七星煤礦初步設(shè)計(jì)-畢業(yè)設(shè)計(jì)

目錄摘要 IABSTRACT IIContents 11礦區(qū)及安全概況井田地質(zhì)特征 11.1礦區(qū)概況 11.1.1交通位置 11.1.2地形地勢(shì) 21.1.3河流 21.1.4氣象 21.1.5煤田開(kāi)發(fā)史 21.1.6礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況 31.1.7水源及電源 31.1.8當(dāng)?shù)丨h(huán)?，F(xiàn)狀及存在問(wèn)題 31.2井田地質(zhì)特征 41.2.1地質(zhì)構(gòu)造 41.2.2煤層及煤質(zhì) 51.2.3地質(zhì)勘探程度 51.3礦井安全概況 61.3.1水文地質(zhì)特征 61.3.2瓦斯賦存狀況 71.3.3煤塵爆炸危險(xiǎn)性，預(yù)防煤塵爆炸措施 71.3.4煤的自然 81.3.5井下高溫的處理措施 81.3.6礦井透水事故分析及井下水災(zāi)處理 82礦井儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力 102.1井田境界及儲(chǔ)量 102.1.1井田境界 102.1.2儲(chǔ)量 102.2礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 102.2.1礦井工作制度 102.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限 113井田開(kāi)拓 123.1井田開(kāi)拓 123.1.1井田開(kāi)拓方式 123.1.2井筒 123.2水平劃分及階段垂高 133.2.1水平劃分 133.2.2巷道布置及選擇 133.3礦井開(kāi)采接續(xù) 253.3.1采區(qū)劃分 253.3.2開(kāi)采接續(xù) 254采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì) 254.1采區(qū)通風(fēng) 264.1.1采區(qū)概況 264.1.2采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)原則及要求 274.1.3采區(qū)參數(shù) 304.1.4巷道及斷面布置形式 304.1.5開(kāi)采順序 314.1.6通風(fēng)布置 314.2局部通風(fēng) 314.2.1局部通風(fēng)設(shè)計(jì)原則 314.2.2局部通風(fēng)方法 314.2.3風(fēng)筒選擇 324.2.4局部通風(fēng)機(jī)選擇 354.2.5局部通風(fēng)的安全措施 395礦井通風(fēng)設(shè)計(jì) 415.1瓦斯煤塵自然發(fā)火情況 415.1.1井田的煤和瓦斯等情況 415.1.2對(duì)各水平瓦斯等級(jí)變化的預(yù)計(jì) 415.2擬定礦井通風(fēng)系統(tǒng) 415.2.1確定礦井主要通風(fēng)機(jī)的工作方法 415.2.2通風(fēng)系統(tǒng)的選擇 425.3計(jì)算和分配礦井總風(fēng)量 485.3.1確定礦井通風(fēng)阻力容易和困難兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)量 485.3.2礦井風(fēng)量分配與調(diào)節(jié) 575.3.3風(fēng)速驗(yàn)算 595.4計(jì)算井巷通風(fēng)總阻力 655.4.1繪制通風(fēng)容易時(shí)期和困難時(shí)期的網(wǎng)絡(luò)圖 655.4.2編制兩個(gè)時(shí)期井巷通風(fēng)阻力計(jì)算表 675.4.3礦井自然風(fēng)壓的測(cè)算 705.4.4計(jì)算兩個(gè)時(shí)期的礦井總風(fēng)阻和總等積孔 715.5選擇礦井通風(fēng)設(shè)備 735.5.1選擇礦井通風(fēng)設(shè)備的要求 735.5.2主要通風(fēng)機(jī)的選擇 735.6概算礦井通風(fēng)電費(fèi) 806通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置與主要通風(fēng)機(jī)附屬裝置 836.1通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置與要求 836.1.1風(fēng)門(mén) 836.1.2風(fēng)窗 836.1.3.設(shè)置要求 846.2主要通風(fēng)機(jī)附屬設(shè)備 847災(zāi)害預(yù)防措施 867.1瓦斯防治 867.2粉塵防治 877.3火災(zāi)預(yù)防 887.3.1井下火災(zāi)預(yù)防 887.3.2煤層自燃預(yù)防措施 897.4井下水災(zāi)防治 90結(jié)論 91致謝 92參考文獻(xiàn) 93

ContentsABSTRACT IABSTRACT II1Miningareaandsecuritysituationfieldgeologicalcharacteristics 11.1Miningareasituation 11.1.1Trafficposition 11.1.2Terraintopography 21.1.3Rivers 21.1.4meteorology 21.1.5Coalfielddevelopmenthistory 21.1.6Theminingareaeconomic 31.1.7Waterandpower 31.1.8Localenvironmentalcurrentsituationandexistingproblems 41.2Geologicalcharacteristicsoftheminingfield 41.2.1Geologicalstructure 51.2.2Coalseamandcoalquality 51.2.3Geologicalexplorationdegree 61.3Minesafetysituation 61.3.1Hydrogeologicalcharacteristics 71.3.2Gasoccurrencecondition 71.3.3Coaldustexplosionhazardandmeasures 81.3.4Spontaneouscombustionofcoal 81.3.5Minehightemperatureprocessingmeasures 81.3.6minefloodingaccidentanalysis ,82Minereservesandproductioncapacity 102.1Borderandreserves 102.1.1Fieldboundary 102.1.2Minereserves 102.2Mineproductionabilityandservicefixednumberofyear 102.2.1Mineworksystem 102.2.2Designproductionabilityandservicefixednumberofyear 113Minedevelopment 123.1Minedevelopment 123.1.1Modeofdevelopment 123.1.2shaft 