河南理工大学课程设计报告课程名称：姓名：学号：班级：摘要1、煤层地质概况：单一煤层，倾角20°，煤层厚4m，相对瓦斯涌出量为11 m³/t，二氧化碳涌出量很小，煤尘有爆炸危险，涌水量不大。
2、井田范围：设计第一水平深度540m，走向长度5110m，双翼对开，每翼长1555m，倾向长度2000m。
3、矿井生产能力：设计年产量为120万/t，矿井第一水平服务年限为29年。
4、矿井开拓与开采：用立井主要石门开拓，全矿井共划分4个采区，共40个工作面，上山部分24个，下山部分16个。
上山部分服务年限29年，下山部分服务年限20年，在底板开围岩平巷。
拟采用采区式通风，在两采区中央上部开回风井。
在采区巷道布置中，全矿井有一个采区生产，工作面机采，分上、下山开采，共有一个采煤工作面和一个备用工作面，为准备采煤有2条煤巷掘进，采用2台11Kw局部通风机通风，不与采煤工作面串联。
有大型火药库一个，独立回风。
5、井下同时最多人数为200人，回采工作面的最多人数为30人，温度t=18℃；掘进工作面最多人数为15人，掘进工作面绝对瓦斯涌出量为：0.9 m³/min，一次爆破最大炸药量为8kg 。
选择任何通风系统，都要符合投产较快、出煤较多、安全可靠、技术经济指标合理等总原则。
具体地说，要适应以下基本要求：1）矿井至少要有两个通地面的安全出口；2）进风井口要有利于防洪，不受粉尘等有害气体污染；3）北方矿井，冬季井口需装供暖设备；4）总回风巷不得作为主要行人道；5）工业广场不得受扇风机的噪音干扰；6）装有皮带机的井筒不得兼作回风井；7）装有箕斗的井筒不得作为主要进风井；8）可以独立通风的矿井，盘区尽可能独立通风；9）通风系统要为防瓦斯、火、尘、水及高温创造条件；10）通风系统要有利于深水平式或后期通风系统的发展变化。
1.矿井基本概况1、煤层地质概况单一煤层，倾角20，煤层厚4m，相对瓦斯涌出量为11m3/t,为高瓦斯矿井。
煤尘有爆炸危险。
2、井田范围设计第一水平深度-540m，走向长度约5.11Km，倾向约2km，面积约12.44Km2，可采储量为：5971.2万t。
第二水平设计参数略。
3、矿井生产任务：设计年产量为1.2Mt，矿井第一水平服务年限为30a。
4、矿井开拓与开采：用立井单水平上下山开拓，地质结构简单，易采用综合机械化一次采全高采煤工艺，单一走向长壁采煤法，用全部跨落法处理采空区。
第一水平主、副井长度分别为545m、560m。
井田分为上下山两个阶段，上山阶段的斜长为1200m，下山阶段倾长为800m；上山阶段划分为2个采区，每个采区的走向长度为3110m，每个采区划分为12个区段，根据矿井的地质条件和煤层条件，矿井采用采区式通风。
该矿井属于高瓦斯矿井，所以上山采用三条上山，分别为运输上山、轨道上山、回风上山，均布置与煤层底板岩层中，井下同时工作的最多人数为200人，工作面的人数为30人，相对瓦斯涌出量为11m3/t，掘进工作面绝对瓦斯涌出量为：0.9 m³/min。
2 矿井通风系统拟定2.1 矿井通风系统基本要求选择任何通风系统，都要符合投产快、出煤较多、安全可靠、技术经济指标合理等原则。
具体地说，要适应以下基本要求：（1）矿井至少要有两个通地面的安全出口；（2）进风井口要有利于防洪、不受粉尘有害集体的污染；（3）北方矿井，井口需装供暖设备；（4）总回风巷不得作为主要行人道；（5）工业广场不得受扇风机的噪音干扰；（6）装有皮带机的井筒不得兼作回风井；（7）装有箕斗的井筒不得兼作为主要进风井；（8）可以独立通风的矿井，采区尽可能独立通风；（9）通风系统要为防瓦斯、火、尘、水及高温创造条件；（10）通风系统要有利于深水平式或后期通风系统的发展变化。
2.2 矿井通风方式的选择采区式通风优点：通风线路短；各采区通风方便、灵活；风阻小。
可不设回风大巷。
建井可平行施工，建井期短。
采区式通风缺点：风井及设备多，管理分散。
