蒋庄煤矿矿井通风安全设计毕业设计.docx

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蒋庄煤矿矿井通风安全设计毕业设计

蒋庄煤矿矿井通风安全设计毕业设计目录目录设计总说明前言1井田概况11.1井田地理11.1.1地理条件11.1.2地形、地势及河流11.1.3气象及地震条件11.2井田地质11.2.1地质特征11.2.2地质构造31.2.3煤层及煤质31.2.4瓦斯、煤尘及煤的自燃倾向性41.2.5水文地质52井田开拓62.1井田划分62.1.1井田边界62.1.2矿井储量62.1.3井田再划分72.1.4矿井服务年限82.2开拓方式102.2.1井田开拓方案102.2.2主、副井及风井设计112.3主要巷道设计132.3.1运输大巷设计132.3.2井底车场巷道设计132.3.3采区上山（轨道上山、运输上山、回风上山）142.3.4区段进回风巷142.3.5回风大巷及回风石门152.4井底车场设计162.4.1井底车场的形式和选型162.4.2井底车场内的各种硐室173采区巷道布置及采煤方法183.1采区巷道布置及回采工艺183.1.1采区巷道布置183.1.2回采方式183.2采区车场选择183.2.1采区上部车场183.2.2采区中部车场193.2.3采区下部车场193.3采煤方法选择203.3.1采煤方法选择203.3.2回采工作面长度和采高213.3.3采场支护方式213.3.4运输方式213.3.5采空区处理223.3.6采煤机选择224通风系统设计234.1通风设计的原则和要求234.1.1各类型矿井通风系统的优缺点及适用条件244.1.2各类型矿井通风系统的优缺点及适用条件264.1.3主要通风机的工作方式与工作地点264.1.4矿井通风系统的选择274.2采区通风系统设计274.2.1采区进风上山与采区回风上山的选择274.3风量计算与分配294.3.1矿井风量计算原则294.3.2采煤工作面需风量计算294.3.3掘进工作面需风量计算314.3.4硐室需风量计算314.3.5其他用风巷道的需风量计算324.3.6矿井总风量计算324.4计算矿井通风系统总阻力324.4.1容易时期324.4.2困难时期334.4.3等积孔计算及通风难易程度评价344.5矿井通风设备选择354.5.1主要通风机的选择354.5.2电动机的选择384.6矿井通风费用计算394.6.1井通风年总电费计算395安全生产措施405.1火灾防治措施405.1.1预防405.1.2煤炭自燃的预防415.2矿尘防治措施425.2.1煤尘爆炸的条件425.2.2预防煤尘爆炸的技术措施435.3瓦斯积聚和爆炸防治措施445.3.1瓦斯爆炸发生的规律445.3.2防止瓦斯积聚和爆炸的技术措施455.4瓦斯抽放475.4.1概述475.4.2瓦斯抽放设计依据及内容485.4.3开采煤层的瓦斯抽放495.4.4瓦斯抽放设备及监测系统535.5水害防治措施555.5.1地面水防治555.5.2井下防治水556结论57参考文献58致谢59设计总说明设计总说明本次毕业设计是我大学四年最后的一次学习机会，是最后一个不可缺少的教学环节，也是我们走上工作岗位前的一次”实践演练”。

为今后从事安全工程技术工作打下良好的基础。

一、设计题目、依据及原则矿井通风是煤矿安全生产的重要保障，本设计针对巨野煤矿的现状进行了通风系统的设计。

设计以实地考察及实地实习所收集的资料为依据。

从矿山地质、开采技术条件入手。

本着安全、合理、高效、经济利用矿产资源以及充分利用矿山现有工程原则，对巨野煤矿采矿权证范围内煤矿资源进行开采设计。

通过对矿井地质及水文条件的分析，根据对矿井的开拓及布置，将矿井划分为三个阶段，每个阶段分为6个采区，每个采区走向为2000m，采区斜长900米，每个采区分5个区段。

