安全工程畢業(yè)設(shè)計(jì)--煤礦設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　潞安礦業(yè)集團(tuán)五陽礦240萬t/a新井設(shè)計(jì)。全篇共分為八個(gè)部分：礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征，井田開拓，礦井運(yùn)輸、大巷及排水，采取巷道布置及裝備，采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，礦井安全技術(shù)措施，礦山環(huán)保。</p><p>　　五陽礦位于山西省長治市，礦井總面積約為38.5km2，井田走向平均長4.8km，傾向平

2、均寬7.5km。井田內(nèi)有3#煤可采，平均厚度為5.8m，煤層賦存穩(wěn)定，為緩傾斜煤層，傾角5°～12°，平均10°。井田內(nèi)工業(yè)儲(chǔ)量為280.16Mt，可采儲(chǔ)量為200.08Mt。礦井正常涌水量400 m3/h，屬于低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)，沒有自然發(fā)火現(xiàn)象。</p><p>　　五陽煤礦設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為240萬t/a，服務(wù)年限為64.1年。工作制度為“四六”制。礦井的采煤方法為采區(qū)采

3、用走向長壁綜合機(jī)械化放頂煤開采，帶區(qū)采用傾向長壁綜合機(jī)械化放頂煤開采。礦井為三水平開拓。礦井有一對(duì)立井：主井主要用于提煤，副井用于提升材料、人員和矸石。開拓水平設(shè)置在+650m、+450m和+300m。</p><p>　　礦井一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)，采用綜放工作面，年生產(chǎn)能力為240萬t/a。工作面長度為250m，煤的運(yùn)輸采用軌道運(yùn)輸，輔助運(yùn)輸也采用礦車。礦井通風(fēng)方式為中央并列式。</p><p&g

4、t;　　關(guān)鍵詞：綜放；礦車運(yùn)輸；長壁開采；錨桿</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1 礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征8</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況8</b></p><p>　　1.1.1礦區(qū)地理位置8</p><p>　　1.1.2

5、交通位置8</p><p>　　1.1.3當(dāng)?shù)靥鞖鈿夂蚝徒邓?0</p><p>　　1.1.4礦區(qū)水文情況10</p><p>　　1.2井田地質(zhì)特征10</p><p>　　1.2.1地層10</p><p>　　1.2.2構(gòu)造11</p><p>　　1.2.3水文地質(zhì)特征

6、11</p><p>　　1.3煤層特征12</p><p>　　1.3.1煤層頂?shù)装鍘r性特征12</p><p>　　1.3.2煤層瓦斯含量13</p><p>　　1.3.3煤塵和自燃情況13</p><p>　　1.4礦井地溫條件13</p><p><b>　　2 井

7、田開拓14</b></p><p>　　2.1井田境界14</p><p>　　2.1.1井田邊界14</p><p>　　2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量14</p><p>　　2.2.1礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算及儲(chǔ)量等級(jí)的圈定14</p><p>　　2.3 礦井可采儲(chǔ)量15</p><p

8、>　　2.3.1儲(chǔ)量損失15</p><p>　　2.3.2各種煤柱損失計(jì)算15</p><p>　　2.3.3礦井可采儲(chǔ)量17</p><p>　　2.4礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限17</p><p>　　2.4.1 礦井工作制度17</p><p>　　2.4.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服

9、務(wù)年限18</p><p>　　2.5井田開拓的基本問題18</p><p>　　2.5.1井筒形式、數(shù)目的確定18</p><p>　　2.5.2主、副井井筒位置的選擇18</p><p>　　2.5.3風(fēng)井位置的選擇19</p><p>　　2.5.4工業(yè)廣場的位置、形狀和面積的確定19</p&g

10、t;<p>　　2.5.5開拓方案及其比較19</p><p>　　2.6 礦井基本巷道20</p><p>　　2.6.1井筒20</p><p>　　2.6.2車場的型式和布置形式25</p><p>　　2.6.3調(diào)車方式26</p><p>　　2.6.4車場峒室的布置26</p

11、><p>　　3 礦井提升、大巷運(yùn)輸及排水27</p><p><b>　　3.1概述27</b></p><p>　　3.2主副井提升28</p><p>　　3.2.1主井提升28</p><p>　　3.2.2副井提升28</p><p><b>　　

12、3.3概述28</b></p><p>　　3.3.1井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)的原始條件和數(shù)據(jù)28</p><p>　　3.3.2礦井運(yùn)輸系統(tǒng)28</p><p>　　4采區(qū)巷道布置及裝備30</p><p>　　4.1 采煤方法的選擇30</p><p>　　4.1.1采煤工藝方式30</p>

13、<p>　　4.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)30</p><p>　　4.2.1采煤方法及工作面長度的確定30</p><p>　　4.2.2采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式31</p><p>　　4.2.3生產(chǎn)系統(tǒng)31</p><p>　　4.2.4確定帶區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式31</p><p&g

14、t;　　4.2.5確定帶區(qū)生產(chǎn)能力和采出率32</p><p>　　4.3 采區(qū)車場選型設(shè)計(jì)34</p><p>　　4.3.1確定采區(qū)車場的形式34</p><p>　　4.3.2采區(qū)主要硐室布置36</p><p>　　5 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)37</p><p>　　5.1 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)37</p>

15、;<p>　　5.1.1 采取通風(fēng)設(shè)計(jì)的確定37</p><p>　　5.1.2采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量44</p><p>　　5.2 掘進(jìn)工作面通風(fēng)設(shè)計(jì)48</p><p>　　5.2.1設(shè)計(jì)原則及步驟48</p><p>　　5.2.2掘進(jìn)通風(fēng)方法49</p><p>　　5.2.3掘進(jìn)工作

16、面所需風(fēng)量及計(jì)算50</p><p>　　5.2.4掘進(jìn)通風(fēng)設(shè)備選擇52</p><p>　　6 礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)56</p><p>　　6.1礦井通風(fēng)系統(tǒng)的選擇56</p><p>　　6.1.1選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法58</p><p>　　6.1.2選擇礦井通風(fēng)方式59</p>

17、<p>　　6.2風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配60</p><p>　　6.2.1 其他巷道及硐室所需需風(fēng)量60</p><p>　　6.2.2 礦井所需總風(fēng)量的計(jì)算62</p><p>　　6.2.3 礦井需風(fēng)量計(jì)算63</p><p>　　6.2.4 風(fēng)量分配與風(fēng)速驗(yàn)算63</p><p>　　6.3

18、 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算65</p><p>　　6.3.1計(jì)算原則65</p><p>　　6.3.2 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算65</p><p>　　6.4主要通風(fēng)機(jī)選型70</p><p>　　6.4.1自然風(fēng)壓的計(jì)算70</p><p>　　6.4.2選擇主要通風(fēng)機(jī)70</p><p>

19、　　6.5 反風(fēng)措施及災(zāi)害預(yù)防75</p><p>　　6.6 礦井通風(fēng)費(fèi)用與礦井難易程度評(píng)價(jià)78</p><p>　　6.6.1 礦井通風(fēng)費(fèi)用78</p><p>　　6.6.2礦井等積孔79</p><p>　　7 礦井安全技術(shù)措施81</p><p>　　7.1礦井安全技術(shù)概況81</p>

20、;<p>　　7.2 預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施81</p><p>　　7.3 預(yù)防井下火災(zāi)的措施82</p><p>　　7.4 防水措施82</p><p>　　7.5 井下防塵83</p><p><b>　　8 礦山環(huán)保83</b></p><p>　　8.

