黑龙江科技学院通风安全专业毕业设计说明书范例一(东荣三矿)

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1、摘要矿井通风系统是组成矿井生产的一个重要环节。开发与生产相适应的合理的通风设计，可以更好的保证生产所需的充足、稳定的风量；且在较好的经济效果基础上，具备较强的抗灾能力，达到技术上的先进、合理、可靠。本设计为东荣三矿矿井通风设计，本着系统可靠、能力最佳、简单实际、安全第一、效益保证的指导思想，确定了一水平矿井设计、采区设计、以及通风系统设计。矿井通风方式为两翼对角式，通风方法为抽出式。采区通风设计中，回采工作面通风方式为 U 型，上行通风，掘进面通风方式为压入式局扇通风。本设计完成了矿井总风量的计算和分配；矿井通风阻力的网络解算；选择了矿井通风设备以及矿井通风费用的概算。根据设计矿井的基本情况和

2、通风系统，初步提出了瓦斯、火灾、煤尘等灾害的防治措施。专题部分对煤矿安全监测监控进行了简要的论述，对矿井监控有了更深的认识。关键词：通风系统 通风方式 通风阻力 AbstractThe mine ventilation system is an important part of the production. The ventilation design which is the reasonable combination of development and production could ensure adequate and stable air flow to produce b

3、etter. Based on a better economic effect, it has the strong ability to resist disaster, and achieves advance, reasonableness and reliability on technique. This mine ventilation design is for the third coal mine of Dongrong. It is in the light of the reliable system, the best ability, the simple real

4、ity, safety first and efficiency guarantees, finally ensures that the guiding ideology of efficiency to determine a level of the mine design, mining area design and the design of ventilation systems.The way of mine ventilation is diagonal ventilation wings, and the method adopts exhaust ventilation.

5、 In the ventilation design of mining area, the stopping face is the U-shaped ventilation and up ventilation, and the way of ventilation in heading face is pressed local fan of ventilator. This design has completed total volume of mine and distribution, the network solutions of resistance mine ventil

6、ation; and chosen the mine ventilation equipment and mine ventilation cost estimates.According to the design and the basic situation of mine ventilation system, this design put forward with the preventing measures of the gas, fire and coal-dust. The projects section is the brief introduction of coal

7、 mine safety monitoring, and has a deeper understanding for mine monitoring.Key words: Ventilation system; the way of ventilation; ventilating resistance目录摘要IAbstractII第1章 矿区及安全概况井田地质特征11.1 矿区概况11.1.1 交通位置11.1.2 地形地势21.1.3 河流、湖泊、沼泽的分布及范围21.1.4 气象及地震21.1.5 矿区经济概况、工业、农业等情况21.1.6水源及电源21.2 井田地质特征31.2.1地

8、质构造31.2.2 煤层及煤质42、煤层露头及风化带情况61.2.3地质勘探程度71.3 矿井安全概况71.3.1水文地质特征71.3.2瓦斯赋存状况81.3.3煤尘爆炸危险性81.3.4煤的自燃性及井下火区分布情况91.3.5矿井的水源分析，井下水灾的处理9第2章 矿井储量与生产能力102.1 井田境界及储量102.1.1井田境界102.1.2 储量102.2 矿井生产能力及服务年限112.2.1矿井工作制度112.2.2矿井设计生产能力及服务年限11第3章 井田开拓及采区通风123.1 井田开拓方案123.1.1井田开拓方案123.1.2水平划分及标高、开采水平的主要开拓巷道断面123.1

9、.3根据编制矿井采区接续表253.2 采区通风253.2.1采区概况：253.2.2采区通风设计原则及要求263.2.3矿井达到设计能力时的采区数目273.2.4采区回采工作面有关参数及通风方式273.2.5 采区内煤层开采顺序与回采工作面数目283.2.6采区进、回风上山的选择及回采工作面风流方向的确定283.3 掘进通风303.3.1局部通风系统设计原则303.3.2局部通风方法313.3.3风筒的选择313.3.4局部通风机选择323.4 通风构筑物的设置与主要通风机附属设备323.4.1通风构筑物的设置与要求323.4.2主要通风机附属设备设置34第4章 矿井通风设计364.1 概况3

10、64.2 拟定矿井通风系统364.2.1 确定矿井主扇的工作方法364.2.2 选择矿井的通风方式374.2.3矿井反风方式384.3 计算和分配矿井总风量384.3.1 风量计算384.3.2 风量分配594.3.3 风速验算624.4 计算井巷通风总阻力634.4.1通风阻力容易时期和通风阻力困难时期的网络图634.4.2 矿井巷道阻力计算表674.4.3通风网络解算734.4.4计算矿井总风阻和总等积孔794.5 选择矿井通风设备824.5.1 计算Q扇824.5.2 计算主扇风压824.5.3 选择主扇834.5.4 选择电动机864.6概算矿井通风费用87第5章 矿井灾害预防措施90

11、5.1防尘措施905.1.1 主要尘源905.1.2 消尘措施905.2、隔爆措施915.2.1 防爆措施915.2.2 隔爆水槽棚设计915.3防灭火措施925.3.1 煤层自燃预防措施935.3.2 预防性灌浆935.3.3 阻化剂防灭火945.4事故预防及消灾计划945.4.1 矿井发生重大事故后个有关人员的相关责任945.4.2 消灾计划94结 论96致 谢97参考文献97专题99DirectoryAbstractIAbstractII1Mining and security situation in laohutai mine field geological features11.

