矿井通风与安全课程设计.doc
《矿井通风与安全课程设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《矿井通风与安全课程设计.doc(71页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、矿井通风与安全课程设计652020年4月19日资料内容仅供参考,如有不当或者侵权,请联系本人改正或者删除。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11.1 矿区概述及井田地质特征11.2 井田开拓11.3巷道布置与采煤方法32 矿井通风系统拟定52.1矿井通风系统基本要求52.2矿井通风方式的选择52.3矿井通风方案技术和经济比较72.4通风机的工作方法83 采区通风103.1采区上山
2、通风系统103.2回采工作面通风方式104 掘进通风134.1 掘进方法的确定134.2 掘进工作面通风方式134.3 煤巷掘进工作面需风量144.5 掘进通风机技术管理和安全措施175 矿井风量计算与分配185.1矿井总风量的计算185.2矿井风量分配226矿井通风阻力计算246.1矿井通风阻力计算原则246.2矿井通风容易时期和困难时期的确定246.3矿井通风阻力计算297矿井通风设备选型337.1选择主要通风机337.2电动机选型357.3矿井主要通风设备要求377.4通风附属装置及其安全技术377.5特殊灾害的防治措施388矿井通风费用概算408.1吨煤通风费408.2通风设备的折旧费
3、和维修费418.3通风员工工资费用418.4专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费418.5吨煤通风成本419结论42参考文献431 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季节 地点进风井筒( kg/m3) 出风井筒( kg/m3) 冬
4、1.201.17夏1.1721.1532) 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
5、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450m400m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/
6、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
7、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0-3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,
8、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: 2201240622022407220324082204240922052410。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
9、确定为后退式。根据工作面的关键参数, 选用编号为ZC186ZZ38的配套设备: 液压支架ZZPF4800/17/33、 采煤机MXA300/3.5D、 刮板输送机SGZ-764/400、 SZZ-764/160型转载机、 SB1200型破碎机、 SSJ1000/2160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
10、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) 井巷名称长度(m)断面( m2) 周长( m) 副井44.1623.55井底车场及石门15.615轨道大巷15.615采区下部车场14.313.85运输上山14.313.85运输石门14.313.85区段运输13.8615工作面1014区段回风13.8615高顶排放巷610回风石门14.313.85回风上山14.313.85回风大巷15.515风井19.619.5风硐1211.792 矿井通风系统
11、拟定2.1矿井通风系统基本要求选择任何通风系统, 都要符合投产快、 出煤较多、 安全可靠、 技术经济指标合理等原则。具体地说, 要适应以下基本要求: ( 1) 矿井至少要有两个通地面的安全出口; ( 2) 进风井口要有利于防洪、 不受粉尘有害集体的污染; ( 3) 北方矿井, 井口需装供暖设备; ( 4) 总回风巷不得作为主要行人道; ( 5) 工业广场不得受扇风机的噪音干扰; ( 6) 装有皮带机的井筒不得兼作回风井; ( 7) 装有箕斗的井筒不得兼作为主要进风井; ( 8) 能够独立通风的矿井, 采区尽可能独立通风; ( 9) 通风系统要为防瓦斯、 火、 尘、 水及高温创造条件; ( 10
12、) 通风系统要有利于深水平式或后期通风系统的发展变化。2.2矿井通风方式的选择1)选择通风方案的考虑因素选择任何通风方式都需要符合投产快、 出煤较多、 安全可靠和技术经济合理等原则。选择矿井通风方式时, 应该考虑以下两种因素: ( 1) 自然因素: 煤层赋存条件、 埋藏深度、 冲击层深度、 矿井瓦斯等级。( 2) 经济因素: 井巷工程量、 通风运行费、 设备装备费。2) 矿井通风方案矿井通风方式根据回风井的位置的不同, 可分为中央并列式、 中央分列式、 两翼对角式、 采区式和混合式通风中选择, 以下为前四种方案的示意图。方案一: 中央并列式风井主副井都位于中央工业广场上, 副井进风, 风井回风
13、, 如图2.1。图2.1 中央并列式通风方式1-主井, 2-副井, 3-运输大巷, 4-回风大巷, 5-回风石门方案二: 中央分列式两回风井位于井田边界的两翼, 副井进风、 风井回风, 如图2.2。图2.2 中央分列式通风方式1-主井, 2-副井, 3-运输大巷, 4-回风大巷, 5-回风石门方案三: 两翼对角式进风井位于井田中央, 回风井设在井田两翼的上部边界, 如图2.3。图2.3 两翼对角式通风方式1-主井, 2-副井, 3-运输大巷, 4-回风大巷, 5-回风石门方案四: 采区式通风方式每一个分区内均设置进风井和回风井, 构成独立的通风系统, 如图2.4。图2.4 采区式通风方式1-主
