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1、四川科技职工大学毕业设计(论文)题 目: 姓 名: 专 业: 班 级: 指导教师: 完成日期 20 年 月 日摘 要叙永二矿位于叙永、古蔺两县交界部位,行政区划隶属叙永县震东、三合乡和古蔺县乌龙、大寨乡。该矿是一个合作制企业,由威达公司控股,是一个新建矿井。就实习了解的相关数据,在相关规程指导和要求下,现就南一采区作通风设计。 该设计以拟定南一采区通风系统形式;确定采煤工作面通风方式;计算采区所需风量;计算采区通风阻力;确定采区没通风构筑物;绘制采区通风系统图和采区通风网络图以及通风设备的选型为主要内容。关键词 通风系统 通风方式 需风量 通风阻力 通风系统图 通风网络图 设备选型目录摘 要2
2、第一章 井田概况及地质特征3第三节 矿山地质4第四节 矿山水文地质10第五节 开采技术条件12第六节 井田范围、储量13第七节 采区设计生产能力与服务年限16第八节 采区开拓与开采17第二章 采区通风系统选择18第一节 采区通风系统选择的原则18第二节 采区通风方式的选择19第三节 采区通风系统的确定22第四节 采区通风网络22第三章 采区风量的计算和分配23第一节 采区风量计算的有关规定23第二节 采区风量的计算方法23第三节 掘进工作面需风量的计算27第四节 独立通风硐室所需风量的确定29第五节 采区风速校验30第六节 风量的分配34第四章 采区通风阻力计算35第一节 采区通风的最大,最小
3、总阻力计算方法35第二节 通风困难时期最大阻力的路线选择36第三节 最大阻力,最小阻力的计算36第五章 选择采区通风设备41第一节 对采区通风设备的要求41第二节 选择采区主要通风机41第三节 选择电动机44第六章 矿井通风费用慨算45第一节 主要通风机年耗电量45第二节 吨煤主要通风机运转电耗量45第三节 吨煤电力费用46参考文献47后 记48第一章 井田概况及地质特征第一节 交通位置矿区位于叙永、古蔺两县交界部位,行政区划隶属叙永县震东、三合乡和古蔺县乌龙、大寨乡。地理坐标:东经105o3309105o3652,北纬28o042128o0749。矿区靠近321国道(川云公路)和大(方)纳(
4、溪)公路,往南可达贵州、云南等省,往北直通泸州、隆昌等地,与长江航道和成渝铁路相接。隆(昌)黄(桶)铁路的隆(昌)泸(州)段已建成通车,隆(昌)纳(溪)高速公路也已经已建成通车。矿井位于叙永县城145方向,距叙永县城直距21km,距大纳二级公路5km,矿井属叙永县震东乡高村所辖。交通比较方便。第二节 采区基本概况一、采区情况采区位于告成井田北部,西至-350m煤层底板等高线,北至f7正断层,东至-350m煤层底板等高线。采区设计开采标高为+980m+1100m,采区倾斜宽度约450m,走向长度约1800m。二、地面情况1、地形(地貌)、植被地层出露情况除靠近付12805、付12802、付126
5、05孔一线发育一山沟外,整体呈现中间高、四周低。全区被黄土覆盖,有树木、村庄。2、地面水系本区地表水系不发育。3、地面建筑、设施等地表对应的村庄有:孟家门、晋家门、孙家沟等。4、采掘影响及破坏程度采掘将造成地面塌陷或产生裂隙,影响以上村庄,使房屋受到一定程度的破坏。第三节 矿山地质一、地层区内出露地层由老至新主要有:下二叠统梁山组(p1l)、栖霞组(p1q)、茅口组(p1m),上二叠统龙潭组(p2l)、长兴组(p1c),下三叠统飞仙关组(t1f),中三叠统雷口坡组(t2l),上三叠统须家河组(t3xj)及第四系残坡积物(q)。矿区出露地层由老至新简述如下:(一)二叠系(p)1、下二叠统茅口组(
6、p1m)上部岩性为浅灰、灰白色中厚层状石灰岩,局部含燧石结核及条带;中下部为灰至深灰色中厚层状泥晶灰岩、泥质灰岩互层夹泥质条带。含珊瑚、腕足类、有孔虫等化石,属广海碳酸岩台地沉积环境。与上覆地层呈假整合接触。2、上二叠统龙潭组(p2l)为海陆交互相含煤沉积,共含煤517层,其中大部分可采和局部可采5层,均属薄煤层。岩性主要为灰、深灰、灰黑色泥岩、粘土岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩、炭质泥岩和煤层。黄铁矿产于c12煤层以上和c20煤层以下。与上覆地层p2c呈整合接触。3、上二叠统长兴组(p2c)主要岩性为深灰色中厚层状至块状生物碎屑灰岩,含燧石结核和黄铁矿结核,具缝合线构造,产腕足类、腹足类、珊瑚、
