采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書

I通風(fēng)系統(tǒng)確定(要有相應(yīng)的通風(fēng)構(gòu)筑物)、用風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量計(jì)算與大隆礦東三采區(qū)及通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)Ⅱbasicconditionsofminingareacalculationofreserves,productionccoalminingmethodofcomparisonandselection,coalminintheminingareaupthehilltodecorateandhorizon,themconnection;Roadwaycrosssection,supportingmethodselection,selectthereasonableminimethodsandminingmethod.Miningproductionsystemdesign;circulationhomework;Cycleoperationorganizationchartandpersonnelwork.Secondly,ventilationmethod,accordingtothevariouslocationsrequiredairflow,thewindofairflowdistributionandcalculation,determinetheventilatventilationsystem(shouldhavevolumecalculationanddistribution(byoutsideintroversion,calculateachecfour).Totalresistanceventilationresistancecalculation:miniandeachbranchofwindpressurebalancecalculation,determinethestructureofpressuredifferenceonbothendscarriedonthepreliminarydesign,themphasisontheairflowandventilationresistaⅢ目錄摘要 I 緒論 1礦井概況 21.1井田概況 21.1.2地勢(shì)形式 2 21.2井田地質(zhì)概況及煤層賦存情況 21.2.1地質(zhì)底層 31.2.2煤層特征 4 42采區(qū)煤炭?jī)?chǔ)量、生產(chǎn)能力和服務(wù)年限計(jì)算 52.1東三采區(qū)采區(qū)邊界 2.2采區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算 52.2.1工業(yè)儲(chǔ)量Zg計(jì)算 52.2.2保護(hù)煤柱損失Zx計(jì)算 62.2.3采區(qū)可采儲(chǔ)量Zk計(jì)算 62.3服務(wù)年限 72.4工作制度 7 73.1采區(qū)基本參數(shù) 3.1.1開采水平的確定 73.1.2階段的劃分 83.2采區(qū)巷道布置 83.3采區(qū)車場(chǎng) 93.4采區(qū)變電所布置 3.5主要巷道斷面積 3.5.1軌道上山、皮帶上山、回風(fēng)上山 3.5.2運(yùn)輸順槽、回風(fēng)順槽、聯(lián)絡(luò)巷及斜巷 3.6各運(yùn)輸系統(tǒng)介紹 3.7回采工藝 3.7.1工藝方式選擇 3.7.3循環(huán)作業(yè)圖表 3.7.4勞動(dòng)組織形式 4通風(fēng)系統(tǒng) 4.1采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)要求 4.2采區(qū)進(jìn)回風(fēng)上山的敘述與確定 4.3回采工作面的通風(fēng)方式選擇 4.4井下通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物布置 4.5采區(qū)風(fēng)量的計(jì)算 V4.5.1工作面的供風(fēng)及工作面風(fēng)量計(jì)算原則及要求 4.5.2回采工作面風(fēng)量的計(jì)算 4.5.3掘進(jìn)工作面風(fēng)量的計(jì)算 4.5.4硐室所需風(fēng)量計(jì)算 