九里山煤矿矿井通风设计毕业设计(编辑修改稿)

九里山煤矿矿井通风设计毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

开采顺序 在井田范围内，采区范围的区段开采顺序为下行式，即先采上区段，后采河南理工大学毕业论文 10 下区段。 区段内煤层采用分层下行开采，先采上分层，后采下分层。 2） 采煤工作面的配置 为实现高产高效，低成本、低坑耗，符合一矿一井一面或两面的发展趋势，降低开拓及生产巷道掘进率，简化生产系统，使矿井朝高度集中、简单可靠的方向发展，设计矿井一个综采工作面和一个炮采工作面。 采区走向长 2500 米，一个综采工作面（或者一 个炮采工作面）和两个煤巷掘进工作面。 综机工作面采用 MLSS3170 型调高双滚筒采煤机。 该机生产能力为 0780吨 /小时，采高使用于 米，截深为 米，牵引速度为 米 /分，该机构造简单，操作方便，性能良好，生产能力大、外型小，除尘系统可靠等优点，为此综采工作面采用 MLSS3170 型机组为理想的采煤机。 由于 MLSS3170型采煤机本身带有弧型挡煤板所以工作面可以实现机械化装煤，不需要专门的装煤设备。 炮采工作面采用单体液压支柱，正悬臂齐梁直线柱布置，控顶距为 米，即最小 控顶距三排支柱，最大控顶距为四排支柱，每推进一排放一次顶，采用刮板输送机将煤运出。 采煤准备 采煤方法 九里山井田，依据地质报告提供的依据，大煤为该井主要可采煤层，分布稳定，结构简单，为中灰，低硫，高强度无烟煤。 煤厚 米，平均厚度为 米。 大煤直接顶板为粉砂岩，厚 030 米，一般厚度 5 米左右。 属于23级顶板。 大煤底版为粉砂岩，局部具有砂岩矽质结核，大煤距九层灰岩 10米左右，煤层倾角 176。 16176。 根据煤炭工业设计规范和该井田煤层赋存条件，决定采用走向长壁，倾 斜分层，下行垮落采煤法进行回采。 采区巷道布置及生产系统 [4] 矿井采区上山设计为三条：轨道上山、胶带运输机上山和回风上山。 由于水文地质条件复杂，均布置在顶板岩层内，距煤层六米。 基本呈水平布置。 中间为运输巷，两边或者是轨道巷或者是回风巷。 见图 23。 采煤工作面日产量 = Q 综日 + Q 炮日 =1850+945=2795t 河南理工大学毕业论文 11 采煤工作面年产量 = Q 综年 + Q 炮年 =+= 万吨 3） 巷道支护形式，掘进工作面个数，采掘比例关系 巷道断面尺寸的确定是以所通过的机器最大外型尺寸，通风量 大小来决定的，综采工作面上顺槽除通过运料车外设有大型设备，因而选用 矿用工字钢支架进行巷道支护。 下顺槽由于除要装有 SZQ75 型转载机外，还需要可供移动的变电站用轻便轨道，因而选用 米长梁 米长柱的矿用工字钢支架，进行支护。 炮采工作面上顺槽用 矿用工字钢支架，下顺槽用 矿用工字钢支架。 掘进工作面：全井配有四个煤巷掘进工作面， 11 采区、 12 采区各两个，采掘比例为大致为 1:2。 第一水平中期，为了接替顺利，在二水平增加两个岩巷掘进工作面。 4） 采煤工作面煤炭运输工 艺流程 （ 1）回采工作面： 工作面（刮板运输机） 顺槽（胶带或刮板运输机） 集中巷（胶带运输机）上山（胶带运输机） 大巷（胶带运输） 主井胶带运输巷 箕斗 地面受煤仓。 （ 2）掘进工作面： 工作面（仓式列车） 集中运输巷 胶带运输机上山 胶带运输大巷 主井底斜胶带运输巷 箕斗 地面受煤仓。 矿井运输、提升及排水 矿井运输 东西两翼分别开皮带运输巷和单轨运输巷，因两翼运输任务基本相同，经技术经济比较，分别采用 SPJ型 800型皮带机运输。 矸石、材料设备、掘进煤及杂煤等，仍采用蓄电池电机 车运输。 但机车台数为 3 台， 2台运转， 1台检修。 机车运输为单轨巷道，巷道坡度 4‰，矸石运往副井，提升至地面排至矸石山。 提升设备 主副井为一对立井，井筒直径为 6m，主井井口锁口标高 +，井底轨面标高 ，井架箕斗卸装标高 +，井底箕斗座标高。 井筒深度 318m。 提升高度 ，采用一对 8 m3（ 6 吨）箕斗提煤，并采用静水压河南理工大学毕业论文 12 拉紧装置密封钢丝绳罐道。 副井井口锁口标高 + m，井底轨面标高 225m，井筒深度和提升高度，采用一对一吨双 车单层多绳提升罐笼，绳尾为 74 18130 型扁钢丝绳。 并采用球扁钢固定灌道。 