煤矿矿井通风系统的设计

1、-摘要本次设计的矿井通风系统设计为新建矿井。该井田范围内地质条件简单，涌水量和瓦斯涌出量大，危险性突出。设计年产量为0.6Mt/a，矿井一级服务年限为23 a。矿井开拓采用立井开拓方式，矿井通风采用两翼对角通风方式。矿井主要通风机采用抽出式通风。该矿设有4个采煤工作面和4个掘进工作面。回采工作面采矿方法采用单走向长壁采矿法，工作面推进方向采用后退式。矿井总进风量为78m3/s，易通风时期总阻力为2327.82帕，难通风时期总阻力为2860帕。风机为2k60 NO18型抽出式轴流风机，4台，2台工作，2台备用。所选电机的功率为133千瓦。矿井通风易发期等孔体积为1.92m2，通风难发期等孔体积为

2、1.74m2，均属中等阻力矿井。本设计充分结合实际情况，积极采用实用的先进技术，为整个井田的安全生产奠定了良好的基础。关键词：矿井通风，风量，通风机，成本内容先前11矿井通风系统的确定21.1概述21.2矿井通风系统22矿井风量的计算和测定62.1采煤工作面风量计算62.2矿井风量分布103矿井通风阻力计算103.1绘制通风系统图103.2矿井气流总阻力计算114风扇选择134.1自然风压134.2选择主通风机134.3选择电机155预计矿井通风成本和评估166 .地雷灾害预防措施17参考文献19谢谢你20附表21先前的评论矿井通风设计是在学习矿井通风课程后进行的。理论联系实际是学生重要的实践

3、教学环节。这是一个针对学生的综合性专业设计训练。通过课程设计，学生可以获得以下能力，为毕业设计打下基础。1.进一步巩固和深化已学的矿井通风理论知识，培养设计计算、工程制图、计算机应用、文献综述、标准规范应用、报告撰写等基本技能。2.培养学生的实践能力和独立分析解决工程实践问题的能力。3.培养学生的创新意识、严谨的研究态度和理论联系实际的工作作风。根据老师精心设计的题目和教学大纲的要求，我们必须在规定的时间内独立完成所有的计算、绘图和书写作业。本设计要求严格遵守并认真执行煤炭工业设计政策、煤矿安全规程、煤矿工业矿井设计规范等国家煤炭行业政策和政策。设计力求分析论证清晰，论证结论性强，积极采用实用

4、先进的技术，力求达到更高的设计水平。然而，由于我的水平有限，难免会有遗漏和错误。请纠正我。1矿井通风系统的确定1.1概述井田走向长7.42公里，倾斜宽度0.661.47公里，井田面积8.53平方公里。位于背斜南翼，总体上为平缓的单斜构造。地层产状趋势为近东西向南，倾角10-25。一般是16。左右摇摆。矿井生产能力为90万t/a。矿井采用中央竖井、煤层群采区上山布置开拓方式，单翼对角通风。矿井通风困难和容易时期的系统示意图如下所示。井田内有三个井筒：主井筒、副井筒和风井。地面标高为200米。整个矿井分为两个层次，第一层次标高- 150m，第二层次标高- 350m，回风层次标高45 50m。第一条

5、水平东西向运输巷道布置在煤层底板岩层中，距煤层30m，煤层所有上山采区均通过水平巷道发育。该矿采用长壁开采。该矿为高瓦斯矿井，瓦斯涌出量大。为了安全起见，三个小山以“针”的形状排列。采煤采用综采放顶煤。采煤工作面平均截面积为8.1 m2，采煤工作面温度一般为21，回风巷气流中气体(或二氧化碳)的平均绝对排放量为5.65m3/min，三、四级交接时最大人数为66人；掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量为3.75m3/min，掘进工作面同时工作的最大人数为18人，一次爆破药量为4.3公斤.1.2矿井通风系统1.2.1矿井通风方式根据上述矿井的地质情况、开发方式和开采方法，提出该矿井前25年左右的矿井通风系

6、统方案为：中央边界型、两翼对角型和分区对角型。表1-1通风方式的使用条件通风模式图标适用条件、优缺点中央边界类型通风阻力小，内部漏风小。工业广场不受主风机噪音和回风污染的影响。地下风流的流线为折返式，风流线长，阻力大。适用于倾角小、埋深浅、走向长度小、瓦斯和自燃严重的矿井。两翼对角型地下气流流线直接，气流流线短，阻力小。内部空气泄漏低。有许多安全出口，抵御灾害的能力很强。风量调节方便，矿井风压相对稳定。工业广场不受回风污染和风机噪音的影响。立井安全煤柱煤压力大，初期投资大，后期生产。煤层走向大于4公里，井型较大，瓦斯和煤矿严重着火；还是低瓦斯矿井，煤层要更长，产量更大的矿井分区类型每个采区都有

7、独立的通风线路，相互之间互不影响，风量调节方便，安全出口多，抗灾能力强，建设周期短，初投资少，出煤快。设备占用多，管理分散，矿井风困难煤层埋藏浅，或由于地表高低，主回风巷无法掘进。经过上表的粗略技术比较，考虑到该矿为高瓦斯矿井，瓦斯涌出量大，经济比较粗略，结合以上考虑，采用单翼对角式是合理的。1.2.2矿区通风方式1、确定矿区通风方式并进行技术比较矿区应具有足够的供气量，并根据需要将其分配到每个采掘工作面。因此，矿区通风系统应满足以下要求：(1)一个采区，必须布置回风巷，分区通风。采煤工作面和掘进工作面应采用独立通风。(3)采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，不得穿过采空区和冒落区。该矿各采区

