矿井通风基本概念
发布时间: 2024-03-26 作者:气体灭火安装

  沿倾斜向上推进;为便于工作面的通风、运输和充填工作,自开切眼开始回采后,将工作面逐步调整成两端高、中间低的伪倾斜 (8°~12°)。整个工作面由两个伪倾斜工作面组成,形成V型。随着分层工作面沿倾斜向上推进,在充填体中逐渐维护出一条分层溜道,以便溜煤、进风和流水。为了不使工作面与溜煤道相交处顶板的悬露面积太大而难于维护,V型两侧工作面始终保持 5~6m的错距。回采工作面从运输水平向上推进直到回风水平为止(图4)。V型工作面目前仍用打眼放炮落煤,小型输送机运煤。落煤中的50%,自行装入输送机,其余用人力装载。工作面支护用带帽木柱或棚子。采区走向长度通常为 320~400m。沿走向可布置4~5个V型工作面,每个长度为80~100m,每翼长40~50m。与走向长壁充填法相比,优点是:充填准备工作简单,工作量少,充填事故少,采区产量较高;缺点是:目前尚未实现机械化,工作面容易片帮,巷道系统复杂,通风路线曲折,容易聚集瓦斯。本法适用于倾角20°~45°的特厚煤层,或地质构造复杂,走向断层较多的煤层。

  简要的就是指:三专即:专用变压器,专用线路,专用开关。两闭锁即:风电闭锁,瓦斯电闭锁

  11)回采工作面:在煤层或矿床的开采过程中,一般把直接进行采煤或采有用矿物的工作空间称为回采工作面或简称为采场 。赋存在煤层之上的岩层称为顶板或称为上覆岩层,位于煤层下方的岩层称为底板。一般把直接位于煤层上方的一层或几层性质相近的岩层称为直接顶。它通常由具有一定稳定性且易于随工作回术放顶而垮落的页岩,砂页岩或粉砂岩等岩层组成。

  10)“三专”指井工开采的矿井井下对局部通风机供电采取了专用变压器、专用开关、专用线路,以确保供电相对来说比较稳定,保证停头不停风的原则。

  “两闭锁”指掘进工作面瓦斯电闭锁和风电闭锁。其中瓦斯电闭锁是指当掘进工作面瓦斯浓度超限时,声光报警并自动切断工作面迎头被控设备电源;风电闭锁是指当局部主通风机停止运转或风筒风量低于规定值时,自动切断掘进工作面(除备用风机电源外的)所有设备电源。

  ①主井是专门用作提升煤炭的井筒, 在大、中型矿井中,提升煤炭的容器多采用箕斗,所以主井又常称作箕斗井。

  ②副井是用作升降人员、材料、设备和提升矸石的井筒,并常兼作入风井,由于副井采用的提升容器是罐笼,所以副井又称为罐笼井。

  ③在同一个井筒安设有箕斗和罐笼两种提升容器时,该井筒称为混合井,它大多数都用在小型矿井和老矿井改扩建的延深井。

  目前,在走向长壁采煤法的回采工作面中,炮采、机采和综采均有使用。中国随着采煤机械化程度的提高,近期回采工作面的平均长度已在100m左右,工作面月平均产量炮采为1万吨左右,机采为1.5万吨左右,综采为3.5 万吨左右。此法一般适用于缓倾斜和倾斜的薄及中厚煤层。

  倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法 开采缓倾斜厚煤层时,需将煤层按倾斜方向划分为若干分层,每个分层的厚度在炮采和普采工作面为1.8~2.4m,在综采工作面可达3.5m左右,各分层由上而下利用全部垮落法依次逐层开采。顶分层的回采与单一中厚煤层回采相同,回采以下各分层时,由于其顶板是上一分层回采时冒落的破碎岩块,管理上困难极大。过去曾采用分层间留煤皮的方法解决,但煤炭损失大,自燃发火严重,后来逐步改用木板、金属网、竹笆或荆笆等人工假顶。煤层顶板为页岩或含泥质成分较高的岩石时,向采空区注水或灌注泥浆,有的在冒落岩石中加固结剂,在上覆岩层的压力作用下,使其结合成一个整体,成为再生顶板,供下一分层使用。在铺设人工假顶时进行注水或注浆,效果更好。金属网分单层网和双层网两种。开采两个分层时铺荆笆、竹笆或单层网;开采三个以上分层时铺双层网。因金属网假顶成本高,中国现时采用荆笆、竹笆假顶较多。金属网假顶的铺设方法有底网和顶网两种。目前不少矿区已将铺底网改为铺顶网,分层顶板破碎或有伪顶难于管理时,铺顶网优点更多。

