于海洋說(shuō)明書(shū)本是根據(jù)鐵法小康礦具體地質(zhì)條件對(duì)其開(kāi)拓系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)單規(guī)

時(shí)簡(jiǎn)單地對(duì)主要扇風(fēng)機(jī)的以及預(yù)防性灌漿防滅火密閉墻進(jìn)行了設(shè)計(jì)，制訂了礦煤礦瓦斯是煤層伴生物,主要成分是甲烷,,3種煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)方式及其產(chǎn)氣特點(diǎn),闡述了國(guó)內(nèi)外瓦斯發(fā)電現(xiàn)狀,,煤礦瓦斯發(fā)電需要解決的“技術(shù)安全、瓦斯?jié)舛鹊倪m應(yīng)性和壓力的變化、九項(xiàng)專有的關(guān)鍵技術(shù)。并介紹了瓦斯發(fā)電及以礦井井下降溫為的熱電冷聯(lián)供技術(shù)。介紹了煤礦瓦斯發(fā)電技術(shù)、熱電冷聯(lián)供技術(shù)及相關(guān)工程的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。小康礦雖然是低瓦斯礦井可依然可以進(jìn)行綜合利用，進(jìn)而能得到更大的節(jié)約能源提高經(jīng)濟(jì)效益。Ironlawofthisthesisisbasedonthespecificgroupofwell-minegeologicalconditions,itssimpletoopenuptheplanningsystem,includinggeologicalconditionsofthemine,miningareaclassification,roadwaydesignandlayoutandminingmethodsandotherdesigns.Mainlyforitsdesignofmineventilationsystems,includingtheidentificationandmethodsofmineventilation,airvolumerequiredforJisuan,winddistribution,thecalculationofairandtheselectionofmineventilationequipmentandventilationFeiyongofsimplecalculationandsoon.AtthesametimesimplyonthemainfanofthediffuserandthepreventionofFirePreventionandconfinedwallgroutingwasdesignedtodevelopaminedisasterpreventionandtreatmentprograms.Coalseamgasisassociatedwithbiology,themaincomponentismethane,abundant,andnaturalgasreservesconsiderable.Developmentandutilizationofcoalminegasissafe,energysaving,environmentalprotection,efficiency,andsoimportant.Describesthreekindsofcoalminegasandgasdevelopmentmodecharacteristicsofgasgeneratingsetstatusathomeandabroad,andthegasturbineandgasengineapplicationconditionswerecompared,proposedcoalminegaspowergenerationneedtoresolve"technicalsafety,gasconcentrationofadaptationandpressurechanges,nineproprietarykeytechnologies.andintroducedtheundergroundcoalminegaspowergenerationandtocoolthecoreCCHProducedacoalminegaspowergeneration,thermoelectriccoolingbythetechnologyandassociatedworkspracticalexperience.Wellminealthoughminecanlowergasutilizationisstillavailable,andthusgreaterenergysavingscanincreaseeconomicefficiency.Keyword:Developsystems;Ventilationsystem;Gasgeneration;Well前 礦區(qū)概述及井田特 礦井概 行政隸 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)歷 地質(zhì)概 地質(zhì)地 煤層特 小康煤礦地層綜合柱狀 地質(zhì)構(gòu) 瓦 煤 水 地質(zhì)勘 井田境界、儲(chǔ)量、服務(wù)年限及工作制 井田境 邊界礦柱留設(shè)尺 儲(chǔ)量計(jì) 礦井的年產(chǎn)量、服務(wù)年限及一般工作制 礦井的年產(chǎn)量及服務(wù)年 礦井的一般工作制 井田開(kāi) 井筒形式及井筒位置的確 井筒形式的確 井筒數(shù)目及位置的確 井筒參 開(kāi)采水平的設(shè) 水平劃分的原 水平數(shù) 水平大巷的布 采區(qū)劃分及開(kāi)采順 采區(qū)區(qū)域劃 開(kāi)采順 開(kāi)采水平與回平及井底車場(chǎng)形式的選 開(kāi)采水平與回 井底車場(chǎng)形式的選 井底車場(chǎng)硐 各系統(tǒng)簡(jiǎn) 系 通風(fēng)系 行人系 運(yùn)料及排矸系 排水系 采區(qū)開(kāi)采順 采煤方 采煤設(shè)備的選 回采工 循環(huán)方式選擇及循環(huán)圖表的編 循環(huán)方式的確 工人出勤 機(jī)電設(shè)備 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 礦井通 礦井開(kāi)拓概 礦井通風(fēng)系統(tǒng)的確 通風(fēng)方式的選 通風(fēng)方法的選 通風(fēng)網(wǎng) 礦井風(fēng)量計(jì)算和分 礦井總進(jìn)風(fēng) 回采工作面所需風(fēng) 掘進(jìn)工作面所需風(fēng) 硐室所需風(fēng)量的計(jì) 其它巷道所需風(fēng) 風(fēng)量分配依 分配礦井總風(fēng) 礦井通風(fēng)阻 計(jì)算的原 計(jì)算摩擦阻 確定通風(fēng)容易時(shí)期和時(shí) 礦井通風(fēng)總阻力和等積孔計(jì) 選擇礦井主要通風(fēng)設(shè) 確定主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量及風(fēng) 選擇主扇，確定主扇的工況 電動(dòng)機(jī)的選 概算礦井通風(fēng)費(fèi) 主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)耗電量計(jì) 噸煤通風(fēng)電 礦井安全設(shè)施施工設(shè) 風(fēng)機(jī)附屬裝置—的施工設(shè) 預(yù)防性灌漿防滅火密閉墻設(shè) 礦井預(yù)防與處理計(jì) 礦井瓦斯事故防治措 礦井水災(zāi)事故防治措 事故處理方 避災(zāi)路 礦井瓦斯綜合利 礦井瓦斯的概 甲烷的性 瓦斯在煤層內(nèi)存在的狀 瓦斯發(fā)電現(xiàn)狀與前景分 瓦斯利用的主要途 瓦斯發(fā)電的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)分 煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)現(xiàn) 煤礦瓦斯發(fā)電現(xiàn) 煤礦瓦斯發(fā)電關(guān)鍵技 煤礦瓦斯發(fā)電設(shè)備應(yīng)用比 煤礦瓦斯發(fā)電技術(shù)難 煤礦瓦斯發(fā)電關(guān)鍵技 瓦斯發(fā)電的工藝流 系統(tǒng)分 高濃度瓦斯發(fā) 低濃度瓦斯發(fā) 礦井熱害治理現(xiàn)狀及措 非制冷空調(diào)降溫措 機(jī)械制冷降溫措 空調(diào)式降溫技 冰冷式降溫技 余熱吸收熱電冷聯(lián)供技 溴化鋰吸收式制冷 瓦斯發(fā)電站余熱制 瓦斯發(fā)電及熱電冷聯(lián)供綜合自動(dòng)化控制技 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制方 控制功 瓦斯發(fā)電熱電冷聯(lián)供工程主要流 瓦斯發(fā)電的制約因 結(jié) 致 參考文 附錄 附錄 會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)因?yàn)槲覈?guó)煤炭工業(yè)有90%是開(kāi)采井業(yè)經(jīng)常需要與水火瓦斯、煤塵和頂板事故作，而采掘地點(diǎn)也在不地移動(dòng)和更替，這給帶來(lái)。斷改善井下勞動(dòng)條件，消除各種影響礦工展。為-400m，回平標(biāo)高-398m。二零零六年八月礦井核定生產(chǎn)能力270萬(wàn)t/a，礦井剩余服337~910級(jí)，2~37、8、9801.4mm，544.4mm346.1mm（19848月0633.3℃，最低氣溫-32.61.45m。67130203國(guó)道。設(shè)歷時(shí)四十個(gè)月。礦井設(shè)計(jì)能力為150萬(wàn)t/a，屬大型礦井，設(shè)計(jì)服務(wù)年限70a。一九九二煤層特煤層特征1~18個(gè)自然分層組成8~14個(gè)自然分層結(jié)構(gòu)復(fù)雜變化規(guī)律：小康煤礦地質(zhì)構(gòu)造特征以總體為一北西西,傾向近南的單斜構(gòu)造,發(fā)育有寬緩褶曲7°左右。褶曲以背斜為主，為北翼較緩南翼較陡的不對(duì)稱褶曲，自西向東有傾伏再現(xiàn)S0°～6°過(guò)渡地段較陡一般為8°～12°近似箱型礦井內(nèi)斷層以北北西向?yàn)橹鞫喾植荚诒诚蛐鞭D(zhuǎn)折部位還有一些北東的斷層分布在東南部北西的斷層分布于西北部。133200770.96m3/t5.46m3min，屬于低瓦斯礦井。雖為低瓦斯礦井，但由于小康煤礦自燃發(fā)火期較短，個(gè)別地點(diǎn)瓦斯涌出異常，所以仍按高瓦斯礦井管理。煤塵指數(shù)2007年7月鑒定為41.75，具性。煤塵主要來(lái)源于回采落煤，打眼放，煤炭裝運(yùn)等到生產(chǎn)環(huán)節(jié)造成，煤塵生成量30~100mg/m3，經(jīng)灑水消塵處理，煤10mg/m3，屬高煤塵礦井。（李家河未流經(jīng)礦井而中北部和部則有許多人工（主要有一道河二河（140km2900萬(wàn)m383.5m81.0m16800m，最小270m300~400m1~4線，線距720~800m；西側(cè)12~14線，線距470~520m。礦井勘探線距較小，如4~12線，線距270~400m。應(yīng)當(dāng)，在1~4線間的淺部地段，也有個(gè)別加密鉆孔。13勘探線以西410~560m560m線間尚有數(shù)孔分布，只是在深部線距略大。小康礦礦井南界東段以最低可采邊界為界，中段以F2斷層為界，西段以F3號(hào)斷層為邊界礦柱留設(shè)30m煤柱[1]10m8m。將整個(gè)采區(qū)分為三個(gè)部分分別計(jì)算各個(gè)面積的的儲(chǔ)量,1.31.北翼面積.49132.南翼面積.46973.西翼面積.1993--采區(qū)內(nèi)煤層傾角

