矿井通风与安全课
程设计
中国矿业大学矿业工程学院
矿井通风与安全
课程设计
小组成员: 施佳泉01070111
龙周彪01070108
王龙飞01070115
设计题目九龙矿150万t/a新井通风设计(一)
班级采矿07-4班指导教师方宗武
成绩日期 1月
目录
1 矿井设计概况.............................................................................. 错误!未定义书签。
1.1 矿区概述及井田地质特征................................................ 错误!未定义书签。
1.3巷道布置与采煤方法........................................................ 错误!未定义书签。
2 矿井通风系统拟定 ..................................................................... 错误!未定义书签。
2.1矿井通风系统基本要求.................................................... 错误!未定义书签。
2.2矿井通风方式的选择........................................................ 错误!未定义书签。
2.3矿井通风方案技术和经济比较........................................ 错误!未定义书签。
2.4通风机的工作方法............................................................ 错误!未定义书签。
3 采区通风...................................................................................... 错误!未定义书签。
3.1采区上山通风系统............................................................ 错误!未定义书签。
3.2回采工作面通风方式........................................................ 错误!未定义书签。
4 掘进通风...................................................................................... 错误!未定义书签。
4.1 掘进方法的确定................................................................ 错误!未定义书签。
4.2 掘进工作面通风方式........................................................ 错误!未定义书签。
4.3 煤巷掘进工作面需风量.................................................... 错误!未定义书签。
4.5 掘进通风机技术管理和安全措施 ................................... 错误!未定义书签。
5 矿井风量计算与分配 ................................................................. 错误!未定义书签。
5.1矿井总风量的计算............................................................ 错误!未定义书签。
5.2矿井风量分配.................................................................... 错误!未定义书签。6矿井通风阻力计算...................................................................... 错误!未定义书签。
6.1矿井通风阻力计算原则.................................................... 错误!未定义书签。
6.2矿井通风容易时期和困难时期的确定............................ 错误!未定义书签。
6.3矿井通风阻力计算............................................................ 错误!未定义书签。7矿井通风设备选型...................................................................... 错误!未定义书签。
7.2电动机选型 ........................................................................ 错误!未定义书签。
7.3矿井主要通风设备要求.................................................... 错误!未定义书签。
7.4通风附属装置及其安全技术............................................ 错误!未定义书签。
7.5特殊灾害的防治措施........................................................ 错误!未定义书签。8矿井通风费用概算...................................................................... 错误!未定义书签。
8.1吨煤通风费 ........................................................................ 错误!未定义书签。
