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文檔簡介

1、煤礦采煤論文開采技術畢業(yè)論文 作者 劉肖平 摘要 編寫實習報告是我們畢業(yè)前的一個重要實踐性環(huán)節(jié), 是我們學生全面運 用所學基礎理論、專業(yè)知識和基礎技能對實際問題進行設計或研究的綜合性訓練, 能夠使我們掌握工程設計的一般程序和方法,加強我們理論聯(lián)系實際、獨立分析問 題、解決實際問題和的能力,培養(yǎng)我們求真務實、勇于創(chuàng)新的科學態(tài)度以及科技創(chuàng) 新的能力。因此,編好實習報告工作,對全面提高我們在實際工作具有十分重要的 意義。本設計以下山峁煤礦為例詳細介紹礦井的概況特征,經(jīng)過一系列的方案論證 比較,選擇了適合礦井的開拓方式、采煤方法、各生產(chǎn)系統(tǒng)和通風方式。 關鍵詞 礦井開拓;采煤方法;礦井通風;安全技術

2、目錄 第一章 礦井概況與井田地質(zhì)特征 4 第一節(jié) 礦井概況 4 第二節(jié)井田地質(zhì)特征 4 第二章 礦井開拓與開采 9 第一節(jié)礦井開拓部署 9 第二節(jié)礦井生產(chǎn)系統(tǒng) 12 第三節(jié) 采區(qū)巷道布置及方法 20 第三章 礦井通風 29 第一節(jié)礦井通風系統(tǒng) 29 第四節(jié)礦井風量計算 29 第四章 礦井安全技術 35 第一節(jié)礦井瓦斯治理 35 第二節(jié) 礦塵防治 36 第三節(jié) 礦井防滅火 36 第四節(jié) 礦井防治水 37 第五節(jié) 頂板災害防治 38 第五章 實學收獲、體會及建議 39 參考文獻 39 第一章 礦井概況與井田地質(zhì)特征 第一節(jié) 礦井概況 山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司位于山西省柳林縣城北偏西直距約20

3、km王家溝 鄉(xiāng)圪塔上村、延家峁村、任家山村、 后備村一帶,屬柳林縣王家溝鄉(xiāng)管轄。井田地理坐 標:東經(jīng) 110 52 15一 110 54 11 ,北緯 37 36 14一37 37 31。 井田位于柳林縣城北20km處,緊靠柳林一磧口公路,距孝柳鐵路穆村站30km距 柳林一結繩焉公路3km交通運輸條件便利。 山西柳林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司原名稱為山西柳林下山峁煤業(yè)有限公司。該 礦是經(jīng)山西省煤炭工業(yè)局以晉煤行發(fā) (2008)53 號文件批準的機械化升級改造礦井, 核準礦井生產(chǎn)能力為 30萬 t/a 。 2008年 9月和 12月委托山西源通煤礦工程設計有 限公司分別編制并完成了礦井的初步設計和安

4、全專篇設計,呂梁市煤炭工業(yè)局以呂 煤基字 2008504 號文件批準了礦井的初步設計,山西煤礦安全監(jiān)察局呂梁監(jiān)察分 局以呂煤監(jiān)監(jiān)察字 2008147 號文件批準了礦井的安全專篇設計。 但由于政策原因, 該礦一直未批復開工建設。 2009年 9 月山西省煤礦企業(yè)兼并重組整合工作領導組辦 公室又以晉煤重組辦發(fā) 200933 號文批準該礦為本次資源兼并重組的整合礦井。 批 準礦井由原山西柳林下山峁煤業(yè)有限公司、山西柳林任家山煤業(yè)有限公司及已關閉 的山西柳林森澤煤業(yè)有限責任公司三個礦整合為一個礦。整合后礦井名稱為山西柳 林鑫飛下山峁煤業(yè)有限公司。山西省國土資源廳為其頒發(fā)了新的采礦許可證,批準 礦井井田

5、面積為4.0716km2,開采煤層為4-9#煤層,生產(chǎn)能力由原39萬t/a提升至 90 萬 t/a 。 第二節(jié) 井田地質(zhì)特征 一、地層及地質(zhì)構造 區(qū)域地質(zhì)簡況 ( 一) 區(qū)域地層 1 、區(qū)域構造 本井田區(qū)域構造位置處于鄂爾多斯臺坳之河東斷凹,原三交勘探區(qū)東部。區(qū)域 構造以褶曲為主,斷裂較少。 2、區(qū)域地層 本區(qū)位于鄂爾多斯聚煤盆地東緣的河東煤田北部。區(qū)域地層由老到新有:太古 界界河口群、呂梁山群,元古界野雞山群、黑茶山組、震旦系漢高山組,古生界寒 武系中統(tǒng)、上統(tǒng),奧陶系下統(tǒng)、中統(tǒng),石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組,二疊系下 統(tǒng)山西組、下石盒子組, 二疊系上統(tǒng)上石盒子組、 石千峰組,三疊系下統(tǒng)劉家溝

