【正文】 １ 判斷 42 上 煤層屬自燃煤層， 3 52煤層屬不易自燃煤層。煤層瓦斯含量均很低，瓦斯分帶處于二氧化碳～氮?dú)鈳Щ虻獨(dú)狻淄閹?，樣品測(cè)試結(jié)果自然瓦斯成分 0～ %。井田中～北部為粗粒砂巖不穩(wěn)定頂板（ Ⅰ 類），南西及南東兩側(cè)分別為粉砂巖穩(wěn)定（ Ⅲ 類）頂板分布區(qū)和細(xì)砂巖中等穩(wěn)定（ Ⅱ 類）頂板分布區(qū)。老頂以中～細(xì)粒砂巖為主，平均厚度約 ，底板以黑灰色粉砂巖為主，平均 。直接頂以 灰黑色粉砂巖為主，厚度 ～ ，平均 ，灰黑色、黑色泥巖次之。 礦井開采技術(shù)條件 （ 1） 煤層頂、底板巖性 31煤層頂板以粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，屬粉砂巖穩(wěn)定頂板（ Ⅲ 類）；底板以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，無底鼓現(xiàn)象。據(jù)王道恒塔水文站 1989 年觀測(cè)資料，烏蘭木倫河流量 ～ ，平均 m3/s。井田內(nèi)沖溝廣泛發(fā)育，細(xì)溝、懸溝密集分布。 （ 2）煤質(zhì) 本區(qū)各煤層具有特低灰、特低硫、特低～中 磷煤等特點(diǎn)，為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力燃料、工業(yè)氣化及低溫干餾用煤。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部含 1～ 3 層夾矸，夾矸厚度 ～ ，一般 左右，其巖性以粉砂巖為主，泥巖次之。在井田中東部 329號(hào)鉆孔煤層厚度為 ，其附近小范圍內(nèi)為臨界可采，除此之外，為全區(qū)可采煤層。距下覆 52號(hào)煤層間距為 ～ ，平均間距 。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，局部含 1～ 2 層夾矸，夾矸厚度 ～ ，平均 左右，巖性多為泥巖。 42 上 煤層： 埋深 0～ ，因后期沖刷剝蝕，裸露于溝谷及山坡上，煤層自燃嚴(yán)重。底板標(biāo)高為 +1105～+1115m。 31煤層： 埋深 0～ ，井田南部及坡谷地帶大部被沖刷剝蝕，中北部裸露 于溝谷及山坡之上，沿露頭皆遭受嚴(yán)重自燃。 礦井建設(shè)的資源條件 煤層及煤質(zhì) 本區(qū)含煤地層為侏羅紀(jì)中統(tǒng)延安組，由上而下編號(hào)為： 2 3 3 42 上 、 4 44 5 5 53煤層，共 10 層。井田內(nèi)除中部已建的開采 31煤層的斜井外，僅西南角有一小規(guī)模開采 52 煤層的趙家梁一號(hào)井，該井在 52 煤層主系統(tǒng)形成后將關(guān)閉。設(shè)計(jì)基本地震加速度值為 。 PH 值為 ～ 。每年 3 月份冰雪融化期和 7～ 9 月份降雨季節(jié)為區(qū)內(nèi)各河流的豐水期； 5～ 6 月份及冬季為枯水期。流經(jīng)區(qū)內(nèi)的河流有南河和羊馬河。根據(jù)神木縣氣象站長(zhǎng)年觀測(cè)資料： 多年平均氣溫 ℃ 極端最高氣溫 ℃ 極端最低氣溫 ℃ 多年平均降雨量 日最大降雨量 mm 年最少降雨量 年最大降雨量 多年平均蒸發(fā)量 1990mm 多年平均濕度 55％ 平均風(fēng)速 極端最大風(fēng)速 25m/s 最大凍土深度 （ 3）水系 及其主要河流 趙家梁井田東西兩側(cè)分別有悖牛川及烏蘭木倫河經(jīng)過，均為常年性河流。十月初上凍，次年三月解凍。區(qū)內(nèi)河谷地帶基巖裸露，其余大部分地段為第三系紅土及第四系黃土覆蓋，局部地段為風(fēng)積沙片沙，植被稀少，水土流失嚴(yán)重。 圖 井田交通位置圖 自然地理 （ 1） 地形地貌 趙家梁 井田位于陜北黃土高原之北端和毛烏素沙漠東南緣的接壤地帶，地貌單元屬風(fēng)積沙所覆蓋的黃土丘陵區(qū)，呈黃土梁和風(fēng)成沙丘相間的地 貌景觀，地形復(fù)雜，溝壑縱橫，梁峁相問，地表侵蝕強(qiáng)烈。26′″。08′″；東經(jīng) 110176。 包（頭）－神（木）二級(jí)公路從烏蘭木倫河西岸通過，與趙家梁煤礦一河之隔，煤礦北距神木縣孫家岔鎮(zhèn) ，距神府礦區(qū)中心區(qū)大柳塔鎮(zhèn) 27km，距內(nèi)蒙東勝市 112km、包頭市 246km；地理坐標(biāo)為：北緯 39176。 設(shè)計(jì)流程圖 設(shè)計(jì)流程圖見圖 。根據(jù)礦井初、后期及達(dá)產(chǎn)時(shí)的礦井總風(fēng)量和總負(fù)壓（如多風(fēng)井抽風(fēng)，每個(gè)回風(fēng)井應(yīng)單獨(dú)計(jì)算）提交機(jī)電專業(yè)，選擇礦井通風(fēng)機(jī)。