12、1Mining situation11.1.1Mining situation11.1.2 Topography and water21.1.3meteorological21.1.4earthquake21.1.5Within the mining industry and coal production and construction conditions21.1.6KaiFaShi coal21.2Field geological features31.2.1Geological structure31.2.2Coal and coal41.3Mine safety condition

13、s61.3.1Hydrological geology characteristics71.3.2The gas occurrence condition71.3.3 Dust explosion hazard71.3.4 Spontaneous Combustion of Coal and the distribution of underground fire81.3.5 Mine water analysis and treatment of mine flood82 Coal reserves and production capacity102.1 Fault state and r

14、eserves102.1.1 Field102.1.2Field geological reserves and industrial reserves102. 2Mine production ability and service life112.2.1Coal mine work system work system112.2.2In the design of mine production ability and service life113 Field development and mining ventilation123.1 Field development plan12

15、3.1.1 Pioneering way123.1.2The position with industrial site selection123.1.3 Number of wellbore position253.2 Mining ventilation253.2.1 Mining situation253.2.2 Mining design principles and requirements263.2.3 Ability to design the mine when the number of mining and position273.2.4 Tilt towards the

16、length, mining section and number273.2.5The ventilation system283.2.6 Mining ventilation system283.3 Ventilation303.3.1 Local ventilation system design principles303.3.2 Local ventilation method313.3.3 Hair and local-ventilator choice313.3.4 Select Local Fan323.4 With the main structures ventilation

17、 fan ancillary equipment73.4.1 Ventilated structures73.4.2 Main fan ancillary equipment74 Mine ventilation design74.1 general74.2 Mine ventilation system worked74.2.1 Determine the mine main fan methods of work74.2.2 Choice of mine ventilation mode74.2.3 Mine counter-air mode74.3 Total air distribut

18、ion calculation and mine74.3.1 Volume calculation74.3.2 Air distribution74.3.3 Wind speed checking74.4 Total resistance brifly ventilation calculation84.4.1 Drawings and computer data files84.4.2 Ventilation network settlement84.4.3 Ventilation network diagram84.4.4 Air resistance84.5 Mine ventilati

19、on equipment selection84.5.1Q. Calculated84.5.2Calculation of wind fans work84.5.3Main fan selection84.5.4Select motor84.6 Mine ventilation cost calculation85Safety facilities and disaster prevention treatment plan85.1 Dust control measures85.1.1 The main dust source95.1.2Measures to eliminate dust9

20、5.2 Water tent95.2.1 Isolation measures95.2.2 Isolation sink tents design95.3 Fire extinguishing grouting system95.3.1 The solid material selection of slurry95.3.2 The preparation and shipping. Serum95.3.3 Grouting method95.4 The gas drainage system95.4.1 The drainage design principles95.4.2 The gas

21、 drainage method9Conclusion10Thanksl10References10Topics10第1章 矿区及安全概况井田地质特征1.1 矿区概况1.1.1 交通位置东荣三矿位于双鸭山市北40km,隶属于双鸭山矿业集有限公司，行政区划隶属于双鸭山市集贤县。地理坐标为东经1312113129，北纬46514658。北以F81、F10、F33、F95、F5断层为界与拟建的东荣一矿相临；南与东荣二矿相邻，以F48、F10、F4及其延长线和F7断层为界；西以F11、F74、F75断层为界；东以30号煤层露头为界。本井通过矿区专用铁路线与佳富线的双鸭山车站相接，向西经佳木斯（76km

22、）；公路与同三公路相通；可通往全国各大城市，交通十分便利。图1-11.1.2 地形地势井田内地势平坦,地表标高为6667m,井田北部福山屯沙包标高88.34m为最高点。井田内全为第四系松散沉积物分布，为冲积洪积平原。井田内有纵横交错农灌排涝沟。1.1.3 河流、湖泊、沼泽的分布及范围 井田北35公里处有松花，洪水期最高水位为67.3m，百年一遇为67.51m，枯水期最低水位为55.02m，年最大流量3350m3/h，年最小流量1920m3/h，百年最高洪水位超过本井田的平均标高。1.1.4 气象及地震井田为寒温带大陆性气候；7月平均最高气温23.9。C（1982年），1月平均最低气温-23.9

