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      一文讀懂地下礦山主要生產(chǎn)系統

      發(fā)布時(shí)間：

      2023-01-10

      來(lái)源：

      一、提升運輸
      （一）礦井提升
      礦井提升是用一定的裝備沿井筒運出礦石、廢石以及升降人員、材料和設備等的運輸環(huán)節。按提升物料采取的方式可分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是有繩提升（鋼絲繩提升），另一類(lèi)是無(wú)繩提升（如帶式輸送機提升、水力提升和氣力提升等），其中鋼絲繩提升應用較為廣泛。
      1.礦井提升設備的組成
      礦井提升設備主要組成部分有提升容器、提升鋼絲繩、提升機（包括拖動(dòng)裝置）、井架和天輪以及裝卸載等附屬裝置。
      2.礦井提升設備的分類(lèi)
      （1）按井筒傾角分為豎井提升設備、斜井提升設備。
      （2）按提升容器類(lèi)型分為罐籠提升設備、箕斗提升設備、箕斗—罐籠提升設備，鑿井時(shí)有吊桶提升設備，斜井還有串車(chē)提升設備。
      （3）按提升用途分為主提升設備（專(zhuān)門(mén)或主要提升礦石的，一般也稱(chēng)主井提升設備）、副提升設備（提升廢石、升降人員、運送材料和設備等，一般也稱(chēng)副井提升設備）和輔助提升設備（如天井電梯、檢修提升等）。
      （4）按提升機類(lèi)型分為單繩纏繞式提升設備（它又有單卷筒和雙卷筒之分）、多繩纏繞式提升設備、單繩摩擦式提升設備（已不生產(chǎn)）、多繩摩擦式提升設備。
      （5）按提升容器個(gè)數分為單容器提升設備（帶平衡錘）、雙容器提升設備。
      （6）按提升系統的平衡狀態(tài)分為不平衡提升設備、靜力平衡提升設備。
      （7）按拖動(dòng)類(lèi)型分為交流提升設備、直流提升設備。
      3.提升系統
      1）豎井單繩纏繞式提升
      對于井深在300m以?xún)?、卷筒直徑不超過(guò)3m的礦井，以采用單繩纏繞式提升系統為宜。選用罐籠或選用箕斗作為提升容器是設計中的重要問(wèn)題，需要經(jīng)過(guò)各方面的比較來(lái)確定（多繩摩擦式提升也同此）。
      通常在設計提升系統時(shí)，多采用主、副兩套提升設備來(lái)保證礦井產(chǎn)量及完成其他提升工作任務(wù)。主井采用箕斗提升礦石，副井采用罐籠完成輔助提升任務(wù)或者主、副井全采用罐籠。究竟采用哪種方式要根據各礦井的具體條件來(lái)確定。當礦井年產(chǎn)量較大時(shí)，最好采用主井箕斗、副井罐籠的方式當礦井年產(chǎn)量較小或者礦石種類(lèi)超過(guò)兩種以上，或者礦石不宜粉碎時(shí)，最好全采用罐籠。
      當多水平提升時(shí)，通常在產(chǎn)量不是很大而提升水平較多的礦井采用平衡錘單罐籠提升，有時(shí)為保證產(chǎn)量而用兩套平衡錘單罐籠提升。
      對于年產(chǎn)量很小的礦山，可以采用一套罐籠提升設備完成一切提升任務(wù)。我國許多有色金屬礦山、非金屬礦山、核工業(yè)礦山即是如此。
      2）豎井多繩摩擦式提升
      多繩摩擦式提升機具有很多優(yōu)點(diǎn)，因此，除井深大于300m時(shí)使用多繩摩擦式提升機代替卷筒直徑大于3m的單繩纏繞式提升機外，還可以用較小的多繩摩擦式提升機代替卷筒直徑小于3m的單繩纏繞式提升機。
      由于多繩摩擦式提升難以調整鋼絲繩長(cháng)度，因而雙容器提升只適用于一個(gè)生產(chǎn)水平。同時(shí)由于提升鋼絲繩變形的影響，雙容器提升系統在實(shí)際運轉中，只能保證井口的準確停車(chē)，不能保證井底的容器停在準確的位置上（對于箕斗提升，要求停車(chē)的準確度不嚴格）。
      單容器平衡錘提升系統特別適用于多水平提升的礦井。而且平衡錘提升可以改善多繩摩擦式提升系統的防滑性能。更因為單容器提升系統不受鋼絲繩變形的影響，能確保在各個(gè)生產(chǎn)水平的準確停車(chē)，所以使用較多。對于礦石種類(lèi)超過(guò)兩種以上的多水平提升，可以按照具體的產(chǎn)量及生產(chǎn)水平的需要，在一個(gè)井筒中裝設兩套單容器提升設備也可以采用一套單容器、一套雙容器的提升系統。
      3）斜井提升
      斜井提升具有施工快、投資少等優(yōu)點(diǎn)。其缺點(diǎn)是提升速度較慢，特別是當斜長(cháng)較大時(shí)，生產(chǎn)能力較小，鋼絲繩磨損大，井筒維護費用較高。因此，斜井提升多用于中小型礦山（帶式輸送機提升除外）。
      礦車(chē)組提升分為單鉤和雙鉤兩種。單鉤礦車(chē)組提升的優(yōu)點(diǎn)是需要的井筒斷面小、投資少、維護費低且便于多水平提升缺點(diǎn)是生產(chǎn)能力低、電耗大。雙鉤礦車(chē)組提升的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量大、電耗小缺點(diǎn)是井筒斷面大、井上下車(chē)場(chǎng)復雜、投資多、不利于多水平提升。一般當采用單鉤礦車(chē)組提升能滿(mǎn)足產(chǎn)量要求時(shí)，不采用雙鉤礦車(chē)組提升。
      斜井箕斗提升因投資多、施工時(shí)間長(cháng)，所以斜井傾角小于28°時(shí)，盡量采用礦車(chē)組提升。但斜井箕斗提升允許的速度較大，停車(chē)時(shí)間較短，所以在年產(chǎn)量較大的礦井，不論傾角大小都可采用斜井箕斗提升。但當傾角小于18°時(shí)，也可以采用帶式輸送機提升。
      4）粉礦回收
      豎井箕斗提升由于裝、卸礦石時(shí)撒礦、誤操作時(shí)撒礦以及由于礦石含水含泥或井下礦倉巖層滲水，粉礦或泥與水混合后，經(jīng)閘門(mén)縫隙漏入井底，形成大量礦漿，造成井底堆積粉礦。除采取有效措施減少粉礦來(lái)源外，必須設計粉礦回收裝置。一般粉礦回收方法有以下幾種。
      （1）利用井底作為粉礦倉，由豎井最低卸礦水平起，向下開(kāi)鑿一個(gè)小罐籠豎井（或小箕斗斜井），用巷道與箕斗井底的粉礦倉裝礦口相連，粉礦經(jīng)漏斗閘門(mén)裝車(chē)后，由小罐籠（或斜井小箕斗）提升卸入箕斗礦倉。
      （2）當采用混合井提升時(shí)，粉礦倉設于井底一側，由井底罐籠進(jìn)出車(chē)處，以旁通道與粉礦倉裝礦口相連，粉礦裝車(chē)后，由罐籠提升，卸入箕斗礦倉或直接提出地表。
      （3）當主、副井靠近時(shí)，副井超前一個(gè)水平，粉礦由主井井底粉礦倉裝車(chē)后，由副井提升卸入箕斗礦倉，或直接提出地表。
      上述3種方法中，第（1）種方法的開(kāi)拓工程量最大，管理也不方便，但可避免后兩種方法采用平衡尾繩或繩罐道時(shí)尾繩或罐道繩通過(guò)粉礦倉的缺點(diǎn)。
      （二）地下運輸
      1.地下運輸的分類(lèi)
      地下運輸是地下金屬礦與非金屬礦采掘生產(chǎn)中的重要環(huán)節，其工作范圍包括采場(chǎng)運搬及巷道運輸。它是連續采場(chǎng)、掘進(jìn)工作面與地下礦倉、充填采空區或地面礦倉與廢石場(chǎng)的運輸渠道。采場(chǎng)運搬包括重力自溜運搬、電耙運搬、無(wú)軌自行設備運搬（鏟運機、裝運機或礦用汽車(chē)）、振動(dòng)出礦機運搬及爆力運搬等。巷道運輸包括階段平巷及斜巷的運輸，即采場(chǎng)漏斗、采場(chǎng)天井或溜井以下的至地下儲礦倉（或平硐口）之間的巷道運輸。

      根據運輸方式和采用運輸設備的不同，地下運輸的分類(lèi)見(jiàn)表3-4。

       

       

