安全工程通風(fēng)課程設(shè)計

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　礦井通風(fēng)設(shè)計是礦井設(shè)計的重要組成部分，是確保設(shè)計礦井安全生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。礦井通風(fēng)設(shè)計是在礦井開拓、開采設(shè)計的基礎(chǔ)上進行的，主要包括礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇、礦井總風(fēng)量和總阻力的計算，礦井主要通風(fēng)機及其附屬設(shè)施的選擇。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p>　　的重要組成部分，是保證礦井通風(fēng)安全可靠、經(jīng)濟

2、合理的重要基礎(chǔ)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是否合理，對整個礦井的通風(fēng)狀況的好壞和能否保障礦井安全生產(chǎn)起著重要的作用，同時應(yīng)保證安全生產(chǎn)的前提下，盡量減少通風(fēng)工程量，降低通風(fēng)費用，力求經(jīng)濟合理。</p><p>　　通風(fēng)系統(tǒng)課程設(shè)計是安全工程專業(yè)全部教學(xué)進程中的重要一個環(huán)節(jié)，同時也是對學(xué)生成績的一次實戰(zhàn)檢驗，其目的是使學(xué)生學(xué)到的礦井通風(fēng)、安全等知識在礦山具體運用，達到理論與實際的完美對接。培養(yǎng)學(xué)生綜合運用各門學(xué)科的理論知識，分析

3、和解決安全工程技術(shù)問題的能力；培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生獨立地進行學(xué)習(xí)和工作的能力；培養(yǎng)學(xué)生搜集、整理、運用科技資料和生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗的能力；進一步訓(xùn)練撰寫技術(shù)文件和繪制工程圖件的基本技能。</p><p><b>　　礦井基本概況</b></p><p><b>　　第一節(jié) 礦井概況</b></p><p>　　1.1.1 礦井地理位

4、置</p><p>　　潘東公司位于淮南市西北部境內(nèi)，明龍山以南，淮河以北。隔淮河與淮南煤礦老區(qū)相望，它南距淮南市政府所在地洞山,直線距離約25公里。地理坐標(biāo)：東徑116°50´00"--116°56´15"，北緯32°45´10"--32°50´00"。</p><p>

5、;　　1.1.2 交通條件</p><p>　　礦井內(nèi)現(xiàn)有礦區(qū)公路與各礦和市內(nèi)相連接，礦井鐵路專用線與淮阜線和淮南線相連接，通達全國各地。礦井南行15Km即可連接淮河水運，交通極為方便。</p><p>　?。ǜ剑簣D1-1 交通位置圖）</p><p>　　1.1.3 礦井地形</p><p>　　井田內(nèi)地形平坦，地面標(biāo)高+20.50—23.

6、00米，一般約21米，地勢西北高，東南低，坡度為萬分之一。</p><p><b>　　1.1.4河流</b></p><p>　　淮河為本區(qū)主要河流，一般水位標(biāo)高+15.00米，最高洪水水位為+25.63米（1954/7/29），現(xiàn)堤面標(biāo)高為+27.07米。</p><p>　　泥河自西北向東南流經(jīng)礦區(qū)西南角，兩岸地勢低洼，雨季易形成內(nèi)澇。&

7、lt;/p><p>　　黑河流經(jīng)礦井東北部之外約2公里處，系人工河，河床寬2-20米，作為農(nóng)田灌溉之用。</p><p><b>　　1.1.5 氣象</b></p><p>　　本區(qū)屬于過渡性氣候。四季分明，季風(fēng)明顯，年平均氣溫15.1℃—15.4℃，最高氣溫41.2℃（七月），最低氣溫-22.8℃（一月）。</p><p&g

8、t;　　降雨量：年平均926.33毫米，最大1723.5毫米。日最大降雨量320.4毫米。降雨量一般一月份最小，六、七月份最大。</p><p>　　降雪：初雪一般在十一月上旬，終雪在次年三月中旬；雪期為72—127天，最長達138天，最短只有20天；最長連續(xù)降雪6天。一般積雪厚度0.20米左右。</p><p>　　結(jié)冰期：凍結(jié)及解凍無定期，一般夜凍日解，土壤最大凍結(jié)深度0.30米。&l

9、t;/p><p>　　風(fēng)向風(fēng)速：本區(qū)一般以東南及東風(fēng)為主，冬季多東北及西北風(fēng)。平均風(fēng)速3.18米/秒，最大風(fēng)速為20米/秒。</p><p>　　1.1.6 地震烈度</p><p>　　根據(jù)國家地震局南京地震大隊，1973年提出的鑒定意見，確定井田區(qū)內(nèi)，地震基本烈度為七度強。在井田以北的明龍山，于1931年曾發(fā)生過6.25級地震。</p><p&g

10、t;　　第二節(jié) 礦井開采技術(shù)條件</p><p>　　1.2.1 井田境界及儲量</p><p><b>　　(1)井田境界</b></p><p>　　按照潘集總體劃分和礦井方案設(shè)計及原燃化部[74]燃煤設(shè)字第543號文批復(fù)，確定如下：</p><p>　　東、南：以13-1煤層-800米等高線為界；</p&

11、gt;<p>　　北部：以F1-4斷層和以13-1煤層-800米等高線為界；</p><p>　　西部：以四-五線（背斜南翼），潘集背斜軸線和六-七線（背斜北翼）連線為界。</p><p>　　井田走向長約12公里，傾斜寬1.3～4.5公里，井田面積約35平方公里。</p><p><b>　　(2) 儲量</b></p&g

12、t;<p>　　根據(jù)安徽省煤田地質(zhì)公司第一勘探隊于1974年12月份提交的“淮南潘集二號井補充勘探報告”，按確定的井田范圍儲量計算結(jié)果為：全井田-800米水平以上，總地質(zhì)儲量為59915.5萬噸，其中A+B級39869.8萬噸。占總儲量的66.6﹪，第一水平地質(zhì)儲量為19731.9萬噸，其中A+B級17916.9萬噸，占該水平儲量的90.6﹪，達到大型礦井的設(shè)計要求。</p><p>　　扣除永久煤

13、柱及開采損失后，全礦井田回采儲量為37744.7萬噸，占地質(zhì)儲量的63﹪，其中一水平可采儲量16160.2萬噸，占全礦井可采儲量的34.9﹪。</p><p>　　各類儲量計算結(jié)果，見下表1-2-1～1-2-3示：</p><p>　　表1-2-1 全礦井各級儲量匯總表</p><p><b>　　單位：萬噸</b></p>

14、<p>　　表1-2-2 防水煤柱計算表</p><p><b>　　單位：萬噸</b></p><p>　　表1-2-3 各水平儲量匯總表</p><p><b>　　單位：萬噸</b></p><p>　　1.2.2 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p&

15、gt;<b>　?、?礦井工作制度</b></p><p>　　按統(tǒng)配煤礦正規(guī)礦井設(shè)計的要求，規(guī)定如下工作日制度：</p><p>　?、俚V井年工作日為330日。每天凈提升時間為14小時；</p><p>　?、诿繒円挂粋€循環(huán)，三班作業(yè)，每班工作8小時；</p><p>　　③兩班采煤，一班檢修。 </p>