4.5.5礦井總風(fēng)量計(jì)算 4.5.6風(fēng)量的分配 4.6通風(fēng)阻力計(jì)算 4.6.1通風(fēng)阻力計(jì)算原則 4.6.2計(jì)算方法 總結(jié) 致謝 新鮮空氣送到采區(qū)各個(gè)作業(yè)地點(diǎn)以供給作業(yè)員呼吸、稀釋和排礦塵、創(chuàng)造良好的礦內(nèi)環(huán)境、保障采區(qū)內(nèi)作業(yè)人員的身體健康和勞風(fēng)系統(tǒng)，這樣不僅可以滿足井下供風(fēng)的要求，還能很好的節(jié)約本設(shè)計(jì)是針對(duì)礦井的某一采區(qū)，提出了行之有效的通風(fēng)系區(qū)內(nèi)風(fēng)量、風(fēng)壓和阻力，并按相關(guān)規(guī)定進(jìn)行了合理的分配，設(shè)計(jì)的通風(fēng)系統(tǒng)滿足了2鐵嶺市30km、法庫(kù)縣15km。礦區(qū)專用鐵路線經(jīng)過井田中部，在大青站與國(guó)鐵接軌，可通往全國(guó)各地。礦區(qū)內(nèi)公路交通十分便利，鐵、法、康公路呈東西向田拐點(diǎn)坐標(biāo)為界與大興井田(1987年11月9日大興礦，掘進(jìn)北一入風(fēng)上山揭露7-2煤層時(shí)發(fā)生首次煤與瓦斯突出，突出處標(biāo)高-520m、埋深592.581m)接壤；西部以井田拐點(diǎn)坐標(biāo)為界與施荒地井田相鄰；北部以風(fēng)井廣場(chǎng)煤柱及F6斷層為界與曉明井田相鄰。井田走向長(zhǎng)(東西)4.43km,傾斜寬(南北)2.58km,面積11.43km2。井田地勢(shì)較為平坦，高差變化有一定規(guī)律可循；西部地勢(shì)稍娘廟一帶標(biāo)高在+77~+81m之間，興隆屯村附近則在+73~+80米之間，井田東部標(biāo)高均在+65~+69m之間，僅在小明安碑、娘娘廟與海井田內(nèi)無大河流，均為季節(jié)性小溪，水量很小，其中較大者有兩條：其一是由調(diào)兵山南嶺流經(jīng)娘娘廟，其二是由施荒地流經(jīng)興隆屯村，兩者在本區(qū)位于松遼平原東側(cè)，屬大陸性氣候；多風(fēng)少雨，春、右，最高達(dá)33.3℃,最低溫度為零下32.1℃。本區(qū)結(jié)凍期5~6個(gè)月，即11月至次年4月，結(jié)凍深度1.5米，表土層厚度5~25米。本區(qū)地震烈度，根據(jù)“遼震烈字(83)4號(hào)文”定為六度。1.2井田地質(zhì)概況及煤層賦存情況3(1)第四系(Q)(2)白堊系(K)白堊系最大層厚為447.31m,最小為260m,一般為348.1m,白堊系與侏羅系呈平行(3)侏羅系上部含煤段(J3-3)(4)其下部為中部砂泥巖組(J3-3)截止2006年末，全井田共發(fā)現(xiàn)較大斷層47條，其中落差大于10m的37條。按控制程度分：可靠的34條，較可靠的9條，不可靠的4條。巷道實(shí)見落差小于3m的斷層頻4本井田煤層累計(jì)厚度最大可達(dá)30.26m,一般為15～20m左右，含煤系數(shù)1.2.3瓦斯及煤的自然5以F3和FE1-10分別與北二和東一采區(qū)邊界為界；南以緯線4700000與東二采區(qū)相鄰；北2.2采區(qū)儲(chǔ)量計(jì)算本采區(qū)的可采煤層平均厚度為4.5米。大致為長(zhǎng)條形，如圖2-1圖2-1采區(qū)邊界圖(1)煤層傾角α大隆礦東三采區(qū)及通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)6(2)煤層面積S(3)采區(qū)的工業(yè)儲(chǔ)量=2083.8萬t2.2.2保護(hù)煤柱損失Zx計(jì)算邊界煤柱可按下列公式計(jì)算(1)井田邊界煤柱留30米，以免鄰礦對(duì)本礦造成影響，有利于本礦的安全生產(chǎn)。(2)斷層兩側(cè)由于容易出現(xiàn)瓦斯集聚和涌水現(xiàn)象，所以需要留設(shè)一定的保護(hù)煤柱，以保證安全生產(chǎn)。斷層煤柱每側(cè)各為30米。(3)采區(qū)邊界煤柱留15米。(4)階段煤柱斜長(zhǎng)60米，上下階段各留30米2.2.3采區(qū)可采儲(chǔ)量Zk計(jì)算大隆礦東三采區(qū)及通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)7可采儲(chǔ)量是指工業(yè)儲(chǔ)量中實(shí)際可能采出的儲(chǔ)量。