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1、 .矿井通风课程设计院 系：能源科学与工程学院前 言矿井通风是煤矿建设中的重要一个环节。通风系统的优劣不仅直接影响着煤炭企业的经济效益，安全生产还直接关系到井下工作人员的生命安全。近些年因通风原因造成的事故频发，矿井通风已成为影响安全生产，事关企业发展的重要因素。矿井通风不仅影响到矿井的产量，同时还影响安全生产，风量风速的合理化至关重要，风量风速过小矿井机电设备放出的热量和人员呼吸，煤炭放出的污染气体无法排出，易引起瓦斯爆炸，风量风速过大又会扬起煤尘不仅污染新鲜风，更有引起煤尘爆炸的危险。所以做好矿井通风至关重要。本报课程设计完成共用时3周。因以前从未做过，开始确实不知如何下手，通过反复阅读任
2、务书、仔细研究有关书籍、资料，逐渐有了思路。按思路逐渐往下做，虽然也遇到了不少问题，但通过与老师、同学交流，查阅相关资料，问题得到的一一解决，最终完成了本课程设计所要求的所有容。通过本次课程设计的完成，掌握了通风设计的一般顺序、容、思路和方法，巩固了课堂所学知识，提升了自己的实践能力，。在这里向辛勤培育我们的老师表示衷心的感。2012年6月1日目 录第一章 矿井概况一、 地质概况二、 开拓方式与开采方法第二章 矿井通风系统一、 矿井通风系统的要求二、 确定矿井通风系统第三章 采取通风方式一、 确定采区通风方式第四章 采煤工作面通风方式一、 确定采煤工作面通风方式第五章 主要通风机工作方式一、
3、确定主要通风机的工作方式第六章 矿井需风量计算与分配一、 矿井风量计算原则二、 矿井风量计算与分配第七章 通风系统示意图和网络图一、 确定通风困难和容易时期的开采位置二、 通风系统示意图和网络图第八章矿井通风阻力一、 计算原则二、 计算方法三、 计算矿井总风阻与总等积孔四、 矿井通风阻力计算第九章 通风机选型一、 通风机选型二、 电动机选择三、 概算通风费用第十章 矿井灾害防治措施参考文献 / 第一章 矿井概况一、地质概况某矿地处平原，地面标高150m，井田走向长度5km，倾斜方向长度3.3km。井田上界以标高-165m为界，下界以标高-1020m为界，两边以断层为界，井田煤层赋存稳定，井田可
4、采储量约1.08亿吨。根据开采条件，煤炭供求状况与“规程”规定，确定此矿为年产150万吨的大型矿井，服务年限为72年井田有两个开采煤层，为k1、k2，在井田围，煤层赋存稳定，煤层15，各煤层厚度、间距与顶底板岩性参见综合柱状图。矿井相对瓦斯涌出量为6.6m3/T，煤层有自然发火危险，发火期为16-18个月，煤尘有爆炸性，爆炸指数为36综 合 柱 状 图柱状厚度（米）岩性描述240.00表土，无流砂8.60砂质页岩8.40泥质细砂岩，沙质泥岩互层，稳定0.20沙质泥岩，松软2.40K1煤层，块状r1.254.20灰色砂质泥岩，细砂岩互层，坚硬7.80灰色砂质泥岩4.80泥岩细砂岩互层4.60薄层
5、泥质细砂岩，稳定0.20泥岩，松软2.80k2煤层煤质中硬r1.288.20灰白色砂岩坚硬抗压强度600900公斤/cm224.86灰色中、细砂岩层互层（图1-1）二、开拓方式与开采方法采用立井多水平上下山开拓（见图1-2、图1-3），第一水平标高-380m，倾斜长为8252m，服务年限为27年，因走向较短，两翼各布置一个采区。每个采区上山部分和下山部分各分为五个区段回采。每采区各布置一个综采工作面和一个高档普采工作面，工作面长度150m，区段平巷与区段煤柱15m，综采工作面产量为在k1煤层时为1620吨/日，在k2煤层时1935吨/日，日进6刀，截深0.6m，高档普采工作面产量为k1煤层时为
