1、學學 生：生：班班 級：級：指導教師：指導教師：河北科技大學安全工程系畢業(yè)論文答辯河北科技大學安全工程系畢業(yè)論文答辯一、引言一、引言二、礦區(qū)概述二、礦區(qū)概述 三、井田地質特征三、井田地質特征 四、礦井開拓及基本巷道布置四、礦井開拓及基本巷道布置 五、采煤方法和礦井運輸、提升系統(tǒng)五、采煤方法和礦井運輸、提升系統(tǒng)六、礦井通風系統(tǒng)六、礦井通風系統(tǒng) 一、引一、引 言言 礦井是位于某市東北部高瓦斯礦井。礦井是位于某市東北部高瓦斯礦井。 礦井的設計生產(chǎn)能力為礦井的設計生產(chǎn)能力為1.8Mt1.8Mt，服務年，服務年限限9494年。針對本礦井煤層瓦斯含量高的特點，年。針對本礦井煤層瓦斯含量高的特點，礦井設計通

2、風方式初期（一水平）采用抽出礦井設計通風方式初期（一水平）采用抽出式中央并列式通風方式；后期（深水平）采式中央并列式通風方式；后期（深水平）采用 抽 出 式 分 區(qū) 獨 立 式 通 風 方 式 。用 抽 出 式 分 區(qū) 獨 立 式 通 風 方 式 。 1 礦區(qū)概述礦區(qū)概述 二、礦區(qū)概述二、礦區(qū)概述 該礦井年平均氣溫該礦井年平均氣溫1313左右，年最高氣溫左右，年最高氣溫42 42 ，年最，年最氣溫氣溫-22 -22 ；年降雨量；年降雨量300mm600mm300mm600mm，蒸發(fā)量，蒸發(fā)量400mm600mm400mm600mm；常年風向為西北風，風速最大為；常年風向為西北風，風速最大為18

3、m/s18m/s；凍土最大厚度為凍土最大厚度為440mm440mm。邢東井田為一全隱蔽型井田，上覆第四系地層厚度變化較大，一邢東井田為一全隱蔽型井田，上覆第四系地層厚度變化較大，一般在般在210210320m320m，分布規(guī)律為西薄東厚，其底界面無大的波狀起伏。，分布規(guī)律為西薄東厚，其底界面無大的波狀起伏。地層由老至新依次為奧陶系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系地層由老至新依次為奧陶系、石炭系、二迭系、三迭系、第三系和第四系。和第四系。井田內為一波狀起伏的井田內為一波狀起伏的單斜構造形態(tài)單斜構造形態(tài)，地層走向總趨勢為北西，地層走向總趨勢為北西東南，傾向北東，傾角一般為東南，傾向北東，傾角一般為

4、1015。在單斜構造的基礎上，。在單斜構造的基礎上，于走向發(fā)育有次一級的波狀起伏褶曲，即先于村背斜和北張村向于走向發(fā)育有次一級的波狀起伏褶曲，即先于村背斜和北張村向斜，背斜軸、向斜軸基本平行，軸向為斜，背斜軸、向斜軸基本平行，軸向為3942。 3.1 井田地質特征井田地質特征 三、井田地質特征三、井田地質特征 井田含可采煤層七層井田含可采煤層七層2 2號煤層為主采煤層，結構簡單、賦存穩(wěn)定，號煤層為主采煤層，結構簡單、賦存穩(wěn)定，全井田可采，平均厚度全井田可采，平均厚度7.30m7.30m；2 2下煤層平均厚度下煤層平均厚度1.23m1.23m，6 6號煤層平均厚度號煤層平均厚度1.58m1.58

5、m，該兩層煤結構簡單，賦存穩(wěn)定，該兩層煤結構簡單，賦存穩(wěn)定，全井田可采。全井田可采。2 2號煤原煤煤的容重為號煤原煤煤的容重為1.34t/m31.34t/m3，為深黑色，玻璃光澤，為深黑色，玻璃光澤, ,節(jié)理發(fā)節(jié)理發(fā)育，參差狀斷口，主要由亮煤組成，并夾有鏡煤、暗煤條育，參差狀斷口，主要由亮煤組成，并夾有鏡煤、暗煤條帶，屬半亮型煤。帶，屬半亮型煤。 三、井田地質特征三、井田地質特征 3.2 煤層特征煤層特征 4.1 礦井開拓礦井開拓 四、井田的開拓及基本巷道布置四、井田的開拓及基本巷道布置 礦井設有兩個井筒，即主井和副井礦井設有兩個井筒，即主井和副井 。針對首。針對首采區(qū)所處位置，井口位置以第一

6、水平開采的合理采區(qū)所處位置，井口位置以第一水平開采的合理性為主，以減少前期開拓量、縮短建井工期為原性為主，以減少前期開拓量、縮短建井工期為原則井口宜選在先于村村西則井口宜選在先于村村西 。開拓方式：開拓方式： 4.2 礦井基本巷道礦井基本巷道 四、井田的開拓及基本巷道布置四、井田的開拓及基本巷道布置 運輸大巷運輸大巷 石門石門 軌道大巷軌道大巷 主要開拓巷道風速驗算主要開拓巷道風速驗算五、采煤方法和礦井運輸、提升系統(tǒng)五、采煤方法和礦井運輸、提升系統(tǒng) 5.1 采煤方法和回采工藝采煤方法和回采工藝 由于由于2 2號煤層的平均厚度為號煤層的平均厚度為7.30m7.30m，而且賦存條，而且賦存條件穩(wěn)定