根據(jù)趙家梁煤礦的具體情況選出礦井通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩個(gè)時(shí)期通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)最小和最大通風(fēng)負(fù)壓；計(jì)算達(dá)到設(shè)計(jì)產(chǎn)量和通風(fēng)機(jī)最 大使用年限通風(fēng)容易和通風(fēng)困難兩 個(gè)時(shí)期的最小和最大負(fù)壓，并將計(jì)算結(jié)果負(fù)壓計(jì)算總表。按照采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)的實(shí)際需風(fēng)量進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)按照井下同時(shí)工作的最多人數(shù)每人每分鐘供給風(fēng)量進(jìn)行驗(yàn)算。提出礦井通風(fēng)系統(tǒng)的可行方案，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇最佳通風(fēng)系統(tǒng)，并論證其合理性。這需要研究出用于礦井通風(fēng)的數(shù)學(xué)模型，這項(xiàng)任務(wù)工作量較大且費(fèi)時(shí)較長(zhǎng)，所以這 將是未來國(guó)內(nèi)外共同需要努力的方向。 由于井下的通風(fēng)網(wǎng)路相當(dāng)復(fù)雜，風(fēng)流要經(jīng)過各種情況的巷道，又受井下采煤過程的外在條件和煤層條件的影響。目前已有 16 種參量送給由計(jì)算機(jī)配套的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，從一些資料看還有增加的趨勢(shì)。所以各國(guó)都在安排力量研制由計(jì)算機(jī)監(jiān)控所需要的參量側(cè)頭。由于這個(gè)限量的放寬而使煤炭量增加 2—3 倍。連續(xù)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，在國(guó)外取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益，更重要的收益是極大的降低了煤礦的死亡率。 一些發(fā)達(dá)國(guó)家開采煤礦的歷史比較長(zhǎng)遠(yuǎn)，開采技術(shù)及安全措施相對(duì)成熟，煤礦事故率較低。但是礦井通風(fēng)方法一般采用抽出式。應(yīng)根據(jù)礦井生產(chǎn)能力、煤層賦存條件、表土層厚度、井田面積、地溫、礦井瓦斯涌出量、煤層自燃傾向性的條件，在確 保礦井安全、兼顧中、后期生產(chǎn)需要的前提下，通過對(duì)多個(gè)可行的礦井通風(fēng)系統(tǒng)方案進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定。按照進(jìn)、回風(fēng)井在井田的位置不同，通風(fēng)系統(tǒng)可分為中央式、對(duì)角式、區(qū)域式及混合式。但是 , 由于我國(guó)煤炭資源賦存條件復(fù)雜 , 煤層滲透率較低 , 抽采出的瓦斯中低濃度瓦斯占較大比例 , 同時(shí)缺乏有效的利用方法。礦井通風(fēng)的理念由可行性和有效性發(fā)展到對(duì)系統(tǒng)可靠性的研究再到現(xiàn)階段以通風(fēng)節(jié)能為熱點(diǎn)，不但注重新技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用，而且能源危機(jī)和提高通風(fēng)效率的意識(shí)逐漸受到重視，成為礦井通風(fēng)技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)，再運(yùn)用網(wǎng)站制作技術(shù)將此項(xiàng)成果呈現(xiàn)并展示給讀者。因此應(yīng)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的變化及時(shí)進(jìn)行優(yōu)化，確保通風(fēng)系統(tǒng)的 高效、可靠、經(jīng)濟(jì)，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)。為確保礦井安全生產(chǎn)、穩(wěn)定和高產(chǎn)，提高礦井的抗災(zāi)能力，最終提高礦井的經(jīng)濟(jì)效益，通風(fēng)系統(tǒng)必須保持最佳運(yùn)行狀態(tài)。 