塔山礦1500萬t新井通風(fēng)設(shè)計(jì).doc

中國礦業(yè)大學(xué)礦井通風(fēng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書塔山礦1500萬t/a新井通風(fēng)設(shè)計(jì)中國礦業(yè)大學(xué) 安全工程學(xué)院二一年七月一、設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)為煤礦新井通風(fēng)設(shè)計(jì)，是礦井通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)、礦井通風(fēng)與安全課程的主要教學(xué)環(huán)節(jié)之一，通過本課程設(shè)計(jì)，初步掌握礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的步驟和方法，鞏固所學(xué)理論知識，并運(yùn)用所學(xué)知識分析和解決礦井通風(fēng)的問題。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及步驟1、礦井的地質(zhì)概況，開拓方式及開采方法如下設(shè)計(jì)技術(shù)資料所示，礦井開拓平面圖與剖面圖見附件1和附件2。井下同時(shí)作業(yè)的最多人數(shù)為700人，綜采工作面同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)40人，高檔普采工作面同時(shí)作業(yè)最多人數(shù)60人。2、提出該礦井前25年左右的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案，并進(jìn)行技術(shù)比較與經(jīng)濟(jì)比較（粗略），選擇最優(yōu)方案，確定出礦井的通風(fēng)系統(tǒng)。3、確定采區(qū)的通風(fēng)方式并作技術(shù)比較。4、確定采煤工作面的通風(fēng)方式并作技術(shù)比較。5、確定主要通風(fēng)機(jī)的工作方法并作技術(shù)比較。6、計(jì)算各用風(fēng)地點(diǎn)的供風(fēng)量和礦井總用風(fēng)量。7、確定礦井通風(fēng)困難時(shí)期和容易時(shí)期的開采位置，分別繪制兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)系統(tǒng)立體圖和網(wǎng)絡(luò)圖（用A3或A4紙畫）。8、分別計(jì)算兩個(gè)時(shí)期的礦井最大通風(fēng)阻力與等積孔，并評價(jià)礦井通風(fēng)難易程度。9、選擇礦井主要通風(fēng)機(jī)并確定兩個(gè)時(shí)期的工況點(diǎn)，選擇配套電機(jī)，概算通風(fēng)費(fèi)用，提出對通風(fēng)設(shè)備的安全技術(shù)要求。10、對以上內(nèi)容進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)，經(jīng)過技術(shù)處理加工后，依據(jù)附件3說明書模板編制礦井通風(fēng)系統(tǒng)說明書（包括目錄、前言、正文及參考書目），繪制礦井通風(fēng)系統(tǒng) 圖（比例尺為1：5000或1：0000，個(gè)別小礦井可采用1：2000），作圖嚴(yán)格按照規(guī)范要求，具體要求見附件4.三、設(shè)計(jì)要求1、按設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求編排章節(jié)，并按序編頁碼2、語言文學(xué)（1）論證嚴(yán)密，邏輯性強(qiáng)（2）文理通順，詞達(dá)意明，應(yīng)用專業(yè)術(shù)語（3）字體工整，書寫清潔3、公式與圖表（1）所用公式應(yīng)寫出處，并編號（如式4-2）公式中各項(xiàng)意義單位需注明，計(jì)算應(yīng)準(zhǔn)確，計(jì)算結(jié)果可以圖表表示。（2）圖表應(yīng)按順序編號（如表 圖2-3），標(biāo)明圖標(biāo)、表題并與文字相呼應(yīng)，表內(nèi)數(shù)據(jù)對應(yīng)數(shù)位應(yīng)整齊、數(shù)字重復(fù)應(yīng)照寫。