采區(qū)設(shè)計說明書

1、 采 區(qū) 設(shè) 計說 明 書 目 錄第一章 采區(qū)概況和地質(zhì)條件1第一節(jié) 采區(qū)概況1 第二節(jié) 采區(qū)地質(zhì)1第二章 采區(qū)儲量和生產(chǎn)能力2第一節(jié) 采區(qū)儲量2第二節(jié) 采區(qū)生產(chǎn)能力和服務(wù)年限3第三章 采區(qū)巷道布置4第一節(jié) 采區(qū)巷道布置方案選擇4第二節(jié) 工作面長度確定6第三節(jié) 工作面接替順序7第四章 采煤工藝8第一節(jié) 采煤工藝方式確定8第二節(jié) 工作面設(shè)備選型和支護(hù)方式8第五章 采區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)10第一節(jié) 采區(qū)運煤運料排矸系統(tǒng)10第二節(jié) 采區(qū)運輸系統(tǒng)及運輸方式10第六章 采區(qū)通風(fēng)10第一節(jié) 采取通風(fēng)系統(tǒng)10第二節(jié) 采掘工作面及硐室所需風(fēng)量計算12第三節(jié) 采區(qū)總供風(fēng)量14第四節(jié) 風(fēng)量分配14第五節(jié) 風(fēng)量驗算15第七章

2、采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)16 遼寧工程技術(shù)大學(xué)采礦工程專業(yè)課程設(shè)計說明書 第一章 采區(qū)概況和地質(zhì)條件第一節(jié) 采區(qū)概況 本采區(qū)西部為井田邊界，東部為三采區(qū)，上部-50m標(biāo)高以上為風(fēng)化帶煤柱，下部邊界標(biāo)高-250m。 采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單，為單斜構(gòu)造。區(qū)內(nèi)無斷層和褶曲，東部局部有火成巖侵入。無大的含水層和地下水，開采條件較好。運輸和回風(fēng)石門標(biāo)高分別為-250m和-50m。采區(qū)生產(chǎn)能力110萬噸第2節(jié) 采區(qū)地質(zhì) 本采區(qū)內(nèi)僅有兩成煤，厚度及頂板巖性見下圖。煤層埋藏穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，煤質(zhì)中硬，自然發(fā)火期為3-12個月。煤巖爆炸指數(shù)為34-70%。煤層瓦斯含量小，采區(qū)所屬礦井屬于低瓦斯礦井。 地層巖性柱狀圖第二章

3、 采區(qū)儲量與生產(chǎn)能力第一節(jié) 采區(qū)儲量1采區(qū)資源儲量儲量計算公式為：/cos儲量（萬噸）面積（m2）M厚度（m）d容重（t/m3）煤層傾角采取儲量：Q= 2000910(4.0+4.2)1.3cos12=1983.63(萬噸)2采區(qū)設(shè)計可采儲量設(shè)計可采儲量公式:ZK=（Zg-p）C 式中： ZK- 設(shè)計可采儲量, 萬t； Zg- 工業(yè)儲量，萬t； p- 永久煤柱損失量，萬t； C- 采區(qū)采出率，厚煤層可取75%，中厚煤層取80%，薄煤層85%。30m30m30m60m30m 采區(qū)留煤柱示意圖第一煤層煤柱損失：P1=30220004.01.3+152(910-302)4.01.3+60(910-3

4、02) 1.34.0=102萬t 第二煤層煤柱損失：P2=30230004.21.3+152(910-302)4.21.3+60(910-302) 1.34.2=138萬t第一煤層可采儲量：ZK1=( Zg1-p1)C1=（967-102)0.8=865萬t第二煤層可采儲量：ZK2=( Zg2-p2)C2=(1015-138)0.8=877萬t采區(qū)設(shè)計可采儲量：ZK= ZK3 +ZK3 =692+877=1742萬t第2節(jié) 采取生產(chǎn)能力和服務(wù)年限1采區(qū)生產(chǎn)能力采區(qū)生產(chǎn)能力的煤主要來自回采工作面。掘進(jìn)出煤一般不超過5%10%。A=nA0BK(萬噸/年)式中：A -采區(qū)生產(chǎn)能力(萬噸/年)；A0每

