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1、华北科技学院课程设计 目 录绪论1第一章 矿井概述31.1井田开采范围31.2煤层赋存地质条件31.3煤层埋藏条件51.4矿井参数设计5第二章 矿井通风系统82.1 矿井通风系统的要求82.2矿井通风系统的确定82.3 采区通风系统132.4 采煤工作面上行通风和下行通风142.5 工作面通风系统16第三章 矿井风量的计算和分配173.1 矿井风量计算原则173.2 矿井需风量的计算173.3 矿井风量分配23第四章 矿井通风阻力计算254.1 矿井通风阻力计算原则254.2 矿井通风阻力的计算25第五章 矿井通风设备的选择265.1 矿井通风设备的要求265.2 主要通风机的选择265.3
2、电动机的选择305.4 概算年耗电量31总结32参考文献33绪 论通风系统设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要环节。因此，必须周密考虑，精心设计，力求实现预期效果。 一 矿井通风设计的内容与要求矿井设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进和经济的矿井通风系统。对于新建矿井的通风设计，既要考虑当前的需要，又要考虑长远发展的可能。此外，矿井通风设计必须贯彻党的技术政策，遵照国家颁布的矿山安全规程、技术操作规程、设计规范等有关规定。矿井设计一般分为两个时期，即基建时期和生产时期。 1、矿井基建时期的通风 矿井基建时期的通风指建井过程中掘进井巷时的通风，即开凿井筒、井底车场、井
3、下硐室、第一水平的运输巷道和通风巷道时的通风。此时期多用局部通风机对独头巷道经行局部通风。当两个井筒贯通后，主要通风机安装完毕，便可以主要通风机对已开凿的井巷实行全压通风，从而可缩短其余巷道与硐室掘进时的局部通风的距离。 2、矿井生产时期的通风 矿井生产时期的通风是指矿井投产后，包括全矿开拓、采准和采煤工作面以及其它巷道的通风。这时期的通风设计，根据矿井生产年限的长短，又可分为两种情况：(1)矿井服务年限不长（小于20年），只作一次通风设计。矿井达产后通风阻力最小时为矿井通风容易时期；矿井通风阻力最大时为通风困难时期。依据这两个时期的生产情况进行设计计算，并选出对此两时期皆适宜的通风设备。(2
4、)矿井服务年限较长时，考虑到通风机设备选型，矿井所需风量和风压变化等因素，又分为两期进行设计。第一水平为第一期，对该时期内通风容易和困难两种情况详细的进行设计计算。第二期的通风设计只作一般的原则规划，以使确定放入通风系统既可适应现实生产的要求，又能照顾长远的生产发展与变换情况。本设计将不对矿井基建时期的通风进行设计，只对矿井生产时期的通风进行设计。3、本次矿井通风设计的内容(1)拟定矿井开采范围和开采、开拓系统(2)确定矿井通风系统(3)矿井风量计算和风量分配(4)矿井通风阻力计算(5)选择通风设备此外，根据不同地区或矿井的特殊条件，还需进行矿井空气温度调节的计算。 4、矿井通风设计的要求(1
5、)将足够的新鲜空气有效的送到井下工作场所，保证生产和创造良好的劳动条件(2)通风系统简单，风流稳定，易于管理，具有抗灾能力(3)发生事故时，风流易于控制，人员便于撤出(4)有符合规定的井下环境和安全监测系统或检测措施(5)通风系统的基建投资省，营运费用低、综合经济效益好 1.矿井概况1.1.1、交通位置本井田位于江苏省徐州市铜山县境内，距徐州市约22公里。交通：铁路，徐沛路与陇海铁路在该井田南部相交，铁路专用线与徐沛铁路在刘集站接轨。公路，井田东部有徐沛公路通过，矿用公路在唐沟站与徐沛公路连接，交通极便。1.1.2、地形地势本井田地貌属黄淮冲积平原，地表岩性性主要以黄淮堆积的亚粘土。地势平坦，
6、地面标高为+35+45米，微向东及北东倾斜，地面坡度为0.1%，矿区内无洪水，内涝现象。1.1.3、河流湖泊矿区内地表水系重要有废黄河和桃园河两条河流。废黄河，斜穿井田西南部，呈北西-东南延展，河道宽浅，河床大部分干枯，为季节性河流。两岸筑有防洪堤坝，堤坝标高+43米+44米.桃园河，为一条季节性河流，由西向东流入京杭运河，只有尾端和支流伸入井田东部，河道较浅，讯期泄水，排涝，旱期断流。在井田以东约15公里，有徐州地区最大地表水体微山湖（全湖面积644平方公里）湖面水位常年标高+31米+33,最高洪水位36.9米（1957年）。自1958年以来，微山湖大堤多次进行培修，堤顶标高一般增高到+38
