【正文】 平煤五礦己四采區(qū)通風系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計 院(系部) 資源開發(fā)系專業(yè)名稱 礦井通風與安全目 錄第一章 礦井基本概況第一節(jié) 井田概況 ..........................12第二節(jié) 煤層地質(zhì)概況 .......................14第三節(jié) 礦井瓦斯概況 .......................19第四節(jié) 水文概況 ...........................19第五節(jié) 煤塵概況 ............................23第六節(jié) 煤炭自燃概況 .......................23第七節(jié) 礦井通風概況 ........................23第二章 礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的可行性論證第一節(jié) 礦井通風優(yōu)化設(shè)計背景 ...............24第二節(jié) 礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計方案 ...........25第三章 礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計的選擇與計算第一節(jié) 礦井通風系統(tǒng)選擇確定 ...............26第二節(jié) 礦井風量選擇 .......................30第三節(jié) 礦井通風阻力測算 ...................45第四章 礦井通風設(shè)備的選擇 ...............45第五章 概算礦井通風費用 .................48第一節(jié) 噸煤通風電力費用 ...................49第二節(jié) 其他噸煤通風費用 ...................49第三節(jié) 礦井通風總費用 .....................50第六章 礦井通風管理采區(qū)主要風機的安全管理和反風措施施......50采區(qū)主要通風設(shè)施與質(zhì)量管理措施..........51采區(qū)風量的調(diào)節(jié)方法安全管理措施...........52掘進工作面扇風機的安裝/開/停管理措施.....53掘進工作面風筒吊掛質(zhì)量及漏風控制措施.....5 前言隨著我國煤炭資源的枯竭和煤炭開采過程中困難的增大，每個生產(chǎn)礦井對通風系統(tǒng)的能力的要求也越來越大，各生產(chǎn)礦井在原通風系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進行改造和優(yōu)化已經(jīng)成為擺在工程技術(shù)人員面前一個刻不容緩的課題。當今全國的煤礦企業(yè)都面臨著開采深度增大，生產(chǎn)水平脫節(jié)的問題。就我所在畢業(yè)實習的單位平煤集團五礦而個問題也是迫在眉梢的。該礦始建于1956年，1958年投產(chǎn)。隨著產(chǎn)量的不斷提高，開采深度也越來越深。礦井通風系統(tǒng)雖然也經(jīng)歷了幾次改造和優(yōu)化，但以遠遠不能滿足礦井生產(chǎn)的需要和要求?；谶@種情況，對礦井通風系統(tǒng)進行分析和優(yōu)化的方法和內(nèi)容很有必要進行一些研究和論證，制定出礦井改造和優(yōu)化的可行性方案，以利于煤礦的安全生產(chǎn)。眾所周知礦井通風系統(tǒng)是由礦井主要通風機裝置和井下通風網(wǎng)絡(luò)組合而成的動態(tài)系統(tǒng)。