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1、小井它也有通达地面的出口，但断面和深度都较小，一般在井田上部边界地点，只作为地质勘探或临时提升和通风等用。暗立井没有直接通达地面出口的垂直巷道。根据其所担负的任务不同可分为主副暗立井，它是水平之间联系的垂巷，任务是将下水平的煤炭提升至上水平，将上水平的材料和设备下放至下水平以及运送人员等。溜井担负自上而下溜放煤炭任务的暗井。水平巷道：平硐有直接通达地面出口的水平巷道。一般除运煤外，还兼作运料、行人、通风、供电和排水等用。若开掘两条平硐，根据用途不同，也可分成主平硐和副平硐。平巷没有直接通达地面的出口，在地下的煤层或岩层中，沿煤层走向开掘的水平巷道，常用的有集中运输平巷、主要运输平巷、区段运输与

2、回风平巷等。石门没有直接通达地面的出口，布置在岩层中和岩层走向垂直或斜交的水平巷道。一般有联络石门、运输石门、回风石门等。煤门没有直接通达地面的出口，布置在煤层中和煤层走向垂直或斜交的水平巷道。一般在厚煤层较为常见。倾斜巷道：斜井有直接通达地面出口的倾斜巷道。其用途与立井相同，有主、副井之分。暗斜井没有直接通达地面的出口，是水平之间的联系斜巷。根据其所担负的任务不同，可分为主、副暗斜井。其任务是将下水平的煤炭提升至上水平，将上水平的材料和设备下放至下水平以及运送人员。上山没有直接通达地面的出口，位于开采水平之上，从主要运输大巷沿煤层或岩层由下向上开掘的倾斜巷道。根据其服务范围不同，可分为阶段上

3、山、采区上山等。根据其用途不同，可分为运输上山和轨道上山。有的采区布置有通风或行人上山、集中溜煤上山等。下山没有直接通达地面的出口，位于开采水平之下，它的位置和开掘方向与上山相反。可分为运输下山、轨道下山、通风和行人下山等。溜煤眼专作溜煤用的小斜巷。硐室： 井下生产还必须开掘一些硐室。硐室实际上就是长度较小、断面较大的特殊巷道。如变电所、水泵房、火药库、电机车库、井下调度室和候车室等。2矿井巷道按其用途和服务范围分类开拓巷道为全矿或一个开采水平服务的巷道称为开拓巷道。如井筒（或平硐）、井底车场、回风井、主要石门、主要运输和回风大巷等巷道都属于开拓巷道。准备巷道为一个采区或两个以上的回采工作面服

4、务的巷道称为准备巷道。如采区车场、采区煤仓、采区上（下）山、区段集中平巷、区段集中石门等巷道都属于准备巷道。回采巷道为一个采煤工作面服务的巷道称为回采巷道。如区段车场、区段运输和回风平巷、工作面开切眼等巷道都属于回采巷道。图1-4矿井巷道及井下生产系统示意图 1-主井；2-副井；3-井底车场；4-主要运输石门；5-阶段运输大巷；6-回风井；7-回风石门；8-回风大巷； 9-采区运输石门；10采区下部车场底板绕道；11-采区下部车场；12-采区煤仓；13-行人进风巷；14-运输上山；15-轨道上山；16-上山绞车房；17-采区回风石门；18-采区上部车场；19-采区中部车场；20-区段运输平巷；

5、21-下区段回风平巷；22-联络巷；23-区段回风平巷；24-开切眼；25-采煤工作面四、相关课程要搞清这些生产系统，我们就要学习相关的专业课程，比如机电专业的学生，从采煤概论课程有关章节中学习；采煤专业的学生，从煤矿开采方法中详细地学习。项目二 矿井通风系统在矿井生产过程中，一些有毒有害的气体和粉尘会涌入到工作面，给井下工作人员的身体健康和矿井的安全生产带来很大影响。矿井通风是保证矿井安全的最主要的技术手段之一。矿井通风的任务是向井下输送新鲜空气，以供人员呼吸；稀释和排除井下各种有毒、有害气体和矿尘；创作良好的矿内工作环境（温度、湿度、风速），保障井下作业人员的身体健康和劳动安全。如图2-1

