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自然风压 采矿11-1

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自然风压

定义：主要是由于温度不同造成空气密度不同而产生的，其大小等于井底两列高度相同空气柱重力之差。

自然风压影响通风系统， 当矿井自然风压的方向与主要通风机风压一致时，矿井自然风压帮助主要通风机通风；当矿井自然风压的方向与主要通风机风压不一致时，矿井自然风压就成为主要通风机的通风阻力，从而降低风机的通风能力。

自然风压通风受自然因素影响较多， 通风能力和方向经常会发生变化 ，其中影响比较大的是地表温度和空气湿度。当地表温度较高时，井下温度一定，风压较大，通风较好；地表温度较低时，通风较差或很差。当地面空气湿度较大井 下湿度相当时，通风较差。由于自然风压的这种易受影响性，若通风较差而没有及时的监控和备用通风方案，（煤矿矿井）容易造成瓦斯聚集而发生爆炸，进而连锁 煤尘爆炸，造成伤亡事故。

自然风压可用公式)(hhjjnzzgh计算

注：hj——进风侧、回风侧Z高度内平均空气密度（kg/3m）。

hhjjzz——进风侧、回风侧各段高度与该高度内平均空气密度的乘积。

g——重力加速度（g=9.8m/2s）

如：

图中所示1——11巷道自然风压为（定义1—11为正方向，且1与11为同一水平面）：)]()[(1110111098987676545432322121111zzzzzzgh

实际生产设计中也可用此式：

kRgzTTphZaon)11(

注：op——最高点井口大气压。

zaTT——Z高度内进风侧、回风侧的平均温度差。

R——空气气体常数。（R=288J/kg*k）

k——修正常数，当Z≤100m时，k=1；否则k=1+10000Z

实际影响：冬季自然风压协助主风机增强巷道风压，可节约5%主风机电能。（600余家国家重点煤矿每年共可节约电能hkw12000万）

夏季自然风压可使局部风流反向，造成瓦斯事故。

例： 1234567891011

图中箭头为主风机鼓风方向（为理想状态）A与D在同一水平面上。

定性分析：

夏季中，温度BCADTTTT＞＞

则有DC段与AB段空气柱ABDCTT＞

在宏观整体中分析ABCD气压基本恒定

∴DCABnn＞即AB段分子更为稠密

忽略巷道中粉尘与瓦斯对于空气密度的影响，由VnRTP知，对于C、B两点有CBPP＞

结论：夏季存在由B至C的自然风压且与主风机风向相背。

定量分析：

假设：CTTAD30,CTC25,CTB15,竖直巷道与水平巷道截面面积相等为210mS，巷道深度mh100

由压力定义知ShV，Vm,mgG，SGP/ghP

在CC80~20时，在气态状态下，T与大致遵循TK(K为某常数)

∴TghKP

由于g、h、K均为固定值或常数，因此P与T构成反比例函数。

如下图所示： ABCD

由热力学气体密度定义知：最低点气体压强应等于压强与温度所构成函数围成的曲边梯形面积与温度变化量的商。

因此：DCLRQNCTSP,ABMPQNBTSP

而CDCDTTLRQNTTghKTTghKdTTghKSDCln)ln(ln

同理，BAMPQNTTghKSln

将数据带入，得：56ln5ghKPC，32ln5ghKPB

∴CBPP＞产生由B→C的自然风压，其大小为：108125ln5ghKPPPCB

解决方法：①增大主风机功率或加装助风机，且应有增大风量SPh

②在井底minT处制造热源，减小与井口温度差。 )(PaP)(CTOMN)15(P)25(R)30(QL

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11061设计说明书

11061设计说明书

11061工作面设计说明书

第 1 页 共 37 页 目 录

第一章 工作面概况 及危险源分析 .............................................. 3

第一节 工作面概况 ...................................................................... 3

第二节 危险源辨识 ...................................................................... 5

第二章 11061工作面工程设计 ................................................... 7

第一节 工作面巷道布置 .............................................................. 7

第二节 巷道断面支护设计 ...................................................... 8

第三章 工作面各生产系统设计 ............................................ 13

第一节 主运输系统设计 ............................................................ 13

第二节 辅助运输系统设计 ........................................................ 14

第三节 通风系统设计 .............................................................. 14

第四节 供电系统设计 ................................................................ 18

煤矿需要风量计算

煤矿需要风量计算

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2 -煤矿需要风量计算

矿井具有完整独立的通风、防尘、防灭火系统及安全监测系统，通风系统合理、通风设施齐全等。具备AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》规定的核定通风系统能力的必备条件。

