大瞬時(shí)出煤能力800t/h，工作面刮板運(yùn)輸機(jī)生產(chǎn)能力900t/h，轉(zhuǎn)載機(jī)的生產(chǎn)能力1100t/h，條帶斜巷膠帶通過能力1400t/h，帶區(qū)運(yùn)輸系統(tǒng)各設(shè)備生產(chǎn)、通過能力大于工作面最大瞬時(shí)出煤能力，且各環(huán)節(jié)依次后一設(shè)備運(yùn)輸能力大于或等于前面運(yùn)輸設(shè)備的運(yùn)輸能力，故所選設(shè)備滿足要求。區(qū)段平巷內(nèi)的運(yùn)輸形式為絞車接力形式，將料運(yùn)到工作面。大巷運(yùn)輸設(shè)備選擇膠帶回風(fēng)大巷設(shè)備選擇為了充分發(fā)揮采煤設(shè)備的生產(chǎn)能力，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效的集約化生產(chǎn)，大巷帶式輸送機(jī)運(yùn)輸能力應(yīng)與采區(qū)采煤設(shè)備瞬時(shí)生產(chǎn)能力相適應(yīng)。設(shè)計(jì)長壁回采工作面采煤機(jī)最大瞬時(shí)出煤能力是1200t/h，帶區(qū)設(shè)緩沖煤倉，長壁回采工作面條帶斜巷帶式運(yùn)輸機(jī)來煤先進(jìn)煤倉，再裝載到大巷帶式輸送機(jī)上。大巷帶式輸送機(jī)承擔(dān)全礦年產(chǎn)為4Mt煤炭的運(yùn)輸任務(wù)，屬大運(yùn)量、長運(yùn)距的大型輸送機(jī)。裝備一臺(tái)B=1200mm，V=4.0m/s的鋼繩芯帶式輸送機(jī)，輸送能力5000t/h，大巷帶式輸送機(jī)見表7-2-1。表7-2-1大巷帶式輸送機(jī)主要技術(shù)參數(shù)項(xiàng)目單位數(shù)量帶寬mm1200運(yùn)量t/h2000帶速m/s3.0電動(dòng)機(jī)型號(hào)YBS-250功率kW2x250電壓V1140外形尺寸mm8744x3250x2200質(zhì)量t124輔助運(yùn)輸大巷選擇表7-3-2蓄電池電機(jī)車技術(shù)特征項(xiàng)目單位數(shù)量型號(hào)XK-9/132-1A粘著質(zhì)量t8軌距nun900制動(dòng)方式機(jī)械制動(dòng)電壓V132電池個(gè)數(shù)個(gè)66牽引力長時(shí)制kN2.94小時(shí)制kN11.722外形尺寸長mm4500寬mm1360高mm1550表7-3-3固定箱式礦車技術(shù)特征項(xiàng)目數(shù)目單位型號(hào)MGC3.3-9裝載量3t軌距900mm允許牽引力60kN質(zhì)量1320kg外形尺寸長3450mm寬1320mm高1300mm礦井提升概述礦井設(shè)計(jì)井型為4Mt/a，服務(wù)年限51.5年，其中2#煤層服務(wù)年限為36.7年。煤層埋藏深，厚度大，儲(chǔ)量豐富。礦井屬于低瓦斯礦井，煤層沒有自然發(fā)火危險(xiǎn)，但煤塵有爆炸性。礦井的工作制度為“四六”制，三班采煤，一班檢修，每天凈提升時(shí)間為18小時(shí)，礦井設(shè)計(jì)年工作日330天。礦井開拓方式為主斜井副立井綜合開拓，主井采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤，副井采用罐籠提升。井下主運(yùn)輸采用膠帶運(yùn)輸，大巷輔助運(yùn)輸采用蓄電池式電機(jī)車，條帶斜巷采用絞車運(yùn)輸。主副井提升主井提升主斜井擔(dān)負(fù)提升煤炭的任務(wù)，趨勢(shì)是裝備膠帶輸送機(jī)，裝備膠帶輸送機(jī)并設(shè)檢修用的提升絞車設(shè)備，裝備運(yùn)輸能力和鋪設(shè)長度大的強(qiáng)力膠帶輸送機(jī)或鋼絲繩牽引膠帶輸送機(jī)。帶寬0.8m以上，帶速1.8m/s以下的鋼絲繩牽引膠帶輸送機(jī)，還可用于運(yùn)送人員。