為保證安全生產(chǎn)和降低生產(chǎn)成本，這個動態(tài)系統(tǒng)應(yīng)保持最佳運行狀態(tài)。然而生產(chǎn)礦井的生產(chǎn)布局的不斷發(fā)展變化必然要對這個動態(tài)系統(tǒng)的運行狀態(tài)產(chǎn)生較大影響，制約礦井的安全生產(chǎn)，同時導致技術(shù)經(jīng)濟也不合理。這種情形在當前我國礦井通風系統(tǒng)中具有一定的普遍性。因此，礦井通風系統(tǒng)優(yōu)化工作對提高我國煤礦經(jīng)濟效益、改善煤礦經(jīng)營狀況將具有重要的意義。良好的礦井通風系統(tǒng)的標志是各礦井主要通風機裝置運行狀態(tài)良好，通風井巷聯(lián)結(jié)形式合理，通風網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部實行最優(yōu)化調(diào)節(jié)。許多礦井的通風系統(tǒng)由于在安全、技術(shù)、經(jīng)濟方面存在著不合理現(xiàn)象，從而導致煤礦經(jīng)濟效益的嚴重滑坡，有的甚至難以維持礦井的正常生產(chǎn)。產(chǎn)生這些不合理現(xiàn)象的原因可能是由設(shè)計不當引起，或是因通風技術(shù)管理不當，生產(chǎn)布局的發(fā)展變化、設(shè)備老化或是主要通風機通風能力與井巷通過能力不匹配等造成。而實踐證明:不論是哪方面原因引起的礦井通風系統(tǒng)不合理，只要及時加以改造、優(yōu)化調(diào)整，相應(yīng)的通風系統(tǒng)就會大大改善，從而有利于安全生產(chǎn)。通風系統(tǒng)優(yōu)化對保證礦井的安全生產(chǎn)至關(guān)重要。對設(shè)計階段礦井的通風系統(tǒng)進行優(yōu)化、生產(chǎn)礦井通風系統(tǒng)質(zhì)量的正確評估及優(yōu)化改造，對礦井災(zāi)害的預測及其控制，對礦井的安全生產(chǎn)及通風系統(tǒng)的科學管理，均有著重要的意義。 編制:王帥 2010年5月致謝經(jīng)過兩個多月的忙碌，在孫和應(yīng)老師悉心指導及系領(lǐng)導的關(guān)心下，我的畢業(yè)設(shè)計《平煤五礦己四采區(qū)通風系統(tǒng)分析及優(yōu)化》，終于合著筵宴夏日的一抹涼風順利完成！設(shè)計的過程是一次理論與實踐有機結(jié)合的過程，是理論與實踐升華的過程；更是自己的思想成熟、成長的過程！畢業(yè)設(shè)計真正考驗一個人的所學和意志品質(zhì)。它是入學三年來所學知識的一次大檢閱，對即將從新走上工作崗位的我來說，不單是考驗個人動腦動手能力，更是模擬現(xiàn)場工程技術(shù)人員運用所學知識解決實際問題的一次鍛煉，即使平時學的相當扎實認真，在畢業(yè)設(shè)計的進行中也遇到了幾乎難以逾越的障礙和困難。這要求我們還要深化學習，因為生產(chǎn)現(xiàn)場實際要求工程技術(shù)人員是多面手，應(yīng)該有全面而細致的知識系統(tǒng)。困難已經(jīng)使很多人畏懼，更何況還要在知識的汪洋大海中再度撈針，所以說畢業(yè)設(shè)計也考驗著一個人的意志品質(zhì)。確定方案，計算數(shù)據(jù)，選型驗算，繪制圖表，對于我們基礎(chǔ)知識不太牢固的學子來說，是何其繁瑣和艱難，沒有一點毅力前進，真是不行。然而正是這兩點才造就了千百萬扎扎實實、兢兢業(yè)業(yè)的工程技術(shù)人員。通過畢業(yè)設(shè)計 ，提高了獨立思考和動手能力的同時，也認識到了集體力量的偉大。在我搞畢業(yè)設(shè)計的過程中， 經(jīng)常會出現(xiàn)一些自己解決不了的問題，這時我就和同學們一起討論、交流，經(jīng)過我們的共同努力、取長補短，順利的解決了很多問題。