23、。C（1977）；年最大降雨量为325.7mm692.2mm，多集中在79月；最大冻结深度为2m；冬季多为西北风，风速为3.66.3m/秒。地震烈度小于4级，为深裂区。根据国家地震局资料，本区地震裂度在6度以下，无强烈地震史。1.1.5 矿区经济概况、工业、农业等情况矿区内以农业为主要经济形式，主要农作物有小麦、大豆、玉米等。除煤矿以外，矿区内有机修厂、木材厂、砖瓦厂、粮食加工厂等为农业生产服务的工厂。1.1.6水源及电源双鸭山地区现有区域变电站两座及正在兴建的大型火力发电厂一座，在矿区总体设计阶段，供电电源方案已达成协议，所以，供电电源容易解决。本区内第四系地层广泛分布，地下含水量极其丰富，

24、水源充足。 1.2 井田地质特征1.2.1地质构造 1煤田和井田地质构造：本煤田位于东北台地与那丹哈达岭褶皱带之间的合江台向斜的西部即新华夏系第二隆起带北端的三江盆地西部。本井田位于三江盆地绥滨新安镇坳陷中的东辉东荣向斜东翼的中段。总的构造形态为一个走向近南北的背、向斜相间的褶皱。区内发育不同序次和展布方向的四组断裂。双鸭山煤田位于东部老爷岭地段的东部，处于新华夏系第二隆起带龙江弧形构造的北缘，总体为一弧形展布的向斜构造。2 地质年代，地层层序：东荣三矿位于集贤煤田的东南部，为一全隐蔽区，煤田内地层简单，发育有下元古界麻山群、古生界泥盆中统、中生界侏罗系上统、新生界第三系上新统和第四系，其中中

25、侏罗系上统（鸡西群）最大地层厚度为2400m。 地层层序由老至新分别叙述如下：1） 元古界麻山群：为煤系基底。主要岩性为花岗片麻岩，其次为黑云母片岩，绿泥石片岩等。分布于福山背斜，F11断层以西。2）古生界泥盆系中统青龙山组，为煤系基底。主要岩性为灰色粉砂岩、长石砂岩、石英岩及其侵入的花岗岩。3）中生界侏罗系，不整合于太古界麻山群或古生界泥盆系之上。总厚度816大于1731m，平均厚度为1110m。4）第三系上新统富锦组不整合于穆棱组之上，厚0164m，平均为108m。岩性为泥岩、粉砂岩、砂岩。5）第四系不整合于第三系之上，主要为冲积层、坡积物，成份为粘土和风化玄武岩、各粒及级砂。3 煤系地层

26、走向、倾向及倾角井田地层走向近南北，倾角465，平均倾角1617。 4 断层和褶曲情况 全矿井田范围内查明的断层47条，其中30米以下落差的断层20条，3050米落差的5条，50100米落差的8条，100米以上落差的14条。按其展布规律可分四组：南北向的弧形断裂、东西向断裂、北东向断裂、北西向断裂。本区位于东北台地与那丹哈达岭褶皱带之间的合江台向斜的西部即新华夏系第二隆起带北端的三江盆地西部。本井田位于三江盆地绥滨新安镇坳陷中的东辉东荣向斜东翼的中段。总的构造形态为一个走向近南北的背、向斜相间的褶皱。区内发育不同序次和展布方向的四组断裂。双鸭山煤田位于东部老爷岭地段的东部，处于新华夏系第二隆起

27、带龙江弧形构造的北缘，总体为一弧形展布的向斜构造。5 火成岩侵入情况该区仅燕山期侵入岩对煤系有影响，但活动微弱。岩性为闪长玢岩和基性辉绿岩。多以岩墙产出于煤系地层中。对煤层影响甚微。1.2.2 煤层及煤质1 含煤层数，煤层厚度，层间距、顶底板岩性井田内含煤地层为侏罗系中统鸡西群。具有工业价值的可采煤层均赋存于该群的城子河组中，城子河组厚933m分上、中、下三段，共含煤63层，煤层总厚度为31.43m,含煤系数为3.37%。其中:主要可采煤层2个，累厚4.73m，占10层煤总厚度的41，大部可采煤层、局部可采煤层7个，累厚3.11m，占10个煤层总厚度的26。井田内煤层属于较稳定不稳定，结构简单

28、复杂，一般含12层夹矸，少数可达12层。具体见下表：可采煤层厚、结构及层间距一览表可采煤层层间距煤层厚度结构稳定性夹石可采类别最大最小平均最大最小平均层数厚度1848213391.2400.6较简单不稳定130.050.1局部可采784161142.701.06较简单较稳定120.050.42大部可采5312271610511444.360.192.24较简单较稳定130.050.55可采185814344.5501.49较复杂较稳定150.052.02大部可采21277141.9900.58较简单较稳定120.052.5大部可采242831051823.1301.16简单不稳定120.051

