矿井通风与安全课程设计1

《矿井通风与安全》

课程设计

姓名：

专业：安全工程

班级：

学号：

目录

1矿井通风系统的确定 (2)

1.1概述 (2)

1.2矿井通风系统 (2)

2矿井风量计算及确定 (7)

2.1采煤工作面需风量的计算 (7)

2.2矿井风量的分配 (11)

3矿井通风阻力计算 (12)

3.1绘制通风系统图 (12)

3.2矿井通风总阻力计算 (12)

4通风机选型 (15)

4.1自然风压 (15)

4.2选择主要通风机 (15)

4.3选择电动机 (17)

5概算矿井通风费用及评价 (18)

6矿井灾害防治措施 (20)

参考文献 (22)

1矿井通风系统的确定

1.1概述

某煤矿井田范围走向长7.42km,倾斜宽0.66 —1.47km,井田面积约8.53 km2。位于背斜南翼，为一般平缓的单斜构造，地层产状走向近东西向，倾向南，倾角10-25 一般为16。左右。矿井生产能力为90万t/a。

矿井采用中央竖井，煤层分组采区上山布置的开拓方式，单翼对角式通风。矿井通风难易时期的系统示意图见后。井田设三个井筒：主井、副井、风井。地面标高+200m 全矿井划分为两个水平，第一水平标高- 150m，第二水平标高- 350m回风水平标高+45〜+50m第一水平东西运输大巷布置在煤层的底板岩石中，距煤层30m通过水

平大巷开拓煤层的全部上山采区。矿井采用走向长壁开采方式。

该矿是高瓦斯矿井，瓦斯涌出量较大，为安全起见，用“品”字形布置三条上山。采用综合机械化放顶煤采煤。采煤工作面的平均断面积8.1 m,回采工作面温度一般在21°，回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量为5.65m3/min，三四班交接时人数最多66人；掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量3.75m3/min，掘进工作面同时工作的最多人数18人，一次爆破炸药用量4.3kg。

1.2矿井通风系统

1.2.1矿井通风方式

根据前述矿井的地质概况，开拓方式及开采方法，提出本矿井前25年左右的矿

井通风系统方案为：中央边界式、两翼对角式和分区对角式。

表1-1

通风方式图示中央边界式

两翼对角式

分区式

适用条件及优缺点

通风阻力较小，内部漏风较小。工业广场不受主要通风机噪声的影响及回风风流的污染

风流在井下的流动线路为折返式，风流线路长，阻力较大

适用于煤层倾角较小、埋藏较浅，井田走向长度不大，瓦斯与自然发火比较严重的矿井

风流在井下的流动线路是直向式，风流线路短，阻力小。内部漏风少中。安全出口多，抗灾能力强。便于风量调节，矿井风压比较稳定。工业广场不受回风污染和通风机噪声的危害

井筒安全煤柱压煤多，初期投资大，投产较晚

煤层走向大于 4km，井型较大，瓦斯与发火严重的矿井；或低瓦斯矿井，煤层走向较长，产量较大的矿井

每个采区有独立通风线，互不影响，便于风量调节，安全出口多，抗灾能力强，建井工期短，初期投资少，出煤快占用设备多，管理分散，矿井反风困难

煤层埋藏浅，或因地表高低起伏大，无法开掘总回风巷

经过上表的粗略的技术比较，考虑到本矿井为高瓦斯矿井，瓦斯涌出量较大，和粗略的经济比较，所以综上述考虑采用单翼对角式比较合理。

122采区通风方式

1、确定采区的通风方式并作技术比较

采区应该有足够的供风量，并按需分配到各个采、掘工作面。为此采区通风系统就满足以下要求：

⑴一个采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。

⑵采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风。

⑶采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采空区和冒落区。

本矿井各采区设置三条上山即运输机上山、回风上山及轨道上山。

由于本矿井是高瓦斯矿井，瓦斯涌出量较大，为了安全起见，用“品”字形布置三条上山。即轨道上山、运输机上山进风，回风上山回风。

2、米煤工作面通风方式

确定采煤工作面的通风方式并作技术比较：

工作面的回采顺序有前进式和后退式，前进式与后退式相比，回采时不用提前掘出回采巷道，可以边采边掘，但是回采巷道的上、下顺槽的维护费用多。并且新鲜风流首先通过采空区，漏风严重，且风流会带着采空区涌出的瓦斯进入工作面，容易使瓦斯超限。考虑到本矿井是高瓦斯矿井，瓦斯涌出量较大，前进式通风更容易引起瓦斯超限，增加通风管理难度，故考虑采用后退式回采顺序。

由于本矿井的准备巷道是三条上山，故采用U型通风，再加上本矿井的煤层倾角16°，属于中等，并且本矿井瓦斯绝对涌出量为5.65m3/min，属于中等偏上，由于瓦斯比空气轻，为了减少在上隅角产生瓦斯积聚，因此采用上行通风方式。

1.2.3主要通风机工作方法

确定主要通风机的工作方法并做技术比较：

主要通风机的工作方式有抽出式、压入式和压抽混合式

通风方式分为抽出式、压入式和混合式。

采区通风必须满足《煤矿安全规程》的规定。每一个生产水平和每一个采区，都必须布置回风道，实行分区通风。回采工作面和掘进工作面都应采用独立通风。对于煤层倾角大的回采工作面应采用上行通风。采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，

都不得经过采空区和冒落区

抽出式：主要通风机安设在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态。当主要通风机因故停止运转

时，井下风流的压力提高，比较安全。

压入式：主要通风机安设在入风井口，在压入式通风机的作用下，整个矿井通风系统处在高于当地大气的正压状态。在冒落裂隙通达地面时，压入式通风矿井采区的有害气体通过塌陷