【正文】 九里山煤礦礦井通風設計摘要：本設計是焦煤集團九里山煤礦礦井通風系統(tǒng)的設計，在本井田范圍內，地質條件簡單，涌水量和瓦斯涌出量大，有突出危險，服務年限60a，開拓方式為豎井開拓，采用走向長壁傾斜分層下行垮落采煤法進行回采。在礦井一水平的通風設計中，選用兩翼對角式通風（也可看作分區(qū)式通風），計算了礦井需風量和兩個時期的通風阻力，并選擇了主要通風機，計算了噸煤通風電費，繪制了通風系統(tǒng)圖和通風網絡圖，同時得出了幾個關于通風設計的結論。本設計充分結合實際情況，積極采用切實可行的先進技術，為整個井田的安全生產奠定了良好的基礎。關鍵字：煤礦 礦井通風 設計 對角通風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 angle54 / 59目 錄1 緒 論 1 礦井通風設計的國內外研究發(fā)展與現狀 1 通風設計的目的和意義 1 通風設計的依據和要求 22 基本概況 3 礦井概況及井田地質特征 3 井田概況 3 地質特征 4 礦井儲量、年產量及服務年限 6 井田界限 6 井田儲量 6 礦井年產量及服務年限 6 井田開拓 7 概述開拓方案 7 井筒 7 井底車場及硐室 7 開采順序及采煤工作面的配置 9 采煤準備 10 采煤方法 10 采區(qū)巷道布置及生產系統(tǒng)[4] 10 礦井運輸、提升及排水 12 礦井運輸 12 提升設備 12 排水設備 143 礦井通風設計 15 通風系統(tǒng)選擇 15 主要通風機的工作方法 15 通風系統(tǒng)選擇 15 風量計算及風量分配 16 采煤工作面實際需要風量[9] 16 掘進工作面需要風量 18 硐室需要風量 18 礦井總風量計算 19 采區(qū)通風設計 20 采區(qū)通風系統(tǒng)的基本要求 20 采區(qū)進、回風上山的選擇 21 回采工作面的通風系統(tǒng) 22 掘進工作面通風設計 24 掘進通風方法 24 掘進工作面設備裝置 25 掘進通風安全措施 26 全礦通風阻力計算 26 主要通風機選型 31 選擇主要通風機 31 電動機選擇 35 礦井反風設計 37 反風的目的意義 37 反風方法選擇 37 礦井通風評價 38 礦井噸煤通風電費 38 礦井等積孔、總風阻 384 安全技術措施與環(huán)保 40 礦井安全技術措施 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 論 51致 謝 52參 考 文 獻 531 緒 論 礦井通風設計的國內外研究發(fā)展與現狀煤炭是世界工業(yè)經濟發(fā)展的主要能源，很早以前，就有采礦的歷史，礦井通風史也隨之產生。約在1640年，人們開始把進風和回風分開，以利用自然通風壓力進行礦井通風。為了加大通風壓力，1650年在回風路線上設置火筐，1787年又在回風路線上設置火爐，使回風風流加熱。1745年俄國科學家發(fā)表了空氣在礦井中流動的理論，1764年法國采礦工程發(fā)表了關于礦井自然通風的理論，成為礦井通風史上奠基的兩篇論文。 1807年風量約200m3 /min，獸力活塞式空氣泵，1849年轉速約95轉/分，風量約500m3 /min的蒸汽鐵質離心式扇風機；1898年電力初型軸流式扇風機相繼投入使用。上世紀四十年代，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機。用于礦井的主要有離心式和軸流式兩類通風機，以前全用離心式。由于軸流式通風機具有結構簡單緊湊、體積小、重量輕，再者是工作效率高，尤其是大型軸流式通風機，效率可達85％，三是有翼角調整裝備，便于機械性能調節(jié)或進行反風這些優(yōu)點，現在大部分礦井都采用軸流式通風機。隨著生產的發(fā)展，對礦井通風的要求不斷提高，也更具有合理性。如礦井供風量每人不少于4m3/min，在主要進風道、回風道、修理中的井筒和提升人員、物料的井筒最大風速不能超過8米/秒?；夭晒ぷ髅?、這都為礦井的安全生產打下了基礎。隨著計算機的發(fā)展和廣泛應用，礦井通風方面，已經可以利用電算技術確定礦井通風網絡，并對其進行解算。主要是礦井通風狀況的模擬與預測，通風系統(tǒng)改造方案的比較計算和風量分配與礦井阻力計算等方面。 通風設計的目的和意義眾所周知，井下風量不足會引起瓦斯積聚，工作環(huán)境溫度升高，缺氧造成人員傷害等問題，而風量過剩也會導致不良的影響，如漏風量大，動力過度消耗，風流發(fā)生過度的冷卻作用，巷道內礦塵飛揚，激發(fā)煤的自燃等。因此礦井通風設計合理與否對礦井的安全生產及經濟效益具有長期而重要的影響。礦井通風設計是礦井設計的主要內容之一，是反映礦井設計質量和水平的主要因素。其目的就是供給礦井新鮮風量，以沖淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性氣體和粉塵，保證井下風流的質量和數量以符合國家安全衛(wèi)生標準造成良好的工作環(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，保護國家資源和財產。