古城矿万吨新井通风设计矿井通风与安全课程设计Word文档下载推荐.docx

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冬

301

298

夏

283

1.1.2井田地质特征

井田水平面积约17.95km2，井田周长18.68km，井田的水平宽度是：

3.5km。

倾斜长度Lmin=0平均长度是4.3km。

井田走向长度Lmax=5.92km，Lmin=0.72km平均走向长度是4.8km。

储量计算范围为井田境界内各可采煤层。

1.1.3煤层特征

本矿井主要可采煤层有3煤层，其煤层平均厚度分别为5m，具体参见图1综合地质柱状图。

根据精查地质报告的瓦斯地质资料，本矿井为低瓦斯矿井，瓦斯鉴定结果为矿井相对瓦斯涌出量CH4=2.52m3／t、CO2=2.22m3／t，为低瓦斯低二氧化碳矿井，无煤和瓦斯突出现象。

据煤芯煤样爆炸性实验：

煤尘爆炸指数36.41%,各煤层均有爆炸性危险。

煤芯煤样测定结果，自燃发火等级为II类，各煤层都有程度不同的自然发火倾向。

根据矿井实际生产资料统计发火期一般在3～6月。

1.2井田开拓

1.2.1井田境界与储量

矿井地质资源量3#煤118.51（Mt），矿井工业储量114.24（Mt），矿井可采储量101（Mt），本矿井设计生产能力为120万t/年。

工业广场的尺寸为300m×

400m的长方形，工业广场的煤柱量为630（万t）

1.2.2矿井工作制度、设计生产能力及服务年限

本矿井设计生产能力按年工作日300天计算，四六制作业（三班生产，一班检修），每日三班出煤，净提升时间为14小时。

本矿井的设计生产能力为120万吨/年,矿井服务年限为64年。

图1综合地质柱状图

1.2.3井田开拓

工业场地的位置选择在主、副井井口附近，即井田中部。

采用立井开拓，井筒置于工业场地之中。

主、副井筒均为立井，布置在井田中央，只设一个水平。

由于辅助运输采用电机车运输，大巷布置在岩层中，沿底板掘进，局部半岩及岩巷。

矿井共有两个井筒，分别为主井、副井。

主井位于井田中央工业场地之中，担负矿井120万t/a的煤炭提升任务。

副井位于井田中央工业场地之中，担负全矿的材料、人员、设矸石的提升；

兼做进风井。

矿前期开采井田的-690m标高以上煤为上山开采。

后期开采-690标高以下煤层为下山开采。

前期煤层倾角变化较小为13°

，缓倾斜煤层，为实现高产高效，要求巷道布置系统力求简单，掘进工程量要少，结合实际生产中带区布置与带区布置各自的优缺点及适用条件分析比较可知本矿井采用带区式开采优势明显，故设计为带区式开采。

井底车场布置在3#底板岩石中。

矿井为立井开拓，煤炭由运输大巷运至井底煤仓，后经箕斗提升运至地面；

物料经副井运至井底车场，经井底车场由电机车牵引运到采（带）区；

少量矸石由矿车直接排运到非通行的巷道横贯中。

1.3巷道布置与采煤方法

1.3.1带区巷道布置及生产系统

首采带区为一带区，位于井田西南方向，大巷北部，靠近工业广场。

带区内划分为10个倾斜分带，组成一个统一的采准系统。

根据古城矿实际情况，各分带之间留设3m窄小煤柱，采用沿空掘巷的方法掘进回采巷道。

首采带区工作面长度取200m；

两斜巷设计均为矩形断面，其中运煤斜巷断面面积10.64；

回风斜巷断面面积10.08。

1.3.2采煤方法

主采煤层选用综采开采工艺，倾斜长壁全部垮落一次采全高的采煤方法。

工作面的推进方向确定为后退式。

根据工作面的关键参数，选用编号为ZC186—ZZ38的配套设备：

液压支架ZY3500/25/47、采煤机MXA-300/4.5、刮板输送机SGZ-730/220、SZB-764/132型转载机、PCM110型破碎机、SSJ1000/2×

