矿井通风与安全课程设计报告书
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矿井通风与安全设计一,采区生产概况:该煤矿地理坐标为:东经104°54′00″——104°55′34″,北纬25°22′47″——25°24′40″。
矿井形状为不规则形,面积 4.7993km。
主井口标高为+1405.48m,副井标高为+1404.60m,风井标高为+1446.54m,主平硐标高为+1309.79m。
本井田可采煤层4层,即17#、18#、19#、20#煤层。
矿井采用平硐、斜井开拓方式,设计生产能力30万吨/年,2009年实际产煤36万吨。
目前共有两个采区,西采区地质构造简单,煤量大,2009年产出煤量21万吨。
2010年,西风井将担负年产25万吨以上产量的通风任务,需供风量4000 m3/min左右。
煤矿煤层开采顺序先上后下,近距离煤层群分组联合布置,上山开采,采区式区段后退式,区段内后退式回采。
采煤工作面采用走向长壁后退式采煤法,采煤工艺为炮采、支护形式为2.5m单体液压支柱配合绞接顶梁、四对八梁全断面支护;全部垮落法管理顶板。
煤尘赋存状况:17#工作面赋存相对稳定,煤尘厚度1.1-4.85m。
平行厚度3.28m,煤尘倾角2-20度,平均倾角7度。
根据钻孔资料,煤尘中上部还有二层夹矸,厚度0.11m,煤尘顶部富含铁矿结核,煤尘叫松,煤质为瘦煤,煤岩为办亮一半暗型。
地质工造:17#工作面位于三采区上山北部,主要受一倾伏背向构造控制,共做面位于折曲宽缓部位,构造想对简单,工作面平缓,受K4砂岩冲蚀影响,从开后位置向东300m5#煤直接顶为K4砂岩。
根据18#工作面轨道巷揭露情况,17#准备工作面轨道巷找中西部受拟拾陷落柱影响,构造相对复杂。
另据盖面钻孔资料,5#煤上顶板垂直裂隙发育,裂隙面被铁质清然,且被琐屑物充填,该面断裂构造相对发育。
煤层顶板情况:5#煤层顶板为细砂岩石或中粒砂岩,厚度8.91m,层状,泥钙质结,层面富含云母片,垂直裂隙发育,裂隙面被铁质侵染;直接顶为粉砂岩,砂质泥岩(含4#煤),厚度5.44m,深灰—黑灰色,较坚硬,煤层状活块状,裂隙发育,被方解石填充,富含植物化石和星点状云母;伪顶为泥岩,厚度0.05m,深灰—黑灰色,含碳质,随采随冒。
矿井通风与安全教学设计一、前言矿井是一种危险的工作环境,尤其在地下采矿时,矿井内空气流通不畅,氧气不足,有可能会发生煤气爆炸、坍塌等事故。
因此,矿井的通风与安全非常重要。
本文旨在设计一份矿井通风与安全的教学课程,帮助学生掌握相关知识。
二、教学目标本教学课程旨在帮助学生:•了解矿井通风的原理和基本知识。
•掌握矿井通风系统的组成和主要设备的使用。
•理解通风对矿井安全的重要性。
•学习煤矿安全生产法律法规的基本内容。
•掌握矿井安全事故应急处理和逃生自救的方法。
三、教学内容1. 矿井通风原理•煤矿通风的基本原理及作用。
•矿井通风的分类和常用的通风方法。
•矿井通风系统的要素和通风系统的组成。
2. 矿井通风设备使用•煤矿通风主要设备的组成。
•爆炸及机械通风机的结构、原理及应用。
•真空排烟器的组成、原理及应用。
3. 通风安全及煤矿安全法律法规•通风对煤矿安全保护的重要性。
•煤矿安全法律法规的基本内容及重要条款。
4. 矿井安全事故应急处理和逃生自救•矿井安全事故的定义和种类。
•矿井安全事故的应急处理和自救逃生方法以及注意事项。
四、教学方法•讲授:通过讲解基本原理和基本知识点,引导学生了解矿井通风及安全相关内容;•示范:借助现场模拟或真实矿井环境,演示矿井通风及安全设备的使用方法;•实践:引导学生通过实际设备使用操作,掌握矿井通风及安全相关技能。
