C0 ——工作面回采率，取0.95。
所以：A0 = 140×3.6×2.5×1.56×0.95 =1867.32t 18 —— 日生产时间按18小时计算； 60 —— 分钟与小时单位换算系数
所以：qa = 5×1867.32/（18×60）=8.645 m3/min
Kai —— 工作面瓦斯涌出不均匀系数，机采工作面Kc可取1.3~1.6。在这里取Kai＝1.55。 代入数据得：
Q2 = 100×8.645×1.55=1339.98（m3/min） 取为Q2 = 1400 m3/min。 ③ 根据工作面的温度计算： Q3 = 60?Vc?Sc?Ki
式中：Q3 —— 工作面降温所需风量，m3/min； 60 —— 秒与分单位换算系数；
Vc —— 工作面适风速，工作面温度在18～20℃范围内取1.0m/s； Sc —— 工作面平均断面积m2； 对Sc可用下面近似式计算： Sc＝3.75×（M－0.3）
M —— 本煤层采高，2.5m，
Sc ＝3.75 ×（2.5－0.3）＝ 8.25m2；
Ki —— 工作面长度系数，工作面长度在120~150m范围内取1.1。 代入数据得：
Q3 = 60×1.0×8.25×1.1=544.5（m3/min） 取为Q3=550 m3/min。 ④ 工作面回采时风量确定
根据以上计算结果，根据瓦斯计算的风量Q2最大为1400m3/min，所以确定工作面回采期间实际需风量为1400m3/min。 （2）、工作面风速验算
根据煤矿安全规程规定，采区进、回风巷风速不得低于0.25m/s，不得高于6 m/s；采煤工作面风速不得低于0.25m/s，不得高于4m/s。综合机械化采煤工作面，在采取煤层注水和采煤机喷雾降尘等措施后，其最大风速可高于4m/s的规定值，但不得超过5m/s。 ① 最大控顶距下的最小风速： Vmin = Q / Smax
式中：Smax —— 工作面最大有效通风断面，经计算得11.86m2。 代入数据得：
Vmin =（1400 ÷ 60）÷11.86=1.967m/s > 0.25m/s ② 最小控顶距下的最大风速： Vmax = Q / Smin
式中：Smin —— 工作面最小有效通风断面，经计算得6.63m2。 代入数据得：
Vmax =（1400 ÷ 60）÷ 6.63 =3.52m/s < 4m/s ③ 工作面进、回风巷风速： V = Q / S
式中：S —— 工作面进、回风巷的通风断面，经计算得8.32m2 代入数据得：
V =（1400 ÷ 60）÷8.32 =2.80 m/s 满足 0.25m/s < 2.80 m/s < 4 m/s
根据以上计算结果，工作面最大风速和最小风速都满足要求。 所以最终确定工作面的供风量为1400m3/min。 （3）、通风系统路线 ① 新鲜风流路线：
地面→副平硐→1608第二中部车场→1607运输顺槽→1607工作面；
② 乏风流路线：1607工作面→1607回风顺槽→1608第一中部车场→副平硐→地面。 1607工作面通风系统平面图，详见附图5。 （4）工作面避灾路线
① 工作面发生突水时，在工作面和回风顺槽人员的避灾路线为： 1607工作面→1607回风顺槽→1608第一中部车场→副平硐→地面 工作面发生突水时，在运输顺槽人员的避灾路线为：
1607工作面→1607运输顺槽→1608第二中部车场→副平硐→地面。 ② 工作面发生火灾时，避灾路线为：
路线一：1607工作面→1607运输顺槽→1608第二中部车场→副平硐→地面 路线二：1607工作面→1607回风顺槽→1608第一中部车场→副平硐→地面
发生火灾时，火势较小，可以穿过火区时，在火区下风口距离火区较近的人员可迅速穿过火区和火区上风口的人员由线路一避灾，其他人员必须迅速戴上自救器由线路一避灾；火势较大，无法穿过火区时，火区下风口人员必须迅速戴上自救器，沿线路二避灾，火区上风口人员沿线路一避灾。
③ 工作面发生瓦斯突出的避灾路线同避火灾路线。 1607工作面避灾路线示意图，详见附图6。 二、运输系统
