1、太原理工大学继续教育学院毕 业 设 计 说 明 书毕业生姓名 ： 穆计科专业 ： 安全工程学号 ： 10421624033指导教师 : 王旭宏所属系（部） ： 采矿工程系二一二年六月阳煤集团石港矿矿井通风系统设计穆计科二一二年八月十日1目 录 前 言 .3第一章 矿井概况 .61.1 矿井基本概况 .61.2 井田境界及储量 .10第二章 矿井开拓方式 .102.1 开拓方式 .102.2 水平划分 .102.3 采区划分 .112.4 井下开拓巷道布置 .112.5 井筒特征 .122.6 井底车场 .12第三章 采区巷道布置 .133.1 采区巷道 布置 .133.2 采煤方 法 .163
2、.3 巷道掘进 .23第四章 矿井风量计算 .264.1 瓦斯资源 .264.2 矿井瓦斯涌出量 .274.3 矿井瓦斯抽放效果 .284.4 矿井需风量计算 .30第五章 矿井现有通风能力核定 .355.1 井巷概况 .355.2 矿井总进风能力核定 .365.3 矿井回风系统回风能力核定 .365.4 主扇能力核定 .375.5 通风系统改造的必要性 .37第六章 通风系统改造方案 .396.1 矿井通风系统改造方案 .396.2 方案比选 .436.3 主要安全措施 .45第七章 通风设备选型 .457.1 通风设备概况 .457.2 设计依据 .467.4 通风设备选型计算 .467.
3、5 确定扇风机工况点 .487.6 电动机功率核算 .5127.7 通风机其它附属设施 .51第八章 结论与建议 .5111.1 结论 .5111.2 建议 .52专题部分 .52参考文献 .61结 束 语 .623前 言一、概述石港煤矿位于左权县城北 13Km 处，该矿井始建于 1958 年， 2003 年底阳煤集团决定兼并收购石港煤矿，成立石港公司， 2004 年 8 月开始对矿井进行技术改造（150k t/a900k t/a），矿井 2007 年 9 月 19 日开始试生产。矿井为高瓦斯矿井，改造后采用斜井开拓，开采 15 号煤层，布置有三进一回共四个井筒，分别为混合提升斜井、运人斜井、
4、瓦斯管路斜井、回风立井。矿井在井下施工过程中，于 2007 年 6 月发生一起瓦斯动力现象，致使矿井开采条件发生变化，被鉴定为煤与瓦斯突出矿井。由于近年石港公司井下开采条件的变化，矿井被鉴定为煤与瓦斯突出矿井，2010 年 11 月经河南理工大学预测，矿井绝对瓦斯量 185.27m3/min、相对瓦斯量 97.8m3/min，与 2009 年相对瓦斯量 77.14m3/min 相比，增大了 26.8%。目前，石港煤矿现有主扇已经调到最大角度，总风量仅能达到 9600 m3/min，不能满足风量富余系数不得小于 1.5 倍的要求。经通风系统能力核定，必须对矿井通风系统进行改造。本设计针对石港公司
5、通风系统进行了重点设计。二、设计依据1、2009 年 12 月山西地宝能源有限公司编制的山西石港煤业有限责任公司矿井地质报告；2、2010 年 10 月河南理工大学编制的山西石港煤业有限责任公司 15 号煤层煤与瓦斯突出危险性区域预测报告；3、2007、2008、2009 年度矿井瓦斯等级鉴定结果批复；44、2010 年 7 月河南理工大学编制的山西石港煤业有限责任公司 15 号煤层开采矿井瓦斯涌出量预测及晋煤瓦发20101662 号批复文件；5、矿方提供的有关现状资料；6、国家有关煤炭工业的规程、规范和技术政策等。三、设计指导思想在贯彻执行国家能源开发的方针、政策及煤炭工业规程、规范的前提下
6、，并根据阳煤集团公司要求的，按 1.5 倍的通风富余系数计算矿井通风参数（风量、阻力、风速），对不能满足此要求的通风系统（设施、设备及井巷）进行改造。四、设计主要特点1、根据河南理工大学预测的 15 号煤层瓦斯涌出量最大值进行通风参数计算，计算结果作为通风系统改造的依据。2、对现有通风系统进行了能力核定。五、主要技术经济指标1、矿井设计生产能力为 900k t/a；2、矿井全井田划分为两个采区，采用“一井一面”达产。采区采掘配备为：一个 15 号煤综采工作面（备用一个）、三个掘进工作面（备用两个）。矿井所需总风量 13200m3/min，矿井通风系统改造后容易时期通风阻力 H 小 =256mm
7、H2o、困难时期通风阻力 H 大 =298mmH2o。3、通风系统改造新增回风立井井筒直径为 3.0m、深度 330m，井下回风联络巷 100m，井巷工期 4 个月，安装 1 个月，总工期 5 个月。4、新选用 FBCDZ-10-No33 型防爆对旋轴流式通风机 2 台，1 台工作，1 台备用。55、新建地面通风道 50m。六、问题及建议1、建议进一步提高矿井瓦斯的抽采率，减少风排瓦斯量，从而降低矿井的总风量。2、进一步加强瓦斯预测工作，并按国家有关规定完善井下通风设施。3、通风系统改造工程实施与设备更换期间，矿方必须制定出安全可靠的措施。6第 1 章 矿井概况1.1 矿井基本概况1.1.1