6、組、 和尚溝組,三疊系中統(tǒng)二馬營組、銅川組,新生界上第三系上新統(tǒng),第四系中上更 新統(tǒng),全新統(tǒng)。(見表 1-2-1 ) 區(qū)域內(nèi)無巖漿出露。主要礦產(chǎn)為煤、山西式鐵礦、鋁土礦、水泥巖和建材石料 等。 ( 二 ) 區(qū)域含煤特征 區(qū)域上含煤地層主要為石炭系上統(tǒng)太原組和二疊系下統(tǒng)山西組。 太原組 (C3t) :由深灰色、灰黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、中粗粒砂巖、灰?guī)r及煤層組成, 為一套海陸交互相含煤沉積。該組旋回結構清楚,厚度很穩(wěn)定, 一般含 6、7、8、9、 10 號煤層,其中 8、9 號煤層穩(wěn)定可采,其余為不可采煤層或煤線。 山西組(Pis):山西組是以陸相沉積為主的海陸交互相含煤沉積,地層巖性由深 灰- 灰

7、黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、粉砂巖、灰色砂巖及煤層組成,本組含有1、2、3、4、 5 號煤層,其中 4、5 號煤層為穩(wěn)定可采煤層,其余為不可采煤層。 二、礦井地質(zhì) ( 一 ) 地層 本井田大部分被黃土覆蓋, 基巖零星出露。井田內(nèi)發(fā)育的地層由老至新有: 奧陶 系中統(tǒng)峰峰組,石炭系中統(tǒng)本溪組、上統(tǒng)太原組,二疊系下統(tǒng)山西組、下石盒子組及 上統(tǒng)上石盒子組,上第三系上新統(tǒng),第四系中上更新統(tǒng)的地層。依據(jù)精查區(qū)資料,并 結合本次實測資料, 現(xiàn)將井田內(nèi)地層層序、 厚度、巖性及其變化情況由老至新簡述如 下: 1、奧陶系中統(tǒng)峰峰組 (O2f) 奧陶系中統(tǒng)為灰色、深灰色石灰?guī)r、灰白色、黃灰色泥質(zhì)灰?guī)r、灰色中厚層花 斑狀灰?guī)r

8、、白云巖等組成,石灰?guī)r質(zhì)純、性脆,本組厚度100m左右。 2、石炭系中統(tǒng)本溪組 (C2b) 巖性為一套鐵鋁巖、鋁土質(zhì)泥巖、粘土巖、灰黑色石灰?guī)r,與下伏地層呈平行 不整合接觸,厚度 28.5635.92m,平均為32.78m。 3、石炭系上統(tǒng)太原組 (C3t) 為本井田主要含煤地層之一,巖性主要為黑色泥巖、砂質(zhì)泥巖、中粗粒砂巖、 灰色石灰?guī)r及煤層。其中賦存有 6、 7、 7 下、 8、 9 號 5 層煤,其中 8、 9 號為可采煤 層,其余為零星可采或不可采煤層。本組地層厚度 70.6596.40m,平均為82.00m 左右,底部以 K1 中砂巖為界與下伏本溪組呈整合接觸關系。 4、二疊系下統(tǒng)山

9、西組 (P1s) 本組地層為主要含煤地層之一,為一套陸相為主含煤沉積地層。巖性主要由長 石石英砂巖、泥巖、砂質(zhì)泥巖、炭質(zhì)泥巖組成。該組總共發(fā)育有 1 、 2、 3、 4、 5 號 五層煤,其中 4號煤層為可采煤層,其余為零星可采或不可采煤層,本組厚度約 54.9774.38m,平均64.31m,底部以K3砂巖為界與下伏太原組地層呈整合接觸關 系。 5、二疊系下統(tǒng)下石盒子組 (P1x) 巖性由一套灰 -灰綠色陸相碎屑巖組成,偶爾含有不穩(wěn)定的12層薄煤層,本 組地層厚度70.20119.93m,平均86.34m,底部以 m隔水層有效厚度(m ; 4、 8、 9 號煤層的最大突水系數(shù)分別為: K4=

10、 (810-570+128.57 ) X 0.0098/128.57=0.0281(MPa/n) K8=(810-520+63.80 )X 0.0098/63.80=0.0543( MPa/m) K9=(810-500+45.75 )X 0.0098/45.75=0.0762 ( MPa/m) 經(jīng)過計算, 4 號煤層最大突水系數(shù)為 0.0281 MPa/m,8 號煤層的最大突水系數(shù) 為0.0543 MPa/m 9號煤層可采范圍最大突水系數(shù)為 0.0762MPa/m上述結果可知, 9號煤層的最大突水系數(shù)大于受構造破壞塊段突水的臨界值0.06MPa/m開采時受奧 灰水影響。 4、8 號煤層的突水系