1） 主井提升 主井装备一对 8 m3（ 6 吨）箕斗，专供提煤用。 提升设备选用一台，其规格如下： 卷筒数量： 2 个 卷筒直径： 3500 ㎜ 卷筒宽度： 1700 ㎜ 钢丝绳最大静张力： 17000 ㎏ 钢丝绳最大静张力差： 11500 ㎏ 减速比： 1： 配用 YR1433912型电动机，电压为 6KV，容量为 630KW，转速为 491 转 /分。 选用 TKD1286 型交流传动控制设备，带动力制动。 提升绳采用 6 19+137170IST 型钢绳，直径 37 ㎜，重量 ㎏ / m。 最大绳速 m/s，年提升能力 144MT 为设计年产量的 160%。 提升信号采用声光双重信号，转发直发两种方式。 2） 副井提升设备 副井装备一对一吨双车单层多绳提升罐笼，专供提升人员、物料和矸石。 提升设备采用 4型多绳轮绞车，其减速比为 ,最大绳速 m/s，配备 ZD215218 型直流电机，其容量为 400 瓦，电压 440伏，转速为 500转 /分。 附全套电动发电机组的电控设备。 所采用的一吨矿车单层双车多绳罐笼，其平面规格为 4500 1400 毫米，并采用等重尾绳平衡系统，主绳采用三角股钢丝绳，其规格为： 6 20+121170特 Z（ S） Tb乙左右捻向各两条，重量 公斤 /米，尾绳采用扁钢丝绳两条，规格为： 74 18130 型。 钢丝绳对衬垫的摩擦系数采用 ，围抱角 180度，罐笼自重约 5吨。 提升高度 米，计算结果如下： 最大静张力： 12320＜ 16140 公斤 最大静张力差： 3672＜ 3680 公斤 衬垫 压力： ＜ 20 公斤 /平方公分 河南理工大学毕业论文 13 静防滑安全系数： ＞ 动防滑安全系数： ＞ 防滑允许加速度： ＞ 公尺 /秒 防滑允许减速度： ＞ 紧急制动力： ＞ 3 排水设备 根据地质报告，预计矿井正常涌水量 50 立方米 /分，以及比邻矿井演马庄突水情况，经研究确定矿井最大涌水量为 120 吨 /分。 鉴于该矿水量较大，在万一突水时能在水中运转的潜水泵较为适宜，但在付井底的安装有困难，因此，研究决定普通卧泵和潜水泵混合排水方式排水比较合理。 1） 潜水泵 3 台， 一台使用， 一台备用，一台检修。 安于主井底水窝，每台泵配一趟φ 419 毫米管路直接排出地面。 潜水泵规格： 水量 20 吨 /分 1200 吨 /时 扬程： 360 米 容量： 1600 瓦 2） 卧泵 15 台， 8 台适用， 5 台备用， 2 台检修。 安于主泵房内，配 备 6 趟φ 419 毫米管路，经管子道由副井排出地面。 卧泵规格 ： 水量： 7吨 /分 420 吨 /时 扬程： 360 米 电动机： JSQ1584680 瓦 6000 伏 河南理工大学毕业论文 14 3 矿井通风设计 通风系统选择 九里山井田大煤属优质无烟煤，煤层赋存稳定，倾角 度 ~16 度，煤厚平均 米，冲积层较厚，属 于煤与瓦斯突出矿井，采区相对瓦斯涌出量为，煤尘无爆炸性，煤层无自然发火期，设计年产量 90 万吨。 由于矿井服务年限较长，考虑到通风及设备选型，矿井所需风量和风压的变化等因素，分为两期进行设计 [5]。 第一水平为前期，走向长 5000 米，倾向长 1000 米。 第二水平为后期，考虑到开采深度及通风路线长度的增加，原定再上一个风井，为混合式通风，以满足通风需要。 主要通风机的工作方法 抽出式主要通风机使井下风流处于负压状态，当一旦主要通风机因故停止运转时，井下的风流压力提高，有可能使采空区瓦斯 涌出量减少，比较安全；压入式主要通风机使井下风流处于正压状态，当主要通风机停转时，风流压力降低，有可能使采空区瓦斯涌出量增加。 采用压入式通风时，须使矿井总进风路线上设置若干构筑物，使通风管理工作比较困难，漏风较大。 根据本矿的实际情况，瓦斯含量大，易突出，是不宜采用压入式通风的。 因此，确定通风机工作方法为抽出式通风。 通风系统选择 根据矿井瓦斯涌出量，矿井设计生产能力，煤层赋存条件等因素，考虑两种可行方案，分别是中央边界式和两翼对角式。 中央边界式的适用条件是：煤层倾角较小、埋藏较浅、走向长度 不大，而且瓦斯、自然发火比较严重的矿井，采用中央边界式是较合理的。 它与中央并列式相比，安全性要好，通风阻力较小，内部漏风小，这对于瓦斯、自然发火的管理工作是较有利的，且工业广场没有主要通风机噪音的影响。 