6、所示，这种利用机械或自然通风为动力，使地面空气进入井下，并在井巷中做定向和定量地流动，最后将污浊空气排出矿井的全过程就称为矿井通风。图2-1现代化矿井通风与安全实验装置一、矿井通风动力分类矿井通风动力是克服通风阻力、保证井巷空气连续不断地流动的能量或风压，有通风机提供的机械风压和由自然条件生成的自然风压两种。煤矿安全规程规定，矿井必须采用机械通风，自然通风只能在特定条件下使用。机械通风是矿井通风的主要动力。按其服务范围可以分为三种：1）主要通风机（简称主扇），主要用于全矿井或矿井的一翼（部分） ；2）辅助通风机（简称辅扇），主要服务于矿井网络的某一分支（如采区或工作面），以帮助主要通风机供风以

7、保证该分支的风量；3）局部通风机（简称局扇），主要用于独头掘进的井巷等局部地区通风。按构造和工作原理可分为： 离心式通风机和轴流式通风机。如图2-2掘进工作面的局部通风机、设备布置及工作演示。图2-3岩石工作面的局部通风机、设备布置及工作演示。.如图2-4综采工作面的通风系统与安全、设备布置及工作演示装置。图2-2掘进工作面的局部通风机、设备布置及工作演示图2-3岩石工作面的局部通风机、设备布置及工作演示图2-4综采工作面的局部通风系统与安全、设备布置及工作演示装置二、矿井通风系统矿井通风系统是指矿井通风方法、通风方式、通风网络和通风设施的总称。如图2-2所示。新鲜风流：主井井底车场两翼的阶段

8、运输平巷回采工作面。污风：工作面阶段回风平巷副井风硐主要通风机地面。1、通风方法指通风机对矿井供风的工作方式，有压入式（少用）、抽出式（多用）和混合式通风三种，如图2-5所示。（a）抽出式 （b）压人式图2-5 通风方法2、矿井通风方式， 矿井通风方式是指矿井进风井与回风井的布置方式。按照矿井进风井和回风井相互位置关系，可把矿井通风方式分为四种基本类型：1）中央式，又可分为中央并列式和中央分列式两种。2）对角式，又可分为两翼对角式和分区对角式两种。3）混合式，混合式是中央式和对角式的混合布置，因此混合式的进风井与出风井数目至少有3个。混合式可有以下几种：中央并列与两翼对角混合式，中央边界与两翼

9、对角混合式，中央并列与中央边界混合式等。混合式一般是老矿井进行深部开采时所采用的通风方式。4）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。中央并列式：进、回风井均并列布置在井田走向和倾斜方向的中央，两井底可以开掘到第一水平，如图2-6左边所示。也可以将回风井只掘至回风水平，如图2-6右右所示。如图2- 6中央并列式中央边界式（又名中央分列式）：如图2-7所示。进风井仍布置在井田走向和倾斜方向的中央，回风井大致布置在井田上部边界沿走向的中央，回风井的井底标高高于进风井底标高。如图2- 7中央分列式对角式：进风井大致布置于井田的中央，回风井分别布置在井田上部边界沿走向的两

10、翼上。根据回风井沿走向的位置不同，又分为两翼对角式和分区对角式两种。如图2-8所示，两翼对角式，进风井大致位于井田走向中央，在井田上部沿走向的两翼边界附近或两翼边界采区的中央各开掘一个出风井。如果只有一个回风井，且进、回风井分别位于井田的两翼称为单翼对角式。图2-8两翼对角式如图2-9所示分区对角式。进风井位于井田走向的中央，在每个采区的上部边界各掘进一个回风井，无总回风巷。图2-9分区对角式区域式：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。如图2-10所示。图2-10 区域式相关课程：机电专业的同学，在采煤概论课程中，矿井通风与安全章节中学习此内容；采煤专业的同学，在通风

