29采区设计说明书皮带机1次
第二节采区运输设计
一、29采区胶带巷一段主运输皮带设计计算
（一）、基本原始参数：
考虑到采区接替、施工时间问题，29采区胶带巷主运输皮带共分为2段。其中一段运距1183m，二段运距1097m，交汇点按20m计算。
一段运距为1183 m，最大出煤量900t/h.整个运输过程为：二次平巷运输共计110米；四次斜巷上升：298 m、13°，223 m、9°，245 m、7°，307 m、4°。煤松散密度1.0t/m3.
二段运距为1097m，最大出煤量900t/h.整个运输过程为：三次平巷运输共计330米；三次斜巷上升：138 m、7°，223 m、9°，482 m、7°，97 m、6°。煤松散密度1.0t/m3.
（二）、带式输送机的选型设计
一）输送带宽度的计算
输送带宽度是带式输送机的一个重要参数。带宽的大小必须同时满足输送能力和货载块度两个条件的要求。
1、按输送能力条件计算
输送机的输送能力Q
Q＝3.6qν t/h
因为，每米输送带上的货载质量
q＝1000Fγ kg/m
所以 Q＝3600Fνγ t/h （*）
式中 F－货载的断面积，㎡；
γ－货载的散集密度，t/m3；（煤――0.8～1.0――堆积角ρ＝300；
煤渣――0.6～0.9――堆积角ρ＝350；碎
石――1.8――堆积角ρ＝200）
ν－输送带的运行速度，m/s。初选2.5m/s
使用槽型托辊时，货载的断面积由下梯形面积F1和上弓形面积F2组成。通过计算，货载的断面积
F= F1＋F2
=[0.0693+（0.4/sin ρ）2（2ρ-sin2ρ）/2]〃B2 令：K ＝3600[0.0693+（0.4/sin ρ）2（2ρ-sin2ρ）/2]
所以 F= KB2/3600 ㎡
将上式带入（*）式，并考虑输送机敷设倾角对断面积大小的影响，则输送能力
Q ＝KB2γνC t/h （**）
式中 ρ－货载的动堆积角；
K －货载断面系数；（煤―458；煤渣―466；碎石―385）
C －输送机的倾角β系数；（β＝0～7，C=1.0；
β＝8～15,C0.95～0.9；
β＝16～20，C ＝0.9～0.8）
B －输送带宽度，m 。
如果使用地点的运输生产率A （t/h ）是已知的，令其小于输送能力Q ，即A ≤Q ，在将其带入式（**），可得到输送机在满足运输生产率A 的条件下的最小输送带宽度 A B K C γν≥
＝0.9 m 2、按货载块度计算
货载块度的大小直接影响着输送机的正常工作。货载块度的大小，不仅使得输送机的运行阻力增大，更重要的是损伤输送带，因此，输送机的带宽除了要满足运输生产率的要求外，还必须用货载的最大块度进行校核。
对未经过筛选的松散货载（如原煤）
max 2200B a ≥+ ＝2×350＋200
＝900 mm
考虑到设备和零配件的互换性与通用性。为了能更好的与21采区、23采区主运输皮带机衔接。选用B=1200mm 可以满足要求。
式中 max a ——货载最大块度的横向尺寸，mm
二）运行阻力的基算
1、基本阻力
带式输送机的基本阻力计算包括重段阻力和空段阻力两部分。它们分别由下式计算
()cos ()sin zh d g d W q q q Lg q q Lg ωββ''=++±+ （A ）
()cos sin k d g d W q q Lg q Lg ωββ''''=+ (B)
整个运行过程包括多个斜巷下运和多个斜巷上提及平巷运输，利用上述公式分别计算，最终得
Wzh = 215234 N
Wk = -10332.4 N
式中 q ——每米输送带的货载质量，kg/m ，q=A/3.6ν=100；
qd ——每米输送带的质量，kg/m ；初选1000s ， 11.2kg/m 。 L ——输送机的各运输段铺设长度，m ；
g ——重力加速度，10m/s 2；
β——输送机的铺设倾角；
ω'、ω''——输送机在重段、空段的运行阻力系数；
ω'、ω''
工作条件 槽型托辊 平型托辊
清洁干燥 0.02 0.018
少量尘埃，正常湿度 0.03 0.025
取大量尘埃，湿度大 0.04 0.035
g q '、g q ''——重段、空段折算到单位长度上的托辊转动部分的质
量，kg/m ，用下式计算 g g g
G q l ''='＝25/1.5＝16.667 g g g
G q l ''''=''＝20/3＝5.667 式中 g
G '、g G ''——重段、空段每个托辊转动部分的质量，kg ； 带宽B/mm
托辊形式 1000 1200 1400
G'、g G''/kg
g
槽型托辊（铸铁座） 22 25 27
平型托辊（铸铁座） 17 20 23
l'、g l''——重段、空段的托辊间距，m。
g
式（A）、（B）中，运输带向上运行取“＋”；向下运行取“－”。两个公式的正负号总是相反的。
2、附加阻力
附加阻力包括：输送带在滚筒处的弯曲阻力以及滚筒转动阻力，凸弧段附加阻力，物料在装载处的加速阻力，导料槽的摩擦阻力，清扫装置的清扫阻力等。
与基本阻力比较，附加阻力项目较多，但数值都不大。有时作粗略计算，附加阻力可忽略。
三）输送带张力的确定
1、用逐点计算法求胶带各张力（如下图所示）
S5=S6 +WK
S4=1.04 S5
S3= S4 + Wzh =1.04S6+1.04WK+ Wzh
S2=1.04S3 =1.042S6+1.042WK+ 1.04Wzh
S1≈S2=1.042S6+1.042WK+ 1.04Wzh
=1.08S6 +1.042 WK +1.04 Wzh
＝1.08 S6-1.08×10332.4+1.04×215234
＝1.08 S6+212684.4
2、按摩擦传动条件考虑摩擦力备用系数列方程（不打滑条件）
161(1)e S S n
μα-=+ ＝6 3.251(1)S n
-+ ＝2.97 S6
即S1＝2.97S6
S1＝334218.3 N ， S3=321521N ，S4 =106286.9N ，S5=102199 N ， S6＝112531.4 N
式中 S6、S1——输送带在滚筒相遇点、分离点处的张力，N ； n ——摩擦力备用系数，可取n ＝1.15～1.20；取1.15
e ——自然对数的底，e ＝2.718；
μ——驱动滚筒与输送带间的摩擦系数；取0.2
α——驱动滚筒与输送带间的夹角。取360°
3、用悬垂度验算
重段最小张力S4＝106286.9 N
根据输送带的张力与悬垂度的受力关系，可得以下方程式
2min max ()cos 8d g
zh q q l g S y β'+=
式中 min zh S ——重段最小张力，N ；
max y ——输送带的最大垂度，m ，max 0.025g
y l '≤。 整理可得 min 5()cos zh d g
S q q l g β'≥+ ＝8340 N ＜ S4 四）输送带强度的效核
国产钢绳芯胶带：安全系数 m = BGX/Fmax ,
m ＝BGX/ Smax ＝ 1200 X 2000/334218.3=7.18
能满足要求；
GX 1cm 宽钢丝绳芯胶带的破断力，N/cm ,ST2000皮带， 2000
五）电动机功率的计算
带式输送机的主轴牵引力W0可由下式得出
W0＝S1－S6
W0＝221686.9 N
输送机的主轴功率
N ＝01000W νη? ＝（221686.9×2.5）/(1000×0.85)
＝652 kW
式中 ν——输送带运行速度，m/s ；
η——传动装置的效率；取0.85
确定电动机功率时，应以主轴功率再加15％～20％的备用功率为参考，最后根据电动机的标准牌号系列，选择对应功率相等或较大的电动机为所需电动机。
所以选用电机功率为：W=652×（1＋0.15）
＝749.8kw
查表可选用3×250kw 的电机拖动，正常情况下3台运转。
六）制动器的选择：
1、制动力计算
MT ＝066(0.00546)D QH N v
- =66 X 1.25(0.0054 Q H- N0)/2.5= 16608.9G 公斤/米
式中: MT ——传动滚筒轴上的制动力矩（公斤/米）
D ——传动滚筒直径（米）=1.25米
H ——输送机提升高度155m
N0——传动滚筒轴功率（KW ）250
Q ——输送量,900t/h
2、制动器的选用
由于MT ＝16608.9G 公斤/米，查表选用相应制动器。
双回路液压站 电机2台
控制箱 1台
测速装置 1套
制动器主要用于下运式胶带输送机，可以布置在减速机的次一轴、末级轴相连。由于结构特点本矿将液压推杆制动器安装在减速机的次一轴与滚筒轴相连，实现了软制动的要求，能有效地防止超速、飞车事故的发
生。
3、制动器的性能：
1）正常停车功能，与电控系统配套，使运输机在规定的减速以下停车。2）能有效的防止运输机超速，通过测速元件实际反映胶带运输机的带速，超速时刻实现工作制动或安全制动。
3）故障提车功能：自动监测胶带机的运行状态，故障时自动停车。
4）突然停车功能：系统突然停车试点可使胶带运输机平稳停车。
5）电控系统配制手动功能：方便了设备调试，并确保胶带运输机在电控箱自身故障时仍能停车，满足生产需要。
6）液压站系统配制双回路，确保系统可靠工作。
7）与胶带机的电气控制回路相连可实现控制，在制动闸没有打开时起动器不工作。
七）逆止器的选择：
1、按照规程规定，倾斜井巷中使用的带式输送机，上运时，必须装设防逆转装置。本段为上运皮带，应加设防逆转装置。
二、29采区胶带巷主运输皮带二段设计计算
（一）、基本原始参数：
考虑到采区接替、施工时间问题，29采区胶带巷主运输皮带共分为2段。其中一段运距1183m，二段运距1097m，交汇点按20m计算。
一段运距为1183 m，最大出煤量900t/h.整个运输过程为：二次平巷运输共计110米；四次斜巷上升：298 m、13°，223 m、9°，245 m、7°，307 m、4°。煤松散密度1.0t/m3.