Z采區(qū)面積煤厚煤容 cos

（2— 6018414.4697 cos 3644355.19935.2 cos 35351142488

483434.975.21.3cosZ2（采區(qū)邊界煤 （2—即

Z

）cos2ZZZ1Z299552110萬(wàn)噸/年不僅是可行的，也是合理的，理由如下：1層、118807.1110萬(wàn)噸/年的生產(chǎn)1109955萬(wàn)t9213萬(wàn)tT Z （3—A式中：K儲(chǔ)量備用系數(shù)，K=1.3～1.5。設(shè)計(jì)中取最小值，生產(chǎn)中按實(shí)際可調(diào)。A—礦井生產(chǎn)能力，110萬(wàn)噸/年Z可—T礦井服務(wù)年限

T=Z可

AK 64.4礦井的年工作日數(shù)：300每晝夜提升時(shí)數(shù)：14了工力勞動(dòng)，提高了工作效率。井筒形式的確本井田為隱伏煤田，煤層同期存于－154m～－634m512升，施工工期長(zhǎng)，壓煤多，所以經(jīng)方案較采用立井單水平開(kāi)拓方式。礦井水平標(biāo)設(shè)在－400m水平井底車場(chǎng)及大巷均布置在煤層底板較堅(jiān)硬的巖層里采用立井開(kāi)符合《設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定。井筒數(shù)目及位置的確本礦年產(chǎn)量110萬(wàn)噸，屬大型礦井，在開(kāi)拓時(shí)，決定采用三個(gè)立井：主井、副井和a有利于第一水平的開(kāi)采，并且兼顧其它水平，有利于井底車場(chǎng)布置和主要大巷bcde工業(yè)場(chǎng)地應(yīng)充分利用地形,有良好的工程地質(zhì)條件,并避開(kāi)高山、低洼地和采空區(qū),受塌陷、滑坡和洪水f工業(yè)場(chǎng)地宜少占農(nóng)田,g水源、電源較近,礦井設(shè)在鐵路線路、道路布置合理煤層分布，選擇較井田的位置布置主井和副井。故井口位置選定在井田281號(hào)孔井筒參表4- Tab.4-1pitshaftofthe直徑斷面凈斷面積 NN4—1Fig.4-1crosssectionofmainNN供水管路供風(fēng)管路4—2Fig.4-2crosssectionsketchofNN4—3Fig.4-3crosssectionsketchofair水平劃分的原階段高度增大,全礦井的水平數(shù)目減少,水平儲(chǔ)量增加,分配到每噸煤的折舊費(fèi)減少,但階段長(zhǎng)度過(guò)大會(huì)使一部分經(jīng)營(yíng)費(fèi)用相應(yīng)增加,大巷、回風(fēng)大巷、石門(mén)及采區(qū)車場(chǎng)掘進(jìn)費(fèi)、設(shè)備購(gòu)置及安裝費(fèi)用等；增加的費(fèi)用有：沿上山的費(fèi)通風(fēng)費(fèi)提升費(fèi)傾斜巷道修護(hù)費(fèi),此外還延長(zhǎng)生產(chǎn)時(shí)間增加初期投資。因此,,選擇最優(yōu)的方案。根據(jù)水平關(guān)門(mén)及主要大巷亦需1.5～2年，延伸井筒需1年，合計(jì)4～5年的時(shí)間，開(kāi)拓延伸加上水平數(shù)方面的因素，本礦井劃分為一個(gè)水平，水平標(biāo)高-400米，上下山開(kāi)拓。水平大巷的布井田西一布置一條主要大巷開(kāi)拓西一的煤層，，考慮到巷道條件好大巷不留煤柱大巷設(shè)在煤層底板30m左右的砂，，根據(jù)各采區(qū)煤層賦存條件，風(fēng)井總回風(fēng)道布置在-398m水平。北一、南一、及一采區(qū)均由風(fēng)井排風(fēng)圖4—4大巷斷面Figure4-4FigureTransportationRoadway4—5Figure4-5Lanesectionaldrawingreturn4—6Figure4-6forward,backtothewind采區(qū)區(qū)域劃綜上所述,設(shè)計(jì)采區(qū)劃分以工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱為界,3個(gè)大采區(qū),其編號(hào)為采區(qū)尺寸是根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造，開(kāi)采條件和采區(qū)等條件確定的，采區(qū)寬度為960～2640m1427～3461m左右。開(kāi)采順合理開(kāi)采順序可保證開(kāi)采水平、采區(qū)、回采工作面的正常,保證礦井連續(xù)、穩(wěn)定、高產(chǎn),最大限度地采出煤炭資源,減少巷道掘進(jìn)率及工程量,合理集中生產(chǎn),充分發(fā)揮設(shè)備能力,提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益,便于防止,保證生產(chǎn)安全可靠。本設(shè)計(jì)礦井井田范圍內(nèi)采區(qū)區(qū)域的開(kāi)采順序西翼→北翼→南翼,區(qū)內(nèi)煤層的開(kāi)采順序由下向上,即上行式。區(qū)內(nèi)每煤層開(kāi)采順序是后退式開(kāi)采。開(kāi)采水平與 井底車場(chǎng)形式的選調(diào)車簡(jiǎn)單,管理方便,操作安全,井巷工程量少,建井投資少,便于,生產(chǎn)成本低根據(jù)具體設(shè)計(jì)條件,本礦井為單一水平開(kāi)拓，井底車場(chǎng)水平標(biāo)高為-400m。經(jīng)多方案比較，決定采用如圖4—7立式井底車場(chǎng)型式，即西翼大巷直接與副井4—7Figure4-7Bottom井底車場(chǎng)硐井底車場(chǎng)的主要硐室為主井煤倉(cāng)及裝載硐室、變電所、水泵房及庫(kù)等ab水泵房及變電水泵房和變電所應(yīng)聯(lián)合布置，以便使變電所向水泵房的供電距離最0.52)庫(kù)形1）庫(kù)的布置形式：壁槽式）：2庫(kù)巷道的位置庫(kù)進(jìn)風(fēng)一端位于軌道大巷的中部，回風(fēng)一端位于回風(fēng)巷。4—7所示。）：4.4.1系通風(fēng)系1）行人系運(yùn)料及排矸系排水系工作面→進(jìn)風(fēng)順槽→軌道中巷→西翼軌道下山→水倉(cāng)→水泵房排至地面291214795.27°(2)系統(tǒng)簡(jiǎn)單,占用設(shè)備少,費(fèi)用低通風(fēng)路線短,方向轉(zhuǎn)折變化少,同時(shí)巷道交岔點(diǎn)和風(fēng)橋等通風(fēng)構(gòu)筑物也相應(yīng)減少采煤設(shè)備的選5.20m7°1.5mt/a采煤機(jī)型號(hào)MG900/2210-GWD，支架為ZZPF8800/24/33型放頂煤支架，工作面刮板輸送機(jī)為SGB-630/150W型，刮板機(jī)型號(hào)為SZB-764/132工作面巷道用SSJ-1000/2×160型伸縮帶式輸送機(jī)，破碎機(jī)型號(hào)為PEM1000×650Ⅱ。(1)采煤機(jī),型號(hào)MXA-300/600LH,4—2表4— Table4-2MG900/2210-GWD采高截深滾筒直徑機(jī)面高度裝機(jī)功率電壓機(jī)重4—Table4-3型 3800-工作阻力0.99-

