【正文】 河南理工大學(xué)畢業(yè)論文九里山煤礦礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)摘要：本設(shè)計(jì)是焦煤集團(tuán)九里山煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在本井田范圍內(nèi)，地質(zhì)條件簡(jiǎn)單，涌水量和瓦斯涌出量大，有突出危險(xiǎn)，服務(wù)年限60a，開(kāi)拓方式為豎井開(kāi)拓，采用走向長(zhǎng)壁傾斜分層下行垮落采煤法進(jìn)行回采。在礦井一水平的通風(fēng)設(shè)計(jì)中，選用兩翼對(duì)角式通風(fēng)（也可看作分區(qū)式通風(fēng)），計(jì)算了礦井需風(fēng)量和兩個(gè)時(shí)期的通風(fēng)阻力，并選擇了主要通風(fēng)機(jī)，計(jì)算了噸煤通風(fēng)電費(fèi)，繪制了通風(fēng)系統(tǒng)圖和通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)圖，同時(shí)得出了幾個(gè)關(guān)于通風(fēng)設(shè)計(jì)的結(jié)論。本設(shè)計(jì)充分結(jié)合實(shí)際情況，積極采用切實(shí)可行的先進(jìn)技術(shù)，為整個(gè)井田的安全生產(chǎn)奠定了良好的基礎(chǔ)。關(guān)鍵字：煤礦 礦井通風(fēng) 設(shè)計(jì) 對(duì)角通風(fēng)The first step design of jiulishan mine ventilationAbstract：This project is a ventilation system design of Jiulishan Coke Coal Mine which is affiliated with Jiao Zuo Coal Mine Group. Because of the simple geological condition and large magnitude of inflow and gas emission, there is a great danger in the mine. In this design, the mine has an output of , uses moves towards the long wall to incline under the lamination the line to break down fall spicks carries on picks. Ventilates in the design in a mine pit level, selects two wings opposite angles type to ventilate (also may regard as district type to ventilate), the respective calculation of the ventilation resistance in easy and difficult situation, the selection of the main fan, the putation of electrical consumption for oneton coal, and the drawing of system and network map simultaneously obtained several about to ventilate the design the conclusion.The design bine closely with the actual condition and adopt feasible and advanced technologies, to let the mine have a good foundation of safe production.Keywords：Coal Mine ventilation Design Ventilation of opposite angle35目 錄1 緒 論 1 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展與現(xiàn)狀 1 通風(fēng)設(shè)計(jì)的目的和意義 1 通風(fēng)設(shè)計(jì)的依據(jù)和要求 22 基本概況 3 礦井概況及井田地質(zhì)特征 3 井田概況 3 地質(zhì)特征 4 礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限 6 井田界限 6 井田儲(chǔ)量 6 礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限 6 井田開(kāi)拓 7 概述開(kāi)拓方案 7 井筒 7 井底車(chē)場(chǎng)及硐室 7 開(kāi)采順序及采煤工作面的配置 9 采煤準(zhǔn)備 10 采煤方法 10 采區(qū)巷道布置及生產(chǎn)系統(tǒng)[4] 10 礦井運(yùn)輸、提升及排水 12 礦井運(yùn)輸 12 提升設(shè)備 12 排水設(shè)備 143 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì) 15 通風(fēng)系統(tǒng)選擇 15 主要通風(fēng)機(jī)的工作方法 15 通風(fēng)系統(tǒng)選擇 15 風(fēng)量計(jì)算及風(fēng)量分配 16 采煤工作面實(shí)際需要風(fēng)量[9] 16 掘進(jìn)工作面需要風(fēng)量 18 硐室需要風(fēng)量 18 礦井總風(fēng)量計(jì)算 19 采區(qū)通風(fēng)設(shè)計(jì) 20 采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)的基本要求 