采區(qū)可采儲(chǔ)量可用下公式計(jì)算。式中：Zk—設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬t;Zg一采區(qū)工業(yè)儲(chǔ)量，萬t;P—保護(hù)煤柱損失量，萬t;C—采區(qū)回采率，萬t。表2-1采區(qū)回采率薄煤層(小于1.3m)中厚煤層(1.3-1.5m)厚煤層(大于3.5m)由于采區(qū)煤層屬于厚煤層，所以回采率取75%。根據(jù)采區(qū)設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量Zk,可以計(jì)算出采區(qū)服務(wù)年限T。式中：Zk一設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量，萬t;A—生產(chǎn)能力，萬t/a;依據(jù)《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50215-2005),采用“三八制”工作制度，即每天三班作業(yè)，其中兩班生產(chǎn)，一班準(zhǔn)備。3采區(qū)巷道布置及基本參數(shù)8本采區(qū)內(nèi)煤層標(biāo)高從-350到-450,垂直高度約為100m。煤層傾角為6°。屬于近水平煤層煤炭的運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)，輔助運(yùn)輸采用電機(jī)車和絞車東三采區(qū)為單翼開采，沿著采區(qū)的傾斜方向共劃分為5個(gè)階段，沒各階段布置一個(gè)采煤工作面，工作面開采的順序與準(zhǔn)順序相同，依次為N1,N2,N3,N4,N5.為了使工作面能達(dá)煤層走向長(zhǎng)為900m。階段煤柱斜長(zhǎng)60米，上下階段各留30米。在生產(chǎn)期間，采區(qū)內(nèi)設(shè)定一個(gè)綜采工作面，一個(gè)備采工作面，一個(gè)掘進(jìn)工采區(qū)內(nèi)設(shè)置采區(qū)軌道上山、采區(qū)皮帶上山和采區(qū)回風(fēng)上山，大據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第113條規(guī)定“高瓦斯礦井、有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危采區(qū)設(shè)置三天上山，其中一條為專用回風(fēng)道。由于采區(qū)服務(wù)時(shí)間較止采區(qū)巷道內(nèi)自然火災(zāi)的發(fā)生，采區(qū)軌道、皮帶和回風(fēng)上山均采區(qū)皮帶上山擔(dān)負(fù)本采區(qū)的運(yùn)煤任務(wù)，巷道內(nèi)鋪設(shè)皮帶。采區(qū)輸運(yùn)輸矸石、設(shè)備、材料。皮帶上山和軌道上山同時(shí)做進(jìn)風(fēng)巷。三條上山的水平距離為20米。有軌道上山開掘區(qū)段石門與工作面回風(fēng)順槽相連。工作面運(yùn)(2)工作面巷道布置工作面巷道采用雙巷掘進(jìn)布置。在區(qū)段運(yùn)輸順槽內(nèi)安的煤炭運(yùn)輸和供風(fēng)任務(wù)?；仫L(fēng)順槽為一條巷道，擔(dān)任工作面排除乏風(fēng)任務(wù)。皮帶大巷擔(dān)任運(yùn)煤的任務(wù)。具體巷道布置如圖3-1所示，采區(qū)采用上下山采區(qū)準(zhǔn)備。采區(qū)內(nèi)單翼開采，采用后退式進(jìn)行開采。在每個(gè)區(qū)段內(nèi)沿煤層走向開掘到邊界，開掘9圖3-1采區(qū)巷道設(shè)計(jì)圖(1)車場(chǎng)的布置形式本設(shè)計(jì)采區(qū)軌道上山通過采區(qū)下部車場(chǎng)與大巷連接。采區(qū)3.4采區(qū)變電所布置間排800mm,錨深1600mm,錨桿直徑14mm。間排800mm,錨深1600mm,錨桿直徑14mm。間排800mm,錨深1600mm,錨桿直徑14mm。