二段运距为1097m，最大出煤量900t/h.整个运输过程为：三次平巷运输共计330米；三次斜巷上升：138 m、7°，223 m、9°，482 m、7°，97 m、6°。煤松散密度1.0t/m3.
（二）、带式输送机的选型设计
一）输送带宽度的计算
输送带宽度是带式输送机的一个重要参数。带宽的大小必须同时满足输送能力和货载块度两个条件的要求。
1、按输送能力条件计算
输送机的输送能力Q
Q＝3.6qν t/h
因为，每米输送带上的货载质量
q＝1000Fγ kg/m
所以 Q＝3600Fνγ t/h （*）
式中 F－货载的断面积，㎡；
γ－货载的散集密度，t/m3；（煤――0.8～1.0――堆积角ρ＝300；
煤渣――0.6～0.9――堆积角ρ＝350；碎
石――1.8――堆积角ρ＝200）
ν－输送带的运行速度，m/s。初选2.5m/s
使用槽型托辊时，货载的断面积由下梯形面积F1和上弓形面积F2组成。通过计算，货载的断面积
F= F1＋F2
=[0.0693+（0.4/sinρ）2（2ρ-sin2ρ）/2]〃B2 令：K＝3600[0.0693+（0.4/sinρ）2（2ρ-sin2ρ）/2]
所以 F= KB2/3600 ㎡
将上式带入（*）式，并考虑输送机敷设倾角对断面积大小的影响，则输送能力
Q＝KB2γνC t/h （**）
式中ρ－货载的动堆积角；
K－货载断面系数；（煤―458；煤渣―466；碎石―385）
C－输送机的倾角β系数；（β＝0～7，C=1.0；
β＝8～15,C0.95～0.9；
β＝16～20，C＝0.9～0.8）
B－输送带宽度，m。
如果使用地点的运输生产率A（t/h）是已知的，令其小于输送能力Q，即A≤Q，在将其带入式（**），可得到输送机在满足运输生产率A的条件下的最小输送带宽度
A
3＝0.9 m
B
gn
K C
2、按货载块度计算
货载块度的大小直接影响着输送机的正常工作。货载块度的大小，不仅使得输送机的运行阻力增大，更重要的是损伤输送带，因此，输送机的带宽除了要满足运输生产率的要求外，还必须用货载的最大块度进行校核。
对未经过筛选的松散货载（如原煤）
max 2200B a ≥+ ＝2×350＋200
＝900 mm
考虑到设备和零配件的互换性与通用性。选用B=1200mm 可以满足要求。 式中 max a ——货载最大块度的横向尺寸，mm
二）运行阻力的基算
1、基本阻力
带式输送机的基本阻力计算包括重段阻力和空段阻力两部分。它们分别由下式计算
()cos ()sin zh d g d W q q q Lg q q Lg ωββ''=++±+ （A ）
()cos sin k d g d W q q Lg q Lg ωββ''''=+ (B)
整个运行过程包括多个斜巷下运和多个斜巷上提及平巷运输，利用上述公式分别计算，最终得
Wzh = 135261 N
Wk = -3520.7 N
式中 q ——每米输送带的货载质量，kg/m ，q=A/3.6ν=100；
qd ——每米输送带的质量，kg/m ；初选1000s ， 11.2kg/m 。 L ——输送机的各运输段铺设长度，m ；
g ——重力加速度，10m/s2；
β——输送机的铺设倾角；
ω'、ω''——输送机在重段、空段的运行阻力系数；
ω'、ω''
工作条件 槽型托辊 平型托辊
清洁干燥 0.02 0.018
少量尘埃，正常湿度 0.03 0.025
取大量尘埃，湿度大 0.04 0.035
g q '、g q ''——重段、空段折算到单位长度上的托辊转动部分的质
量，kg/m ，用下式计算 g g g
G q l ''='＝25/1.5＝16.667 g g g
G q l ''''=''＝20/3＝5.667 式中 g
G '、g G ''——重段、空段每个托辊转动部分的质量，kg ； 带宽B/mm
托辊形式 1000 1200 1400
g
G '、 g G ''/kg 槽型托辊（铸铁座） 22 25 27
平型托辊（铸铁座） 17 20 23
g
l '、g l ''——重段、空段的托辊间距，m 。 式（A ）、（B ）中，运输带向上运行取“＋”；向下运行取“－”。两个公式的正负号总是相反的。
2、附加阻力
附加阻力包括：输送带在滚筒处的弯曲阻力以及滚筒转动阻力，凸弧段附加阻力，物料在装载处的加速阻力，导料槽的摩擦阻力，清扫装置的清扫阻力等。
与基本阻力比较，附加阻力项目较多，但数值都不大。有时作粗略计算，附加阻力可忽略。
三）输送带张力的确定
1、用逐点计算法求胶带各张力（如下图所示）
S5=S6 +WK
S4=1.04 S5
S3= S4 + Wzh =1.04S6+1.04WK+ Wzh
S2=1.04S3 =1.042S6+1.042WK+ 1.04Wzh
S1≈S2=1.042S6+1.042WK+ 1.04Wzh
=1.08S6 +1.042 WK +1.04 Wzh
＝1.08 S6-1.08×3520.7+1.04×135261
＝1.08 S6+136869
2、按摩擦传动条件考虑摩擦力备用系数列方程（不打滑条件）
161(1)e S S n
μα-=+ ＝6 3.251(1)S n
-+ ＝2.97 S6
即S1＝2.97S6
S1＝215190.5 N ， S3=206914.7N ，S4 =71652.6N ，S5=68896.7 N ， S6＝72417.5 N
式中 S6、S1——输送带在滚筒相遇点、分离点处的张力，N ； n ——摩擦力备用系数，可取n ＝1.15～1.20；取1.15
e ——自然对数的底，e ＝2.718；
μ——驱动滚筒与输送带间的摩擦系数；取0.2
α——驱动滚筒与输送带间的夹角。取360°
3、用悬垂度验算
重段最小张力S4＝71652.6 N
根据输送带的张力与悬垂度的受力关系，可得以下方程式
2min max ()cos 8d g
zh q q l g S y β'+=
式中 min zh S ——重段最小张力，N ；
max y ——输送带的最大垂度，m ，max 0.025g
y l '≤。
整理可得 min 5()cos zh d g
S q q l g β'≥+ ＝8340 N ＜ S4 四）输送带强度的效核
国产钢绳芯胶带：安全系数 m = BGX/Fmax ,
m ＝BGX/ Smax ＝ 1200 X 2000/215190.5=11.15
能满足要求；
GX 1cm 宽钢丝绳芯胶带的破断力，N/cm ,ST2000皮带，2000
五）电动机功率的计算
带式输送机的主轴牵引力W0可由下式得出
W0＝S1－S6
W0＝142773 N
输送机的主轴功率
N ＝01000W νη? ＝（142773×2.5）/(1000×0.85)
＝420 kW
式中 ν——输送带运行速度，m/s ；
η——传动装置的效率；取0.85
确定电动机功率时，应以主轴功率再加15％～20％的备用功率为参考，最后根据电动机的标准牌号系列，选择对应功率相等或较大的电动机为所需电动机。
所以选用电机功率为：W=420×（1＋0.15）
＝483kw
查表可选用2×250kw 的电机拖动，正常情况下2台运转。
六）制动器的选择：
1、制动力计算
MT ＝066(0.00546)D QH N v
- =66 X 1.25(0.0054 Q H- N0)/2.5=6184.2G 公斤/米
式中: MT ——传动滚筒轴上的制动力矩（公斤/米）
D ——传动滚筒直径（米）=1.25米
H ——输送机提升高度90m
N0——传动滚筒轴功率（KW）250
Q——输送量,900t/h
2、制动器的选用
由于MT＝6184.2G公斤/米，查表选用相应制动器。
双回路液压站电机2台
控制箱 1台
测速装置 1套
制动器主要用于下运式胶带输送机，可以布置在减速机的次一轴、末级轴相连。由于结构特点本矿将液压推杆制动器安装在减速机的次一轴与滚筒轴相连，实现了软制动的要求，能有效地防止超速、飞车事故的发生。
3、制动器的性能：
