采区设计(矿井通风系统)课程设计任务书(doc 6页)

采区设计（矿井通风系统）课程设计任务书
1、设计依据
给定矿井开拓系统和某一采区区域范围及煤层地板等高线图，矿井概况及生产情况，以及采区生产能力（产量）、瓦斯涌出量等条件，进行采区巷道布置及采区通风系统设计。

设计题目及资料来源
由具体指导老师确定。

2、设计内容
1）采区设计：采区巷道布置（采区上下山、主要进回风、运输巷道），回采巷道布置，回采工作面布置，明确巷道之间的联接关系；简单进行采煤方法、回采工艺设计；
2）采区（或矿井）通风系统设计：采区通风系统确定（要有相应的通风构筑物）、用风地点风量计算与分配（采用由内向外四算一校核的方法），计算采区巷道通风阻力。

进行简单的矿井通风系统设计（通风机选型和工况点分析）。

3）安全工程设计【推荐选作】：瓦斯抽采设计、防灭火灌浆设计、注氮气设计、阻化剂设计等。

3、设计要求
完成采区通风系统设计说明书一份，采区巷道布置图，矿井（采区）通风系统图、网络图。

（说明书和图纸格式按照学校毕业设计要求的格式完成）
4、提交材料
采区设计及通风系统设计说明书，采区巷道布置图，矿井（采区）通风系统图、通风网络图。

（包括草稿、电子文档）
5、指导要求
设计主要分为两个内容：采区巷道布置和矿井（采区）通风设计。

本着今后实施“课程设计进行简单矿井通风设计，毕业设计进行有针对性的老矿井改造通风设计和侧重安全系统设计，加强学生能力培养”的教学计划改革探索，也为适应当前煤矿集约化开采体系的需求，使学生尽早熟悉矿井通风设计的方法，及时消化《矿井通风与空气调节》课中的矿井通风设计内容，本次设计可根据学生情况可适当要求进行简单的矿井通风系统设计（通风机选型和工况点分析）；
在制定设计题目时，原始CAD图纸给出水平大巷、井底车场及主要硐室等矿井开拓布置
条件，灵活指定采区不同条件（尺寸不同、位置不同、煤层厚度不同或生产能力不同等），让学生分别选取，做到学生每人不重复。

6、课程设计的时间安排
安全科学与工程学院安全工程08级课程设计进程安排计划（共5周）。

安全工程08级（矿山安全）课程设计进程安排
周次日期设计具体内容备注
15 11月28日设计动员、设计任务下达、设计工具与器材准备
11月29日
~30日
采区设计部分
矿井概况、采区概况、矿井地质、采区地质；
采区储量计算、采区生产能力和采区服务年限计算
12月1日
~2日
采煤方法的比较和选择、采煤工艺方式、工作面产量计算
16 12月6日采区划分（采区划分区段或条带）、工作面长度、煤柱留设及尺寸12月7日
~7日
采区巷道布置设计：采区上山布置的位置及层位、上山与区段（条
带）平巷的联接；巷道断面、支护方式选择
12月8日采区生产系统设计；
巷道掘进计划编排
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12月9日回采工艺设计
采煤设备的选型；回采工作面循环作业；循环作业图表和劳动组
织形式
12月12日
~ 13日
采区（或矿井）通风设计部分
采区通风系统及通风构筑物设计；
采区设计说明书整理
采区设计图纸绘制
18 12月14日
~15日
矿井通风系统拟定、矿井通风方式和通风方法确定
矿井通风困难时期和容易确定、两个时期通风网络图的绘制
选作
12月16日计算风量：各用风地点风量计算（采用由内向外四算一校核方法），用风地点包括采煤和掘进工作面、其他硐室等。

12月19日分配风量；对矿井（采区）总风量，采用由外向内进行计算，对各巷道进行风量分配。

12月20日通风阻力计算；矿井（采区）总阻力，各构筑物尺寸设计及各分支风压平衡计算（确定构筑物两端压力差）。

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12月21日矿井通风设备选型、通风工况点分析
12月22日
~23日
掘进通风系统设计，设备选型等。

12月24日
~28日
【安全工程设计】选作
12月~29日整理附相关图，【安全工程设计】
整理说明书、图纸；提交设计成果
12月30日答辩
注：选作是指学生根据自身专业能力和指导老师的具体要求适当选择。

《采区设计及通风系统课程设计》指导书
（说明书编写说明）
1．采区概况
介绍采区位置范围、地质条件和煤层综合柱状图，最好附上题目图。

2．采区煤炭储量、生产能力和服务年限计算
根据《煤矿安全规程》有关规定，预留煤柱包括采区边界、上下山、条带间等。

3．采区巷道布置及基本参数
（1）采区基本参数
采区划分区段或条带尺寸、煤柱尺寸、开采顺序、分层开采或放顶煤开采；上山数目、巷道布置层位；同采工作面个数、采掘比及采掘接替关系（采掘接替图表）等。

