大庄矿通风系统设计_精品文档.doc

1、目 录前言1第一章 矿区概况及井田地质特征21.1矿区概况21.1.1地理位置21.1.2井田地质21.1.3企业经济性质61.2地理水文概况61.2.1 地形地貌61.2.2 水文概况61.3开采方法与顶底板条件61.3.1 开采方法61.3.2 煤层顶底板特征71.4 区域水文地质81.4.1 地表水81.4.2 老空、老窑水91.4.3 小窑水9第二章 矿井通风系统选择102.1 矿井通风的任务及作用102.2矿井通风系统的选择102.2.1选择原则102.2.2选择矿井主扇的工作方法122.2.3选择矿井通风系统12第三章 矿井风量计算与分配153.1 风量计算及分配153.1.1风量

2、计算153.1.2风速验算18第四章 矿井通风阻力计算194.1计算原则194.2计算方法194.3计算矿井总风阻及总等积孔20第五章 主要通风机选择235.1主要通风机风压235.2选择主要通风机23第六章 安全技术措施256.1 防瓦斯措施256.1防止漏风和降低风阻的措施256.2预防井下火灾的措施266.3粉尘的综合防治266.4预防井下水灾的措施27参考文献29平顶山工业职业技术学院毕业设计（论文）说明书 前 言煤炭是工业的粮食,我国一次能量消费结构中,煤炭占75%以上。我国是世界上煤炭资源最丰富的国家之一,我国煤层的赋存条件多种多样,煤矿开采条件比较复杂,同时由于我国是个发展中国家

3、,原有工业基础较为薄弱,从而决定了我国煤矿的建设方式、采煤方法和管理体制具有多层次、多类型的特点。 煤炭开采技术随着煤层赋存条件的不同而有很大的差异，我国煤层赋存条件多种多样，目前国有重点煤矿缓斜，倾斜、急斜煤层可采煤层储量分别占86.3%、10.1%和3.6%，这些特点决定了我国采煤方法必然是多种多样的。因此采用合适的开采方，为国家节省人力、物力、财力是相当重要。矿井通风设计是整个矿井设计的主要组成部分，是保证矿井安全生产的重要一环。矿井通风设计的基本任务是建立一个安全可靠、技术先进、经济合理的矿井通风系统。矿井通风设计分为新建矿井通风设计与生产矿井通风设计两种。对于新建矿井通风设计，既要考

4、虑当前的需要，又要考虑矿井的长远发展。对于生产矿井通风设计，必须在调查研究的基础上，充分考虑矿井生产的特点和发展规划，尽量利用原有井巷与通风设备，在原有基础上提出更完善、更切合实际的通风设计。设计必须贯彻和遵守党和国家的技术经济政策、规程、规范及相关规定。第一章 矿区概况及井田地质特征1.1矿区概况1.1.1地理位置平煤集团大庄矿位于平顶山市石龙区，韩梁矿区中部。东距平顶山市64km，南距鲁山县、东北距宝丰县各约15km，见图1.1。其地理位置坐标为：东经11251181125342，北纬335120335329。主井口坐标：X=3749986.364，Y=38396588.768，Z=193

5、.500。图1.1 平顶山煤田（矿区）平面图1.1.2 井田地质地层自下而上依次为：1、寒武系：出露于井田西南部，主要由灰黄色泥质灰岩、灰岩及白云质灰岩、白云岩等组成。2、石炭系上石炭统太原组：平均厚67.9m，为一套海陆交互相的含煤建造。主要由砂岩、砂质泥岩、砂泥质灰岩、及生物碎屑灰岩夹庚组煤组成。底部为鲕状泥岩。3、二叠系下二叠统山西组：由灰至灰黑色砂质泥岩、泥岩、砂岩、紫红色斑块泥岩及己组煤组成，含煤一组2-5层，为本井田主要含煤地层，平均厚93.8m。下二叠统下石盒子组：整合于山西组之上，由灰色、灰白色砂岩、深灰色砂岩、砂质泥岩及丙、丁、戊煤组等组成，平均厚321.8m。上二叠统上石盒

