产量50万吨年吴庄铁矿矿井通风系统设计毕业论文.doc

产量产量 5050 万吨万吨 年吴庄铁矿矿井通风系统设计年吴庄铁矿矿井通风系统设计 毕业论文毕业论文 目目 录录 第一章 矿山概况 1 1 1 矿山开发沿革 1 1 2 气象条件 3 1 3 矿床地质 3 1 4 开拓方法 6 1 4 1 中段 矿块的划分及其开采顺序 6 1 4 2 井下掘进工艺过程及机械种类 7 1 5 采矿方法 7 1 6 地压管理及采空区处理 8 1 7 几大系统简介 9 1 8 计划 服务年限 11 1 9 远景规划 12 第二章 通风系统的拟定 12 2 1 概 述 12 2 1 1 拟定通风系统应遵循的原则要求 13 2 1 2 拟定通风系统的步骤 14 2 2 通风系统服务范围的规划 15 2 3 风井的布置 16 2 4 主扇的工作方式 17 2 5 主扇的安装地点 18 2 6 中段通风网路 19 2 7 通风构筑物 20 2 8 采场通风 21 2 9 掘进工作面和硐室通风 22 2 9 1 平巷掘进通风 22 2 9 2 天井掘进通风 23 2 9 3 切割通风 23 2 9 4 井下炸药库通风 23 第三章 矿井风量计算 25 3 1 矿井需风量计算 25 3 1 1 回采作业面风量 qs 25 3 1 2 备采作业面风量 qs 26 3 1 3 掘进工作面风量 qd 26 3 1 4 采准作业面所需风量 tq 26 3 1 5 切割作业面所需风量 26 hq 3 1 6 出矿风量 qc 28 3 1 7 充填工作面所需风量 qj 28 3 1 8 峒室风量 qr 28 第四章 矿井通风阻力计算 31 4 1 通风专用井巷经济断面的确定 31 4 2 矿井通风阻力计算 33 4 2 1 风量分配的原则和方法 33 4 2 2 矿井通风阻力计算 33 4 2 3 自然风压计算 38 第五章 主扇选择 41 5 1 一般选型原则 41 5 2 主扇的初选 41 5 2 1 根据 值初选风机类型 41 f H f Q 5 2 2 确定风机工况点 42 5 2 3 计算主扇的功率 43 5 3 电机的选择 44 5 3 1 电机的初选 44 5 3 2 电机校核 44 5 3 3 电机的确定 45 第六章 经济部分 46 6 1 通风工程基建投资概预算 46 6 1 1 通风井巷工程 46 6 1 3 通风工程基建投资总费用 47 6 2 通风经营费概预算 47 6 2 1 通风设备购置费及维修折旧费 47 6 2 2 通风工程折旧费和维修费 48 6 2 3 通风动力费 49 6 2 4 材料消耗费 50 6 2 5 通风工作人员的工资费 50 6 2 6 其他通风经营管理费用 51 6 3 矿井年产每吨矿石量的通风总费用 51 7 2 掘进作业防尘技术 52 7 3 装 卸作业防尘技术 52 第八章 安全技术 53 附 录 54 参考文献 55 致 谢 68 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 0 第一章 矿山概况 1 1 矿山开发沿革 矿山所在地 徐州铁矿集团位于江苏省徐州市北郊铜山区利国镇境内 距徐州市 38km 矿区地理坐标为东经 117 15 42 117 22 52 北纬 34 31 30 34 35 00 总面积 71 0 其中吴庄铁矿位于徐州铁矿矿部 2 km 东 3 5 公里 西临微山湖 3 3km 交通条件 吴庄铁矿为徐州铁矿集团有限公司的下属企业 位于江苏省徐州市铜山县利 国镇境内 矿床产区位于利国镇吴庄村南部 北距山东省微山县韩庄镇 5km 西临 微山湖 面积约 4 8 2 km 矿区西部有京沪铁路和 104 国道通过 东侧有京福高速公路穿越 京杭大 运河和韩庄运河分别从矿区南部和北部经过水路交通发达 交通条件十分便利 见图 1 1 图 1 1 矿区交通位置图 矿山开发史 利国铁矿历史悠久 是我国有名的古矿区之一 采矿和炼铁业在汉代已具 雏形 汉元封初 公元前 110 年 汉武帝刘彻 从桑弘羊请 于彭城沛郡立铁 官 管理铁业 所炼铁器都铸有本地铁官作坊标志 吕 字 利国在隋唐时原 名秋丘 其冶炼机构 史书记载为秋丘冶 唐玄宗天宝元年 742 年 利国铁 矿石正式开采 成为 地产坚金 的要地 宋太平兴国四年 979 年 将秋丘 冶置升为利国监 为当时全国产铁的采冶中心之一 清光绪七年 1881 年 九月 两江 江苏 浙江 总督 南洋通商大臣左 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 1 宗棠 为筹办防务 制造船炮 上书光绪皇帝 为开采徐州铜山县境煤铁援 案 请开办江苏利国驿煤铁 清史稿 食货志卷五 1931 年上海女实业家赵威淑集资成立利华铁矿 招工人 1000 多人 于 1932 年采矿 13 7 万吨 1933 年采矿 15 03 万吨销往上海 1940 年秋 日钢管 株式会社 信托三友公司等成立 钢管株式会社利国清水组 1942 年改名为 钢管株式会社利国驿铁矿 从济南 开封 涟水 唐山 德州 滕县抓来上 千灾民投入利国进行掠夺性开采 由于卫生条件极差 造成瘟疫流行 这批劳 工在第一年冬天就冻 饿 病死 400 多人 死者都埋在羊谷山 后人叫 掩骨 山 万人坑 1945 年 3 月伪淮海省省长郝鹏举在羊山 万人坑 西边竖了 一块两米多高的石碑 曰 利国矿山中国劳工殉职纪念塔 1948 年 11 月 8 日 农历十月初八 