矿山通风课程设计完美版.docx

1、矿山通风课程设计完美版1矿井概况 . .12采区巷道布置 . .12.1计算储量、服务年限 .12.2采区情况介绍 .12.3巷道布置说明 .22.4巷道断面选取 .23回采工艺设计 .43.1采煤方法的选择 .43.2采煤设备的选择 .53.3综合机械化回采工艺 .74风量计算 .104.1 采区工作面瓦斯抽放 .104.2 采区风量计算 .104.3 采煤工作面所需风量 .114.4 掘进工作面所需风量 .124.5 硐室所需风量 .125风量分配与通风阻力计算 .136掘进通风设备的选择 .176.1 风筒选择 .176.2 局扇选择 .17致谢 . 错误 ! 未定义书签。辽宁工程技术大

2、学课程设计说明书1矿井概况采区名称： 肥城梁宝寺矿三采区煤层厚度： 3.1 米煤层相对瓦斯涌出量 8.4m 3/t年产量 150 万吨 / 年煤层倾角 14 度2采区巷道布置2.1 计算储量、服务年限依据煤矿安全规程 ，为了防止发生火灾、水灾和瓦斯涌出的影响以及避免顶板事故的发生，在采区上下边界留设的采区隔离煤柱 10m，左右边界留设的采区隔离煤柱 10m，条带间预留煤柱 10m。测量后 采区走向长度 2881 米倾向长度 1523/cos 14 =1570 米采区工业储量 Zg= L*B*M*=288115703.1 1.3=18228375 吨煤柱损失 P=288120+（ 1570-20

3、） 20=88620吨 Zk=(Zg-P) 80%=14511804吨Z K服务年限 T= A K =14511804/(1500000*1.4)=6.9 年2.2 采区情况介绍该采区为肥城梁宝寺矿第三采区，煤层厚度为 3.1m，属中厚煤层；煤层顶板为砂岩。采区内煤层赋存稳定，地质构造简单，无断层， 11 煤层平均倾角为 14，属缓倾斜煤层。煤层相对瓦斯涌出量为 8.4m3/t ，绝对瓦斯涌出量 28.76m3，属低瓦斯矿井；煤层无自然发火危险，无煤尘爆炸危险。1刘展辰 肥城梁宝寺矿三采区设计采区走向长度为 2881m，倾斜长度为 1570 m；采区工业储量为 1820 万 t ，开采损 88

4、620t ，可采储量 14511804 万 t ；采区设计生产能力为 150 万 t/a ，设计服务年限 6.9 年。采区内的工作系统主要包括：运煤系统：工作面区段运输平巷皮带搭接处运运输上山外运。(2)通风系统：运输大巷通风斜巷运输上山区段运输平巷工作面回风平巷 - 上部车场 - 轨道上山 - 回风斜巷 - 回风大巷排出。材料及设备运输系统：材料运输大巷 1轨道上山区段回风平巷工作面。排矸系统：工作面工作面回风巷 6轨道上山材料运输大巷排出。2.3 巷道布置说明由于煤层倾角 14大于 12 度，所以最好选择走向长臂采煤法。 又因为走向长度为达到 2800 米所以我选择了双翼开采。因为倾斜长度

5、为 1400 米左右，初步设计工作面宽度为 200 米，巷道宽度为 5 米左右，总共为 12 个工作面。一条轨道上山，一条运输上山。运输巷为皮带搭接。两条上山和区段运输巷都为煤巷开拓。2.4 巷道断面选取运输大巷、轨道大巷和回风大巷、行人绕道采用拱形断面，锚喷支护；工作面运输运输和回风巷道采用梯形断面，工字梁支护。随着锚喷支护的推广，采用拱形断面拱部成形好，施工方便， 利用率高；梯形断面能够使顶板暴露面积少， 可减少顶压， 能承受较大的侧压。其中，轨道大巷为 600mm轨距断面，利用 3.0t 矿车运输、设备和材料；工作面运输巷道采用带式输送机运输，为单输送机道；工作面回风巷道利用 1.5t

