高河煤矿600万t新井通风设计

中国矿业大学矿井通风课程设计任务书

高河煤矿600万t/a新井通风设计

中国矿业大学 安全工程学院

二〇一〇年七月

一、设计目的

本课程设计为煤矿新井通风设计，是《矿井通风与空气调节》、《矿井通风与安全》课程的主要教学环节之一，通过本课程设计，初步掌握矿井通风设计的步骤和方法，巩固所学理论知识，并运用所学知识分析和解决矿井通风的问题。

二、设计内容及步骤

1、矿井的地质概况，开拓方式及开采方法如下设计技术资料所示，矿井开拓平面图与剖面图见附件1和附件2。井下同时作业的最多人数为700人，综采工作面同时作业最多人数40人，高档普采工作面同时作业最多人数60人。

2、提出该矿井前25年左右的矿井通风系统方案，并进行技术比较与经济比较（粗略），选择最优方案，确定出矿井的通风系统。

3、确定采区的通风方式并作技术比较。 4、确定采煤工作面的通风方式并作技术比较。 5、确定主要通风机的工作方法并作技术比较。 6、计算各用风地点的供风量和矿井总用风量。

7、确定矿井通风困难时期和容易时期的开采位置，分别绘制两个时期的通风系统立体图和网络图（用A3或A4纸画）。

8、分别计算两个时期的矿井最大通风阻力与等积孔，并评价矿井通风难易程度。

9、选择矿井主要通风机并确定两个时期的工况点，选择配套电机，概算通风费用，提出对通风设备的安全技术要求。

10、对以上内容进行综合协调，经过技术处理加工后，依据附件3说明书模板编制矿井通风系统说明书（包括目录、前言、正文及参考书目），绘制矿井通风系统 图（比例尺为1：5000或1：0000，个别小矿井可采用1：2000），作图严格按照规范要求，具体要求见附件4.

三、设计要求

1、按设计内容及要求编排章节，并按序编页码 2、语言文学

（1）论证严密，逻辑性强

（2）文理通顺，词达意明，应用专业术语 （3）字体工整，书写清洁 3、公式与图表

（1）所用公式应写出处，并编号（如式4-2）公式中各项意义单位需注明，计算应准确，计算结果可以图表表示。

（2）图表应按顺序编号（如表 图2-3），标明图标、表题并与文字相呼应，表内数据对应数位应整齐、数字重复应照写。

（3）所有图均采用纸质较好的白纸按制图标准描绘，要求图面清洁、粗细均匀、比例一致。

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4、排版格式完全参照《中国矿业大学本科生毕业设计（论文）撰写规范》

四、 设计技术资料

高河煤矿600万t/a新井通风设计

1 矿区概述及井田地质特征

1.1矿区概述

高河井田位于长治市以西约4km处，行政区划为长治市郊区、长治县、长子县所辖。矿井北部以二岗山南正断层为界；东北部以人为境界，与长治市小常煤矿（在建）为界；东部与潞安集团司马矿井、长治市三元煤业（南寨煤矿）为界；南部与长治市西南呈煤矿、经坊煤矿相邻；西部与山西省煤炭进出口公司霍尔辛赫煤矿（在建）为界。井内的气象参数按表1所列的平均值选取。

表1 空气平均密度一览表 季节 地点 冬 夏 进风井筒（kg/m3） 1.28 1.20 出风井筒（kg/m3） 1.20 1.24 1.2 井田地质特征

井田南北长约13.4km，东西宽约4.9km，面积66.68km2。

1.3 煤层特征

本矿井可采煤层有3、9、14、15煤层，其煤层平均厚度分别为6.42m、1.2m、0.92m、4.35m，具体参见图1 综合地质柱状图。根据精查地质报告的瓦斯地质资料，全矿井最大绝对瓦斯涌出量为197.21m3/min,最大相对瓦斯涌出量为15.62m3/t，矿井瓦斯等级应定为高瓦斯矿井。根据测试结果，各煤层火焰长度为5-30mm，扑火火焰的岩粉量为10-55%，所以本区各煤层均有爆炸危险性。

根据8 个孔采样做煤的自燃趋势试验，3号煤层属不易自燃煤层；9号煤层属不易自燃至易自燃煤层；14号煤层属不易自燃煤层；15号煤层属不易自燃至易自燃煤层。

2 井田开拓

2.1 井田境界与储量

矿井地质资源量：3#煤601.99（Mt），,9#煤93.95（Mt），14#煤72.64（Mt），15#煤390.15（Mt），共1158.73（Mt），矿井工业储量666.56（Mt）， 矿井可采储量340.01（Mt），本矿井设计生产能力为600万t/年。工业广场为长方形，工业广场的煤柱量为2478(万t)。

2.2 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限

本矿井设计生产能力按年工作日330天计算，四六制作业（三班生产，一班检修），每日三班出煤，净提升时间为16小时。本矿井的设计生产能力为600万吨/年,矿井服务年限为43.59年。

