矿井通风与安全课程设计

矿井通风与安全课程设计

设计人：周桐

学号：040213200253

指导老师：郭金明

、八、-

前言

《矿井通风》设计是学完《矿井通风》课程后进行，是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13nVt, 煤尘有爆炸危险。

2、井田范围设计第一水平深度240m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

3

为380人。回采工作面最多人数为38人，温度t=20 C,瓦斯绝对涌出量为3.2m/mi n, 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。

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卄

巷长

m

断面积

m2

1~2 副井两个罐笼，有梯子间，风井直径D=5m 240

2~3 主要运输石门二心拱，混凝土碹，壁面抹浆120 9.5

3~4 主要运输石门二心拱，混凝土碹，壁面抹浆80 9.5 4~5 主要运输巷二心拱，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 7.0 7~8 运输机顺槽梯形木支架d=22cm，△ =2 420 4.8 8~9 联络眼梯形木支架d=18cm，△ =4 30 4.0 9~10 上分层顺槽梯形木支架d=22cm，△ =2 80 4.8

10~11 采煤工作面采咼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，△ =2

80

4.8

12~13 联络眼梯形木支架d=18cm，△ =4 30 4.0 13~14 回风顺槽梯形木支架d=22cm，△ =2 420 4.8

14~15 回风石门梯形水泥棚30 7.5

15~16 主要回风道三心拱，混凝土碹，壁面抹浆2700 7.5 16~17 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

1

’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，磁;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:坯；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米用后退式。

(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

=4X 380 X 1.15

=1748m3/mi n

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;米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三0.90Mt/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

=100X 3.2X 1.6

=512m3/mi n

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瓦一一采煤工作面因瓦斯（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。

2、按工作面进风流温度计算；采煤工作面应有良好的气候条件，其进风流

温度可根据风流温度预测方法进行计算。其气温与风速应符合表1的要求表采煤工作面空气温度与风速对应表

采煤工作面的需风量按下式计算:

Q 采=60v 采S 采K 采，m3/min

=60x 1.0X 6X 1

=360 m3/mi n