礦井通風是各生產環(huán)節(jié)中最基本的一環(huán)，他是依靠通風動力將定量的新鮮空氣沿著既定的通風路線不斷地輸入井下，以滿足回采工作面、掘進工作面、機電硐室、火藥庫以及其他用風地點的需要，同時將用過的污濁空氣不斷的排出地面。對保證礦井的生產和安全，有十分重要的作用。隨著礦井的開采規(guī)模逐漸擴大，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問題就顯得特別重要了。同時，礦井通風對于提高礦工的勞動效率，保證礦工的安全和健康，也是極為重要的。 通風設計的依據和要求礦井通風設計是安全工程專業(yè)學過《通風安全學》、《煤礦開采學》等課程后，以及通過生產實習后進行的，其目的是鞏固和擴大所學理論知識并使之系統(tǒng)化，培養(yǎng)學生運用所學理論知識解決實際問題的能力，提高學生計算、繪圖、查閱資料的基本技能，為以后能勝任工作奠定基礎。設計時依據《煤炭工業(yè)技術政策》、《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設計規(guī)范》以及國家制定的其他有關煤炭工業(yè)的方針政策等有關要求，力爭做到分析論證清楚、論據確鑿，并積極采用切實可行的先進技術，力爭使自己的設計成果達到較高水平。2 基本概況 礦井概況及井田地質特征 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，西與演馬莊礦相鄰，東北與馮營礦相鄰，西距焦作市18km。見圖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，礦井鐵路專用線，從焦作礦務局安陽城集配站接軌，可以通過新焦鐵路，直達全國各大城市，公路交通也方便，鄰近礦井馮營礦、演馬莊礦。3）地形與河流井田范圍內，地形平坦。井田北緣有九里山，高出地面約70米。地表覆蓋有第四紀黃土。地面有受雨水沖刷的深溝及農田灌溉渠數條，溝深12米。深溝平時干枯，夏季雨后有短暫時間流水。有一河床，平時干枯，雨季有時有洪水，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，正常風速為40米/秒。 地質特征1）地質構造 本井田位于太行山余脈之南坡，呈單斜構造，巖層傾斜方向東南。井田范圍內基巖均被厚度80210米的第四紀黃土及礫石層所覆蓋，井田無褶皺現象出現，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，以傾斜方向北30度出現。見表21。表21 主要地質構造Table21 main geologic structure序號名稱斷層性質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)質無煙煤，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)稱為頂板水，包括沖積層、基研風化帶和砂巖等含水層：大煤以下統(tǒng)稱為底板水，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，%，水位標高一般為+90米左右。頂板水根據地質報告為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。煤層特征見表22。表23 煤層特征表Table23 coal bed characteristic table煤層名稱煤層厚度傾向傾角/ 176。圍巖性質煤牌號硬度容重t/m?煤層結構及穩(wěn)定性最小最大平均頂板底板大煤－東南砂質頁巖頁巖和砂質頁巖0334穩(wěn)定 簡單3）瓦斯煤塵九里山礦瓦斯，根據大煤采樣規(guī)定，和演馬莊礦實測計算結果，應屬超級瓦斯區(qū)，并有煤和瓦斯突出危險。煤塵無自燃和爆炸性危險。 礦井儲量、年產量及服務年限 井田界限九里山井田范圍，西以十一勘探線為界，東至被碑村斷層為界，被到大煤隱伏露頭，南達西倉上斷層為界。 km， km。九里山井田內，有可采煤層兩層，即大煤和小煤，但由于小煤分布不均勻，只是局部可采，因而九里山井田內，基本上屬于單一煤層開采。 井田儲量表24 礦井工業(yè)儲量匯總表Table 24 reserves summary煤層名稱工業(yè)儲量（萬噸）備注ABA+BCA+B+C大煤表25 礦井可采儲量匯總表Table25 mine pit recoverable resources collect the master list開采水平煤層名稱工業(yè)儲量礦井設計儲量（萬噸）礦井可采儲量（萬噸）永久煤柱損失設計儲量設計煤柱損失可采儲量斷層煤柱境界煤柱構筑物煤柱其它煤柱工業(yè)場地煤柱井下巷道煤柱其他煤柱Ⅰ大煤35705717515231863182462622Ⅱ大煤817949822922948167426355925005015合計1174955540438148199289538385007637 礦井年產量及服務年限