20 采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)上山的選擇 21 回采工作面的通風(fēng)系統(tǒng) 22 掘進(jìn)工作面通風(fēng)設(shè)計(jì) 24 掘進(jìn)通風(fēng)方法 24 掘進(jìn)工作面設(shè)備裝置 25 掘進(jìn)通風(fēng)安全措施 26 全礦通風(fēng)阻力計(jì)算 26 主要通風(fēng)機(jī)選型 31 選擇主要通風(fēng)機(jī) 31 電動(dòng)機(jī)選擇 35 礦井反風(fēng)設(shè)計(jì) 37 反風(fēng)的目的意義 37 反風(fēng)方法選擇 37 礦井通風(fēng)評(píng)價(jià) 38 礦井噸煤通風(fēng)電費(fèi) 38 礦井等積孔、總風(fēng)阻 384 安全技術(shù)措施與環(huán)保 40 礦井安全技術(shù)措施 40 防治煤與瓦斯突出管理制度 40 瓦斯檢查制度 42 局部通風(fēng)管理制度 44 瓦斯抽放管理制度 45 礦井防治水制度[7] 48 礦山環(huán)保 49 礦山水污染的防治的措施 49 粉塵污染的防治措施 50 礦山噪音污染的防治 505 結(jié) 論 51致 謝 52參 考 文 獻(xiàn) 531 緒 論 礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)的國(guó)內(nèi)外研究發(fā)展與現(xiàn)狀煤炭是世界工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要能源，很早以前，就有采礦的歷史，礦井通風(fēng)史也隨之產(chǎn)生。約在1640年，人們開(kāi)始把進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)分開(kāi)，以利用自然通風(fēng)壓力進(jìn)行礦井通風(fēng)。為了加大通風(fēng)壓力，1650年在回風(fēng)路線(xiàn)上設(shè)置火筐，1787年又在回風(fēng)路線(xiàn)上設(shè)置火爐，使回風(fēng)風(fēng)流加熱。1745年俄國(guó)科學(xué)家發(fā)表了空氣在礦井中流動(dòng)的理論，1764年法國(guó)采礦工程發(fā)表了關(guān)于礦井自然通風(fēng)的理論，成為礦井通風(fēng)史上奠基的兩篇論文。 1807年風(fēng)量約200m3 /min，獸力活塞式空氣泵，1849年轉(zhuǎn)速約95轉(zhuǎn)/分，風(fēng)量約500m3 /min的蒸汽鐵質(zhì)離心式扇風(fēng)機(jī)；1898年電力初型軸流式扇風(fēng)機(jī)相繼投入使用。上世紀(jì)四十年代，礦井已使用功率為約1500kw和3000kw的電力軸流式和離心式大型扇風(fēng)機(jī)。用于礦井的主要有離心式和軸流式兩類(lèi)通風(fēng)機(jī)，以前全用離心式。由于軸流式通風(fēng)機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊、體積小、重量輕，再者是工作效率高，尤其是大型軸流式通風(fēng)機(jī)，效率可達(dá)85％，三是有翼角調(diào)整裝備，便于機(jī)械性能調(diào)節(jié)或進(jìn)行反風(fēng)這些優(yōu)點(diǎn)，現(xiàn)在大部分礦井都采用軸流式通風(fēng)機(jī)。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，對(duì)礦井通風(fēng)的要求不斷提高，也更具有合理性。如礦井供風(fēng)量每人不少于4m3/min，在主要進(jìn)風(fēng)道、回風(fēng)道、修理中的井筒和提升人員、物料的井筒最大風(fēng)速不能超過(guò)8米/秒。回采工作面、這都為礦井的安全生產(chǎn)打下了基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，礦井通風(fēng)方面，已經(jīng)可以利用電算技術(shù)確定礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)其進(jìn)行解算。主要是礦井通風(fēng)狀況的模擬與預(yù)測(cè)，通風(fēng)系統(tǒng)改造方案的比較計(jì)算和風(fēng)量分配與礦井阻力計(jì)算等方面。 通風(fēng)設(shè)計(jì)的目的和意義眾所周知，井下風(fēng)量不足會(huì)引起瓦斯積聚，工作環(huán)境溫度升高，缺氧造成人員傷害等問(wèn)題，而風(fēng)量過(guò)剩也會(huì)導(dǎo)致不良的影響，如漏風(fēng)量大，動(dòng)力過(guò)度消耗，風(fēng)流發(fā)生過(guò)度的冷卻作用，巷道內(nèi)礦塵飛揚(yáng)，激發(fā)煤的自燃等。因此礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)合理與否對(duì)礦井的安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益具有長(zhǎng)期而重要的影響。礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是礦井設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容之一，是反映礦井設(shè)計(jì)質(zhì)量和水平的主要因素。其目的就是供給礦井新鮮風(fēng)量，以沖淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性氣體和粉塵，保證井下風(fēng)流的質(zhì)量和數(shù)量以符合國(guó)家安全衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)造成良好的工作環(huán)境，防止各種傷害和爆炸事故，保障井下人員身體健康和生命安全，保護(hù)國(guó)家資源和財(cái)產(chǎn)。