薛湖矿通风系统设计Word文档下载推荐.docx

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通风系统优化毕业设计是通风安全专业（瓦斯防治方向）全部教学进程中的最后一个环节。

作为对大学生在学校的最后一次综合性的知识技能考查，它主要是考查学生这三年来对基础知识与其专业知识的掌握情况，使学生学会自我思考、自行设计。

在设计过程中，把所学的理论知识与实践经验综合起来应用。

这样达到了对理论知识“温故而知新“的作用，同时也学到了一些实际生产过程中的经验。

设计的过程就是一个不断认识和学习的过程。

在本次设计过程中，认真贯彻《矿产资源法》、《煤炭法》、《煤炭工业技术政策》、《煤炭安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》以与国家其它发展煤炭工业的方针政策，积极采用切实可行高产高效的先进技术与工艺，力争自己的设计成果达到较高水平。

本设计以《实践教学大纲与指导书》为依据，严格按照《安全规程》的要求，采用工程技术语言，对矿井的通风系统进行了初步设计。

由于时间关系和设计者的知识水平有限，设计中难免有不当和错误之处，敬请审阅老师给予批评指正，以便在以后的工作学习中改进。

2矿井概况与井田地质特征

2.1矿井概况

2.1.1地理位置与交通

薛湖矿井位于河南省永城市北部，属永城市管辖。

地理坐标为东径116°

17′30″～116°

28′30″，北纬34°

05′30″～34°

10′00″。

井田中心南距永城市23㎞，西至商丘市75km，东至江苏徐州市80km，至安徽淮北市40km，分别与京九、陇海、津浦三条铁路干线有公路相连，北至陇海铁路砀山站38km，永城矿区自用铁路与京九、陇海铁路相连。

连、霍高速公路从本区北缘通过，砀山～永城公路从井田东部通过，井田内乡间公路纵横成网，交通便利。

图2-1薛湖矿交通位置示意图

2.1.2地形地貌与水系

（1）地形地势

本区位于淮河冲积平原北部，地势平坦开阔，总体为西北高，南东低。

最高海拔标高+40.2m，最低+32.3m，一般+36～+38m。

（2）地表水系

本区属淮河水系，地表水体不发育，主要河流为王引河，流经勘探区东北部边界附近，最大流量为46.6m3/s，最高水位标高为+39.70m。

其余均为季节性河流，雨季水位上涨，流量增大，旱季水量减少，甚至干涸无水。

2.1.3自然气象

本区属半干旱半湿润季风型气候，年平均降水量877.4mm，年最大降水量1518.6mm，年最小降水量为556.2mm，降水多集中于7、8、9三个月。

多年平均蒸发量为1811.12mm，蒸发量大于降水量。

每年七、八月最热，一、二月最冷，最高气温为+41.5℃，最低气温为-23.4℃，年平均气温+14.4℃。

夏季多东南风，冬季多北、西北风，多年平均风速3.4m/s，最大风速20m/s。

冰冻期为每年11月初至翌年3月底，最大冻土深度为0.21m。

2.1.4地震

永城市属郯城～庐江地震带影响范围，地震烈度小于6。

据有关记载，公元925年以来，永城市东部安徽省境内肖县、宿县一带曾发生38次强烈地震。

1668年山东郯城曾发生8.3级地震，永城市受到地震影响。

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），本区位于地震烈度Ⅵ度区。

2.1.5矿区开发概况

永夏矿区面积1150km2，其中含煤面积716km2，全区探明储量2556Mt，其中精查储量1476Mt。

全矿区规划7对矿井，规划总能力10.05Mt/a，其中统配矿井4对（陈四楼、车集、城郊、新桥），地方矿井3对（葛店、新庄、刘河），薛湖矿井规划为接替矿井。

本矿井供电电源双回路均来自距离矿井约41km已建成属神火集团管理的神火中心220kV变电站。

2.2井田地质特征

2.2.1地层

永夏煤田属华北地层区鲁西分区徐州小区，新生界松散沉积物覆盖全区，为一掩盖型煤田。

依据钻孔揭露，本井田发育地层自下而上分别为：

中奥陶统马家沟组（O2m）、中、上石炭统本溪组（Cb）、太原组（C3t）、下二迭统山西组（P1sh）与下石盒子组（P1x）、上二迭统上石盒子组（P2S）、石千峰组（P2sh）与新近系（N）、第四系（Q）。