設(shè)備選型刮板輸送機(jī)技術(shù)特征項(xiàng)目單位規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)SGZ1200/200設(shè)計(jì)長度m300運(yùn)輸能力t/h3300刮板鏈速m/s50功率KW2000電壓V2200鏈條形式中雙鏈鏈破能力KN5000中部槽長mm1500.1750可伸縮膠帶輸送機(jī)特征表型號(hào)運(yùn)輸能力t/h出場(chǎng)長度輸送帶電動(dòng)機(jī)寬度(mm)速度m/s臺(tái)數(shù)功率(Kw)電壓（V）功率因數(shù)DX-35506008002.0240X2660/11400.86順槽轉(zhuǎn)載機(jī)特征表型號(hào)機(jī)型出場(chǎng)長度小時(shí)運(yùn)量t/h電動(dòng)機(jī)型號(hào)率KW功1電壓（V）SZZ-730/13雙邊鏈43630KBY5501321140副井提升副立井主要是提升人員、材料、設(shè)備和矸石的任務(wù)。根據(jù)輔助運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備和井下的矸石量，初步選擇罐籠GDG1/6/2/2型，1t礦車雙層單車罐籠，其自重是4.3t，最大載重是4.3t。要求最大班工人下井時(shí)間正常不超過40min，最大班凈作業(yè)的時(shí)間一般不超過5小時(shí)（包括提人、材料、矸石等），其中升降工人的時(shí)間，按照工人下井時(shí)間的1.5倍，升降其它人員的時(shí)間，按照升降工人的20％，提升矸石按照日出矸石量的50％；升降坑木按日需求量的50％。(1)用提升人員驗(yàn)算：式（8-6）式中：——每罐提升人數(shù)，30人；——最大作業(yè)班下井人數(shù)，取=80人；——提升加速度，??；式（8-7）＝370+30＝400其中：——礦井開采水平垂直深度，m；——卸載水平至井口水平距離，取30m；——穩(wěn)罐附加時(shí)間，?。?s；θ——上下人員休止時(shí)間，取36s；所以：＝720100人所以滿足要求。(2)以最大班凈作業(yè)時(shí)間是5小時(shí)驗(yàn)算①提矸石每班的作業(yè)時(shí)間（小時(shí)）式（8-8）式中：——每日矸石提升量，t；——每次矸石提升量，t；——循環(huán)時(shí)間，t;式（8-9）=87s所以：＝2.2h＝198min②升降其他人員的時(shí)間是0.2×（min）（60min）式（8-10）＝12.5min0.2×＝0.2×17＝2.5min③下坑木按日需求量的50%計(jì)算；取0.3h＝18min④炸藥是2~4次，取3次；保健車是2~4次，取3次；運(yùn)送設(shè)備是5~10次，取8次；其他是5~10次，取8次；故：總計(jì)3+3+8+8＝22次22×100s＝37min所以：總作業(yè)的時(shí)間是：168+12.5+2.5+18+37＝238min＝4h<5h故滿足要求。礦井通風(fēng)及安全技術(shù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的依據(jù)及礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇礦井通風(fēng)的設(shè)計(jì)所依據(jù)主要資料包括：（1）井田精査地質(zhì)報(bào)告所提供的開采技術(shù)條件，如煤層賊存條件、礦井瓦斯等級(jí)、各煤層瓦斯涌出量及涌出形式、煤層自燃發(fā)火性及發(fā)火期、煤層爆炸星級(jí)爆炸指數(shù)、礦區(qū)地面氣候、低溫參數(shù)及常年主導(dǎo)風(fēng)向、礦區(qū)地形地質(zhì)圖等；（2）礦井開拓開采設(shè)計(jì)資料，如礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力、礦井開拓方式、各水平服務(wù)年限、初步設(shè)計(jì)確定的開拓及菜區(qū)巷道布置圖、釆煤方法、個(gè)采區(qū)及工作面的產(chǎn)量分配、采掘工作面的比例、生產(chǎn)和備用工作面?zhèn)€數(shù)等；（3）鄰近礦井有關(guān)通風(