21、1礦山污染源概述84</p><p>　　8.1.1大氣污染84</p><p>　　8.1.2廢水排放84</p><p>　　8.1.3固體廢棄物排放84</p><p>　　8.1.4噪聲污染84</p><p>　　8.2 礦山污染源的防治85</p><p>　　8.2.

22、1大氣污染防治85</p><p>　　8.2.2礦山水污染的防治85</p><p>　　8.2.3噪聲的控制85</p><p>　　1 礦區(qū)概況與井田地質(zhì)特征</p><p><b>　　1.1礦區(qū)概況</b></p><p>　　1.1.1礦區(qū)地理位置</p><

23、p>　　五陽煤礦是潞安礦區(qū)最北部的一對(duì)大型礦井。行政區(qū)劃隸屬襄桓縣所轄，礦井范圍北以兩川斷層為界，南以文王山斷層為界，西起勘探區(qū)邊界，東至15-3號(hào)煤層露頭，南北長約4.8km，東西寬約7.5km，礦井面積為38km2，該礦距襄桓車站3.5km，距長治45km ,太焦線穿越礦區(qū)，交通方便。區(qū)內(nèi)地勢(shì)屬丘陵，交差不大。地面標(biāo)高一般930m左右。</p><p><b>　　1.1.2交通位置</

24、b></p><p>　　潞安礦區(qū)地處山西省東南部沁水煤東部邊緣中段，地跨長治。太（原）焦（作）鐵路縱貫礦區(qū)東部。邯（鄲）長（治），太（原）焦（作）鐵路在長治北站交會(huì)。太（原）焦（作）線北接石太、同蒲線，南接隴海線。礦區(qū)至太原，長治，邯鄲，洛陽等地都有汽車相通，交通極為方便。長治交通位置見圖1-1。</p><p>　　圖1-1 長治市交通位置圖</p><p&

25、gt;　　1.1.3當(dāng)?shù)靥鞖鈿夂蚝徒邓?lt;/p><p>　　該區(qū)事故于溫暖帶大陸性氣候，年平均氣溫為-6.9℃（一月），最高氣溫為22.8℃（七月）。極端最低氣溫為-29.1℃（1972年1月27日），日最高溫度為37.4℃（1972年7月5日）。年降雨量為414～917mm年平均為583.9mm年蒸發(fā)量為1493.8～1996.3mm，年平均為1713.84mm。降雨量多集中在7、8、9三個(gè)月。日最大降雨量為

26、109.7mm（1972年7月7日）。風(fēng)向多為西北風(fēng)，最大風(fēng)速為14～16m/s。凍土期為每年十月至每年四月。最大凍土深度為75cm。</p><p>　　1.1.4礦區(qū)水文情況</p><p>　　井田內(nèi)主要河流有濁漳河西源和南源。西源由西而東流入礦區(qū)，而南源由西南匯入，并于礦區(qū)中部匯合。南、西二源匯合后，由南而北至襄垣城東流出礦區(qū)，總匯水面積約750km2。并在井田外兩河上游分別建有漳

27、澤水庫和后灣水庫。而區(qū)內(nèi)無大的地表水體。</p><p>　　煤層露頭附近有一條季節(jié)性河流——淤泥河，自南而北流淌，一般流量為360m3/h。另外，流經(jīng)本井田的濁漳河南源，為一常年有水河流，其最高洪水位857.65m（1953.6.15），最大流量224m3/s，局部對(duì)煤層頂板含水層有明顯的入滲補(bǔ)給。</p><p><b>　　1.2井田地質(zhì)特征</b></p

28、><p><b>　　1.2.1地層</b></p><p>　　本井田廣為第四系黃土所覆蓋，局部地帶有二疊系石盒子組地層，零星出露。</p><p><b>　　1.2.2構(gòu)造</b></p><p>　　礦井構(gòu)造特征是：寬緩褶曲相伴生大，中型交角度正斷層和次級(jí)小型斷裂。構(gòu)造線方向多為南北方向，褶曲主

29、要天倉向斜，呈北東縱貫礦井中央，兩翼傾角一般10?左右，局部達(dá)到20?，幅達(dá)200m，與其相伴生的次級(jí)褶曲有崔村向斜，大郝溝向斜，十字道背斜，五陽背斜。其軸向大致與天倉向斜一致。只是規(guī)模上，幅度上都小于天倉向斜。</p><p>　　與褶曲相伴生較大的構(gòu)造主要有控制礦井范圍的西川斷層，文王山斷層及發(fā)育在礦井內(nèi)的王家莊斷層，小黃莊斷層。崔家莊1.2.3號(hào)斷層，走向多呈北東方向，落差均在100m以上落差在10—100

30、m的斷層有東南上斷層，倉上１號(hào)斷層，1505斷層，倉上2號(hào)斷層，西王橋斷層，五陽斷層等。其產(chǎn)狀與較大斷層基本一致。其中南豐正斷層：位于南豐村南、大黃莊、十字道村南一線，大黃莊村西走向?yàn)楸?0°東，傾向東南，傾角70°，落差60～75m，大黃莊村東，走向北82°東，傾角70°，落差7～25m，東在西王橋村北附近分叉尖滅，西在南—45號(hào)鉆孔附近尖滅。有地震測線和鉆孔控制，井下生產(chǎn)巷道揭露，已查明。礦井

31、內(nèi)無陷落柱。</p><p>　　五陽井田處于上述二級(jí)構(gòu)造帶之間，受晉～獲斷褶帶的控制和武～陽凹褶帶的影響主要形成低級(jí)，低序次的構(gòu)造。本井田的基本構(gòu)造特征為：向南西傾伏寬緩褶曲，伴有大中型、高角度正斷層和次一級(jí)的小型斷裂，構(gòu)造線方向大致為北東東和北東方向褶曲；地層總體傾向南西，傾角一般為10°。</p><p>　　1.2.3水文地質(zhì)特征</p><p>

32、　　本區(qū)主要河流為濁漳河南源和西源，屬于海河水系漳河流域。濁漳河由南向北經(jīng)過礦區(qū)南部邊緣，其支流有洚河，嵐水河和青河等。濁漳河西源由西向東流經(jīng)礦區(qū)北緣，其支流有淤泥河。濁漳河南源流入漳澤水庫與其支流匯合，再向北與西源匯合。南、西二源匯合繞過五陽至襄桓城東與濁漳北源匯合。南、西二源在井田中央與西源匯合后，由南而北穿越井田，至襄垣城東與濁漳河北源匯合流出五陽井田。濁漳河河床寬達(dá)70～110m長年流水，流量為1m3/s。而礦區(qū)內(nèi)基本無地表河流

33、。</p><p>　　礦井涌水量一般為400m3/h左右，含水系數(shù)為3.1左右。井田內(nèi)共有11個(gè)含水層：Ⅰ～Ⅴ為灰?guī)r裂隙溶洞含水層；Ⅵ～Ⅹ為砂巖裂隙含水層；Ⅺ為風(fēng)化殼及砂礫孔隙含水層。礦井涌水主要來源于煤層頂板以上各含水層。通過回采后形成的導(dǎo)水裂隙帶和冒羅帶涌入礦井。礦井水PH值為7～8屬于弱堿性。</p><p><b>　　1.3煤層特征</b></p&g

34、t;<p>　　礦井主要含煤地層為二迭統(tǒng)山西組及上石炭統(tǒng)太原組煤系厚度：</p><p>　　山西組：59.20—85.85m,太原組：89.2—129.02m。共含煤15層，其中山西組4層（1—4號(hào)）太原組（5—15號(hào)煤）含煤系數(shù)為6.7%。煤層傾角為5°～12°平均傾角為10°煤質(zhì)的硬度為f=0.8～1.5中等硬度。</p><p>　　1.