7、海百合茎等化石。属浅海陆相碳酸岩生物礁相沉积环境,与上覆下三叠统飞仙组(t1f)呈整合接触。(二)三叠系(t)1、下三叠统飞仙关组(t1f)(1)下三叠统飞仙关组一段(t1f1)分两亚段上部为泥质灰岩与泥岩互层,下部为中至厚层状砂质泥岩、泥质粉砂岩、泥岩、泥灰岩,局部夹灰岩。(2)下三叠统飞仙关组二段(t1f2)上部为泥质粉砂岩、砂质泥岩、泥岩,夹薄层灰绿色泥灰岩或灰色灰岩条带;下部为泥质粉砂岩、砂质泥岩、钙质泥岩,夹灰色、灰绿色泥灰岩或钙质泥岩条带。(3)下三叠统飞仙关组三段(t1f3)为浅灰、紫灰、紫色中厚层状砂质泥岩、泥质粉砂岩和灰色、绿灰色泥灰岩条带。(4)下三叠统飞仙关组四段(t1f
8、4)为紫、紫灰色中厚层状泥质粉砂岩、砂质泥岩、泥岩,夹薄层紫色钙质粉砂岩及灰色泥灰岩。2、下三叠统嘉陵江组(t1j)(1)下三叠统嘉陵江组一段(t1j1)分两亚段,上部为灰、深灰色薄至中厚层状泥灰岩、石灰岩及碎灰岩,下部为绿灰色、紫灰色钙质泥岩、砂质泥质、碎屑灰岩。(2)下三叠统嘉陵江组二段(t1j2)灰、黄灰、黄绿色薄至中厚层状钙质泥岩、白云质泥岩及泥质粉砂岩。(3)下三叠统嘉陵江组三段(t1j3)分两亚段上部为灰、深灰色中厚至厚层状灰岩、白云岩、白云质灰岩、泥灰岩;下部为深灰色中至厚层状灰岩、白云质灰岩、白云岩及灰质白云岩、钙质泥岩及角砾岩。(4)下三叠统嘉陵江组四段(t1j4)上部为灰、
9、黄灰色灰质白云岩,夹泥质、钙质白云、白云质灰岩、泥质灰岩、灰岩等;下部为灰、灰绿、灰黄色厚层状泥质白云岩。(三)第四系(q)主要由坡积、残积和冲积物等构成,多分布在坡麓、低洼地、沟谷及河床边滩部位。成分为杂色粘土、亚粘土、沙粘、砾石等。二、构造矿区属四川盆地南缘古蔺复式背斜的一部分,构造线近东西,中段略向南突出,形成弧形,核部略有起伏。矿井位于落叶坝背斜与柏杨坪向斜之间,洛窝背斜东翼,总体呈单斜构造,因受诸构造的影响,由南往北地层倾向循逆时针方向变化,倾向14030,倾角在434逐渐变化。矿区内褶皱不发育,断裂稀少。(一)褶皱矿区内褶皱不发育,主要褶皱叙述如下:1、落叶坝背斜:亦称柏杨林大寨背
10、斜。轴向18020(北东),南东翼倾角620,北西翼倾角420,轴向近东西,轴线长约31km,核部地层为志留系地层,两翼基本对称。2、柏杨坪向斜轴向近东西,轴线长约23km,在震东附近被洛窝背斜横跨扬起,与西面的大安北向斜相对应,向斜槽部地层为侏罗系,两翼为三叠系、二叠系,地层倾角1745。本矿区位于向斜北翼。3、洛窝背斜亦称梯子岩背斜。南起风岩沟,往北经双井、震东,止于中寨以北,轴线长约22km,轴向近南北。核部地层为志留系,两翼为二叠系、三叠系。(二)断层据精查地质报告,本矿区有断层19条,现择主要断层叙述于后。1、f13断层f13位于矿区北部,走向长约3100m。断层走向为80o,倾向3
11、50,倾角5661,地表切割t1jt1f 3地层,断层破碎带宽0.71m,由大小不等的砂、泥质角砾组成,断层上、下盘煤层落差45m,属高角度正断层。2、f16逆断层南起庙坪p1m中,向北经青杠林包包、大山梁子、槽子湾,在新房子延伸出井田外。矿井内断层长约3km,断层走向340350o。倾向7080o,倾角4550o。断层破碎带宽约0.51.5m。断层落差50100m,断面呈舒缓波状。综上所述,构造对煤层影响不大,矿区构造为中等类型。三、煤层(一)含煤岩系矿区含煤地层为上二叠统龙潭组(p2l),为海陆交互相含煤沉积,共含煤517层。其中,大部分可采和局部可采5层,均属薄煤层。岩性主要为灰、深灰、
12、灰黑色泥岩、粘土岩、砂质泥岩、粉砂岩、砂岩、炭质泥岩。其中,泥质岩占含煤地层的62.2%,粉砂岩占含煤地层的10.8%,砂岩占含煤地层的21.1%,灰岩占含煤地层的0.7%。煤层平均厚4.81m,占含煤地层的5.2%。黄铁矿产于c12煤层以上和c20煤层以下。与上覆地层p2c呈整合接触。(二)可采煤层矿区可采煤层有5层,由上而下为c17下、c19、c20、c24下、c25煤层。1、c17下煤层:谷称“么连煤”,位于含煤岩系中下部,上距p2c底界平均58.22m,该煤层结构简单,局部含夹矸1层,煤层厚01.36m,平均0.51m,在矿区内局部可采。2、c19煤层:俗称“大白煤”,位于含煤岩系中下
