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1、 摘 要：本设计是根据河南省义煤集团义安矿井的实际情况进行的矿井通风设计。设计的井田面积为13.6平方公里，矿井年产120万吨，井田内煤层赋层较深，倾角较小，平均厚7.0m，地质结构简单，瓦斯涌出量相对较大，煤层有自然发火倾向，矿井涌水量不大。矿井采用两水平上、下山开拓，第一水平为-50m水平。采用走向长壁采煤方法，综合机械化的回采工艺，主要对矿井开拓方式、准备方式、采煤方法以及瓦斯抽放进行了初步设计，对矿井运输、通风、排水、瓦斯抽放等生产系统进行了设备选型计算，对矿井各个生产系统的生产过程进行了描述，并对矿井各个生产系统和各生产环节之间的相互联系和制约关系进行了有关说明。在设计过程中，尽量采
2、用先进的技术和设备，提高矿井的机械化装备水平和生产效率。 关键词：义安煤矿 开拓方式 通风方式 机械化 1 引言12 矿井概况及井田地质特征22.1 矿区概况22.1.1 地理位置及交通22.1.2 地形地势22.1.3 自然气象22.2 井田地质特征32.2.1 煤系地层32.2.2 井田地质构造32.2.3 主采煤层及顶底板特征32.2.4 煤质特征42.2.5 矿井水文地质52.2.6 开采技术条件63 井田开拓83.1 井田境界及储量83.1.1 井田境界83.1.2 井田储量83.2 设计生产能力及服务年限123.2.1 矿井工作制度123.2.2 矿井设计生产能力123.3 井田开
3、拓133.3.1 概述133.3.2 井田开拓133.4 井筒特征213.4.1 井筒断面尺寸213.4.2 井壁的支护材料及井壁厚度233.4.3 井筒深度233.5 井底车场及硐室243.5.1 车场设计基本参数253.5.2 线路总平面布置设计263.5.3 井底车场通过能力计算303.5.4 确定井底车场各硐室位置323.5.5 确定井底车场主要巷道断面343.6 开采顺序及采区、采煤工作面的配置363.6.1 开采顺序363.6.2 保证年产量的同采采区数和工作面数374 矿井提升、大巷运输及排水404.1 矿井提升404.1.1 设计依据404.1.2 提升设备选型计算404.2
4、矿井运输484.2.1 大巷运输方式484.2.2 大巷运输设备的选型494.3 矿井排水544.3.1 概述544.3.2 排水设备选型计算555 采区布置及装备625.1 采煤方法的选择625.1.1 布置要求625.1.2 选用采煤方法的基本原则625.1.3 采煤方法的确定625.2 采区巷道布置及生产系统625.2.1 采区走向长度625.2.2 确定区段斜长及数目635.2.3 煤柱尺寸635.2.4 采区上下山布置635.2.5 采区车场形式635.2.6 采区硐室645.2.7 确定采区巷道掘进方法、设备数量及掘进工作面数目665.2.8 采区生产系统675.3 回采工艺设计6
5、85.3.1 概述685.3.2 综采工作面回采工艺设计695.3.3 综采工作面的主要设备及型号745.3.4 工作面循环方式和循环作业图表的编制756 采区通风设计786.1 采区通风设计786.1.1 采区通风系统的确定786.1.2 采煤工作面实际需要风量806.2 掘进工作面通风设计826.2.1 掘进通风方法826.2.2 掘进工作面所需风量826.2.3 掘进通风设备选择836.2.4 掘进通风技术管理和安全措施847 矿井通风系统设计867.1 矿井通风系统的选择867.1.1 选择矿井主要通风机的工作方法867.1.2 选择矿井通风方式867.2 风量计算及风量分配877.2
6、.1 硐室实际需要风量877.2.2 矿井总风量计算877.2.3 风速验算887.3 全矿通风阻力计算907.3.1 计算原则907.3.2 计算方法907.4 主要通风机选型947.4.1 采区通风系统的基本要求947.4.2 选择电动机967.5 矿井反风措施977.5.1 矿井反风的意义977.5.2 反风方法及安全可靠性分析977.6 矿井通风评价977.6.1 矿井通风费用977.6.2 矿井等级孔、总风阻987.6.3 矿井通风系统综合分析998 矿井安全技术措施1008.1 预防各类矿山灾害的措施1008.1.1 预防瓦斯爆炸的措施1008.1.2 防尘措施1008.1.3 预
7、防井下火灾的措施1018.1.4 防止井下水灾的措施1018.2 各类矿山灾害发生后的应急措施1018.2.1 顶板事故发生后的应急措施1018.2.2 瓦斯、煤尘爆炸事故发生后的应急措施1028.2.3 外因火灾事故发生后的应急措施1028.2.4 内因火灾事故发生后的应急措施1038.2.5 发生突水、溃浆事故后的处理1049 矿山环保1059.1 矿山污染源概述1059.1.1 大气污染1059.1.2 废水排放1059.1.3 固体废弃物排放1059.1.4 噪声污染1059.2 矿山污染源的防治1059.2.1 大气污染源防治1069.2.2 矿山水污染的防治1069.2.3 矿渣利