16、<p>　　⑵ 礦井設(shè)計生產(chǎn)能力</p><p>　　設(shè)計從礦井儲量、煤層賦存條件及工作面生產(chǎn)能力，開采技術(shù)條件等方面分析，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為2.40Mt/a。</p><p><b>　　⑶ 服務(wù)年限</b></p><p>　　本設(shè)計認為，該井田儲量豐富，煤層生產(chǎn)能力大，從井下開拓布局看，采區(qū)接替能保證，隨著煤炭行業(yè)新技術(shù)的不斷

17、發(fā)展和利用，完全可以達到年產(chǎn)240萬噸的礦井生產(chǎn)能力。因此，本設(shè)計采用生產(chǎn)能力為2.4 mt/a的礦井，服務(wù)年限84年，其中第一開采水平-530米，服務(wù)年限為27年。</p><p>　　1.2.3 井田開拓方式</p><p>　　井田位于淮河平原地區(qū)，地勢平坦，顯然不適合平硐開采，煤層埋藏深、儲量豐富，井型大，若采用斜井，則井筒過長，維護費用高，浪費財力物力，而且不利于深部開采，所以本

18、設(shè)計選用立井水平開采方式。因此，本設(shè)計為立井—集中運輸大巷—分區(qū)石門開拓方式。</p><p>　　1.2.4 回風(fēng)水平標(biāo)高的確定</p><p>　　本風(fēng)井井口系煤露頭附近，為第四系下部含水砂礫層所直接覆蓋，該層在本井田范圍內(nèi)的厚度為0～74米（一般為20～50米），單位涌水量為0.1～2.0公升/秒·米，水位（23.46～23.77米）一般均高出地表，對井下開采造成一定威脅。

19、</p><p>　　對照設(shè)計規(guī)范的有關(guān)規(guī)定，本設(shè)計采用下式計算導(dǎo)水裂隙帶高度：</p><p><b>　　= + 5.1</b></p><p>　　式中：-------- 導(dǎo)水裂隙帶最大高度，米；</p><p>　　M ------- 累計采厚，米；</p><p>　　n -----

20、-- 分層層數(shù)。</p><p>　　計算結(jié)果：一次采全高煤層（最大采高3.0米計算）為48米，厚煤層分層開采時，第一分層為36米，二分層時為44米，三分層時為49米，再加上15米安全保護高度，則防水煤巖柱高度為51～64米，即65米左右。</p><p>　　根據(jù)本井田表土層分布情況，留設(shè)垂高80米的防水煤柱后各勘探線附近的回采上限標(biāo)高如下表2-7所示：</p><p

21、>　　表2-7 回采上限標(biāo)高表 </p><p>　　從上表可以看出：東二采區(qū)回風(fēng)石門附近回風(fēng)上限為-294～-330米；東一采區(qū)回風(fēng)石門附近回風(fēng)上限為-297～-323米，西一采區(qū)回風(fēng)石門附近回風(fēng)上限為-328～-338米，西二采區(qū)回風(fēng)石門附近回風(fēng)上限為-331～-343米。因此本設(shè)計確定兩個風(fēng)井采用-330米的同一標(biāo)高。</p>&l

22、t;p>　　井田開拓方式平面圖詳見附圖。</p><p>　　1.2.5 水平劃分及標(biāo)高</p><p>　　該井田為一緩傾斜煤層群，煤層埋藏深，儲量較為豐富?；仫L(fēng)水平標(biāo)高：南、西兩翼均為-330米。</p><p>　　根據(jù)煤層賦存情況，設(shè)計對井田兩個水平，第一水平標(biāo)高為-530米，第二水平為-700米。</p><p>　　1.2.

23、6 大巷布置</p><p>　　該礦井采用皮帶運煤，為減少巷道的工程量，縮短運輸路線和降低通風(fēng)阻力，分別在兩翼各布置一條皮帶運輸大巷和一條軌道運輸大巷，標(biāo)高均為和-530m（見開拓平面圖），又主要運輸大巷服務(wù)于整個水平，服務(wù)年限較長，大約為30年，為了使大巷不受采動影響，同時也為了便于維護，將大巷布置在距煤層底板20m，皮帶巷在井底車場附近，有所提高，主要是為有足夠的井底煤倉留出空間。另外，在皮帶巷與采區(qū)軌道石

24、門交替的地方也有所提高，防止采區(qū)軌道石門交叉。</p><p>　　運輸大巷擔(dān)負著礦井幾個采區(qū)的通風(fēng)、運料、行人等任務(wù)，以及用于敷設(shè)各種管道，動力電纜等，為滿足諸多要求，運輸大巷將采用砌碹支護，圍巖條件較好的則采用錨噴支護。</p><p>　　礦井回風(fēng)大巷布置在煤層風(fēng)化帶以下的巖石中，如以前所述，該礦所采用的是兩翼對角式通風(fēng)方式，故南北兩翼分別布置各自的回風(fēng)大巷與南北回風(fēng)井相連。又因為回

25、風(fēng)大巷為整個礦井服務(wù)，服務(wù)年限長，且南北風(fēng)井均做安全出口之用，所以回風(fēng)大巷兼作行人用。因次回風(fēng)大巷采用半圓形砌碹支護，圍巖條件較好的則采用錨噴支護。</p><p>　　1.2.7 采區(qū)的接替關(guān)系</p><p>　　采區(qū)的接替主要考慮以下因素：</p><p>　　、投產(chǎn)采區(qū)的服務(wù)年限和準備采區(qū)所需要的時間的關(guān)系，以及采區(qū)開拓順序；</p><

26、p>　　、各個風(fēng)機的服務(wù)對象及服務(wù)年限，應(yīng)盡量使各個通風(fēng)系統(tǒng)的連續(xù)生產(chǎn)，以減少風(fēng)機的作用期，節(jié)省費用；</p><p>　　、該礦本著使生產(chǎn)集中、通風(fēng)系統(tǒng)簡單的原則，采區(qū)按通風(fēng)系統(tǒng)進行井田開拓和采區(qū)接替。</p><p>　　按以上所述，準備先投產(chǎn)東一、西一采區(qū)，并達產(chǎn)。</p><p>　　1.2.8 采區(qū)布置及裝備</p><p>

27、<b>　?、?采煤方法</b></p><p>　　根據(jù)煤層賦存狀況，井田開拓布置及技術(shù)裝備條件，準備采用走向長壁下行垮落采煤法。采用綜合機械化采煤和高檔普通機械化采煤方法。采用全部垮落法處理采空區(qū)。</p><p><b>　?、?采區(qū)布置</b></p><p>　　達產(chǎn)時的采區(qū)數(shù)目及位置：</p>&

28、lt;p>　　設(shè)計達產(chǎn)時布置東一、西一兩個采區(qū)，東一采區(qū)布置一個綜采工作面和一個瓦斯預(yù)抽面，西一采區(qū)也布置一個綜采工作面和一個瓦斯預(yù)抽面，達產(chǎn)時礦井產(chǎn)能力為2.40Mt/a。</p><p>　　⑶ 采區(qū)上山、區(qū)段平巷的布置</p><p>　　本礦井為高瓦斯雙突礦井，為滿足高沼氣雙突煤層開采時通風(fēng)的要求，設(shè)計采區(qū)上山按三條布置。即：一條軌道上山，一條皮帶運輸上山，一條行人通風(fēng)上山。