mine uses inclined to explore ways to design production capacity of / a (postexpansion to Mt / a).. Design 52 mechanized longwall coal mining method, all of the roof caving method manager. The mine is gassy mine, parallel with the central ventilation system, ventilation exhaust ventilation manner by the main shaft, auxiliary shaft, tube wells into the air, return air shaft out of the wind. Keywords: ventilation system design air volume ventilation resistance Computing Security 1 緒論 選題的目的和意義 礦井通風(fēng)是一個(gè)隨時(shí)變化的系統(tǒng)，是礦井系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，擔(dān)任著重要的通風(fēng)任務(wù)。 locally coal layer 2 layer for 31,42 on coal。 本礦井為 瓦斯礦井，采用中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)，抽出式通風(fēng)方式進(jìn)行通風(fēng)，由主斜井、副斜井、管子井進(jìn)風(fēng)，回風(fēng)立井出風(fēng)。 趙家梁礦井首先開采 52煤層，后期開采 3 42煤層，即采用上行開采；礦井采用斜井開拓方式，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力 （后期擴(kuò)建到 Mt/a） .。 論文題目：趙家梁煤礦礦井通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專 業(yè)：安全工程 摘 要 本設(shè)計(jì)為趙家梁煤礦礦井通風(fēng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，全區(qū)可采煤層 1 層， 為 52 煤層；局部可采煤層 2 層，為 3 42 上 煤層；其余均不可采 。 各煤層具有特低灰、特低硫、特低～中磷煤等特點(diǎn)，為優(yōu)質(zhì)動(dòng)力燃料、工業(yè)氣化及低溫干餾用煤 。 設(shè)計(jì) 52煤采用長(zhǎng)壁綜合機(jī)械化采煤法，全部垮落法管理頂板。 關(guān)鍵字： 通風(fēng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 通風(fēng)阻力 風(fēng)量計(jì)算 安全 Subject: Zhao Jialiang coal mine ventilation system design Professional: Safety Engineering Graduates: (Signed) Instructor: (Signed) Abstract The design for the Zhao Jialiang coal mine ventilation optimization design, the regionmineable a layer of 52 coal seam。 others were inadmissible. Each seam with a special low ash, low sulfur, ultralow to medium phosphorus coal, etc., for highquality power fuel, industrial coal gasification and low temperature carbonization. Zhao Jialiang 52 mined coal mine first, postmining 31,42 seams, which uses upward mining。它依靠通風(fēng)動(dòng)力，將定量的新鮮空氣，沿著既定通風(fēng)線路不斷地輸入井下，以滿足用風(fēng)地點(diǎn)的需要；同時(shí)沖淡并排出井下的毒性、窒息性和爆炸性的氣體和粉塵，降低熱源，營(yíng)造良好的工作環(huán)境，防止各種傷害和爆炸事故。因此應(yīng)對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的變化及時(shí)的進(jìn)行優(yōu)化。 國(guó)內(nèi)外通風(fēng)現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)礦井通風(fēng)現(xiàn)狀 礦井通風(fēng)技術(shù)的發(fā)展由一些基本的通風(fēng)技術(shù)和概念，逐漸發(fā)展成現(xiàn)階段人工智能化。 隨著職業(yè)健康安全管理體系的貫徹實(shí)施，我國(guó)對(duì)企業(yè)工作場(chǎng)所的勞動(dòng)條件要求將會(huì)越來越嚴(yán) 格。