级通风班吴亮亮矿井通风与安全毕业设计Word文档格式.docx
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毕业设计（论文）成绩等级实行五级记分制，即优秀、良好、中等、及格、不及格。
毕业设计（论文）答辩委员会记录
专业学生于年月日进行了毕业设计（论文）答辩。
学生向答辩委员会提交的材料有：
设计（论文）说明书份，共页，其它材料有
_____________________________________________________________。
毕业设计（论文）及答辩评语：
__________________________________
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根据学生所提交的材料、评阅人评语、指导教师评语和学生答辩情况，毕业设计（论文）答辩委员会研究评定，给予毕业设计（论文）成绩为_________。
答辩委员会主任：
_________
答辩委员会委员：
___________________________________________
___________________________________________
系（部、院）公章
_________年_____月_____日
2012级毕业设计（论文）任务书
吴亮亮专业：
矿井通风与安全班级：
2012级通风班
任务下达时间：
2014年9月1日任务完成时间：
10月22日
毕业设计（论文）题目：
题目主要内容：
目的要求、主要技术指标：
应完成的主要任务：
主要参考文献：
指导教师：
教研室主任：
前言
毕业设计是工科专业学生在校期间最后一个重要的实践性教学环节，是学生全面运用所学基础理论、专业知识和基本技能对实际问题进行设计或研究的综合性训练。
通过毕业设计，能够使学生掌握工程设计的一般程序和方法，加强学生理论联系实际、独立分析问题、解决实际问题和的能力，培养学生求真务实、用于创新的科学态度以及科技创新的能力。
因此，搞好毕业设计工作，对促进理论与实际的联系具有十分重要的意义。
本指导书参阅了大量的资料，力求内容完善、可操作性强、切合继教实际。
但限于我们的水平，一定有许多不足之处，敬请各位老师和学员们提出宝贵意见。
二○一四年十月
前言4
第一章井田地理概况与地质特征6
第二章矿井储量、设计能力及服务年限19
第三章井田开拓、采区准备和采煤方法20
第四章矿井通风设计27
第五章矿井安全工程专题设计39
参考文献44
致谢45
第一章井田地理概况与地质特征
第一节井田地理概况
一、位置与交通
盘城岭煤业公司位于左权县辽阳镇后窑峪村西，距离县城1.5km，行政管辖隶属于左权县辽阳镇。
地理坐标：
东经113°
20′14″－113°
22′28″，北纬37°
05′07″－37°
07′03″。
井田东距阳（泉）黎（城）公路1.5km，西距太（谷）——邢（台）公路1km，阳涉铁路从井田南侧通过，交通运输条件便利。
二、地形地势
井田位于太行山中段西麓，属低山侵蚀区，基岩大面积裸露，切割较强烈，沟谷发育，地形复杂。
地势总体趋势井田中北部高南部低，最高点位于井田中部偏东北的山顶，海拔标高1345.5m，最低点位于井田南西角王家河底，海拔标高1125.5m，最大相对高差为220.0m。
三、河流分布
本区属海河流域漳河水系清漳河西源支流，距井田南界约1km处为清漳河西源，由北西向南东流经左权县城南。
在左权县南东约40km处与从北往南流的清漳河东源交汇流入清漳河，平均流量1970m3/s。