      為了保證地下運輸正常有效地進(jìn)行，必要的運輸輔助設備是不可缺少的。
      2.地下運輸系統
      地下礦山運輸系統和運輸方式一般在進(jìn)行礦床開(kāi)拓設計中確定。確定的原則應考慮礦床的賦存條件、開(kāi)拓系統、采礦方法、開(kāi)采規模、生產(chǎn)服務(wù)年限、運輸設備的發(fā)展現狀及企業(yè)的管理水平等。要做到技術(shù)上先進(jìn)可靠、經(jīng)濟上合理有利、運轉安全、管理方便、能耗小、投資省。
      1）軌道運輸
      軌道運輸一般指機車(chē)運輸，它是國內外地下礦山的主要運輸方式。軌道運輸主要由礦車(chē)、牽引設備和輔助機械等設備組成，常與耙礦、裝礦、帶式輸送機或無(wú)軌運輸等設備組成有效的運輸系統，在生產(chǎn)過(guò)程中可運送礦石、廢石、材料、設備和人員等。它是組織生產(chǎn)、決定礦山生產(chǎn)能力的主要因素之一。
      軌道運輸的優(yōu)點(diǎn)是用途廣，生產(chǎn)量大（由機車(chē)數量而定），運距不受限制，經(jīng)濟性好，調度靈活，能沿分叉線(xiàn)路分別運輸多種礦石。缺點(diǎn)是運送是間斷性的，生產(chǎn)效率依賴(lài)工作組織水平適用的巷道坡度有局限性（一般為3‰~5‰），線(xiàn)路坡度過(guò)大時(shí)難以保證運輸安全。
      機車(chē)牽引礦車(chē)列車(chē)在軌道上運行是水平長(cháng)距離運輸的主要方式。軌道軌距分為標準軌距和窄軌距，標準軌距為1435mm，窄軌距分為600mm、762mm、900mm 3種。按軌距的不同，機車(chē)也可分為標準軌距機車(chē)和窄軌機車(chē)；按使用的動(dòng)力不同，礦用機車(chē)可分為電機車(chē)、內燃機車(chē)和蒸汽機車(chē)。蒸汽機車(chē)已基本淘汰，內燃機車(chē)一般只用于地表。電機車(chē)由電能驅動(dòng)，按電源性質(zhì)不同，電機車(chē)又可分為直流電機車(chē)和交流電機車(chē)，直流電機車(chē)應用最廣?，F在，已有不少用戶(hù)開(kāi)始使用變頻電機車(chē)。按供電方式不同，直流電機車(chē)有架線(xiàn)式電機車(chē)和蓄電池電機車(chē)之分，我國非煤礦井下使用的絕大部分都是架線(xiàn)式電機車(chē)。
      架線(xiàn)式電機車(chē)結構簡(jiǎn)單，成本低，維護方便，機車(chē)的運輸能力大，速度高，用電效率高，運輸費用低，應用最廣。其缺點(diǎn)是須有整流和架線(xiàn)設施，不夠靈活；架線(xiàn)對巷道尺寸與行人的安全有一定的影響集電弓與架線(xiàn)之間容易產(chǎn)生火花，不允許在瓦斯嚴重的礦山使用初期建設時(shí)投資較大，但從長(cháng)遠來(lái)看，采用架線(xiàn)電機車(chē)的總成本要比蓄電池電機車(chē)低得多。國內井下架線(xiàn)電網(wǎng)的直流電壓有250V和550V兩種。
      蓄電池式電機車(chē)是用蓄電池供給電能。蓄電池一般在井下電機車(chē)庫進(jìn)行充電。電機車(chē)上的蓄電池組用到一定程度后，可取下?lián)Q上充好電的蓄電池。這種電機車(chē)的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)火花引爆危險，適合在有瓦斯的礦井使用不須架線(xiàn)，使用靈活，對于產(chǎn)量小、巷道不太規則的運輸系統和巷道掘進(jìn)運輸很適用。其缺點(diǎn)是須設充電設備初期投資大用電效率低，運輸費用較高。一般出礦階段采用架線(xiàn)式電機車(chē)，開(kāi)拓階段運輸可采用蓄電池電機車(chē)用以克服外部條件限制。在有爆破性氣體的回風(fēng)巷道，不應使用架線(xiàn)式電機車(chē)，高硫和有自然發(fā)火危險的礦井，應使用防爆型蓄電池電機車(chē)。
      除上述兩種電機車(chē)外，還有復式能源電機車(chē)，主要可分為架線(xiàn)——蓄電池式電機車(chē)和架線(xiàn)一電纜式電機車(chē)。架線(xiàn)一蓄電池式電機車(chē)上有自動(dòng)充電器，可利用架線(xiàn)電源隨時(shí)對車(chē)載蓄電池自動(dòng)充電，無(wú)需經(jīng)常到充電室充電，可提高機車(chē)的利用率；還可直接開(kāi)進(jìn)開(kāi)拓掘進(jìn)巷道，使用機動(dòng)靈活；架線(xiàn)一電纜式電機車(chē)在運輸大巷工作時(shí)，直接從架線(xiàn)獲取電能；在不便裝設架線(xiàn)的區域行駛時(shí)，可由電纜供電，但用電纜供電的運輸距離不能超過(guò)電纜的長(cháng)度。
      內燃機車(chē)不需架線(xiàn)，投資低，非常靈活。但構造復雜，廢氣污染空氣，需在排氣口裝廢氣凈化裝置，并加強巷道通風(fēng)。這種機車(chē)目前國內僅有少數礦山在通風(fēng)良好的平硐地表聯(lián)合區段以及地表運輸使用，國外礦山使用較多。
      礦用車(chē)輛有運送礦石（廢石）的礦車(chē)、運送人員的人車(chē)、材料車(chē)、炸藥車(chē)、水車(chē)、消防車(chē)及衛生車(chē)等專(zhuān)用車(chē)輛。
      2）無(wú)軌運輸
      地下礦山采用無(wú)軌自行設備運輸始于20世紀60年代，隨著(zhù)地下無(wú)軌設備的完善，地下無(wú)軌開(kāi)采技術(shù)也得到了迅速的發(fā)展。
      地下礦用汽車(chē)是專(zhuān)為地下礦山設計的自行車(chē)輛，是實(shí)現無(wú)軌開(kāi)采技術(shù)的主要運輸車(chē)輛，具有機動(dòng)、靈活、多能、經(jīng)濟的優(yōu)越性。地下礦用汽車(chē)廣泛應用于條件適宜的各類(lèi)地下礦山進(jìn)行強化開(kāi)采，不但可以提高地下礦山的勞動(dòng)生產(chǎn)率和產(chǎn)量，促使生產(chǎn)規模不斷擴大，而且還改變了該類(lèi)礦山的回采工藝、采礦方法和掘進(jìn)運輸系統。特別是隨著(zhù)近些年礦山自動(dòng)化、智能采礦等技術(shù)和系統的發(fā)展，促使地下礦山朝著(zhù)無(wú)軌開(kāi)采的無(wú)人化方向邁進(jìn)。
      （1）地下礦用汽車(chē)運輸的主要優(yōu)點(diǎn)是
      ①機動(dòng)靈活，適用范圍廣，生產(chǎn)潛力大?？蓪⒉删蚬ぷ髅娴牡V巖直接運送到各個(gè)卸載場(chǎng)地而不需中途轉運，卸礦地點(diǎn)也不受限制人員、材料、設備亦可不經(jīng)轉運直接到達工作面。
      ②在一定的條件下，采用地下礦用汽車(chē)運輸可以適當節省設備、鋼材和人員。
      ③在豎井全套設施建成前，有可能提前出礦也便于采取邊緣和零星礦體采礦運輸工作。
      ④在運距合理條件下，地下礦用汽車(chē)運輸生產(chǎn)環(huán)節少，能顯著(zhù)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
      （2）地下礦用汽車(chē)運輸存在的缺點(diǎn)是∶
      ①地下礦用汽車(chē)雖然有廢氣凈化裝置，但柴油發(fā)動(dòng)機排出的廢氣污染井下空氣，目前仍不能徹底解決。通常采用加強通風(fēng)等措施，增加了通風(fēng)設備等方面的費用。
      ②由于地下礦山道路路面質(zhì)量不好，輪胎消耗量大，備件費用增加。
      ③維修工作量大，需要技術(shù)熟練的維修工人和裝備良好的維修車(chē)間。
      ④為了便于地下礦用汽車(chē)的行駛，要求的巷道斷面尺寸較大，增加了開(kāi)拓費用。
      （3）地下礦用汽車(chē)與地面自卸式汽車(chē)相比，在結構上通常有以下特點(diǎn)：
      ①能拆裝，方便大件下井。
      ②采用鉸接式底盤(pán)、液壓轉向，車(chē)體寬度窄，轉彎半徑較小。
      ③車(chē)體高度低，一般為2~3m，適合在狹窄低矮的井下空間作業(yè)，重心低，加大了爬坡能力。
      ④行駛速度低，其發(fā)動(dòng)機功率較小，從而減少了尾氣排放量。
      3）帶式輸送機運輸
      帶式輸送機運輸是一種連續運輸方式，主要用來(lái)運輸礦巖，也可運輸材料和人員。這種運輸方式生產(chǎn)能力大、安全可靠、操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化程度高。隨著(zhù)高強度膠帶的使用，帶式輸送機運輸已具有長(cháng)距離、大運量、高速度的特點(diǎn)，符合現代礦山設備高效運輸的要求。
      帶式輸送機運輸在地下礦的使用受到礦巖塊度、運量、巷道傾角、彎道等的限制。通常只能運送經(jīng)過(guò)粗碎的礦巖（塊度小于350mm），且只適宜使用在運量較大、巷道傾角較小、沒(méi)有彎道的情況下。
      地下帶式輸送機運輸按其使用場(chǎng)所和完成的運輸任務(wù)可分為∶①采場(chǎng)帶式輸送機運輸，它直接從采礦工作面接受和運輸礦巖。②集礦帶式輸送機運輸，它從兩臺或多臺帶式輸送機接受礦巖。③干線(xiàn)帶式輸送機運輸，它運輸地下開(kāi)采的全部礦巖，包括經(jīng)平巷、斜井至地表的帶式輸送機運輸。
      帶式輸送機按基本結構一般可分為基本型和特殊型兩種，基本型又分為平形和槽形兩種。目前，具有代表性的特殊型帶式輸送機有深槽帶式輸送機、波紋擋邊帶式輸送機、花紋帶式輸送機、管狀帶式輸送機、氣墊帶式輸送機、壓帶帶式輸送機、彎曲帶式輸送機等。
      帶式輸送機運輸實(shí)現了物料運輸過(guò)程的連續化。與其他輸送設備相比，有以下特點(diǎn)∶①輸送能力大。國內帶式輸送機最大輸送量已達到8400t/h，國外帶式輸送機最大輸送量已達到37500t/h。②輸送距離長(cháng)。只要有足夠的帶強，從技術(shù)角度看，帶式輸送機在輸送距離上是沒(méi)有限制的。國內帶式輸送機單機長(cháng)度已達到15.84km。③地形適應能力強。帶式輸送機可以從空間和水平面的適度曲線(xiàn)上適應地形，從而減少轉運站等中間環(huán)節，降低基建投資，從而從空間或平面上避免與公路、鐵路、山川、河流、城市等發(fā)生干擾。④結構簡(jiǎn)單、安全可靠。帶式輸送機的可靠性已為工業(yè)領(lǐng)域的諸多應用實(shí)例所驗證。⑤運營(yíng)成本低。帶式輸送機系統單位輸送量所消耗的工時(shí)和能源，在所有散裝物料運輸工具或設備中通常是最低的，且維修簡(jiǎn)單、快捷。⑥自動(dòng)化程度高。帶式輸送機輸送工藝流程簡(jiǎn)單，動(dòng)力設備集中程度、可控度高，易實(shí)現自動(dòng)化。⑦具有受天氣影響程度低、壽命長(cháng)等特點(diǎn)。
       
      二、礦井通風(fēng)
      在井下，由于開(kāi)采作業(yè)和礦物的氧化等原因，空氣成分會(huì )發(fā)生變化，主要表現為氧氣減少，有毒有害氣體增加，礦塵混入，溫度、濕度、氣壓變化等。這些變化對工人的健康和安全生產(chǎn)造成危害和影響。為了保證工人的身體健康和適宜的勞動(dòng)條件，保證安全持續地生產(chǎn)，需要把地面上的新鮮空氣送到井下，將井下的污濁空氣排至地面，這就是礦井通風(fēng)的目的。
      （一）礦井通風(fēng)系統
      為了把足夠的新鮮空氣沿著(zhù)一定的方向和路線(xiàn)送到井下采掘工作面，同時(shí)又以一定的方向和路線(xiàn)把采掘工作面的污濁空氣排出礦井，就必須要求礦井有合理的通風(fēng)系統。
      1.按全礦統一或分區分類(lèi)
      一個(gè)礦井構成一個(gè)整體的通風(fēng)系統稱(chēng)為統一通風(fēng)。一個(gè)礦井劃分成若干個(gè)相對獨立的通風(fēng)系統，各個(gè)系統均有各自的進(jìn)風(fēng)、排風(fēng)井巷和通風(fēng)動(dòng)力，井巷間雖有聯(lián)系，但風(fēng)流互不干擾，相互獨立，稱(chēng)為分區通風(fēng)。
      統一通風(fēng)具有排風(fēng)比較集中、使用的通風(fēng)設備較少、便于集中管理等優(yōu)點(diǎn)。對于開(kāi)采范圍不大、通地表出口不多的礦井，特別是深礦井，采用全礦統一通風(fēng)比較合理。
      分區通風(fēng)具有風(fēng)路短、陰力小、漏風(fēng)少、能耗低以及網(wǎng)路簡(jiǎn)單、風(fēng)流易于控制、有利減少污風(fēng)串聯(lián)和風(fēng)量按需分配等優(yōu)點(diǎn)，能收到較好的通風(fēng)效果。因此，在一些礦體埋藏較淺且分散的礦山或開(kāi)采淺部礦體和通地面的井巷較多的礦井，廣泛應用分區通風(fēng)。
      分區通風(fēng)可按礦體分區、按采區分區和按階段水平分區。
      2.按進(jìn)風(fēng)井、排風(fēng)井的布置分類(lèi)
      每一個(gè)通風(fēng)系統至少要有一個(gè)可靠的進(jìn)風(fēng)井和一個(gè)可靠的排風(fēng)井。通常以罐籠提升井兼作進(jìn)風(fēng)井，有些礦井也采用專(zhuān)用進(jìn)風(fēng)井。因排風(fēng)風(fēng)流中含有大量有毒氣體和粉塵，排風(fēng)井一般均為專(zhuān)用。
      按進(jìn)風(fēng)井與排風(fēng)井的相對位置，可分為中央式、對角式和中央對角混合式3種不同的布置形式。
      1）中央式

      進(jìn)風(fēng)井、排風(fēng)井均位于礦體走向中央，風(fēng)流在井下的流動(dòng)路線(xiàn)是折返式的，如圖3-7所示。

       

      中央式布置具有基建費用少、投產(chǎn)快、地面建筑集中、便于管理、井筒延深工作方便、容易實(shí)現反風(fēng)等優(yōu)點(diǎn)。中央式布置多用于開(kāi)采層狀礦體。

      2）對角式

      進(jìn)風(fēng)井在礦體一翼，排風(fēng)井在礦體另一翼，稱(chēng)為單翼對角式，如圖3-8所示進(jìn)風(fēng)井在礦體中央，回風(fēng)井在兩翼，稱(chēng)為兩翼對角式，如圖3-9所示當礦體走向很長(cháng)，進(jìn)風(fēng)井和排風(fēng)井沿走向間隔布置或礦體厚度大，進(jìn)風(fēng)井、排風(fēng)井環(huán)繞礦體周?chē)g隔布置，稱(chēng)間隔對角式。對角式通風(fēng)時(shí)，風(fēng)流在井下的流動(dòng)路線(xiàn)是直向式的。