礦井通風(fēng)系統(tǒng)是向礦井各作業(yè)地點(diǎn)供給新鮮空氣、排出污濁空氣的進(jìn)、回風(fēng)井的布置方式，主要通風(fēng)機(jī)的工作方法，通風(fēng)網(wǎng)路和風(fēng)流控制設(shè)施的總稱。中央式又可分為中央并列式和中央邊界式，對(duì)角式可分為兩翼對(duì)角式和分區(qū)對(duì)角式。中央式通風(fēng)系統(tǒng)具有井巷工程量少、初期投資省的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)?shù)匦螐?fù)雜、露頭發(fā)育老窯多、采用多風(fēng)井通風(fēng)有利時(shí)，可采用壓入式通風(fēng)。 國(guó)外一些產(chǎn)煤國(guó)家，對(duì)礦井通風(fēng)集中監(jiān)測(cè)與自動(dòng)化控制方面，都在進(jìn)行大量研究，其目的是通過一定的監(jiān)測(cè)手段，取得通風(fēng)參量的可靠數(shù)據(jù)，再由計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)通風(fēng)網(wǎng)路的自 動(dòng)控制，以做到隨時(shí)根據(jù)有害氣體含量的變化和高溫?zé)熈鞯龋{(diào)節(jié)風(fēng)流，抑制事故的發(fā)生，同時(shí)還能合理的節(jié)約礦井內(nèi)的能源消耗。 波蘭的某些煤礦，全礦井應(yīng)用連續(xù)監(jiān)測(cè)瓦斯及風(fēng)速的技術(shù)裝備后，把工作面入風(fēng)中的瓦斯限量放寬到 1%，在設(shè)置屏蔽電纜的工作面放寬到 2%。 由于在礦井通風(fēng)參量的監(jiān)測(cè)中，已經(jīng)普遍應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)。如英國(guó)將環(huán)境監(jiān)測(cè)、瓦斯抽放、 各類扇風(fēng)機(jī)的機(jī)械參量等都列為監(jiān)測(cè)內(nèi)容。在風(fēng)速監(jiān)測(cè)中，由于成本的問題，目前應(yīng)用較多的仍然是熱線式和葉輪式測(cè)頭，在使用中都存在著煤塵影響的問題，都在努力尋求一種可以不受井下條件影響而成本較低的測(cè)頭。迄今為止，世界上沒有一個(gè)國(guó)家能拿出一個(gè)行之有效的計(jì)算程序，供計(jì)算機(jī)使用。 研究?jī)?nèi)容及設(shè)計(jì)思路 設(shè)計(jì)主要內(nèi)容 （ 1）設(shè)計(jì)趙家梁礦井通風(fēng)系統(tǒng)圖。 （ 2）礦井風(fēng)量計(jì)算和風(fēng)量分配。 （ 3）礦井通風(fēng)阻力計(jì)算。 （ 4）選擇礦井通風(fēng)設(shè)備。 （ 5）概算礦井通風(fēng)費(fèi)用。 圖 礦井通風(fēng)計(jì)算和通風(fēng)分配 選擇通風(fēng)設(shè)備 礦井通風(fēng)阻力計(jì)算 概算通風(fēng)費(fèi)用 確定通風(fēng)最優(yōu)設(shè)計(jì) 明確礦井通風(fēng)系 統(tǒng) 2 趙家梁礦井概況 概況 井田位置 趙家梁煤礦位于陜西省神木縣烏蘭木倫河?xùn)|岸，車岔溝南側(cè)，行政區(qū)劃隸屬陜西省神木縣孫家岔鎮(zhèn)管轄。04′″～ 39176。21′″～ 10176。 見圖 。本區(qū)總的地形特征是北東部高而南西部低，海拔高程一般為 1200m左右，近南北走向的的高脊梁成東西向分水嶺，最高點(diǎn)位于井田中部的曲家梁，標(biāo)高為 ；最低點(diǎn)位于井田南西角的烏蘭木倫河，標(biāo)高為 ，相對(duì)高差230m。 （ 2）氣候條件 本區(qū)屬中溫帶大陸性半干燥氣候，冬季干旱嚴(yán)寒，夏季干燥枯熱，春季多風(fēng)，風(fēng)沙頻繁，秋季涼爽，冷熱多變，晝夜 溫差懸殊，干旱少雨，全年降雨多集中在七、八、九三個(gè)月，無霜期短。秋季多西北風(fēng)，春季多為東南風(fēng)。烏蘭木 流。南河從本區(qū)北部流經(jīng)子長(zhǎng)縣后匯入秀延河，最大流量4670m3/s(2021 年 7 月 4 日 )；羊馬河從本區(qū)中部流經(jīng)磁窯村后匯入南河，流量 ～,一般 。據(jù)以往資料統(tǒng)計(jì)，大部分地表水屬中～微強(qiáng)礦化水，礦化度多在 ～ ，總硬度 ～ 176。 （ 4）地震烈度 根據(jù)國(guó)家建設(shè)部發(fā)布的《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB500112021） ,本區(qū)抗震設(shè)防烈度為 6176。 相鄰關(guān)系 井田內(nèi)地層平緩，溝谷縱橫，煤層出露地點(diǎn)多。除此之外，井田南部邊界以外向西尚依次