五、教学评估•测验:课程结束后进行相关理论知识考试,了解学生相关知识点掌握情况;•操作评估:通过矿井通风及安全设备的使用模拟,检测学生对基本技能的掌握情况。
六、教学资料•煤矿通风及安全相关教材、教案和PPT等;•矿井通风及安全设备参考或实物。
七、教学安排本课程为4周课程,每周分配约3个学时。
周次课程内容第一周矿井通风原理第一周矿井通风设备使用第二周通风安全及煤矿安全法律法规第三周矿井安全事故应急处理和自救八、教学总结矿井通风与安全课程的教学是非常重要的,涵盖了煤矿工作环境中的关键知识点。
1.1设计依据1.1.1矿井概况矿井位于平原地区,井田长7200米,双翼开采,每翼长3600米。
设计年产量60万吨,矿井第一水平服务年限为23年。
矿井采用竖井主要石门开拓,在煤层底板开围岩平巷,已拟定采用两翼对角式通风,两区中央上部边界开回风井,每个采区共有上层工作面2个,下层工作面2个,工作日产量均为500吨,全矿同时有4个工作面生产即能满足要求。
备用工作面2个。
井下同时工作的最多人数为380人。
该矿为单一煤层,煤层厚4m,倾角25°,低瓦斯矿井,相对瓦斯涌出量为3.06m3 /t,煤尘有爆炸危险性。
1.1.2井巷尺寸及支护情况井巷尺寸及支护情况表2.1矿井及采区通风系统2.1.1矿井通风系统的基本要求一般情况下矿井通风系统,都要符合投产较快、出煤较多、安全可靠、技术经济标合理等总原则。
具体地说要适应以下基本要求:1)每个矿井,特别是地震区、多雷区的矿井至少要有两个通地面的安全出口,个出口之间距离不得小于30m;2)进风井口,要有利于防洪,不受粉尘、污风炼焦气体矸石燃烧气体等有毒气体的侵入;3)采用多台分区主扇通风时,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;各分区主扇的回风流中央主扇和每一翼的主扇的回风流都必须严格隔开;4)所有矿井都要采用机械通风主扇和分区扇必须安装在地面;5)北方矿井,井口要有供暖设备;6)总回风巷不得作为主要人行道;7)工业广场不允许受扇风机噪音的干扰;8)装有皮带机的井筒不允许兼作回风井;9)装有箕斗的井筒不允许兼作进风井;10)可以独立通风的矿井,采区尽可能独立通风;11)通风系统要为防瓦斯、火、水、尘及降温创造条件;通风系统要有利于深水平延伸或后期通风系统的发展变化;12)要注意降低通风费用。
2.1.2矿井通风类型的确定一般情况下,矿井主要有五种通风类型(图中主扇工作方法暂且按抽出式):中央并列式(图2—1)、中央分列式(图2—2)、两翼对角式(图2—3)、分区对角式(图2—4)和混合式通风。
矿井通风与安全课程设计一、课程目标知识目标:1. 掌握矿井通风的基本原理,理解通风系统对矿井安全的重要性。
2. 学会分析矿井通风系统中的常见问题,如风量不足、风向逆流等,并掌握相应的解决方法。
3. 了解矿井安全生产的相关法律法规,明确矿井安全管理的要点。
技能目标:1. 能够运用矿井通风原理,设计简单的通风系统,提高矿井空气质量。
2. 培养解决矿井通风安全问题的实际操作能力,进行通风设施的检查和维护。
3. 能够运用所学知识,对矿井安全事故进行初步分析和判断,提高安全防范意识。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对矿井安全生产的责任感和使命感,树立安全意识。
2. 激发学生学习矿井通风与安全相关知识的兴趣,培养自主学习能力。
3. 增强团队合作意识,培养在矿井安全生产中与他人沟通、协作的能力。
课程性质分析:本课程为矿井通风与安全的专业课程,旨在帮助学生掌握矿井通风的基本原理和实际操作技能,提高矿井安全生产水平。
学生特点分析:学生为高中年级学生,具有一定的物理基础和逻辑思维能力,对实际操作和矿井安全有一定的兴趣。