fēng)與安全等方面的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和統(tǒng)計(jì)資料；（4）通風(fēng)設(shè)備的產(chǎn)品目錄和價(jià)格：礦井通風(fēng)系統(tǒng)選擇總的原則應(yīng)貫徹“安全第一，預(yù)防為主"的方針，并有利于加快礦井的建設(shè)速度，技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理，同時(shí)必須遵守《煤礦安全規(guī)程》中第113條、第114條、第115條和第116條的有關(guān)規(guī)定。選擇通風(fēng)系統(tǒng)主要考慮礦井開釆技術(shù)條件和開拓開采條件、同時(shí)考慮盡可能地減少井巷工程量和通風(fēng)經(jīng)營費(fèi)，設(shè)備運(yùn)輸與維修費(fèi)等經(jīng)濟(jì)因素，另外，還要根據(jù)上述因素考慮是否需要灌漿、煤層注水及抽放瓦斯等。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括通風(fēng)方式（進(jìn)風(fēng)井和回風(fēng)井的布置方式）、通風(fēng)方法（礦井通風(fēng)機(jī)的工作方法）及由若干通風(fēng)井巷和交匯點(diǎn)構(gòu)成的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)。本井田的走向最大長度為6.5km,最小長度為3.5km,平均長度為6km.井田傾斜方向的最大長度為3.5km,最小長度為2.2km,平均長度為3.5km。煤層的傾角最大為5，最小為1，平均為3。井田主要可采煤層為2#煤層，平均厚度為5.4m，傾角平均為3度左右，瓦斯和水涌出量不大。礦井初步設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力400Mt/a預(yù)計(jì)礦井相對(duì)瓦斯涌出量為1.50-3.38m/t,二氧化碳絕對(duì)涌出量為1.50?2.25m/min為低瓦斯礦井.主釆煤層揮發(fā)份指數(shù)10.90%,火焰長度為5mm,煤塵爆炸危險(xiǎn)性。主要大巷均沿巖層掘進(jìn)，在帶區(qū)內(nèi)不設(shè)準(zhǔn)備巷道，直接在大巷兩側(cè)布置分帶。工作面采用傾斜長壁后退式綜合機(jī)械化一次采全高全部自然垮落法管理頂板。選擇礦井通風(fēng)方式時(shí)，應(yīng)考慮以下兩種因素：（1） 自然因素：煤層賦存條件、埋藏深度、沖擊層深度、礦井沼氣等級(jí)。（2） 經(jīng)濟(jì)因素：井巷工程量、通風(fēng)運(yùn)行費(fèi)、設(shè)備裝備費(fèi)。根據(jù)以上通風(fēng)方式選擇的要求，結(jié)合本礦實(shí)際條件，提出以下4種可行的通風(fēng)方式：見表9-1-1.表9-1-1 通風(fēng)方式比較通風(fēng)方式中央并列式中央分列式兩翼對(duì)角式分區(qū)對(duì)角式優(yōu)點(diǎn)初期投較少，出煤較多通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，增加了一個(gè)安全出口，工業(yè)廣場(chǎng)沒有主扇的嗓音影響：從回風(fēng)系統(tǒng)鋪設(shè)防塵灑水管路系統(tǒng)比較方便。風(fēng)路較短，阻力較小，釆空區(qū)的漏風(fēng)較小，比中央并列式安全性更好通風(fēng)路線短，阻力小缺點(diǎn)風(fēng)路長，風(fēng)阻大，釆空區(qū)漏風(fēng)大建井時(shí)間略長，有時(shí)初期投資稍大建井期限略長，有時(shí)初期投資稍大井筒數(shù)目多基建費(fèi)用多適用條件煤層的傾角大、埋蔵深，走向長度并不大，而且瓦斯、自然發(fā)火不嚴(yán).