6、矿车运输材料和设备，为单轨巷道。巷道断面及其技术参数如图所示。1.材料运输大巷，运煤运输大巷，回风运输大巷：设计掘进断面积 17.4 m2 ，净断面积 15.2m2，净周长 14.8m；设计掘进宽度 B=4.84m,高度H=4.12m，支护方式锚喷，支护厚度 T=120mm，外露长度 80mm，排列方式为矩形，间排距2辽宁工程技术大学课程设计说明书为 800mm，锚深 2080mm，锚杆直径 20mm，锚锁长度 3500mm。图 2-1 水平运输大巷断面图2.采区轨道上山，运输上山设计掘进断面积 15.18 m2 ，净断面积 14.73m2，净周长 12.19m；设计掘进宽度 B=4.4m,高

7、度 H=3.5m，喷射厚度 T=50mm；锚杆型式为钢筋砂浆，外露长度 50mm，排列方式为矩形，间排距为 800mm，锚深 1600mm，锚杆直径 14mm，锚锁长度 3800mm，巷道断面图如图 4-2 。图 2-2 轨道运输上山断面图3.区段运输平巷区段回风平巷：设计掘进断面积 9.87m2，净断面积 9.36 m2，净周长 11.4m；设计掘进底板宽度 B=4000m，3刘展辰 肥城梁宝寺矿三采区设计顶板宽度 B=3800m,高度 H=2400m；锚杆型式为钢筋砂浆， 外露长度 50mm，排列方式为矩形，间排距为 800mm，锚深 1600mm，锚杆直径 14mm，锚锁长度 3800m

8、m，断面设计如图 4-3 所示。图 2-3 区段平巷断面图3回采工艺设计3.1 采煤方法的选择由于煤层倾角为 14，因而采用走向长壁双翼采煤法，推进方向为后退式。采用走向长壁采煤法具有以下优点 :巷道布置简单 , 巷道掘进和维护费用低、投产快。运输系统简单 , 占用设备少 , 运输费用低。回采巷道既可以沿煤层掘进 , 又可以保持固定方向 , 使采煤工作面长度保持等长 , 减少了因工作面长度的变化给生产带来的不利影响 , 非常有利于综采。通风路线短 , 风流方向转折变化少 , 同时巷道交岔点和风桥等通风构筑物也相应减少。对某些地质条件的适应性较强。当煤层的地质构造 , 如倾斜和斜交断层比较发育时

9、 , 布置倾斜长壁工作面可减少断层对开采的影响 , 可保证工作面的有效推进长度；当煤层顶板淋水较大或采空区采用注浆防火时 , 仰斜开采有利于疏干工作面 , 创造良好的工作环境；当瓦斯涌出量较大时 , 俯斜开采有利于减少工作面瓦斯含量。技术经济效果比较显著。国内外实践表明 , 在工作面单产、巷道掘进率、采出率、劳动生产串和吨煤成本等几项指标方面 , 都有显著提高或改善。4辽宁工程技术大学课程设计说明书3.2 采煤设备的选择根据煤层厚度、煤层倾角、工作面长度选择成套的采煤设备。采煤机型号选择为 MG300/700-WD液压支架为 ZY3400/24/45 型掩护式支架，工作面刮板输送机为 SGZ7

10、64/264A型，刮板转载机型号为SZB-764/132 工作面运输巷道用 SSJ-1000/2 160 型伸缩带式输送机，破碎机型号为 PEM1000 650，项目参数采高 m1.8-3.8卧底量 mm264； 364；464适应倾角（ ）16(二象限 )或 35（四象限）设计功率 kw700截深 m0.8截割机构滚筒直径 m摇臂长度 mm牵引力 kN牵引（行走）机构牵引速度 m/min总功率 kw电动机功率 kw电压 V摇臂摆动中心距mm机面高度 mm质量 t2. 伸缩带式输送机 型号 SSJ1000/2 160输送量 t/h1000机尾搭接长度 (m)12输送长度 (m)3100机尾搭接

11、处轨距 (mm)1362带 速(m/s)205机头外形尺寸（宽高） (mm)2646 1705托辊直径 (mm)108电型号YSB-90输类型阻燃输送带动功率 (kW)300 2送带宽度 (mm)1000机电压 (V)660储带长度 (m)100质量 (t)1203.液压支架型 号 ZYX3400/23/45 ZY3600/25/505支架立柱推移千斤顶平衡千斤顶刘展辰 肥城梁宝寺矿三采区设计型式大采高大倾角掩护式掩护式高度（ m）2.3-4.52.5-5.0宽度（ m）1.43-1.61.43-1.6中心距（ m）1.51.5初撑力（ kN ）26083092工作阻力（ kN ）340036