1）正常停车功能，与电控系统配套，使运输机在规定的减速以下停车。2）能有效的防止运输机超速，通过测速元件实际反映胶带运输机的带速，超速时刻实现工作制动或安全制动。
3）故障提车功能：自动监测胶带机的运行状态，故障时自动停车。
4）突然停车功能：系统突然停车试点可使胶带运输机平稳停车。
5）电控系统配制手动功能：方便了设备调试，并确保胶带运输机在电控箱自身故障时仍能停车，满足生产需要。
6）液压站系统配制双回路，确保系统可靠工作。
7）与胶带机的电气控制回路相连可实现控制，在制动闸没有打开时起动器不工作。
七）逆止器的选择：
1、按照规程规定，倾斜井巷中使用的带式输送机，上运时，必须装设防逆转装置。本段为上运皮带，应加设防逆转装置。
三、29采区胶带巷架空乘人装置（乘人猴车）设计计算
（一）、基本原始参数：
由于巷道坡度大，电机车无法行驶，为减少职工上下班时间，减轻职工劳动强度，在29采区皮带巷布置两套架空乘人装置（乘人猴车）。29采区胶带巷猴车共分为2段。其中一段运距1183m，二段运距1097m，
平均坡度9°。
（二）、架空乘人装置（乘人猴车）的选型设计
一）、计算说明
一段斜长：L=1183m。坡度：平均α=9°
主要参数的确定：
1、预选电动机：YB250M-6 45KW
2、预选驱动轮：直径=1.2M
钢丝绳运行速度：V＝1.2M/S
3、预选钢丝绳：Φ22钢丝绳：最小破断力为248 kN，167 kg/100m；
4、驱动轮绳槽与牵引钢丝绳间的摩擦系数μ＝0.02
二）牵引钢丝绳张力的计算：
架空乘人装置模型图
最小点张力的计算
Ｓmin＝C×q0×g
式中：Ｓmin--最小张力点的张力，N；
Ｃ---钢绳的挠度系数，取C＝1000
q0---预选牵引钢绳的每米质量1.67 kg/m
g---重力加速度 g＝10m/s2
Ｓmin＝C×q0×g ＝16700
各点张力的计算
1、当下放侧无人乘坐而上升侧满员时：（动力运行状态）
线路运行阻力：
W4-1 =[q0+（Q1+Q2）/λ1]×（ωCOSα+SINα）Lg
=13902.3
W2-3 =[q0+Q2/λ1]×（ωCOSα-SINα）Lg
=-4047.7
各点张力：
S3=Smin= 16700 S4=1.01Smin=16867
S1=S4+W4-1=30769.3 S2=S3-W2-3=20747.7
式中：q0--每米钢丝绳质量 1.67 kg/m
Q1--每人人体重量取Q1=75KG
Q2--每把吊椅重量取Q2=15KG
ω--牵引钢丝绳运行阻力系数，动力运行时. 取ω＝0.02
制动运行时. 取ω＝0.015 Ｌ―斜长
2、当下放侧满员而上升侧无人时时：（制动运行状态）
线路运行阻力：
W4-1 =[q0+（Q2/λ1]×（ωCOSα+SINα）Lg
=5071.5
W2-3 =[q0+（Q1+Q2）/λ1]×（ωCOSα-SINα）Lg
=-11174.6
各点张力
S3=Smin= 167000 S4=1.01Smin=16867
S1=S4+W4-1=21938.5 S2=S3-W2-3=37614.7
三）电动机功率的计算
动力运行时：P＝Kb（S1－S2）υ／1000η
=24.1
式中：Kb――电动机功率备用系数.一般取Kb＝1.6
η――传动功率. η＝0.8
制动运行时：P＝Kb（S2－S1）υ／1000η
=37.6
选取电动机功率为:45kw
四）牵引钢丝绳计算
Sk＝m×Smax
式中：Sk--钢丝绳破断拉力总和.
m--钢丝绳的最低安全系数. 取m＝6
Smax--最大张力点张力
Sk=6×37614.7=225688.2
因此，选择钢丝绳Φ22钢丝绳：最小破断力为248 kN
符合条件
五）驱动轮防滑校验
当下放侧无人乘坐而上升侧满员乘坐时，处于动力运行状态
且S1-S2>0 S1/S2=30769.3/20747.7=1.48 当下放侧满员乘坐而上升侧无人乘坐时，处于制动运行状态 且S2-S1>0 S2/S1=37614.7/21938.5=1.1.71 符合要求 式中μ--钢丝绳与驱动轮衬垫摩擦系数，取μ=0.20 a—钢丝绳在驱动轮上的围包角 六）拉紧行程确定 Li=0.005L×2=0.005×1183×2=11.83M 最终确定L=12M 二段斜长：L=1097m。坡度：平均α=9°，选用一段同规格设备。 弘利煤矿东采区设计说明书 前言 国际煤焦化有限责任公司弘利煤矿位于阿克地区拜城县城北24km处。距阿克市163km，距库车县城116km，距南疆铁路库车站110km，矿井有柏油路与拜城县城直接相连，交通便利。 国际煤焦化有限责任公司弘利煤矿为煤炭工业结构调整“十五”规划9万吨/年生产能力改扩建矿井，2005年1月矿井委托煤炭设计研究院有限责任公司编制完成了初步设计、安全专篇，并通过专家审查。目前矿井已通过验收，为证照齐全的合法生产矿井。 矿井采用混合斜井开拓，目前矿井生产水平为一水平，井底水平标高为+1915m，生产采区为中央采区，共布置有两条井筒，即混合斜井和中央采区回风斜井。混合斜井采用单钩串车提升，主要承担煤炭、矸石提升、运送设备、材料和人员任务，作矿井进风井，并兼作矿井一个安全出口。中央采区回风斜井作矿井回风井，并兼作矿井一个安全出口。目前矿井各大生产系统完善，中央采区即将回采完毕，为保证矿井采掘接续，决定委托有资质的单位编制东采区设计。 受国际煤焦化有限责任公司弘利煤矿委托，我院承担该矿东采区设计的编制工作，严格按照《煤矿安全规程》、《煤炭工业小型矿井设计规定》及相关法律法律要求进行本次采区设计。设计要求矿井合理安排东采区工程施工进度，以保证采区接续要求；中央采区回采完毕后，东采区方可进行回采，严禁矿井两个采区同时生产，严禁矿井超通风能力生产。 一、编制设计的依据 1、维吾尔自治区地质矿产局第八地质大队2002年6月编制的《拜城县温巴什煤矿东竖井生产地质报告》及国土资源厅新国土资储认[2002]116号对该报告矿产资源储量认定书、维吾尔自治区矿产资源储量评审中心新国土资储评审[2002]060号对该报告评审意见书； 2、维吾尔自治区矿产资源储量评审中心2005年1月18日对《拜城县温巴什煤矿东竖井生产地质报告》资源储量重新分割的说明； 3、《国际煤焦化有限责任公司弘利煤矿改扩建初步设计（代可研）》、《安全专篇》、《设计变更》； 4、煤炭科学研究总院分院2007年8月编制完成的《国际煤焦化有限责任公司弘利煤矿开采煤层瓦斯抽放设计》； 5、维吾尔自治区国土资源厅下发的采矿许可证； 6、《煤矿安全规程》、《煤炭工业小型煤矿设计规定》； 7、现场收集的有关资料。 二、设计的指导思想 1、认真贯彻执行国家安全生产的方针，提高矿井机械化开采水平，改善井下工人的工作环境，降低工人的劳动强度。 2、为保障煤矿的安全生产和煤矿职工的人身安全，减少煤矿安全事故的发生，设计针对井下煤层开采条件及不安全因素，采取有效的防治措施。 3、依靠科技进步，积极推广各项行之有效的先进技术和经验。 4、贯彻改革精神，在公共设施方面，本着高能低耗，有利生产，方便生活，环保的原则。 5、优化井下开拓布署，减少井巷工程量，多做煤巷，少做岩巷。力求低投入高产出。 6、尽量利用矿井现有生产、生活系统及设施。 目录 1 矿井通风与安全 (2) 1.1 矿井通风系统的选择 (2) 1.1.1 选择矿井通风系统 (2) 1.1.2 选择矿井主要通风机的工作方法 (3) 1.1.3 选择矿井通风方式 (4) 1.2 全矿所需风量的计算及其分配 (5) 1.2.1 矿井风量计算原则 (5) 1.2.2 矿井风量计算方法 (5) 1.2.3 风量分配 (10) 1.2.3 风速验算 (10) 1.3 全矿通风阻力计算 (11) 1.3.1 矿井通风总阻力计算原则 (11) 1.3.3 井总风阻及总等积孔计算 (15) 1.4 矿井通风设备的选择 (16) 1.4.1 矿井通风设备的要求 (16) 1.4.2 选择主要通风机 (16) 1.4.3 选择电动机 (18) 1.5 矿井灾害防治技术 (18) 1.5.1 预防瓦斯事故措施 (18) 1.5.2 火灾防治措施 (19) 1.5.3 预防煤尘事故措施 (19) 1.5.4矿井水害防治措施 (19) 1 矿井通风与安全 1.1 矿井通风系统的选择 1.1.1 选择矿井通风系统 选择矿井通风系统，要结合井田开拓方式和采区巷道布置及生产系统，要符合安全可靠，技术先进、合理、经济，投产快等总原则。 