35、3.1煤層頂?shù)装鍘r性特征</p><p>　　主要開采對(duì)象3號(hào)煤層頂板一般為砂巖，泥巖，偽頂，直接頂，老頂通常同時(shí)存在。偽頂多為黑灰色泥巖,厚0.08～0.20m，隨著采煤冒落。直接頂有灰黑色泥巖、粉砂巖、細(xì)砂巖組成，厚度為1.3～3.6m其抗壓強(qiáng)度在75～905kg/cm2,一般在搬移支柱后即冒落，為Ⅱ類穩(wěn)定中等頂板。老頂多為砂巖，硬度大，厚度不穩(wěn)定，一般厚為6.5～9.0m最大可達(dá)28m，其單向抗壓強(qiáng)度380

36、～1310kg/cm2，一般不易冒落，會(huì)造成周期來壓。</p><p>　　地板多無偽底，只有直接底，巖性對(duì)為黑色泥巖，厚度達(dá)0.2～0.6m底板多為砂巖，其抗壓強(qiáng)度為419～1918kg/cm2，普式硬度為4～8。</p><p>　　15-3號(hào)煤層頂板多為泥巖及粉砂巖，厚度變大，中等硬度，屬于易冒落頂板。頂板以泥巖及粉砂巖為主，老底多為細(xì)砂巖，膠結(jié)為中等膠結(jié)。</p>&

37、lt;p>　　1.3.2煤層瓦斯含量</p><p>　　3#煤層瓦斯含量為1.560~17.502mL/g·r，平均5.725mL/g·r，變化較大。二氧化碳含量為0.01~0.47mL/g·r，平均0.21mL/g·r。瓦斯含量變化隨著煤層埋藏深度的增大，瓦斯含量也增大。五陽煤礦2003年按照《煤礦安全規(guī)程》的要求，又對(duì)3#煤層礦井瓦斯等級(jí)及二氧化碳進(jìn)行鑒定，瓦斯

38、相對(duì)涌出量8.99m3/t，二氧化碳相對(duì)涌出量4.81m3/t，屬低瓦斯礦井，全礦其采煤工作面瓦斯涌出量為12.21m3/min，掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量為7.94m3/min，采空區(qū)瓦斯涌出量為8.28m3/min。從近6年的礦井瓦斯及二氧化碳涌出量的情況統(tǒng)計(jì)見表1.3-5，可以看出礦井瓦斯涌出量較小，但是由于受各種因素的影響瓦斯賦存極不均衡，局部地方瓦斯涌出量仍然較大，瓦斯相對(duì)涌出量曾達(dá)到23m3/t，為高瓦斯區(qū)。</p>

39、<p>　　1.3.3煤塵和自燃情況</p><p>　　五陽煤礦煤類為焦煤，瘦煤和貧煤。煤的脆性較大，在機(jī)械化采煤程度高的今天，采煤作業(yè)過程中容易形成大量的煤塵。有對(duì)3號(hào)煤層的取樣試驗(yàn)，反向火焰長度為5～50mm，一般為10mm左右；爆炸指數(shù)為17.63～21.45%，一般為18～19%屬于危險(xiǎn)型礦井。</p><p>　　3#煤層的自燃傾向性等級(jí)鑒定結(jié)果表明：3#煤層煤塵具

40、有爆炸性，屬不易自燃煤層，但局部區(qū)段3#煤層有可能產(chǎn)生自燃。</p><p><b>　　1.4礦井地溫條件</b></p><p>　　生產(chǎn)礦井測量井下溫度16℃左右，地溫為1℃/100m屬于地溫正常地區(qū)。</p><p><b>　　2 井田開拓</b></p><p><b>　　2

41、.1井田境界</b></p><p><b>　　2.1.1井田邊界</b></p><p>　　礦井開采的上限標(biāo)高+850m，由于礦井南北是以斷層為界，西以勘探線為界，所以礦井下部開走向長度最長為4.95km，最短為4.6km，平均長度約為4.8km；而東西傾向最長約為8.1km，最短約為6.2km，平均長7.5km。礦井總面積約為38km2。</

42、p><p><b>　　2.2礦井工業(yè)儲(chǔ)量</b></p><p>　　2.2.1礦井工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算及儲(chǔ)量等級(jí)的圈定</p><p>　　五陽礦礦井總體范圍不大，煤層較厚?？刹擅簩?#平均厚度為5.8m，井田內(nèi)有落差90多米的大斷層貫穿其中，煤層傾角平均α=10º，大部分標(biāo)高位于+850～+300m之間，煤層平均容重1.3t/m3。<

43、;/p><p><b>　　礦井工業(yè)儲(chǔ)量：</b></p><p>　　煤容重取1.3t/m3，煤層傾角平均10°，煤厚平均為5.8m。</p><p>　　工業(yè)儲(chǔ)量的計(jì)算公式見下式：</p><p>　　Zg=100S×M×r/cosα

44、(2-1)</p><p>　　式中： Zg――工業(yè)儲(chǔ)量，萬t；</p><p>　　S――井田面積，km2；</p><p>　　M――煤層平均厚度，5.8m；</p><p>　　r――煤的平均容重，1.3t/m3；</p><p>　　α――煤層平均傾角，10°；</p><p&g

45、t;<b>　　故工業(yè)儲(chǔ)量為：</b></p><p>　　Zg=100×36.7×5.8×1.3/cos10º</p><p>　　=28016.7萬t</p><p>　　2.3 礦井可采儲(chǔ)量</p><p><b>　　2.3.1儲(chǔ)量損失</b><

46、/p><p>　　（1）工業(yè)廣場保護(hù)煤柱；</p><p>　　（2）井田邊界煤柱損失；</p><p>　　（3）采煤方法所產(chǎn)生煤柱損失和斷層煤柱損失；</p><p>　?。?）建筑物、河流、鐵路等壓煤損失；</p><p>　?。?）其它各種損失。</p><p>　　2.3.2各種煤柱損失計(jì)

47、算</p><p>　　（1）工業(yè)廣場煤柱損失</p><p>　　本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力為240萬t/a，按《煤礦設(shè)計(jì)工業(yè)規(guī)范》，占地面積應(yīng)在240×0.8/10～240×1.1/10之間，即19.2～26.4公頃之間，本設(shè)計(jì)工業(yè)廣場取22公頃，長、寬分別為550m、400m，工業(yè)廣場布置在井田的中央位置。</p><p>　　3號(hào)煤層傾角α＝1

48、0º，五陽莊礦工業(yè)廣場地面標(biāo)高+930m，松散層厚度為50m，移動(dòng)角ψ=45º，上覆巖層的邊界角δ=75º，下山移動(dòng)角β=66.6º，上山移動(dòng)角γ=70º。</p><p>　　圖2-1 工業(yè)廣場保護(hù)煤柱</p><p>　　工業(yè)廣場圍護(hù)帶寬度為20m，根據(jù)垂直剖面法所作的工業(yè)廣場保護(hù)煤柱的尺寸計(jì)算如圖2-1所示：</p>