利国获得解放 1949 年 10 月 10 日 山东省人民政府工 矿部委派皮德山带领 26 名干部 工人到利国铁矿作保管性的复工 1950 年 1 月 工矿部派孙怀义等人到利国协助皮德山工作 并招收 341 名工人 恢复矿 山生产 在建矿初期 1950 1953 年 采矿生产全部是手工操作 爆破穿孔是大 铁锤加钢钎 搬运是人抬大筐 两人抬着 300 多斤重的矿石 一次又一次从坑 下抬到坑上 一天往返四五十里路程 装车是有名的铁锨 磨大腿 排水是肩 挑手提 劳动十分繁重 1953 年实现了矿区供电 从 1953 年起 矿石生产列入国家计划 1958 年 冶金部在矿区召开了全国中小型矿山机械化现场会 肯定了利国实现小型机械 化的成功经验 1959 年生产原矿 92 万吨 1960 年高达 98 万吨 1964 年 9 月 15 日罗山竖井投产 矿石开采由露天转入井下生产 1975 年建成磨山 5 7 号 井 1982 年建成西马山竖井和扩建了峒四竖井 1993 年建成了峒历井 1996 年 4 月镇北井开工建设 2001 年 8 月建成投产 2002 年 10 月吴庄铁矿主井 副井 风井先后开工建设 2008 年开始试生产 2011 年将全面达产 目前产品产量及销路 主要原料来源 目前公司现在的出矿能力为 50 万吨 主要产品为平炉矿 铁精矿 铜精矿 钴精矿 兼营炼铁 水泥 民用炸药 矿山机械加工 勘探运输等行业 矿产 品销售至全国 24 个省 市 自治区 13 个部 计 154 个用户单位 还出口捷 克斯洛伐克 巴基斯坦等国家 主要原料钢筋 水泥 塑料管等省内或集团基 本能解决 管理体制 利国铁矿的稳定与发展引起了省委 省政府和市委 市政府的高度重视 市领导多次到利国铁矿调研 成立利国铁矿解困领导小组 2000 年 11 月 15 日 经徐州市人民政府批准 组建徐州铁矿 集团 有限公司 将原徐州利国铁矿 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 2 的现有资产经评估确认后作为国有资本 对职工量化配股 同时吸收职工现金 入股和社会其他企业法人参股 以股份制的形式 将徐州第二钢铁厂 徐州矿 山化工厂 徐州利国铁矿建材厂 利国铁矿矿山机械厂 徐州利国铁矿商场进 行规范的公司制改制 组建了 5 家有限责任公司 徐州铁矿 集团 为母公司 改制的 5 家有限公司为子公司 5 家公司的国有资产由徐州铁矿 集团 有限 公司经营 从而形成完善的母子公司法人治理机构 职工人数 劳动生产率及上交利税等 目前矿上现有职工人数 800 人 矿山工作制度采取间断工作制 330 天 年 3 班 班 8 小时 班 职工工作制采用年 254 天 年 每天把班 每班 8 小时 2001 年吴庄铁矿销售收入 9190 万元 利税 3696 万元 其中 利润 1815 万元 全部投资收益率 8 54 1 2 气象条件 吴庄铁矿气候类型属于暖温带半湿润季风气候 四季分明 长年多东南风 春季气温升高快 蒸发强 常出现春旱 夏季降水集中 多出现暴雨 造成夏 涝 秋季天气多晴 雨水偏少 冬季雨水稀少 多西北风 多年平均降水量 869 9mm 最大年降水量 1279 0mm 最小年降水量 515 2mm 年内降水量多集中 在 6 8 月份 其间的降水量占全年的 59 最大月降水量 464 3mm 最大日降 水量 125 0mm 多年平均气温 14 4 历史最高气温 43 3 最低气温 18 9 年平均 风速 3m s 左右 相对湿度 60 左右 年平均无霜日 200 220d 全年日照时数 约 2400 小时 历年土层最大冻结深度 0 24m 年蒸发量 1000mm 左右 1 3 矿床地质 1 矿区地形地貌 利国矿田南部为低山丘陵 海拔标高 50 200 米 是地表水和地下水的分水 岭 东北为平原 西临微山湖 地貌属残坡各 冲积 湖积平原类型 矿区地 势平缓 一般海拔标高为 34 39 米 吴庄铁矿位于徐淮剥蚀堆积平原 地表起伏不大 自郝家庄向北经吴庄村 至小楼子村 分布着一条不太明显的近南北向垄岗 地面标高 38 42m 构成 该区的地表分水岭 分水岭以东地表水向尹家河方向汇流 以西向微山湖方向 汇流 2 矿床类型 成因 产状或赋存条件 利国镇北矿床属复杂类型 矿体个数多 分布零乱 形态复杂受构造控制 和破坏明显 矿石品位高 多为富矿 在矿床勘探阶段划为第四勘探类型 以 50m 70m 勘探网度求得 c 级储量 矿床成因为高 中温热液交代矿床 局部有 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 3 充填性质 矿体形态变化大 基本上为块状 凸镜状 似层状 全矿有多条矿 体 其中主要矿体为 3 及 4 矿体产状和形态变化比较复杂 总的走向为 130 140 左右 倾向北东 矿体于 4 线向东凹折 与花岗斑岩破坏有一定关系 使 4 线两侧产状有所变化 4 线 10 线矿体走向约 110 倾角 35 43 4 线至 2 线走向约 170 倾角 22 30 2 线至 1 线走向约 145 倾角 15 25 可见自西向东矿体产 状逐渐平缓 矿体上盘倾角一般较陡 下盘平缓 如 6 4 4 4 2 2 2 0 0 0 1 各线矿体下盘倾角皆 10 从控制住矿体构 造特点 产出层位和矿体延伸 尖灭 形态变化规律等几方面进行对比 各剖 面宽体基本对应 沿走向 倾向矿体形态和大小变化较大 沿倾向变化则更大 些 但具有一定规律性 