西梁煤矿矿井通风系统及防灭火设计毕业论文.doc
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西梁煤矿矿井通风系统及防灭火设计毕业论文目录
1井田概况及地质特征 1
1.1井田概况 1
1.1.1地理位置及交通 1
1.1.2地形地貌 2
1.1.3地表水系 2
1.1.4气象 3
1.1.5地震及地质灾害 3
1.1.6矿区经济概况 3
1.1.7矿区开发简史 3
1.1.8周边煤矿 4
1.1.9电源、水源情况 5
1.2井田地质特征 6
1.2.1区域地层 6
1.2.2地质构造 8
1.2.3煤层及煤质 9
1.2.4水文地质 13
1.2.5工程地质条件 17
1.2.6环境地质 18
1.3井田地质勘查程度及存在问题 19
1.3.1勘查程度 19
1.3.2资源/储量 19
1.3.3存在的主要问题 21
2井田开拓 23
2.1井田境界及储量 23
2.1.1井田境界 23
2.1.2资源/储量计算 24
2.2设计生产能力及服务年限 26
2.2.1矿井工作制度 26
2.2.2矿井设计生产能力 26
2.2.3矿井服务年限 26
2.3井田开拓 27
2.4井筒特征 28
2.5井底车场及硐室 30
3矿井提升、大巷运输及排水 32
3.1矿井提升 32
3.1.1主井提升 32
3.1.2提升能力验算 34
3.1.3副井提升设备验算 34
3.1.4运料暗斜井提升设备 38
3.2大巷运输 40
3.2.1运输方式的选择 40
3.2.2运输设备选型 41
3.3矿井排水 42
4盘区布置及装备 45
4.1采煤方法的选择 45
4.1.1采煤方法的选择及依据 45
4.1.2工作面采煤、装煤、运煤方式及设备选型 46
4.1.3工作面顶板管理方式,支护设备选型 50
4.1.4工作面参数的确定 51
4.1.5盘区及工作面回采率 53
4.2盘区巷道布置及生产系统 53
4.3回采工艺 54
5矿井通风系统设计 56
5.1通风系统的选择 56
5.1.1设计依据 56
5.2风量计算及风量分配 58
5.2.1矿井风量计算 58
5.2.2风量分配 63
5.3矿井通风阻力计算 63
5.3.1矿井最大通风阻力和最小通风阻力 63
5.4主要通风机选型 67
5.4.1选型计算 67
5.4.2选型结果 68
5.5井下通风设施及构筑物布置 68
5.5.1风门 68
5.5.2挡风墙 69
5.5.3风桥 69
5.5.4调节风门 70
5.5.5风帘 70
5.5.6防止漏风及降低风阻的措施 70
5.6矿井通风评价 70
6矿井安全技术措施 71
6.1预防瓦斯爆炸的措施 71
6.1.1加强矿井通风、防止瓦斯积聚 71
6.1.2杜绝火源 71
6.1.3加强盲巷的管理 72
6.1.4搞好矿井瓦斯监测和预报 72
6.2预防煤尘爆炸的措施 72
6.3火灾的防治措施 75
6.4矿井水灾预防 76
6.5其它灾害预防 76
7矿井防灭火专题设计 78
7.1概述 78
7.2火灾及煤层自燃发火的防治措施 79
7.2.1火灾的防治措施 79
7.2.2煤层自燃的防治措施 80
7.2.3火灾及自燃发火的防治措施 80
7.2.4火灾检测及防灭火装备 80
7.2.5管理和培养措施 81
7.2.6氮气防灭火 81
7.2.7阻化剂防灭火 84
7.2.8建立安全监测、监控系统 86
.专业.专注.
