煤業(yè)通風設(shè)計畢業(yè)論文

1、<p>　　題目：xx煤業(yè)通風設(shè)計</p><p>　　專 業(yè)： 礦井通風與安全 </p><p>　　班 級： 10級通風班 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　指導教師： xx </p><

2、;p>　　完成時間： 2012年 </p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　咸沙壩煤礦位于湖南省中部婁底市雙峰縣西北方向的洪山殿礦區(qū)，交通便利。井田走向（東西）長約6km，傾向（南北）長約1.5km，礦井總面積約為2.5km2。主采煤層為3煤、4煤，平均傾角為60°，煤層平均總厚為1.2m。該礦為煤與

3、瓦斯突出礦井，煤層有自然傾向性，礦井煤塵爆炸指數(shù)為14.66%，煤塵具有爆炸危險性，水文地質(zhì)條件簡單，煤層結(jié)構(gòu)較簡單，屬于較穩(wěn)定煤層，礦井構(gòu)造復雜程度屬于中等類型。</p><p>　　咸沙壩煤礦于1966年9月建井，1970年1月投產(chǎn)，設(shè)計生產(chǎn)能力為15萬t/a。1991年及以后核定生產(chǎn)能力均為6萬t/a。目前，礦井一水平(-80m水平以上)的資源已開采完畢，二水平(-80m～-280m)的煤炭資源正采用剃頭下

4、山方式進行開采，最深已達-160m水平。礦井采用一對斜井分水平開拓井田。通風方式為中央并列式。根據(jù)礦井二水平生產(chǎn)能力和煤層賦存特征，采取一個全能暗斜井開拓方式開發(fā)二水平。二水平投產(chǎn)時，共布置2個采區(qū)，每個采區(qū)一個回采工作面同時生產(chǎn)。選擇偽傾斜柔性掩護支架采煤方法，爆破落煤回采工藝，全部陷落法管理頂板。</p><p>　　專題部分為咸沙壩礦井通風設(shè)計，設(shè)計礦井采用中央并列式通風方式，通風方法為抽出式，采區(qū)采用軌道

5、上山和行人上山作主要進風巷，回風上山作采區(qū)專用回風巷，采煤工作面采用U型后退式通風方式。根據(jù)礦井需風量的要求，設(shè)計選用BDNo20型對旋軸流式通風機，其電動機型號為YB315M-2，功率為132KW，通風容易時期葉片角度34°，通風困難時期葉片角度37°，風機反轉(zhuǎn)反風。掘進工作面采用壓入式通風，工作面需風量為210m3／min，設(shè)計選用BKJ-11No4.5型局部通風機。</p><p>　　

6、關(guān)鍵詞 礦井概況 通風設(shè)計 礦井通風系統(tǒng) 礦井風量 通風阻力 掘進通風</p><p>　　第一章 井田概況及地質(zhì)特征</p><p>　　第一節(jié) 交通位置及礦山基本概況</p><p><b>　　一 交通位置</b></p><p>　　四川xx煤業(yè)有限公司紅星煤礦位于仁壽縣城131°方向平距約

7、40.0km，行政區(qū)劃屬仁壽縣天峨鄉(xiāng)，礦區(qū)標示坐標（1號拐點）東經(jīng)：104°25′39″，北緯：29°46′03″，礦山距汪洋鎮(zhèn)公路里程約13km，汪洋鎮(zhèn)距仁壽縣城公路里程45km，交通方便（見圖）。</p><p><b>　　礦區(qū)交通位置圖</b></p><p><b>　　二 礦山基本概況</b></p>

8、<p>　　該礦始建于2002年4月，2003年建成投產(chǎn)。礦山開采三疊系上統(tǒng)須家河組五段的高炭煤層，為地下開采，斜井開拓，走向長壁式開采，機械通風、機械排水、礦燈照明，軌道人力礦車運輸，串車提升。煤炭不經(jīng)洗選，原煤銷售。礦山設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模為6.0萬噸/年，實際生產(chǎn)能力為8.0萬噸/年。礦山有主（斜）井一處、風井一處，主（斜）井方位角36°，坐標：X=3293573.823，Y=35444982.677，H=546.

9、355；風井口方位角34°，坐標：X=3293564.598，Y=35445029.476，H=548.100</p><p>　　礦山廢渣主要用于采空區(qū)回填。礦山工業(yè)廣場業(yè)已形成，工業(yè)廣場占地8029 m2，工業(yè)廣場設(shè)施基本齊備。</p><p><b>　　采區(qū)基本概況</b></p><p>　　工作面位置及井上下關(guān)系如表：&l

10、t;/p><p>　　第三節(jié) 礦山工作面3308地質(zhì)</p><p><b>　　一 地質(zhì)構(gòu)造</b></p><p>　　本工作面為K7煤層近水平單斜構(gòu)造，煤層有波層起伏,傾角一般為0～30，地質(zhì)構(gòu)造簡單,有較小斷層和褶曲構(gòu)造對開采影響較小，礦區(qū)內(nèi)西+423m，3306回風巷。西3308機巷。本采區(qū)揭露無斷層存在，但在開采中需隨時注意察頂板和瓦

11、斯、水的變化情況。</p><p><b>　　二 水文地質(zhì)</b></p><p>　　本工作面一面為未采區(qū)，一面為運輸大巷,皆為已揭露地點,所以斷定無大斷層和老窯，不存在水患。只是煤層頂板屬石英砂巖，具有一定的滲水性，可能會有少量的滲水。所采工作面位置，距離地表達170m以上，平均采高2.1m左右，地表的任何水體都不會對煤層開采造成影響。由于底板起伏較大,工作面會