49、<p>　　保護(hù)煤柱的水平面積S1=(749+786)×665/2=510387.5m2則工業(yè)廣場壓煤為： Q1=S1×M×r/cosα (2-2)</p><p>　　=510387.5×5.8×1.3/cos10º</p>

50、;<p><b>　　=389.6萬t</b></p><p>　?。?）井田邊界保留的邊界煤柱 </p><p>　　井田邊界長為27234m，邊界煤柱留寬30m，則井田邊界壓煤量為：</p><p>　　Q3=27234×5.8×30×1.3/cos10º=623.7萬t

51、 (2-3)</p><p><b>　?。?）斷層保護(hù)煤柱</b></p><p>　　由于斷層落差較大，貫穿整個(gè)井田，長度為4370m，斷層兩邊各留煤柱50m，則斷層保護(hù)煤柱損失是：</p><p>　　Q4=4370×2×50×5.8×1.3/cos10º

52、 (2-4)</p><p><b>　　=333.6萬t</b></p><p>　?。?）永久保護(hù)煤柱總量為：</p><p>　　Q=Q1+Q2+Q3 (2-5)</p><p>　　=389.6+623.7+333

53、.6 =1346.9萬t</p><p>　　2.3.3礦井可采儲(chǔ)量</p><p>　　可采儲(chǔ)量的計(jì)算公式為：</p><p>　　Z=(Zc－Q)×C (2-6)</p><p>　　=（28016.7－1346.9）×0.75 =20002.35

54、萬t</p><p>　　式中： Z——礦井可采儲(chǔ)量，萬t；</p><p>　　Zc——礦井工業(yè)儲(chǔ)量，萬t；</p><p>　　Q——永久煤柱損失，萬t；</p><p>　　C——煤炭采出率，取0.75；</p><p>　　2.4礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　

55、　2.4.1 礦井工作制度 </p><p>　　本礦井年工作日為330天，采用“四六”工作制，即三班采煤，一班檢修，每班工作6小時(shí)。根據(jù)煤炭設(shè)計(jì)規(guī)范，礦井日凈提L確定為16小時(shí)</p><p>　　2.4.2 礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限</p><p>　　綜合考慮各方面因素，初步確定本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為240萬噸/年。經(jīng)計(jì)算本礦井服務(wù)年限為64.1年

56、，及第一水平服務(wù)年限31.1年，第二水平服務(wù)年限33年，經(jīng)校核滿足設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力要求。</p><p>　　2.5井田開拓的基本問題</p><p>　　2.5.1井筒形式、數(shù)目的確定</p><p><b>　　井硐形式的確定：</b></p><p>　　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

57、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、井筒裝備、井底車場及垌室都比立井簡單，井筒延深施工方便，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。</p><p>　　與立井開拓相比，斜井開拓的缺點(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，管線長度長

58、；斜井井筒通過富含水層、流砂層施工技術(shù)復(fù)雜。對(duì)井田內(nèi)煤層埋藏不深，表土層不厚，水文地質(zhì)情況簡單，井筒不需特殊法施工的緩斜和傾斜煤層，一般可采用斜井開拓。</p><p>　　根據(jù)自然地理?xiàng)l件、技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件等因素，綜合考慮五陽煤礦的實(shí)際情況，本礦井采用立井開拓。</p><p>　　2.5.2主、副井井筒位置的選擇</p><p>　　綜合各方面的因素及礦井實(shí)際情況，

59、提出本礦井井筒布置位置如下：</p><p>　　主井井筒中心位置：經(jīng)距411850m，緯距4039300m</p><p>　　副井井筒中心位置：經(jīng)距411770m，緯距4039360m</p><p>　　2.5.3風(fēng)井位置的選擇</p><p>　　本井田煤層賦存條件比較好，屬于緩傾斜煤層，中部靠上位置有一大斷層K1將井田分為上、下兩部

60、分，上部受條件限制采用條帶開采。大斷層K1上部煤層埋深較淺，最淺處離地表只有70m左右，所以采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，在淺部掘兩個(gè)風(fēng)井，風(fēng)井深80m，在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)上都比較好。</p><p>　　故在設(shè)計(jì)2個(gè)風(fēng)井：北風(fēng)井服務(wù)大斷層K1上部煤層的東五采區(qū)和東七帶區(qū)；東風(fēng)井服務(wù)東一采區(qū)和東三帶區(qū)。</p><p>　　考慮到斷層下部右翼可以滿足礦井初期的開采要求，在此精確提出東風(fēng)井的位置。</

61、p><p>　　東風(fēng)井井筒中心位置：經(jīng)距414200m，緯距407100m</p><p>　　北風(fēng)井井筒中心位置：經(jīng)距414200m，緯距407100m</p><p>　　2.5.4工業(yè)廣場的位置、形狀和面積的確定</p><p>　　工業(yè)廣場與主副井筒布置位置相同，其面積及保護(hù)煤柱的大小詳見第二章第三節(jié)內(nèi)容，工業(yè)廣場面積22公頃，定為550

62、m×400m的矩形。</p><p>　　2.5.5開拓方案及其比較</p><p><b>　　1）開拓方案</b></p><p>　　根據(jù)地質(zhì)勘探資料，本井田只有3#煤層為可采煤層，煤層埋深主要分布在＋850m～+300m左右，傾角在5°～12°之間，平均10°，為緩傾斜煤層?？紤]到技術(shù)和經(jīng)濟(jì)的合理

63、性，本設(shè)計(jì)采用單水平或兩水平開拓都能滿足要求。</p><p>　　煤層平均厚度在5.8m左右，所以布置煤層大巷較困難，特別是以后的維護(hù)，且需要很大的保護(hù)煤柱，所以采用巖巷布置。</p><p>　　經(jīng)過綜合經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和安全三方面的考慮，決定選用立井三水平直接延伸的方案。</p><p>　　圖2-3 立井三水平直接延深</p><p>　

64、　2.6 礦井基本巷道</p><p><b>　　2.6.1井筒</b></p><p><b>　　1）主井</b></p><p>　　本礦井設(shè)計(jì)年生產(chǎn)能力240萬t，為保證提升，決定主井采用兩對(duì)12t底卸式箕斗提煤。主井井筒斷面見圖2-5，具體參數(shù)見表2-9。</p><p>　　圖2-5

65、 主井?dāng)嗝鎴D</p><p>　　表2-9 主井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表</p><p><b>　　2）副井</b></p><p>　　副井采用一套3t普通罐籠。副井內(nèi)設(shè)梯子間，作為一個(gè)安全出口。副井井筒斷面見圖2-6，具體參數(shù)見表2-10。</p><p>　　圖2-5 副井?dāng)嗝鎴D</p><p>

66、;　　表2-10 副井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表</p><p><b>　　3）風(fēng)井</b></p><p>　　風(fēng)井內(nèi)設(shè)梯子間作為另一個(gè)安全出口。風(fēng)井井筒斷面見圖2-7，具體參數(shù)見表2-11。</p><p>　　圖2-7 風(fēng)井?dāng)嗝鎴D</p><p>　　表2-11 風(fēng)井?dāng)嗝婕夹g(shù)特征表</p><p&g

