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1、矿井通风与安全技术毕业论文矿井通风与安全技术毕业论文前 言-3第一章 矿区概况及井田地质特征-4第一节 矿区该况-4第二节 井田地质特征-5第三节 井田境界-7第二章 采煤方法及回采工艺-8第一节 采煤方法的选择-8第二节 回采工艺设计-9第三节 设 备 配 置-16第四节 生产运输系统-18第五节 通风系统-19第六节 瓦斯抽放系统-21第七节 瓦斯防治-22第八节 综合防尘系统-24第九节 防止煤层自然发火技术-25第十节 排水系统-27第十一节 供 电-28第十二节 通 讯、照 明-29第三章 劳动组织及主要技术经济指标-30第一节 劳 动 组 织-30第二节 作 业 循 环-31第四章

2、 煤 质 管 理-33第一节 煤质指标和要求-33第二节 提高煤质措施-33第五章 安全技术措施-34第一节 一 般 规 定-34第二节 顶 板-34第三节 防治水-40第四节“一通三防”及安全监控-40第五节 运 输-44第六节 机 电-45第七节 其 它-49第六章 灾害应急措施及避灾路线-50第一节 事故发生后的处理程序-50第二节 应急救援的方针及原则-51第三节 发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸事故的避灾路线-51第四节 水灾避灾路线-52结束语-53参考文献-54前 言采矿工程毕业设计是采矿工程专业全部教学进程中的最后一个环节，同时也是对学生成绩的最终考核，其目的是使学生深入认识矿井各个生

3、产系统和各个生产环节之间的相互联系和制约关系，培养学生综合运用各门学科的理论知识，分析和解决采矿工程技术问题的能力；培养和锻炼学生独立地进行学习和工作的能力；培养学生搜集、整理、运用科技资料和生产技术经验的能力；进一步训练撰写技术文件和绘制工程图件的基本技能。矿井设计是一个涉及煤矿开采学、井巷工程、矿山机械、矿井通风与安全、矿山环保等诸多技术科学的系统工程，虽然本次设计题目中存在一些理想化的条件，但是通过这次设计，我已经基本掌握了设计的方法和步骤，培养了搜集、整理、运用科技资料和生产技术经验的能力，提高了撰写技术文件和解决实际问题的能力。这些能力的培养对以后走上工作岗位做了良好的铺垫。本次设计

4、的参照矿井是义马煤业集团千秋煤矿，通过在矿生产科的基本实践学习，对该矿的情况有了一个比较全面的认识。本次设计就是在千秋煤矿实际地质条件的基础上，根据收集到的矿井生产图纸和数据，按照指导老师的要求作了一些改动后，对23011综放工作面初步设计。其主要容包括：通风与安全技术等五个方面。本设计以毕业设计论文大纲为依据，按照安全规程的要求，经过查阅相关资料和老师的精心指导而完成,由于本人知识结构的限制和设计能力有限，设计中难免有不妥和错误之处，恳请审阅老师批评指正。 第一章 矿区概况及井田地质特征第一节 矿区该况11地理位置 义马煤业集团阳光煤矿位于市渑池县境，紧邻霍尔多斯高速公路，310国道和临陇海

5、铁路。本矿有铁路专线与其相连。井田位于东经1114511-1115105，北纬344136-344316。矿区公路、铁路的交通十分的便利， 矿区交通位置示意图见图：1.2矿区开发史及生产建设规划 本矿区地质条件较为简单，但是埋藏较深，并且前几年小煤矿私挖滥采较严重。 根据义马煤业集团矿区规划意见，决定对阳光煤矿采用一对立井双水平上下山开拓，以综合机械化放顶煤为主，炮采次之。电力来源：国家华中电网及集团公司3.5万KV变电站。矿区部交通运输便利，建设用材料来源广泛，材料较为充沛。第二节 井田地质特征井田的地质情况：本井田主要地层有：三叠系、侏罗系、白垩系、第三系、第四系。 综 合 柱 状 2.1