矿体平面投影为不规则状 主矿体附近还有一些层间裂隙充填矿体 规模小 厚度不大 对应性较差 一 般为单孔控制 多产于下奥陶统地层中 个别产于近接触带之闪长斑岩内 主 要分布在 0 线以东 0 线以西少见 都离接触带不远 3 主要矿物种类 储量 品味及其分布现状 吴庄铁矿矿物主要是磁铁矿 其次是赤铁矿 少量镜铁矿 黄铁矿 微量 黄铜矿 斑铜矿 辉铜矿 磁黄铁矿 方铅矿 闪锌矿 白铁矿 褐铁矿 铜 兰等 非金属组要是方解石 其次是绿泥石 金云母 白云母 少量绿帘石 柘榴石 透辉石 透闪石 石英 长石 微量尖晶石 重晶石 榍石 锆石及 次生高岭土 吴庄铁矿铁矿石储量 1524 15 万吨 其中 c1 级 1108 15 万吨 c2 级 416 万吨 黄铁矿 47 53 万吨 钴金属量 2506 3 吨 铜金属 3992 47 吨 采 出矿铁品位 42 84 选出铁精粉品位 64 矿石结构以致密块状结构为主 其 次为侵染状和条带状 角砾状构造很少见 矿石自然类型主要是赤铁矿矿石 其次是赤铁 磁铁矿矿石 少量黄铁 磁铁矿矿石 黄铜矿 磁铁矿矿石 约占矿 石总量的 4 29 混合矿石主要是赤铁矿 磁铁矿矿石 约占 31 19 原声矿 石即磁铁矿矿石 约占 64 52 氧化矿石主要分布在矿体边缘或夹于混合矿 石之中 其分布在一定程度上与岩界和裂隙发育程度有关 混合矿石在 8 6 线 主要在矿上延分叉地段 相比较集中 4 0 线一般夹于原生矿中 占量不多 0 3 线以原生矿为主 混合矿很少 仅在局部夹杂 主矿体自西向东混合矿占 量愈来愈少 4 围岩种类及矿化情况 矿体上盘围岩主要是结晶灰岩 大理岩 白云质灰岩 f8 13 岩层完整 节育不太发育 岩性稳固 矿体下盘围岩主要是花岗斑岩 闪长斑岩 一般 f10 18 一般接力不发育 岩性稳固 花岗斑岩局部发育节理发育 不稳固 闪长斑岩与矿体之间有层厚度不稳定的蚀变带 其岩石大部分为绿泥石 透辉 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 4 石矽卡岩 厚度几十厘米 几厘米 岩性松软 为不稳固层 5 地质构造及水文地质概况 矿区处于徐州复背斜 NNE NE 向构造带东北部倾伏端与近 EW 向基底断层控 制的郑集 利国煤田两组构造复合部位 褶皱多表现为开阔的短轴背斜及向斜 区内断层构造发育 主要有近 EW 向及 NE 向两组 一般前者早于后者 其次为 NNE 向和 NW 向断层 这些断层都具有不同程度的继承性和复活性运动的特点 奥陶系灰岩和闪长玢岩 或闪长斑岩 的节理裂隙最为发育 共有两组 一组走向 90 110 倾向 NNE 或向南 另一组走向 345 5 倾向 SWW 或向东 倾角 70 左右 部分近于直立 吴庄矿区的褶皱主要为利国到吴庄附近的 EW 向短轴背斜 轴部由奥陶系组 成 北翼主要分布中 上石炭系和二叠系 南翼为一对应的小向斜 轴部由中 上石炭系组成 向斜两翼均为奥陶系 背斜倾伏端亦为石炭系环绕 该背斜在 蔡山 义和庄之间被断层分成东西二部分 其中义和庄 吴庄部分构成吴庄矿 区背斜构造的主体 矿区内断层主要为近 EW 向的张扭性正断层 使地层形成阶梯状下落 旁侧 岩石破碎 小错动发育 如 F1 F2 F3 F5 断层及 NW 向 NE 向的构造破碎带 等 这些断层带及构造带为地下水的赋存和运移提供了空间 吴庄矿区地质构 造及地层分布情况见图 2 1 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 5 图 2 1 吴庄矿区地质构造及地层分布情况见图 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 6 6 水文地质概况 本区为东西向构造和新华夏构造体系的复合地带 区内地势南高北低 南 依大成山 为低山丘陵地形 标高 50 200m 西临微山湖 东西两面为开阔平 原 矿区为剥蚀平原 标高一般在 38m 地层走向为 70 80 倾向北西 到矿区北部走向由北北西转为北西 亲向北东 区内褶皱多表现为开阔的短轴 背斜及向斜 断裂构造发育 主要有近东西向及北东向两组 其次为北北东和 北西向断裂 断裂主要为近东西向张扭性正断层 使地层形成阶梯状下落 北 东向构造表现为张性破碎 主要断层附近小错动和破碎现象亦常见 地表水体 有微山湖 流域面积 9900 平方公里 库容量 2 5 亿立方米 常年湖水位标高 31 33m 水位受人工控制 有两处排泄洪水 7 地温 地区恒温带为 25 30m 1 4 开拓方法 1 4 1 中段 矿块的划分及其开采顺序 1 盘区划分 1 盘区的划分原则 根据矿体走向长度以及应用的运搬设备 0 75m3 电动 铲运机的电缆有效长度 70m 来确定盘区长度为 60m 盘区宽度以矿体水平厚度 为准 2 在每个盘区内 依照矿体厚度划分回采的矿块 每个矿块包括一个矿柱 采场和一个矿房采场 应注意 中段水平上的矿体高度不足分段高度的 不划 分回采矿块 此处矿石由下中段回采 3 两个盘区之间布置一条 10m 宽的盘区矿柱 矿柱内布置运输巷及溜井工 程 2 回采顺序 1 垂直方向 由 380m 中段向 430m 中段顺序开采 2 水平方向 后退式开采 如 4 矿体的回采顺序为先采 盘区 次为 盘 区 最后为 盘区 3 开拓方式 吴庄铁矿工程采用三井方案的竖井开拓方式 即主井 副井和通风井 根 据开拓方式及地面配置要求 主 副井布置在吴庄西南部 矿体的下盘 风井 