1、摘要：提高礦業(yè)企業(yè)的效率，增強(qiáng)競爭力的重要途徑就是對有條件的礦業(yè)企業(yè)，建立高產(chǎn)高效礦井，即提高工作面單產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)一礦一面或二面的高度集中化生產(chǎn)。高產(chǎn)高效礦井不僅大幅度提高本身的效益，而且促進(jìn)了國有重點(diǎn)煤礦采煤生產(chǎn)技術(shù)的重大變革。本礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)依照高產(chǎn)高效的理念，根據(jù)該井田范圍、地質(zhì)構(gòu)造、水文特征、煤層賦存條件及煤質(zhì)等情況進(jìn)行了初步的井田開拓設(shè)計(jì)，初步確定了井筒位置、開拓方式、大巷布置、采區(qū)劃分、采區(qū)布置、巷道選型等，為后續(xù)礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。1 礦區(qū)概況及井田地質(zhì)特征1.1 礦區(qū)概況1.1.1交通位置新興煤礦位于七臺河礦區(qū)西部，距七煤公司約十二公里，行政區(qū)劃屬黑龍江省七臺河市新興區(qū)管轄。地理

2、坐標(biāo)為北緯45°4645°47，東經(jīng)130°30130°31。井田范圍：北界74層煤層露頭，與新立礦、新建礦相鄰；南界到桃七三區(qū)44號煤層-800標(biāo)高；東界為F11號斷層，與桃山礦相連 ；西部以F14號斷層為界，與東風(fēng)礦相鄰。東西走向長約7.5公里，南北傾斜寬約6.5公里，面積約48.75平方公里。 見圖1-1-1。1.1.2地形地勢地形大部屬丘陵區(qū)。地面標(biāo)高在+170米+240 米。1.1.3河流分布井田內(nèi)七臺河發(fā)源于本區(qū)南部山區(qū)，為倭肯河支流，河寬20米左右，水深0.30米左右，平常期流量為0.5-1.5立方米/秒，洪水期流量為10-200立方米/秒

3、，屬季節(jié)性河流，該河位于本區(qū)西部，涇流方向由南向北，垂直煤系地層走向，基本切割本礦區(qū)全部煤系地層，對礦區(qū)的開發(fā)有一定的影響。1.1.4氣象本區(qū)屬寒溫帶大陸性氣候，冬季嚴(yán)寒，夏季溫?zé)幔瑓^(qū)內(nèi)由11月至翌年 4月為凍結(jié)期，凍結(jié)深度為 1.5m2m,最高氣溫在零上 2731，最低氣溫在-2934, 全年平均氣溫在零上 0.5，年降水量為370mm631mm。 1.1.5煤田開發(fā)史新興礦周邊均由落差數(shù)百米的大型斷層作為礦界，與鄰區(qū)無采動影響。礦區(qū)內(nèi)自1958年以來，先后開掘上百處小井，現(xiàn)生產(chǎn)的小井有 86個(gè)，其中，局外的 58個(gè)，局內(nèi)的28個(gè)，與大井有關(guān)系的13個(gè)。各小井均開采大井無法利用的構(gòu)造復(fù)雜塊段

4、、邊角塊段、表外量或不計(jì)量煤層。對這些小井礦里一直嚴(yán)格管理，并責(zé)成地測科具體負(fù)責(zé)，尤其對與大井安全有關(guān)的小井由礦地測科測繪，監(jiān)督其開采情況，杜絕了由于小井開采影響大井安全的事故發(fā)生。1.1.6礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況、工業(yè)、農(nóng)業(yè)等情況礦區(qū)內(nèi)以農(nóng)業(yè)為主要經(jīng)濟(jì)形式，主要農(nóng)作物以大豆、玉米為主。除煤礦以外，礦區(qū)內(nèi)尚有機(jī)修廠、木材廠、磚瓦廠、糧食加工廠等為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的工廠。1.1.7水源及電源礦井及選煤廠日用水量為3500m3/d,其中生活飲用水40m3/d，生活（非飲用水）、生產(chǎn)日用水量2987m3/d；七臺河市屬于缺水城市，本礦區(qū)生活用水主要來自七臺河統(tǒng)一水源地桃山水庫，生產(chǎn)用水主要來自礦井井下涌出水。根據(jù)

5、新興礦區(qū)總體設(shè)計(jì)和新興礦區(qū)輸電線路初設(shè)，新興礦礦井變電所為區(qū)域性63kv變電所，電源取自佳木斯220kv變電所和礦業(yè)集團(tuán)新興區(qū)配電所，工程已投入使用。本礦井兩回電源均可由礦變電所供給，供電電源可靠。1.1.8當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀及存在問題（1）編制本報(bào)告編制所依據(jù)的地質(zhì)報(bào)告為原七臺河礦務(wù)局勘探隊(duì)詳查地質(zhì)報(bào)告，該報(bào)告初步查明了區(qū)內(nèi)的煤層層數(shù)、層位、結(jié)構(gòu)及煤層的可采范圍，查明了勘探區(qū)內(nèi)的主要構(gòu)造形態(tài)，初步查明了勘探區(qū)內(nèi)的巖漿侵入的情況，滿足編制礦井可行性研究報(bào)告的要求，建議建設(shè)單位及有關(guān)部門加快本區(qū)的精查勘探工作，以利于礦井的建設(shè)和開發(fā)。（2）新興礦位于七臺河市新興區(qū)，井田范圍內(nèi)雖無較大的水體，但井田

6、整體所處地勢較低，當(dāng)雨勢較大時(shí)，容易引發(fā)地表工藝廣場收害。建議將工藝廣場周圍設(shè)立保護(hù)設(shè)施及強(qiáng)力排水設(shè)施，用以應(yīng)對突發(fā)性事件（3）關(guān)于礦井瓦斯等級、煤塵爆炸性及煤的自燃情況，地質(zhì)報(bào)告提供的數(shù)據(jù)不夠詳細(xì)的數(shù)據(jù)。建議建設(shè)單位及地質(zhì)勘探部門在下一階段設(shè)計(jì)前提供詳細(xì)資料。（4）本設(shè)計(jì)對礦井機(jī)修、坑木加工等設(shè)施均已簡化，因此，按照國家計(jì)委對新興礦區(qū)總體的批復(fù)，本礦井設(shè)備的維修和坑木來源均由礦業(yè)集團(tuán)公司統(tǒng)一落實(shí)。（5）考慮新興礦區(qū)的實(shí)際情況，矸石排放方式為設(shè)臨時(shí)矸石山。但從長遠(yuǎn)考慮，建議建設(shè)單位應(yīng)盡早進(jìn)行資源的綜合利用，以減少對環(huán)境的破壞。（6）對落差小于30m的斷層控制不夠，將給生產(chǎn)和設(shè)計(jì)帶來一定困難。根

7、據(jù)國家能源投資公司能設(shè)計(jì)（1991）612號文要求，建議對首采區(qū)在建設(shè)前補(bǔ)做數(shù)字地震物探工作。1.2 井田地質(zhì)特征1.2.1地質(zhì)構(gòu)造（1）煤田和井田地質(zhì)構(gòu)造勃利煤田位于我國新華夏系第二隆起帶，雙鴨山、七臺河、雞西中生代坳陷中部，是一個(gè)弧形構(gòu)造，新興礦位于弧形構(gòu)造西翼。井田范圍內(nèi)多斷層。（2）地質(zhì)年代，地層層序本礦區(qū)煤系地層屬上侏羅統(tǒng)雞西群含煤地層，主要由城子河組上部和穆棱組下部組成。下部界限從74號煤層底板開始，上至44號煤層，地層厚度1265m，共含煤56層，總厚度 28.51m，含煤系數(shù)為2.33 %，其中可采和局部可采20層。穆棱組平行不整合于城子河組之上，以42號煤層底板含礫粗砂巖為城