5、個回采工作面的生產(chǎn)能力 萬噸/年；n采區(qū)同時生產(chǎn)的工作面?zhèn)€數(shù)（個）；B掘進(jìn)出煤率 取1.051.10K工作面產(chǎn)量不均衡系數(shù)（沿空留巷取下限，其余取上限，區(qū)內(nèi)單工作面取1，兩個工作面時取0.95，三個工作面時取0.9。）所以A=NA1BK(萬噸/年) =11121.11 =123A=NA2BK(萬噸/年) =11181.11 =129A= A+ A =2522采區(qū)服務(wù)年限采區(qū)服務(wù)年限公式：式中： T-采區(qū)服務(wù)年限，a;A-生產(chǎn)能力，110萬t；ZK-設(shè)計可采儲量；K-儲量備用系數(shù)，取1.3。T= ZK/(AK) =1742/（1101.3）=12a第三章 采區(qū)巷道布置第一節(jié) 采區(qū)巷道布置方案選擇

6、1采煤方法本采區(qū)地質(zhì)構(gòu)造簡單，為單斜構(gòu)造，首采煤層為本區(qū)的主要可采煤層，全區(qū)發(fā)育，煤層賦存穩(wěn)定，傾角較小，12左右，可采煤層厚度平均4.0m，為中厚煤層，煤層結(jié)構(gòu)較簡單，適合采用綜采工藝。2采煤工藝針對本條件的采煤提出了兩種方案：一方案為大采高綜采，二為放頂煤綜采。兩方案的特點如下：一方案：大采高綜采采煤機高度超過3.5m的大采高綜采近10年來的發(fā)展較快，已取得顯著成效，已經(jīng)成為我國建設(shè)高產(chǎn)高效礦井的重要采煤方法。大采高綜采長壁工作面開采后，跨落帶高度隨采高增大而增加，如垮落的直接頂巖層不能填滿采空區(qū)，而在堅硬巖層下方出現(xiàn)較大的自由空間，折斷后的基本頂巖層往往在靠直接頂附近難以形成“砌體梁”式

7、的平衡，在其回轉(zhuǎn)運動過程中往往對下位巖層和工作面支架形成沖擊載荷及在工作面前方的煤體中形成較高的支撐力，并在工作面引起強烈的周期來壓。因此，大采高工作面基本頂周期來壓更為劇烈，局部冒頂和煤壁片幫現(xiàn)象更為嚴(yán)重。煤壁片幫深度隨采高增加而增加。此外大采高綜采還包括以下問題： 需控制初采高度。為了有利于在開切眼中進(jìn)行大采高液壓支架，采煤機，輸送機等設(shè)備安裝，開切眼高度一般不宜超過3.5m。初采高度與開切眼高度一致。防治煤壁片幫。工作面容易出現(xiàn)大面積片幫，片幫后端面距加大，頂板失去煤壁支撐，常造成冒頂事故。液壓支架防倒防滑。大采高綜采工作面的裝備重量達(dá)，高度高，工作面傾角加大后，輸送機及液壓支架下滑及傾

8、倒的問題將很突出。煤層厚度超過采煤機采高是造成部分煤炭資源損失。 二方案：放頂煤綜采 我國綜放開采經(jīng)過將近10年的快速發(fā)展，已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，綜采開采技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)先地位，作為一種高產(chǎn)高效，安全，低耗，經(jīng)濟效益好的采煤方法已經(jīng)成為厚煤層開采的首選之一。它有著如下的優(yōu)點：高產(chǎn)高效。由于綜采放頂煤實現(xiàn)了采放平行作業(yè)，能使一面多點同時出煤，一個工作面可相當(dāng)與多個工作面同時生產(chǎn)，單產(chǎn)和工效均可提高80%-100%以上。巷道掘進(jìn)率低。工作面搬家次數(shù)少。一般同等條件下搬家次數(shù)較分層開采減少一半以上。噸煤成本低。大幅度減少了材料與噸煤成本工資支出。對地質(zhì)條件和煤層賦存條件適應(yīng)性強。綜采放頂煤可在緩斜

9、煤層中適應(yīng)煤層厚度變化。對落差不超過割煤高度的斷層，對破碎頂板及“三軟”煤層有更好的適應(yīng)性。根據(jù)上述分析，為提高礦井的機械化及勞動生產(chǎn)率水平，本次設(shè)計采用大采高一次采全厚的回采工藝。3方案比較在綜采低位放頂煤中還存在著三種巷道布置方案：一是單翼開采，在采區(qū)左側(cè)開采軌道上山，運輸上山及回風(fēng)上山；二是兩翼開采，在中部開掘軌道上山，運輸上山；三是兩翼開采，在中部開掘軌道上山，運輸上山及回風(fēng)上山（1）沿煤層走向在井田邊界布置兩條運輸上山（運輸上山回風(fēng)、軌道上山進(jìn)風(fēng)），采用單翼開采。（2）沿煤層走向在井田中央布置兩條上山（運輸上山回風(fēng)、軌道上山進(jìn)風(fēng)），采用雙翼開采。 （3）沿煤層走向在井田中央布置三條運