地质构造

本区位于区域构造永城复背斜北部仰起端、次一级构造聂奶庙背斜的北翼，总体构造形态呈一走向北西西的单斜构造，由于受东西向构造和北北东向构造的控制和影响，而使其构造形态局部复杂化。

本区地层产状在西部为近南北向～北西西向，向西倾斜；

中部走向北西至87勘探线转为近东西向，向北倾斜，倾角在浅部为25°

左右，深部一般为5～10°

，沿走向与倾向均有小型起伏；

62勘探线以东，受北北东向滦湖断层带影响，地层走向基本上为北50°

东，并发育北北东向的背、向斜构造，其北端走向转为东西，向北倾斜。

本区断裂构造较发育，主要发育北北东向、北东向和近东西向三组断层，均为高角度正断层，东部以北北东向断层为主；

中部发育北东向和近东西向断层；

西部以近东西向为主。

大断层主要分布于井田东、西边缘的两侧，呈相互平行状展布，形成阶梯状或地垒、地堑状组合的特点，构成本区边界。

本区发育的主要褶曲有5个，即北西向的聂奶庙背斜、薛湖向斜，近南北向的侯寺向斜和北北东向的张营背斜、徐营背斜。

本区局部发育岩浆岩，主要分布在井田东部66勘探线以东与西部87勘探线以西，岩浆岩侵入主采二2煤岩浆岩范围较大，可采煤层被吞蚀或部分吞蚀，残留部分也往往大部变质成不可采的天然焦。

