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白庄矿90万t新井通风设计

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中国矿业大学矿井通风课程设计任务书

白庄矿 90 万 t/a 新井通风设计

中国矿业大学 安全工程学院 二〇一〇年七月

一、设计目的
本课程设计为煤矿新井通风设计,是《矿井通风与空气调节》《矿井通风与安全》课程的主要教学 、 环节之一,通过本课程设计,初步掌握矿井通风设计的步骤和方法,巩固所学理论知识,并运用所学知 识分析和解决矿井通风的问题。

二、设计内容及步骤
1、矿井的地质概况,开拓方式及开采方法如下设计技术资料所示,矿井开*矫嫱加肫拭嫱技 件 1 和附件 2。井下同时作业的最多人数为 700 人,综采工作面同时作业最多人数 40 人,高档普采工作 面同时作业最多人数 60 人。 2、提出该矿井前 25 年左右的矿井通风系统方案,并进行技术比较与经济比较(粗略) ,选择最优 方案,确定出矿井的通风系统。 3、确定采区的通风方式并作技术比较。 4、确定采煤工作面的通风方式并作技术比较。 5、确定主要通风机的工作方法并作技术比较。 6、计算各用风地点的供风量和矿井总用风量。 7、确定矿井通风困难时期和容易时期的开采位置,分别绘制两个时期的通风系统立体图和网络图 (用 A3 或 A4 纸画) 。 8、分别计算两个时期的矿井最大通风阻力与等积孔,并评价矿井通风难易程度。 9、选择矿井主要通风机并确定两个时期的工况点,选择配套电机,概算通风费用,提出对通风设 备的安全技术要求。 10、对以上内容进行综合协调,经过技术处理加工后,依据附件 3 说明书模板编制矿井通风系统说 明书(包括目录、前言、正文及参考书目) ,绘制矿井通风系统 图(比例尺为 1:5000 或 1:0000,个 别小矿井可采用 1:2000) ,作图严格按照规范要求,具体要求见附件 4.

三、设计要求
1、按设计内容及要求编排章节,并按序编页码 2、语言文学 (1)论证严密,逻辑性强 (2)文理通顺,词达意明,应用专业术语 (3)字体工整,书写清洁 3、公式与图表 (1)所用公式应写出处,并编号(如式 4-2)公式中各项意义单位需注明,计算应准确,计算结果 可以图表表示。 (2)图表应按顺序编号(如表 图 2-3) ,标明图标、表题并与文字相呼应,表内数据对应数位应整 齐、数字重复应照写。 (3)所有图均采用纸质较好的白纸按制图标准描绘,要求图面清洁、粗细均匀、比例一致。
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4、排版格式完全参照《中国矿业大学本科生毕业设计(论文)撰写规范》

四、 设计技术资料
白庄矿 150 万 t/a 新井通风设计 1 矿区概述及井田地质特征
1.1 矿区概述
白庄井田位于肥城煤田西部,处在泰山山脉西翼,古今闻名的陶山南麓,行政区划处于肥城市湖屯 镇境内。西以 F7 断层为界,与查庄煤矿和国庄煤矿相邻;北以 F1-1、F1-2 断层为界(属煤田边界);东 以 F21 断层为界,与陶阳煤矿相邻;南以原勘探报告 F3-1 断层位置作为技术边界与*阴煤矿紧邻,以 BF5 断层与兴隆煤矿相邻。井内的气象参数按表 1 所列的*均值选取。 表 1 空气*均密度一览表 季节 冬 夏 地点 进风井筒(kg/m3) 1.24 1.20 出风井筒(kg/m3) 1.22 1.22

1.2 井田地质特征
井田走向长约 4.0Km,倾斜宽约 3.9Km,面积 15.6708Km2 ,煤层的倾角最大为 13°,最小为 2°, *均为 6.5°。

1.3 煤层特征
本矿井可采煤层 3 煤层,其煤层*均厚度分别为 3m,具体参见图 1 综合地质柱状图。根据精查地 质报告的瓦斯地质资料,本井田属低瓦斯、高二氧化碳矿井。瓦斯含量为 0.1 ~0.4%,瓦斯相对涌出量 为 0.10~2.554 m3 /t,二氧化碳相对涌出量为 0.52~2.44 m3/t。瓦斯涌出特征是均匀缓慢地涌出,即普通 涌出式,至今,尚未发生瓦斯及煤的突出。矿井瓦斯等级应定为低瓦斯矿井。 据煤的自燃发火倾向测试结果 3 煤有自然发火的倾向,发火期一般为 6~12 个月。 据矿井资料分析:煤尘的爆炸性指数为 39.72%,煤尘有爆炸性危险。