160型带式输送机。

采煤机截深0.6m，其工作方式为双向割煤，追机作业，工作面端头进刀方式。

工作面用先移架后推溜的及时支护方式。

1.3.3回采巷道布置

工作面回采巷道采用单巷布置；

两斜巷设计均为矩形断面，采用沿空掘巷施工。

采用1000mm宽的胶带输送机运煤；

无极绳绞车斜巷运料、运设备；

辅助运输巷铺设轨道，通过设备车辆。

1.3.4部分井巷特征参数

表2部分井巷特征参数（其他井巷参数自行设计、计算或在相关图纸上提取）

井巷名称

长度（m）

断面（m2）

周长（m）

副井

33.18

20.42

井底车场

14.3

14.8

轨道大巷

进风行人斜巷

分带运输斜巷

10.64

13.34

采煤工作面

12

13

分带运料斜巷

10.08

12.94

运输大巷

14.2

14.4

风井

19.62

15.7

2矿井通风系统拟定

2.1矿井通风系统基本要求

⑴应有利于加快矿井建设速度，鼓术经济合理，生产安全。

⑵必须符合《煤矿安全规程》和《煤炭工业设计规范》有关规定。

①每一矿井必须有完整的独立通风系统。

②新建或改建的矿井，如果采用中央式通风系统时，在设计中必须规定井田境界附近的安全出口。

⑶箕斗提升井或装有胶带输送机的井筒不兼作风井。

如兼作风井时，必须遵守下列

规定：

①箕斗提升井兼作回风时，井上、下装卸载装置和井塔都必须有完善的封阂措施，其漏风率不得超过15％，并应有可靠的降尘设施。

但装有肢带输送机的井筒，不得兼作回风井。

②箕斗提升井，或装有胶带输送机的井筒，兼作进风井时，箕斗提升并筒中的风速不得超过每秒6m，装有胶带输送机的井筒的风速不得超过每秒4m，并都应有可靠的降尘措施，保证粉尘浓度，符合工业卫生标准。

胶带输送祝的并筒中还应装有专用的消防管路。

⑷其他还应考虑以下各因素：

①风井位置要在洪水位标高以上，进风并口须避免污染空气进入，距有害气体源的地点不得小于500m。

②井口工程地质及井筒施工地质条件简单。

③占地少，压煤少，交通方便，便于施工。

④通风系统简单，风流稳定，易于管理。

⑤发生事故时，风流易于控制，每个带区至少有两个通向地面的安全出口，以便于人员撤出。

⑥使专用通风巷道的数目最少，风路最短，贯通距离短，井巷工程量省。

⑦尽可能使每个带区的产量均衡，阻力接近，避免过多的风量调节，尽量少设置通风构筑物．以免引起大量漏风。

⑧多风机抽出式通风附，为了保持风机联合运转的稳定性，应尽量降低总进风道公共风路段的风阻（一般要求公共区段的负压不超过任何一个扇风机负压的25％）。

⑨通风费用少。

⑩后期通风合理。

2.2矿井通风方式的选择

1）选择通风方案的考虑因素

选择矿井通风方式时，应考虑以下两种因素：

自然因素：

煤层赋存条件、埋藏深度、冲击层深度、矿井瓦斯等级。

经济因素：

井巷工程量、通风运行费、设备装备费。

2）矿井通风方案

一般说来，新建矿井多数是在中央并列式、中央分列式、两翼对角式和分区对角式中选择。

3）矿井通风方式的选择

2.3矿井通风方案技术与经济比较

根据前述矿井的地质概况，开拓方式及开采方法，提出本矿井矿井通风系统方案为：

方案一：

中央并列式。

方案二：

两翼对角式。

1）矿井通风方案的技术比较

根据以上提出的二种通风方案，对其进行技术上的优缺点比较，方案的技术比较列表进行比较。

通风方案技术比较见表4.2。

表4.2通风方案技术比较表

优点

缺点

方案1

这种通风方式只设有一个出风井，初期投资少节省工业场地，建井工期短。

进出风井漏风大，风路长，阻力大。

方案2

这种通风方式的优点在于通风路线长度和风压变动较小，通风机工作稳定，漏风少，矿井个带区能保持独立的通风，有利于矿井通风系统管理，发生灾变时，两个风井均可作为安全出口，抗灾能力强

初期投资大，建井期长，工程量大

方案1和方案2个有其优缺点，在技术上难于明显的分出其优劣，因而还需进一步作经济比较。

2）通风方案的经济比较

通风方案在经济比较中，对相同巷道的开拓和维护费用均不作比较。

大巷和风井的维护费用按20年的服务年限进行计算

（1）井巷工程掘进费用比较。

表4.3井巷掘进费用比较

方案

项目

工程项目

工程量（m）

单价

（元/m）

费用

（万元）

工程量

（m）

费用

回风大巷

5525

1346.7

744．52

7748

1043.42

回风井

780

5617.7

438.13

255×

2

286．50

合计

1182.65

1329.92

相对百分数

100%

112.45%

（2）巷道维护费用能够比较

表4.4井巷维护费用比较表

方案

单价

（元/ma）

/ma）

80

44.2

61.98

90

7.02

4.6

4.42

55.25

66.40

120.18%

（3）通风设备购置费用

矿井主风机、配套电机设备购置费按90万元计算，主风机房必须安装两套主风机及配套电机。

一套工作，一套备用。

则共需设备费90*2=180万元。

风机房、风硐、扩散器、防爆门、反门设施等通风设施的土建费按60万元计算。

则建一个风机房共需240万元。

表4.5通风设备费用比较表

通风设备费

240

2×

200%

（4）通风电费比较

根据《矿井生产经营费指标》矿井通风分册，中央并列式通风时风井风量为72.2立方米/秒，风井年耗电费50.2万元。

两翼对角式通风时风井风量为42立方米/秒，风机年耗电费18.5万元。

风机服务年限按25年计算。

表4.6通风电费比较表

通风电费（万元）

50.2×

25=1255

18.5×

25×

2=925

135.67%

（5）通风总费用比较

表4.7通风总费用比较表

费用

（万元）

井巷掘进费

井巷维护费

480

通风电费

1255

925

总费用

2732.9

2801.32

102.05%

综上的技术比较和经济比较，可以看出，方案1优越于方