每个区段布置两个工作面。

井田地质储量为12600万吨,可采储量9576万吨；确定矿井年生产能力为120万吨，服务年限为61年。

根据技术与经济合理的原则，选择了立井多水平井开采，确定了两翼对角式通风方式、抽出式通风的方案。

矿井总通风量为8232m3/min，选择了BDNo22轴流式通风机。

然后分别对主通风机、局部通风机的耗电量做了费用概算，其吨煤通风费用E=2.04元/t。

最后针对设计矿井的现有隐患提出了防尘及防火的预防措施和应急方案。

设计内容广泛、完整、数据可靠，是一套较为完整的通风系统设计。

二、矿区概述巨野矿位于河北省唐山市北偏东约13公里处，南距马家沟矿6公里，距原京山铁路开平车站10公里，东距陡河发电厂4.5公里。

行政区域属唐山市开平区管辖，有运煤专线2.0km，交通便利，煤炭产出后经洗选可直接装火车外运。

本区属温带大陆性气候，年平均气温9.2℃，极端最低气温-24℃，最高气温38.6℃，无霜期180天，冰血期从10月中旬到次年4月中旬，最大冻土深度0.5m，年降雨量一般520-680mm，年蒸发量1670mm，春冬季节多西北风，夏秋季节多东南风，一般风力3-4级，最大风力6级。

三、开拓方法针对选定的工业场地，和既有的井上和井下工程设施，结合矿井的建设规模、煤赋存条件、井筒提升方式和建设投资等因素，设计为立井多水平分区式开拓，全井田采用主立井、副立井、回风立井多水平分区式开拓。

且井田划分为三个阶段，每个阶段又划分为六个采区。

四、采矿方法由于本矿矿石、围岩均稳固，矿体倾角不大，形态较规则，连续，井田范围内无断层切断矿体，矿石也不结块和自燃。

经过对可选采矿方法对比论证使用走向长壁式采矿法。

矿体开采的基本顺序为从上至下，由近至远，中段推进方向从东、西两翼向中部主提升主井顺序开采。

五、通风系统选择根据本矿井设计生产能力、煤层赋存条件表土层厚度、地温、矿井瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性等条件，在确保矿井安全、兼顾中、后期生产需要，通过对以上各个可行的矿井通风系统方案进行经济技术比较后，确定选用两翼对角式、抽出式的通风系统方案。

采区通风方案选择轨道上山进风，专用回风上山回风，采煤工作面上行通风的采区通风系统。

工作面通风系统选用U型通风系统。

六、安全措施根据钻孔煤样和周围矿井生产实际调查分析，本矿井有爆炸危险，且有自燃倾向性，邻近矿井在生产实际中发生过煤尘爆炸和自燃现象。

本矿相对瓦斯涌出量一般为10m3/t，水害危险存在，因此需要制定详细的矿井火灾防治、矿尘防治、瓦斯积聚和爆炸防治、水害防治措施。

关键词:

通风系统；瓦斯预防；安全措施；GeneralInformationDesignThedesignoftheIgraduatedtheUniversityofthelastfouryearslearningopportunities,isthelastoneindispensableaspectofteaching,alsoiswetookthejobsbeforea“practicedrill.“Engagedinminingforthefutureofprofessionalandtechnicalworktolayagoodfoundation.1,adesignbasedontheprinciplesofdesignandentitledMineventilationisanimportantsafeguardtothecoalmineproductionsecurity.ThisdesigndesignstheventilationsystemaccordingtothepresentsituationofthepracticaltrainingunitJuyecoalmine.Designandsitevisitstothefieldinternshipcollectedbasedontheinformation.Fromtheminegeology,miningconditions.Insecurity,reasonable,efficient,andeconomicuseofmineralresourcesandmakefulluseofexistingminingengineeringprinciples,MineminingrightXiaoZhangEwithintheexploitationofcoalresourcesforthedesign.Throughanalysisofthegeologicalandhydrologicalcondition,Theminepitdivisionisthreeminestage,Eachphaseisdividedinto6picks,Thelengthofeachpickis2000meters;theslantinglengthis900meters.eachpicksdifferentiates5sectors.Everypickhas2workingareas.Thewellfieldgeologicalreserveis126milliontons;Thedefiniteminepityearproductivityis1.2milliontons,theservicetimeis61years.Accordingtothereasonabletechniqueandeconomyprinciple,thisdesignchoosesslantholemininganddeterminesthetwowingsoppositeanglesandpumpingventilationstyle.Mineventilationtotalvolumeof8232m3/min.ItchoosestheBDNo22axisventilatorofflowingstyle.Then,thisdesignevaluatestheelectricityconsumptionofthemain,partialandauxiliaryventilator.TheventilationexpensepertoncoalEequals2.04Yuan.Finallythisdesignbringsupthepreventivemeasureandemergencyplanoffireprotectionaimingattheexistinghiddendangers.Thecontentofthisdesigniswidespreadandintegrity.Thedataisreliable.Itisasetofcompleteventilationsystemsdesign.2,outlinedmineJuyeMineinTangshanCity,HebeiProvince,northeasterlyabout13kilometers,northMaMine6km,fromtheoriginalKaipingJingshanrailwaystation10kmwestofDouhePowerPlant4.5km.AdministrativeregionisthecityofTangshanKaipingdistrictjurisdiction,greencoal2.0kmtransportfacilities,Coaloutputafterwashingcanbedirectlyloadedtrainprogressed.Beingthetemperatecontinentalclimate,theaveragetemperatureof9.2°C,andextrememinimumtemperatureof-24°C,Themaximumtemperatureof38.6°C,thefrost-freeperiodof180days,icebloodperiodfrommid-Octobertomid-Aprilthefollowingyear.Permafrostgreatestdepthof0.5m,annualrainfallnormally520-grows,theamountofevaporation,1670mm,SpringFestivaloverthenorthwestwinterwinds,thesummerseasonmoresoutheasterlywinds,thegenerallevel3-4wind,thelargestwind6.3,theDevelopmentmethodAgainstselectedindustrialsitesandexistingwellsandundergroundengineeringfacilitieswiththeconstructionofminesize,theoccurrenceofcoal,andthemannershaftconstructioninvestmentandotherfactors,manyofshaftdesignfordistrict-leveldevelopment,allmineshaftusingprincipalandviceshaft,returnairshaftmoredistrict-leveldevelopment.Minewhichisdividedintothreephases,eachisdividedintosixminingarea4,miningmethodsAstheore,isasolidrock,orelittledip,shapethanrules,continuous,andnotwithinthescopeofMinefaultcutofftheorebody,Orecakingandnotspontaneous.Aftertheoptionalmethodofminingfeasibilitystudiescomparedtotheuseoflongwallminingmethod.Orebodybasicorderoftop-down,fromnearandfar,fromthedirectionofpromotingtheMiddleEast,Centraltothewestwingsofthemainsequencetoupgradethemainshaftmining5,ventilationsystemsAccordingtotheminedesignandproductioncapabilities,theoccurrenceseamthicknessofsurfacesoilconditions,temperature,thegasemission.CoalfiretendentiousconditionstoensurethattheMineSafetyandtakesintoaccountthemiddleandlatestagesofproductionneeds,Byaboveallpossiblemineventilationsystemprogramsforeconomicandtechnicalcomparison,thechoicetodeterminetherolesofthetwowings,Extractionoftheventilationsystemplan.Districtventilationoptionsorbituphillintothewind,dedicatedtowindupbacktothewind,surfaceminingfirmsventilationminingareaventilationsystem.FaceventilationsystemsuseU-shapedventilationsystem.6,safetymeasuresAccordingboredcoalmineproductioninandaroundtheactualinvestigation,themineriskofexplosion,andaspontaneoustendency,adjacentmineinactualproductionofcoaldustexplosionoccurredandthephenomenonofspontaneouscombustion.Theminegasemissionrelativetothenormal10m3/t,thedistrictfloodhazardstillexists.Hencetheneedfordetailedminefirepreventionandcontrol,minedustcontrol,andtheaccumulationofgasexplosionprevention,floodcontrolmeasuresKeywords：

Ventilationsystem;Gasprevention;Securitymeasure华北科技学院毕业设计前言毕业设计是我大学毕业前最后的一次学习机会，是一个全面检验我大学期间所学知识、培养我系统地总结和运用所学的理论知识、增强分析解决实际问题的过程。

经过本次设计，从全方位系统地了解了矿井的生产系统，并着重了解了矿井通风系统，基本清楚了矿井通风系统的各个组成部分，清晰了它们之间的联系，更深层次的认识到了通风在矿井生产中的重要性。