2.2.3煤质

一、煤质

（1）煤的物理性质

本区主采二2煤层为黑～灰黑色，少量钢灰色，似金属光泽，均一状～条带状结构，性脆，具贝壳状与参差状断口，层状构造，裂隙较发育，大都有松散易碎的碎裂煤与粉粒煤。

主采二2煤层不同煤类无烟煤、贫煤、天然胶的视密度分别为1.45t/m3、1.44t/m3、1.66t/m3。

（2）煤岩特征

宏观煤岩特征：

主采二2煤是以亮煤为主，夹镜煤与暗煤条带，属光亮～半亮型煤，该煤的顶部普遍发育一层0.5～0.7m左右的光亮型、质地坚硬的块状煤，中部和下部多为粉粒煤。

显微煤岩特征：

镜下鉴定，本区各煤层的有机组分均以镜质组为主，半镜质组、惰质组次之。

（3）煤的化学性质

1）水分（Mad）各可采煤层原煤平均分析基水分为：

二2煤贫煤0.51～1.77%,平均1.01%；

无烟煤0.56～4.02%，平均1.54%。

天然焦0.43～3.23%，平均1.39%。

2）灰分（Ad）各可采煤层原煤平均干燥基灰分为：

二2煤贫煤9.79～29.21%，平均16.91%；

无烟煤9.28～17.42%，平均14.39%，属低中灰煤。

天然焦15.72～36.67%，平均24.61%。

3）全硫（St.d）各可采煤层全硫平均含量一般均小于1.0%，多在0.4～0.6%之间。

二2煤贫煤0.28～1.14%，平均0.36%；

无烟煤0.28～0.67%，平均0.49%，属特低硫煤。

天然焦0.32～2.28%，平均1.02%。

4）挥发分（Vdaf）原煤挥发分其变化与煤中矿物质含量变化密切相关。

二2煤无烟煤浮煤挥发分平均8.51%，贫煤11.63%。

天然焦浮煤挥发分平均8.5%。

（4）煤的工艺性能

1）元素分析各煤层原煤干燥无灰基碳的含量89.43～93.52%，含量较稳定，氮的含量为1.0～1.4%，氧、硫之和含量2～3%。

2）发热量（Qnet.v.d）二2贫煤原煤发热量27.54～29.68MJ/Kg，平均28.47MJ/Kg；

无烟煤原煤发热量28.76～29.43MJ/Kg，平均29.10MJ/Kg。

天然焦原煤发热量一般为18.14～26.34MJ/Kg，平均22.70MJ/Kg。

3）简易可选性二2煤层进行不同级别的简易筛分与浮沉试验，筛分结果二2煤具有一定的块煤率。

原浮沉试验，采用中煤含量法，用1.5比重级，进行简易筛分与浮沉试验，二2煤可选性评价结果，属中等可选～极难选煤

2.2.4水文地质

（1）水文地质边界条件

薛湖井田位于永城复背斜西翼北段，处在区域径流区带。

F112正断层落差90m，切割聂奶庙背斜轴部，使区外东部背斜轴部相对富水区的奥陶系地层与区内煤系地层对接，应为勘探区的供水边界；

西部为太原组灰岩深埋区，灰岩顶面埋深在1000m以下，岩溶发育程度随深度减弱，地下水径流迟缓，但考虑到灰岩顶面1000m深度距离首采区较远，可视为无限边界；

北部亦为太原组灰岩深埋区，灰岩顶面埋深在1000m以下，相对较封闭，可作为相对隔水边界。

南部为聂奶庙背斜轴部的灰岩隐伏露头区，但新生界隔水层的覆盖，客观上削弱了上部灰岩含水层的富水程度，因此为无限边界。

（2）地表水文特征

井田内无常年流水河流，王引河在勘探区东北边界穿过，1956年实测最大流量46.6m3/s，最高水位标高39.70m，平时水量较小。

位于勘探区中、西部的白河、韩沟两条暂时性水流，自北向南注入沱河，旱季经常干枯无水。

地表水体距离煤层垂直距离一般大于400～500m，并且有巨厚新生界阻隔，因此地表水对煤层开采无影响。

（3）主要含水层

区内含水层自上而下划分为：

新生界含水层（组）；

基岩风化带含水层；

二叠系下石盒子组、山西组砂岩含水层；

石炭系太原组上段灰岩含水层；

石炭系太原组下段灰岩含水层；

奥陶系灰岩含水层，共计六个含水层。

（4）主要隔水层特征

1）新生界隔水层

新生界新近系上部与下部隔水层：

新近系上部厚度30～50m，下部50～100m，岩性以粘土为主，分别为第四系与新近系上部含水层（组）、新近系下部第二段含水层与第一段含水层之间的良好隔水层。

新近系下部粘土、亚粘土与底部俗称“钙质层”的隔水层虽然全区发育，但是在92线，80～82线，72～70线浅部与77～74线中深部附近隔水层减薄或尖灭，基岩风化带与砂层直接接触，砂层厚度10～30m，单位涌水量0.135L/s·

m，渗透系数1.73m/d，富水性中等，盖层底部松散孔隙水将可能与基岩含水层之间产生水力联系，成为矿井开采浅部煤层的水源。

2）下石盒子组和山西组隔水层

下石盒子组和山西组的含水层之间普遍发育三层隔水层，上石盒子组底部K5砂岩至三2　2煤顶板层段，二2煤顶板砂岩以上至三煤组底板层段，由砂质泥岩、粉砂岩与薄层砂岩互层组成，厚度分别为30m，50～70m，隔水性能良好，已经为邻近生产矿井证实为区域性赋存稳定的隔水层。

3）二2煤底板隔水层

太原组顶部第一层灰岩至二2煤底板，主要由泥岩和粉砂岩、细砂岩组成，总厚度23.16～61.89m，平均厚度42.56m，该层分布连续、稳定，正常情况下，为良好的隔水层。

底板砂岩含水层与岩溶裂隙含水层之间没有水力联系

4）太原组中段隔水层

L8与L2灰岩之间，隔水层厚度间距67～77m，岩性主要由砂质泥岩、中粒砂岩、薄层灰岩组成，赋存稳定,分布连续，能有效阻隔太原组上下段灰岩含水层的水力联系。

5）本溪组隔水层

隔水层厚度15.70～24.02m，平均厚度19.73m，该层分布稳定、连续，隔水性较好，正常情况可阻止奥陶系含水层水与上部的水力联系。

（5）