煤矿矿井通风设计毕业论文Word文档格式.docx

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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。

、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1

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。

、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。

2

、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3

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

、煤层地质概况单一煤层，倾角5°

，煤层厚4m，相对瓦斯21

3/t,13m煤尘有爆炸危险。

涌出量为

2、井田范围设计第一水平深度140m，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为

380人。

回采工作面最多人数为38人，温度t=20℃，瓦斯绝对涌出

3/min,放炮破煤，一次爆破最大炸药量为2.4kg。

有1量为3.2m个大

型火药库，独立回风。

、开拓系统图、采区布置图、巷道布置图、以及井巷尺寸及其。

5．

图开拓系统图1-1

图采区布置图1-2

图巷道布置图1-3

附表井巷尺寸及其支护情况1-1

区段井巷名称井巷特征及支护情况巷长断面积2mm

两个罐笼，有梯子间，风井直径副井1~2D=5m2409.5主要运输石门2~3120三心拱，混凝土碹，壁面抹浆

主要运输石门9.580三心拱，混凝土碹，壁面抹浆3~44~5三心拱，混凝土碹，壁面抹浆主要运输巷7.0450135运输机上山梯形水泥棚5~67.0135运输机上山梯形水泥棚6~77.04.8d=22cm梯形木支架7~8，Δ运输机顺槽=2420

4.0Δ=4308~9，梯形木支架联络眼d=18cmΔ梯形木支架d=22cm，9~10=2上分层顺槽4.8806.0110采高2m10~11控顶距采煤工作面2~4m，单体液压，机采

4.88011~12Δ梯形木支架上分层顺槽d=22cm，=24.03012~13=4联络眼，梯形木支架d=18cmΔ=24.813~14420回风顺槽Δd=22cm梯形木支架，梯形水泥棚3014~15回风石门7.5主要回风道三心拱，混凝土碹，壁面抹浆270015~167.5回风井16~17D=4m，风井直径混凝土碹（不平滑）70

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边界。

矿井主要通风机采用抽出式通风方式。

大

米处石门揭煤地带的岩石巷道中。

巷位置位于负240

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

个掘进工作面。

回采工作的采煤方法采用单一走个采煤工作面，44

向长壁采煤法，采煤工作面推进方向采用后退式，附矿井通风系统图

如下：

1

（三）矿井总风量计算与分配

一、矿井需风量计算原则

（）矿井需风量应按照“由里往外”的计算原则，由采、掘工1

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。

（）按该用风地点同时工作的最多人数计算，每人每分钟供给2

风量不得少于。

3m4

（）按该用风地点风流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓3

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。

按进下同时工作的最多人数计算

（1）

Q=4NK矿

×

1.15380=4

3/min=1748m

3——矿井总需风量，式中/minmQ矿

——井下同时工作的最多人数，人；

N

——矿井通风系数，包括矿井内部漏风和分配不均等因4

素。

采用压入式和中央并列式通风时，可取采用对角1.20~1.25;

式或区域式通风时，可取。

上述备用系数在矿井产量1.10~1.15

T≧0.90Mt/a时取大值。

（）按采煤、掘进、硐室等处实际需风量计算2

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。

、按瓦斯（二氧化碳）涌出量计算：

1

Q=100QK瓦瓦采

1.6=1003.2

3/min=512m

3；

——采煤工作需要风量，式中/minQm采

——采煤工作面瓦斯（二氧化碳）绝对涌出量，Q瓦

；

3/minm

——采煤工作面因瓦斯（二氧化碳）涌出量不均匀的备用风K瓦

量系数，即该工作面炮采工作面可取水采工作面可取1.4~2.0;

