荊各莊礦萬t新井通風(fēng)設(shè)計(jì)

1、中國礦業(yè)大學(xué)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書荊各莊礦90萬t/a新井通風(fēng)設(shè)計(jì)中國礦業(yè)大學(xué) 安全工程學(xué)院二一年七月一、設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)為煤礦新井通風(fēng)設(shè)計(jì)，是礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)、礦井通風(fēng)與安全課程的主要教學(xué)環(huán)節(jié)之一，通過本課程設(shè)計(jì)，初步掌握礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的步驟和方法，鞏固所學(xué)理論知識，并運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決礦井通風(fēng)的問題。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟1、礦井的地質(zhì)概況，開拓方式及開采方法如下設(shè)計(jì)技術(shù)資料所示，礦井開拓平面圖與剖面圖見附件1和附件2。井下同時作業(yè)的最多人數(shù)為700人，綜采工作面同時作業(yè)最多人數(shù)40人，高檔普采工作面同時作業(yè)最多人數(shù)60人。2、提出該礦井前25年左右的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案，并進(jìn)行技術(shù)比較與經(jīng)

2、濟(jì)比較（粗略），選擇最優(yōu)方案，確定出礦井的通風(fēng)系統(tǒng)。3、確定采區(qū)的通風(fēng)方式并作技術(shù)比較。4、確定采煤工作面的通風(fēng)方式并作技術(shù)比較。5、確定主要通風(fēng)機(jī)的工作方法并作技術(shù)比較。6、計(jì)算各用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量和礦井總用風(fēng)量。7、確定礦井通風(fēng)困難時期和容易時期的開采位置，分別繪制兩個時期的通風(fēng)系統(tǒng)立體圖和網(wǎng)絡(luò)圖（用A3或A4紙畫）。8、分別計(jì)算兩個時期的礦井最大通風(fēng)阻力與等積孔，并評價礦井通風(fēng)難易程度。9、選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)并確定兩個時期的工況點(diǎn)，選擇配套電機(jī)，概算通風(fēng)費(fèi)用，提出對通風(fēng)設(shè)備的安全技術(shù)要求。10、對以上內(nèi)容進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)，經(jīng)過技術(shù)處理加工后，依據(jù)附件3說明書模板編制礦井通風(fēng)系統(tǒng)說明書（包括目錄

3、、前言、正文及參考書目），繪制礦井通風(fēng)系統(tǒng) 圖（比例尺為1：5000或1：0000，個別小礦井可采用1：2000），作圖嚴(yán)格按照規(guī)范要求，具體要求見附件4.三、設(shè)計(jì)要求1、按設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求編排章節(jié)，并按序編頁碼2、語言文學(xué)（1）論證嚴(yán)密，邏輯性強(qiáng)（2）文理通順，詞達(dá)意明，應(yīng)用專業(yè)術(shù)語（3）字體工整，書寫清潔3、公式與圖表（1）所用公式應(yīng)寫出處，并編號（如式4-2）公式中各項(xiàng)意義單位需注明，計(jì)算應(yīng)準(zhǔn)確，計(jì)算結(jié)果可以圖表表示。（2）圖表應(yīng)按順序編號（如表 圖2-3），標(biāo)明圖標(biāo)、表題并與文字相呼應(yīng)，表內(nèi)數(shù)據(jù)對應(yīng)數(shù)位應(yīng)整齊、數(shù)字重復(fù)應(yīng)照寫。（3）所有圖均采用紙質(zhì)較好的白紙按制圖標(biāo)準(zhǔn)描繪，要求圖面清潔、

4、粗細(xì)均勻、比例一致。4、排版格式完全參照中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范四、 設(shè)計(jì)技術(shù)資料荊各莊礦90萬t/a新井通風(fēng)設(shè)計(jì)1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述荊各莊礦位于河北省唐山市北偏東約13公里處，南距馬家溝礦6公里，距原京山鐵路開平車站10公里，東距陡河發(fā)電廠4.5公里。礦井北部、西部及南部均以9#煤層沖積層下潛伏露頭為界，東部及東南部以F1F3斷層為界，深部以9#煤層盆狀向斜底- 500標(biāo)高為最終深度。井內(nèi)的氣象參數(shù)按表1所列的平均值選取。表1 空氣平均密度一覽表季節(jié) 地點(diǎn)進(jìn)風(fēng)井筒（kg/m3）出風(fēng)井筒（kg/m3）冬1.221.20夏1.181.201.2 井田地質(zhì)特征

5、荊各莊礦井田位于開平向斜的西北側(cè)，中隔鳳山缸窯背斜自成一盆狀向斜。南北長約3.5 km，東西寬約3.4 km，北端閉合，南端開放，其輪廓恰似一直徑3.5 km的亞圓形，面積約9平方公里。1.3 煤層特征本礦井可采煤層有9#煤層，其煤層平均厚度為8.43m，具體參見圖1 綜合地質(zhì)柱狀圖。根據(jù)精查地質(zhì)報告的瓦斯地質(zhì)資料，全礦井最大絕對瓦斯涌出量為5.56m3/min,最大相對瓦斯涌出量為2.85m3/t，礦井瓦斯等級應(yīng)定為低瓦斯礦井。據(jù)煤的自燃發(fā)火傾向測試結(jié)果，煤層均屬極易自燃。煤塵爆炸指數(shù)38.42%64.2%。2 井田開拓2.1 井田境界與儲量礦井地質(zhì)資源量：9#煤97.36（Mt），工業(yè)儲量