       

      對角式布置具有風(fēng)流線(xiàn)路短、風(fēng)壓損失小、漏風(fēng)少、礦井生產(chǎn)期間風(fēng)壓較穩定、風(fēng)量分配較均勻、排出地表的污風(fēng)距工業(yè)場(chǎng)地較遠等優(yōu)點(diǎn)。金屬礦山普遍采用對角式布置方式。
      3）中央對角混合式
      當礦體走向長(cháng)、開(kāi)采范圍廣，采用中央開(kāi)拓，可在礦體中部布置進(jìn)風(fēng)井、排風(fēng)井，用于解決中部礦體開(kāi)采時(shí)的通風(fēng)在礦井兩翼另開(kāi)掘排風(fēng)井，解決邊遠礦體開(kāi)采時(shí)的通風(fēng)，整個(gè)礦體既有中央式又有對角式，形成中央對角混合式。
      進(jìn)風(fēng)井、排風(fēng)井的布置形式，雖可歸納為上述幾種，但由于礦體賦存條件復雜，開(kāi)拓、開(kāi)采方法各異，在礦并設計和生產(chǎn)實(shí)踐中，要根據各礦的具體條件，因地制宜地進(jìn)行布置，而不受上述幾種的局限。
      3.按風(fēng)機工作方式分類(lèi)
      風(fēng)機工作方式有壓人式、抽出式和壓抽混合式3種。
      1）壓人式
      壓入式通風(fēng)是使整個(gè)通風(fēng)系統在壓人式主要通風(fēng)機作用下，形成高于當地大氣壓力的正壓狀態(tài)。壓入式通風(fēng)由于風(fēng)流集中、風(fēng)量大，在進(jìn)風(fēng)段造成較高的壓力梯度，可使新鮮風(fēng)流沿指定的通風(fēng)路線(xiàn)迅速送入井下，避免受其他作業(yè)所污染，風(fēng)質(zhì)好。
      壓入式通風(fēng)的缺點(diǎn)是風(fēng)門(mén)等風(fēng)流控制設施需要設在進(jìn)風(fēng)段。由于運輸、行人頻繁，不易管理與控制，井底車(chē)場(chǎng)漏風(fēng)大。在排風(fēng)段主要通風(fēng)機形成低壓力梯度，不能迅速地將污風(fēng)按指定路線(xiàn)排出風(fēng)井，使井下風(fēng)流紊亂。加上自然風(fēng)流的干擾，甚至會(huì )發(fā)生風(fēng)流反向、污染新風(fēng)的現象。
      2）抽出式
      抽出式通風(fēng)是使整個(gè)通風(fēng)系統在抽出式主要通風(fēng)機的作用下，形成低于當地大氣壓力的負壓狀態(tài)。抽出式通風(fēng)由于排風(fēng)集中、排風(fēng)量大，在排風(fēng)側造成高壓力梯度，使各作業(yè)面的污風(fēng)迅速向排風(fēng)道集中，排風(fēng)系統的煙塵不易向其他巷道擴散，排煙速度快。這是抽出式通風(fēng)的一大優(yōu)點(diǎn)。此外，風(fēng)流的調節控制設施均安設在排風(fēng)道中，不妨礙行人運輸，管理方便，控制可靠。
      抽出式通風(fēng)的缺點(diǎn)是當排風(fēng)系統不嚴密時(shí)，容易造成短路吸風(fēng)現象。特別是當采用崩落法開(kāi)采、地表有塌陷區與采空區相連通的情況下，這種現象更為嚴重。此外，作業(yè)面和整個(gè)進(jìn)風(fēng)系統風(fēng)壓較低，各進(jìn)風(fēng)風(fēng)路之間受自然風(fēng)壓影響，容易出現風(fēng)流反向，造成井下風(fēng)流紊亂。抽出式通風(fēng)系統使主提升井處于進(jìn)風(fēng)地位，北方礦山還要考慮冬季提升井防凍。
      我國金屬和其他非煤礦山大部分采用抽出式通風(fēng)。3）壓抽混合式
      壓抽混合式通風(fēng)是在進(jìn)風(fēng)側和排風(fēng)側都利用主要通風(fēng)機控制，使進(jìn)風(fēng)段、排風(fēng)段在較高的風(fēng)壓和壓力梯度作用下，風(fēng)流可按指定路線(xiàn)流動(dòng)，排煙快，漏風(fēng)減少，也不易受自然風(fēng)流干擾而造成風(fēng)流反向。這種通風(fēng)方式兼壓人式和抽出式兩種通風(fēng)方式的優(yōu)點(diǎn)，是提高礦井通風(fēng)效果的重要途徑。
      壓抽混合式通風(fēng)的缺點(diǎn)是所需通風(fēng)設備較多，且不能控制需風(fēng)段的風(fēng)流，入風(fēng)側井底車(chē)場(chǎng)和排風(fēng)側塌陷區的漏風(fēng)仍存在，但程度上要小得多。
      選擇通風(fēng)方式時(shí)，地表有無(wú)塌陷區或其他難以隔離的通道是一個(gè)十分重要的因素。對于開(kāi)采含有放射性元素或礦巖有自燃危險的礦井，應采用壓入式或以壓入式為主的壓抽混合式，亦宜采用多級機站可控式。對于無(wú)地表塌陷區或雖有塌陷區但可以通過(guò)充填、密閉能夠保持排風(fēng)道有良好嚴密性的礦井，應采用抽出式或以抽出式為主的壓抽混合式。對于開(kāi)采有大量地表塌陷區，且排風(fēng)道與采空區之間不易隔絕的礦井，或由露天開(kāi)來(lái)轉入地下開(kāi)采的礦井，應采用以壓入式為主的壓抽混合式或多級機站可控式。
      主要通風(fēng)機的安裝地點(diǎn)一般在地面，也可安裝在井下。安裝在地面的優(yōu)點(diǎn)是安裝、檢修、維護管理都比較方便不易受井下災害所損壞。缺點(diǎn)是井口密閉、反風(fēng)裝置和風(fēng)硐的基建費用高且短路漏風(fēng)大；當礦井較深、工作面距主要通風(fēng)機較遠時(shí)，沿途漏風(fēng)量大在地形條件復雜的情況下，安裝、建筑費用較高。主要通風(fēng)機安裝在井下的優(yōu)點(diǎn)是主要通風(fēng)機裝置漏風(fēng)少風(fēng)機距需風(fēng)段較近，沿途漏風(fēng)少可同時(shí)利用較多井巷入風(fēng)或排風(fēng)，可降低通風(fēng)阻力密閉工程量較少。其缺點(diǎn)是安裝、檢查、管理不便，易受井下災害破壞。
      （二）礦井通風(fēng)設備
      1.風(fēng)機分類(lèi)
      目前礦井用風(fēng)機有兩種，一種是軸流式風(fēng)機另一種是離心式風(fēng)機。軸流式風(fēng)機的特點(diǎn)是進(jìn)風(fēng)方向與出風(fēng)方向成一直線(xiàn)，并與軸平行。當工作輪不停地轉動(dòng)時(shí)，由于葉片為機翼形，與旋轉面成一定夾角，因此在葉片前進(jìn)的后方產(chǎn)生低壓區吸入空氣，葉片前進(jìn)的前方產(chǎn)生高壓區壓出空氣。離心式風(fēng)機的特點(diǎn)是進(jìn)風(fēng)方向與出風(fēng)方向互相垂直。當工作輪在螺旋形機殼內旋轉時(shí)，由于葉片產(chǎn)生的離心力，在機殼內使空氣沿著(zhù)葉片運動(dòng)的路線(xiàn)從工作輪的切線(xiàn)方向流動(dòng)。這樣，在工作輪的中心部分產(chǎn)生低壓區，吸入空氣；輪緣部分產(chǎn)生高壓，把空氣從擴散器壓出去。
      軸流式風(fēng)機和離心式風(fēng)機相比較，前者效率高、質(zhì)量輕，動(dòng)輪葉片的角度可以調整。目前金屬礦山應用較為廣泛，但其噪聲大，維修復雜。
      礦井使用的風(fēng)機根據用途不同分為∶用于全礦通風(fēng)的風(fēng)機，即主要通風(fēng)機；用于加強某一區段通風(fēng)的風(fēng)機，即輔助通風(fēng)機用于獨頭工作面通風(fēng)的通風(fēng)機，即局部通風(fēng)機。
      2.風(fēng)機的工作方式
      風(fēng)機的工作方式可分為壓入式、抽出式、壓人與抽出聯(lián)合式3種。
      3.反風(fēng)裝置
      主要通風(fēng)機必須有反風(fēng)裝置。當礦井發(fā)生火災和礦塵爆炸時(shí)，為防止災害擴大及適應救護工作的要求，有時(shí)需要改變礦井風(fēng)流方向。反風(fēng)裝置與風(fēng)機類(lèi)型有關(guān)，圖3-10為軸流式風(fēng)機常用的反風(fēng)道反風(fēng)裝置。在反風(fēng)時(shí)提起閘門(mén)1，放下閘門(mén)2。
      （三）礦井通風(fēng)構筑物
      用于引導、遮斷和調節風(fēng)流的裝置，統稱(chēng)為通風(fēng)構筑物。
      通風(fēng)構筑物可分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是通過(guò)風(fēng)流的構筑物，包括風(fēng)橋、導風(fēng)板、風(fēng)障和調節風(fēng)窗另一類(lèi)是遮斷風(fēng)流的通風(fēng)構筑物，包括密閉墻和風(fēng)門(mén)等。
      1.風(fēng)橋
      當通風(fēng)系統中的進(jìn)風(fēng)道與排風(fēng)道交叉時(shí)，為使新風(fēng)與污風(fēng)互相隔開(kāi)，需構筑風(fēng)橋。對風(fēng)橋的要求是堅固、嚴密、漏風(fēng)少、風(fēng)阻小，通過(guò)風(fēng)橋的風(fēng)速應小于10m/s。
      在巷道交叉處的上部礦巖中開(kāi)鑿的風(fēng)橋稱(chēng)繞道式風(fēng)橋，它漏風(fēng)最少，能通過(guò)較大風(fēng)量，適用于主要風(fēng)路中。

      在巷道交叉處挑頂，可砌筑混凝土風(fēng)橋，它比較堅固，可用于風(fēng)量不超過(guò)20m³/s的巷道亦可架設簡(jiǎn)易的鐵筒風(fēng)橋，鐵筒可制成圓形或炬形，鐵板厚度不小于5mm，適用于風(fēng)量小于10m³/s的次要風(fēng)路中。

       