13、部,上距c17下煤层平均2.98m,该煤层结构简单,不含夹矸,厚0.131.01m,平均0.58m,在矿区内大部分可采。3、c20煤层:全区大部分可采,俗称“小白煤”,位于含煤岩系下部,上距c19煤层平均5.76m,煤层结构简单,厚01.35m,平均0.78m。4、c24下煤层:俗称“三层炭”,全区大部分可采,位于含煤岩系下部,上距c20煤层平均9.09m,煤层结构多数复杂,少数简单,厚0.121.35m,平均0.71m,含矸石13层,一般2层,夹矸厚00.32m。5、c25煤层:俗称“落底臭”,位于含煤岩系底部,下距茅口组灰岩平均4.57m,煤层结构简单,厚01.26m,平均0.59m,煤中
14、含大量黄铁矿结核。四、煤质(一)物理性质矿区各煤层均呈灰黑黑色,粉末为棕黑色,玻璃金刚光泽,条带状或丝状结构,参差状或贝壳状断口,外生裂隙比较发育。宏观煤岩类型为光亮型、半亮型为主,半暗型、暗淡型煤次之。(二)化学性质、煤类及工业用途据精查地质报告,井田内煤层以低中灰中高灰、特低硫和中高硫和中高灰、低中硫为主,中灰中高灰、特低硫和特高硫煤次之。其化学性质列述如下:水份1.732.17%。灰份6.3849.96%。挥发份5.789.23%。固定碳57.9773.03%。硫份0.143.94%。磷份0.0050.0.31%。发热量22.5228.20mj/kg。c25煤层硫分含量平均3.94%,按
15、国家规定不准开采。四川省环境保护局于1998年7月8日以川环函1998144号及川环函2003318号文批复c25煤层不准开采。按照中国煤炭分类国家标准(gb575186),矿区煤层主要工业用途为合成氨用煤、高炉喷吹用煤、发电及民用煤、烧结矿石用煤以及一般工业锅炉用煤。第四节 矿山水文地质一、区域含隔水层情况矿区处于古蔺复式背斜北翼两端,地层为下三叠统飞仙关组及上二叠统龙潭组一套海陆交互砂岩、泥岩夹灰岩煤系地层,从区域水文地质背景看,含隔水层相间出露。由新至老依次为第四系潜水层、三叠系下统嘉陵江组岩溶强含水层、飞仙关组二至四段相对隔水层、飞仙关组一段上亚段岩溶及裂隙弱中等含水层、飞仙关组一段下
16、亚段隔水层、长兴组岩溶及裂隙含水层、龙潭组相对隔水层、茅口组、栖霞组岩溶含水层。上述诸含水层中,含煤岩系底部茅口、栖霞组岩溶含水层是主采煤层之相距最近的含水层,是矿井采煤系统的直接充水源。二、矿区水文地质1、地表水:矿区内年降水量大于1000mm,大气降雨量较丰富,地表水的排泄主要方式是通过片流汇入各汇水盆中的支沟。区内主要河流为震东河,是较大的常年性山区河流,发源于乌龙沟,自东向西流过井田南端,为沈家山、灯盏坪井田的分界河,在震东附近横穿洛窝背斜,于骡子田转入地下伏流。1990年4月至1991年7月,在团山堡设站观测流量0.40236.46m3/s,一般2.45m3/s,动态变化大,一般洪水
17、位标高706.94677.44mm,历史最高洪水位标高+712.84m。据详、普查时估算,其最大洪水流量995.55m3/s(1920年5月23日)。2、泉水:区内泉水较发育。多为下降泉,随季节变化,平时流量极小或干涸,泉水一般较清澈。3、断层裂隙水:f13断层破碎带位于矿区北部,且断层性质为正断层,地表未见泉水出露。据井田精查资料,断层导水及含水性均较弱,且远离煤层,对未来矿井无充水影响。综上,断层含水性弱,对矿井充水影响不大。4、老窑老硐积水:矿区范围内采煤历史悠久,沿煤层露头有老窑34个,虽规模不大,但由于采空塌陷裂隙发育,有利于大气降水补给滞留。据调查,斜井开采的小煤窑均有不同程度的积
18、水,建议在今后开采过程中加以防范,防止老窑突水事故发生。5、岩溶发育规律:区内发育有大量的可溶性碳酸盐岩。据资料,区内溶洞和暗河以及漏斗、天然井均较发育。其分布规律为海拔+1400m以上的分水岭地带,以竖井、干溶斗等竖直岩溶为主;+800+1000m岩溶发育呈各种形态,具有垂直循环带厚、潜水位深的特点;+310+600m的河谷地带,主要发育梯级的溶洞和暗河出口,是地下水的主要排泄地带,即为地表河流的主要源头。6、矿井充水水源:受区域水文背景条件的限制,矿井充水水源主要为顶板、底板、小煤窑及老窑积水,以含煤岩系浅部裂隙水和老窑(采空区)积水为主,次为长兴组灰岩岩溶裂隙水渗透补给;含煤岩系底部茅口
19、、栖霞组岩溶含水层直接补给矿井。龙潭组砂岩、泥岩、煤、砂质泥岩组成的互层为隔水层,在没有断裂、裂隙、溶洞以及暗河等裂隙主要为张裂隙及二次裂隙,裂隙产状为:220297o3587o,这二组节理在区内较发育,具有穿层特征,它是连通矿区含水层之间的导水构造。矿井向下开拓,随采空区的增大,其涌水量将会增大。故矿区在开采时应密切关注矿井涌水量的变化,防止不安全事故的发生。据精查地质报告,未来矿井首采水平涌水量采用水文地质比拟法计算结果:最大3981m3/d,一般1649m3/d。综上,矿区水文地质类型属简单型。第五节 开采技术条件矿区位于四川盆地与云贵高原过渡地带,按四川地貌分区属于川南山地。地势北高、