29、.64大部可采3091204120417.2902.49较复杂较少140.050.49可采表1-1 各煤层特征见表全井田共发育可采层7个，分别为9、14、16、18、21、24、30号煤层，主采层为16、30号煤层。9号煤层：局部可采。厚01.24m，平均0.6m，为单一结构，不稳定。伪顶厚0.050.10m，顶板为中粗粒砂岩，底板以粉砂岩为主。14号煤层：大部分可采。厚02.7m，一般厚1.06m，为复杂结构含13层夹石，顶板为粉砂岩，底板为细砂岩和粉砂岩互层，距9号煤层层间距3250m，平均41m。 16号煤层：全区可采。厚度0.194.36m，单一结构局部发育13层夹石，顶板为粉砂岩，底

30、板为含碳粉砂岩，上距14号煤层1243m，平均29m。18号煤层：大部分可采，厚达04.55m，平均厚1.49m。为复杂结构含夹石15层，煤层灰份较高。顶、底板为中粗砂岩或中细砂岩。上距16号煤层层间距11105m，平均为44m。21号煤层：大部分可采，厚01.99m，平均为0.58m。单一复杂结构，煤层发育较稳定。顶板以粉砂岩为主局部为细砂岩，底板为粉砂岩或粉砂岩与细砂岩互层。距20-3号煤层层间距2091m，平均41m。24号煤层：大部分可采，厚03.13m，平均为1.16m。结构简单，有12层夹矸。煤层发育较稳定。顶板为粉砂岩，底板为粉、细砂岩互层，距23号煤层层间距727m，平均14m

31、。30号煤层：为全井田主要可采煤层，厚07.29m，平均为2.49m。结构较复杂，为较稳定煤层，有14层夹矸。顶板为粉砂岩和中粗砂岩，底板为细砂岩或粉砂岩与细砂岩互层。距30上号煤层层间距1129m，平均20m。本区据精查报告分析，煤层顶底板岩性变化大，对16、18、24、30号煤层顶底板做自然状态的抗压强度试验，顶板为3921715kg/cm2，底板为4252200kg/cm2。2、煤层露头及风化带情况储量计算图上确定各煤层露头垂深30m是根据集贤矿采掘深度而定的（已超出风化带深度）所确定的30m无用煤带实质上是采掘时的保安煤柱，但不等于实际开采界线，此带内不计算储量。根据宏观岩石物理变异特

32、征鉴定，第三第底界面下煤系基岩风化厚度为232.5m，平均数12m（据地质孔，水文孔统计）。从5个水文孔统计4.3m22.9m，平均14m，从风氧化煤的肉眼鉴定标志：主要是裂隙面次生产物的存在及其性质，在较多情况下有很多泥质的风化物。以及煤的光泽差别和煤碎成小块稍捻即成粉块状等特征加以区别，以各煤层露头垂深10m以内，煤稍捻呈小块或粉状，并且光泽较暗淡，有较多的泥状风化物充填在煤的裂隙中，从煤层露头垂深10m以外，肉眼鉴定与正常煤样无明显差别。3、煤质特征本煤田的煤呈黑色，条痕为棕色，以弱玻璃光泽为主，其次为沥青光泽，性较脆或坚硬，条带状结构明显，并以中条带为主的亮煤，暗煤，丝炭的条带或透镜体

33、互层组成，镜煤呈线理状夹在这煤或暗煤中，水平层理，内生裂隙较少，外生裂隙中有时被方解石脉和粘土矿物充填，宏观煤岩类型半亮型，煤的真密度在1.35 1.62之间，煤的视密度在1.28 1.4之间。按中国煤炭分类(GB5751-86)的国家标准，本井田以气煤为主，部分弱粘结煤和长焰煤,其中:16、23、24，9、14、18、291号煤层为气煤，30上、30号煤层部分为弱粘煤。原煤灰分属于低中灰中灰分、高挥发分，特低硫、特低磷低磷、高热值特高热值的气煤、弱粘结煤及长焰煤，经加工后可作良好的动力用煤，尤其是机车用煤，此外还可作炼焦配煤、造气、化工等其它工业用煤。1.2.3地质勘探程度因本井田是一新建的

34、矿井，开采范围小，仅动用30号煤层，所以本次核实时仅对动用的30号煤层的煤厚、倾角进行修改；补充了“三下”规程规定的地表的电塔、公路、排水管线等应留设的保安煤柱；重新核实因矿界变更岭增加的资源储量；对未动用的资源储量块段进行抽查。对各个资源储量块段结合矿井设计对其资源类型进行认真的确定。符合省国土资源厅及市国土资源局对资源储量核实的要求。1.3 矿井安全概况1.3.1水文地质特征 本井田是以储存量为主，水文地质条件属简单类型的裂隙充水矿床。本井田第四系含水层广泛分布，且含水丰富。供水含水层为第四系上部含水层，由各种粒级的砂层、砾砂层和砾石层组成，上部含水层厚度量4060m，富水性强，含水丰富，