包括风机房布置在吴庄南面 矿体南端 其中 主井井口标高 39 7m 井底标 高 562m 井口中心座标 X 3826599 Y 50533679 副井井口标高 39 7m 井 底标高 500m 井口中心坐标 X 3826645 Y 50533659 风井井口标高 39 7m 井底标高 330m 井口中心坐标 X 3826283 Y 50534048 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 7 1 4 2 井下掘进工艺过程及机械种类 1 井下掘进工艺过程 井下掘进工艺过程 分段平巷掘进采用 YT 27 型凿岩机钻孔 装药 爆破 WJ 0 75 铲运机出 渣 阶段平巷掘进采用 YT 27 凿岩机凿岩 装药 爆破 Z 30 装运机出渣 斜 井掘进采用 YT 27 型凿岩机凿岩 装药 爆破 2DPJ 45 电耙和 Z 30 装运机出 渣 天井掘进采用 YSP 45 凿岩机凿岩 装药 爆破 WJ 0 76 铲运机或 Z 30 装运出渣 另配备 TD2天井吊罐等 需支护的巷道 需采用 HPS 5 砼喷射机 喷砼支护 附开拓系统示意图 2 机械种类 主要采掘设备 凿岩机 YT 27 型凿岩机 装运机 Z 30 装运机 喷射机 PS 5 砼喷射机 电耙 DPJ 45 电耙 1 5 采矿方法 阶段充填采矿方法 1 矿块 采场 布置 矿块垂直矿体走向布置 每个矿块分为两个采场 矿房采场和矿柱采场 采场长轴沿矿体走向布置 2 采场结构参数 1 采场长度 每个采场净长度为 50m 2 采场宽度 每个矿块划分为一个矿柱采场和一个矿房采场 矿柱采场宽 度为 8m 矿房采场为 12m 3 采场高度 即中段高度为 50m 每个中段划分为 5 个分段 下面四个分 段高度为 10m 最上面分段高度 6m 留 4m 做为顶柱 4 底部结构 单侧进路布置 出矿进路间距 9 10m 长度约为 10m 3 采准与切割工程 1 采准工程布置 由中段运输巷道在盘区间柱内掘进穿脉运输巷 巷道规格 3m 2 8m 坡 度 3 垂直穿脉运输巷在矿房正中间向采场开凿出矿进路联络巷 即矿房采场 的堑沟 巷道规格 4m 2 8m 坡度 0 该联络巷与两端穿脉贯通 由各条出矿联络巷向矿柱采场掘进出矿进路 其夹角为 45 50 间 距 10m 巷道规格 4m 2 8m 矿石溜井 矿石溜井规格 2 5m 每 2 个矿块布置 1 条矿石溜井 其 间距约为 40m 分段凿岩巷道有矿山原斜井开凿 充填巷道 本中段的充填巷道位置上中段中段 充填穿脉巷道应位于上 中段采场的盘区矿柱上端 巷道规格 2 2m 2m 在穿脉充填巷道向矿柱采场的 上端布置 1 条沿脉充填巷 长度不大于 25m 在巷道端部布置 1 条充填小井 做为充填料进入采场的通道 矿房采场充填时 可在该巷道内打充填孔即可 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 8 2 切割工程 切割井 位于采场长轴向的中部 短轴向的端部 每个分段间交叉布置 规格 3m 3m 切割井应与上分段凿岩巷道贯通 切割横巷 它与分段凿岩巷道呈直交布置 其长度为采场宽度 规格 3m 2 8m 4 回采 1 采场拉槽 拉槽顺序可以从上分段向下分段逐段拉槽 或也可以从下分段向上分段拉 槽 出渣方便 但爆破上分段的拉槽时 人要站在矿石爆堆上作业 按采场高 度 全部拉槽贯通后即可进行矿石回采 2 落矿工作 在分段凿岩巷道中用 YGZ 90 凿岩钻机向上打扇形炮孔 炮孔排距 1 2m 1 3m 由采场中部的切割槽向分段穿脉巷后退式回采 上分段工作面应 超前下分段工作面 3 4 排炮孔距离 凿岩机效率为 30m 台班 每米炮孔崩矿 量约 5t 3 班作业 生产能力 14 104t a 爆破用乳化炸药 装药用 BQ 100A 装药器 用非电导爆管起爆 矿石落到堑沟内 采场通风 30 分钟后又即可用铲 运机搬运矿石 矿石块度 0 350mm 3 采场运搬 应用吴庄矿现有的电动铲运机 每日 3 班 铲运机生产能力台班效率取 100t 其生产能力约为 10 104t a 在进行铲装矿石前应向矿石堆上喷水降尘 该中段矿石通过溜井由 430m 中段装车经井底车场 4 采场通风 新鲜风流从中段运输巷经穿脉运输巷进入采场进路 污风从采空场经充填 小井到充填巷道排到回风井 5 采场支护 工人在巷道内进行凿岩和运搬作业 因此要做好采准巷道的安全 检撬工 作 对巷道顶板岩石不稳固地段应进行喷锚支护 尤其对在胶结充填体内开挖 巷道 可进行素喷混凝土保护充填体不落石 1 6 地压管理及采空区处理 在岩层较好的地段采用喷锚支护 在岩石破碎 地压大的地段采用钢筋混 凝土整体加固 随着地下开采的发展 地表陷落区出现漏斗式冒落 对陷落区 采用废石充填 采空区处理 分段矿房法 一 二 房柱法 矿房采后 留下矿柱支撑 上下盘岩石 不使岩石坍塌 以保护地表不移动 无底柱分段崩落法 形成覆 盖岩层是回采的必要条件 根据 GB16424 1996 安全规程要求 覆盖岩层厚度为 25m 左右 为此 采场回采第一分段矿体时 应随着矿体的回采 崩落顶板的 岩石 以形成福海岩层 矿房充填站建成投产后 及时对井下采空区进行充填 消除了地压灾害 既保证采矿安全又保护地表不坍塌 同时工业废渣 全尾砂 得到充分有效地利用 节约了因尾砂库而挤占的大量土地资源 做到真正意义 上的无废开采 符合我国 节能减排 大政方针 有着很好的经济效益与社会 环境效益 