20、南低,最高点为赵家营,海拔+1437.67m;最低点为南端的震东河谷,海拔+691m。相对高差一般200400m,最高达740多米,属于低中山高中山地形。矿山地貌因地层岩性不同而异,大致可分为两类:飞仙关组龙潭组地层出露区,山峦和沟谷相架,浑圆形山丘与脊状的长梁山脊,纵横罗列有序,山高谷深,地形陡峻,为构造剥蚀地形;而茅口组、栖霞组、嘉陵江组的碳酸盐地层出露区的山间平坝内,溶蚀洼地与溶蚀残丘、石笋、石芽、溶洞、漏斗十分发育,为典型的岩溶地貌景观。矿区内褶皱不发育,断裂稀少。构造对煤层影响不大,矿区构造类型为中等类型。矿区水文地质类型属简单型,矿区所处区域稳定性属较稳定型。采区开采标高为+980
21、m+1100m,开采c17下、c19、c20、c24下等煤层。各煤层平均厚0.511.35m,倾角1525o,属缓倾斜煤层群。根据邻近矿井四川省叙永煤矿开采的鉴定资料,本矿为高瓦斯矿井;除c25煤层为自然发火煤层外,其余均为不易自燃煤层;各煤层之煤尘均无爆炸性。总体来讲,本矿开采技术条件相对较简单,但灾害比较严重,在生产过程中一定要采取积极的措施,防止瓦斯等事故的发生。第六节 井田范围、储量一、井田范围沈家山井田矿权原为内江市达木河煤矿,2001年7月11日四川省国土资源厅以川国土资函2001260号文关于对内江市人民政府关于变更叙永矿区沈家山井田矿区范围申请人的请示的批复,将该矿山原井田范围
22、调整给四川省威远煤矿,拟建四川省威远煤矿叙永二井(原叙永沈达煤矿)。其矿区范围根据原四川省地质矿产厅1997年9月3日川地矿发199782号文四川省地质矿产厅关于对内江市达木河煤矿申请开采古叙矿区沈家山井田煤炭资源划定矿区范围请示的批复由8个拐点圈定,拟申请矿区面积约13.69km2。为了更好地合理利用煤炭资源,根据四川省国土资源厅的意见以及“矿山按30年或首批动用的储量计算”的有关精神,再次对四川省威远煤矿叙永二井矿区范围及采高进行了重新调整,新调整的矿区范围由15个拐点圈定,面积3.57km2,各拐点直角坐标见表1。各拐点坐标见表1。表1 井田范围拐点坐标表拐点号xy拐点号xy131079
23、903555592593110500355572722310850035556000103110365355572903310951035555770113110200355572504311035035555790123110000355571705311113335555625133109395355568056311173035556880143108500355563407311126035557040153107925355560008311100035557155开采标高为+840m+1100m,拟开采c17下、c19、c20、c24下等煤层。二、储量矿井计算储量的煤层为c17下、
24、c19、c20、c24下、c25五层煤,共计占有基础储量(111b+121b+122b+2s21+2s22)12750kt,其中c17下、c19、c20、c24下四层煤(111b+121b+122b+2s21+2s22)10740kt,c25煤层(由于硫份含量大于3%)暂不能利用的次边际经济的资源量(2s21+2s22s)2010kt。占有经济的基础储量(111b+121b+122b )共9800kt, 其中(111b)6740kt,(121b)380kt,(122b)2680kt。矿井储量汇总见表2。参照邻近矿井的开采情况,矿井回采率以85%计,则矿井可采煤量8330kt。矿井各煤层、各水平
25、可采储量及服务年限见表3。表2 矿井储量汇总表储量类型储量(kt)小计(kt)c17下c19c20c24下111b2350295014406740121b140130110380122b50540840125026802s222105050240940合计260308023970304010740注:c25煤层为高硫煤,暂不可采,其储量未计入总表。表3 矿井各煤层、各水平可采储量及服务年限表水平(m)储量类型地质储量(kt)可采储量(kt)服务年限(a)c17下c19c20c24下小计水平合计+1100+980111b667691693205130432586.68.8122b18052528