矿井通风系统的要求： 1）每个生产矿井，必须至少有2个能行人的通达地面的安全出口。各个出口之间的距离不得小于30m。如果采用中央并列式通风系统，还要有井田边界附近设置安全出口。当井田一翼走向较长，矿井发生灾害不能保证人员安全撤退时，必须掘进井田边界附近的安全出口。井下每一个水平到上一个水平和各个采区，至少都要有2个便于行人的安全出口，并与通达地面的安全出口相连通，要保证有一个井筒进新鲜空气，另一个井筒排出污浊空气。 2）进风井口必须布置在不受粉尘、灰土、有害和高温气体侵入的地方。进风井筒冬季结冰对工人身体健康、提升和其他设施有危害时，必须设置暖风设备，保持进风井以下的空气温度经常在2℃以上。进风井与出风井的设置地点必须地层稳定，施工地质条件比较简单，占地少，压煤少而且要在当地历年来洪水位的最高标高以下。 3）箕斗提升井或装有带式输送机的井筒，若兼作风井使用，必须遵守下列规定： （1）箕斗提升井兼作回风井时，井上下装、卸载装置和井塔架都必须有完善的封闭措施漏风率不得超过15％，并应有可靠的防尘措施。装有带式输送机的井筒兼作回风井时，井筒中的风速不得超过6m/s，且必须装设甲烷断电仪。 （2）箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作进风井时，箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s，装有带式输送机的井筒中的风速不得超过4m/s，并都应有可靠的防尘措施，保证粉尘浓度符合工业卫生标准。井筒中必须装设自动报警灭火装置和铺设消防管路。 4）所有矿井都必须采用机械通风。主要通风机（供全矿、一翼或一个分区使用）必须安装在地面，装有通风机的井口必须封闭严密，其外部漏风率在无提升设备时不得超过5％，有提升设备时不得超过15％；必须保证主要通风机连续 **工业高等专科学校毕业设计****煤矿首采区开采设计 作者：*** 系别： 专业班级： 指导教师： 完成日期： 目录 前言 (2) 第一章概述 (3) 第一节矿井自然状况及资源条件 (4) 第二节矿井设计及生产概况 (7) 第二章采区概况及地质特征 (10) 第一节采区概况 (10) 第二节采区地质情况 (10) 第三节采区煤层特征及储量 (12) 第四节采区水文地质情况 (13) 第三章采区设计方案 (16) 第一节采区设计方案 (16) 第二节采区巷道布置 (16) 第四章采区开拓 (19) 第一节采区生产能力、服务年限及采区工作面个数 (19) 第二节采区准备与回采 (19) 第五章采区各生产系统及主要设备 (25) 第一节采区运输与提升系统 (25) 第二节采区通风与降温系统 (32) 第三节采区排水系统 (37) 第四节采区供水、注浆及压风、注氮系统 (39) 第五节采区供电系统 (49) 第六节采区监测监控与通信 (51) 第七节避灾路线 (53) 第六章采区主要技术经济指标 (54) 第七章采区主要安全技术措施 (55) 第八章采区矿压及冲击地压观测设计方案 (60) 第九章劳动定员及劳动生产率 (64) 第一节劳动定员 (64) 第二节劳动生产率 (68) 前言 ****煤矿西约30km处，行政区划属新疆维吾尔自治区**县**镇管辖，是设计年产120万吨的大型现代化矿井，矿井与2009年9月1日动工建设，预计2011年9月1日正式投产，建设工期24个月。井田内含有可采煤层一层，即A1煤层，A1煤层平均厚度，南北走向，矿井共分两个水平，六个采区，即+1200m水平和+750m水平， 11、12、13、14、21、23采区，11采区是矿井首采区，首采区分南、北翼生产，片盘斜井开拓，主斜井、副斜井、回风斜井均可作为首采区内的三条上山使用，系统简单，投产快。 一、设计基础资料及依据 1、**煤矿首采区地质说明书及附图。 2、**煤矿勘探地质报告及三维地震地质报告。 3、**煤矿初步设计。 4、《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿安全规程》等国家有关煤矿设计和建设的规程规范文件。 二、设计指导思想 结合**煤矿周边现有煤矿的生产状况，在对矿井现有资料充分调研的基础上,并结合实际地质情况,采用行之有效的新技术、新工艺、新设备，力求实现采区高产、高效，体现良好的经济效益，为矿井将来稳定高产高效打好基础。 摘要 工业通风是通风工程的重要部分，其主要任务是，控制生产过程中产生的粉尘、有害气体、高温、高湿，创造良好的生产环境和保护大气。做好工业通风工作，一方面能够改善生产车间及其周围的空气条件，防止职业病的产生、保护人民健康、提高劳动生产率；另一方面可以保证生产正常运行，提高产品质量。随着工业的不断发展，散发的工业有害物的种类和数量日益增加，大气污染已经成为了一个全球性的问题。如何做好工业通风，职业安全健康管理以及环境保护是我们安全工作人员的一项重要职责。 本设计是对长春某电镀车间进行排风与送风系统设计，从而达到工作环境和排放浓度的要求。厂房分为发电机室、电镀车间、除锈车间及喷砂室。设计中通过对车间得失热量的计算、选择局部排风设备、计算局部排风量从确定最适合该厂的排风及送风方案，从而设计了合理的系统；然后，通过对风量的计算以及水力计算确定风机等各设备的型号规格；最后，总结以上的计算和系统设计完成了四张图纸的绘制，分别为设计说明、车间送风系统图、车间送风平面图、车间排风平面图和车间排风系统图。本文通过对各个槽的计算，对各个槽安装条缝式排风罩进行排风以及对各个车间进行系统送风的过程，以减少车间内的有害污染物，保证工作人员健康舒适的工作环境。 关键词：工业通风高温排风机械通风 目录 第一章原始资料 (3) 1.1气象条件 (3) 1.2 室外气象参数、土建资料 (3) 1.3 车间组成及生产设备布置 (4) 1.4 工艺资料 (5) 第二章排风罩设计及风量计算 (6) 2.1 喷砂部 (6) 2.2 除锈部和电镀部 (6) 2.3 发电机部 (11) 第三章排风系统设计 (13) 3.1 排风方案的确定 (13) 3.2 电镀部 (13) 3.2.1 水力计算 (13) 3.2.2 其他管路计算 (15) 3.2.3 选定风机型号和配套电机 (16) 3.3 除锈部 (16) 3.3.1 水力计算 (16) 3.3.2 其他管路计算 (18) 3.3.3 选定风机型号和配套电机 (19) 3.4 喷砂室 (19) 3.4.1 水力计算 (19) 3.4.2 选择风机 (19) 3.4.3 除尘器选择 (20) 3.5 发电部 (20) 3.5.1 水力计算 (20) 3.5.2 选定风机型号和配套电机 (22) 第四章送风系统设计 (23) 4.1 送风方案的确定 (23) 4.2 进风量的计算 (23) 4.3 管道水力计算 (24) 4.4 风机的选择 (25) 4.5 过滤器、加热器及消音器的选择 (25) 总结 (26) 参考文献 (27) 胶东煤矿矿井通风系统设计 1矿井概况及井田地质条件 1.1自然地理概况 1.1.1交通位置 胶东矿井位于胶莱谷地或胶潍平原以东，倾斜的山前冲洪积平原之中。胶东矿位于省平度市西部约50km。新潍高速公路和潍莱高速公路、309国道由矿区西北及西南侧通过，工业广场至宋庄车站10km，距田庄车站10km，运煤专用铁路在潍坊车站与铁路接轨，储煤场与309国道有公路相连，矿区与平度市有公共汽车往返，交通方便（1-1）。 图1-1 胶东煤矿地理位置 1.1.2 自然地理地形 胶东矿井位于胶东半岛，半岛上丘陵起伏，海拔多在500米以下，主要由花岗岩组成，最高峰崂山海拔1130米。矿井所在地地势相对平坦，无明显起伏。 1.1.3矿井气象，水文及地震条件 据多年气象资料，矿区多年平均气温14℃左右，最高气温40.7℃，一般出现在七月份，最低气温一般出现在12月或翌年1月份。