矿井通风课程设计正文.docx

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矿井通风课程设计正文

《矿井通风与安全》课程设计

课题名称：

学生学号：

专业班级：

学生姓名：

学生成绩：

指导教师：

课题工作时间：

课程设计（学年论文）

说明书

课题名称：

学生学号：

专业班级：

学生姓名：

学生成绩：

指导教师：

课题工作时间：

一、课程设计的任务或学年论文的基本要求：

1．课程任务

某煤矿井田东西走向长约3Km，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0.84～6.69米，平均5.9米，以镜煤、亮煤为主，含黄铁矿，煤层夹矸0～3层，倾角10°～14°。

矿井煤层自燃发火期为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%。

矿井属低瓦斯矿井。

采深450m，设计生产能力为100万t/a。

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。

采用中央边界式通风方式。

风井设在采区的边界。

主、副井进风，风井回风。

矿井通风难易时期的系统示意图见后。

采区采用轨道上山、运输上山进风，专用回风巷回风。

工作面采用U型后退式开采，采煤工作面风流流动形式是上行通风。

综放面平均控顶距为3.96m，实际采高3.1m，工作面面长150米，工作面温度20℃，回采工作面同时作业人数最多90人。

矿井掘进工作面平均瓦斯涌出量为2.5m3/min，掘进工作面一次炸破所用的最大炸药量10kg，掘进工作面同时工作的最多人数40人。

2.课程设计分组情况

每5人一组，每人侧重设计内容分别对应：

（1）新建矿山通风系统设计，

（2）生产矿山通风系统设计，（3）矿井通风系统防灾分析，（4）矿井通风系统安全性分析，（5）矿井通风系统应急预案。

3．课程设计基本要求

课程设计要求学生在指导教师的指导下，独立或协作完成所承担的设计课题的全部内容，并且做到：

（1）掌握基本设计原则、设计方法、设计步骤和设计规范的应用；

（2）具备收集和查询相关设计资料的能力；

（3）按照相关规定对课题进行分析，并选用适当的设计方案；

（4）按设计要求进行相关计算、分析（推荐采用先进的计算方法和安全理论）；

（5）按学校教务处相关规定撰写课程设计；

（6）必须参加课程设计答辩。

指导教师签字：

           教研室主任签字：

2012年  6月  2 日                       2012  年 6月  2 日 

二、进度安排：

1天设计发题；查阅文献，借阅资料；

1天绪论及通风系统选择；

2天通风系统计算：

风量、风压计算；

2天通风设备选型、通风系统主要构筑物选型；

2天通风费用概算、通风安全技术措施；

2天矿井通风系统图绘制；

1天课程设计答辩，提交设计成果

三、应收集资料及主要参考文献：

[1]张荣立.采矿工程设计手册.煤炭工业出版社

[2]采矿手册.冶金工业出版社

[3]http:

//210.42.26.154:

8000/，武汉工程大学图书馆外网系统（武汉工程大学网络入口）

四、课程设计（学年论文）摘要（中文）：

 矿井通风的基本任务之一，就是冲淡并排除有害气体，创造井下良好的气候条件，而良好的通风状况、足够的有效风量，是完善通风系统的基础，是冲淡并排除煤矿井下瓦斯等有害气体的最根本保证。

矿井通风系统是否合理，对整个矿井通风状况的好坏和能否保障安全生产起着至关重要的作用，同时对生产建设和生产成本也有一定影响。

矿井灾害主要有瓦斯、水、火、矿尘、冒顶这五种。

本文所研究的是低瓦斯煤矿的通风系统在应急救援中的运行，所以主要考虑的是瓦斯，火灾，矿尘这三种灾害造成的矿井灾难，进而考虑通风系统在这些灾难发生时所运行的情况，对通过风系统进行优化，取得更好的防灾效果。

从而达到安全生产的目的。

关键词：

矿井；矿井灾难；应急预案；通风系统

五、课程设计（学年论文）摘要（英文）：

 Oneofthebasictasksofmineventilationistodiluteandremoveharmfulgas,thecreatedownholegoodclimaticconditions,agoodventilation,adequateandeffectiveairflowisthebasisofimprovingtheventilationsystemisdiluteandtheexclusionofharmfulgasessuchascoalminegasthemostfundamentalguarantee.Mineventilationsystemisreasonable,goodorbadfortheentiremineventilationandtheabilitytoguaranteesafeproductionplaysavitalrole,atthesametimealsohavesomeimpactonproductionandconstructionandproductioncosts.

