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1、word矿业大学矿井通风与安全课程设计班级 煤矿开采专科2012级 朋程指导教师 前 言矿井通风指借助于机械或自然风压，向井下各用风点连续输送适量的新鲜空气，供应人员呼吸，降低井下工作面的温度，稀释并排出各种粉尘与有毒有害气体，创造良好的气候条件，为井下作业人员提供安全舒适的工作环境。随着浅部矿产资源的日渐枯竭，矿产资源开采向纵深开展是必然的趋势。随着开采深度的增加，矿井必将出现岩温增高、风路延长、阻力增大、风流压缩放热、风量调节困难、漏风突出、有毒有害物质和热湿排除受阻等问题。因此，矿井通风与安全的意义将更加重大。80年代以来，随着煤矿机械化水平的提高，采煤方法和巷道布置与支护的改革，电子和
2、计算机技术的开展，我国矿井通风技术有了长足的进步。通风管理日益规化、系列化、制度化，通风新技术和新装备越来越多地投入应用，以低耗、高效、安全为准如此的通风系统优化改造在许多煤矿得以实施，使矿井通风更好地为高产、高效、安全的集约化生产提高安全保障。近年来，为适应综合机械化采煤的要求，原煤炭工业部在总结建设经验、借鉴国外先进技术的根底上于1984颁发了关于改革矿井开拓部署的假如干技术规定，作为新井建设、生产矿井技术改造和开拓延深的依据。为适应生产集中化，开采深度增加、瓦斯涌出量大的情况，以“针对现实、着眼长远、因地制宜、对症下药、综合治理、节能增风为指导思想，对数百座国有煤矿进展通风系统优化改造，
3、配合一批有条件的生产矿井通过合并井田、扩大开采围、增加储量进展改扩建的任务。目 录第一章 矿井根本概况1第一节 井田境界与资源/储量1第二节 矿井设计生产能力与服务年限2第二章 矿井通风与安全3第一节 矿井通风条件概况5第二节 矿井通风概况9第三章 通风管理与安全措施11第一节 矿井通风管理12第二节 风机设备选型与管理14第三节 矿井通风安全措施15第四章 顶板管理16第一节 工作面顶板分析16第二节 支护方式的选择17 第三节 顶板管理安全措施18第五章 煤尘防治18第一节 开采煤层的煤尘爆炸危险性19第二节 各种防尘措施19第六章 防灭火管理21 第一节 根本措施21 第二节 黄泥灌浆系
4、统21第七章 水害防治21 第一节 水文地质条件分析22 第二节 工作面探放水与防水害措施23参考文献摘 要随着煤矿工业的开展，安全生产已经成为其中重要的局部。为确保煤矿的安全生产，对煤矿的安全设计十分重要。根据北岭煤矿的实际情况，结合目前安全生产技术，对北岭煤矿进展了安全设计。设计针对煤矿常见的安全问题，如水、火、煤尘、瓦斯、顶板等灾害，分析灾害发生的原因，设计具体的灾害预防措施与安全保障措施，以达到防止事故发生或减少事故发生概率，降低事故造成伤害的目的。根据北岭煤矿开拓方式和地质构造，选择了合理的通风系统，对采掘工作面与硐室通风，井下通风设施和构筑物等进展设计。针对北岭煤矿的粉尘灾害，从防
5、尘措施、防爆措施和隔爆措施三个方面进展了安全设计。对于瓦斯灾害防治，设计采取了以瓦斯抽放为主与一些防爆、隔爆安全措施。在火灾防治方面，分别设计了煤自然火灾防治措施与外因火灾防治措施。通过对北岭煤矿水文地质资料的分析，设计了相应的水灾防治安全措施。同时建立一套完善的安全监测与监控体系，对各种灾害形式进展严密的监控，在灾害发生前将事故处理，确保生产能够安全高效的进展，同时达到无安全事故、无人员伤亡的理想状态。同时还设计了顶板灾害、电气事故灾害等的安全措施。关键词: 安全条件 通风 粉尘防治 瓦斯 防灭火 顶板 / 矿井通风与安全第一章 矿井根本概况第一节 井田境界与资源/储量一、井田境界平岗煤矿位
6、于鸡西煤田南部含煤条带边缘，距鸡西火车站27km。行政区隶属于鸡西市梨树区。井田地理坐标为：东经：1304330-1304345; 北纬：450600-451030。公路交通：矿区有公路与哈绥公路鸡图线国道相通，距鸡西市27km。铁路交通：煤矿铁路专用线与国铁梨树镇火车站相连。井田境界：上至+350m标高，下至2。矿区地表最大标高550m，最低标高310m, 地形高差230m左右。风山河与其它的三条支流，流经矿区东部，自北向南流经穆棱组露头西侧，河流落差大切割深，河床两侧有50-200m宽的山间谷地。，年平均降水量600mm，雨季多集中在7-8月份，最大风级7-8级，风向以西北风为主风力一般2
7、-3级，平均风速3.6m/s。二、资源/储量tt。储量构成情况见储量汇总表、煤柱损失量表、矿井工业资源储量、设计资源储量、设计可采储量表。表1-1平岗煤矿分水平各类煤柱损失量汇总表 万t煤柱分类+100标高以上+100-600m标高合计断层保煤柱工业广场保护煤柱主要井巷保护煤柱合计表1-2工业资源储量、设计储量、设计可采储量汇总表 单位：万t储量类型+100标高以上+100-600m标高合计工业资源储量设计资源储量设计可采储量矿井工作制度设计年工作日330天，每天三班作业。日净提升时间为16h。 生产能力核定生产能力75万t/a。服务年限T = ( 1-1) = 775= 76a 其中： T：