123.2Levelclassificationandstageverticalheight 133.2.1Levelclassification 133.2.2Roadwaylayoutandchoice 133.3Orderofminingarea 253.3.1Workingareadivision 253.3.2Workingareaorder 254Mineventilationdesign 254.1Mineventilation 264.1.1Miningsituation 264.1.2Initialminingventilationdesignprinciplesandrequirements 274.1.3Miningparameters 304.1.4roadwayanditslayout 304.1.5Miningorder 314.1.6Ventilationequipmentlayout 314.2Localventilationdesign 314.2.1Localventilationsystemdesignprinciples 314.2.2Localventilationmethod 314.2.3Thewindtubechoice 324.2.4Local-ventilatorchoice 354.2.5Safetymeasuresoflocalventilation 395Mineventilationdesign 415.1Gasandcoalspontaneouscombustioncondition 415.1.1Minefieldofgascoaldustspontaneouscombustiongasoutburst 415.1.2Predictionofthegaslevelchanges 415.2formulatetheventilationsystem 415.2.1determinetheworkingmethodoftheminemainventilator 415.2.2Theselectionofmineventilationsystem 425.3Calculationandtotalvolumeairdistributionofmine 485.3.1Mineventilationresistanceeasyanddifficulttwoperiodminetotalwindquantity 485.3.2Airvolumedistributionandregulation 575.3.3Checkingthewindspeed 595.4Calculatingtotalresistancelinxinventilation 655.4.1Ventilationsystemnetworkchartdrawing 655.4.2Determineventilationeasyperiodanddifficultymaximalresistanceroute 675.4.3Calculationofnaturalwindpressure 705.4.4Calculationoftwoperiodsoftheminetotalwindresistanceandtotalequivalentorifice 715.5Choosemineventilationequipment 725.5.1RequirementofSelectmineventilationequipment 725.5.2Mainfanchoice 735.6Mineventilationcostestimates 806Ventilationstructureswithmainfanattacheddeviceset 806.1Ventilationstructuressettingsandrequirements 806.1.1airdoor 806.1.2windshield 806.1.3.Ventilationstructureconstructionrequirement 846.2Mainfanattacheddevicewithrequirementsset 847Disasterprevention 867.1Gaspreventionandcontrol 867.2Dustpreventionandcontrol 877.3Fireprevention 887.3.1Fireprevention 887.3.2Coalspontaneouscombustionpreventionmeasures 897.4Floodprevention 90Conclusions 91Acknowledgements 92References 931礦區(qū)及安全概況井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概況1.1.1交通位置七星煤礦位于雙鴨山市東南50km，行政區(qū)劃分隸屬于雙鴨山市寶山區(qū)，地理座標(biāo)為東經(jīng)131°33ˊ35″～131°37ˊ20″，北緯46°28ˊ58″～46°32ˊ29″。雙鴨山礦區(qū)鐵路專(zhuān)用線貫穿井區(qū)，東段接新安煤礦、雙陽(yáng)煤礦；西段至雙鴨山車(chē)站，佳雙線可走遍全國(guó)各地；公路四通八達(dá)，交通便利。（見(jiàn)交通位置圖1-1）圖1-11.1.2地形地勢(shì)七星煤礦地貌為一平緩丘陵。炮臺(tái)山最高點(diǎn)達(dá)+213m，最低河谷區(qū)標(biāo)高+100m，一般標(biāo)高在+140m左右，大部分為農(nóng)場(chǎng)耕地。1.1.3河流井區(qū)南部有扁食河向東流過(guò)，至楊家圍子附近匯入七星河，自西南流向東北，匯水面積1315km2，平均流量10.1m3/s。最大流量（洪水期）665.0m3/s。最小流量0.007m3/s，幾乎干枯。每年7～9月份為洪水期，歷年來(lái)最高洪水位線標(biāo)高在100.26m，12月至來(lái)年4月為結(jié)凍期。1.1.4氣象本地區(qū)屬寒溫帶季風(fēng)氣候區(qū)，四季明顯，冬季嚴(yán)寒而長(zhǎng)，夏季溫暖而短，秋季濕潤(rùn)而多雨，雨量多集中在7、8、9三個(gè)月，據(jù)雙鴨山氣象臺(tái)資料最冷月份為一月，月平均溫度零下17.5℃—23.9℃，最低溫度零下28℃，最熱七月份，月平均溫度23℃—26℃，最高33.1℃,年平均氣溫為3℃。年降水量314.1—692.3mm，平均降水量在550mm，年蒸發(fā)量1015—1173mm，相對(duì)濕度42—86%。季節(jié)性凍土產(chǎn)生最早時(shí)間是在10月中、下旬，凍土層全部融化時(shí)間一般在5月下旬，凍土層最大厚度2m，一般在1.6—1.8m。冬季多西北風(fēng)，一月平均風(fēng)速3.6—6.3m/s，夏季多東南及東北風(fēng)，七月平均風(fēng)速2.3—3.5m/s。1.1.5煤田開(kāi)發(fā)史1970年5月礦務(wù)局建設(shè)公司建井，1973年10月投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力0.57Mt，服務(wù)年限64a。1975年該礦對(duì)片盤(pán)斜井群開(kāi)拓進(jìn)行技術(shù)改造，將重疊布置的三對(duì)斜井合并為一對(duì)集中皮帶井，1976年原煤產(chǎn)量達(dá)到了1.14Mt，較設(shè)計(jì)能力翻了一番。