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 9 1 7 几大系统简介 1 压风自救系统 1 指定人员负责压风自救系统的日常检查与维护工作 2 绘制压风自救系统布置图 并根据井下实际情况的变化及时更新 布置 图应标明压风自救装置 三通及阀门的位置 以及压风管道的走向等 3 定期对压风自救系统进行巡视和检查 发现故障及时处理 4 配备足够的备件 确保压风自救系统正常使用 5 根据各类事故灾害特点 将压风自救系统的使用纳入相应事故应急预案 中 并对入井人员进行压风自救系统的培训 确保每位入井人员都能正确使用 6 相关图纸 技术资料归档保存 2 紧急避险系统 1 要求下井人员必须随身携带自救器 2 对入井人员进行紧急情况下逃生避灾及其自救器的正确使用方法的培训 确保每位入井人员均能正确使用自救器和选择正确的避灾线路逃生 3 图纸 技术资料归档保存 3 供水施救系统 1 指定人员负责供水施救系统的日常检查与维护工作 2 绘制供水施救系统布置图 并根据井下实际情况的变化及时更新 布置 图标明三通及阀门的位置 以及供水管道的走向 3 定期对供水施救系统进行巡视和检查 发现故障及时处理 4 配备足够的备件 确保压风自救系统正常使用 5 根据各类事故灾害特点 将供水施救系统的使用纳入相应事故应急预案 中 并对入井人员进行供水施救系统的培训 确保每位入井人员都能正确使用 6 相关图纸 技术资料归档保存 4 人员定位系统 1 指定人员负责人员定位系统的日常检查与维护工作 2 识别卡发放及信息变更应有专人负责管理 3 应定期对人员定位系统进行巡视和检查 发现故障及时处理 在故障期 间 若影响到对井下人员情况的监控 采用人工监测 并做好记录 4 建立以下台账及报表 5 设备 仪表台账 6 设备故障登记表 7 检修记录 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 10 8 巡检记录 9 绘制人员定位系统布置图 并根据井下实际情况的变化及时更新 布置 图标明分站等设备的位置 信号线缆和供电电缆走向 10 每 3 个月对人员定位系统信息资料 数据进行备份 备份数据应保存 6 个月以上 11 相关图纸技术资料归档保存 5 通信联络系统 1 指定人员负责通信联络系统的日常检查与维护工作 2 绘制通信联络系统布置图 并根据井下实际情况的变化及时更新 布置 图标明终端设备的位置 通信线缆走向等 3 系统维护人员经培训合格后方可上岗 4 定期对通信联络系统进行巡视和检查 发现故障及时处理 5 系统控制中心应有人值班 值班人员应认真填写设备运行和使用记录 6 控制中心备用电源应能保证设备连续工作 2 小时以上 7 建立以下台账及报表 8 设备 仪器台账 9 设备故障登记 检修表 10 巡检记录 报警 求救信息报表 11 相关图纸技术资料归档保存 6 监测监控系统 1 制定监测监控系统运行维护管理制度及监测监控人员岗位责任制 操作 规程 值班制度等规章制度 2 指定人员负责监测监控系统的日常检查与维护工作 3 监测监控设备应定期进行调校 传感器经过调校检测误差仍超过规定值 时应立即更换 4 系统发出报警信息时 监测监控中心值班人员应按规定程序及时处置 处置结果应记录备案 5 建立以下台账及报表 6 监测监控设备台账 7 监测监控设备故障登记表 8 监测监控检修记录表 9 检测监控巡检记录表 10 报警记录月报表 11 报警记录月报表应包括打印日期和时间 传感器设置地点 所测物理 量名称 报警次数 对应时间 接触时间 累计时间 每次报警的最大值 对 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 11 应时刻及平均值 每次采取措施时间即采取措施内容等 12 绘制监测监控系统布置图 并根据实际情况的变化及时更新 布置图 标明传感器 分站等设备的位置 以及线缆走向等 13 每 3 个月对监测监控数据进行备份 备份的数据保存时间不少于 2 年 视频监控的图像资料保存时间不少于 1 个月 14 相关图纸技术资料归档保存 1 8 计划 服务年限 1 作业制度 矿山采用间断工作制 采掘设备 330 天 年 3 班 日 8 小时 班 2 生产能力 年产量为 50 万吨 日产量 1515 吨 3 服务年限 年25 0 1233 1 50 0 6619 1696 A 1 Q T 式中 Q 考虑了地质影响系数的地质储量 矿石回收率 66 19 矿石贫化率 12 33 A 矿山年产量 50 万 t a 4 确定各工作点个数 矿体作业面有矿房 回采 切割 采准 掘进 备采 铺设假底 放矿和 充填等作业点 个数比如下 1 回采工作面个数 50 18 2 7 台 取 3 个 采用 WJD 1 5 型电动铲运机 生产能力 10 万 t 全矿共需要 50 10 5 台 故回采作业矿房为 8 个 2 备采工作面数 由于各种工作条件良好 备采工作面数均按 50 备用 取 2 个备采工作面 3 采切工作面数 该采矿方法的万吨采切比为 58 3m 502 5m 年产 50 万 t 的矿石 每年共 需掘进 2915m 25127m 井巷工程 其中平巷工作取 88 为 2565m 天井工程为 2915 2565 350m 掘进效率 平巷取 80m 月 天井取 60m 月 掘进设备 平巷 2565 80 12 2 67 取 3 个掘进组 每组配备 1 台 YT 28 凿岩机 共需 3 台 