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图1 综合地质柱状图

2.3 井田开拓

工业场地建立在高河场地内。在工业场地布置主立井、副立井和中央回风立井；小庄风井场地布置小庄进、回风立井。矿井达产时共有5个井筒：其中高河工业场地内布置主立井、副立井、中央回风立井三个井筒；小庄风井场地布置小庄进、回风立井两个井筒。

用两组煤层大巷开拓3号煤层，即主、副立井落底后，沿东西方向布置一组东西向大巷，在井田中部1603号钻孔附近向北沿鲍村、董村等村庄煤柱下设一组北翼大巷，向南沿220kV高压线煤柱布置一组南翼大巷开拓3号煤层。每组大巷均为5条巷道，间距50m，分别为胶带输送机大巷、进风大巷、辅助运输大巷和两条回风大巷。

胶带输送机大巷安装胶带输送机运输煤炭兼进风，直接将煤炭送入井底煤仓；辅助运输大巷用于无轨胶轮车运输兼进风。由于矿井南北方向距离较长，为满足矿井通风需要，矿井生产后期，在酒村、鲍村附近分别开凿一对进、回风立井，矿井采用分区抽出式通风方式。全井田划分为六个盘区。

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3巷道布置与采煤方法

3.1 带区巷道布置及生产系统

确定投产盘区为东一盘区和西一盘区。盘区尺寸一般为4000～5000m。初期大巷布置5条，大巷间距为50m，大巷护巷煤柱宽（巷中至停采线）70m。顺槽布置3条，顺槽间距：让压煤柱巷道中心距25m，支撑煤柱巷道中心距40m。

首采工作面长度，东一盘区为230m，西一盘区为205m；首采工作面布置4条顺槽，胶带输送机顺槽和辅助运输顺槽进风，回风顺槽回风，另外设一条盘区专用瓦斯排放巷为整个盘区服务。

矿井移交生产和达到设计生产能力时共布置2个盘区2个综采放顶煤长壁工作面来保证矿井产量，为保证瓦斯抽放效果，每个盘区各增加1个瓦斯预抽面。本井田主要开采山西组3号煤层，后期视脱硫技术的发展情况，再确定是否进行太原组富硫煤的开采。

3.2 采煤方法

主采煤层选用综采开采工艺，倾斜长壁全部垮落一次采全高的采煤方法。工作面的推进方向确定为后退式。根据工作面的关键参数选用配套设备：液压支架ZZ4000/18/38、MGTY500／1200－3.3D型电牵引双滚筒采煤机、刮板输送机SGZ900/2×700、 SZZ1200/400型转载机、PLM3500型破碎机、SSJ1000/2×160型带式输送机。采煤机截深0.8m，其工作方式为双向割煤，追机作业，工作面端头进刀方式。工作面用先移架后推溜的及时支护方式。

3.3回采巷道布置

首采工作面顺槽均为5条，其中下侧2条顺槽均进风，并在靠近工作面的1条安装可伸缩胶带输送机；另1条为进风顺槽，上侧3条顺槽靠近工作面内侧的1条进风，以解决上隅角瓦斯积聚问题，其余2条回风。另外，设置一条采区专用回风尾巷，用以解决瓦斯积聚问题。工作面顺槽中心距为25m，净煤柱宽约20m。

3.4部分井巷特征参数

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表2部分井巷特征参数 （其他井巷参数自行设计、计算或在相关图纸上提取）

井巷名称 副立井 副立井车场 主立井 主立井绕道 主立井装载硐室 +450m西翼胶带大巷 +450m西翼进风大巷 井下爆炸材料库 +450m西翼辅运大巷 无轨胶轮车检修加油硐室 +450m东翼胶带大巷 +450m东翼进风大巷 +450m东翼辅运大巷 机车检修充电硐室 +450m东翼2号回风大巷 +450m东翼1号回风大巷 联络巷 E1303工作面辅助顺槽 切眼 回风顺槽 采取瓦斯抽放巷 回风绕道 采区变电所 瓦斯预抽工作面切眼 综掘工作面 中央回风立井 风硐 +450m南翼进风大巷 总回风巷 +450m南翼1号回风大巷 +450m南翼2号回风大巷 +450m南翼辅运大巷 450m南翼胶带大巷 W1303工作面辅助顺槽 W1303工作面胶带顺槽 长度(m) 断面（m2） 52.8 18.32 52.8 19 19 20 18.32 18.32 18.32 18.32 18.32 18.32 18.32 18.32 20.5 20.5 18.32 14.3 16 20.5 20.5 20.5 20.5 16 20.5 44.2 30 18.32 24 20.5 20.5 18.32 18.32 19 14.3 周长（m） 25.7 16.25 25.7 17.6 17.6 18 16.25 16.25 16.25 16.25 16.25 16.25 16.25 16.25 18.2 18.2 16.25 15.4 13.2 18.2 18.2 18.2 18.2 18.2 18.2 23.6 22 16.25 20 18.2 18.2 16.25 16.25 17.6 15.4 6

小庄回风立井 44.2 23.6 五、成绩评定方法

参照《矿井通风课程设计答辩和成绩评定》规定执行。

六、附件

附件1矿井开拓平面图 附件2矿井开拓立体图

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