Minedisasters,fivekindsofgas,water,fire,mineraldust,rooffall.Thisstudyisthelow-gascoalmineventilationsystemrunningintheemergencyrescue,sothemainconsiderationisthatthesethreedisastersofthegas,fire,minedust,minedisaster,andthenconsidertheventilationsystemtoruninthesedisaster,throughtheairsystemisoptimizedtoachievebetterdisasterprevention.Soastoachievethepurposeofproductionsafety.

Keywords:

mine;minedisaster;contingencyplans;ventilationsystem

六、成绩评定：

指导教师评语：

                                 指导教师签字：

                                   20年  月  日

项目

评价

项目

评价

调查论证

工作量、工作态度

实践能力

分析、解决问题能力

质量

创新

得分

  七、答辩记录：

答辩意见及答辩成绩

答辩小组教师（签字）：

20年  月  日

  总评成绩：

（教师评分×75%+答辩成绩×25%） 

摘要

矿井通风的基本任务之一，就是冲淡并排除有害气体，创造井下良好的气候条件，而良好的通风状况、足够的有效风量，是完善通风系统的基础，是冲淡并排除煤矿井下瓦斯等有害气体的最根本保证。

矿井通风系统是否合理，对整个矿井通风状况的好坏和能否保障安全生产起着至关重要的作用，同时对生产建设和生产成本也有一定影响。

矿井灾害主要有瓦斯、水、火、矿尘、冒顶这五种。

本文所研究的是低瓦斯煤矿的通风系统在应急救援中的运行，所以主要考虑的是瓦斯，火灾，矿尘这三种灾害造成的矿井灾难，进而考虑通风系统在这些灾难发生时所运行的情况，对通过风系统进行优化，取得更好的防灾效果。

从而达到安全生产的目的。

关键词：

矿井；矿井灾难；应急预案；通风系统

Abstract

Oneofthebasictasksofmineventilationistodiluteandremoveharmfulgas,thecreatedownholegoodclimaticconditions,agoodventilation,adequateandeffectiveairflowisthebasisofimprovingtheventilationsystemisdiluteandtheexclusionofharmfulgasessuchascoalminegasthemostfundamentalguarantee.Mineventilationsystemisreasonable,goodorbadfortheentiremineventilationandtheabilitytoguaranteesafeproductionplaysavitalrole,atthesametimealsohavesomeimpactonproductionandconstructionandproductioncosts.

Minedisasters,fivekindsofgas,water,fire,mineraldust,rooffall.Thisstudyisthelow-gascoalmineventilationsystemrunningintheemergencyrescue,sothemainconsiderationisthatthesethreedisastersofthegas,fire,minedust,minedisaster,andthenconsidertheventilationsystemtoruninthesedisaster,throughtheairsystemisoptimizedtoachievebetterdisasterprevention.Soastoachievethepurposeofproductionsafety.

Keywords:

mine;minedisaster;contingencyplans;ventilationsystem

前言

采矿工业是我国的基础工业，它在整个国民经济发展中占有重要地位。

煤炭是我国一次能源的主体。

我国煤炭生产以井工开采为主，其产量占煤炭总产量的97%。

而地下作业首先面临的是通风问题，在矿井生产工程中，必须源源不断地将地面新鲜空气输送到井下各个作业地点，以供人员呼吸，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。

煤矿的地下开采又面临最为严重的安全问题，瓦斯、火、矿尘、水、冒顶是煤矿普遍存在的五大自然灾害，随着矿井开采深度的不断延伸，高温也成为煤矿又一严重的自然灾害。

《矿井通风与安全》是人们在与矿井自然灾害作斗争过程中，不断积累经验、吸取教训、总结规律、建立理论、完善措施而逐渐形成和诞生的一门学科，它是采矿工程和安全工程（矿业安全工程方向）等专业必不可少的一门专业课。

