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矿井通风与安全课程设计.doc

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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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