8、子河組和穆棱組分界。（3）煤系地層走向、傾向及傾角新興礦位于弧形構(gòu)造西翼，區(qū)內(nèi)地層總體向南傾斜，煤層走向由N60°W漸變?yōu)镋W方向，煤層傾角由北向南逐漸變大，井田北部煤層傾角一般在7-11°，井田中部煤層傾角15-20°，井田南部煤層傾角20-30°，整個(gè)井田為一向南傾斜呈弧形展布的單斜構(gòu)造。（4）斷層和褶曲情況斷裂構(gòu)造井田內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造以斷層為主，根據(jù)多年來生產(chǎn)實(shí)踐和勘探資料及各小煤礦的揭露，現(xiàn)確定井田內(nèi)的斷層共有26條。褶皺井田范圍內(nèi)無褶皺。（5）火成巖侵入情況井田內(nèi)無火成巖侵入情況1.2.2煤層及煤質(zhì)（1）含煤層數(shù)，煤層厚度，層間距、頂?shù)装鍘r性。本礦

9、煤系地層共含可采煤層和局部可采煤層20余層，均為薄煤層，可采煤層總厚度約11米，其中參與本次報(bào)告儲量計(jì)算的主要可采煤層為48、58、63、65、67、68層，計(jì)6層，局部可采煤層為46、47、49、51、56、60、66、74層，計(jì)8層。井田內(nèi)煤層屬穩(wěn)定較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單復(fù)雜。本區(qū)內(nèi)巖性較細(xì)，主要由粉砂巖、細(xì)砂巖，粉細(xì)互層、中砂巖及煤層組成，僅有較少的粗砂巖、含礫砂巖。（2）煤層露頭及風(fēng)化帶情況 風(fēng)化帶垂深15-20米，氧化帶垂深30米。（3）煤質(zhì)特征：根據(jù)化驗(yàn)資料，按照中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)，本礦區(qū)的各煤層揮發(fā)分差距不大，膠質(zhì)層厚度也基本相近，主要以煤的粘結(jié)指數(shù)GRI為依據(jù)。GRI65的定為氣煤

10、，GRI65的定為1/3焦煤，本礦區(qū)參與儲量計(jì)算的14個(gè)煤層，除51層和65層為氣煤外，其他煤層均為1/3焦煤。煤的變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)作用為主，各煤層的工業(yè)牌號及工業(yè)指標(biāo)參見煤層標(biāo)定牌號測試結(jié)果匯總表。主要工業(yè)用途以冶金用煤為主，火電廠作動力用煤次之。1.2.3地質(zhì)勘探本井田為一全隱蔽區(qū)，呈一單斜構(gòu)造，同時(shí)發(fā)育較多斷層。煤層多，結(jié)構(gòu)簡單復(fù)雜，主要煤層厚度較穩(wěn)定。因此，按二類二型布置勘探工程，同時(shí)運(yùn)用鉆探，地震，測井相結(jié)合的綜合勘探辦法是合理的。通過地質(zhì)勘探工作，基本查明了各可采煤層的層位、厚度、結(jié)構(gòu)及其分布范圍。在地質(zhì)構(gòu)造方面，基本查明了向背斜構(gòu)造和主要斷層，對落差大于30m的斷層已查明或基本

11、查明。在水文地質(zhì)方面，基本查明了各含水層與礦井充水因素。儲量計(jì)算方法及參數(shù)選用合理。綜上所述，設(shè)計(jì)認(rèn)為該地質(zhì)報(bào)告基本達(dá)到煤炭資源地質(zhì)勘探規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，可以作為本次設(shè)計(jì)的依據(jù)。1.3 礦井安全概況1.3.1水文地質(zhì)特征（1）含水層井田內(nèi)含水層可分為：1、第四系含水層：主要分布在本區(qū)北部和西部七臺河兩側(cè)，呈條帶狀分布。七臺河沖積層寬約1500米，厚度約10米，其中含水層厚約6米，巖性主要為灰-灰綠色砂巖和碎石，分選不良，微含粘土膠結(jié)，粒徑一般為10-40毫米，大者可達(dá)100毫米，成份主要是安山巖、石英巖和砂巖，多呈棱角狀或半圓狀。48-50層間含水。巖性為粗-中粗砂巖層，厚60米左右。據(jù)鉆探抽水資料，

12、滲透系數(shù)為2.495米/日，單位涌水量為1.657公升/秒米。由于該含水層分布在丘陵區(qū)，補(bǔ)給條件較差，所以對礦床充水影響不大。66-72號煤層間含水砂巖層，主要由粗砂巖、含礫粗砂巖組成，厚度70米左右，據(jù)鉆探抽水資料，滲透系數(shù)為2.89米/日，單位涌水量為2.03公升/秒米。由于分布在七臺河河床下，補(bǔ)給條件很好，故對礦井充水影響較大，如五采區(qū)涌水量大，是全礦井涌水量的一半，可以說明本含水層對全礦井充水的影響。2、煤系裂隙含水帶（1）本煤田是屬于裂隙沖水為主的礦床。巖層富水性主要取決于巖層裂隙發(fā)育程度和補(bǔ)給條件。巖層富水性是有層的規(guī)律，同時(shí)也存在垂直分帶規(guī)律。生產(chǎn)實(shí)際中表現(xiàn)為：隨著開采面積的增大

13、，涌水量增加；隨著開采深度的增加，涌水量減小。淺部風(fēng)化裂隙帶是礦床主要充水地段。（2）預(yù)計(jì)礦井涌水量新興礦區(qū)詳查地質(zhì)報(bào)告沒有提供本井田的涌水量資料，設(shè)計(jì)以與之相鄰的新建煤礦精查地質(zhì)報(bào)告提供的正常涌水量（370m3/h）作為本礦井的設(shè)計(jì)依據(jù)。1.3.2瓦斯賦存狀況（1）瓦斯、煤塵、煤的自燃新興礦區(qū)詳查地質(zhì)報(bào)告沒有提供本井田的瓦斯、煤塵及煤的自燃等煤層開采條件的詳細(xì)資料，故設(shè)計(jì)參照相鄰的新建、新立煤礦實(shí)際開采資料，本礦井暫按高瓦斯、煤塵無爆炸危險(xiǎn)和煤層無自燃發(fā)火傾向的礦井設(shè)計(jì)。（2）地溫根據(jù)新興礦區(qū)詳查地質(zhì)報(bào)告，本區(qū)恒溫帶深度為20m，恒溫帶溫度為+5.6，地溫梯度為3º/100m，經(jīng)計(jì)