11、數(shù)小于受構造破壞塊段突水的臨界值0.06MPa/m, 一般不會受到奧灰水突水威脅。 井田內(nèi),4 號煤層直接充水含水層為山西組砂巖裂隙含水層, 8 號和 9 號煤層直 接充水含水層為太原組砂巖、灰?guī)r裂隙含水層,各含水層富水性弱。 4 號煤層為裂 隙充水礦床; 8、9 號煤層為巖溶充水礦床。 綜上所述,礦井無地表水體,各含水層補給主要為大氣降水,地下水補給條件 差,含水層之間水力聯(lián)系差,但采空區(qū)有積水。按照煤礦防治水規(guī)程(國家安 全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局, 2009.9.21 )標準,礦井水文地質(zhì)類型 為中等類型。 根據(jù)礦井開拓部署,分析已有地質(zhì)資料,結合礦井設計生產(chǎn)能力和生產(chǎn)管 理

12、水平,設計推薦 8號煤層采用走向長壁一次采全高采煤方法, 綜合機械化回采 工藝,全部垮落法管理頂板。8號煤層厚2.50-3.19m,平均厚2.89m,采用走向 長壁采煤法,綜采工藝。9號煤層厚1.55-3.50m,平均厚2.59m,也采用走向長 壁采煤法,綜采一次采全高的回采工藝。 二、工作面“三機”及順槽設備選型 1 、采煤機 工作面年產(chǎn)量 900kt/a ,年工作日 330 天,日產(chǎn)量為 2727t/d 。 采煤機的選擇應與工作面生產(chǎn)能力相適應,可用采煤機的平均割煤速度作為基 單向割煤,采煤機的平均落煤能力可用下式計算: 本參數(shù)計算,對于端頭斜切進刀, Q60A(L 2Ls Lm) 144

13、0K CL 3tdA BHr 式中:Q采煤機落煤能力,t/h ; A工作面日產(chǎn)量,2727t/d ; B采煤機滾筒截深,0.6m; C工作面回收率,取 95% L工作面長度,150m L s 刮板輸送機彎曲段長度,35m Lm采煤機兩滾筒中心距,取10m K采煤機日開機率,根據(jù)經(jīng)驗取 45% H工作面平均采高,2.89m; 丫 一一煤的容重,1.53t/m ; Td采煤機反向時間,取5mi n。 Q= 60 2727 (150 70 10) 1440 0.45 0.95 150 3 5 2727 0.6 2.89 1.53 -489t/h 根據(jù)采煤機的平均落煤能力計算采煤機的平均割煤速度,公式

14、如下: VC = Q m 60BHr 式中:VC采煤機平均割煤速度,m/min,其它參數(shù)意義同前; 489 VC = 3.07m/min 60 0.6 2.89 1.53 在采煤過程中,采煤機實際落煤量和割煤速度是一個隨機值,因此,采煤機 的最大割煤速度較平均割煤速度應有一定的富裕量 采煤機的最大割煤速度: 式中:K采煤機不均衡系數(shù),取1.5 ; Vmax= 1.5 X 3.07 = 4.61m/min 采煤機的最大割煤能力: Qax= 60 X BX HX 丫 X Vnax= 60 X 0.6 X 2.89 X 1.53 X 4.61 = 734t/h 采煤機截割功率: N= 60B H V

15、max Hv 式中:N采煤機截割功率,KVy 3 采煤機能耗指數(shù),取0.75kw h/m N=60X 0.6 X 2.89 X 4.61 X 0.75=360kw 根據(jù)以上計算,并考慮煤層的硬度及夾矸情況,結合目前國內(nèi)高產(chǎn)高效采煤 S= 工作面設備配置,采煤機的型號選用 MG200/50 WDI牽引無鏈采煤機,截割功率 型號 采高 牽引機構 截割機構 電動機 質(zhì)量 牽引 (KN) 速度 (m/mi n) 牽引方式 滾筒直徑(mm 截 深 (mm ) 臥底 量 (mm) 用途 型號 功率(K 電 壓 (V) 140 截 YB 2X 114 0 割 200 200 0 160 185 牽 YBQY

16、 S2X 380 MG200/5 )008/3 500/3 0_ 無 0 630 285 引 -40 40 34 -WD .5 00 8.4/14 鏈 180 800 385 0 200 0 485 調(diào) 高 18.5 114 0 為2X200KV,其技術特征見下表: 采煤機主要技術特征 工作面日推進度為: Q L M r c 式中:s工作面日進度,m Q工作面日產(chǎn)量,2727t/d ; L工作面長度,150m M工作面平均采高,取 2.89m; 丫煤的容重,1.53t/m 3; c 工作面回采率,取95% S= 2727 150 2.89 1.53 0.95 二 4.33m 工作面循環(huán)進尺為0

