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1、四川科技职工大学毕业设计(论文)题目: 矿井通风系统 姓 名: 专 业: 矿井通风与安全 班 级: 10级 安全3 班 指导教师: 完成日期: 2013年05月20日摘 要本设计矿井为鹤岗矿业集团峻德煤矿240万吨/年新矿井设计，共有2层可采煤层17#、21#。煤层工业牌号为1/3焦煤，设计井田的可采储量20700Mt，服务年限为61a。设计采用以双立井为主的联合开拓方式，划分两个水平，六个采区。达产时采区为一采区和二采区，各布置一个工作面，联合布置， 17#、21#层单独开采。采煤方法为走向长壁下行垮落采煤法，采煤工艺为综合机械化放顶煤工艺，顶板处理方法为全部垮落法。矿井通风方式为分区式，通
2、风方法为抽出式，采区通风系统为轨道上山和运输上山进风，回风上山回风，采煤工作面采用“U”型上行式通风，掘进工作面采用压入式通风，矿井容易时期设计需风量为139 m3/s，困难时期设计需风量为146m3/s。进而选出矿井主要通风机型号为BD NO-22，电动机型号为YB355M2-8，且对矿井所需通风构筑物进行布置。关键词：通风设计 矿井通风系统 通风阻力第1章 井田概况及地质特征71.1 井田概况71.1.1 井田位置及范围71.1.2 交通位置71.1.3 地形地势71.1.4 气候 雨量 风向 风速81.1.5 河流91.2 地质特征91.2.1 矿区范围内的地层情况91.2.2 煤层赋存
3、状况及可采煤层特征91.2.3 瓦斯 煤尘 煤的自燃性9第2章 井田境界 储量 服务年限102.1 井田境界102.1.1 井田周边状况102.1.2 井田境界确定的依据102.2 井田储量102.2.1 井田储量的计算102.2.2 储量计算方法112.2.4 储量计算的评价112.3 矿井生产能力、服务年限112.3.1 矿井生产能力的确定112.3.2 矿井服务年限的确定12第3章 井田开拓133.1 选定开拓方案的系统描述133.1.1 井硐形式和数目133.1.2 采区划分133.2 开采顺序143.2.1 沿井田走向的开采顺序143.2.2 沿井田倾向的开采顺序14第4章 采区通风
4、144.1 采区概况设计144.1.1 采区的地质和煤层情况144.1.2 采区的生产能力 储量及服务年限154.2 采区通风154.2.1 采区概况154.2.2 采区通风设计原则及要求154.2.3 采区上山通风系统选择164.2.4 回采工作面通风系统164.3 掘进通风194.3.1 局部通风系统的设计原则194.3.2 局部通风方法194.3.3 风筒及局部通风机选择20第5章 矿井通风系统215.1 矿井通风系统的选择215.1.1 选择矿井通风系统的原则215.1.2 矿井通风系统的选择225.1.3 矿井通风方式的选择255.2 矿井需风量的计算265.2.1 风量计算的标准和
5、原则265.2.2 矿井风量计算285.2.3 矿井总风量计算325.2.4 矿井风量分配325.2.5 风量分配后的风速校核335.3 矿井通风阻力的计算355.3.1 图纸和编制数据365.3.2 风网图的绘制385.3.3 摩擦阻力的计算385.3.4 局部阻力的计算405.3.5 自然风压405.3.6 矿井通风总阻力435.3.7 矿井等积孔435.4 扇风机的选择455.4.1 选择原则及步骤455.4.2 扇风机的选择465.4.3 主扇工况点475.5 概算矿井通风费用475.5.1 计算主扇运转耗电量475.5.2 吨煤通风电费计算485.6 通风构筑物485.6.1 通风构
6、筑物485.6.2 主要通风机附属设备49结论51致 谢 辞52参考文献53附录154第1章 井田概况及地质特征1.1 井田概况1.1.1 井田位置及范围峻德煤矿位于黑龙江省鹤岗市。为鹤岗煤田最南部的一个井田。其地理坐标为：东经，北纬。井田的北部边界与兴安煤矿相邻。其界限为：纬线为界。纬线两端分别与断层和第十三层勘探线相交。由它们的连线的垂直截面组成北部的人文边界。南止煤系地层与上复第三系地层的标高不整合接触线。西起煤系地层基盘。东止号煤层的标高铅直截面。全区走向长，宽,面积。1.1.2 交通位置矿区西部有鹤岗市至佳木斯和双鸭山的鹤大公路，并且与矿区公路相连均是白色的二，三级水泥路面，东部也有
7、哈萝公路最后与鹤大公路相连，矿区铁路与至鹤岗的国有铁路在集配站接轨，交通十分便利。1.1.3 地形地势本区属于丘陵地形，峻德煤矿井田的地势东高西洼，洼地面积占三分之二左右，中部原受鹤立河的侵蚀地势较低洼，区内最高标高，一般在之间。1.1.4 气候 雨量 风向 风速矿区属于大陆性气候，年最高气温，最低气温零下，年降水量左右，冻结期由月至次年月末，冻结深度一般在左右，风向多西风，最大风速为. 1.1.5 河流区内只有鹤立河在井田上方流过后经人工改造从西部边界通过。最高洪水位。最大流最为。地下水原始流向与地表河流流向一致。水力坡度2左右。年平均降雨量为左右，雨季集中在六，七，八三个月。1.2 地质特