1979年又進(jìn)行了礦井改擴(kuò)建，實(shí)現(xiàn)了礦井提升、運(yùn)輸系統(tǒng)集中化使礦井設(shè)計(jì)能力提高到1.20Mt，實(shí)際完成1.94Mt。1980年煤炭部重新核定生產(chǎn)能力為1.80Mt。1981年末完成第二期老挖工程，1986年實(shí)際產(chǎn)量達(dá)到2.47Mt，較原設(shè)計(jì)能力翻了兩番。2021年七星煤礦淺部一水平煤層已開(kāi)采完畢，進(jìn)入深部二水平開(kāi)采，由于生產(chǎn)戰(zhàn)線長(zhǎng)，再加上西三區(qū)、西四區(qū)、東三區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，難以形成大的工作面，故生產(chǎn)原煤1.337Mt。1.1.6礦區(qū)經(jīng)濟(jì)概況礦區(qū)主要以煤礦作為支柱產(chǎn)業(yè)，占礦區(qū)收入的絕大部分；礦區(qū)內(nèi)的耕地主要種植大豆、玉米等經(jīng)濟(jì)作物。1.1.7水源及電源七星礦地面生活用水均來(lái)自于雙鴨山水庫(kù)。生產(chǎn)用水來(lái)自于七星礦水源地，供水量可以滿足生產(chǎn)及生活需求。七星礦供電實(shí)現(xiàn)子雙回路供電、電力直接取自于國(guó)家電網(wǎng)（雙鴨山電業(yè)局七星變電所)供電可靠。1.1.8當(dāng)?shù)丨h(huán)?，F(xiàn)狀及存在問(wèn)題1.環(huán)保現(xiàn)狀(1)污水處理礦井井下水量不大，經(jīng)井下水倉(cāng)沉淀后，由排水系統(tǒng)排出地面經(jīng)進(jìn)一步沉淀后，排入自然水體。居住區(qū)生活污水為362m3/d，主要來(lái)自家庭衛(wèi)生設(shè)施，以及有機(jī)污染物為主，經(jīng)戶外管網(wǎng)排至50m3鋼筋化糞池處理后達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，排到主排水管路，經(jīng)生物降解的糞便供當(dāng)?shù)剞r(nóng)民作為農(nóng)田施肥。(2)煙塵控制與凈化為有效地控制煙塵的排放，除盡量燃用低硫、低磷、低灰煤外，設(shè)計(jì)中還采用高效干式除塵器。工業(yè)場(chǎng)地除原有鍋爐及除塵系統(tǒng)外，新配備水軟化設(shè)備SWF-20兩套，增加爐灰貯藏倉(cāng)3座。2.存在的問(wèn)題(1)矸石山中不含有害成分，矸石均自然堆放。建議今后做為建筑材料加以利用，如燒制空心磚、做為公路路基材料、采空區(qū)回填等。(2)礦井水多數(shù)被排放，只有少部分被回收利用。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。七星井田屬于雙鴨山煤田的東部，雙鴨山煤田地層層序由老至新為太古界麻山群、中生界白堊系雞西群、樺山群、新生界第三系、第四系。（見(jiàn)區(qū)域地層表1-2）表1-2區(qū)域地層表界系群組代號(hào)厚度m新生界第四系//Q30.0第三系//N219.0中生界白堊系樺山群東山組kdh30.0雞西群穆棱組K3m600.0城子河組K3ch800.0太古界/麻山群柳毛組ptlm/1.2.2煤層及煤質(zhì)本區(qū)參與儲(chǔ)量計(jì)算的有2個(gè)煤層：16號(hào)、21號(hào)煤層。可采煤層總厚度5.3米。煤層露頭上部位于+80m左右標(biāo)高，下部位于-600m標(biāo)高。煤的顏色為黑色，呈瀝青～弱玻璃光澤，硬度中等，較脆，呈韌性。宏觀煤巖類(lèi)型以半亮煤為主，其次為光亮型與半暗型。鏡下觀察，各煤層凝膠化組分占90％以上，中、下含煤段煤層占85％左右，絲質(zhì)及角質(zhì)組分含量增高。1）煤質(zhì)牌號(hào)：該區(qū)以氣煤為主有少量弱粘結(jié)煤2）粘結(jié)指數(shù)：一般為3～6。3）灰分：全區(qū)灰分變化較大，中～高灰居多，低灰次之。從縱向上看，各煤層灰分變化較大，16號(hào)煤以低～中灰為主，局部有少量高灰；21號(hào)煤層灰分最高。4）揮發(fā)分：本區(qū)揮發(fā)分在32～48%，絕大多數(shù)超過(guò)35%，一般為40%，向深部揮發(fā)分略有變化。5）硫磷含量：硫含量極低，一般為0.21～0.55％僅21號(hào)煤層為0.85％。磷含量變化大。11、16號(hào)煤層屬低磷，6號(hào)煤層屬中磷，21號(hào)煤層為高磷煤，除21號(hào)煤層外，其它各層自下而上磷含量有增高的趨勢(shì)。6）發(fā)熱量：該區(qū)經(jīng)化驗(yàn)煤層的發(fā)熱量為20.90MJ/Kg～35.50MJ/Kg。7）煤的可選性屬中等～難選。綜上所述，本區(qū)煤層為低硫、低磷，中～高灰，較高發(fā)熱量，中等～難選煤，可作為動(dòng)力用煤及少量配焦用煤。1.2.3地質(zhì)勘探程度由于七星煤礦已投產(chǎn)三十多年，是一個(gè)生產(chǎn)礦井，水文地質(zhì)條件基本清楚，故本次生產(chǎn)補(bǔ)充勘探，未進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的水文地質(zhì)勘探，只對(duì)鉆孔的巖性結(jié)構(gòu)、第四系底界面進(jìn)行了劃分，鉆孔在施工中遇到的涌、漏水現(xiàn)象都進(jìn)行了觀測(cè)和記錄。1.3礦井安全概況1.3.1水文地質(zhì)特征本區(qū)屬七星河沖積平原，沿七星河?xùn)|南部長(zhǎng)條狀分布，上覆第四系地層較厚，平均30m，山前地采以粘土為主，河谷平原區(qū)以砂層為主。本區(qū)地表標(biāo)高一般在100m左右，地勢(shì)南高北低，由南向北開(kāi)闊而平坦。第四系砂層是煤系地層的直接充水因素，強(qiáng)裂隙含水采是煤層開(kāi)采的直接充水含水層，區(qū)域北部和西部的花崗巖是煤田弱補(bǔ)給含水層。1）含水層本區(qū)分為孔隙含水層和基巖裂隙含水層。（1）孔隙含水層主要為第四系孔隙含水層，全區(qū)發(fā)育，厚度一般30—60m，由東往西逐漸增厚，依據(jù)成因類(lèi)型分坡積潛水含水層，山前河流沖積含水層和七星河沖積含水層。（2）基巖裂隙含水層本區(qū)分為煤系裂隙含水層和煤系基底裂隙含水層。煤系裂隙含水層淺部裂隙發(fā)育，厚度為30—150m，埋藏深度50—250m。單位涌水量0.089—3.218h/s﹒m，參透系數(shù)0.0624—10.68m/d，礦化度為0.188—0.301g/h，水質(zhì)類(lèi)型為HCO3—CL—Na—Ca和HCO3—CL—Na—Mg型水。水力性質(zhì)為承壓水，是礦床直接充水含水層（采）。②煤系基底裂隙含水層主要分布于本區(qū)的北部及西部基底隆起部分。由花崗巖組成，表面風(fēng)化強(qiáng)烈，巖石破碎但差異較大，裂隙不發(fā)育，不利于地下水補(bǔ)給，地表出露處為潛水，低處為承壓水。出露面積小，補(bǔ)給條件不好，含水微弱[4]。2）隔水層分為第四系隔水層和第三系隔水層。（1）第四系隔水層全區(qū)發(fā)育，由西往東逐漸增厚，巖性為粘土和亞粘土，黑褐色，黃色和淺黃色，質(zhì)較純粘土塑性較強(qiáng)，干后堅(jiān)硬，厚度30—50m，具有良好的隔水性。（2）第三系隔水層本區(qū)不是普遍發(fā)育，只在南部及西部零量見(jiàn)到，第三系為泥巖，半膠結(jié)，紫黃色，致密具有滑感，具有良好的隔水性，厚度3—10m。