6、1080吨/日，k2煤层时1290吨/日，日进4刀，截深0.6m，东翼还另布置一备用的高档普采工作面，综采工作面装备的部分机电设备如表2所示，采区巷道采用集中联合布置（图1-2、图1-3）。采区轨道上山均布置在k2煤层的底板稳定细砂石中，区段回风平巷与运输上山，区段运输平巷与轨道上山采用石门连接，为了保证生产正常接替，前期东西两翼各安排两个独立通风的煤层平巷掘进头，后期东西两翼各安排两个独立通风的煤层平巷掘进头和一个岩石下山掘进头。东西两翼各有一个绞车房、变电所、火药库，亦需独立通风。井为箕斗井提煤用，井为罐笼井升降人员、材料、矸石，也作为进风井用，并设有梯子间-（图1-3）表1-1 综采工作
7、面部分机电设备一览表序号地点机械设备名称容量（千瓦）1工作面MLS3-170双滚筒采煤机1702工作面SGW-250型溜子12523下顺槽S2Q-75型机754下顺槽SD-160运输机1505工作面KBY-62矿用支架防爆重光灯0.06210第二章 矿井通风系统一、矿井通风系统的要求1、每一个生产矿井，必须至少有两个能行人的通达地面的安全出口。各个出口之间的距离不得小于30m。如果采用中央式通风系统时，还要在井田境界附近设置安全出口。井下每一个水平到上水平和每个采区至少都要有两个便于行人的安全出口，并同通到地面的安全出口相连通。保证有一个井筒进新鲜空气，另一个井筒排出污浊的空气。2、进风井口，
8、必须布置在不受粉尘、灰土、有害和高温气体侵入的地方，距离产生烟尘、有害气体的地点不得小于500m。进风井筒冬季结冰，对工人身体健康、提升和其它设施有危害时，必须装设暖风设备，保持进风井口以下的空气温度在2以上。进风井与出风井的设备地点必须地层稳定且有利于防洪。总回风道不得作为主要行人道，矿井的回风流和主要通风机的噪音不得造成公害。3、箕斗提升或装有皮带运输机的井筒不应兼作风井。如果兼作风井使用时，必须遵守下列规定：(1)箕斗提升兼作回风井时，井上下装、卸井塔都必须有完善的封闭措施，其漏风率不超过15%，并应有可靠的降尘设施，但装有皮带运输机的井筒不得兼作回风井。(2)箕斗提升井或装有皮带运输机
9、的井筒兼作进风井时，箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s；装有皮带运输机的井筒中的风速不得超过4m/s，并都应有可靠的防尘措施，保证粉尘浓度符合工业卫生标准。皮带运输机的井筒中还应装有专用的消防管路。4、所有矿井都必须采用机械通风，主要主要通风机(供全矿、一翼或一个分区使用)必须安装在地面。同一井口不宜选用几台主要通风机并联运转，主要通风机要有符合要求的防爆门，反风设备和专用的供电线路。5、每一个矿井必须有完整的独立的独立通风系统，不宜把两个可以独立通风的矿井合并一个通风系统，若有两个出风井，则自采区流到各个出风井的风流需保持独立；各工作面的回风在进入采区回风道之前，各采区的回风在进入回风水平
10、之前都不能任意贯通，下水平的回风流和上水平的进风流必须严格隔开，在条件允许时，要尽量使总进风早分开，总回风晚汇合。6、采用多台分区主要通风机通风时，为了保持联合运转的稳定性，总进风道的断面不宜过小，尽可能减少公共风路的风阻；各分区主要通风机的回风流，中央主要通风机和每一翼主要通风机的回风流都必须严格隔开。7、采煤工作面的掘进工作面都应采用独立通风。采煤工作面和其相连接的掘进工作面，在布置独立通风有困难时，可采用串联通风，但必须符合煤矿安全规程第114条的有关规定。8、井下火药库必须有单独的进风风流，回风风流必须直接引入矿井的总回风道或主要回风道，井下充电硐室必须有单独的风流通风，回风风流可以引