1)选择通风方案的考虑因素选择任何通风方式都需要符合投产快、出煤较多、安全可靠和技术经济合理等原则。
选择矿井通风方式时，应该考虑以下两种因素：（1）自然因素：煤层赋存条件、埋藏深度、冲击层深度、矿井瓦斯等级。
（2）经济因素：井巷工程量、通风运行费、设备装备费。
2）矿井通风方案矿井通风方式根据回风井的位置的不同，可分为中央并列式、中央分列式、两翼对角式、采区式和混合式通风中选择，以下为前四种方案的示意图。
方案一：中央并列式风井主副井都位于中央工业广场上，副井进风，风井回风，如图2.1。
图2.1 中央并列式通风方式1-主井，2-副井，3-运输大巷，4-回风大巷，5-回风石门方案二：中央分列式两回风井位于井田边界的两翼，副井进风、风井回风，如图2.2。
图2.2 中央分列式通风方式1-主井，2-副井，3-运输大巷，4-回风大巷，5-回风石门方案3：两翼对角式进风井位于井田中央，回风井设在井田两翼的上部边界，如图2.3。
图2.3 两翼对角式通风方式1-主井，2-副井，3-运输大巷，4-回风大巷，5-回风石门方案4：采区式通风方式每一个分区内均设置进风井和回风井，构成独立的通风系统，如图2.4。
图2.4 采区式通风方式1-主井，2-副井，3-运输大巷，4-回风石门3)矿井通风方式的选择下面对几种通风方式的特点及优缺点及适用条件列表进行比较，见表2.1。
2.3 矿井通风方案技术由于该矿为高瓦斯矿井，煤尘具有爆炸性，煤有自燃发火的倾向，，通过初步的技术比较，煤层倾角为20º，煤层倾角较大，埋藏较浅，通过技术比较，方案4采区式通风方式很明显最适合本矿井。
2.4 通风机的工作方法矿井通风机的工作方法有抽出式、压入式和压抽混合式三种，但是煤矿主要通风机的工作方法基本上分为抽出式与压入式两种，现将两种工作方法的优缺点对比如下：其适用条件和优缺点见表2.6。
现将两种工作方法的优缺点对比如下：（1）抽出式主要通风机使井下风流处于负压状态，当一旦主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，有可能使采空区瓦斯涌出量减少，比较安全。
（2）压入式主要通风机使井下风流处于正压状态，当主要通风机停止运转时，风流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌出量增加，比较危险。
（3）采用压入式通风时，须在矿井总进风路线上设置若干构筑物，使通风管理工作比较困难，漏风较大。
（4）在地面小窑塌陷区分布较广，并和采区相沟通的条件，用抽出式通风，会把小窑积存的有害气体抽到井下，同时使通过主要通风机的一部分风流短路，总进风量和工作面有效风量都会减少。
用压入式通风，则能用一部分回风风流把小窑塌陷区的有害气体带到地面。
（5）如果能够严防总进风路线上的漏风，则压入式主要通风机的规格尺寸和通风机电力费用都较抽出式为小。
（6）在由压入式通风过渡到深水平抽出式通风时，有一定困难，过渡时期是新旧水平同时产生，路线较长，有时还必须额外增掘一些井巷工程，使过渡期限拉得过长。
用抽出式通风，就没有这些缺点。
综上所述，一般地说，在地面小窑塌陷区漏风严重、开采第一水平和低沼气矿井等条件下，采用压入式通风是比较合适的，否则不宜采用压入式通风。
因此，根据矿井实际的条件，确定该矿井采用抽出式通风。
矿井开拓采用立井开拓方式，矿井通风采用两翼对角式通风。
主要进风井为副井，位于井田中央，矿井回风井位于井田走向中央浅部边界。
矿井主要通风机采用抽出式通风。
全矿井只有一个回采工作面进行生产，两个掘进工作面掘进，采掘比为1：2，掘进工作面采用局部通风机通风，回采工作面采用下行式开采，有井田边界向井田中央开才，为后退式开采。
3 通风系统图和网络图（通风困难时期和通风容时期）采用立井单水平上下山开拓，经济技术上综合考虑，拟采用采区式的通风方式。
风井设在煤层两翼中部，采用副井主要进风，主井辅助进风，风井回风，主扇采用抽出式的工作方式，抽出式主扇使井下风流处于负压状态，但一旦主扇因故停止运转时，井下的风流压力提高，有可能使采区瓦斯涌出量减少，比较安全。