1井田概况及地质特征
1.1井田概况
1.1.1地理位置及交通
1、位置
敖家沟西梁煤矿位于自治区煤田四道柳找煤区2~4勘探线之间,行政区划属于准格尔旗乌兰哈达乡。
在其地理坐标为:
东经:
110°16′00″~110°21′51″;
北纬:
39°38′12″~39°41′27″。
2、交通
矿区北距主要交通干线109国道约20km,有砂石公路相连,西距区约15km;西距213省道向北约26km至市。
区是鄂尔多斯市重要的交通枢纽,东西向有109国道,南北向有210国道,并有包府公路及包神铁路通过,交通干线四通八达,交通便利。
交通位置图1-1-1。
图1-1-1敖家沟西梁煤矿交通位置图
Figure1-1-1AoJiaGouWestcoaltrafficlocationmap
1.1.2地形地貌
矿区位于鄂尔多斯高原北部,矿区地势总体呈西高东低,最高点位于矿区西部,海拔标高1433.7m,最低点位于矿区东部,海拔标高1307.1m,相对高差126.6m,一般标高在1400~1350m之间,一般高差50m左右。
受新生界地质营力影响,矿区地形切割剧烈,树枝状沟谷纵横发育,基岩在沟谷两侧出露,覆土贫瘠,植被稀少,生态环境极为脆弱;属于典型的高原侵蚀性丘陵地貌。
1.1.3地表水系
矿区域属勃牛川流域,其北为乌兰哈达沟,东为其敖家沟,均属季节性流水,只在雨季有短暂的洪流,由西向东汇入勃牛川后向南流经省境的窟野河,最终注入黄河。
1.1.4气象
本区属干燥半沙漠高原大陆性气候,其特点是春季干旱多风,夏季炎热,夜间温凉,日温差大。
秋季多雨,冬季严寒。
最高气温38.3℃,最低气温-30.9℃;年降水量277.7~544.1mm,平均401.6mm,多集中在7~9月三个月,年蒸发量1749.7~2436.2mm,平均2108.2mm。
区多风,主要集中在4~5月及10~11月,平均风速2.3m/s,最大风速20m/s,在春季极易形成沙尘暴。
无霜期平均165d,霜冻、冰冻期平均195d,每年11月至次年3~4月为结冰期,最大冻土深度1.50m。
1.1.5地震及地质灾害
根据《中国地震动参数区划图》(GB-18306-2001),准格尔旗地震动峰值加速度(g)为0.05,对照烈度6度,为弱震区的预测围,历史上亦无破坏性地震记载。
据了解本区历史上无破坏性地震发生的记载。
区无泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾害现象发生。
1.1.6矿区经济概况
本区位于准格尔旗乌兰哈达乡境,区域人口稀少,居民居住分散,劳动力相对贫乏。
地方经济以种植业为主,畜牧业、养殖业为辅,自然环境恶劣,经济基础十分薄弱。
煤炭开发是区域主要经济来源,近几年来随着全国煤炭市场的逐渐好转,煤炭开发带动乡镇工、商业快速发展,使当地的投资环境大大改善,道路建设及电力、通信设施的配套已初具规模,煤炭行业兴起为地方经济的发展起到了极大的推动作用。
1.1.7矿区开发简史
1、原敖家沟煤矿始建于1992年7月,1993年6月初投产,由煤矿自行组织设计并施工。
设计年生产能力6万吨,主采5-1煤层。
井下采用煤电钻打眼,人工放炮,小型装载机、农用车、三、四轮车送到地面储煤场后,由大型装载机装车外运。
坡度角1~2°,矿区北部基本采空。
煤矿累计生产原煤约57万吨;消耗煤炭资源储量116万吨,回采率49.1%。
矿井行间距小为机械抽出试通风,风流由主井进入,清洗工作面后由副井口的立眼井由风机排出地面。
煤矿在开采过程中未发现瓦斯、涌水、冒顶及底鼓现象,煤矿生产时最大排水量2m3/d,水文地质及其它开采技术条件简单。
2、原魏家塔煤矿始建于2001年初,2002年年底投产,由煤矿自行组织设计并施工。
设计年生产能力6万吨,采用平硐开拓方式,块段前进式采煤方法,除留设伪顶外,实际采掘高度为3.00m左右,采掘煤层底板标高1316~1318m。
主副井口一对,均位于井田北部,主井口标高1314.07m,副井口标高1312.79m。