10、輸上山（運輸上山進(jìn)風(fēng)、軌道上山進(jìn)風(fēng)、單獨的回風(fēng)上山回風(fēng))，采用雙翼開采。 兩條上山單翼開采 兩條上山雙翼開采 三條上山雙翼開采根據(jù)已提出的方案及方案比較的原則，三個方案中相同的部分可不參加比較，固區(qū)段巷道布置方案不參加比較，僅就采區(qū)上山及聯(lián)絡(luò)巷道進(jìn)行比較。方案的技術(shù)比較見下表。表21 采區(qū)方案技術(shù)比較法項目方案一單翼開采方案二雙翼開采掘進(jìn)工程量工程量大，與礦井主要航道之間的聯(lián)絡(luò)巷道長工程量少工程難度位于采區(qū)中間巷道聯(lián)系錯綜復(fù)雜較容易通風(fēng)距離長而復(fù)雜短而簡單管理環(huán)節(jié)管理環(huán)節(jié)多，溜煤眼多，漏風(fēng)點多少巷道維護(hù)維護(hù)工程量大，費用高維護(hù)工程量少工程期長短表22 采區(qū)方案經(jīng)濟比較匯總表序號項目方案一方案二

11、備注1初期投資537050.3520350.52初期投資比較/%103.211003總投資661873.8912190.74總費用659005.4622690.95總費用比較/%105.83100根據(jù)以上比較結(jié)果，選用方案二雙翼兩條上山作為本采巷道布置。第2節(jié) 工作面長度確定1煤層地質(zhì)條件 該采區(qū)上山階段煤層埋藏穩(wěn)定，地質(zhì)構(gòu)造簡單，無斷層，煤層屬簡單結(jié)構(gòu)煤層，個煤層瓦斯涌出量低，無自然發(fā)火傾向小，涌水量小，一般綜采工作面取180-200m。2采區(qū)走向長度 本采區(qū)平均走向長度2100m，西部為井田邊界，東部有一條斷層。3工作面長和工作面數(shù)目煤層工作面走向長2100m，工作面長190m，煤層傾向長

12、930米，煤層分為4個區(qū)段8個工作面。4工作面生產(chǎn)能力 工作面設(shè)計設(shè)計設(shè)計生產(chǎn)能力為110萬t/年，正規(guī)循環(huán)采用每天進(jìn)8刀，每刀進(jìn)500mm，一個工作面就可滿足采區(qū)設(shè)計生產(chǎn)力要求。工作面生產(chǎn)能力計算公式：A= LlmrK（ 噸/年）式中：A回采工作面年生產(chǎn)能力，噸；L工作面推進(jìn)度 m/年l工作面長度 mM煤層厚度，m；R煤的容重t/ m3K工作面的回采率,取0.95本采區(qū)采用綜合機械化采煤工藝，兩采一準(zhǔn)，每天割八刀，截深為0.5M，一年工作300天，工作面長度為Z=190米，工作面的回采率取K3=0.95，所以年推進(jìn)度為L=80.5300 =1200m 所以 A=LlmrK=12001904.

13、01.30.95=112萬噸5頂板管理 該采區(qū)頂板較穩(wěn)定，采用及時支護(hù)，可有效控制頂板冒落等不安全因素，采用全部垮落發(fā)處理采空區(qū)，如長距離頂板不垮落，可采用人工強制放頂?shù)姆椒ㄌ幚眄敯鍐栴}。6經(jīng)濟合理的工作面長度 工作面的合理長度與地質(zhì)因素和技術(shù)因素的關(guān)系十分密切，直接影響工作面的生產(chǎn)效率，現(xiàn)在煤礦都向 “一礦一井一面”的高產(chǎn)高效集中化方向發(fā)展，一個工作面就可滿足采區(qū)，甚至是一個礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力需要。合理的工作面長度不僅生產(chǎn)成本低，而且易管理，可以加快工作面的推進(jìn)速度，減少巷道的維護(hù)時間，降低回采成本，以達(dá)到最優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟效益。第三節(jié) 工作面接替順序目前，煤炭企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)向高產(chǎn)高效集中化生產(chǎn)的