26、7992+980+840111b16832259747468963575743.419.5121b140130110380122b503603159631688合计5030303920280098009800833028.3注:c25煤层2s21、2s22未计入总表。第七节 采区设计生产能力与服务年限一、采区设计生产能力的确定本采区为11采区,双翼开采,根据我矿的生产技术水平及特殊的地质条件,确定采区的年设计生产能力为15-20万吨/年。即:一个工作面生产。综采工作面生产时年产量为15万吨,炮采工作面生产时年产量为2万吨。二、服务年限综采工作面按年产量15万吨计算服务年限,炮采工作面按年产量2
27、万吨计算服务年限。则采区服务年限: t=z/a=93.89/100+95.34/100+99.52/100+84.80/100+72.05/100+104.80/100+85.65/100+81.61/60+47.90/60+51.95/60=9.38a式中:t-服务年限,年; z-每个工作面可采储量,万吨; a-采区设计生产能力,万吨/年。三、工作制度采煤工作面采用“三八”制作业,两班采煤、一班检修准备。第八节 采区开拓与开采(一)采区尺寸根据地质条件等情况,采区设计开采标高为+980m+1100m,采区倾斜宽度约450m,走向长度约1800m。(二)开采顺序共布置2个工作面回采。各水平间采
28、用自上而下开采,即先采+980m水平,然后开采+850m水平。各煤层间采用“先上后下”开采;但由于+980m水平一采区内c17下煤层薄化不可采,因此先采c19煤层,然后采c20煤层,最后开采c24下煤层。(三)回采方式根据矿井煤层赋存情况,c17下、c19煤层为薄极薄煤层,平均厚度0.51m、0.58m,采用目前较为成熟的薄煤层采煤机机组对其进行开采,提高机械化程度,以提高单产。由于首采区c17下煤层不可采,设计首采区开采c19煤层,回采工作面采用mg100-tp型单滚筒采煤机(功率100kw,电压660v)落煤,配套刮板输送机为sgd-420/22型(功率22kw,电压660v)运煤。第二章
29、 采区通风系统选择第一节 采区通风系统选择的原则在确定采区通风系统时,应遵守安全、经济、技术先进合理的原则,满足下列基本要求:(一)采区必须实行分区通风。1. 准备采区,必须在采区构成通风系统以后,方可开掘其它巷道。2采煤工作面必须在采区构成完整的通风、排水系统后,方可回采。 3高瓦斯矿井、有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区,必须设置至少1 条专用回风巷; 4低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区,必须设置1条专用回风巷。5.采区的进、回风巷必须贯穿整个采区,严禁一段为进风巷、一段为回风巷。(二)采、掘工作面应实行独立通风。(三)在采区通风系
30、统中,要保证风流流动的稳定性,采掘工作面尽量避免处于角联风路中。(四)在采区通风系统中,应力求通风系统简单,以便在发生事故时易于控制风流和撤退人员。(五)对于必须设置的通风设施(风门、风桥、挡风墙等)和通风设备(局部通风机、辅助通风机等),要选择好适当位置,严把规格质量,严格管理制度,保证通风设备安全运转。尽量将主要风门开关、局部通风机开停等状态参数和风流变化参数纳入到矿井安全监控系统中,以便及时发现和处理问题。(六)在采区通风系统中,要保证通风阻力小,通风能力大,风流畅通,风量按需分配。因此,应特别注意加强巷道的维护,及时处理局部冒顶和堵塞,支护良好,保证有足够的断面。(七)在采区通风系统中
31、,尽量减少采区漏风量,并有利于采空区瓦斯的合理排放及防止采空区浮煤自燃,使新鲜风流在其流动路线上被加热与污染的程度最小。(八)设置消防洒水管路、避难硐室和灾变时控制风流的设施。明确避灾路线和安全标志。必要时,建立瓦斯抽放系统、防灭火灌浆系统。(九)采区绞车房和变电所,应实行分区通风。第二节 采区通风方式的选择本矿采用中央边界抽出式通风。+850主平硐为本矿主要进风巷,+1100水平回风巷本矿回风大巷。该采区位于本矿第二水平+980水平大巷和+1100水平回风大巷之间。有11轨道上山、11运输行人上山和11专用回风上山贯通于两个水平,工作面的进风由+980水平大巷经11轨道上山的运输石门进入,工