6、95.42（Mt），可采儲量58.56（Mt），本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬t/年。工業(yè)廣場的尺寸為360m400m的長方形，工業(yè)廣場的煤柱量為906.7(萬t)2.2 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按330d計(jì)算，礦井設(shè)計(jì)年工作日330 d，每日3班工作，每班工作8 h，兩班生產(chǎn)，一班檢修；掘進(jìn)3班作業(yè)；晝夜凈提升時間為16 h。本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬噸/年,礦井服務(wù)年限為50年。圖1 綜合地質(zhì)柱狀圖2.3 井田開拓工業(yè)廣場布置在井田中央。荊各莊礦采用中央邊界式的通風(fēng)方式，而又將風(fēng)井與主井、副井布置在同一個工業(yè)廣場內(nèi)，故本礦井?dāng)U大工業(yè)場地的面積為14.4公頃，由于

7、長方形便于布置地面建筑，所以初步設(shè)定工業(yè)廣場為長方形400 m 360 m 。根據(jù)本井田的實(shí)際條件，煤層平均傾角為15，井田傾斜長約3.61 km，落差為320 m，考慮到階段斜長和一水平服務(wù)年限，采用二個水平劃分井田。為了合理布置采區(qū)，一水平布置在-330，二水平布置在-475水平，一水平采用上山開采。井底車場布置在9#底板堅(jiān)硬巖層中。采用主副兩個井筒，主井提升煤炭，副井提升材料兼做進(jìn)風(fēng)井，根據(jù)不同開拓方案：在井田中央邊界開掘一個風(fēng)井或在工業(yè)廣場內(nèi)單獨(dú)開鑿一風(fēng)井，滿足礦井通風(fēng)要求。設(shè)計(jì)確定每翼布置兩條大巷，一條膠帶輸送機(jī)大巷，一條輔助運(yùn)輸大巷。其中膠帶輸送機(jī)大巷擔(dān)負(fù)礦井煤炭運(yùn)輸任務(wù)，輔助運(yùn)輸

8、大巷擔(dān)負(fù)礦井材料、人員、設(shè)備等運(yùn)輸任務(wù)，兩大巷均布置在底板巖石中。大巷均布置在底板巖石中。立井單水平加暗斜井開拓工業(yè)廣場布置在井田中部，布置兩開采水平，暗斜井延伸二水平。3巷道布置與采煤方法3.1 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)根據(jù)礦井開拓布置，荊各莊井田共劃分為兩個開采水平，其中一水平采用上山開采共布置兩個采區(qū)。二水平也采用上山開采共布置2個采區(qū)。礦井首采采區(qū)位于井田東北部第一水平上山部分。一水平采區(qū)走向長14001800 m，平均1600 m，傾斜平均長1400 m， 采區(qū)垂高180 m。該井田走向長度3.5 km，有較大斷層作為井田邊界。煤層厚度及傾角變化不大，且本礦采用綜合機(jī)械化開采，機(jī)械化水

9、平較高，設(shè)計(jì)一礦一面可滿足礦井產(chǎn)量。故盡可能取較長的采區(qū)走向長度。又考慮到工業(yè)廣場在井田淺部，采區(qū)的劃分受地質(zhì)條件和工廣煤柱的限制等因素，采區(qū)走向長度為1400m1800 m ，斜長為1400 m左右。由于東翼采區(qū)傾角較小，煤層穩(wěn)定性較好，離井口較近，投產(chǎn)較快，所以定為首采區(qū)。本礦采區(qū)走向長平均1600 m左右。采區(qū)平均傾斜長度1400 m，區(qū)段平巷采用單巷掘進(jìn)，在回采下區(qū)段時，采用沿空掘巷的方式。區(qū)段上、下順槽巷道寬度為4.5m。確定工作面長度：區(qū)段斜長=工作面長度+區(qū)段煤柱寬度+區(qū)段上下平巷寬度。最后確定工作面長度為180 m，共劃分7個區(qū)段。為了能夠在采空區(qū)上覆巖層穩(wěn)定后再進(jìn)行沿空掘巷，

10、采區(qū)內(nèi)工作面的接替方式為區(qū)段跳采接替。3.2 采煤方法主采煤層選用綜采開采工藝，傾斜長壁全部垮落一次采全高的采煤方法。工作面的推進(jìn)方向確定為后退式。根據(jù)工作面的關(guān)鍵參數(shù)選用配套設(shè)備：液壓支架ZFP5200/17/32、采煤機(jī)MAX300C/3.5、刮板輸送機(jī)SGZ764/400、 SZP830/180型轉(zhuǎn)載機(jī)、PCM132型破碎機(jī)、SSJ-1200/3200M型帶式輸送機(jī)。采煤機(jī)截深0.6m，其工作方式為雙向割煤，追機(jī)作業(yè)，工作面端頭進(jìn)刀方式。工作面用先移架后推溜的及時支護(hù)方式。3.3回采巷道布置采用單巷布置，沿空掘巷，留5 m窄煤柱。在煤層中共布置二條區(qū)段平巷，采用綜掘機(jī)割煤，錨桿機(jī)進(jìn)行支護(hù)的機(jī)械化掘進(jìn)方式。運(yùn)輸和回風(fēng)平巷均為矩形斷面，運(yùn)輸斷面寬4.5 m, 高3.0 m，回風(fēng)斷面寬4.5 m，高3.0 m,采用錨桿錨索支護(hù)。沿煤層底板取直或分段取直,留5的坡度，以利礦車運(yùn)輸和方便排水。 3.4部分井巷特征參數(shù) 表2部分井巷特征參數(shù) （其他井巷參數(shù)自行設(shè)計(jì)、計(jì)算或在相關(guān)圖紙上提?。┚锩Q長度(m)斷面（m2）周長（m）副井28.2718.84井底車場和大巷15.214.8采區(qū)下部車場15.214.8軌道上山15.2