礦井通風(fēng)是各生產(chǎn)環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán)，他是依靠通風(fēng)動(dòng)力將定量的新鮮空氣沿著既定的通風(fēng)路線(xiàn)不斷地輸入井下，以滿(mǎn)足回采工作面、掘進(jìn)工作面、機(jī)電硐室、火藥庫(kù)以及其他用風(fēng)地點(diǎn)的需要，同時(shí)將用過(guò)的污濁空氣不斷的排出地面。對(duì)保證礦井的生產(chǎn)和安全，有十分重要的作用。隨著礦井的開(kāi)采規(guī)模逐漸擴(kuò)大，井下的溫度逐漸升高，瓦斯含量的不斷增加以及煤的自燃特性愈益加劇，合理的解決礦井通風(fēng)問(wèn)題就顯得特別重要了。同時(shí)，礦井通風(fēng)對(duì)于提高礦工的勞動(dòng)效率，保證礦工的安全和健康，也是極為重要的。 通風(fēng)設(shè)計(jì)的依據(jù)和要求礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)是安全工程專(zhuān)業(yè)學(xué)過(guò)《通風(fēng)安全學(xué)》、《煤礦開(kāi)采學(xué)》等課程后，以及通過(guò)生產(chǎn)實(shí)習(xí)后進(jìn)行的，其目的是鞏固和擴(kuò)大所學(xué)理論知識(shí)并使之系統(tǒng)化，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，提高學(xué)生計(jì)算、繪圖、查閱資料的基本技能，為以后能勝任工作奠定基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)時(shí)依據(jù)《煤炭工業(yè)技術(shù)政策》、《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》以及國(guó)家制定的其他有關(guān)煤炭工業(yè)的方針政策等有關(guān)要求，力爭(zhēng)做到分析論證清楚、論據(jù)確鑿，并積極采用切實(shí)可行的先進(jìn)技術(shù)，力爭(zhēng)使自己的設(shè)計(jì)成果達(dá)到較高水平。2 基本概況 礦井概況及井田地質(zhì)特征 井田概況1）位置九里山礦井位于河南焦作煤田東部，九里山南側(cè)，西與演馬莊礦相鄰，東北與馮營(yíng)礦相鄰，西距焦作市18km。見(jiàn)圖21。 圖21 井田位置圖Fig. 21 Jiulishan mine traffic location map2）交通九里山礦交通方便，礦井鐵路專(zhuān)用線(xiàn)，從焦作礦務(wù)局安陽(yáng)城集配站接軌，可以通過(guò)新焦鐵路，直達(dá)全國(guó)各大城市，公路交通也方便，鄰近礦井馮營(yíng)礦、演馬莊礦。3）地形與河流井田范圍內(nèi)，地形平坦。井田北緣有九里山，高出地面約70米。地表覆蓋有第四紀(jì)黃土。地面有受雨水沖刷的深溝及農(nóng)田灌溉渠數(shù)條，溝深12米。深溝平時(shí)干枯，夏季雨后有短暫時(shí)間流水。有一河床，平時(shí)干枯，雨季有時(shí)有洪水，洪水百年一遇，洪水最高峰350立方米/秒的流量，洪水三年一遇，洪水最高峰450立方米/秒的流量。4）氣象根據(jù)焦作市氣象資料，焦作市屬半大陸性氣候，，每年9月為雨季，正常風(fēng)速為40米/秒。 地質(zhì)特征1）地質(zhì)構(gòu)造 本井田位于太行山余脈之南坡，呈單斜構(gòu)造，巖層傾斜方向東南。井田范圍內(nèi)基巖均被厚度80210米的第四紀(jì)黃土及礫石層所覆蓋，井田無(wú)褶皺現(xiàn)象出現(xiàn)，皆為正斷層，曾多沿走向方向發(fā)展，只有方莊斷層、北碑村斷層，以?xún)A斜方向北30度出現(xiàn)。見(jiàn)表21。表21 主要地質(zhì)構(gòu)造Table21 main geologic structure序號(hào)名稱(chēng)斷層性質(zhì)斷層面走向斷層面傾向傾角 （度）落差（米）水平斷距（米）位置及范圍1馬坊泉斷層正北45～55度東北西7032～1607000井田下部2方莊斷層與北碑村斷層正北30度東相反60100～13010000井田東部大煤屬于中灰分低硫分優(yōu)質(zhì)無(wú)煙煤，主要用作民用燃料和制造合成氨的造氣原料，也能作為高爐噴吹和燃燒鐵礦石的燃料，還能用于制造各種碳素材料，如炭電極，活性碳等。表22 煤的工業(yè)分析表Table 21 coal feature list煤層名稱(chēng)原煤工業(yè)分析（%）最小最大/平均水分灰分硫分揮發(fā)分發(fā)熱量大煤82128489平均83522）水文地質(zhì)以煤層位置和層次將含水層劃分為兩部分：頂板水和底板水。大煤以上統(tǒng)稱(chēng)為頂板水，包括沖積層、基研風(fēng)化帶和砂巖等含水層：大煤以下統(tǒng)稱(chēng)為底板水，包括第八層灰?guī)r，第二灰?guī)r和奧陶系灰?guī)r等含水層。地下水總流向從西北向東南，%，水位標(biāo)高一般為+90米左右。頂板水根據(jù)地質(zhì)報(bào)告為40m3/min，頂板水為10m3/min，礦井正常涌水量為50m3/min。礦井最大涌水量為120m3/min。煤層特征見(jiàn)表22。表23 煤層特征表Table23 coal bed characteristic table煤層名稱(chēng)煤層厚度傾向傾角/ 176。圍巖性質(zhì)煤牌號(hào)硬度容重t/m?煤層結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性最小最大平均頂板底板大煤－東南