      2.導風(fēng)板

      在礦井通風(fēng)中應用以下幾種導風(fēng)板。
      （1）引風(fēng)導風(fēng)板。壓人式通風(fēng)的礦井，為防止井底車(chē)場(chǎng)漏風(fēng)，在入風(fēng)石門(mén)與階段運輸巷道交叉處，安設引導風(fēng)流的導風(fēng)板，利用風(fēng)流動(dòng)壓的方向性，減少短路漏風(fēng)。導風(fēng)板可用木板、鐵板或混凝土板制成。進(jìn)風(fēng)巷道與運輸巷道的交叉角可取45°，巷道轉角和導風(fēng)板均應做成圓弧形，導風(fēng)板長(cháng)度應超過(guò)巷道交叉口一定距離（0.5~1m）。
      （2）降阻導風(fēng)板。在流過(guò)風(fēng)量較大的巷道直角轉變處，為降低通風(fēng)阻力，可用鐵板制成機翼形或普通弧形導風(fēng)板，減少風(fēng)流沖擊的能量損失。直角轉彎處導風(fēng)板的敞角可取100°，安裝角可取45°~50°。安裝導風(fēng)板后，可使直角轉彎的局部阻力系數降到原來(lái)的1/4～1/3。
      （3）匯流導風(fēng)板。在井巷三岔口處，當兩股風(fēng)流對頭相遇匯合在一起時(shí)，可安設人字形的導風(fēng)板，減少風(fēng)流對撞時(shí)的沖擊能量損失。
      3.縱向風(fēng)障
      縱向風(fēng)障是沿巷道長(cháng)度方向砌筑的風(fēng)墻。它將巷道隔成兩個(gè)格間，一格進(jìn)風(fēng)，另一格排風(fēng)?？v向風(fēng)障可在長(cháng)獨頭巷道掘進(jìn)通風(fēng)時(shí)應用。盤(pán)古山鎢礦利用縱向風(fēng)障構成了梳式通風(fēng)網(wǎng)路，消除了污風(fēng)串聯(lián)?？v向風(fēng)障可用木板、磚石或混凝土構筑。
      4.密閉墻
      密閉墻又稱(chēng)擋風(fēng)墻，是遮斷風(fēng)流的構筑物，通常砌筑在非生產(chǎn)的巷道里，可用磚石或混凝土砌筑。臨時(shí)性密閉可用木柱、木板和廢舊風(fēng)筒布釘成。
      天井的密閉可在天井上口用木板、鋼板或水泥板修筑。在受爆破沖擊波影響較大的地點(diǎn)，可用懸吊式密閉。在天井口水平放置兩根鋼梁，用鋼繩懸掛吊板，深入井口下1~1.5m，在吊板上堆放數層破袋，再用泥土、碎石填滿(mǎn)縫隙。這種懸吊式密閉具有一定的抗震能力。
      5.風(fēng)門(mén)
      在通風(fēng)系統中，既需要隔斷風(fēng)流，又需要行人或通車(chē)的通路，要建立風(fēng)門(mén)。在排風(fēng)過(guò)程中，只行人不通車(chē)或通車(chē)不多的地方，可構筑普通風(fēng)門(mén)。在行人和通車(chē)比較頻繁的主要運輸道內應構筑自動(dòng)風(fēng)門(mén)。
      普通風(fēng)門(mén)可用木板或鐵板制成。木制風(fēng)門(mén)的門(mén)扇與門(mén)框之間呈斜面接觸，比較嚴密，結構堅固。風(fēng)門(mén)開(kāi)啟方向要迎著(zhù)風(fēng)流，使風(fēng)門(mén)關(guān)閉后，受風(fēng)壓作用而保持嚴密。門(mén)框與門(mén)軸均應傾斜80°~85°，使風(fēng)門(mén)能借本身自重而關(guān)閉。為防止漏風(fēng)和保持風(fēng)流穩定，應同時(shí)設置兩道或多道風(fēng)門(mén)。
      6.測風(fēng)站
      為了準確地測定風(fēng)量，在礦井各主要進(jìn)風(fēng)巷道和排風(fēng)巷道內應設置測風(fēng)站。建立測風(fēng)站有以下要求。
      （1）測風(fēng)站應設在直線(xiàn)巷道內，站內不得有任何障礙物，巷道周壁應平整光滑。
      （2）測風(fēng)站的長(cháng)度應大于4m，斷面應大于4m²。
      （3）站前、站后的直線(xiàn)段巷道長(cháng)度應大于10m。
       
      三、礦井排水
      礦井排水是戰勝水害的重要手段之一，尤其是含水礦床在沒(méi)有得到徹底疏干的情況下，必須依靠礦井排水，以保證在安全的條件下順利地進(jìn)行生產(chǎn)。
      （一）排水方式
      礦山排水方式有兩種自流式排水和揚升式（也叫壓升式）排水。在地形許可的條件下，利用平硐自流排水是最經(jīng)濟、可靠的，應盡量采用。在地形受限制的礦井，采用揚升式排水，依靠水泵將水排至地面。揚升式排水又分為固定式和移動(dòng)式兩種。井下水泵房都是固定式的，只有在掘進(jìn)豎井和斜井時(shí)，才將水泵吊在專(zhuān)用鋼絲繩上，隨掘進(jìn)面前進(jìn)而移動(dòng)。
      平硐排水的水溝斷面多為倒梯形，有效斷面積應取決于通過(guò)的水量，一般為0.05~0.15m²，巷道縱向坡度為3‰~5‰，水的正常流速為0.4~0.6m/s。
      （二）排水系統
      礦山同時(shí)工作的階段數目較多，其排水系統的布置方式也很多。合理地選擇排水系統，對提高采掘進(jìn)度和安全生產(chǎn)都有很重要的意義。
      （1）每個(gè)水平（即每個(gè)階段的主要運輸水平）各自設置水泵房直接排水。這種排水系統的優(yōu)點(diǎn)是各水平有獨立的排水系統缺點(diǎn)是每個(gè)水平都需要設置水泵和獨立的管路，井筒內管路多，管理、維修復雜。
      （2）當下部水平涌水量小、上部水平涌水量大時(shí)，可在下部水平安設輔助水泵，將水排至上部水平，再由上部水平主水泵房集中排至地表。
      （3）當下部水平涌水量大、上部涌水量小時(shí)，可用鉆孔、管道、放水天井等辦法將上部水平的水放至下部水平，再由下部水平集中排至地表。這種系統的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、基建費用低（減少了水泵、管子以及開(kāi)掘硐室和各種聯(lián)絡(luò )道的費用）、管路敷設簡(jiǎn)單、管理費用低缺點(diǎn)是上部水平的水流到下部水平后再排出，增加了電能消耗。這種排水系統用得比較多。但有突然涌水危險的礦井，主水泵房不應設在最低水平。
      （三）排水設備和管路
      1.排水設備
      地下礦山采用的排水設備很多，最常用的是臥式電動(dòng)離心式水泵。它包括外殼和葉輪（也稱(chēng)動(dòng)輪），下面裝有吸水管，上面裝有排水管。當揚程小時(shí)采用單級水泵當揚程大時(shí)采用多級水泵，即在一根軸上串聯(lián)若干個(gè)葉輪，最多可串聯(lián)11~12個(gè)葉輪。除此之外，在吸水管上裝有帶底閥的過(guò)濾罩，在排水管上裝有閘閥、止逆閥、旁通管和放水管，同時(shí)在水泵上裝有灌水漏斗和放氣嘴以及在水泵的出入口處分別裝壓力表、真空計。
      水泵的臺數和能力應根據雨季的長(cháng)短、涌水量的大小和揚程的高低來(lái)決定。必須有足夠的備用水泵。
      在雨季長(cháng)、涌水量大的礦井，主要排水設備應由3臺同類(lèi)型的水泵組成，其中任意一臺能在20h內排出一晝夜礦井的正常涌水量，兩臺同時(shí)工作時(shí)能排出礦井一晝夜的最大涌水量。在雨季短、涌水量小于50m³/h的礦井，主要排水設備可安裝同類(lèi)型的水泵兩臺，其中一臺能在20h內排出一晝夜的正常涌水量。
      2.排水管路
      排水管路包括排水管道和吸水管道。一般礦井所用的普通排水管有鑄鐵管、鋼管、無(wú)縫鋼管。
      使用鑄鐵管的優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟、耐用，但質(zhì)量大。在平巷和斜井，尤其是在露天礦中更為適用。當它用作垂直排水管時(shí)，其總長(cháng)度不能超過(guò)100m，水壓不超過(guò)10kg/cm²。
      有的礦井水是酸性水，具有腐蝕性，必須對排水管進(jìn)行防腐處理，并使用耐酸水泵，以提高使用壽命。防腐的方法主要是在管內外壁涂噴生漆、瀝青等防腐物質(zhì)。
      排水管道的敷設主要是垂直管道的安裝問(wèn)題。井筒內的排水管安裝在管子間時(shí)，應充分考慮安裝和檢修空間。排水管由水泵房進(jìn)入井筒的拐彎處時(shí)，應設置彎管支座以承擔管重和水柱重。拐彎處的排水管用支座曲管連接，此支座曲管固定在彎管支座上。當管道長(cháng)度大于200m時(shí)，可將整個(gè)管道分成數段，每段均設置支承管，分別承擔每段管道的重量。支承管固定在中間承架上，中間承架的一端插入井壁。為避免管道縱向彎曲，在一定距離內應設有導向管夾子。為適應溫度變化引起管道脹縮，每隔一定距離安設伸縮節。
      由于礦井水中含有較多雜質(zhì)，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后，在排水管壁上形成相當厚的積垢。管道內積垢增加，相對減小了管道內徑，致使內壁的摩擦阻力增加，增大了電能的消耗，同時(shí)還減少了水泵的揚水量。因此，無(wú)論從技術(shù)上、經(jīng)濟上或安全的角度看，都必須認真地清洗管道。
      （四）主水泵房的布置
      主水泵房一般設在提升材料井附近。要求硐室堅固、干燥，照明和通風(fēng)良好便于設備的運轉和修理無(wú)火災也無(wú)爆炸氣體鉆入其中的危險嚴密封閉，防止涌水量突然增大時(shí)受到水害。由于主水泵用電量比較大，一般常和中央變電所連接在一起，并設防火墻隔開(kāi)。
      主水泵房必須有兩個(gè)通道，一個(gè)是水平的，一個(gè)是傾斜的。傾斜通道與豎井梯子間及管子間直接相連，用以敷設排水管和電纜以及當發(fā)生水災時(shí)搬運設備和通行人員。傾斜通道的出口一般高出井底車(chē)場(chǎng)軌面10m左右，并在主水泵房與井底車(chē)場(chǎng)聯(lián)絡(luò )的出入口處設置密閉的防水門(mén)，此門(mén)在發(fā)生突然涌水時(shí)應能迅速關(guān)閉。
      由于主水泵房經(jīng)吸水井與水倉相通，因此在吸水井中必須安設放水閥或閘門(mén)，以備在必要時(shí)能夠與水隔絕。采用大型水泵時(shí)，為檢修時(shí)起重的需要，應設有能承受3~5t手動(dòng)滑車(chē)的工字梁。
      為了集中、沉淀和排出礦井水，在水泵房旁應設置水倉。水倉的容積應能容納4h正常涌水量。為便于輪流清理，水倉應由兩部分獨立的巷道構成，并分別與水泵的抽水井相通。水倉應經(jīng)常清理，至少應在每年雨季之前清理一次。
       
