采矿工程专科毕业论文

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1、采矿工程专科毕业论文题题 目目：矿井通风与安全矿井通风与安全 专专 业：业：采矿工程采矿工程 班班 级：级： 学学 号：号： 姓姓 名：名：李全立李全立 指导老指导老师：师： 煤矿采煤论文采矿工程毕业论文煤矿采煤论文采矿工程毕业论文摘 要：本设计通过详细介绍矿井采用两翼对角式通风系统。本设计通过详细介绍矿井采用两翼对角式通风系统。关键词：关键词：两翼对角式通风矿井通风与安全矿井通风与安全一主一主矿井通风系统的选择矿井通风系统的选择矿井通风系统是向矿井各作业地点供给新鲜空气、排出污浊空气的进、回风井的布置方式，主要通风机的工作方法，通风网络和风流控制设施的总称。一、 通风系统的选择按进回风在井田

2、内的位置不同，通风系统可分为中央式，对角式，混合式，下列是各种通风系统的适用条件及其优缺点。1、中央并列式：出风井与进风井大致布置在井田中央，由主井兼作回风井或专设中央风井。适用于煤层倾角较大，走向不长（一般小于 4Km 左右），投产初期尚末设置边界安全出口，且自然发火不严重的矿井。优缺点：（1）、初期投资少，采区生产集中，且矿井反风容易，便于管理。（2）、节省风井工业场地，占地少，护井煤柱少。（3）、进出风井之间漏风比较大，风路长，阻力大。（4）、工业场地有噪音影响。2、中央分列式：进风井与出风井大致位于井田走向的中央。适用于煤层倾角较小，走向长度较大的中型矿井，投产初期多采用这种通风方式。

3、优缺点:（1）、比中央并列式安全性要好。（2）、矿井通风阻力较小，内部漏风少，利于对瓦斯、自然发火的管理。（3）、工业广场地无噪声及回风风流的影响。（4）、风流在井下流动线路为折返式，风流线路长。3、两翼对角式：进风井大致位于井田走向中央，出风井位于沿倾斜浅部走向的两翼。一般适用于煤层走向长（超过 4 公里），井田面积大，产量较大的矿井。其优点与中央并列式相反，比中央分列式安全性要好，但初期投资大，建井期较长。对有瓦斯喷出或有煤层和瓦斯突出的矿井，应采用对角式通风系统。5、分区对角式：进风井位于井田中央，两翼各有两个或两个以上回风井为所在附近采区服务。适用于煤层埋藏较浅，第一水平无法开凿总回风

4、巷的情况。也适用于高瓦斯矿井。该方式建井期短，安全性高，便于管理，但风井多，占用场地大，风机管理分散。4、混合式：进风井与出风井三个以上的井筒按中央式与对角式混合组成。其中有中央分列与对角混合式。中央并列与对角混合以及中央并列与中央分列混合等。混合式是前几种的发展。适用于:（1）、矿井走向距离很长以及老矿井的改扩建和深部开采。（2）、多煤层多井筒的矿井，有利于矿井分区分期投产。（3）、大型矿井井田面积大、产量大或采用分区开拓的矿井。综上所述，由于五阳煤矿是低瓦斯矿井，根据井田内的煤层赋存状态、埋藏深度及井田范围等条件，在设计投产初期采用两翼对角式通风。二、 通风机工作方式的选择1、抽出式：当前

5、通风机工作的主要方式，适应性较广泛，尤其对高瓦斯矿井，更是有利于与对瓦斯的管理，也适用于矿井走向长，开采面积大的矿井。主要通风机安装在回风井口，整个矿井通风系统处在低于大气压的负压状态。当主要通风机因故停止运转时，井下风流压力提高，比较安全。2、压入式：低瓦斯矿井，矿井地面地形复杂且煤层埋藏较浅，开采第一水平无法在高山上设置主通风机，总回风巷道无法连通或维护困难，煤层自然发火不严重的条件下使用。当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力降低。该方式在矿井总进风路线上设置若干通风构筑物管理困难，漏风较大。3、混合式：适用于个别老井延伸或改建的低沼气矿井。能产生较大的通风压力，适合大阻力矿井的需求

