1、中国矿业大学矿井通风课程设计任务书塔山矿 1500 万 t/a 新井通风设计中国矿业大学 安全工程学院二一年七月2一、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
2、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
3、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
4、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。34、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、 设计技术资料塔山矿 1500 万 t/a 新井通风设计1 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述山 井 田 位 于 山 西 省 大 同 煤 田 东 翼 中 东 部 边 缘 地 带 ， 距 大 同 市 约 30km， 距 同 煤 集 团 公 司 17km。 东 部 为 南郊 联 营 矿 ， 北 部 与 石 炭 系 马 脊 梁 矿 、 四 台 矿 井 田 相 接 ， 西 部 与 潘 家 窑 井 田 、 西 南 部 与 马 道 头 井 田
5、 相 邻 ，西 北 部 与 井 儿 沟 区 地 方 煤 矿 开 采 区 相 接 。 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 进风井筒（kg/m 3） 出风井筒（kg/m 3）冬 1.28 1.20夏 1.20 1.241.2 井田地质特征塔山矿井井田东西走向长 17.2220.84km ，平均走向长 24.3km，南北倾斜宽 9.3612.56km，平均倾斜宽 11.7km，井田面积 168.88km2。1.3 煤层特征本矿井主要可采煤层，3-5#煤层平均厚 15.72m， 8#煤层平均厚度 6.12m，具体参见图 1 综
6、合地质柱状图。根据精查地质报告的瓦斯地质资料，全矿井最大相对瓦斯涌出量为 6.48m3/t，矿井瓦斯等级应定为低瓦斯矿井。据煤的自燃发火倾向测试结果，各煤层均属自燃发火煤层。2 井田开拓2.1 井田境界与储量矿井地质资源量：(3-5) #煤层可采储量 1453.0 M t） ，8 #煤层可采储量 610.32Mt，共2153.93Mt，矿井工业储量 4614.80（Mt） ， 矿井可采储量 3140.92 Mt，本矿井设计生产能力为 1500万 t/年。工业广场的尺寸为长方形，工业广场的煤柱量为 1786(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 300
7、 天计算， “三八”制作业，每天安排 3 班，其中 2 班生产，1 班检修，净提升时间为 14 小时。本矿井的设计生产能力为 1500 万吨/年,矿井服务年限为 140 年，其中 5(3-5)#煤层服务年限为 68.6a。4OO老虎山下统奥陶系 本 溪中 统 石 灰 岩铝 质 泥 岩19.015.5下石盒子组P1xs系叠二生界古岩 性 简 述岩 石 名 称标 志层 及煤 层编 号柱 状1： 50层 厚（ ）组统系界 地 层 单 位18.9 浅 灰 色 、 层 状 、 性 脆 、 微 晶 结 构 、 纯质 ， 高 角 度 裂 隙 发 育 。浅 灰 色 到 暗 红 色 、 中 厚 层 状 、 含
8、有 铁 质 结 核上 统 太 原 组 泥 岩 、 粉 砂 岩 、 砂 岩 灰 到 、 深 灰 色 、 炭 屑 或 植 物 化 石 碎 片石炭系 下统P1山西组P1s5.53.3.0453.4砂 岩 、 粉 砂 岩 、 泥 岩砂 岩 、 粉 砂 岩 、 泥 岩泥 岩 和 粉 砂 岩6号 煤 灰 黑 黑 色 、 条 带 状 、 层 状 结 构 、 碎 块下统P137.502.353.25.78160铝 质 泥 岩泥 岩 、 粉 砂 岩 、 砂 岩 浅 灰 色 到 暗 红 色 、 中 厚 层 状 、 含 有 铁 质 结 核泥 岩 、 砂 岩 灰 到 、 深 灰 色 、 炭 屑 或 植 物 化 石 碎
9、 片4号 煤砂 岩上统P2上石盒子组P2S 煤煤煤80.160.6094.270.4170.870.5454.30 泥 岩 、 粉 砂 岩泥 岩 、 粉 砂 岩泥 岩 、 粉 砂 岩 、 砂 岩泥 岩 、 粉 砂 岩 、 砂 岩 颜 色 变 杂 ， 紫 色 绿 色 增 多颜 色 变 杂 ， 紫 色 绿 色 增 多颜 色 变 杂 ， 紫 色 绿 色 增 多颜 色 变 杂 ， 紫 色 绿 色 增 多上第三系N7.6413.587.64 粘 土 、 薄 层 砂中 砂 、 细 砂 及 少 量 粗 砂粘 土 、 砂 质 粘 土 灰 绿 色 、 灰 白 色 ， 粘 土 可 塑 性 强灰 白 色 、 浅 黄
10、 色 ， 砂 层 结 构 松 散棕 黄 色 、 灰 绿 色 ， 顶 部 富 含 钙 质 铁 锰 结 核第四系Q更新统1-3全新统Q47.647.647.64细 砂 、 粘 土 、 砂 质 粘 土粘 土 、 砂 质 粘 土细 砂 、 粉 砂 、 粘 土 质 砂浅 黄 色 及 浅 灰 绿 色 、 灰 白 色棕 黄 色 夹 浅 灰 绿 色 、 顶 部 含 有 钙 质铁 锰 质 结 核褐 黄 色 、 含 螺 蛳 、 蚌 壳 化 石 ， 近 地 表为 耕 植 土 壤图 1 综合地质柱状图2.3 井田开拓矿井工业场地选择在位于井田东侧的杨家窑村附近。井田划分为上、下两个水平开拓。3-5#煤层以上各可采煤层