天井 350 60 12 0 49 取一个掘进组 每组配备 1 台 YSP 45 凿岩机 4 掘进工作面个数 根据矿山的实际工作情况 掘进工作面取 2 个 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 12 5 主溜井放矿 主溜井放矿个数取 1 个 采场溜井不计 6 硐室 炸药库 1 个 破碎硐室 1 个 1 9 远景规划 公司位于素有 五省通衢 之称的徐州市北郊 徐州是江苏省重点规划建 设的三大都市圈核心城市 也是新欧亚大陆桥中国段五大中心城市之一和淮海 经济区的中心城市 是全国重要的交通 铁路枢纽 能源基地和工业基地 京 沪 104 国道从集团经过 距徐州市政府在京杭运河上打造的亿吨港口 30 公里 距连云港码头 220 公里 铁矿由地上采矿转为地下采矿后 集团现有大量闲置土地 3000 余亩 可以 用来建设大型铸造 球团等工业项目 同时拥有废弃露天坑口 10 余座 能够满 足选矿尾沙排放的需要 从而为扩大生产规模提供土地资源保证 吴庄铁矿主产品铁精粉为品位高 有害元素微量 全自熔碱性精矿粉 其 中 低 S 0 2 低 P 0 004 是优质铸造生铁首选的优质原料 较高的 CaO 含量 4 2 可降低在烧结过程中生石灰 CaO 的添加量 降低成本 同 时提高烧结矿的含铁品位 因此可围绕矿业向矿产品进行扩大延伸 发展精密 铸件 球 等深加工项目 以提高矿业后续产品的技术水平和竞争能力 徐州铁矿集团从事矿石已有 60 年开采 30 多年选矿的历史 有着丰富的 开采和加工经验和成熟的技术 拥有各类专业技术人才 300 余人和熟练的操作 员工 可以为扩大企业生产规模提供人力与技术资源 徐州铁矿集团有限公司以 管理讲制度 办事讲原则 工作讲程序 共事 讲协作 运行讲效率 为管理理念 以 实质运作 规范管理 为基本原则 建立 健全公司的管控体系 按照 四个一流 标准 以提升企业管理水平和员工素质 为核心 在全公司范围内推行 6S 管理 通过创建科学发展示范矿山 使矿容 矿貌和职工的生产 生活条件发生根本变化 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 13 第二章 通风系统的拟定 2 1 概 述 矿井通风系统是指向井下作业地点供给新风和排出污风的通风网络和通风 动力及通风控制设施等构成的工程体系 矿井通风系统与井下各作业地点相联 系 对矿井通风安全状况具有全局性影响 是搞好矿井通风与空调的基础工程 无论新设计的矿井或生产矿井 都应把建立和完善矿井通风系统 做为搞好安 全生产 保护矿工安全健康 提高劳动生产率的一项重要措施 它的分类是由服务范围 是否分区 风井布置形式 主扇工作方式及安设 地点等项因素构成的 因此 通风系统的拟定即按分类的因素来确定 这种因 素都有几种不同形式 每种形式又有各自的适用条件及优缺点 我们的任务就 是以拟定通风系统的原则为依据 将各种因素形式的适用条件与矿山的实际情 况结合到一起 经过分析比较 选定适当的因素形式组成合理的通风系统 2 1 1 拟定通风系统应遵循的原则要求 拟定通风系统应遵循的总原则是 安全可靠 通风效果好 建设费和经营 管理费用少 管理方便 具体要求如下 1 矿井通风网路结构合理 集中进 回风线路要短 通风阻力小 多阶 段同时作业时 主要人行运输巷道和工作点上的污风不串联 2 内外部漏风少 风量能满足生产要求 3 通风构筑物和风流调节设施及辅扇要少 4 充分利用一切可用的通风井巷 是专用通风井巷工程量最小 5 通风动力消耗少 通风费用低 6 进风不受污染 排风不污染环境 7 具有反风 调控 抗灾条件 8 符合安全规程中的有关规定 2 1 2 拟定通风系统时应考虑的主要因素及几项具体规定 1 应考虑的主要因素 1 矿体的储存条件 既矿体在平面上的分布范围 垂直方向的延伸深度 及在空间上的集中分散度等 2 矿区地形地貌 工程地质 水文地质及地热异常区等 3 矿区总平面布置图 4 开拓方法 开拓井巷布置 中段与矿块的划分及开采顺序 采准井巷 布置 溜井 地下炸药 充电房的位置等 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 14 5 生产高峰时期的生产能力 同时作业的中段数 作业面数及其分布 6 矿岩的游离二氧化硅含量 硫含量 自燃性 放射性 7 采场 掘进面及峒室 溜井的通风方式 8 海拔高度 地面与井下的最大温差 自然风压 风量的干扰与利用 主导风向等 9 空区的处理方法 塌陷区及主要漏风地段 2 拟定通风系统的几项具体规定 1 每个矿井和阶段水平之间都必须有两个安全出口 2 进风井巷与采掘工作面的进风流的粉尘浓度不得大于 0 5mg m3 3 新设计的箕斗井和混合井禁止作进风井 已经作进风井的箕斗井和混 合井必须采取净化措施是进风流的含尘量达到上述要求 4 主要回风井巷不得作人行道 井口进风不得受矿尘和有毒有害气体污 染 井口排风不得造成公害 5 矿井有效风量率应在 60 以上 6 采场二次破碎巷道和电耙道应利用贯穿风流通风 电耙司机应位于风 流的上风侧 有污染串联应禁止人员作业 7 井下破碎硐室和炸药库 必须设有独立的回风道 8 主扇应设有反风装置 要求 10 分钟内实现反风 反风量大于 60 2 1 3 拟定通风系统的步骤 1 单因素选行 对通风系统的服务范围 风井布置形式 主扇工作方式及 安设地点等各项因素分别进行选型 1 提出方案 