教学要求:1. 结合课本内容,注重理论知识与实践操作的结合,提高学生的实际操作能力。
2. 创设情境教学,激发学生学习兴趣,引导学生主动参与矿井通风与安全的实践探索。
3. 注重培养学生安全意识,将安全知识内化为学生的自觉行动。
二、教学内容1. 矿井通风原理:包括风流的基本特性、通风动力与阻力、通风方式及通风网络。
2. 矿井通风系统设计:通风系统的构成、设计原则、通风设施布置及风量调节。
3. 矿井通风系统常见问题及解决方法:分析风量不足、风向逆流等问题的原因,介绍相应的解决措施。
4. 矿井安全生产法律法规:解读矿井安全生产的相关法律法规,如矿山安全法、煤矿安全规程等。
5. 矿井安全管理:矿井安全管理体系、安全检查与隐患排查、事故应急预案及事故处理。
教学大纲安排:第一周:矿井通风原理及通风方式第二周:矿井通风系统设计及通风设施布置第三周:矿井通风系统常见问题及解决方法第四周:矿井安全生产法律法规及安全管理教材章节及内容:第一章 矿井通风基本原理第二章 矿井通风系统设计第三章 矿井通风系统问题及解决方法第四章 矿井安全生产法律法规第五章 矿井安全管理教学内容科学性和系统性保证:1. 紧密结合课本,确保所选内容的科学性和系统性。
矿井通风与安全课程设计矿井通风与安全课程设计矿井通风与安全课程是针对矿山工作人员的一门专业课程。
在矿山作业中,通风与安全一直是矿工们必须重视的问题。
矿井通风的好坏关系到矿工们的生命安全,而安全工作的好坏则关系到矿上生产的顺利进行。
为了使矿工们更好地掌握通风与安全相关知识,我设计了这门矿井通风与安全课程。
一、课程概述本课程是一门综合型课程,主要涵盖了矿井通风与安全两个方面的知识。
具体包括:矿井通风概述、矿井通风系统的组成、矿井通风系统的设计与优化、矿井安全管理、矿井灾害防范与应对等。
课程旨在为矿山工作人员提供必要的通风与安全知识,提高其安全意识与应急能力。
二、教学目标1、掌握矿井通风的概念与基本原理,了解各种通风系统的组成结构及其作用;2、掌握矿井通风系统的设计与优化方法,提高通风质量与效率;3、了解矿井安全管理的相关法律法规与标准,学会矿井安全管理的基本方法与技巧;4、了解常见的矿井灾害及其应急处理方法,提高矿工的应急能力。
三、教学内容1、矿井通风概述:介绍矿井通风的概念、意义、发展历程,以及矿井通风系统的作用与类型。
2、矿井通风系统的组成:详细介绍矿井通风系统的组成结构,如风机、管道、出口、等。
3、矿井通风系统的设计与优化:分析影响矿井通风质量与效率的因素,介绍矿井通风系统的设计方法与技巧;4、矿井安全管理:了解相关法律法规与标准,掌握矿井安全管理的基本方法与技巧,如安全检查、安全培训等。
5、矿井灾害防范与应对:介绍常见的矿井灾害及其应急处理方法,如煤尘爆炸、矿山火灾等。
四、教学方法1、教师讲授:由教师讲解矿井通风与安全相关知识,讲解仿真实验和模拟软件。
2、案例分析:结合矿井通风与安全的实际案例,进行分析、讨论和总结,加深学生的体会与认识。
3、实践操作:学生通过模拟实验等方式,实际操作矿井通风与安全相关设备,提高实践能力。
四、教学评价1、考试成绩:通过考试成绩来了解学生的学习成果。
2、课堂表现:通过课堂互动和讨论,了解学生对知识的掌握情况。