清漳河向南径流入漳河主流。
井田内无常年性河流。
但沟谷纵横，沟中平时干涸，雨季有短暂洪流，井田西部有七里河、王家河，东南部有一冲沟，均属季节性河流，由北向南流出井田外，流入清漳河西源。
井田东部有后窑峪河由北向南渡过，雨季水量较大，平时水量微小，属季节性河流，其它河沟如井田七里河、王家河只在雨季才有水由北向南流入清漳河西源。
四、气候条件
井田位于太行山区，属温带大陆性气候，其特点为冬春干旱多风，夏季温和多雨，秋季天高气爽，全年夏短冬长，夏天雨水相对集中，一般在7、8、9三个月，年蒸发量大于降雨量，降雨量年平均为420.9mm，年蒸发量为1584.1mm，历年平均气温为6.3℃，年最高气温为34.2℃，最低气温为－20.1℃，结冻期一般在十一月下旬至次年三月上旬，最大冻土深度为1.04m。
五、水源和电源
我矿生活用水来源于自来水，日供水量30m3；
生产用水来源于井下水，日用水量300m3。
根据煤矿的负荷情况及现有供电情况，设计矿井采用35kV双回路供电，在工业场地建35kV变电站，一回路引自左权110kV变电站35kV侧，导线型号为LGJ-150mm2，输电距离约4km。
另一回引自丰堠110kV变电站35kV侧，导线型号为LGJ-150mm2，输电距离约8km。
六、井田开发简史
矿井1984初建，为地方镇办煤矿；
1988—1994年为52831军民联营煤矿；
1994年移交地方经营，随着经济形势的不断发展变化；
2002年改制成立了股份制企业左权盘城岭煤业有限公司；
2007年批准开工60万吨/年机械化采煤升级改造工程；
2009年经山西省晋煤重组办发（2009）74号文件批准由原盘城岭煤业和平兴煤业兼并重组整合，成立了山西煤炭运销集团左权盘城岭煤业有限公司，隶属于山西煤炭运销集团。
并重组后，山西煤炭运销集团左权盘城岭煤业有限公司只有矿田北东部与山西煤炭进出口集团左权鑫顺煤业有限公司相邻，其它周围无相连煤矿。
山西煤炭进出口集团左权鑫顺煤业有限公司：
原名为左权鑫顺煤业有限公司，属村办集团企业，始建于1978年，1984年投产，井田面积为5.4619km2，生产能力45万t/a。
2009年根据“山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室文件（晋煤重组办发[2009]74号）《关于晋中市左权县煤矿企业兼并重组整合方案（部分）的批复》”的文件及附件精神，以山西煤炭进出口集团有限公司为主体，由山西左权鑫顺煤业有限公司和山西左权突堤煤业有限公司兼并重组整合，名称更为山西煤炭进出口集团左权鑫顺煤业有限公司。
面积为5.4619km2，批准开采4、15号煤层，矿井生产能力180万t/a，现开采4号煤层。
4号煤层采用斜井开拓，采煤方法走向长壁式开采，全部垮落法管理顶板，大巷采用皮运输，工作面采用刮板机运输，机械排水，无越界开采现象。
15号煤层采用斜、立井开拓，采煤方法走向长壁式开采。
无越界开采现象。
2007年度4号煤层瓦斯相对涌出量为33.67m3/t，绝对涌出量为13.94m3/min，属高瓦斯矿井。
15号煤层瓦斯相对涌出量为7.95m3/t，绝对涌出量为2.66m3/min，属低瓦斯矿井。
第二节井田地质特征
一、井田范围
根据2010年6月3日山西省国土资源厅为我矿换发的C140000************9236号采矿许可证，批采4-15号煤层。
井田范围由以下17个坐标点依次连线圈定。
井田东西长3.87km，南北宽3.65km，面积8.0421km2。
开采深度由1200m到440m标高。