35、含水层单位涌水量2.655L/s.m，渗透系数17.88m/d,水位3.5m，均为承压水。水质评价：总硬度4.3514.82德国度，值6.6.9，矿化度0.100.369k/L,铁离子1.64.8mg/L，水质类型为ag,除铁离子普遍较高外超过饮用水标准外，其它均符合地下水饮用水标准。综上所述，本井田补给条件差，煤系裂隙含水带含水微弱，并以静储量为主。矿井涌水量开采初期较大，随着开采深度的延深，地下水被逐渐疏干，则矿井涌水量逐渐减小至趋于稳定。通过近三年生产过程中涌水量的实际观测，矿井涌水量为200240Mh。1.3.2瓦斯赋存状况914161820-2232430CH4（ml/g）0.552

36、.650.130.5650.171.880.091.0070.080.493.280.223.6110.441.036CO2（ml/g）0.0520.270.050.2810.0070.840.090.4550.080.2660.170.0450.310.0632.692本井田瓦斯含量较低为低瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量5.2m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量为34m3/min。历史上没有发生过瓦斯爆炸情况。精查测定瓦斯含量如下：表1-2 各煤层瓦斯含量测定表1.3.3煤尘爆炸危险性本井田7个主要可采煤层共采38个样，测值：火焰长度大于400mm，抑制煤尘爆炸岩粉量6580%，各煤层均有爆炸危险。1.3

37、.4煤的自燃性及井下火区分布情况7个主要可采煤层，21个样，测值 T值在646之间，煤层有可能自燃发火。本区为地温正常区。本矿井煤层有自然发火倾向，设计配备了防火灌浆系统，并辅以喷洒阻化剂和加强监测等防治煤层自然发火的措施。三矿现开采30层煤，为容易自燃煤层，开展了自燃发火的预测预报工作，束管监测系统地面系统和井下系统安装完成，现正在使用。三矿进行采后预防性灌浆。所有采煤工作面回采结束后，都是在30天内撤出一切设备、材料，并进行永久性封闭。1.3.5矿井的水源分析，井下水灾的处理为防止钻孔沟通第四系含水层，在采掘工作面接近钻孔前，应检查钻孔的封孔质量，严防四系层的水通过钻孔涌入井下。对落差较大

38、的张性断层，开采时必须留有足够的防水煤柱，当采掘工作面接近断层时，必须打超前钻孔探放水。第2章 矿井储量与生产能力2.1 井田境界及储量2.1.1井田境界东荣三矿北与拟建东荣四矿相接，以F81、F10、F33、F95、F5断层为界；南与东荣二矿为相邻，以F48、F10、F4及其延长线和F7断层为界；西以F11、F74、F75断层为界；东以30号煤层露头为界。井田南北走向长6.5-7.9 KM，平均7.2 KM，东西倾斜宽5.8-7.0 KM，平均6.4 KM，井田面积48.03 KM22.1.2 储量由于开采，根据最新复核结果资源储量如下：1 矿井地质储量：全井田资源储量为197.38 Mt，

39、包括“能利用储量” 195.45 Mt和“暂不能利用储量” 1.93 Mt。2 矿井工业储量：勘探地质报告提供的“能利用储量”中的A、B、C三级储量，A、B、C三级储量：A+B+C级：193.52 Mt；A+B级：99.93 Mt；远景储量D级：1.91 Mt。3 矿井可采储量：井田的可采储量为：Z=(Zc-P)C （2-1）式中：Z可采储量，Mt；Zc工业储量，Mt ；P永久煤柱损失，Mt；C采区回采率，厚煤层不低于0.75；中厚煤层不低于0.8；薄煤层不低于0.85；地方小煤矿不低于0.7。 留设各类煤柱总计39.01 Mt,其中:二九一场部5.89 Mt,断层煤柱22.01 Mt,工业广

40、场煤柱7.95 Mt,东风井煤柱3.08 Mt,北风井煤柱0.07 Mt。计算得： Z=（193.52-39.01）0.8=123.61 Mt，约合123.6 Mt2.2 矿井生产能力及服务年限2.2.1矿井工作制度根据设计规范规定：本矿井设计年工作日330d，每日三班作业，其中两班生产，一班准备，每班工作8h，每天净提升时间14h .2.2.2矿井设计生产能力及服务年限 l、设计矿井的年生产能力和日生产能力根据井田储量、煤层赋存状况、地质条件等情况来分析，考虑到技术装备和管理水平等因素，设计矿井生产能力为1.5 Mt/a。每年按330d计算，则日生产能力为： 1.5 Mt/330d=4545