67、t;　　2.6.2車場的型式和布置形式</p><p>　　本井底車場不經(jīng)過石門與大巷直接相連，減少了工程量。由于該車場采用了膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤系統(tǒng)，使車場形式大為簡化，實(shí)際它只是一個(gè)帶有機(jī)車?yán)@道的單環(huán)行車場，采用刀把式車場車場形式簡單，且通過能力較大較富裕。布置形式見圖2-8。</p><p>　　圖2-8 立井刀式環(huán)行井底車場</p><p>　　1-主井；2-副

68、井；3-翻籠硐室；4-井底煤倉；5-箕斗裝載硐室；6-井底清理斜巷；</p><p>　　7-中央變電所；8-水泵房；9-等候室；10-調(diào)度室；11-人車停車場；12-工具室；</p><p>　　13-水倉；14-主井重車線；15-主井空車線；16-副井重車線；17-副井空車線；</p><p>　　18-材料車線；19-回車線；20-調(diào)車線</p>

69、<p><b>　　2.6.3調(diào)車方式</b></p><p>　　軌道運(yùn)輸大巷的煤由底卸礦車運(yùn)到井底煤倉。矸石列車在副井重車線機(jī)車分離以后，電機(jī)車經(jīng)機(jī)車?yán)@道至副井空車線牽引空車經(jīng)繞道出井底車場。材料的運(yùn)行路線與矸石空車相同。</p><p>　　2.6.4車場峒室的布置</p><p>　　車場峒室的布置見圖2-8。</p&

70、gt;<p><b>　?。?）主井系統(tǒng)硐室</b></p><p>　　立井系統(tǒng)硐室有卸載硐室、井底煤倉、箕斗裝載硐室、清理井底灑煤硐室及水泵房硐室等組成，是井底煤流匯集和裝載提升的樞紐?；费b載硐室布置在堅(jiān)硬穩(wěn)定的巖層中，其它硐室的布置由線路布置決定。</p><p>　　井底煤倉的有效容量可按礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量的15%~25%來計(jì)算，一般大型礦井取小值

71、，因本礦井日產(chǎn)量為8000t，所以需要煤倉容量為1200t，設(shè)置一個(gè)直徑為8m，高20m的圓筒煤倉，總?cè)萘考s1306t，能夠滿足礦井生產(chǎn)需要。直立煤倉通過卸載站硐室與箕斗裝載硐室連接，箕斗裝載硐室為單側(cè)式，這種布置煤倉容量大，多煤種可分裝分運(yùn)，適應(yīng)性強(qiáng)。</p><p><b>　?。?）副井系統(tǒng)硐室</b></p><p>　　副井系統(tǒng)硐室由中央水泵房、水倉、清理水

72、倉硐室、中央變電所、調(diào)度及等候室組成，為節(jié)省管材，電纜及方便管理，同時(shí)考慮到錨索的安裝，故把中央變電所和中央水泵房布置在附近，并設(shè)有防爆密閉門。</p><p><b>　?。?）其它硐室</b></p><p>　　醫(yī)療硐室、機(jī)修硐室、消防車硐室、井下材料庫、火藥庫、換裝組裝硐室、換矸硐室、乘人車場等。</p><p>　　3 礦井提升、大巷

73、運(yùn)輸及排水</p><p><b>　　3.1概述</b></p><p>　　五陽煤礦地區(qū)屬于低山丘陵地帶，地面標(biāo)高+900~+950m，平均930m。本礦井設(shè)計(jì)井型為240萬噸/年，服務(wù)年限為64.1年。煤的容重為1.3t/m3，矸石容重為2.0t/m3。礦井工作制度為四六制。本礦井采用立井三水平開拓，一水平大巷所在+650m。主井井筒直徑為6.0m，凈斷面積為2

74、8.27m2，井深320m，井筒支護(hù)為混凝土砌碹。副井井筒直徑為6.5m，凈斷面積為33.18m2，井深285m，井筒支護(hù)為混凝土砌碹。礦井主運(yùn)采用MDC3.3—6型3噸底卸式礦車運(yùn)輸，電機(jī)車選用ZK10-6/550直流架線式電機(jī)車；輔助運(yùn)輸采用架線式電機(jī)車牽引小礦車，電機(jī)車型號(hào)為ZK10-6/550直流架線式電機(jī)車。小礦車類型為MDC1.7—6型1.5噸固定式礦車。礦井瓦斯等級(jí)為低瓦斯。煤塵不具備爆炸性。提升設(shè)備年工作日為330天，日

75、工作16小時(shí)，最大班下井人數(shù)為39人。</p><p>　　由以上礦井的基本條件，確定主副井的提升方式為：主井采用箕斗提升，副井采用罐籠提升。</p><p><b>　　3.2主副井提升</b></p><p><b>　　3.2.1主井提升</b></p><p>　　礦井年產(chǎn)量為240萬噸，井

76、型較大，所以主井采用多繩摩擦提升機(jī)提升兩對(duì)12噸箕斗。</p><p><b>　　3.2.2副井提升</b></p><p>　　副井采用多繩摩擦式提升機(jī)提升一對(duì)雙層單車1.5t普通罐籠。</p><p><b>　　3.3概述</b></p><p>　　3.3.1井下運(yùn)輸設(shè)計(jì)的原始條件和數(shù)據(jù)&

77、lt;/p><p>　　（1）礦井的生產(chǎn)能力 240萬噸/年</p><p>　?。?）礦井的工作制度 四六制</p><p>　?。?）煤層的傾角 5～12°</p><p>　　（4）煤的容重 1.3t/m3</p><p>　?。?）矸石容重 2

78、.0t/m3</p><p>　?。?）礦井的瓦斯等級(jí) 低瓦斯</p><p>　?。?）煤塵的爆炸指數(shù) 18％，具有爆炸性</p><p>　　3.3.2礦井運(yùn)輸系統(tǒng)</p><p><b>　　1.運(yùn)煤系統(tǒng)</b></p><p>　　工作面→運(yùn)煤順槽→溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉→

79、雙軌運(yùn)輸大巷→石門→井底煤倉→主井→地面</p><p><b>　　2.運(yùn)料系統(tǒng)</b></p><p>　　副井→井底車場→石門→雙軌運(yùn)輸大巷→軌道上山→行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷→軌道順槽→工作面</p><p><b>　　3.運(yùn)矸系統(tǒng)</b></p><p>　　工作面→軌道順槽→行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷→

80、軌道上山→雙軌運(yùn)輸大巷→石門→井底車場→副井→地面</p><p>　　礦井的運(yùn)輸示意圖見圖3-1。</p><p>　　4采區(qū)巷道布置及裝備</p><p>　　4.1 采煤方法的選擇</p><p>　　4.1.1采煤工藝方式</p><p><b>　　1）煤層的賦存特征</b></p

81、><p>　　主要可采煤層均厚5.8m，煤層傾角5°～12°，平均10°，屬于緩傾斜煤層。煤質(zhì)穩(wěn)定，硬度偏軟，普氏硬度為0.8～1.5，屬貧煤，為高硫低灰分。平均容重為1.3t/m3。礦井屬低瓦斯礦井，煤塵爆炸指數(shù)為17.63～21.45%，一般為18～19%屬于危險(xiǎn)型礦井，煤層屬三類不易自燃，煤層沒有自燃發(fā)火傾向。煤層的偽頂為黑色泥巖，厚度小于0.5m，不穩(wěn)定。直接頂為深灰、黑灰色粉砂