重煤層傾角較小，埋藏較淺，走向長度不大，而且瓦斯、自然發(fā)火較嚴(yán)重煤層走向較大（超過4kn）,井型較大，煤層上部距地表較淺，瓦斯和自然發(fā)火嚴(yán)重的新礦井煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大，無法開掘淺部的總回風(fēng)道帶區(qū)及全礦所需風(fēng)量確定礦井總風(fēng)量Qm=（∑Qct+∑Qbt+∑Qat+∑Qgt）Km式（9-1）式中:Qm——礦井的總進(jìn)風(fēng)量，m3/min；∑Qct——采煤工作面和備用工作面需的風(fēng)量總和，m3/min；∑Qbt——掘進(jìn)工作面需要的風(fēng)量總和，m3/min；∑Qat——獨(dú)立通風(fēng)硐室需要風(fēng)量總和，m3/min；∑Qgt——礦井中除采煤、掘進(jìn)和硐室以外其它的井巷需在通風(fēng)量總和，m3/min；Km——礦井中的通風(fēng)系數(shù)，適合取1.15～1.25；，m3/min式（9-2）其中：T綜采——綜采工作面的平均日產(chǎn)量，t/d；k瓦——瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取k＝1.15；100——按回采工作面的沼氣濃度不超過1/100計(jì)算；q瓦——相對(duì)瓦斯涌出量，m3/t；所以：＝31.27m3/minQ綜采＝100Q綜瓦＝100×31.27＝3127m3/min1.按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算風(fēng)量Qm=4NKm式（9-3）式中Qm——礦井的總需風(fēng)量（m3/min）N——井下同時(shí)工作最多人數(shù)（人）Km——礦井的通風(fēng)系數(shù)，取1.15Qm=5×76×1.15=437m3/min2、按CH4或CO2涌出量計(jì)算,其計(jì)算式為Qb=100KzQz式（9-4）式中：Qb——排出采煤(礦)工作面CH4或CO2所需風(fēng)量(m3/s)；Qz——采煤(礦)工作面CH4或CO2平均絕對(duì)涌出量(m3/s)；Kz——CH4或CO2的不均衡系數(shù)，一般機(jī)采工作面取1.2~1.6，炮采工作面是1.4~2.0，工作面是2.0~3.0，生產(chǎn)礦井可在各個(gè)工作面正常生產(chǎn)條件時(shí)需要連續(xù)觀測(cè)一個(gè)月取日CH4或CO2的最大絕對(duì)涌出量和月CH4或CO2平均絕對(duì)涌出量的比值。則有：Qb=87×1.2×5.27=550.18m3/min3、按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算，其計(jì)算式為Qs=v0S0K0式（9-5）式中Qs——按采煤工作面的進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算的需風(fēng)量；v0——采煤工作面的合適風(fēng)速(m/s)，按照進(jìn)風(fēng)流溫度從表9-1中選取，按20℃取1.0；S0——采煤工作面平均有效通風(fēng)斷面積m2，按最大的和最小的控頂效斷面積平均值計(jì)算；K0——采煤工作面的長度風(fēng)量系數(shù)，按照表9-2選取。Qs=1.0×1.2×18=21.6m3/min表9-1采煤（礦）工作面溫度與風(fēng)速對(duì)應(yīng)表采煤工作面的進(jìn)風(fēng)流溫度/℃采煤工作面的合適風(fēng)速(m/s)<150.3~0.515~180.5~0.818~200.8~1.020~231.0~1.523~261.5~1.8表9-2采煤（礦）工作面長度風(fēng)量系數(shù)表采煤（礦）工作面長度/m工作面長度的風(fēng)量系數(shù)K0<150.850~800.980~1201.0120~1501.1150~1801.2>1801.3~1.4按照風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算根據(jù)《礦井安全規(guī)程》的規(guī)定，采煤工作面的最小風(fēng)速是0.25(m/s)，最大風(fēng)速是4(m/s)的條件來驗(yàn)算，則：Qmin≧15×S式（9-6）Qmax≦300×S式（9-7）則有：Qmin=19×16=300<632.4Qmax=300×16=4800>632.4所以驗(yàn)算得知Qm=632.4m3/min符合風(fēng)速要求4、備用面需風(fēng)量計(jì)算Q備=0.5Q綜采式（9-8）即Q備=0.5×623=311.5m3/min掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量掘進(jìn)工作面所需要的風(fēng)量，m3/min。