41、 t/d根据设计，本矿井年生产能力1.5Mt，日生产能力4545 t 。2、设计矿井的服务年限，各水平的服务年限。按照公式P=Z/AK （2-2）式中：P-为矿井设计服务年限，a；Z-井田的可采储量， Mt；A- 为矿井生产能力，Mt/a； K-为矿井储量备用系数，一般取1.4；计算得： P=123.6/1.51.4=59 a根据设计，东荣三矿的服务年限为59年。第3章 井田开拓及采区通风3.1 井田开拓方案3.1.1井田开拓方案根据本井田地质条件，确定该矿为立井、多水平、主要石门、分组大巷、采区上下山开拓方式。工业场地内设有主、副、二个风井共四个立井，分别担负全矿井的煤炭提升、辅助运输及专用

42、回风井。3.1.2水平划分及标高、开采水平的主要开拓巷道断面根据本井煤层赋存条件，确定多水平开采，一水平标高-500m，二水平-800。开采上限标高则根据不同采区块段的煤层风氧化裂隙带的深度不同而有所变化，其范围为-200-320m。主要巷道断面图：主井断面见图3-1副井断面见图3-2主要运输大巷断面见图3-3主运输石门断面见图3-4总回风大巷断面见图3-5采区回风上山断面见图3-6采区轨道上山断面见图3-7采区运输上山断面见图3-8采区运输石门断面见图3-9采区回风石门断面见图3-10区段运输巷断面见图3-11区段回风巷断面见图3-12图3-1 主井断面图3-2 副井断面图3-3 主要运输大

43、巷断面 图3-4 主运输石门巷道断面图3-5 总回风巷巷道断面图3-6 采区回风上山巷道断面图3-7 采区轨道上山巷道断面图3-8 采区运输上山巷道断面图3-9 采区运输石门断面图3-10 采区回风石门断面图3-11 区段回风平巷断面图3-12 区段区段平巷断面3.1.3根据编制矿井采区接续表表3-1 矿井采区接续表3.2 采区通风3.2.1采区概况：1. 采区位置：双鸭山矿业集团东荣三矿东二采区。2. 采区范围：本采区煤层上边界为DF5(16#)，下边界为-540(16#)，左边界为F36，右边界为F20(16#)。3. 本采区共有三个煤层，分别为9#、14#、16#。4. 瓦斯情况：本采区

44、瓦斯等级为低瓦斯，采区相对瓦斯涌出量为5.2m3/t且矿井绝对瓦斯涌出量为34m3/min。5. 自燃发火：有自燃发火危险，发火期为5-8个月。开拓方式：该采区采用上山开拓，开拓水平在-500m，布置采用三条上山，一条轨道上山负担采区进风，一条皮带运输机上山负担采区煤炭运输，一条回风上山负担采区回风。6. 工作面设置情况:该采区布置一个采煤工作面，位于9#层回采工作面。此采煤工作面采用普通机械化采煤法，采用单体液压支柱支护。工作面最大拉顶距为4.4米，最小拉顶距为3.6米。顶板管理方式为全部垮法管理顶板。7. 本采区还布置了2个掘进工作面，位于14层顺槽，采区上区段。一个采区上部绞车房，位于轨

45、道上山的上部车场。3.2.2采区通风设计原则及要求采区通风系统是矿井通风系统的基本组成部分。它主要取决于采区巷道和采煤方法，同时要满足通风的特殊要求。如高瓦斯或地温很高，有时是决定采区通风系统的主要条件，在确定采区通风系统时应满足的条件如下：1 在采区通风系统中，保证风流流动的稳定性，尽可能避免对角风路，尽量减少采区漏风量，并有利于采区瓦斯的合理排放及采空区浮煤自燃，使新鲜风流在其流动路线上被加热与污染的程度最小。2 回采工作面和掘进工作面都应采取独立通风。3 煤层倾角大于的回采工作面都应采取上行通风，如采用下行通风时，必须报矿总工程师批准，并遵守下列规定：（1）回采工作面的风速不得低于1m/

46、s；（2）机电设备设在风道时，回采工作面回风道风流中瓦斯浓度不得超过1%，并应装瓦斯自动检测报警断电器；（3）应有能够控制逆转风流、防止火灾气体涌入风流的安全措施。在有煤和瓦斯突出的危险的、倾角大于的煤层中，严禁采用下行通风；（4）开采有煤尘爆炸危险的矿井，在井下的两翼、相邻的采区和相邻的煤层，都必须用水棚隔开，在所有运输巷道和回风巷道中，必须散布岩粉或冲洗巷道。4 必须保证通风设施规格质量要求。5 要保证风量按需分配，尽量使用通风阻力小而且风流畅通。6 机电硐室必须在进风流中。7 采空区必须及时封闭。8 要设置管线、避灾路线、避灾硐室和局部反风系统。3.2.3矿井达到设计能力时的采区数目 通

