矿山安全工程设计指导书10级.docx

矿山安全工程设计指导书10级.docx

《矿山安全工程设计指导书10级.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿山安全工程设计指导书10级.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

矿山安全工程设计指导书10级

长春建筑学院

矿山安全工程课程设计

指导书

姓名：

专业：

班级学号：

指导教师：

日期：

城建学院

一、设计题目（宋体，小三，加粗，段前段后0.5行）

XX煤矿通风系统设计（正文，宋体小四，标准字符间距，1.5倍行距，首行缩进2字符）

二、设计内容

1、设计题目的选择

分组选取设计题目，根据所给材料查找自己所需材料，如相关标准、原则、计算公式等。

2、课程设计的组织管理和要求

1.课程设计原则上每人独立完成一个设计，也可几个人在一起商量，共同完成矿井通风系统设计的内容；

2．学生设计选择的最终方案必须经过指导教师同意；

3．设计内容及要求

课程设计的题目应尽可能来源于生产实践，其内容为矿井通风设计，具体设计内容如下：

（一）概述。

介绍矿井空气的主要成分、有害气体的成因、来源、分类及防止有毒有害气体的措施。

（二）局部通风设计。

论述通风设计的原则及步骤；掘进工作面所需风量计算及设计（参考附录）；

（三）矿井需风量计算。

生产矿井需要风量按各采煤、掘进工作面，硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算，现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风（参考附录）。

（四）矿井通风阻力计算。

包括设计原则和设计方法。

该项内容必须在各井巷尺寸（Ｌ、Ｕ、Ｓ）及摩擦阻力系数（α）选定后、矿井通风系统确定后、各用风地点风量确定后才能进行。

矿井通风总阻力的计算原则及计算方法参见《矿山安全工程》教材及附录中的相关内容，根据设计任务所给表格内数值，分别计算出各分支摩擦风阻及摩擦阻力的值，要求每一个计算值均通过具体公式计算，一一列出，不能直接将计算值填在表格内。

（五）局部通风机选择。

根据设计内容自行选择所需通风机的类型（压入式、抽出式或混合式），并具体论述所选通风机的工作方式及优缺点，并画图表示。

（六）评价矿井通风的难易程度。

根据计算所得的各分支井巷的摩擦阻力，计算出井巷的总阻力及总风阻，并求出井巷等积孔的值，根据计算值评价矿井通风的难易程度。

（假设各矿井各分支串联）

三、进度计划

依照教学计划，课程设计时间为：

2周。

（1）资料收集：

1天；

（2）矿井空气成分分析：

1天；

（3）局部通风设计：

1天；

（4）矿井需风量计算：

1天；

（5）矿井通风阻力计算：

2天；

（6）局部通风机选择：

1天；

（7）评价矿井通风难易程度：

1天；

（8）矿井通风系统图绘制（手绘;A1图纸）：

2天；

格式要求

格式要求内容：

1电子版格式

（一）、基本要求

1．纸型：

A4纵向、单面打印

2．页边距：

上2.5cm，下2.5cm，左2.5cm，右2cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm

3．字体：

正文全部宋体、小四号、标准字符间距。

西文、数字等符号采用TimesNewRoman字体

4．行距：

1.5倍行距

（二）、目录

1．标题“目录”（黑体、二号、居中）

2．目录中最少列出第一级标题（章）和第二级标题（节）

章标题（黑体、四号）

节标题（宋体、四号）

第三级标题（楷体、四号）

各级标题居左顶格、单独占行，标题后注明起始页码

3．目录不加页码

（三）设计说明书正文

1．页眉：

（宋体、五号、居中）

奇数页：

XXX课程设计

偶数页：

学生姓名：

题目

2．页码：

页面底端（页脚）、右侧

3．章条序码（阿拉伯数字、小圆点间隔、末尾不加小圆点、左顶格、编号后空一个字距）

第一级（章）1，2，3，…（黑体、小二号）

第二级（条）1.1,1.2,…2.1,2.2,…3.1,3.2,……（黑体、小三号）

第三级（条）1.1.1,1.1.2,…1.2.1,1.2.2,…2.1.1,2.1.2,…2.2.1,2.2.2,…3.1.1,3.1.2,…3.2.1,3.2.2,……（黑体、四号）