式（9-9）式中：——每個(gè)煤巷掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量，取150m3/min；——每個(gè)巖石掘進(jìn)工作面所需要的風(fēng)量，取250m3/min；n——獨(dú)立通風(fēng)的煤巷、巖巷數(shù)；——掘進(jìn)工作面的備用系數(shù)，通常取1.20。∑Q掘=（3×150+1×250）×1.2=840m3/min硐室需風(fēng)量計(jì)算采區(qū)的變電所和變電硐室，可按照經(jīng)驗(yàn)值確實(shí)所需要的風(fēng)量。通常是60~80m3/min。這里取采區(qū)變電所的所需風(fēng)量：70m3/min機(jī)電硐室所需要風(fēng)量：70m3/min充電硐室所需要風(fēng)量：65m3/min其他硐室所需要風(fēng)量：80m3/min則Qat=285m3/min其他井巷需風(fēng)量計(jì)算新建的礦井井巷的總需求風(fēng)量不好計(jì)算的時(shí)候也可以按照采煤工作面、掘進(jìn)工作面和硐室的所需要風(fēng)量總和的3%~5%估算。所以，QR=(∑Qbt+∑Qat+∑Qct)?3%式（9-10）=64.5m3/min所以Qm=（∑Qct+∑Qbt+∑Qat+∑Qgt）Km式中:Qm——礦井的總進(jìn)風(fēng)量，m3/min；∑Qct——采煤工作面和備用工作面的所需風(fēng)量，m3/min；∑Qbt——掘進(jìn)工作面所需要的風(fēng)量總和，m3/min；∑Qat——獨(dú)立通風(fēng)的硐室需要的風(fēng)量總和，m3/min；∑Qgt——礦井中除掘進(jìn)和硐室以外其它井巷需要的通風(fēng)量總和,m3/min；Km——礦井中的通風(fēng)系數(shù)，適合取1.15～1.25，這里應(yīng)取1.3；Qm=（840+64.5+280+895.9）×1.3=2591.7m3/min確定采區(qū)和全礦的風(fēng)量分配主井風(fēng)量應(yīng)該是總風(fēng)量的三分之一：2591.7×13=863.8m3副井風(fēng)量應(yīng)該是總風(fēng)量的三分之二：2591.7×23=1727.7m3采區(qū)工作面的風(fēng)量是：1.3×632.4=822.12m3/min備用工作面的風(fēng)量是：1.3×263.5m3=342.55/min掘進(jìn)工作面的風(fēng)量是：1.3×840m3=1092/min硐室風(fēng)量是：1.3×280=364m3/min其他巷道風(fēng)量是：1.3×60.5=78.65m3/min風(fēng)速驗(yàn)算各巷道的風(fēng)速、風(fēng)量的一覽表如下：巷道名稱風(fēng)量斷面風(fēng)速允許風(fēng)速副井1665.122.752.78<8回風(fēng)大巷2491.77.54.76<8主井830.919.63.22<6采煤工作面781.9122.79<4輔助大巷1665.1170.699<4風(fēng)井2498.729.64.40<15由以上可以知道所校核的風(fēng)量，分配都滿足了最高風(fēng)速和最低風(fēng)速。