⑥密闭周边掏槽，应掏至硬帮、硬底、硬顶，并与煤岩接实。在岩巷构筑密闭时，嵌入周边岩石的深度不应小于0.2m；在煤巷构筑密闭时，掏槽深度进入实体煤不应小于0.5m，掏至硬顶后再进入实体煤不应小于0.2m；
⑦墙面要平整，无裂缝、重缝和空缝，并进行勾缝或抹面0.1m内凹凸深度不大于10mm（抹面的除外）。
（三）风桥
在进风与回风平面相遇地点，必须设置风桥，构成立体交叉风路，使进风与回风分开，互不相混。
风桥的质量标准：
①用不燃的材料建筑；
②桥面平整、不漏风；
③风桥前后各5m内巷道支护良好，无杂物、积水、淤泥；
④风桥通风断面不小于原巷道断面的4/5，呈流线型，坡度要小于30°；
⑤风桥两端接口严密，四周见实帮、实底，且用混凝土浇灌填实；
⑥报废不适用的风桥要及时拆除；
⑦风桥上、下不准设风门、调节风窗等。
（四）临时风门（风窗）
临时风门（风窗）的质量标准：
①每组临时风门不少于两道，间距不小于5m；
②能自动关闭，并进行联锁，确保两道风门不能同时打开；
③风门设在顶、帮良好处，前后5m内支护完好，无杂物、积水、淤泥；
④四周接触严密，木板墙要鱼鳞搭接并用灰浆勾缝、不漏风；
⑤门框要包边沿口，有衬垫，四周接触严密，风扇平整不漏风，与门框接触严密；调节风窗采用插板调节或者自动调节。调节风窗位置符合防火、防突需要。
4.1.5 通风设备及反风
本次采煤机械化改造设计利用该矿已有的两台BDK-№24型轴流对旋风机两台，风机配套电动机为YBF355L2-8型，功率2×200kW。两台通风机一台工作，一台备用。根据调整后的矿井需风量和负压对主要通风机能力进行校核。
（一）矿井风量及风压
矿井通风总风量为88m3/s，矿井通风容易时期总阻力为2051.80Pa，通风困难时期总阻力为2241.99Pa。
（二）通风设备选型计算
（1）主要通风机选型计算
①主要通风机的工作风量
式中：K——矿井外部漏风系数，采用抽出式通风且回风井无提升任务时，取1.05。
②风机工作风压
取通风机附属装置总阻力
③根据设计工况点初选风机
根据通风机技术资料，设计选用BDK-№24型对旋轴流式主要通风机两台，一用一备，风量范围为62.7～125m3/s，风压范围为1163～3078Pa。
④风机的实际工况点
最大、最小网路阻力系数：
风机网路特征曲线方程：
将网路特征曲线方程置于所选轴流式风机性能曲线上，其交点即所求工况点。
风机实际工况点
时期 实际风量
（m3/s） 实际风压
（Pa） 效率
（%） 叶片安装角
（°）
容易时期 96.4 2447.42 79 39°/36°
困难时期 94.5 2550.88 82 39°/36°
（三）电动机选型
①电机功率计算
根据风机的实际工况点（H、Q和η）按下式计算所匹配电机的功率：
式中：Nmmin（Nmmax）—通风阻力最小（最大）时期所匹配电机功率，kW；
Qfmin（Qfmax）—通风阻力最小（最大）时期风机工作风量，m3/s；
Hmin（Hmax）—风机实际最小（最大）工作风压，Pa；
ηs——轴流式通风机静压工作效率，%；
ηtr——传动效率，直联传动时ηs＝0.98；
Km——电机容量备用系数，取Km＝1.2。
②电机种类及台数选择
根据计算出的Nmmax值及通风机要求的转速，同时为保证所选风机的通风能力留有一定的富裕量，使在最大设计风量时主要通风机的叶片安装角比允许使用最大值小5°，选用其配用电机功率为Nm＝200kW×2，电机型号为YB355L2-8，转速为n=740r/min。
③反风时的容量
主要通风机利用风机反转方式来实现全矿井的反风。根据风机反转反风曲线可知，主要通风机容易时期反风时风量为74.3m3/min，风压为1434.5Pa，困难时期反风时风量为72.6m3/min，风压为1474.32Pa，则反风时电机容量为：
根据上述计算，设计选用的电机能够满足风机反风时的功率要求。
④计算kW•h/106m3•Pa
容易时期能耗：
困难时期能耗：