其通风系统路线如下：新鲜风流：副井→井底车场→轨道石门→轨道大巷→采区下部车场→轨道上山→采区中部车场→运输平巷→工作面。
污风风流：工作面→区段回风平巷→区段回风石门→回风石门→风井→地面。
主井→运输石门→运输大巷→采区下部车场→运输上山→回风石门→风井→地面绘制矿井最容易时期（图3-1）与最困难时期（图3-2）通风系统示意。
井8图 3-1 最容易时期通风系统示意图图3-2 最困难时期通风系统示意图4矿井总风量计算与分配4.1矿井需风量计算原则（1）矿井需风量应按照“由里往外”的计算原则，由采、掘工作面、硐室和其他用风地点的实际最大需风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，计算出矿井总风量。
（2）按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4 m3。
（3）按该用风地点风流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度、风速以及温度等都符合《规程》的有关规定分别计算，取其最大值。
1.采煤工作面需风量计算采煤工作面的需风量应按下列因素分别计算，并取其中最大值。
按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：Q采=100Q瓦K瓦=100×20.78×1.2=2494m3/min式中 Q采——采煤工作需要风量，m3/min；Q瓦——采煤工作面瓦斯绝对涌出量，20.78m3/min；K瓦——第i个采煤工作面瓦斯涌出不均匀的风量备用系数，它是该工作面瓦斯绝对涌出量的最大值和平均值的比值。
生产矿井可以根据各工作面正常的生产条件，至少进行5昼夜的观测，得出5个值，取其最大值。
通常机采工作面取1.2~1.6 ；炮采工作面去2.0~1.4 ；水采工作面取3.0~2.0 。
按工作面进风流温度计算；采煤工作面应有良好的气候条件，其进风流温度可根据风流温度预测方法进行计算。
其气温与风速应符合表4-1的要求表4-1采煤工作面空气温度与风速对应表采煤工作面的需风量按下式计算：Q采=60v采S采K采，m3/min=60×1.0×18×1.3=1404 m3/min式中v采——采煤工作面适宜风速，m/sS采——采煤工作面平均有效断面积，㎡，按最大和最小控顶有效断面积的平均值计算；K采——采煤工作面长度风最系数，按表4-2取=200m3/minA采——采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量，kg按工作人员数量计算：Q采=4n采，m3/min=4×30=120 m3/min式中4——每人每分钟供给的最低风量，m3/minn采——采煤工作面同时工作的最多人数，人。
2. 掘进工作面需风量计算煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的需风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。
(1)、按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：Q掘=100Q瓦K瓦=100×0.9×1.5=135 m3/min (2)、按炸药量使用最计算：Q掘=25A掘=25×8=200 m3/min(3)、按局部通风机吸风量计算：Q掘=Q通IK通=200×2×1.3=520 m3/minQ掘=4n掘=4×30=120 m3/min(4)、按风速进行验算；煤、岩巷掘进工作面的风量应满足：60×0.15×S掘≦Q掘≦60×4×S掘由上式得18 m3/min≦Q掘≦480m3/min根据上面的计算掘进工作面的风量应取其最大值。