12、有少量積水,對仰采無影響。</p><p>　　該工作面在初次來壓時，頂板水會向工作滴落, 預計最大涌水量為0.3m3/h，正常涌水量為0.1m3/h。。如遇淋水較大，必須報告有關(guān)部門，按“預測預報，有凝必探，先探后掘，先治后采”十六字方針制定專門的防治水的安全技術(shù)措施，加強頂板管理，防止工作面頂板大面積冒落。</p><p><b>　　三 煤層</b></p

13、><p><b>　?。ㄒ唬┎蓞^(qū)煤層</b></p><p>　　礦區(qū)地層走向N54E，傾向北西，傾角0～20，為近水平單斜構(gòu)造，本采區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造簡單,無大斷層和褶曲構(gòu)造。煤層為K7煤層平均采高為1.9－2.3m，平均煤層厚度1.10m為復合煤層。一般含有1層夾砂厚度在0.5—0.8m之間，2層夾矸，以灰黑色硬質(zhì)頁巖、和灰白色泥巖為主。天炭：黑色，粗條帶結(jié)構(gòu)，亮暗型，性硬

14、，油脂光澤。</p><p>　　么炭：灰色，暗亮致密塊狀，平滑狀斷口，暗煤中少許亮煤。</p><p>　　夾砂：褐灰白色中細砂巖。</p><p>　　天炭：黑色，暗亮，細條帶狀，暗煤中常夾鋁土碎塊。</p><p>　　夾矸：灰黑色硬質(zhì)頁巖。</p><p>　　花炭：灰黑色，亮暗，致密塊狀，性硬，斷口不平，油脂

15、光澤，夾纖維狀亮煤。</p><p>　　夾矸：褐灰白色砂巖。</p><p><b>　　柱狀圖見后：附圖一</b></p><p>　?。ǘ┑V體賦存層位與形態(tài)</p><p>　　本區(qū)含煤巖系為三疊系上統(tǒng)須家河（T3xj）。</p><p>　　礦區(qū)所采高炭煤層賦存于三疊系上統(tǒng)須家河組第五段

16、（T3xj5）上部，屬沼澤相沉積層狀礦床，在礦區(qū)內(nèi)近水平產(chǎn)出，為單斜構(gòu)造。煤層產(chǎn)狀25～35°∠1～3°。</p><p>　　礦區(qū)所采高炭煤層，最小埋深80m，最大埋深240m，賦存標高+410m～+500m，位于三疊系上統(tǒng)須家河組第五段上部。井巷揭露煤層厚度0.57～0.80m，平均厚0.64m；純煤厚度0.32m～0.53m，平均厚約0.38m。其頂板為砂巖，底板為砂質(zhì)泥巖或炭質(zhì)頁巖。礦

17、區(qū)內(nèi)該煤層一般夾矸2層，夾矸總厚0.24～0.29m，平均厚0.26m；高炭煤層有3個煤分層，單煤分層厚0.07～0.20m，平均煤厚0.13m（附表3）。礦山目前向北掘進至約395m水平，老采空區(qū)向南掘進至+500m。礦山+460m水平以南為60年代老紅星生產(chǎn)巷道，已封閉停止開采多年。+460m以北為目前生產(chǎn)巷道，該部分區(qū)域分+450m、+430m、+410m、+390m四個運輸水平。各水平沿傾向掘進若干支巷，各巷道揭示煤層產(chǎn)狀相對穩(wěn)

18、定，構(gòu)造簡單，煤層自南向北由變薄趨勢。</p><p><b>　　煤層特征情況表</b></p><p><b>　　煤層頂?shù)装迩闆r</b></p><p>　　煤層頂?shù)装迩闆r如表：</p><p><b>　　四 煤質(zhì)</b></p><p><

19、;b>　　物理性質(zhì)</b></p><p>　　高炭煤層顏色為黑色，條痕呈褐黑色，玻璃光澤，階梯狀斷口，條帶狀結(jié)構(gòu)，層狀構(gòu)造，內(nèi)生裂隙發(fā)育，性脆，煤巖類型以半亮煤、半暗煤為主，次為暗淡型煤。</p><p>　　據(jù)四川省地礦局207地質(zhì)隊1995年5月提交的《四川省威仁煤礦仁壽縣石龍橋井田補充勘探地質(zhì)報告》中煤樣測試成果，進行分析對比，高炭煤層屬高灰低硫中熱值煙煤，煤類為

20、1/3焦煤。</p><p>　　xx煤業(yè)有限公司紅星煤礦高炭煤質(zhì)分析成果表</p><p>　　第四節(jié) 開采技術(shù)條件</p><p><b>　　一 工程地質(zhì)</b></p><p>　　礦區(qū)開采范圍內(nèi)由砂巖、頁巖、泥巖等巖石類型組成，硬質(zhì)巖石組分略多于軟質(zhì)巖石，巖體堅硬程度屬堅硬～半堅硬巖類。工程地質(zhì)分區(qū)屬中山

