1、河南理工大学毕业论文1九里山煤矿矿井通风设计摘要：本设计是焦煤集团九里山煤矿矿井通风系统的设计，在本井田范围内，地质条件简单，涌水量和瓦斯涌出量大，有突出危险，设计年产量0.90Mt/a，服务年限 60a，开拓方式为竖井开拓，采用走向长壁倾斜分层下行垮落采煤法进行回采。在矿井一水平的通风设计中，选用两翼对角式通风（也可看作分区式通风） ，计算了矿井需风量和两个时期的通风阻力，并选择了主要通风机，计算了吨煤通风电费，绘制了通风系统图和通风网络图，同时得出了几个关于通风设计的结论。本设计充分结合实际情况，积极采用切实可行的先进技术，为整个井田的安全生产奠定了良好的基础。关键字：煤矿 矿井通风 设计
2、 对角通风河南理工大学毕业论文2The first step design of jiulishan mine ventilationAbstract：This project is a ventilation system design of Jiulishan Coke Coal Mine which is affiliated with Jiao Zuo Coal Mine Group. Because of the simple geological condition and large magnitude of inflow and gas emission, there is a
3、 great danger in the mine. In this design, the mine has an output of 0.90Mt/yesr and a life-span of 60-years. The development way is the shaft development, uses moves towards the long wall to incline under the lamination the line to break down fall spicks carries on picks. Ventilates in the design i
4、n a mine pit level, selects two wings opposite angles type to ventilate (also may regard as district type to ventilate), the respective calculation of the ventilation resistance in easy and difficult situation, the selection of the main fan, the computation of electrical consumption for one-ton coal
5、, and the drawing of system and network map simultaneously obtained several about to ventilate the design the conclusion.The design combine closely with the actual condition and adopt feasible and advanced technologies, to let the mine have a good foundation of safe production.Keywords：Coal Mine ven
6、tilation Design Ventilation of opposite angle河南理工大学毕业论文1目 录1 绪 论 .11.1 矿井通风设计的国内外研究发展与现状 .11.2 通风设计的目的和意义 .11.3 通风设计的依据和要求 .22 基本概况 .32.1 矿井概况及井田地质特征 .32.1.1 井田概况 .32.1.2 地质特征 .42.2 矿井储量、年产量及服务年限 .62.2.1 井田界限 .62.2.2 井田储量 .62.2.3 矿井年产量及服务年限 .62.3 井田开拓 .72.3.1 概述开拓方案 .72.3.2 井筒 .72.3.3 井底车场及硐室 .72.3.
7、4 开采顺序及采煤工作面的配置 .92.4 采煤准备 .102.4.1 采煤方法 .102.4.2 采区巷道布置及生产系统 4 .102.5 矿井运输、提升及排水 .122.5.1 矿井运输 .122.5.2 提升设备 .122.5.3 排水设备 .143 矿井通风设计 .153.1 通风系统选择 .153.1.1 主要通风机的工作方法 .153.1.2 通风系统选择 .15河南理工大学毕业论文23.2 风量计算及风量分配 .163.2.1 采煤工作面实际需要风量 9 .163.2.2 掘进工作面需要风量 .183.2.3 硐室需要风量 .183.2.4 矿井总风量计算 .193.3 采区通风