11、与安全课程中，学习此部分内容；而通风专业的学生，通风与安全这是他们的核心课程。三、矿井通风网络通风网路： 采区或矿井通风系统中风路的连接形式。1、串联通风两条或两条以上的风路彼此首尾相连在一起，中间无分岔与汇合的风路，叫串联风路。由串联风路进行的通风叫串联通风，俗称“一条龙通风”。如下图：2、并联通风两条或两条以上的风路在某一点分开，又在某一点汇合，中间没有交叉风路，称为并联风路。由并联风路进行的通风称为并联通风，又叫“分区通风”。3、角联通风在两条并联支路中间横插了一条支路的通风方式。如下图中的A-B所连直线：四、通风建筑物设施 矿井通风构筑物是矿井通风系统中的风流调控设施，用以保证风流按生

12、产需要的路线流动。凡用于引导风流、遮断风流和调节风量的装置，统称为通风构筑物。合理地安设通风构筑物，并使其经常处于完好状态，是矿井通风技术管理的一项重要任务。 通风构筑物可分为俩大类：一类是通过风流的构筑物，包括主扇风硐、反风装置、风桥、导风板、调节风窗和风障；另一类是遮断风流的构筑物，包括挡风墙和风门等。矿井必须具备完善的反风系统： 地面各主要通风机必须具备反风功能，并能在10min内改变井下主要巷道中的风流方向，反风量不应小于正常供风量的40%；在矿井主要进、回风巷之间的联络巷设置风门时，必须设置两道正、反向风门。为了避免新鲜风与污风相混，主井和回风平巷交叉处应设置风桥。在副井井口附近设置

13、风门，防止风流短路。矿井通风阻断风流的构筑物有风墙、防爆门和风门。阻断风流的一项措施是风门。图2-11所示，演示的是通风系统中电动闭锁双开门风门。图2-11电动闭锁双开门风门在掘进工作面中，为了保证作业人员安全，必须合理安放局部风机，及时抽出污浊的空气。如图2-12所示，为通风系统井下风筒、风机布置位置。图2-12 井下风筒、风机布置位置五、通风检测与监控国家煤矿安全监察局明确规定“监测监控、人员定位、通讯联络、紧急避险、压风自救、供水施救”六大系统的使用安全规程。矿井监控系统是煤炭企业高产、高效、安全生产的重要保证。矿井监控系统的广泛应用于环境安全、轨道运输、带式运输、提升运输、供电、排水、

14、矿山压力、水灾、火灾、煤与瓦斯突出、大型机电设备等监控系统中，它提高了生产效率和设备利用率，增强了矿山安全。煤矿生产中产生的矿尘危害不仅危害作业人员的身体健康、加速机器的磨损，还容易引起燃烧和爆炸，防尘防爆也是煤矿安全措施之一。如图2-13所示，井下综合防尘模拟系统。图2-13井下综合防尘模拟系统 在生产中通风安全检测瓦斯工作非常重要，时时要检测瓦斯的含量并及时抽放，如图2-14瓦斯抽放实验模拟装置。如图2-15所示，瓦斯抽放系统演示图2-14瓦斯抽放实验模拟装置图2-15瓦斯抽放系统演示在煤矿安全监控系统课程中，有关章节中学习此内容；若学懂检测与监控，必须有扎实的专业基础课做铺垫，就需要学习

15、矿山电工与电子、矿山供电系统PLC及变频器等电类的课程。六、矿山通风机械（需要补充相关图片，实验室有的）矿井通风设备包括通风机，电气设备、扩散器及反风装置等。通风机按服务范围分，可分为主要通风机和局部通风机。主要通风机是负责全矿井或某一区域通风任务的风机，局部通风机是负责掘进工作面或加强采煤工作面通风用的风机，如图2-11所示。按气体在叶轮内部流动方向分，可分为离心式通风机和轴流式通风机。离心式通风机是气体沿轴向进入叶轮，在叶轮内转为径向流出；轴流式通风机是气体沿轴向进入叶轮，经叶轮后仍沿轴向流出，如图2-17所示。矿用通风机按其构造又可分为离心式通风机和轴流式通风机两类。如图2-16（a）、

