矿业通风毕业设计答辩

1、学学 生：生： 班班 级：级： 指导教师：指导教师： 河北科技大学安全工程系毕业论文答辩河北科技大学安全工程系毕业论文答辩 一、引言一、引言 二、矿区概述二、矿区概述 三、井田地质特征三、井田地质特征 四、矿井开拓及基本巷道布置四、矿井开拓及基本巷道布置 五、采煤方法和矿井运输、提升系统五、采煤方法和矿井运输、提升系统 六、矿井通风系统六、矿井通风系统 一、引一、引 言言 矿井是位于某市东北部高瓦斯矿井。矿井是位于某市东北部高瓦斯矿井。 矿井的设计生产能力为矿井的设计生产能力为1.8Mt1.8Mt，服务年，服务年 限限9494年。针对本矿井煤层瓦斯含量高的特点，年。针对本矿井煤层瓦斯含量高的特

2、点， 矿井设计通风方式初期（一水平）采用抽出矿井设计通风方式初期（一水平）采用抽出 式中央并列式通风方式；后期（深水平）采式中央并列式通风方式；后期（深水平）采 用 抽 出 式 分 区 独 立 式 通 风 方 式 。用 抽 出 式 分 区 独 立 式 通 风 方 式 。 1 矿区概述矿区概述 二、矿区概述二、矿区概述 该矿井年平均气温该矿井年平均气温1313左右，年最高气温左右，年最高气温42 42 ，年最，年最 气温气温-22 -22 ；年降雨量；年降雨量300mm600mm300mm600mm，蒸发量，蒸发量 400mm600mm400mm600mm；常年风向为西北风，风速最大为；常年风向

3、为西北风，风速最大为18m/s18m/s； 冻土最大厚度为冻土最大厚度为440mm440mm。 邢东井田为一全隐蔽型井田，上覆第四系地层厚度变化较大，一邢东井田为一全隐蔽型井田，上覆第四系地层厚度变化较大，一 般在般在210210320m320m，分布规律为西薄东厚，其底界面无大的波状起伏。，分布规律为西薄东厚，其底界面无大的波状起伏。 地层由老至新依次为奥陶系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系地层由老至新依次为奥陶系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系 和第四系。和第四系。 井田内为一波状起伏的井田内为一波状起伏的单斜构造形态单斜构造形态，地层走向总趋势为北西，地层走向总趋势为北西 东南，倾向北东

4、，倾角一般为东南，倾向北东，倾角一般为1015。在单斜构造的基础上，。在单斜构造的基础上， 于走向发育有次一级的波状起伏褶曲，即先于村背斜和北张村向于走向发育有次一级的波状起伏褶曲，即先于村背斜和北张村向 斜，背斜轴、向斜轴基本平行，轴向为斜，背斜轴、向斜轴基本平行，轴向为3942。 3.1 井田地质特征井田地质特征 三、井田地质特征三、井田地质特征 井田含可采煤层七层井田含可采煤层七层2 2号煤层为主采煤层，结构简单、赋存稳定，号煤层为主采煤层，结构简单、赋存稳定， 全井田可采，平均厚度全井田可采，平均厚度7.30m7.30m；2 2下煤层平均厚度下煤层平均厚度1.23m1.23m，6 6

5、号煤层平均厚度号煤层平均厚度1.58m1.58m，该两层煤结构简单，赋存稳定，该两层煤结构简单，赋存稳定， 全井田可采。全井田可采。 2 2号煤原煤煤的容重为号煤原煤煤的容重为1.34t/m31.34t/m3，为深黑色，玻璃光泽，为深黑色，玻璃光泽, ,节理发节理发 育，参差状断口，主要由亮煤组成，并夹有镜煤、暗煤条育，参差状断口，主要由亮煤组成，并夹有镜煤、暗煤条 带，属半亮型煤。带，属半亮型煤。 三、井田地质特征三、井田地质特征 3.2 煤层特征煤层特征 4.1 矿井开拓矿井开拓 四、井田的开拓及基本巷道布置四、井田的开拓及基本巷道布置 矿井设有两个井筒，即主井和副井矿井设有两个井筒，即主

6、井和副井 。针对首。针对首 采区所处位置，井口位置以第一水平开采的合理采区所处位置，井口位置以第一水平开采的合理 性为主，以减少前期开拓量、缩短建井工期为原性为主，以减少前期开拓量、缩短建井工期为原 则井口宜选在先于村村西则井口宜选在先于村村西 。 开拓方式：开拓方式： 4.2 矿井基本巷道矿井基本巷道 四、井田的开拓及基本巷道布置四、井田的开拓及基本巷道布置 运输大巷运输大巷 石门石门 轨道大巷轨道大巷 主要开拓巷道风速验算主要开拓巷道风速验算 五、采煤方法和矿井运输、提升系统五、采煤方法和矿井运输、提升系统 5.1 采煤方法和回采工艺采煤方法和回采工艺 由于由于2 2号煤层的平均厚度为号煤