2 井田开拓
2.1 井田境界与储量
矿井地质资源量:3#煤 87.61(Mt) ,矿井工业储量 84.81(Mt) 矿井可采储量 52.80(Mt) , ,本矿 井设计生产能力为 90 万 t/年。工业广场的尺寸为 330m×400m 的长方形,工业广场的煤柱量为 398(万 t)

2.2 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限
本矿井设计生产能力按年工作日 300 天计算,四六制作业(三班生产,一班检修) ,每日三班出煤, 净提升时间为 14 小时。本矿井的设计生产能力为 90 万吨/年,矿井服务年限为 45 年。

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图 1 综合地质柱状图

2.3 井田开拓
主副井筒部置在井田中央;风井两个,井口分别位于井田北侧浅部边界和南部深部边界,中央边界 式通风。根据井筒位置,工业场地布置在:井田走向和倾向的中央;井田中部林南仓镇东北侧。根据工业 场地占地面积指标,确定地面工业场地的占地面积为 13.2 公顷,形状为矩形。 主、副井井筒均为立井,布置于井田中央,只设一个水*。井筒开拓至-350 水*。大巷布置在煤 层中,沿底板掘进。 矿井前后共有四个井筒,分别为主立井、副立井、两个边界回风井立井。其中主立井位于矿井工业
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场地,担负全矿井 90 万 t/a 的煤炭运输。副立井位于矿井工业场地,担负全矿的材料和设备及矸石提升 并做进风井。两个回风立井位于井田南北两端,担负矿井回风。 3 号煤层*均厚度为 3m,赋存稳定,底板起伏不大,为*水*煤层,煤层厚度变化不大,且煤质硬 度大。故矿井开拓大巷布置在煤层中,留大煤柱护巷,大巷间距 20m。布置一条主运输大巷,一条辅助 运输大巷,共两条大巷,可满足运输和通风的需要。为便于在巷道交叉时掘进开门,辅助运输大巷和主 运输大巷沿底板掘进。大巷位于井田中央,沿倾向布置,局部半煤岩及岩巷,巷道坡度随煤层而起伏, 一般 3°-6°。

3 巷道布置与采煤方法
3.1 盘区巷道布置及生产系统
设计首采区(北部东翼盘区)位于井田北部,接*井底车场;由井底车场至大巷 147m 处。根据煤 层地质情况,本设计采用盘区准备方式。东翼盘区走向长*均 2533.8 m,倾向长*均 2053.5 m。盘区内 划分为 11 个倾斜分带,分带*均长 1840.6 m。 首采盘区工作面长度取 225 m;两斜巷设计均为矩形断面,其中运煤斜巷,回风斜巷断面宽 4.6m, 高 2.8m,面积均为 13.85 左右。 首采带区为东翼区,然后依次开采北部西翼盘区,南部盘区。工作面接替要采用顺采方式。在保证 一个工作面达产的同时,注意另一工作面的准备,保证工作面的正常接替。

3.2 采煤方法
主采煤层选用综采开采工艺,一次采全高回采工艺,后退式自然跨落法采煤。工作面的*较蛉 定为后退式。根据工作面的关键参数,选用配套设备:液压支架 ZZ5600/23/47、采煤机 MG300-W、刮 板输送机 SGZ—764/500、SZB-764/132 型转载机、PCM110 型破碎机、SSJ1000/2×160 型带式输送机。 采煤机截深 0.6m,其工作方式为双向割煤,追机作业,工作面端头进刀方式。工作面用先移架后推溜的 及时支护方式。

3.3 回采巷道布置
工作面回采巷道采用单巷布置;两斜巷设计均为矩形断面,采用沿空掘巷施工。采用 1200 mm 宽的 胶带输送机运煤;无极绳绞车斜巷运料、运设备;辅助运输巷铺设轨道,通过设备车辆。

3.4 部分井巷特征参数
表 2 部分井巷特征参数 井巷名称 (其他井巷参数自行设计、计算或在相关图纸上提取) 长度(m) 断面(m2) 周长(m)

副井 石门 进风巷Ⅰ 进风巷Ⅱ 进风巷Ⅲ
5

33.18 14.1 14.1 14.1 14.1

20.41 15.4 15.4 15.4 15.4

区段石门 工作面轨道巷 工作面 工作面运输巷 回风巷Ⅰ 回风巷Ⅱ 回风巷Ⅲ 回风井

12.8 12.8 31.8 12.8 14.1 14.1 14.1 28.27

13.85 13.85 23.8 13.85 15.4 15.4 15.4 18.85

五、成绩评定方法
参照《矿井通风课程设计答辩和成绩评定》规定执行。

六、附件
附件 1 矿井开*矫嫱 附件 2 矿井开拓立体图

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