从矿山实际出发提出各种可供考虑的方案 2 筛选方案 将那些安全上无保障 技术上难以实现的方案屏弃之 3 方案的比较与选定 将那些安全上可靠 技术上可行的方案进行优缺 点对比 择优选用 2 拟定通风系统 定位定点 将通风区域划分 进 回 风井及主要风路 主扇 辅扇的安 设部位 主要风流控制设施落实到总平面图 并勾画出一张完整的通风系统单 线立体图 由于通风区域可能提出不同的划分方法 风井位置 主扇位置及主要风路 走向等可能提出不同的做法 因而可能出现几种不同情况组合通风系统方案 这时就必须分别画出不同通风系统的单线立体图 3 进行方案比较 确定选用方案 首先进行技术上的比较 其比较内容主要是 1 通风系统的安全可靠性 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 15 2 通风网路的复杂程度 串联的可能性 风质的好坏 风流控制难易 3 矿井风压大小及其分布 高压区通风构筑物的数量及其对矿井漏风的影 响 4 主要风流控制设施的位置 对生产运输的影响和管理的难易程度 5 主扇的位置 安装 供电 检修 管理的方便程度 6 风扇管理人员的数量 上述各点可用对比表的形式进行分析比较 当技术上有明显差别时 便可 直接择优选用 当技术上无明显差别时 则应进行经济比较 经济比较的主要内用是 1 通风专用井巷工程量 通风构筑物工程量或造价 2 通风设备数量 装机容量 3 通风电力消耗量 4 年经营费 包括电力 工资 材料 设备及工程折旧费等 经济比较也应采取对比表的形式进行分析比较 选取经济性最佳的方案 总之 进行通风系统的选择时 在满足技术可行 保证安全可靠的前提下 力求经济合理 随着矿井生产的发展 若矿体赋存条件和开拓方法 采矿方法 等发生变化时 应对通风系统及时进行调整 2 2 通风系统服务范围的规划 拟定矿井通风系统的第一步工作就是确定通风系统的服务范围 既首先要 确定采取全矿统一通风或是实行分区通风 1 统一通风 统一通风 一个矿井构成一个整体的通风系统称为统一通风 优点 全矿一个系统 入排风比较集中 使用通风设备较少 便于集中管 理 缺点 1 风路长 阻力大 2 漏风大 易出现串联 3 不易实现反风措施 适用条件 开采范围不大 地表出口不多的矿井 特别是深矿井 采用全 矿统一通风比较合理 2 分区通风 分区通风 将一个矿井划分为若干个独立的通风系统 风流互不干扰 称 为分区通风 优点 具有风路短 阻力小 漏风少 费用低以及网路简单 风流易于控 制的 有利于减少风流串联和合理进行风量分配的特点 缺点 1 增加主扇和开拓量等投资和管理费用 2 风门等隔离设施给人行 运输带来不便 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 16 3 适用条件 1 矿体埋藏较浅且分散 开凿通达地面的通风井巷工程 较小 或有现成的井巷可供利用 2 矿体埋藏较浅 走向长 产量大 如构 成一个通风系统风路长 漏风大 网路复杂 风量调节困难 3 开采围岩或 矿石有自燃发火危险的规模较大的矿井 多级机站压抽式通风系统是在井下设立数级扇风机站 接力的将地表新鲜 风流经由进风井巷压送到井下作业地点 而污风同样由数级风机经回风巷抽送 出地表 通风系统中每级机站由多台相同的风机并联组成 各级机站之间为串 联工作 在通风网路中 各级机站的工作方式既是压入式也是抽出式 井下由 多个类似的独立的通风分系统组成全矿的通风系统 根据吴庄铁矿矿体赋存条件及现有管理水平 因 多级机站压抽式 通风 机站和风机数量多 且遍布全矿 需要有高效率高质量的维护和管理水平 不 适宜在吴庄铁矿使用 因此可选择的方案有 A 统一通风 B 分区通风 统一通风又可采用 1 集中进风 集中排风 2 集中进风 多路排风 由于吴庄铁矿矿体走向较长 比较分散且材料运输 矿石提升主要依靠主 副井 地表无大的采空塌陷区 矿石围岩不稳定等条件 为了方便通风管理且 方便运输 采取统一通风 对于矿体走向较长且分散的情况 可采用多路进风 多路排风的方案 2 3 风井的布置 每个通风系统至少要有一个可靠的进风井和排风井 箕斗井和混合井不能 用作进风井 排风井必须是专用的 进风井应在矿区的主导风向的上风侧 风 井的布置形式 特点 及使用条件见表 2 2 表 2 2 风井布置比较 布置 形式 特 点适 用 条 件 中 央 式 进风井与排风井均位于井田走向 的中央 风流在井下的流动路线 呈折返式 中央式布置具有基建 费用少 投产快 地面建筑物集 中 便于管理 井筒延深方便 容易实现反风等优点 用于开采层状矿体 金属矿山 当矿脉走 向不太长 要求早期投产或受地形 地质 条件限制 再两翼不宜开掘风井时可采用 中央式 对于规模较小的矿山 中部有现 成的井巷可利用时也可采用中央式布置方 式 对 角 进风井在矿体一翼 排风井在矿 体的另一翼 或进风井在矿体中 央 排风井在矿体两翼 风流在 井下的流动路线是直向式 对角 单翼 多在矿体埋藏不深 开凿回风井不 太困难时采用 整个开采范围不大 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 17 式 式布置具有风路短 风压损失小 漏风少 整个矿井生产期间风压 比较稳定 风量分配比较均匀 排污风距离工业场地较远优点 两翼 矿体走向长且规整 采用中央开拓 埋藏较浅 开掘回风井工程不大 中央 对角 混合 式 整个矿井既有中央式又有对角式 形成中央对角混合式 当矿体走向长 开采范围广 采用中央开 