《济宁三矿500万吨矿井通风设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《济宁三矿500万吨矿井通风设计（48页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、矿井通风与安全课程设计济宁三矿500万吨矿井通风设计目 录1 矿井设计概况31.1 矿区概述及井田地质特征31.1.1矿区概述31.1.2 井田地质特征31.1.3 煤层特征31.2 井田开拓41.2.1 井田境界与储量41.2.2 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限41.2.3 井田开拓51.3巷道布置与采煤方法61.3.1 带区巷道布置及生产系统61.3.2 采煤方法71.3.3回采巷道布置71.3.4部分井巷特征参数72 矿井通风系统拟定82.1通风系统拟定原则和要求81) 通风系统拟定原则82) 通风系统拟定基本要求82.2矿井通风方式的选择81）选择通风方案的因素82) 矿井通风方
2、案93）通风方式的选择102.3 矿井通风方案技术经济比较121)技术比较122）经济比较122.4矿井主要通风机工作方法133 带区通风153.1带区进、回风上山的通风系统153.2 回采工作面通风方式选择151）长壁采煤工作面的通风方式164掘进通风系统设计174.1掘进通风系统的设计原则174.2掘进通风方法选择174.3掘进工作面所需风量计算191）按压入式通风方式通风时192）按瓦斯涌出量计算193）按人数计算204）按炸药量计算205）按风速进行验算204.4掘进通风设备选型211）风筒选择的原则：212）风筒的选择213）局部通风机选型224.5掘进通风技术管理和安全措施235
3、矿井风量计算与分配255.1 矿井总风量的计算251) 按井下同时工作的最多人数计算：252) 按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算：255.2 矿井风量分配291) 分配原则292) 分配方法293) 具体风量分配（见表5.3）295.3风速验算306 矿井通风阻力计算326.1 通风阻力的计算原则326.2 通风容易时期和困难时期的确定326.3 矿井通风阻力计算366.4 矿井通风总阻力387 矿井通风设备选型407.1矿井通风设备选型要求407.2矿井自然风压407.3 通风机选择411）通风机的工作风量412）通风机风压413）通风机工作风阻424）通风机的选择427.
4、4 电动机选择431）电动机功率的计算432）电动机台数及种类的确定447.5 矿井主要通风设备要求447.6 通风附属装置及其安全技术451） 风机附属装置452）通风设备的安全技术要求468 矿井通风费用概算488.1吨煤通风电费481) 主要通风机年耗电费：482) 局部通风机年耗电费：488.2通风设备的折旧费和维修费491）通风设备的折旧费492）通风设备的维护费498.3专用通风巷道的维护费498.4通风员工工资费用498.5吨煤通风成本499 结论5010 参考文献501 矿井设计概况1.1 矿区概述及井田地质特征1.1.1矿区概述济宁三号煤矿位于山东省西南部济宁市南郊任城区境内
5、，距济宁市区14km，北与济宁二号煤矿毗邻，东距兖矿集团有限公司所在地邹城40 km。矿井东以孙氏店断层为界；南部边界：以3903500纬线与王楼普查区、第四勘探区分界；西以3下煤的-925m等高线垂切至各煤层为界； 北以3910000纬线与济宁二号煤矿相毗邻；东南以16上煤-350m等高线、C17-2断层、C16-1和 C15-2号孔连线及孙氏店支一断层与泗河煤矿分界。井内的气象参数按表1所列的平均值选取。表1 空气平均密度一览表季节 地点进风井筒（kg/m3）出风井筒（kg/m3）冬1.231.21夏1.2181.201.1.2 井田地质特征井田的走向最大长度为7.5 km，最小长度为4.
6、7km，平均长度为7.4km。井田倾斜方向的最大长度为9.1 km，最小长度为6.3km，平均长度为8.4km。煤层的倾角最大为10，最小为2，平均为5，井田平均水平宽度为8.2km，水平面积为60.68平方公里。1.1.3 煤层特征本矿井可采煤层有3下煤层，其煤层平均厚度为7.8m，具体参见图1 综合地质柱状图。根据精查地质报告的瓦斯地质资料，本矿井瓦斯最高含量为2.01ml/g煤，属低瓦斯矿井。各煤层均有煤尘爆炸危险性，并有自然发火倾向。1.2 井田开拓1.2.1 井田境界与储量矿井地质资源量：3下煤658.32（Mt），矿井工业储量649.85（Mt）， 矿井可采储量470.75（Mt）
7、，本矿井设计生产能力为500万t/年。工业广场的尺寸为500m800m的长方形，工业广场的煤柱量为1999.43(万t)。1.2.2 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限本矿井设计生产能力按年工作日330天计算，“三八” 制，每天三班作业，两班半生产，半班准备，每班工作8 h，净提升时间为16小时。本矿井的设计生产能力为500万吨/年,矿井服务年限为67.25年。图1 综合地质柱状图1.2.3 井田开拓工业广场与主副井筒布置位置相同，即。井田中央。本矿井设计中只针对3下煤层，设计生产能力为5.0 M/t。煤层倾角平均为5，为近水平煤层，南北走向，东高西低，附存条件稳定，煤层露头标高-375 m