16、（b）所示，为离心式通风机的简图及结构原理图，离心式通风机的工作原理当叶轮1旋转时，叶片间的空气在叶片的作用下，由叶轮中心流向外缘，脱离叶轮后汇集于螺线形机壳4，经扩散器6排出；与此同时，叶轮入口处形成负压，外部空气在大气压力作用下，经进风口3进入叶轮，这样通风机内就形成了连续的风流。（a） （b）图2-16离心式通风机如图2-17所示，轴流式通风机.。图2-17轴流式通风机. 相关课程：要想弄懂这些原理及结构，采煤专业的学生，在煤矿机械课程中矿井通风设备中要学习这些内容；机电专业的学生，在矿山固定机械课程中矿井通风设备中要学习这些内容。通风专业的同学，在流体力学与流体机械课程中学习这些内容。

17、若学懂矿山固定机械，必须有扎实的专业基础课做铺垫，就需要学习机械制图、机械基础、液压传动及流体力学与流体机械。项目三 矿井提升与运输系统矿井运输与提升任务是把煤炭和矸石从采煤和掘进工作面运送到地面，下放材料，升降人员和设备。其方式有采煤工作面运输方式、区段平巷道运输方式、采区上下山运输方式、大巷运输方式和井筒提升方式。平硐时，煤炭通过电机车或带式输送机运输。 斜井时，井筒的提升方式有矿车、箕斗、带式输送机。 立井时，通常主井采用箕斗提升煤炭，而通过副井罐笼提升矸石，下放材料设备、升降人员等。如图3-1所示。图3-1 胶带机、串车和提升机一、提升系统矿井提升设备在矿山生产中占有特别重要的地位。在

18、提升设备运转中，要求其具有安全性、可靠性和经济性。1、矿井提升设备的组成矿井提升设备：如图3-2所示单绳缠绕箕斗提升系统。主要由1-提升机；2-天轮；3-井架；4-提升容器箕斗；5-卸载曲轨；6、9-煤仓；7-提升钢丝绳；8-翻笼；10-给煤机；11-装载设备等组成。图3-2单绳缠绕箕斗提升系统 图3-3塔式多绳摩擦提升机罐笼提升系统示意图2、矿井提升设备分类 其提升设备类型有立井箕斗提升、立井罐笼提升、斜井箕斗、斜井串车、斜井带式输送机提升。其提升机有单绳缠绕提升机、多绳摩擦提升机。提升设备分类方法很多，大致为：1）、按用途分，可分为主井提升设备和副井提升设备。主井提升设备主要用于提升煤炭或

19、矿物；副井提升设备主要用于提升矸石，升降人员、设备，下放材料等。2）、按提升容器分，可分为箕斗提升设备和罐笼提升设备。箕斗提升设备用于主井提升；罐笼提升设备，大型矿井用于副井提升，小型矿井也可兼作主井提升。3）、按提升机类型分，可分为缠绕式提升设备和摩擦式提升设备。4）、按井筒倾角分，可分为立井提升设备和斜井提升设备。如图3-2单绳缠绕箕斗提升系统、3-3塔式多绳摩擦提升机罐笼提升系统示意图、3-4斜井箕斗提升系统示意图、3-5斜井箕斗提升一坡三档综合保护系统所示。图3-4斜井箕斗提升系统示意图 图3-5 一坡三档综合保护3、矿井提升设备组成：通常由提升容器、提升钢丝绳、提升机、井架、天轮等组