12、00支护强度 (MPa)0.580.61对底板比压 (Mpa)1.341.31-2.35适应煤层倾角( )35 25降 -移 -升循环时间（ s）28.5835.9运输尺寸（长宽高）（ m）5.47 1.43 2.36.12 1.43 2.5重量 (t)21.219.76型式双伸缩双伸缩缸径 /中缸内径 / 柱径 (mm)230/180/220250/180/160工作阻力 /初撑力 (kN)1700/13041800/1546型式浮动活塞式浮动活塞式缸径 /行程 (mm)150/750160/700推力 /拉力 (kN)178.1/452.8178.8/452.6缸径 /行程 (mm)150

13、/415140/350工作阻力（活塞腔/ 缸腔） (kN)671.6/534646/408每架数量 (个)224.工作面刮板输送机 型号 SGZ-764/264。：设计长度 (m)240刮板链型式双边链出厂长度 (m)220刮板间距 (mm)1032运输能力 (t/h)500与采煤机配套牵引方式有链链速 (m/s)1.12型号KBY550-132适应倾角 ( )电功率 (KW)2132液力偶合器型号动转速 (r/min)1475YL-500X 1 Q机液力偶合器介质油电压 (V)1140布置方式平行布置圆环链破断负荷 (KN)598中部槽规格 (mm)1500764 222总量 (t)166.

14、62（长宽高）圆环链规格26 86-C减速器速比1：25.4445. 刮板转载机 型号 SZB-764/132出厂长度（ m）29.7刮板链型式双边链输送能力（ t/h）500电型号KBY550-132速度（ m/s）1.34动功率（ KW ）1326辽宁工程技术大学课程设计说明书与带式输送机有11.44机1470效重叠长度（ m）转速（ r/min ）爬坡角度（）10电压（ V）1140爬爬坡长度（ m）6.5规格（ mm）22 86-C坡回性爬坡高度（ m）1.6环598能破断负荷（ KN ）链偶合器型式YL-500 1Q刮板间距（ mm）516中部槽尺寸（ mm）1500 764 222

15、质量（ t）24.90（长宽高）6. 破碎机 型号 PEM1000 650结构特点鄂式配套转载机型号SZB-764/132过煤能力 (t/h)700外形尺寸（长宽高）（mm ）32702260 1430破碎能力 (t/h)450型号JBY91-4/55进料口宽度（ mm ）1000电动机功率（ kW ） 55进料口高度（ mm ）550电压 (V)1140出料粒度（ mm）40-3703.3 综合机械化回采工艺3.3.1.回采工作面循环作业(1)双滚筒的位置和转向面向煤壁站在综采工作面时 , 采煤机的右滚筒为右螺旋 , 割煤时顺时针旋转；左滚筒为左螺旋 , 割煤时逆时针旋转。采煤机正常工作时

16、, 一般其前端的滚筒沿顶板割煤 , 后端滚筒沿底板割煤。（2）割煤方式考虑顶板管理、移架与进刀方式、端头支护等因素，采用穿梭割煤，往返一次进两刀(3) 进刀方式 双滚筒采煤机端部斜切进刀，割三角煤。进刀过程如下：7刘展辰 肥城梁宝寺矿三采区设计图表 3-1 1当采煤机割至工作面端头时 , 其后放一定距离以外的输送机槽已移近煤壁 , 前后滚筒间尚留有一段底煤；调换滚筒位置 , 前滚筒降下、后滚筒升起并沿输送机弯曲段返向割人煤壁 , 直至输送机直线段为止。然后将输送机移直；再调换两个滚筒上下位置 , 重新返回割煤至输送机机头处，机身处留有一段底煤；再次调换滚筒的上下位置，采煤机上行，将机身下的底煤

17、割掉，煤壁割直后，上行正常割煤。(4)移架方式支架的移架方式为单架依次顺序式 , 又称单架连续式。支架沿采煤机牵引方向依次前移 , 移动步距等于截深 , 支架移成一条直线 , 该方式操作简单 , 容易保证规格质量 , 能适应不稳定顶板 , 应用比较多。(5)支护方式针对综采面割煤、移架、推移输送机三个主要工序，采用及时支护方式。采煤机割煤后 , 支架依次前移、支护顶板 , 输送机随移架逐段移向煤壁 , 推移步距等于采煤机截深。推移输送机后 , 在支架底座前端与输送机之间富裕一个截深的宽度 , 这样工作空间大 , 有利于行人、运料和通风。由于煤层倾角的影响，须在煤壁侧加一定高度（ 200mm）的