7、层的平均厚度为7.30m7.30m，而且赋存条，而且赋存条 件稳定，煤层平均倾角件稳定，煤层平均倾角3 3的条件，所以应采用倾的条件，所以应采用倾 斜长壁、综合机械化放顶煤全部斜长壁、综合机械化放顶煤全部垮落采煤法垮落采煤法。 采煤机割煤采煤机割煤装煤装煤移架移架扒前溜扒前溜装煤装煤 放顶放顶拉后溜拉后溜 5.2 矿井运输系统矿井运输系统 五、采煤方法和矿井运输、提升系统五、采煤方法和矿井运输、提升系统 采区运输采区运输：大、中型矿井的采区，要积极采用：大、中型矿井的采区，要积极采用 连续化运输，发展重载下运输带式输送机。连续化运输，发展重载下运输带式输送机。 大巷运输大巷运输：主要运输大巷的

8、运输方式应根据：主要运输大巷的运输方式应根据 运量、运距和技术经济效果优化确定。运量、运距和技术经济效果优化确定。 采区煤仓采区煤仓采区下部车场采区下部车场胶带运输大巷胶带运输大巷井井 底煤仓底煤仓主井主井地面地面 工作面工作面运输平巷运输平巷运输上山运输上山采区煤采区煤 仓仓胶带运输大巷胶带运输大巷石门石门井底煤仓井底煤仓主主 井井地面地面 五、采煤方法和矿井运输、提升系统五、采煤方法和矿井运输、提升系统 5.2 矿井运输系统矿井运输系统 5.3 矿井提升系统矿井提升系统 五、采煤方法和矿井运输、提升系统五、采煤方法和矿井运输、提升系统 主井提升主井提升 主井提升设计依据主井提升设计依据 根

9、据矿井年产量根据矿井年产量 ；工作制度；工作制度 ；井筒锁；井筒锁 口标高口标高 ；井下装载口标高；井下装载口标高 ；卸载高度；卸载高度 ；散煤；散煤 容重容重 ；提升方式；两箕斗中心距来设计。；提升方式；两箕斗中心距来设计。 设备选型设备选型 根据以上的选型依据和条件，决定选用根据以上的选型依据和条件，决定选用 多绳摩擦提升机。多绳摩擦提升机。 副井提升副井提升 六、矿井通风系统六、矿井通风系统 6.1 矿井通风系统的选择矿井通风系统的选择 必须符合必须符合煤矿安全规程煤矿安全规程和和煤炭工业矿煤炭工业矿 井设计规范井设计规范的有关规定。的有关规定。 矿井通风方式的选择矿井通风方式的选择 结

10、合矿井的地质条件：煤层瓦斯含量高，结合矿井的地质条件：煤层瓦斯含量高， 煤煤 埋藏深度大。确定该矿井采用抽出式通风。埋藏深度大。确定该矿井采用抽出式通风。 矿井通风系统的选择矿井通风系统的选择 结合邢东矿井的具体特点和条件，设计选用结合邢东矿井的具体特点和条件，设计选用 U U型、上行后退式通风型、上行后退式通风 。 六、矿井通风系统六、矿井通风系统 6.2 矿井需风量矿井需风量 按该用风地点同时工作的最多人数计算，每按该用风地点同时工作的最多人数计算，每 人每分钟供风量不得少于人每分钟供风量不得少于4m4m3 3； 按该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢按该用风地点的风流中瓦斯、二氧化碳、氢

11、 气和其它有害气体浓度，风速以及温度等都符气和其它有害气体浓度，风速以及温度等都符 合合煤矿安全规程煤矿安全规程的有关各项规定要求分别的有关各项规定要求分别 计算，取其最大值。计算，取其最大值。 n 按井下同时工作的最多人数计算按井下同时工作的最多人数计算 n 按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算 n 矿井总风量计算结果矿井总风量计算结果 由以上计算结果比较，矿井总风量按采煤、由以上计算结果比较，矿井总风量按采煤、 掘进、硐室等处实际需风量计算取值。即：通掘进、硐室等处实际需风量计算取值。即：通 风容易时期和通风困难时期。风容易时期和通风困难时期。 六、矿井