20、成。如图3-2所示。1）提升容器是直接装运煤炭、矿石、矸石、人员、材料和设备的工具。按用途和结构不同，提升容器可分为箕斗、罐笼、矿车、吊桶等。箕斗分立井箕斗和斜井箕斗，只用于提升煤炭或矿石，通常用于主井提升。罐笼既可用于升降人员和设备，又能用于提升煤炭和矸石或下放材料等，所以主要用于副井提升。在一些小型矿井也可用于主井提升。当提升煤炭、矸石或下放材料时，将装货载的矿车装入罐笼内即可。当升降设备时，可将设备直接放入罐笼内或将设备装在平板车上，再将平板车装入罐笼。矿车用于斜井提升。吊桶用于立井凿井时的提升。A、立井提煤多采用底卸式箕斗，底卸式箕斗分平板闸门箕斗和扇形闸门箕斗。单绳立井平板闸门底卸式

21、箕斗结构如图3-6所示，主要由斗箱、框架、连接装置及闸门等组成。其卸载原理为，当箕斗提升至地面煤仓时，卸载滚轮进入安装在井架上的卸载曲轨内，随着箕斗提升，固定在箕斗框架上的小曲轨同时向上运动，则滚轮在卸载曲轨作用下，沿箕斗框架上的小曲轨向下运动，并转动连杆，使其通过连杆锁角为零的位置后，闸门就借助煤的压力打开，开始卸载。在箕斗下放时，以相反的顺序关闭闸门。1-连接装置；2-罐耳；3-活动溜槽板；4-堆煤线；5-斗箱；6-框架；7-闸门；8-连杆；9-滚轮；10-曲轴；11-平台；12-滚轮；13-机械闭锁装置图3-6单绳立井平板闸门底卸式箕斗B、罐笼分立井单绳罐笼和立井多绳罐笼两种。标准普通罐

22、笼按固定车箱式矿车名义装载，质量确定为1 t、1.5 t和3t三种形式，每种都有单层和双层两种。如图3-7所示为单绳1 t单层普通罐笼结构。罐笼体是由横梁、立柱通过铆焊结合成的金属框架结构，两侧用钢板包围。罐笼顶部设有半圆弧形的淋水棚和可以打开的罐盖，以供运送长材料用。罐笼两端设有帘式罐门。罐笼通过主拉杆和双面夹紧楔形绳环与提升钢丝绳相连。为了矿车进出罐笼，罐底敷设有轨道。为了防止提升过程中矿车在罐笼内移动，罐笼底部还装有阻车器及其自动开闭装置。1-提升钢丝绳；2-双面夹紧楔形绳环；3-主拉杆；4-防坠器；5-罐耳；6-淋水棚；7-横梁；8-立柱；9-钢板；10-罐门；11-轨道；12-阻车器

23、；13-稳罐罐耳；14-罐盖；15-套管罐耳图3-7为单绳1 t单层普通罐笼结构C、立井普通罐笼型号意义单绳罐笼如：GLS11/1、GLGY12/2 多绳罐笼2）提升钢丝绳：作用是悬吊提升容器并传递动力。它是矿井提升设备的一个重要组成部分，直接关系到矿井正常生产、人员生命安全及经济效益，因此对于提升钢丝绳必须予以足够重视。 A、 提升钢丝绳是由一定数量的钢丝捻成股，再由若干股围绕绳芯捻成绳。钢丝绳的钢丝为优质炭素结构钢，一般直径为0.4 mm4 mm。钢丝的公称抗拉强度为1 370 MPa、1 470 MPa、1 570 MPa、1 670 MPa、1 770 MPa、1 870 MPa。其中

24、，1 370 MPa只用于制造扁钢丝绳。在承受相同载荷情况下，抗拉强度大的钢丝绳，其绳径可以选小，但抗拉强度过高的钢丝绳可弯曲性差。为了增加钢丝绳的抗腐蚀能力，钢丝绳表面可以镀锌，称为镀锌钢丝，未镀锌的称为光面钢丝。钢丝的表面状态标记代号为：光面钢丝，NAT; A级镀锌钢丝，ZAA;AB级镀锌钢丝，ZAB; B级镀锌钢丝，ZBB。绳芯分金属芯和纤维芯，其作用是：支持绳股，减少股间钢丝的接触应力，从而减少钢丝的挤压和变形；钢丝绳弯曲时，允许股间或钢丝间相对移动，借以缓和其弯曲应力，并起弹性垫层作用，使钢丝绳富有弹性；储存润滑油，防止绳内钢丝锈蚀，并减少钢丝间的摩擦。绳芯的标记代号为：纤维芯（天然