14、算-550m標(biāo)高地溫約23.2º, 屬地溫正常區(qū)。（3）煤層頂、底板煤層的頂?shù)装鍨樯皫r層，多數(shù)煤層頂板好，部分煤層有偽頂，一般偽頂為粉砂巖和炭質(zhì)頁巖，直接頂為粉細(xì)砂巖，局部有中砂巖薄層，老頂一般為中粗砂巖。2 礦井儲量與生產(chǎn)能力2.1 井田境界及儲量2.1.1井田境界在“新興礦區(qū)總體設(shè)計(jì)”及其批復(fù)所確定井田境界的基礎(chǔ)上，結(jié)合局勘探隊(duì)精查地質(zhì)報(bào)告和其初步設(shè)計(jì)確定的井田境界，設(shè)計(jì)對本礦井的井田境界進(jìn)行了重新核定，調(diào)整后的井田境界為：北界74層煤層露頭，與新立礦、新建礦相鄰；南界到桃七三區(qū)44號煤層-800標(biāo)高；東界為F11號斷層，與桃山礦相連 ；西部以F14號斷層為界，與東風(fēng)礦相鄰。東西

15、走向長約7.5 km，南北傾斜寬約6.5 km，面積約48.75 km²。 2.1.2井田地質(zhì)儲量及工業(yè)儲量根據(jù)新興礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的批復(fù)，本礦井的地質(zhì)儲量為110.68Mt。（一）儲量分析根據(jù)«煤炭工業(yè)技術(shù)政策»，從開采的經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，結(jié)合本井田具體地質(zhì)、技術(shù)及經(jīng)濟(jì)條件，對全井田儲量分析如下：1、工業(yè)儲量如前所述，本礦井地質(zhì)儲量為110.68Mt,扣除遠(yuǎn)景儲量29.61Mt，礦井工業(yè)儲量為81.07Mt。2、非經(jīng)濟(jì)可采儲量對部分煤層雖然達(dá)到可采厚度，但由于地質(zhì)及開采技術(shù)條件等因素的影響，開采費(fèi)用高，經(jīng)濟(jì)效益差或無經(jīng)濟(jì)效益的儲量，結(jié)合本井田具體情況，列為非經(jīng)濟(jì)可采儲量

16、，主要包括下列情況：（1）構(gòu)造復(fù)雜，斷層發(fā)育，斷層間塊段尺寸較小而難以采出的儲量。（2）雖能布置工作面回采，但由于塊段孤立，儲量小，開采的工程量大，經(jīng)濟(jì)效益不好的塊段。經(jīng)計(jì)算全井田非經(jīng)濟(jì)可采儲量為3.14Mt。3、各類煤柱（1）斷層煤柱根據(jù)斷層落差暫定為：落差50m的，斷層一側(cè)留30m煤柱，落差50m的，斷層一側(cè)留50m煤柱。全井田斷層煤柱量為6.17Mt。（2）工業(yè)場地煤柱根據(jù)“三下”開采規(guī)程及七臺河礦務(wù)局的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，其巖石移動角選用的參數(shù)為：=45º、=70º、=70º-0.3（為煤層傾角）。經(jīng)計(jì)算，工業(yè)場地煤柱量為0.94Mt，采區(qū)上山煤柱量為0.36Mt,

17、合計(jì)為1.30Mt。工業(yè)場地、井田境界、斷層、開采損失以及其他損失量合計(jì)為10.61(二)可采儲量井田的可采儲量為：Z=(Zc-P)×C （2-1）式中：Z可采儲量，Mt；Zc工業(yè)儲量，Mt ；P永久煤柱損失，Mt；C采區(qū)回采率，厚煤層不低于0.75；中厚煤層不低于0.8；薄煤層不低于0.85；地方小煤礦不低于0.7。計(jì)算得：Z=（81.07-10.61）×0.80=56.37 Mt2.2 礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 2.2.1礦井工作制度根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：1、礦井年工作日按330d計(jì)算；2、礦井每晝夜三班工作，其中兩班進(jìn)行采、掘工作，一班進(jìn)行檢修；3、每日凈提升時(shí)間16h。2

18、.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 1設(shè)計(jì)礦井的年生產(chǎn)能力和日生產(chǎn)能力 本礦井已查明的工業(yè)儲量為81.07Mt，由此計(jì)算確定本井田的可采儲量為56.37Mt。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告的資料描述，煤層儲量豐富，地質(zhì)構(gòu)造比較簡單，煤層生產(chǎn)能力大以及煤層賦存深等因素，并初步確定兩個(gè)方案，即礦井生產(chǎn)能力為0.9Mt/a，1.2Mt/a兩個(gè)方案，分析論證如下：按照公式P=Z/AK （2-2）式中：P-為礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；Z-井田的可采儲量， Mt；A- 為礦井生產(chǎn)能力，Mt/a； K-為礦井儲量備用系數(shù)，一般取1.4；計(jì)算得： P1=56.37/0.9×1.4=44.7a； P2=56.37/1.2&

19、#215;1.4=33.6a 經(jīng)與規(guī)程和采礦設(shè)計(jì)手冊相核對，確定44.7a為比較合理的服務(wù)年限，即本礦井的生產(chǎn)能力為0.9Mt/a。每年按330d機(jī)算，則日生產(chǎn)能力為：0.9 Mt/330d=27273t/d2設(shè)計(jì)礦井的服務(wù)年限，各水平的服務(wù)年限。P=Z/AK （2-2）式中：P-為礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限，a；Z-井田的可采儲量， Mt；A- 為礦井生產(chǎn)能力，Mt/a； K-為礦井儲量備用系數(shù)，一般取1.4；計(jì)算得： P1=56.37/0.9×1.4=45a；根據(jù)設(shè)計(jì)，新興煤礦的設(shè)計(jì)服務(wù)年限為45年3 井田開拓及采區(qū)通風(fēng)3.1 井田開拓方案3.1.1開拓方式本井田的特點(diǎn)是：1、第三系地層與

20、第四系沖積層較厚，總厚度達(dá)250300m，且四系地層含水豐富。為此，井筒需采用特殊方法進(jìn)行施工。2、井田內(nèi)共有9層可采及局部可采層，煤層層數(shù)較多，層間距大。3、井田范圍內(nèi)地勢平坦，多以農(nóng)田為主，并散落著一些村莊，對礦井的開拓有一定的影響。4、煤層埋藏較深，深度達(dá)3001300m，井田面積大。5、井田沿走向劃分采區(qū)的塊段較少。根據(jù)上述特點(diǎn)，設(shè)計(jì)確定本礦井采用立井、單水平、集中石門分組大巷的開拓方式。3.1.2井口與工業(yè)場地位置選擇1、根據(jù)礦井地形地貌、三四系地層厚度、資源賦存條件等特點(diǎn)，結(jié)合首采區(qū)位置，并按著«煤炭設(shè)計(jì)改革的若干規(guī)定»的要求，選擇井口及工業(yè)場地位置。2、按礦井

21、井口及工業(yè)場地位置確定的原則，初期采區(qū)應(yīng)布置在地質(zhì)構(gòu)造簡單、開采條件好、儲量豐富、井巷工程量少、投資效益好的塊段。從本礦井的地質(zhì)構(gòu)造及煤層賦存條件看，井田內(nèi)后部層組中部F12F28之間的二采區(qū)煤層賦存條件好，走向可達(dá)3.54km,可實(shí)現(xiàn)雙翼開采，采區(qū)儲量大，其可采儲量占全礦可采儲量的15%，且本井田的高級儲量大部位于該采區(qū)內(nèi)，采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造相對簡單，適于綜合機(jī)械化開采。但其缺點(diǎn)是該采區(qū)上部是“二九一”農(nóng)場的十一連，初期需搬遷該村莊，但經(jīng)過綜合比選，確定二采區(qū)作為本井的首采區(qū)。3、井口及工業(yè)場地位置應(yīng)盡可能選在儲量中心，以達(dá)到縮短運(yùn)輸距離，減少運(yùn)營費(fèi)，提高經(jīng)濟(jì)效益之目的。井口及工業(yè)場地位置布置于