式中：Ef——通风机工序能耗，kW·h/106m3·Pa；
Psrd——通风机电动机平均输入功率，kW；
qV——通风机工况点风量，m3/s；
p——通风机工况点负压，Pa。
容易时期和困难时期通风机能耗均低于规定的0.44kWh/106·m3·Pa，满足节能要求。
根据上式计算，可选用主要通风机BDK-№24型矿用防爆对旋轴流式通风机两台，该风机满足矿井的通风需要。
（四）通风机的设置和要求
①主要通风机安装在地面，装有通风机的井口封闭严密，其外部漏风率无提升设备时不得超过5%。
②主要通风机和电动机的机座必须坚固耐用，要设置在不受采动影响的稳定地层上。主要通风机的出风侧装设扩散器，扩散器的效率不宜低于50%，出口断面内不宜有涡流区。
③主要通风机必须装置2套同等能力的通风机装置，其中一套运转，另一套作备用，备用的一套要求在10min内能够启动。主要通风机必须取得“防爆合格证”和“煤矿矿用产品安全标志”。
④主要通风机房应有两回直接由变电所馈出的供电路线，线路上不应分接任何负荷。
⑤主要通风机有灵活可靠、符合要求的反风装置和防爆井盖，要有规格质量符合要求的风硐和扩散器。
⑥严禁主要通风机房兼作他用。通风机房内安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计等仪表，还必须有直通矿调度室的电话，并有反风操作系统图、司机岗位责任制和操作规程。
⑦新安装的主要通风机投入使用前，必须进行1次通风机性能测定和试运转工作，以后每1年至少进行1次性能测定。
（五）反风方式、反风系统及设施
由于矿井主要通风机选用BDK-№24型对旋轴流式风机，利用风机反转方式来实现全矿井的反风。并能在10min内改变巷道的风流方向；风流方向改变后，主要通风机的供给风量不小于正常供风量的40%。
（六）其它安全措施
①矿井通风设备选用BDK-№24型对旋轴流式通风机两台，一台工作，一台备用。这两套同型号同等能力的通风装置为矿井正常通风、人员的生命安全提供了可靠的保障。当工作风机出现故障时，备用风机可在10min内及时投入运行，当矿井需要反风时，反风风量大于正常供风量的40%。
②电控系统设有电动机短路、欠压、过载、断电等电气保护。主通风机配备有温度测试仪及测压装置，实时监测风机负压、电机温度、风机轴承温度等参数，从而保证通风机安全可靠地运行。
综上所述，矿井通风设备、反风系统等设计安全可靠，能够保证矿井安全生产。
4.2 井口防冻
4.2.1 设计依据
矿井设三个进风井，主斜井进风量30m3/s，副斜井进风量46m3/s，安全出口斜井进风量12m3/s，历年的极端最低温度平均值为-17.6℃，入井混合温度为2℃。
4.2.2 矿井通风耗热量计算
主斜井、副斜井、安全出口斜井井筒防冻耗热量分别为：
Q1=1110×30×(17.6＋2)×1.1×1.163=83.5×104W
Q2=1110×46×(17.6＋2)×1.1×1.163=128.0×104W
Q3=1110×12×(17.6＋2)×1.1×1.163=33.4×104W
4.2.3 设备选型及空气加热方式
根据所计算的热负荷，主斜井、副斜井、安全出口斜井井筒防冻耗热量总计为273.6×104W，矿方现装备的两台LFG-180型热风炉，额定供热量为126.7×104W，一台RLNG1.4MW-150型热风炉，额定供热量为140×104W，能够满足主斜井、副斜井、安全出口斜井井口防冻需求。
4.3 降温措施及设备选型
据区域和矿井调查，井下未发现地温与地压异常，参考区域资料，3号煤层最高温度25.0°C，15号煤层为28.1°C，属地温正常区。恒温带深度一般为70m左右。
4.4 矿井通风检测类设备配置
根据《煤矿安全规程》及《矿井通风安全装备标准》（GB/T50518-2010）的有关规定，结合矿井的实际情况，采用矿井已配备的矿井通风检测类装备，其种类、型号及数量详见矿井通风检测类设备表4-4-1。
表4-4-1 矿井通风检测类设备表