立柱型 單伸表4—3 工作面刮板輸送機(jī)型號(hào)SGB-630/150WTable4-3ModelSGB-630/150Wfaceconveyor中部槽（L長(zhǎng)×W寬×H高4—機(jī)型號(hào)SZB-Table4-4scraperloadermodelsSZB-出廠長(zhǎng)度輸送能力速度電功率轉(zhuǎn)速爬坡角度電壓爬爬坡長(zhǎng)度規(guī)格22×86-爬坡高度鏈破斷負(fù)荷偶合器型 YL- 刮板間距

質(zhì)量 表4—5 伸縮帶式輸送機(jī)型號(hào)SSJ1000/2×160Table4-5 escopicbeltconveyortypeSSJ1000/2×160輸送長(zhǎng)度帶速托輥直徑 型 類 功率送 寬度 電壓儲(chǔ)帶長(zhǎng)度質(zhì)量4—破碎機(jī)Table4-6crushermodelPEM1000×650過(guò)煤能力 （mm） 破碎能力

型 電壓 出料粒度 370a采煤機(jī)的工作方式0.6m。a當(dāng)采煤機(jī)割煤至工作面端頭時(shí)，其后的輸送機(jī)槽已移近煤壁，采煤機(jī)身處尚有一段下部煤，如圖a所示。b調(diào)整滾筒位置，前滾筒下降，后滾筒上升，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，如圖b所示。c再調(diào)換兩個(gè)滾筒上下位置，中心返回割煤至輸送機(jī)機(jī)頭處，如圖cd4—8Figure4-8miterintotheend采煤機(jī)；2刮板輸送機(jī)。工作面端頭采用ZFT3800/38/60S端頭支架支護(hù)米巷米巷回風(fēng)米7 米7工作面最大控頂 工作面最小控頂4—8Fig.4—8workingsurfacegeneral檢查設(shè)備準(zhǔn)備割煤＞→進(jìn)刀割煤→清貨、移架→推前 機(jī)→放頂煤→推后 車4—9Figure4-9Flowchart循環(huán)方式的確110萬(wàn)平均工作日產(chǎn)量AA11000000.9平均每天割煤刀數(shù)NN

1405.20.8651.3LVOMR

=5式中：L—回采工作面長(zhǎng)度，140VO—50.8651298M—5.2R—煤的容重，1.3tCO—AD=140×1298×5.2×1.3=122.8采區(qū)實(shí)際產(chǎn)量：AAAD110%135式中：10%—4—10Table4-10Facecycle工人出100表4— Tab.4-7workergoesoutondutythe12226222263666破 3 端頭 泵站 運(yùn)料 續(xù)表：4—9444工22262226機(jī)電設(shè)4—8Tab.4-8electromechanicaldevice1架2架43架54臺(tái)15PCM—200臺(tái)16JD—臺(tái)27JD—臺(tái)88臺(tái)19JH—臺(tái)1臺(tái)1臺(tái)2機(jī)SZZ—800/315臺(tái)1臺(tái)3臺(tái)3臺(tái)1套1技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)4—9Table4-9technologyeconomicindicator1米2米3度745米36噸7米8%9噸%小康礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為110萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限為64.4年。井田南北長(zhǎng)4910米，東3938米，面積平方米。煤層賦存于－152～－6347°左右。井0.80～10.305.2米。礦井采用主副立井單水平開(kāi)拓方式井下主采用膠帶輔助采用1.0噸3本礦井相對(duì)瓦斯涌出量1.43m3/t，屬于低瓦斯礦井，自然發(fā)火期為1～3個(gè)月，煤塵爆42.0%，礦區(qū)為本井田東北部為平緩的丘陵，西南部為洪積、沖積平原，地表標(biāo)高一般在+80~+120m之間的地貌，大陸性氣候，多干旱。30500米，礦井的總風(fēng)道不得作為主要人行道；通風(fēng)方式的選根據(jù)本礦井的煤層賦存情況及開(kāi)采技術(shù)條件，決定采用通風(fēng)方法的選通風(fēng)網(wǎng)副井進(jìn)風(fēng)→井底車場(chǎng)→軌道上山→西翼軌道下山→采區(qū)軌道石門(mén)→軌道中巷→工作面入風(fēng)斜巷→進(jìn)風(fēng)順槽→工作面→回風(fēng)順槽→工作面回風(fēng)斜巷→回風(fēng)中巷→西翼回風(fēng)下5—1所示[4]：5—1Figure5-1Wellmineventilationnetwork礦井總進(jìn)風(fēng)礦井總風(fēng)量應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室及其他地點(diǎn)實(shí)際需風(fēng)量的總和計(jì)算QQaiQbiQciQdi

(5—

Qai—Qbi—掘進(jìn)實(shí)際所需風(fēng)量Qci—各硐室所需風(fēng)量的總

—K—1.20~1.25回采工作面所需風(fēng)根據(jù)《規(guī)范》要求：按回采工作面回風(fēng)巷中沼氣的濃度不得超過(guò)1%的要求,Qai100qai

(5—

Qai—iqai—kai—1.5～2.0。則：Qai1001.431.8257.4m3《規(guī)程》規(guī)定：生產(chǎn)礦井采掘工作面溫度不超過(guò)26度，則風(fēng)速按通風(fēng)表6—1

式中：S—回采工作面的平均斷面積，使用掩護(hù)式支架時(shí)S=3M式中：M—煤層開(kāi)采厚度，mS35.20.3

(5—(5—?jiǎng)tQai601.714.71500m3

Qai

(5—式中：4—Ni—50Qai450240m30.25m/s4m/s的要求進(jìn)行核算，即每個(gè)工作面的風(fēng)量Qi為：

0.256022330m3/460225280m3/

(5—(5—Q采取1500m3/minQ1

750m3min2250m3/min 2掘進(jìn)工作面所需風(fēng)400mQbi100qbi

(5—

Qbi—iqbi—0.7kbi—該掘進(jìn)工作面的通風(fēng)系數(shù)，主要包括氣涌出不均衡和備用風(fēng)量等因素,K=1.2～2.11.8

1000.71.8126

2)

Qbi

(5—

Ni—30則：

430120

3)量用按公式5—11計(jì)算

Qg25

(5—g所以Q25A=254=100m3g5—1Table5-1tunnelingventilatesthewindtunnelcharacteristic風(fēng)筒直徑Kss600-15050ma

pq

1

(5—式中：nj—每個(gè)接頭的漏風(fēng)率，螺圈反邊連接時(shí)，j=0.005。pq

b掘進(jìn)面所需風(fēng)量Qh取以上三種風(fēng)量計(jì)算方法中最大風(fēng)量，則Qh=126c

Qa=1261.16=146.2m3/l(QaQh)/Qa（146.2-=146.2 d

l100l/L=

表5— Table5-2flexiblewindtunnelhundredmetersleakoutratethee壓入式通風(fēng)時(shí)，則局部通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓[3]HtRfQaHtfRNs2m8faQm3mina