22、2627勘探線間的30層煤層露頭處，設(shè)主、副、風(fēng)三條立井，在-300m處設(shè)輔助水平，開采水平標(biāo)高為-550m，首采區(qū)采用集中上山布置。二方案：井口及工業(yè)場地位置設(shè)在井田中部26勘探線80-307孔以南約200m處，設(shè)主、副井，開采水平設(shè)在-550m標(biāo)高，風(fēng)井及首采區(qū)位置同一方案。三方案：井口及工業(yè)場地位置設(shè)在26、27勘探線間80-310孔以西300m處，即礦區(qū)總體設(shè)計(jì)推薦的位置，設(shè)主、副井，開采水平設(shè)在-550m標(biāo)高，風(fēng)井及首采區(qū)位置同一方案。經(jīng)分析比較認(rèn)為：三方案具有井巷工程量大，建井工期長，工業(yè)場地壓煤量大，鐵路專用線受采動影響，三、四系地層厚（約280m）等缺點(diǎn)，故設(shè)計(jì)不預(yù)推薦。設(shè)計(jì)對

23、井口位置一、二方案進(jìn)行了詳細(xì)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，詳見表2-3-1。經(jīng)綜合比較，設(shè)計(jì)認(rèn)為：一方案具有初期投資省，井巷工程量少，工業(yè)場地壓煤量少，鐵路專用線不壓煤、不受采動影響，建設(shè)工期短等主要優(yōu)點(diǎn)，故本設(shè)計(jì)選用一方案。3.1.3井筒數(shù)目位置根據(jù)本礦井井上地貌和井下煤層賦存條件，確定本礦井采用立井開拓方式。根據(jù)本礦井的特點(diǎn)，結(jié)合本礦區(qū)內(nèi)相鄰礦井的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，對初期井筒個(gè)數(shù)提出兩個(gè)方案：一方案：工業(yè)場地內(nèi)設(shè)有主、副、風(fēng)三個(gè)立井，分別擔(dān)負(fù)全礦井的煤炭提升、輔助運(yùn)輸及專用回風(fēng)井。二方案：工業(yè)場地內(nèi)設(shè)有主、副二個(gè)立井，主井擔(dān)負(fù)礦井提升并兼作礦井的回風(fēng)井（箕斗井回風(fēng)），副井提升材料、運(yùn)送人員兼作礦井的進(jìn)風(fēng)井。

24、設(shè)計(jì)對以上兩個(gè)方案進(jìn)行了技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，單從經(jīng)濟(jì)的角度分析，由于二方案少建一條井筒，能減少初期投資約2362.1 萬元。但是該方案中采用的是箕斗井回風(fēng)，該方式從國內(nèi)使用的情況看，特別是經(jīng)過近幾年東榮二、三礦的實(shí)際運(yùn)行，箕斗井回風(fēng)存在著漏風(fēng)率高，運(yùn)營費(fèi)用大，對井筒裝備及提升設(shè)施腐蝕大，影響礦井正常生產(chǎn)等缺點(diǎn)，故本設(shè)計(jì)推薦井筒個(gè)數(shù)采用一方案，即工業(yè)場地內(nèi)設(shè)主、副、風(fēng)三個(gè)立井。3.1.4水平數(shù)目及標(biāo)高本礦井煤層開采的上限標(biāo)高為-250-300m，下限標(biāo)高為-1000m，礦井地質(zhì)儲量為226.70Mt。實(shí)際上-900-1000m間的地質(zhì)量僅為2.76Mt，占總地質(zhì)量的1.3% ，-800-1000m的地

25、質(zhì)量為23Mt，占總地質(zhì)量的10%。因此，90%以上的儲量均分布于-800m以上，-800m以下儲量僅存在于局部塊段。另外，根據(jù)地質(zhì)報(bào)告第四系地層富含水，煤系風(fēng)化裂隙含水也較豐富，雖然煤系風(fēng)化裂隙帶與上部圍巖水力聯(lián)系較弱，但因開采冒落產(chǎn)生的裂隙很可能波及上部巖層而產(chǎn)生水力聯(lián)系，造成開采困難。因此，本設(shè)計(jì)首采區(qū)開采上限確定為-300m，而主要回風(fēng)大巷仍布置于-260m標(biāo)高。經(jīng)上述分析，礦井開采上下限標(biāo)高總體為-300-800m，即階段總垂高為500m。因此，設(shè)計(jì)確定全礦井以一個(gè)水平上、下山開采，-800-1000m的少量煤可以考慮局部設(shè)輔助水平進(jìn)行開采。根據(jù)«規(guī)范»對開采階段

26、垂高的規(guī)定，設(shè)計(jì)就標(biāo)高分別設(shè)在-500m、-550m、-600m進(jìn)行了分析比較，如下表2-3-2。表2-3-2 水平標(biāo)高比較表Tablet. 2-3-2 the tablet of the 序號標(biāo)高（m）上山地質(zhì)量占總地質(zhì)量（）階段垂高（m）上下山斜長（m）服務(wù)年限（a）上山下山上山下山上山下山1-5005420030061092042.230.42-5506125025077077047.724.93-6006730020092061052.420.2由上表可知，標(biāo)高定于-500m時(shí)，其上山儲量占比例較少，上山斜長較小，而下山長度較大，顯然不合理。此外，由斷層切割所組成的上山采區(qū)的煤層下限標(biāo)

27、高均在-550m以上。綜上所述，設(shè)計(jì)確定開采水平標(biāo)高為-550m。開采上限標(biāo)高則根據(jù)不同采區(qū)塊段的煤層風(fēng)氧化裂隙帶的深度不同而有所變化，其范圍為-250-300m。3.1.5大巷布置（一）大巷布置方式本井田共有可采煤層9層，其中經(jīng)濟(jì)可采煤層為7層，根據(jù)煤層在縱向剖面上的分布規(guī)律及組合特征，將其分成上、下兩個(gè)煤層群，上部煤層群有14、16、18、20、20-1等五個(gè)經(jīng)濟(jì)可采層，各層法線間距為540m，其平均法線總距離為7090m；下部煤層群共有經(jīng)濟(jì)可采層兩層，即29-1、30層，兩層平均法線層間距為80m。兩個(gè)煤層群之間的法線間距為220240m.據(jù)此，設(shè)計(jì)確定本礦井水平大巷的布置方式采用分組大

28、巷的布置方式。（二）大巷位置根據(jù)煤層分組情況及首采區(qū)位置，并綜合考慮通風(fēng)、運(yùn)輸?shù)纫蛩兀O(shè)計(jì)確定下部煤層群大巷位置基本沿30層-550m標(biāo)高走向布置，上部煤層群大巷則沿20-1層-550m標(biāo)高走向布置，兩組大巷間以集中石門聯(lián)系。表5-2 主要大巷規(guī)格及功能Tablet.5-2 the type and function of the major tunnels巷道名稱規(guī)格位置用途軌道大巷斷面積16.0m2圓形、錨噴、錨索支護(hù)傾向中部-545m水平運(yùn)料、矸、設(shè)備，行人，通風(fēng)膠帶大巷斷面積14.5m2圓形、錨噴、錨索支護(hù)傾向中部-545m水平運(yùn)煤、行人、通風(fēng)回風(fēng)大巷斷面積14.2m2圓形、錨噴、錨索

