第页共页 矿井服务年限 由 其中矿井的服务年限 矿井的可采储量万 矿井储量备用系数取 矿井设计生产能力万。 经计算得年 因此矿井的服务年限为年。 矿井的服务年限年年符合煤炭工业设计规范的规定也就是 说矿井的设计生产能力定为万是合理的。 采煤方法和井田开采开拓 采煤方法 矿井采用立井开拓倾斜长壁采煤法综采工艺全部垮落法控制顶板 中央并列式通风副井进风主井回风。矿井为低瓦斯矿井各煤层煤尘爆炸 危险性不大不易自燃。 井田的开采 根据该矿井的赋存条件将井田分为两个水平以标高为界 以上为第阶段以下为第二阶段。在地质煤层赋存条件煤质合适 的情况下采用下山开采能充分利用开采水平的井巷和设施省了开拓工程量 和基建的费用延长了水平的服务年限推迟了向下水平延伸的期限提高 了矿井的经济效益。该井田的走向长度为为提高工作面的产煤率 提高第水平的服务年限和降低设备的成本。决定采用沿煤层走向开采顺序 并且在井田划分时采用中央分列式开采。井筒位于沿走向的中央将井田分为华北科技学院课程设计 第页共页 两部分。在走向开采的过程中有前进式和后退式两种。由于后退式开采可进 步掌握煤层情况及地质变化采掘互相干扰较小采空区不易漏风巷道支护 方便决定采用后退式的开采顺序。 井田的开拓 矿井采用立井开拓倾斜长壁采煤法综采工艺全部垮落法控制顶板 该煤矿共有采煤工作面个掘进工作面个。硐室个煤仓炸药库绞 车房变电所其中四个掘进工作面进行开拓另外四个掘进工作面进行采 区的准备上下山共分为个采区分个阶段进行开拓划分为个开采水 平。该采区东西走向长度南北倾向长度个掘进工作面完全能 够保证矿井开拓采区准备回采的正常进行。 矿井通风系统的确定 各类通风系统的优缺点及适用条件 中央并列式 优点进回风井均布置在中央工业广场内地面建筑和供电集中建井期 限较短便于贯通初期投资少出煤快护井煤柱较小。矿井反风容易便 于管理。 缺点风流在井下的路线为折返式风流线路大阻力大井底车场附近 要通风机噪声的影 响及回风风流的污染。 缺点风流在井下的流动线路为折返式风流线路长阻力大。华北科技学院课程设计 第页共页 适用条件煤层倾角较小埋藏较浅井田走向长度不大瓦斯与自燃 发火比较严重的矿井。 两翼对角式 优点风流在井下的流动线路是直向式风流线路短阻力小。内部漏风 小安全出口多抗灾能力强便于风量调节矿井风压比较稳定。工业广场 不受回风污染和通风机噪声的危害。 缺点井筒安全煤柱压煤较多初期投资大投产较晚。 适用条件煤层走向大于井型较大瓦斯和自燃发火严重的矿井 或低瓦斯矿井煤层走向较长产量较大的矿井。 分区对角式 优点每个采区有通风路线互不干扰便于峋调节安全出口多 抗灾能力强建井期短初期投资少出煤快。 缺点占用设备多管理分散矿井反风困难。 适用条件煤层埋藏浅或因地表高低起伏较大无法开掘总回风巷。 区域式 优点既可发送通风条件又能利用风井准备采区缩短建井工期。风流 线路短阻力小。漏风少网络简单风流易于控制便于主要通风机的选择。 缺点通风设备多管理分散。 适用条件井田面积大储量丰富或瓦斯含量大的大型矿井 混合式 优点回风井数量较多通风能力大布置较灵活适应性强。 缺点通风设备多。 适用条件井田范围大地质和地面地形复杂或产量大瓦斯涌出量大 的矿井。华北科技学院课程设计 第页共页 选择通风机的工作方式 矿井主要通风机的工作方式有三种抽出式压入式压抽混合式。该矿 井主要通风机的工作方式采用抽出式主要通风机分别安装在两个回风井口 在抽出式主要通风机的作用下整个矿井通风系统处于低于当地大气压的负压 状态。当主要通风机因故停止运转时井下风流的压力提高比较安全。 确定通风系统 矿井通风系统 由于煤层倾角较大埋藏深瓦斯与自然发火都不太严重因此应选择中 央分列式。其简单示意图如下所示 由于该矿井属于中厚的缓倾斜煤层采用倾斜长壁采煤法。所以采用运输 机上山进风轨道上山回风的通风系统。 采区工作面通风系统 采区进风上山与回风上山的选择。 采区进风上山与回风上山有两种方式轨道上山进风运输机上山回风和 运输机上山进风轨道上山回风。华北科技学院课程设计 第页共页 本设计采区采用运输机上山进风轨道上山回风。 运输机上山进风时风流与煤流方向相反。运输机上山的下部与进风大巷 间设联络巷入风禁止从溜煤眼上风运输机上山的中部上部与回风巷或回 风上山连接的巷道中设置风门或风墙。轨道上山回风它与各区段回风巷或回 风石门连通与进风巷道连接地点设置通风构筑物。将轨道上山与采区进风 巷隔离其下部车场中应设两道以上风门风门间隔不小于列列车长度。 采煤工作面通风分上行通风和下行通风。 本设计采用上行通风。 当采煤工作面进风巷道水平低于回风巷时采煤工作面的风流沿倾斜向上 流动称上行通风。如图示 工作面通风系统可分为型型型型双型型通风系统。 