14、方向發(fā)展，新建大型化礦井均朝“一礦一井一面”的設(shè)計思想改革，采用提高工作面單產(chǎn)，用一個工作面的產(chǎn)量來保證整個礦井的設(shè)計生產(chǎn)能力，故為適應(yīng)現(xiàn)階段煤炭行業(yè)的知道規(guī)范，本采區(qū)設(shè)計一個采煤工作面。其工作面接替順序如下表：第一煤層煤層工作面接替順序：110111021103110411051106110711081101停采線60m1102110311041105110611071108第二煤層煤層工作面接替順序：210121022103210421052106210721082101停采線60m2102210321042105210621072108第四章 采煤工藝第一節(jié) 采煤工藝方式確定選取第一煤層

15、，進(jìn)行采煤工藝設(shè)計。煤層厚度為4.0米，屬于厚煤層，結(jié)構(gòu)簡單，瓦斯涌出量較低，涌水量也較少，故可用綜合機械化采煤工藝，進(jìn)行大采高一次采全厚開采。1確定落煤方式采用綜合機械化開采，雙滾筒采煤機直接落煤裝煤。2確定截深選擇滾筒截深500mm,日進(jìn)8刀,采用“三八制”，兩采一準(zhǔn)備的工作制度。3確定進(jìn)刀方式為提高煤炭采出率，選取端部斜切進(jìn)刀不留三角煤的進(jìn)刀方式，如圖1-13。第二節(jié) 工作面設(shè)備選型和支護(hù)方式1工作面設(shè)備選型 序號設(shè)備名稱數(shù)量型號備注1采煤機1MXA-300/4.52液壓支架136ZYY4410/23/423刮板輸送機2SCZ-764/264A4下端頭支架12ZFS4800/30/40A

16、5上端頭支架6ZFS4800/30/40B6轉(zhuǎn)載機1SZZ-764/1327膠帶運輸機1SSJ1200/3200M8噴霧泵站1XP250/559乳化液泵站1XRB B-80/35.D10設(shè)備列車111配電箱112變電站113液壓安全絞車1YAJ12214集中控制臺1液壓支架各參數(shù)如下：參數(shù)類型參數(shù)值參數(shù)類型參數(shù)值型號ZYY4410/23/42中心距1500mm型式支撐掩護(hù)式外形尺寸447014301600mm運煤方式雙輸送機運輸適應(yīng)煤層傾角25高度2.3-4.2m供液泵壓31.4Mpa工作阻力4315 kN支架重量13.5t初撐力3922 kN設(shè)計單位北京開采研究所2確定移架方式 因為此采區(qū)頂

17、板條件好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，所以選用依次順序式的移架方式。這種方式容易保證移架和支護(hù)質(zhì)量，操作簡單，但是移架得速度慢，適用與頂板穩(wěn)定性好的采煤工作面。3確定支護(hù)方式 此工作面采用及時支護(hù)方式，采煤機割煤后，先移架后推溜，防止冒頂和片幫。4確定超前支護(hù)方式與距離 超前支護(hù)采用金屬鉸接頂梁支護(hù)，超前工作面25米。5支架高度與強度校核 高度校核： 在實際使用中，一般所選用的支架得最大結(jié)構(gòu)高度比采高大200mm，最小高度比最小采高小200-300mm。 1=2.8-2.6=200mm200mm，滿足要求； 2=1.8-1.6=200mm200mm，滿足要求； 故所選支架高度滿足工作要求。 強度校核： 強度校核

18、公式如下： P=kh110-3gA/ (公式2-2) 式中：P-頂板對支架得作用力，kN； k-頂板高度系數(shù)，一般取48，此采區(qū)頂板結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可取k=6； h1-工作面采高，m； -巖石密度,kg/m3； A-液壓支架的有效作用面積，m2； -壓力有效作用系數(shù)，此處取=0.8； 將各參數(shù)值代入則有： P=62.62.5103101.55.1410-3/0.8 =3758.6 kN由于3758.6 kN4225 kN(支架工作阻力)，因此支架選型滿足工作要求。 N=N1+N2=6+130=136 架6采空區(qū)處理采用全部垮落法處理采空區(qū)，如果較長距離頂板不垮落，則采用強制放頂處理采空區(qū)。第五章 采