32、作面的回风经11专用回风上山进入+1100水平回风大巷。根据本矿的实际情况拟定采区通风系统:方案一:工作面采用u型后退式通风系统,掘进工作面采用局扇压入式通风方案二:工作面采用u型前进式通风系统,掘进工作面采用局扇压入式通风方案三:工作面采用z型后退式通风系统,掘进工作面采用局扇压入式通风方案四:工作面采用z型前进式通风系统,掘进工作面采用局扇压入式通风方案比较方案适用条件优缺点技术可行性方案一适用于工作面通风系统只有一条进风巷道和一条回风巷道优点:结构简单,巷道施工维修量小,工作面漏风小,风流稳定,易于管理。缺点:工作面上隅角附近瓦斯易超限,工作面进、回风巷要提前掘进,掘进工作量大。可行方案
33、二适用于工作面通风系统只有一条进风巷道和一条回风巷道优点:工作面维护量小,不存在采掘工作面串联通风的问题采空区瓦斯不涌向工作面,而是涌向回风平巷。缺点:工作面漏风大。根据煤矿安全规程第四十八条之规定,高瓦斯矿井不得采用前进式采煤。不可行方案三适用于工作面通风系统只有一条进风巷道和一条回风巷道优点:采空区瓦斯不会涌入工作面,而是涌向回风巷,工作面采空区回风侧能用钻孔抽放瓦斯。缺点:不能在进风侧抽放瓦斯可行方案四适用于工作面通风系统只有一条进风巷道和一条回风巷道优点:工作面的进风侧沿采空区可以抽放瓦斯缺点:但采空区的瓦斯易漏向工作面,特别是上隅角,回风侧不能抽放瓦斯根据煤矿安全规程第四十八条之规定
34、,高瓦斯矿井不得采用前进式采煤。不可行。综上所述结合我矿实际情况(我矿为高瓦斯矿井),采用方案一。第三节 采区通风系统的确定一、采煤方法和工作面布置选用走向长壁采煤方法。在c19煤层布置2个采煤工作面,矿井在生产过程中始终保持2个回采工作面,确保矿井生产能力。c19煤层首采工作面为11901和11902工作面。工作面编号说明:每个工作面编号由4位阿拉伯数字组成,从左到右,第一位数字表示水平,第二位数字表示采区,第三位数字表示煤层,第四、五位数字表示工作面编号。采区在生产过程中保持3个掘进工作面,工作面的回采方式采用u型后退式。二、采区工作面投产通风路线11901工作面:+980水平运输大巷11
35、绞车道11901运输巷11901回风巷11采区回风大巷总回风巷引风硐地面11902工作面:+980水平运输大巷11绞车道11902运输巷11902回风巷11采区回风大巷总回风巷引风硐地面第四节 采区通风网络详见采区通风系统示意图和采区通风网络图。第三章 采区风量的计算和分配第一节 采区风量计算的有关规定采区需风量应按照“由里往外”的计算原则,由采、掘工作面、硐室和其它用风地点的实际最大需风量总和,再考虑一定的备用风量系数后,计算出采区总风量。1、按该用风地点同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4m3。2、按该用风地点风流中的瓦斯、二氧化碳和其它有毒有害气体浓度、风速以及温度等都符
36、合煤矿安全规程的有关规定分别计算,取其最大值。第二节 采区风量的计算方法一、按采区同时工作最多人数计算:q采4nk式中 n11902采煤工作面同时工作的最多人数; 4每人每分钟的供风量不得少于4,m3/min。 k采区通风系数。二、按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算:按采煤工作面需风量计算:采煤工作面的需风量应按下列因素分别计算,并取其中最大值。(1)按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算: q采=100q瓦k瓦式中 q采采煤工作需要风量,m3/min。 q瓦采煤工作面瓦斯(二氧化碳)绝对涌出量,m3/min。 k瓦采煤工作面因瓦斯(二氧化碳)涌出不均匀的备用风量系数。(2)按工作面进风流温度计算:采
37、煤工作面应有良好的气候条件,其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合对应表的要求。采煤工作面空气温度与风速对应表采煤工作面进风流气温采煤工作面风速ms15151818202023232603050508081010151518采煤工作面的需风量计算: q采=60v采s采k采,m3/min式中 v采采煤工作面适宜风速,m/s; s采采煤工作面平均有效断面积,m2; k采采煤工作面长度风量系数,查下表:(3)按炸药使用量计算: q采=25a采,m3/min式中 25每使用1kg炸药的供风量; a采采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量,kg。(4)按工作人员数量计算: q采=4n