3）礦井涌水量通過(guò)查閱資料，知道井田涌水涌出量為462.68m3/h。1.3.2瓦斯賦存狀況瓦斯主要是吸附狀態(tài)存在，少量以游離狀態(tài)存在，為瓦斯礦井。相對(duì)瓦斯涌出量為18.48m3/t，礦井絕對(duì)瓦斯涌出量CH4為35m3/min。1.3.3煤塵爆炸危險(xiǎn)性，預(yù)防煤塵爆炸措施礦井煤塵爆炸是煤礦里及其嚴(yán)重的一種災(zāi)害，它不僅能造成人員傷亡，而且會(huì)嚴(yán)重摧毀井下設(shè)施，中斷生產(chǎn)。有時(shí)還會(huì)引起井下火災(zāi)，從而加重了災(zāi)害，使生產(chǎn)難以在短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。預(yù)防煤塵爆炸措施可分為減塵、降塵、消除落塵和防止煤塵引燃等四個(gè)方面。1）減塵措施(1)煤層注水(2)采空區(qū)灌水預(yù)濕煤體2）降低浮塵和清除落塵(1)降低綜采工作面的浮塵(2)消除落塵3）防止煤塵引燃和爆炸的措施(1)編制周密的預(yù)防和處理煤塵爆炸事故計(jì)劃(2)實(shí)行分區(qū)通風(fēng)(3)通風(fēng)系統(tǒng)力求簡(jiǎn)單(4)裝有主扇的出風(fēng)井口，應(yīng)安裝防爆門(mén)，防止爆炸沖擊波沖毀扇風(fēng)機(jī)，影響救災(zāi)與恢復(fù)通風(fēng)。(5)設(shè)立避災(zāi)峒室，配采自救器1.3.4煤的自然七星煤礦已開(kāi)采三十幾年經(jīng)重慶煤炭科學(xué)研究所鑒定，本區(qū)煤的燃燒火焰長(zhǎng)度大于400cm，巖粉加入量都在75%以上，據(jù)此，煤塵有爆炸危險(xiǎn)。根據(jù)煤炭自燃傾向等級(jí)鑒定報(bào)告表，各主要煤層著火溫度都大于300℃，△T0都大于20℃，煤層自燃傾向?yàn)橐活?lèi)，即煤層很容易自燃發(fā)火。1.3.5井下高溫的處理措施為提高降溫效果，礦井采取普通降溫和人工制冷降溫的綜合降溫措施。普通降溫措施：①礦井通風(fēng)降溫②天然冷水降溫③冰塊降溫④熱源散熱控制。人工制冷降溫措施：①制冷機(jī)②空氣冷卻器③移動(dòng)式空調(diào)機(jī)④礦井空氣冷卻系統(tǒng)⑤礦井隔熱技術(shù)。1.3.6礦井透水事故分析及井下水災(zāi)處理1）井田充水因素有：（1）礦床主要充水來(lái)源在礦井開(kāi)拓過(guò)程中，白堊系下統(tǒng)裂隙含水采煤系各層間含水層是礦床充水的直接水源，但在天窗部位，第四系下部含水層是礦床充水的主要補(bǔ)給來(lái)源。（2）礦床充水因素=1\*GB3①地形及地表水對(duì)礦床充水影響=2\*GB3②巖石性質(zhì)對(duì)礦床充水影響（3）封閉質(zhì)量欠佳的勘探鉆孔對(duì)礦床充水影響這是一種人為因素造成礦井充水或使礦井涌水量發(fā)生變化，在勘探中，由于鉆孔封閉質(zhì)量欠佳而將各含水層水溝通，當(dāng)開(kāi)采到該鉆孔附近時(shí)應(yīng)加以注意。（4）地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦床充水影響井田內(nèi)大小斷層共17條，以正斷層為主占88%，一般正斷層的上盤(pán)裂隙較發(fā)育，有利于地下水的富集。鉆孔在裂隙含水采部位都是百分之百漏水。2）處理方法：（1）地表水防治：修人工河床、渡槽或河流部分地段改道，修筑防洪泄水渠道（2）井下防水設(shè)施①留設(shè)防水煤（巖）柱②設(shè)置防水閘門(mén)及防水閘墻③設(shè)排水泵房、水倉(cāng)、排水管道及排水溝等排水系統(tǒng)3）井下探放水4）疏干：地表疏干，地下疏干，聯(lián)合疏干。5）突水預(yù)測(cè)=1\*GB3①易于突水的構(gòu)造部位或地段的預(yù)測(cè)=2\*GB3②采掘前突水預(yù)測(cè)=3\*GB3③采掘過(guò)程中突水預(yù)測(cè)=4\*GB3④突水量預(yù)測(cè)6）地表水體下采煤安全措施=1\*GB3①地表水體下留設(shè)煤（巖）柱（含斷層煤柱）=2\*GB3②選擇控制采高的采煤方法，加強(qiáng)頂板管理=3\*GB3③保持足夠的排水能力=4\*GB3④建立井上、下水文動(dòng)態(tài)觀測(cè)網(wǎng)、避災(zāi)路線、報(bào)警系統(tǒng)等=5\*GB3⑤必要時(shí)探水掘進(jìn)7）注漿堵水8）酸性水防治

2礦井儲(chǔ)量與生產(chǎn)能力2.1井田境界及儲(chǔ)量2.1.1井田境界井田邊界：東部以F1斷層與雙陽(yáng)煤礦相接，西部以F2斷層與東保衛(wèi)煤礦為界，南以21層煤的—600m標(biāo)高，北至各層煤露頭。井田境界的走向長(zhǎng)度為5km，井田境界的傾斜寬度為2.6km，井田境界的井田面積為13km2。2.1.2儲(chǔ)量根據(jù)儲(chǔ)量計(jì)算公式:Q=S·H·D/cosα可得出井田內(nèi)的地質(zhì)儲(chǔ)量以及井田內(nèi)的工業(yè)儲(chǔ)量本設(shè)計(jì)井田面積為559594.3×25=13989857.5m2，井田內(nèi)包含兩層煤，第一層煤厚2.8m，第二層煤厚2.5m，煤層總厚5.3m，煤層傾角1井田工業(yè)儲(chǔ)量Zg=井田面積==永久煤柱損失按工業(yè)儲(chǔ)量的5％計(jì)算：P=Zg×可采儲(chǔ)量Zk===80541287.44t2.2礦井生產(chǎn)能力及服務(wù)年限2.2.1礦井工作制度設(shè)計(jì)礦井年工作日330d，井下每天四班作業(yè)，三班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備，每天凈提升時(shí)間為16h。2.2.2礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限按大型礦井服務(wù)年限的下限要求，T取60a，儲(chǔ)量備用系數(shù)K取1.4，求礦井生產(chǎn)能力A。A=ZkT×K根據(jù)煤層賦存情況和礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，按照煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定，將煤礦生產(chǎn)能力A確定為0.9Mt/a，再計(jì)算礦井服務(wù)年限：T=ZkA×K礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力0.9Mt/a，日產(chǎn)量2727t/d，本礦井設(shè)計(jì)為年產(chǎn)0.9Mt，為現(xiàn)代中型礦井，礦井設(shè)計(jì)服務(wù)年限63年，本礦井預(yù)計(jì)在正常情況下可以達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量。