《矿井通风与安全》课程设计学生姓名:专业班级:学号:指导教师:系部名称:2011年 6 月27日矿井通风与安全课程设计课程设计评语等级:评阅人:职称:年月日目录1 概述 (1)1.1 矿区概述 (1)1.2 矿井生产概述 (1)2 矿井通风系统选择 (2)2.1 矿井通风系统的基本要求 (2)2.2 矿井通风方式的选择 (2)2.3矿井主要通风机的工作方式选择 (3)2.4工作面通风方式的选择 (4)2.5矿井容易、困难时期通风系统图和通风网络图 (4)3 风量计算及风量分配 (5)3.1 矿井需风量计算和风量分配要求 (5)3.2 采煤工作面的风量计算 (5)3.3掘进工作面需风量的计算 (7)3.4硐室所需风量的计算 (8)3.6风量分配 (9)4 矿井通风阻力及等积孔计算 (12)4.1 矿井通风阻力计算 (12)4.2 矿井总风阻及总等积孔的计算 (15)5 主要通风机选型 (17)5.1 选择主要通风设备及附属装置 (17)6 概算矿井通风费用 (21)6.1概算通风费用 (21)参考文献 (22)1 概述1.1 矿区概述某煤矿井田东西走向长约3 km,南北倾向宽约1.7km,井田面积约4.5519km2,井田总体呈单斜构造,煤层倾角大部分小于15°,属缓倾斜煤层。
顶板为黑色泥岩,致密而均一,底板为灰白色细—中粒砂岩,煤层厚度0.84~6.69m,平均5.9m,以镜煤、亮煤为主,含黄铁矿,煤层夹矸0~3层,倾角10°~14°。
矿井煤层自然发火期为1个月,自燃趋势较突出的是2月~3月。
煤尘具有爆炸性,爆炸指数为40.3%。
设计生产能力为90万t/年。
1.2 矿井生产概述矿井属于低瓦斯矿井,采用斜井单水平上下山开拓,矿井的采煤方法为走向长壁,采煤工艺为综采放顶煤。
综放面平均控顶距为3.96m,实际采高4.1m,工作面长150m,工作面温度20℃,回采工作面同时作业人数最多90人,回采工作面回风巷风流中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量为5.65m3/min。
矿井通风与安全课程设计指导书一、课程设计性质、目标与基本要求1、课程设计的性质矿井通风与安全课程设计是在高年级学生基本学完《矿井通风与安全》课程时的一次集中式的综合设计,是一次重要的实践性教学环节。
2、课程设计的目标本设计的目的是让学生能综合地运用所学知识,理论联系实际,对新建矿井或改扩建矿井的通风设计具有初步设计和计算的能力,以加深对基础知识的理解,提高分析问题和解决问题的能力,为毕业设计和今后从事矿井通风的工程实践打下良好的基础。
3、课程设计的基本要求通过对一个课程设计的全过程,使学生达到以下要求:1)巩固和加深对《矿井通风与安全》课程基本理论的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。
2)培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册的能力。
培养独立思考,深入研究,分析问题、解决问题的能力。
3)掌握矿井通风设计的基本程序和方法。
4)能够按要求编写课程设计报告书,能正确用简洁文字、图表阐述设计过程和结果,能够正确绘制相关图形。
5)通过课题设计的全过程,使学生树立严肃认真的工作作风和实事求是的科学态度。
二、课程设计具体内容和步骤1)拟定矿井通风系统,绘出通风系统图及网络图首先应结合矿井开拓、开采和运输拟定出安全可靠、经济技术合理的矿井通风系统,并确定最困难时期和容易时期的通风路线,分别绘制出两个时期的通风系统示意图和网络图。
矿井通风系统示意图可按水平投影示意图或轴侧投影示意图绘制,二者既可用单线表示巷道,也可采用双线表示巷道。
图中各通风设施应按规定的符号表示。
网络图要与通风系统图完全对应绘制,各条风路上应加注风流方向、巷道风阻、通过风量、通风阻力、调节风窗等。
2)矿井需风量计算和风量分配矿井需风量,按下列要求分别计算,并采取其中最大值。
(1)按井下同时工作最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4m3;(2)按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。