多年平均降水量为500mm 左右，降水主要集中在每年的7、8、9三个月，一般占全年降水总量的60%左右。冻结期从11月至翌年2月，最大冻结深度为0.44m，年风向多为西北风，历年最大风速为16.7m/s。 井田共发育有一条季节性河流，河流流向自南向北。上游修建水库蓄水影响，河床平时干枯无水或存有少量污水，仅在持续降雨期间或上游水库放水时出现短暂水流。 根据2001年颁布的《国家建筑抗震设计》划分，本地区地震基本烈度为四级，历史上最大震级为四级，100年未发生过四级以上地震。 1.2井田开发概况 1.2.1井田围、走向长、倾斜长、上下标高 胶东井田，东西长约5km，南北宽约2.6km，呈不规则菱形，井田面积13km2。胶东井田位于倾斜的山前冲洪积平原之中。地形西高东低，标高+70~+130m，西部山区山脉走向北北东，最高点标高+400m左右。东部为广袤平原，最低标高约+70m，地势平坦。 1.2.2矿井的开发历史 胶东矿井自1977年2月开始建设至1983年12月建成投产，设计与核实生产能力为240万t，服务年限60年。目前主采3#煤层。 1.2.3相邻井田（矿区）的情况 根据省政府统一安排部署，从2008年11月起，所有小煤矿一律停产整顿，整合资源，兼并重组。截止2009年底这些小煤矿仍然没有生产。据调查了解，小煤矿的开采深度一般在110—230m不等，井田外围的小煤矿虽有较大的断层 空调通风系统设计说明 第一部分：新风系统 一、设计依据： 1、甲方提供的相关资料及现场情况； 2、暖通空调设计标准，设计手册。 二、工程概况： 本工程为办公用会议室，建筑面积为220平方米，层高为3.20米，人数约105人。 三、新风量确定： 按照采暖通风和设计规范并参照实用供热空调设计手册，将需要新风量计算如下： 1、按每平米地板面积新风量指标计算：20X220=4400m3/h； 2、按每人最小新风量计算（考虑有一些吸烟状况）： 105X40=4200m3/h； 3、按保证室内环境换气次数计（考虑有一些吸烟状况）： 220X3.2X6=4224m3/h； 四、设备选型及说明 以本工程实际情况及上述计算结果为依据，综合考虑确定总新风量为4000m3/h—4500m3/h满足要求，根据现场尺寸，选用一台或两台新风换气机。这样既可以保证向室内提供经过过滤的新鲜空气，同时将等量的室内烟雾等污浊空气排到室外，双向换气还可以减少室内冷热量损失，起到明显的节能效果。 第二部分：空调系统 一、设计参数 （一）、室外计算参数 1、冬季空调计算温度：-12℃ 空调计算相对湿度：45% 2、夏季空调计算干球温度：33.2℃ 空调计算相对湿度：60% （二）、室内计算参数 夏季：温度：25±2℃相对湿度：55% 冬季：温度：18±2℃相对湿度：45% 二、负荷的确定 1、本工程空调负荷包括建筑负荷、人体负荷、照明负荷、新 风负荷及其他符合： 其中：建筑负荷为50w/m2，人体负荷为65w/m2，灯光负荷为40w/m2，新风和其他负荷为150w/m2； 2、根据以上单位面积负荷计算出总空调负荷为： 230X305=70150w。 三、空调设备选型 1、根据现场情况，可以安装11台风机盘管； 2、根据上述空调负荷计算结果，每台风机盘管负担6.3KW， 因此选用11台型号为FP-12(008型)的风机盘管，单台参数 为：冷量约6.2KW/台，风量约1350m3/h。 目录 第1章设计资料及参数 (1) 1.1设计题目 (1) 1.2工业槽的特性 (1) 1.3原始资料 (1) 第2章酸洗电镀车间得热量和失热量计算 (2) 2.1夏季得失热量计算 (2) 第3章排风形式与排风量 (3) 3.1 排气罩的选取 (3) 3.2 通风量的计算 (3) 第4章空气平衡和热平衡 (6) 4.1空气平衡 (6) 4.2热平衡 (6) 第5章通风管道的水力计算 (8) 5.1全面送风系统水力计算及风机选型 (8) 5.2局部排风系统水力计算及风机选型 (9) 参考文献 (10) 第1章设计概况 1.1设计题目 南京市黑玫化工厂酸洗电镀车间通风设计 1.2 工业槽的特性 工业槽的特性（表1.1）表1.1 1.3 原始资料 1.3.1建筑物所在地区 江苏省南京市 1.3.2气象资料 1.3.3土建资料 （1）建筑物平、剖面图另附图。 （2）窗；单层木窗尺寸1.5X2.5m 1.3.4动力资料 (1)蒸汽：由厂区热网供应 P=7kg/c㎡ 工业设备用汽 P=2 kg/c㎡ 0.6T/h 采暖通风设备用汽 P=3 kg/c㎡ 回水方式:开式.无压.自流回锅炉房 (2)电源：交流电 220／280伏 电镀用 6／12伏直流电 (3)水源：城市自来水 利用井水的厂区自来水 （4）冷源：12℃低温冷冻水 1.3.5车间主要设备表见附图 第2章酸洗电镀车间得热量和失热量计算 2.1夏季得失热量计算 夏季得热量： ①太阳辐射热 电镀区300KW；抛光去300KW ②槽子散热量 电镀区200KW；抛光区300KW ③发电机、电焊机、烘柜等散热量 电镀区200KW；抛光区200KW ④人体散热量（可以不算） 夏季失热量： ①水分蒸发吸热量 电镀区80KW；抛光区90KW ②围护结构传热量（由于温差很小，在夏季可以不算）。 一、采区防突专项设计 （一）采区瓦斯地质概况 1. 地质构造及煤层赋存情况 煤层赋存条件及其稳定性、煤的结构类型及工业分析、煤的坚固性系数、煤层围岩性质及厚度、水平（采区）煤层（附综合柱状图说明）、可采储量、地质构造类型及特征、断层与火成岩分布、水文地质情况。 2. 瓦斯赋存情况 分煤层瓦斯含量及瓦斯成分、瓦斯压力、瓦斯放散初速度等原始参数、钻孔穿过煤层时的瓦斯涌出动力现象、邻近区域瓦斯地质情况。 （二）采区设计说明 1. 采区巷道布置 2. 采区供电、运输、行人等生产系统 3. 煤层开采顺序、采煤工艺、工作面接替顺序等 （三）通风系统说明 通风系统必须独立可靠。 （四）防突设施（设备）设置 （五）防突设计 1. 区域综合防突设计 （1）区域预测情况 说明区域预测（开拓前预测）的方法、临界值及区域划分结果等。 （2）区域防突措施 ①开采保护层 保护层的选择、沿走向及倾斜的保护范围及抽采被保护层瓦斯的方式等。 ②预抽煤层瓦斯 预抽煤层瓦斯的方式选择、钻孔控制范围、钻孔参数设计、封孔要求等。 （3）确定区域效果检验的方法 开采保护层、预抽煤层瓦斯的效果检验方法的选取，临界值的确定，检验区域内钻孔分布设计。 （4）确定区域验证的方法 石门揭煤、煤巷掘进工作面和采煤工作面进行区域验证的方法的选取及临界值的确定。 2. 局部综合防突设计 （1）确定工作面预测方法 采用的临界值、最小预测超前距等。 （2）工作面防突措施工程设计 石门和立井、斜井揭穿突出煤层的专项防突设计、煤巷掘进和采煤工作面的专项防突设计。 （3）确定工作面效果检验方法石门及其他揭煤工作面、煤巷掘进工作面、采煤工作面防突措施效果检验方法的选取及钻孔的布置及临界值的确定。 （4）安全防护措施 采区避难所设置、反向风门、挡栏、远距离爆破措施、压风自救系统等。 3. 首采面防突工程量 主要通风系统、瓦斯治理巷道工程量，各类钻孔工程量等。 （六）监控系统、传感器设置 （七）抽采系统设计（抽采系统、瓦斯计量安设） （八）附图 1. 瓦斯地质图 2. 采区巷道布置平、剖面图 标明瓦斯治理巷道，并要反映钻场、钻孔布置参数等。 