21、工程地質(zhì)區(qū)堅硬－半堅硬巖組亞區(qū)。</p><p>　　井巷圍巖為砂巖、砂質(zhì)泥巖、頁巖局部為炭質(zhì)頁巖等，除局部地段較破碎須支護外，其余地段穩(wěn)定性較好。</p><p>　　礦區(qū)所采高炭頂板為砂巖偶見頁巖，穩(wěn)定性較好，局部裂隙發(fā)育地段偶有發(fā)生片邦，應(yīng)加強井巷支護；底板為泥巖或炭質(zhì)泥巖，局部有底鼓。</p><p><b>　　二 水文地質(zhì)</b>

22、</p><p>　　區(qū)內(nèi)無大的河流，但小堰塘較多，區(qū)內(nèi)最大的雙堰水庫水庫面積41720m2，水量受氣候控制，距高炭煤層垂距150m左右，位于礦區(qū)外圍東部，對礦井沖水影響小，</p><p>　　礦區(qū)地表水體的補給主要來自大氣降水，區(qū)內(nèi)年平均降雨量1009.4mm，大氣降水較充沛。大氣降水多以片流匯入小溪溝，少量沿基巖裂隙滲入地下，成為地下水。</p><p>　　

23、礦區(qū)最低的井口高程為546.4m，位于當?shù)厍治g基準面（+520m）以上，采用明斜井開拓。礦井涌水量一般為150m3/d，最大涌水量約300m3/d，礦井涌水采用機械抽排。</p><p>　　由于礦區(qū)周邊有已閉坑的老窯或其它生產(chǎn)礦井，后續(xù)資源開發(fā)區(qū)域位于這些老窯或其它生產(chǎn)礦井采空區(qū)下部，開拓布局及采礦過程中應(yīng)加強測量，進行老窯和含水層調(diào)查，應(yīng)堅持“有疑必探，先探后掘”的原則，預防突水事故的發(fā)生。</p>

24、;<p><b>　　三 環(huán)境地質(zhì)</b></p><p>　　根據(jù)《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011—2001）及其局部修訂附錄A，仁壽縣抗震設(shè)防烈度為6度，設(shè)計基本地震加速度值為0.05g，礦山地面建筑抗震應(yīng)按6度設(shè)防。</p><p>　　本區(qū)屬丘陵地形，地形坡度5°～20°，巖層傾角平緩，相對高差一般小于100m。礦區(qū)及其

25、周圍未曾發(fā)生過大的自然滑坡和大規(guī)模崩塌及泥石流等地質(zhì)災(zāi)害，地表風化殘坡積厚度較小，不曾出現(xiàn)大量水土流失，但局部陡崖地段有小規(guī)模崩塌現(xiàn)象。礦區(qū)自然斜坡穩(wěn)定性較好。</p><p>　　礦山廢渣除主要用于采空區(qū)回填，目前矸渣堆放面積小，矸渣堆放尚未引發(fā)地質(zhì)環(huán)境問題。</p><p>　　礦區(qū)可采煤層為高炭一層，煤層平均傾角2°，煤層的采空區(qū)高度0.8m左右。據(jù)原煤炭部《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)

26、范》，安全開采深度采用下式計算。礦區(qū)高炭煤層安全開采深度為80m。</p><p>　　計算公式：Hs=100M</p><p>　　式中：Hs —安全采深（m）；M —煤層采高（m）</p><p>　　礦區(qū)所采高炭煤層最小埋深80m，瀕臨安全開采深度，煤層采動后產(chǎn)生的冒落帶、導水裂隙帶局部可能貫穿地表，對地面變形有一定的影響。</p><p&

27、gt;　　第五節(jié)　 儲量及服務(wù)年限</p><p><b>　　一 儲量</b></p><p>　?。ㄒ唬┕ぷ髅娴墓I(yè)儲量</p><p>　　走向長×傾斜長×煤層厚度×密度=160×610×1.0×1.45=141520</p><p>　　(二）工作面可采

28、儲量</p><p>　　工業(yè)儲量×采出率=141520×87%=123122.4</p><p>　　二 工作面服務(wù)年限（以每月28天，平均每天推進1.0m）28m/月計算。</p><p>　　可采推進度/設(shè)計月推進度=595/28≈21.25月</p><p><b>　　三 工作制度</b>

29、</p><p>　　采煤工作面采用“三八”制作業(yè)，兩班采煤、一班檢修準備。</p><p><b>　　通風系統(tǒng)</b></p><p>　　第一節(jié) 礦井通風系統(tǒng)</p><p>　　一 礦井通風方法與通風方式</p><p>　　礦井通風系統(tǒng)是礦井的通風方法、通風方式，通風網(wǎng)絡(luò)的總稱。&

30、lt;/p><p><b>　　〈一〉通風方法</b></p><p>　　通風方法是指礦井主扇風機對礦井供風的工作方法。</p><p>　　1、抽出式：主扇風機安在出風井一側(cè)的地面上。同前我國煤礦大部分采用抽出式。</p><p>　　2、壓入式：主扇風機安在進風井一側(cè)的地面上。</p><p>

31、　　3、混合式：主扇風機安在進出風井的地面上。</p><p><b>　　〈二〉通風方式</b></p><p>　　通風方式是指進風井與回風井的布置方式。</p><p>　　1、中央式。進、回風井大致位于井田走向中央?？煞譃橹醒氩⒘惺胶椭醒脒吔缡?lt;/p><p>　　2、對角式。進風井位于井田中央，出風井分別位于井