3井田開(kāi)拓3.1井田開(kāi)拓3.1.1井田開(kāi)拓方式本井田的特點(diǎn)是：1）第三系及第四系地層較厚，第三系地層為219m，且富含水。為此，井筒需采用特殊方法進(jìn)行施工。2）井田內(nèi)共有2個(gè)可采及局部可采煤層。3）地勢(shì)平坦，煤層埋藏深，井田面積大。根據(jù)上述特點(diǎn)，設(shè)計(jì)確定本礦井采用立井、多水平、集中大巷開(kāi)拓方式，從整體布局考慮，該井口位置基本設(shè)定于井田中部。工業(yè)場(chǎng)地設(shè)主、副井兩個(gè)井筒。礦井采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)方式，兩個(gè)風(fēng)井位于井田邊界的兩翼。3.1.2井筒1）主井主井裝備一對(duì)6t單繩箕斗，采用鋼絲繩罐道，并裝備玻璃鋼梯子間。井筒凈直徑5m，擔(dān)負(fù)提煤，并兼作礦井的安全出口。2）副井副井布置一對(duì)1t礦車(chē)單層雙車(chē)單繩罐籠，井筒裝備整體軋制冷彎方管罐道和罐道梁，罐道梁采用樹(shù)脂錨桿牛腿托架固定。井筒內(nèi)敷設(shè)排水管、壓風(fēng)管及消防灑水管路，另設(shè)玻璃鋼梯子間。井筒凈直徑5.5m，擔(dān)負(fù)提矸、上下人員、設(shè)備材料及進(jìn)風(fēng)，并裝備玻璃鋼梯子間，作為礦井的安全出口。3）回風(fēng)井設(shè)計(jì)采用兩翼對(duì)角式通風(fēng)，井筒凈直徑4m。西風(fēng)井負(fù)責(zé)西面采區(qū)，東風(fēng)井負(fù)責(zé)東面采區(qū)。3.2水平劃分及階段垂高3.2.1水平劃分1）運(yùn)輸水平標(biāo)高的確定本井田呈單斜構(gòu)造，各煤層傾角為12°左右。井田開(kāi)采下部邊界為-600m水平，從開(kāi)采上限至井田下部邊界垂高680m，因此礦井至少以二個(gè)水平開(kāi)采。2）開(kāi)采順序開(kāi)采順序?yàn)椴蓞^(qū)前進(jìn)式，采區(qū)內(nèi)工作面采用后退式。3.2.2巷道布置及選擇1、巷道布置本礦井主采煤層為16號(hào)和21號(hào)，兩煤層層間距為20m左右，三條上山布置在兩煤層之下。一水平布置在-100m?；仫L(fēng)大巷布置在水平標(biāo)高+85m。2、井壁結(jié)構(gòu)對(duì)于基巖段井壁結(jié)構(gòu)，其臨時(shí)支護(hù)采用錨噴，永久支護(hù)采用砌碹。3）巷道斷面選擇（1）主井?dāng)嗝妫褐骶當(dāng)嗝孢x擇見(jiàn)圖3-1。（2）副井?dāng)嗝妫焊本當(dāng)嗝孢x擇見(jiàn)圖3-2。（3）回風(fēng)井?dāng)嗝妫夯仫L(fēng)井?dāng)嗝孢x擇見(jiàn)圖3-3。（4）運(yùn)輸大巷斷面：運(yùn)輸大巷斷面選擇見(jiàn)圖3-4。（5）回風(fēng)大巷回風(fēng)平巷斷面：回風(fēng)大巷斷面選擇見(jiàn)圖3-5。（6）運(yùn)輸上山斷面：運(yùn)輸上山斷面選擇見(jiàn)圖3-6。（7）軌道上山斷面：軌道上山斷面選擇見(jiàn)圖3-7。（8）回風(fēng)上山斷面：回風(fēng)上山斷面選擇見(jiàn)圖3-8。（9）運(yùn)輸順槽斷面：運(yùn)輸順槽斷面選擇見(jiàn)圖3-9。（10）回風(fēng)順槽斷面：回風(fēng)順槽斷面面選擇見(jiàn)圖3-10。（11）主要石門(mén)斷面：主要石門(mén)斷面選擇見(jiàn)圖3-11。圖3-1主井?dāng)嗝鎴D3-2副井?dāng)嗝鎴D3-3回風(fēng)井?dāng)嗝鎴D3-4運(yùn)輸大巷斷面圖3-5回風(fēng)大巷斷面圖3-6運(yùn)輸上山斷面圖3-7軌道上山斷面圖3-8回風(fēng)上山斷面圖3-9運(yùn)輸順槽斷面圖3-10回風(fēng)順槽斷面圖3-11主要石門(mén)斷面3.3礦井開(kāi)采接續(xù)3.3.1采區(qū)劃分本井田開(kāi)采煤層有16、21號(hào)2個(gè)煤層，設(shè)計(jì)根據(jù)一水平沿走向分布的斷層及褶曲構(gòu)造情況，將一水平-100m以上部分沿走向分為4個(gè)塊段，其分別為一采區(qū)、二采區(qū)、三采區(qū)、四采區(qū)。二水平-300m分別為五采區(qū)、六采區(qū)、七采區(qū)、八采區(qū)。以上所述采區(qū)劃分情況均針對(duì)中層群煤層而言，既上層群16號(hào)煤層和下層群21號(hào)煤層，根據(jù)上述采區(qū)劃分情況，一共劃分11個(gè)采區(qū)。3.3.2開(kāi)采接續(xù)井田內(nèi)沿走向開(kāi)采順序是前進(jìn)式，沿傾斜方向正常順序?yàn)橄壬蠈咏M，后下層組。見(jiàn)開(kāi)采接續(xù)表3.33.3開(kāi)采接續(xù)表

4采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì)4.1采區(qū)通風(fēng)4.1.1采區(qū)概況1）采區(qū)位置：雙鴨山礦業(yè)集團(tuán)七星煤礦三采區(qū)。2）采區(qū)范圍：本采區(qū)煤層上邊界為+80m水平等高線，下邊界為-100m水平等高線，左邊界為二采區(qū)采區(qū)邊界線，右邊界為二采區(qū)采區(qū)邊界線。3）本采區(qū)共有二個(gè)煤層，分別為16#、21#。煤層間距、傾角、厚度、頂?shù)装宓忍卣饕?jiàn)南一采區(qū)煤層特征表4.1。表4.1南一下采區(qū)煤層特征序號(hào)煤層名稱(chēng)煤層厚度（m）煤層間距（m）傾角（o）頂板巖性底板巖性1162.82012粉砂巖細(xì)砂巖2212.512粉細(xì)礦巖粉砂巖4）瓦斯情況：根據(jù)地質(zhì)報(bào)告提供的采樣資料，采煤工作面絕對(duì)瓦斯涌出量35m3/min，掘進(jìn)工作面絕對(duì)瓦斯涌出量2.4m3/min，礦井瓦斯涌出量18m3/min，暫定本礦井初期為瓦斯礦井。5）自燃發(fā)火：10-12月。6）開(kāi)拓方式：該采區(qū)采用上山開(kāi)拓，開(kāi)拓水平在-100m，回風(fēng)水平在+85m，布置采用三條上山，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)。工作面設(shè)置情況:該采區(qū)布置1個(gè)采煤工作面，位于16#層回采工作面。此采煤工作面采用綜合機(jī)械化采煤法，采用支撐式液壓支架支護(hù)。工作面最大控頂距為4.8米，最小控頂距為2.4米。頂板管理方式為全部垮法管理頂板。7）本采區(qū)還布置了1個(gè)備用工作面和2個(gè)掘進(jìn)工作面。4.1.2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)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。1)采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)滿足的條件：（1）在采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)中，保證風(fēng)流流動(dòng)的穩(wěn)定性，盡可能避免對(duì)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(dòng)路線上被加熱與污染的程度最小。（2）采工作面和掘進(jìn)工作面都應(yīng)采取獨(dú)立通風(fēng)。