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1、河南理工大学本科毕业设计九里山煤矿矿井通风设计摘要：本设计是焦煤集团九里山煤矿矿井通风系统的设计，在本井田范围内，地质条件简单，涌水量和瓦斯涌出量大，有突出危险，设计年产量0.90Mt/a，服务年限60a，开拓方式为竖井开拓，采用走向长壁倾斜分层下行垮落采煤法进行回采。在矿井一水平的通风设计中，选用两翼对角式通风（也可看作分区式通风），计算了矿井需风量和两个时期的通风阻力，并选择了主要通风机，计算了吨煤通风电费，绘制了通风系统图和通风网络图，同时得出了几个关于通风设计的结论。本设计充分结合实际情况，积极采用切实可行的先进技术，为整个井田的安全生产奠定了良好的基础。关键字：煤矿 矿井通风 设计
2、对角通风The first step design of jiulishan mine ventilationAbstract：This project is a ventilation system design of Jiulishan Coke Coal Mine which is affiliated with Jiao Zuo Coal Mine Group. Because of the simple geological condition and large magnitude of inflow and gas emission, there is a great dange
3、r in the mine. In this design, the mine has an output of 0.90Mt/yesr and a life-span of 60-years. The development way is the shaft development, uses moves towards the long wall to incline under the lamination the line to break down fall spicks carries on picks. Ventilates in the design in a mine pit
4、 level, selects two wings opposite angles type to ventilate (also may regard as district type to ventilate), the respective calculation of the ventilation resistance in easy and difficult situation, the selection of the main fan, the computation of electrical consumption for one-ton coal, and the dr
5、awing of system and network map simultaneously obtained several about to ventilate the design the conclusion.The design combine closely with the actual condition and adopt feasible and advanced technologies, to let the mine have a good foundation of safe production.Keywords：Coal Mine ventilation Des
6、ign Ventilation of opposite angle1目 录1 绪 论11.1 矿井通风设计的国内外研究发展与现状11.2 通风设计的目的和意义11.3 通风设计的依据和要求22 基本概况32.1 矿井概况及井田地质特征32.1.1 井田概况32.1.2 地质特征42.2 矿井储量、年产量及服务年限62.2.1 井田界限62.2.2 井田储量62.2.3 矿井年产量及服务年限62.3 井田开拓72.3.1 概述开拓方案72.3.2 井筒72.3.3 井底车场及硐室72.3.4 开采顺序及采煤工作面的配置92.4 采煤准备102.4.1 采煤方法102.4.2 采区巷道布置及生产系
7、统4102.5 矿井运输、提升及排水122.5.1 矿井运输122.5.2 提升设备122.5.3 排水设备143 矿井通风设计153.1 通风系统选择153.1.1 主要通风机的工作方法153.1.2 通风系统选择153.2 风量计算及风量分配163.2.1 采煤工作面实际需要风量9163.2.2 掘进工作面需要风量183.2.3 硐室需要风量183.2.4 矿井总风量计算193.3 采区通风设计203.3.1 采区通风系统的基本要求203.3.2 采区进、回风上山的选择213.3.3 回采工作面的通风系统223.4 掘进工作面通风设计243.4.1 掘进通风方法243.4.2 掘进工作面设
8、备装置253.4.3 掘进通风安全措施263.5 全矿通风阻力计算263.6 主要通风机选型313.6.1 选择主要通风机313.6.2 电动机选择353.7 矿井反风设计373.7.1 反风的目的意义373.7.2 反风方法选择373.8 矿井通风评价383.8.1 矿井吨煤通风电费383.8.2 矿井等积孔、总风阻384 安全技术措施与环保404.1 矿井安全技术措施404.1.1 防治煤与瓦斯突出管理制度404.1.2 瓦斯检查制度424.1.3 局部通风管理制度444.1.4 瓦斯抽放管理制度454.1.5 矿井防治水制度7484.2 矿山环保494.2.1 矿山水污染的防治的措施49