如在条以下仍需分层，则通常用a，b，…或1）,2）,…编序，左空2个字距。

4．前言、引言不编序号

（四）、图表

1．图表字体（宋体、五号）

2．图表名（宋体、五号、居中）

3．图表按章编号（如图1-1、表2-2等），图编号及图名置下，表编号及表名置上。

插图宽度不宜超过10cm，有刻度的坐标图不加箭头，标值线朝里，其标值数字尽量不超过3位数（如用30km代替30000m）或小数以后不多于一个“0”（如用5μg代替0.005mg）；标目中的物理量的符号用斜体，单位符号用正体，纵坐标标目、标值逆时针旋转九十度书写；图中坐标线、尺寸线、引线0.5磅，轮廓线、函数线等主要部分0.75磅；文中图片要清晰。

表格的绘制均用三线表，表内无斜线、竖线，结构比较复杂的表可增加不通长的辅助线；表头中量的写法要规范，量的表示法不允许出现两条斜线（如：

动量矩单位kg.m2/s，在表中应为L/kg.m2.s-1）；表中“空白”代表未测或无此项，“-”代表未发现，“0”代表实测数据为零。

（五）、公式

公式统一用Microsoft公式3.0在系统默认状态下编辑，居中放置，其前的“解”、“假设”等文字顶格书写，公式序号按章排，加圆括号，居行尾。

如“（1-1）”、“（2-1）”，。

公式换行书写时和等号对齐，凡正文中未提到的公式可不排序。

（六）、引用和注释：

1．引用用“[1]”、“[2]”……表示，按上标书写

2．注释用“①”、“②”……表示，按上标书写

注文（宋体、五号、单倍行距）

注文在加注页面下端，用0.75磅、居左、页面宽的三分之一短线和正文分开。

（七）、其它

1．标题“致谢”（黑体、二号、居中）

2．标题“附录A”、“附录B”（黑体、二号、左顶格，页码不单排，和正文接续）

附录中译文的书写格式和正文书写格式相同

3．标题“参考文献”（黑体、二号、居中）

参考文献正文（宋体、五号）

各类文献的著录格式及示例：

1．专著

顺序号著者.书名[M].版本.其他责任者.出版地:

出版者,出版年.页码.

示例:

[1]夏小华,高为柄.非线性系统控制及解耦[M].第2版.北京:

科学出版社,2001.

2．期刊

顺序号作者.题名[J].其他责任者.刊名,年,卷（期）:

页码.

示例:

[2]高为柄,程勉,夏小华,（等）.非线性控制系统的发展[J].自动化学报,2003,17（4）:

513～523.

3．论文集

顺序号作者.题名[A].见:

编者.文集名[C].出版地:

出版者,出版年.页码.

示例:

[3]FoxRL,WillmertKD.不等式约束的连杆曲线最优化设计[A].见:

机构学译文集编写组.机构学译文集[C].北京:

机械工业出版社,2002.232～242.

4．技术标准

顺序号标准代号标准顺序号—发布年标准名称

示例:

[4]GB3100～3102—93量和单位.

5．学位论文

顺序号作者.题名:

[D].保存地:

保存者,年份.

示例:

[5]陈淮金.多机电力系统分散最优励磁控制器的研究:

[D].北京:

清华大学电机工程系,2004.

6．会议论文

顺序号作者.题名[Z].会议名称,会址,会议年份.

示例:

[6]夏小华,高为柄.稳定设计中的分解和参数化方法[Z].全国控制和决策会议,黄山,2005.

2手写板格式

纸型：

A4纵向、单面书写

页边距：

上2cm，下2cm，左2.5cm，左侧装订

字体：

书写工整，每页500字左右。

四、设计依据及参考资料

1、金龙哲、《矿山安全工程》（第一版）、机械工业出版社。

2、张国枢、《矿井实用通风技术》（第三版）、煤炭工业出版社。

3、谢中朋、《矿井通风和安全》（第一版）、化学工业出版社。

4、俞启香、《矿井瓦斯防治》（第一版）、中国矿业大学出版社。

附录：

参考资料 

矿井风量计算方法（由里向外核算法，产量在30万吨/年以上矿井使用） 

1.生产矿井需要风量按各采煤、掘进工作面，硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算。

现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。

Q矿≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备＋∑Q其它）×K矿通  （m3/min）   

（1） 

式中：

∑Q采——采煤工作面实际需要风量的总和，m3/min；

 ∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和，m3/min；

 ∑Q硐——硐室实际需要风量的总和，m3/min； 

∑Q备——备用工作面实际需要风量的总和，m3/min； 

∑Q其它——矿井除了采、掘、硐室地点以外的其它巷道需风量的总和，m3/min； 

K矿通——矿井通风系数（抽出式K矿通取1.15～1.2，压入式K矿通取1.25～1.3）。

（1）采煤工作面的需要风量 

每个回采工作面实际需要风量，应按瓦斯、二氧化碳涌出量和爆破后的有害气体产生量以及工作面气温、风速和人数等规定分别进行计算，然后取其中最大值。

低瓦斯矿井的采煤工作面按气象条件或瓦斯涌出量（用瓦斯涌出量计算，采用高瓦斯计算公式）确定需要风量，其计算公式为：

Q采=Q基本×K采高×K采面长×K温                                   

（2） 

式中:

 Q采——采煤工作面需要风量，m3/min； 

Q基本——不同采煤方式工作面所需的基本风量，m3/min。

Q基本=工作面控顶距×工作面实际采高（工作面有效断面）70%×适宜风速（不小于1m/s）；工作面控顶距在3.5~5m之间任意取值。

K采高——回采工作面采高调整系数（见表4）； 

K采面长——回采工作面长度调整系数（见表5）；

 K温——回采工作面温度调整系数（见表6），回采工作面空气温度一般为20~26℃。

高瓦斯矿井按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算。

根据《煤矿安全规程》规定，按回采工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的浓度不超过1％的要求计算：

 Q采=100×q采× KCH4                             （3） 

式中：

Q采——回采工作面实际需要风量，m3/min； 

q采——回采工作面回风巷风流中瓦斯（或二氧化碳）的平均绝对涌出量，m3/min；

 KCH4——采面瓦斯涌出不均衡通风系数。

（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）。

 在1.3~1.5之间取值。

按工作面温度选择适宜的风速进行计算（见表6）:

 Q采=60×V采×S采 （4） 

式中：

V采——采煤工作面风速，m/s； 

S采——采煤工作面的平均断面积，m2。

按回采工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量：

每人供风≥4m3/min：

  Q采>4N （m3/min）                                  （5）

每千克炸药供风≮25m3/min：

 Q采>25A（m3/min）    

式中：

N——工作面最多人数， 

A——一次爆破炸药最大用量，Kg

按风速进行验算：

15S

式中：

S——工作面平均断面积，m2 

备用工作面亦应满足按瓦斯、二氧化碳、气温等规定计算的风量，且最少不得低于采煤工作面实际需要风量的50%。

Q备用≥1/2Q采

（2）掘进工作面的需要风量和回采工作面所需风量的计算方法基本相同。

 按照瓦斯（或二氧化碳）涌出量计算：

Q掘=100×q掘× K掘通（7） 

式中:

Q掘——单个掘进工作面需要风量，m3/min； 

q掘——掘进工作面回风流中瓦斯（或二氧化碳）的绝对涌出量，m3/min； 

K掘通——瓦斯涌出不均衡通风系数。

（正常生产条件下，连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值）。

 在1.1~1.5之间取值。

按二氧化碳的涌出量计算需要风量时，可参照瓦斯涌出量计算方法进行。

按局部通风机实际吸风量计算需要风量:

岩巷掘进：

Q掘=Q扇×Ii+9S                                    （8） 

煤巷掘进：

Q掘=Q扇×Ii+15S                                   （9） 

式中：

Q扇——局部通风机实际吸风量，m3/min。

安设局部通风机的巷道中的风量，除了满足局部通风机的吸风量而外，还应保证局部通风机吸入口至掘进工作面回风流之间的风速岩巷不小于0.15m/s、煤巷和半煤巷不小于0.25m/s，以防止局部通风机吸入循环风和这段距离内风流停滞，造成瓦斯积聚； 

Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数。

 按掘进工作面同时作业人数和炸药量计算需要风量:

 每人供风≮4m3/min：

Q掘>4N   （m3/min）                              （10） 

每千克炸药供风≮25 m3/min：

Q掘>25A   （m3/min）                             （11） 

式中：

N——掘进工作面最多人数； 

A——一次爆破炸药最大用量，Kg。

按风速进行验算:

岩巷掘进最低风量，   Q岩掘>9S掘  （ m3/min） 

煤巷掘进最低风量，   Q煤掘>15S掘 （m3/min） 

岩煤巷道最高风量，   Q掘<240S掘 （m3/min） 

式中：

S掘——掘进工作面的断面积，m2。

硐室所需风量：

井下充电室，应按其回风流中氢气浓度小于0.5%计算风量。

机电硐室需要风量应根据不同硐室内设备的降温要求进行配风。

选取硐室风量，须保证机电硐室温度不超过30℃，其它硐室温度不超过26℃。

采区变电所配风量：

100m3/min

绞车房所配风量：

100m3/min,共3个绞车房

其他风量：

联络巷所配风量：

80m3/min，2个联络巷共需160m3/min

风门漏风按1.2m3/min计算，共两扇。