（3）傾角大于12°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：=1\*GB3①回采工作面的風(fēng)速不得低于1m/s；=2\*GB3②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^(guò)1%，并應(yīng)裝瓦斯自動(dòng)檢測(cè)報(bào)警斷電器；=3\*GB3③應(yīng)有能夠控制逆轉(zhuǎn)風(fēng)流、防止火災(zāi)氣體涌入風(fēng)流的安全措施；=4\*GB3④在有煤和瓦斯突出的危險(xiǎn)的、傾角大于12°的煤層中，嚴(yán)禁采用下行通風(fēng)；=5\*GB3⑤開(kāi)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；=6\*GB3⑥鄰的煤層，都必須用水棚隔開(kāi)，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；=7\*GB3⑦必須保證通風(fēng)設(shè)施規(guī)格質(zhì)量要求；=8\*GB3⑧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；=9\*GB3⑨電硐室必須在進(jìn)風(fēng)流中；=10\*GB3⑩采空區(qū)必須及時(shí)封閉。2）采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)選擇結(jié)合本礦的地質(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，一條運(yùn)輸上山。采區(qū)通風(fēng)方式主要有三種：輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，軌道上山回風(fēng)；軌道上山進(jìn)風(fēng)，輸送機(jī)上山回風(fēng)；軌道上山、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)上山回風(fēng)。通過(guò)對(duì)采區(qū)通風(fēng)方式的比較見(jiàn)表4.2。通過(guò)表可知三種通風(fēng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)，鑒于本采區(qū)實(shí)際情況，避免兩條上山通風(fēng)的缺點(diǎn)，同時(shí)從管理的角度考慮，所以本采區(qū)選用軌道上山、運(yùn)輸機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)。3）回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)（1）回采工作面通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求：=1\*GB3①回采工作面與掘進(jìn)工作面都應(yīng)獨(dú)立通風(fēng)。=2\*GB3②風(fēng)流穩(wěn)定?；夭晒ぷ髅娣种?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\*GB3③當(dāng)無(wú)法避免時(shí)，應(yīng)有保證風(fēng)流穩(wěn)定的措施。=4\*GB3④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\*GB3⑤回采工作面的調(diào)風(fēng)設(shè)施可靠。=6\*GB3⑥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，通過(guò)對(duì)上行通風(fēng)和下行通風(fēng)優(yōu)缺點(diǎn)的比較見(jiàn)表4.3所以，根據(jù)本采區(qū)的實(shí)際情況，包括礦井地質(zhì)條件和瓦斯含量以及礦井生產(chǎn)能力，并且考慮到本采區(qū)煤層傾角略大于12°，所以決定采用上行通風(fēng)。表4.2采區(qū)上山通風(fēng)系統(tǒng)比較通風(fēng)系統(tǒng)上山數(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(mén)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(duì)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(guò)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?）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(chē)場(chǎng)需安設(shè)進(jìn)風(fēng)門(mén)，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(chē)場(chǎng)可不設(shè)進(jìn)風(fēng)門(mén)、車(chē)輛通過(guò)方便；2）上山絞車(chē)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(chē)場(chǎng)、上山下部車(chē)場(chǎng)內(nèi)均須設(shè)置風(fēng)門(mén)，不易管理，漏風(fēng)大。軌道上山、運(yùn)輸機(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。表4.3回采工作面上下行通風(fēng)適用條件及優(yōu)缺點(diǎn)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12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(dòng)和風(fēng)流方向一致，有利于較快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(méi)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?，還可以減少煤塵含量，減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。4.1.3采區(qū)參數(shù)1）采區(qū)走向長(zhǎng)度：1415m；2）區(qū)段斜長(zhǎng)：170m；3）區(qū)段數(shù)目：4；4）回采工作面參數(shù)：回采工作面長(zhǎng)度170m，高度2.8m，每班進(jìn)0.8m，兩個(gè)工作面，本采區(qū)回采工藝為綜合機(jī)械化采煤法。4.1.4巷道及斷面布置形式本采區(qū)采用上山開(kāi)采方式，三條上山：軌道上山、回風(fēng)上山、運(yùn)輸上山，運(yùn)輸上山與軌道上山處于同一水平，回風(fēng)上山相對(duì)較高。工作面的支護(hù)形式為支撐式液壓支架。回采工作面采用巖空留巷的方式進(jìn)行回采。4.1.5開(kāi)采順序本采區(qū)的開(kāi)采順序?yàn)橄乳_(kāi)采16號(hào)煤層，采16號(hào)煤層的同時(shí)掘21號(hào)煤層，開(kāi)采每層煤都布置兩個(gè)回采工作面。4.1.6通風(fēng)布置新鮮風(fēng)流由主要運(yùn)輸大巷進(jìn)入軌道上山，后進(jìn)入采煤工作面之后由回風(fēng)上山進(jìn)入主要回風(fēng)大巷，再進(jìn)入風(fēng)井。