8、设计 .203.3.1 采区通风系统的基本要求 .203.3.2 采区进、回风上山的选择 .213.3.3 回采工作面的通风系统 .223.4 掘进工作面通风设计 .243.4.1 掘进通风方法 .243.4.2 掘进工作面设备装置 .253.4.3 掘进通风安全措施 .263.5 全矿通风阻力计算 .263.6 主要通风机选型 .313.6.1 选择主要通风机 .313.6.2 电动机选择 .353.7 矿井反风设计 .373.7.1 反风的目的意义 .373.7.2 反风方法选择 .373.8 矿井通风评价 .383.8.1 矿井吨煤通风电费 .383.8.2 矿井等积孔、总风阻 .384
9、 安全技术措施与环保 .404.1 矿井安全技术措施 .404.1.1 防治煤与瓦斯突出管理制度 .404.1.2 瓦斯检查制度 .424.1.3 局部通风管理制度 .444.1.4 瓦斯抽放管理制度 .454.1.5 矿井防治水制度 7 .484.2 矿山环保 .49河南理工大学毕业论文34.2.1 矿山水污染的防治的措施 .494.2.2 粉尘污染的防治措施 .504.2.3 矿山噪音污染的防治 .505 结 论 .51致 谢 .52参 考 文 献 .53河南理工大学毕业论文11 绪 论1.1 矿井通风设计的国内外研究发展与现状煤炭是世界工业经济发展的主要能源，很早以前，就有采矿的历史，矿
10、井通风史也随之产生。约在 1640 年，人们开始把进风和回风分开，以利用自然通风压力进行矿井通风。为了加大通风压力，1650 年在回风路线上设置火筐，1787 年又在回风路线上设置火炉，使回风风流加热。1745 年俄国科学家发表了空气在矿井中流动的理论，1764 年法国采矿工程发表了关于矿井自然通风的理论，成为矿井通风史上奠基的两篇论文。 1807 年风量约 200m3 /min，兽力活塞式空气泵，1849 年转速约 95 转/分，风量约 500m3 /min 的蒸汽铁质离心式扇风机；1898 年电力初型轴流式扇风机相继投入使用。上世纪四十年代，矿井已使用功率为约 1500kw 和 3000k
11、w 的电力轴流式和离心式大型扇风机。用于矿井的主要有离心式和轴流式两类通风机，以前全用离心式。由于轴流式通风机具有结构简单紧凑、体积小、重量轻，再者是工作效率高，尤其是大型轴流式通风机，效率可达 85，三是有翼角调整装备，便于机械性能调节或进行反风这些优点，现在大部分矿井都采用轴流式通风机。随着生产的发展，对矿井通风的要求不断提高，也更具有合理性。如矿井供风量每人不少于 4m3/min，在主要进风道、回风道、修理中的井筒和提升人员、物料的井筒最大风速不能超过 8 米/秒。回采工作面、掘进煤巷和半煤岩巷最小风速不小于 0.25 米/秒等规定，这都为矿井的安全生产打下了基础。随着计算机的发展和广泛
12、应用，矿井通风方面，已经可以利用电算技术确定矿井通风网络，并对其进行解算。主要是矿井通风状况的模拟与预测，通风系统改造方案的比较计算和风量分配与矿井阻力计算等方面。1.2 通风设计的目的和意义众所周知，井下风量不足会引起瓦斯积聚，工作环境温度升高，缺氧造成人员伤害等问题，而风量过剩也会导致不良的影响，如漏风量大，动力过度消耗，风流发生过度的冷却作用，巷道内矿尘飞扬，激发煤的自燃等。因此矿井河南理工大学毕业论文2通风设计合理与否对矿井的安全生产及经济效益具有长期而重要的影响。矿井通风设计是矿井设计的主要内容之一，是反映矿井设计质量和水平的主要因素。其目的就是供给矿井新鲜风量，以冲淡并排出井下的毒
13、性、窒息性和爆炸性气体和粉尘，保证井下风流的质量和数量以符合国家安全卫生标准造成良好的工作环境，防止各种伤害和爆炸事故，保障井下人员身体健康和生命安全，保护国家资源和财产。矿井通风是各生产环节中最基本的一环，他是依靠通风动力将定量的新鲜空气沿着既定的通风路线不断地输入井下，以满足回采工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库以及其他用风地点的需要，同时将用过的污浊空气不断的排出地面。对保证矿井的生产和安全，有十分重要的作用。随着矿井的开采规模逐渐扩大，井下的温度逐渐升高，瓦斯含量的不断增加以及煤的自燃特性愈益加剧，合理的解决矿井通风问题就显得特别重要了。同时，矿井通风对于提高矿工的劳动效率，保证矿工