(5—Qh

m3min式中：L

L

(5—R100Ns2/m8HtRf1350/10030.2146.2/60126/f安裝和串聯(lián)運(yùn)轉(zhuǎn)、效率高等優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)計(jì)算得出的局部通風(fēng)機(jī)的風(fēng)量和風(fēng)壓選用5—3。5—3Table5-3partialventilatorcharacteristic 型 數(shù)（m3/min

風(fēng)壓（Pa

電壓

IQgI式中Qam3minK1.3

(5—gQ146.251.3g

小于0.15m/s，以防止局扇吸入循環(huán)風(fēng)和這段距離 停滯，瓦斯積聚，取Qfim3/min；Ii—Ii=5

35051750

4)Qbi0.1560

(5—Qbi0.2560

(5—

Sbi—掘進(jìn)巷道斷面積m312.6㎡，21.1

0.156012.6189

0.256021.1316.5

1750m3min硐室所需風(fēng)量的計(jì)(1)庫(kù)所需風(fēng)量庫(kù)所需風(fēng)量按照經(jīng)驗(yàn)取Q100(2)

采區(qū)變電所

120

min(3)充電硐室所需風(fēng)量充電硐室所需風(fēng)量按經(jīng)驗(yàn)取

min其它巷道所需其它井巷需風(fēng)量按下式計(jì)算QdiQaiQbiQ

(5—

Qdi22501750 22501750340風(fēng)量分配依a采掘工作面的進(jìn)中，氧氣濃度≥20%，二氧化碳濃度b5-2規(guī)定[7](礦井中所有氣體的濃度均按體積濃度的百分比關(guān)于最高風(fēng)速和最低風(fēng)速的規(guī)定井巷中的速度應(yīng)符合表5—4要求[1]表5— Table.5-4Highestpermittedconcerntrationofharmfulgasin表5— Table.5-5Permitteddissolutespeedin允許風(fēng)速/m·s-888644(32℃以上；生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不得超過(guò)26℃，機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不得超過(guò)30℃；采掘工作面的空氣溫度超3034℃時(shí)，必須停止作業(yè)；(410%以上時(shí)，浮塵濃度≤2mg/m3；10%以上時(shí)，浮塵濃度≤10mg/m3。分配礦井總風(fēng)在算得的礦井總供風(fēng)量Q中，減去回采工作面所需風(fēng)量QaQdQb、Qc5—6。表5— Table.5-6Distributionoftyin需風(fēng)量/m3·min-供風(fēng)量/m3·min-庫(kù)002計(jì)算的本礦井服務(wù)年限為64.4年計(jì)算64.4年以內(nèi)礦井通風(fēng)容易和礦井通風(fēng)兩個(gè)時(shí)hminhmax通過(guò)主扇風(fēng)量

大于通過(guò)風(fēng)井的總風(fēng)量[3]為ff

(5—式中：1.05—抽出式風(fēng)井無(wú)提升任務(wù)時(shí)，取則：Qf1.0545576079.7 3hmax一般不超過(guò)3000pa計(jì)算摩擦阻沿著上述兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)阻力最大的風(fēng)路，分別用下式計(jì)算各區(qū)段井巷的摩擦阻力 LUQ2S

(5—（m（m2α—根據(jù)個(gè)井巷的支架形式，查得的摩擦系數(shù)，NS2/m4表5— Table.5-7Coefficienttableoffrictionalin始末始末點(diǎn)點(diǎn)稱

S(

))筒877巷82473巷879530巷8457406巷868467巷82872巷825823巷89836槽26689

數(shù)

89槽8795巷888953巷823831巷8455414巷855544巷8394巷89942筒6885—8Table.5-8Coefficienttableoffrictionalin))筒8))筒8127巷849579巷8778692巷88723巷847236巷8998367巷81679巷89690進(jìn)8996

數(shù)數(shù)05巷895453巷8942138巷85688巷85394巷89941筒688201303巷82確定通風(fēng)容易時(shí)期和時(shí)5-15-2 路線為V V30V13V28V8Hfrmax3.1175.5253.187.4138.636124.7328638.6通風(fēng)容易時(shí)期的總風(fēng)量為：5469m3/min5—2Fig5-2Ventilation通風(fēng)時(shí)

Fig5-3Ventilationsystemof最大，所以這個(gè)時(shí)期為通風(fēng)時(shí)期。小康礦時(shí)期通風(fēng)系統(tǒng)圖、通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖如圖5-35-4所示：最路線為V0V3V27V33V30V16V17V12V23V26V28VV29V15V13V31V34V8所以，通風(fēng)時(shí)期的礦井最大摩擦阻力為：Hfrmax5469m3/min。Fig5-4VentilationFig5-5Ventilationsystemof礦井通風(fēng)總阻力和等積孔計(jì)

Hr

Hfrmin

1.2Hfr

(5-Hrmin——Hfrmin——通風(fēng)容易時(shí)期礦井最Her——風(fēng)的局部阻力

Hrmin1.2Hfrmin1.21218b．時(shí)

Hr

Hfr

(5-式中，Hrmax——通風(fēng)時(shí)期礦井總阻力Hfrmax——通風(fēng)時(shí)期礦井最

Her——風(fēng)的局部阻力Hrmax1.15Hfrmax

HrAHr

(5-Q——m3s1.1896Hr——井巷或礦井的通風(fēng)阻力，1.1896

1.1896b1.1896

確定主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)量及風(fēng)Qf必大于通過(guò)總出風(fēng)井的礦井總風(fēng)量Q選用抽出式主扇，因此主扇風(fēng)壓等于凈風(fēng)壓，風(fēng)井無(wú)提升任務(wù)。則a容易時(shí)期風(fēng)量ffb時(shí)

為了簡(jiǎn)便計(jì)算，忽略一定漏風(fēng)，假 時(shí)期風(fēng)量同容易時(shí)期的總風(fēng)量相同，即為ff

Q95.7m3夏季的自然風(fēng)壓主扇風(fēng)壓，hn,e是負(fù)值，礦井風(fēng)量減少；冬季的自然風(fēng)壓幫助主hn,o是正值，礦井風(fēng)量增加。假設(shè)沈陽(yáng)法庫(kù)地區(qū)夏季時(shí)入風(fēng)井處的空氣密度為1.15kg/m31.10kg/m31.2kg/m31.15kg/m3。hn,e入Z入Z出1.154001.1039822.2Pahn,oZZ1.204001.1539822.3a容易時(shí)期通風(fēng)容易時(shí)期扇風(fēng)機(jī)靜風(fēng)壓[3]Hs

hn,o

(5-hrmin——hn,o——hr——150Pab時(shí)

Hsminhrminhn,o1461.622.2通 時(shí)期的扇風(fēng)機(jī)靜風(fēng)壓為Hs

hrmaxhn,e

(5-hn,e hr——150PaHsmaxhrmaxhn,e選擇主扇，確定主扇的工況容易時(shí)期與時(shí)期主扇的特征值見(jiàn)表5—9表5—9容易時(shí)期與時(shí)期主扇的風(fēng)量與風(fēng)Table.5-9AirtyandpressureofmainfanineasyanddifficultQ Hs扇風(fēng)機(jī)的特性曲線的合理工作范圍0.9倍，軸流式扇風(fēng)機(jī)不允許工作點(diǎn)落在馬鞍0.6；軸流式扇風(fēng)機(jī)最大θ45θ≥10度，二極動(dòng)輪θ≥15綜上所述，確定選擇計(jì)算后選用FBCDZ8NO22B2160KW，F(xiàn)BCDZ確定主要扇風(fēng)機(jī)后，用描點(diǎn)法在扇風(fēng)機(jī)特性曲線圖上確定通風(fēng)容易和時(shí)期的理論FBCDZ8NO22B2160KW5—6××160kW風(fēng)機(jī)性能曲3335—6Fig5-6Performancecurveofmain表5— Table5-10hostventilatoroperatingpointcharacteristic參 葉片安時(shí) 角風(fēng)風(fēng)壓容 ° 電動(dòng)機(jī)的選根據(jù)礦井通風(fēng)容易和時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)的輸入功率（Nmin和Nmax）計(jì)算出電Ne。