6、井田附近主要地质构造 阳光井田位置属于华北板块崤熊构造区北带西端，南以硖石义马逆断层，东北以岸上平移断层和西北的扣门山断层、灰山断层等为界所围成的三角形断块，义马向斜不整合其上。井田围渑池-义马向斜为区的主要构造单元。它处于北秦岭纬向构造带与北东向中条弧形构造带的夹持部位。其生成、发展和变形受东西向构造的控制2.2煤层及其顶底板岩性井田只有二1煤层。矿井开采为中侏罗系义马组煤层。该煤层厚度变化较小，厚度在8.05m10.95m之间，一般在9.5m左右，煤层倾角12。根据井田钻孔资料显示，该煤层自北向南倾斜。中间无夹矸，可采性系数Km=1。根据煤、泥炭地质勘察围（DZT02152000），煤层稳

7、定程度类型的划分，该井田应该划分为较稳定煤层。该煤层顶板为深灰-浅灰色炭质泥岩，底板为浅灰色粉砂岩、砾岩为主。二1煤为黑色块状，一半亮型半暗形为主，属于长焰煤类。 2.3水文地质特征本井田主要地表水受涧河及雨季地表水、地下水的影响。矿井预计正常涌水量275m3/h,实际涌水量60-90 m3/h。目前，矿井最大排水量为720 m3/h。2.4瓦斯、煤尘和煤的自燃情况 瓦斯绝对涌出量为1.97m3/min ,愈向深部则有增加的趋势，局部无高瓦斯区。瓦斯在断层附近涌出量明显增大。 煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数47.29 。 煤自然发火期等级为二级，属于易自然发火煤层。水文地质条件明细表影响回采工作

8、地质资料最大涌水275m/h正常涌水60-90 m/h地温正常地压正常瓦斯相对涌出量为6.42 m/t煤尘具有爆炸危险性，爆炸指数47.29%自燃自燃等级二级，煤的自燃发火期最短为40天2.5煤质特征本井田煤层煤质为：灰分19.16，净煤灰分5.73，含硫量1.32，发热量平均26MJ/kg，容重1.4m3/t，属于长焰煤，含砷1.9ppm，含磷0.064。该煤主要用于动力用煤和民用燃料。煤的工业分析表序号煤层名称水分（W/%）牌号灰份（A/%）挥发份（V/%）含磷量（P%）含硫量（S/%）胶质层厚（Y/m）发热量（Q/J/g）1二1078长焰煤19.16129000641.3204892第三

9、节 井田境界3.1井田境界本井田西以F39断层为界，西以F34正断层和F56逆断层为界，南以F16断层为界。井田坐标：东西X=375760037576500,Y=384200-384600。边界拐点有五个，见表：表3-1-1 井田境界控制点一览表拐点序号经度坐标（X）纬度坐标（Y）A3775310038342000B3757660038342000C375760003846000D375736503846000E375730003844500 走向最大值为3150m，最小值为2950m，平均为3100m；倾向为4000m，井田面积为1228km2,倾角为12。3.2井田境界周围情况 本井田西侧

10、以F39断层为界，为耿村煤田；南部以F16断层为界，为跃进煤田；东侧为北露天井田。3.3 井田储量矿井可采储量汇总表开采水平煤层名称工业储量（Mt）矿井设计储量（Mt）矿井可采储量煤柱损失（Mt）设计储量设计煤柱损失（Mt）可采储量断层境界构筑物其他工业场地井下巷道其他合计二16300350145001488.296922.31437.24011906.488本矿井年产量及服务年限：井型为150万t/a的矿井的服务年限不得小于60年，该矿井经计算后的矿井服务年限为82年第二章采煤方法及回采工艺第一节采煤方法的选择本设计工作面位于井田的东翼，该带区位于井田北部，煤层较为稳定，带区走向长约800m

11、，倾向长度约900m，该区是东部边界附近的一个辅助采区。煤炭开采方法很多，目前常用的是长壁采煤法。该工作面主要适用的有走向长壁分层综采采煤法，走向长壁综采放顶煤采煤法，走向长壁倾斜分层炮采放顶煤采煤法。通过比较综放开采有以下优点:1、较容易实现高产的厚煤层采煤工艺；2、综放巷道掘进率低，万吨掘进率比分层开采要低50%60%，巷道维护条件能有所改善，可以明显缓和煤矿采掘衔接；3、工作面搬家次数相对少，综放工作面每生产百万吨煤的工作面搬家次数比分层开采可减少一半以上，提高了综放成套设备的有效使用率，提高单套设备的年产量，减少搬家费用；4、提高工作面的效率，减少了采掘运输队伍人员，以及全矿生产集中生