19、區(qū)生產(chǎn)系統(tǒng)第一節(jié) 采區(qū)運煤運料排矸系統(tǒng)運煤系統(tǒng)：在運輸上山和區(qū)段運輸平巷內(nèi)均鋪設(shè)有皮帶運輸機，在工作面內(nèi)鋪設(shè)兩部刮板輸送機。其運輸路線為：工作面內(nèi)采煤機采落的煤和放出的煤經(jīng)刮板輸送機和轉(zhuǎn)載機，運至區(qū)段運輸平巷的皮帶運輸機，運至溜煤眼，經(jīng)溜煤眼溜到運輸上山的皮帶上，運至采區(qū)下部車場采區(qū)煤倉上口，通過采區(qū)煤倉在運輸大巷內(nèi)大巷裝車外運。 運料排矸系統(tǒng)：運料和排矸采用600軌距的礦車和平板車。物料自下部車場，經(jīng)軌道上山到上部車場，然后經(jīng)區(qū)段回風(fēng)巷送至采煤工作面。區(qū)段回風(fēng)巷和區(qū)段運輸巷所需的物料，自軌道上山中部車場送入。 掘進(jìn)巷道時所出的巖石或采煤所出的矸石，利用礦車從各平巷運出，經(jīng)軌道上山到下部車場。

20、 通風(fēng)系統(tǒng)：采煤工作面所需的新鮮風(fēng)流，有下部車場，經(jīng)軌道上山中部車場，區(qū)段運輸平巷到達(dá)工作面，從工作面出來的泛風(fēng)經(jīng)回風(fēng)巷，進(jìn)入回風(fēng)石門，流入回風(fēng)大巷。第二節(jié) 采區(qū)運輸系統(tǒng)及運輸方式本采區(qū)工作面內(nèi)利用刮板輸送機，在平巷及運輸上山上采用皮帶輸送機。第六章 采區(qū)通風(fēng)第一節(jié) 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)1采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求（1） 每一個采區(qū)，都必須布置回風(fēng)巷，實行分區(qū)通風(fēng)。煤層群或分層開采的 每個上、下山采區(qū)，采用聯(lián)合布置，都必須至少設(shè)置一條專門的回風(fēng)巷。采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷必須貫穿整個采區(qū)的長度或高度。嚴(yán)禁將一條上、下山或盤區(qū)的風(fēng)巷分為兩段，其中一段為進(jìn)風(fēng)巷，另一段為回風(fēng)巷。（2） 采煤工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)該采用獨

21、立通風(fēng)，有特殊困難必須串聯(lián)通風(fēng)時應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。（3） 煤層傾角大于12的打煤工作面采用下行通風(fēng)時，報礦總工程師批準(zhǔn)，并必須遵守下列規(guī)定：采煤工作面風(fēng)速，不得低于1m/s；機電設(shè)備設(shè)在回風(fēng)巷時，其風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，并應(yīng)裝有瓦斯自動檢測報警斷電裝置；進(jìn)、回風(fēng)巷中，都必須設(shè)置消防供水管路，有煤與瓦斯（二氧化碳）突出的采煤工作面嚴(yán)禁采用下行風(fēng)。（4）采煤工作面和掘進(jìn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)，都不得經(jīng)過采空區(qū)或冒落區(qū)。水采工作面由采空區(qū)和冒落區(qū)回風(fēng)時，必須使水采工作面有足夠的新鮮風(fēng)流，保證水采工作面及其回風(fēng)巷的風(fēng)流中的瓦斯和CO2濃度都必須符合煤礦安全規(guī)程的規(guī)定。2采區(qū)進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)上山的選擇對于薄

22、及中厚的緩傾斜煤層，我國廣泛采用走向長壁采煤法。上（下）山至少要有兩條，即運輸機上山及軌道上山；對生產(chǎn)能力大的采區(qū)可有三條或四條上山。三條上布置時，新鮮風(fēng)流由大巷經(jīng)進(jìn)風(fēng)上（下）山、進(jìn)風(fēng)平巷進(jìn)入采煤工作面，回風(fēng)經(jīng)回風(fēng)巷、回風(fēng)上（下）山到采區(qū)回風(fēng)石門。（1） 軌道上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)（2） 運輸機上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)（3） 兩種通風(fēng)方式的比較軌道上山進(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)；變電所布置軌道上山與運輸上山之間，其回風(fēng)口設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，利用兩上山間的風(fēng)壓差進(jìn)行了通風(fēng)。輸送機上山進(jìn)風(fēng)，由于風(fēng)流方向與煤炭運輸方向相反，容易引起煤塵飛揚，煤炭在運輸過程

