新驿煤矿90万t新井通风设计

中国矿业大学矿井通风课程设计任务书

新驿煤矿90万t/a新井通风设计

中国矿业大学安全工程学院

二〇一〇年七月

一、设计目的

本课程设计为煤矿新井通风设计，是《矿井通风与空气调节》、《矿井通风与安全》课程的主要教学环节之一，通过本课程设计，初步掌握矿井通风设计的步骤和方法，巩固所学理论知识，并运用所学知识分析和解决矿井通风的问题。

二、设计内容及步骤

1、矿井的地质概况，开拓方式及开采方法如下设计技术资料所示，矿井开拓平面图与剖面图见附件1和附件2。井下同时作业的最多人数为700人，综采工作面同时作业最多人数40人，高档普采工作面同时作业最多人数60人。

2、提出该矿井前25年左右的矿井通风系统方案，并进行技术比较与经济比较（粗略），选择最优方案，确定出矿井的通风系统。

3、确定采区的通风方式并作技术比较。

4、确定采煤工作面的通风方式并作技术比较。

5、确定主要通风机的工作方法并作技术比较。

6、计算各用风地点的供风量和矿井总用风量。

7、确定矿井通风困难时期和容易时期的开采位置，分别绘制两个时期的通风系统立体图和网络图（用A3或A4纸画）。

8、分别计算两个时期的矿井最大通风阻力与等积孔，并评价矿井通风难易程度。

9、选择矿井主要通风机并确定两个时期的工况点，选择配套电机，概算通风费用，提出对通风设备的安全技术要求。

10、对以上内容进行综合协调，经过技术处理加工后，依据附件3说明书模板编制矿井通风系统说明书（包括目录、前言、正文及参考书目），绘制矿井通风系统图（比例尺为1：5000或1：0000，个别小矿井可采用1：2000），作图严格按照规范要求，具体要求见附件4.

三、设计要求

1、按设计内容及要求编排章节，并按序编页码

2、语言文学

（1）论证严密，逻辑性强

（2）文理通顺，词达意明，应用专业术语

（3）字体工整，书写清洁

3、公式与图表

（1）所用公式应写出处，并编号（如式4-2）公式中各项意义单位需注明，计算应准确，计算结果可以图表表示。

（2）图表应按顺序编号（如表图2-3），标明图标、表题并与文字相呼应，表内数据对应数位应整齐、数字重复应照写。

（3）所有图均采用纸质较好的白纸按制图标准描绘，要求图面清洁、粗细均匀、比例一致。

4、排版格式完全参照《中国矿业大学本科生毕业设计（论文）撰写规范》

四、设计技术资料

新驿煤矿90万t/a新井通风设计

1 矿区概述及井田地质特征

1.1矿区概述

新驿矿井位于山东省西南部的兖州市境内，东南距兖州市19km,西北距汶上县城20km。东、西部边界以17煤层露头为界，北以新嘉驿断层和郓城支断层为界，南部以长沟断层为界。井内的气象参数按表1所列的平均值选取。

1.2 井田地质特征

井田东西长3～5.3km,南北宽4.2～5.9km，面积约22.7km2。

1.3 煤层特征

本矿井可采煤层有3煤层，其煤层平均厚度为3.48m，具体参见图1 综合地质柱状图。根据精查地质报告的瓦斯地质资料，井田各煤层瓦斯(CH4)含量和成分最高分别为0.004cm3/g?燃和0.86%，二氧化碳(CO2)最高含量为0.262cm3/g?燃。根据钻孔测得的瓦斯含量和临区井田资料对比分析，该区瓦斯含量低，应属低瓦斯矿井。

各煤层均有煤尘爆炸危险性。各煤层原样着火温度变化在312～358℃之间，还原样与氧化样着火点之差为6～14℃，煤的自燃倾向性等级为不自燃。然而下组煤黄铁矿结核含量较高，在潮湿状态易氧化并放出热量，易自然发火。

2 井田开拓

2.1 井田境界与储量

矿井地质资源量108.04（Mt），矿井工业储量106.96（Mt），矿井可采储量73.75（Mt），本矿井设计生产能力为90万t/年。工业广场的尺寸为450m×300m的长方形，工业广场的煤柱量为700.70(万t) 2.2 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限