6、。但通风管理困难，一般新建矿井和高瓦斯矿井不宜采用。根据以上的分析比较，再结合本矿井的实际情况，本矿井属于低瓦斯矿井，且风井容易布置，在矿井初步设计时，采用抽出式通风。通风系统见示意图 9-1-1。工作面风井副井主井图 9-1-1 通风网路示意图采区及全矿所需风量一、风量计算的有关规定1、煤矿安全规程规定，矿井需要的风量按下列要求分别计算，并必须区其中最大值。 按井下同时工作的最多人数计算，每人每分钟供风量不小于 4m3。 矿井中各地点的实际需要风量必须使风流中的沼气，二氧化碳，氢气和其它有害气体的浓度，以及风速，温度都必须符合本规程的有关各项规定。2、煤炭工业设计规范规定：对抽放瓦斯的矿井，

7、应按抽出瓦斯后的煤层瓦斯涌出量计算风量，矿井风量备用系数为 1.151.45，矿井风量按规定进行计算后，还应根据邻近或类似矿井经验按实际需要配风进行校核，必要时，进行适当调整。二、计算采区所需风量采区所需总风量dQ，m3serhWddQQQQKQ式中 风量备用系数，取 1.20；dK各回采工作面和备用工作面所需风量之和，m3s；WQ各掘进工作面所需风量之和，m3s；hQ采区变电所、绞车房等需风量之和，m3s；rQ其它地点需风量之和，m3s。eQ1、采区回采工作面所需风量 1）按沼气涌出量计算，m3singgg WCCQKQ1式中： 该工作面沼气涌出不均衡系数，取 1.45；gK工作面沼气的绝对

8、涌出量，4.0 m3min；gQ工作面回风流沼气最高允许浓度，1%；gC工作面入风流沼气浓度，0.5%。inC 代入数据计算得=1160 m3min1WQ%5 . 0%10 . 445. 12）按人数计算4N，m3min1WQ式中： 4每人应供给的最小风量，m3min；N工作面同时工作的最多人数，41 人；代入数据计算得441=164 m3minWQ3）按工作面进风流温度计算采煤工作面的风量为，m3min111160wwwWkSvQ式中： 按平均控顶距算得的工作面平均断面积，根据回采工作面的设计取 16.5；1wS回采工作面的风速，查表的=0.5ms；1wvwiv工作面的长度系数，查表的=1.

9、401wkwik计算得600.516.51.40=693 m3min1WQ综上所述，回采工作面的需风量取 Qw1为 1160m3min，Qw1=19.3 m3/s。4）按工作面极限允许风速验算煤矿安全规程规定，工作面最低风速为 0.25 ms，最高风速为 4 ms。故工作面最低风量为=1516.5=247.5 m3minminQS15工作面最高风速为=24016.5=3960 m3minmaxQS240所以 QminQW1Qmax，设计回采工作面的需风量符合设计要求。5）备采工作面的需风量通常取备用采面的风量等于产量相同的生产采面的需风量的一半。 本矿井布置两个回采工作面和一个备用工作面，因而

10、，回采工作面和备用工作面所需风量之和为221 1W WWQQQ=21160+1160/2=2900 m3min=48.3m3/s2、采区内硐室的需风量采区机电硐室必须设在进风流中。采区变电所和绞车房一般按各局矿经验配风。采区变电所的风量约为 6080 m3min，本设计取 70 m3min。根据绞车滚筒直径的大小，确定绞车房的风量为 150 m3min。故=70+150=220 m3min=3.67 m3srQ3、采区掘进工作面需风量1）按瓦斯涌出量计算111100ghghhkQQ式中 掘进工作面的需风量，m3/min；1hQ掘进工作面的绝对瓦斯涌出量，m3/min；1ghQ掘进工作面的瓦斯涌