8、，煤层埋藏最深处达-925 m，垂直高度达540 m。井田走向长度平均7.5 km，倾斜长度平均8.1 km，针对于本矿井的实际条件，设计为两水平开采。第一水平标高为：-600m;第二水平标高为-800m。带区式开采。前期在工业广场内开掘主立井、副立井，在井田东部风化带内开掘东风井。后期在井田西部边界附近开掘西风井。主井位于矿井工业场地，担负全矿井5.0Mt/a的煤炭提升任务，井筒内装备两对22 t箕斗，采用多绳摩擦轮提升机提升。副井位于矿井工业场地，担负全矿井人员、材料、设备的升降任务，为矿井主要进风井。进风立井位于矿井工业场地，井筒净直径= 6.5m净断面面积为33.2 m2。由于矿井属于
9、低瓦斯矿井，布置一条回风大巷，可满足回风需要。再布置一条胶带运输大巷，一条辅助运输大巷，共三条大巷。为便于在巷道交叉时架设风桥等构筑物，辅助运输大巷沿煤层底板掘进；回风大巷布置在煤层底板岩层中沿顶板掘进；胶带运输大巷与回风大巷水平布置在煤层底板岩层中沿顶板掘进。大巷位于井田中部偏东，沿倾向布置，局部半煤岩及岩巷，巷道坡度随煤层而起伏,一般25，辅助运输大巷局部7，主运输大巷上仓段局部10。该矿井设计选用立井两水平、暗斜井延伸，水平标高一水平为-600 m，两水平为-800m。1.3巷道布置与采煤方法1.3.1 带区巷道布置及生产系统本矿井为单水平加暗斜井延伸开拓。首采区为东七带区位于井田东翼，
10、井底车场东部。首带区煤厚8.5m，平均倾角5，属近水平煤层，采用综放采煤法，一次采全高。根据规范规定并结合本矿区的实际情况，确定带区的工作面长度为230 m。首采带区东七带区位于井底车场东侧，带区内划分六个区段，区段平均长2300 m，工作面长230m，两条斜巷均为4.2m宽，3m高，加上煤柱，区段宽为248m。根据以上原则设计首采带区为东七带区，考虑到井田中央布置带区投产快，运输环节少，所以先采靠近井筒附近的带区，这样准备时间短，出煤快，然后依次采1、9、3带区。各带区顺次接替。工作面两翼布置，首采工作面为3下701工作面，然后开采另一翼。1.3.2 采煤方法主采煤层选用综采开采工艺，走向长
11、壁全部垮落一次采全高的采煤方法。工作面的推进方向确定为后退式。根据工作面的关键参数选用配套设备：液压支架ZFS6200/18/35、采煤机SL300（AC）、刮板输送机SGZ1000/1050、SZB-764/132型转载机、PCM110型破碎机、SSJ1000/2160型带式输送机。采煤机截深0.8m，其工作方式为双向割煤，追机作业，工作面端头进刀方式。工作面用先移架后推溜的及时支护方式。1.3.3回采巷道布置矿井设计生产能力为5.0 Mt/a，高产高效“一矿一面”。根据以风定产的要求以及后面通风设计关于工作面通风方式选择的比较论述，确定采用U型通风方式。工作面回采巷道布置方式为一进一回，每
12、个工作面共布置二条顺槽。辅助运输顺槽，作为进风、运料等辅助运输之用，在其内靠工作面侧布置移动变电站。胶带输送机顺槽，用作回风、煤流运输，在其内靠近工作面侧布置胶带输送机。两顺槽原则沿煤层底板掘进。考虑到工作面涌水尽可能减少对煤流运输系统的影响，故确定西顺槽为辅助运输顺槽。为满足综放工作面生产运料和通风的要求，上下顺槽的断面积设计为12.6 m2。 1.3.4部分井巷特征参数 表2部分井巷特征参数 井巷名称长度(m)断面（m2）周长（m）副井50.325.12井底车场1816辅助运输大巷18.3116.25辅助运输顺槽12.614.4综放工作面17.117.4胶带运输顺槽12.614.4回风斜巷
13、12.614.4回风大巷14.714.5风井33.220.412 矿井通风系统拟定2.1通风系统拟定原则和要求1) 通风系统拟定原则 拟定矿井通风系统应严格遵循安全可靠、投产较早、出煤较多，通风基建费用和经营费用之总和最低以及便于管理。矿井通风网络结构合理：集中进回风线路要短，通风总阻力要小，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。 (1) 内外部漏风少。 (2) 通风构筑物和风流调节设施及辅助通风机要少。 (3) 充分利用一切可用的通风井巷，使专用通风井巷工程量最少。 (4) 通风动力消耗少，通风费用低。2) 通风系统拟定基本要求 （1）每个矿井和阶段水平之间都必须有2个安
14、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，已作进风井的箕斗井和混合井必须采取净化措施，使进风流的含尘量符合上述要求。 （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，有污风串联时，应禁止人员作业。 （7）井下硐室和炸药库，必须设有独立的回风道。 （8）主要通风机一般应设反风装置，要求10min内实现反风。2.2矿井通风方式的选择1）选择通风方案的因素 选择通风方式应根据矿井的实际情况，结合各种通风方式的特点及使用条件，并考虑以下两种因素： (1) 自然因素：煤层赋存条件、埋藏深度、冲击层深度、瓦斯等级。 (2) 经济因素：井巷工程量、通风运行费用、设备装备费用。2) 矿井通风方案矿井通风方式根据回风井的位置的不同,可分为中央并列式、中央分列式、两翼对角式、采区式和混合式通风方式，以下为前四种方案的示意图。方案一：中央并列式风井主副井都位于中央工业广场上，副井进风，