8、设有三条上山道路，即输送机上山、回风上山和轨道上山。由于该矿为高瓦斯矿井，瓦斯涌出量大，为了安全起见，三座山呈“针”字形排列。也就是说，轨道上山，输送机上山进入空气，回风上山返回空气。2、采煤工作面通风方式确定采煤工作面通风方式并进行技术比较；工作面开采顺序分为前向式和后向式。与后向式相比，前向式在开采时不需要提前挖出回采巷道，可以边采边挖，但回采巷道上下巷道维护成本高。此外，新鲜空气首先流经采空区，造成严重的漏风，气流会将采空区排出的瓦斯带入工作面，容易造成瓦斯超限。考虑到该矿为高瓦斯矿井，瓦斯涌出量大，正向通风更容易造成瓦斯超限，增加通风管理难度，因此考虑逆向开采顺序。因为该矿的准备巷道是

9、矿区通风必须满足煤矿安全规程的要求。每个生产水平和每个矿区都必须配备回风管道，以实现分区通风。采煤工作面和掘进工作面应采用独立通风。煤层倾角大的工作面应采用上行通风。采煤工作面和掘进工作面的进、回风不得穿过采空区和冒落区。表1-2通风方式的使用条件通风模式图标适用条件、优缺点取款类型这是目前常用的通风方式，适应性强，有利于瓦斯管理，适用于长走向、大矿区的矿井。井下气流为负压，漏风小，管理简单。当其他矿区存在塌陷区或交通时，有害气体将被带入井下，降低矿井有效风量。压入式低瓦斯矿井一级，矿井地面地形复杂，高差起伏，不可能在高山上设置通风机。在总回风巷无法连通或维护困难的情况下。与抽气的优点和缺点相

10、反，进气道中的空气泄漏量很大。管理困难，风阻大，风量调节困难。井下风流处于正压状态，当通风机停止运行时，采空区瓦斯将流向工作面。复合材料它能产生大的通风阻力，适应大阻力矿井，但通风管理困难，一般不适用于新建矿井和高瓦斯矿井。然而，它们中的一些被用于低瓦斯矿井，在那里旧的井被延长或重建。抽出式：主通风机安装在回风井口。在主通风机的作用下，整个矿井通风系统处于低于当地大气压力的负压状态。当主通风机由于某种原因停止运行时，地下气流的压力增加，这样更安全。压入式：主通风机安装在进风口。在压入式通风机的作用下，整个矿井通风系统处于高于当地大气的正压状态。当垮落裂隙到达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体

11、停止通过垮落区漏出。当主通风机运行时，地下气流的压力降低。采用压力通风时，矿井总进风路线上必须设置多个通风构筑物，使得通风管理更加困难，漏风严重。因此，通过对比考虑该矿为高瓦斯矿井，选择抽采通风，通风管理更容易，安全可靠性好。图1-1矿井通风系统图2矿井风量的计算和确定2.1采煤工作面风量计算1、采煤工作面风量应分别按下列因素计算，取其最大值I根据瓦斯涌出量计算(规程2010第136条)(2-1)其中：-首采工作面需要风量，m3/min；-第一采煤工作面绝对瓦斯涌出量，m3/min；-首采工作面瓦斯涌出不均匀时的备用风量系数，即该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值与平均值之比。生产矿井可以根据每个工

12、作面的正常生产条件，至少进行5天5夜的观测，得到5个数值，取其最大值。一般情况下，机械采煤工作面取=1.2 1.6；炮采工作面=1.4 2.0；水采工作面=2.03.0。综合考虑1.3。根据工作面进风温度计算工作面应具备良好的气候条件，温度与风速的关系应符合下表的要求。表2-1工作面气温()工作面风速(米/秒)150.30.515-18岁0.50.818-20岁0.81.020-231.01.523-261.51.8(2-2)其间-第一采煤工作面的平均风速根据其进风温度m/s从上表中选取；第一采煤工作面有效通风断面，取顶板控制最大和最小有效断面的平均值，m2；-第一采煤工作面的长度系数选自下表

13、。表2-2采煤工作面长度采煤工作面长度/米长度(2-4)其中：4-每人每分钟最小风量，m3/min；-第一采煤工作面同时工作的最大人数为1人。根据风速进行检查(规程2010第101条)根据最小风速计算采煤工作面最小风量：根据最高风速计算的采煤工作面最大风量：根据风速计算工作面风量满足要求。以上四种方法用于计算矿区各独立通风工作面，取最大值作为工作面所需风量，即904m3/min。备用工作面还应根据上述要求计算所需风量，并满足瓦斯、二氧化碳、风流温度和风速的要求，且不得小于开采所需风量的50%。将采区独立通风的备用工作面所需风量和风量相加，即为采区工作面和备用工作面所需的总风量。即，(904 9

14、04/2)=1356m3/min2、掘进工作面需要风量计算：我根据瓦斯涌出量计算(2-5)其中，首个掘进工作面需要风量，m3/min-第一掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min；-第一掘进工作面的瓦斯涌出不均匀性和风量备用系数一般为1.52.0。二、按炸药量计算(2-6)其中：25-m3/min；每使用1千克炸药；-第一个掘进工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg。三。按员工人数计算(2-7)其中：4-每人每分钟最小风量，m3/min；-在第一个掘进工作面同时工作的最大人数。根据风速进行检查根据每个岩巷掘进工作面的最小风速计算最小风量：根据每个掘进工作面的最高风速计算最小风量：公式中，第一条掘进巷道工作面的巷道净截面积为m2。根据风速计算掘进工作面风量满足要求。用上述方法计算掘进工作面，取最大值作为所需风量675m3/min3、硐室所需风量计算矿区各硐室的风量可根据经验值确定，即矿区变电所和绞车房的风量不小于60m3/min，其他硐室的风量不小于30m3/min。根据矿井为高瓦斯矿井的实际情况，采区绞车房、变电所和粉