17、.6m,日循環(huán)數(shù)n為: n=S =7.2 B 取工作面日循環(huán)數(shù)為9個,工作面日進度5.4m,年進度為1782m 2、刮板輸送機 工作面刮板輸送機能力要保證將采煤機采落的煤全部運出,并留有一定的富裕, 刮板輸送機能力應不低于采煤機最大割煤能力。 Q= K: Kh Km Ky Q 式中:Q刮板輸送機能力,t/h ; K c采煤機截割不均衡系數(shù),取1.2; K h米高修正系數(shù),K?= HWH,其中HUx為最大米高,3.19m; H為米 咼,2.89m; Kh=1.1; K m采煤機與刮板機同向運行時修正系數(shù),KnVe/ (仏Vc),其中Ve為 刮板機鏈速57m/min VC為采煤機牽引速度,3.07

18、m/min Ky運輸方向及傾角系數(shù),取1.0 ; Q采煤機平均落煤能力,489t/h。 故 Q= 1.2 X 1.1 X 1.06 X 1.0 X 489=684t/h 選與采煤機相配套的刮板輸送機型號為SGZ730/320型側卸刮板輸送機,其技術 特征見下表: 刮板輸送機技術特征 型號 設 輸送 刮板 電動機 中部槽 機頭 采煤 計長度(m) 量 (t/h) 鏈速 (m/s ) 型號 功率 (KW) 電壓 等級 (V) 長X寬X高 (mm) 卸 載 方 式 最大尺寸 長X寬X 高 (mm) 單件 重 (kg) 機 牽引 方式 SGZ73 20 000 700 1.1 KBY68 60 02X

19、 160 1140 150X76X222 端 卸 313X216X 1344 8294 無鏈 3、轉載機、破碎機、可伸縮膠帶機考慮采煤機割煤不均衡性,轉載機、破碎 機、順槽可伸縮膠帶輸送機的能力按下式確定: 2 2 QQm * ;(km -1) Qm 式中:Q采煤機平均落煤能力,489t/h ; km采煤機割煤速度不均衡系數(shù),取 1.5; Q 489: (1.5 -1)2 4892 =734t/h 根據(jù)以上計算,并考慮我國目前高產(chǎn)高效工作面的實際情況及國內(nèi)采煤機的制造和供 應水平,對工作面的轉載機、破碎機和順槽可伸縮膠帶機選型如下: 轉載機選用SZZ764/132型刮板轉載機,輸送能力1000

20、t/h,電機功率132KV; 破碎機選用PEW 1000X 650型顎式破碎機,過煤能力1000t/h,電機功率55K0 其技術特征見下表: 刮板轉載機技術特征 型號 長度 (m) 輸送 能力 (t/h) 刮板 鏈速 (m/s) 機頭尺寸 爬坡性能 中部槽 長X寬X高 (mm) 電動機 行走方式 高度 (mm) 寬度 (mm) 爬坡角度 爬坡 長度 (mm) 爬坡 高度 (mm) 型號 功 率 (KV ) 電 /壓 (V) SZZ764/ 132 41.2 1000 1.28 1736 1982 12 5500 1930 1500X 764 X 222 KBY500丿 132 132 114

21、0 騎帶一 破碎機技術特征 型號 過煤 能力 (t/ h) 最大輸 入塊度 (mm) 最大輸 出塊度 (mm) 電動機 功率 (KW) 煤流間 隙 調(diào)整范 圍(mm) 外形尺寸 長X寬X高 (mm) 破碎機 總重 (t) 使用范 圍 PEM100( X650 1000 600 1000 X 650 40 - 370 55 150 350 327X226X 1430 11.9 SZZ764/ 132配套 4、液壓支架 利用巖重法計算支架支護強度 3 q= nmY x 9.8 x 10 式中:q支架支護強度,Mpa n巖重倍數(shù),按中等穩(wěn)定頂板考慮,取 6- 8; m采煤機平均采高,m=2.89m

22、頂板巖石容重,取 2.5t/m 3; -3 q= (6-8) x 2.89 x 2.5 x 9.8 x 10 =0.42-0.57Mpa 首采8號煤層,厚2.50-3.19m,平均厚2.89m。其煤層頂板為灰?guī)r,底板大多為 泥巖、砂質(zhì)泥巖,局部為細粒砂巖、粉砂巖。頂板抗壓強度 30.8-80.8MPa,平均為 60.1MPa;抗拉強度6.2-7.5MPa,平均為6.7MPa;內(nèi)摩擦角42 34,凝聚力系數(shù) 15.4。底板抗壓強度為 94.8-103.2MPa,平均為98.5MPa抗拉強度5.0-7.0MPa, 平均為5.8MPa內(nèi)摩擦角41 57,凝聚力系數(shù)12.0。 8號煤層底板比照底板分類

