中國礦業大學礦井通風課程設計任務書
峰峰小屯礦90萬t/a新井通風設計
中國礦業大學 安全工程學院
二〇一〇年七月
一、設計目的
本課程設計為煤礦新井通風設計，是《礦井通風與空氣調節》、《礦井通風與安全》課程的主要教學環節之一，通過本課程設計，初步掌握礦井通風設計的步驟和方法，鞏固所學理論知識，並運用所學知識分析和解決礦井通風的問題。
二、設計內容及步驟
1、礦井的地質概況，開拓方式及開采方法如下設計技術資料所示，礦井開拓平麵圖與剖麵圖見附件1和附件2。井下同時作業的最多人數為700人，綜采工作麵同時作業最多人數40人，高檔普采工作麵同時作業最多人數60人。
2、提出該礦井前25年左右的礦井通風係統方案，並進行技術比較與經濟比較（粗略），選擇最優方案，確定出礦井的通風係統。
3、確定采區的通風方式並作技術比較。
4、確定采煤工作麵的通風方式並作技術比較。
5、確定主要通風機的工作方法並作技術比較。
6、計算各用風地點的供風量和礦井總用風量。
7、確定礦井通風困難時期和容易時期的開采位置，分別繪製兩個時期的通風係統立體圖和網絡圖（用A3或A4紙畫）。
8、分別計算兩個時期的礦井最大通風阻力與等積孔，並評價礦井通風難易程度。
9、選擇礦井主要通風機並確定兩個時期的工況點，選擇配套電機，概算通風費用，提出對通風設備的安全技術要求。
10、對以上內容進行綜合協調，經過技術處理加工後，依據附件3說明書模板編製礦井通風係統說明書（包括目錄、前言、正文及參考書目），繪製礦井通風係統 圖（比例尺為1：5000或1：0000，個別小礦井可采用1：2000），作圖嚴格按照規範要求，具體要求見附件4.
三、設計要求
1、按設計內容及要求編排章節，並按序編頁碼
2、語言文學
（1）論證嚴密，邏輯性強
（2）文理通順，詞達意明，應用專業術語
（3）字體工整，書寫清潔
3、公式與圖表
（1）所用公式應寫出處，並編號（如式4-2）公式中各項意義單位需注明，計算應準確，計算結果可以圖表表示。
（2）圖表應按順序編號（如表 圖2-3），標明圖標、表題並與文字相呼應，表內數據對應數位應整齊、數字重複應照寫。
（3）所有圖均采用紙質較好的白紙按製圖標準描繪，要求圖麵清潔、粗細均勻、比例一致。
4、排版格式完全參照《中國礦業大學本科生畢業設計（論文）撰寫規範》
四、 設計技術資料
小屯礦90萬t/a新井通風設計
1 礦區概述及井田地質特征
1.1礦區概述
小屯礦是河北省冀中能源峰峰集團公司的一座中型礦井，行政區劃屬於峰峰礦區，小屯礦位於峰峰集團公司東北部九公裏處。小屯井田西北部邊界F3斷層以及薛村礦東風井煤柱線，並與薛村礦井田毗鄰；東部與羊渠河井田佐城擴大區及羊東井田相鄰；北部與牛兒莊礦井田相鄰；南部以座標連線為界，為深部未采區。井內的氣象參數按表1所列的平均值選取。
表1 空氣平均密度一覽表
季節 地點 進風井筒（kg/m3） 出風井筒（kg/m3）
冬 1.23 1.20
夏 1.20 1.22
1.2 井田地質特征
煤層平均傾角在10～12度之間，井田走向長度最大5.5km，最小4.5km，平均5.0km；井田傾斜寬最大2.7km，最小2.3km，平均2.5km，麵積為11.90平方公裏。
1.3 煤層特征
本礦井可采及大部分可采6層，主采煤層為2#煤層，位於山西組中下部，賦存穩定，煤層傾角變化較小，為10°～12°，緩傾斜煤層。井田為東西走向，走向長度約為5.0 km，南北傾向，傾向長度約為2.5 km。厚3.91～6.95m，平均5.3m，具體參見圖1 綜合地質柱狀圖。根據精查地質報告的瓦斯地質資料，相對瓦斯湧出量為1.85m3/t，絕對瓦斯湧出量為3.5m3/min，二氧化碳相對湧出量1.43m3/t。
根據鑒定結果，2#煤煤塵不具有自燃傾向性。煤塵的爆炸指數在38.58～55.28%之間，煤塵具有爆炸危險，為三類不易自燃煤層。
2 井田開拓
2.1 井田境界與儲量
礦井地質資源量：2#煤層85.27（Mt），礦井2#煤層工業儲量83.73（Mt）， 礦井可采儲量53.89（Mt），本礦井設計生產能力為90萬t/年。工業廣場的尺寸為300m×450m的長方形，工業廣場的煤柱量為689.16(萬t)