7、，煤層平均傾角件穩(wěn)定，煤層平均傾角3 3的條件，所以應采用傾的條件，所以應采用傾斜長壁、綜合機械化放頂煤全部斜長壁、綜合機械化放頂煤全部垮落采煤法垮落采煤法。 采煤機割煤采煤機割煤裝煤裝煤移架移架扒前溜扒前溜裝煤裝煤放頂放頂拉后溜拉后溜 5.2 礦井運輸系統(tǒng)礦井運輸系統(tǒng) 五、采煤方法和礦井運輸、提升系統(tǒng)五、采煤方法和礦井運輸、提升系統(tǒng) 采區(qū)運輸采區(qū)運輸：大、中型礦井的采區(qū)，要積極采用：大、中型礦井的采區(qū)，要積極采用連續(xù)化運輸，發(fā)展重載下運輸帶式輸送機。連續(xù)化運輸，發(fā)展重載下運輸帶式輸送機。 大巷運輸大巷運輸：主要運輸大巷的運輸方式應根據(jù)：主要運輸大巷的運輸方式應根據(jù) 運量、運距和技術經(jīng)濟效果優(yōu)

8、化確定。運量、運距和技術經(jīng)濟效果優(yōu)化確定。 采區(qū)煤倉采區(qū)煤倉采區(qū)下部車場采區(qū)下部車場膠帶運輸大巷膠帶運輸大巷井井底煤倉底煤倉主井主井地面地面 工作面工作面運輸平巷運輸平巷運輸上山運輸上山采區(qū)煤采區(qū)煤倉倉膠帶運輸大巷膠帶運輸大巷石門石門井底煤倉井底煤倉主主井井地面地面五、采煤方法和礦井運輸、提升系統(tǒng)五、采煤方法和礦井運輸、提升系統(tǒng) 5.2 礦井運輸系統(tǒng)礦井運輸系統(tǒng) 5.3 礦井提升系統(tǒng)礦井提升系統(tǒng) 五、采煤方法和礦井運輸、提升系統(tǒng)五、采煤方法和礦井運輸、提升系統(tǒng) 主井提升主井提升 主井提升設計依據(jù)主井提升設計依據(jù) 根據(jù)礦井年產(chǎn)量根據(jù)礦井年產(chǎn)量 ；工作制度；工作制度 ；井筒鎖；井筒鎖口標高口標高

9、；井下裝載口標高；井下裝載口標高 ；卸載高度；卸載高度 ；散煤；散煤容重容重 ；提升方式；兩箕斗中心距來設計。；提升方式；兩箕斗中心距來設計。 設備選型設備選型 根據(jù)以上的選型依據(jù)和條件，決定選用根據(jù)以上的選型依據(jù)和條件，決定選用多繩摩擦提升機。多繩摩擦提升機。 副井提升副井提升 六、礦井通風系統(tǒng)六、礦井通風系統(tǒng) 6.1 礦井通風系統(tǒng)的選擇礦井通風系統(tǒng)的選擇 必須符合必須符合煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程和和煤炭工業(yè)礦煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范井設計規(guī)范的有關規(guī)定。的有關規(guī)定。 礦井通風方式的選擇礦井通風方式的選擇 結合礦井的地質條件：煤層瓦斯含量高，結合礦井的地質條件：煤層瓦斯含量高，煤煤 埋藏深度大。

10、確定該礦井采用抽出式通風。埋藏深度大。確定該礦井采用抽出式通風。 礦井通風系統(tǒng)的選擇礦井通風系統(tǒng)的選擇 結合邢東礦井的具體特點和條件，設計選用結合邢東礦井的具體特點和條件，設計選用U U型、上行后退式通風型、上行后退式通風 。 六、礦井通風系統(tǒng)六、礦井通風系統(tǒng) 6.2 礦井需風量礦井需風量 按該用風地點同時工作的最多人數(shù)計算，每按該用風地點同時工作的最多人數(shù)計算，每人每分鐘供風量不得少于人每分鐘供風量不得少于4m4m3 3； 按該用風地點的風流中瓦斯、二氧化碳、氫按該用風地點的風流中瓦斯、二氧化碳、氫氣和其它有害氣體濃度，風速以及溫度等都符氣和其它有害氣體濃度，風速以及溫度等都符合合煤礦安全規(guī)