      四、礦山充填系統
      （一）充填工藝
      1.充填材料的輸送方法
      （1）水力輸送。在地面充填制備站，經(jīng)過(guò)充填管路，利用倍線(xiàn)自重輸送，或用泵將水砂充填或膠結充填材料送往井下采場(chǎng)進(jìn)行充填。
      （2）風(fēng)力輸送。一般是在井下設置充填站，制備膠結充填或干式充填材料，再通過(guò)管路，用壓氣輸入采場(chǎng)進(jìn)行充填。
      （3）機械充填。干式充填材料經(jīng)常是通過(guò)充填井下井，再轉運到采場(chǎng)，通過(guò)電耙或拋擲機進(jìn)行充填。充填用混凝土或通過(guò)地表攪拌，垂直管路下井，或在井下設制備站制備，然后送到采場(chǎng)，再用電耙或拋擲機充填。
      目前國內外均是以水力充填為主。無(wú)論是風(fēng)力充填還是機械充填，均有輔助的輸送充填料下井問(wèn)題，環(huán)節多，工藝較復雜。但風(fēng)力充填機和拋擲機充填有充填密度大、接頂好的優(yōu)點(diǎn)。在某些采礦方法，如上向及下向進(jìn)路充填法中，可充分顯示出其優(yōu)越性。
      2.水力充填工藝
      1）流體類(lèi)型的確定
      從流變學(xué)角度出發(fā)，水力輸送可分為牛頓流的非均質(zhì)流和非牛頓流的均質(zhì)流。在非牛頓流的均質(zhì)流中，經(jīng)常見(jiàn)到的有與時(shí)間因素無(wú)關(guān)的賓漢流、偽塑性流和屈服偽塑性流以及與時(shí)間有關(guān)的能變流等。
      在一定的輸送物料（體重、粒度）條件下，濃度是決定漿體是屬于牛頓流非均質(zhì)流或非牛頓流的均質(zhì)流的主要因素。
      2）輸送牛頓流非均質(zhì)流充填料
      目前我國絕大部分礦山的水力輸送水砂充填材料和膠結充填材料均為非均質(zhì)流。尾砂充填時(shí)，尾砂體重為2.7g/cm³，重量濃度小于67%～69%（視粒度級配）為非均質(zhì)流。粗砂的水砂充填均為非均質(zhì)流，這類(lèi)低濃度的非均質(zhì)流輸送水砂充填，要求充填料有較好的滲透系數，在采場(chǎng)內安裝良好的脫水設施，使之及時(shí)脫水。
      輸送非均質(zhì)流的膠結充填材料，因其含水量大，易產(chǎn)生水泥離析現象，充填體強度低。采場(chǎng)脫水以溢流為主。為減少水平方向的水泥離析，在充填過(guò)程中盡可能及時(shí)移動(dòng)采場(chǎng)內的充填軟管。
      輸送非均質(zhì)流充填料，其含水量大，在脫出的水中，經(jīng)常含有較多的細粒級固體物料，需及時(shí)沉淀處理，應盡量不使之進(jìn)入水倉。推薦在階段中設采區沉淀池，固體物料在沉淀池沉淀后，可及時(shí)清除，清水流人水倉。
      3）輸送非牛頓流均質(zhì)流充填料
      輸送漿體的濃度提高到一定程度后形成均質(zhì)流，均質(zhì)流輸送主要用于輸送尾砂充填料、尾砂膠結充填料及細砂膠結充填料。其優(yōu)點(diǎn)在于可防止管路堵塞，有利于減輕管路磨損及減少井下排水及污染。對膠結充填料來(lái)講，更主要的優(yōu)點(diǎn)是可以大大提高充填體的強度。
      3.全尾砂充填工藝
      國內的尾砂充填均用沉砂，經(jīng)常出現沉砂量不足。溢流尾砂不能筑壩，需采石筑壩，費用較高，細粒級溢流尾砂對環(huán)境造成污染。采用全尾砂充填可以避免和改善上述問(wèn)題。全尾砂充填的難度在于細粒級尾砂的沉降與脫水，理想條件是在地面制成高濃度的均質(zhì)流輸送至井下，而不在井下脫水。目前主要用于采空區的嗣后充填。
      4.塊石膠結充填工藝
      此工藝是在采用空場(chǎng)法回采礦房后，用塊石充填，再向塊石中壓注水泥砂漿形成塊石混凝土；或將碎石倒入采空區的同時(shí)，用管路輸送水泥砂漿，形成塊石混凝土，再進(jìn)行礦柱回采。
      （二）充填系統
      礦山充填系統是以礦山固體廢棄物為骨料，以水泥等材料為膠凝材料，通過(guò)濃縮、攪拌等工藝制備成一定濃度的充填料漿，然后采用自流或者泵送的方式輸送至井下采場(chǎng)進(jìn)行充填的工藝系統。目前，礦山常用的充填骨料為尾砂，也有采用破碎廢石、戈壁集料及其他粗骨料的。粗骨料在攪拌階段通過(guò)輸送帶輸送至攪拌系統，工藝相對簡(jiǎn)單，故不進(jìn)行詳細說(shuō)明，此處主要針對尾砂充填系統進(jìn)行介紹。尾砂充填系統主要由尾砂濃縮與存儲系統、膠凝材料存儲與供料系統、充填料漿攪拌系統、充填料漿輸送系統及充填自動(dòng)化控制系統等子系統構成。
      1.尾砂濃縮與存儲系統
      全尾砂充填礦山一般采用兩種全尾砂濃縮方案，即立式砂倉方案和深錐濃密機方案。立式砂倉一般由倉頂、溢流槽、倉底及其倉內的造漿管件等組成。倉頂結構包括倉頂房、進(jìn)砂管、水力旋流器（尾砂分級時(shí)）、料位計和人行棧橋等。溢流槽位于倉口內壁或外壁，槽底有朝向溢流管接口匯集的坡度。溢流槽的作用是降低溢流速度，并提高尾砂利用率。倉體是貯砂的主要組成部分，一般用鋼筋混凝土構筑或鋼板直接焊接而成。最初采用的是半球形倉底結構，放砂濃度低，易板結?，F代立式砂倉一般均改為錐形放砂結構。尾砂泵送至立式砂倉后，采用自然沉降或絮凝沉降方式，實(shí)現尾砂濃密脫水，頂部溢流水通過(guò)溢流槽回收利用，底部濃縮的高濃度尾砂漿采用流態(tài)化造漿方式實(shí)現放砂充填。
      深錐濃密機是繼立式砂倉后尾礦濃密的關(guān)鍵設備，適用于處理細粒和微細粒物料，其最大特點(diǎn)就是可以獲得較高質(zhì)量濃度的底流，且生產(chǎn)能力較大。深錐濃密機自由沉降原理與立式砂倉基本一致，但加入了機械動(dòng)力結構，其結構為中心傳動(dòng)式，主傳動(dòng)為低轉速大扭矩渦輪減速機，殼體為鋼筋混凝土高架式彈性結構或鋼結構，采用深錐鋼筋混凝土自防水結構。錐體上部配有控制系統、絮凝劑添加系統及尾礦給料口，均圍繞中心豎軸旋轉。軸下部裝有螺旋、耙架、底流錐刮泥器，槽底有排膏器。
      2.膠凝材料存儲與供料系統
      根據充填能力，計算出膠凝材料用料，并以此在充填站配置膠凝材料倉，倉內的膠凝材料通過(guò)倉頂的螺旋輸送與計量系統實(shí)現膠凝材料的定量供料。水泥輸送一般采用雙管螺旋輸送機，計量采用螺旋電子秤或者沖板流量計。近幾年，具有集料與輸送一體的微粉秤得到長(cháng)足發(fā)展，其具有防水泥倉結拱與沖料功能，給料穩定，在礦山充填系統得到大量應用。
      3.充填料漿攪拌系統
      充填料漿攪拌系統根據充填料漿性質(zhì)的不同采用不同的攪拌工藝與設備?？偟膩?lái)說(shuō)充填料漿攪拌分一級攪拌和兩級攪拌。一級攪拌主要針對兩相流漿體，普遍采用立式攪拌桶。兩級攪拌一般針對似膏體或膏體充填。兩級攪拌常用配置有一段雙軸葉片式攪拌機加二段雙軸葉片式攪拌機、一段雙軸葉片式攪拌機加高速活化攪拌機。
      4.充填料漿輸送系統
      充填料漿輸送分為自流輸送與泵送，在礦山具備自流輸送的條件下盡可能采用自流輸送方案。自流輸送一般要求礦山充填倍線(xiàn)小于6，具體是通過(guò)攪拌系統攪拌均勻的充填料漿，先通過(guò)充填鉆孔到達井下充填中段，然后通過(guò)中段水平管路及中段間鉆孔實(shí)現各中段采場(chǎng)的充填。
      在不具備自流輸送條件或要采用膏體充填時(shí)，需采用泵送，泵送采用柱塞泵，充填站攪拌均勻的膏體充填料漿，通過(guò)柱塞泵泵送至采場(chǎng)進(jìn)行充填。
      5.充填自動(dòng)化控制系統
      充填自動(dòng)化控制系統應具有運行可靠有效、功能齊全、操作簡(jiǎn)單靈活、擴展容易、維護方便等特點(diǎn)，對充填生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全面的自動(dòng)控制與運行監控。自動(dòng)化控制系統要求能在穩定生產(chǎn)過(guò)程及保證充填指標的前提下，盡可能地提高設備生產(chǎn)能力，降低工人勞動(dòng)強度，降低設備事故率，減少生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟效益。因此，未來(lái)充填系統應建立先進(jìn)的自動(dòng)化控制系統，以提高工作效率，確保充填質(zhì)量。
      充填站主要控制調節回路如下：
      ①尾砂供料流量控制。
      ②濃密機放砂流量、濃度監測與控制。
      ③充填料漿配比控制。
      ④充填料漿濃度控制。
      ⑤恒壓供水控制。
      ⑥濃密機、水泥倉、水池、攪拌桶的料位監測與控制。
      ⑦充填管路堵塞事故處理。
      要實(shí)現對充填系統的控制，需要檢測下列工藝參數∶
      ①濃密機、水泥倉及攪拌桶料位。
      ②尾砂供料濃度與流量。
      ③濃密機放砂流量和濃度。
      ④水泥給料量。
      ⑤充填料漿流量和濃度。
      ⑥攪拌桶加水流量。
      ⑦供水壓力。
      針對充填站的工藝特點(diǎn)和自動(dòng)控制要求，自動(dòng)控制的關(guān)鍵在于如何按照充填要求合理調節充填料漿的配比和充填濃度，實(shí)現系統設備的順序控制及系統設備的集中監控，以提高充填效果。
       