8、服务年限 Z：可采储量 A：生产能力 K：储量备用系数第二节 矿井设计生产能力与服务年限矿井工作制度设计年工作日330天，每天三班作业。日净提升时间为16h。 生产能力核定生产能力75万t/a。服务年限T = ( 1-1) = 775= 76a 其中： T：服务年限 Z：可采储量 A：生产能力 K：储量备用系数第二章 矿井通风与安全第一节 矿井通风条件概况一、瓦斯根据省朔州市煤炭工业局朔煤发2010176 号文“关于朔州市2009年度30万吨/年以下煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复，对朔州新都煤业即北岭煤矿矿井4 号煤层鉴定结果为：2009 年度矿井绝对瓦斯涌出量为0.45m3/
9、min，相对瓦斯涌出量为1.50m3/t，二氧化碳绝对涌出量0.54m3/min，相对涌出量1.80m3/t；2008年度矿井绝对瓦斯涌出量为0.55m3/min，相对瓦斯涌出量为1.84m3/t，二氧化碳绝对涌出量0.75m3/min，相对涌出量2.51m3/t；该矿瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井，不存在瓦斯突出现象。由于矿方提供的瓦斯资料有限，建议矿方尽快做进一步的瓦斯鉴定工作。第二节 矿井通风概况一、通风方式与通风系统依据井田开拓部署与煤层赋存条件，确定矿井采用中央并列式通风系统，机械抽出式通风方式。在已有的工业场地新布置副斜井，将原副斜井刷扩改造为回风斜井担负全矿井回风任务并兼做安全出口。其
10、中主斜井、副斜井进风，回风斜井原副斜井刷扩回风。刷扩改造后的回风斜井服务围为全井田。二、掘进通风和硐室通风矿井达到设计生产能力时，共配备2个综掘工作面，均采用独立通风，掘进工作面所需风量由局部通风机对其压入式供应。井下主变电所、主排水泵房、等候硐室与医务室、采区变电所等硐室采用独立通风。消防材料库等硐室利用主通风机负压通风。三、矿井风排瓦斯量预测根据瓦斯鉴定资料，2009年、2008年矿井瓦斯涌出量如下：2009 年度矿井绝对瓦斯涌出量为0.45m3/min，相对瓦斯涌出量为1.50m3/t，二氧化碳绝对涌出量0.54m3/min，相对涌出量1.80m3/t；2008年度矿井绝对瓦斯涌出量为0
11、.55m3/min，相对瓦斯涌出量为1.84m3/t，二氧化碳绝对涌出量0.75m3/min，相对涌出量2.51m3/t；该矿瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井，不存在瓦斯突出现象。设计采用2008年瓦斯用量作为设计依据，即矿井相对瓦斯涌出量为1.84m3/t，如此矿井达到设计0.9Mt/a规模时，矿井绝对瓦斯涌出量为q绝=1.849000003302460=3.49m3/min；矿井二氧化碳绝对涌出量为4.75m3/min。根据本矿以往生产经验，回采工作面含本煤层、邻近层、采空区等瓦斯涌出量约占矿井瓦斯涌出量的70%，掘进工作面瓦斯涌出量约占20%，采空区已采工作面与其它地点瓦斯涌出量约占10%。综上
12、可知，采空区与其它地点瓦斯涌出量为：q其它=3.4910%=0.34m3/min。综上可知，矿井为低瓦斯矿井，本次通风设计根据矿井瓦斯鉴定资料中相对瓦斯涌出量进展预测计算。四、矿井通风 (一) 矿井总风量计算根据煤矿安全规程第一百零三条规定，矿井总进风量按如下要求分别计算，并选取其中的最大值：Q矿进=4NK矿通式中：N井下同时工作的最多人数，160人；K矿通矿井通风系数，取1.20；如此：Q矿进=41602按采煤、掘进、硐室与其它回风地点实际需要风量的总和计算根据国家安全生产监视管理总局颁布的煤矿通风能力核定标准AQ1056-2008“矿井需要风量计算方法按各采掘工作面、硐室与其他用风巷道等用
13、风地点分别进展计算，包括按规定配备的备用工作面需要风量，现有通风系统应保证各用风地点稳定可靠供风。其计算公式如下：式中：矿井需要风量, m3/min；采煤工作面实际需要风量，m3/min；掘进工作面实际需要风量，m3/min；硐室实际需要风量，m3/min；备用工作面实际需要风量，m3/min；其他用风巷道实际需要风量，m3/min；矿井通风需风系数(抽出式取1.15-1.20，压入式取1.25-1.30)，北岭矿为低瓦斯矿井，采用抽出式通风方式因此取=1.15。1采煤工作面实际需风量的计算每个采煤工作面实际需要风量，应按工作面气象条件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人员和爆破后的有害气体产生量
14、等规定分别进展计算，然后取其中最大值。a按气象条件计算式中:采煤工作面的风速，按采煤工作面进风流的温度小于20取为=1.0m/s；采煤工作面的平均有效断面积，按最大和最小控顶有效断面的平均值计算，=14.70m2；采煤工作面采高调整系数，工作面采高为3.0m，取=1.2；采煤工作面长度调整系数，工作面长度为180m，取=1.2；70%有效通风断面系数；60为单位换算产生的系数。带入各参数计算得=6070%1.2=889m3/min=14.82m3/s。b按照瓦斯涌出量计算式中：采煤工作面回风巷风流中平均绝对瓦斯涌出量，=m3/min；采煤工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数，=1.25；100按采煤工作面回风流中瓦斯的浓度不应超过1的换算系数。如此=1001.25=306m3/min=m3/s。c按照二氧化碳涌出量计算式中：采煤工作面回风巷风流中平均绝对二氧化碳涌出量，m3/min；(90000033024m3/min采煤工作面二氧化碳涌出不均匀的备用风量系数，正常生产时连续观