根据AQ1056-2008《煤矿通风能力核定标准》，采用方法二由里向外核算法进行核算。

目前，该矿主要用风地点有：

2个采煤工作面（21091工作面、11040准备工作面）；1个掘进工作面（21071上付巷）；4个独立配风硐室（中央泵房、避难硐室、乳化泵房、21采区泵房）。

2.1 矿井需要风量的计算原则

矿井需要风量的计算原则为：无论矿井或采区的供风量，均按该地区各个实际用风地点，按照风量计算依据，分别计算出各个用风地点的实际最大需风量，从而求出该地区的风量总和，再考虑一定的备用风量系数后，作为该地区的供风量，即由采、掘工作面、硐室和其它用风地点到各个采区最后得出全矿井总风量。

2.2 矿井需要风量计算方法

矿井需要风量按各采掘工作面、硐室及其它用风巷道等用风地点分别进行计算，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地供风。

Qrs≥(∑Qcf+∑Qhf+∑Qur+∑Qsc+∑Qrl)×kaq …………… (3-1)

式中：Qrs ——矿井需要风量，m³/min;

Qcf ——采煤工作面实际需要风量，m³/min ；

Qhf ——掘进工作面实际需要风量，m³/min； 2 Qur ——硐室实际需要风量，m³/min；

Qsc ——备用工作面实际需要风量，m³/min；

Qrl ——其他用风巷道实际需要风量，m³/min；

kaq ——矿井通风需风系数(抽出式取l.15～1.20。压入式取1.25～1.30)。该矿为抽出式通风，取kaq=1.2。

2.3 采煤工作面（包括备用工作面）实际需要风量的计算

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等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

采煤概论课后习题参考答案改

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1 / 31 1．未知 第一章

2．什么叫地质作用？内、外力地质作用有哪几种作用形式？

由地球内部能量引起的地壳物质成分、内部构造、地表形态发生变化的地质作用，它包括地壳运动、岩浆活动、变质作用和地震作用等。 它作用在地壳表层，主要是由地球以外的太阳辐射能、日月引力能等引起。按其作用方式可分为：风化和剥蚀、搬运和沉积 、固结成岩 。

3．常见的沉积岩主要有哪几种？

矿区常见的几种沉积岩：角砾岩 砾岩 砂岩 粉砂岩 泥岩及页岩 石灰岩

4．简述煤的形成过程？P7

5．煤的物理和化学性质主要包括几种？常用的煤质指标和工业分类指标各有哪些？

1．煤的物理性质

光泽、颜色、条痕、硬度、脆度、比重和容重、导电性等。评价煤质的主要指标包括：水分W、灰分A、挥发分V、胶质层厚度Y、发热量Q、硫S和磷P的含量以及含矸率等。

我国现行的工业分类，是以炼焦煤为主的分类方案，分类指标主要用挥发分和胶质层的最大厚度y(mm)为指标划分煤的种类，从无烟煤到褐煤分为十大煤种，即无烟煤、烟煤（贫煤、瘦煤、焦煤、肥煤、气煤、弱粘煤、不粘煤、长焰煤）、褐煤

2．煤的化学组成：有机质和无机质，主要元素有：碳、氢、氧、氮、硫、磷。

5．煤层按厚度可分为哪几类？

6．反映煤层赋存状态的指标主要有几种？煤层按厚度和倾角如何分类？

1）煤层的厚度

薄煤层 煤层厚度从最小可采厚度至1.3m

中厚煤层 煤层厚度1.3m至3.5m

厚煤层 煤层厚度3.5m以上

2）煤层的稳定性

稳定煤层、较稳定煤层、不稳定的煤层、极不稳定煤层 。

3）煤层的倾角

缓斜煤层 0°～25°

倾斜煤层 25°～45°

急斜煤层 45°～90°

通常又把8°以下的煤层称为近水平煤层。

煤矿开采学作业及考试题及答案

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井田开拓基本知识

1、煤田；在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带

2、矿区；统一规划和开发的煤田或其一部分

3、矿区开发；矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况，确定矿区规模、划分井田，规划井田开采方式，规划矿井或露天矿建顺序，确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模，建设过程等，总称为矿区开发。

4、井田；划分给一个矿井开采的那一部分煤田

5、立井：直接与地面相通的直立巷道

6、暗立井：不与地面直接相通的垂直巷道

7、斜井：与地面直接相通的倾斜巷道

8、暗斜井：没有出口直接通到地面，用来联系上、下两个水平并担负提升任务的斜巷

9、上山\下山:服务于一个采盘区的倾斜巷道，上山用于开采其开采水平以上的煤层；下山用于开采其开采水平以下的煤层

11、平硐：直接与地面相通的水平巷道

12、石门：不与地面直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷

13、煤门：与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷

14、平巷；没有出口直接通到地面，沿岩层走向开掘的水平巷道

15、开拓巷道；为全矿井或一个开采水平服务的巷道

16、准备巷道；为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道

17、回采巷道；形成采煤工作面及为其服务的巷道

18、矿井生产系统；在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施

19、阶段；在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段

20、水平；布置大巷的某一标高水平面

21、开采水平；简称水平，指地下采煤时，将井田沿倾斜方向按一定高度划分的开采范围

22、采区式划分；在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段，每一块段称为采区

23、分段式划分；在阶段范围内沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面