設(shè)計(jì)斷面積10m2,周長(zhǎng)13.5m;金屬支架采3.6各運(yùn)輸系統(tǒng)介紹3.7.1工藝方式選擇圖4-1綜采工作面布置示意圖載機(jī)；7—可伸縮膠帶輸送機(jī)；8—配電箱；9—乳化液泵站；10—設(shè)備列車；11—移動(dòng)變根據(jù)《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》[1,采用“三八制”工作制度，即每天三班作業(yè)，其中兩采區(qū)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬t/aA.A.工作面長(zhǎng)班班6圖例4通風(fēng)系統(tǒng)(3)高瓦斯礦井、有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險(xiǎn)的礦井的每個(gè)采區(qū)和開采(三)軌道上山，輸送機(jī)上山進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)上山回風(fēng)：采區(qū)生產(chǎn)能力大，所需風(fēng)量多，瓦斯涌出量大，上下階段同時(shí)型礦井普遍采用的采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)；避免了上述兩該礦井的煤塵大且具有強(qiáng)爆炸性，所以運(yùn)輸上山進(jìn)在礦井通風(fēng)系統(tǒng)中，回采工作面分支應(yīng)盡量避免在角聯(lián)分支處或復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)聯(lián)分支上，(一)按回采工作面風(fēng)流方向分：運(yùn)煤方向相反，引起煤塵飛揚(yáng)，增加了回采工作面進(jìn)風(fēng)流中煤塵下行通風(fēng)：在沒有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險(xiǎn)的，傾角小于12°的煤層中，工作面下行通風(fēng)，除了可以降低瓦斯?jié)舛群凸ぷ髅鏈?二)按進(jìn)回風(fēng)平巷數(shù)目分，采區(qū)工作面的的通風(fēng)方式主要有以下幾種，下面列舉(一)密閉(二)風(fēng)門大隆礦東三采區(qū)及通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采煤工作面E備采工作面主掘進(jìn)工作面雙向風(fēng)門打斷線風(fēng)門①密閉H局扇圖5-1大隆礦東三采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)圖4.5采區(qū)風(fēng)量的計(jì)算按照風(fēng)量計(jì)算依據(jù)，由采、掘工作面、硐室和其他用風(fēng)地點(diǎn)的實(shí)際最大需風(fēng)量總和，按照采區(qū)實(shí)際需要，供給適當(dāng)?shù)娘L(fēng)量，是搞好采區(qū)通風(fēng)的核心問題。既要保證質(zhì)量、安全可靠又要經(jīng)濟(jì)合理，但因計(jì)算風(fēng)量的因素較多，分別用各種因素進(jìn)行近似計(jì)算，然后選用其中最大值。對(duì)(一)按瓦斯涌出量計(jì)算式中Qwi—第i個(gè)采煤工作面需要風(fēng)量，m3(二)按工作面進(jìn)風(fēng)流溫度計(jì)算氣溫與風(fēng)速應(yīng)符合表5-1的要求。表5-2氣溫與風(fēng)速的關(guān)系采煤工作面進(jìn)風(fēng)流氣溫/℃采煤工作面風(fēng)速/(m/s)采煤工作面的需要風(fēng)量按下式計(jì)算：使用支撐掩護(hù)式支架Swi=3.75(M-0.3),使用掩護(hù)式支架Swi=3(M-0.3);(三)按炸藥量計(jì)算式中25—以炸藥量(kg)為計(jì)算單位的供風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)，即每千克一級(jí)煤礦許用炸藥需風(fēng)量，A—第i個(gè)回采面一次爆炸所用的最大炸藥量，kg。式中4—沒人每分鐘應(yīng)共給的最低風(fēng)量，m3/min;(五)按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算按最低風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最小風(fēng)量：Qwi≥60×0.25×Swi=60×0.25×15.75按最高風(fēng)速驗(yàn)算各個(gè)采煤工作面的最大風(fēng)量：Qwi≤60×4×Swi=60×4×15.