1、运煤系统：1607工作面→1607运输顺槽→4# 溜煤眼→主暗斜井→主平硐→地面。 2、运料系统：地面场地→副平硐→第一车场→1607回风顺槽→1607工作面。 3、1607工作面运输系统示意图，见附图7。 4、绞车布置明细表如下表：
5、绞车和钢丝绳校核
1607工作面所用绞车有SDJ-28、SDJ-14两种型号，所用钢丝绳直径有Φ28mm、Φ21.5mm两种类型。下面对每种型号的绞车在最大提升坡度和最大提升重量的情形下，进行绞车拉力和钢丝绳的安全系数校核。 绞车拉力校核公式：
1607工作面所用绞车有SDJ-28、SDJ-14两种型号，所用钢丝绳直径有Φ28mm、Φ21.5mm、Φ18.5mm三种类型。下面对每种型号的绞车在最大提升坡度和最大提升重量的情形下，进行绞车拉力和钢丝绳的安全系数校核。 绞车拉力校核公式： F1 = n（Q + Qc）（sinα + f1cosα）g + ρ L（sinα + f2cosα）g/1000 钢丝绳安全系数校核公式：
M = F2 / F1
其中公式中各变量含义如下： F1—绞车需用拉力（kN）； F2—钢丝绳破断力（kN）；
n —提升的支架车数量，此处每次只提升1辆； Q + Qc—支架与平板车合重，取15t； α—运输巷道坡度（°）；
ρ—钢丝绳单位长度质量，kg/m； L—运输过程中钢丝绳最大长度，m； f1—车轮与轨道摩擦系数，取0.02；
f2—钢丝绳运行时与托滚和底板间的阻力系数，钢丝绳局部支承在托滚上时其值为0.25~0.40，这里根据实际情况取0.3； g —重力加速度，取9.8；
M—钢丝绳安全系数，单绳缠绕方式只提升设备和物料时M≥6.5。 （1）1# 绞车提升能力校核
用于第一车场提升物料。绞车型号SDJ-28型双速绞车，慢速档最大牵引力280kN。巷道最大坡度为14°，钢丝绳直径为Φ28mm，单位长度质量2.75kg/m，运输过程中钢丝绳最大长度110m，钢丝绳的破断力为480kN，一次最大提重6t，以上数据带入公式：
F1＝6×(sin24°+ 0.02cos14°)× 9.8+2.75×110（sin14°+0.3cos14°）× 9.8/1000 ＝ 26.28 kN
绞车最大牵引力：T＝ 280 kN > 26.28 kN M＝ 480 ÷ 26.28 ＝ 18.27 > 6.5
根据以上验算，可以确定1# 绞车提升能力及钢丝绳安全系数均能满足要求。 （2）2# 绞车提升能力校核
用于1607回风顺槽物料。绞车型号SDJ-28型双速绞车，慢速档最大牵引力280kN。巷道最大坡度按4°验算，钢丝绳直径为Φ21.5mm，单位长度质量1.659kg/m，运输过程中钢丝绳最大长度按350m验算，钢丝绳的破断力为237kN，一次最大提重6t，以上数据带入公式： F1＝6 × (sin4° + 0.02cos4°)×9.8+1.659×350（sin4° + 0.3cos4°）× 9.8/1000 ＝ 13.73 kN
绞车最大牵引力：T＝ 280 kN > 13.73 kN M＝ 237 ÷ 23.76 ＝ 15.30 > 6.5
根据以上验算，可以确定2# 绞车提升能力及钢丝绳安全系数均能满足要求。 （3）3# 、4#绞车提升能力校核
用于第一部车场上平台拐角处调度。绞车型号为SDJ-14型双速绞车，慢速档最大牵引力为140kN。巷道最大坡度按4°验算，钢丝绳直径为Φ21.5mm，单位长度质量1.659kg/m，运输过程中钢丝绳最大长度100m，钢丝绳的破断力为237kN，一次最大提重6t，以上数据带入公式：
F1 = 6 × (sin4° + 0.02cos4°)×9.8+1.659×100（sin4° + 0.3cos4°）× 9.8/1000 ＝ 6.39 kN
绞车最大牵引力：T＝ 140kN > 6.39 kN M = 237 ÷ 6.39 = 37.08 > 6.5
