矿山安全工程设计指导书10级

长春建筑学院矿山安全工程课程设计指导书姓名：专业：班级学号：指导教师：日期：城建学院一、设计题目（宋体，小三，加粗，段前段后0.5行）XX煤矿通风系统设计（正文，宋体小四，标准字符间距，1.5倍行距，首行缩进2字符）二、设计内容1、设计题目的选择分组选取设计题目，根据所给材料查找自己所需材料，如相关标准、原则、计算公式等。

2、课程设计的组织管理和要求1. 课程设计原则上每人独立完成一个设计，也可几个人在一起商量，共同完成矿井通风系统设计的内容；2．学生设计选择的最终方案必须经过指导教师同意；3．设计内容及要求课程设计的题目应尽可能来源于生产实践，其内容为矿井通风设计，具体设计内容如下：（一）概述。

介绍矿井空气的主要成分、有害气体的成因、来源、分类及防止有毒有害气体的措施。

（二）局部通风设计。

论述通风设计的原则及步骤；掘进工作面所需风量计算及设计（参考附录）；（三）矿井需风量计算。

生产矿井需要风量按各采煤、掘进工作面，硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算，现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风（参考附录）。

（四）矿井通风阻力计算。

包括设计原则和设计方法。

该项内容必须在各井巷尺寸（Ｌ、Ｕ、Ｓ）及摩擦阻力系数（α)选定后、矿井通风系统确定后、各用风地点风量确定后才能进行。

矿井通风总阻力的计算原则及计算方法参见《矿山安全工程》教材及附录中的相关内容，根据设计任务所给表格内数值，分别计算出各分支摩擦风阻及摩擦阻力的值，要求每一个计算值均通过具体公式计算，一一列出，不能直接将计算值填在表格内。

（五）局部通风机选择。

根据设计内容自行选择所需通风机的类型（压入式、抽出式或混合式），并具体论述所选通风机的工作方式及优缺点，并画图表示。

（六）评价矿井通风的难易程度。

根据计算所得的各分支井巷的摩擦阻力，计算出井巷的总阻力及总风阻，并求出井巷等积孔的值，根据计算值评价矿井通风的难易程度。

（假设各矿井各分支串联）三、进度计划依照教学计划，课程设计时间为：2周。

(1) 资料收集： 1天；(2) 矿井空气成分分析： 1天；(3) 局部通风设计： 1天；(4) 矿井需风量计算： 1天；(5) 矿井通风阻力计算： 2天；(6) 局部通风机选择： 1天；(7) 评价矿井通风难易程度： 1天；(8) 矿井通风系统图绘制（手绘;A1图纸）： 2天；格式要求格式要求内容：1 电子版格式(一)、基本要求1．纸型：A4纵向、单面打印2．页边距：上2.5 cm，下2. 5cm，左2.5 cm，右2cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm 3．字体：正文全部宋体、小四号、标准字符间距。

西文、数字等符号采用Times New Roman 字体4．行距：1.5倍行距(二)、目录1．标题“目录”（黑体、二号、居中）2．目录中最少列出第一级标题（章）和第二级标题（节）章标题（黑体、四号）节标题（宋体、四号）第三级标题（楷体、四号）各级标题居左顶格、单独占行，标题后注明起始页码3．目录不加页码（三）设计说明书正文1．页眉：（宋体、五号、居中）奇数页：XXX课程设计偶数页：学生姓名：题目2．页码：页面底端（页脚）、右侧3．章条序码（阿拉伯数字、小圆点间隔、末尾不加小圆点、左顶格、编号后空一个字距）第一级（章）1， 2， 3，…（黑体、小二号）第二级（条）1.1,1.2,… 2.1,2.2,… 3.1,3.2,… …（黑体、小三号）第三级（条）1.1.1,1.1.2,…1.2.1,1.2.2,…2.1.1,2.1.2,…2.2.1, 2.2.2,…3.1.1,3.1.2,…3.2.1,3.2.2,… …（黑体、四号）如在条以下仍需分层，则通常用a，b，…或1),2),…编序，左空2个字距。

4．前言、引言不编序号（四）、图表1．图表字体（宋体、五号）2．图表名（宋体、五号、居中）3．图表按章编号（如图1-1、表2-2等），图编号及图名置下，表编号及表名置上。

插图宽度不宜超过10cm，有刻度的坐标图不加箭头，标值线朝里，其标值数字尽量不超过3位数（如用30km代替30000m）或小数以后不多于一个“0”(如用5μg 代替0.005mg)；标目中的物理量的符号用斜体，单位符号用正体，纵坐标标目、标值逆时针旋转九十度书写；图中坐标线、尺寸线、引线0.5磅，轮廓线、函数线等主要部分0.75磅；文中图片要清晰。

表格的绘制均用三线表，表内无斜线、竖线，结构比较复杂的表可增加不通长的辅助线；表头中量的写法要规范，量的表示法不允许出现两条斜线（如：动量矩单位kg.m2/s，在表中应为L/kg.m2.s-1）；表中“空白”代表未测或无此项，“-”代表未发现，“0”代表实测数据为零。