矿井总需风量确定后,应按矿井设计期限内通风最困难时期和最容易时期,对各个用风地点进行风量分配,并验算各通风巷道中的风速是否符合《规程》规定,如符合《规定》,则风量分配合理。
目录大冶市长松矿业有限责任公司地下开采扩建工程通风系统设计 .......... 错误!未定义书签。
一、矿井通风系统拟定 (2)二、总风量计算 (2)1.按井下同时工作的人数计算 (2)2.按排尘风速计算 (3)3.按同时作业的柴油机设备台数每千瓦每分4m3/s的风量计算 (3)三、风量分配 (3)四、绘制矿区初期及末期通风系统拓扑图 (3)五、矿区通风阻力 (4)1.矿区初期及末期(通风容易时期和困难时期)摩擦阻力计算 (4)式中: (4)2.矿区初期及末期局部阻力计算 (6)六、矿区通风难易程度 (6)七、通风设施设计 (7)八、通风设备选型 (7)1.设计依据 (7)2.风机参数 (7)1) 风机风量 (7)2) 风压计算 (7)3) 确定工况点 (7)4) 电动机功率 (8)5) 主风机选型 (8)6) 通风电耗 (8)7) 反风措施 (9)九、通风除尘系统的安全可靠性分析 (9)一、矿井通风系统拟定本矿矿区为丘陵地貌,矿区属于低山丘陵地区,地势西南高,东北低,最高海拔标高277.7m,相对高差222.7m。
区内气候冬冷夏热,四级分明,雨量充沛,为典型的亚热带季风性气候。
该矿原已经开采到-183m中段,至-243m中段的开拓系统也已经形成,现在要对其进行扩建,对其-243m~-333m进行开拓,中段设计高度30m,各中段间通过盲立井进行连通,设计年产量3万吨,采用浅孔留矿法进行开采,要求设计其通风系统。
矿区原有通风系统为边界式通风,主井(竖井)布置在矿田东北部,标高+71.39m,凤井(平硐)布置在矿田东部,标高+67.73m,主扇工作方法为抽出式,即全负压通风。
设计时,根据年生产能力和矿房生产个数,原矿井通风系统可以利用,其进风井、回风井能过满足矿井扩建的要求。
因此,该通风系统同样采用边界式通风,主、副井仍然使用,并将竖井延伸到-333m水平。
通风时,风流由主井(竖井)进入,经-333m井底车场、-333m运输巷道、、-333m脉内平巷、采区上山、矿房、-273m脉内平巷、采区上山、矿房、-243m脉内平巷、-243m中段平巷、回风平巷,最后经凤井(平硐)由风机抽出地表。
《矿井通风与安全》课程设计指导书一、课程设计的性质、目的和任务1.设计的性质矿井通风课程设计是在高年级学生基本学完《通风安全学》课程时的一次集中式的综合设计,是一次重要的实践性教学环节。
2.设计的目的和任务本设计的目的是让学生能综合地运用所学知识,理论联系实际,对新建矿井或改扩建矿井的通风设计具有初步设计和计算的能力,以加深对基础知识的理解,提高分析问题和解决问题的能力,为毕业设计和今后从事矿井通风的工程实践打下良好的基础。
为此,主要应完成的基本任务是:根据已知的基础资料,建立一个安全可靠、技术先进和经济的矿井通风系统。
二、课程设计的基本要求通过对一个课程设计的全过程,使学生达到以下要求:1.巩固和加深对《通风安全学》课程基本理论的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。
2.培养学生调查研究、查阅技术文献、资料、手册的能力。
培养独立思考,深入研究,分析问题、解决问题的能力。
3.掌握矿井通风设计的基本程序和方法。
4.能够按要求编写课程设计报告书,能正确用简洁文字、图表阐述设计过程和结果,能够正确绘制相关图形。
5.通过课题设计的全过程,使学生树立严肃认真的工作作风和实事求是的科学态度。