两翼对角式的适用条件是：煤层走向长度超过 4km，井型较大，煤层上部距地面较浅，瓦斯和自然发火严重的矿井，采用两翼对角式比较适宜。 河南理工大学毕业论文 15 采区通风设计 采区通风系统的基本要求 在一般情况下，一个矿井总是同时有几个采区进行回采和准备。 从通风的角度来看，每一个釆区就是矿井通风系统中的一个独立的通风区域，它们各自与矿井的主要进风巷和回风巷相连通，是矿井通风系统的主要组成单元，是采区生产系统的重要组成部分，它包括采区进风、回风和工作面进、回风巷道组成的风路的连接形式及采区内的风流控制设施。 采区通风系统主要取决于采煤系统 (采煤方法 )，但又能在 定程度上影响着采区的巷道布置系统。 其合理与否不仅影响采区内的风量分配，发生事故时的风流控制，生产的顺利完成，而且影响到全矿井的通风质量和安全状况。 完备的采区通风系统应能有效地控制采区内的风流方向，风量和风质，采区应该有足够的供风量，并按需分配到各个采、掘工作面。 为此，采区通风系统应满足下列基本要求： （ 1）每一个采区，都必须布置回风巷，实行分区通风。 煤层群或分层开采的每个上、下山采区，采用联合布置时，都必须至少设置一条专门的回风巷。 采区进、回风巷必须贯穿整个采区的长度或高度。 严禁将一条上、下山或盘区的风巷分为两段，其中一段为进风巷，另一段为回风巷。 （ 2）保证风流流动的稳定性，在采区逆风系统中应尽量避免或减少角联通风。 （ 3）通风系统力求简单，以 便在发生事故时易于控制风流和撤走人员。 （ 4）采煤工作面和掘进工作面都应采用独立通风。 有特殊困难必须串联通风时应符合《规程》有关规定。 （ 5）煤层倾角大于 12176。 的采煤工作面采用下行通风时，报矿总工程师批准，并须遵守下列规定： ① 采煤工作面的风速，不得低于 lm/s； ② 机电设备设在回风巷时，其风流中瓦斯浓度不得超过 1%，并应装有瓦斯自动检测报警断电装置； ③ 进、回风巷中，都必须设置消防供水管路。 ④ 有煤与瓦斯 (二氧化碳 )突出的采煤工作面严禁采用下行通风。 （ 6）采煤工作面和掘进工作面的进风和回风，都不得经过采 空区或冒落区。 水采工作面由采空区和冒落区回风时，必须使水采工作面有足够的新鲜风流，河南理工大学毕业论文 16 保证水采工作面及其回风巷的风流中的瓦斯和 CO2 浓度都必须符合《规程》规定。 （ 7）采空区须及时封闭。 随着回采工作面的推进，通至采空区的风眼须逐一封闭，采区结束后，至多不超过一个月，必须设密闭全部封闭采区。 （ 8）机电硐室须设在进风流中。 硐室深度不超过 6m，入门宽度不小于 者，可用扩散通风。 个别机电硐室经矿总工程帅批准，可设在回风流中，但其中瓦斯浓度不得超过 %，并应安装瓦斯自动检测报警断电装置。 （ 9）改变采区通风系 统时，应报矿总工程师批准。 掘进巷道与其它巷道贯通前，通风部门必须做好调整通风系统的准备工作，贯通后须立即调整系统，防止瓦斯积聚，待风流稳定后，才可恢复工作。 （ 10）采掘工作面空气温度不得超过 26℃；机电硐室不得超过 30℃。 采区进、回风上山的选择 对于薄及中厚的缓倾斜煤层，我国广泛采用走向长壁采煤法。 厚煤层则多采用倾斜分层走向长壁采煤法或放顶煤开采，开掘采区下、下山联络回风大巷及运输大巷。 从生产角度出发，采区至少有两条上山，一条为运输上山，另一条为轨道上山，两条上山即为采区内的进、回风巷道。 可以采用运输上山作进风道，轨道上山作回风道；也可以采用轨道上山作进风道，回风上山作回风道。 有些大型矿井采区走向比较长，当采区生产能力大、产量集中、瓦斯涌出量大时可以采用三条上山。 除上面两条上山外，有一条专门的回风上山，供通风、行人之用。 这样按标高布置这三条上山成为“品”字形巷道布置，专用回风上山 (巷 )在上面，并且在其他两条上山的中间，运输上山和轨道上山均为进风巷道，主要是靠专用回风上山 (巷 )回风。 《煤矿安全规程》第 113 条规定：高瓦斯矿井、有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃 煤层的采区，必须设置至少1 条专用回风巷；低瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区，必须设置 1条专用回风巷。 对于高瓦斯矿井、煤与瓦斯突出矿井或一般矿井只要采区走向和倾斜较长，瓦斯涌出量。