序号 名称 型号 单位 数量 备注
一 矿井通风检测
1 高速风表 DFA-4 只 4
2 中速风表 AFC-121 只 4
3 微速风表 DFA-3 只 4
4 秒表 只 2
5 通风干湿表 WS-1、DWHJ2 只 3
6 手摇干湿计 DHM1 只 5
7 空盒气压计 ZBY215-84、BYM3 只 3
8 双管水银压力表 DYB3 只 1
9 U型压差计 U型 只 6
10 补偿式微压计 YJB-2500 只 2
11 皮托管 AFP 支 3
5．粉尘灾害防治
根据《煤矿安全规程》中规定矿井必须建立完善的防尘供水系统。没有防尘供水管路的采掘工作面不得生产。
根据山西煤矿设备安全技术检测中心《鉴定报告》对该矿3号煤层煤尘爆炸性进行的鉴定，报告编号：晋煤检【2013】0502-MB-E0004，3号煤层煤尘无爆炸危险性。
5.1 防尘措施
5.1.1 回采防尘
（1）回采工作面采用煤层注水防尘。
（2）在采煤工作面在进风巷道不小于30m处设置二道净化水幕，回风顺槽至少设置两道净化水幕。应根据进、回风巷道的长度适当增加净化水幕的数量。
（3）采煤机割煤时必须进行喷雾降尘，其内喷雾压力不得小于2MPa，外喷雾压力不得小于4 MPa，喷雾流量应与机型相匹配。如如果内喷雾装置不能正常喷雾，采煤机应停止割煤。必须随时更换损坏的喷嘴和被堵塞的喷嘴，严禁在内外喷雾不完好或不使用时开启机组割煤。喷雾系统与采煤机联动，工作面的高压胶管必须有安全防护措施，高压胶管耐压强度大于喷雾泵站额定压力的1.5倍。
（4）液压支架设有自动喷雾降尘系统，当工作面支架进行降柱、移架时应同步喷雾除尘。液压支架喷雾系统各部件设置应在不易砸坏的地点，同时布置在便于从工作面一侧进行安全和维护的地点；液压支架的喷雾系统安设有向相邻支架之间进行喷雾的喷嘴；泵站应设置两台喷雾泵站，一用一备。
（5）工作面运输巷及装载点安装喷雾装置，并布置有专门负责人管理。
（6）搞好采煤工作面的通风，防治悬浮粉尘积累，按《煤矿安全规程》规定，严格控制进回风巷道的风速，防止煤尘飞扬。
（7）在回采工作面配备防尘人员，配备粉尘采样器，粉尘预捕集装置，呼吸性粉尘测定仪等检测化验设备，在矿井建设和生产期间及时对井下粉尘进行监测和化验。
（8）个体保护：所有接触粉尘作业人员均配备防尘口罩，进行个体防护。
（9）井下巷道均布置有消防洒水管网，管网上每隔100m设一个三通管并装设DN50阀门（胶带运输机巷为50m），为清洗巷道之用。
5.1.2 掘进防尘
（1）掘进机掘进时采用喷雾降尘。
（2）掘进机作业时，使用内外喷雾装置，内喷雾装置的使用水压不得小于3 MPa，外喷雾装置的使用水压不得小于1.5 MPa；
（3）炮掘工作面采取湿式钻眼法，使用水炮泥进行爆破，爆破前、后冲洗煤壁。装岩（煤）时进行洒水降尘。距离炮掘工作面迎头15m范围内设置一套放炮自动喷雾装置，采用声控控制，放炮时自动喷雾防尘，爆破前后冲洗30m范围内巷道周边。
（4）搞好掘进工作面的通风，防治悬浮粉尘积累，按《煤矿安全规程》规定，严格控制进回风巷道的风速，防止煤尘飞扬。
（5）距离掘进工作面30m内设置二道自动控制风流净化水幕。
5.1.3 装载及运输防尘
（1）转载点落差宜小于或等于0.5m，若超过0.5m设计要求必须安装溜槽或导向板。
（2）各转载点实施喷雾降尘。
（3）在装煤点下风侧20m内设置一道风流净化水幕。
（4）运输巷内设置自动控制风流净化水幕。
5.2 煤层注水
根据采区巷道布置和采煤方法，结合煤层赋存特征，3号煤层回采工作面进行注水，根据矿方提供的3500采区地质说明书，3号煤层原煤水分（Mad）为 2.35％小于4％，根据《煤矿安全规程》规定需煤层注水，故该矿设计煤层注水：
采用工作面超前动压注水工艺，设计中选用较先进的长孔煤层采前注水方式，利用已有瓦斯抽放孔进行注水的方式。
①注水参数的确定
根据煤层节理裂隙发育情况、工作面长度、注水时间和注水压力、注水钻机能力，确定单向注水，单向钻孔长度为120 m，钻孔角度与煤层角度基本一致，注水孔间距4 m。