4.2局部通風(fēng)4.2.1局部通風(fēng)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(tái)風(fēng)機(jī)不能滿足通風(fēng)要求時(shí)可考慮選用兩臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)行。4.2.2局部通風(fēng)方法壓入式通風(fēng)與抽出式通風(fēng)比較：1）抽出式通風(fēng)通風(fēng)時(shí)污風(fēng)必須通過(guò)局部通風(fēng)機(jī)，極不安全。而壓入式通風(fēng)時(shí)，風(fēng)機(jī)安置在新鮮風(fēng)流中，通過(guò)局部通風(fēng)機(jī)為新鮮風(fēng)流故安全性高。2）抽出式通風(fēng)有效吸程小，排出工作炮煙的的能力較差。壓入式通風(fēng)風(fēng)筒出口射流的有效射程大，排出工作面炮煙和瓦斯的能力較大。3）抽出式只能使用鋼性風(fēng)筒或帶剛性圈的柔性風(fēng)筒，壓入式可以使用柔性風(fēng)筒。故局部通風(fēng)采用壓入式通風(fēng)方法。（如圖4.1）圖4.1局部通風(fēng)示意圖4.2.3風(fēng)筒選擇1）風(fēng)筒選擇方法（1）選用直徑較大的風(fēng)風(fēng)筒，改進(jìn)風(fēng)筒材質(zhì)，降低筒風(fēng)阻；（2）改進(jìn)風(fēng)筒接頭方法和減少接頭數(shù)。接頭好壞直接影響風(fēng)筒漏風(fēng)和風(fēng)筒阻力；（3）減少接頭數(shù)，選用長(zhǎng)節(jié)風(fēng)筒，可將5~10節(jié)風(fēng)筒順序粘接起來(lái)，使每節(jié)風(fēng)筒長(zhǎng)度增到50~100m；（4）減少針眼漏風(fēng)，針眼應(yīng)用膠布粘補(bǔ)；（5）防止風(fēng)筒破口漏風(fēng)，風(fēng)筒靠近工作面的前端，應(yīng)設(shè)置3~4m長(zhǎng)的鐵風(fēng)筒，隨工作面推進(jìn)前移，以防放炮崩壞風(fēng)筒。風(fēng)筒吊掛上幫頂角處，吊掛平直，拉緊吊穩(wěn)；（6）各段風(fēng)筒由法蘭用螺栓連接，采用葉輪與電機(jī)直聯(lián)方式。該機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊，堅(jiān)固耐用，使用安全，維修方便。2）掘進(jìn)通風(fēng)使用的風(fēng)筒分硬質(zhì)風(fēng)筒和柔性風(fēng)筒兩類(lèi)（1）硬質(zhì)風(fēng)筒一般由厚2~3mm的鐵板卷制而成。鐵風(fēng)筒的優(yōu)點(diǎn)是堅(jiān)固耐用，使用時(shí)間長(zhǎng)，各種通風(fēng)方式均可使用。缺點(diǎn)是成本高，易腐蝕，笨重，拆、裝、運(yùn)不方便，在彎曲巷道中使用困難。鐵風(fēng)筒在煤礦中使用日漸減少。近年來(lái)生產(chǎn)了玻璃鋼風(fēng)筒，其優(yōu)點(diǎn)是比鐵風(fēng)筒輕便（重量?jī)H為鋼材的1/4），抗酸、堿腐蝕性強(qiáng)，摩擦阻力系數(shù)小，但成本比鐵風(fēng)筒高。（2）柔性風(fēng)筒主要有帆布風(fēng)筒、膠布風(fēng)筒和人造革風(fēng)筒等。常見(jiàn)的膠布風(fēng)筒規(guī)格如表4.4所示。柔性風(fēng)筒的優(yōu)點(diǎn)是輕便，拆裝搬運(yùn)容易，接頭少。缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，易損壞，使用時(shí)間短，且只能用于壓入式通風(fēng)。目前煤礦中采用壓入式通風(fēng)時(shí)均采用柔性風(fēng)筒。表4.4風(fēng)筒分類(lèi)風(fēng)筒直徑/mm風(fēng)筒節(jié)長(zhǎng)/m風(fēng)筒壁厚/mm墊圈厚/mm風(fēng)筒質(zhì)量/kg?m-1300101.21.30.071400101.21.60.126500101.21.90.196600101.22.30.28380010/501.23.20.503100010/501.24.00.785隨著綜掘工作面的增多，混合式通風(fēng)除塵技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，為了滿足抽出式通風(fēng)的要求，也為了充分利用柔性風(fēng)筒的優(yōu)點(diǎn)，帶剛性骨架的可伸縮風(fēng)筒得到了開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，即在柔性風(fēng)筒內(nèi)每隔一定距離加一個(gè)鋼絲圈或螺旋形鋼絲圈。此種風(fēng)筒能承受一定的負(fù)壓，可用于抽出式通風(fēng)，而且具有可伸縮的持點(diǎn)，比鐵風(fēng)筒使用方便。選用風(fēng)筒要與局部通風(fēng)機(jī)選型一并考慮，其原則是：=1\*GB3①風(fēng)筒直徑能保證最大通風(fēng)長(zhǎng)度時(shí)，局部通風(fēng)機(jī)供風(fēng)量能滿足工作面通風(fēng)的要求；=2\*GB3②在巷道斷面允許的條件下，盡可能選擇直徑較大的風(fēng)筒，以降低風(fēng)阻，減少漏風(fēng)，節(jié)約通風(fēng)電耗；一般來(lái)說(shuō)，立井鑿井時(shí)，選用600~1000mm的鐵風(fēng)筒或玻璃鋼風(fēng)筒；通風(fēng)長(zhǎng)度在200m以內(nèi)，宜選用直徑為400mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長(zhǎng)度200~500m，宜選用直徑500mm的風(fēng)筒；通風(fēng)長(zhǎng)度500~1000m，宜選用直徑800~1000mm的風(fēng)筒。根據(jù)以上情況本采區(qū)采用風(fēng)筒直徑為1000mm的柔性風(fēng)筒（通風(fēng)距離775m）。4.2.4局部通風(fēng)機(jī)選擇煤巷、半煤巖巷和巖巷掘進(jìn)工作面的風(fēng)量，應(yīng)按下列因素分別計(jì)算，取其最大值。每個(gè)掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量，應(yīng)按瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人員、爆破后的有害氣體產(chǎn)生量以及局部通風(fēng)機(jī)的實(shí)際需風(fēng)量等規(guī)定分別進(jìn)行計(jì)算，然后取其最大值。1）按瓦斯涌出量計(jì)算Qhf式中：qhgkhg100—按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過(guò)1%的換算系數(shù)。