（2）采区巷道布置设计：
包括采区（盘区）运输石门、采区（盘区）运输巷、采区（盘区）车场、绕道、煤仓、运输上山、轨道上山、工作面运输、回风顺槽、采区（盘区）回风巷、采区（盘区）回风石门、绞车房、变电所等。

联合集中布置或分层布置。

（附方案小图）。

采区巷道布置图纸绘制要求：
采区（盘区、带区）巷道布置平面图和剖面图：
a.平面图的图面要求有方格网、大地坐标、指北针、图名图签（图名广告大字）；设计出采区（盘区、开采条带）全区域内的巷道布置、巷道名称、煤柱线、开切眼的位置及主要的构筑物。

b.剖面图要有剖面名称、对应在平面图的剖面线。

标出巷道名称；剖面巷道要与平面图巷道要一一对应，位置对应准确；平、剖面图比例正确。

说明：矿图剖面图与机械剖面图不同，即在尽量不失真的情况下把剖面线前后巷道都可以投影到剖面图上。

采矿巷道的剖面图实质是剖面投影图。

（3）巷道断面的选取
采区运输、回风上（下）山、工作面运输、回风平巷、联络巷、硐室等的断面。

巷道断面的选取应与下一步的通风系统设计中的风速校验环节一致、一同考虑，先初步确定，再加以修正。

（4）各运输系统介绍
运煤系统∶从工作面到采区（盘区）石门的运煤路线。

通风系统∶矿井和采区通风路线。

运料系统∶材料运输到采掘工作面的路线。

排水系统∶从工作面到采区（盘区）运输石门的路线。

排矸系统∶从工作面到采区（盘区）运输石门的路线。

采区生产系统图纸绘制要求：
a.图中反映最初达到生产能力时的巷道布置状态（方法：复制采区巷道布置图纸得到的，去掉其他无关的巷道），必须正确反映出初达到生产能力时的采煤工作面和掘进面的位置；
b.按图例符号，标出各生产系统，包括运煤系统、掘进排矸系统、行人运料系统、通风系统等。

用图例符号标出开采机械设备及设备位置。

c.重点强调通风系统的完整表达，必要时可单独画一张图纸来表达。

4．回采工艺设计
（1）采煤方法的回采工艺的比较和工艺方式选择
炮采、机采或综采；
（2）采煤及运输设备的选型
采煤机、液压支架、刮板输送机、转载机、单体支柱（超前支护）、皮带输送机、破碎机等。

（3）回采工艺
工作面回采工艺循环作业（综采：进刀、割煤、滚筒、移架方式、支护方式）；
工作面循环作业计算：日产量、进刀数等；
（4）循环作业图表；
（5）劳动组织形式。

5．通风系统设计
（1）通风系统选择，要有不同系统设计优劣比较。

确定的通风系统，绘制通风系统的网络图。

要表明主要巷道风量、构筑物两端压差、风流风向要明确。

通风网络图绘制除了符合通风网络图绘制的一般要求外，重点还做出如下要求：
a.图中反映矿井通风困难时期、通风容易时期的巷道布置状态（采区通风设计除外）；
b.要完整表达出各个用风地点（采煤工作面、掘进工作面、开拓掘进工作面、硐室、其他风门巷道及主动通风风路等），可采用一字排开的图式风格；
c.节点与通风系统图的节点名称一致，要求一一对应，逻辑关系正确、风路简化合理；
d.通风网络图为有向图，每条风路要表明通风风流方向；
e.必须正确反映上出掘进面的风路分支（不允许在掘进分支上出现风门）；硐室分支的风窗位置正确。

（2）计算风量
用风地点风量计算（采用“由内向外、四算一校核”的方法），用风地点包括采煤和掘进工作面、硐室和其他通风巷道等。

计算矿井（或采区）总风量。

要正确理解风量备用系数的概念（主要是从风量富余、开采产量波动和瓦斯地质及涌出量变化等考虑）。

（3）分配风量
对各巷道进行风量分配。

对矿井（或采区）总风量，采用由外向内进行计算，余留风量一般按产量权重分配。

（4）阻力计算
矿井或采区的总阻力。

分风计算（风网的压力平衡计算，给出各构筑物阻力）。

具体要求：
a. 用电子表格列表计算阻力。

b. 每个通风时期要有2个阻力计算表，全网络分支计算表，用于分风计算；最大阻力计算表，用于矿井或采区总阻力计算。

也可将二表合一来表达，明列增加阻力值项。

（5）通风设备选型（矿井通风系统设计者选作项目）。

（6）通风费用概算（矿井通风系统设计者选作项目）。

6．掘进通风设计
掘进通风系统设计，设备选型等。

（附相关图）。

7．主要参考文献
[1] 煤矿安全规程
[2] 煤矿设计规范
[3] 采煤学或煤矿开采设计等书籍
[4] 煤矿开采设计手册
[5] 矿井通风与空气调节等书籍
[6] 采掘通风等机械设备书籍和手册。