矿井通风设计毕业论文
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矿井通风课程设计
ﻩ姓名:
专业:通风与安全
日期:
目录前言
(一)矿井概况
(二)拟定矿井通风系统
(三)矿井总风量计算与分配
1、矿井需风量计算原则
2、矿井需风量计算方法
3、矿井总风量的分配
(四)矿井通风总阻力计算
1、矿井通风总阻力计算的原则
2、矿井通风总阻力的计算方法
3、绘制矿井通风网络图
(五)选择矿井通风设备
1、选择矿井通风设备的要求
2、主要通风机的选择
(六)通风耗电费用概算
1、主要通风机的耗电量
2、局部通风机的耗电量
3、通风总耗电量
4、吨煤通风耗电量
5、吨煤通风耗电成本
(七)矿井通风系统评述
1、系统的合理性
2、阻力分布的合理性
3、主要通风机工作的安全性、经济性
前言
《矿井通风》设计是学完《矿井通风》课程后学生理论联系实际的重要实践教学环节,是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过课程设计使学生获得以下几个方面能力,为毕业设计打下基础。
1、进一步巩固和加深我们所学矿井通风理论知识,培养我们设计计算、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用标准与规范、报告撰写等基本技能。
2、培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际的能力。
3、培养学生创新意识、严肃认真的治学态度和理论联系实际的工作作风。
依照老师精心设计的题目,按照大纲的要求进行,要求我们在规定的时间内独立完成计算,绘图及编写说明书等全部工作。
设计中要求严格遵守和认真贯彻《煤炭工业设计政策》、《煤矿安全规程》、《煤矿工业矿井设计规范》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策,设计力争做到分析论证清楚,论据确凿,并积极采用切实可行的先进技术,力争使自己的设计达到较高水平,但由于本人水平有限,难免有疏漏和错误之处,敬请老师指正。
(一)矿井基本概况
1、煤层地质概况单一煤层,倾角25°,煤层厚4m,相对瓦斯涌出量为13m3/t,煤尘有爆炸危险。
2、井田范围设计第一水平深度140m,走向长度7200m,双翼开采,每翼长3600m。
3、矿井生产任务设计年产量为0.6Mt,矿井第一水平服务年限为23a。
4、矿井开拓与开采用竖井主要石门开拓,在底板开围岩平巷,其开拓系统如图1-1所示。拟采用两翼对角式通风,在7、8两采区中央上部边界开回风井,其采区划分见图1-2。采区巷道布置见图1-3。全矿井有2个采区同时生产,分上、下分层开采,共有4个采煤工作面,1个备用工作面。为准备采煤有4条煤巷掘进,采用4台局部通风机通风,不与采煤工作面串联。井下同时工作的最多人数为380人。回采工作面最多人数为38人,温度t=20℃,瓦斯绝对涌出量为3.2m3/min,放炮破煤,一次爆破最大炸药量为2.4kg。有1个大型火药库,独立回风。
5、开拓系统图、采区布置图、巷道布置图、以及井巷尺寸及其。
图1-1 开拓系统图
图1-2 采区布置图
图1-3 巷道布置图
附表1-1 井巷尺寸及其支护情况
区段井巷名称井巷特征及支护情况巷长断面积
m m 1~2 副井两个罐笼,有梯子间,风井直径D=5m 240
2~3 主要运输石门三心拱,混凝土碹,壁面抹浆120 9.5
3~4 主要运输石门三心拱,混凝土碹,壁面抹浆80 9.5 4~5 主要运输巷三心拱,混凝土碹,壁面抹浆450 7.0
5~6运输机上山梯形水泥棚135 7.0 6~7 运输机上山梯形水泥棚135 7.07~8 运输机顺槽梯形木支架d=22cm,Δ=2 420 4.8 8~9 联络眼梯形木支架d=18cm,Δ=4 30 4.0 9~10 上分层顺槽梯形木支架d=22cm,Δ=280 4.8 10~11 采煤工作面采高2m控顶距2~4m,单体液压,机采110 6.0
11~12上分层顺槽梯形木支架d=22cm,Δ=2 80 4.8 12~13联络眼梯形木支架d=18cm,Δ=4 304.0 13~14 回风顺槽梯形木支架d=22cm,Δ=2 420 4.8
14~15 回风石门梯形水泥棚307.515~16 主要回风道三心拱,混凝土碹,壁面抹浆2700 7.516~17回风井混凝土碹(不平滑),风井直径D=4m 70
(二)拟定矿井通风系统
矿井开拓采用立井开拓方式,矿井通风采用两翼对角式通风方式。矿井主要进风井为位于井田中央的副井,矿井主要回风井位于第七采区和第八采区的上部边界。矿井主要通风机采用抽出式通风方式。大巷位置位于负240米处石门揭煤地带的岩石巷道中。
在第一采区有一个备用工作面,一个采煤工作面,两个掘进工作面,在第二采区有两个采煤工作面,两个掘进工作面所以矿井总共有4个采煤工作面,4个掘进工作面。回采工作的采煤方法采用单一走向长壁采煤法,采煤工作面推进方向采用后退式,附矿井通风系统图如下:
(三)矿井总风量计算与分配
一、矿井需风量计算原则
(1)矿井需风量应按照“由里往外”的计算原则,由采、掘工作面、硐室和其他用风地点的实际最大需风量总和,再考虑一定的备用风量系数后,计算出矿井总风量。
(2)按该用风地点同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4 m3。
(3)按该用风地点风流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度、风速以及温度等都符合《规程》的有关规定分别计算,取其最大值。
二、矿井需风量的计算方法
矿井需风量按以下方法计算,并取其中最大值。
(1)按进下同时工作的最多人数计算
Q矿=4NK
=4×380×1.15
=1748m3/min
式中Q矿——矿井总需风量,m3/min
N——井下同时工作的最多人数,人;
4——矿井通风系数,包括矿井内部漏风和分配不均等因素。采用压入式和中央并列式通风时,可取1.20~1.25;采用对角式或区域式通风时,可取 1.10~1.15。上述备用系数在矿井产量T≧0.90Mt/a时取大值。
(2)按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算
采煤工作面需风量计算
采煤工作面的需风量应按下列因素分别计算,并取其中最大值。1、按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算:
Q采=100Q瓦K瓦
=100×3.2×1.6
=512m3/min
式中Q采——采煤工作需要风量,m3/min;
Q瓦——采煤工作面瓦斯(二氧化碳)绝对涌出量,m3/min; K瓦——采煤工作面因瓦斯(二氧化碳)涌出量不均匀的备用风量系数,即该工作面炮采工作面可取 1.4~2.0;水采工作面可取2.0~3.0。生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时,至少进行五昼夜的观测,得出五个比值,取其最大值。