拓 可在井田中部布置进风井和回风井 用于解决中部矿体开采时通风 同时在矿 井两翼另开掘回风井 解决边远矿体的开 采时通风 由吴庄条件 1 矿床走向长 范围较大 2 主井布置在东西区之间的无矿带处 3 边缘已基本探清 故可以选择的方案为对角式布置 排除中央式和混合式 对角式包括单翼 对角式和双翼对角式 故可供选择的方案有 A 单翼对角式 B 双翼对角式 根据对单翼对角式和双翼对角式的特点和实用条件分析 再根据吴庄铁矿 的特点 由于现在采用的是统一通风 所以矿体集中 矿体走向不太长 整个 开采范围不太大 所以单翼对角式比较适合 既西区回风井设置主扇即可达到 目的 而双翼对角式只能适用走向长 开采范围广的矿体 故不适用于吴庄铁 矿体通风 2 4 主扇的工作方式 主扇的工作方式 也称矿井他通风方式 有抽出式 压入式和混合式 现 列表 2 4 如下 表 2 4 不同主扇工作方式的比较 通 风 方 式项 目抽 出 式压 入 式混 合 式 图 式 适 用 1 回采段易于维护于地表沟 通道少的充填法矿井 2 矿体埋藏较浅或回采后采 空区易于密闭及覆盖岩层 1 回采过程中回风系统易 受破坏 难以维护 2 矿井有专用进风井巷能 将新鲜风流直接送往作业 1 采矿作业区与地面塌陷区 相沟通 采用压抽混合式可 平衡风压控制漏风量 2 有自燃发火危险的矿山为 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 18 条 件 透气性不强的崩落发矿井 3 贯穿地表的运输巷道多 不宜多处安装自动风门 4 矿井围岩有自燃发火危险 的矿井 面 3 靠近地表开采或采用崩 落开采 覆盖岩层透气性 好 4 矿石或围岩含放射性元 素 有氢及氡分子析出 防止大量风流漏入采空区引 发火灾 可采用压抽混合式 3 利用地层的调温作用 解 决提升井防冻的矿井可在预 热区安设压入式扇风机送风 与抽出式主扇相配合 形成 压抽混合式 优 点 1 可利用副井进风 进风段 风速较小 人行 运输条件 较好 2 不需专用进风井和井口密 闭 3 排烟速度快 且风流主要 在回风段进行调节 不妨碍 人行运输 便于维护管理 4 矿井风压呈负压状态 对 自燃发火矿井的防止火灾蔓 延或主扇停风时不引起采空 区有毒气体涌出 1 可利用采空区 崩落区 或回风段其他通向地表的 井巷组成的多井巷或减少 阻力维护费低 2 矿井风压处于正压状态 下 可减少井巷 空区 矿岩裂隙中有毒有害气体 析出 3 可结合井口房密闭进行 预热空气 4 新风通过主扇腐蚀性较 小 1 漏风小 可通过调整正负 压交界的零压点位置 控制 与地面之间的漏风 2 可克服较大的通风阻力 3 可结合井口防密闭或专用 进风井预热空气解放进风井 防冻问题 缺 点 1 当工作面经崩落空区与地 表沟通时较难控制漏风 2 当利用提升井巷进风时 有的井筒需要防冻 3 污风通过主扇 腐蚀性较 大 1 利用生产井巷作为进风 井巷时 井口密闭困难 漏风量大 管理复杂开掘 专用进风井时则工程量大 投资多 2 进风段风速大对人行运 输不利 劳动条件差 3 进风段密闭工作量大且 需要自动风向影响 人行 运输 维护复杂 4 在回风段风压低 排烟 速度快 1 进回风井段的密闭工作量 大 且需要自动风门 较难 维护管理 2 进回风井段风速均较大 对人行运输不利 劳动条件 差 3 需要两套主扇设备 设备 投资较多 管理复杂 4 利用生产井巷作为进风井 巷时 井口密闭困难 漏风 量大 管理复杂开掘专用进 风井时则工程量大 投资多 根据吴庄铁矿的具体情况 矿山地表透气性不强 贯通地表的运输平硐不 XXXX 大学 2014 届本科毕业设计 19 多 且设置回风井和主扇与进回风井巷高差不大 故可形成一完整的进回风网 络 故可选择的方案 A 抽出式 B 混合式 吴庄铁矿实际采用抽出式通风 不需要开凿专用进风井巷 节约通风费用 2 5 主扇的安装地点 主扇安装地点有两种选择 一是安装在地表 二是安装在井下 主扇安装在地表 主要优点是安装 检修 维护 管理比较方便 井下发 生事故时 扇风机不易受到损害 便于采取停风 反风或控制风量等应急措施 其缺点 井口密闭 反风装置和风硐的漏风较大 当矿井较深 工作面距主扇较 远时 沿途漏风大 在地形条件较复杂的情况下 安装 建筑费用较高 主扇安装在地下 主要优点是主扇装置漏风少 扇风机靠近作业区 沿途 漏风也少 可利用较多井巷进风或回风 降低通风阻力 密闭工程量较少 其 缺点 安装 检修和管理不方便 易因井下灾害而遭到破坏 根据吴庄铁矿的地形 供电 运输 安装维修 管理等方面的因素 以及 开拓方式及地面配置要求 主 副井布置在吴庄西南部 矿体的下盘 主扇布 置在地表 风井包括风机房布置在吴庄南面 矿体南端 2 6 中段通风网路 良好的通风网路应使工作面污风不串联 并力求风阻小 风流稳定而且易 于调节 为了实现上述要求在生产实践中创出了以下几种通风网路 阶梯式 平行双巷式 上下间隔式 棋盘式及梳式多种 现比较如下 表 2 5 通风网络结构形式比较 通风网络结构形式图示网络结构特点及适用条件 平行双巷式网络 每个阶段开拓双巷 一条作为本 阶段的进风道 另一条作为本阶段污 风不串联 网路较简单 但通风构筑 物较多 管理不严时 漏风量较多 适用于矿体厚或有现成坑 可利用的 多阶段作业的矿井 阶梯式网络 利用上阶段已经结束生产的部分 运输坑道作为下阶段的回风道 形成 上下阶段风流不串联和较稳定风流的 并联网路 且工程量少 但开拓采准 阶段的污风需单独引到回风道排出