2.2 礦井工作製度、設計生產能力及服務年限
本礦井設計生產能力按年工作日330天計算，每天三班作業，其中二班生產、一班準備，淨提升時間為16小時。本礦井的設計生產能力為90萬噸/年,礦井服務年限為46年。
圖1 綜合地質柱狀圖
2.3 井田開拓
主、副井布置在井田儲量的中央，以形成兩翼儲量比較均衡的雙翼井田。礦井通風方式為中央並列式。工業場地的布置在井田走向和傾向的中央。
該礦井設計選用雙立井單水平上下山開采的開拓方案。主、副井井筒均為立井，布置與井田中央，隻設一個水平，開拓大巷布置在岩層中，設一條膠帶輸送機大巷，一條輔助運輸大巷、一條回風大巷。為便於在巷道交叉時架設風橋等構築物，輔助運輸大巷和回風大巷距煤層底板一定距離掘進，沿煤層走向布置，井底車場為環式車場。上山階段，從－200m～+10m，階段斜長平均1135m，下山階段，從－200m～－500m，階段斜長平均1200m。
主井位於井田中央工業場地之中，擔負礦井90萬t/a的煤炭提升任務。副井位於井田中央工業場地之中，擔負全礦的材料、人員、設矸石的提升；兼做進風井。在工業廣場邊界布置一個風井風井擔負礦井回風任務，並作為緊急情況下得安全出口。
礦井開拓大巷布置在岩層中，留大煤柱護巷，大巷間距30m。設一條輔助運輸大巷，一條膠帶運輸大巷兩條大巷。為便於在巷道交叉時架設風橋等構築物，輔助運輸大巷和膠帶回風大巷距煤層底板一定距離掘進
3巷道布置與采煤方法
3.1 帶區巷道布置及生產係統
首采帶區為北一帶區，靠近工業廣場。帶區走向長度為2455m，傾斜長度平均為1100m。帶區內劃分為13個傾斜分帶，首采帶區工作麵長度取175 m，分帶寬度為188m，組成一個統一的采準係統。為防止煤炭自燃發火，暢通避災路線，優化掘進通風，各分帶之間留設5m窄小煤柱，采用雙巷掘進的方法掘進回采巷道。
開采首采帶區(北一帶區)時，在北一分帶東側開掘北二分帶準備及回采巷道，為工作麵接替做好準備。待首采帶區的北一分帶全部采完後，北一帶區的二分帶工作麵已經準備出來，可以投入生產。由於采用雙巷掘進，故北一帶區三分帶（除開切眼）隻需掘進一條進風巷即可。然後，在開始開采北一帶區三分帶之後2個月左右，在南一帶區一分帶雙巷掘巷，準備下一個工作麵。之後再準備南一帶區二分帶、三分帶，依次類推。因此，設計的工作麵接替順序為雙翼順序開采。
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。工作麵的推進方向確定為後退式。根據工作麵的關鍵參數，選用編號為ZC186—ZZ38的配套設備：液壓支架ZY3500/28/63、采煤機SL1000、刮板輸送機SGZ-730/220、SZB-764/132型轉載機、PCM110型破碎機、SSJ1000/2×160型帶式輸送機。采煤機截深0.63m，其工作方式為雙向割煤，追機作業，工作麵端頭進刀方式。工作麵用先移架後推溜的及時支護方式。
3.3回采巷道布置
工作麵回采巷道布置方式為一進一回，每個工作麵共布置二條分帶斜巷。采用綜掘機割煤，錨杆機進行支護的機械化掘進方式。該帶區采用雙巷掘進，間留5m的煤柱，掘進通風簡單，通風阻力小。
3.4部分井巷特征參數
表2部分井巷特征參數 （其他井巷參數自行設計、計算或在相關圖紙上提取）
井巷名稱 長度(m) 斷麵（m2） 周長（m）
副井井筒 28.26 18.84
井底車場 13.2 13.8
軌道大巷 13.2 13.8
帶區車場 13.2 13.8
車場甩車道 13.2 13.8
帶區集中軌道巷 11.44 14
分帶軌道巷 11.44 14
工作麵 9.89 12.8
分帶運輸巷 11.44 14
帶區集中運輸巷 11.44 14
回風斜巷 13.2 13.8
回風大巷 13.2 13.8
風井 19.63 15.7
五、成績評定方法
參照《礦井通風課程設計答辯和成績評定》規定執行。
六、附件
附件1礦井開拓平麵圖
附件2礦井開拓立體圖
|
發表評論