29、這種布置的優(yōu)點是：專巷專用，能滿足雙突礦井通風(fēng)的要求，安全可靠，膠帶機上山風(fēng)速小，對降低采區(qū)煤層污染，改善工作面生產(chǎn)環(huán)境均為有利。另外，上山斷面小，有利于巷道的施工和長期維護。</p><p>　　采區(qū)上山布置方式考慮了三個方案：①巖石上山 ②煤層上山 ③煤層、巖層上山相結(jié)合。三種方案的比較如下表2-9：</p><p><b>　　表2-9</b></p>

30、;<p>　　根據(jù)上表比較及該采區(qū)煤層的特點，該區(qū)瓦斯涌出量較大，為使上山的維護及滿足通風(fēng)要求，根據(jù)煤層頂?shù)装鍘r性情況，在底板巖石中布置皮帶上山、軌道上山和回風(fēng)上山各一條，軌道上山與回風(fēng)上山距煤層15m，皮帶上山距煤層20m，傾角為19°。</p><p>　　各區(qū)段在煤層中布置兩條平巷，一條為運輸巷，一條為軌道巷，即上順槽和下順槽。</p><p>　　第三節(jié)

31、 地質(zhì)構(gòu)造</p><p>　　1.3.1 井田地質(zhì)構(gòu)造特征</p><p><b>　　⑴ 構(gòu)造形態(tài)</b></p><p>　　公司井田位于淮南煤田的中偏北部，在軸向北西的潘集背斜之東部隆起區(qū)。地層基本上呈一扇形展布，產(chǎn)狀變化較大；其北翼傾角一般為20°～35°，南翼傾角較平穩(wěn)為5°～15°，總體構(gòu)

32、造形態(tài)為北陡南緩且東部傾伏端呈寬緩型的隱伏背斜。</p><p>　　井田內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，但具有明顯的區(qū)段差異性。全區(qū)共發(fā)現(xiàn)中等以上的斷層85條，其中正斷層59條，逆斷層26條，落差大于100m的11條，100m～50m的7條，50m～30m的13條，﹤30m的54條，西部Ⅵ－Ⅶ－Ⅷ線間計有斷層31條，其中落差≥ 20m的7條斷層中3條為邊界斷層。斷層組基本與軸線平行，局部有火成巖侵入。</p>

33、<p>　　在開拓范圍內(nèi)，-530米水平以上至-330米水平，常見構(gòu)造以中小型斷層為主，其次，節(jié)理廣泛發(fā)育，局部因受主體構(gòu)造影響，有小褶曲及局部地段沿走向稍有起伏。</p><p><b>　?、?地層產(chǎn)狀</b></p><p>　　北斜南翼走向北30度至70度西，傾向南西，垂向上，由線至深，傾角由緩變陡（5度至10度），北翼-530米水平走向北25

34、度至70度西，傾向北東，由淺深，傾角從20度變化到30度，局部因受到斷層影響，傾角可達35度-40度，-330米水平，走向北40度至20度西，傾向北東，傾角2度至18度</p><p><b>　?、?斷層</b></p><p>　　經(jīng)勘探工程控制和建井期間井巷工程揭露見落差大于10米的斷層共47條。而且井田中小型斷裂構(gòu)造發(fā)育，這些都是影響井巷施工，采區(qū)布置，巷道

35、支護等主要不利地質(zhì)因素。</p><p>　　開拓范圍內(nèi)主要斷層分述如下：</p><p>　　① F66逆斷層，位于井田北部，6-7線至2-3線之間，延展長度7.63公里，傾向南西，傾角5度-78度，落差5-125米，由南翼向西逐漸減小。-530米水平以上，僅五線切割13-1煤層，斷層控制嚴密，共11個鉆孔南翼運輸石門3條巷道穿過，8條地震測線反映，并受其控制，屬查明斷層。</p&

36、gt;<p>　　② F2正斷層，位于4-5線至2線之間的背斜南翼，3線以東斜切軸部，延展長度3。5公里，傾向南，傾角65度-80度，落差8-130米，切割13-1煤層-4-1煤層，斷層控制嚴密，共有6個鉆孔，2條地震測線反映明顯，該斷層屬查明斷層。</p><p>　　③ F2-3斷層，位于4-5線至2線之間，在四西線，因斷層傾角緩而與F2相交，導(dǎo)致無露頭，延展長度3。2公里，傾向南，傾角39度-

37、63度，落差6-110米，共有8個鉆孔穿過，8條地震測線控制，該斷層屬查明斷層。</p><p>　　④ F4逆斷層，位于4東線至2-3線之間，延展長度2。2公里，傾向南南西，傾角6度-75度，落差0-20米，切割13-1煤層，1個鉆孔穿過，5條地震測線控制，屬查明斷層。</p><p>　?、?F3逆斷層，位于4-5線至2-3線之間，延展長度3.5公里，傾向南南西，傾角30度-65度，落

38、差0-65米，切割13-1煤層至4-1煤層，斷層控制嚴密，4個鉆孔穿過，7條地震測線控制，屬查明斷層。</p><p>　?、?F10正斷層，位于4西線至2-3線之間，背斜北翼，延展3公里，傾向北，傾角54度-75度，落差0-110米，切割13-1煤層至1煤層，斷層控制嚴密，5個鉆孔穿過，4條地震測線控制，屬查明斷層。</p><p>　　⑦ F12逆斷層，位于背斜北翼的四東線至四-五線之

39、間，落差18米，傾向北北西，傾角67度-68度，延展長度0.9公里，控制鉆孔為IV2，該斷層雖在開拓范圍內(nèi)巷道中實現(xiàn)，但仍屬待進一步查明斷層。</p><p>　?、?F25正斷點位于背斜北翼的4西線至5線之間，西翼采區(qū)內(nèi)落差為15米，延展長度0.4公里，傾向北，傾角60度-66度，控制嚴密，控制點為西至東翼13-1煤層軌道巷，屬需進一步查明斷層。</p><p>　　⑨ F11-1號逆

40、斷點，位于背斜北翼-530米水平，南B組運輸石門，揭露延展長度500米，傾向北東，傾角45度，落差8-25米，切割11-2煤層，控制點一個。</p><p>　?、?F11號逆斷點，位于背斜北翼-530米水平，南翼BC組運輸石門，揭露延展長度100-150米，傾向北東，傾角55度，落差10-12米，切割11-2煤層，控制點一個。</p><p>　　F10-4號逆斷點，位于背斜北翼-530

41、米水平，南C組運輸中間石門，傾向北東，傾角45度，落差10-12米，控制點一個，延展長度待進一步查明。</p><p>　　F29號逆斷點，位于背斜北翼，南2回風(fēng)石門，傾向南，傾角55度，落差10-15米，控制點一個，延展長度待查。</p><p>　　F10-3號正斷點，位于背斜北翼-330米水平，南C組回風(fēng)石門，傾向北東，傾角55度，落差8-13米，切割11-2煤層，控制點一個。<

42、;/p><p>　　經(jīng)統(tǒng)計做玫瑰花圖等多種手段分析，該礦建井期間所揭露斷層及斷點有如下特征：</p><p>　　① 落差在3米以上斷層及斷點正多于逆；</p><p>　　②延展方向北東南西的多于北西南東的；</p><p>　　③ 傾角大，一般在50度以上，85度以下；</p><p>　?、?-350米水平，-33