11、距离较近，称为上组煤，即上水平（1070 水平） ；8#煤层称为下组煤，即下水平（1030 水平） 。上组煤可采煤层分别为山 4#、2#、3#和55（3-5）#煤层，主采煤层为 3#和 5（3-5 ）#煤层。主、副平硐进入 3-5#煤层后，大巷沿塔山区断层群北侧向西，直至挖金湾工业场地下，然后沿铁路保护煤柱向王村区方向延伸，直至井田西部边界。一盘区以大巷作为盘区巷道，实行大巷条带式单翼布置开采，工作面由北向南推进。二盘区沿井田东南边界布置二盘区巷道，工作面基本垂直盘区大巷沿倾向仰斜布置开采。三盘区从大巷拐角处向西北方向延伸，通过雁崖工业场地下，直至井田北部边界，作为三盘区盘区巷道。矿井前期上组
12、煤主要大巷确定沿 3-5#煤层布置，共布置 3 条大巷，其中，一条为胶带输送机运输大巷，一条为辅助运输大巷，另一条为回风大巷。因井田东部井底 3-5#煤层见煤点标高在 1070m 左右，故一水平大巷统称为 1070 水平大巷3 巷道布置与采煤方法3.1 盘区巷道布置及生产系统设计首采为一，二盘区，2 个综采放顶煤工作面、1 个综采工作面、2 个连采机工作面、3 个综掘工作面。一盘区走向长度 6200m，倾斜长度 4100m；二盘区走向长度 5700m，倾斜长度2900m。首采带区工作面长度取 250 m；两斜巷设计均为矩形断面。矿井前期在开采 3-5#煤 层 前，对于一盘区北翼，需先行开采上覆
13、的山 4#煤层；对于二盘区，2 #煤层因煌斑岩侵入而无开采价值，山 4#煤层主要分布于盘区西部，对矿井初期开采 3-5#煤层影响不大，随着工作面推进，二盘区后期开采时，须及时开采上覆的山 4#煤层，以便充分利用煤炭资源，提高资源利用率。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设备选择如下：液压支架 ZZ4000/18/38、采煤机 SL500AC、刮板输送机 PF6/1142、 PF6/1542 型转载机、PCM110 型破碎机、 SSJ1000/2160 型带式输送机。采煤机截深0.8m，其工作方式为双
14、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 回采巷道布置设计+1070m 水平大巷均沿煤层底板布置。盘区各工作面顺槽均沿煤层底板布置。各盘区顺槽与大巷之间，均直接（或通过风桥）搭接。一盘区南翼、二盘区、三盘区均布置三条大巷，巷道中心距均为 35m，一盘区南翼大巷保护煤柱为 50m、二盘区大巷保护煤柱为 100m、三盘区大巷保护煤柱为 50m。各盘区胶带输送机大巷安装胶带输送机、辅助运输巷用混凝土铺底运行无轨胶轮车并同时用兼作进风、回风大巷专用于回风。 3.4 部分井巷特征参数6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）巷道名称
15、长度(m) 净周长 净断面(m2)副平硐 17.35 20.55 +1070m 水平辅助运输大巷 16.80 19.00 机头硐室检修联络巷 12.90 11.50 回辅联络巷 14.60 13.10 +1070m 水平辅助运输大巷 16.80 19.00 +1070m 水平回风大巷 16.20 17.80 盘道回风大巷 15.50 16.30 盘道回风大巷 22.00 24.00 盘道回风大巷 15.50 16.30 盘道回风大巷 16.00 15.75 爆炸材料发放硐室 8.34 4.80 盘道回风立井 20.41 33.17 盘道回风立井风硐 18.45 23.80 盘道进风立井 20.
16、41 33.17 盘道进风大巷 16.10 17.80 +1070m 水平回风大巷 16.20 17.80 主变电所 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 水平胶带输送机大巷 15.60 17.00 二盘区辅助运输大巷 15.30 15.80 二盘区胶带输送机上仓斜巷 13.80 13.20 二盘区回风大巷 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 16.50 810
17、2 综放工作面（备用面） 14.50 12.00 2101 巷 17.00 17.00 5101 巷 16.60 16.50 8101 综放工作面 14.50 12.00 +1070m 水平大巷综掘面 16.80 19.00 一盘区南翼辅助运输大巷 15.30 15.80 一盘区南翼回风大巷 16.20 17.80 一盘区南翼变电所 15.90 17.30 一盘区南翼胶带输送机上仓斜巷 13.80 13.20 8113 顺槽综掘面 16.60 16.50 7巷道名称长度(m) 净周长 净断面(m2)一盘区南翼大巷联络巷 16.60 16.50 一盘区南翼胶带输送机大巷 16.60 16.50 一盘区变电所 15.30 15.80 +1070m 水平大巷联络巷 15.90 17.30 一盘区南翼大巷联络巷 15.90 17.30 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
