中國(guó)礦業(yè)大學(xué)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)

峰峰小屯礦90萬(wàn)t/a新井通風(fēng)設(shè)計(jì)

　　　

　　　

　　　

　　　

　　　

　　　

　　　

　　　

　　　

　　　

　　　

　　　

中國(guó)礦業(yè)大學(xué) 安全工程學(xué)院

二〇一〇年七月

一、設(shè)計(jì)目的

　　本課程設(shè)計(jì)為煤礦新井通風(fēng)設(shè)計(jì)，是《礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)》、《礦井通風(fēng)與安全》課程的主要教學(xué)環(huán)節(jié)之一，通過(guò)本課程設(shè)計(jì)，初步掌握礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的步驟和方法，鞏固所學(xué)理論知識(shí)，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決礦井通風(fēng)的問(wèn)題。

二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟

　　1、礦井的地質(zhì)概況，開(kāi)拓方式及開(kāi)采方法如下設(shè)計(jì)技術(shù)資料所示，礦井開(kāi)拓平面圖與剖面圖見(jiàn)附件1和附件2。井下同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù)為700人，綜采工作面同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)40人，高檔普采工作面同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)60人。

　　2、提出該礦井前25年左右的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案，并進(jìn)行技術(shù)比較與經(jīng)濟(jì)比較（粗略），選擇最優(yōu)方案，確定出礦井的通風(fēng)系統(tǒng)。

　　3、確定采區(qū)的通風(fēng)方式并作技術(shù)比較。

　　4、確定采煤工作面的通風(fēng)方式并作技術(shù)比較。

　　5、確定主要通風(fēng)機(jī)的工作方法并作技術(shù)比較。

　　6、計(jì)算各用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量和礦井總用風(fēng)量。

　　7、確定礦井通風(fēng)困難時(shí)期和容易時(shí)期的開(kāi)采位置，分別繪制兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)立體圖和網(wǎng)絡(luò)圖（用A3或A4紙畫(huà)）。

　　8、分別計(jì)算兩個(gè)時(shí)期的礦井最大通風(fēng)阻力與等積孔，并評(píng)價(jià)礦井通風(fēng)難易程度。

　　9、選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)并確定兩個(gè)時(shí)期的工況點(diǎn)，選擇配套電機(jī)，概算通風(fēng)費(fèi)用，提出對(duì)通風(fēng)設(shè)備的安全技術(shù)要求。

　　10、對(duì)以上內(nèi)容進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)，經(jīng)過(guò)技術(shù)處理加工后，依據(jù)附件3說(shuō)明書(shū)模板編制礦井通風(fēng)系統(tǒng)說(shuō)明書(shū)（包括目錄、前言、正文及參考書(shū)目），繪制礦井通風(fēng)系統(tǒng) 圖（比例尺為1：5000或1：0000，個(gè)別小礦井可采用1：2000），作圖嚴(yán)格按照規(guī)范要求，具體要求見(jiàn)附件4.

三、設(shè)計(jì)要求

1、按設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求編排章節(jié)，并按序編頁(yè)碼

2、語(yǔ)言文學(xué)

　?。?）論證嚴(yán)密，邏輯性強(qiáng)

　?。?）文理通順，詞達(dá)意明，應(yīng)用專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)

　?。?）字體工整，書(shū)寫(xiě)清潔

3、公式與圖表

　　（1）所用公式應(yīng)寫(xiě)出處，并編號(hào)（如式4-2）公式中各項(xiàng)意義單位需注明，計(jì)算應(yīng)準(zhǔn)確，計(jì)算結(jié)果可以圖表表示。

　?。?）圖表應(yīng)按順序編號(hào)（如表 圖2-3），標(biāo)明圖標(biāo)、表題并與文字相呼應(yīng)，表內(nèi)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)數(shù)位應(yīng)整齊、數(shù)字重復(fù)應(yīng)照寫(xiě)。

　?。?）所有圖均采用紙質(zhì)較好的白紙按制圖標(biāo)準(zhǔn)描繪，要求圖面清潔、粗細(xì)均勻、比例一致。

4、排版格式完全參照《中國(guó)礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫(xiě)規(guī)范》

四、 設(shè)計(jì)技術(shù)資料

小屯礦90萬(wàn)t/a新井通風(fēng)設(shè)計(jì)