QQ2）按二氧化碳涌出量計(jì)算Qhf=67×qhc×式中：qhc——掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中平均絕對(duì)二氧化碳涌出量，m3/min，抽放礦井的瓦斯涌出量，應(yīng)扣除瓦斯抽放量進(jìn)行計(jì)算;——掘進(jìn)工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風(fēng)量系數(shù)，正常生產(chǎn)條件下，連續(xù)觀測(cè)1個(gè)月，日最大絕對(duì)瓦斯出量與月平均日絕對(duì)二氧化碳涌出量的比值;67——按掘進(jìn)工作面回風(fēng)流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過(guò)1.5%的換算系數(shù)。QQ3）按工作面最多人數(shù)驗(yàn)算QafQQ式中：——采煤工作面同時(shí)工作的最多人數(shù)，人。4）按炸藥使用量計(jì)算Qhi=25A式中：25——使用1㎏炸藥的供風(fēng)量，m3/min；——掘進(jìn)工作面一次炸破所用的最大炸藥量，㎏。由公式得Qhi=25×Ahi=25×4=100m3/min5）根據(jù)掘進(jìn)工作面所需風(fēng)量和風(fēng)筒的漏風(fēng)情況，用下式計(jì)算風(fēng)機(jī)的工作風(fēng)量。柔性風(fēng)筒的Pq值可以用下式計(jì)算pq=1/式中：n——接頭數(shù)；ηj——每個(gè)接頭的漏風(fēng)率，插接ηj=0.01~0.02；螺旋反接ηj=0.002。ppQa=Qa=1.03×2706）按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算（1）驗(yàn)算最小風(fēng)量無(wú)瓦斯涌出的巖巷Qaf≥60×0.15ShdQQaf≥85有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷的煤巷Qaf≥60×0.25ShdQaf≥151.2（2）驗(yàn)算最大風(fēng)量QQQaf≤2280式中：Shd——掘進(jìn)工作面巷道的凈斷面積，m2。根據(jù)上述公式最小風(fēng)速Q(mào)af≥151.2m3/min最大風(fēng)速所以本采區(qū)掘進(jìn)工作面需風(fēng)量為278.1m3/min。確定局部通風(fēng)機(jī)全壓（以最長(zhǎng)供風(fēng)距離進(jìn)行計(jì)算，選用最大值）Ht=RQaQR=6.5αhv=1/式中：Ht——局部通風(fēng)機(jī)全壓；Qa——局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量，278.1m3/min；Qh——風(fēng)筒出口風(fēng)量，270m3/min；R——風(fēng)筒風(fēng)阻；α——風(fēng)筒摩擦阻力系數(shù)，N?S2/m4；L——風(fēng)筒長(zhǎng)度，m；D——風(fēng)筒直徑，m；ρ——空氣密度，kg/m3；s——風(fēng)筒斷面積，m2；n——風(fēng)筒接頭個(gè)數(shù)；ζj0——風(fēng)筒接頭局部阻力系數(shù)；ζbei——風(fēng)筒拐彎局部阻力系數(shù)；ζin——風(fēng)筒入口局部阻力系數(shù)，當(dāng)入口處完全修圓時(shí)，取ζin＝0.1；不加修圓的直角入口時(shí)，取ζin＝0.5～0.6。Rp=6.5×0.0032×775/15＋(15×0.15＋4.9+0.1)×[1.29/(2×.0.782)]=36N?S2/m8由公式（4-11）得出21.53Pa由于本采區(qū)采用沿空留巷，掘進(jìn)巷道沒(méi)有風(fēng)筒分岔，根據(jù)局部通風(fēng)機(jī)風(fēng)量Qa和全壓Ht選擇通風(fēng)機(jī)，經(jīng)過(guò)計(jì)算求得Qa=278.1m3/min；由公式（4-9）得=36×4.64×4.5+21.53=773.21PaHt=773.21Pa，Qa=278.1m3/min7）按局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量計(jì)算：按照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：安設(shè)局部通風(fēng)機(jī)的巷道中的風(fēng)量，除了滿足局部通風(fēng)機(jī)的吸風(fēng)量外，還應(yīng)保證局部通風(fēng)機(jī)吸入口至掘進(jìn)工作面回風(fēng)巷之間的風(fēng)速，巖巷不小于0.15m/s、煤和半煤巖巷不小于0.25m/s，以防止局部通風(fēng)機(jī)吸入循環(huán)風(fēng)和這段距離內(nèi)風(fēng)流停滯，造成瓦斯積聚。計(jì)算公式為：有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷Qhf=Qaf×I+60×0.15Shd（4-12）=278.1×1＋60×0.15×9.5=363.6m3/min式中：Qaf——局部通風(fēng)機(jī)實(shí)際吸風(fēng)量，278.1m3/min；I——掘進(jìn)工作面同時(shí)通風(fēng)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)；0.25——有瓦斯涌出的巖巷，半煤巖巷和煤巷允許的最低風(fēng)速；0.15——無(wú)瓦斯涌出巖巷允許的最低風(fēng)速；Shd——局部通風(fēng)機(jī)安裝地點(diǎn)到回風(fēng)口間的巷道最大斷面積，最大斷面為軌道上山，斷面為9.5m2。表4.5FBD系列風(fēng)機(jī)主要技術(shù)參數(shù)機(jī)號(hào)電機(jī)功率風(fēng)量全壓最高氣壓效率NO.4.5/112×5.5240～157311～3070≥80NO.5.0/152×7.5300～180340～3500≥80NO.5.6/222×11400～200350～4000≥80NO.6.0/302×15470～160440～5030≥80NO.6.0/372×18.5500～250450～5500≥80NO.6.0/442×22550～250450～6000≥80NO.6.3/602×30630～260360～6300≥80根據(jù)風(fēng)量和風(fēng)筒的通風(fēng)阻力，在表4.5中可供選擇的各種通風(fēng)動(dòng)力設(shè)備中先用合適的設(shè)備。滿足要求，選用FBD系列NO.5.6/22。4.2.5局部通風(fēng)的安全措施局部通風(fēng)機(jī)擔(dān)負(fù)著晝夜不停地向掘進(jìn)工作面送風(fēng)的重要任務(wù)，所以每臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)必須由指定人員負(fù)責(zé)管理，并應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行下列管理制度。

1）必須保證局部通風(fēng)機(jī)經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)論掘進(jìn)工作面正常生產(chǎn)或交接班，都不準(zhǔn)隨意停風(fēng)，必須保證供給掘進(jìn)工作面足夠的風(fēng)量。2）因檢修、停電等原因停風(fēng)時(shí)，必須撤出人員，切斷工作面里一切設(shè)備的電源，所以局部通風(fēng)機(jī)和