根据以上验算，可以确定3# 、4#绞车提升能力及钢丝绳安全系数均能满足要求。
（4）回柱绞车的型号为SDJ-14型双速绞车。慢速档最大拉力为140kN，远小于钢丝绳的破断力为237kN。所以，用于回柱的5# 绞车其绞车能力和钢丝绳在安全性上是符合要求的。
根据我国矿井的实际经验，SDJ-14绞车用于回柱时绞车能力满足要求。 根据以上验算，各绞车能力和钢丝绳强度均能满足要求。 三、工作面供排水系统 1、供水系统
工作面采煤机及泵站所用的洁净水和巷道喷雾用水，通过敷设在回风顺槽的2吋管和运输顺槽的2吋管供到用水地点，供水管路和供压风的2吋管在1607回风顺槽和1607运输顺槽都靠上帮敷设。具体供水路线如下： 运输顺槽和工作面：地面高位水池→副平硐→第二中部车场→1607运输顺槽→1607工作面。 回风顺槽：地面高位水池→副平硐→第一车场→1607回风顺槽→1607工作面→1607运输顺槽。
2、排水系统
1607工作面巷道标高为+1573～+1612最大标高差为39m；根据回采地质预计，1607工作面在回采过程中最大涌水量为49 m3/h，一般为17m3/h。根据巷道最大标高差和涌水量情况，工作面排水系统布置如下： （1）排水管路布置
工作面排水系统为上巷通过铺设的一趟2吋管，排到一车场回风行人斜巷的排水沟内；下巷通过铺设的一趟4吋管，排到第二中部车场的排水沟内。上下两巷都设专人进行排水工作。 （2）排水设备
本工作面选用的水泵为BQW20-52-7.5矿用隔爆型潜污水电泵3台，分别布置于回风顺槽最低洼处一台，运输顺槽在工作面下端头一台，距切眼约150m处的低洼处一台。潜污电泵各参数如下表：
对于涌水量较
少，小范围内的排水使用风泵。 水泵与排水管间用软管相连，排水管与每台水泵间必须安装截止阀。排水关键地点的泵窝排水设备、设施要至少有一套备用。排水量大时，至少安置两套可以随时工作的排水设施交替使用，防止因使用时间过长烧坏电机。水泵不使用时必须关闭相应的截止阀，不妨碍其它排水泵排水。
井下仓库需要存放一台潜污泵及相应开关和两台风泵作为备用排水设备，要求正常检修，确保完好。
（3）工作面及上下两巷排水
由于工作面内煤层底板呈单斜构造由回风顺槽向运输顺槽倾斜，除里段150m范围外，工作面为单一的伪倾斜仰斜开采。所以在工作面回采初期（前150m）推过里段地质构造发育地带前，工作面出水自流到运输顺槽，通过下端头的潜污泵由运输顺槽的排水管路排出。如果工作面内有积水，则安设风泵往工作面下端头出口排水。工作面回采上下两巷两个低洼处的积水则由设置在这两处的潜污泵通过两巷的排水管路排出。
在工作面推过里段的150m之后，撤除上、下两巷的潜污泵，只留下下端头的潜污泵。上巷
的少量积水可以使用风泵直接通过工作面排到采空区或下巷。 工作面临时泵窝选择在地势低洼积水最深处，滞后拉架在支架底座与刮板输送机电缆槽之间开挖泵窝，泵窝两边用沙袋垒堰阻挡淤煤。风泵的风管和排水管路绑在电缆槽外侧，与风泵之间采用弹簧管连通。 （4）补充说明
根据工作面和两巷实际涌水量变化情况，及时调整水泵的布置。如果排水管局部堵塞，在相邻泵窝间敷设临时管路，风泵采取接力排水。 四、供电系统 1、供电方式
为保证工作面的供电质量，保障安全生产，根据供电方式最优设计原则，从中央变电所引出一趟10kV高压，经副平硐、二联巷并联接入工作面设备列车处的1# 移变和2# 移变。工作面主要用电设备采用1140V电压，照明信号采用127V供电。 2、供电负荷统计
工作面符合统计见下表：
表中：Cosφ — 功率因数 tgφ — 相位角
Kx — 综采工作面用电设备的需用系数 Pjs — 计算有功功率，单位KW Qjs — 计算无功功率，单位KVar Sjs — 计算视在功率，单位KVA
3、供电系统方案 （1）负荷分配
根据用电负荷电机容量及负荷性质，拟将采煤机、截割电机、刮板机、喷雾泵和一台乳化泵共用一台变压器，其中采煤机牵引电机为变频调速，为减少谐波影响，由生产厂家随机配变频专用变压器；运输机、信号系统和另一台乳化泵共用一台变压器。