  倾斜长壁工作面按推进方向分仰斜开采和俯斜开采两种。如煤质较硬或顶板淋水较大,一般宜用仰斜开采;如煤层厚度大,煤质松软容易片帮,宜用俯斜开采。回采工作面一般应朝大巷方向推进,即水平大巷上方的煤层用俯斜方式开采,水平大巷下方的煤层用仰斜方式开采,以利于工作面通风和巷道维护。在地质条件适宜的矿井中,本法与走向长壁采煤法相比,优点是:①巷道布置简单,巷道掘进和维护费用低,投产快。据联矿井对比资料,在相同的矿山地质条件下,倾斜长壁开采比走向长壁开采的巷道长度减少10~20%,大型矿井的建设工期可缩短1~2年。②运输系统和通风系统均较简单,回采工作面技术经济效果好。③易于实现等长工作面,减少了由于工作面长度变化而增加拆装自移式液压支架和接长或缩短输送机的工序。本法的缺点是倾斜巷道距离长,使辅助运输和行人很难。中国自70年代开始推广使用。适用于倾角12°以下的煤层,机采和炮采可扩大应用于开采15°~18°的煤层。国外采用俯斜综采工作面开采倾角为33°的煤层已获成功。

  8)暗井:不直接通达地面的立井或斜井。地下采矿时,装有提升设备而无直通地面来自口的垂直或倾斜的通道。也叫“盲井”。

  9)什么是两级压入?四级机战通风系统?开采中段?放矿作业?巷道风阻?主扇周围的漏风?通风构筑物?角联风路?风阻和阻力的关系?

  15)壁式采煤法wall mining method,壁式采煤法有多种分类。①按煤层厚薄不同,薄及中厚煤层,通常按煤层全厚一次开采,称整层(单一)开采;厚煤层,大体上分为若干中等厚度的分层进行开采,称分层开采。②按工作面推进方向不同,可分为走向长壁采煤法和倾斜长壁采煤法。在分层开采中,由于分层的回采顺序和顶板管理方法不同,可分为下行垮落法和上行充填法等。在中国,开采倾斜和缓倾斜煤层时常用单一(整层)走向长壁采煤法、单一(整层)倾斜长壁采煤法、倾斜分层走向长壁下行垮落采煤法、倾斜分层倾斜长壁下行垮落采煤法、倾斜分层走向长壁上行充填采煤法和倾斜分层V型倾斜长壁充填采煤法和开采坚硬顶板煤层的刀柱采煤法等。开采急倾斜煤层时,有水平分层采煤法、倒台阶采煤法、仓贮采煤法和掩护支架采煤法,这些都属于壁式采煤法。20世纪初,刮板输送机开始使用,壁式采煤法随之有很大发展,目前已成为各国的主要采煤方法。除美国和澳大利亚等国外,在联、英国、联邦德国、波兰等国壁式采煤法占矿井总产量的90%;中国煤矿自50年代开始采用壁式采煤法,1980年占统配煤矿总产量的90%左右,随着采煤机械化程度逐步的提升,壁式采煤法的使用围将日益扩大

  中央式 :进、回风井均位于井田中央。根据进、回风井沿倾斜方向相对位置不同,又分为中央并列式和中央边界式(中央分列式)。

  对角式:进、回风分别位于井田的两翼。两翼对角式:进风井位于井田中央,回风井位于井田两翼(沿倾斜方向的浅部),称为两翼对角式,进、回风分别位于井田的两翼称为单翼对角式。分区对角式:进风井位于井田走向的中央,在各采区开掘一个不深的小回风井,无总回风巷。

  分区域式: 在井田的每一个生产区域开凿进、回风井,分别构成独立的通风系统。

  混合式:由上述诸种方式混合组成。例如,中央分列与两翼对角混合式,中央并列与两翼对角混合式等等。

  2)自然风压形成原因 由于风流流过井巷时与岩石发生了热量交换,使得进、回风井的气温出现差异,回风井里面的空气密度比进风井里的空气密度较小,因而两个井筒底部的空气压力不相等,其压差就是自然风压。

  1)矿井通风系统:矿井通风系统是是生产矿井的主要组成部分。是向井下各作业地点供给新鲜空气,排出污浊空气的通风通风网络、通风设备和通风控制设施的总称;是向井下各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的通风网路、通风动力和通风控制设施等构成的工程体系。矿井通风系统由进风、用风、排风三大部分组成。

  根据瓦斯、煤层自燃和高温等影响矿井生产安全的重要的因素对矿井通风系统的要求,为便于管理、设计和检查,把矿井通风系统分为一般型、降温型、防火型、排放瓦斯型、防火及降温型、排放瓦斯及降温型、排放瓦斯及防火型、排放瓦斯与防火及降温型几种,依次为1-8八个等级。矿井通风方式有串联通风和并连通风两种。