《矿井通风》课程设计是学完《矿井通风》课程后进行，是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。

通过课程设计使学生获得以下几个方面能力：

进一步巩固和加深我们所学矿井通风理论知识，培养我们设计计算、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用标准与规范、报告撰写等基本技能；培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际的能力；培养学生创新意识、严肃认真的治学态度和理论联系实际的工作作风。

本文就矿井灾难中的火灾，瓦斯突涌等灾难，主要研究矿井灾难发生时矿井通风系统的运行情况，以及通风系统在应急救援中起的作用。

目录

摘要I

AbstractII

前言III

第一章绪论1

1.1国内、外煤矿事故预防研究现状1

1.1.1国外的研究现状1

1.1.2国内研究现状3

1.2设计要求及思路4

1.2.1课题任务4

1.2.2工程附图5

1.2.3设计思路6

第二章矿井灾难应急分析7

2.1矿井瓦斯突出、爆炸事故应急分析7

2.1.1煤矿瓦斯突出、爆炸原因分析7

2.1.2预防瓦斯爆炸的技术措施8

2.2矿井火灾应急分析9

2.2.1事故类型和危害分析9

2.2.2应急处置基本原则9

2.3矿井煤尘爆炸应急分析10

2.3.1事故类型和危险程度分析10

2.3.2事故预防措施10

第三章矿井通风系统应急预案分析12

3.1通风系统在矿井瓦斯事故中的应用12

3.1.1新一代煤矿通风与安全瓦斯监控系统12

3.1.2严格执行规程操作12

3.1.3瓦斯气体的抽放13

3.2通风系统在矿井火灾事故中的应用14

3.3通风系统在煤尘防治中的应用16

第四章小结18

参考文献18

第一章绪论

1.1国内、外煤矿事故预防研究现状

1.1.1国外的研究现状

美国事故预防的主要特点：

①国家层面：

为了取得进一步降低煤矿生产的事故与伤害，美国煤炭健康安全管理局强调坚持“安全就是价值”的原则，并创造了一套系统的安全管理模式——“强制执行的安全规则、安全教育与培训、安全技术支持”三要素模式——“安全铁三角”。

②企业层面：

美国企业注重事故预防，研究利用组织行为科学预防事故取得了很好的效果。

组织安全管理行为测量指标（安全管理的“事前”指标）反映了安全管理水平的提高，所以组织安全管理行为诊断是量化的超前安全管理实用方法。

安全管理行为诊断近年来在香港和台湾地区的研究与应用也日益增多，已经逐步进入到的我国的组织了。

日本煤矿安全管理有着很多先进的理念和做法，日本煤矿提出了“安全第一、生产第二”的安全理念，推广“零事故”的安全文化，即：

人的生命只有一次，人是不可替代的，谁都不想受伤，也无权剥夺他人的幸福。

具体做法：

保护好自己、保护好同伴、决定的事情要遵守、不懂的事情不去做，不懂的事情要去学和问。

零事故理念可以增强职工的自我保护和相互保护意识，可以极大的减少工伤事故发生。

澳大利亚的煤矿安全管理处于世界领先水平。

全国共有煤约100堆，年产量4亿t左右。

2004-2005年全国煤矿生产重伤事故只有７起，2005—2006年全国井工开采煤矿未出现死亡事故，露天开采死亡2人。

澳大利亚联邦及各州政府对煤矿安全管理采取的措施除了通过立法，严格煤矿企业的监管、督促工会参与各项健康与安全管理和建立完善的工伤保险外，政府还要求各煤矿企业建立完善的风险评估、健康与安全管理、生产安全标准、安全培训、应急救援、事故调查和责任追究等制度。

所有从业入员均由有资质的科研机构专门进行培训，按照职业健康与安全法的要求，对于从事高风险职业的人员必须经过确认的培训，所谓确认的培训，是由各州的职业健康与安全机构通过考核，合格后发给培训合格证书。

培训的方式多种多样，十分重视效果，不仅对下井员工严格地进行全员培训，而且对临时需要下井的外来人员，包括合同工、科研人员也要培训，就是外来参观的人员，下井前也必须进行短期培训。