29、支護(hù)傾向中部-535m水平回風(fēng)用采區(qū)內(nèi)主要巷道有集中運(yùn)輸巷、集中回風(fēng)巷、采區(qū)石門、運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽等，規(guī)格型號如表5-3。表 5-3 采區(qū)巷道規(guī)格Tablet.5-3 the type of the belt areas巷道名稱支護(hù)方式斷面形式斷面積/m2周長/m2集中運(yùn)輸巷錨噴、錨索圓形12.613.1集中回風(fēng)巷錨噴、錨索圓形12.613.1采區(qū)石門錨噴、錨索圓形12.613.1運(yùn)輸順槽金屬支架圓形13.613.7回風(fēng)順槽金屬支架圓形12.613.13.1.6通風(fēng)方式及通風(fēng)系統(tǒng)1 中央并列式的適用條件煤層傾角大、埋藏深、但走向長度不大（井田走向長度小于4km），而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重的

30、礦井，采用中央并列式是較合理的。2 中央分列式（邊界式）的適用條件煤層傾角較小、埋藏較淺、但走向長度不大，而且瓦斯突出、煤層自燃比較嚴(yán)重的礦井，采用中央分列式較合理。它與中央并列式相比，安全性好，通風(fēng)阻力較小，內(nèi)部漏風(fēng)小，這對于瓦斯、自然發(fā)火的管理工作較有利，且工業(yè)廣場不受主要通風(fēng)機(jī)噪音的影響。3 兩翼對角式的適用條件煤層走向長度超過4km，井型較大，煤層上部距地面較淺，瓦斯和煤層自然發(fā)火嚴(yán)重的礦井，采用兩翼對角式比較適宜。4 分區(qū)對角式的適用條件煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大無法開掘淺部的總會風(fēng)道，在此條件下開采第一水平時(shí)，只能用這種小風(fēng)井分區(qū)通風(fēng)的布置方式。5 混合式的適用條件井型大、

31、走向長，為了縮短基建的時(shí)間，在初期采用中央式通風(fēng)系統(tǒng)，隨著生產(chǎn)的發(fā)展，當(dāng)開采到兩翼邊界附近時(shí)，再建立對角式通風(fēng)系統(tǒng)。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，并參照相鄰礦井實(shí)際資料，本礦井確定為低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)及煤層自燃發(fā)火傾向。同時(shí)結(jié)合礦井開拓布置及首采區(qū)位置，設(shè)計(jì)初期采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，后期采用中央分列與中央并列混合式通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)方式為抽出式。礦井初期于工業(yè)場地內(nèi)設(shè)一專用立風(fēng)井，即一號風(fēng)井。后期于31勘探線80-324孔以東200m處另開二號立風(fēng)井，以保證礦井后期通風(fēng)及發(fā)生災(zāi)害時(shí)人員安全撤出，符合«煤礦安全規(guī)程»的要求。3.1.7采區(qū)劃分及開采順序根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造及儲量分布范圍，將井田

32、共劃分為上下山九個(gè)采區(qū)，各采區(qū)儲量及服務(wù)年限見表2-3-3。表2-3-3 采區(qū)儲量及服務(wù)年限Tablet.2-3-3 the dimensions of the belt areas and work faces采區(qū)名稱采區(qū)儲量/萬t采區(qū)生產(chǎn)能力/萬t采區(qū)服務(wù)年限二采區(qū)上1929.212011.1三采區(qū)976.691205.6一采區(qū)1229.281207.1四采區(qū)上1991.7612011.4六采區(qū)上993.931205.7二采區(qū)下1867.1812010.7五采區(qū)1676.791209.6四采區(qū)下1531.636017.6六采區(qū)下434.12605.0有余本井田內(nèi)下部煤層群與上部煤層群的距離

33、較遠(yuǎn)（法線間距為220240m），不存在壓茬關(guān)系，同時(shí)，下部煤層群所含煤層厚而穩(wěn)定，構(gòu)造簡單，儲量約占總礦井儲量的50%。設(shè)計(jì)確定初期先開采下部煤層群，并根據(jù)井田開拓布置選定全礦井范圍內(nèi)地質(zhì)及開采條件均較好的二采區(qū)作為首采區(qū)。其后的采區(qū)接續(xù)原則為由近到遠(yuǎn)，區(qū)內(nèi)自上而下進(jìn)行開采。采區(qū)接續(xù)見表2-2-1。3.1.8采區(qū)內(nèi)各巷道斷面選擇1、運(yùn)輸大巷巷道斷面見圖4；2、回風(fēng)下山巷道斷面見圖5；3、運(yùn)輸上山斷面見圖6；4、軌道上山斷面見圖7；5、石門巷道斷面見圖8；6、采區(qū)平巷斷面見圖9；圖4 后期主運(yùn)輸大巷巷道斷面圖5 運(yùn)輸上山斷面圖6 軌道上山斷面圖7 回風(fēng)上山巷道斷面圖8 運(yùn)輸石門巷道斷面圖9 回

34、風(fēng)石門巷道斷面圖10 運(yùn)輸平巷斷面圖11 回風(fēng)平巷斷面3.2 采區(qū)通風(fēng)3.2.1采區(qū)概況本采區(qū)為雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)東榮四礦一采區(qū)。本采區(qū)煤層上邊界為-300水平，下邊界為-550水平，左邊界為F26斷層，右邊界為F28斷層。采區(qū)共有煤層數(shù)兩層，分別為29-1#、30#、。各煤層間距、傾角、厚度、頂?shù)装宓忍卣饕娨徊蓞^(qū)煤層特征表如表1。本采區(qū)瓦斯等級為低瓦斯，采區(qū)相對瓦斯涌出量為2.5mt。有自燃發(fā)火危險(xiǎn)，發(fā)火期為5-8個(gè)月。本采區(qū)采用上山開拓，開拓水平在-550m，回風(fēng)水平在-300m，布置采用三條下山，一條軌道上山負(fù)擔(dān)采區(qū)進(jìn)風(fēng)，一條皮帶運(yùn)輸機(jī)上山負(fù)擔(dān)采區(qū)煤炭運(yùn)輸，一條回風(fēng)上山負(fù)擔(dān)采區(qū)回風(fēng)。本采區(qū)布

35、置兩個(gè)采煤工作面，分別位于29-1#層右一回采工作面，29-1#層右一備用面。兩個(gè)采煤工作面均采用綜合機(jī)械化采煤法，采用液壓支架支護(hù)。工作面最大拉頂距為4.4m，最小拉頂距為3.6m。頂板管理方式為全部垮落法管理頂板。本采區(qū)還布置了四個(gè)掘進(jìn)工作面，分別位于29-1#層右零片順槽，29-1#層左零片順槽， 30#層右零片順槽，30#層左零片順槽。一采區(qū)煤層特征表 表1序號煤層名稱煤層厚度（m）煤層間距（m）傾角（º）頂板巖性底板巖性129-1#2.0612020砂巖砂巖230#2.6819砂巖砂巖3.2.2采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)原則及要求采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的基本組成部分。它主要取決于采區(qū)