  本法的巷道有分层布置和联合布置两种。分层布置是将每一个分层作为一个中厚煤层看待,各有独立的巷道系统,通常是分层分采。联合布置,除每分层都有为本层服务的分层平巷外,还有为各分层共用的平巷和上山、下山。在共用巷道与分层巷道之间用平巷、斜巷或立眼联系(见矿山井巷)。为便于维护,应将共用巷道布置在受采动影响较小的煤层底板岩石中(图2)。上下分层工作面可同时回采,其超前距离取决于上分层回采后顶板岩层垮落状况,一般为80~200m,但下分层工作面必须在上分层采空区岩层活动已经稳定后方可回采。为了更好的提高厚煤层开采的经济效益,目前许多国家正在发展增大采高、减少分层数目的新工艺。设计和使用大采高的自移式液压支架和采煤机,煤层采高可达3.5~5.0m。此外,还有将特厚煤层分为两个分层:开采顶分层时,铺金属网假顶,开采底分层的同时回收网下顶煤。 壁式采煤法

  倾斜推进。即在井田围,沿煤层走向布置主水平大巷,在大巷两侧沿倾斜向上山或下山方向掘进工作面的运输斜巷和回风斜巷,掘至采区边界后,掘进开切眼使两斜巷连通。在开切眼和巷道安装设备,沿煤层倾斜方向,用仰斜或俯斜方式采煤。用本法开采单一薄层及中厚煤层,巷道布置十分简单(图3)。回采工作面有成对布置的,也有按单一工作面布置的。每个工作面长 150~200m或更长。工作面沿倾斜的推进长度即运输斜巷和回风斜巷长度,可达1000~1500m。在运输斜巷中铺设可伸缩带式输送机,回风斜巷中铺设轨道,用无极绳绞车或单轨吊车运送设备和材料。在厚煤层中采用本法时,由于掘进和维护长距离的分层回采斜巷很难,维护费用高,故需在煤层底板岩石中布置供各分层共用的集中巷,每隔150~200m开掘联络巷道,与分层回采斜巷相连接。各分层的回采斜巷可逐段超前于工作面掘进,并随采随废。各分层工作面回采顺序,可在保持一定错距的条件下,上下分层同时回采,也可在上分层工作面采至边界后再采下部分层,以利形成再生顶板。 壁式采煤法

  倾斜分层走向长壁上行充填采煤法 各分层自底至顶用充填法依次逐层开采,上分层的回采工作在下分层的充填体上进行。如用水砂充填管理顶板,回采工艺复杂化,因为增加了充填工序;在巷道布置上增加了输砂、疏干系统和泥砂沉淀装置。因此,水砂充填工作面除落煤、装煤、运煤和支护等工序与一般垮落法相同外,还有疏导和沉淀充填废水等临时构筑物。充填采区的巷道布置,应合理解决运料与输砂、运煤与疏干的关系问题,方能保障正常生产。充填采煤法工序复杂,增加一套充填设备,成本高,投资大,效率低;但有利于防止井下自燃发火和煤尘爆炸,有效地减少围岩移动和地表沉陷,是建筑物下采煤、铁路下采煤和水体下采煤的有效方法之一。中国、、鹤岗等矿区曾广泛采用本法。近年来,由于扩大了垮落法的使用围,充填法的百分比慢慢地减少,但不能采用垮落法的倾角为5°~25°的厚煤层,仍多采用本法。

  16)单一走向长壁采煤法。也称整层走向长壁采煤法,特点是回采工作面沿煤层倾斜方向布置,沿走向方向推进;工作面长度较长,一般为100~150m,短的有30~40m,长的超过200m。在回采工作面的上方和下方沿走向分别布置回风平巷和运输平巷,构成回采工作面和采区巷道之间的通风、运输和行人的通道。根据煤回采工艺不同,每一循环的推进度一般为0.6~1.2m(图1)。通常在回风平巷铺设轨道,用矿车或平板车运送材料和设备;运输平巷用带式输送机、刮板输送机或矿车运送煤炭。回风平巷和运输平巷采用单巷布置,也有采用双巷布置的。回采工作面的推进方向有两种:①后退式,由采区边界向采区上山(或石门)推进;②前进式,由采区上山(或石门)向采区边界推进。中国各矿区大都采用后退式回采。在综采采区,为减少综采设备的长距离搬移,有的采用混合式,即上区段回采工作面用前进式回采至采区边界后,将综采设备搬移至下区段边界的开切眼中,用后退式回采。 壁式采煤法

  4)井筒泛指立井和斜井,也包括暗井。通常由井颈、井身和井窝组成。采矿、修建长隧道和地下铁道时开凿的联系地面和地下巷道的通道。

  12)放顶:通过移架或回柱缩小工作空间宽度使采空区悬露顶板及时垮落的工序。

  14)壁式采煤法:壁式采煤法,回采工作面长度较长;工作面两端有可供运输、通风和行人的巷道;回采工作面向前推进时,必须不断支护;采空区要随工作面推进按一定方法立即处理;回采工作面煤的运输方向与工作面煤壁平行。

相关产品