11、出不均匀系数和备用风量系数，一般取 1.52.0。1ghk计算得=1001.01.8=180 m3/min1hQ采区设两个掘进工作面，所以采区掘进需风量为 360 m3/min。2）按工作人数进行计算114hhnQ式中 掘进工作面同时工作的最多人数。1hn计算得426=104 m3/min1hQ综上所述，掘进工作面所需风量360 m3/min=6 m3/s。1hQ3）按风速进行验算煤巷和半煤半岩巷的最小风量为1min15. 060hSQ最大风量为1max460hSQ式中 掘进工作面巷道的净断面积，根据区段巷道的设计，=11.7m2。1hS1hS计算得 =600.2511.7=175.5 m3/

12、min1min15. 060hSQ=60411.7=2808 m3/min1max460hSQ由验算结果可知，所以掘进工作面设计风量符合要求。max1minQQQh4、根据我国各大矿井的经验，其它地点需风量之和取 100 m3min。即=100 m3min=1.7 m3seQ根据上述计算结果，计算得 erhWddQQQQKQ=(2900+360+220+100)1.2=4296 m3min=71.6 m3s即采区需风量为 71.6 m3s。三、计算矿井所需风量矿井风量的计算有整体计算法和分别计算法,对于新建矿井,当无邻近或类似条件矿井作参考时,一般按照规程规定进行整体计算.设计采用整体法计算.

13、1、按同时下井人数需要风量计算Q=4NK式中： Q矿井总供风量，m3N井下同时工作的最多人数，取 240 人；4每人每分钟供风标准，m3/min;K风量备用系数，其中包括瓦斯不均衡系数，备用工作面的风量系数，矿井内部漏风系数的总概括。对角式或中央边界式的通风系统 k=1.35;则： Q=42401.35=1296 m3/min。 2、按瓦斯相对涌出量计算=0.0926602475. 0100 KTqQwTKqw式中： 矿井瓦斯平均相对涌出量，7.12m3t；wqT矿井平均日产量，9091t；K备用系数，取 1.35；代入数据计算得：Q=0.092617.4515001.35=5993.3m3m

14、in=99.89 m3s3、按平均日产一吨煤每昼夜实际放出或预计放出的瓦斯和二氧化碳计算TqKQ 式中 Q矿井总风量，m3/min；T矿井平均日产量；q吨煤需风量，m3/min/t；K风量备用系数，两翼对角式通风取 1.35。计算得 Q=12272.85 m3/min=204.5 m3/s。因此，矿井需风量为 204.5 m3s。三 扇风机选型矿井通风设备的选型是根据计算的全矿总风量 Q、容易时期最小阻力 hmin和困难时期最大阻力 hmax进行设计的。它包括通风机和电动机的选择及通风机附属装置设计。通风机选择时有通风机的特性曲线来完成，要求所选择的通风机既能保证在容易时期的工作效率不太低（不

15、低于 0.7），又能保证在困难时期风压够用，且用来克服矿井总阻力的风压小于通风机最大风压的0.9 倍，并有足够的风量。同时还要考虑自然风压对通风机的影响，但由于本矿井地表平坦，温差不大，自然风压对设计影响较小，因此本设计对自然风压不再考虑。一、矿井通风总阻力及等积孔的计算1、矿井通风阻力的计算矿井通风阻力计算，应考虑主要通风机服务年限内（2050a），在达到设计产量时，即能克服矿井的最大阻力（即通风困难时期），又能保证矿井在最小阻力（即容易时期）的情况下通风机效率不低于 0.7，必须计算通风容易和困难两个时期的总阻力。对于本矿井，矿井总风量为 204.5m3s，达到设计生产能力 300 万 t/a，通风容易时期为移交生产时首采区 1112-3 采区。通风困难时期为 1303-9 采区，进风仍为 204.5 m3s。 沿上述两个时期通风阻力最大的路线分别用下式计算出各段井巷摩擦阻力