8、征1.2.1 矿区范围内的地层情况本区地层基本与鹤岗区域性地层一致。根据1975年东北地区区域地层表的统一对比，区内自下而上有：前古生界，上侏罗统：石头河子组石头庙子组。下白垩统东山组，第三系和第四系地层。为本矿井的主要含煤地层，煤层总厚度51.37M，含煤率4.7%。煤层厚度总趋势为由北向南增厚，煤层层间距由北向南变薄，同时出现合并和尖灭。矿区主要含煤层有23层，划归给本设计矿井的可采煤层共二层。1 1.2.2 煤层赋存状况及可采煤层特征本井田内的所有煤层都富集在石头河子组地层之中，本设计矿井在该组内共有可采煤层层，以下将各煤层的厚度、结构、煤容重和煤层顶底板情况说明如下(附煤层特征表)：1
9、.号煤层：煤层厚度，平均煤层厚度，煤层结构为单斜构造，煤层平均倾角为，赋存稳定，有夹矸，煤层能够发育到地面露头，容重，顶板为中细砂岩，伪顶为的煤泥岩或含炭泥岩，底板为细砂岩。2.号煤层：煤层厚度，平均煤层厚度，平均倾角，煤层发育到地面露头，贮存稳定的煤层，单斜结构，容重，顶板为细砂岩，底板为粉砂岩。1.2.3 瓦斯 煤尘 煤的自燃性峻德煤矿只开采了四个煤层，其中11号层只局部开采，就3、9、17号煤层经历年来瓦斯鉴定，该井为高瓦斯矿井。峻德煤矿对以开采的3、9、17煤层分别做了煤尘爆炸性鉴定，结论是三个煤层均存在爆炸性。爆炸试验中其火焰长为：3号层300400、9号层320530、17号层20
10、500。煤层自然发火期，3号层为18个月、9号层无发火史、17号层为9个月。煤层自然倾向性分类：11、17、21号煤层为类，其余煤层均为类。本矿自建井到现在无瓦斯、煤尘等重大灾害发生。第2章 井田境界 储量 服务年限2.1 井田境界2.1.1 井田周边状况本区属于丘陵地形，峻德煤矿井田的地势东高西洼。区内原有鹤立河河流，因此井田中部受鹤立河侵蚀地势较低洼。井田南北均由落差很大的断层为边界，与临近的矿井没有采动影响。峻德煤矿仅北部与兴安煤矿相邻。该矿同我矿接壤处。峻德矿仅浅部4个层进行了开采。2.1.2 井田境界确定的依据1.以井田内的地理地形和地质条件作为划分井田境界的依据；2.边界所确定的井
11、田范围要有利于对井筒位置的选择安排地面生产系统和各建筑物；3.划分的井田境界要尽量为矿井发展留有一定的空间；4.如果地质条件可以，井田要有合理的走向长度，以利于井型的扩大和机械化程度的不断提高；根据以上原则，结合峻德矿井田的实际地质情况可知： 井田走向长度：m左右，倾向长度：m左右。2.2 井田储量2.2.1 井田储量的计算在峻德矿井田范围内，参加储量计算的煤层有，和共2层，各煤层储量计算边界与井田境界大致相同，矿井储量可分为矿井地质储量，矿井工业储量和矿井可采储量。矿井储量计算的标准以储量管理规程和煤炭资源地质勘探规范的规定和我国能源政策，资源状况及目前煤矿开采技术条件为依据。本设计矿井井田
12、内绝大部分为炼焦用煤，和少量的优质动力煤。 2.2.2 储量计算方法 矿井储量的计算标准要以储量管理规程为依据，计算的方法这里采用底板等高线水平投影分水平块段法。 1.工业储量的计算方法计算公式如下【2】：块段储量块段水平投影的面积/ 平均倾角余切块段平均厚度容重根据矿井煤层储量计算图，结合以上公式计算出本设计矿井的工业储量大约为万吨。各个煤层的工业储量见表可采煤层储量计算总表。2.可采储量的计算公式如下： （2-1） 式中：可采储量， 工业储量， 永久煤柱损失，； 采区回采率。对回采率的要求：中厚煤层不应小于，薄煤层不应小于。经过对各个煤层的可采储量进行计算，得出本井田可采储量为。2.2.4
13、 储量计算的评价 该设计矿井所有的储量计算过程，均是严格按照有关规定进行的。由于技术水平有限和资料的不很全面，所以各种储量的结果可能与实际有点误差。2.3 矿井生产能力、服务年限2.3.1 矿井生产能力的确定井田的储量、煤层赋存的状况、地质条件和开采技术等因素是确定矿井设计生产能力大小的依据，除此之外还应考虑到今后市场对煤炭的需求量。根据以上各因素结合本设计矿井的实际情况，确定本设计矿井为年设计生产能力。2.3.2 矿井服务年限的确定矿井服务年限的确定和矿井生产能力的确定是息息相关的，受很多相同因素的影响，根据本设计矿井的实际情况和矿井服务年限的计算公式， （2-2）式中：矿井设计可采储量， 生产能力， 矿井储量备用系数， K值取1.当矿井的设计生产能力为3.0Mt/a时，2.当矿井的生产能力为2.4Mt/a时，3.当矿井的设计生产能力为1.5Mt/a时，参照煤矿工业矿井设计规范，再通过以上计算可知，矿井的设计生产能力为2.4Mt/a比较合理。服务年限，符合要求。第3章 井田开拓1.井田内外及附近生产矿井开拓方式概述峻德矿周边有些小井和小窑，都是片盘斜井，他们的生产情况和开采状况都已经基本查明。呈单斜构造，属高瓦斯矿井。本设计矿井采用双立井两水平开拓，井田范围内只有中部有一个大的正断层，煤层的倾角在33左右，煤层都呈单斜构造，通风方式为分区式通风。 2.影响本