NminHsdmin

(5-Nmin——Hsdmin——Qf——s——通風(fēng)容易時(shí)期主通風(fēng)機(jī)的效率，%

NminHsdmin

160096/1000NmaxHsdmax

(5-式中，Nmin——通風(fēng)時(shí)期主要通風(fēng)機(jī)的輸入功率Hsdmin——通風(fēng)時(shí)期實(shí)際自然風(fēng)壓值Qf——通風(fēng)時(shí)期礦井所需實(shí)際風(fēng)量s——通風(fēng)時(shí)期主通風(fēng)機(jī)的效率，%NmaxHsdmax

2276.895.7/1000Nmin≥0.6Nmax0.6Nmax＝0.6×272.4＝163.4Nmin

NeNmaxk

(5-ke——kee——電動(dòng)機(jī)效率，e＝0.92～0.94（大型電機(jī)取較高值——傳動(dòng)效率，電動(dòng)機(jī)與通風(fēng)機(jī)直聯(lián)時(shí)tr＝1，皮帶傳動(dòng)時(shí)tr＝0.95。NeNmaxk

272.41.1/YB315M2-4型電動(dòng)機(jī)，其參數(shù)如下表表5— Table5-11YB315M2-4electricmotorparameter電流重量效率主要通風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)耗電量計(jì) (N1N2)365 2( N1N2——e——

(5-

v——l——t——1.00.95 (N1N2)365 2( (198278)365242(0.950.80.951)887645.43kwhFBDNo4.5/2×5.5隔爆型壓入式5.5Kw. N365

(5-mf

e——v——l——t——1.00.95。 N365mf

5.536520.950.833365.7kwh噸煤通風(fēng)電

Is

Imf Imf——kwhtImf——kwht

Imf21011.1kwhIIsT式中，T——

(5-IT

2.66kwh

EI

(5-式中，D——0.7元/(kW·h)

EID2.660.71.861）的作2）外的形外的形式一般分為四種直立型；2.60傾斜型；3.45傾斜型；4.如圖6-1所示，軸流式扇風(fēng)機(jī)的是由內(nèi)筒和外筒構(gòu)成的環(huán)狀，外60o，其高為動(dòng)輪直徑的2倍，長(zhǎng)為動(dòng)輪直徑的2.8倍，出風(fēng)口為長(zhǎng)方形斷面。外的552圖6—1示意Fig.6-1Sketchmapoffan’s小于0.45m，下部不小于1m；擋風(fēng)墻前后五米以內(nèi)的巷道要完好且為防腐支架無(wú)積煤，0.5m0.3m5m巷道支護(hù)要良好，用防腐支架，密閉的位置距巷道回出口一般均不超過(guò)5m，且該段巷道支架完好，無(wú)片幫、冒建密閉墻時(shí)均應(yīng)選上端（距口2~3m在墻的下方預(yù)留密閉泄水孔(泄水孔規(guī)格視地密閉墻用不燃性硬質(zhì)材料構(gòu)筑墻體厚度一般不少于0.6m平整砌墻前墻位水泥與黃砂的混合比一般為1:2，黃砂粒度不大于3mm，無(wú)裂縫、重縫、空縫；墻0.1m的裙邊。一般在采后收作面的上限墻夾漿法封閉灌漿采空區(qū)，兩墻間距3-5m，在的上、中、下部位留有灌漿主管、墻間注漿管、觀察管、25-50mm（35mm察管應(yīng)穿兩墻里墻不少于0.3m（取0.5m。各管孔均要在外墻外設(shè)閘閥管理，平時(shí)應(yīng)關(guān)閉，工作時(shí)再打開(kāi)，形成上限密閉栓，灌漿封閉采空區(qū)。在收作面的下限密閉建單墻（-C剖面，在墻的上、中、下部位留有預(yù)備灌漿管、觀察管和型排水管(或返水池)6.2所示。B-外 里

BCCBCCAABA- C-灌漿主 灌漿主觀察 觀察 “U”型 “U”型6—2Fig6-2Sketchmapofgob’sairtight礦井瓦斯事故防治措b80%的巷道要立即修復(fù)，嚴(yán)禁不合理通風(fēng)。d20m(50m)通風(fēng)外必須停電撤人設(shè)好警戒每次放前必須檢查兩頭瓦斯?jié)舛仍?%以下方可放。e臨時(shí)停產(chǎn)的地點(diǎn)不得停風(fēng)。否則必須切斷停風(fēng)區(qū)域的電源，設(shè)置柵欄，人員入f停工區(qū)域內(nèi)瓦斯或二氧化碳濃度達(dá)到3%或其它有害氣體超過(guò)《煤礦安全規(guī)程》24小時(shí)內(nèi)封閉完畢?；謴?fù)已封閉的停工區(qū)域或采掘g杜絕瓦斯積聚和超限作業(yè)及無(wú)措施排放瓦斯現(xiàn)象。排放瓦斯工作嚴(yán)格按照經(jīng)礦總工h礦井因停電和檢修、主扇停風(fēng)或通風(fēng)系統(tǒng)遭到破壞之后，必須恢復(fù)通風(fēng)、排放瓦斯j一臺(tái)局扇只準(zhǔn)供一個(gè)掘進(jìn)工作面通風(fēng)局扇和啟動(dòng)裝置安裝在進(jìn)風(fēng)巷新鮮中距150m3/min，且巷道風(fēng)速不低于最低風(fēng)速(0.25m/s0.15m/s)k臨時(shí)停風(fēng)必須有計(jì)劃，否則按事故責(zé)任l500m0.4m3/min的煤和半煤巖掘進(jìn)巷道，必mn5m3/min3m3/min，必須采用移動(dòng)瓦控制瓦斯的火b采煤工作面及煤、半煤巖掘進(jìn)工作面動(dòng)用火電焊。井下必須動(dòng)用火電焊時(shí)，需礦長(zhǎng)親自或由礦長(zhǎng)委托副職。火電焊地點(diǎn)中瓦斯?jié)舛炔怀^(guò)0.5%，附近20m范圍內(nèi)巷道頂部和支護(hù)背板后無(wú)瓦斯積存時(shí)，方可進(jìn)行作業(yè)。cd防止放火源。加強(qiáng)管理，使用合格的，用非煤礦用安全炸e放按規(guī)定充填好水泥和泥嚴(yán)禁放明糊高瓦斯面采用反向a采掘工作面及其它地點(diǎn)必須做到“三無(wú)”(無(wú)瓦斯積聚、無(wú)瓦斯超限、無(wú)空班漏檢)，瓦斯檢查次數(shù)采掘面必須每班3次，其它地點(diǎn)每班1次，停風(fēng)地點(diǎn)柵欄外中的瓦斯?jié)鈉嚴(yán)格執(zhí)行“一四檢”和“三人連鎖放”制度，認(rèn)真填寫(xiě)好放記錄e瓦檢員要比作業(yè)人員提前進(jìn)入工作地點(diǎn)檢查瓦斯，并按指定地點(diǎn)交。對(duì)停風(fēng)區(qū)域或大修期間區(qū)的檢查，需兩人保持10m距離，一前一后檢查，瓦斯?jié)舛却笥?%時(shí)g各掘進(jìn)面在施工前，必須制定臨時(shí)排放瓦斯措施，經(jīng)總工程師后，嚴(yán)格執(zhí)行h巖巷掘進(jìn)遇到煤線或接近地質(zhì)破壞帶，必須有專職瓦檢員經(jīng)常檢查瓦斯，發(fā)現(xiàn)瓦斯i對(duì)采掘工作面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的供電必須實(shí)行“三?！狈乐箶U(kuò)大的措a礦井帶區(qū)采掘工作面及主要硐室必須實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)嚴(yán)禁大串風(fēng)回工作面與其相鄰的掘進(jìn)工作面，需串連通風(fēng)，被串連工作面的進(jìn)中，必須有瓦斯動(dòng)檢測(cè)斷電裝置在此中瓦斯和二氧化碳濃度都不超過(guò)0.5%其它有害氣體都符合規(guī)定，嚴(yán)禁二次串風(fēng)。b通風(fēng)系統(tǒng)力求簡(jiǎn)單，盡量避免角聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，以便保持風(fēng)向與穩(wěn)定c1次，保證井da加強(qiáng)通風(fēng)管理。帶區(qū)及采掘工作面的設(shè)計(jì)，必須有主管通風(fēng)技術(shù)人員參與，采掘工b礦井總進(jìn)、回風(fēng)、采場(chǎng)聯(lián)絡(luò)巷和帶區(qū)回風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)門(mén)必須安設(shè)閉鎖裝置，由使用單d7月進(jìn)行一次全礦瓦斯等級(jí)鑒定。采掘面要每旬測(cè)定一次瓦斯涌出量，周期來(lái)礦井水災(zāi)事故防治措200m范圍內(nèi)必須下發(fā)預(yù)報(bào)，通知有關(guān)單位做好預(yù)防工ab采前應(yīng)編制探放水設(shè)計(jì)，先期打探放水孔。一般從開(kāi)切眼起，可按、、米ca查明有無(wú)漏填、錯(cuò)填的積水老巷、老塘。在采掘工程平面圖上標(biāo)明積水區(qū)及其最洼點(diǎn)的具置和積水外緣標(biāo)高，并外推60米用紅色圈出積水老空區(qū)的警戒線。b4層煤采空區(qū)的應(yīng)繪制小等高距的采空區(qū)底板等高線圖，以表明積水區(qū)的d探放水鉆孔必須具有孔口控水裝置，探放大范圍老空水或工作面上方的老巷水時(shí)，eb井巷通過(guò)導(dǎo)水或可能導(dǎo)水?dāng)鄬忧?，必須超前探放，探水線至斷層交面線的最小距離20米。c當(dāng)井巷通過(guò)含水?dāng)鄬訒r(shí)，要嚴(yán)防來(lái)壓冒頂突水或突水，并及時(shí)建議采掘部門(mén)采d對(duì)與強(qiáng)含水層連通的導(dǎo)水?dāng)鄬?，必須按?guī)定留設(shè)防隔水煤柱。采掘工作面接近斷層a為防止鉆孔突水，應(yīng)于年初對(duì)本年采掘范圍內(nèi)所有穿越煤層頂、底板富含水層的鉆b對(duì)查出的封孔不良鉆孔，要建立臺(tái)帳，并根據(jù)不同情況在與采掘工作面相遇前，分a所有可能進(jìn)入主、副井的通路，在雨季到來(lái)之前必須認(rèn)真檢查并采取有效措施，防b,d地面防洪工程必須在主汛期之前竣工。放裝貨灑水0.25放使用水泥和放噴霧各點(diǎn)使用噴霧60~200500m0.4m3/min的煤或半煤巖掘進(jìn)機(jī)設(shè)雙風(fēng)機(jī)本回采工作面及巷道和回風(fēng)巷道帶區(qū)回風(fēng)平巷及平巷事故處理安全撤退的一般原則發(fā)生事故時(shí)順序如下礦值礦值安監(jiān)處救護(hù)提升井醫(yī)務(wù)救護(hù)提升井醫(yī)務(wù)礦調(diào)度其他礦發(fā)生礦發(fā)生事故區(qū)礦總工程有關(guān)科生產(chǎn)生產(chǎn)副礦值班汽公司總調(diào)公司總調(diào)6—3