1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征

1.1礦區(qū)概述

　　小屯礦是河北省冀中能源峰峰集團(tuán)公司的一座中型礦井，行政區(qū)劃屬于峰峰礦區(qū)，小屯礦位于峰峰集團(tuán)公司東北部九公里處。小屯井田西北部邊界F3斷層以及薛村礦東風(fēng)井煤柱線(xiàn)，并與薛村礦井田毗鄰；東部與羊渠河井田佐城擴(kuò)大區(qū)及羊東井田相鄰；北部與牛兒莊礦井田相鄰；南部以座標(biāo)連線(xiàn)為界，為深部未采區(qū)。井內(nèi)的氣象參數(shù)按表1所列的平均值選取。

表1 空氣平均密度一覽表

季節(jié)               地點(diǎn) 進(jìn)風(fēng)井筒（kg/m3） 出風(fēng)井筒（kg/m3）

冬 1.23 1.20

夏 1.20 1.22

1.2 井田地質(zhì)特征

　　煤層平均傾角在10～12度之間，井田走向長(zhǎng)度最大5.5km，最小4.5km，平均5.0km；井田傾斜寬最大2.7km，最小2.3km，平均2.5km，面積為11.90平方公里。

1.3 煤層特征

　　本礦井可采及大部分可采6層，主采煤層為2#煤層，位于山西組中下部，賦存穩(wěn)定，煤層傾角變化較小，為10°～12°，緩傾斜煤層。井田為東西走向，走向長(zhǎng)度約為5.0 km，南北傾向，傾向長(zhǎng)度約為2.5 km。厚3.91～6.95m，平均5.3m，具體參見(jiàn)圖1 綜合地質(zhì)柱狀圖。根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告的瓦斯地質(zhì)資料，相對(duì)瓦斯涌出量為1.85m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為3.5m3/min，二氧化碳相對(duì)涌出量1.43m3/t。

　　根據(jù)鑒定結(jié)果，2#煤煤塵不具有自燃傾向性。煤塵的爆炸指數(shù)在38.58～55.28%之間，煤塵具有爆炸危險(xiǎn)，為三類(lèi)不易自燃煤層。

2 井田開(kāi)拓

2.1 井田境界與儲(chǔ)量

　　礦井地質(zhì)資源量：2#煤層85.27（Mt），礦井2#煤層工業(yè)儲(chǔ)量83.73（Mt）， 礦井可采儲(chǔ)量53.89（Mt），本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬(wàn)t/年。工業(yè)廣場(chǎng)的尺寸為300m×450m的長(zhǎng)方形，工業(yè)廣場(chǎng)的煤柱量為689.16(萬(wàn)t)

2.2 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限

　　本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日330天計(jì)算，每天三班作業(yè)，其中二班生產(chǎn)、一班準(zhǔn)備，凈提升時(shí)間為16小時(shí)。本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為90萬(wàn)噸/年,礦井服務(wù)年限為46年。

圖1 綜合地質(zhì)柱狀圖

2.3 井田開(kāi)拓

　　主、副井布置在井田儲(chǔ)量的中央，以形成兩翼儲(chǔ)量比較均衡的雙翼井田。礦井通風(fēng)方式為中央并列式。工業(yè)場(chǎng)地的布置在井田走向和傾向的中央。

　　該礦井設(shè)計(jì)選用雙立井單水平上下山開(kāi)采的開(kāi)拓方案。主、副井井筒均為立井，布置與井田中央，只設(shè)一個(gè)水平，開(kāi)拓大巷布置在巖層中，設(shè)一條膠帶輸送機(jī)大巷，一條輔助運(yùn)輸大巷、一條回風(fēng)大巷。為便于在巷道交叉時(shí)架設(shè)風(fēng)橋等構(gòu)筑物，輔助運(yùn)輸大巷和回風(fēng)大巷距煤層底板一定距離掘進(jìn)，沿煤層走向布置，井底車(chē)場(chǎng)為環(huán)式車(chē)場(chǎng)。上山階段，從－200m～+10m，階段斜長(zhǎng)平均1135m，下山階段，從－200m～－500m，階段斜長(zhǎng)平均1200m。

　　 主井位于井田中央工業(yè)場(chǎng)地之中，擔(dān)負(fù)礦井90萬(wàn)t/a的煤炭提升任務(wù)。副井位于井田中央工業(yè)場(chǎng)地之中，擔(dān)負(fù)全礦的材料、人員、設(shè)矸石的提升；兼做進(jìn)風(fēng)井。在工業(yè)廣場(chǎng)邊界布置一個(gè)風(fēng)井風(fēng)井擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，并作為緊急情況下得安全出口。

　　礦井開(kāi)拓大巷布置在巖層中，留大煤柱護(hù)巷，大巷間距30m。設(shè)一條輔助運(yùn)輸大巷，一條膠帶運(yùn)輸大巷兩條大巷。為便于在巷道交叉時(shí)架設(shè)風(fēng)橋等構(gòu)筑物，輔助運(yùn)輸大巷和膠帶回風(fēng)大巷距煤層底板一定距離掘進(jìn)