23、指標屬W類底板為中硬頂板。故選支撐掩護式液壓支 架,型號為ZZS6000-17/37,支護高度1.7 3.7m,支護強度0.81MPa對底板比壓 1.9MPa其特點是有較大的初撐力和工作阻力,更適合W類直接頂。其技術特征見下 表: 支撐掩護式液壓支架技術特征 型號 支架性能 高度 (m) 中心 距 (m) 工作阻 力(KN) 初撐 力 (KN) 支架強 度 (Mpa) 對底比 壓 (Mpa) 長x寬x高 (mm) 重量 (t) ZZS6000-1 許.7-3.7 1.5 6000 5105 0.81 0.91 1.9 5725X1450X 1700 19 5、乳化液泵 選GRB315/31.5

24、型乳化液泵,配RX315/2型乳化液箱二個組成泵站。其額定 壓力31.5MPQ額定流量315L/min,能滿足和采煤機牽引速度相配套的液壓支架移 架速度。 乳化液泵站技術特征 型號 額定壓力 (Mpa 額定流 量 (L/mi n) 電動機 泵總成尺寸 長X寬X高 (mm) 泵總成 質(zhì)量 (kg) 乳化液泵箱 功率 (KW 電壓 (V) 轉速 (r/mi n ) 型號 容積 (1) GRB315/31 .5 31.5 315 200 1140 1470 3210X 1235X 1270 4800 RX315/2 5 2500 6噴霧泵 根據(jù)所選MG200/500- W型采煤機配套噴霧泵站要求水壓

25、 6.3Mpa,流量 320L/min,故選WPZ320/6.3型噴霧泵二臺,一用一備,過濾器組件安裝在同一底座 上,構成獨立噴霧泵站,其技術特征見下表。 噴霧泵站技術特征 型號 公稱 壓力 (MPa ) 公稱 流量 (L/min ) 電動機 外形尺寸 長X寬X高 (mm) 質(zhì)量腕 備注 功率 (KVA) 轉速 (r/mi n) 電 壓 (V) WPZ320/6.3 6.3 320 45 1470 660 2500X 890X 958 180 0 三、采煤工作面作業(yè)方式及主要技術參數(shù) 采煤工作面采用“四六”制作業(yè)方式,三班生產(chǎn),一班準備。根據(jù)所選設備生 產(chǎn)能力,結合國內(nèi)高產(chǎn)高效礦井工作面長度,

26、確定工作面長度150m采用端部斜切 進刀,單向割煤,截深取0.6m,每班進三刀,日進9刀,日進度5.4m,年進度1782m 四、采區(qū)及工作面回采率 據(jù)煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范,8號煤層為中厚煤層,采區(qū)回采率為 80%工作 面回采率為95% 采區(qū)布置 一、移交生產(chǎn)和達到設計能力時的采區(qū)數(shù)目,工作面生產(chǎn)能力計算 1.由于受 4 號煤層開采的影響及過渡期井筒的影響,礦井移交生產(chǎn)及達到生 產(chǎn)能力時將投產(chǎn)工作面布置于 8 號煤層一采區(qū)靠近井田東北處,即在 8 號煤層布 置1個綜采一次采全高工作面,工作面長度為150m采高2.89m,配二個綜掘工 作面,采掘比為 1:2。 2. 回采工作面能力計算: 工作面生

27、產(chǎn)能力由下式計算: -3 A采=330 x Lx MX r x 丫 xx cx 10- 式中: A采一一工作面年生產(chǎn)能力,kt/a ; L 工作面日進度, 5.4m; M工作面米咼, 2.89m; r 工作面長度, 150m; Y 3 煤的容重, 1.53m3/t ; 正規(guī)循環(huán)率, 0.8; c 工作面回采率 ,0.95 。 A采=330 x 5.4 x 2.89 x 150 x 1.53 x 0.8 x 0.95=89.8 (萬 t/a) 礦井掘進出煤按回采工作面生產(chǎn)能力的10%慮,則: A掘 =A采 x 10%=8.98 (萬 t/a ) 則礦井生產(chǎn)能力為 : A礦=人采+A掘=89.8+