井田四邻关系图
二、煤系地层
本井田位于沁水盆地东部边缘，属基岩半裸露区，仅局部被第四系地层覆盖，分布于井田各处。
出露地层有：
二叠系下统山西组、下石盒子组、上统上石盒子组。
根据钻孔资料赋存地层由老到新依次有：
奥陶系中统上马家沟组（O2s）、中统峰峰组（O2f），石炭系中统本溪组（C2b）、上统太原组（C3t）、二叠系下统山西组（P1s）、下石盒子组（P1x）、上统上石盒子组（P2s）、第四系中更新统（Q2）、上更新统（Q3）、第四系全新统（Q4）。
分述如下：
（一）奥陶系中统上马家沟组（O2s）
本组地层在井田内没有出露。
据1号钻孔资料，岩性为灰色、深灰色厚层状石灰岩夹薄层泥灰岩，质纯，性脆，裂隙中充填有方解石脉。
本组钻孔揭露厚度67.7m。
（二）奥陶系中统峰峰组（O2f）本组地层在井田内没有出露。
据1号钻孔资料，为一套海相沉积。
岩性为灰色、深灰色层状白云岩、白云质灰岩，顶部呈肉红色或豹皮状，质纯，性脆，裂隙中充填有方解石脉，底部见有石膏层。
本组厚度124.80m。
（三）石炭系中统本溪组（C2b）井田内没有出露，根据钻孔揭露，为一套海陆交互沉积，与下伏峰峰组侵蚀面呈平行不整合接触。
其岩性，下部为铁铝岩，为褐色、赤色、灰白色铝土泥岩及有山西式铁矿，铁矿不规则呈扁豆状、窝子状，以黄铁矿为主，上部由灰色、灰黑色泥岩、砂岩、石灰岩组成。
本组地层厚度9.20-20.00m，平均13.41m。
（四）石炭系上统太原组（C3t）
为一套海陆交互相含煤建造，井田内未能出露。
连续沉积于下伏本溪组之上，为本区主要含煤地层之一。
K1砂岩底至K7砂岩底，其岩性主要为黑色、深灰色泥岩、砂质泥岩为主，含菱铁矿结核，中间夹有灰岩三层，含7、8、9、11、13、14、15号煤层，其中15号煤全井田稳定可采煤层，本组地层厚度104.4-136.0m，平均119.77m。
下段（C3t1）：
K1砂岩底至K2灰岩底，其岩性主要为黑色、深灰色泥岩、砂质泥岩、中细粒砂岩，含有14、15号煤层，14号煤层不可采，可采15号煤层位于本段中部，平均厚5.67m。
本段厚为30.31-40.95m，平均厚36.17m。
中段（C3t2）：
K2灰岩底至K4灰岩顶，其岩性主要为深灰色灰岩、深灰色砂质泥岩、薄层粉砂岩，含有11、13号煤层，均不可采。
本段厚为29.20-41.20m，平均厚34.85m。
上段（C3t3）：
K4灰岩顶至K7砂岩底，其岩性主要为黑色、深灰色泥岩、砂质泥岩互层，夹薄层中砂岩。
中部含7、8、9号煤层，为不可采煤层。
本段厚为26.95-60.70m，平均厚48.75m。
（五）二叠系下统山西组（P1s）
为一套陆相碎屑沉积，连续沉积于太原组地层之上，井田主要含煤地层之一；
K7砂岩底至K8砂岩底。
岩性灰色—灰黑色砂岩、砂质泥岩及煤层（2、4、5号煤层）组成，其中4号煤层稳定可采；
底部为灰白色中—粗粒砂岩（K7）；
本组地层厚度57.00-94.40m，平均76.20m。
在井田东部有出露。
（六）二叠系下统下石盒子组（P1x）
在井田内东部可见出露，为陆相沉积，以湖泊、河流沉积环境为主，连续沉积于下伏山西组地层之上。
本组厚度29.30-112.80m，平均厚69.06m。
下段（P1x1）：
K8砂岩底至K9砂岩之底，其岩性以中粒砂岩为主，局部过渡为细粒砂岩，成分以石英、长石为主，含少量云母碎片，分选好，磨圆度中等，均一结构，钙质胶结，夹有薄层砂质泥岩。
上段（P1x2）：
K9细、粗粒砂岩底至K10中、粗粒砂岩之底，底部以灰白色中、粗粒砂岩为主，局部细砂岩；
中部多为砂质泥岩、泥岩互层；