23、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；輸送機設(shè)備所散發(fā)的熱量，使進(jìn)風(fēng)流溫度升高。此外，須在軌道上山的下部車場內(nèi)設(shè)風(fēng)門，運輸?shù)V車來往頻繁，需要加強管理，防止風(fēng)流短路。進(jìn)、回風(fēng)上山的選擇應(yīng)根據(jù)煤層賦存條件、開采方法以及瓦斯、煤塵及溫度等具體條件通過技術(shù)比較后確定。 設(shè)計采區(qū)煤層賦存條件穩(wěn)定，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層傾角不大，緩傾斜中厚煤層，采用綜采械化采煤方法且瓦斯涌出量較大，煤塵有一定的爆炸性危險。結(jié)合兩種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點比較，設(shè)計采區(qū)應(yīng)采用軌道上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)的通風(fēng)方式。3采區(qū)回采區(qū)段的通風(fēng)系統(tǒng) 采煤工作面的通風(fēng)系統(tǒng)由采煤工作面的瓦斯、溫度和煤層自燃發(fā)火等所

24、確定的。根據(jù)采煤工作面進(jìn)回風(fēng)巷道的布置方式和數(shù)量，可將工作面通風(fēng)系統(tǒng)分為以下幾種類型：U型和Z型通風(fēng)系統(tǒng)（后退式）優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、巷道施工維修量小，工作面漏風(fēng)小，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理；缺點：上隅角瓦斯易超限，工作面進(jìn)、回風(fēng)巷要提前掘進(jìn)，維護(hù)工程量大；Y型、W型及雙Z型通風(fēng)系統(tǒng)H型通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)點：工作面風(fēng)量大，采空區(qū)瓦斯不涌向工作面，氣象條件好，增加了工作面的安全出口，工作面機電設(shè)備都在新鮮風(fēng)流流巷道中，通風(fēng)阻力小，在采空區(qū)的回風(fēng)巷道中可以抽放瓦斯，易于控制上隅角的瓦斯氣體；缺點：沿空護(hù)巷困難，由于有附加巷道，可能影響通風(fēng)的穩(wěn)定性，管理復(fù)雜； 結(jié)合設(shè)計采區(qū)具體情況，經(jīng)過各種通風(fēng)方式優(yōu)缺點比較，采用“

25、U”型通風(fēng)，主要風(fēng)流經(jīng)軌道上山進(jìn)入下區(qū)段回風(fēng)巷、上區(qū)段運輸平巷，沖洗工作面，乏風(fēng)經(jīng)區(qū)段回風(fēng)平巷進(jìn)入采區(qū)回風(fēng)石門、回風(fēng)大巷，從風(fēng)井排到地面。4采煤工作面上行通風(fēng)與下行通風(fēng)上行通風(fēng)與下行通風(fēng)是指進(jìn)風(fēng)流方向與采煤工作面的關(guān)系而言。這兩種通風(fēng)方式各有優(yōu)缺點。采煤工作面涌出的瓦斯比空氣輕，其自然流動和局部積存的可能性較小；下行風(fēng)的方向與瓦斯自然流向相反，二者易于混合且不易出現(xiàn)瓦斯分層流動和局部積存的現(xiàn)象。采用上行通風(fēng)時，須先把采區(qū)的進(jìn)風(fēng)流導(dǎo)入至采區(qū)下部進(jìn)風(fēng)巷，然后進(jìn)入工作面，流經(jīng)的路線較長，風(fēng)流會由于壓縮和地溫加熱而升溫；又因巷道機電設(shè)備散發(fā)的熱量也加入風(fēng)流中，故上行風(fēng)比下行風(fēng)工作面的溫度高。采用上行風(fēng)

26、，采區(qū)進(jìn)風(fēng)流和回風(fēng)流之間產(chǎn)生的自然風(fēng)壓和機械風(fēng)壓的作用方向相同；而下行風(fēng)，其作用方向相反，故下行風(fēng)比上行風(fēng)所需要的機械風(fēng)壓要大；而且，主要通風(fēng)機一旦因故停轉(zhuǎn)，工作面的下行風(fēng)流就有停風(fēng)或反向的可能。工作面一旦起火，所產(chǎn)生的火風(fēng)壓和下行風(fēng)工作面的機械風(fēng)壓作用方向相反，會使工作面的風(fēng)量減少，瓦斯?jié)舛仍黾?，故下行風(fēng)在走火地點瓦斯爆炸的可能性比上行風(fēng)要大。 無論是上行風(fēng)還是下行風(fēng)，都應(yīng)該采取防止風(fēng)流逆轉(zhuǎn)和防止火災(zāi)氣體侵入進(jìn)風(fēng)流的安全措施。 第二節(jié) 采掘工作面及硐室所需風(fēng)量計算1回采工作面所需風(fēng)量(1)回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求：回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)獨立通風(fēng)；風(fēng)流穩(wěn)定，在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，回采工作面

