九龙矿150万t新井通风设计.doc

中国矿业大学矿井通风课程设计任务书九龙矿90150万t/a新井通风设计中国矿业大学 安全工程学院二一年七月一、设计目的本课程设计为煤矿新井通风设计，是矿井通风与空气调节、矿井通风与安全课程的主要教学环节之一，通过本课程设计，初步掌握矿井通风设计的步骤和方法，巩固所学理论知识，并运用所学知识分析和解决矿井通风的问题。二、设计内容及步骤1、矿井的地质概况，开拓方式及开采方法如下设计技术资料所示，矿井开拓平面图与剖面图见附件1和附件2。井下同时作业的最多人数为700人，综采工作面同时作业最多人数40人，高档普采工作面同时作业最多人数60人。2、提出该矿井前25年左右的矿井通风系统方案，并进行技术比较与经济比较（粗略），选择最优方案，确定出矿井的通风系统。3、确定采区的通风方式并作技术比较。4、确定采煤工作面的通风方式并作技术比较。5、确定主要通风机的工作方法并作技术比较。6、计算各用风地点的供风量和矿井总用风量。7、确定矿井通风困难时期和容易时期的开采位置，分别绘制两个时期的通风系统立体图和网络图（用A3或A4纸画）。8、分别计算两个时期的矿井最大通风阻力与等积孔，并评价矿井通风难易程度。9、选择矿井主要通风机并确定两个时期的工况点，选择配套电机，概算通风费用，提出对通风设备的安全技术要求。10、对以上内容进行综合协调，经过技术处理加工后，依据附件3说明书模板编制矿井通风系统说明书（包括目录、前言、正文及参考书目），绘制矿井通风系统 图（比例尺为1：5000或1：0000，个别小矿井可采用1：2000），作图严格按照规范要求，具体要求见附件4.三、设计要求1、按设计内容及要求编排章节，并按序编页码2、语言文学（1）论证严密，逻辑性强（2）文理通顺，词达意明，应用专业术语（3）字体工整，书写清洁3、公式与图表（1）所用公式应写出处，并编号（如式4-2）公式中各项意义单位需注明，计算应准确，计算结果可以图表表示。（2）图表应按顺序编号（如表 图2-3），标明图标、表题并与文字相呼应，表内数据对应数位应整齐、数字重复应照写。（3）所有图均采用纸质较好的白纸按制图标准描绘，要求图面清洁、粗细均匀、比例一致。4、排版格式完全参照中国矿业大学本科生毕业设计（论文）撰写规范四、 设计技术资料九龙矿150万t/a新井通风设计1 矿区概述及井田地质特征1.1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,分别与九龙矿井田、梧桐庄井田、二矿泉头扩大区和新三矿相邻，东以二号煤层-900的等高线为边界。井内的气象参数按表1所列的平均值选取。表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1.201.17夏1.1721.1531.2 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。1.3 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 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-600m水平瓦斯相对涌出量为24.1 m3/t.d，-850m水平瓦斯相对涌出量为26.9 m3/t.d，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号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号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。2 井田开拓2.1 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)。2.2 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 综合地质柱状图2.3 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），两水平之间通过斜井延伸。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0-3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3巷道布置与采煤方法3.1 采区巷道布置及生产系统2号煤层为单斜煤层，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，所以把整个采区划分分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，可以投入生产，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。3.2 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。3.3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30002000mm。3.4部分井巷特征参数 表2部分井巷特征参数 （其他井巷参数自行设计、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14.31