18、挡煤板。综采工作面支护方式：采取掩护式液压支架进行支护。端头支护方式：用 ZY3600-25/50 型液压支架进行端头支护。超前支护方式：工作面运输巷超前 20m加强支护，用 DZ-20/35 型带帽单体液压支柱配合金属铰接梁支护巷道的两帮，柱距均为 1m；回风巷超前 20m加强维护，只在巷道中间支设一排 DZ-20/35 型单体液压支柱。生产班的主要工艺过程是： 割煤、移架、推移输送机。 采煤机上下两端斜切进刀自开缺口；双向割煤，往返一次割两刀，移架滞后采煤机 4-6m，输送机滞后采煤机 10-15m 推移综采工作面中，沿工作面全长完成采煤、移架、推溜三个主要工序后，工作面就向前推进一个8辽

19、宁工程技术大学课程设计说明书进度，完成一个循环。3.3.2 工作面循环作业1.采区的设计生产能力为 150 万 t/a ，实际生产能力 163 万 t/a ；1500000平均工作日产量为 300 5000t ，其中采煤机割煤 4500t ，其余的掘进煤量；4500200 1.3 3.1 0.95日推进 5.87m采煤机一刀 0.8 米，每日 7.3 刀，实际每日割 8 刀，推进 6.4 米工作面采用三、八工作制，表 3-8 回采工作面循环作业图表9刘展辰 肥城梁宝寺矿三采区设计3.3.3 劳动组织形式序号工种定员合计一班二班检修班1班长11132安全员11133采煤机司机2244支架工664

20、165清煤工4486输送机司机11267运料工446148端头支护工448169机电维修工1146合计242426744风量计算4.1 采区工作面瓦斯抽放本设计采用煤层钻孔抽放技术和采空区抽放技术对采煤工作面的瓦斯进行采前抽放以使得工作面瓦斯达到要求，保证生产的安全进行。采用煤层钻孔抽放技术和采空区抽放技术对工作面的瓦斯抽放率达到 70%。4.2 采区风量计算生产采区需要风量按各采煤、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采区（ Qai + Qbi + Qci+Qdi） KWZ m3/min式中： Qai采煤工作面实际需要风量的总和，

21、m3/min;Qbi掘进工作面实际需要风量的总和， m3/min;Qci硐室所需风量的总和 ， m3/min;Qdi其他所需风量的总和， m3/min；KWZ采区风量备用系数，包括采区漏风和配风不均匀等因素，该值应从实测和统计中求得，一般可取 1.2 1.25 ，在此采区中取 1.2 。10辽宁工程技术大学课程设计说明书4.3 采煤工作面所需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。(1)按回采工作面同时作业人数计算需要风量：每班 24 人，工作交接时人数最多为 48 人。Qai=4N=48=192 m3/min式中，

22、N工作面最多人数，4井下每人每分钟供新鲜空气， 4 m3/( 人 min) 。(2)按采煤工作面瓦斯涌出量确定需要风量绝对瓦斯涌出量 q 绝对 =8.4 4500/(24 60)=28.76m3/min瓦斯抽采率为 70%Qai=100q 绝对K不均衡 =100 28.76 0.3 1.2=1035m3/min式中， Q 采采煤工作面需要风量， m3/minK 不均衡回采工作面通风不均衡系数，常取 1.2 2.1 ，本设计取 1.2 。(3) 按工作面温度选择适宜的风速计算：Qai = 60V采 S 采式中， V 采采煤工作面风速， m/s，工作面平均温度 20时， V 采=1 m/s ；S 采采煤工作面的平均断面积， m2。使用掩护式支架时， S 采=3（M-0.3 ）m2，其中 M为煤层开采厚度， m。S 采=3（ 3.1-0.3 ）=8.4m2Qai=60V采 S 采=601 8.4=504m3/min(4)按炸药量计算：Qai=25Aai=253=75 m3/min式中： Aai 工作面一次爆破所用的最大炸药量(5)按风速进行验算：根据规程规定，回采工作面最低风速为0.25m/s 、最高风速为4m/s 的要求进行验算。即每个回采工作面的风量 Qai 为：Qai 0.25 60S采=0.25 60 15.96=239.4m3/m