矿井通风设计毕业论文

I贺西煤矿矿井通风系统设计 摘 要此次设计矿井为汾西矿业集团贺西煤矿 150万吨/年的矿井设计，扩建后可达 300万吨/年，该矿井有 9层煤矿，开采中有 4层，剩余 5层因地形、距离黄河西段无法开采。该矿井的井田储量为 20700Mt，服务年限为 112a。该矿井的采掘方法为双立井同时工作的推进方式，主要有 4个开采区。采煤方法为全部煤壁垮落采煤法，顶板支护处理办法为全部垮落法，采煤工艺为机械化放顶煤法。该矿井的通风方法为抽出式，采煤工作面采用 U形状的上山通风方法，掘进工作面主要采用压入式通风，采区通风系统为轨道上山、运输上山进风，矿井所需风量，困难时期所需风量为 164m3/s，容易时期所需风量为 149m3/s，电动机型号为 YB355M2-8 的 异步 电 动 机 。关键词：通风设计；矿井通风系统；通风阻力。IIDesign of Mine Ventilation System in Hexi Coal MineAbstractThe design of the mine for the Fenxi Mining Group Hexi coal mine 1.5 million tons / year of mine design, expansion of up to 3 million tons / year, the mine has 9 layers of coal, mining 4 layers, the remaining 5 layers due to terrain, From the western part of the Yellow River can not be mined. The mines reserves are 20700Mt and the service life is 112a. The excavation method of the mine is the way of the double-shaft working at the same time, there are four mining areas. Coal mining method for all coal wall collapse mining method, the roof support treatment approach for all the collapse of the law, mining technology for the mechanized caving method.The ventilation method of the mine is drawn out, and the U-shaped uphill ventilation method is adopted in the working face of the coal mining. The working face of the mining face is mainly made by pressing ventilation, and the ventilation system of the mining area is up the mountain, The required air flow rate of 164m3 / s, easy times for the required air flow of 149m3/s, the motor model YB355M2-8 asynchronous motor.Key words ： ventilation design； mine ventilation system ；ventilation resistance.III目录第 1章 井田概况及具体条件 .11.1 井田概况 .11.1.1 井田位置及范围 .11.1.2地形地势 .11.1.3交通位置 .11.1.4 矿井气候和地震条件 .11.1.5 河流 .2第 2章 地质特征 .32.1 矿井地质构造 .32.2 井田境界、储量和服务年限 .32.2.1 井田境界 .32.3 井田的储量 .32.3.1 井田储量的计算 .32.3.2 储量计算方法 .32.4 生产能力、服务年限 .42.4.1 矿井的生产能力 .42.4.2 矿井服务年限 .4第 3章 井田开拓 .63.1 选定开拓方案的系统描述 .63.1.1 井硐数目的确定 .63.1.2 井硐位置 .63.1.3 开采水平及高度 .73.1.4 石门、大巷的布置 .73.1.5 采区划分 .93.2 主、副井的设计 .93.2.1主、副井的概况 .93.2.2 井硐布置及装备 .103.2.3 井筒延深 .11第 4章 矿井采区通风 .134.1 采区设计概述 .13IV4.1.1 采区位置 .134.1.2 采区地质条件 .134.1.3 采区的生产能力 储量及服务年限 .134.1.4 采区运输及工作面长度 .134.2 采煤方法及采煤工艺 .154.2.1 采煤方法的选择 .154.2.2 回采工艺 .154.3 采区通风 .174.3.1 采区概况 .174.3.2 采区通风设计的原则 .174.3.3 采区上山通风系统选择 .184.3.4 回采工作面通风系统 .18第 5章 矿井通风系统 .215.1 通风系统的设计 .215.1.1 通风系统的选择 .215.1.2 通风方式选择 .225.2.3 矿井风量计算 .235.3 矿井总阻力的计算 .275.3.1 矿井通风阻力的计算原则 .275.3.2 图纸和编制数据 .275.3.3 容易时期和困难时期摩擦阻力的计算 .345.3.4 总摩擦阻力的计算 .345.4 选择矿井通风设备 .345.4.1 矿井通风设备的要求 .345.4.2 选择主要通风机 .35结论 .40致谢 .41参考文献 .421第 1 章 井田概况及具体条件1.1 井田概况1.1.1 井田位置及范围山西焦煤集团汾西矿业贺西煤矿位于柳林县东南 15公里，相邻有 307国道，有王家会、青龙、穆村三处集运站，交通运输十分便利。贺西井田属河东煤田中段，离柳矿区西南部，井田面积 18.908Km2。所采煤层为特低硫、低灰优质主焦煤。截止 2010年底，地质储量 1.18亿吨，可采储量 9296.2万吨。本井田主要可采煤层四层，山西组两层即 3#、4 #煤层，石炭系太原组两层即 8#、10 #煤层，其中批准开采 3#、4 #煤层 1。1.1.2 地形地势贺西地处东经 110.84241 北纬 37.35589-37.37114。矿井交通十分便利现有 307 国道、扶贫公路，公路从井田和运输场地经过煤泥外运的道路为孝柳铁路铁它的铁路的干线约为 60km， 处南北向通过。 贺西煤矿的走向长 8.8km，面积为 20.86km，倾斜宽 2.37km，它的分布情况为西南靠柳林县庙湾乡，而庙湾煤矿又与兴无井田相连，所以该地区交通较为方便，运输也十分便利。1.1.3 交通位置煤矿位于柳林县陈家湾乡，金家庄境内，道路情况良好，以县城为中心，距离离石市扶贫公路。目前多数路段还在建设阶段，而且扶贫公路以“十”字型覆盖全县 15 个路段。1.1.4 矿井气候和地震条件该地区属大陆性暖温带季风气候区，由于季风的影响和地形，春、夏、秋、冬的季节和日历季节长度不同，夏季很短，冬季气温，春季多风干燥炎热的夏天多雨，寒秋早霜，寒冷的冬季降水和略干。时间平均日照时数 2449.5年均 10.5，最冷的一天温度在一月-5.7的平均气温-17，36.824.4，极端最高气温最热月七月平均气温极端温度较低，472.3 毫米量平均降雨量，最大 632毫米降雨量多年来，37.44 毫米的最小年降雨量，的 199天无霜期，227 天无霜更长的时间。由于地形影响，主导风向为东向北的，每年东风，其次是西南风，对于贺西煤矿来说。黄河沿岸地区北风为主导风向。改变风向所有明显的季节性春、夏、秋、东风更多的风在南，北西风的冬天。地震按照“规范抗震设计施工”，“伟大的设计抗震设防中国城镇基本地震加速度和地震分组设计”矿区省 GB50011-2001附录 A师在黄河流域为中2心的沿海山西柳林县抗震设防烈度 6的规模基本价值为 0.05g抗震设计加速器。1.1.5 河流该区内主要有着三川河和金家庄河，这两条河都是向着西注入黄河。黄河从北到南流过的途径有孟门、薛村、高家沟乡、三交镇等 5个乡镇，此境内流长总共有 56.7公里，所流面积可达 610.84平方公里。