三、课程设计的总原则、范围与步骤1.总原则应遵循安全可靠、技术经济合理,符合国家有关的技术政策、规定和安全规程等原则进行矿井通风设计。
2.设计范围矿井服务年限不长时(大约15至20年),按整个服务年限,做一次通风设计。
3.设计步骤1)拟定矿井通风系统,绘出通风系统图及网络图; 2)矿井需风量计算和风量分配; 3)矿井通风阻力计算;4)选择主要通风设备及附属装置; 5)概算通风费用四、课程设计的主要内容1.拟定矿井通风系统,绘出通风系统图及网络图首先应结合矿井开拓、开采和运输拟定出安全可靠、经济技术合理的矿井通风系统,并确定最困难时期和容易时期的通风路线,分别绘制出两个时期的通风系统示意图和网络图。
矿井通风系统示意图可按水平投影示意图或轴侧投影示意图绘制,二者既可用单线表示巷道,也可采用双线表示巷道。
《矿山通风系统设计》报告书摘要:本报告旨在设计一套高效可靠的矿山通风系统,以确保矿工的安全和健康。
报告包括了对矿山通风系统的需求分析、设计原则、设计方案和实施计划。
设计方案包括矿山空气流动模式的研究、通风机的选择和布局、风量的计算以及系统的控制与监测等。
一、引言矿山是一个特殊的工作环境,存在着大量的毒气和粉尘等有害物质,给矿工的生命健康带来严重威胁。
因此,合理设计和运行矿山通风系统是十分重要的。
本报告将从需求分析、设计原则、设计方案和实施计划四个方面进行设计。
二、需求分析我们首先需要对矿山通风系统的需求进行分析。
根据矿山的具体情况和国家标准,我们需要确定通风系统的流量要求、通风方式和要达到的安全工作环境要求等。
三、设计原则在设计矿山通风系统时,需要遵循一些基本的设计原则。
其中包括选择适当的通风方式、合理布置通风机、确定风量计算方法和优化空气流动模式等。
四、设计方案设计方案是实施通风系统的关键,我们将从以下几个方面进行设计:1.矿山空气流动模式的研究:通过模拟分析和实地勘察,了解矿山的空气流动规律,确定通风管道的布置和风流路径。
2.通风机的选择和布局:根据矿山的需求和通风要求,选择合适类型和规格的通风机,并合理布局,以确保流量和压力符合要求。
3.风量的计算:通过计算矿山的气体产生量和工作场所的环境容积,确定所需的总风量,并根据矿山的特殊情况,将风量分配到各个区域。
4.系统的控制与监测:设计通风系统的控制装置,包括压力控制、风量控制和温度控制等,同时设计实时监测系统,用于监测通风系统的运行状态和空气质量。
五、实施计划最后,我们将制定一份详细的实施计划,包括设备采购、安装调试、试运行和监测调整等。
六、结论本报告通过对矿山通风系统的需求分析、设计原则、设计方案和实施计划的详细讨论,为设计和实施高效可靠的矿山通风系统提供了指导和参考。
1.矿山安全法规及标准2.矿井通风工程手册3.矿山通风设计与运行实施方案。
中国矿业大学矿业工程学院矿井通风与安全课程设计小组成员:施佳泉01070111龙周彪01070108王龙飞01070115设计题目九龙矿150万t/a新井通风设计(一)班级采矿07-4班指导教师方宗武成绩日期 2011年1月目录1 矿井设计概况 (1)1.1 矿区概述及井田地质特征 (1)1.2 井田开拓 (1)1.3巷道布置与采煤方法 (3)2 矿井通风系统拟定 (5)2.1矿井通风系统基本要求 (5)2.2矿井通风方式的选择 (5)2.3矿井通风方案技术和经济比较 (7)2.4通风机的工作方法 (8)3 采区通风 (10)3.1采区上山通风系统 (10)3.2回采工作面通风方式 (10)4 掘进通风 (13)4.1 掘进方法的确定 (13)4.2 掘进工作面通风方式 (13)4.3 煤巷掘进工作面需风量 (14)4.5 掘进通风机技术管理和安全措施 (17)5 矿井风量计算与分配 (18)5.1矿井总风量的计算 (18)5.2矿井风量分配 (22)6矿井通风阻力计算 (24)6.1矿井通风阻力计算原则 (24)6.2矿井通风容易时期和困难时期的确定 (24)6.3矿井通风阻力计算 (29)7矿井通风设备选型 (33)7.1选择主要通风机 (33)7.2电动机选型 (35)7.3矿井主要通风设备要求 (37)7.4通风附属装置及其安全技术 (37)7.5特殊灾害的防治措施 (38)8矿井通风费用概算 (40)8.1吨煤通风费 (40)8.2通风设备的折旧费和维修费 (41)8.3通风员工工资费用 (41)8.4专为通风服务的井巷工程折旧费和维护费 (41)8.5吨煤通风成本 (41)9结论 (42)参考文献 (43)1 矿井设计概况1.1 矿区概述及井田地质特征1)矿区概述九龙矿位于省市峰峰矿区东南部。
九龙矿地处鼓麓。
区有公路与主干道相通,向北39.5公里到市与107国道和京深高速公路接壤,并向北32公里与309国道相连北起以F9-1 和F9-2断层,南以F26 断层,西以F8断层,东以二号煤层-900的等高线为边界。
井的气象参数按表1.1所列的平均值选取。
2)井田地质特征南北走向长度约为 8km。
东西倾斜宽大约大约2.5km。
井田面积约20 km2。
3)煤层特征本矿井可采煤层有2#煤层,其煤层平均厚度为6.2m,具体参见图1.1 综合地质柱状图。
根据精查地质报告的瓦斯地质资料,1985年,煤研所确定本矿井2#水平瓦斯相对涌出量为14 m3/t,属高瓦斯矿井。
九龙矿煤类为烟煤,煤尘爆炸指数均大于15%,都具有爆炸危险性,在精查勘探与二水平补勘阶段井田2、4、8、9#煤层进行了煤尘爆炸性实验,均有爆炸危险性。
矿井投产以来,井下煤层及地表煤堆、矸石山未发生过自燃现象。
经煤炭科学研究总院分院对九龙矿2、4#煤的自燃进行了鉴定,鉴定结果表明2号、4号煤为三类不易自燃。
1.2 井田开拓1)井田境界与储量矿井地质资源量:2#煤174.50(Mt),矿井工业储量164.50(Mt),矿井可采储量119.07(Mt),本矿井设计生产能力为150万t/年。
工业广场的尺寸为450m×400m的长方形,工业广场的煤柱量为1133 (万t)。
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330天计算,“三八”工作制,即二班生产,一班准备,每班净工作时间为8个小时。
净提升时间为14小时。
本矿井的设计生产能力为150万吨/年,矿井服务年限为61年。
图1.1 综合地质柱状图3)井田开拓工业场地的位置选择在主、副井井口附近,了均衡矿井初期和后期的生产运输量,缩短通风网路,决定将井筒的位置设于井田中央偏东的位置,风井井口位置的选择应在满足通风条件的前提下,与提升井筒的贯通位置最短,并利用各种煤柱以减少保护煤柱的损失。
本矿井初步考虑采用两翼对角式通风,故将风井布置在边界。
本矿井采用两个水平划分,一对立井二水平开拓,一水平标高为-650m( 采区布置),二水平标高为-850m(采区布置),两水平之间通过斜井延伸。
主要运输大巷沿煤层走向布置。
井底车场为梭式车场,立井井口设在井田中央偏东,井口标高为+117m。
本设计主要开拓巷道有运输大巷和轨道大巷均布置2号煤层底版岩中层。
辅助运输大巷和胶带输送机大巷沿煤层底板布置,巷道坡度随煤层而起伏,一般为0-3º左右。
矿井为立井开拓,煤炭由主立井箕斗提升运到地面。
物料经副立井罐笼运输到井底车场,然后架线电机车运到盘区。
矸石由1.5t矿车经架线电机车运至井底车场经副井罐笼提升到地面1.3巷道布置与采煤方法1)采区巷道布置及生产系统2#煤层为单斜煤层,煤层走向NE,长8016m;倾向NW,倾斜长度平均为2496m;倾角13°。