14、井, 2-副井, 3-运输大巷, 4-回风石门3)矿井通风方式的选择下面对几种通风方式的特点及优缺点及适用条件列表进行比较, 见表2.1。表2.1 通风方式的比较通风方式优点缺点适用条件中央并列式初期投资少, 工业场地布置集中, 管理方便, 工业场地保护煤柱小, 保护井筒的煤柱较少, 构成矿井通风系统的时间短。风路较长, 风阻较大, 采空区漏风较大。煤层倾角大、 埋藏深, 但走向长度并不大, 而且瓦斯、 自燃发火都不严重。中央分列式通风阻力较小, 内部漏风小, 增加了一个安全出口, 工业场的保护煤柱小, 保护井筒的煤柱较少, 构成矿井通风系统的时间短。建井期限略长, 有时初期投资稍大。煤层倾角
15、较小, 埋藏较浅, 走向长度不大, 而且瓦斯、 自然发火比较严重。两翼对角式风路较短, 阻力较小, 采空区的漏风较小, 比中央并列式安全性更好。建井期限略长, 有时初期投资稍大。煤层走向较大( 超过4Km) , 井型较大, 煤层上部都距地表较浅, 瓦斯和自燃发火严重的矿井。采区式通风方式通风线路短、 几个分区域能够同时施工的优点外, 更有利于处理矿井事故运送人员设备也方便。工业场地分散、 占地面积大、 井筒保护煤柱较多。井田面积较大, 局部瓦斯含量大, 采区离工业场地较远。2.3矿井通风方案技术和经济比较1) 技术比较由于该矿为高瓦斯矿井, 三类不以自燃, 并经过初步的技术比较, 方案二和方案
16、三比喻案一和方案四有更明显的优势。2) 经济比较方案二和方案三两通风方案的经济主要从巷道开拓工程量、 费用及巷道维护费用、 通风设施购置费用和通风电费等方面考虑。巷道开拓及维护费用只比较两个方案中不同( 或多出) 巷道, 相同巷道不再作经济比较, 经济比较见表2.2至2.5。( 1) 进行工程掘进费用比较中央分列式, 回风大巷工程量: 3080m, 回风井工程量: 305m; 两翼对角式, 回风井工程量: 3052=610m, 回风大巷工程量: 0m。表2.2 井巷掘进费用方案项目中央分列式两翼对角式工程项目工程量( m) 单价( 元/m) 费用( 万元) 工程量(m)单价( 元/m) 费用(
17、 万元) 回风大巷435630001306.80388.383000116.52回风井4328000345.60432*28000691.2合计1652.4万元924.24万元( 2) 井巷维护费用表2.3 井巷维护费用比较项目方案中央分列式两翼对角式工程项目工程量( m) 单价( 元/m) 费用( 万元) 工程量( m) 单价( 元/m) 费用( 万元) 回风大巷435690*15588388.3890*1552.35回风井432120*1577.7432*2120*15155.55合计665.7万元207.9万元( 3) 通风设备购置费用矿井主通风、 配套电机设备购置费按100万元计算,
18、主要通风机房必须安装两套主要通风机机配套电机, 一套工作, 一套备用, 则共需要设备费用1002=200万元。风机房、 风硐、 扩散器、 防爆门、 反风设施等通风设施的土建费按50万元计算, 则建一风机房需要250万元。两方案的经济比较见表2.4。表2.4 通风设备购置费用方案项目中央分列式两翼对角式通风设备费280万元2802=560万元( 4) 通风总费用比较通风总费用见表2.5。表2.5 通风总费用比较方案项目中央分列式( 万元) 两翼对角式( 万元) 井巷掘进费1652.4924.24井巷维护费665.7207.9通风设备费280560总费用2598.11575.62由于本矿井设计为1
19、50万t的大型矿井, 同时为高瓦斯突出矿井, 对通风量要求较高, 方案二和方案三进行粗略的经济比较, 方案二需要掘进回风大巷, 同时矿井走向达到7.2Km, 走向太长, 掘进费用太多, 综上可知, 方案三投资少, 因此本矿井通风方式为两翼对角式通风方式。2.4通风机的工作方法矿井通风机的工作方法有抽出式、 压入式和压抽混合式三种, 其适用条件和优缺点见表2.6。表2.6 通风方式的分类通风方式使用条件及优缺点抽出式优点: 井下风流处于负压状态, 当主要通风机因故停止运转时, 井下的风流压力提高可能使采空区沼气涌出量减少, 比较安全; 漏风量少, 通风管理较简单; 与压入式相比, 不存在过渡到下
20、水平时期通风系统和风量变化的困难。缺点: 当地面有小窑塌陷区和采区沟通时, 抽出式会使小窑存积的有害气体抽到井下使矿井有效风量减少。压入式低瓦斯矿的第一水平, 矿井地面地形复杂、 高差起伏, 无法在高山上设置扇风机。总回风巷无法连通或维护苦难时期的条件下优缺点: ( 1) 压入式的优缺点与抽出式相反, 能用一部分回风把小窑塌陷区的有害气体压入到地面; ( 2) 进风线路漏风大, 管理苦难; ( 3) 风阻大, 风量调节困难; ( 4) 由第一水平的压入式过渡到深部水平的抽出式有一定的困难; ( 5) 通风机使井下风流处于负压状态, 当通风机停止运转时, 风流压力降低, 有可能使采空区瓦斯涌出量
21、增加。现将两种工作方法的优缺点对比如下: ( 1) 抽出式主要通风机使井下风流处于负压状态, 当一旦主要通风机因故停止运转时, 井下风流的压力提高, 有可能使采空区瓦斯涌出量减少, 比较安全。( 2) 压入式主要通风机使井下风流处于正压状态, 当主要通风机停止运转时, 风流压力降低, 有可能使采空区瓦斯涌出量增加, 比较危险。( 3) 采用压入式通风时, 须在矿井总进风路线上设置若干构筑物, 使通风管理工作比较困难, 漏风较大。( 4) 在地面小窑塌陷区分布较广, 并和采区相沟通的条件, 用抽出式通风, 会把小窑积存的有害气体抽到井下, 同时使经过主要通风机的一部分风流短路, 总进风量和工作面
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 矿井 通风 安全 课程设计
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【可****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【可****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。