8、地理位置及交通1地理位置石港煤矿位于左权县城北 13km 处，行政区划属左权县寒王乡管辖。其地理坐标为北纬 3710 10 3712 11 ，东经 1132435 1132637 。2交通情况阳（泉）黎（城）干线公路 207 国道和阳（泉）涉（县）铁路均由井田东界外附近通过，交通条件便利。井田距周围主要城镇的里程如下：北距阳泉 90km，南距涉县 87km，西距榆社 50km，东距邢台 82km。3地形、地势及河流井田位于太行山中段西麓，属中低山侵蚀地貌，地表经常年风化剥蚀，沟谷纵横、梁岭绵延，地形比较复杂。总的地势为北高南低，地形最高点位于井田中东部，标高为 1526.80m；最低点位于井田
9、西南边缘丰垢河床，标高为1234.90m，地形最大相对高差 291.90m。井田内河流主要为丰垢河，位于井田西南边界处，由西北向东南流经井田西南部，属季节性河流，雨季水量略大，平时水量微小，属漳河水系。4气象及地震井田地处黄土高原，气候干燥，昼夜温差大，属温带大陆性气候，冬春干旱多风，夏秋温和多雨，全年夏短冬长。年平均气温 6.3，其中一月气温最低，平均为-9.2 。极端最低气温-32.1（1971 年 1 月 22 日），7 月气温最高，平7均为 19.3，极端最高气温 35（1981 年 5 月 18 日）。年平均降水量592.8mm，最大年降水量 1069mm（1963 年），最大日降水
10、量 136.3mm（1963年 8 月 5 日）。雨季一般为 7、8 月份，占全年降水量的 50.5。年平均蒸发量1622.8mm，其中 47 月最大，最大年蒸发量 1874.1mm（1972 年），最低年蒸发量 1180.6mm（1964 年）。年主导风向为西南风，冬季多西风，夏季多西南风，年平均风速为 2.2m/s。根据中华人民共和国国家标准中国地震动参数区划图GB18306 及建筑抗震设计规范GB50011-2010，本区建筑抗震设防烈度为 6 度，设计基本地震加速度值为 0.05g，设计地震分组为第三组。采煤生产建设中，矿井的提升、通风、供电、供水、通信和瓦斯排放系统，抗震设防类别应划
11、为乙类设防类别。1.1.2 地质概况1、地质构造井田位于我国东部新华夏系构造体系第三隆起带中段的太行山隆褶带与沁水拗陷接壤部位。区域构造为北北东向的单斜。井田构造形态为走向北北东且向北西西缓倾的单倾构 造，局部有次一级波状起伏。井田内地层倾角一般为 4 15，井田东北部发育一个短轴向斜和一个短轴背斜，斜局部地段由于挠曲构造发育导致倾角增大达 30。区内挠曲构造发育，解释挠曲 22 个，挠曲密集发育带 3 条，发现 21 条正断层，19 个陷落柱，断层和陷落柱情况详见表 2-2、2-3，其中 F09断层为三维地震勘探控制，可靠程度为较可靠，但现亦由井下巷道揭露，揭露其位置、落差、走向、倾角与三维
12、地震控制情况吻合，故本次将其可靠程度叙述为可靠。8综上所述，井田内为单斜构造，地层倾角一般较小，井田东北部发育一个短轴向斜和一个短轴背斜，井田及其附近发育 21 条断层（其中仅 3 条断层落差大于 10m）和 19 个小陷落柱，井田构造简单属一类。井田内断层共 21 条，落差大多较小，陷落柱规模也不大，从区域和井田来看，预计构造对煤层、煤质、水文地质及其它开采技术条件不会产生大的影响。2、可采煤层井田内可采煤层共 2 层，分别为 14、15 号煤层，其中 15 号煤层，全井田均达可采，是井田内主要可采煤层；14 号煤层由于硫份超标，暂不开采。（可采煤层特征见表）：可采煤层特征表顶底板岩性时代煤
13、层编号厚度（m） 最小-最大 平均层间距（m） 最小-最大 平均结构 稳定性 可采性 顶板 底板赋存部位14 0.63-1.16 0.84 简单 较稳定 暂不开采 泥 岩 石炭岩 泥 岩 细砂岩 太原组 下部太原组 15 5.93-8.22 7.184.53-12.15 6.55 复杂 稳定 全可采泥 岩 砂质泥岩粉砂岩泥 岩 铝质泥岩太原组下部15 号煤层：井田内施工钻孔 11 个，共有 10 个（除 SG-01H 外）钻孔穿过该煤层，煤矿井下亦揭露该煤层；煤层厚度大，全井田均达可采，可采性指数为 1。厚度5.93-8.22m，平均 7.18m，稳定煤层，属井田内主要可采煤层，结构复杂，含夹矸 1-3 层，夹矸岩性为炭质泥岩。顶板岩性为泥岩、砂质泥岩、粉砂岩，底板岩性为泥岩、铝质泥岩。井田东南部，已大部分采空，采空范围约 1.22km2。