②注水系统的选择
注水系统分为静压注水系统和动压注水系统，鉴于本矿井煤层注水钻孔较大，注水压力较大，设计选用已有的动压注水系统。注水泵型号为5D-2/150，注水泵流量6 m3/h，压力15 MPa。
③注水的压力、速度、单孔注水量、时间的确定
A.注水压力
该矿煤层注水采用动压注水。注水参数应考虑煤层裂隙、层理、节理及透水性等因素，由注水泵站调整煤层注水压力。注水压力一般为5～9 MPa。
B.单孔注水量
钻孔注水量按下式计算：
Q=BLMγ（W1－W2）K
式中：Q——一个钻孔注水量，m3；
B——孔间距4 m；
L——工作面长度130m；
M——煤层厚度，6.43 m；
γ——煤容重，3号煤层1.45t/m3；
W1——注水后要求达到的水分取4%；
W2——煤层原有水分，2.35%；
K——考虑围岩吸收水分，水的漏失和注水不均匀系数，
取1.5。
则：Q=4×130×6.43×1.45×（4%-2.35%）×1.5=120m3
C.矿井日注水量
矿井日注水量按下式计算：
Q日=K1G（W1－W2）
式中：Q日——矿井日注水量m3；
K1——注水系数，取1.5；
G——矿井计划注水回采工作面日产量1636.36 t/d。
Q日=1.5×1636.36×（4%-2.35%）=40.5m3
D.注水流量（或注水速度）与注水时间
单孔注水流量按6 m3/h考虑，注水时间为钻孔开始注水至煤体全面湿润为止，注水煤体全面湿润的标志为湿润范围内煤壁出现均匀的“出汗”渗水，注水时间通常为7 h。
E.注水设备及仪器
煤层注水钻机：MYZ-100型，1台；
煤层注水泵：5D-2/150，1台；
夹布压力胶管（与泵配套）：20 m；
冷拨无缝钢管（与泵配套）：120 m；
高压钢丝编织胶管（与泵配套）：100 m；
快速接头：K型，20个；
安全阀：1个；
内螺纹升降止回阀：H41H-160 型，1个；
弹簧式压力表：4个；
叶轮湿式水表：1个；
高压注水表：DC-4.5/200型，2个；
等量分流器：DF-3型，4个；
高压闸阀：JBH-160III，4个；
封孔器：YPA-120型，4个；
钢制三通：4个；
便携式快速水分测定仪：WM-A型，1个。
F.煤层注水水源
煤层注水水源取自井下消防洒水系统，从回采工作面顺槽给水管网中接水管至注水泵站，将水注入1辆移动储水箱内，储水箱容积为2 m3，由注水泵从移动储水箱吸入加压向煤层注水。
5.3 井下消防、洒水系统
1.水源及水压
井下消防、洒水采用合流制系统，水源来自处理后的井下排水，其水质符合井下消防洒水水质标准，供水由地面静压水池供给，管道由主斜井引入井下，给水在井底经减压阀减压后，送至各消防洒水用水点。地面静压水池为220 m3，并设有220 m3的备用水池。
井下消火栓及消防支管出口压力一般为0.4MPa，井下其它各用水设施出口压力大于1.0MPa的采用动压给水。本矿地面至采区垂深约200m，折合静压力约为2.0 MPa。能够满足井下各用水设备用水压力，在适当位置需设置减压阀。
2.管道敷设及管材、管径
井下消防、洒水管道采用无缝钢管，法兰或卡套式连接，根据规程主斜井、轨道大巷、回风大巷、皮带大巷以及采掘工作面顺槽均布置有消防洒水管道，管道沿巷道侧壁敷设或设支墩沿地板敷设，视现场安全、方便为宜。当管径大于等于50mm时用快速连接，当管径小于50mm时采用丝扣连接，闸阀采用法兰连接。由地面静压水池进入主斜井的管道管径为Φ108×4.0mm，井底胶带大巷、轨道大巷的管道尺寸均为Φ108×4.0mm，回采工作面、掘进工作面顺槽的管径为Φ57×3.5mm。
在胶带运输巷道每隔50m，其它巷道每隔100m设置一个DN25的支管和阀门，阀门后装快速管接头，作冲洗巷道用。
3.井下消火栓布置的原则
井下消防流量按7.5L/s计，每个消火栓流量按2.5L/s计。
⑴在采区巷道口、掘进巷道迎头及带式输送机机头15m以内；