43、0米水平多于-530米水平。</p><p><b>　　⑷ 節(jié)理及裂隙</b></p><p>　　節(jié)理大致分為三組：第一組延展方向為北西-南東，第二組延展方向為北東-南西，兩組普遍呈X型交錯出現(xiàn)；第三組延展方向基本與煤層走向一致，傾角較小，主要特征歸納如下：</p><p>　　(1)全礦區(qū)普遍發(fā)育，它是構(gòu)造巖體破碎，圍巖壓力增大的主要因

44、素之一；</p><p>　　(2)延展方向為北東，南西的比其它方向多且長；</p><p>　　(3)傾角大，垂直切割深度較深。</p><p><b>　?、?小褶曲</b></p><p>　　該井田以內(nèi)受構(gòu)造影響及區(qū)域性南北應(yīng)力作用，在背斜北翼開拓范圍內(nèi)，運輸水平，回風(fēng)水平及采區(qū)內(nèi)，小褶曲及波狀起伏均發(fā)育，這些

45、小型褶曲特點是，幅度小，軸線延展短，在煤層構(gòu)造圖上反映不出來，平面圖上未出現(xiàn)。</p><p><b>　?、?巖漿巖侵入體</b></p><p>　　該井田-530米水平以上開拓范圍內(nèi)，未發(fā)現(xiàn)火成巖，-530米水平以下，據(jù)勘探成果有6個鉆孔（四13，四15，013，四-五21，水二1）見到巖漿巖侵入，水二1，五1013孔侵入太原組底部，11，12灰?guī)r之間，四-五

46、21孔侵入在3、1煤附近，四13和四15侵入到4-1、4-2煤，自井田中部，南翼向東侵入層位逐漸增高，巖漿巖為灰白色細晶巖，呈小型巖床出現(xiàn)，所見厚度2.08-14.02米，侵入煤層附近時，可使煤層變薄，吞蝕，煤質(zhì)變?yōu)樘烊唤骨矣绊懛秶淮蟆?lt;/p><p>　　巖漿巖絕對年齡為1.1億年，屬燕山期。</p><p>　　1.3.2 地層、煤系與煤層</p><p>&

47、lt;b>　?、?地層</b></p><p>　　井田地層為全隱蔽區(qū)，鉆探所及地層自上而下依次為第四系，第三系，三疊系，二疊系，石炭系和奧陶系。</p><p><b>　　⑵ 煤系</b></p><p>　　本區(qū)煤系地層有石炭系的太原組和二疊系的山西組與石盒子組，全被139—310米厚新地層所覆蓋。</p>

48、;<p>　　石炭系中上統(tǒng)本溪，太原組（C2+3）厚約124米，主要由鋁質(zhì)泥巖，砂質(zhì)泥巖，泥巖，砂巖，灰?guī)r組成，含炭巖十二至十三層。太原組含薄層煤5—9層，無開采價值。</p><p>　　二疊系（P），厚約985米，自上而下分為山西組（Pl），下石盒子組（P），上石盒子組（P），石千峰組（P）。石千峰組（P）厚約270米，不含煤，主要為灰綠，灰紫等一套雜色砂巖，粉砂巖，泥沿組成。二疊系含煤層地層總

49、厚715米，含煤38層，煤層總厚37.5米。含煤系數(shù)為百分之五，自上而下分為山西組，下石盒子組，上石盒子組三組。</p><p>　　具有工業(yè)價值的可采煤層均賦存于二疊系的山西組與石盒子組之中，因此該兩組為主要含煤地層。山西組與石盒子組總計厚約460米，可細分為七個含煤段。分述如下：（表1.3.1煤系地層情況表）</p><p>　?、?山西組（Pl）即第一含煤段</p>&

50、lt;p>　　該段厚70—83米，平均75米為第一含煤段，含1煤，3煤二層，且為本井田主要可采煤層。太原組1灰距1煤約16—17米，厚約3米，全井田發(fā)育穩(wěn)定，可作為對比1煤，3煤標(biāo)志曾，建井期間，除-530米南—B運輸石門揭露過依次3煤層外，其他所有井巷工程均未揭露過山西組地層。</p><p>　　② 石盒子組（Pf）即第二含煤段 </p><p>　　該段厚120—145米，平均

51、130米，為第二含煤段，含煤9—11層，其中主要可采煤層6層：4—1，4—2，5—1，6—1，7—1，8。下部以含礫中粗砂巖，（即駱駝菠砂巖），與第一含煤段分界。該砂巖以灰白色為主，灰綠，灰黃次之，厚層狀，厚約10—15米，以中粗粒為主，局部含礫及泥質(zhì)包體，鈣泥質(zhì)膠結(jié)。全井田穩(wěn)定，發(fā)育標(biāo)志特征，距4—1煤層以下25米，可作為確定和對比4煤層主要標(biāo)志層。駱砂以上為鋁質(zhì)泥巖，該層常由一套底部為花斑狀泥巖，下部常含鋁緬狀泥巖，中部，上部鋁土巖

52、組合而成，淺灰，銀灰色，性軟，致密，細膩，手模具有滑感，貝殼狀斷口，花斑呈紫褐色，局部含，菱鐵質(zhì)結(jié)核，該層在全井田發(fā)育穩(wěn)定，距4—1煤層下15米左右，是確定和對比4煤層的標(biāo)志層。</p><p>　　中部主要為砂泥互層，灰白色中細粒砂巖與淺灰色泥巖互層，層理清楚，裂隙發(fā)育，全井田大部分發(fā)育，可作為參考對比5煤和6煤的標(biāo)志層。</p><p>　　上部以砂巖，粉砂巖，泥巖為主。本組富含植物化

53、石碎片（貓眼鱗片，蘆木，香形貝等）。</p><p><b>　?、?第三含煤段</b></p><p>　　上石盒子組包含第三至第七計五個含煤段，第三含煤段90—120米，平均105米，含煤3—4層（第10至11—3煤）,其中11—2煤為主要可采煤層。下部以9煤之頂?shù)纳皫r底界與第二含煤段分界，中部以泥巖，砂質(zhì)泥巖為主，井田大部分發(fā)育一層花斑狀泥巖，上部以砂泥巖互層，

54、泥巖，砂巖為主，11—2煤層底版之下全區(qū)大部分發(fā)育有一層灰白色，中細粒砂巖，性硬，可作為以參考對比11—2煤層的標(biāo)志層。</p><p>　　本段富含植物化石碎片（輪葉，鱗木，楔木等）。</p><p><b>　　④ 第四含煤段</b></p><p>　　該段厚110—135米，平均120米，含煤6層（第12至15煤），其中13—1煤為全區(qū)

55、主要可采煤層。</p><p>　　底部以灰白色砂巖與第三含煤段分界，下部為紫紅色花斑狀泥巖。</p><p>　　中部以泥巖，薄層砂巖為主，并夾有薄層菱鐵砂巖，上部為紫紅色，銹黃色花斑狀泥巖及灰色泥巖，并含菱鐵結(jié)核，本段花斑狀泥巖，全井田大部分發(fā)育，可作為對比13—1煤的標(biāo)志層。</p><p>　　本段富含植物化石碎片（大羽羊齒，須羊齒等）。</p>