(五)、公式公式统一用Microsoft公式3.0在系统默认状态下编辑，居中放置，其前的“解”、“假设”等文字顶格书写，公式序号按章排，加圆括号，居行尾。

如“（1-1）”、“（2-1）”，。

公式换行书写时和等号对齐，凡正文中未提到的公式可不排序。

（六）、引用和注释：1．引用用“[1]”、“[2]”……表示，按上标书写2．注释用“①”、“②”……表示，按上标书写注文（宋体、五号、单倍行距）注文在加注页面下端，用0.75磅、居左、页面宽的三分之一短线和正文分开。

（七）、其它1．标题“致谢”（黑体、二号、居中）2．标题“附录A”、“附录B”（黑体、二号、左顶格，页码不单排，和正文接续）附录中译文的书写格式和正文书写格式相同3．标题“参考文献”（黑体、二号、居中）参考文献正文（宋体、五号）各类文献的著录格式及示例：1．专著顺序号著者.书名[M].版本.其他责任者.出版地:出版者,出版年.页码.示例:[1] 夏小华,高为柄.非线性系统控制及解耦[M].第2版.北京:科学出版社,2001.2．期刊顺序号作者.题名[J].其他责任者.刊名,年,卷(期):页码.示例:[2] 高为柄,程勉,夏小华,(等).非线性控制系统的发展[J].自动化学报,2003,17(4): 513～523.3．论文集顺序号作者.题名[A].见:编者.文集名[C].出版地:出版者,出版年.页码.示例:[3] Fox R L, Willmert K D.不等式约束的连杆曲线最优化设计[A].见:机构学译文集编写组. 机构学译文集[C].北京:机械工业出版社,2002.232～242.4．技术标准顺序号标准代号标准顺序号—发布年标准名称示例:[4] GB3100～3102—93 量和单位.5．学位论文顺序号作者.题名:[D].保存地:保存者,年份.示例:[5] 陈淮金.多机电力系统分散最优励磁控制器的研究:[D].北京:清华大学电机工程系,2004.6．会议论文顺序号作者.题名[Z].会议名称,会址,会议年份.示例:[6] 夏小华,高为柄.稳定设计中的分解和参数化方法[Z].全国控制和决策会议,黄山,2005.2 手写板格式纸型：A4纵向、单面书写页边距：上2 cm，下2cm，左2.5 cm，左侧装订字体：书写工整，每页500字左右。

四、设计依据及参考资料1、金龙哲、《矿山安全工程》（第一版）、机械工业出版社。

2、张国枢、《矿井实用通风技术》（第三版）、煤炭工业出版社。

3、谢中朋、《矿井通风和安全》（第一版）、化学工业出版社。

4、俞启香、《矿井瓦斯防治》（第一版）、中国矿业大学出版社。

附录：参考资料矿井风量计算方法（由里向外核算法，产量在30万吨/年以上矿井使用）1.生产矿井需要风量按各采煤、掘进工作面，硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算。

现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。

Q矿≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备＋∑Q其它）×K矿通（m3/min） (1)式中：——采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q采∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；∑Q硐——硐室实际需要风量的总和，m3/min；∑Q——备用工作面实际需要风量的总和，m3/min；备——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其它巷道需风量的总和，m3/min；∑Q其它K矿通——矿井通风系数（抽出式K矿通取1.15～1.2，压入式K矿通取1.25～1.3）。

（1）采煤工作面的需要风量每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量计算，采用高瓦斯计算公式）确定需要风量，其计算公式为：Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温 (2)式中: Q——采煤工作面需要风量，m3/min；采Q基本——不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min。

Q基本=工作面控顶距×工作面实际采高（工作面有效断面）70%×适宜风速（不小于1m/s）；工作面控顶距在3.5~5m之间任意取值。

K采高——回采工作面采高调整系数（见表4）；K采面长——回采工作面长度调整系数（见表5）；K温——回采工作面温度调整系数（见表6），回采工作面空气温度一般为20~26℃。

高瓦斯矿井按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算。

根据《煤矿安全规程》规定，按回采工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的浓度不超过1％的要求计算：Q采=100 ×q采× K CH4 (3)式中：Q采——回采工作面实际需要风量，m3/min；q采——回采工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量，m3/min；K CH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数。

（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）。

在1.3~1.5之间取值。

按工作面温度选择适宜的风速进行计算（见表6）:Q采=60 ×V采×S采(4)式中：V采——采煤工作面风速，m/s；S采——采煤工作面的平均断面积，m2。

按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量：每人供风≥4m3/min：Q采>4N （m3/min）(5)每千克炸药供风≮25m3/min：Q采>25A（m3/min）式中：N——工作面最多人数，A——一次爆破炸药最大用量，Kg按风速进行验算：15S<Q采<240S（m3/min）(6)式中：S——工作面平均断面积，m2备用工作面亦应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量，且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。

Q备用≥1/2 Q采（2）掘进工作面的需要风量和回采工作面所需风量的计算方法基本相同。

按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：Q掘=100 ×q掘× K掘通(7)式中:Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min；q掘——掘进工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的绝对涌出量，m3/min；K掘通——瓦斯涌出不均衡通风系数。