九龍礦90萬t/a新井通風設計說明書--中國礦業大學礦井通風課程設計任務書

中國礦業大學礦井通風課程設計任務書

九龍礦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

九龍礦150萬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

九龍礦位於河北省邯鄲市峰峰礦區東南部。九龍礦地處鼓山東麓。區內有公路與主幹道相通，向北39.5公裏到邯鄲市與107國道和京深高速公路接壤，並向北32公裏與309國道相連北起以F9-1 和F9-2斷層，南以F26 斷層，西以F8斷層,分別與九龍礦井田、梧桐莊井田、二礦泉頭擴大區和新三礦相鄰，東以二號煤層-900的等高線為邊界。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1.201.17

夏1.1721.153

1.2 井田地質特征

南北走向長度約為 8km。東西傾斜寬大約大約2.5km。井田麵積約20 km2。

1.3 煤層特征

本礦井可采煤層有2煤層，其煤層平均厚度為6.2m，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，1985年，撫順煤研所確定本礦井-600m水平瓦斯相對湧出量為24.1 m3/t.d，-850m水平瓦斯相對湧出量為26.9 m3/t.d，屬高瓦斯礦井。

九龍礦煤類為煙煤，煤塵爆炸指數均大於15%，都具有爆炸危險性，在精查勘探與二水平補勘階段井田內2、4、8、9號煤層進行了煤塵爆炸性實驗，均有爆炸危險性。

礦井投產以來，井下煤層及地表煤堆、矸石山未發生過自燃現象。經煤炭科學研究總院撫順分院對九龍礦2、4號煤的自燃進行了鑒定，鑒定結果表明2號、4號煤為三類不易自燃。

2 井田開拓

2.1 井田境界與儲量

礦井地質資源量：2#煤174.50(Mt)，礦井工業儲量164.50(Mt)， 礦井可采儲量119.07(Mt)，本礦井設計生產能力為150萬t/年。工業廣場的尺寸為450m×400m的長方形，工業廣場的煤柱量為1133 (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，“三八”工作製，即二班生產，一班準備，每班淨工作時間為8個小時。淨提升時間為14小時。本礦井的設計生產能力為150萬噸/年,礦井服務年限為61年。

圖1 綜合地質柱狀圖

2.3 井田開拓

工業場地的位置選擇在主、副井井口附近，了均衡礦井初期和後期的生產運輸量，縮短通風網路，決定將井筒的位置設於井田中央偏東的位置，風井井口位置的選擇應在滿足通風條件的前提下，與提升井筒的貫通位置最短，並利用各種煤柱以減少保護煤柱的損失。本礦井采用兩翼對角式通風，故將風井布置在邊界。

本礦井采用兩個水平劃分，一對立井二水平開拓，一水平標高為-650m( 采區布置)，二水平標高為-850m(采區布置)，兩水平之間通過斜井延伸。主要運輸大巷沿煤層走向布置。井底車場為梭式車場，立井井口設在井田中央偏東，井口標高為+117m。

本設計主要開拓巷道有運輸大巷和軌道大巷均布置2號煤層底版岩中層。輔助運輸大巷和膠帶輸送機大巷沿煤層底板布置，巷道坡度隨煤層而起伏，一般為0-3º左右。

礦井為立井開拓，煤炭由主立井箕鬥提升運到地麵。物料經副立井罐籠運輸到井底車場，然後架線電機車運到盤區。矸石由1.5t礦車經架線電機車運至井底車場經副井罐籠提升到地麵

3巷道布置與采煤方法

3.1 采區巷道布置及生產係統

2號煤層為單斜煤層，煤層走向NE，長8016m;傾向NW，傾斜長度平均為2496m;傾角13°。煤層平均厚度6.2m，煤層較穩定。

首采區為南一采區，采用走向長壁采煤法。采區走向長度為4000m，傾斜長度935m，雙翼布置，上山開采。因此工作麵長度設計為150m，采用綜采放頂煤，所以把整個采區劃分分5個區段，10個工作麵。

根據九龍礦2號煤層的賦存條件，適宜建設采用一礦一麵達產。開采南翼采區時，在北翼同時開掘準備及回采巷道，為工作麵接替做好準備。待首采采區全部采完後，北采區一采區工作麵已經準備出來，可以投入生產，依次類推。同理，設計首采采區的工作麵接替順序為兩翼跳采。即：2201→2406→2202→2407→2203→2408→2204→2409→2205→2410。

3.2 采煤方法

本礦采用綜合機械化采煤的回采工藝(簡稱綜采)，放頂煤，全部垮落法管理頂板。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ZZPF4800/17/33、采煤機MXA—300/3.5D、刮板輸送機SGZ-764/400、 SZZ-764/160型轉載機、SB1200型破碎機、SSJ1000/2×160型帶式輸送機。采煤機截深0.8m，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

本工作麵采用綜采放頂煤采煤工藝，回采巷道采用一般的“內錯式U+L”型布置方式，即一條區段運輸順槽,一條區段回風順槽和一條高頂排放瓦斯巷。該采區采用雙巷布置，間留15m的煤柱，掘進通風簡單，通風阻力小。回采巷道寬度為4.2m，高度為3.3m。高頂瓦斯排放巷為3000×2000mm。

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44.1623.55

井底車場及石門15.615

軌道大巷15.615

采區下部車場14.313.85

運輸上山14.313.85

運輸石門14.313.85

區段運輸13.8615

工作麵1014

區段回風13.8615

高頂排放巷610

回風石門14.313.85

回風上山14.313.85

回風大巷15.515

風井19.619.5

風硐1211.79

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