培训的时间从几小时到一天不等，目的是让每一个入井人员都知道井下的环境，哪些该做，哪些不该做，遇到紧急情况应当如何应急与处理。

从而达到安全人井、升井的目的。

十几年来，澳政府和业界一直在为打造矿业安全文化而努力。

负责制定有关法律法规的各州政府都有意识地帮助业界形成新的安全文化。

新南威尔士州政府在过去几年中对法律法规进行修改，从传统的规范性法律约束改为强调以风险评估为主导的管理，目的重在预防矿难。

政府还十分强调安全监督机制建设和培训管理，这些措施使得业界安全文化发生了重大变化。

“煤矿安全说到底是一种文化”澳大刺亚煤矿业管理人员这样说。

伊勒瓦拉煤矿公司总裁科林・布卢姆菲尔德把这个文化的内涵浓缩成两点：

一是创造安全的工作环境，二是培养员工作出正确的安全决定的能力。

在澳大利亚的煤矿安全文化中，员工扮演了重要角色。

员工有法律义务在安全环境中工作，如果不按规定对自己采取保护措施，或发现潜在险情不报告，就触犯了法律。

他们大量参与公司的安全监督和管理。

任何员工只要发现工作环境有不安全因素，就有权当场停止工作。

正如联邦工业、旅游与资源部副秘书长约翰・瑞安所说，“安全文化已经嵌在澳大利亚每个业内人士的脑子里了，安全保障于是也掌握在每个人的手中。

”

印度是一个和我国基本国情相近的国家，经济技术水平和煤矿安全条件和我国具有可比性。

进入20世纪90年代，印度煤矿百万吨死亡率逐年下降，2005年为0,42。

综观印度煤矿近10年事故发展趋势，煤矿工伤事故死亡绝对人数变化的基本特点是：

死亡人数下降变化幅度不大。

值得注意的是：

继1994年煤矿事故死亡241人以后，印度煤矿事故死亡人数逐年下降，到2005年已降至120人。

总结印度的安全管理经验，重视安全培训是印度煤矿安全状况好转的重要原因。

1966年，印度颁布实施了《矿山职山培训条例》。

条例规定，新矿工和在职矿工必须经过矿山安全技术培训。

根据这一规定，矿山安全管理总局要求各煤贵公司建立健全矿山职业安全培训中心。

新矿工下井采煤或采矿前必须在培训中心接受为期24消失４ｄ的安全培训，其中安全理论课12ｄ，实际作业培训12ｄ。

培训内容主要有安全注意事项、开采方法、输送机和矿车的操作、顶板支护，以及通风照明等。

另外还开设炸药使用、爆破和瓦斯检测等专业技术培训。

培训中心还要为技术工人和在职的非技术人员开设安全技术进修培训课程。

技术工人的培训期为18ｄ，在职的非技术工人培训期12ｄ。

安全理论和实际作业培训时间各占1/2工每５ａ接受１次安全技术进修培训。

1.1.2国内研究现状

中国煤炭资源丰富，但煤炭赋存条件多种多样，９５％的煤炭产量是井工生产的，自然灾害较为严重。

现在开采的矿井中，高瓦斯和有煤与瓦斯突出危险的矿井占一半以上，５０％的矿井有自然发火倾向，８０％以上的矿井有煤尘爆炸危险。

部分矿井还受热害、水害的威胁。

由于中国属于发展中国家，煤矿机械化水平还比较低，矿井多、效率低、井下用人多等状况决定了煤矿安全生产问题是煤炭工业发展必须解决的一个突出问题。

中国党和政府非常重视煤矿的安全生产工作。

国家在宪法上明确指出“加强劳动保护、改善劳动条件”。

并专门制定了《矿山安全法》、《煤炭法》及《生产许可证管理办法》和《乡镇煤矿管理条例》等，煤炭工业主管部门依据相应的法律法规颁发了行业安全规程等规章，使煤矿安全生产工作纳入了法制化轨道。