11、入采区回风道中。9、本矿井分前期和后期设计，本设计只对前期做详细设计，后期暂不考虑。二、确定矿井通风系统（一）根据该矿井的条件通风系统有如下三个方案可供选择： 方案一：中央并列式 方案二：中央分列式 方案三：分区对角式 （二）对三个可选方案进行比较 方案一：中央并列式此方案进、回风井均布置在中央工业广场，地面建筑和供电集中，建井期限短，便于贯通，初期投资少，出煤快，护井煤柱较小。反风容易，便于管理。但风流在井下的流动路线为折返式，风流路线长，阻力大，井底车场附近漏风大。工业广场收主要通风机噪声的影响和回风流的污染。且此方案以主井为回风井，需在井筒中设置防尘设施。 方案二：中央分列式此方案在井田
12、中央边界开凿一独立的回风井。风流流动路线为直线式，可防止中央并列式中污风与新风在运输大巷中混合而污染新风，同时可以使工业广场不受主要通风机噪声的影响与回风风流的污染。从安全方面将方案二优于方案一。 方案三：分区对角式此方案需在各个采区设立独立的回风井，与方案二相比需多开凿一个回风井，但同时也要看到，此方案不需要开拓总回风巷，且由地质条件知，该矿有240米的表土层且表土层无流沙，因此井筒施工速度快，。同时该方案每个采区有独立的通风路线，互不影响，便于风量调节，安全出口多，抗灾能力强，建井工期短，初期投资少，出煤快，由于省去了总回风道，其风阻比方案二还小。但该方案占用设备多，管理分散，矿井反风困难
13、。虽然上述三个方案各有优缺点，但总的来说方案三在技术经济上由于方案二，方案一，所以本矿使用分区对角式通风第二章 采区通风方式一、确定采区通风方式(一)采区通风方式可选方案 方案一：轨道上（下）山进风，运输机上（下）山回风 方案二：运输机上（下）山进风，轨道上（下）山回风 （二）可选方案的比较轨道上（下）山进风，新鲜风流不受煤炭释放的瓦斯，煤尘污染与放热影响。运输机上（下）山进风，由于风流方向与运煤方向相反，容易引起煤尘飞扬，煤炭在运输过程中所释放的瓦斯，可使进风流的瓦斯和煤尘浓度增大，影响工作面的安全卫生条件；输送机设备所散发的热量使进风流温度升高。由该矿条件知该矿瓦斯相对涌出量和煤尘爆炸指数
14、均较大。所以应选择方案一。采区通风方式为：轨道上（下）山进风，运输机上（下）山回风第四章 采煤工作面通风方式一、确定采煤工作面的通风方式（一）采煤工作面通风方式可行方案 方案一：U型前进式通风 方案二：U型后退式通风（二）可选方案的比较U型前进式通风系统的维护工作量小，工作面采空区瓦斯不涌向工作面。U型后退式通风系统，结构简单，巷道施工维修量少，工作满漏风小，风流稳定，易于管理。U型前进式虽然不需掘超前巷道，但沿采空区留巷维护量大，易漏风。U型后退式虽需掘超前巷道，但由于所掘超前巷为煤巷，施工速度快，所掘煤产生的经济价值仍可弥补巷道施工维护费用。综上采煤工作面使用U型后退式通风方式。第五章 主要通风机工作方式一、确定主要通风机的工作方式（一）主要通风机工作方式可选方案 方案一：抽出式 方案二：压入式 方案三：混合式（二）可选方案比较 方案一：抽出式主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压的负压状态。当主要通风机因故障停止运转时，井下风流压力提高，比较安全。 方案二：压入式主要通风机设在入风井口，在压入式主要通风机作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气压的正压状态下。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷区向外漏出。当主要通风机因故障停止运转时，井下