82、巖及泥巖，底板為黑色泥巖、砂巖，較穩(wěn)定,平均9.3m。</p><p>　　確定3＃煤層的采煤方法為采區(qū)采用走向長壁采煤法，帶區(qū)采用傾向長壁采煤法。由于煤層的平均厚度為5.8m，而且賦存穩(wěn)定，所以采用綜合機(jī)械化放頂煤的回采工藝，全部垮落法管理頂板。</p><p>　　4.2采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)</p><p>　　4.2.1采煤方法及工作面長度的確定</p

83、><p>　　首采區(qū)煤層厚5.8m，傾角10°，屬緩傾斜煤層。由于煤層較厚，采用綜采放頂煤采煤法，一次采全厚。</p><p>　　根據(jù)《規(guī)范》規(guī)定：綜采面長度一般不小于160m。但結(jié)合本礦井的實(shí)際情況，采區(qū)工作面的長度為250m可以滿足設(shè)計(jì)要求，確定采區(qū)工作面的長度為250m。</p><p>　　4.2.2采區(qū)巷道的聯(lián)絡(luò)方式</p><

84、p>　　由于礦井采用區(qū)域式通風(fēng)，副井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)井回風(fēng)。開拓巷道布置一條雙軌大巷，能滿足運(yùn)煤與輔助運(yùn)輸?shù)男枰?。通過雙巖石上山和采區(qū)工作面相連接。在采區(qū)內(nèi)部，采用雙煤巷推進(jìn)，可以作為下一區(qū)段的回風(fēng)平巷。</p><p>　　煤層的開采順序和帶區(qū)接替順序：礦井前期主采3＃煤，井田內(nèi)一大斷層將井田橫穿，把井田天然分為上下兩部分，設(shè)計(jì)先采淺部穩(wěn)定煤層，采用后退式開采。由于采用雙巷掘進(jìn)，因此工作面接替要采用順序開采方式。

85、在保證一個(gè)工作面達(dá)產(chǎn)的同時(shí)，注意另一區(qū)段的準(zhǔn)備，保證工作面的正常接替。</p><p><b>　　4.2.3生產(chǎn)系統(tǒng)</b></p><p>　　采區(qū)內(nèi)的開采采用后退式開采（面向上山），通風(fēng)方式采用U型通風(fēng)方式。這種通風(fēng)方式有風(fēng)流系統(tǒng)簡單，漏風(fēng)小的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　風(fēng)流線路為：副井→井底車場→石門→軌道運(yùn)輸大巷→行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷→運(yùn)

86、輸順槽→工作面→軌道上山→回風(fēng)斜巷→回風(fēng)石們→風(fēng)井</p><p>　　運(yùn)煤系統(tǒng)為：工作面→溜煤眼→運(yùn)輸上山→采區(qū)煤倉→軌道運(yùn)輸大巷→石門→井底煤倉→主井</p><p>　　運(yùn)料系統(tǒng)為：副井→井底車場→石門→軌道運(yùn)輸大巷→行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷→軌道上山→軌道順槽→工作面</p><p>　　運(yùn)矸系統(tǒng)為：工作面→軌道順槽→行人運(yùn)料進(jìn)風(fēng)斜巷→軌道上山→軌道運(yùn)輸大巷→石門→

87、井底車場→副井</p><p>　　4.2.4確定帶區(qū)各種巷道的尺寸、支護(hù)方式及通風(fēng)方式</p><p><b>　　1）尺寸</b></p><p>　　順槽的尺寸應(yīng)能滿足綜放工作面運(yùn)煤、輔助運(yùn)輸和通風(fēng)的需要，由此確定運(yùn)輸順槽的尺寸（寬×高）為4700×3100mm，軌道順槽為4700×3100mm。</p

88、><p><b>　　2）支護(hù)方式</b></p><p>　　采用錨網(wǎng)支護(hù)，這種支護(hù)方式經(jīng)濟(jì)效益好，且掘進(jìn)速度快。</p><p><b>　　3）掘進(jìn)通風(fēng)</b></p><p>　　采用壓入式局扇進(jìn)行通風(fēng)，局扇應(yīng)在新鮮風(fēng)流處。為了防止回風(fēng)短路，在順槽設(shè)置風(fēng)門，具體位置見采區(qū)巷道布置圖。</p

89、><p>　　4.2.5確定帶區(qū)生產(chǎn)能力和采出率</p><p><b>　　1）綜放面生產(chǎn)能力</b></p><p>　?。?）每割一刀煤所需的時(shí)間</p><p><b>　　純割煤的時(shí)間T割</b></p><p>　　T割=（L+L1）/V歌

90、 （4-1）</p><p>　　=（250+30）/4</p><p><b>　　=70（min）</b></p><p>　　式中： L——工作面長度，250m；</p><p>　　L1——斜切段長度，30m；</p><p>　　V歌——采煤機(jī)合理的牽引速度，

91、取4m/min。</p><p>　　割煤作業(yè)中必須的輔助作業(yè)時(shí)間T空</p><p>　　T空= L1/V空=30/6=5（min） （4-2）</p><p>　　式中：V空——采煤機(jī)空刀運(yùn)行時(shí)的牽引速度，取6m/min。</p><p><b>　　必須的間歇時(shí)間T停</b></p>

92、;<p>　　必須的間歇時(shí)間包括每割完一刀煤檢查機(jī)器更換截齒時(shí)間；正常的停開機(jī)時(shí)間；采煤機(jī)改變牽引方向時(shí)的翻擋煤板時(shí)間及滾筒調(diào)位時(shí)間等。根據(jù)實(shí)際情況，T停取20min。</p><p>　　所以每割一刀煤所需的時(shí)間T=T割+T空+T停=70+5+20=95（min）</p><p>　　（2）端頭作業(yè)時(shí)間T端</p><p>　　本綜采工作面端頭支護(hù)采

93、用端頭液壓支架，端頭作業(yè)時(shí)間取25分鐘。</p><p><b>　?。?）故障時(shí)間</b></p><p>　　根據(jù)大量調(diào)查，國產(chǎn)綜采設(shè)備機(jī)電事故影響時(shí)間占總工時(shí)的8%-15%，每割一刀煤影響時(shí)間為15～30分鐘。在此取20分鐘。</p><p>　　由以上分析，每割一刀煤的循環(huán)時(shí)間T循為：</p><p>　　T循=

94、T+T端+T故 （4-3）</p><p><b>　　=140（分鐘）</b></p><p>　　所以，綜放面每班進(jìn)2刀是能夠?qū)崿F(xiàn)的。</p><p>　　綜放工作面生產(chǎn)能力Q綜</p><p>　　Q綜=NLSMR×0.8

95、×5.8×1.3×0.8×330</p><p>　　=238.87（萬t/a）</p><p>　　式中： N——工作面日循環(huán)數(shù)，6個(gè)；</p><p>　　L——工作面長度，250m；</p><p>　　S——截深，0.8m；</p><p>　　M——采高，5.8m；

96、</p><p>　　R——煤容重，1.3t/m3；</p><p>　　C——工作面回采率，0.8。</p><p><b>　　2）掘進(jìn)出煤量Q掘</b></p><p>　　按規(guī)定，掘進(jìn)出煤量按工作面出煤量的5～10%計(jì)算，取5%</p><p>　　Q掘=238.87×5%=11