Figure6-3SequenceDiagramaccidenta災(zāi)區(qū)的跟班在接到事故報(bào)告后要按指揮部的指令迅速組織災(zāi)區(qū)的受區(qū)域人b事故發(fā)生后災(zāi)區(qū)人員在當(dāng)班工、班、組長(zhǎng)和瓦檢員、救護(hù)隊(duì)員指引下立即采取自救c盡快恢復(fù)被破壞的巷道和通風(fēng)設(shè)施，恢復(fù)正常通風(fēng)，為事故搶救創(chuàng)造條件d災(zāi)區(qū)人員如按避災(zāi)路線無(wú)法撤退時(shí)，可暫時(shí)進(jìn)入避災(zāi)硐室或臨時(shí)設(shè)置的避難硐室避e人員時(shí)，需保證行動(dòng)一致，不要慌亂而發(fā)生其它意外事故a救護(hù)隊(duì)值班員接到礦調(diào)度下達(dá)的出動(dòng)命令后，立即發(fā)出警報(bào)，報(bào)告值班隊(duì)長(zhǎng)，根據(jù)b位置、攜帶器材用具、戰(zhàn)術(shù)應(yīng)用應(yīng)由指揮部和救護(hù)隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)制定c危害防止事故擴(kuò)大在搶險(xiǎn)救災(zāi)過(guò)程中救護(hù)隊(duì)?wèi)?zhàn)斗在最前線直至事故處理結(jié)束。d如果在以后，發(fā)現(xiàn)仍有明火、殘火或隱蔽火源時(shí)，應(yīng)按滅火的要求進(jìn)行慎重處理，防止在搶救中再次發(fā)生瓦斯、煤塵事故a氧氣呼吸器氧氣呼吸器是一種與外界空氣隔絕的防護(hù)裝置。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的有AHG-2、AHG-3、AHG-4AHY-62h3h4h。AHG-4A型氧氣呼吸器，是帶壓縮氧氣儲(chǔ)備的隔絕再生式閉路循環(huán)呼吸保護(hù)器具，它由呼6-4所示。圖6— AHG-4A型氧氣呼吸Fig6-4AHG-4Aoxygen動(dòng)排氣閥；15—呼吸軟管組件；16—口具組件；17—左頭帶；18—輸氧管；19—調(diào)節(jié)器；b自救器分為過(guò)濾式和式兩類，式自救器又有化學(xué)氧和壓縮氧兩種。AZL-60這種自救器是用于礦井發(fā)生火災(zāi)或瓦斯時(shí)防止CO的呼吸保護(hù)裝置，它適60min圖6— Fig6-5Canistersforself-helpstructure—撕掉帶，撥開(kāi)外罐上部并扔掉；握住頭帶，把藥罐從外罐中拉出，并扔掉外罐下部；AZH-40這種自救器為式自救器，可用于礦井發(fā)生各種情況下礦工的自救。該自救5.5km/h或從事中等強(qiáng)度勞動(dòng)(196000N·m/h)40min，2h。a戴上自救器后，吸氣溫度逐漸升高，表明自救器工作正常。決不能因b化學(xué)氧自救器佩戴初期生氧劑放氧速度慢，如條件允許，應(yīng)緩慢行走，等氧足夠呼4～5km速度行走，呼吸要均勻，千萬(wàn)不要跑。c佩戴過(guò)程中口腔產(chǎn)生的唾液，可以咽下，也可任其自然流水盒降溫器，嚴(yán)禁拿d避災(zāi)路災(zāi)變時(shí)期的避災(zāi)路線選擇必須遵守以下原則選擇避災(zāi)路線時(shí),應(yīng)首先分析各井巷,在災(zāi)變時(shí)期是否適合人員的通行;對(duì)于人員可以通行的井巷,則根據(jù)井巷條件估算通過(guò)所需的時(shí)間;在此基礎(chǔ)上,根據(jù)礦井井巷形成的網(wǎng)絡(luò)情況,回采工作面→進(jìn)風(fēng)順槽→軌道中巷→西翼下山→軌道上山→副井→地（Rn（He體有甲烷CH4及其同系物烷烴CnH2n+2、環(huán)烷烴CnH2n、芳香烴C6H6CH3C6H5H2、CO、H2S等等；屬于的氣體有H2S、SO2、CO、NH3、NO2、NO等等；屬窒息性氣體有N2、CH4、CO2與H2；屬于放射性氣體有氡氣。礦井瓦斯各組分在數(shù)量上礦工礦井安全的主要，所以在煤礦狹義的礦井瓦斯是甲烷甲烷是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)嗅、可以燃燒或的氣體。他對(duì)人的呼吸的影響同氮43%12%57%的氧濃度被沖淡到9%，人即刻處于狀態(tài)，有。甲烷分子直徑0.41nm，其1.340.716kgm3（況下0.554倍。甲烷在巷道斷面內(nèi)的分布取決于該巷道有無(wú)瓦斯涌出源。101.3kPa條件下，當(dāng)溫度20C100L3.31L0C5.56L甲烷。表7-1是礦物資源綜合開(kāi)發(fā)新近得出的在300——1200m采深、中等變質(zhì)煤中存在的甲烷分布表，表明在現(xiàn)今采深下，游離瓦斯僅占5——12%，其余為吸附瓦28M46HOM0.88——0.90gcm3，瓦斯水化物的骨架主要是水化物的組成及其分子直徑見(jiàn)表7-2，瓦斯水化物能以形式進(jìn)行分解并吸收60.7KJmol2表7- 5—8—75—1—5—Table7-1inthe5—8—75—1—5—表7- Table7-2thecompositionofgas組成比分子直徑瓦斯利用的主要途約需濃度30%的瓦斯750擴(kuò))，但是，使用燃?xì)忮仩t熱效率較低，還受季節(jié)性限制，加之采瓦斯發(fā)電的應(yīng)用經(jīng)濟(jì)立方米100%純度的瓦斯可發(fā)3.0~4.2度電(1m3100%純度的瓦斯熱值為36.8MJ，按發(fā)電效率為35%~42%實(shí)際可發(fā)電3.6~4.3度)，1時(shí)30%純度的瓦斯可發(fā)1.0~1.4度電，平均每度6kwh考慮熱電聯(lián)產(chǎn)的供熱收益和CDM項(xiàng)目的碳減排交易收人，那么其經(jīng)濟(jì)性將更加突出。以煤礦瓦斯開(kāi)發(fā)、向井技術(shù)儲(chǔ)層改造技術(shù)(如壓裂完井等)排水降壓采氣技術(shù)來(lái)開(kāi)采原始儲(chǔ)層條件下0.1MPa以上，是一種優(yōu)質(zhì)的天然氣。沁水煤田煤層氣成分7—3。、表7— Table7-3Coalbedmethanecomponent4組 4

