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矿井通风与安全课程设计
《矿井通风与安全》课程设计
2011年 6月 18 日
目录
1矿井通风系统的确定 3
1.1 概述 3
1.2 矿井通风系统 3
2 矿井风量计算及确定 8
2.1 采煤工作面需风量的计算 8
2.2 矿井风量的分配 12
3 矿井通风阻力计算 13
3.1 绘制通风系统图 13
3.2 矿井通风总阻力计算 13
4 通风机选型 16
4.1 自然风压 16
4.2 选择主要通风机 16
4.3 选择电动机 18
5 概算矿井通风费用及评价 19
6 矿井灾害防治措施 21
参考文献 23
1矿井通风系统的确定
1.1 概述
某煤矿井田范围走向长7.42km,倾斜宽0.66—1.47km,井田面积约8.53 km2。位于背斜南翼,为一般平缓的单斜构造,地层产状走向近东西向,倾向南,倾角10-25。,一般为16。左右。矿井生产能力为万t/a。 m2,回采工作面温度一般在21°,回风巷风流中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量为5.65m3/min,三四班交接时人数最多66人;掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量3.75m3/min,掘进工作面同时工作的最多人数18人,一次爆破炸药用量4.3kg。
1.2 矿井通风系统
1.2.1 矿井通风方式
根据前述矿井的地质概况,开拓方式及开采方法,提出本矿井前25年左右的矿井通风系统方案为:中央边界式、两翼对角式和分区对角式。
表1-1
通风方式 图示 适用条件及优缺点 中央边界式
通风阻力较小,内部漏风较小。工业广场不受主要通风机噪声的影响及回风风流的污染
风流在井下的流动线路为折返式,风流线路长,阻力较大
适用于煤层倾角较小、埋藏较浅,井田走向长度不大,瓦斯与自然发火比较严重的矿井 两翼对角式 风流在井下的流动线路是直向式,风流线路短,阻力小。内部漏风少中。安全出口多,抗灾能力强。便于风量调节,矿井风压比较稳定。工业广场不受回风污染和通风机噪声的危害
井筒安全煤柱压煤多,初期投资大,投产较晚
煤层走向大于4km,井型较大,瓦斯与发火严重的矿井;或低瓦斯矿井,煤层走向较长,产量较大的矿井 分区式 每个采区有独立通风线,互不影响,便于风量调节,安全出口多,抗灾能力强,建井工期短,初期投资少,出煤快
占用设备多,管理分散,矿井反风困难
煤层埋藏浅,或因地表高低起伏大,无法开掘总回风巷 经过上表的粗略的技术比较,考虑到本矿井为高瓦斯矿井,瓦斯涌出量较大,和粗略的经济比较,所以综上述考虑采用单翼对角式比较合理。
1.2.2 采区通风方式
1、确定采区的通风方式并作技术比较
采区应该有足够的供风量,并按需分配到各个采、掘工作面。为此采区通风系统就满足以下要求:
⑴一个采区,都必须布置回风巷,实行分区通风。
⑵采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风。
⑶采煤工作面和掘进工作面的进风和回风,都不得经过采空区和冒落区。
本矿井各采区设置三条上山即运输机上山、回风上山及轨道上山。
由于本矿井是高瓦斯矿井,瓦斯涌出量较大,为了安全起见,用“品”字形布置三条上山。即轨道上山、运输机上山进风,回风上山回风。
2、采煤工作面通风方式
确定采煤工作面的通风方式并作技术比较:
工作面的回采顺序有前进式和后退式,前进式与后退式相比,回采时不用提前掘出回采巷道,可以边采边掘,但是回采巷道的上、下顺槽的维护费用多。并且新鲜风流首先通过采空区,漏风严重,且风流会带着采空区涌出的瓦斯进入工作面,容易使瓦斯超限。考虑到本矿井是高瓦斯矿井,瓦斯涌出量较大,前进式通风更容易引起瓦斯超限,增加通风管理难度,故考虑采用后退式回采顺序。
由于本矿井的准备巷道是三条上山,故采用U型通风,再加上本矿井的煤层倾角16°,属于中等,并且本矿井瓦斯绝对涌出量为5.65m3/min,属于中等偏上,由于瓦斯比空气轻,为了减少在上隅角产生瓦斯积聚,因此采用上行通风方式。
1.2.3 主要通风机工作方法
确定主要通风机的工作方法并做技术比较:
主要通风机的工作方式有抽出式、压入式和压抽混合式
通风方式分为抽出式、压入式和混合式。
采区通风必须满足《煤矿安全规程》的规定。每一个生产水平和每一个采区,都必须布置回风道,实行分区通风。回采工作面和掘进工作面都应采用独立通风。对于煤层倾角大的回采工作面应采用上行通风。采煤工作面和掘进工作面的进风和回风,都不得经过采空区和冒落区。
表1—2
通风方式 图示 适用条件及优缺点 抽出式
是当前常用的通风方式,适应性强,有利于瓦斯管理,适用于矿井走向长,开采面积大的矿井。井下风流处于负压状态,漏风量小,管理简单。当有塌陷区或于别的采区沟通时,会把有害气体带到井下,使矿井有效风量减少
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