。

生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时，至少进行2.0~3.0

五昼夜的观测，得出五个比值，取其最大值。

、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，2

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

应符合表的要求1

表3-1采煤工作面空气温度与风速对应表

采煤工作面进风流气温/℃采煤工作面风速/（m/s）

0.3~0.515＜

0.5~0.815~18

0.8~1.018~20

1.0~1.520~23

1.5~1.823~26

采煤工作面的需风量按下式计算：

3，/minKmQ=60vS采采采采

11.06=60

3/minm=360

式中——采煤工作面适宜风速，m/sv采

——采煤工作面平均有效断面积，㎡，按最大和S采

最小控顶有效断面积的平均值计算；

——采煤工作面长度风最系数，按表先取K2采

采煤工作面长度风量系数表3-2表

工作面长度风量系数/m采煤工作面长度

0.850﹤

0.950~80

1.080~120

1.1120~150

1.2150~180

1.30~1.40180﹥

、按炸药使用量计算：

3

3，/min=25AmQ采采

2.4=25

3/minm=60

式中——每使用炸药的供风量，3/minm251kg

——采煤工作面一次爆破使用的最大炸药量，kgA采

、按工作人员数量计算：

4

3，/minmQ=4n采采

3/minm38=152=4

式中——每人每分钟供给的最低风量，3/min4m

——采煤工作面同时工作的最多人数，人。

n采

、按风速验算：

5

按最低风速验算各个采煤工作面的最小风量：

3，≧×

/min60m0.25SQ采采

60.25=60

3/minm=90

按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量：

3，≦×

/min60m4SQ采采

6=604

3/minm=1440

掘进工作面需风量计算

煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的需风量，应按下列因素分别

计算，取其最大值。

Q=100QK瓦掘瓦

2=1001.2

3/minm=240

、按炸药量使用最计算：

3，/min=25AmQ掘掘

3/minm=60

、按局部通风机吸风量计算：

3，/minm=QIKQ通掘通

1.3=2001

3/minm=260

式中——掘进工作面局部通风机额定风量（表），3Q通

——掘进工作面同时运转的局部通风机台数，台：

I

——防止局部通风机吸循球风的风量备用系数，一般取K通

时取1.3，有瓦斯涌出进风巷中无瓦斯涌出时取1.21.2~1.3,

局部通风机额定风量表Q3-3通

风机型号3）/min/额定风量（m

150）5.5KW（JBT-51

200JBT-52（11KW）

250JBT-61（14KW）

300JBT-62（28KW）

3，/minQ=4nm掘掘

15=4

、按风速进行验算；

岩巷掘进工作面的风量应满足：

≦≦×

SS60Q6040.15掘掘掘

33≦1152由上式得≦/min/minQm43.2m掘

煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足：

SQ6040.25S60掘掘掘

33=72≦≦/minmm1152/minQ掘

根据上面的计算掘进工作面的风量应取其最大值。

3=260/minmQ掘

3372≦≦/minQmm1152/min掘

3=260符合上述要求。

所以，mQ/min掘

硐室需风量

各个独立通风的硐室供风量，应根据不同的硐室分别计算。

、井下爆破材料库1

按经验值计算，小型矿井一般，大型矿井一般3/min80~100m

。

3/min100~150m

、充电硐室2

通常充电硐室的供风量不得小于3。

100/minm

、机电硐室3

采区小型机电硐室，可按经验值确定风量，一般为

60~80/minm

表3-4机电硐室发热系数表

?

）机电硐室名称发热系数（

空气压缩机房0.15~0.23

水泵房0.01~0.04

变电所、绞车房0.02~0.04

、其它巷道需风量计算4

新建矿井，其他用风巷道的总风量难以计算时，也可按采煤，

估算。

掘进，硐室的需风量总和的3%~5%

、矿井总风量计算；

?

KQ?

Q?

其他硐掘矿采

KQ?

5125?

2604?

100100?

80?

其他

3/minm=4066

通过计算所得；

矿井总风量为3/minm4066

矿进总风量的分配

）分配原则（1

矿井总风量确定后，分配到各用风地点的风量，应不得低于其

计算的需风量；

所有巷道都应分配一定的风量；

分配后的风量，应保

证井下各处瓦斯及有害气体浓度、风速等满足《规程》的各项要求。

）分配的方法（2

首先按照采区布置图，对各采煤、掘进工作面、独立回风硐室

按其需风量配给风量，余下的风量按采区产量、采掘工作面数目、硐

室数目等分配到各采区，再按一定比例分配到其它用风地点，用以维

护巷道和保证行人安全。

风量分配后，应对井下各通风巷道的风速进

行验算，使其符合《规程》对风速的要求。

一、矿井通风总阻力的计算原则

（）如果矿井服务年限不长（年），选择达到设计产量后10~201

通风容易和困难两个时期分别计算其通风阻力；

若矿井服务年限较长

（年），只计算前年通风容易和困难两个时期的通风阻30~5015~25

力。

为此，必须先给出这两个时期的通风网络图。

（）通风容易和通风困难两个时期总阻力的计算，应沿着这两2

个时期的最大通风阻力风路，分别计算各段井巷的通风阻力，然后累

加起来，作为这两个时期的矿井通风总阻力。

最大通风阻力风路可根

据风量和巷道参数（断面积、长度等）直接判断确定，不能直接确定

时，应选几条可能最大的路线进行计算比较。

（）矿井通风总阻力不应超过32940Pa

（）矿井井巷的局部阻力，新建矿井（包括扩建矿井独立通风4

的扩建区）宜按井巷摩擦阻力的计算；

扩建矿井宜按井巷摩擦阻10%

力的计算。

15%

二、矿井通风总阻力的计算方法

沿矿井通风容易和困难两个时期通风阻力最大的风路（入不敷出

，分别用下式计算各段井巷的磨擦阻力；

风井口到风硐之前）．

LU2?

hPa,Q摩3S

将各段井巷的磨擦阻力累加后并乘以考虑局部阻力的系数即为两

个时期的井巷通风总阻力。

即

，Pa1.1~1.15h?