38、采,m3/min式中 4每人每分钟应供给的最低风量,m3/min; n采采煤工作面同时工作的最多人数,人。三、11902机采工作面需风量计算:(1)按瓦斯涌出量计算: q采11902100q瓦采11902k采通119021001.7361.4 243(m3/min)式中 q瓦采i11902采煤工作面的绝对瓦斯涌出量,m3/min;参照s11902采面2010年瓦斯等级鉴定结果,取1.736m3/min;k采通11902s11902采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数取.4。(2)按工作面温度计算:q采60v采s采 600.53.4 102m3/min)式中 v采1190211902采煤工作面风速, 取
39、0.5m/s;s采1190211902采煤工作面平均断面积,可按最大和最小控顶断面积的平均值计算,取3.4m2。(3)按采煤工作面同时工作最多人数计算:q采4nk 430 120(m3/min)式中 n11902采煤工作面同时工作的最多人数,取30人; 4每人每分钟的供风量不得少于4,m3/min。四、11901炮采工作面需风量计算:(1)按瓦斯涌出量计算:q采11901100q瓦采11901k采通11901 1001.7361.5260.4(m3/min)式中 q瓦采1190111901采煤工作面的绝对瓦斯涌出量,m3/min;参照s2112采面2010年瓦斯等级鉴定结果,取1.736m3/
40、min;k采通1190111901采煤工作面瓦斯涌出不均匀系数取.5(2)按工作面温度计算:q采1190160v采11901s采11901k采600.54.61 138(m3/min)式中 v采1190111901采煤工作面风速, 取0.5m/s;s采1190111901采煤工作面平均断面积,可按最大和最小控顶断面积的平均值计算,取4.6m2。k采采煤工作面长度风量系数,k采取1(3)按炸药量计算:q采1190125ai 255.1 127.5(m3/min)式中 ai11901采煤工作面一次爆破的最大炸药量,5.1kg; 251kg炸药爆炸后需要供给的风量,m3/(min.kg)。(4)按采
41、煤工作面同时工作最多人数计算:q采119014n11901 415 60(m3/min)式中 n1190111901采煤工作面同时工作的最多人数,取15人; 4每人每分钟的供风量不得少于4,m3/min。第三节 掘进工作面需风量的计算一、11903运输巷掘进工作面需风量计算:(1)按瓦斯涌出量计算:q掘11903100q瓦掘11903k掘瓦11903 1001.7361.7295(m3/min)式中 q掘11903实际需要的风量,m3/min;q瓦掘1190311903运输巷掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量,按2010年瓦斯等级鉴定结果取1.736m3/min;k掘瓦1190311903运输巷掘进
42、工作面瓦斯涌出不均匀风量系数取1.7。(2)按炸药量计算:q掘1190325a11903 258.4 210(m3/min)式中 q掘1190311903运输巷掘进工作面实际需要的风量,m3/min;a11903 11903运输巷掘进工作面一次爆破的最大炸药量,8.4kg; 251kg炸药爆炸后需要供给的风量,m3/(min.kg)。 (3)按人数计算:q掘119034n121541248(m3/min)式中 q掘1190311903运输巷掘进工作面实际需要风量,m3/min; n11903运输巷掘进工作面同时工作的最多人数,取12人; 4每人每分钟的供风量不得少于4m3/min。二、1190
43、3回风巷掘进工作面需风量计算:(1)按瓦斯涌出量计算:q掘11903100q瓦掘11903k掘瓦11903 1000.7691.7130(m3/min)式中 q掘11903 实际需要的风量,m3/min;q瓦掘1190311903回风巷掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量,按2010年瓦斯等级鉴定结果取0.769m3/min;k掘瓦1190311903回风巷掘进工作面瓦斯涌出不均匀风量系数取1.7。(2)按炸药量计算:q掘1190225a11903 257.2180(m3/min)式中 q掘1190311903运输巷掘进工作面实际需要的风量,m3/min;a1190311903运输巷掘进工作面一次爆破
