峰峰集团小屯矿90万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峰峰小屯矿90万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、 设计技术资料小屯矿90万t/a新井通风设计1 矿区概述及井田地质特征1.1矿区概述小屯矿是河北省冀中能源峰峰集团公司的一座中型矿井，行政区划属于峰峰矿区，小屯矿位于峰峰集团公司东北部九公里处。小屯井田西北部边界F3断层以及薛村矿东风井煤柱线，并与薛村矿井田毗邻；东部与羊渠河井田佐城扩大区及羊东井田相邻；北部与牛儿庄矿井田相邻；南部以座标连线为界，为深部未采区。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1.231.20夏1.201.221.2 井田地质特征煤层平均倾角在1012度之间，井田走向长度最大5.5km，最小4.5km，平均5.0km；井田倾斜宽最大2.7km，最小2.3km，平均2.5km，面积为11.90平方公里。1.3 煤层特征本矿井可采及大部分可采6层，主采煤层为2#煤层，位于山西组中下部，赋存稳定，煤层倾角变化较小，为1012，缓倾斜煤层。井田为东西走向，走向长度约为5.0 km，南北倾向，倾向长度约为2.5 km。厚3.916.95m，平均5.3m，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，相对瓦斯涌出量为1.85m3/t，绝对瓦斯涌出量为3.5m3/min，二氧化碳相对涌出量1.43m3/t。根据鉴定结果，2#煤煤尘不具有自燃倾向性。煤尘的爆炸指数在38.5855.28%之间，煤尘具有爆炸危险，为三类不易自燃煤层。2 井田开拓2.1 井田境界与储量矿井地质资源量：2#煤层85.27（Mt），矿井2#煤层工业储量83.73（Mt）， 矿井可采储量53.89（Mt），本矿井设计生产能力为90万t/年。工业广场的尺寸为300m450m的长方形，工业广场的煤柱量为689.16(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，每天三班作业，其中二班生产、一班准备，净提升时间为16小时。本矿井的设计生产能力为90万吨/年,矿井服务年限为46年。图1 综合地质柱状图2.3 井田开拓主、副井布置在井田储量的中央，以形成两翼储量比较均衡的双翼井田。矿井通风方式为中央并列式。工业场地的布置在井田走向和倾向的中央。该矿井设计选用双立井单水平上下山开采的开拓方案。主、副井井筒均为立井，布置与井田中央，只设一个水平，开拓大巷布置在岩层中，设一条胶带输送机大巷，一条辅助运输大巷、一条回风大巷。为便于在巷道交叉时架设风桥等构筑物，辅助运输大巷和回风大巷距煤层底板一定距离掘进，沿煤层走向布置，井底车场为环式车场。上山阶段，从200m+10m，阶段斜长平均1135m，下山阶段，从200m500m，阶段斜长平均1200m。 主井位于井田中央工业场地之中，担负矿井90万t/a的煤炭提升任务。副井位于井田中央工业场地之中，担负全矿的材料、人员、设矸石的提升；兼做进风井。在工业广场边界布置一个风井风井担负矿井回风任务，并作为紧急情况下得安全出口。矿井开拓大巷布置在岩层中，留大煤柱护巷，大巷间距30m。设一条辅助运输大巷，一条胶带运输大巷两条大巷。为便于在巷道交叉时架设风桥等构筑物，辅助运输大巷和胶带回风大巷距煤层底板一定距离掘进3巷道布置与采煤方法3.1 带区巷道布置及生产系统首采带区为北一带区，靠近工业广场。带区走向长度为2455m，倾斜长度平均为1100m。带区内划分为13个倾斜分带，首采带区工作面长度取175 m，分带宽度为188m，组成一个统一的采准系统。为防止煤炭自燃发火，畅通避灾路线，优化掘进通风，各分带之间留设5m窄小煤柱，采用双巷掘进的方法掘进回采巷道。开采首采带区(北一带区)时，在北一分带东侧开掘北二分带准备及回采巷道，为工作面接替做好准备。待首采带区的北一分带全部采完后，北一带区的二分带工作面已经准备出来，可以投入生产。由于采用双巷掘进，故北一带区三分带（除开切眼）只需掘进一条进风巷即可。然后，在开始开采北一带区三分带之后2个月左右，在南一带区一分带双巷掘巷，准备下一个工作面。之后再准备南一带区二分带、三分带，依次类推。因此，设计的工作面接替顺序为双翼顺序开采。3.2 采煤方法主采煤层选用综采开采工艺，倾斜长壁全部垮落一次采全高的采煤方法。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ZY3500/28/63、采煤机SL1000、刮板输送机SGZ-730/220、SZB-764/132型转载机、PCM110型破碎机、SSJ1000/2160型带式输送机。采煤机截深0.63m，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回采巷道布置工作面回采巷道布置方式为一进一回，每个工作面共布置二条分带斜巷。采用综掘机割煤，锚杆机进行支护的机械化掘进方式。该带区采用双巷掘进，间留5m的煤柱，掘进通风简单，通风阻力小。 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）副井井筒28.2618.84井底车场13.213.8轨道大巷13.213.8带区车场13.213.8车场