煤层平均厚度6.2m,煤层较稳定。
首采区为南一采区,采用走向长壁采煤法。
采区走向长度为4000m,倾斜长度935m,双翼布置,上山开采。
因此工作面长度设计为150m,采用综采放顶煤,所以把整个采区划分分5个区段,10个工作面。
根据九龙矿2号煤层的赋存条件,适宜建设采用一矿一面达产。
开采南翼采区时,在北翼同时开掘准备及回采巷道,为工作面接替做好准备。
待首采采区全部采完后,北采区一采区工作面已经准备出来,可以投入生产,依次类推。
同理,设计首采采区的工作面接替顺序为两翼跳采。
即:2201→2406→2202→2407→2203→2408→2204→2409→2205→2410。
2)采煤方法本矿采用综合机械化采煤的回采工艺(简称综采),放顶煤,全部垮落法管理顶板。
工作面的推进方向确定为后退式。
根据工作面的关键参数,选用编号为ZC186—ZZ38的配套设备:液压支架ZZPF4800/17/33、采煤机MXA—300/3.5D、刮板输送机SGZ-764/400、SZZ-764/160型机、SB1200型破碎机、SSJ1000/2×160型带式输送机。
采煤机截深0.8m,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)回采巷道布置本工作面采用综采放顶煤采煤工艺,回采巷道采用一般的“错式U+L”型布置方式,即一条区段运输顺槽,一条区段回风顺槽和一条高顶排放瓦斯巷。
该采区采用双巷布置,间留15m的煤柱,掘进通风简单,通风阻力小。
回采巷道宽度为4.2m,高度为3.3m。
高顶瓦斯排放巷为3000×2000mm。
4)部分井巷特征参数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-回风石门方案三:两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-回风石门方案四:采区式通风方式每一个分区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矿井通风方案技术和经济比较1)技术比较由于该矿为高瓦斯矿井,三类不以自燃,并通过初步的技术比较,方案二和方案三比方案一和方案四有更明显的优势。
2)经济比较方案二和方案三两通风方案的经济主要从巷道开拓工程量、费用及巷道维护费用、通风设施购置费用和通风电费等方面考虑。
巷道开拓及维护费用只比较两个方案中不同(或多出)巷道,相同巷道不再作经济比较,经济比较见表2.2至2.5。
(1)进行工程掘进费用比较中央分列式,回风大巷工程量:3080m,回风井工程量:305m;两翼对角式,回风井工程量:305×2=610m,回风大巷工程量:0m。
(2)井巷维护费用(3)通风设备购置费用矿井主通风、配套电机设备购置费按100万元计算,主要通风机房必须安装两套主要通风机机配套电机,一套工作,一套备用,则共需要设备费用100×2=200万元。
风机房、风硐、扩散器、防爆门、反风设施等通风设施的土建费按50万元计算,则建一风机房需要250万元。
两方案的经济比较见表2.4。
(4)通风总费用比较通风总费用见表2.5。
由于本矿井设计为150万t的大型矿井,同时为高瓦斯突出矿井,对通风量要求较高,方案二和方案三进行粗略的经济比较,方案二需要掘进回风大巷,同时矿井走向达到7.2Km,走向太长,掘进费用太多,综上可知,方案三投资少,因此本矿井通风方式为两翼对角式通风方式。
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,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。