通過這次畢業(yè)設(shè)計，陶冶了我的思想情操，在以前的工作和學習中，遇到困難總是知難而退；這次畢業(yè)設(shè)計，在重重困難的旋渦中，我都超越了自我，奮起揮槳，在浪尖上飛舞。這樣不但鍛煉了我們的意志，更增強了我戰(zhàn)勝困難的信心；同時，也給我們在以后的人生道路中增加了些許自信我會做的更棒！！ 最后再次對孫老師等老師在我作畢業(yè)設(shè)計期間給予我的幫助表示真摯的謝意。謝謝！第一章 礦井礦井基本概況第一節(jié) 井田概況一、交通位置平頂山天安煤業(yè)股份有限公司五礦（簡稱平煤五礦）位于平頂山市以西10 km，在平頂山礦區(qū)的西部，東部與一礦、四礦為鄰，西與十一礦為鄰，北和六礦為鄰。行政區(qū)劃分屬平頂山市郊區(qū)和寶豐縣管轄。連接京廣、焦枝兩大干線的孟（廟）～寶（豐）支線和礦區(qū)鐵路專用線與礦井工業(yè)廣場鐵路接軌，鐵路運輸已形成。公路以平頂山市為樞紐與周邊縣市相通，交通十分便利。二．己四采區(qū)概況 平煤五礦58年投產(chǎn)， 1984 年達到設(shè)計產(chǎn)量， Mt，礦井年工作日為330d，每天三班作業(yè)。每天凈提升時間為16h。己四采區(qū)投產(chǎn)后。五礦己四采區(qū)位于五礦井田西北部，南鄰五礦己二擴大采區(qū)，東鄰己三采區(qū)，采區(qū)南部以己15煤、己1617煤層450m底板等高線和鍋底山斷層為界，東以47勘探線為界，西部以50勘探線為界，北至己1己1617煤層800m底板等高線。己四采區(qū)走向長度平均2500m，傾斜長度平均2300m，可采儲量：， Mt。根據(jù)采區(qū)走向長度大部分在2500m左右，適合雙翼開采；采區(qū)上部己1617煤層底板等高線500m～700m之間，走向長度在1700m～2100m之間，由于落差20m以上的斷層較多，走向長度較長，采區(qū)單翼布置開采時綜采設(shè)備通過斷層比較困難，因此，將采區(qū)下山布置在DF1斷層和DF4斷層之間，既能兼顧DF1斷層和DF4斷層兩側(cè)的開采，礦井采用立井多水平分組大巷，分區(qū)石門上下山開拓方式。己四采區(qū)采用走向長壁采煤法，己15煤工作面長度150～180m。己1617煤工作面長度200m，均為綜采工作面。，為一次采全高；，采用分層綜采，人工假頂采用鋪設(shè)金屬網(wǎng)。頂板管理均為全部陷落法。 運煤系統(tǒng)：原煤由回采工作面→運輸順槽→己四采區(qū)運輸下山→500m運輸石門→己二擴大采區(qū)運輸下山→己二擴大采區(qū)運輸斜巷→225m～80m上倉帶式輸送機斜巷→老主井。輔助運輸系統(tǒng)：材料及設(shè)備由副井（副斜井）下井→井底車場→225m水平戊己西大巷→己二擴大采區(qū)軌道下山→己四采區(qū)軌道石門→己四采區(qū)軌道下山→回風順槽→采面。通風系統(tǒng)：新鮮風流：（主）副井→225m水平井底車場→225m水平戊己西大巷（己二擴大運輸斜巷）→己二擴大采區(qū)軌道下山（己二擴大運輸下山）→己四軌道石門（己四運輸石門）→己四采區(qū)軌道下山（己四采區(qū)運輸下山）→運輸順槽→采面。乏風：采面→回風順槽→己四采區(qū)回風下山（輔助回風下山）→己四回風石門→新建回風井。排水系統(tǒng)工作面涌水→運輸順槽→采區(qū)軌道下山→700m水平水倉→500m水平軌道石門→己二擴大采區(qū)水倉→225m水平戊己西大巷→225m水平水倉→新主井→地面。人員運輸己四采區(qū)距225m水平井底車場約3200m，人員若步行至工作地點占用時間長，有效工作時間將大大縮短。設(shè)計在225m水平戊己西大巷采用平巷人車，在己二擴大采區(qū)原回風下山安裝猴車，在500m水平軌道石門選用平巷人車。第二節(jié) 煤層地質(zhì)概況 一、地質(zhì)構(gòu)造平頂山煤田位于華北平原西南部邊緣，伏牛山以北，箕山以南。本煤田處于豫西斷隆、華北斷拗和北秦嶺褶皺帶的交接部位。