12、产从而减少了辅助工人数；5、占综放工作面产量一半以上的顶煤是利用矿压破煤、自重放煤，所以能源动力消耗最少；6、综放与分层综采相比，材料消耗大量减少；7、综放比一般综采明显降低 吨煤成本；8、利用矿压破碎顶煤，大于25mm的块煤可提高17%18%。综放开采的缺点:1、煤炭损失多；2、易发火，实践表明：除黄泥灌浆、提高工作面掘进速度外，再及时喷注阻化剂，向采空区注入氮气，采用现代高位、中位和低位瓦斯抽放技术，能有效的阻止采空区发火；3 、煤尘大，解决方法：除在放煤窗口设喷雾装置外，还可采用煤体预注水湿润法；4、瓦斯易积聚，防止瓦斯易积聚的方法：瓦斯抽放，必要时分层抽放；合理配风，保证风量，同时加强

13、监测手段以及生产技术管理。因此该工作面选择采煤方法为综采放顶煤采煤法。第二节 回采工艺设计2.1、煤层赋存条件本矿井煤层倾角在12之间，煤层厚度平均9.5m，煤层结构相对简单，煤质为中灰低硫贫瘦煤，坚硬系数f1.3，直接顶为泥岩，次为炭质泥岩，厚度一般为57m ，老顶为大占砂岩，距煤层顶010m，底板多为砾岩或粉砂岩，厚度为56m。表2-2-1工作面煤层顶底板情况表顶底板名称岩石名称厚 度/m特 征基本顶砾岩、砂岩细砂岩、粉砂岩177m268m由西向东变厚直接顶泥 岩29.7m34.6m分布稳定伪 顶无无直接底煤矸互层、炭质泥岩、泥岩、含砾泥岩粉砂岩煤矸互层：02.0m炭质泥岩：02.9 m泥

14、岩：01.5 m分布不稳定基本底泥岩或细砂岩泥岩04.5m细砂岩011.6m不稳定表2-2-2 煤 层 情 况 表煤层厚度/m6.36m煤层结构复 杂煤层倾角/（0）120开采煤层二煤煤 种长烟煤稳定程度较稳定煤层情况描述该工作面回采的煤层为黑色块状及粉末状，结构复杂，煤体干燥，疏松破碎，极易自燃，煤体类型为半亮型-半暗型。全层有益煤厚6.36米，煤层厚度变化不大，灰分平均16.75%，硫分平均0.53%。表2-2-3影响回采的其它地质情况瓦 斯工作面回采期间瓦斯绝对涌出量可达2026m3/min煤尘爆炸指数工作面煤尘爆炸指数为44.57%，煤的自燃倾向性工作面煤极易自燃，自然发火期13个月，

15、最短15天。地温的影响工作面温度小于260，无热害区。冲击地压危害工作面采深较大，地压现象明显，巷道变形较严重2.2、生产技术条件该面采用综合机械化采煤工艺，工作面长度为140m，平均采高6.36m，采放比1：2，采煤机截深600mm，工作面斜巷断面为梯形，端头支护采用ZZ400/17/35型支撑掩护式支架支护。 2.3、综采工作面回采工艺设计1）、工作面的支护设计合理支护强度的计算。按采煤工作面质量标准规定，23011工作面支架需要承受的负荷为8倍采高的岩石重加最大厚度的顶煤重。顶板压力Q=8采高岩石重力密度工作面长支架最大控顶距 =(82.625128.57.04) KN =470413

16、KN工作面共有ZF6400-18/28型中间架84架，ZF5500-18/28中间架3架，ZTF5600-21/30型过渡架3架和ZFGq5600-18/30型过渡架3架。工作阻力F=（640084550035600356003）KN =536500 KN可见FQ，所选支架的工作阻力符合要求2)、超前支护计算。依据下列公式对超前30米的顶板压力进行计算：q=4/3a2/f式中煤的重力密度取14KN/m3a巷道跨度的1/2f煤的坚固系数，取1.5。q=4/3a2/f=（4/3142.42.41.5）KN/m3=71 KN/m320米的超前压力为Q采= q30Q采=7130 KN=2130KN选用