      五、供配電
      （一）礦山電力負荷級別劃分
      礦山電力負荷分為一級負荷、二級負荷和三級負荷。
      1.一級負荷
      因中斷供電將造成人身傷亡或重大設備損壞、重大產(chǎn)品報廢、重要原料生產(chǎn)的產(chǎn)品大量報廢、重點(diǎn)企業(yè)的連續生產(chǎn)過(guò)程被打亂需要長(cháng)時(shí)間才能恢復，從而給國民經(jīng)濟造成重大損失者，屬于一級負荷。
      礦山電力一級負荷包括以下幾點(diǎn)。
      （1）因事故停電有淹沒(méi)危險的礦井主排水泵。
      （2）屬于下述條件之一的礦井主要風(fēng)機∶
      ①有爆炸和火災危險的礦井（如有瓦斯的煤礦、高硫礦床等）。
      ②含有對人有生命危害的氣體的礦井（如有氡氣的鈾礦）。
      （3）屬于下列條件之一的經(jīng)常使用的豎井載人提升機∶
      ①有爆炸、火災危險或含有對人有生命危害的氣體的礦井。
      ②無(wú)平硐作安全出口，且井深超過(guò)150m。
      （4）礦井瓦斯抽放泵。
      2.二級負荷
      因中斷供電將造成主要設備損壞、大量產(chǎn)品報廢、連續生產(chǎn)過(guò)程被打亂需較長(cháng)時(shí)間才能恢復，使重點(diǎn)企業(yè)大量減產(chǎn)，因而給國民經(jīng)濟造成較大損失的，屬于二級負荷。
      礦山電力二級負荷包括以下幾點(diǎn)。
      （1）露天開(kāi)采的主排水泵。
      （2）不屬于一級負荷的礦井主要風(fēng)機。
      （3）不屬于一級負荷的主要提升機。
      （4）供地下水采用的空氣壓縮機。
      （5）主要運輸的架空索道與帶式輸送機。
      （6）牽引變電所。
      （7）采礦場(chǎng)的生產(chǎn)負荷。
      （8）生產(chǎn)、消防用水水泵。
      （9）水源缺乏地區的生活用水水泵。
      （10）地下采礦及生產(chǎn)車(chē)間的照明。
      3.三級負荷
      不屬于一級負荷和二級負荷的生產(chǎn)設備和生活福利設施為三級負荷。
      （二）電源
      在井下，應根據生產(chǎn)規模、涌水量和采礦方法等條件，設置必要數量的主變電所、采區變電所和其他變（配）電所。主變電所的電源一般引自地面總降壓變電所或設在井口附近的高壓配電所。采區變電所和其他變（配）電所，一般由井下主變電所供電，也可由附近的地面變（配）電所經(jīng)風(fēng)井或鉆孔供電。
      當礦井不深、負荷不大時(shí)，電源可引自地面中性點(diǎn)不接地的低壓配電系統的架空線(xiàn)路或露天變電所。
      鑒于井下電纜敷設環(huán)境及運行條件差，事故可能性大，維護更換電纜困難，井下主變電所或主水泵房的電源線(xiàn)路不得少于兩回路。當任一回路停止供電時(shí)，其余回路的供電能力應能擔負全部負荷。
      （三）井下配電電壓
      1.高壓配電電壓
      井下高壓電力網(wǎng)的配電電壓一般采用6kV有條件時(shí)宜采用10kV。
      我國目前井下高壓配電電壓雖然大多采用6kV，但當地面采用10kV電壓等級時(shí)，井下也采用10kV作為配電電壓就具有明顯的經(jīng)濟意義。
      2.低壓配電電壓
      井下低壓電力網(wǎng)的配電電壓一般采用380V、660V有條件時(shí)宜采用1140V。手持式電力設備的額定電壓應不超過(guò)127V。
      從運行角度看，井下采用660V電壓配電的經(jīng)濟效果是很明顯的，在滿(mǎn)足同樣電壓降和送電距離的條件下，電纜截面約為采用380V時(shí)的1/3。也就是說(shuō)，在使用同樣的電纜截面時(shí)，其送電距離可增3倍（采用1140V時(shí)的經(jīng)濟效果就更明顯）。這樣，可減少采區變電所的移動(dòng)次數，甚至可減少供電層次（不需采區變電所），降低電能損耗。隨著(zhù)我國660V及以上的電氣設備、控制和保護電器產(chǎn)品的系列化，660V和1140V配電電壓將逐步在各類(lèi)礦山推廣采用。
      （四）井下主變電所
      井下主變電所是一個(gè)帶有10（6）/0.4kV或10（6）/0.69kV電力變壓器，兼作低壓配電用的高壓配電所。其主要作用是對井下高壓用電設備及井底車(chē)場(chǎng)低壓用電設備進(jìn)行配電。當不帶電力變壓器時(shí)，也常稱(chēng)為井下主配電所或井下某階段高壓配電所。
      主變電所應設置在靠近負荷中心、電纜進(jìn)出線(xiàn)方便、通風(fēng)良好、運輸方便且頂、底板巖層穩定的地方。一般井下主排水用電所占比重較大，因此常把主變電所設在井底車(chē)場(chǎng)并與水泵房毗鄰。
      （五）采區變電所
      采區變電所設有電力變壓器、高壓開(kāi)關(guān)及保護裝置（如跌落式熔斷器）、低壓配電屏、照明變壓器等變配電設備。其主要作用是把井下主變電所或地面高壓配電所的高壓電源通過(guò)電力變壓器轉換為適合井下采掘工作面用電設備需要的低壓電源，直接或通過(guò)配電點(diǎn)向采掘工作面的用電設備供電。
      按高壓應深入負荷中心的原則，采區變電所應盡量靠近采區。采區負荷中心是隨著(zhù)采礦階段（水平）的轉移和采掘工作面的推進(jìn)而變動(dòng)的。因此，采區變電所的位置應根據采礦方法、上下階段（水平）的關(guān)系及采掘速度等因素確定。有的一個(gè)階段（水平）可設多個(gè)采區變電所，有的一個(gè)采區變電所可以向多個(gè)階段（水平）的采區送電。此外，還應考慮到便于維護、設備運輸和進(jìn)出線(xiàn)方便、通風(fēng)條件良好等條件。一般設在階段（水平）運輸平巷中或上、下山與運輸交叉處。
      采區變電所有一級負荷時(shí)，應選用兩臺變壓器。一臺變壓器退出運行時(shí)，另一臺應保證一級負荷和二級負荷的用電。無(wú)一級負荷時(shí)，可選用一臺變壓器。
      由于采掘工作的推進(jìn)將影響采區變電所計算負荷的大小。每個(gè)采區變電所在運行期間，其負荷將有一個(gè)遞增、穩定、遞減的過(guò)程，在選擇變壓器容量及臺數時(shí)，應綜合考慮這些情況，使其在整個(gè)服務(wù)期間都能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求。
      （六）采掘工作面供電
      采掘工作面用電設備的電源一般引自采區配電點(diǎn)（或直接由采區變電所引來(lái)）。配電點(diǎn)位置是隨著(zhù)采掘工作的進(jìn)行需要定期搬遷。配電點(diǎn)至受電設備的移動(dòng)電纜的長(cháng)度一般不宜超過(guò)100m。否則，配電點(diǎn)即應搬遷。
      采礦工作面的用電設備主要有鑿巖鉆車(chē)、電耙絞車(chē)、局部風(fēng)機和裝巖機等，其電控設備可以裝在機架或特制的移動(dòng)架上隨機移動(dòng)也可以裝在動(dòng)力配電箱內（該動(dòng)力箱安裝在配電點(diǎn)），采用帶控制芯線(xiàn)的礦用移動(dòng)橡套電纜，將控制控鈕安裝在機架上。
      配電點(diǎn)應設在支護好的巷道中的壁龕內，壁龕應用非燃燒性材料支護。并不應有滴水和滲水現象。配電點(diǎn)的設備一般采用礦用或具有防水、防塵性能的動(dòng)力配電箱。
      （七）井下照明
      1.照明地點(diǎn)設置下列地點(diǎn)設固定式照明。
      （1）井底車(chē)場(chǎng)及其附近、采區車(chē)場(chǎng)、井口和天井。
      （2）使用機車(chē)的巷道、運輸機巷道、作人行道的斜井、升降人員的絞車(chē)道、升降物料和人行交替使用的絞車(chē)道以及巷道交叉處。
      （3）機電硐室、調度室、機車(chē)庫、爆破器材庫、保健站、候車(chē)室和信號站等。
      （4）風(fēng)門(mén)、安全出口。
      （5）溜井口等危險地點(diǎn)。
      對采用礦燈照明的礦井、安全出口、不兼人行道的帶式輸送機巷道、非主要巷道交叉處和風(fēng)門(mén)可不設照明。
      無(wú)爆炸危險地下的采掘工作面，應采用移動(dòng)式電氣照明。
      2.照明電壓
      無(wú)爆炸危險的地下采掘工作面照明應采用36V電壓，其他地方可采用220V或127V電壓。當采用220V電壓時(shí)，天井以及天井至回采工作面之間應采用36V電壓。有爆炸危險的礦井一般采用127V電壓行燈電壓不應大于36V。
      3.照明電源
      由于井下采用中性點(diǎn)不接地的低壓配電系統，因此，無(wú)論采用哪種照明電壓，照明電源都需經(jīng)照明變壓器供電。
      為了保證照明不受其他電力負荷的影響，其他電源宜從電力變壓器總饋出開(kāi)關(guān)之前引出。
      4.照明線(xiàn)路
      井下照明網(wǎng)路一般采用變壓器干線(xiàn)式三相電源供電。三相并行敷設。在三相內要求燈具均勻分配，并保證各相負荷矩基本相等。
      照明干線(xiàn)和支線(xiàn)可選用聚氯乙烯電力電纜或塑料絕緣導線(xiàn)。采用后者接線(xiàn)較方便，干線(xiàn)或支線(xiàn)的截面不宜大于10mm²。移動(dòng)式照明線(xiàn)路可采用聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護套電線(xiàn)或礦用橡套電纜。
       