7、.5米+39.5米,堤宽为6米10米,同时开挖了京杭运河。疏竣了流通河道，兴建了配套、节制、灌溉等工程。基本上解决了洪水危害。1.1.4、矿区气候条件1、矿区气候性质及气温变化：据地质报告提供徐州气象站资料：本矿区气候属南温带鲁淮区，具有长江与黄河流域气候的过度性质，但接近北方气候的特点。气候温和，四季明显，日照充足，春秋季短，入冬和回暖较早，冬寒干燥，夏热多雨。春秋干旱突出，并伴有寒潮、霜冻、风雪、台风、冰雹和暴雨等灾害性天气出现。气温：历年年平均为14.2摄氏度，最高气温40.6C，（1972年6月11日），最低温度零下22.6摄氏度（1969年2月6日），35.2摄氏度以上高温天数年平均
8、为11天，零下10摄氏度的低温年平均6天。2、雨季时间、年平均及最大降雨量：据徐州气象站1951-1982年资料，历年平均降雨量866.7毫米，最大降雨量出现在1962年，达1360毫米，最少降雨量出现于1953年，仅为595.2毫米。降雨量多集中在每年夏季的6-8月，平均为511.2毫米，占全年降雨量的59%，年平均降雨为32天，暴雨日年平均仅为4天，日最大降雨量为255.5毫米。3、结冰及解冻日期、最大冻结深度、最大积雪厚度：据徐州气象站资料，本区河港封冻日期，平均在12月底-1月低最早12月15日，最晚为1月30日。历年最大冻土厚度为24厘米（1968年1月2日），最早解冻日期为元月1日
9、、（1974年），最晚为2月21日（1957）年，平均解冻日期为1月22日，最大积雪厚度为25厘米（1964年2月15日）。4、全年最大频率风向和最大风速：本区历年四季风向均为偏东风为主，ENE频率为13%，年平均风速为30米/秒，年平均大风日为15.3天，34月最多，最大风速为19.3米/秒（1952年5月），瞬时最大风速曾达12级。台风直接影响本区平均3-5年一次，而台风倒槽影响本区较多，年均有一次，多出现在8-9月。常常带来暴雨。1.1.5、地震及地震烈度：据国家地震局南京地震大队（1977年编制的江苏地震中记载，江苏记载地震开始于公元前179年至公元1982年，发生有感地震600多次，
10、破坏地震29次，其徐州附近发生有感地震36次，破坏性地震4次，其中最大2次，即一次发生于公元1668年7月25日，震中山东省郯城，震级8.5级，震中烈度12度，当时铜山（徐州）城市建筑倾覆过半，远近压死者不计其数。第二次发生于1937年8月1日，震中山东荷泽，震级7级，震中烈度9度，本区处于波及影响范围，房屋摇动，旧房坍塌50余间，伤亡20余人，按国家地震局烈度区划，规定徐州建筑物按地震烈度7度设防，重要建筑物按8度设防。1.1.6、临近矿井其临近矿井东有年产120万吨的张小楼煤矿和年产能力为120万吨的庞庄煤矿，东北有年产90万吨的坨城煤矿和年产能力为90万吨的柳新矿。西北有年产能力的120
11、万吨的马坡矿。1.1.7、水源和电源1、水源：该矿以前曾利用距工业广场2.9公里的59-41号钻孔建成水源井，该水源虽水量能满足需要，但水质经多次化验，因硫酸根离子、氧化物及铁的含量较多，引用危害极大，已经停用。现在取用的饮用水取自井下-300水平太原群灰岩水。2、电源：工业广场内建110/25/6KV变电所一座，有坨城电厂110KV供电。1.2 矿井带区划分与布置张集矿设一个水平，采用上下山开拓，该水平标高为450m，阶段上山斜长为2006.3761m,下山斜长为1337.584m。 根据张集矿情况，带区采用集中布置；井田范围内采用后退式开采顺序；开采顺序为下行式。 1.3煤炭储量的计算1.
12、3.1矿井工业储量本井田钻孔数总计260个，总工程量169260.59米，网度达到每公里11.05孔，达到了精查要求。煤层最小可采厚度0.8米，煤层平均厚度6米，平均倾角11度，最大倾角14.1度，最小倾角9.16度，煤的容重为每立方米1.4吨。 据生产矿井储量管理规程规定煤层最低可采厚度为0.70米，核定工业储量。g= S米d/cosa1850000061.4/cos11=30311万吨其中：g 矿井的工业储量，吨。S 井田的水平面积，s=14145000平方米。米 煤层的可采厚度，m=15米。d 煤的容重，d1.4方米。 煤层倾角，11.6度。 m 为两个可采煤层煤的厚度之和，1.3.2设计可采储量 矿井总的可采储量Zk: Zk(Zg-P)C(30311-1133.8-299.8-644)0.75 24848.4 万吨式中： Zg矿井工业储量，万吨。 P 矿井煤柱煤量，万吨， C 采区采出率，根据要求取C=0.75。根据煤矿安全规程规定，井田边界要留设边界煤柱、防水煤柱以及工业广场的保护煤柱。估算本煤田内工业煤柱、境界煤柱等永久煤柱损失约占工业储量的5%。煤层为中厚煤层，按矿井设计规范要求，确定本矿的采区采出率为75%。1.4设计生