32、田邊界沿走向的兩翼上?？煞譃閮梢韺鞘胶头謪^(qū)對角式。</p><p>　　3、混合式?；旌鲜郊粗醒胧脚c角式的混合布置，因此混合式的進、出風井至少由三個以上的井筒組成。</p><p><b>　　二 通風網(wǎng)路</b></p><p>　　礦井空氣在井巷中流動時，風流分岔，匯合線路的結(jié)構(gòu)形式，叫做通風網(wǎng)路。通風網(wǎng)絡(luò)可分為簡單通風網(wǎng)絡(luò)和復雜通風網(wǎng)

33、絡(luò)兩種。串聯(lián)和并聯(lián)組成的網(wǎng)絡(luò)，稱簡單通風網(wǎng)絡(luò)。含有角聯(lián)分支的，稱復雜通風網(wǎng)絡(luò)。</p><p><b>　　1、串聯(lián)風路：</b></p><p><b>　　2、并聯(lián)風路：</b></p><p><b>　　3、角聯(lián)風路：</b></p><p><b>　　三

34、 通風構(gòu)筑物</b></p><p>　　在礦井通風系統(tǒng)中為引導、控制或為改善通風動力效果等建造的通風設(shè)施。對于通風構(gòu)筑物必須合理選擇位置，保證施工質(zhì)量，嚴格管理制度，不易破壞或損壞，經(jīng)常使其處于完好狀態(tài)。</p><p><b>　?。ㄒ唬╋L橋</b></p><p>　　新鮮風流與乏風交匯處要設(shè)風橋，以免風流短路，根據(jù)服務(wù)年限

35、設(shè)鐵筒風橋、混凝土風橋、繞道式風橋等。</p><p>　　永久風橋前后6m以內(nèi)的巷道中，支架要加固，風橋兩端接口嚴密，四周要固定在堅固巷道圍巖中，壁厚不小于0.45m，風橋斷面不小于巷道斷面的五分 之四，風橋成流線型，坡度小于25°。漏風率不大于2%，風速小于10m/s，通風阻力小于150pa。</p><p><b>　　（二）風墻（密閉）</b><

36、;/p><p>　　不允許風流、行人、車輛通行的巷道要設(shè)風墻。</p><p><b>　　①臨時風墻</b></p><p>　?、谟谰蔑L墻。四周要刻糟，見硬底硬幫，墻上要留取樣孔，下部要設(shè)U形放水孔。風墻前無瓦斯積聚，前后5m內(nèi)支護完好，無雜物，積水和淤泥，用不燃性材材料建筑，墻面平整無裂縫，嚴密不漏風。施工完時在墻體中間應(yīng)標注施工日期，材料數(shù)

37、量，施工人員，驗收人員等內(nèi)容，并建立檔案。</p><p><b>　　（三）風門</b></p><p>　　不允許風流通過，但要行人，行車的巷道內(nèi)，必須設(shè)置風門。其安裝及質(zhì)量要求：</p><p>　?、儆谰蔑L門每組不少于2道，行人風門間距不小于5m，通車風門不小于一列車長度。進回風巷風門要設(shè)兩道反向風門。</p><p

38、>　?、陲L門能自動關(guān)閉，門與門框呈斜面接觸，接觸處要有可縮性襯墊，四周嚴密不透風，門平整不漏風，門柱與門不歪斜，門框和門軸都要向關(guān)閉的方向傾斜800—850。</p><p>　?、埏L門墻垛要用不燃材料建筑。墻垛要掏槽，見硬底、硬幫，墻面平整無重縫、空隙，嚴密不漏風。</p><p>　　④風門水溝要設(shè)化水池或擋風簾，通車風門要設(shè)底坎，電纜孔要堵嚴，閉鎖裝置要安套管并用膠匹堵嚴。&l

39、t;/p><p>　　⑤風門前后5m內(nèi)巷道支護完好，無雜物、積水和淤泥。</p><p>　　（四）調(diào)節(jié)風窗（調(diào)節(jié)風門）</p><p>　　調(diào)節(jié)風窗就是開設(shè)在風門或風墻上方，一個面積可由移動窗板來改變的小窗口。要求調(diào)節(jié)靈活。</p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)通風系統(tǒng)</p><p><b>　　一 采區(qū)通風

40、系統(tǒng)</b></p><p>　　它是指礦井風流從主要進風巷進入采區(qū)，流經(jīng)有關(guān)巷道，采掘工作面、硐室和其它用風地點后，排到礦井主要回風巷的整個風流路線。它包括采區(qū)進、回風巷和工作面進回風巷的布置方式，采區(qū)通風路線的連接方式以及采區(qū)內(nèi)的通風設(shè)備、設(shè)施等。</p><p>　　二 采區(qū)通風系統(tǒng)的基本要求</p><p>　　1、采區(qū)通風系統(tǒng)必須有單獨的回風

41、巷道，實行分區(qū)通風，采掘工作面都要采用獨立通風。在布置獨立通風有困難時，制定措施，可采用串聯(lián)通風，但串聯(lián)通風的次數(shù)不得超過1次。進入串聯(lián)工作面的進風巷必須裝設(shè)瓦斯斷電儀，其瓦斯和二氧化碳濃度都不得超過0.5%，嚴禁一條龍的全礦井串聯(lián)通風。</p><p>　　2、在采區(qū)通風系統(tǒng)中，要保證風流流動的穩(wěn)定性，盡量避免角聯(lián)或復雜通風網(wǎng)路。</p><p>　　3、力求通風系統(tǒng)簡單，以便在發(fā)生事故