6、子组：整合于下石盒子组之上，由深灰色砂质泥岩、泥岩，灰绿色、肉红色及紫色砂岩，紫红色泥岩及甲、乙煤组组成，本组不含可采煤层，含每9-17层，平均厚311m。上二叠系石千峰组：本组下部为灰白色、厚层状中粒长石石英砂岩平顶山砂岩段，平均厚121m。上部为紫红或暗红色长石石英砂岩，平均厚127m。4、三叠系由红褐色或砖红色砂岩、粉砂岩组成，平均厚170m。5、第三系分布于井田中南部，为灰白色泥灰岩，不整合于各系之上，岩溶发育，平均厚3.50m 。6、第四系有杂色粘土、黄土、卵石及钙质结核组成，平均厚50m。本井田属石炭、二叠系含煤系，含煤地层为太原组、山西组和上、下石盒子组，煤系总厚厚794.5m。

7、区内老地层在湛河以南，含煤地层在湛河以北的沟谷中有零星出露。低山丘陵主要由二叠系石千蜂组砂岩和平顶山砂岩组成。其余均为第四系覆盖，露头稀少。根据1：5000的地质填图和钻探工程揭露，地层从老到新主要为：寒武系、石炭系、二叠系、第三系和第四系。 石炭二叠系为区内含煤地层，可采和局部可采煤层为庚20、己16-17、己15、己14、戊9-10、戊8、丁5-6、和丙3等八层，庚21为偶尔可采煤层，分别赋存于太原组、山西组和下石盒子组中。其中庚20、己16-17、己15、戊9-10、戊8、和丁5-6煤层为全区可采，庚21、己14和丙3煤层为局部可采。戊组煤：东以岩浆岩与煤层交接线（即C1403C1408

8、点连线）为界，北以大庄断层上盘断煤交线（即C1408C1414点连线）为界，西界自北而南与马道矿东界（即C1414C1425点连线）、五七煤矿东界（即C1425C1430点连线）、青草岭逆断层下盘断煤交线（即C1430、C1431两点连线），南以双头山正断层上盘断煤交线（即C1431、C1432、C1401点连线）、泉上庄正断层上盘断煤交线（即C1401C1403点连线）为界。己组煤：东以岩浆岩与煤层交接线（即B1413B1420点连线）为界，北以3752400纬线、谢河正断层下盘断煤交线（即B1420B1426点连线）与高庄井田分界，西界自北而南以38394200经线、留出山高矿广场煤柱、五

9、七煤矿后以青草岭逆断层（即B1426、B1442点连线），南以双头山正断层、泉上庄正断层（即B1442B1413点连线）为界。系统组序号厚度（米）岩性特征二叠系下统下 石盒子组11.51(0.30-1.85)灰色砂岩210（4.68-12.9）粉砂岩32.8（2.10-3.05）己15煤485（76.42-108.12）深灰色细砂岩5 3.8（1.984.63）己16-176 17.8 （25.240.6）砂质泥岩图1.2 综合柱状图1.1.3 企业经济性质平煤集团大庄矿为合法国有企业。1.2地理水文概况1.2.1 地形地貌本区属低山丘陵区，山脊宽缓圆滑、呈缓坡状起伏，坡度较缓，沟谷开阔，地势

10、总体呈西部与东部高中间低、北高南低。海拔标高一般为200m左右，井田西部青草岭在矿区和井田地势比较高，山体走向北东至南西，海拔最高标高为+445.90，为地表分水岭，中东部石龙河河床最低，海拔标高+161.0m，相对高差284.90m。1.2.2 水文概况区内为低山丘陵地貌，受地形的影响，冲沟较发育。常年性地表水体发育，流经井田东部的石龙河，流向由北向南，经大庄、竹茂村流出井田注入沙河，该河九十年代前为常年性河流，最大流量为33.13m3/s，最小流量为0.1676m3/s，由于受气候、煤炭开采抽放大量地下水及工农业生产、生活用水的大幅度增加，九十年代之后变为季节性河流，洪水期有水，井田内最高

11、洪水位标高+188.17m，枯水期一般无水，主要排泄矿井与工业废水。1.3开采方法与顶底板条件1.3.1 开采方法大庄矿于1966年建井，1973年投产。开拓方式为三立井分水平盘曲式双翼开采，一水平分为三个采区（戊一、戊二、戊三），主采戊8、戊9-10煤层，该水平于1998年全部结束；二水平分为四个采区（己一、己二、己三与己四），主采己16-17煤层，其中，己一、己二采区分别于2000和2001年结束。采煤方法采用走向长壁法。采煤工艺以炮采为主，兼有高档普采。顶板管理采用全岩垮落法。通风方式为压入式。（1）煤层倾角井田内煤层倾角为06，为近水平煤层，但局部地段煤层有较大起伏，个别地段倾角大于1