97、.94萬t （4-4）</p><p>　　3）采區(qū)生產(chǎn)能力Q區(qū)</p><p>　　Q區(qū)=238.87+11.94=250.81萬t （4-5）</p><p><b>　　4）計(jì)算采區(qū)回采率</b></p><p>　　首采區(qū)

98、區(qū)段工作面推進(jìn)總長度14874m，順槽雙巷，留15m的小保護(hù)煤柱。</p><p><b>　　采區(qū)實(shí)際出煤量：</b></p><p>　　14874×250×5.8×1.3×0.8+2×4.6×14874×3.1×1.3=2298.2萬t</p><p>　　采

99、區(qū)煤柱損失：14874×15×5.8×1.3=168.2萬t</p><p><b>　　采區(qū)回采率：</b></p><p>　　2298.2/(2298.2/0.8+168.2)=75.6%>75%，符合規(guī)范要求。</p><p>　　4.3 采區(qū)車場選型設(shè)計(jì)</p><p>　　

100、4.3.1確定采區(qū)車場的形式</p><p>　　采區(qū)下部車場一般由裝煤車場和輔助提升車場組合而成。本設(shè)計(jì)采區(qū)車場的裝煤車場采用大巷裝車式車場，輔助提升車場采用底板繞道式車場。</p><p>　　工作面生產(chǎn)的煤由運(yùn)輸順槽到運(yùn)輸上山采區(qū)煤倉后，直接在軌道運(yùn)輸大巷裝車，經(jīng)礦車送至井底煤倉。</p><p>　　底板繞道式井底車場先由軌道大巷做一段平的斜巷，然后用25&

101、#176;的斜巷向上，直到與軌道上山同一標(biāo)高，然后再通過一段平巷與軌道上山相接。車場采用絞車提升。從絞車房打一條斜巷與軌道上山直接相連，為避免通風(fēng)短路，在絞車房的回風(fēng)斜巷上打一個(gè)風(fēng)窗，調(diào)節(jié)風(fēng)量，滿足絞車房的通風(fēng)要求即可。</p><p>　　下面為采區(qū)的上中下部車場的選型設(shè)計(jì)：</p><p>　　采區(qū)上部車場見圖5-1；采區(qū)中部車場見圖5-2；采區(qū)下部車場見圖5-3。</p>

102、<p>　　圖4-1 采區(qū)上部逆向平車場</p><p>　　1. 運(yùn)輸上山2. 軌道上山 3. 回風(fēng)大巷 4. 平車場5. 區(qū)段回風(fēng)平巷 6. 絞車房 </p><p>　　圖5-2 采區(qū)中部車場</p><p>　　1. 軌道上山2. 運(yùn)輸上山 3. 區(qū)段運(yùn)輸平巷 4.下區(qū)段軌道平巷 5. 甩車道 6. 回風(fēng)斜巷 </p><

103、;p>　　圖5-3 采區(qū)下部車場</p><p>　　1. 運(yùn)輸上山 2. 軌道上山 3. 采區(qū)煤倉 4. 軌道大巷 5. 材料車場 6. 人行道</p><p>　　4.3.2采區(qū)主要硐室布置</p><p><b>　　1）采區(qū)煤倉</b></p><p>　　根據(jù)《煤礦設(shè)計(jì)指南》關(guān)于采區(qū)煤倉容量的計(jì)算，可以

104、按照工作面半小時(shí)的最大產(chǎn)量來確定。本采區(qū)采用大巷裝車式下部車場。采區(qū)煤倉采用垂直煤倉，斷面為圓形，大巷距煤層30m。</p><p>　　煤倉用混凝土砌碹支護(hù)，壁厚300mm，其容量為</p><p>　　Q=Q0+LMBγC0 （4-6）</p><p>　　式中：Q——煤倉容量，t；</p>

105、<p>　　Q0——防空倉漏風(fēng)留煤量，取10t；</p><p>　　L——割煤機(jī)半小時(shí)運(yùn)行距離，120m；</p><p>　　M——煤層厚度，5.8m；</p><p>　　B——進(jìn)刀深度，0.8m；</p><p>　　γ——煤的容重，1.3t/m3；</p><p>　　C0——工作面的采出率，0.

106、8。</p><p>　　即 Q=10+120×5.8×0.8×1.3×0.8=589.07（t）</p><p>　　煤倉的斷面半徑：=3.1（m） （4-7）</p><p>　　所以煤倉斷面直徑取7m，煤倉高度15m，容量750t。</p><p>　　下口采用手

107、動(dòng)閘門裝車方式，上口運(yùn)輸采用自溜方式</p><p><b>　　2）采區(qū)變電所</b></p><p>　　采區(qū)變電所應(yīng)設(shè)在采區(qū)用電負(fù)荷集中的地方，故放在兩條上山之間，高壓電氣設(shè)備與低壓設(shè)備應(yīng)分別在一側(cè)布置，故硐室寬度取3.6m；高度根據(jù)行人的高度和吊掛電燈的高度確定，故硐室高度取3m，通道高度取2.5m。硐室斷面形狀為半圓拱，采用不可燃材料支護(hù)和錨噴支護(hù)。硐室與通

108、道相連處，設(shè)有向外的防火柵欄兩用門。硐室內(nèi)的電纜進(jìn)去防火門應(yīng)該設(shè)電纜套管，管孔應(yīng)該密封。</p><p>　　硐室內(nèi)不應(yīng)該有滴水現(xiàn)象。</p><p><b>　　3）絞車房</b></p><p>　　絞車房布置在煤層底板巖層中，絞車房要有專門的回風(fēng)平巷，其參數(shù)見表4-1</p><p>　　表4-1 絞車房參數(shù)&l

109、t;/p><p><b>　　5 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)</p><p>　　5.1.1 采取通風(fēng)設(shè)計(jì)的確定</p><p>　　1. 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求</p><p>　?。?）每一個(gè)采區(qū)都必須實(shí)行分區(qū)通風(fēng)，即把井下各個(gè)水平、各個(gè)采區(qū)以及各個(gè)采煤工作面、

110、掘進(jìn)工作面和其他用風(fēng)地點(diǎn)的回風(fēng)各自直接排入采區(qū)的回風(fēng)巷或總回風(fēng)巷的通風(fēng)布置方式。</p><p>　?。?）準(zhǔn)備采區(qū)，必須在采區(qū)內(nèi)構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)后，方可開掘其他巷道。采煤工作面必須在采區(qū)構(gòu)成完整的通風(fēng)、排水系統(tǒng)后，方可回采。每個(gè)上、下山、盤曲或采區(qū)都必須配置至少一條專門的回風(fēng)道。采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)道必須貫穿整個(gè)采區(qū)，嚴(yán)謹(jǐn)一段為進(jìn)風(fēng)巷，一段為回風(fēng)巷。</p><p>　?。?）高瓦斯礦井、有煤與瓦斯

111、突出危險(xiǎn)的礦井的每個(gè)采區(qū)和開采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少一條專用回風(fēng)巷；低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置一條專用的回風(fēng)巷。 </p><p>　?。?）采掘工作面應(yīng)實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)，同一采區(qū)內(nèi)、同一煤層上下相連的兩個(gè)采煤工作面、工作面總長度不超過400m，采煤工作面和與之相連接的掘進(jìn)工作面，掘進(jìn)工作面和與之相鄰的掘進(jìn)工作面，布置獨(dú)立通風(fēng)有困難時(shí)，都可采用串聯(lián)通風(fēng)，但串聯(lián)通風(fēng)的次數(shù)不得超