本设计采用型通风系统。 工作面通风系统只有条进风巷道和条回风巷道。如图示 华北科技学院课程设计 第页共页 矿井风量计算和风量分配 风量计算 采煤工作面的需风量 每个回采工作面实际需要风量应按瓦斯二氧化碳涌出量和爆破后的有害 气体产生量以及工作面气温风速和人数等规定分别进行计算然后取其最大 值。 ㈠采煤工作面的需要风量 由于本采区的相对瓦斯涌出量为故按低瓦斯矿井的实际需要 风量计算。低瓦斯矿井的采煤工作面按瓦斯涌出量的计算公式为 采基本采高采面长温 基本工作面需要的基本风量它的计算公式是 基本工作面控顶距工作面实际采高适宜风速 在该采区中控顶距取于采区的回采方式是综采工作面实际采高取 适宜风速应不小于在本采区中取。 即基本 采高回采工作面采高调整系数在本采区中取 采面长回采工作面长调整系数在本采区中取 温回采工作面温度调整系数在本采区中取 采 ㈡按工作面温度选择适宜的风速进行计算 采采采 式中采采煤工作面风速 采采煤工作面平均断面积华北科技学院课程设计 第页共页 目录 摘要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 井田特征及开采开拓系统„„„„„„„„„„„„„„„„ 采煤方法和井田开采开拓„„„„„„„„„„„„„„„„ 矿井通风系统的确定„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 矿井风量计算和风量分配„„„„„„„„„„„„„„„„„ 计算矿井通风阻力„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 选择矿井通风设备„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 通风费用概算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 参考文献„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 华北科技学院课程设计 第页共页 摘要 矿井通风系统是向矿井工作地点供给新鲜空气以供给人员呼吸并稀释 和排除井下各种有毒有害气体和矿尘创造良好的矿内工作环境保障井下作 业人员的身体健康和劳动安全。这种利用机械或自然通风为动力使地面空气 进入井下并在井巷中做定向和定量的流动最后将污浊空气排出矿井的全过 程称为矿井通风。包括进回风井的布置方式主要通风机的工作方法通风 网络和风流控制设施的总称。矿井通风设计是矿井设计内容的重要组成部分 是保证安全生产的重要环节因此必须周密考虑精心设计力求实现预期效 果。其设计是否合理对全矿井的安全生产及经济效益具有长期而重要的影响。 关键词通风系统风量通风阻力风压通风机 华北科技学院课程设计 第页共页 井田特征及开采开拓系统 井田概况 本矿区气候属北方气候。气候温和四季明显日照充足春秋季短。该 煤系地层为石灰二叠纪山西统和太原群井田内无地质构造埋藏稳定均 为全部可采煤层地表平坦有河流等自然地物井口及工业广场选择不受地 形限制供电等系统良好。 煤层赋存状态表 煤层 赋存 状态 厚 厚 煤层间距 煤层倾角 煤层容重 煤层埋藏深度 煤层顶底板岩石性质 煤层 顶底 板岩 石性 质 层 顶板 岩性 伪顶无 直接顶泥页岩 老顶砂岩 底板岩性灰岩 层 顶板 岩性 伪顶无 直接顶页岩 老顶灰岩 底板岩性灰岩 华北科技学院课程设计 第页共页 矿井采区划分与布置 层与层相距设计时只研究层的开采通风情况 层与层类似。 把井田划分为个阶段每个阶段沿煤层的倾斜方向长度为 。 沿煤层的走向把煤层划分为个采区即如图示 则每个采区的倾斜长度为走向长度为。 在每个采区内沿走向划分为个区段即如图示每 个区段的宽度为即采掘工作面宽度为米。 第水平有两个采区同时工作每个采区内有个采掘工作面 工作和个准备工作面。 采区划分与布置图 华北科技学院课程设计 第页共页 煤炭储量的计算 矿井工业储量 式中矿井工业储量万 可采煤层面积 煤的容重 为两个可采煤层煤的厚度之和为 万 设计可采储量 式中设计可采储量万 工业储量万 永久煤柱损失量万 矿井采出率取 根据煤矿安全规程规定井田边界要留设边界煤柱防水煤柱以及工 业广场的保护煤柱。估算本煤田内工业煤柱境界煤柱等永久煤柱损失约占工 业储量的。煤层为中厚煤层按矿井设计规范要求确定本矿的采区 采出率为。 本煤田已探明的工业储量为万。根据规程规定故煤田的 可采储量万。 设计生产能力及服务年限 确定矿井的生产能力 根据井田的可采储量及地质构造确定本矿井的设计生产能力为万 。华北科技学院课程设计 第页