44、的最大炸药量,7.2kg; 251kg炸药爆炸后需要供给的风量,m3/(min.kg)。 (3)按人数计算:q掘119024n121541248(m3/min)式中 q掘1190311903回风巷掘进工作面实际需要风量,m3/min; n 11903回风巷掘进工作面同时工作的最多人数,取12人; 4 每人每分钟的供风量不得少于4m3/min。第四节 独立通风硐室所需风量的确定采区内2个机电硐室各配风量150 m3/min.其他巷道风量,采区轨道上山:q需=0.15608.63=78 m3/min采区运输行人上山:q需=0.15605.81=52 m3/min。第五节 采区风速校验一、11902
45、机采工作面风速校验:按最低风速验算:各个采煤工作面的最低风量:q采i0.2560s采i 0.25609 135(m3/min)式中 q采i11902采煤工作面的最低风量,m3/min; s采i11902采煤工作面平均断面积,9m2; 0.25采煤工作面允许最低风速。按最高风速验算:各个采煤工作面的最高风量: q采11902240s采11902 24092160(m3/min)式中 q采1190211902采煤工作面的最高风量,m3/min; s采1190211902采煤工作面平均断面积,9m2; 240采煤工作面允许最高风速,m/min。经计算、验算11902机采工作面计划风量取243m3/s
46、。二、11901炮采工作面风速校验:按最低风速验算:各个采煤工作面的最低风量:q采119010.2560s采11901 0.25609 135(m3/min)式中 q采1190111901采煤工作面的最低风量,m3/min; s采1190111901采煤工作面平均断面积,9m2; 15采煤工作面允许最低风速。按最高风速验算:各个采煤工作面的最高风量: q采11901240s采11901 24092160(m3/min)式中 q采1190111901采煤工作面的最高风量,m3/min; s采1190111901采煤工作面平均断面积,9m2; 240采煤工作面允许最高风速,m/min。经计算、验算
47、:11901工作面计划风量取260m3/min。三、11903运输巷掘进工作面风速校验:按最低风速验算:各个掘进工作面的最低风量: q掘iv掘s掘i159135(m3/min)式中 q掘i11903运输巷掘进工作面的最低风量,m3/min; s掘i11903运输巷掘进工作面断面积,9m2; v掘掘进巷道中的允许最低风速15m/min。按最高风速验算:各个掘进工作面的最高风量:q掘i240s掘i24092160(m3/min)式中 q掘i11903运输巷掘进工作面的最高风量,m3/min; s掘i11903运输巷掘进工作面断面积,9m2; 240掘进工作面允许最高风速,m/min。按压入式通风排
48、出炮烟所需风量:q需=148m3/min式中t通风时间,取30min; a同时爆破炸药量,8.4kg; b每千克炸药产生的co当量;取100l/kg; s巷道断面积,9m2; l巷道通风长度,650m; p漏风筒始末风量之比,及漏风系数;(取1.29) c碳氧化碳允许值,c碳=0.02%。经计算、验算:11903运输巷掘进工作面计划风量取295m3/min。四、11903回风巷巷掘进工作面风速校验:按最低风速验算:各个掘进工作面的最低风量:q掘iv掘s掘i156.72101 (m3/min)式中 q掘i11903回风巷掘进工作面的最低风量,m3/min; s掘i11903回风巷掘进工作面断面积
49、,6.72m2; v掘掘进巷道中的允许最低风速15m/min。按最高风速验算:各个掘进工作面的最高风量:q掘i240s掘i2406.721612(m3/min)式中 q掘i11903回风巷掘进工作面的最高风量,m3/min; s掘i11903回风巷掘进工作面断面积,6.72m2; 240掘进工作面允许最高风速,m/min。按压入式通风排出炮烟所需风量:q需=90m3/min式中t通风时间,取30min; a同时爆破炸药量,7.2kg; b每千克炸药产生的co当量;取100l/kg; s巷道断面积,6.72m2 l巷道通风长度,450m; p漏风筒始末风量之比,及漏风系数;(取1.29) c碳浓度氧化碳允许值,c碳=0.02%。经计算、验算:11903回风巷掘进工作面计划风量取180m3/min。第六节 风量的分配一、采区风量分配:采区形成后有11901与11902两个回采工作面,其中11901炮采工作面配风:300 m3/min;11902机采工作面配风:270 m3/min;采区内
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