25、或合成的）,FC；天然纤维芯，NF；合成纤维芯，SF；金属丝绳芯，IWR；金属丝股芯，IWS。B、提升钢丝绳的选用：（1）对于单绳缠绕式提升，一般宜选用光面右同向捻、断面形状为圆形股或三角股、接触形式为点或线接触的钢丝绳；对于矿井淋水大，水的酸碱度高，以及在出风井中，由于腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳。（2）在磨损严重的条件下使用的钢丝绳，如斜井提升等，应选用外层钢丝尽可能粗的钢丝绳；斜井串车提升时宜采用交互捻钢丝绳。（3）对于多绳摩擦提升，一般应选用镀锌、同向捻（左右捻各半）的钢丝绳，断面形状最好是三角股。（4）罐道绳最好用半密封钢丝绳或三角股绳，表面光滑，比较耐磨。C、钢丝绳的技术规格及标记方

26、法3）、提升机：矿井提升机是矿井提升设备中的动力部分，由电动机、减速器、主轴装置、制动装置、深度指示器、电控系统和操纵台等组成。它是矿井投资大、构造复杂的设备之一。如图3-8所示。图3-8 矿井提升机 我国目前广泛使用的提升机可分为两大类：单绳缠绕式提升机（分为小绞车（滚筒直径2m以下）和提升机）和多绳摩擦式提升机。单绳缠绕式提升机的工作原理是：把钢丝绳的一端固定到提升机的滚筒上，另一端绕过井架上的天轮悬挂提升容器。这样，利用滚筒转动方向不同，将钢丝绳缠上或松放，以完成提升或下放容器的工作。按滚筒数目不同，单绳缠绕式提升机有单滚筒及双滚筒提升机两种。双滚筒提升机在主轴上装有两个滚筒，其中一个与

27、主轴用键固接，称为固定滚筒或死滚筒；另一滚筒滑装在主轴上，通过调绳离合器与主轴连接，称为游动滚筒或活滚筒。将两个滚筒做成这种结构的目的，是为了在需要调绳及更换提升水平时，两个滚筒可以有相对运动。单滚筒提升机只有一个滚筒，一般用于单钩提升。JK系列提升机其布置如图3-9所示。图3-9JK系列提升机其布置多绳摩擦提升工作原理如图3-10所示。数根（一般4或6根）钢丝绳等距离地搭放在主导轮（摩擦轮）衬垫上，两端各悬挂一个提升容器（也有一端悬挂平衡锤的）。尾绳的两端分别与两容器底部相连，自由地悬挂在井简中，用来平衡提升钢丝绳所造成的两端张力差。当电动机带动主导轮转动时，通过衬垫与提升钢丝绳之间产生的摩

28、擦力，带动提升钢丝绳及容器往复升降，完成提升任务。导向轮用于增加钢丝绳在主导轮上的围包角或缩小提升中心距。图3-10多绳摩擦提升工作原理 图3-11落地式摩擦提升工作原理摩擦式提升设备根据布置方式不同，可分为井塔式和落地式两种类型。井塔式是把提升机安装在井塔上，其优点是布置紧凑，节省工业广场占地，改善了钢丝绳工作条件，但投资较高；落地式摩擦提升，如图3-11所示。是把提升机安装在地面上，井架建造费用小，减少了矿井初期投资，并且可提高抵抗地震灾害的能力。多绳摩擦提升与单绳缠绕式提升比较，主要优点为：提升高度不受滚筒容绳量限制，适用于深井提升；载荷由多根钢丝绳承担，钢丝绳直径较相同载荷下单绳提升小；摩擦轮直径小，提升机总质量小；提升电动机的容量和耗