12、通风系统六、矿井通风系统 6.2 矿井需风量矿井需风量 n 摩擦阻力计算摩擦阻力计算 六、矿井通风系统六、矿井通风系统 6.3 矿井通风阻力的计算矿井通风阻力的计算 RQ S LPQ h 3 摩 -H摩-摩擦阻力，Pa； -摩擦阻力系数，Ns2/m4； -L-井巷长度，m； -P-井巷净断面周长，m； -Q-通过井巷的风量，m3/s； -S-井巷净断面积，m2； -R-井巷摩擦风阻，NS2/m8； n摩擦阻力系数摩擦阻力系数的选定的选定 n局部阻力局部阻力 通风容易时通风容易时： 通风困难时通风困难时： n自然风压自然风压 自然风压受空气密度和开采深度的影响。自然风压受空气密度和开采深度的影响

13、。 密度差愈大，自然风压值愈大；开采深度愈密度差愈大，自然风压值愈大；开采深度愈 大，自然风压愈大。大，自然风压愈大。 %10 摩局 hh 六、矿井通风系统六、矿井通风系统 6.3 矿井通风阻力的计算矿井通风阻力的计算 n 矿井通风总阻力矿井通风总阻力 根据根据煤炭工业矿井设计规范煤炭工业矿井设计规范中的规定分中的规定分 别计算容易时期和困难时期的通风总阻力。别计算容易时期和困难时期的通风总阻力。 n 矿井等积孔矿井等积孔 通过计算容易时期和困难时期的等积孔，确通过计算容易时期和困难时期的等积孔，确 定全矿井一水平通风机服务年限内通风难易程度定全矿井一水平通风机服务年限内通风难易程度 属容易，

14、即小阻力矿井。属容易，即小阻力矿井。 六、矿井通风系统六、矿井通风系统 6.3 矿井通风阻力的计算矿井通风阻力的计算 n选择的原则选择的原则 计算矿井计算矿井2525年服务年限内通风容易时期和困难时期年服务年限内通风容易时期和困难时期 通风总阻力的基础上，考虑进回风井之间自然风压的作通风总阻力的基础上，考虑进回风井之间自然风压的作 用，计算通风机在通风容易时期和困难时期所需的静风用，计算通风机在通风容易时期和困难时期所需的静风 压。压。 通过计算工况点均在合理工作范围通过计算工况点均在合理工作范围内，固内，固选择选择N NO O2828 （Z1Z17 7，Z2Z27 7）风机）风机 。 6.4

15、 主要通风机的选择主要通风机的选择 六、矿井通风系统六、矿井通风系统 2. 2. 主要通风机工况点主要通风机工况点 容易时期：容易时期： 困难时期：困难时期： 2 min min min fs fs fs Q h R 2 max max max f fs fs Q h R 六、矿井通风系统六、矿井通风系统 6.4 主要通风机的选择主要通风机的选择 -Nmax-通风阻力最大时期所配电动机功率，kW； -Qfmax-通风阻力最大时期风机工作风量，m3/s； -Hmax -风机实际最大工作风压，Pa； -通风机工作效率，%； -tr-传动效率，直联传动时为1，皮带传动时为0.950.9，联轴器传 动

16、时为0.98； - Km-电机容量备用系数。 n电机功率计算电机功率计算 六、矿井通风系统六、矿井通风系统 6.5 电动机选型电动机选型 m tr f K HQ N 100 maxmax max 2.2. 电机种类选择电机种类选择 六、矿井通风系统六、矿井通风系统 6.5 电动机选型电动机选型 Q H M2 2M M1 M1 R大 小 R 0.77 0.75 0.70 0.65 0.60 o 45o 40 o 35 o 30 o 25 o 20 15o o 45 o 40 o 35 o 30 o 25 o 20 15o Q/m3s-1 /daPa s H No.28 No.24 No.18 （

17、No.30） No.28 No.24 No.18 （No.30） No.28 No.24 No.18 1000 600 200 800 400 500 300 100 0.1 0.2 0 100 200 300 400 500 100 200 300 400 500 500 400 300 200 100 500 400 300 200 100 300200100 25020015010050 20015010050 12010080604020 0.50.40.30.20.10 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 2K-60轴流式通风机性能曲线（Z17，Z27） 1.1.由于设计矿井埋藏较深，倾角小由于设计矿井埋藏较深，倾角小 （约（约4 4），走向长度小，而且瓦斯涌出），走向长度小，而且瓦斯涌出 量大，本井田开拓初期采用中央并列式量大，本井田开拓初期采用中央并列式 通风。在开采后期（二水平），由于通通风。在开采后期（二水平），由于通 风路线加长，通风阻力增大，因此需建风路线加长，通风阻