56、<p><b>　?、?第五含煤段</b></p><p>　　該段厚60—85米，平均70米，含煤5層（第16—1至17—3煤層）均不可作為可采煤層，17煤層局部可采。</p><p>　　該段巖性以灰綠，青灰色為特征，上部以泥巖，粉砂巖為主，中下部以砂泥巖互層為主。</p><p>　　建井期間僅在-530米水平南翼及西翼運輸

57、石門揭露了該含煤段。</p><p><b>　?、?第六含煤段</b></p><p>　　該段厚80—107米，平均90米，含煤層5層（第18—1至21煤層）均不可開采。</p><p>　　底部以18煤以下的中細砂巖與第五含煤段分界，本段巖性以灰綠，青灰色泥巖，灰白色砂巖，粉砂巖為主，-530米西翼運輸石門在19煤底板之下，見有薄層硅質(zhì)海

58、綿巖（隧石層）。</p><p>　　建井期間，僅在-530米水平西翼和南翼運輸石門中揭露該含煤層。</p><p><b>　?、?第七含煤段</b></p><p>　　該段厚105—140米，平均125米，含煤層5層（第22至26煤層），極不穩(wěn)定，均不可采。</p><p>　　底部以22煤下的中砂巖作為與第六含煤

59、段分界，本段巖性以砂巖，粉砂巖及深灰色泥巖組成。</p><p>　　表 1.3.1 煤系地層情況表</p><p><b>　　⑶ 煤層</b></p><p>　　井田二疊系含煤地層共有可定名煤層31層，煤層總厚34.77m。全區(qū)共有可采煤層十層，總厚27.27米，占煤層總厚的73.6%。</p><p>　

60、　① 按其可采性可分為（-530米水平以上）</p><p>　　1）、全區(qū)可采煤層共八層，總厚25.27米，占可采煤層總厚的93%，分別為：13—1，11—2，8，7—1，6—1，4—1，3，1。</p><p>　　2）、大部分可采煤層共二層，厚2米，占可采煤層總厚的7%，分別為5—1，4—2。</p><p>　?、?按煤層穩(wěn)定類型分：</p>

61、<p>　　1）、穩(wěn)定煤層共4層，總厚13.60米，占總厚的50%，分別為11—2，8，3，1。</p><p>　　2）、較穩(wěn)定煤層共四層，總厚11.67米，占總厚的7%，分別為5—1，4—2。</p><p>　　3）、不穩(wěn)定煤層共二層，總厚2.0米，占總厚的7%，分別為5—1，4—2。</p><p>　?、蹞?jù)省煤田地質(zhì)勘探一隊對西翼采區(qū)第一水平（-

62、530米以上）13—1，8煤層進行數(shù)理統(tǒng)計，13—1，8 煤層均屬全區(qū)穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，全區(qū)可采煤層。 </p><p>　　各可采煤層主要特征表見下表1-3-2。</p><p>　　表1-3-2 可采煤層主要特征匯總表</p><p><b>　　1.3.3煤質(zhì)特征</b></p><p>　　本區(qū)除部分煤層

63、受巖漿巖侵入影響，局部變?yōu)榉拭骸烊唤?，?jù)勘探資料，煤類除4—2，4—1煤層有天然焦外，其他煤層均為氣煤，其煤質(zhì)比較穩(wěn)定，按新分類是1/2ZN—1/3JM，基本屬氣煤大類，主要屬特低-中硫、特低-中磷、中-富灰、中-中高發(fā)熱量、中-高揮發(fā)分、高熔灰分和富油-高油的氣煤，１／３焦煤和1／２中粘煤。此外，尚有少量的弱粘煤、長焰煤和天然焦。其可選性為極易選--極難選。因此，本區(qū)的煤主要可為煉焦配煤和動力用煤，也可作為煉油用煤。</p&g

64、t;<p>　　表1-3-3 補勘前后三項指標(biāo)對照表</p><p>　　1.3.4 瓦斯情況</p><p>　　本次潘二精補過程中，對主要可采煤層采取了瓦斯煤樣43個樣點進行了測定。（見表1-3-4）</p><p>　　建井期間，在-530米水平西翼B組運輸石門揭露過4—1煤層前，經(jīng)打鉆測壓，測得最大壓力為39.5公斤/平方厘米。在建井期間，共

65、發(fā)生大小煤層與瓦斯突出9次，其中最大的一次為88年4月，-520米西二運輸石門4—1煤層與瓦斯突出，煤體突出最遠距離為96米，突出煤矸量1433立方米，瓦斯量22000立方米。</p><p><b>　　表1-3-4</b></p><p>　　1.3.5 其它可采技術(shù)條件</p><p><b>　?、?煤層頂?shù)装?lt;/b&g

66、t;</p><p>　　本區(qū)主采煤層的直接頂板為泥巖，砂質(zhì)泥巖，少量為粉砂巖和砂巖，各煤層直接底板大部分為泥巖和砂質(zhì)泥巖。泥巖，砂質(zhì)泥巖頂板屬不穩(wěn)定－中等穩(wěn)定類型，粉砂巖和砂巖頂板則屬中等穩(wěn)定－堅硬類型。煤層頂?shù)装鍘r性詳見表1-2。</p><p>　?、?瓦斯、煤塵與自燃</p><p>　　潘二公司為煤與瓦斯突出礦井。4-1、4-2，及-440以下11-2為嚴

67、重突出危險煤層，突出等級為3.0Ｄ。一水平礦井絕對涌出量為35.68m3/min，相對涌出量為24.83m3/t。本礦除1，3煤層屬不自燃外，其余可采煤層都有自燃發(fā)火傾向，一般發(fā)火期為3－6個月，屬Ⅱ級自燃發(fā)火礦井，各可采煤層的煤塵均有爆炸危險，爆炸指數(shù)33％－42％。</p><p><b>　?、?地溫</b></p><p>　　本區(qū)為地溫異常區(qū)，地溫梯度大于3

68、0℃/100m，從縱向上看，地溫隨深度增加而升高，且相關(guān)性極好，從橫向上看，則為背斜軸部高于翼部，北翼略高于南翼。</p><p>　　根據(jù)井溫孔實測資料分析，本井田地溫增溫率，淺部200米以內(nèi)遞增2.4℃/百米；深度在200～400米遞增2.6℃/百米；深度在400～600米遞增2.8℃/百米；深度在600米以下平均遞增3℃/百米。</p><p>　　本區(qū)第一水平地溫為30.7℃－39

69、.4℃，為二級熱害區(qū)。</p><p>　　第四節(jié) 礦井水文地質(zhì)</p><p>　　1.4.1礦井主要充水水源</p><p>　　本區(qū)基巖為厚139.41m～315.00m的西北厚東南薄的新生界松散層所覆蓋。按照松散沉積物的組合特征和賦水狀況，可將其分為頂、上、中、底四個含水層（組），其中中含與底含之間有一性能較好的粘土層相隔，但由于局部地段有古潛山存在（遠離

70、主要煤層），因而彼此間有些水力聯(lián)系。底含為直接充水含水層。從建礦以來底含靜止水位高程由原來的+23.46m～+23.77m降至目前的-8.36～-16.34m的現(xiàn)象來看，足以說明其對基巖確有一定的補給作用。因此，為防止該層的孔隙水潰入礦井，必須留設(shè)適當(dāng)?shù)拿褐?，設(shè)計防水煤柱為80m，目前已上提至50m。</p><p>　　本礦井水文地質(zhì)條件屬于“中等類型”，其主要含水層組為第四系沙礫層含水組煤系砂巖裂隙含水組及石