36、巷道和采煤方法，同時(shí)要滿足通風(fēng)的特殊要求。如高瓦斯或地溫很高，有時(shí)是決定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的主要條件，在確定采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)滿足的條件如下：（1）在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，保證風(fēng)流流動的穩(wěn)定性，盡可能避免對角風(fēng)路，盡量減少采區(qū)漏風(fēng)量，并有利于采區(qū)瓦斯的合理排放及采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮風(fēng)流在其流動路線上被加熱與污染的程度最小。（2）回采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采取獨(dú)立通風(fēng)。（3）煤層傾角大于的回采工作面都應(yīng)采取上行通風(fēng)，如采用下行通風(fēng)時(shí)，必須報(bào)礦總工程師批準(zhǔn)，并遵守下列規(guī)定：回采工作面的風(fēng)速不得低于1m/s；機(jī)電設(shè)備設(shè)在風(fēng)道時(shí)，回采工作面回風(fēng)道風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔坏贸^1%，并應(yīng)裝瓦斯自動檢測報(bào)警斷電器；應(yīng)有能夠控

37、制逆轉(zhuǎn)風(fēng)流、防止火災(zāi)氣體涌入風(fēng)流的安全措施。在有煤和瓦斯突出的危險(xiǎn)的、傾角大于的煤層中，嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)；開采有煤塵爆炸危險(xiǎn)的礦井，在井下的兩翼、相鄰的采區(qū)和相鄰的煤層，都必須用水棚隔開，在所有運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道中，必須散布巖粉或沖洗巷道。（4）必須保證通風(fēng)設(shè)施規(guī)格質(zhì)量要求。（5）要保證風(fēng)量按需分配，盡量使用通風(fēng)阻力小而且風(fēng)流暢通。（6）機(jī)電硐室必須在進(jìn)風(fēng)流中。（7）采空區(qū)必須及時(shí)封閉。（8）要設(shè)置管線、避災(zāi)路線、避災(zāi)硐室和局部反風(fēng)系統(tǒng)。3.2.3礦井達(dá)到設(shè)計(jì)能力時(shí)的采區(qū)數(shù)目及位置礦井初期移交采區(qū)為二采上山采區(qū)，其走向長約4km，傾斜寬約0.8km，開采的29-1和30煤層的平均采高分別為2.

38、06m、2.68m。經(jīng)計(jì)算，本采區(qū)工業(yè)儲量28.44Mt,其中高級儲量約占46.5%，可采儲量19.29Mt,服務(wù)年限11.1a。根據(jù)現(xiàn)有的地質(zhì)資料，本采區(qū)煤層賦存較穩(wěn)定，構(gòu)造較簡單，傾角平均19º，開采條件較優(yōu)越，設(shè)計(jì)結(jié)合雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，配備一套綜采機(jī)組。3.2.4采區(qū)走向長度，區(qū)段傾斜長與數(shù)目本設(shè)計(jì)采區(qū)為一采區(qū)，其走向長約4km，傾斜寬約0.8km，工作面的長度為200m，年推進(jìn)度2200m。根據(jù)采區(qū)走向長度和綜采面走向長約為150m-200m，二采區(qū)劃分為4個(gè)區(qū)段，工作面長度為200m，采區(qū)采用無煤柱開采方式，提高了回采率。3.2.5采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)選擇結(jié)合本礦的

39、地質(zhì)條件、煤層賦存情況及礦井生產(chǎn)能力等具體因素，本采區(qū)根據(jù)技術(shù)條件做如下布置，一條回風(fēng)上山，一條軌道上山，一條輸送機(jī)上山。采區(qū)通風(fēng)方式主要有三種：輸送機(jī)下山進(jìn)風(fēng)，軌道下山回風(fēng);軌道下山進(jìn)風(fēng)，輸送機(jī)下山回風(fēng);軌道下山、運(yùn)輸機(jī)下山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)。通過對采區(qū)通風(fēng)方式的比較，見表2。采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)比較 表2通風(fēng)系統(tǒng)下山數(shù)目適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng)2 條1.輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，其風(fēng)流與運(yùn)煤路線相同而方向相反，所以風(fēng)門較少.比較容易控制風(fēng)流；2.由于風(fēng)流與運(yùn)煤方向相反，風(fēng)流與煤的相對速度增2條加，造成大量的煤塵飛揚(yáng);同時(shí)，煤在運(yùn)輸過程中不斷涌出瓦斯.使進(jìn)風(fēng)中是煤塵和瓦斯?jié)舛仍黾樱?.

40、輸送機(jī)上山電器設(shè)備散熱，使進(jìn)風(fēng)溫度增高；4.軌道上山下部車場需安設(shè)進(jìn)風(fēng)門，不易管理。軌道上山進(jìn)風(fēng)，輸送機(jī)上山回風(fēng)2 條1.軌道上山下部車場可不設(shè)進(jìn)風(fēng)門、車輛通過方便；2.上山絞車房便于得到新鮮風(fēng)流；3.進(jìn)風(fēng)風(fēng)流不受上山運(yùn)煤和瓦斯污染，含煤塵較少；4.當(dāng)采用煤層雙巷布置時(shí)，作為回風(fēng)、運(yùn)料用的各區(qū)段中部車場、上山下部車場內(nèi)均須設(shè)置風(fēng)門，不易管理，漏風(fēng)大。軌道上山、輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)3 條采區(qū)生產(chǎn)能力大，所需風(fēng)量多，瓦斯涌出量大，上、下階段同時(shí)生產(chǎn)。是目前大中型礦井普遍采用的通風(fēng)系統(tǒng)；避免了上述兩種系統(tǒng)的缺點(diǎn)，同時(shí)具備兩者的優(yōu)點(diǎn)，但需增加一條上山，工程量較大。3.2.6回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)（

41、1）回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求：1、回采工作面與掘進(jìn)工作面都應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)；2、風(fēng)流穩(wěn)定。回采工作面分支應(yīng)盡量避免處在角聯(lián)分支或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)分支上；3、當(dāng)無法避免時(shí)，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施。4、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)。5、回采工作面的調(diào)風(fēng)設(shè)施可靠。6、保證風(fēng)流暢通。（2）回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng)選擇按回采工作面的回風(fēng)方向選擇，對上、下行通風(fēng)優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較(見表3)。回采工作面上、下行通風(fēng)適用條件及優(yōu)缺點(diǎn) 表3通風(fēng)系統(tǒng)適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)上行通風(fēng)在煤層傾角大于回采工作面，都應(yīng)采用上行通風(fēng)。優(yōu)缺點(diǎn)如下：1.瓦斯自然流動方向和風(fēng)流方向一致，有利于較快

42、的降低工作面的瓦斯?jié)舛龋?.風(fēng)流方向與運(yùn)煤方向相反，引起煤塵飛揚(yáng)，增加了回采工作面進(jìn)風(fēng)流中煤塵的濃度；同時(shí)，煤炭在運(yùn)輸中放出的瓦斯又隨風(fēng)流帶到回采工作面，增加了工作面的瓦斯?jié)舛龋?.運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的熱量隨風(fēng)流散發(fā)到回采工作面，使工作面氣溫升高。下行通風(fēng)在沒有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險(xiǎn)的、傾角小于12º的煤層中，可考慮采用下行通風(fēng)；工作面下行通風(fēng)，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈囟韧猓€可以減少煤塵含量，降低水砂充填工作面的空氣溫度，有利于提高工作面的產(chǎn)量，但運(yùn)輸設(shè)備處于回風(fēng)流中，不太安全。根據(jù)本采區(qū)的實(shí)際情況，本采區(qū)煤層傾角均大于12°，因此采用上行通風(fēng)。3.2

