《矿井通风与安全》课程设计 完整版

目录

1 矿井设计概况 (2)

1.1矿区概述及井田地质特征 (2)

1.2井田开拓 (3)

1.3巷道布置与采煤方法 (4)

2矿井通风系统拟定 (6)

2.1 矿井通风系统的基本要求 (6)

2.2矿井通风方式的选择 (6)

2.3矿井通风方案技术和经济比较矿井 (9)

2.4通风机工作方法 (11)

3 采区通风 (14)

3.1采区上山通风系统 (14)

3.2回采工作面通风方式 (15)

4.掘进通风 (20)

4.1掘进工作面通风方式 (20)

4.2 煤巷掘进工作面需风量 (22)

4.3掘进通风设备选型 (24)

4.4掘进通风机技术管理和安全措施 (26)

5 矿井风量计算与分配 (28)

5.1矿井总风量的计算 (28)

5.2矿井风量分配 (33)

5.3风速验算 (34)

6矿井通风阻力计算 (37)

6.1矿井通风阻力计算原则 (37)

6.2矿井通风容易时期和困难时期的确定 (37)

6.3矿井通风阻力计算 (37)

7矿井通风设备选型 (47)

7.1选择主要通风机 (47)

7.2电动机选型 (49)

7.3矿井主要通风设备要求 (52)

7.4通风附属装置及其安全技术 (52)

7.5特殊灾害的防治措施 (53)

8矿井通风费用概算 (56)

8.1吨煤通风费 (56)

8.2通风设备的折旧费和维修费 (57)

8.3通风员工工资费用 (57)

8.4专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费 (57)

8.5吨煤通风成本 (58)

9结论 (59)

参考文献 (60)

1 矿井设计概况

1.1矿区概述及井田地质特征

1.1.1矿区概述

土城矿井田范围位于盘县煤田北部，土城向斜北翼西段，东起F35号断层，界线坐标点号为5、6、7、8、9；西至拖长江，界线坐标点号为11、1、12；南以F35号断层，界线坐标点号为9、10、11；北以29号煤层露头为界。走向长12km，倾斜长2～3km，以F36号断层为界分为一、二井田，面积约29km2。井内的气象参数按表1所列的平均值选取。

1.1.2井田地质特征

井田走向长12 km，倾斜长2～3 km，以F36号断层为界分为一、二井田，面积约29 km2。

1.1.3煤层特征

本井田内有可采煤11层（1#、3#、5#、6#、9#、12#、13#、15#、16#、17#、18#煤），主要可采煤层为12#煤，在本设计中针对开采12-1#煤层进行设计，其煤层平均厚度为3.44m，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，主要可采煤层12#煤层，煤层倾角20°左右。矿井相对瓦斯涌出量为12.5 m3/t，绝对瓦斯涌出量43.4 m3/min属高瓦斯矿井。

根据《煤矿安全规程》第一百五十四条规定“有下列情况之一的矿井，必须建立地面永久抽放瓦斯系统或井下临时抽放瓦斯系统：（一）1个采煤工作面的瓦斯涌出量大于5m3/min或1个掘进工作面瓦斯涌出量大于3m3/min，用通风方法解决瓦斯问题不合理的。（二）矿井绝对瓦斯涌出量达到以下条件的：1．大于或等于40m3/min；2．年产量1.0～1.5Mt的矿井，大于30m3/min；3．年产量0.6～1.0Mt的矿井，大于25m3/min；4．年产量0.4～0.6Mt的矿井，大于20m3/min；5．年产量小于或等于0.4Mt的矿井，大于15m3/min。”本矿井需要建立地面永久抽放系统，设计瓦斯抽采率70%，抽采后瓦斯绝对涌出量13.025m3/min.

煤尘有爆炸危险性，煤层无自然发火倾向，井田地质条件比较简单。本地区地温正常，平均地温梯度2℃/100m，井下工作地点温度16℃-22℃，开采时不存在热害问题。

1.2井田开拓

1.2.1井田境界与储量

矿井地质资源量：12-1煤层160.12（Mt），矿井工业储量148.62（Mt），矿井可采储量137.96（Mt），本矿井设计生产能力为150万t/年。工业广场的尺寸为300m×400m的长方形，工业广场在井田范围之外不压煤。

1.2.2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300天计算，每天三班作业，其中两班生产，一班检修，净提升时间为14小时。本矿井的设计生产能力为150万吨/年,矿井服务年限为55.84年。

1.2.3

把工业广场设在井田西部，矿井为平硐开拓，工业广场设计在无压煤区域，该区域工业场地填方量少，不跨越行政边界，无保安煤柱等特点

全井田用一个水平开采。水平标高1500m。

主运大巷，采用皮带集中运输，用于全矿井煤炭运输，各采区内分别布置运输上山、轨道上山、回风上山，用于采区运煤、辅助运输和回风之用，其中，主平硐采用皮带运输与电瓶车运输，用以运煤、矸石和材料与人员，各采区轨道上山采用绞车提升运输物料，运输上山用皮带运输，兼做进风井。

按进风井和出风井的相对位置，通风系统有中央式(包括并列式和分列式)、对角式、混合式及分区式这几种形式。根据本矿煤层赋存情况，埋深浅，倾角大，走向长度大；而且瓦斯涌出量大；煤层没有自燃发火倾向；本井田煤层走向变化小，因此各采区采用分区式独立通风。每个采区建一个回风上山。

1.3巷道布置与采煤方法

1.3.1带区巷道布置及生产系统

设计首采区即一采区倾斜长1400～1500m，走向长3200m。采区内划分6个区段，区段斜长210m。

首采带区工作面长度取186 m；两斜巷设计均为矩形断面，其中运煤斜巷断面12.8；回风斜巷断面10.6。回采工作面适宜风速，取1.4 m3/s 首采带区为一带区，然后采区内工作面由首采面开始往下依次开采

1.3.2采煤方法

主采煤层选用综采开采工艺，走向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，选用编号为ZC186—ZZ38的配套设备：液压支架ZZ4000/18/38、采煤机MG300-W、刮板输送机SGZ—764/264A、SZB-764/132型转载机、PCM110型破碎机、SSJ1000/2×160型带式输送机。采煤机截深0.8m，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。

1.3.3回采巷道布置

工作面回采巷道采用单巷布置；两斜巷设计均为矩形断面，采用沿空掘巷施工。采用1000 mm宽的胶带输送机运煤；无极绳绞车斜巷运料、运设备；辅助运输巷铺设轨道，通过设备车辆。

1.3.4部分井巷特征参数