71、灰?guī)r巖溶裂隙含水組。</p><p>　?、?第四系沙礫層含水組：</p><p>　　本井田第四系覆蓋層厚度為139.41—315.00米，平均厚度約200米。它大致沿背斜南側(cè)呈凹槽狀分布，由東南向西北逐漸增厚，并在一、二線之間的水13孔附近為一古隆起，新地層最薄處僅有139.41米。根據(jù)含水層組的水文地質(zhì)特征對比，它可再分為上、中、下三組。</p><p>　　

72、① 上部砂層含水組：</p><p>　　組厚80米左右，淺部為砂質(zhì)粘土夾簿層細粉砂，富水性中等；25米以下為中細砂夾數(shù)層不穩(wěn)定粘土，水量豐富，水質(zhì)良好，q=0.798~6.180公升/秒·米，水位標(biāo)高+18米左右，水質(zhì)重碳酸一鈣一鈉型，水溫17℃左右，為良好的供水水源。本組下部為一薄而不穩(wěn)定的弱隔水層，且局部與中部砂層含水組上段有水力聯(lián)系。</p><p>　　② 中部砂層含水

73、組：</p><p>　　組厚95—280米，以粘土類為主，間夾薄層細砂和砂質(zhì)粘土，富水性弱—中等。本組據(jù)潘一井田七線水47孔分段抽水資料，下段砂層q=0.398公升/秒·米，中斷砂層q=0.274公升/秒·米，上段砂層q=1.002公升/秒·米。中、下段水位高出地表2.03——2.17米。水質(zhì)除上段為氯—重碳酸—鈉型外，中、下段均為氯化鈉型。水溫22℃左右。</p>

74、<p>　　本組底部與下部砂礫層含水組之間為一粘土隔水層，厚度0~40米，它除了在基巖古隆起處缺失（但又為后期粘土所代替）外，分布穩(wěn)定，為一良好隔水層。使之下部砂礫層含水組與其之上的各含水層之間無水力聯(lián)系。</p><p>　?、?下部砂礫層含水組：</p><p>　　組厚0~74米。它沿古地形凹槽內(nèi)分布的較厚，向兩側(cè)逐漸變薄，在局部古地形隆起處尖滅缺失。其富水性隨含泥量多少及

75、含水層厚薄而變化，槽內(nèi)q=1~2公升/秒·米，兩側(cè)逐漸減小至0.1~1公升/秒·米以下，水位標(biāo)高+23.40~+23.77米，自西北流向東南，坡度約為萬分之一，水質(zhì)為氯~鈉型，水溫23~28℃。</p><p>　　本含水組直接覆蓋于煤系地層之上，與煤系直接發(fā)生水力聯(lián)系，但因組內(nèi)為多層非均質(zhì)含水層交互沉積，并夾有1—12層不穩(wěn)定粘土，使之逕流條件緩慢，垂直運動小于水平運動，故它是以靜儲量為主的

76、含水層。加之煤系地層透水性極弱，因而減少了它直接對礦坑充分的威脅。</p><p>　?、?煤層系砂巖裂隙含水層（組）：</p><p>　　可采煤層含煤段中，砂巖累計總厚度約為196米，它分布于粘土巖、砂質(zhì)粘土巖和煤層之間，分層厚度不甚穩(wěn)定，各分層之間無明顯的水力聯(lián)系。砂巖巖性致密，僅局部裂隙發(fā)育，因而其富水性較弱。經(jīng)建井期間揭露砂巖裂隙含水層證實，它是以靜儲量為主的裂隙含水層，故煤系砂

77、巖水對煤層開采威脅不大。</p><p>　?、?太灰?guī)r溶裂隙含水層（組）：</p><p>　　太原群計厚近140米，其中灰?guī)r累計厚度為40～55米，除背斜軸部裂隙比較發(fā)育，鉆孔發(fā)生漏水外，兩翼無漏水現(xiàn)象。</p><p>　　該組距1煤9.23m～31.33m，平均間距約15.29m，在正常情況下與1煤層無水力聯(lián)系，但因其間距較小，加之太灰水頭壓力又較大，以及受

78、采動和斷層切割等影響，則太灰勢必要向1、3煤底板突水（1煤與3煤間距為1.92m～7.77m，平均2.01m），所以在可采1、3煤層時，首先必須進行疏水降壓，方能確保生產(chǎn)的安全。</p><p>　?、?奧灰?guī)r溶裂隙含水層（組）：</p><p>　　厚度不詳，以厚層灰?guī)r為主，夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r，巖性致密，局部見構(gòu)造裂隙，富水性較弱。溶水性為弱～中等，因其上距煤系較遠，故對礦井開采無直接影響，

79、但可能通過太灰而對煤系井行間接充水。</p><p><b>　?、?斷層的導(dǎo)水性：</b></p><p>　　由于煤系地層以粘土巖為主，斷層帶為破碎巖石和泥質(zhì)充填，故導(dǎo)水性微弱?？梢姳緟^(qū)斷層因煤系的富水性較弱而表現(xiàn)出富水性弱和導(dǎo)水性差的特點。但當(dāng)?shù)V床開采時，由于采動影響，斷層可能成為地下水潰入礦坑的主要途徑。</p><p>　　綜上所述，

80、本區(qū)的主要充水源為：新生界松散層孔隙含水層（組）、煤系砂巖裂隙含水層（組）和太灰?guī)r溶裂隙含水層（組）。</p><p>　　1.4.2 礦井涌水量</p><p>　　根據(jù)本井田煤系地層水文地質(zhì)條件與淮南各生產(chǎn)礦井基本相同的特征，同時考慮留設(shè)有垂高80米的防水煤巖柱后第四系底部沙礫層含水組的水，僅能通過煤系地層正常滲入礦坑條件，在礦井設(shè)計中考慮了井筒淋水，原煤層防火灌漿水、除塵灑誰等因素影

81、響在內(nèi)，設(shè)計一水平，正常涌水量550m3/h，最大涌水量750m3/h。預(yù)測：一水平，正常涌水量304m3/h，最大涌水量416m3/h。近半年實際：正常涌水量186m3/h，最大涌水量214.6m3/h。</p><p><b>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)</b></p><p>　　礦井通風(fēng)系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計的合理與否對全礦的安全生產(chǎn)以及經(jīng)濟

82、效益具有長期而重要的影響。</p><p>　　礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為2.4mt/a, 為大型礦井。井田走向長約12公里，傾斜寬1.3～4.5公里，井田面積約35平方公里，潘二公司為煤與瓦斯突出礦井。4-1、4-2，及-440以下11-2為嚴重突出危險煤層，突出等級為3.0Ｄ。一水平礦井絕對涌出量為35.68m3/min，相對涌出量為24.83m3/t。本礦除1，3煤層屬不自燃外，其余可采煤層都有自燃發(fā)火傾向，一般發(fā)

83、火期為3－6個月，屬Ⅱ級自燃發(fā)火礦井，各可采煤層的煤塵均有爆炸危險，爆炸指數(shù)33％－42％。</p><p><b>　　1.通風(fēng)系統(tǒng)的選取</b></p><p><b>　?、?中央并列式</b></p><p>　　優(yōu)點：中央并列式進回風(fēng)均布置在中央工業(yè)廣場內(nèi)，地面建筑和供電集中，建井期限較短，便于貫通，初期投資少，