28、8.98=98.78(萬 t/a) 滿足礦井 90萬 t/a 的設計生產(chǎn)能力要求。 二、煤層分組和開采順序 井田內(nèi)主要批采煤層為 4、8、9號煤層。其中 4號煤層僅剩井田北部的一部分 可采,其它為村莊壓煤,故北部的 4號煤層利用原柳林下山峁煤礦的生產(chǎn)系統(tǒng)進行 回采。本次設計開采 Vc采煤工作面平均風速,取 1.5m3/s; Sc工作面平均有效斷面積,17.3m2; Kc工作面長度系數(shù),取1.0。 33 Q=60 x 1.5 x 17.3 x 1.0=1557m/min 26m/s 3)按工作面人數(shù)計算 Qc=4N 式中:4 以人數(shù)為單位的供風標準,即每人每分鐘供給4m風量; N回采工作面同時工

29、作的最多人數(shù),為75人。 3 Qc=4x 75=300m3/min 。 根據(jù)以上三種方法計算并結合當?shù)鼐C采工作面配風經(jīng)驗,工作面按 26m3/s 配風。 備用工作面按 13m3/s 配風。 4)按風速進行驗算 按回采工作面配風為 26m3/s, 按最低風速驗算: 3 Q=35 0.25 x Sc=0.25 x 17.3=4.325m /s 按最高風速驗算: 3 Q=35v4x Sc=4x 17.3=69.2m3/s 符合規(guī)程要求。 b. 掘進工作面所需風量 1)按瓦斯或二氧化碳涌出量計算 按二氧化碳涌出量計算: 3 Q掘 co2=100X qcH4X K=100X 1.0 x 2.0=200m

30、/min 式中: Q掘 CO按二氧化碳計算掘進工作面實際需風量; QcO2 礦井二氧化碳絕對涌出量,取總涌出量的 15%,qcO2=6.7X0.15=1.0m3/min; K掘進工作面二氧化碳涌出不均衡系數(shù),取 2.0 ; 2)按人數(shù)計算 Q=4N 式中:4以人數(shù)為單位的供風標準,即每人每分鐘供給 4用風量; N 掘進工作面同時工作的最多人數(shù) 25人。 Q=4X25=100m3/min ; 3)按局部扇風機的實際吸風量計算 Q 掘=Qjw I+15S 式中: Q扇掘進工作面局扇的實際吸風量,F(xiàn)D-1-NO6B型局部通風機,功率2X22KV, 取 400m3/min ; I 掘進工作面同時通風的

31、局部扇風機臺數(shù), 該礦各掘進工作面的局扇均為 1 臺。 S掘進工作面斷面,11吊; 33 Q掘=400 x 1+15X 11=565nVmin 10m/s。 取以上計算結果的最大值,取 Q=10m3/s; 按兩個掘進面計算,刀C掘=2x Q= 20riVs ; c. 硐室及其它井巷需風量 Q其它=9nVs ; Q硐=4nVs 礦井總需風量: 0總=(26+13+20+9+4 x 1.3=93.6m3/s,取 Q總=94nVs。 礦井風量分配: 回采工作面配風30nVs; 備用工作面配風15nVs; 每個掘進面配風15nVs;兩個為30nVs; 采區(qū)變電所:6m/s 其它井巷配風13nVs。 主

32、斜井進風34nVs,副立井進風60nn/s,回風立井回風94nVs。 (3)礦井負壓計算 設計選擇礦井通風容易時期及困難時期兩條風路分別進行負壓計算。 達到設計產(chǎn)量時,礦井最小負壓 1045.90Pa,最大負壓1889.91Pa。 詳見負壓計算表5-2-1、5-2-2。 (4)礦井等積孔計算 根據(jù)公式:A=1.19Q亍 計算等積孔 式中:a等積孔,m; Q礦井總風量,nVs ; h 礦井負壓,Pa= 1.19Q 2 A大=3.46m ; Vh小 1.19Q 2 A 小=2.57m; Vh大 經(jīng)計算,通風容易時期等積孔為 3.46m2,通風困難時期等積孔為2.57m2,礦井 通風屬小阻力礦井,通

33、風難易程度屬容易。 五、通風設施、防止漏風和降低風阻的措施 1、通風設施 設計采用的通風設施有風門、調(diào)節(jié)風門、風墻、風橋和風簾等。其結構及設置 簡述如下: (1) 風門 分為常閉、常開兩種,木制。常閉風門設在進、回風巷之間,用于隔斷風流和 便于行人、檢修等;常開風門用于反風,安設在采煤工作面順槽、掘進巷道入口附 近,當工作面需要進行反風時將其關閉,并相應打開常閉風門。主要進、回風巷之 間需要使用的每個聯(lián)絡巷,必須安設 2 道聯(lián)鎖的正向風門和 2 道反向風門。 (2) 調(diào)節(jié)風門 調(diào)節(jié)風門一般木制而成,用于調(diào)節(jié)通過巷道的風流大小,安設在獨立通風硐室 的回風通道、大巷、工作面順槽等需要調(diào)節(jié)風流的巷道