12、5，对矿井运输、排水等有一定影响。（2）煤层稳定性戊8煤层厚约3.10m，一般不含夹矸；戊9-10煤层厚约3.34m，普遍含一层以上夹矸，两者均属中厚煤层，间距3 m左右，均属不稳定性大部可采煤层，厚度变化不大，但煤层因受岩浆岩侵蚀破坏，造成局部地段不可采，对合理正常的工作面布置及采掘生产影响较大。己16-17煤层厚0.1013.40 m，平均厚约5.28 m。从四个采区揭露情况，因煤层厚度变化较大，致使上分层开采后，下分层因煤层厚度不均或可采厚度不连续，给工作面布置及采掘生产造成一定的难度。庚20、庚21煤层，厚分别为01.93 m、01.49 m，平均厚分别为0.97 m、0.56 m，均

13、属极不稳定薄煤层，可一次采全高。但由于厚度不稳定，回采难度较大。1.3.2 煤层顶底板特征（1）戊8、戊9-10煤层戊8煤层：直接顶板主要为砂质泥岩及细砂岩，厚118m，一般为6m。致密性脆、易冒落，放顶后成块状冒落，不易管理；老顶为中粒砂岩，厚517m较坚硬、且稳定，不易冒落。此外，在井田南部的戊二、戊三采区，戊8煤层大部分受岩浆岩侵蚀破坏，煤层直接顶板常为岩浆岩所代替，放顶后不易冒落，形成大面积的空顶现象，给顶板管理带来较大困难。底板为戊9-10煤层顶板，局部见底鼓现象。主要可采煤层顶底板岩石物理力学性质。属中等稳定性顶底板。戊9-10煤层：顶板以泥岩及砂质泥岩为主，次为细中粒砂岩，厚0.

14、55 m，一般厚3 m左右，其上为戊8煤层。井田内厚度由南至北变化规律明显，南部一般厚为0.8 m左右，北部一般厚4 m左右，西部戊二采区最厚达5 m以上。泥岩及砂质泥岩顶板，较疏松、易冒落，不易管理，在采掘过程中，常有冒顶事故发生。在井田南部部分地段，由于戊8煤层受岩浆岩侵蚀严重，采面回采后，岩浆岩不易冒落，形成大面积的空顶区，最大空顶距达10m以上，给顶底板管理带来一定困难。底板主要为泥岩、炭质泥岩，次为粉砂岩及细中粒砂岩，厚0.110m，一般厚3m，其中泥岩较致密、块状结构，遇水浸易膨胀。属中等稳定性至不稳定性顶底板。（2）己16-17煤层顶板主要为泥岩、粉砂岩，次为砂质泥岩与细至中粒砂

15、岩等。厚0.2010m ，一般为5 m 。岩石致密、坚硬、层理发育，岩性较稳定。局部有炭质泥岩伪顶，厚0.5 m，块状易碎，与煤混落，影响煤质。采掘过程中，遇砂质泥岩顶板时，顶板稳定性相对较差，易冒落，且有冒顶事故发生；顶板为砂岩地段，其稳定性好，易于管理，放顶后垮落高度一般为25m。煤层底板多为泥岩、粉砂岩，厚0.27 m，一般为3m。块状结构，受水浸后易膨胀，在采掘生产过程中有底鼓现象。次外，煤层局部受岩浆岩侵蚀破坏，对生产有一定影响。属中等稳定性至不稳定性顶底板。（3）庚20、庚21煤层两煤层间距一般为5.5 m左右。庚20煤层，顶板主要为深灰色灰岩或泥岩，厚0.105.3m ，灰岩致密、块状结构、易脆、稳定性好。底板主要为灰岩，部分地段为泥岩，厚0.503.0 m，灰岩底板稳定性好，泥岩底板稳定性差，遇水易变软或膨胀。庚21煤层顶底板与庚20煤层相似