47、风阻力容易时期，当采区达到设计生产能力时，开采采区为东二采区和东八采区，有两个回采工作面和四个掘进工作面同时生产。通风阻力困难时期，当采区达到设计生产能力时，开采采区为东九采区和东十采区，有两个回采工作面和六个掘进工作面同时生产。3.2.4采区回采工作面有关参数及通风方式本设计采区为东二采区，其走向长为1.5 km，倾斜宽为1.4 km，开采煤层分别为9#、14#、16#，其区段斜长为215m，划分为5个区段，工作面长度为200m，采高3.6m, 采区采用无煤柱开采方式，提高了回采率。工作面的通风方式视瓦斯涌出量、开采工作条件和开采技术而异，按工作面进回风巷的数量和位置，可分为U型、E型、W型

48、、Z型等通风方式，其中U型应用最为普遍，见图3-11U型通风方式。图3-11 U型通风方式下面进行几种通风类型的比较和选择。U型通风的煤炭自燃威胁较大，上隅角瓦斯浓度高，U 型后退式通风方式多适用于沼气涌出量不大，且不易自然发火的煤层开采中，对沼气涌出量很大，且易自燃发火的煤层，必须采用特殊措施。W型的优点在于：相邻的两个工作面共用一条进风或回风巷道，从而减少了采煤巷道的开拓和维护费用；通风网络属于并联结构，故而风阻小，风量大，漏风量小，利于防火。 E型通风方式与U型相比可使上部工作面气温降低，但采空区的空气流动相应发生可变化，迫使采空区的沼气较集中地从上部回采工作面的上隅角涌出，使该处时常处

49、于沼气超限状态，故仅适用于低沼气矿井。Z型通风方式的优点是：与前进式U型相比，巷道的采煤工程量较少；进、回风巷只需在一侧采空的条件下维护；采区内进、回风巷的总长度近似不变，有利于稳定风阻、改善通风。Y型通风方式的优点是：较好的解决了回采工作面上隅角的沼气超限之患；由于工作面上下端均处于进风流中，故改善了作业环境；实行沿空留巷，可提高采区回收率。本矿井煤层自燃倾向小，不易自燃发火，瓦斯涌出量大，因此可采用W、Z、Y通风，但这几种方式要求巷道及时维护，且前期巷道工程量大，工作面巷道管理困难。所以本矿井两个采区工作面采用U型通风，结构简单，巷道施工维修良小，易于管理。对上隅角瓦斯超限，可设风障引流或

50、在上隅角埋管抽放。3.2.5 采区内煤层开采顺序与回采工作面数目东二采区共有三个煤层，分别为9#、14#、16#。煤层为开采顺序由上至下，先开采煤层上区段，开采顺序分别为9#，14#和16#。然后再依次开采下一个区段，开采顺序相同。采区内有一个回采工作面和一个备采工作面。3.2.6采区进、回风上山的选择及回采工作面风流方向的确定1 采区进风上山和回风上山的选择结合本矿的地质条件、煤层赋存情况及矿井生产能力等具体因素，本采区根据技术条件做如下布置，一条回风上山，一条轨道上山，一条输送机上山。采区通风方式主要有三种：1输送机下山进风，轨道下山回风；2轨道下山进风，输送机下山回风；3轨道下山、运输机

51、下山进风，回风上山回风。通过对采区通风方式的比较，见表3-2。通风系统下山数目适用条件及优缺点输送机上山进风，轨道上山回风2 条1.输送机上山进风，其风流与运煤路线相同而方向相反，所以风门较少.比较容易控制风流；2.由于风流与运煤方向相反，风流与煤的相对速度增2条加，造成大量的煤尘飞扬;同时，煤在运输过程中不断涌出瓦斯.使进风中是煤尘和瓦斯浓度增加；3.输送机上山电器设备散热，使进风温度增高；4.轨道上山下部车场需安设进风门，不易管理。轨道上山进风，输送机上山回风2 条1.轨道上山下部车场可不设进风门、车辆通过方便；2.上山绞车房便于得到新鲜风流；3.进风风流不受上山运煤和瓦斯污染，含煤尘较少

52、；4.当采用煤层双巷布置时，作为回风、运料用的各区段中部车场、上山下部车场内均须设置风门，不易管理，漏风大。轨道上山、输送机上山进风，回风上山回风3 条采区生产能力大，所需风量多，瓦斯涌出量大，上、下阶段同时生产。是目前大中型矿井普遍采用的通风系统；避免了上述两种系统的缺点，同时具备两者的优点，但需增加一条上山，工程量较大。表3-2 采区上山通风系统比较2 回采工作面的通风系统选择按回采工作面的回风方向选择，对上、下行通风优缺点进行比较(见表3-3)。通风系统适用条件及优缺点上行通风在煤层倾角大于回采工作面，都应采用上行通风。优缺点如下：1.瓦斯自然流动方向和风流方向一致，有利于较快的降低工作