43、.7煤層開采順序及回采工作面數(shù)目本采區(qū)采用下行開采的順序，即先開采上層29-1#煤層，開采完29-1#層一區(qū)段后開采30#煤層一區(qū)段，以下煤層開采采用同樣方法。本采區(qū)布置一個(gè)工作面，一個(gè)備用面。回采工作面長度為200m，采高2m, 年推進(jìn)度2200m。3.3 掘進(jìn)通風(fēng)根據(jù)開拓、開采巷道布置、掘進(jìn)區(qū)域煤巖層的自然條件以及掘進(jìn)工藝，確定合理的局部通風(fēng)方法及其布置方式，選擇風(fēng)筒類型和直徑，計(jì)算風(fēng)筒出入口風(fēng)量，計(jì)算風(fēng)筒通風(fēng)阻力，選擇局部通風(fēng)機(jī)。3.3.1 局部通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則局部通風(fēng)機(jī)是礦井通風(fēng)系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，其新風(fēng)取自礦井主風(fēng)流，其污風(fēng)又排入礦井主風(fēng)流。其設(shè)計(jì)原則可以歸納如下：(1) 礦井

44、和采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)為局部通風(fēng)創(chuàng)造條件；(2) 局部通風(fēng)系統(tǒng)要安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理和技術(shù)先進(jìn)；(3) 盡量采用先進(jìn)技術(shù)先進(jìn)的低噪、高效型局部通風(fēng)機(jī)；(4) 壓入式通風(fēng)易采用柔性風(fēng)筒，抽出式通風(fēng)易采用帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒或完全剛性的風(fēng)筒。風(fēng)筒材質(zhì)應(yīng)選擇阻燃、抗靜電型；(5) 當(dāng)一臺風(fēng)機(jī)不能滿足通風(fēng)要求時(shí)可考慮選用兩臺或多臺風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。3.3.2局部通風(fēng)方法(1)掘進(jìn)通風(fēng)方法掘進(jìn)通風(fēng)方法分為利用礦井總風(fēng)壓通風(fēng)和利用局部動力設(shè)備通風(fēng)的方法。當(dāng)總風(fēng)壓不能滿足掘進(jìn)通風(fēng)的要求時(shí)，必須借助專門的動力設(shè)備對掘進(jìn)巷道進(jìn)行局部通風(fēng)，其中按動力源分為引射器和局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)。局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)是礦井廣泛采用的掘進(jìn)通風(fēng)方

45、法，是由局部通風(fēng)機(jī)和風(fēng)筒組成一體進(jìn)行通風(fēng)。按工作方式分為，壓入式通風(fēng)如圖1與抽出式通風(fēng)如圖2。 圖1 壓入式通風(fēng) 圖2 抽出式通風(fēng)壓入式通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)和啟動裝置都位于新鮮風(fēng)流中，運(yùn)轉(zhuǎn)較為安全。風(fēng)筒出口風(fēng)速和有效射程大，排煙能力強(qiáng)，工作面通風(fēng)時(shí)間短，有利于巷道排煙。抽出式有效吸程短，通風(fēng)效果差，且局部通風(fēng)及布置在回風(fēng)流中。所以本采區(qū)掘進(jìn)通風(fēng)采用壓入式。采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置如圖3；圖3 采區(qū)掘進(jìn)巷道局部通風(fēng)系統(tǒng)布置3.3.3風(fēng)筒及局部通風(fēng)機(jī)選擇根據(jù)本采區(qū)得實(shí)際情況和風(fēng)筒的特點(diǎn)，本采區(qū)采用的是帆布風(fēng)筒。因?yàn)榉硷L(fēng)筒應(yīng)用廣泛，最大的優(yōu)點(diǎn)時(shí)輕、拆裝方便，不通風(fēng)時(shí)可占空間小。根據(jù)實(shí)際情況和規(guī)程規(guī)

46、定，選擇直徑為400mm的帆布風(fēng)筒30個(gè)(通風(fēng)距離300m)。柔性風(fēng)筒的Pq值可以用下式計(jì)算式中n接頭數(shù)每個(gè)接頭的漏風(fēng)率，插接=0.010.02；螺旋反接=0.005局部通風(fēng)機(jī)的選型：根據(jù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量Qh和風(fēng)筒的漏風(fēng)情況，用下式計(jì)算風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量 本礦井采用壓入式通風(fēng)，設(shè)風(fēng)筒出口動壓損失為hvo，則局部通風(fēng)機(jī)全風(fēng)壓Ht(Pa)；根據(jù)需要的Qa、Ht值在各類局部通風(fēng)機(jī)特性曲線上，結(jié)合本采區(qū)實(shí)際情況,選取型號為FBD-NO.6.0/2×22的局部通風(fēng)機(jī)，一個(gè)掘進(jìn)工作面2臺。表4為FBD系列風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)。FBD系列風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù) 表4機(jī)號電機(jī)功率風(fēng)量全壓最高氣壓效率NO.4.5

47、/112×5.5240157311307080NO.5.0/152×7.5300180340350080NO.5.6/222×11400200350400080NO.6.0/302×15447160440503080NO.6.0/372×18.5500250450550080NO.6.0/442×22550250450600080NO.6.3/602×306302603606300804 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)4.1 選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的原則1. 礦井通風(fēng)的基本任務(wù)是供給礦井新鮮風(fēng)流，以排除井下的有毒有害氣體及礦塵，從而防止各種事故的發(fā)

48、生，以保障井下人員的安全，所以礦井通風(fēng)是礦井生產(chǎn)過程中非常重要的環(huán)節(jié)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)包括礦井通風(fēng)方式和通風(fēng)方法，選擇礦井通風(fēng)系統(tǒng)的因素較多，要選定比較合理的通風(fēng)系統(tǒng)，必須滿足下列要求：1）每個(gè)礦井至少應(yīng)有兩個(gè)通到地面的安全出口，各個(gè)出口間的距離不小于30米。2）進(jìn)風(fēng)井口要避免污風(fēng)、塵土、煉焦氣體、矸石燃燒氣體等的侵入，進(jìn)風(fēng)井口距煙塵、有害氣體的地點(diǎn)不得小于500米，礦井的總回風(fēng)道不得作為主要人行道。3）箕斗井一般不應(yīng)兼做進(jìn)風(fēng)井或出風(fēng)井。4）所有礦井都要用機(jī)械通風(fēng)，主扇與分區(qū)主扇必須安裝在地面。5）充分注意降低通風(fēng)費(fèi)用，風(fēng)道壁面要光滑。6）選擇通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，要符合采區(qū)通風(fēng)與掘進(jìn)通風(fēng)的若干要求，同時(shí)也

49、要保證滿足防止瓦斯、水、塵、火、高溫等對礦井通風(fēng)系統(tǒng)的要求。7）下水平的回風(fēng)流與上水平的進(jìn)風(fēng)流必須嚴(yán)格隔開，在條件允許時(shí)，要盡量使總進(jìn)風(fēng)早分區(qū)，總回風(fēng)晚匯合。2.通風(fēng)系統(tǒng)最終要實(shí)現(xiàn)如下目的：1）將足夠的新鮮空氣有效地送到井下工作場所，保證安全生產(chǎn)和良好的勞動條件。 2）通風(fēng)系統(tǒng)簡單，風(fēng)流穩(wěn)定，易于管理，具有抗災(zāi)能力。 3）發(fā)生事故時(shí)風(fēng)流易于控制，人員易于撤出。 4）有符合規(guī)定的井下環(huán)境及安全監(jiān)測系統(tǒng)或檢測措施。 5）通風(fēng)系統(tǒng)的基建投資少營運(yùn)費(fèi)用底綜合經(jīng)濟(jì)效率好。4.2 擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng)擬定通風(fēng)系統(tǒng)和對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化時(shí)通風(fēng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵性的第一步，因?yàn)樗鼘ň钠谙蕖⑼L(fēng)的可靠性、噸煤電耗、通風(fēng)成本和