（3）所有圖均采用紙質(zhì)較好的白紙按制圖標(biāo)準(zhǔn)描繪，要求圖面清潔、粗細(xì)均勻、比例一致。4、排版格式完全參照中國礦業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）撰寫規(guī)范四、 設(shè)計(jì)技術(shù)資料塔山礦1500萬t/a新井通風(fēng)設(shè)計(jì)1 礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征1.1礦區(qū)概述山井田位于山西省大同煤田東翼中東部邊緣地帶，距大同市約30km，距同煤集團(tuán)公司17km。東部為南郊聯(lián)營礦，北部與石炭系馬脊梁礦、四臺礦井田相接，西部與潘家窯井田、西南部與馬道頭井田相鄰，西北部與井兒溝區(qū)地方煤礦開采區(qū)相接。井內(nèi)的氣象參數(shù)按表1所列的平均值選取。表1 空氣平均密度一覽表季節(jié) 地點(diǎn)進(jìn)風(fēng)井筒（kg/m3）出風(fēng)井筒（kg/m3）冬1.281.20夏1.201.241.2 井田地質(zhì)特征塔山礦井井田東西走向長17.2220.84km，平均走向長24.3km，南北傾斜寬9.3612.56km，平均傾斜寬11.7km，井田面積168.88km2。1.3 煤層特征本礦井主要可采煤層，3-5#煤層平均厚15.72m， 8#煤層平均厚度6.12m，具體參見圖1 綜合地質(zhì)柱狀圖。根據(jù)精查地質(zhì)報(bào)告的瓦斯地質(zhì)資料，全礦井最大相對瓦斯涌出量為6.48m3/t，礦井瓦斯等級應(yīng)定為低瓦斯礦井。據(jù)煤的自燃發(fā)火傾向測試結(jié)果，各煤層均屬自燃發(fā)火煤層。2 井田開拓2.1 井田境界與儲量礦井地質(zhì)資源量：(3-5)#煤層可采儲量1453.0 M t），8#煤層可采儲量610.32Mt，共2153.93Mt，礦井工業(yè)儲量4614.80（Mt）， 礦井可采儲量3140.92 Mt，本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1500萬t/年。工業(yè)廣場的尺寸為長方形，工業(yè)廣場的煤柱量為1786(萬t)2.2 礦井工作制度、設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限本礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力按年工作日300天計(jì)算，“三八”制作業(yè)，每天安排3班，其中2班生產(chǎn)，1班檢修，凈提升時(shí)間為14小時(shí)。本礦井的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1500萬噸/年,礦井服務(wù)年限為140年，其中5(3-5)#煤層服務(wù)年限為68.6a。圖1 綜合地質(zhì)柱狀圖2.3 井田開拓礦井工業(yè)場地選擇在位于井田東側(cè)的楊家窯村附近。井田劃分為上、下兩個(gè)水平開拓。3-5#煤層以上各可采煤層距離較近，稱為上組煤，即上水平（1070水平）；8#煤層稱為下組煤，即下水平（1030水平）。上組煤可采煤層分別為山4#、2#、3#和5（3-5）#煤層，主采煤層為3#和5（3-5）#煤層。主、副平硐進(jìn)入3-5#煤層后，大巷沿塔山區(qū)斷層群北側(cè)向西，直至挖金灣工業(yè)場地下，然后沿鐵路保護(hù)煤柱向王村區(qū)方向延伸，直至井田西部邊界。一盤區(qū)以大巷作為盤區(qū)巷道，實(shí)行大巷條帶式單翼布置開采，工作面由北向南推進(jìn)。二盤區(qū)沿井田東南邊界布置二盤區(qū)巷道，工作面基本垂直盤區(qū)大巷沿傾向仰斜布置開采。三盤區(qū)從大巷拐角處向西北方向延伸，通過雁崖工業(yè)場地下，直至井田北部邊界，作為三盤區(qū)盤區(qū)巷道。礦井前期上組煤主要大巷確定沿3-5#煤層布置，共布置3條大巷，其中，一條為膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸大巷，一條為輔助運(yùn)輸大巷，另一條為回風(fēng)大巷。因井田東部井底3-5#煤層見煤點(diǎn)標(biāo)高在1070m左右，故一水平大巷統(tǒng)稱為1070水平大巷3巷道布置與采煤方法3.1 盤區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)首采為一，二盤區(qū)，2個(gè)綜采放頂煤工作面、1個(gè)綜采工作面、2個(gè)連采機(jī)工作面、3個(gè)綜掘工作面。