机械通风,风流由主井进入,清洗工作面后由井田南部的风井口的立眼井由风机排出地面。
煤矿累计生产原煤约94万吨;消耗煤炭资源储量200万吨,回采率47.0%。
井下采用煤电钻打眼,人工放炮,小型装载机、农用车、三、四轮车送到地面储煤场后,由大型装载机装车外运。
主采5-1煤层约0.1598km2已全部采空。
煤矿在开采过程中未发现瓦斯、涌水、冒顶及底鼓现象,煤矿生产时最大排水量25m3/d,水文地质及其它开采技术条件简单。
1.1.8周边煤矿
本矿井北邻准格尔旗公沟煤炭有限责任公司煤矿,南邻旅游公司西梁煤矿,西邻准格尔旗西召中兴煤矿,东邻满世煤炭运销有限责任公司四道柳忽鸡图村煤矿。
相邻煤矿没有矿权纠纷及越界采掘现象,基本情况见表1-1-2
1-1-2相邻煤矿基本情况一览表
Table1-1-2Adjacentcoalminebasiclisttable
矿山名称
证号
面积(km2)
生产规模
(t/a)
准格尔旗公沟煤炭有限责任公司煤矿
划定围
9.32
60
也来色太煤矿
划定围
8.16
60
准格尔旗西召中兴煤矿
划定围
2.144
45
满世煤炭运销有限责任公司
四道柳忽鸡图村煤矿
划定围
7.312
60
1.1.9电源、水源情况
(一)电源情况
在本井田位于工业场地西南约0.6km处已建成一座公沟35/10kV变电站。
矿井在改扩建后年生产能力增至0.6Mt时,设计要求敖家沟西梁煤矿工业场地10kV变电所的两回10kV电源线从该变电站10kV不同母线段接取,导线型号LGJ-120(按经济电流密度计算,适当考虑后期发展),采用钢筋混凝土电杆架设引至本矿。
当任一回发生故障停止供电时,另一回仍能担负矿井全部负荷。
(二)水源情况
本矿供水水源来自工业场地附近3km处科源公司供水主管线,经消毒后作为矿井永久供水水源可满足要求。
本矿井井下排水量较小,经地面净化处理后,可作为井下消防洒水用水,不足部分由生活供水系统供给。
1.2井田地质特征
1.2.1区域地层
煤田地层划分属于华北地层区鄂尔多斯分区,具体位置处于高头窑小区、乌审旗小区和准格尔旗~临县小区的交界地带。
四道柳找煤区处于准格尔旗~临县小区西缘。
对于煤田以至于整个鄂尔多斯盆地,无论是从盆地成因还是盆地现在保存状态来说,三叠系上统延长组(T3y)都是侏罗系聚煤盆地和含煤地层的基底。
除此以外,区域地层系统构成还包括侏罗系、白垩系下统、第三系上新统和第四系更新统、全新统(详见表1-2-3)。
表1-2-3煤田区域地层表
Table1-2-3Dongshengcoalfieldregionalstratigraphictable
系
统
组
厚度(m)
最小~最大
岩性描述
第
四
系
全新统
(Q4)
0~25
为湖泊相沉积层、冲洪积层和风积层。
上更
新统
马兰组
(Q3m)
0~40
浅黄色含砂黄土,含钙质结核,具柱状节理。
不整合于一切地层之上。
第
三
系
上新统
(N2)
0~100
上部为红色、土黄色粘土及其胶结疏松的砂岩。
下部为灰黄、棕红、绿黄色砂岩,砾岩、夹有砂岩透镜体。
不整合于一切老地层之上。
白
垩
系
下白
垩统
志丹群
组(K1zh2)
40~230
浅灰、灰紫、灰黄、黄、紫红色泥岩、粉砂岩、细砂岩、砂粒岩。
泥岩、砂常互层,夹薄层泥质灰层。
交错层理教发育。
顶部常见一层黄色中粗沙砾岩,含砾,呈厚层状。
伊金霍洛组
(K1zh1)
30~80
浅灰、灰绿、棕红、灰紫色泥岩,粉砂岩、砂质泥岩、细砂岩、中砂岩、粗沙岩、细砾岩、中夹薄层钙质细砂岩。
斜层理发育,下部常见大型斜层理。
与下伏地层呈不整合接触。
侏
罗
系
中统
安定组
(J2a)
10~80
浅灰、灰绿、黄紫褐色泥岩、砂质泥岩、中砂岩。
含钙质结核。
直罗组(J2z)
1~278
灰白、灰黄、灰绿、紫红色泥岩、砂质泥岩、
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