h阻难摩难

h阻易摩易

进行计算。

两个时期的摩擦阻力可按表4-1

矿井通风（容易）时期井巷磨擦阻力计算表4-1表2/（R/（N/（Qα3/mS巷道节点hv/（mQ/（m摩2S/mU/mL/m支护形式628/sNs2//msm名称序号3/Pa/s）/s）62）m4））0.00两个罐笼，有梯19.6755867.745920.00副井15.7118448.472403.45.33.3837667子间，25522主要0.00三心拱，混凝土23.641940.0064.7857.11.8运输56486.8221209.5碹，壁面抹浆9.7338766734石门557主要0.00三心拱，混凝土14.90.0011.8857.3981运输63.137656.649.5803碹，壁面抹浆934738.61石门705主要0.04三心拱，混凝土64.637.70.00142110.1运输54535.3974343450碹，壁面抹浆000134.309巷936运输0.0461.537.7142111.0机上梯形水泥棚1350.01333375.39534319.30001山819运输0.0543.811.0842.29.00.01梯形水泥棚机上13520004.156343723335194山583运输0.41梯形木支架173.20.50.01420.110.机顺4.89.1117164.274207d=22cm,△=203261900259槽9730.06梯形木支架联络10.2105.0.012.56648.32486.4730眼d=18cm,△=40658501162上分0.07梯形木支架105.10.20.01110.层顺4.89.1184222.149808.24d=22cm,△=2065011959槽28控采煤采高难度2m1.7124.0105.10.20.2221669.551100.0410．

单体2-4m,工作顶距25018581706液压，机采面019上分0.07梯形木支架105.0.0110.2110.层顺4.89.1184228.24802.1411d=22cm,△=2061950159槽280.06梯形木支架联络105.0.0110.22.56412648.326.4730眼d=18cm,△=406585011620.41110.梯形木支架回风173.420.0.0120.54.89.1117164.2742013顺槽d=22cm,△=2032600219599730.00回风14.5421.42.3179411.3梯形水泥棚7.5300.0180995.6514石门9466888.9546主要0.23三心拱，混凝土423.42.310.50.001794421.回风60935.6527007.515碹，壁面抹浆77668354.9588道202混凝土碹（不平0.00回风1794198112.50.0012.542.3，风井直径滑）17303.11703.3716井.95.396396686d=4m543单翼1058总风17.10阻矿井2116总风18.20阻）计算矿井通风容易时期的通风总阻力（1

h?

1.15h阻易摩易

623.071.15?

Pa2116.20?

矿井通风（困难）时期井巷磨擦阻力计算表表4-22/（R/（NQα/（3S/m巷道节点hv/（mQ/（m摩2S/mL/mU/m支护形式62/ssmNs2//m名称序号3/Pa/s）/s）628））m4）两个罐笼，有梯19.6755867.70.000.004592副井3.4515.718.47240.331866737.38子间，25主要三心拱，混凝土23.60.0011.864.741940.00857.运输6.821209.52碹，壁面抹浆9.736675638734石门．

主要三心拱，混凝土14.9857.11.839810.000.00运输6.6463.1809.53碹，壁面抹浆93473838.61石门主要三心拱，混凝土452.14210.0010.137.70.31运输3435.39315074碹，壁面抹浆229.303400182巷运输11.00.0461.537.71421梯形水泥棚7机上1350.0153435.3919.3000133山运输0.050.0143.811.0842.29.0梯形水泥棚机上34361354.1572394133520山运输梯形木支架173.20.5420.0.010.41110.机顺4.89.114.274207d=22cm,△=20317002261959槽0.06梯形木支架联络105.0.0110.22.5648.328646.4730眼d=18cm,△=4065850116上分梯形木支架105.0.0110.20.07110.层顺4.89.118.24802.149d=22cm,△=206501841959槽控采煤采高难度2m0.2224.010.20.04105.单体顶距工作2-4m,2166109.551.71110275010686液压，机采面上分梯形木支架105.0.010.0710.2110.层顺4.89.118.24802.1411d=22cm,△=206845011959槽0.06梯形木支架联络105.10.20.012.564648.32126.4730眼d=18cm,△=4065015816110.梯形木支架回风173.0.4120.50.01420.4.89.11134.27420顺槽d=22cm,△=2030021917265911.3回风14.5179442.3421.0.00梯形水泥棚14300.017.55.65石门946688881.95主要三心拱，混凝土179442.30.00421.10.50.00回风0.0007.55.6515碹，壁面抹浆.950035884668道混凝土碹（不平回风17940.0042.30.0012.512.51981，风井直径滑）3.11703.3716井.95668173966.39d=4m单翼

总风130017阻矿井总风260018阻

矿井通风困难时期通风总阻力

（2）

h1.15?

摩难摩难

1.15?

636.20

2600Pa