42、時易于控制風流和撤退人員。</p><p>　　4、保證通風阻力小，通風能力大，風流暢通，風量按需分配。</p><p>　　5、盡量減少采區(qū)漏風量，并有利于采空區(qū)瓦斯的合理排放及防止采空區(qū) 煤炭自燃，要有較強的抗災(zāi)和防災(zāi)能力，為此要設(shè)置防塵管理，避災(zāi)路線，避難硐室和災(zāi)變的風流控制設(shè)施。</p><p>　　三 礦井不合理通風方式</p><p

43、>　　1、采空區(qū)通風及其危害（老塘通風）</p><p>　　進回風流部分或全部經(jīng)過采區(qū)的通風方式，稱為采空區(qū)通風。</p><p>　　采空區(qū)通風能使采空區(qū)的殘煤加速氧化發(fā)生自燃，還能將采空區(qū)的瓦斯等有毒有害氣體帶出或稀釋到爆炸濃度，發(fā)生瓦斯爆炸事故。因此采空區(qū)通風危害大，煤礦井下嚴禁使用采空區(qū)通風。</p><p>　　2、微（無）風區(qū)及危害</p&

44、gt;<p>　　井下所有風速小于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的最小風速采掘工作面、硐室等通風地點叫微（無）風區(qū)。井下微（無）風區(qū)多出現(xiàn)在風速較低的巷道周壁附近，掘進工作面、回采工作面的上隅角附近、巷道冒頂?shù)目斩磪^(qū)或凹陷區(qū)，以及采用擴散通風的盲巷、硐室內(nèi)。</p><p>　　井下微（無）風區(qū)域，瓦斯不能沖淡排除，因此微（無）風區(qū)易積聚瓦斯，引起瓦斯爆炸事故，威脅煤礦安全生產(chǎn)，應(yīng)對微（無）風區(qū)域加以處理。&

45、lt;/p><p>　?。?）對局部微（無）風區(qū)，如上隅角可設(shè)置風障、導風筒、導風板來解決。</p><p>　?。?）對于范圍較大的微（無）風區(qū)，應(yīng)采用提高風速，加大風量進行處理。</p><p>　　（3）掘進工作面的微（無）風區(qū)的預防處理，要保證局扇正常運轉(zhuǎn)，有足夠的供風量。嚴格控制風筒出風口到磧頭距離不超5米。</p><p><b

46、>　　3、漏風危害及防治</b></p><p><b>　　（1）危害：</b></p><p>　?、俟ぷ髅嬗行эL量減少，不能很好帶走瓦斯、粉塵、熱和水蒸氣，惡化環(huán)境。</p><p>　?、谑雇L系統(tǒng)復雜化。</p><p>　?、勐╋L引起煤的自燃。</p><p>　?、?/p>

47、大量漏風引起電能的無謂消耗。</p><p><b>　?。?）措施：</b></p><p>　?、俸侠磉x擇通風系統(tǒng)。</p><p>　?、诤侠磉x擇開拓、開采方法。</p><p>　　③及時充填地面塌陷坑洞及裂隙。</p><p>　　④減少通風構(gòu)筑物的漏風。</p><

48、p><b>　?、轀p少井筒漏風。</b></p><p>　　4、上行和下行通風及特點</p><p>　　5、長壁采煤面的幾種通風系統(tǒng)</p><p>　　采煤工作面通風系統(tǒng)有U、Z、Y、雙Z、W和H形等形式。目前我國煤礦采用U形通風系統(tǒng)。</p><p><b>　　采區(qū)通風系統(tǒng)選擇</b>

49、;</p><p>　　第一節(jié) 采區(qū)通風系統(tǒng)的原則</p><p>　　在確定采區(qū)通風系統(tǒng)時，應(yīng)遵守安全、經(jīng)濟、技術(shù)先進合理的原則，滿足下列基本要求：</p><p>　　（一）采區(qū)必須實行分區(qū)通風。</p><p>　　1. 準備采區(qū)，必須在采區(qū)構(gòu)成通風系統(tǒng)以后，方可開掘其它巷道。</p><p>　　2．采煤工作

50、面必須在采區(qū)構(gòu)成完整的通風、排水系統(tǒng)后，方可回采。</p><p>　　3．高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險的礦井的每個采區(qū)和開采容易自燃煤層的采區(qū)，必須設(shè)置至少1 條專用回風巷；</p><p>　　4．低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，必須設(shè)置1條專用回風巷。</p><p>　　5.采區(qū)的進、回風巷必須貫穿整個采區(qū)，嚴禁一段為進

51、風巷、一段為回風巷。</p><p>　　（二）采、掘工作面應(yīng)實行獨立通風。</p><p>　?。ㄈ┰诓蓞^(qū)通風系統(tǒng)中，要保證風流流動的穩(wěn)定性，采掘工作面盡量避免處于角聯(lián)風路中。</p><p>　　（四）在采區(qū)通風系統(tǒng)中，應(yīng)力求通風系統(tǒng)簡單，以便在發(fā)生事故時易于控制風流和撤退人員。</p><p>　　（五）對于必須設(shè)置的通風設(shè)施(風門、