煤矿安全技术的研究一直得到了国家和行业的高度重视。

为了促进煤矿安全技术水平的不断提高，在煤炭行业已经创建了完整的安全科研体系。

有２个专业安全科研机构，６个安全检验中心：

煤矿安全技术有了长足进展，为煤矿安全生产提供了技术保证。

一是顶板事故大幅度下降。

随着煤矿机械化零平的提高，支护方式发生了根本性的变化，基本杜绝了大冒顶事故。

二是在建立稳定可靠的通风系统基础上，强化瓦斯抽放，推广自动瓦斯监测报警技术，使得瓦斯爆炸事故有所控制。

三是应用新技术和新装备治理煤矿火灾。

如使用光纤测温技术监测胶带输送机火灾，使用中空纤维膜制氮技术治理煤矿火灾等。

在粉尘防治方面，以防治呼吸性粉尘为重点，研制出了符合国际标准的粉尘采样器，煤层注水、高压雾化降尘与负压二次降尘技术的配合应用，减少了尘肺病的发生。

在矿井水害方面，研制了多种井下物探仪器，发展了井下突水监测预报系统，开发出了会诊式专家系统，形成了条件探测、监测预报、带压开采、注浆堵承等配套技术。

为了提高煤炭职工队伍的技术素质，在煤炭行韭已建立了安全培训保障体系，建立了多所安全培训中心，实行统一的培训大纲、培训教材，统一考核，统一发证之机制。

并同时建立了矿山救灾体系。

为强化煤矿安全监察工作，国务院对煤矿安全监察管理现行体制进行重大改革。

设立了国家煤矿安全监察局，并在１９个主要产煤省（自治区、直辖市）设立省煤矿安全监察局，为圈家煤矿安全监察局的直属机构，在大中型矿区设立安全监察办事处。

新的国家煤矿安全监察体制无疑对予依法管理煤矿，强化国家对煤矿的监督监察，保证煤矿安全生产起积极作用。

由于采取上述一系列措施，我国煤矿事故已逐步得到控制，死亡率呈逐年下降的趋势。

1.2设计要求及思路

1.2.1课题任务

某煤矿井田东西走向长约3Km，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0.84～6.69米，平均5.9米，以镜煤、亮煤为主，含黄铁矿，煤层夹矸0～3层，倾角10°～14°。

矿井煤层自燃发火期为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%。

矿井属低瓦斯矿井。

采深450m，设计生产能力为100万t/a。

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。

采用中央边界式通风方式。

风井设在采区的边界。

主、副井进风，风井回风。

采区采用轨道上山、运输上山进风，专用回风巷回风。

工作面采用U型后退式开采，采煤工作面风流流动形式是上行通风。

综放面平均控顶距为3.96m，实际采高3.1m，工作面面长150米，工作面温度20℃，回采工作面同时作业人数最多90人。

矿井掘进工作面平均瓦斯涌出量为2.5m3/min，掘进工作面一次炸破所用的最大炸药量10kg，掘进工作面同时工作的最多人数40人。

1.2.2工程附图

1.2.3设计思路

根据课题所给，该矿是低瓦斯矿井，瓦斯涌出量较大，为了保证矿井安全生产，矿井建设和生产过程中，要重点防范瓦斯、煤尘、水和火的威胁，特别是瓦斯、煤尘爆炸、火灾等危害的发生需要特别重视。

矿井通风系统是否合理，对整个矿井通风状况的好坏和能否保障安全生产起着至关重要的作用，同时对生产建设和生产成本也有一定影响。

因此，在此基础上，要进行通风系统的优化设计。

具体任务包括研究通风系统在矿井应急中的运行以及作用情况，根据所给课题，重点探讨了通风系统在瓦斯突涌，矿井火灾中的通风运行情况。

第二章矿井灾难应急分析

矿井六大灾害主要是指：

瓦斯、水、火、矿尘、冒顶这五种。

其中，这六类事故的应急预案中，通风系统占有举足轻重的地位。

主要体现在瓦斯、矿尘引起的爆炸火灾等灾难事故中，当事故发生后，通风系统在此类应急预案中发挥着重要作用。

2.1矿井瓦斯突出、爆炸事故应急分析

瓦斯爆炸是煤矿生产中最严重的灾害之一，爆炸事故产生的高温高压气体使爆炸源附近的气体以极高的速度向外冲击，同时产生大量有害气体，降低空气中氧气含量。

其后