112、過一次。在地質(zhì)構(gòu)造極為復(fù)雜，或殘采地區(qū)，采煤工作面確需串聯(lián)通風(fēng)時(shí)，應(yīng)采取安全措施。</p><p>　?。?）有煤與瓦斯突出危險(xiǎn)的采煤工作面不得采用下行通風(fēng)。</p><p>　?。?）采掘工作面和采煤工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)和冒頂區(qū)。無煤柱開采沿空掘巷和沿空留巷應(yīng)采取防止從巷道的兩幫和頂部向采空區(qū)漏風(fēng)的措施。</p><p>　?。?）井下機(jī)電硐室必須

113、設(shè)在進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中。如果硐室深度不超過6m，入口寬度不小于1.5m時(shí)，可采取擴(kuò)散通風(fēng)。</p><p>　?。?）采空區(qū)必須及時(shí)封閉，從巷道通至采空區(qū)的風(fēng)眼必須隨著采煤工作面的推進(jìn)，逐個(gè)封閉通至采空區(qū)的聯(lián)通巷道。采區(qū)開采結(jié)束后45天內(nèi)，必須在所有與已采區(qū)向連接的巷道中設(shè)置防火墻，全部封閉采區(qū)。</p><p>　?。?）傾斜運(yùn)輸巷道不應(yīng)設(shè)置風(fēng)門，如果必須設(shè)置風(fēng)門時(shí)，應(yīng)安設(shè)自動(dòng)封門或設(shè)專人管理，

114、并防止礦車與風(fēng)門碰撞人員以及礦車碰撞風(fēng)門的安全措施。</p><p>　?。?0）改變一個(gè)采區(qū)的通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，掘進(jìn)巷道與其他巷道貫通時(shí)，在貫通相距15m時(shí)，地質(zhì)測量部門必須向礦總工程師報(bào)告，并通知通風(fēng)部門，通風(fēng)部門事先必須做好調(diào)整風(fēng)流的準(zhǔn)備工作；貫通時(shí)，通風(fēng)部門必須派干部在現(xiàn)場統(tǒng)一指揮；貫通后必須立即調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，防止瓦斯積聚，必須待系統(tǒng)調(diào)整后的風(fēng)流穩(wěn)定，才可恢復(fù)工作。</p>&

115、lt;p>　　2.確定礦井的通風(fēng)系統(tǒng)</p><p>　　按照進(jìn)回風(fēng)井在井田內(nèi)的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式，對(duì)角式，區(qū)域式，和混合式。根據(jù)本礦井的地質(zhì)條件，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力，煤層賦存條件，表土層厚度，井田面積，地溫，礦井瓦斯涌出量，煤層自然傾向性等條件，在確保礦井安全，兼顧中后期生產(chǎn)需要的前提下，通過對(duì)兩個(gè)可行性礦井通風(fēng)系統(tǒng)的方案（中央分列式與兩翼對(duì)角式）進(jìn)行經(jīng)濟(jì)與技術(shù)比較以及根據(jù)本礦的實(shí)際情況，確定使

116、用中央分列式。</p><p><b>　　中央分列式</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：進(jìn)風(fēng)井均布置在中央工業(yè)廣場內(nèi)，地面建筑和供電集中，建井期限短，便于貫通，初期投資少，出煤快，護(hù)井煤柱小。通風(fēng)方式線路短，通風(fēng)阻力小，井下漏風(fēng)少。</p><p>　　缺點(diǎn)：到深部開采時(shí)，仍使用邊界風(fēng)井回風(fēng)，要維持較長的回風(fēng)巷道，另外，要為回風(fēng)井建設(shè)必要的工

117、業(yè)設(shè)施，還要留設(shè)保護(hù)煤柱。</p><p>　　適用條件：適用于煤層走向較長，埋藏不深，傾角不大的礦井。</p><p><b>　　2）兩翼對(duì)角式</b></p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：通風(fēng)線路長度變化小，礦井通風(fēng)的風(fēng)壓變動(dòng)小，通風(fēng)機(jī)工作穩(wěn)定，當(dāng)?shù)V井一翼通風(fēng)機(jī)發(fā)生故障或井下發(fā)生災(zāi)害時(shí)，另一翼風(fēng)機(jī)還可以運(yùn)轉(zhuǎn)。缺點(diǎn)：回風(fēng)井和通風(fēng)設(shè)備多，工業(yè)場地分散，

118、占地和保護(hù)煤柱損失較多，建井時(shí)主副井與回風(fēng)井貫通的距離長，需要較長的施工時(shí)間。</p><p>　　適用條件：適用于通風(fēng)要求很嚴(yán)格，井田走向長度較長，井型較大，煤層埋藏較淺，瓦斯與自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井。</p><p>　　3.采煤工作面通風(fēng)方法</p><p>　　采煤工作面通風(fēng)方法是指采煤工作面采用正壓、負(fù)壓或混合式通風(fēng)?；诒镜V通風(fēng)條件，采用抽出式。</p

119、><p>　　根據(jù)礦井的開拓方式可知，采區(qū)有兩條上山（軌道上山和運(yùn)輸上山）所以采區(qū)通風(fēng)方式有兩種：一是軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸上山回風(fēng)，另一種則相反。</p><p>　　優(yōu)缺點(diǎn)比較：軌道上山進(jìn)風(fēng)，新鮮風(fēng)流不受煤炭釋放的瓦斯煤塵污染及放熱的影響。軌道上山的絞車房易于通風(fēng)，變電所在兩上山之間，其回風(fēng)口設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，利于兩山之間風(fēng)壓差通風(fēng)。</p><p>　　運(yùn)輸上山進(jìn)風(fēng)，由于風(fēng)

120、流方向與運(yùn)煤方向相反，容易引起煤塵飛揚(yáng)，煤炭在運(yùn)輸過程中所釋放的瓦斯可使進(jìn)風(fēng)流的瓦斯和煤塵濃度增大，影響工作面的安全衛(wèi)生條件，輸送機(jī)設(shè)備所散發(fā)的熱量，使進(jìn)風(fēng)流的溫度升高。此外，須在軌道上山的下部車場內(nèi)安設(shè)風(fēng)門。運(yùn)輸?shù)V車來往運(yùn)輸頻繁，需加強(qiáng)管理，防止風(fēng)流短路。</p><p>　　經(jīng)過優(yōu)缺點(diǎn)的比較和本礦井的實(shí)際情況，采區(qū)采用軌道上山進(jìn)風(fēng)，運(yùn)輸上山回風(fēng)的通風(fēng)方式。</p><p>　　4.采煤

121、工作面通風(fēng)方式</p><p>　　一般長壁回采工作面進(jìn)風(fēng)巷與回風(fēng)巷布置方式有U型、Y型和W型等。</p><p>　　1）U型后退式具有采空區(qū)漏風(fēng)小的特點(diǎn)，但在工作面上隅角附近易于積存瓦斯，當(dāng)瓦斯涌出量不大時(shí)，采用導(dǎo)風(fēng)板等設(shè)施可解決。當(dāng)瓦斯涌出量大時(shí)，可采用抽放的方式解決，它的巷道布置簡單，工程量、維護(hù)費(fèi)用低。</p><p>　　2） Y型通風(fēng)可解決回風(fēng)流的瓦斯