84、出煤快，護井煤柱較小，礦井反風(fēng)容易，便于管理。</p><p>　　缺點：風(fēng)流在井下的流動路線為折返式，風(fēng)流線路長，阻力大，井底車場附近漏風(fēng)大。工業(yè)廣場受主要通風(fēng)機噪聲的影響和回風(fēng)風(fēng)流的污染。</p><p>　　適用條件：適用于煤層傾角大、埋藏深、井田走向長度大于4KM，瓦斯與自然發(fā)火都不嚴重的礦井。</p><p><b>　?、?兩翼對角式</

85、b></p><p>　　優(yōu)點：風(fēng)流在井下的流動線路是直向式，風(fēng)流路線短，阻力小。內(nèi)部漏風(fēng)少。安全出口多，抗災(zāi)能力強。便于風(fēng)量調(diào)節(jié)，礦井風(fēng)壓比較穩(wěn)定，工業(yè)廣場不受回風(fēng)污染和通風(fēng)機噪聲的危害。</p><p>　　缺點：井筒安全煤柱壓煤較多，初期投資大，投產(chǎn)較晚。</p><p>　　適用條件：煤層走向大于4KM，井型較大，瓦斯與自燃發(fā)火嚴重的礦井；或低瓦斯礦井

86、，煤層走向較長，產(chǎn)量較大的礦井。</p><p>　　根據(jù)潘二礦的煤層走向，以及初期的風(fēng)量需求，和經(jīng)濟情況，設(shè)計選用兩翼對角式通風(fēng)系統(tǒng)。</p><p><b>　　2.通風(fēng)方式的選擇</b></p><p><b>　?、?抽出式</b></p><p>　　主要通風(fēng)機安裝在回風(fēng)井口，在抽出式主要

87、通風(fēng)機的作用下，整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處于低于當(dāng)?shù)卮髿鈮毫Φ呢搲籂顟B(tài)。當(dāng)主要通風(fēng)機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流的壓力提高，比較安全。</p><p><b>　　⑵ 壓入式</b></p><p>　　主要通風(fēng)機安設(shè)在入風(fēng)井口，在壓入式主要通風(fēng)機作用下，整個礦井通風(fēng)系統(tǒng)處在高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。在冒落裂隙通達地面時，壓入式通風(fēng)礦井采取的有害氣體通過塌陷區(qū)向外漏出。當(dāng)主要通風(fēng)

88、機因故停止運轉(zhuǎn)時，井下風(fēng)流的壓力降低。采用壓入式通風(fēng)時，須在礦井總進風(fēng)線路上設(shè)置若干通風(fēng)構(gòu)筑物，使通風(fēng)管理困難，且漏風(fēng)較大。</p><p><b>　?、?壓抽混合式</b></p><p>　　在入風(fēng)井口設(shè)置一風(fēng)機做壓入式工作，回風(fēng)井口設(shè)一風(fēng)機做抽出式工作。通風(fēng)系統(tǒng)的進風(fēng)部分處于正壓，回風(fēng)部分處于負壓，工作面大致處于中間，其正壓或負壓均不大，采空區(qū)通連地表的漏風(fēng)因

89、而較小。其缺點是使用的的通風(fēng)機設(shè)備多，管理復(fù)雜。</p><p>　　三種通風(fēng)方式，從技術(shù)上來講壓抽混合式較好，從經(jīng)濟上來說壓入和抽放出式較節(jié)省，結(jié)合本礦的實際情況，潘二礦選用抽出式通風(fēng)機作為礦井的主要通風(fēng)設(shè)備。</p><p>　　第三章 礦井需配風(fēng)量的計算與確定</p><p><b>　　礦井總風(fēng)量的計算：</b></p>

90、<p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，礦井需要的風(fēng)量應(yīng)按下列要求分別計算，并選取其中的最大值：</p><p>　　1、按井下同時工作的最多人數(shù)計算</p><p>　　Q礦通＝4×N×K礦通</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q礦通——礦井總供風(fēng)量，m3

91、/s</p><p>　　N——井下同時工作的最多人數(shù)，302人</p><p>　　K礦通——礦井通風(fēng)系數(shù)，當(dāng)采用中央并列式通風(fēng)系數(shù)時，</p><p>　　K＝1.20～1.25。</p><p>　　Q礦通＝4×302×1.25＝1510m3/min＝25.2m3/s</p><p>　　2、

92、礦井總風(fēng)量按采煤、掘進、硐室及其它地點實際需要風(fēng)量總和計算。</p><p>　　Q礦＝（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它）×K礦通 m3/s</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　∑Q采——采煤工作面實際需要風(fēng)量的總和，m3/s；</p><p>　　∑Q掘——掘進工作面實際需要

93、風(fēng)量的總和，m3/s；</p><p>　　∑Q硐——獨立通風(fēng)硐室實際需要風(fēng)量的總和，m3/s;</p><p>　　∑Q其它——其它井巷需要風(fēng)量總和，m3/s;</p><p>　　K礦通——礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.25；</p><p>　　第一節(jié) 通風(fēng)容易時期礦井所需風(fēng)量的計算</p><p>　　每個采煤工作面的

94、實際需風(fēng)量，應(yīng)按下列各項分別進行計算，然后取其中的最大值。</p><p>　　1).按瓦斯(或二氧化碳)涌出量計算</p><p>　　2).按工作面同時工作的最多人數(shù)計算</p><p>　　3).按工作面氣溫與風(fēng)速的關(guān)系計算</p><p>　　4).綜采工作面所需風(fēng)量確定</p><p>　　5).按《煤礦安全

95、規(guī)程》規(guī)定的最低與最高風(fēng)速計算</p><p>　　3.1.1通風(fēng)容易時期綜采工作面所需風(fēng)量計算</p><p>　　礦井達產(chǎn)時礦井共有東一和西一兩個生產(chǎn)采區(qū)，每個采區(qū)各有一個綜采工作面和一個備用工作面，以下分別用Q采東、Q東備和Q采西、Q西備代替兩綜采工作面和備用工作面。</p><p><b>　　⑴ 瓦斯涌出量計算</b></p&g

96、t;<p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯的濃度不得超過1℅的要求計算。即：</p><p>　　Q采＝100q瓦采×K采通</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q采——采煤工作面實際需要風(fēng)量，m3/min；</p><p>　　q瓦采——采

97、煤工作面瓦斯絕對涌出量，經(jīng)過抽放后東一采區(qū)綜采工作面為12m3/min，西一采區(qū)綜采工作面為14m3/min.</p><p>　　K采通——采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用系數(shù)，綜采取1.5。</p><p>　　Q采東＝100q瓦采×K采通</p><p>　　=100×12×1.5</p><p>　　=18

98、00 m3/min</p><p>　　Q采西＝100q瓦采×K采通</p><p>　　=100×14×1.5</p><p>　　=2100 m3/min</p><p>　　經(jīng)計算兩個綜采回采工作面需風(fēng)量分別為1800m3/min和2100m3/min。</p><p>　?、?按工

99、作面溫度計算</p><p>　　Q采＝60×V采×S采×K1，m3/min</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　V采——采煤工作面風(fēng)速，長壁工作面溫度在23～26℃時，工作面風(fēng)速應(yīng)在1.5～1.8m/s之間，本設(shè)計取1.8m/s。</p><p>　　S采——采

100、煤工作面平均斷面積，東一采區(qū)綜采工作面取12.32m2，西一采區(qū)綜采工作面取14m2。</p><p>　　K1——工作面長度風(fēng)量系數(shù)，L>180m時 K1＝1.30～1.40。本設(shè)計取1.40.</p><p>　　Q采東＝60×V采×S采×K1</p><p>　?。?0×1.8×12.32×1.