上部以泥岩、砂质泥岩为主，局部为灰白色细、中粒砂岩分选性好，磨圆度中等，钙质胶结。
（七）二叠系上统上石盒子组（P2s）
连续沉积于下伏地层之上，井田内大面积出露，最大残留厚度约409.04m。
下段（P2s1）：
K10中、粗粒砂岩底至K12细、粗粒砂岩之底，其岩性以灰绿色中粒砂岩为主，夹灰、浅灰、灰绿色泥岩，局部夹粉砂岩。
中段（P2s2）：
K12细、粗粒砂岩底至K13砂岩之底，其岩性中、上部以浅灰、紫红色、砂质泥岩、泥岩和中、细粒砂岩互层。
底部以多为中、粗粒砂岩，主要成分为石英、长石，次要成分为角闪石，白云母等，分选性好，磨圆度差，钙质胶结。
上段（P2s3）：
K13砂岩底至上部被第四系覆盖，下部以灰绿、灰白色中、粗粒砂岩为主，局部含砾。
中、上部以紫红、紫褐色砂质泥岩、泥岩为主，夹灰黄色细、中粒砂岩。
（八）第四系（Q）
中更新统（Q2）
区内广泛堆积，大面积出露，地层厚度0-15.00m，平均7.80m。
大范围分布于井田内山坡、山梁上，岩性主要为黄色砂土、粘土等下部夹钙质结核，底部可见砾石透镜体。
与下伏地层呈角度不整合接触关系。
上更新统（Q3）
主要分布在井田西南角的河沟两侧，为淡灰色、浅黄色及灰黄色亚砂土或细粉砂土等黄土，垂直节理发育。
厚0-24.00m，平均16.50m。
全新统（Q4）
该地层厚度一般0.0-8.00m。
零星分布于井田内河漫滩，河床阶地，岩性为坡积、冲洪积物及地表滑坡堆积物等，其碎石成分为灰岩、砂岩、泥岩及砂卵、砾石等。
三、地质构造
井田位于和顺矿区南端，地处晋（城）—获（鹿）断褶带北端西侧、武（乡）—阳（城）凹褶带的东部。
位于大佛头向斜东侧与后窑背斜西侧之间，总体走向为北北东、倾向北西的单斜构造，地层倾角一般8-10°
，地面基岩露头局部地段可达15°
以上，现将主要构造叙述如下：
1．大佛头向斜
位于井田西部边界处，延伸区外至七里、李家垴，向北延伸。
区内延伸长度约3km，向斜轴南段为北10°
东，局部达15°
以上，两翼地层倾角8-13°
，局部达22°
。
2．后窑背斜
位于井田东部边界外，轴向与大佛头向斜基本平行，为北29°
东。
因第四系掩盖，区内大部分地段属推测，轴部宽缓，两翼对称，其地层倾角10°
左右。
3．断层
井田内小断层较发育，据历年来的开采井下揭露断层4条（3-5m），
4、陷落柱
井田内有两个陷落柱，在4号煤层开采过程中揭露一个陷落柱（X1）其面积约2006m2；
据《山西省左权县盘城岭煤矿矿井补充勘探报告》中，3-1号钻孔，孔深410.50m，（K2石灰岩以下）—481.00m（见奥陶系中统峰峰组石灰岩），岩芯极为破碎，无正常煤、岩层，属陷落柱（X2）特征，呈椭圆形，长轴约180m，短轴约98m，面积约14951m2。
井田内未见岩浆岩侵入。
四、煤层及煤质
本区主要含煤地层主要为太原组和山西组，厚约198m，共含煤7层，煤层总厚约11.19m，含煤系数5.6%。
主要稳定可采煤层为4、15号煤层。
（一）含煤性
井田内含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组。
根据历次施工的钻孔资料叙述如下：
1、太原组（C3t）
为本井田的主要含煤地层之一，本组地层厚度104.4-136.0m，平均119.77m。
含煤7层，编号为7、8、9、11、13、14、15号煤层，煤层总厚7.84m，含煤系数为6.55％。
其中7号煤层厚度为0-0.40m，平均厚0.26m；
8号煤层，厚度为0-0.45m，平均为0.26m，属不可采的煤层。