27、分支應(yīng)盡量避免處在角聯(lián)結(jié)或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)結(jié)上；當(dāng)無法避免時，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施；漏風(fēng)小，應(yīng)盡量減小回采工作面的內(nèi)部及外部漏風(fēng)，特別應(yīng)避免從外部向回采工作面的漏風(fēng)；、回采工作面的調(diào)風(fēng)設(shè)施可靠；保證風(fēng)流暢通。采煤工作面的風(fēng)量應(yīng)該按下列因素分別計算，取其最大值。 1)按瓦斯涌出量計算 Qwi= 100 Qgwikgwi （5-1）式中 Qwi 第i個采煤工作面需要的風(fēng)量，m3/min；Qgwi 第i個采煤工作面瓦斯絕對涌出量，m3/min；kgwi 第i個采煤工作面因瓦斯涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，它是該工作面瓦斯絕對涌出量的最大值與平均值之比。生產(chǎn)礦井可根據(jù)各個工作面正常生產(chǎn)條件時，至少進(jìn)行5晝

28、夜的觀測，得出5個比值，取其最大值。通常采煤工作面取kgwi=1.21.6；炮采工作面取kgwi=1.42.0；水采工作面取kgwi=2.03.0。由公式（5-1） Qwi=100 Qgwikgwi =10020.561.2=2467.2 m3/min；2)按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計算采煤工作面應(yīng)有良好的氣候條，其氣溫與風(fēng)速應(yīng)符合表5-2-1的要求。5-2-1采煤工作面空氣溫度與風(fēng)速對應(yīng)表采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫/C采煤工作面風(fēng)速/ms-115 0.30.5 15180.50.818200.81.020231.01.523261.51.8采煤工作面的需風(fēng)量按下式計算： Qwi= 60 VwiSwikwi

29、 （5-2）式中 Vwi 第i個采煤工作面的風(fēng)速，按其進(jìn)風(fēng)流溫度從表中選取，m/s；Swi 第i個采煤工作面有效通風(fēng)斷面，取最大和最小控頂時的有效斷面的平均值，m2 ；kwi 第i個采煤工作面的長度系數(shù)，可按表5-2-2選取。表5-2-2 采煤工作面長度風(fēng)量系數(shù)表 采煤工作面長度/ m 工作面長度風(fēng)量系數(shù)kwi 1801.301.40由公式（5-3）得 Qwi= 60 VwiSwikwi =601.011.21.2=873.6m3/min；3)按工作面人員數(shù)量計算 Qwi=4n wi （5-4）式中 4 每人每分鐘應(yīng)供給的最低風(fēng)量，m3/min； n wi 第i個采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，

30、個；由公式（7-4）得 Qwi=4n wi =444=176m3/min根據(jù)的有關(guān)規(guī)定，工作面需風(fēng)量應(yīng)從多個因素計算中取最大值，則工作面需風(fēng)量確定2467.2m3/min。2掘進(jìn)工作面需風(fēng)量的計算煤巷、半煤巖和巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計算，取其最大值。 Qhi= 100 Qghikghi 式中 Qhi 第i個掘進(jìn)工作面需要的風(fēng)量，m3/min；Qghi 第i個掘進(jìn)工作面瓦斯絕對涌出量，m3/min；kghi 第i個掘進(jìn)工作面的瓦斯涌出不均勻和備用風(fēng)量系數(shù)，一般可取1.52.0。由公式（5-5）得 Qhi = 100 Qghikghi= 1002.42.0=480 m3/min Q

31、hi=QhfiKhfi 式中 Qhfi 第i個掘進(jìn)工作面同時運轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機額定風(fēng)量的和。各種通風(fēng)機的額定風(fēng)量可以按表5-3選取。Khfi 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1.21.3。進(jìn)風(fēng)巷道中無瓦斯涌出時取1.2，有瓦斯涌出時取1.3。表5-3 各種局部通風(fēng)機的額定風(fēng)量 風(fēng)機型號 額定風(fēng)量/ m3min-1 JBT-51(5.5KW) 150JBT-52(11KW) 200JBT-61(14KW) 250JBT-62(28KW) 300由公式（5-7）得 Qhi=QhfiKhfi=6001.3=780m3/min 4)按工作面人員數(shù)量計算Qhi=4n hi=420=80m3/