吕沟煤矿采区设计说 明 河南煤化集团 河南永锦能源有限公司吕沟矿 81采区设计说明书 编制人：曹远锋 总工程师：赵少亭 矿长：郭金旺 吕沟矿81采区设计审批审批意见 目录 第一章设计依据 (1) 第二章矿井概况 (2) 1、矿井现生产采区情况 2、新采区、新水平情况 3、开采81采区的必要性 第三章 81采区概况 (3) 第一节采区位置及范围、储量 (3) 1、采区位置及范围 2、地面情况及受生产影响程度 3、采区储量 第二节地质勘探情况 (4) 第三节地层及标志层 (4) 1、地层 2、主要标志层 第四节地质构造 (3) 第五节水文地质特征及充水因素 (3) 1、81采区水文特征 2、81采区主要充水因素 第六节煤层赋存特征 (6) 1、煤层赋存特征 2、瓦斯 3、煤尘 4、煤层自燃 5、地温 第七节地表特征 (7) 第八节煤质 (7) 第九节采区存在问题及建议 (7) 第四章采区设计方案的确定 (7) 第一节方案的提出、确定 (7) 1、设计方案 2、方案对比与确定 第二节设计方案 (13) １、设计原则 2、巷道布置 3、主要巷道设计 第三节工程量、工期及初期投入预算 (17) 1、工程量 2、工期 3、初期投入预算 第五章采煤方法及工艺、设计能力、服务年限 (16) 1、采煤方法 2、采煤工艺 3、采区设计能力 第六章采区安全生产系统 (19) 第一节主运输系统 (19) 1、主运输路线 2、采区运煤设备选型： 第二节辅助运输系统 (24) 1、巷道原始参数 2、基本参数选择： 3、选型计算 第三节排水系统 (25) 第四节通风系统 (25) 1、矿井通风现状 2、通风线路、风量配备 3、81采区通风容易时期 4、81采区通风困难时期 第五节供电系统 (37) 1、采区基本情况 第一章井田自然概况 第一节井田自然概况 一、交通位置 教场坪集团玉岭煤业位于右玉县东南元堡子乡红寺洼村 南，行政区划属右玉县元堡子乡所辖。地理位置为： 东经112°37′30″-112°38′56″； 北纬39°44′01″-39°49′50″。 井田东南距北同蒲铁路（岱岳站)约43公里，西北距右玉县城（油坊)约32公里，山（阴)－和（蒙和林)公路距矿区2.5公里，公路、铁路均可运输，交通较为方便。 详见交通位置图1-1-1。 二、地形地貌 井田位于盆地西缘，洪涛山以北，属山前丘陵区，地势 平缓，井田总体表现为南高北低，最高点位于井田东部土梁，海拔为1527.80m，最低点位于西北部的大沙沟河漫滩上，海拔为1427.0m，相对高差100.80m。 三、河流水系 井田属海河流域永定河水系，桑干河支系。区无常年性 河流，只在井田中部分布一条较大沟谷－大沙沟，平时一般 干涸无水，仅雨季时有短暂洪水排泄，向西北汇入元子河。 元子河雨季最大流量达980m3/h,河床宽度为300～500m，于井田西北侧由北向南流过，为井田附近主要河流。 四、气象及地震情况 本区属暖温带大陆性气候，春季干旱多风沙，冬季长而 寒冷，夏季甚短，降水多集中在夏末秋初，全年气温变化剧 烈。年均气温 4.5℃，最高气温和昼夜温差显著。极端最高 温度33.4℃，极端最低温度－34.1℃，平均日温差为15℃左右。降水量主要集中于7－9月，年均降水量为450m。年蒸发量为1556.7－1926.7mm，其中4－8月蒸发量大。蒸发 量是降水量的3－4倍。每年结冰期从10月上旬至翌年4月下旬，最大冻土深度163cm，一般为138cm。西北风几乎贯 穿全年，5月份风力最大，风速在14.0－22.0m/s。 根据《建筑抗震设计规》(GB50011-2001)（2008年版）和《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001图A1），本区抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10。 五、四邻关系 教场坪集团玉岭煤业西北为右玉玉龙煤业，东部为右玉 县高山煤矿，北部和东部为坡煤矿，南部为右玉教场坪煤业。 1.右玉玉龙煤业 该矿属兼并重组矿井，是由原右玉坡西煤业和右玉吐儿 水煤业重组而成，整合后井田面积 5.5597km2，批准开采9、11号煤层，设计生产能力120万t/a。 1)右玉坡西煤业 坡西煤矿于1990年6月动工兴建，1996年1月投产，属乡办煤矿，批准开采9、11号煤层。设计生产能力15万 采区设计（矿井通风系统）课程设计任务书 1、设计依据 给定矿井开拓系统和某一采区区域范围及煤层地板等高线图，矿井概况及生产情况，以及采区生产能力（产量）、瓦斯涌出量等条件，进行采区巷道布置及采区通风系统设计。 设计题目及资料来源 由具体指导老师确定。 2、设计内容 1）采区设计：采区巷道布置（采区上下山、主要进回风、运输巷道），回采巷道布置，回采工作面布置，明确巷道之间的联接关系；简单进行采煤方法、回采工艺设计； 2）采区（或矿井）通风系统设计：采区通风系统确定（要有相应的通风构筑物）、用风地点风量计算与分配（采用由内向外四算一校核的方法），计算采区巷道通风阻力。进行简单的矿井通风系统设计（通风机选型和工况点分析）。 3）安全工程设计【推荐选作】：瓦斯抽采设计、防灭火灌浆设计、注氮气设计、阻化剂设计等。 3、设计要求 完成采区通风系统设计说明书一份，采区巷道布置图，矿井（采区）通风系统图、网络图。（说明书和图纸格式按照学校毕业设计要求的格式完成） 4、提交材料 采区设计及通风系统设计说明书，采区巷道布置图，矿井（采区）通风系统图、通风网络图。（包括草稿、电子文档） 5、指导要求 设计主要分为两个内容：采区巷道布置和矿井（采区）通风设计。 本着今后实施“课程设计进行简单矿井通风设计，毕业设计进行有针对性的老矿井改造通风设计和侧重安全系统设计，加强学生能力培养”的教学计划改革探索，也为适应当前煤矿集约化开采体系的需求，使学生尽早熟悉矿井通风设计的方法，及时消化《矿井通风与空气调节》课中的矿井通风设计内容，本次设计可根据学生情况可适当要求进行简单的矿井通风系统设计（通风机选型和工况点分析）； 在制定设计题目时，原始CAD图纸给出水平大巷、井底车场及主要硐室等矿井开拓布置 萍乡市青山朝阳煤矿东441采区设计说明书 编制：廖水萍 总工程师：邹元江 矿长：邱灿群 编制日期：2017年3月 目录 第一章采区概况与地址特征 (3) 第一节采区概况 (3) 第二节采区煤层及其顶底板特征 (3) 第三节采区地质构造 (4) 第四节煤质、瓦斯、煤尘 (4) 第五节水文地质条件 (5) 第六节采区储量计算 (6) 第二章采区生产能力及服务年限 (7) 第一节矿井工作制度 (7) 第二节采区生产能力及服务年限 (7) 第三章采煤方法及采区参数的确定 (8) 第一节采煤方法选择 (8) 第二节采区参数的确定 (9) 第四章采区巷道布置 (10) 第一节采区巷道布置初选及可行性方案确定 (10) 第二节采区工作面配备及生产能力验算 (11) 第五章采区运输系统 (12) 第一节采区运输系统 (12) 第二节通风系统 (12) 第三节供电系统 (14) 第四节排水系统 (14) 第六章安全技术措施 (15) 第七章采区技术经济指标 (17) 第一章 采区概况与地址特征 第一节采区概况 采区位置与邻近关系 本采区位于-240m（四水平）顶板运输大巷以东穿层石门处，西起本矿老塘边界，东至保安煤柱线，上至-200m（老四层）老塘区边界，下至-240水平（煤层大巷底板）。本采区走向长72米，倾向长40米。开采四煤层，煤层走向NE，倾向SE，倾角70°，采区四邻关系：采区西翼为本矿回采区，再其上（-75）为长旺煤矿已采区。东翼为铁路保安煤柱，-72以上为已采区，下部为未开拓区。采区地面状况： 地面为山岭地带，植被茂盛，地面标高+105至+150m,采区以东50米处有萍乡西站至青山矿铁路专用线，由东向西穿过，紧挨专用线，（位于柑子坡东段）有一小河由西向东南流入萍水河。 第二节采区煤层及其顶底板特征 一、煤层 采区主采四煤层，煤层黑色半亮型、半金属光泽、硬度中等，块煤断口呈阶梯状断口，并见呈丝状原生构造，煤层结构较简单，主要夹1-3层0.10~0.35米粉砂岩或泥岩夹矸，局部可见含菱铁质砂岩夹矸，厚0.15~0.25米，夹矸多呈层状分布，有时透镜状，连续性不强。 目录 第1章采区风量的计算 1.1 工作面的供风及工作面风量计算原则及要求 按照风量计算依据，由采、掘工作面、硐室和其他用风地点的实际最大需风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，计算出采区总风量。 按照采区实际需要，供给适当的风量，是搞好采区通风的核心问题。既要保证质量、安全可靠又要经济合理，但因计算风量的因素较多，各个采区的情况又不尽一致，迄今仍分别用各种因素进行近似计算，然后选用其中最大值。