14、的安全和健康，也是极为重要的。1.3 通风设计的依据和要求矿井通风设计是安全工程专业学过通风安全学 、 煤矿开采学等课程后，以及通过生产实习后进行的，其目的是巩固和扩大所学理论知识并使之系统化，培养学生运用所学理论知识解决实际问题的能力，提高学生计算、绘图、查阅资料的基本技能，为以后能胜任工作奠定基础。设计时依据煤炭工业技术政策 、 煤矿安全规程 、 煤炭工业矿井设计规范以及国家制定的其他有关煤炭工业的方针政策等有关要求，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，力争使自己的设计成果达到较高水平。河南理工大学毕业论文32 基本概况2.1 矿井概况及井田地质特征2.1.1 井
15、田概况1）位置九里山矿井位于河南焦作煤田东部，九里山南侧，西与演马庄矿相邻，东北与冯营矿相邻，西距焦作市 18km。见图 2-1。沁 阳 市 九 里 山 煤 矿 新 乡 市 修 武博 爱温 县 武 陟 九 里 山恩 村 安 阳 城S308S237S104S104 马 村 区中 站 区S309 S309S23S306S235 郑 焦 晋 高 速S104山 西 省 焦 作 市焦 作 市 新 乡 市 图 2-1 井田位置图Fig. 2-1 Jiulishan mine traffic location map2）交通九里山矿交通方便，矿井铁路专用线，从焦作矿务局安阳城集配站接轨，可以通过新焦铁路，直
16、达全国各大城市，公路交通也方便，邻近矿井冯营矿、演马庄矿。河南理工大学毕业论文43）地形与河流井田范围内，地形平坦。井田北缘有九里山，高出地面约 70 米。地表覆盖有第四纪黄土。地面有受雨水冲刷的深沟及农田灌溉渠数条，沟深 1-2 米。深沟平时干枯，夏季雨后有短暂时间流水。有一河床，平时干枯，雨季有时有洪水，洪水百年一遇，洪水最高峰 350 立方米/秒的流量，在主井口洪水位正93.1 米，洪水三年一遇，洪水最高峰 450 立方米/秒的流量，在主井口洪水位正 93.25 米。4）气象根据焦作市气象资料，焦作市属半大陆性气候，最高气温 43.2 度，最低气温-16.9 度，每年 7、8、9 月为雨
17、季，年最大降雨量为 908.7 毫米，正常风速为 40 米/秒。2.1.2 地质特征1）地质构造 本井田位于太行山余脉之南坡，呈单斜构造，岩层倾斜方向东南，倾角13.5 度-16 度。井田范围内基岩均被厚度 80-210 米的第四纪黄土及砾石层所覆盖，井田无褶皱现象出现，皆为正断层，曾多沿走向方向发展，只有方庄断层、北碑村断层，以倾斜方向北 30 度出现。见表 2-1。表 2-1 主要地质构造Table2-1 main geologic structure序号 名称断层性质断层面走向断层面倾向倾角 （度） 落差（米）水平断距（米） 位置及 范围1 马坊泉断层 正 北 4555度东 北西 70
18、32160 7000 井田下 部2 方庄断层与北碑村断层 正 北 30 度东 相反 60 100130 10000 井田东 部大煤属于中灰分低硫分优质无烟煤，主要用作民用燃料和制造合成氨的造气原料，也能作为高炉喷吹和燃烧铁矿石的燃料，还能用于制造各种碳素材料，如炭电极，活性碳等。河南理工大学毕业论文5表 2-2 煤的工业分析表Table 2-1 coal feature list原煤工业分析（%）最小-最大/平均煤层名称水分 灰分 硫分 挥发分 发热量大煤 0.16-2.92 7.16-52.19 0.29-1.43 6.36-20.96 8212-8489平均 1.11 18.20 0.45
19、 8.92 83522）水文地质以煤层位置和层次将含水层划分为两部分：顶板水和底板水。大煤以上统称为顶板水，包括冲积层、基研风化带和砂岩等含水层：大煤以下统称为底板水，包括第八层灰岩，第二灰岩和奥陶系灰岩等含水层。地下水总流向从西北向东南，水力坡度为 0.3%，水位标高一般为+90 米左右。顶板水根据地质报告为 40m3/min，顶板水为 10m3/min，矿井正常涌水量为 50m3/min。矿井最大涌水量为 120m3/min。煤层特征见表 2-2。表 2-3 煤层特征表Table2-3 coal bed characteristic table3）瓦斯煤尘九里山矿瓦斯，根据大煤采样规定，和演马庄矿实测计算结果，应属超级瓦斯区，并有煤和瓦斯突出危险。煤尘无自燃和爆炸性危险。相对瓦斯涌出量为 11.43 立方米/吨。煤层厚度 围岩性质煤层名称最小-最大 平均倾向倾角/ 顶板 底板煤牌号 硬度容重t/m煤层结构及稳定性大煤0.988.13 5.15东南13.5-16砂质页岩页岩和砂质页岩 03 3-4 1.48稳定 简单