全礦通風(fēng)阻力的計(jì)算在扇風(fēng)機(jī)整個(gè)服務(wù)年限內(nèi)，礦井通風(fēng)的總阻力都會(huì)隨著開采深度的增加和走向范圍的擴(kuò)大、產(chǎn)量的提高而增加，為了使扇風(fēng)機(jī)在整個(gè)服務(wù)年限內(nèi)可以在合理效率范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，選擇扇風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)該考慮到最大和最小可能的總阻力，前者對(duì)應(yīng)的扇風(fēng)機(jī)在服務(wù)年限內(nèi)通風(fēng)最困難的時(shí)期礦井的總阻力，后者對(duì)應(yīng)于通風(fēng)量最容易時(shí)期的礦井總阻力，同時(shí)也應(yīng)該考慮到自然風(fēng)壓的作用。在進(jìn)行礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算時(shí)，不需要計(jì)算每一個(gè)巷道的通風(fēng)阻力，選擇其中阻力最大的一條風(fēng)路計(jì)算就可以了，但是如果選擇礦井達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量以后，通風(fēng)容易時(shí)期和通風(fēng)困難時(shí)期的阻力最大。通過風(fēng)扇的風(fēng)量應(yīng)該大于通過礦井的總風(fēng)量，想要計(jì)算出阻力就應(yīng)該算出風(fēng)扇的風(fēng)量。設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)容易時(shí)期的通風(fēng)阻力副井——井底車場(chǎng)——運(yùn)輸大巷——進(jìn)風(fēng)行人斜巷——分帶運(yùn)輸斜巷——回風(fēng)大巷——回風(fēng)石門——風(fēng)井通風(fēng)困難時(shí)期的通風(fēng)路線副井——井底車場(chǎng)——運(yùn)輸大巷——進(jìn)風(fēng)行人斜巷——分帶運(yùn)輸斜巷——分帶回風(fēng)斜巷——回風(fēng)大巷——回風(fēng)石門——風(fēng)井抽出式：式中：Q扇=（1.05—1.10）Q礦式（9-11）1.15-1.20——為外部漏風(fēng)系數(shù)，出風(fēng)井沒有提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1.15，有提升運(yùn)輸任務(wù)時(shí)取1.20所以：Q扇=1.05×2491.7=2616.28m3/min計(jì)算方法根據(jù)上述兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式算出各區(qū)段井巷的摩擦阻力：式（9-12）式中：V、S——分別為各井巷的長度、周長、凈斷面積（）；a——摩擦阻力系數(shù)；Q——各井巷和硐室通過的風(fēng)量分配值，應(yīng)根據(jù)前面計(jì)算的各井巷硐室所需要的實(shí)際風(fēng)量值再乘以求得風(fēng)量值，；表9-3-1容易時(shí)期各區(qū)段井巷的摩擦阻力序號(hào)巷道名稱支護(hù)形式巷道長度L（m）巷道周長U（m）風(fēng)量Q（m3/s）斷面積S（m2）（Pa）風(fēng)速m/s1副井井筒混凝土31.4370.617.361.923.13.02.182井底車場(chǎng)錨噴70112015.461.913.5447.74.563運(yùn)輸大巷錨噴7010001461.59.9399.84.544進(jìn)風(fēng)行人斜巷錨噴7510011.049.77.155.06.955分帶運(yùn)輸巷工字鋼105170011.025.37.2336.83.516回采工作面液壓支柱24016013.425.11627.52.397回風(fēng)大巷錨噴7011601461.97.2670.87.608回風(fēng)石門錨噴872001461.57.5141.57.629風(fēng)井混凝土39.2150.815.461.519.611.94.70合計(jì)2493.4表9-3-2困難時(shí)期各區(qū)段井巷的摩擦阻力序號(hào)巷道名稱支護(hù)形式巷道長度L（m）巷道周長