52、風橋、擋風墻等)和通風設(shè)備(局部通風機、輔助通風機等)，要選擇好適當位置，嚴把規(guī)格質(zhì)量，嚴格管理制度，保證通風設(shè)備安全運轉(zhuǎn)。盡量將主要風門開關(guān)、局部通風機開停等狀態(tài)參數(shù)和風流變化參數(shù)納入到礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)中，以便及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。</p><p>　?。┰诓蓞^(qū)通風系統(tǒng)中，要保證通風阻力小，通風能力大，風流暢通，風量按需分配。因此，應(yīng)特別注意加強巷道的維護，及時處理局部冒頂和堵塞，支護良好，保證有足夠的斷面。

53、</p><p>　?。ㄆ撸┰诓蓞^(qū)通風系統(tǒng)中，盡量減少采區(qū)漏風量，并有利于采空區(qū)瓦斯的合理排放及防止采空區(qū)浮煤自燃，使新鮮風流在其流動路線上被加熱與污染的程度最小。</p><p>　?。ò耍┰O(shè)置消防灑水管路、避難硐室和災(zāi)變時控制風流的設(shè)施。明確避災(zāi)路線和安全標志。必要時，建立瓦斯抽放系統(tǒng)、防滅火灌漿系統(tǒng)。</p><p>　?。ň牛┎蓞^(qū)絞車房和變電所，應(yīng)實行分區(qū)通

54、風。</p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)通風系統(tǒng)方式的選擇</p><p>　　一 3308通風方式如圖</p><p><b>　　礦井通風系統(tǒng)圖</b></p><p>　　根據(jù)本礦的實際情況擬定采區(qū)通風系統(tǒng)：</p><p>　　方案一：工作面采用U型后退式通風系統(tǒng)，掘進工作面采用局扇壓

55、入式通風</p><p>　　方案二：工作面采用U型前進式通風系統(tǒng)，掘進工作面采用局扇壓入式通風</p><p>　　方案三：工作面采用Z型后退式通風系統(tǒng)，掘進工作面采用局扇壓入式通風</p><p>　　方案四：工作面采用Z型前進式通風系統(tǒng)，掘進工作面采用局扇壓入式通風</p><p><b>　　方案比較</b>&l

56、t;/p><p>　　綜上所述結(jié)合我礦實際情況（我礦為低瓦斯礦井），采用方案一。</p><p>　　計算和分配礦井總風量</p><p>　　礦井需風量的計算原則</p><p>　　礦井需風量應(yīng)按照“由里往外”的計算原則，由采、掘工作面、硐室和其他用風地點的實際最大需風量總和，在考慮一定的設(shè)備用風量系數(shù)后，計算出礦井總風量。</p>

57、;<p>　?。ㄒ唬?按該用風地點同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供風量不得少于4m³。</p><p>　　（二 ） 按該用風地點風流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害氣體濃度、風速以及溫度等都符合《規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定分別計算，取最大值。</p><p><b>　　礦井需風量計算</b></p><p>　　一 按井下同

58、時工作的最多人數(shù)計算</p><p>　　Q礦=4NK=4×90×1.15=414 m3/ min</p><p>　　式中Q礦———礦井總需風量，m3/ min</p><p>　　N——工作面同時工作的最多人數(shù)，人；</p><p>　　4——每人每分鐘供風標準，m3/ min；</p><p>

59、;　　K——礦井通風系數(shù)；（根據(jù)本礦的情況取1.15）</p><p>　　二 按采煤、掘進、硐室等處實際風量計算</p><p>　?。ㄒ唬?采煤工作面風量計算</p><p>　?。?）按瓦斯（二氧化碳）涌出量計算</p><p>　　Q采=100Q瓦K瓦=100×1.5×1.5=225 m3/min</p&

60、gt;<p>　　式中：Q采——采煤工作面供風量，m3/min；</p><p>　　Q瓦——采煤工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min；取1.5，</p><p>　　K瓦——工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，炮采工作面取1.5；</p><p>　　經(jīng)計算，每個采煤工作面Q采為225 m3/min，每個對拉工作面</p><p>　　Q

61、采為300 m3/min。</p><p>　?。?）按工作面溫度計算</p><p>　　Q采=60V采S采K采</p><p>　　式中：V采——回采工作面適宜風速，取1.0m/s；</p><p>　　S采——回采工作面平均有效斷面，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算，取2.6m2；</p><p>　　K采—

62、—工作面長度系數(shù)，取1.0。</p><p>　　經(jīng)計算，每個采煤工作面Q采為156 m3/min。</p><p>　　(3) 按炸藥使用量計算</p><p><b>　　Q采=25 A采</b></p><p>　　式中：A采——采煤工作面一次使用最大炸藥量，取8㎏；</p><p>　　經(jīng)

63、計算，每個采煤工作面Q采為200 m3/min。</p><p>　　(4)按工作人員數(shù)量計算</p><p><b>　　Q采=4 n采</b></p><p>　　式中：4——每人每分鐘供風標準，m3/min.人；</p><p>　　n采——采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，取24人。</p><p

64、>　　經(jīng)計算，每個采煤工作面Q采為96 m3/min。</p><p><b>　?。?）按風速驗算</b></p><p>　　按最低風速驗算各采煤工作面的最小風量：</p><p>　　Q采≥60×0.25×S采，m3/min</p><p>　　按最高風速驗算各采煤工作面的最大風量：<

65、;/p><p>　　Q采≤60×4×S采，m3/min</p><p>　　式中：S采——回采工作面平均有效斷面，取2.6m2</p><p>　　采煤工作面取以上計算風量的最大值，分別為225 m3/min和300m3/min，經(jīng)驗算，所配風量符合要求。</p><p>　?。ǘ?掘進工作面需風量計算</p>