3第 2 章 地质特征2.1 矿井地质构造由于贺西煤矿主要位于煤田石头河石子中，该井田褶皱比较简单，向东倾斜的单斜构造，煤田的地层走由西向靠东面，各个断层的具体情况见表 1在该地区全年无地表水，而井田谷场是泻洪通道。降雨季节之后三川河会汇入大部分地表水，每隔一个季节都会有间断性的流水。井田的西南边为三川河，河水流量不是很大为 0.19米/ s，然后流入三交镇的黄河。土壤浸润的是少数，第一是表面潜水，然后通过在道路和煤地层，然后结构和裂纹隐藏并渗入采空区，并补给煤层，形成涌水 2。2.2 井田境界、储量和服务年限2.2.1 井田境界贺西煤矿属于生产能力是比较大的矿山，特别是城市机械化和大型矿山的现代化，因为这种地雷必须有足够的储备和多年的生产合理数量。贺西煤矿地处沟谷，跟前山丘较多，所以要选择较好的地理位置来建设，以便于矿井的开采。对于本煤矿它的东西长约为 6km，南北为 3.2km，面积为 18.909km2,为不规则多边形，其中包括井田面积 30.286km23。2.3 井田的储量2.3.1 井田储量的计算此次设计为贺西煤矿境内，可选择矿井的 2 层煤层加以分析煤层在每个断层面的储量计算，2 层分别为 2#和 4#，有四种类型的储存地段，即地质矿山资源，矿山工业储量，储量和矿井设计和矿井设计可采储量。2.3.2 储量计算方法 1.工业储量的计算方法矿山地质资源控制的主要来源，通过煤的分类可以基于经济，储量和资源海岸矿山地质控制主要分为矿山储量储备。工业储量的计算公式如下：= （2-1）cZosSM式中： 为倾角煤层；煤矿的容量，t/m 3；煤层的厚度，m；M矿井的总体面积，m 3。S=3.281.32.08/cos15O=123.856416106cZ42.可采储量的计算公式如下：（2-2）CPZck)(式中： 矿井的可采储量，kZMt矿井的工业储量，c矿井的永久煤柱损失， ；Pt矿井的采区回采率。C表 21 可采煤层储量表对回采率的要求：中厚煤层不应小于 ，薄煤层不应小于 。经过对各个煤%75.0%80层的可采储量进行计算，得出本井田可采储量为 。Mt22.4 生产能力、服务年限2.4.1 矿井的生产能力当代矿井的井楼型号具体如下：大矿井 1.2、1.5、1.8、2.4、3.0、4.0 及以上 Mt/a中矿井 0.45、0.6/0.9 Mt/a小矿井 0.3 及以下 Mt/a根据本矿的实际资料和数据，确定此次设计生产能力为 150万 t/a，而贺西煤矿正处于扩建阶段，改扩建生产能力为 300万 t/a。2.4.2 矿井服务年限矿井设计服务年限、矿井生产能力和矿井储量之间的关系如下：（2-3）)/(KAZT煤层 2 3储量 2439 847损失 243.9 84.7采区储量 1471.33 625.84采率 0.77 0.55式中： 生产能力， AaMt/矿井设计可采储量，Zt矿井储量备用系数；一般为 1.31.4 K值取K 4.1矿井设计服务年限。T由上可知次设计的生产能力为 1.5106t，矿井可采储量为 235.109106t，故根据公式可得矿井的服务年限为：=235.109106t/（1.510 6t1.4）=112a)/(KAZ我国煤炭工业设计规范规定了要建设矿井，其要求和具体开采规定可按照下表实施。表 2-2新建矿井设计生产能力及服务年限 对于当今社会发展状况，各种换设备装置的出现，对矿井的安全，要求也大大的提升，而且国家对煤矿业高度重视，还有为发现的没去以及矿井资源丰富的地段，由此可知一个矿井的生产量和服务年限会发生变化，它并不是固定的 4。规定/a生产能力（Mta -1）服务年限/a煤层倾角不得大于 25o15o45o 45o6.0以上 70 35 3.05.0 60 30 1.22.4 50 25 20 150.450.9 40 20 15 156第 3 章 井田开拓3.1 选定开拓方案的系统描述3.1.1 井硐数目的确定1.井田开拓的概述在贺西煤矿的周围有大大小小的小型煤矿，它们都是斜井或为深度不大的立井，它们的生产状况和开采情况根据实际资料可知道，这些煤矿的构造都属于单斜，都是瓦斯危害高，且工作环境较差的私人矿井。而本次设计使用的开拓方法为立井水平开拓，其井下有主要的大巷道断面，构造也属于单斜构造，倾角一般在 23 度左右，分区式是本次设计所使用的通风方式。2.影响矿井开拓的因素由矿井的实际资料所描述的该矿井的自然的产状、构造、煤层顶板和底板的支护条件、地形