50、安全指標(biāo)都有影響。4.2.1 確定礦井主扇的工作方法主要通風(fēng)機(jī)的工作方法有壓入式、抽出式、壓抽混合式3種，即正壓通風(fēng)、負(fù)壓通風(fēng)、混合式通風(fēng)。1. 壓入式主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在入風(fēng)口，整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)都處于高于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱恼龎籂顟B(tài)。漏風(fēng)是從礦內(nèi)向礦外漏。當(dāng)?shù)V井的第一水平離地表較近，小窯分布多，塌陷漏風(fēng)可直通達(dá)地表。瓦斯小時(shí)，采用壓入式通風(fēng)會使一部分污風(fēng)聯(lián)通小窯積存的有害氣體通過塌陷漏風(fēng)排出地表。壓入式通風(fēng)的主要通風(fēng)機(jī)一旦因故停止運(yùn)轉(zhuǎn)，井下空氣的絕對靜壓將有所下降，可能在短時(shí)間內(nèi)引起礦井絕對瓦斯涌出量增大。一般認(rèn)為，壓入式通風(fēng)不宜在高瓦斯礦井中使用；但也有持反對觀點(diǎn)的，認(rèn)為主扇工作方法與停風(fēng)后采空區(qū)的瓦斯涌出

51、量沒有明顯聯(lián)系。采用壓入式通風(fēng)時(shí)，進(jìn)風(fēng)區(qū)漏風(fēng)較大，控制風(fēng)流的設(shè)施不易管理；另外由于采空區(qū)是通過塌陷區(qū)向外漏風(fēng)，自燃征兆不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)。2. 抽出式主要通風(fēng)機(jī)設(shè)在回風(fēng)井口，整個(gè)通風(fēng)系統(tǒng)處于低于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱呢?fù)壓狀態(tài)。當(dāng)?shù)V井與地表間存在漏風(fēng)通道時(shí)，漏風(fēng)是從地表漏向礦內(nèi)；當(dāng)存在小窯時(shí)，會把積存的有害氣體抽到井下，是工作面有效風(fēng)量減少。抽出式通風(fēng)是國內(nèi)煤礦采用最廣泛的主要通風(fēng)機(jī)工作方法。3壓抽混合式 這種方法是在入風(fēng)井口設(shè)通風(fēng)機(jī)作壓入式通風(fēng)機(jī)，在出風(fēng)井口設(shè)通風(fēng)機(jī)作抽出式通風(fēng)，通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)部分處于正壓狀態(tài)，回風(fēng)部分處于負(fù)壓狀態(tài)。由于其正壓與負(fù)壓均不大，采空區(qū)連通地表的漏風(fēng)也就較小。這種方法的缺點(diǎn)就是設(shè)備多

52、，管理復(fù)雜。新井設(shè)計(jì)時(shí)一般不考慮采用這種方法。通過對上述主扇工作方法的比較，可知抽出式通風(fēng)方法使井下風(fēng)流處于負(fù)壓狀態(tài)，當(dāng)主扇出現(xiàn)故障時(shí)，井下采空區(qū)瓦斯涌出量減少，安全性較好，故采用抽出式負(fù)壓通風(fēng)。4.2.2 選擇礦井的通風(fēng)方式 礦井通風(fēng)方式的劃分，既可按進(jìn)、回風(fēng)井在井田內(nèi)的相對位置劃分，也可按回風(fēng)井的個(gè)數(shù)來劃分：1中央并列式 即 出風(fēng)井與進(jìn)風(fēng)井大致并列于井田中央的通風(fēng)方式。這種通風(fēng)方式適用于煤層傾角較大，走向長度小于4km，而且瓦斯、自然發(fā)火都不嚴(yán)重的礦井。它的特點(diǎn)是：初期投資少，采區(qū)生產(chǎn)集中，便于管理，節(jié)省風(fēng)井工業(yè)廣場占地，較在井田內(nèi)打邊界風(fēng)井壓煤少；進(jìn)出風(fēng)井之間漏風(fēng)較大、風(fēng)路長、阻力較大，

53、工業(yè)廣場有噪聲。中央并列式通風(fēng)方式如圖2。2.中央邊界式 即 進(jìn)風(fēng)井與出風(fēng)井分別位于井田走向的中央及井田淺部邊界沿走向的中央，在沿傾斜方向上，出風(fēng)井和進(jìn)風(fēng)井相隔一段距離。這種通風(fēng)方式適用于煤層傾角較小，埋藏較淺，走向擦很難過度不大，而且瓦斯、自然發(fā)火較為嚴(yán)重的礦井。它的特點(diǎn)是：比中央并列式安全性要好；通風(fēng)阻力小，內(nèi)部漏風(fēng)少，利于對瓦斯、自然發(fā)火的管理；工業(yè)廣場沒有噪聲影響；多一個(gè)風(fēng)井場地，壓煤較多。3對角式 即 進(jìn)風(fēng)井位于井田走向中央，兩個(gè)出風(fēng)井位于沿傾斜方向的前部、沿走向的邊界附近。這種通風(fēng)方式適用于煤層走向大于4km、井田面積大、產(chǎn)量較高的礦井。它的優(yōu)缺點(diǎn)與中央并列式通風(fēng)方式的相反，比中央

54、邊界式安全性要好，但初期投資大，建井工期長。有瓦斯噴出或有煤塵和瓦斯突出危險(xiǎn)餓礦井，應(yīng)采用對角式通風(fēng)系統(tǒng)。4.分區(qū)式即在采取開掘風(fēng)井，各采區(qū)獨(dú)立通風(fēng)。這種通風(fēng)方式使用于煤層距地表淺，或因地表高低起伏較大、無法開掘淺部的總回風(fēng)大巷的礦井。另外煤層走向長，多煤層開采，高溫等礦井亦有采用此方式。該通風(fēng)方式的主要優(yōu)點(diǎn)是各分區(qū)有獨(dú)立的通風(fēng)路線，互不影響而且通風(fēng)阻力最小。另外，該通風(fēng)方式還具有建井工期短、安全生產(chǎn)好，分區(qū)風(fēng)井多，戰(zhàn)場地多，通風(fēng)機(jī)管理分散等特點(diǎn)。根據(jù)地質(zhì)報(bào)告，并參照相鄰礦井實(shí)際資料，本礦井確定為低瓦斯礦井，煤塵有爆炸危險(xiǎn)及煤層自燃發(fā)火傾向。同時(shí)結(jié)合礦井開拓布置及首采區(qū)位置，設(shè)計(jì)初期采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，后期采用中央分列與中央并列混合式通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)方式為抽出式。4.3 計(jì)算和分配礦井總風(fēng)量本設(shè)計(jì)采用由里往外計(jì)算風(fēng)量的計(jì)算方法，即先算礦井總風(fēng)量后算井下用風(fēng)點(diǎn)的需風(fēng)量。將根據(jù)基本原則：以采、掘、開工作面為計(jì)算單位，備用工作面按同樣要求滿足瓦斯、二氧化碳、風(fēng)流溫度