66、<p>　?。?）按工作面放炮一次最大用藥量計算</p><p>　　Q=25A掘=25×4.5=113m3/min</p><p>　　式中：Q掘——掘進工作面需風量，m3/min；</p><p>　　A掘——放炮一次最大用藥量，Kg。</p><p><b>　　（2）按人數(shù)計算</b><

67、;/p><p>　　Q掘=4N掘=4×8=32m3/min</p><p>　　式中：Q掘——R掘進工作面需風量，m3/min；</p><p>　　N掘——掘進工作面同時工作人數(shù)。</p><p>　?。?）按瓦斯（二氧化碳）涌出量計算</p><p>　　Q掘=100Q瓦K掘</p><p

68、>　　=100×0.6×1.6</p><p><b>　　=96m3/min</b></p><p>　　式中：Q掘——掘進工作面需風量，m3/min；</p><p>　　Q瓦——預計掘進工作面最高瓦斯絕對涌出量， m3/min</p><p>　　K掘——掘進通風系數(shù)，取1.6。</

69、p><p>　　按局部通風機吸風量計算：</p><p>　　Q掘=Q通IK通，m3/min</p><p>　　試中 Q通 ——掘進工作面局部通風機額定風量，m3/min；</p><p>　　I——掘進工作面同時運轉(zhuǎn)的局部風機臺數(shù)，臺；</p><p>　　K通——防止局部通風機吸循環(huán)風的風量系數(shù)，取值1.2<

70、/p><p><b>　　按風速驗算 </b></p><p>　　巖巷掘進工作面的風量應(yīng)滿足： </p><p>　　60×0.15×S掘≤Q掘≤60×4×S掘</p><p>　　煤巷、半煤巷掘進工作面的風量應(yīng)滿足：</p><p>　　60×0

71、.25×S掘≤Q掘≤60×4×S掘</p><p>　　故符合要求，掘進工作面需風量為113m3/min。</p><p>　　第二節(jié) 采區(qū)風量計算</p><p>　　根據(jù)我礦采煤面的通風斷面一般為3m2，采長為2×100米；掘進巷道斷面積為進風大巷為4 m2，回風大巷為4.0m2，采區(qū)進、回風巷為4.2㎡，開切眼為4m2，

72、其最長掘進長度不超過500m。從多年來的井下掘進巷道統(tǒng)計情況看，采煤面的瓦斯涌出量一般為0.139～0.337m3/min；所有掘進巷道的瓦斯涌出量預計最高為0.206～0.374m3/min。</p><p><b>　　一 風量計算</b></p><p>　?。ㄒ唬┌赐咚梗ǘ趸迹┯砍隽坑嬎?。</p><p>　　Q=100qk=10

73、0×0.38×2=76 m3/min</p><p>　　式中：Q采———單個回采面需風量，m3/min；</p><p>　　q采———采煤工作面絕對瓦斯涌出量，m3/min，礦井絕對瓦斯涌出量經(jīng)簽定為1.57 m3/min，采煤工作面絕對瓦斯涌出量為0.38m3/min；</p><p>　　Kq—工作面瓦斯涌出不均衡系數(shù)，炮采工作面取2.0

74、。</p><p>　?。ǘ┌垂ぷ髅鏈囟扔嬎悖?lt;/p><p>　　按工作面溫度（工作面氣溫18～20°，風速取0.8m/s）計算：</p><p>　　Q=60vs =3.0m×2.2 m×60s×0.45m/s=213 m3/ min</p><p>　　式中 v—工作面平均風速，可選取空氣溫度與

75、風速對應(yīng)表中（表4）的相關(guān)數(shù)值；</p><p>　　S—工作面的平均斷面積，可按最大和最小控頂距斷面積的平均值計算，m2；</p><p>　　K—綜放工作面支架斷面及工作面長短的風量調(diào)整系數(shù)，可在表5中選取。</p><p>　　采煤工作面空氣溫度與風速對應(yīng)表</p><p>　?。ㄈ?按井下同時工作的最多人數(shù)計算：</p>

76、<p>　　Q礦=4NK=4×24×1.15=110 m3/ min</p><p>　　式中Q礦———礦井總需風量，m3/ min</p><p>　　N——工作面同時工作的最多人數(shù)，人；</p><p>　　4——每人每分鐘供風標準，m3/ min；</p><p>　　K——礦井通風系數(shù)；（根據(jù)本礦的情

77、況取1.15）</p><p>　?。ㄋ模┌凑ㄋ幱昧坑嬎悖?lt;/p><p>　　Q=25A=25A=25×3.0=75m3/ min。</p><p>　　式中 A—采煤工作面一次爆破的最大炸藥用量，kg，</p><p>　?。ㄎ澹┌达L速進行驗算（驗算上述最大風量）</p><p>　　62 m3/ m

78、in＜213 m3/ min＜990 m3/ min</p><p>　　依據(jù)是按最低風速：0.25×（2.8＋3.8）÷2×1.25×60＝62 m3/min，</p><p>　　按最高風速：4×（2.8＋3.8）÷2×1.25×60＝990m3/ min</p><p>　　（六）