9、4.2.2 粉尘污染的防治措施504.2.3 矿山噪音污染的防治505 结 论51致 谢52参 考 文 献53编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共1页1 绪 论1.1 矿井通风设计的国内外研究发展与现状煤炭是世界工业经济发展的主要能源，很早以前，就有采矿的历史，矿井通风史也随之产生。约在1640年，人们开始把进风和回风分开，以利用自然通风压力进行矿井通风。为了加大通风压力，1650年在回风路线上设置火筐，1787年又在回风路线上设置火炉，使回风风流加热。1745年俄国科学家发表了空气在矿井中流动的理论，1764年法国采矿工程发表了关于矿井自然通风的理论，
10、成为矿井通风史上奠基的两篇论文。 1807年风量约200m3 /min，兽力活塞式空气泵，1849年转速约95转/分，风量约500m3 /min的蒸汽铁质离心式扇风机；1898年电力初型轴流式扇风机相继投入使用。上世纪四十年代，矿井已使用功率为约1500kw和3000kw的电力轴流式和离心式大型扇风机。用于矿井的主要有离心式和轴流式两类通风机，以前全用离心式。由于轴流式通风机具有结构简单紧凑、体积小、重量轻，再者是工作效率高，尤其是大型轴流式通风机，效率可达85，三是有翼角调整装备，便于机械性能调节或进行反风这些优点，现在大部分矿井都采用轴流式通风机。随着生产的发展，对矿井通风的要求不断提高，
11、也更具有合理性。如矿井供风量每人不少于4m3/min，在主要进风道、回风道、修理中的井筒和提升人员、物料的井筒最大风速不能超过8米/秒。回采工作面、掘进煤巷和半煤岩巷最小风速不小于0.25米/秒等规定，这都为矿井的安全生产打下了基础。随着计算机的发展和广泛应用，矿井通风方面，已经可以利用电算技术确定矿井通风网络，并对其进行解算。主要是矿井通风状况的模拟与预测，通风系统改造方案的比较计算和风量分配与矿井阻力计算等方面。1.2 通风设计的目的和意义众所周知，井下风量不足会引起瓦斯积聚，工作环境温度升高，缺氧造成人员伤害等问题，而风量过剩也会导致不良的影响，如漏风量大，动力过度消耗，风流发生过度的冷
12、却作用，巷道内矿尘飞扬，激发煤的自燃等。因此矿井通风设计合理与否对矿井的安全生产及经济效益具有长期而重要的影响。矿井通风设计是矿井设计的主要内容之一，是反映矿井设计质量和水平的主要因素。其目的就是供给矿井新鲜风量，以冲淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性气体和粉尘，保证井下风流的质量和数量以符合国家安全卫生标准造成良好的工作环境，防止各种伤害和爆炸事故，保障井下人员身体健康和生命安全，保护国家资源和财产。矿井通风是各生产环节中最基本的一环，他是依靠通风动力将定量的新鲜空气沿着既定的通风路线不断地输入井下，以满足回采工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库以及其他用风地点的需要，同时将用过的污浊空气不
13、断的排出地面。对保证矿井的生产和安全，有十分重要的作用。随着矿井的开采规模逐渐扩大，井下的温度逐渐升高，瓦斯含量的不断增加以及煤的自燃特性愈益加剧，合理的解决矿井通风问题就显得特别重要了。同时，矿井通风对于提高矿工的劳动效率，保证矿工的安全和健康，也是极为重要的。1.3 通风设计的依据和要求矿井通风设计是安全工程专业学过通风安全学、煤矿开采学等课程后，以及通过生产实习后进行的，其目的是巩固和扩大所学理论知识并使之系统化，培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高学生计算、绘图、查阅资料的基本技能，为以后能胜任工作奠定基础。设计时依据煤炭工业技术政策、煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计规范以及
14、国家制定的其他有关煤炭工业的方针政策等有关要求，力争做到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使自己的设计成果达到较高水平。2 基本概况2.1 矿井概况及井田地质特征2.1.1 井田概况1）位置九里山矿井位于河南焦作煤田东部，九里山南侧，西与演马庄矿相邻，东北与冯营矿相邻，西距焦作市18km。见图2-1。 图2-1 井田位置图Fig. 2-1 Jiulishan mine traffic location map2）交通九里山矿交通方便，矿井铁路专用线，从焦作矿务局安阳城集配站接轨，可以通过新焦铁路，直达全国各大城市，公路交通也方便，邻近矿井冯营矿、演马庄矿。3）地形与河流
15、井田范围内，地形平坦。井田北缘有九里山，高出地面约70米。地表覆盖有第四纪黄土。地面有受雨水冲刷的深沟及农田灌溉渠数条，沟深1-2米。深沟平时干枯，夏季雨后有短暂时间流水。有一河床，平时干枯，雨季有时有洪水，洪水百年一遇，洪水最高峰350立方米/秒的流量，在主井口洪水位正93.1米，洪水三年一遇，洪水最高峰450立方米/秒的流量，在主井口洪水位正93.25米。4）气象根据焦作市气象资料，焦作市属半大陆性气候，最高气温43.2度，最低气温-16.9度，每年7、8、9月为雨季，年最大降雨量为908.7毫米，正常风速为40米/秒。2.1.2 地质特征1）地质构造 本井田位于太行山余脉之南坡，呈单斜构造，岩层倾斜方向东南，倾角13.5度-16度。井田范围内基岩均被厚度80-210米的第四纪黄土及砾石层所覆盖，井田无褶皱现象出现，皆为正断层，曾多沿走向方向发展，只有方庄断层、北碑村断层，以倾斜方向北30度出现。见表2-1。表2-1