本矿井设计生产能力按年工作日330天计算，四六制作业，每天三班工作，其中二个半班生产，半班检修，每天净提升时间为14h。本矿井的设计生产能力为90万吨/年,矿井服务年限为63.1年。

图1 综合地质柱状图

2.3 井田开拓

工业广场与主副井筒布置位置相同，即。井田中央。

立井单水平开拓，主、副井筒均为立井，布置于井田走向中央。水平标高-450m，大巷布置在煤层底板的岩层中（距煤层25m），用斜巷与煤层连接。。

主副井布置在井田储量的中央，以形成两翼储量比较均衡的双翼井田。主井井筒位置布置方案也可选择在井田中上部。矿井布置一条运输大巷、一条轨道大巷，均布置在煤层底板中，大巷水平间距50 m。大巷位于井田中央，沿走向布置，坡度控制在3‰以内。

3号煤层平均厚度为3.48m，赋存稳定，底板起伏不大，为缓倾斜煤层，煤层厚度变化不大，但煤层具有自燃发火倾向，最短发火期为6个月。故矿井开拓大巷布置在煤层底板中。由于矿井属于低瓦斯矿井，在每翼各布置一条回风大巷。，可满足回风需要。每翼布置一条主运输大巷，一条辅助运输大巷。为便于在巷道交叉时架设风桥等构筑物，辅助运输大巷和主运输大巷沿底板掘进。大巷位于井田中央，沿走向布置。

3巷道布置与采煤方法

3.1 带区巷道布置及生产系统

根据矿井开拓布置，本井田设一个开采水平。矿井首采区位于井田西部上山部分，南部以DF54断层组为界，北以井田边界为界，西以煤层露头为界，东以大巷为界。采区内无其他地质构造，开采布置简单。采区走向长2100～2800m，平均2450m，倾斜平均长1700 m，采区垂高250 m。

井田东西长3～5.3km,南北宽4.2～5.9km，面积约22.7km2。有较大断层作为井田边界。煤层厚度及倾角变化大，且本矿采用综合机械化开采，机械化水平较高，设计一矿一面可满足矿井产量。故尽可能取较长的采区走向长度。又考虑到工业广场在井田中部，采区的划分受地质条件和工广煤柱的限制等因素，采区走向长度为2100m～2800m ，斜长为1700 m左右。由于西翼采区倾角较小，煤层稳定性较好，离井口较近，投产较快，所以定为首采区。

采区平均倾斜长度1700 m，区段平巷采用单巷掘进，在回采下区段时，采用留小煤柱沿空掘巷的方式。区段上、下顺槽巷道宽度为4.5m，区段煤柱4~5m。确定工作面长度：区段斜长=工作面长度+区段煤柱宽度+区段上下平巷宽度。最后确定工作面长度为220 m，共划分7个区段。

为了能够在采空区上覆岩层稳定后再进行沿空掘巷，采区内工作面的接替顺序为两翼跳采接替，区段接替由上到下依次接替。

3.2 采煤方法

主采煤层选用综采开采工艺，倾斜长壁全部垮落一次采全高的采煤方法。工作面的推进方向确定为后退式。根据工作面的关键参数选用配套设备：ZZ4000/17/35支架、MXA-300/4.5型双滚筒采煤机、刮板输送机SGZ—764/264A、SZZ730/132型转载机、PCM110型破碎机、SSJ1000/2×75皮带运输机。采煤机截深0.65m，其工作方式为双向割煤，追机作业，工作面端头进刀方式。工作面用先移架后推溜的及时支护方式。

3.3回采巷道布置

本设计中采用双巷布置，区段之间留10m的小煤柱，采用综掘机割煤，锚杆机进行支护的机械化掘进方式。运输和回风平巷均为矩形断面，运输断面宽4.5m,高3.1m，回风断面宽4.5m，高3.0m,采用锚杆锚索支护。沿煤层底板取直或分段取直,留5‰的坡度，以利矿车运输和方便排水。

3.4部分井巷特征参数

表2部分井巷特征参数（其他井巷参数自行设计、计算或在相关图纸上提取）

五、成绩评定方法

参照《矿井通风课程设计答辩和成绩评定》规定执行。

六、附件

附件1矿井开拓平面图

附件2矿井开拓立体图