      六、安全避險系統
      （一）緊急避險系統
      緊急避險系統是在礦山井下發(fā)生災變時(shí)，為避災人員安全避險提供生命保障的由避災路線(xiàn)、緊急避險設施、設備和措施組成的有機整體。
      1.建設要求
      （1）金屬非金屬地下礦山應建設完善緊急避險系統，并隨井下生產(chǎn)系統的變化及時(shí)調整。建設的內容包括為人井人員提供自救器、建設緊急避險設施、合理設置避災路線(xiàn)、科學(xué)制定應急預案等。
      （2）緊急避險應遵循“撤離優(yōu)先，避險就近”的原則進(jìn)行設計，并按照設計要求進(jìn)行建設。
      （3）應為人井人員配備額定防護時(shí)間不少于30min的自救器，并按人井總人數的10% 配備備用自救器。所有人井人員必須隨身攜帶自救器。在自救器額定防護時(shí)間內不能到達安全地點(diǎn)或及時(shí)升井時(shí)，避災人員應就近撤到緊急避險設施內。
      （4）緊急避險設施的額定防護時(shí)間應不低于96h。緊急避險系統的配套設備應符合相關(guān)標準的規定，救生艙及其他納入安全標志管理的設備應取得礦用產(chǎn)品安全標志。緊急避險系統建設完成，經(jīng)驗收合格后方可投入使用。
      2.緊急避險系統設置要求
      （1）每個(gè)礦井至少要有兩個(gè)獨立的直達地面的安全出口，安全出口間距不小于30m 每個(gè)生產(chǎn)中段必須有至少兩個(gè)便于行人的安全出口，并和通往地面的安全出口相通每個(gè)采區必須有兩個(gè)便于行人的安全出口，并經(jīng)上、下巷道與通往地面的安全出口相通。安全出口設置的其他要求應符合《金屬非金屬礦山安全規程》（GB16423）的要求。
      （2）應編制事故應急預案，制定各種災害的避災路線(xiàn)，繪制井下避災線(xiàn)路圖，并按照《礦山安全標志》（GB 14161）的規定，做好井下避災路線(xiàn)的標識。井巷的所有分道口要有醒目的路標，注明其所在地點(diǎn)及通往地面出口的方向，并定期檢查維護避災路線(xiàn)，保持其通暢。
      （3）緊急避險設施的設置應遵守以下要求∶
      ①水文地質(zhì)條件中等及復雜或有透水風(fēng)險的地下礦山，應至少在最低生產(chǎn)中段設置緊急避險設施。
      ②生產(chǎn)中段在地面最低安全出口以下垂直距離超過(guò)300m的礦山，應在最低生產(chǎn)中段設置緊急避險設施。
      ③距中段安全出口實(shí)際距離超過(guò)2000m的生產(chǎn)中段，應設置緊急避險設施。
      ④應優(yōu)先選擇避災硐室。
      （4）緊急避險設施的設置應滿(mǎn)足本中段最多同時(shí)作業(yè)人員避災需要，單個(gè)避災硐室的額定人數不大于100人。緊急避險設施應設置在圍巖穩固、支護良好、靠近人員相對集中的地方，高于巷道底板0.5m以上，前后20m范圍內應采用非可燃性材料支護。緊急避險設施外應有清晰、醒目的標識牌，標識牌中應明確標注避災硐室或救生艙的位置和規格。在井下通往緊急避險設施的人口處，應設有“緊急避險設施”的反光顯示標志。
      （5）礦山井下壓風(fēng)自救系統、供水施救系統、通信聯(lián)絡(luò )系統、供電系統的管道、線(xiàn)纜以及監測監控系統的視頻監控設備應接入避災硐室內。各種管線(xiàn)在接入避災硐室時(shí)應采取密封等防護措施。
      3.避災硐室技術(shù)要求
      （1）避災硐室凈高應不低于2m，長(cháng)度、深度根據同時(shí)避災最多人數以及避災硐室內配置的各種裝備來(lái)確定，每人應有不低于1.0m²的有效使用面積。
      （2）避災硐室進(jìn)出口應有兩道隔離門(mén)，隔離門(mén)應向外開(kāi)啟避災硐室的設防水頭高度應在礦山設計中總體考慮。
      （3）避災硐室內應具備對有毒有害氣體的處理能力，室內環(huán)境參數應滿(mǎn)足人員生存要求。
      （4）避災硐室內的配備應包括：
      ①不少于額定人數的自救器。
      ②一氧化碳、二氧化碳及氧氣濃度、溫度、濕度和大氣壓的檢測報警裝置。
      ③ 額定使用時(shí)間不少于96h的備用電源。
      ④額定人數生存不低于96h所需要的食品和飲用水。
      ⑤逃生用礦燈，數量不少于額定人數。
      ⑥空氣凈化及制氧或供氧裝置。
      ⑦急救箱、工具箱、人體排泄物收集處理裝置等設施設備。
      ⑧避災硐室內應有使用操作說(shuō)明。
      4.救生艙技術(shù)要求
      （1）救生艙應具備過(guò)渡艙結構。過(guò)渡艙的凈容積應不小于1.2m³，內設壓縮空氣幕、壓氣噴淋裝置及單向排氣閥。生存艙提供的有效生存空間應不小于每人0.8m³，應設觀(guān)察窗和不少于2個(gè)單向排氣閥。
      （2）救生艙應具有足夠的強度和氣密性，并有生存參數檢測報警裝置。
      （3）救生艙應選用抗高溫老化、無(wú)腐蝕性的環(huán)保材料。救生艙外體顏色在井下照明條件下應醒目，宜采用黃色或紅色。
      （4）救生艙應配備在額定防護時(shí)間內額定人數生存所需要的氧氣、食品、飲用水、急救箱、人體排泄物收集處理裝置等，并具備空氣凈化功能，其環(huán)境參數應滿(mǎn)足人員生存要求。
      5.維護與管理要求
      （1）應指定人員負責緊急避險系統的日常檢查與維護，定期對緊急避險系統進(jìn)行巡視和檢查，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)處理。
      （2）避災硐室和救生艙配備的食品和急救藥品，應保證在保存期或有效期內。
      （3）應對人井人員進(jìn)行緊急避險設施使用和緊急情況下逃生避災的培訓，確保每位人井人員均能正確使用緊急避險設施和選擇正確的避災線(xiàn)路逃生。
      （4）圖紙、技術(shù)資料應歸檔保存。
      （二）壓風(fēng)自救系統
      壓風(fēng)自救系統是在礦山發(fā)生災變時(shí)，為井下提供新鮮風(fēng)流的系統，包括空氣壓縮機、送氣管路、三通及閥門(mén)、油水分離器、壓風(fēng)自救裝置等。
      1.建設要求
      （1）金屬非金屬地下礦山應根據安全避險的實(shí)際需要，建設完善壓風(fēng)自救系統。壓風(fēng)自救系統可以與生產(chǎn)壓風(fēng)系統共用。
      （2）壓風(fēng)自救系統應進(jìn)行設計，并按照設計要求進(jìn)行建設。
      （3）壓風(fēng)自救系統的空氣壓縮機應安裝在地面，并能在10min內啟動(dòng)?？諝鈮嚎s機安裝在地面難以保證對井下作業(yè)地點(diǎn)有效供風(fēng)時(shí)，可以安裝在風(fēng)源質(zhì)量不受生產(chǎn)作業(yè)區域影響且圍巖穩固、支護良好的井下地點(diǎn)。
      （4）壓風(fēng)管道應采用鋼質(zhì)材料或其他具有同等強度的阻燃材料。
      （5）壓風(fēng)管道敷設應牢固平直，并延伸到井下采掘作業(yè)場(chǎng)所、緊急避險設施、爆破時(shí)撤離人員集中地點(diǎn)等主要地點(diǎn)。
      （6）各主要生產(chǎn)中段和分段進(jìn)風(fēng)巷道的壓風(fēng)管道上每隔200～300m應安設一組三通及閥門(mén)。
      （7）獨頭掘進(jìn)巷道距掘進(jìn)工作面不大于100m處的壓風(fēng)管道上應安設一組三通及閥門(mén)，向外每隔200~300m應安設一組三通及閥門(mén)。有毒有害氣體涌出的獨頭掘進(jìn)巷道距掘進(jìn)工作面不大于100m處的壓風(fēng)管道上應安設壓風(fēng)自救裝置。
      （8）爆破時(shí)撤離人員集中地點(diǎn)的壓風(fēng)管道上應安設一組三通及閥門(mén)。
      （9）壓風(fēng)管道應接入緊急避險設施內，并設置供氣閥門(mén)，接入的礦井壓風(fēng)管路應設減壓、消音、過(guò)濾裝置和控制閥，壓風(fēng)出口壓力應為0.1~0.3MPa，供風(fēng)量每人不低于0.3m³/min，連續噪聲不大于70dB（A）。
      （10）壓風(fēng)自救裝置、三通及閥門(mén)安裝地點(diǎn)應寬敞、穩固，安裝位置應便于避災人員使用閥門(mén)應開(kāi)關(guān)靈活。
      （11）主壓風(fēng)管道中應安裝油水分離器。
      （12）壓風(fēng)自救系統的配套設備應符合相關(guān)標準的規定，納入安全標志管理的應取得礦用產(chǎn)品安全標志。
      （13）壓風(fēng)自救系統安裝完畢，經(jīng)驗收合格后方可投入使用。
      2.維護與管理要求
      （1）應指定人員負責壓風(fēng)自救系統的日常檢查與維護工作。
      （2）應繪制壓風(fēng)自救系統布置圖，并根據井下實(shí)際情況的變化及時(shí)更新。布置圖應標明壓風(fēng)自救裝置、三通及閥門(mén)的位置，以及壓風(fēng)管道的走向等。
      （3）應定期對壓風(fēng)自救系統進(jìn)行巡視和檢查，發(fā)現故障及時(shí)處理。應配備足夠的備件，確保壓風(fēng)自救系統正常使用。
      （4）應根據各類(lèi)事故災害特點(diǎn)，將壓風(fēng)自救系統的使用納入相應事故應急預案中，并對入井人員進(jìn)行壓風(fēng)自救系統使用的培訓，確保每位入井人員都能正確使用。
      （5）相關(guān)圖紙、技術(shù)資料應歸檔保存。
      （三）供水施救系統
      供水施救系統是在礦山發(fā)生災變時(shí)，為井下提供生活飲用水的系統，包括水源、過(guò)濾裝置、供水管路、三通及閥門(mén)等。
      1.建設要求
      （1）金屬非金屬地下礦山應根據安全避險的實(shí)際需要，建設完善供水施救系統。供水施救系統應進(jìn)行設計，并按照設計要求進(jìn)行建設。
      （2）供水施救系統應優(yōu)先采用靜壓供水當不具備條件時(shí)，采用動(dòng)壓供水。
      （3）供水施救系統可以與生產(chǎn)供水系統共用，施救時(shí)水源應滿(mǎn)足生活飲用水水質(zhì)衛生要求。
      （4）供水管道應采用鋼質(zhì)材料或其他具有同等強度的阻燃材料。
      （5）供水管道敷設應牢固平直，并延伸到井下采掘作業(yè)場(chǎng)所、緊急避險設施、爆破時(shí)撤離人員集中地點(diǎn)等主要地點(diǎn)。
      （6）各主要生產(chǎn)中段和分段進(jìn)風(fēng)巷道的供水管道上每隔200~300m應安設一組三通及閥門(mén)。
      （7）獨頭掘進(jìn)巷道距掘進(jìn)工作面不大于100m處的供水管道上應安設一組三通及閥門(mén)，向外每隔200~300m應安設一組三通及閥門(mén)。
      （8）爆破時(shí)撤離人員集中地點(diǎn)的供水管道上應安設一組三通及閥門(mén)。
      （9）供水管道應接入緊急避險設施內，并安設閥門(mén)及過(guò)濾裝置，水量和水壓應滿(mǎn)足額定數量人員避災時(shí)的需要。
      （10）三通及閥門(mén)安裝地點(diǎn)應寬敞、穩固，安裝位置應便于避災人員使用閥門(mén)應開(kāi)關(guān)靈活。
      （11）供水施救系統的配套設備應符合相關(guān)標準的規定，納入安全標志管理的應取得礦用產(chǎn)品安全標志。
      （12）供水施救系統安裝完畢，經(jīng)驗收合格后方可投入使用。
      2.維護與管理要求
      （1）應指定人員負責供水施救系統的日常檢查與維護工作。定期對供水施救系統進(jìn)行巡視和檢查，發(fā)現故障及時(shí)處理。應配備足夠的備件，確保供水施救系統正常使用。
      （2）應繪制供水施救系統布置圖，并根據井下實(shí)際情況的變化及時(shí)更新。布置圖應標明三通及閥門(mén)的位置，以及供水管道的走向等。
      （3）應根據各類(lèi)事故災害特點(diǎn)，將供水施救系統的使用納入相應事故應急預案中，并對人井人員進(jìn)行供水施救系統使用的培訓，確保每位人井人員都能正確使用。
      （4）相關(guān)圖紙、技術(shù)資料應歸檔保存。
      （四）通信聯(lián)絡(luò )系統
      通信聯(lián)絡(luò )系統是在生產(chǎn)、調度、管理、救援等各環(huán)節中，通過(guò)發(fā)送和接收通信信號實(shí)現通信及聯(lián)絡(luò )的系統，包括有線(xiàn)通信聯(lián)絡(luò )系統和無(wú)線(xiàn)通信聯(lián)絡(luò )系統。
      1.建設要求
      （1）金屬非金屬地下礦山應根據安全避險的實(shí)際需要，建設完善有線(xiàn)通信聯(lián)絡(luò )系統宜建設無(wú)線(xiàn)通信聯(lián)絡(luò )系統，作為有線(xiàn)通信聯(lián)絡(luò )系統的補充。
      （2）通信聯(lián)絡(luò )系統應進(jìn)行設計，并按設計要求進(jìn)行建設。鼓勵將通信聯(lián)絡(luò )系統與監測監控系統、人員定位系統進(jìn)行總體設計、建設。
      （3）有線(xiàn)通信聯(lián)絡(luò )系統應具有以下功能∶
      ①終端設備與控制中心之間的雙向語(yǔ)音且無(wú)阻塞通信功能。
      ②由控制中心發(fā)起的組呼、全呼、選呼、強拆、強插、緊呼及監聽(tīng)功能。
      ③由終端設備向控制中心發(fā)起的緊急呼叫功能。
      ④能夠顯示發(fā)起通信的終端設備的位置。
      ⑤能夠儲存備份通信歷史記錄并可進(jìn)行查詢(xún)。
      ⑥自動(dòng)或手動(dòng)啟動(dòng)的錄音功能。
      ⑦終端設備之間通信聯(lián)絡(luò )的功能。
      （4）安裝通信聯(lián)絡(luò )終端設備的地點(diǎn)應包括∶井底車(chē)場(chǎng)、馬頭門(mén)、井下運輸調度室、主要機電硐室、井下變電所、井下各中段采區、主要泵房、主要通風(fēng)機房、井下緊急避險設施、爆破時(shí)撤離人員集中地點(diǎn)、提升機房、井下爆破器材庫、裝卸礦點(diǎn)等。
      （5）通信線(xiàn)纜應分設兩條，從不同的井筒進(jìn)入井下配線(xiàn)設備，其中任何一條通信線(xiàn)纜發(fā)生故障時(shí)，另外一條線(xiàn)纜的容量應能擔負井下各通信終端的通信能力。