11、程煤礦安全規(guī)程的有關各項規(guī)定要求分別的有關各項規(guī)定要求分別計算，取其最大值。計算，取其最大值。n 按井下同時工作的最多人數(shù)計算按井下同時工作的最多人數(shù)計算 n 按采煤、掘進、硐室等處實際需風量計算按采煤、掘進、硐室等處實際需風量計算 n 礦井總風量計算結果礦井總風量計算結果 由以上計算結果比較，礦井總風量按采煤、由以上計算結果比較，礦井總風量按采煤、掘進、硐室等處實際需風量計算取值。即：通掘進、硐室等處實際需風量計算取值。即：通風容易時期和通風困難時期。風容易時期和通風困難時期。六、礦井通風系統(tǒng)六、礦井通風系統(tǒng) 6.2 礦井需風量礦井需風量 n 摩擦阻力計算摩擦阻力計算六、礦井通風系統(tǒng)六、礦井

12、通風系統(tǒng) 6.3 礦井通風阻力的計算礦井通風阻力的計算 RQSLPQh3摩-H摩-摩擦阻力，Pa；-摩擦阻力系數(shù)，Ns2/m4；-L-井巷長度，m；-P-井巷凈斷面周長，m；-Q-通過井巷的風量，m3/s；-S-井巷凈斷面積，m2；-R-井巷摩擦風阻，NS2/m8；n摩擦阻力系數(shù)摩擦阻力系數(shù)的選定的選定 n局部阻力局部阻力 通風容易時通風容易時： 通風困難時通風困難時： n自然風壓自然風壓 自然風壓受空氣密度和開采深度的影響。自然風壓受空氣密度和開采深度的影響。密度差愈大，自然風壓值愈大；開采深度愈密度差愈大，自然風壓值愈大；開采深度愈大，自然風壓愈大。大，自然風壓愈大。%10摩局hh六、礦井

13、通風系統(tǒng)六、礦井通風系統(tǒng) 6.3 礦井通風阻力的計算礦井通風阻力的計算 n 礦井通風總阻力礦井通風總阻力 根據(jù)根據(jù)煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范中的規(guī)定分中的規(guī)定分別計算容易時期和困難時期的通風總阻力。別計算容易時期和困難時期的通風總阻力。n 礦井等積孔礦井等積孔 通過計算容易時期和困難時期的等積孔，確通過計算容易時期和困難時期的等積孔，確定全礦井一水平通風機服務年限內通風難易程度定全礦井一水平通風機服務年限內通風難易程度屬容易，即小阻力礦井。屬容易，即小阻力礦井。六、礦井通風系統(tǒng)六、礦井通風系統(tǒng) 6.3 礦井通風阻力的計算礦井通風阻力的計算 n選擇的原則選擇的原則 計算礦井計算礦井

14、2525年服務年限內通風容易時期和困難時期年服務年限內通風容易時期和困難時期通風總阻力的基礎上，考慮進回風井之間自然風壓的作通風總阻力的基礎上，考慮進回風井之間自然風壓的作用，計算通風機在通風容易時期和困難時期所需的靜風用，計算通風機在通風容易時期和困難時期所需的靜風壓。壓。 通過計算工況點均在合理工作范圍通過計算工況點均在合理工作范圍內，固內，固選擇選擇N NO O2828（Z1Z17 7，Z2Z27 7）風機）風機 。 6.4 主要通風機的選擇主要通風機的選擇 六、礦井通風系統(tǒng)六、礦井通風系統(tǒng) 2. 2. 主要通風機工況點主要通風機工況點 容易時期：容易時期： 困難時期：困難時期： 2mi

15、nminminfsfsfsQhR2maxmaxmaxffsfsQhR六、礦井通風系統(tǒng)六、礦井通風系統(tǒng) 6.4 主要通風機的選擇主要通風機的選擇 -Nmax-通風阻力最大時期所配電動機功率，kW； -Qfmax-通風阻力最大時期風機工作風量，m3/s； -Hmax -風機實際最大工作風壓，Pa；-通風機工作效率，%；-tr-傳動效率，直聯(lián)傳動時為1，皮帶傳動時為0.950.9，聯(lián)軸器傳動時為0.98；- Km-電機容量備用系數(shù)。n電機功率計算電機功率計算 六、礦井通風系統(tǒng)六、礦井通風系統(tǒng) 6.5 電動機選型電動機選型 mtrfKHQN100maxmaxmax2.2. 電機種類選擇電機種類選擇 六

16、、礦井通風系統(tǒng)六、礦井通風系統(tǒng) 6.5 電動機選型電動機選型 QHM22MM1M1R大小R0.770.750.700.650.60o45o40o35o30o25o2015oo45o40o35o30o25o2015oQ/m3s-1/daPasHNo.28No.24No.18（No.30）No.28No.24No.18（No.30）No.28No.24No.1810006002008004005003001000.10.201002003004005001002003004005005004003002001005004003002001003002001002502001501005020015010050120100806040200.50.40.30.20.100.50.40.30.20.12K-60軸流式通風機性能曲線（Z17，Z27） 1.1.由于設計礦井埋藏較深，傾角小由于設計礦井埋藏較深，傾角?。s（約4 4），走向長度小，而且瓦斯涌出），走向長度小，而且瓦斯涌出量大，本井田開拓初期采用中央并列式量大，本井田開拓初期采用中央并列式通風。在開采后期（二水平），由于通通風。在開采后期（二水平），由于通風路線加長，通風阻力增大，因此需建風路線加長，通風阻力增