N 體積分?jǐn)?shù) 10%~55%出口壓力一般為10kPa左右甲烷體積分?jǐn)?shù)大于30%時(shí)可以和通過(guò)增壓泵增壓進(jìn)行遠(yuǎn)30%的瓦斯稱為低濃度瓦斯(7—4)。表7— Table7-4CoalMineDrainageofthelowconcentrationofagas4組 4

N 體積分?jǐn)?shù) 風(fēng)排瓦斯又稱為煤礦乏風(fēng)，甲烷排放量約占總排放量的90%，甲烷體積分?jǐn)?shù)一般在煤礦瓦斯發(fā)電在20世紀(jì)80年代后期，、英國(guó)、澳大利亞等國(guó)家開(kāi)始利用煤礦瓦斯發(fā)電。發(fā)電礦，BHP114MW的單循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī)組及與之相配199551MW1個(gè)煤層氣發(fā)電示范項(xiàng)目是遼寧撫順礦物局的臺(tái)電站，采用引進(jìn)的功率為1500kW的Z—3C燃?xì)廨啓C(jī)瓦斯體積分?jǐn)?shù)為40.4%。晉城礦業(yè)的寺礦區(qū)采用2臺(tái)功率為2000kW的燃?xì)廨啓C(jī)，55%~65%1400kW的瓦斯發(fā)機(jī)組，瓦斯體積分?jǐn)?shù)在30%以上。在國(guó)內(nèi)除勝動(dòng)外，還有兩個(gè)廠家曾在山西等地試過(guò)瓦斯發(fā)電，但也是針對(duì)高濃度的瓦斯。由%體積分?jǐn)?shù)的煤礦瓦斯發(fā)電技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)，所用發(fā)電機(jī)主要是在天然氣或沼氣為的發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)上改造而來(lái)的工業(yè)性應(yīng)用的機(jī)型較少國(guó)內(nèi)常見(jiàn)瓦斯發(fā)電7—5。表7— Table7-5Commondomesticgasgeneratormaintechnical項(xiàng) 機(jī)