17、工作阻力为300 KN的单体支柱应支单体柱数为N= Q采/F支=2130/300=7.1根根据规程规定应支数量为43根，选用DZ3.15型，工作阻力为300KN的单体支柱，远远超过理论数量。表2-2-4同煤层矿区观测选择或预计本工作面矿压参数参考表序号项目单位同煤层实测本面选取或预计1顶底板条件直接顶厚度m19.8m31.218.229.7基本顶厚度m直接底厚度m2.12.92直接顶初次跨落步距m 3初次放顶来压步距m 6363最大平均支护强度KN/ 593最大平均底板移近量来压显现程度中等中等4周期来压来压步距m40504050最大平均支护强度KN/ 593最大平均底板移近量来压显现程度中等

18、中等5平时最大平均支护强度KN/ 593最大平均底板移近量6直接顶悬挂情况m7底板允许比压MPa8直 接 顶 类 型类9基 本 顶 级 别级 10巷道超前影响围m203020302.4、综采设备选型表2-2-5 采煤机参数表型号采高（m）截深（mm）倾角（）滚筒直径（m）功率（kw）MXA300/3.223.26000401.6300表2-2-6刮板输送机参数表型号长度（m）运输能力（t/h）刮板链速（m/s）链条形式SGW1801805000.92单链 注：S代表输送机；G代表刮板式；W代表可弯曲；D代表单链；180代表功率（kw） 表2-2-7压支架参数表型号支撑高度（m）中心距（mm）工

19、作阻力/初撑力（kw）适应倾角（）ZFS6200/18/351.83.515005232252.5、作业方式割煤方式：双向割煤往返一次，完成两个循环。进刀方式：工作面端部割三角煤斜切进刀方式。图2-2-1 进刀方式示意图（2）综采放顶煤工作面的主要工序为：割煤装煤运煤伸前梁移溜拉架清煤割三角煤进刀放顶煤回采工作面实行“二采一准”的作业方式，在采煤班进行“落、装、运、支、移”和“放顶煤”等工序，准备班进行设备检修、推移机及伸缩运输巷胶带输送机、回收运输巷和回风巷支架、平巷超前支护等工作。劳动组织为综合工种联合作业。图2-2-2 工作面布置图图2-2-3 正规作业循环图第三节 设 备 配 置3.1

20、、机电设备技术参数表2-3-1机电设备技术参数表序号名称型号功率/KW单位数量1采 煤 机MXG480H498.5 KW部12前部输送机SGZ800/4002200KW部13后部输送机SGZ800/5002250KW部14转 载 机SZZ800/250250KW部15破 碎 机PCM1500200KW部16乳 化 液 泵DRB200/31.51252KW台27喷 雾 泵BPW320/10M752KW台28带式输送机SSJ1200A（M）3185KW部19水 泵 台 2 173 660 上巷一台、下巷一台173 KW台410回 柱 绞 车 YD225S8 台 2 172 660 机头机尾各一台Y

21、D225S818.5 KW台23.2、液压支架技术参数工作面配备：MXG480H 采煤机一台；ZF6400-18/28型中间架76架，ZF5500-18/28中间架3架，另安装ZTF5600-21/30型过渡架3架和ZFGq5600-20/30型过渡架3架；SGZ800/400型、SGZ800/500型刮板输送机各一部。表2-3-2 支 架 参 数 表支架型号初撑力KN工作阻力KN高度/长宽mmmm数量ZF6400/18/2851606400 180028006417150076架ZF5500/18/283945 5500 18002800626015003架ZTF5600/21/305232

22、 5600 21003000761015003架ZFGq5600/18/3052325600 20003000761015003架3.3、主要设备布置1、23011下巷：SZZ800/250型机1部，PCM200型破碎机1部，SSJ1200A(M)型带式输送机1部，各种低压开关、绞车。2、23011上巷： BPW320/10M喷雾泵2台，DRB-200/31.5乳化液泵2台；各种低压开关、绞车。一、乳化液泵站（一）泵站型号、数量阳光煤矿23011综放工作面配备乳化液泵站型号为DRB-200/31.5，2台。（二）泵站设备位置泵站安设：在23011上巷，距工作面100米左右。附图：23011综放工作面设备布置示意图第四节 生产运输系统4.1、运输设备和运输方式：表2-4-1运 煤 设 备运 煤 设 备型号装转方式前部输送机SGZ800/400自动后部输送机SGZ800/500自动转 载 机SZZ800/250自动胶带输送机