      （6）通信線(xiàn)纜的敷設應符合《金屬非金屬礦山安全規程》（GB 16423）中6.5.2的相關(guān)規定。
      （7）嚴禁利用大地作為井下通信線(xiàn)路的回路。
      （8）終端設備應設置在便于使用且圍巖穩固、支護良好、無(wú)淋水的位置。
      （9）通信聯(lián)絡(luò )系統的配套設備應符合相關(guān)標準規定，納入安全標志管理的應取得礦用產(chǎn)品安全標志。
      （10）應按《礦山安全標志》（GB 14161）的要求，對通信聯(lián)絡(luò )系統的設備設施做好標識、標志。
      （11）通信聯(lián)絡(luò )系統建設完畢，經(jīng)驗收合格后方可投入使用。
      2.維護與管理
      （1）應指定人員負責通信聯(lián)絡(luò )系統的日常檢查和維護工作。系統維護人員經(jīng)培訓合格后方可上崗。定期對通信聯(lián)絡(luò )系統進(jìn)行巡視和檢查，發(fā)現故障及時(shí)處理。系統控制中心應有人值班，值班人員應認真填寫(xiě)設備運行和使用記錄。
      （2）應繪制通信聯(lián)絡(luò )系統布置圖，并根據井下實(shí)際情況的變化及時(shí)更新。布置圖應標明終端設備的位置、通信線(xiàn)纜走向等。
      （3）控制中心備用電源應能保證設備連續工作2h以上。
      （4）應建立設備、儀器臺賬設備故障登記、檢修表巡檢記錄報警、求救信息報表。
      （5）相關(guān)圖紙、技術(shù)資料應歸檔保存。
      （五）人員定位系統
      人員定位系統是由主機、傳輸接口、分站（讀卡器）、識別卡、傳輸線(xiàn)纜等設備及管理軟件組成的系統，具有對攜卡人員出/入井時(shí)刻、重點(diǎn)區域出/入時(shí)刻、工作時(shí)間、井下和重點(diǎn)區域人員數量、井下人員活動(dòng)路線(xiàn)等信息進(jìn)行監測、顯示、打印、儲存、查詢(xún)、報警、管理等功能。
      1.建設要求
      （1）井下最多同時(shí)作業(yè)人數不少于30人的金屬非金屬地下礦山應建立完善人員定位系統井下最多同時(shí)作業(yè)人數少于30人的金屬非金屬地下礦山應建立完善人員出入井信息管理制度，準確掌握井下各個(gè)區域作業(yè)人員的數量。
      （2）人員定位系統應進(jìn)行設計，并按照設計要求進(jìn)行建設。鼓勵將人員定位系統與監測監控系統、通信聯(lián)絡(luò )系統進(jìn)行總體設計、建設。
      （3）人員定位系統應具有以下監測功能∶
      ①監測攜卡人員出/人井時(shí)刻、出/入重點(diǎn)區域時(shí)刻等。
      ②識別多個(gè)人員同時(shí)進(jìn)入識別區域。
      （4）人員定位系統應具有以下管理功能∶
      ①攜卡人員個(gè)人基本信息，主要包括卡號、姓名、身份證號、出生年月、職務(wù)或工種、所在部門(mén)或區隊班組。
      ②攜卡人員出入井總數、個(gè)人下井工作時(shí)間及出入井時(shí)刻信息。
      ③重點(diǎn)區域攜卡人員基本信息及分布。
      ④攜卡工作異常人員基本信息及分布，并報警。
      ⑤攜卡人員下井活動(dòng)路線(xiàn)信息。
      ⑥攜卡人員統計信息，主要包括工作地點(diǎn)、月下井次數、時(shí)間等。
      ⑦按部門(mén)、區域、時(shí)間、分站（讀卡器）、人員等分類(lèi)信息查詢(xún)功能。
      ⑧各種信息存儲、顯示、統計、聲光報警、打印等功能。
      （5）人員定位系統應滿(mǎn)足以下主要技術(shù)指標最大位移識別速度不小于5m/s并發(fā)識別數量不小于80巡檢周期不大于30s識別卡與分站（讀卡器）之間的無(wú)線(xiàn)傳輸距離不小于10m。
      （6）人員定位系統主機應安裝在地面，并雙機備份，且應在礦山生產(chǎn)調度室設置顯示終端。
      （7）人員出入井口和重點(diǎn)區域進(jìn)出口等地點(diǎn)應安裝分站（讀卡器）。
      （8）分站（讀卡器）應安裝在便于讀卡、觀(guān)察、調試、檢驗，且圍巖穩固、支護良好、無(wú)淋水、無(wú)雜物、不容易受到損害的位置。
      （9）主機及分站（讀卡器）的備用電源應能保證連續工作2h以上。識別卡應專(zhuān)人專(zhuān)卡，并配備不少于經(jīng)常下井人員總數10%的備用卡。每個(gè)下井人員應攜帶識別卡，工作時(shí)不得與識別卡分離。應配備檢測識別卡工作是否正常的裝置，工作不正常的識別卡嚴禁使用。
      （10）電纜和光纜敷設應符合《金屬非金屬礦山安全規程》（GB16423）中6.5.2的相關(guān)規定。
      （11）人員定位系統應取得礦用產(chǎn)品安全標志。
      （12）人員定位系統安裝完畢，經(jīng)驗收合格后方可投入使用。
      2.維護與管理要求
      （1）應指定人員負責人員定位系統的日常檢查與維護工作。識別卡發(fā)放及信息變更應由專(zhuān)人負責管理。應定期對人員定位系統進(jìn)行巡視和檢查，發(fā)現故障及時(shí)處理。在故障期間，若影響到對井下人員情況的監控，應采用人工監測，并做好記錄。
      （2）應建立設備、儀表臺賬；設備故障登記表；檢修記錄；巡檢記錄。
      （3）應繪制人員定位系統布置圖，并根據實(shí)際情況的變化及時(shí)更新。布置圖應標明分站（讀卡器）等設備的位置、信號線(xiàn)纜和供電電纜走向等。
      （4）應每3個(gè)月對人員定位系統信息資料、數據進(jìn)行備份，備份數據應保存6個(gè)月以上。
      （5）相關(guān)圖紙、技術(shù)資料應歸檔保存。
      （六）監測監控系統
      監測監控系統是由主機、傳輸接口、傳輸線(xiàn)纜、分站、傳感器等設備及管理軟件組成的系統，具有信息采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印和聲光報警功能，用于監測金屬非金屬地下礦山有毒有害氣體濃度，以及風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、煙霧、通風(fēng)機開(kāi)停狀態(tài)、地壓等。
      1.建設要求
      （1）金屬非金屬地下礦山應依據《金屬非金屬礦山安全規程》（GB 16423）的要求和礦山實(shí)際建設完善監測監控系統。監測監控系統應進(jìn)行設計，并按設計要求進(jìn)行建設。鼓勵將監測監控系統與人員定位系統、通信聯(lián)絡(luò )系統進(jìn)行總體設計、建設。
      （2）監測監控系統應能實(shí)現以下管理功能∶
      ①實(shí)時(shí)顯示各個(gè)監測點(diǎn)的監測數據，并可以圖表等形式顯示歷史監測數據。
      ②設置預警參數，并能實(shí)現聲光預警。
      ③視頻監控應支持按攝像機編號、時(shí)間、事件等信息對監控圖像進(jìn)行備份、查詢(xún)和回放。
      （3）監測監控中心設備應有可靠的防雷和接地保護裝置。
      （4）主機應安裝在地面，并雙機備份，且應在礦山生產(chǎn)調度室設置顯示終端。
      （5）井下分站應安裝在便于人員觀(guān)察、調試、檢驗，且圍巖穩固、支護良好、無(wú)滴K、無(wú)雜物的進(jìn)風(fēng)巷道或硐室中，安裝時(shí)應墊支架或吊掛在巷道中，使其距巷道底板不小于0.3m。
      （6）應配備分站、傳感器等監測監控設備備件，備用數量應能滿(mǎn)足日常監測監控需要。
      （7）主機和分站的備用電源應能保證連續工作2h以上。
      （8）傳感器的數據或狀態(tài)應傳輸到主機。
      （9）電纜和光纜敷設應符合《金屬非金屬礦山安全規程》（GB16423）中6.5.2的相規定。
      （10）監測監控系統應具有礦用產(chǎn)品安全標志。
      （11） 監測監控系統安裝完畢和大修后，應按產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)的要求進(jìn)行測試、調校，經(jīng)驗收合格后方能使用。
      2.有毒有害氣體監（檢）測要求
      （1）地下礦山應配置足夠的便攜式氣體檢測報警儀。便攜式氣體檢測報警儀應能測量一氧化碳、氧氣、二氧化氮濃度，并具有報警參數設置和聲光報警功能。
      （2）人員進(jìn)入獨頭掘進(jìn)工作面和通風(fēng)不良的采場(chǎng)之前，應開(kāi)動(dòng)局部通風(fēng)設備通風(fēng)，確?？諝赓|(zhì)量滿(mǎn)足作業(yè)要求人員進(jìn)入采掘工作面時(shí)，應攜帶便攜式氣體檢測報警儀從進(jìn)風(fēng)側進(jìn)入，一旦報警應立即撤離。
      （3）鼓勵有條件的礦山企業(yè)采用傳感器對炮煙中的一氧化碳或二氧化氮進(jìn)行在線(xiàn)監測，一氧化碳或二氧化氮傳感器的設置應符合以下要求
      ①每個(gè)生產(chǎn)中段和分段的進(jìn)、回風(fēng)巷靠近采場(chǎng)位置應設置一氧化碳或二氧化氮傳感器。
      ②壓入式通風(fēng)的獨頭掘進(jìn)巷道，應在距離回風(fēng)出口5~10m回風(fēng)流中設置一氧化碳或二氧化氮傳感器抽出式和混合式通風(fēng)的獨頭掘進(jìn)巷道，應在風(fēng)筒出風(fēng)口后10～15m 處設置一氧化碳或二氧化氮傳感器。
      ③帶式輸送機滾筒下風(fēng)側10~15m處應設置一氧化碳和煙霧傳感器。
      ④傳感器應垂直懸掛，距巷壁應不小于0.2m。一氧化碳傳感器和煙霧傳感器距頂板應不大于0.3m，二氧化氮傳感器距底板應不高于1.6m。
      （4）一氧化碳報警濃度不應高于24×10-5（24 ppm），二氧化氮報警濃度不應高于2.5×10-6(2.5ppm)。
      （5）開(kāi)采高含硫礦床的地下礦山，還應在每個(gè)生產(chǎn)中段和分段的進(jìn)、回風(fēng)巷靠近采場(chǎng)位置設置硫化氫和二氧化硫傳感器。開(kāi)采有自然發(fā)火危險礦床的地下礦山，還應延期采用便攜式溫度檢測儀進(jìn)行檢測。硫化氫和二氧化硫傳感器的安裝位置距底板應不高于1.6m，溫度和煙霧傳感器距頂板應不大于0.3m。硫化氫報警濃度不應高于6.6×10～6（6.5ppm），二氧化硫報警濃度不應高于5.3×10-6（5.3 ppm）。
      （6）開(kāi)采含鈾（釷）等放射性元素的地下礦山，應監測井下空氣中氡（釷射氣）及其子體濃度，氡及其子體的監測應符合《鈾礦山空氣中氡及氡子體監測方法》（玫J378）的規定。
      3.通風(fēng)系統監測
      （1）井下總回風(fēng)巷、各個(gè)生產(chǎn)中段和分段的回風(fēng)巷應設置風(fēng)速傳感器。
      （2）主要通風(fēng)機應設置風(fēng)壓傳感器，傳感器的設置應符合《金屬非金屬地下礦山通風(fēng)技術(shù)規范》（AQ2013.3）中主要通風(fēng)機風(fēng)壓的測點(diǎn)布置要求。
      （3）風(fēng)速傳感器應設置在能準確計算風(fēng)量的地點(diǎn)。
      （4）風(fēng)速傳感器報警值應根據《金屬非金屬地下礦山通風(fēng)技術(shù)規范》（AQ 013.1）確定。
      （5）主要通風(fēng)機、輔助通風(fēng)機、局部通風(fēng)機應安裝開(kāi)停傳感器。
      4.視頻監控
      （1）提升人員的井口信號房、提升機房，以及井口、馬頭門(mén)（調車(chē)場(chǎng)）等八員進(jìn)出場(chǎng)所，應設視頻監控。
      （2）緊急避險設施及井下爆破器材庫、油庫、中央變電所等主要硐室，應收視頻監控。安裝在井下爆破器材庫和油庫的視頻設備應具備防爆功能。
      （3）井口提升機房應設有視頻監控顯示終端，用于顯示井口信號房、井口、馬頭門(mén)（調車(chē)場(chǎng)）等場(chǎng)所的視頻監控圖像。
      （4）視頻監控的功能與性能設計、設備選型與設置、傳輸方式、供電等應符合《視頻安防監控系統工程設計規范》（GB 50395）的規定。
      （5）視頻監控圖像質(zhì)量的性能指標應符合《民用閉路監視電視系統工程技術(shù)規范》（GB50198）的規定。
      5.地壓監測
      （1）對于在需要保護的建筑物、構筑物、鐵路、水體下面開(kāi)采的地下礦山，應進(jìn)行地壓或變形監測，并應對地表沉降進(jìn)行監測。
      （2）存在大面積采空區、工程地質(zhì)復雜、有嚴重地壓活動(dòng)的地下礦山，應進(jìn)行地壓監測。
      （3）變形監測的等級和精度要求應滿(mǎn)足《工程測量規范》（GB 50026）有關(guān)要求。
      6.維護與管理
      （1）應制定監測監控系統運行維護管理制度及監測監控人員崗位責任制、操作規程、值班制度等規章制度。
      （2）應指定人員負責監測監控系統的日常檢查與維護工作。
      （3）監測監控設備應定期進(jìn)行調校，傳感器經(jīng)過(guò)調校檢測誤差仍超過(guò)規定值時(shí)，應立即更換。
      （4）系統發(fā)出報警信息時(shí)，監測監控中心值班人員應按規定程序及時(shí)處置，處置結果應記錄備案。
      （5）應建立監測監控設備臺賬監測監控設備故障登記表監測監控檢修記錄表監測監控巡檢記錄表傳感器調校記錄表報警記錄月報表。
      （6）報警記錄月報表應包括打印日期和時(shí)間、傳感器設置地點(diǎn)、所測物理量名稱(chēng)、報警次數、對應時(shí)間、解除時(shí)間、累計時(shí)間、每次報警的最大值、對應時(shí)刻及平均值、每次采取措施時(shí)間及采取措施內容等。
      （7）應繪制監測監控系統布置圖，并根據實(shí)際情況的變化及時(shí)更新。布置圖應標明傳感器、分站等設備的位置，以及信號線(xiàn)纜和供電電纜走向等。
      （8）每3個(gè)月應對監測監控數據進(jìn)行備份，備份的數據保存時(shí)間應不少于2年，視頻監控的圖像資料保存時(shí)間應不少于1個(gè)月。
      （9）相關(guān)圖紙、技術(shù)資料應歸檔保存。

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