一盤區(qū)走向長度6200m，傾斜長度4100m；二盤區(qū)走向長度5700m，傾斜長度2900m。首采帶區(qū)工作面長度取250 m；兩斜巷設(shè)計(jì)均為矩形斷面。礦井前期在開采3-5#煤層前，對于一盤區(qū)北翼，需先行開采上覆的山4#煤層；對于二盤區(qū)，2#煤層因煌斑巖侵入而無開采價(jià)值，山4#煤層主要分布于盤區(qū)西部，對礦井初期開采3-5#煤層影響不大，隨著工作面推進(jìn)，二盤區(qū)后期開采時(shí)，須及時(shí)開采上覆的山4#煤層，以便充分利用煤炭資源，提高資源利用率。3.2 采煤方法主采煤層選用綜采開采工藝，傾斜長壁全部垮落一次采全高的采煤方法。工作面的推進(jìn)方向確定為后退式。根據(jù)工作面的關(guān)鍵參數(shù)設(shè)備選擇如下：液壓支架ZZ4000/18/38、采煤機(jī)SL500AC、刮板輸送機(jī)PF6/1142、 PF6/1542型轉(zhuǎn)載機(jī)、PCM110型破碎機(jī)、SSJ1000/2160型帶式輸送機(jī)。采煤機(jī)截深0.8m，其工作方式為雙向割煤，追機(jī)作業(yè)，工作面端頭進(jìn)刀方式。工作面用先移架后推溜的及時(shí)支護(hù)方式。3.3回采巷道布置設(shè)計(jì)+1070m水平大巷均沿煤層底板布置。盤區(qū)各工作面順槽均沿煤層底板布置。各盤區(qū)順槽與大巷之間，均直接（或通過風(fēng)橋）搭接。一盤區(qū)南翼、二盤區(qū)、三盤區(qū)均布置三條大巷，巷道中心距均為35m，一盤區(qū)南翼大巷保護(hù)煤柱為50m、二盤區(qū)大巷保護(hù)煤柱為100m、三盤區(qū)大巷保護(hù)煤柱為50m。各盤區(qū)膠帶輸送機(jī)大巷安裝膠帶輸送機(jī)、輔助運(yùn)輸巷用混凝土鋪底運(yùn)行無軌膠輪車并同時(shí)用兼作進(jìn)風(fēng)、回風(fēng)大巷專用于回風(fēng)。 3.4部分井巷特征參數(shù)表2部分井巷特征參數(shù)（其他井巷參數(shù)自行設(shè)計(jì)、計(jì)算或在相關(guān)圖紙上提?。┫锏烂Q長度(m)凈周長凈斷面(m2)副平硐17.35 20.55 +1070m水平輔助運(yùn)輸大巷16.80 19.00 機(jī)頭硐室檢修聯(lián)絡(luò)巷12.90 11.50 回輔聯(lián)絡(luò)巷14.60 13.10 +1070m水平輔助運(yùn)輸大巷16.80 19.00 +1070m水平回風(fēng)大巷16.20 17.80 盤道回風(fēng)大巷15.50 16.30 盤道回風(fēng)大巷22.00 24.00 盤道回風(fēng)大巷15.50 16.30 盤道回風(fēng)大巷16.00 15.75 爆炸材料發(fā)放硐室8.34 4.80 盤道回風(fēng)立井20.41 33.17 盤道回風(fēng)立井風(fēng)硐18.45 23.80 盤道進(jìn)風(fēng)立井20.41 33.17 盤道進(jìn)風(fēng)大巷16.10 17.80 +1070m水平回風(fēng)大巷16.20 17.80 主變電所13.50 12.80 主排水泵房13.50 12.80 主排水泵房管子道10.70 8.00 主平硐16.20 18.43 +1070m水平膠帶輸送機(jī)大巷15.60 17.00 二盤區(qū)輔助運(yùn)輸大巷15.30 15.80 二盤區(qū)膠帶輸送機(jī)上倉斜巷13.80 13.20 二盤區(qū)回風(fēng)大巷16.20 17.80 5103巷16.60 16.50 5103巷16.60 16.50 2102巷17.00 17.00 5102巷16.60 16.50 8102綜放工作面（備用面）14.50 12.00 2101巷17.00 17.00 5101巷16.60 16.50 8101綜放工作面14.50 12.00 +1070m水平大巷綜掘面16.80 19.00 一盤區(qū)南翼輔助運(yùn)輸大巷15.30 15.80 一盤區(qū)南翼回風(fēng)大巷16.20 17.80 一盤區(qū)南翼變電所15.90 17.30 一盤區(qū)南翼膠帶輸送機(jī)上倉斜巷13.80