对于新设计的采区，要参照条件相同的生产采区进行计算。投产后进行修正，对于生产的采区，也要根据情况的不断变化随时进行调整，务必使供给的风量符合我国《煤矿安全规程》中有关条文的规定。 1、采区需风量由采、掘工作面、硐室和其它用风地点的实际最大需风量的总和，再考虑一定的备用风量系数后，计算出采区总风量。 2、按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4m3。 3、按该用风地点风流中的瓦斯、二氧化碳和其它有害气体浓度、风速以及温度等都符合《煤矿安全规程》的有关规定分别计算，取其 最大值。 4、按风速验算按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量。按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量。采煤工作面有串联通风时，按其中一个最大需风量计算。备用工作面亦按上述要求，并满足瓦斯（二氧化碳）、风流温度和风速等规定计算需风量，且不得低于其回采时需风量的50%。 1.2 回采工作面风量的计算 回采工作面需风量应按照稀释和排放瓦斯、二氧化碳、炮烟及其它有害气体、粉尘，并使工作面有适宜的气温和风速，分别进行计算，然后取其中的最大值。回采工作面有串联通风时，应使每一个串联工作面空气中的有害气体、粉尘、气温和风速均符合《煤矿安全规程》要求。 高瓦斯工作面通常以按瓦斯算得的风量为最大。低瓦斯工作面供风主要考虑气候条件。高温工作面如果用通风方法不能使气温符合《煤矿安全规程》规定，则需采用制冷和空调设施。 1、按瓦斯(或二氧化碳)涌出量计算工作面风量 Q=100?gfi q?gfi k，m3/min fi 式中， k－工作面瓦斯（或二氧化碳）涌出量不均匀 gfi 系数。它是最大涌出量与平均涌出量之比，由实测统计 得到。对于机采工作面， k为1.2~1.6。 gfi q－工作面瓦斯或二氧化碳的绝对涌出量， gfi m3/min；根据实测统计的平均值或按经验数据取值； 煤矿矿井初步、采区设计 一、设计原则 ㈠遵循国家发布的与煤矿建设项目有关的政策、规程、规。 ㈡遵循上一阶段设计中所确定的主要技术原则及标准。 ㈢提高设计水平，保证设计质量。使设计的矿井实现技术先进，经济合理，安全可靠。 二、设计的主要依据 ㈠已批准的煤矿矿井地质报告。 ㈡国家有关煤炭工业的技术政策、规程和规等。 ㈢其他有关支撑性文件及材料，如采掘工程平面图，煤层自燃倾向性、煤尘爆炸危险性、瓦斯等级鉴定报告等。 三、设计的主要程序及步骤 ㈠煤矿矿井设计的主要程序 可行性研究报告→项目申请报告→初步设计及安全专篇（其他专项设计，如瓦斯抽采工程初步设计、防治煤与瓦斯突出专项设计）→施工图设计。 ㈡煤矿矿井设计的主要步骤 1、学习有关煤矿生产、建设的政策法规，收集有关地质和开采技术资料，掌握上级管理部门对设计的具体规定。 2、明确设计任务，掌握设计依据。 3、深入现场，调查研究。 4、研究方案，编制设计。 四、初步、采区设计的主要容 初步、采区设计的主要容分为说明书、图纸、设备清册及概算书。 按照煤矿安全监察局、省煤炭工业局下发的《省小型煤矿（井工、露天）初步设计及初步设计安全专篇编制指导意见（试行）》、《煤炭工业五项设计编制容》及《煤炭工业矿井工程建设项目设计文件编制标准》（GB/T50554-2010）等的要求，说明书主要容为前言、井田概况及地质特征、井田开拓、大巷运输、采区布置及装备、矿井通风、矿井主要设备、地面生产系统、地面运输、总平面布置及防洪排涝、电气及通信、地面建筑、给排水、采暖及供热、节能减排、职业安全卫生、环境保护与水土保持、建井工期、技术经济等18个章节。 图纸主要分为采用及新制图，其中新制的图纸主要有矿井开拓方式平剖面图、采区布置及主要机械设备布置平剖面图、巷道断面图册、矿井通风系统网络图、矿井反风系统图、工业场地总平面布置平面图、地面生产系统布置平面图、矿井地面总布置平面图、井下消防及防尘洒水平面图、通信系统图、井上下供电系统图、传感器布置平面图、监测监控系统平面图、井下压风管路系统图、矿井运输线路系统图等。 工业通风课程设计说明书 一、原始资料 1.1、设计题目：长春市育铭工业厂房通风工程设计 1.2、气象资料 长春地区夏季室外计算干球温度31.2℃；湿球温度23.6℃；夏季室外平均风速3.5m/s 。 1.3、设计条件 室内温度：24℃，通风面积：1216.3㎡。 1.4、土建资料 该厂房建筑面积为1700.4m 2，框架结构、梁下高为5m 。窗户为单层木制结构，尺寸为1200×3000（mm×mm ），距地面900mm 。 二、送排风水力计算 2.1确定方案 采用上送下回式，由于机组不能做吊顶，所以安装在五层楼内，冬季送风在送到房间前用热阻丝加热到16摄氏度，然后送入房间。 2.2送排风实力计算过程 换气次数法： 查参考资料得厂房换气次数8-10次/h ，本设计采用10次/h ，需要通风的面积为1216.3㎡，层高4.8m Q v=n ×V f =1216.3*4.8*10=59078.4?/h 消除余热法： G=)(0t t c Q p P -其中p c =1.01kJ/(kg ·℃) 其中p c =1.01kJ/(kg ·℃) 房间内的散热源有电机共5台，额定功率为5kW/台、电焊机4台，额定功率 5kW/台。照明负荷按10W/m 2计算。其他冷负荷按120w/m 2 计算得到的总余热为203119W ，带入公式得： Q V ’=Ρ)(0t t c Q p P -=203119/1.01/（24-16）/1.205=75790.67m 3/h 所以Q v > Q V ’,取75790.67 m 3/h 。 本设计共有56个送风口，23个回风口，采用均匀送风 例：计算左送风管段1-2 每个风口空气流量qv=75790.67/56=1353.4 m3/h 管段1-2一个风口所以空气流量1353.4 m3/h 采用假定流速法： 查《实用供热空调设计手册》选定管道风速值，选4m/s 查《实用供热空调设计手册》选定风管断面尺寸400*250mm*mm 管内的实际流速ν=qv/A=1353.4/（400*250/1000000）=3.76 m/s 根据实际风速查的动压值为9.6 Pa 查相关规范得：局部阻力系数∑ζ=0.804 局部阻力Δрz=∑ζ*pd=0.804*9.6=7.7 Pa 管段长度为2米， 根据管道断面尺寸和风速查的单位长度摩擦阻力Rm=0.66（Pa/m）摩擦阻力Rml=2*0.66=1.32Pa 管段阻力Rml+Z=1.32+7.7=9.02Pa （计算方法同上） 计算结果见表：送回风水力计算表 青海煤业集团鱼卡煤矿矿井通风设计说明书 2013年元月 目录 （一）、矿井概况 (3) （二）、确定矿井通风系统和通风方式 (5) （三）、矿井总风量计算与分配 (6) 1、矿井需风量计算 (6) 2、矿井总风量的分配 (13) （四）、矿井通风总阻力计算 (14) 1、绘制通风网络图（附图1） 2、选择通风容易、困难时期线路 (15) 3、各段风阻计算（附表1） 4、总阻力计算 (15) 5、矿井等积孔计算 (15) （五）、选择矿井通风设备 (15) （六）、矿井通风费用概算 (18) 一、矿井概况 1、地理位置 青海省能源发展集团鱼卡公司属于国有制企业。位于青海省海西州大柴旦镇镜内，地界属于大柴旦镇管辖，距该镇50Km。青（海）—新（疆）公路（315国道）从鱼卡井田北侧通过，距矿井3.0Km；格(尔木)——柳（园）公路从井田东侧经过，距矿井约5.0Km；矿区东南距青藏铁路锡铁山火车站120Km （格尔木公路相通），交通比较便利。本区地理位置为东经94°52′40"—94°55′28"，北纬38°00′36"—38°02′24"。 2、井田境界 鱼卡井田属于鱼卡矿区尕秀段区，位于绿梁山北侧的皱褶带中，该皱褶带是主要控制煤系地层的构造，为东西向较为平缓的复试断裂皱褶共存的构造，井田内两条逆断层F2和F4，处于井田的东部和背部，并作为井田的东部边界。