本次设计主要模拟设计一个新矿井，从井田地质条件、井田开拓、采煤方法和采区巷道布置，到矿井通风系统设计，再到矿井安全技术措施，大致从各个方面粗略地进行分析、对比、选取方案，以求在所学知识的基础上尽量设计出一个合理的矿井系统，得出一个相对较科学合理的矿井设计，尽可能体现自己在大学期间所学，着重、详细的分析和计算了矿井的需风量、通风系统阻力，并根据需风量和矿井的阻力对矿井的通风设备进行了选择，最后就矿井的通风方案进行了经济计算对比。

设计中严格遵循了《煤矿安全规程》的相关规定，力求做到全面、精细和具有说服力，并经过康老师多次的指导和反复的修改，在科学严谨的态度下认真完成本次设计。

因此，设计具有较强的可读性，设计的初期目的也基本上达到。

第61页共59页1井田概况1.1井田地理1.1.1地理条件巨野煤矿位于河北省唐山市北偏东约13公里处，南距马家沟矿6公里，距原京山铁路开平车站10公里，东距陡河发电厂4.5公里。

行政区域属唐山市开平区管辖，有运煤专线2.0km，交通便利，煤炭产出后经洗选可直接装火车外运。

1.1.2地形、地势及河流本区为一平坦的冲积平原，东南面沿陡河东岸是由奥陶纪石灰岩构成的东北－西南方向起伏伸展的低山丘陵。

从东往西有巍山（＋290m）、凤山（＋180m）、小梁山（＋100m）和菀豆山（＋38m），由菀豆山向西南倾没于平原之下。

由巍山向东北低山丘陵接连绵延，地势逐渐增高。

在井田北约7公里为由震旦纪灰岩构成的低山丘陵，东西方向横伏，这两条低山丘陵在井田东面的青龙山一带相汇合。

低山丘陵的伸展方向与地层走向方向一致。

井田内地势平坦，但北部稍高，向南低下，北部地面标高为+38.8m（湾35孔），南端标高为＋23.85m（湾补6孔），倾向陡河。

流经本区东南边的陡河，发源于北部山区，上游由二支汇成，东支称管河，发源于丰润县福山寺管泉，西支称泉水河，发源于丰润县赵庄上水路。

二支水流在双桥村北侧汇合，向南流经唐山市区，下游汇集石榴河，向南流入渤海。

河北省水利厅于1965年在双桥村一带修建了陡河水库，水库大坝距井田东端的最近距离为2200m。

陡河及陡河水库虽然距井田区较近，但是因其底下均赋存有百余米的第四纪松散沉积物，而且存在有隔水作用的粘土层，对本矿充水没有直接的影响。

1.1.3气象及地震条件本区属温带大陆性气候，年平均气温9.2℃，极端最低气温-24℃，最高气温38.6℃，无霜期180天，冰水期从10月中旬到次年4月中旬，最大冻土深度0.5m，年降雨量一般520-680mm，年蒸发量1670mm，春冬季节多西北风，夏秋季节多东南风，一般风力3-4级，最大风力6级。

1.2井田地质1.2.1地质特征井田为一单斜构造，井田四周以黄土覆盖，中部为基岩裸露区，地层总体走向为东西走向，倾向向南，倾角13°至16°井田内地层发育为奥陶系中统峰峰组，石炭系上统太原组，二迭系下统山西组，下统下石盒子组，上统上石盒子组，第四纪中、上更新统及全新统。

现由老至新分述如下：

（1）奥陶系中统峰峰组本组为煤系地层的基底，根据钻孔揭露基岩主要为兰色，灰黄色，致密厚层状花斑灰岩。

顶部为泥灰岩或白云质泥岩。

（2）石炭系上统太原组本组主要为一套海陆交互相沉积。

岩性主要为灰黑色泥岩、砂岩及较稳定的1号煤层组成，本组厚60-78m，平均厚度73m。

（3）二迭系①下统山西组本组为陆相沉积，底部以粉砂岩及砂质泥岩与太原组分界，本组岩性主要为黑色泥岩、粉砂岩、砂质泥岩与2、3两层较稳定的煤层组成，厚度40-80m，平均厚度60m。

②下统下石盒子组岩性特征为黄绿色砂岩、粉砂岩、泥岩互层，局部有煤线，本层厚度60-90m，平均厚度70m。

③上统上石盒子组一段岩性特征黄绿色、杏黄色泥岩，夹薄层砂岩，厚度130-200m，平均160m。

二段岩性特征黄绿色中细粒砂岩夹泥岩，厚度80-130m，平均100m。

（