風(fēng)量滿足要求，取945m3/min。大隆礦東三采區(qū)及通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.5.3掘進(jìn)工作面風(fēng)量的計(jì)算(五)按風(fēng)速進(jìn)行驗(yàn)算絞車房Qr?=70m3/minZQ?=Qr?+Q??+Qr?=240m3/min(三)其它巷道需風(fēng)量計(jì)算采區(qū)皮帶上山與軌道上山至采區(qū)邊界后要匯入回風(fēng)巷，以免形k—礦井通風(fēng)系數(shù)，當(dāng)采用壓入式或中央并列式通風(fēng)時(shí)，k=1.2~1.25;當(dāng)采用中央4.5.6風(fēng)量的分配名稱最高濃度(%)氧化氮(換成二氧化氮)二氧化硫氨允許最低風(fēng)速(m/s)允許最高風(fēng)速(m/s)無提升設(shè)備的風(fēng)井和風(fēng)硐專為升降物料的井筒升降人員和物料的井筒8886采煤工作面，掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.25注1:設(shè)有梯子間的井筒或修理中的井筒，風(fēng)速不得超過8m/s,梯子間四周經(jīng)封閉后，注2:無瓦斯涌出量的架線電機(jī)車巷道中的最低風(fēng)速可低于1.0m/s,但不得低于0.5m/s。注3:綜合機(jī)械化采煤工作面，在采取煤層注水和采煤機(jī)噴霧降塵等措施后，其最大風(fēng)速可高于4m/s的規(guī)定值，但不得超過5m/s。注4:專用排瓦斯巷道的風(fēng)速不得低于0.5m/s,抽放瓦斯巷道的風(fēng)速不應(yīng)低于0.5m/s。(三)關(guān)于采掘工作面和機(jī)電硐室最高溫度的規(guī)定進(jìn)風(fēng)井口一下的空氣溫度(干球溫度，下同)必須在2℃以上；生產(chǎn)礦井采掘工作面空氣溫度不超過26℃,機(jī)電設(shè)備硐室的空氣溫度不超過30℃;采掘工作面的空氣溫度超過30℃,幾點(diǎn)懂事的空氣溫度超過34℃,必須停止作業(yè)。(四)關(guān)于空氣中粉塵濃度的規(guī)定含二氧化硅10%以上時(shí)，浮塵濃度小于等于2mg/m3;含二氧化硅10%以上時(shí)，浮塵分配地點(diǎn)風(fēng)量(m3/min)大隆礦東三采區(qū)及通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.6.1通風(fēng)阻力計(jì)算原則礦井通風(fēng)總阻力的計(jì)算原則(1)如果礦井服務(wù)年限不長(zhǎng)(10~20年),選擇達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量后通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期分別計(jì)算其通風(fēng)阻力；若礦井服務(wù)年限較長(zhǎng)(30~50年),只計(jì)算頭15~25年左右通風(fēng)容易和困難兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)阻力。為此，必須先繪出這兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)網(wǎng)路圖。(2)通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期總阻力的計(jì)算，應(yīng)沿著這兩個(gè)時(shí)期的最大通風(fēng)阻力風(fēng)路，分別計(jì)算各段井巷的通風(fēng)阻力，然后累加起來，作為這兩個(gè)時(shí)期的礦井通風(fēng)總阻力。最大通風(fēng)阻力風(fēng)路可根據(jù)風(fēng)量和巷道參數(shù)(斷面積、長(zhǎng)度等)直接判斷確定，不能直接確定時(shí)，應(yīng)選幾條可能最大的路線進(jìn)行計(jì)算比較。(3)礦井通風(fēng)總阻力不應(yīng)超過2940Pa。(4)礦井井巷的局部阻力，新建礦井(包括擴(kuò)建礦井獨(dú)立通風(fēng)的擴(kuò)建區(qū))宜按井巷摩擦阻力的10%計(jì)算；擴(kuò)建礦井宜按