79、回采工作面最終風量確定</p><p>　　根據(jù)上述計算選取最大需風量0.4×（2.8＋3.8）÷2×2.2×60＝174m3/ min，3308對拉工作面兩個面配風348m3/min，所以 3308進風運輸巷設(shè)計進風418m3/min。</p><p>　　二 回采工作面通風系統(tǒng)</p><p>　　（一）工作面風流路線&

80、lt;/p><p>　　新鮮風流：地面→主斜井→井底車場→一級提升斜巷→+423m水平西翼運輸大巷—3308機巷→3308對拉工作面；</p><p>　　污風流：3308采面→3306回風巷→+423m水平配風大巷→一級下山人行總回風巷→回風斜井→地面；</p><p>　　3308采面→3310回風巷→+423m水平配風大巷→一級下山人行總回風巷→回風斜井→地面&l

81、t;/p><p><b>　?。ǘ┫锏啦贾脠D</b></p><p><b>　　設(shè)備配置</b></p><p>　　一 工作面刮板輸送機2臺,其主要技術(shù)參數(shù)如下</p><p>　　二 順槽刮板輸送機1臺,其主要技術(shù)參數(shù)如下</p><p>　　三 順槽皮帶輸送機,其

82、主要技術(shù)參數(shù)如下</p><p>　　四 工作面單體液壓支柱,其主要技術(shù)參數(shù)如下</p><p>　　五 巷道超前單體液壓支柱,其主要技術(shù)參數(shù)如下</p><p>　　六 工作面煤電鉆,其主要技術(shù)參數(shù)如下</p><p>　　七 工作面割煤機,其主要技術(shù)參數(shù)如下</p><p>　　一、選擇礦井通風設(shè)備的基本要

83、求</p><p>　　二、主要通風機的選擇</p><p>　　第六章 概算通風費用</p><p>　　8 概算礦井通風費用</p><p>　　礦井通風費用是通風設(shè)計和管理的重要經(jīng)濟指標，一般用噸煤通風成本，即礦井每采一噸煤的通風總費用表示。它包括噸煤通風電費和通風設(shè)備折舊費、材料消耗費、工作人員工資、專用通風巷道折舊與維護費、儀表購

84、置與維修費等其它通風費用。</p><p>　　8.1 噸煤通風電費</p><p>　　8.1.1 主要通風機的耗電量</p><p>　　E=365·24·P/（K··）</p><p>　　式中 E—主要通風機的耗電量, kW·h</p><p>　　P —主要

85、通風機的電動機的功率，kW </p><p>　　K—電動機容量備用系數(shù)，K＝1.1～1.2；</p><p>　　—變壓器效率，可取0.95</p><p>　　—電纜輸電效率，取決于電纜長度和每米電纜耗損，在0.90～0.95內(nèi)選取。本設(shè)計選0.9。</p><p>　　E=8760×132/（1.15×0.95&#

86、215;0.9）=1176018 kW·h</p><p>　　8.1.2 局部通風機的耗電量</p><p>　　E=6·365·24·P=8760×6×8=420480 kW·h</p><p>　　P —局部通風機的電動機的功率，kW </p><p>　　8.1.

87、3 通風總耗電量</p><p>　　E= E+ E=1176018+420480=1596498 kW·h</p><p>　　8.1.4 噸煤通風耗電量</p><p>　　E= ED/T=15964980.8/9000=14元/t</p><p>　　式中 T—礦井年產(chǎn)量，t</p><p>　　D

88、—電價，元/(kW·h)</p><p>　　8.2 其它噸煤通風費用</p><p>　　包括設(shè)備折舊費、材料消耗費、通風員工工資費和專為通風服務(wù)的井巷工程折舊費和維護費。具體計算見下表：</p><p>　　表8-2-1 其他通風費用</p><p>　　8.3 噸煤通風成本</p><p>　　所

89、有通風費用之和與年產(chǎn)量之商即為噸煤通風成本為：</p><p>　　W=105.29/9+14=25.7元/t</p><p><b>　　附圖：</b></p><p>　　礦井通風容易時期通風立體示意圖及網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　礦井通風困難時期通風立體示意圖及網(wǎng)絡(luò)圖</p><p>　　礦

90、井通風容易時期通風平面圖</p><p>　　礦井通風困難時期通風平面圖</p><p>　　BDNo20型防爆對旋軸流式通風機特性曲線圖</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次設(shè)計是在尊敬的xx老師的精心指導下完成的。從設(shè)計的選題、理論分析、思路形成、現(xiàn)場指導直到設(shè)計的完成，兩位老師付出

91、的很多的心血和汗水。在x老師的辛勤指導下，不但學到了諸多專業(yè)知識，而且xx老師淵博的學識、嚴謹求實的治學態(tài)度、活躍的學術(shù)思想以及對我們孜孜不倦的教誨，將使我終身受益。xx對學習熱心、細致，工作認真負責。非常感謝兩位何老師對我的指導。兩位老師的深刻教育和啟迪，將是我終身受益的寶貴財富，我將銘記在心。值此畢業(yè)設(shè)計完成之際，再次向兩位何老師致以崇高的敬意和衷心的感謝。</p><p>　　感謝同組設(shè)計的同學和所有關(guān)心、

92、幫助我的人！</p><p>　　最后，我想特別感謝在百忙之中審閱本設(shè)計的各位專家！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　1.紅星煤礦礦井通風資料</p><p>　　2.《煤礦安全規(guī)程》（2010年版）</p><p>　　3.《礦井通風》教材</p>