区内钻孔揭露的底层从上而下有四系，第三系、侏罗系、石炭系、奥陶系、远古界地层。主要含煤层为侏罗系大煤沟地层，煤厚在70—130之间。共有七层，从上而下1—4为不可采煤层，5—6为局部可采煤层，只有7为井田内主要可采煤层。 3、储量 井田面积4.15km2，区内原探明储量13230万吨，其中煤7:12153万吨，煤6:801万吨，煤5:276万吨。动用资源储量（2003年10月为准）25.8万吨。合计保有资源储量13204,2万吨。青煤鱼卡公司90万吨/年矿井建设项目于2007年5月竣工建成，5月22日投入试生产。 本区一井田90万吨/年矿井，经省发改委批准于2003年开工，2007年5月22日投入试生产，设计年产90万吨，2007年5月22日进入试生产阶段，在此期间，各项技术、经济指标均达到规范要求。2008年5月22日经过竣工验收，顺利进入正常生产阶段，至目前按设计生产能力正常生产。 4、开拓及采煤方式 目录 1. 采区概况及地质特征 (1) 1.1采区概况 (1) 1.2采区地质概况 (1) 2. 采区储量及服务年限 (2) 2.1储量 (2) 2.2采区生产能力及服务年限 (2) 3.采区巷道布置与采煤方法的选择 (3) 3.1采准巷道布置方案的提出 (3) 3.2采准巷道布置方案比较 (3) 4、采煤方法及回采工艺 (5) 4.1采煤方法 (5) 4.2回采工艺 (6) 5、采区生产系统和主要机械设备选型 (8) 5.1、液压支架 (8) 5.2、采煤机 (8) 5.3、刮板输送 (8) 5.4、转载机 (9) 5.5、破碎机 (9) 5.6、可伸缩胶带输送机 (9) 5.7、乳化液泵 (9) 5.8、回柱绞车 (10) 5.9、水泵 (10) 5.10、移动变电站 (10) 6、通风与安全 (10) 6.1、回采工作面所需风量计算 (10) 6.2、掘进工作面所需风量计算 (11) 6.3、硐室所需风量的计算 (12) 6.4、采区总需风量 (12) 7、巷道断面的选择 (14) 7.1、煤层运煤平巷 (14) 7.2、煤层运料平巷 (15) 7.3、阶段运输斜巷 (15) 7.4、阶段回风斜巷 (16) 7.5、采区煤仓 (17) 8、采区生产系统 (18) 9、采区的主要经济指标及劳动组织表 (19) 1.带区概况及地质特征 1.1采区概况 本带区为某矿的一个接替采区，采区走向长1520m，倾斜长度980m，其面积为2430000m2。 该带区东以井筒煤柱为界，西以平安二号断层为界，上部水平是+420m，下部水平为+300m。 1.2采区地质概况 1.2.1地质构造 地质构造简单，无褶曲、断层和火层岩侵入。煤层顶底板岩性稳定。该带区的煤层平均倾角为6°，为进水平煤层。 1.2.2煤层 本采区可采煤层为两层煤，第一层煤厚4.3米，顶板为砾页岩，底板为砂页岩；第二层煤厚4.2米,顶板为页岩，底板为中砂岩。两层煤均属于厚煤层，煤层在井田范围内是比较稳定的，变化较小，规律性强。如图： 采区设计编制的内容，包括采区设计说明书，采区设计图纸。 一、采区设计说明书 (1)采区设计说明书应说明：采区位置、境界、开采范围及与邻近采区的关系；可采煤层埋藏的最大垂深，有无小煤窑和采空区积水；与邻近采区有无压茬关系等。 (2)采区所采煤层的赋存情况(走向、倾斜、倾角及其变化规律、煤层厚度、层数、层间距离、夹矸层厚度及其分布，顶底板的岩石性质及其厚度等)及煤质。 瓦斯涌出情况及其变化规律，瓦斯涌出量及确定依据；煤尘爆炸性，煤层自然发火性及其发火期；地温情况等。 水文地质：井上、下水文地质条件；含水层、隔水层特征及发育情况变化规律；矿井突水情况、静止水位和含水层水位变化；断层导水性；现生产区域最大及正常涌水量，邻近采区周围小窑涌水和积水情况等。 煤层及其顶底板的物理、力学性质等。 说明对地质资料进行审查的结果，包括资料的可靠性及存在的问题。 (3)确定采区生产能力，计算采区储量(工业储量、可采储量)和高级储量所占的比例，计算采区服务年限并确定同时生产的工作面数目。 (4)确定采区准备方式。区段和工作面划分、开采顺序，采掘工作面安排及其生产系统(包括运煤、运料、通风、供电、排水、压气、充填和灌浆等)的确定。当有几个不同的采区巷道准备方案可供选择时，应该进行技术经济分析比较，择优选用。 (5)选择采煤方法和采掘工作面的机械装备。 (6)进行采区所需机电设备的选型计算，确定所需设备型号及数量，采区信号、通讯与照明等。 (7)洒水、掘进供水、压气、充填和灌浆等管道的选择及其布置。 (8)采区风量的计算与分配。 (9)安全技术及组织措施：对预防水、火、瓦斯、煤尘、穿过较大断层等地质复杂地区提出原则意见，指导编制采煤与掘进工作面作业规程编制，并在施工中加以贯彻落实。 (10)计算采区巷道掘进工程量。 (11)编制采区设计的主要技术经济指标：采区走向长度和倾斜长度、区段数目、可采煤层数目及煤层总厚度、煤层倾角、煤的容重、采煤方法、主采煤层顶板管理方法、采区工业储量和可采储量、机械化程度、采区生产能力、采区服务年限、采区采出率和掘进率，巷道总工程量、投产前的工程量。 二、采区设计图纸 设计图纸一般包括： 地质柱状图、采区井上下对照图、煤层底板等高线图、储量计算图及剖面图等应进行复印，作为采区设计的一部分。此外，还须有： (1)采区巷道布置平面及剖面图(比例：1：1 000或1：2 000)； (2)采区采掘机械配备平面图(比例：1：1 000或1：2 000)； 矿井概况 一、矿井位置与交通 渑池县九六八煤矿位于渑池县坡头乡不召寨村北500m，南距县城12km，有简易公路与县城相通，连霍高速公路、310国道、陇海铁路、南闫公路从县城穿过，交通便利。本井田走向长2275m，倾斜宽约1570m，井田面积3.889km2。 二、煤层储量 根据河南省国土资源厅2007年3月6备案的《河南省渑池县九六八煤矿资源储量核查报告》矿产资源储量评审备案证明，矿井资源储量 1438.4万t，累计动用资源储量97.9万t，保有资源储量1340.5万t，可采储量759万t.采矿许可证批准开采煤层为：二1煤层，矿井服务年限为14.6年。 三、水文、地质 矿井水文地质类型：简单。 矿区地表迳流主要为洪流，由于排泄较畅，隔水层较厚，一般情况不会直接进入矿井。 开采二1煤层时进入矿井的地下水，主要来自顶板直接充水含水层。奥陶系灰岩水与太原组灰岩水在断层破碎带附近、底板隔水层厚度较薄等地段有可能涌入到矿坑，因此我矿对防治水工作做了大量工作，先后进行了物探和底板加固工作，矿井正常涌水量83m3/h，最大涌水量115 m3/h，井田内上部有老空区已通过中国地质总局瞬变 电磁查清，故在采掘过程中我矿坚持“有掘必探，先探后掘”的探放水原则。 四、开采技术条件 我公司开采的二煤层经2014年2月27日洛阳正方圆重矿机械检验技术有限责任公司检验结果煤层不易自燃，自然倾向分类为Ⅲ级。 根据2013年4月义煤煤业集团股份有限公司瓦斯研究所编制完成的《渑池县九六八煤业有限公司二1煤层瓦斯基础参数测定报告》，对九六八煤业公司二1煤层瓦斯含量、瓦斯压力（间接）、瓦斯放散初速度、煤的吸附常数、煤的坚固性系数和工业分析等参数的测试结果，实测煤层瓦斯含量在2.72m3/t～4.17 m3/t之间，最大值为4.17 m3/t，煤样瓦斯含量的平均值为3.29 m3/t。根据河南省瓦斯治理研究院有限公司2013年9月3日瓦斯等级鉴定结果,矿井绝对涌出量 0.7 m3/min,相对涌出量3.78 m3/t. 五、矿井开拓开采系统 1、矿井井筒布置：矿井采用三立井上、下山开拓，即：主井、副井和风井。 2、井筒主要功能：主立井担负提煤、进风兼做安全出口；副立井担负升降人员、材料入井和提升矸石等任务，兼做安全出口；风井为专用回风井。 3、水平划分、采区布置 矿井设一个水平开采，标高为+340m；矿井划分二个采区，即：12采区和22采区。弘利煤矿东采区设计说明书
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