3巷道布置與采煤方法

3.1 帶區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)

　　首采帶區(qū)為北一帶區(qū)，靠近工業(yè)廣場(chǎng)。帶區(qū)走向長(zhǎng)度為2455m，傾斜長(zhǎng)度平均為1100m。帶區(qū)內(nèi)劃分為13個(gè)傾斜分帶，首采帶區(qū)工作面長(zhǎng)度取175 m，分帶寬度為188m，組成一個(gè)統(tǒng)一的采準(zhǔn)系統(tǒng)。為防止煤炭自燃發(fā)火，暢通避災(zāi)路線(xiàn)，優(yōu)化掘進(jìn)通風(fēng)，各分帶之間留設(shè)5m窄小煤柱，采用雙巷掘進(jìn)的方法掘進(jìn)回采巷道。

　　開(kāi)采首采帶區(qū)(北一帶區(qū))時(shí)，在北一分帶東側(cè)開(kāi)掘北二分帶準(zhǔn)備及回采巷道，為工作面接替做好準(zhǔn)備。待首采帶區(qū)的北一分帶全部采完后，北一帶區(qū)的二分帶工作面已經(jīng)準(zhǔn)備出來(lái)，可以投入生產(chǎn)。由于采用雙巷掘進(jìn)，故北一帶區(qū)三分帶（除開(kāi)切眼）只需掘進(jìn)一條進(jìn)風(fēng)巷即可。然后，在開(kāi)始開(kāi)采北一帶區(qū)三分帶之后2個(gè)月左右，在南一帶區(qū)一分帶雙巷掘巷，準(zhǔn)備下一個(gè)工作面。之后再準(zhǔn)備南一帶區(qū)二分帶、三分帶，依次類(lèi)推。因此，設(shè)計(jì)的工作面接替順序?yàn)殡p翼順序開(kāi)采。

3.2 采煤方法

　　主采煤層選用綜采開(kāi)采工藝，傾斜長(zhǎng)壁全部垮落一次采全高的采煤方法。工作面的推進(jìn)方向確定為后退式。根據(jù)工作面的關(guān)鍵參數(shù)，選用編號(hào)為ZC186—ZZ38的配套設(shè)備：液壓支架ZY3500/28/63、采煤機(jī)SL1000、刮板輸送機(jī)SGZ-730/220、SZB-764/132型轉(zhuǎn)載機(jī)、PCM110型破碎機(jī)、SSJ1000/2×160型帶式輸送機(jī)。采煤機(jī)截深0.63m，其工作方式為雙向割煤，追機(jī)作業(yè)，工作面端頭進(jìn)刀方式。工作面用先移架后推溜的及時(shí)支護(hù)方式。

3.3回采巷道布置

　　工作面回采巷道布置方式為一進(jìn)一回，每個(gè)工作面共布置二條分帶斜巷。采用綜掘機(jī)割煤，錨桿機(jī)進(jìn)行支護(hù)的機(jī)械化掘進(jìn)方式。該帶區(qū)采用雙巷掘進(jìn)，間留5m的煤柱，掘進(jìn)通風(fēng)簡(jiǎn)單，通風(fēng)阻力小。

3.4部分井巷特征參數(shù)

                 

 表2部分井巷特征參數(shù)     （其他井巷參數(shù)自行設(shè)計(jì)、計(jì)算或在相關(guān)圖紙上提?。?br />
井巷名稱(chēng) 長(zhǎng)度(m) 斷面（m2） 周長(zhǎng)（m）

副井井筒  28.26 18.84

井底車(chē)場(chǎng)  13.2 13.8

軌道大巷  13.2 13.8

帶區(qū)車(chē)場(chǎng)  13.2 13.8

車(chē)場(chǎng)甩車(chē)道  13.2 13.8

帶區(qū)集中軌道巷  11.44 14

分帶軌道巷  11.44 14

工作面  9.89 12.8

分帶運(yùn)輸巷  11.44 14

帶區(qū)集中運(yùn)輸巷  11.44 14

回風(fēng)斜巷  13.2 13.8

回風(fēng)大巷  13.2 13.8

風(fēng)井  19.63 15.7

五、成績(jī)?cè)u(píng)定方法

　　參照《礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)答辯和成績(jī)?cè)u(píng)定》規(guī)定執(zhí)行。

六、附件

　　附件1礦井開(kāi)拓平面圖

　　附件2礦井開(kāi)拓立體圖