11号煤层厚度为0.30-0.62m，平均为0.45m，属不可采的不稳定煤层。
13号煤层厚度为0-1.25m，平均为0.44m，属零星可采的不稳定煤层。
14号煤层厚度为0-1.75m，平均为0.34m，属零星可采的不稳定煤层。
15号煤层厚度为2.15-6.92m，平均5.66m，属可采的稳定煤层。
含0-2层夹矸，煤层结构较简单，可采煤层总厚5.66m，可采含煤系数4.73％。
2、山西组（P1s）
为本井田含煤地层，本组地层厚度57.00-94.40m，平均76.20m。
含煤3层，为2、4、5号煤层，煤层总厚1.97m，含煤系数为2.59％。
其中2煤层厚度0-0.45m平均0.16m，属全井田不可采的不稳定煤层。
4号煤层厚度0.60-2.05m平均1.43m，属全井田大部分可采的稳定煤层。
5号煤层厚度0-0.50m平均0.38m，属全井田不可采的不稳定煤层。
可采煤层总厚1.43m，可采含煤系数1.88％。
4号煤层为本组主要可采稳定煤层。
（二）可采煤层
井田内4、15号煤层均为全区可采稳定煤层，现分述如下：
1．4号煤层
位于山西组中部，煤层厚度0.60-2.05m，平均1.43m，为大部可采的稳定煤层。
煤层结构简单，不含夹矸。
煤层直接顶板为泥岩或细砂岩，伪顶为炭质泥岩，底板为黑色泥岩或粉砂岩。
井田内4号煤层厚度西北部最高，呈轴为北西-南东向的“背斜状”，由南西、北东两个方向，向中间逐渐增厚的趋势；
由南东向北西逐渐增厚趋势。
2．15号煤层
位于太原组底部，上距4号煤层约143.98m。
煤层厚度2.15-6.92m，平均5.66m，属全区稳定可采煤层。
含0-2层夹矸，夹矸厚0.35-0.90m。
煤层结构较简单。
直接顶板为砂质泥岩或细、粉砂岩；
底板为黑色泥岩或铝土质泥岩。
可采煤层特征表
含煤地层
煤层号
厚度
最小-最大
平均
（m）
间距
结构
（夹矸数）
稳定
性
可采性
顶板
岩性
底板
山西组
4
0.60-2.05
1.43
128.20-154.22
143.98
简单
（0）
大部
可采
砂质泥岩
泥岩
细砂岩
粉砂岩
太
原
组
15
2.15-6.92
5.66
较简单
（0-2）
全井田可采
细、粉砂岩
铝土质泥岩
（三）可采煤层煤质
1.4号煤层
水分（Mad）原煤0.25%—2.74%，平均1.104%，
浮煤0.27%—4.04%，平均1.20%；
灰分（Ad）原煤17.48%—33.23%，平均21.68%，
浮煤3.75%—12.75%，平均7.92%；
挥发分（Vdaf）原煤15.12%—17.03%，平均15.99%；
浮煤12.55%—18.97%，平均14.23%
全硫（St.d）原煤0.32%—0.51%，平均0.38%，
浮煤0.38%—0.73%，平均0.52%；
发热量（Qgr,d）原煤21.89%—29.55%，平均26.82MJ/kg；
浮煤31.49%—34.41%，平均32.95MJ/kg
磷Pd原煤0.007%—0.040%，平均0.017%，
浮煤0.001%—0.003%，平均0.002%；
粘结指数（GRI）0—15
4号煤层化学元素分析：
Cdaf浮煤82.97%—90.58%，平均86.95%；
Hdaf原煤4.35%；
浮煤3.82%—4.51%，平均4.09%
Odaf浮煤2.30%—4.49%，平均3.22%；
Ndaf浮煤1.20%—1.31%，平均1.26%；
2.15号煤层
水分（Mad）原煤0.46%—2.99%，平均1.38%，
浮煤0.32%—2.18%，平均1.11%；
灰分（Ad）原煤17.77%—40.47%，平均27.35%，