先后受到中岳期、懷遠期、加里東期、印支期、燕山期和喜馬拉雅山期六次構(gòu)造運動的影響。平頂山礦區(qū)突出的地質(zhì)特征為斷塊隆起，四周凹陷。區(qū)內(nèi)主體構(gòu)造為一寬緩的復式向斜，即以李口向斜和靈武山向斜為主，其間為尖山背斜的一系列北西方向的褶皺。李口向斜為東南端收斂、西北端呈扇形展開的寬緩褶曲，向北西方向傾伏。區(qū)內(nèi)斷層主要是一組平行褶曲軸向的正斷層及逆斷層。如七里店斷層、白石溝逆斷層、任店斷層、鍋底山正斷層和九里山斷層。五礦己四采區(qū)位于李口向斜的西南翼，鍋底山斷層以北。李口向斜西南翼為一平緩單斜構(gòu)造，走向280176。～295176。，傾向北東，地層傾角5176?！?7176。，平均10176。鍋底山斷層位于李口向斜西南翼的西南部，是控制該區(qū)的主要地質(zhì)構(gòu)造，47勘探線以東走向312176。，以西折轉(zhuǎn)為350176。，傾向西南，東北盤抬升，西南盤下降，為落差40～280m的高角度正斷層。五礦己四采區(qū)位于鍋底山斷層的東北盤，從現(xiàn)有資料分析，采區(qū)上部構(gòu)造復雜，發(fā)育有F5正斷層、山莊復式褶皺和諸葛廟背斜，中下部也發(fā)育有多條斷層。諸葛廟背斜軸部位于4618孔、45′23孔、45′7孔一線，向北傾伏，軸向350176。，南部北部寬緩。己四采區(qū)位于諸葛廟背斜西翼，該背斜在己四采區(qū)表現(xiàn)不明顯，構(gòu)造幅度較小，為寬緩褶皺。（二）斷層鍋底山正斷層：鍋底山斷層為五礦己四采區(qū)南部及西部邊界斷層，是控制該地區(qū)的主要地質(zhì)構(gòu)造，47勘探線以東走向312176。，47勘探線以西走向350176。，傾向西南，東北盤抬升，西南盤下降，落差40～280m，傾角40176?！?5176。，為一高落差正斷層，五礦己四采區(qū)正處于該斷層抬升的東北盤。通過三維地震勘探，F(xiàn)5斷層與以前提供的地質(zhì)資料相比有了變化，原資料中的F8斷層沒有出現(xiàn)，另外又發(fā)現(xiàn)了不少斷層，見表。采區(qū)斷層特征表表121 斷層名稱性質(zhì)走向傾向傾 角（度）落 差（m）延展長度鍋底山斷層正斷層北西176。南西40～65176。40～2802000mF4正斷層南北西45176。～50176。0～700mF5正斷層北西北東70176?！?5176。0～25640mDF1正斷層北東北西48176。0～35400mDF2正斷層北北東西45176。0～15430DF3正斷層北西北東65176。0～25330DF4逆斷層南北西55176。0～21350DF5正斷層北東北西65176。0～25300DF6逆斷層東西北50176。0～20400DF7正斷層北東北西69176。0～32500DF8正斷層北東北西49176。0～30350DF9正斷層北西西北63176。0～701100DF10正斷層北西南西55176。0～35470這些斷層影響采面的布置。己四采區(qū)內(nèi)構(gòu)造復雜程度屬較復雜類型。二、地層己四采區(qū)地層從老到新為：寒武系固山組、上石炭太原組、二疊系山西組、下石盒子組、上石盒子組、石千峰組、平頂山砂巖、第四系黃土坡沙礫石，其中太原組、下石盒子組、上石盒子組為含煤地層，含煤21～56層，～,其中可采煤層七層,分別為庚己161己1戊9戊丁5丙3。三、煤層己組煤層賦存于二疊系山西組，該組發(fā)育煤層4～6層，其中己1己1己17煤層為可采煤層，己1己17煤大部分地段合層，局部分層。己15煤層己15煤層位于山西組下部，上距沙鍋窯砂巖（K5）～，～，局部發(fā)育炭質(zhì)泥巖偽頂，直接頂為砂質(zhì)泥巖，～，老頂為細砂巖（K4），～17m，在850m底板等高線以北，大部分地段己15煤層直接頂為細砂巖（K4），且不發(fā)育偽頂，底板為泥巖或砂質(zhì)泥巖，局部夾細砂巖，～13m，