34、中。 (3) 風墻 分為永久風墻和臨時風墻兩種,用于隔絕風流。永久風墻用實心混凝土塊或磚 塊砌成,砂漿抹縫,在井風巷一側墻面抹砂漿,主要設在大巷和進、回風巷之間的 橫貫中。臨時風墻用空心混凝土塊或磚城砌成,不需砂漿抹縫,但要在進風流巷一 側墻面抹砂漿,也可用塑料苯板噴化學凝膠制成,主要設在綜采工作面進風和回風 順槽之間的橫貫和掘進工作面巷道等措施巷中。 若風墻中部去掉混凝土塊, 安上門, 其構筑物稱為人行門,人行門向進風側開啟。 (4) 風橋 主要用于進、回風巷相交處,回風巷從進風巷上方過時形成風橋,進風風流不 泄露。當均為進風巷的膠帶順槽和輔助運輸大巷相交時,也要設置風橋,但此時為 運輸要求

35、,風橋上方巷道采用錨噴支護,下方巷道兩側墻為混凝土澆筑,其頂部為 配有工字鋼梁的或槽鋼的混凝土板,為防止漏風,在混凝土板上方填 0.5-1.0m 厚 的黃土。對于服務時間不長,上方巷道僅作回風使用的風橋,其下方的巷道兩壁可 用空心混凝土塊砌成,壁面抹砂漿,頂部覆蓋經(jīng)防腐處理后的波紋薄鋼板。 (5) 風簾 采用不燃性材料制作,主要設在掘進工作面有關巷道,用于疏導風流。 2、防止漏風和降低風阻的措施 為了使礦井涌風系統(tǒng)穩(wěn)定可靠,保證風流按擬定路線流動,根據(jù)開拓布置和井 下用風的要求,在必要地點設置通風構筑物,并要求加強管理和維護,以確保礦井 安全生產(chǎn)。 (1) 對不允許風流通過,也不需要行人、行車

36、的進、回風巷道之間的聯(lián)絡巷道, 要設置永久擋風墻。 (2) 對采空區(qū)及廢棄巷道要及時封閉,并應經(jīng)常檢查密閉效果。 (3) 在行人或行車而不允許風流通過的巷道中, 應設置風門, 并對風門進行遙控 和集中監(jiān)視。為避免風門開啟時風流短路,在同一巷道內(nèi)應設置兩道風門,并禁止 兩道風門同時打開。 (4) 為防止礦井在反風時風流短路,在主要風路之間的風門應增設二道反向風門。 (5) 主要進、 回風巷道、砌壁或錨噴表面應盡量平整光滑,并保持巷道整潔,不 亂堆放雜物,以降低巷道風阻和減少局部阻力。 (6) 對于損壞或變形較大的巷道要及時修復, 清除堵塞巷道, 以保證通過的有效 風量和減少通風阻力。 (7) 通

37、風設施要完備, 對于不合格的地方要及時修補更換, 以防風流短路等不良 后果發(fā)生。 (8) 設置專職人員對礦井通風系統(tǒng)和通風設施按時進行檢查和維修。 (9) 建立完整的通風系統(tǒng)管理制度。 第四章 礦井安全技術 第一節(jié)礦井瓦斯管理 1 通風是防止瓦斯積聚的行之有效的方法。礦井通風必須做到有效、穩(wěn)定和連 續(xù)不斷,使采煤工作面和生產(chǎn)巷道中瓦斯?jié)舛确厦旱V安全規(guī)程的要求。礦井 必須建立瓦斯、二氧化碳和其他有害氣體檢查制度,采煤工作面的瓦斯?jié)舛让堪嘀?少檢查2次,采煤工作面二氧化碳濃度應每班至少檢查 2次。瓦檢員要持證上崗, 所攜帶的瓦檢儀要完好,靈敏可靠,工作面及上隅角采取氣樣檢測,檢測人員操作 時要注

38、意自身安全,防止片幫落煤塊傷人。 2. 采煤工作面要特別注意預防因放頂煤后上隅角形成的頂板冒落空洞中瓦斯聚 集,此處要嚴格瓦斯管理,工作面上隅角必須掛便攜式瓦斯檢測報警儀并及時充填 空洞,減少或降低瓦斯?jié)舛取?3. 采煤工作面及回風順槽中設置甲烷傳感器, 監(jiān)測風流中的瓦斯動態(tài),并將信 息及時傳送到地面控制室。采煤機設置甲烷斷電儀,當瓦斯?jié)舛瘸迺r,及時自動 切斷電源。此外應配備完善的個體檢測設備。 4. 工作面跟班隊長、班長、安檢員及特殊崗位操作工必須隨身佩帶完好的瓦斯 檢查便攜儀,隨時進行瓦斯監(jiān)測。 5防止瓦斯引燃,嚴格控制和加強管理生產(chǎn)中可能引火的熱源。 6. 采煤工作面電氣設備搬遷或檢修