8.2通风设备的折旧费和维修费............................................ 错误!未定义书签。
8.3通风员工工资费用............................................................ 错误!未定义书签。
8.4专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费 ................... 错误!未定义书签。
8.5吨煤通风成本.................................................................... 错误!未定义书签。9结论.............................................................................................. 错误!未定义书签。参考文献......................................................................................... 错误!未定义书签。
1 矿井设计概况
1.1 矿区概述及井田地质特征
1) 矿区概述
九龙矿位于河北省邯郸市峰峰矿区东南部。九龙矿地处鼓山东麓。区内有公路与主干道相通, 向北39.5公里到邯郸市与107国道和京深高速公路接壤, 并向北32公里与309国道相连北起以F9-1 和F9-2断层, 南以F26 断层, 西以F8断层, 东以二号煤层-900的等高线为边界。井内的气象参数按表1.1所列的平均值选取。
表1.1 空气平均密度一览表
2) 井田地质特征
南北走向长度约为8km。东西倾斜宽大约大约 2.5km。井田面积约20 km2。
3) 煤层特征
本矿井可采煤层有2#煤层, 其煤层平均厚度为6.2m, 具体参见图1.1 综合地质柱状图。根据精查地质报告的瓦斯地质资料, 1985年, 抚顺煤研所确定本矿井2#水平瓦斯相对涌出量为14 m3/t, 属高瓦斯矿井。
九龙矿煤类为烟煤, 煤尘爆炸指数均大于15%, 都具有爆炸危险性, 在精查勘探与二水平补勘阶段井田内2、 4、 8、 9#煤层进行了煤尘爆炸性实验, 均有爆炸危险性。
矿井投产以来, 井下煤层及地表煤堆、矸石山未发生过自燃现象。经煤炭科学研究总院抚顺分院对九龙矿2、4#煤的自燃进行了鉴定, 鉴定结果表明2号、 4号煤为三类不易自燃。
1.2 井田开拓
1) 井田境界与储量
矿井地质资源量: 2#煤174.50( Mt) , 矿井工业储量164.50( Mt) , 矿井可采储量119.07( Mt) , 本矿井设计生产能力为150万t/年。工业广场的尺寸为450m×400m的长方形, 工业广场的煤柱量为1133 (万t)。
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, ”三八”工作制, 即二班生产, 一班准备, 每班净工作时间为8个小时。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61年。
图1.1 综合地质柱状图
3) 井田开拓
工业场地的位置选择在主、副井井口附近, 了均衡矿井初期和后期的
生产运输量, 缩短通风网路, 决定将井筒的位置设于井田中央偏东的位置, 风井井口位置的选择应在满足通风条件的前提下, 与提升井筒的贯通位置最短, 并利用各种煤柱以减少保护煤柱的损失。本矿井初步考虑采用两翼对角式通风, 故将风井布置在边界。
本矿井采用两个水平划分, 一对立井二水平开拓, 一水平标高为-650m( 采区布置), 二水平标高为-850m( 采区布置) , 两水平之间经过斜井延伸。主要运输大巷沿煤层走向布置。井底车场为梭式车场, 立井井口设在井田中央偏东, 井口标高为+117m。
本设计主要开拓巷道有运输大巷和轨道大巷均布置2号煤层底版岩中层。辅助运输大巷和胶带输送机大巷沿煤层底板布置, 巷道坡度随煤层而起伏, 一般为0-3o左右。
矿井为立井开拓, 煤炭由主立井箕斗提升运到地面。物料经副立井罐笼运输到井底车场, 然后架线电机车运到盘区。矸石由1.5t矿车经架线电机车运至井底车场经副井罐笼提升到地面
1.3巷道布置与采煤方法
1) 采区巷道布置及生产系统
2#煤层为单斜煤层, 煤层走向NE, 长8016m; 倾向NW, 倾斜长度平均为2496m; 倾角13°。煤层平均厚度6.2m, 煤层较稳定。
首采区为南一采区, 采用走向长壁采煤法。采区走向长度为4000m, 倾斜长度935m, 双翼布置, 上山开采。因此工作面长度设计为150m, 采用综采放顶煤, 因此把整个采区划分分5个区段, 10个工作面。
根据九龙矿2号煤层的赋存条件, 适宜建设采用一矿一面达产。开采南翼采区时, 在北翼同时开掘准备及回采巷道, 为工作面接替做好准备。待首采采区全部采完后, 北采区一采区工作面已经准备出来, 能够投入生产, 依次类推。同理, 设计首采采区的工作面接替顺序为两翼跳采。即: 2201→2406→2202→2407→2203→2408→2204→2409→2205→2410。
2) 采煤方法
本矿采用综合机械化采煤的回采工艺( 简称综采) , 放顶煤, 全部垮落法管理顶板。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ZZPF4800/17/33、采煤机MXA—300/3.5D、刮板输送机SGZ-764/400、SZZ-764/160型转载机、 SB1200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。
3) 回采巷道布置
本工作面采用综采放顶煤采煤工艺, 回采巷道采用一般的”内错式U+L”型布置方式, 即一条区段运输顺槽,一条区段回风顺槽和一条高顶排放瓦斯巷。该采区采用双巷布置, 间留15m的煤柱, 掘进通风简单, 通风阻力小。回采巷道宽度为 4.2m, 高度为 3.3m。高顶瓦斯排放巷为3000×mm。
4) 部分井巷特征参数
表1.2部分井巷特征参数( 其它井巷参数自行设计、计算或在相关图纸上
提取)