浮煤6.58%—10.42%，平均8.10%；
挥发分（Vdaf）原煤12.08%—21.80%，平均15.54%；
浮煤11.53%—13.88%，平均12.98%
全硫（St.d）原煤1.25%—2.67%，平均1.94%，
浮煤0.85%—1.41%，平均0.97%；
发热量（Qgr,d）原煤18.71%—27.29%，平均23.87MJ/kg；
浮煤32.23%—33.51%，平均32.87MJ/kg
磷Pd原煤0.016%—0.068%，平均0.039%，
浮煤0.013%—0.021%，平均0.018%；
粘结指数（GRI）0—10
15号煤层化学元素分析：
Cdaf浮煤84.42%—91.15%，平均88.13%；
Hdaf原煤4.40%—4.51%，平均4.46%，
浮煤3.68%—4.13%，平均3.86%
Odaf浮煤1.84%—3.38%，平均2.61%；
Ndaf浮煤1.18%—1.31%，平均1.24%；
（四）、煤的风氧化
据整合前原平兴煤为有限责任公司在开采4号煤层时，井下巷道揭露风氧化煤。
现整合后井田的东南角有（风氧化煤宽50m，被第四系覆盖）露头。
15号煤层埋藏相对较深。
根据钻孔资料和多年的开采未发现风氧化现象。
五、其它地质因素
据山西省煤炭工业局（晋煤安发[2007]2030号）文，《关于2007年度年产30万吨及以上煤矿矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果的批复》，2007年度山西左权盘城岭煤业有限责任公司4号煤层瓦斯相对涌出量为37.78m3/t，绝对涌出量为18.13m3/min，二氧化碳相对涌出量为6.04m3/t，绝对涌出量为2.90m3/min，属高瓦斯矿井。
15号煤层在2006年前进行过少量开采，但未形成规模，没有进行过瓦斯等级鉴定。
4、15号煤层煤尘均有爆炸性。
根据最新自然倾向性鉴定结果我矿4#、15#煤均为Ⅲ级，属不易自燃煤层。
4号煤层东部两处采空区有积水，其积水面积共为257155m2，总积水量18387m3。
15号煤层东部有3处采空区有积水。
积水面积共为61994m2，总积水量17545m3。
左权盘城岭煤业有限公司4号煤层正常涌水量50m3/d，最大涌水量为70m3/d。
15号煤层正常涌水量750m3/d，最大涌水量为930m3/d。
本章应绘制的图表：
（1）矿井交通位置及井田境界关系示意图（说明书插图）；
（2）煤系地层综合柱状图（说明书插图）；
第二章矿井储量、设计能力及服务年限
第一节矿井储量
全井田共获得4、15号煤层地质储量67710kt，工业储量66360kt，可采储量为29297kt。
第二节矿井设计能力及服务年限
一、矿井工作制度
根据《煤炭工业矿井设计规范》，矿井工作制度确定如下：
1、年工作日为330天；
2、每天净提升时间为16小时；
3、采煤工作面采用“四·
六”工作制，三班生产，一班检修；
4、掘进工作面采用“四·
六”工作制，三班作业，一班检修。
二、矿井设计的生产能力
矿井设计生产能力900kt/a。
三、矿井服务年限
矿井设计服务年限按下式计算：
T=ZK/KA
式中:
T───矿井服务年限,年;
K───储量备用系数,取1.4;
A───矿井设计生产能力，900kt/年;
ZK------设计可采储量，29297kt。
经计算，全矿井服务年限为23.3年；
其中，4#煤层服务年限为6.5年，
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