39、前,必須切斷電源,檢查瓦斯,其巷道風流 中瓦斯?jié)舛鹊陀?%寸,再用與電源電壓相適應的驗電筆檢驗,確認無電后,方可進 行導體對地放電。井下選用的所有開關的閉鎖裝置均能可靠地防止擅自送電、防止 擅自開蓋操作。井下普通型攜帶式電氣測量儀表,必須在瓦斯?jié)舛?%以下的地點使 用,并實時監(jiān)測使用環(huán)境的瓦斯?jié)舛取?7. 加強頂板初次來壓時瓦斯檢測和安全防護工作, 組織有關人員重點在工作面 初次來壓時加強礦壓觀測和瓦斯檢查工作,防止采空區(qū)內(nèi)有害氣體大量涌出,釀成 事故。 8. 加強通風設施的管理與維護,保證通風設施完好。工作面風量至少每旬測定 一次,根據(jù)需要隨時測定。 9 加強機電設備維修,杜絕電氣設備失爆現(xiàn)

40、象發(fā)生。 第二節(jié)礦塵防治 1 采煤工作面配備煤層注水鉆機和注水泵,對煤層進行采前預注水。工作面上 順槽注水。 2. 井下運輸巷、回風巷及采掘工作面設置集中式隔爆水棚。 進回風側設隔爆水 棚。 3 礦井必須建立完善的防塵灑水系統(tǒng),井下必須設置防塵灑水供水管路。 4.采煤工作面回風巷應安設至少兩道風流凈化水幕,并宜采用自動控制風流凈化 水幕。 5嚴格控制采煤工作面進回風巷道的風速,防止煤塵飛揚。 6. 距離工作面20m范圍內(nèi)的巷道,每班至少沖洗一次;20m以外的巷道每旬至 少應沖洗一次,并清除堆積浮煤。 7. 輸送機巷轉載點和卸載點,都必須安設噴霧裝置或除塵器,作業(yè)時進行噴霧 降塵或用除塵器除塵。

41、 8. 采煤機必須安裝內(nèi)、外噴霧裝置,截煤時必須噴霧降塵,內(nèi)噴霧壓力不得小 于2MPa,外噴霧壓力不得小于1.5MPa,噴霧流量應與機型相匹配。如果內(nèi)噴霧裝置 不能正常噴霧,外噴霧壓力不得小于 4MPa無水或噴霧裝置損壞時必須停機。 9. 放頂煤工作面的放煤口,必須安裝噴霧裝置,放煤時同步噴霧。 10. 掘進機作業(yè)時,應使用內(nèi)、外噴霧裝置,內(nèi)噴霧裝置的使用水壓不得小于 3MPa外噴霧裝置的使用水壓不得小于 1.5MPa;如果內(nèi)噴霧裝置的使用水壓小于 3MPa或無內(nèi)噴霧裝置,貝U必須使用外噴霧裝置和除塵器。 第三節(jié)礦井防滅火 1. 井下使用的汽油、煤油和變壓器油必須裝入蓋嚴的鐵桶內(nèi),由專人押運送

42、至 使用地點,剩余的汽油、煤油和變壓器油必須運回地面,嚴禁在井下存放。井下使 用的潤滑油、棉紗、布頭和紙等,必須存放在蓋嚴的鐵桶內(nèi)。用過的棉紗、布頭和 紙,也必須放在蓋嚴的鐵桶內(nèi),并由專人定期送到地面處理,不得亂放亂扔。嚴禁 將剩油、廢油潑灑在井巷或硐室內(nèi)。 2. 井下所有電氣設備的選擇、安裝與使用應嚴格遵守有關規(guī)定, 并應正確使用 各類安全保護裝置,防止電流過負荷而引起火災。 3. 機電硐室采用不燃性材料支護并設置防火門,配備滅火器。 4. 加強生產(chǎn)中的安全管理。井下運輸過程中注意防跑車砸壞電纜,生產(chǎn)中應注 意冒頂?shù)韧饬p壞電纜及電氣設備。 5. 井下設置完善的消防灑水供水管路系統(tǒng)和消火栓。 6. 機電硐室和采煤工作面附近巷道中配備消防滅火器材。 7. 提高回采率,加快回采速度,采完后立即封閉采空區(qū)。 8. 井下設置自燃發(fā)火束管監(jiān)測系統(tǒng)。 9. 礦井地面設置黃泥灌漿站,對采空區(qū)進行黃泥灌漿。 封閉火區(qū)滅火時,應盡量縮小封

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