53、面的瓦斯浓度；2.风流方向与运煤方向相反，引起煤尘飞扬，增加了回采工作面进风流中煤尘的浓度；同时，煤炭在运输中放出的瓦斯又随风流带到回采工作面，增加了工作面的瓦斯浓度；3.运输设备运转时所产生的热量随风流散发到回采工作面，使工作面气温升高。下行通风在没有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的、倾角小于12的煤层中，可考虑采用下行通风；工作面下行通风，除了可以降低瓦斯浓度和工作面温度外，还可以减少煤尘含量，降低水砂充填工作面的空气温度，有利于提高工作面的产量，但运输设备处于回风流中，不太安全。表3-3 回采工作面上、下行通风适用条件及优缺点根据本采区的实际情况，本采区煤层倾角均大于12，因此采用上

54、行通风。、3.3 掘进通风3.3.1局部通风系统设计原则局部通风机是矿井通风系统的一个重要组成部分，其新风取自矿井主风流，其污风又排入矿井主风流。其设计原则可以归纳如下：1 矿井和采区通风系统设计应为局部通风创造条件；2 局部通风系统要安全可靠、经济合理和技术先进；3 尽量采用先进技术先进的低噪、高效型局部通风机；4 压入式通风易采用柔性风筒，抽出式通风易采用带刚性骨架的可伸缩风筒或完全刚性的风筒。风筒材质应选择阻燃、抗静电型；5 当一台风机不能满足通风要求时可考虑选用两台或多台风机联合运行。3.3.2局部通风方法掘进通风方法分为利用矿井总风压通风和利用局部动力设备通风的方法。局部通风机通风是

55、矿井广泛采用的掘进通风方法，是由局部通风机和风筒组成一体进行通风。局部通风机通风是矿井广泛采用的掘进通风方法，是由局部通风机和风筒组成一体进行通风。按工作方式分为，压入式通风如图3-12与抽出式通风如图3-13 图3-12 压入式通风 图3-13 抽出式通风压入式通风的局部通风机和启动装置都位于新鲜风流中，运转较为安全。风筒出口风速和有效射程大，排烟能力强，工作面通风时间短，有利于巷道排烟。抽出式有效吸程短，通风效果差，且局部通风及布置在回风流中。所以本采区掘进通风采用压入式。3.3.3风筒的选择根据本采区得实际情况和风筒的特点，本采区采用的是帆布风筒。因为帆布风筒应用广泛，最大的优点时轻、拆

56、装方便，不通风时可占空间小。根据实际情况和规程规定，选择直径为400mm的帆布风筒。3.3.4局部通风机选择结合本采区实际情况,选取型号为FBD-NO.6.0/222的局部通风机，一个掘进工作面2台，一台使用，一台备用。表3-4为FBD系列风机主要技术参数。机号电机功率风量全压最高气压效率NO.4.5/1125.5240157311307080NO.5.0/1527.5300180340350080NO.5.6/22211400200350400080NO.6.0/30215447160440503080NO.6.0/37218.5500250450550080NO.6.0/442225502

57、50450600080NO.6.3/60230630260360630080表3-4 FBD系列风机主要技术参数3.4 通风构筑物的设置与主要通风机附属设备3.4.1通风构筑物的设置与要求1根据通风网络的要求，确定风门、风窗的个数和位置本矿井在回风上山、采区石门等地点设置了风门。前期布置风门数量为4个，后期布置风门数量也为4个。本矿井在绞车房和变电所等地各设置了风窗，以调节各地区的风量。前期布置风窗数量为8个，后期布置风窗数量也为8个。具体位置和个数见附图1（东荣三矿矿井通风系统图），附图2（东荣三矿后期矿井通风系统立体示意图）。2关键地点通风构筑物的断面计算计算矿井风窗、风门面积风窗，风门面

58、积可用如下公式进行计算：式中：Q通过风门、风窗面积，m3/s； S风门、风窗所在巷道面积； hr风门、风窗两面压差。（1） 火药库风窗面积 容易时期：火药库风窗阻力为 hr=210.1278 Pa通过火药库的总风量为 Q=1.6194m3/s 由公式得：火药库风窗面积 S= 0.0460 m2困难时期：火药库风窗阻力为 hr=1906.5960 Pa通过火药库的总风量为 Q=1.5943m3/s 由公式得：火药库风窗面积 S= 0.0153 m2（2）绞车房风窗面积容易时期：绞车房风窗阻力为 hr=60.1315 Pa通过绞车房总风量1.4536 m3/s由公式得：绞车房风窗面积 S= 0.0897 m2 困难时期：绞车房风窗阻力为 hr=141.8902 Pa通过绞车房总风量 1.5361 m3/s由公式得：绞车房风窗面积 S= 0.0622 m2（3） 变电所风窗面积容易时期：变电所风窗阻力为 hr=0.147 Pa通过变电所总风量3.0279 m3/s由公式得：北变电所风窗面积 S=2.4589 m2 困难时期：变电所风窗阻力为 hr=11.9527 Pa通过变电所总风量 3.5328 m3/s由公式得：变电所风窗面积 S=0.5426 m2 3通风构筑物的施工要求。风门设置要求(1) 每组风门不少于两道，入排风巷道之间需要设风门处同时设反向风门