32、min；式中 n wf第i個掘進(jìn)工作面同時工作的最多人數(shù)，個。3獨立硐室實際需風(fēng)量計算井下爆破材料庫取80m3/min。裝設(shè)瓦斯檢測報警自動斷電儀，加強瓦斯監(jiān)控保證安全生產(chǎn)，充電硐室取40m3/min，機電硐室取80m3/min；則 Q8040+80200m3/min4其它巷道實際需風(fēng)量計算各類其他用風(fēng)巷道的需風(fēng)量，應(yīng)根據(jù)瓦斯涌出量和風(fēng)速分別進(jìn)行計算，采用其最大值。1)按瓦斯涌出量計算：Qoi=133Qgoikgoi=1331.51.25=250 m3/min；2)按最低風(fēng)速驗算： Qoi600.15Soi Qoi600.1510=90 m3/min；取Qoi=250 m3/min；第三節(jié) 采

33、區(qū)總供風(fēng)量采區(qū)的總進(jìn)風(fēng)量應(yīng)按采煤、掘進(jìn)、硐室和其他地點實際需要的風(fēng)量總和計算。Q（QaQbQcQd）K= (2467.2+780+200+250) 1.2= 4436.64m3/min式中 Q 采區(qū)總供風(fēng)量，m3/min； Qa 采煤工作面實際需風(fēng)量之和，m3/min；Qb 掘進(jìn)工作面實際需風(fēng)量之和，m3/min；Qc 硐室實際需要風(fēng)量和，m3/min；Qd 采區(qū)除了采煤，掘進(jìn)和硐室需要風(fēng)量之外其它井巷的需要風(fēng)量之和，m3/min；K 礦井通風(fēng)系數(shù)，可取1.151.25。第四節(jié) 風(fēng)量分配1風(fēng)量分配原則分配到各用風(fēng)地點（包括回采面、掘進(jìn)面、硐室等）的風(fēng)量，應(yīng)不小于各用風(fēng)地點設(shè)計計算的風(fēng)量；為維護(hù)

34、巷道，防止坑木腐爛、金屬腐蝕、以及行人安全等，所有巷道都應(yīng)分配一定的風(fēng)量；風(fēng)量分配后，應(yīng)保證井下各處瓦斯?jié)舛?、有害氣體濃度、風(fēng)速等滿足煤礦安全規(guī)程的各項要求。2風(fēng)量分配方法當(dāng)采區(qū)總風(fēng)量確定后，首先按照采區(qū)布置圖給回采工作面、掘進(jìn)工作、硐室等分配風(fēng)量；從總風(fēng)量中減去回采工作面、掘進(jìn)工作、硐室用風(fēng)量；余下的風(fēng)量按采區(qū)總產(chǎn)量、采掘面數(shù)目、硐室數(shù)目等按照一定的比例這部分風(fēng)量分配到其它用風(fēng)地點，用于維護(hù)巷道和保證行人安全。第五節(jié) 風(fēng)速驗算1采煤工作面風(fēng)速驗算1)按最低風(fēng)速驗算各個采煤工作面的最小風(fēng)量 Qwi600.25Swi=600.2511.2=168m3/min Qwi =2467.2168 m3/

35、min； 滿足要求。 2)按最高風(fēng)速驗算各個采煤工作面的最大風(fēng)量Qwi604Swi=60411.2=2688 m3/minQwi =2467.2108 m3/min； 滿足要求。2)按最高風(fēng)速驗算，各個掘進(jìn)工作面的最大風(fēng)量 Qhi604Shi=60412=2880Qhi=7802880m3/min；滿足要求。 Shi 第i個掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2。3其它井巷風(fēng)速驗算1)其它井巷需風(fēng)量 Qoi=300 m3/min；Qoi600.1512=108 m3/min；滿足要求。2)大巷風(fēng)速驗算礦井總風(fēng)量Q（QaQbQcQd）K= (2467.2+800+200+250) 1.2= 4436.64 m3/min；V=Q/S=4436.64/15.7= 4.7m3/s；根據(jù)中要求，大巷中風(fēng)速不能超過8 m/s,則符合要求。通過驗算，各風(fēng)速均滿足要求。第七章 采區(qū)主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)1循環(huán)作業(yè)圖表(見工作面布置層面圖)2勞動組織表序 號工 種早班中班晚班合 計1班長11182采煤機司機22263輸