8、用1069.2.4 噪声的控制106结 论108致 谢109参 考 文 献110V 第1章 引言本次毕业设计是根据在义煤集团义安矿进行的毕业实习中所收集的矿井生产资料和图纸，并作了一些改动以后，做的毕业设计。通风与安全毕业设计是通风与安全专业全部教学进程中的最后一个环节。作为对大学生在学校的最后一次综合性的知识技能考查，它主要是考查学生这四年来对基础知识及其专业知识的掌握情况，使学生学会自我思考、自行设计。在设计过程中，把所学的理论知识与实践经验综合起来应用。这样达到了对理论知识“温故而知新“的作用，同时也学到了一些实际生产过程中的经验。设计的过程就是一个不断认识和学习的过程。在本次设计过程中
9、，认真贯彻矿产资源法、煤炭法煤炭工业技术政策、煤炭安全规程、煤炭工业矿井设计规范以及国家其它发展煤炭工业的方针政策，积极采用切实可行高产高效的先进技术与工艺，力争自己的设计成果达到较高水平。本设计以实践教学大纲及指导书为依据，严格按照安全规程的要求，采用工程技术语言，对矿井的开拓、准备、运输、提升、排水、通风等各个生产系统进行了初步设计。由于时间关系和设计者水平有限，设计中失误之处在所难免，敬请审阅老师给予批评指正，以便在以后的工作学习中改进。第2章 矿井概况及井田地质特征2.1 矿井概况2.1.1 地理位置及交通义安煤矿是义煤集团公司的矿井之一。正村井田位于新安县正村乡仓头镇境内, 距新安县
10、约15km。陇海铁路在井田以南15km处通过，郑州潼关公路也在井田以南15km处通过。新安煤矿铁路专用线距本井田约5km。由新安县城至正村乡往北至北冶的公路由井田内通过，正村乡至石寺、仓头的乡级公路从井田西北部通过。 2.1.2 地形地势义安矿井田处于豫西山区，地面丘陵连绵，沟谷纵横，对井口及工业场地选择影响较大。2.1.3 自然气象正村井田走向长约6.3km，倾斜宽5.5m，面积28.744km2。井田内村庄较多，在开采影响范围内共有21个行政村、79个自然村，分别隶属正村乡、仓头乡、王头乡。根据矿区内生产矿井的开采经验，开采后地表将大面积沉陷，致使地面建筑受损，地表移动变形对耕地的耕作条件
11、产生不利影响。因此，对开采影响范围内的村庄需进行搬迁或修复。但村庄搬迁是一项复杂的系统工程，投资大、影响面广，项目法人应结合当前的政策法规及小城镇建设规划，搞好村庄搬迁工作。如大的村庄搬迁困难，则需进行村庄下采煤问题的研究。所以，本设计对首采区影响范围内的村庄进行了详细的分析。东一采区初期开采范围为：浅部以二1煤-200m等高线为界，深部至二1煤-318m等高线，西到新安煤矿边界，东到27勘探线。走向长2.4km，倾斜宽1.5km，面积3.6km2。 西二采区初期开采范围为：浅部以二1煤-318m等高线为界，深部至二1煤-400m等高线，西到22勘探线，东到工业场地保护煤柱线。走向长1.0km
12、，倾斜宽0.8km，面积0.8km2。东一采区初期开采影响范围内有马家窝、北岭、刁沟、刁岭、孔沟、岭南等6个自然村，313户，1225人，西二采区初期开采影响范围内有许洼、许沟、孔家洼3个自然村，235户，937人。根据初步预测，东一、西二采区地表变形影响范围内9个村庄，大部分将遭受级采动损坏破坏，需采取房屋整修加固措施（中修）。但理论预测为全部开采完毕后的最终变形结果，不能说明开采过程中地表变形情况。矿井开采过程中，项目单位应加强对地表下沉过程中建筑物变形的观测，并收集有关变形参数，根据建筑物的变形程度及时采取维修或搬迁措施。2.2 井田地质特征2.2.1 煤系地层义安井田北起F22断层，南
13、至浮山寨断层，西至煤层露头，东至38452000人为边界，走向长6.89km，倾斜宽0.721.6km，井田面积13.6km2。为一般平缓的单斜构造，地层产状走向近东西向，倾向南，倾角10-25，一般为15左右。井田内发育有走向70、110的断层，落差多在5米以下，对回采有一定影响。地质构造类型属中等。义安煤矿地层出露不全，多为黄土掩盖，仅在河流两侧和深沟中见有零星露头，地层系统由老到新有奥陶系、石炭系、二叠系、第三系和第四系。含煤地层主要有石炭系上统太原组、二叠系下统山西组、下石盒子组及上统上石盒子组。2.2.2 井田地质构造义安井田，为一平缓的单斜构造，地层产状走向近东西向，倾向南，倾角1
14、0-25，一般为15左右。地质构造类型属简单至中等。义安井田北部以F22断层为界，该断层性质为南升北降的正断层，走向北东东，倾向北北西，倾角70左右，落差14-72米，一般为40米左右；南部以浮山寨断层为边界，该断层隐伏在郭岗滑动构造之下，为南升北降的正断层，走向北东东，倾向北北西，倾角70左右，落差中部大（144-190米），东西两端小（西端38-90米，东端72-98米），断层在地表未出露。该区的郭岗滑动构造为芦店滑动构造东延部分，在区内南部116勘探线南端低角度出现，滑动构造走向呈北西西东西展布。井田内发育有走向70、110的断层，落差多在5米以下，对回采有一定影响。井田区内油房沟断层为浅部区南部边界断层，西端在第15-17勘探线间交与浮山寨断层，区内长度7.5km。断层性质为南升北降的正断层，走向北东14，倾向北，倾角70左右，落差14-72m，平均40m。断层在地表油房沟中有出露。2.2.3 主采煤层及顶底