標(biāo)定功率標(biāo)定轉(zhuǎn)速r缸徑行程燃?xì)鉄岷穆蔒JKW-10瓦斯體積分?jǐn)?shù)達(dá)到5%~15%時(shí)，遇明火就會(huì)發(fā)生。因此，在2004年以前，體積分?jǐn)?shù)為6%~25%的煤礦瓦斯全部排空得不到有效利用2004年9月勝動(dòng)研究開(kāi)發(fā)了煤6×500kW。煤礦瓦斯發(fā)電設(shè)備應(yīng)用比1.0Pa機(jī)進(jìn)行瓦斯壓力提升，在高溫高壓下瓦斯上限提高，著火范圍變寬，瓦斯?jié)舛鹊蜁r(shí)易發(fā)生因此如果瓦斯體積分?jǐn)?shù)低于35%以下就不能運(yùn)行另外低的瓦斯?jié)舛纫苍爝M(jìn)行，燃燒時(shí)不與外部相連，因此，從原理講，除了可以燃用高濃度瓦斯外，在圍內(nèi)的瓦斯也可以作為發(fā)動(dòng)機(jī)的但是進(jìn)氣管回火現(xiàn)象是客觀存在的如果不能消除回火，那么將引起在范圍內(nèi)的瓦斯發(fā)生，對(duì)煤礦安全產(chǎn)生。煤礦瓦斯發(fā)電技術(shù)難30%的高濃度煤礦瓦斯，一般采用建造儲(chǔ)6%~30%的煤礦瓦斯，由于瓦斯?jié)舛鹊淖兓旱V瓦斯發(fā)電關(guān)鍵技75%合器瓦斯通道的開(kāi)度，從而使混合氣濃度保持穩(wěn)定。這種混合器可以適應(yīng)體積分?jǐn)?shù)為30%~55%45%~75%1為文丘里電控混合器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。圖7— VenturiFigure7-1Schematicdiagramofelectricalcontrol對(duì)于低濃度瓦斯，如果體積分?jǐn)?shù)為25%，空氣與瓦斯混合的體積比大約為3∶1，如果瓦斯體積分?jǐn)?shù)降為10%，那么空氣與瓦斯混合的體積比大約為9∶1。因此，常規(guī)的混合器低濃度瓦斯混合的需要。圖2為于低濃度煤礦瓦斯的雙蝶門(mén)電控混合器結(jié)構(gòu)EM的瓦斯混合?？諝膺M(jìn)空氣調(diào)節(jié)瓦空氣調(diào)節(jié)瓦斯氣進(jìn)燃?xì)庹{(diào)節(jié)7—2Figure7-2PrincipleofDoubleButterflydoors井抽排瓦斯壓力一般在10kPa，體積分?jǐn)?shù)多在10%~55%，比較適合于空氣與瓦斯增壓前預(yù)03kPa~5kPa就能正以下，距CH4650℃很遠(yuǎn)。增壓器以每分鐘數(shù)萬(wàn)轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)，氣流高速運(yùn)空氣濾清空 增壓電控燃混合 煤礦瓦 混合氣7—3Figure7-3pressurizedgasandair在通道節(jié)流面積一定的情況下，流量近似與壓力差的1/2次方成正比?？諝膺M(jìn)氣壓力000kPa~2kPa的負(fù)壓，如果調(diào)壓閥的出口壓力變化0.5kPa，那么意味著瓦斯流量變化一倍。因此，低濃度瓦斯發(fā)動(dòng)機(jī)要TEM、。全電子管理系統(tǒng)簡(jiǎn)稱TEM系統(tǒng)。它主要實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)、控制、顯示保護(hù)通信數(shù)據(jù)記錄保存和打印功能的數(shù)據(jù)有4類:發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的缸溫排溫油壓、、。45所示。當(dāng)火焰DDv淬熄區(qū)（暗區(qū)v淬熄區(qū)（暗區(qū)7—4Figure7-4PrinciplesofcorrugatedmetalwithD進(jìn)出L圖7— 進(jìn)出LFigure7-5corrugatedmetalpipewithagasflameFigure7-6FireExplosion-proofsealinthewaterlevelcontrolled發(fā)形成蒸汽，由液相變?yōu)闅庀?，氣體急劇膨脹，比表面積膨脹約1760倍，最大限度地使燃噴嘴處形成旋轉(zhuǎn)流，噴出后擴(kuò)散，形成水霧；另一種是水由高壓空氣進(jìn)行混合，噴出燒或。如果輸送末端發(fā)生回火或瓦斯發(fā)電的工藝流7—7。煤煤層氣抽氣氣做功發(fā)用電力輸余熱利職工沐7—7Figure7-7MethanePowerGeneration系統(tǒng)分(1)(2)發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)：采用瓦斯做功發(fā)電的機(jī)組及輔助設(shè)備(3)高濃度瓦斯發(fā)30％~3％。20047月，該礦建成了煤層氣發(fā)電站，采用勝動(dòng)生產(chǎn)的2臺(tái)燃?xì)馔鶑?fù)式、l2缸4沖程內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)500GF—1000r／min，適于燃用H30％～60煤礦瓦斯。發(fā)動(dòng)機(jī)效率高，氣壓力低，氣中甲烷最低體積濃度可到25％，304070％。發(fā)電機(jī)組的部件是電控燃?xì)饣旌掀鳎鐖D2所示，發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)工控計(jì)算機(jī)燃?xì)庾兓?，?shí)時(shí)調(diào)節(jié)空氣和燃?xì)饬髁勘?，解決了瓦斯?jié)舛取鈮翰环€(wěn)的技術(shù)難題，為該系列瓦斯發(fā)電機(jī)組的推廣應(yīng)用起到了關(guān)鍵作用。該發(fā)電機(jī)組具有低壓進(jìn)氣，數(shù)字自動(dòng)點(diǎn)火等特點(diǎn)，每臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的煤層氣輸入部分安裝有穩(wěn)壓罐、防爆裝置、過(guò)濾器、氣水分離器、電子控制氣源閥、穩(wěn)壓器、阻火器、增壓器等安全保護(hù)裝置。要求輸入煤層氣濃度不得低于25％，做功煤層氣濃度約為9.5％，其發(fā)電原理是利用煤層氣濃度處于界限內(nèi)做而發(fā)電。電控電控調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)工控缸內(nèi)燃燒號(hào)傳感工控缸內(nèi)燃燒號(hào)傳感器步進(jìn)電機(jī)制驅(qū)動(dòng)Figure7-8Electronicgasmixerautomaticcontrolsystem114萬(wàn)m3，煤層氣發(fā)電機(jī)組每天每臺(tái)約使用1萬(wàn)m3。發(fā)電機(jī)組輸出電壓為380V，經(jīng)控柜、柜、升壓變壓器升到6kV后，經(jīng)高壓配電盤(pán)并入四礦地面變電站。產(chǎn)生的廢氣、低濃度瓦斯發(fā)10％左右。為了保證瓦斯發(fā)電需要，該礦運(yùn)用大功率鉆機(jī)和大口徑瓦斯抽放管路，對(duì)瓦斯抽放系統(tǒng)進(jìn)行了全面技術(shù)改造，采取了“多打孔、嚴(yán)封閉、綜合抽”等措施，提高了瓦斯抽放率。2006年10月，六礦安裝了勝動(dòng)5臺(tái)500GF1—3RW1384萬(wàn)kW·h461萬(wàn)m31／35濃度的要求；二是要有安全的瓦斯輸送系統(tǒng)。而勝動(dòng)的發(fā)電設(shè)備是利用瓦斯做功CH5％～15％即可，所有濃度的瓦斯在進(jìn)入爆動(dòng)采用了多項(xiàng)技術(shù)措施保證瓦斯安全平穩(wěn)輸送。其中煤礦瓦斯與細(xì)水霧混合輸送技術(shù)3。低濃度瓦斯經(jīng)水位自控水封阻火器和瓦斯干式阻火器進(jìn)入細(xì)水霧變送管道，與細(xì)水霧混合輸送。瓦斯 瓦斯

輸水水霧發(fā)瓦斯輸水泵水 回水管脫水

Figure7-9flowoflowconcentrationgastransportation空 排控制計(jì)控制計(jì)算干阻火電蝶調(diào)干阻火混增干阻火 發(fā)電機(jī)燃燃燃燃燃燃燒燒燒燒燒燒室室室室室 調(diào)蝶干阻火空氣濾清中Figure7-10low-densitygasturbinetechnology我國(guó)在“十一五”規(guī)劃綱要中制定了發(fā)展資源節(jié)約型和環(huán)境友好型經(jīng)濟(jì)的方針，P520%10%的目標(biāo)。利用豐余熱回收制冷熱電冷聯(lián)供將會(huì)成為我國(guó)今后礦井熱害治理的主要發(fā)展方向。非制冷空調(diào)降溫措、Y型通風(fēng)沿空留巷技術(shù)，采用下行通風(fēng)、充填采礦法、隔絕熱源、疏排熱水、煤層注水、控制機(jī)械熱熱等技術(shù)。理論研究和生產(chǎn)實(shí)踐表明:改善通風(fēng)系統(tǒng)增加風(fēng)量是熱害治理中比較經(jīng)濟(jì)有效的但增加風(fēng)量受到礦井通風(fēng)能力最高風(fēng)速等經(jīng)濟(jì)技術(shù)條件的限制、機(jī)械制冷降溫空調(diào)式降溫技措施。集中制冷分為井下集中制冷(7—12)和地面集中制冷(7—13)等形式。局部通風(fēng)回風(fēng)

冷卻 機(jī)

冷 回風(fēng)濕風(fēng)工作回風(fēng)濕風(fēng)工作Figure7-11Principleofundergroundlocalairconditioning冷Figure7-12Principleofundergroundcoolofcentralairconditioning冷Figure7-13Principleofthegroundtemperaturecentralair-conditioning冷量需求大的全井降溫。2006年起淮南礦區(qū)開(kāi)始采用空調(diào)降溫技術(shù)，目前有潘一礦、潘三74對(duì)礦井采用地面冰冷式降溫技冰冷式降溫系統(tǒng)(7—14)，就是利用制冰機(jī)制出的顆粒狀或漿狀(冰水混合物)，通過(guò)0℃冷凍水通過(guò)管路送至工作面，水水輸冰系冷凍井下冰工作工作工作工作面回（礦井排水輔助用系Figure7-14focusonthecoldgroundtemperatureiscooling余熱吸收熱電冷聯(lián)供機(jī)組運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生大量煙氣(250~500℃)，高溫?zé)煔饪?5%~40%65%~85%，這樣一溴化鋰吸收式制冷目的。溴化鋰吸收式制冷機(jī)對(duì)熱源的要求不高。一般的低壓蒸汽(0.12MPa以上)或75℃以瓦斯發(fā)電站余熱制瓦斯發(fā)電機(jī)組常用技術(shù)有四種:34%25%500~3000k30%~36%50%.8pa4~220W25%~30%25%45%以上?？刂葡到y(tǒng)結(jié)構(gòu)及控制心式制冷機(jī)組控制站、電氣繼電保護(hù)系統(tǒng)等。地面系統(tǒng)以PLC控制器為，實(shí)現(xiàn)相關(guān)工將井下檢測(cè)信號(hào)傳輸?shù)降孛嬲镜闹骺豍L集中管理站設(shè)在主控樓主控制室內(nèi)由主控PL工程站操作員站及相應(yīng)設(shè)備組成通過(guò)業(yè)以太網(wǎng)與井上下各現(xiàn)場(chǎng)控制站進(jìn)行通信現(xiàn)場(chǎng)控制級(jí)的有效信