101、4</p><p>　　＝1863m3/min</p><p>　　Q采西＝60×V采×S采×K1</p><p>　?。?0×1.8×14×1.4</p><p>　　＝2117m3/min</p><p>　　經(jīng)計算兩個綜采回采工作面需風(fēng)量分別為1863m

102、3/min和2117m3/min。</p><p>　?、?按人數(shù)計算實際需風(fēng)量</p><p>　　Q采＝4×N，m3/min</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　N——采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，東一和西一綜采工作面都取N＝50人；</p><p>　　

103、Q采東＝4×50＝200m3/min</p><p>　　Q采西＝4×50＝200m3/min</p><p>　?、?按風(fēng)速進行驗算：</p><p>　　15×S采≤Q采≤240×S采</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　S采

104、——采煤工作面平均斷面積，東一采區(qū)綜采工作面取12.32m2，西一采區(qū)綜采工作面取14m2；</p><p>　　分別對東一和西一兩個采區(qū)進行計算：</p><p>　　185≤Q采東≤2957</p><p>　　210≤Q采西≤3360</p><p>　　根據(jù)以上計算，東一采區(qū)采煤工作面和西一采區(qū)采煤工作面的配風(fēng)量分別為1863和211

105、7m3/min。</p><p>　　3.1.2 通風(fēng)容易時期備用工作面所需風(fēng)量計算</p><p>　　備用工作面亦按采煤工作面的要求，并滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度和風(fēng)速等規(guī)定計算需風(fēng)量，且不低于其回采時需風(fēng)量的50℅.即:</p><p>　　Q備＝0.5Q采 m3/min</p><p>　　式中 Q備------備用工作面所需

106、風(fēng)量，m3/min。</p><p>　　所以，東一采區(qū)和西一采區(qū)備用工作面所需風(fēng)量為：</p><p>　　Q東備＝0.5×1863 =932 m3/min</p><p>　　Q西備＝0.5×2117 =1059 m3/min</p><p>　　3.1.3 掘進工作面所需風(fēng)量</p><p>

107、　　礦井生產(chǎn)前期，為保證生產(chǎn)正常接替，在正常生產(chǎn)期間，東一采區(qū)和西一采區(qū)各布置兩套獨立通風(fēng)的綜掘機煤層平巷掘進頭，為了后期的采區(qū)接替，東翼布置有一個巖巷掘進頭，西翼布置有兩個巖巷掘進頭。</p><p>　?、?按瓦斯涌出量計算</p><p>　　根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，按采煤工作面回風(fēng)巷風(fēng)流中瓦斯的濃度不得超過1℅的要求計算。即：</p><p>　　Q掘＝1

108、00q瓦掘×K掘通</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q掘——掘進工作面實際需要的風(fēng)量，m3/min</p><p>　　q瓦掘——掘進工作面的瓦斯絕對涌出量，經(jīng)過瓦斯預(yù)抽東西翼掘進工作面的瓦斯絕對涌出量均為2m3/min，由于巖巷瓦斯涌出量較小，所以按瓦斯涌出量計算風(fēng)量不予考慮。</p>

109、<p>　　K掘通——掘進工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，取K＝1.8.</p><p>　　經(jīng)計算，煤巷掘進工作面需風(fēng)量均為360m3/min。</p><p>　?、?按掘進工作面（巖巷）一次爆破的炸藥量計算：</p><p><b>　　Q掘＝25×A </b></p><p><b>　　

110、式中：</b></p><p>　　A——掘進工作面一次爆破的最大炸藥量，經(jīng)計算均取8.5kg</p><p>　　則Q掘＝25×8.5＝212.5m3/min</p><p><b>　　⑶ 人數(shù)計算</b></p><p>　　按每人每分鐘所需風(fēng)量和工作面的最多人數(shù)計算工作面所需風(fēng)量。</

111、p><p>　　Q掘＝4×N，m3/min</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　N——掘進工作面同時工作的最多人數(shù)，每個工作面均取25人。</p><p>　　則Q掘＝4×25＝100m3/min</p><p>　?、?按局部通風(fēng)機吸風(fēng)量計算</

112、p><p>　　Q掘＝Qf×I×kf（m3/min）</p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Qf──局部通風(fēng)機額定風(fēng)量，局部通風(fēng)機為FD-NO7.1/90型，吸風(fēng)量800～600 m3/min，取600 m3/min。</p><p>　　I──掘進工作面同時通風(fēng)的局部通風(fēng)機臺數(shù)

113、，均為1臺。</p><p>　　kf──為防止局部通風(fēng)機吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，一般取1.2～1.3。進風(fēng)巷道中無瓦斯涌出時取1.2，有瓦斯涌出時取1.3。本設(shè)計巖巷取1.2，煤巷取1.3。</p><p>　　Q巖掘＝600×1×1.2=720 m3/min</p><p>　　Q煤掘＝600×1×1.3=780 m3/m

114、in</p><p>　　經(jīng)計算，巖巷和煤巷局部通風(fēng)機供風(fēng)量分別為720m3/min和780m3/min。</p><p><b>　　⑸ 按風(fēng)速進行驗算</b></p><p>　　15×S掘≤Q掘≤240×S掘</p><p><b>　　式中：</b></p>

115、<p>　　S掘——掘進工作面斷面積，S煤掘＝15.2m2，S巖掘＝14.6m2。</p><p><b>　　經(jīng)計算：</b></p><p>　　228m3/min≤Q煤掘≤3648 m3/min</p><p>　　219m3/min≤Q巖掘≤3504 m3/min</p><p>　　通過以上計算結(jié)果

116、，本礦井煤巷掘進工作面按780m3/min配風(fēng)，巖巷掘進工作面按720m3/min配風(fēng)。</p><p>　　3.1.4 硐室實際需風(fēng)量</p><p><b>　　按經(jīng)驗值給風(fēng)量：</b></p><p><b>　?、?井下爆炸材料庫</b></p><p>　　Q炸＝200 m3/min<

117、;/p><p><b>　　式中：</b></p><p>　　Q炸——爆炸材料庫硐室供風(fēng)量；</p><p>　?、谱冸娝?×120m3/min</p><p>　　⑶充電硐室：120 m3/min</p><p>　?、绕渌鲜遥?20 m3/min</p><p&

118、gt;　　井下硐室實際需風(fēng)量為680 m3/min。</p><p>　　3.1.5井下其它巷道需風(fēng)量</p><p>　　按采煤、掘進、硐室總和的3～5％考慮，取4％。即：478 m3/min。</p><p>　　綜合以上計算，則全礦井總風(fēng)量為：</p><p>　　Q總＝（1863+2117+932+1059+780×4+72