杨勇智：晓南矿150万吨/年矿井通风及矿井排水设计
提物：m2＝8.2-0.00053749.5＝7.82525 d.提升主绳选择：
提升钢丝绳主绳选用48ZBB6V337S+FC1770ZZ(SS) 1510 961 型钢丝绳，四根。主要技术参数：绳径：dk＝48mm,钢丝绳单位长度质量为Pk＝9.61kg/m，钢丝绳最小破断拉力为Q＝1510kN。
e.平衡尾绳选择
平衡尾绳选用扁P834319--206333 1370 2880 1950型钢丝绳，两根。主要技术参数：宽3厚＝206333 (mm2), 钢丝绳单位长度质量为Pw＝19.5kg/m。
f.钢丝绳安全系数校核：
钢丝绳安全系数：提人 m人＝12.273 ＞ 8.82325 提物（最大件） m物＝7.994 ＞ 7.82325 所选钢丝绳满足《煤矿安全规程》要求。
4.4.2 矿井运输系统
（1）主运输
本矿井主运输采用胶带输送机运输。矿井投产工作面煤炭经运输顺槽→盘区运输大巷→上仓胶带斜巷→井底煤仓→箕斗装载硐室→主井至地面。
（2）辅助运输
矿井辅助运输主要担负人员、矸石、材料和设备的运输任务。根据生产规模和煤层赋存条件，通过比较确定，井下辅助运输采用防爆无轨胶轮车运输。
4.5矿井供电、排水与压气系统
4.5.1 矿井供电系统
晓南矿设110kV变电站，晓南矿变电站，2回110kV电源均取自赵固一矿区域变电站110kV不同母线段，导线LGJ-240，距离每回6.9km，目前2回110kV电源线路已建成。鉴于晓南矿井下水较大，矿建后期增设一回110kV变电站——晓南矿110kV电源线路，导线LGJ-240，距离24.66km，以增强矿井供电的可靠性，目前该线路正在施工中。
在矿井工业场地内设1座110/10kV变电站，该变电所内设主变压器2台，主变型号为主变型号为SFSZ10-31500/110 31500kVA 110±831.25%/10/6kV Yn，d11接线。正常情况下，2台主变同时分列运行，负荷率为0.42。当1台主变检修或故障停止工作时，另1台主变负荷率为0.84，能保证矿井全部负荷用电。
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辽宁工程技术大学毕业设计（论文）
110kV变电站分别以10kV向井下（8回）、主井提升（2回）、副井提升（2回）、通风机（2回）、选煤厂（2回）、动力变压器（2回）、井口10kV变电所（2回）、抗灾潜水泵变电所（2回）、水处理站变电所（2回）、铁路信号变电亭（1回）、场前区箱式变电站（3回）、西区雨水排放泵房（1回）和试验变压器（1回）供电。变电站内设2台动力变压器为SCB10-1000/10、10/0.4kV、1000kVA Dyn11接线，正常情况下，2台同时工作，负荷率为0.46，分别以380V电压双回路电缆向生活污水处理站、矿井办公楼、制冷站、监控通信、火灾报警等低压负荷供电，分别以380V电压单回路电缆向铁路通讯信号（另有1回高压专用回路）和室内外照明等低压负荷供电。其中矿井空压机站与选煤厂空压机站联合布置，采用2回10kV电源供电，由选煤厂变电所引来，在空压机站设置配电点。井抽采瓦斯站房，按一级负荷双回路供电，2回电源均直接引自矿井110kV变电站所10kV不同母线。
工业场地高于15m的建筑物、构筑物采用避雷针或避雷带进行防雷保护，其接地装置利用建筑物、构筑物基础或钢管接地极，其接地电阻不大于规范规定的要求。
4.5.2 矿井排水系统
矿井正常涌水量为1970.13 m3/h(-950 m水平)，最大涌水量为2561.17 m3/h(-950 m水平)。矿井排水全部进入絮凝反应斜管沉淀池，沉淀后的溢流水水质可同时达到选煤厂生产清水用水水质标准（SS<400 mg/L）及煤炭工业污染物排放标准（SS<50 mg/L）（GB20426-2006），沉淀池的溢流水量一部分供给选煤厂、电厂等生产用水，一部分作进一步处理达到生活饮用水标准，供矿井工业场地生活、生产用水及井下消防洒水用水。絮凝反应斜管沉淀池的排泥排至污泥池，由污泥泵加压通过管道送到选煤厂浓缩机处理。多余的沉淀池溢流水外排作为农灌之用，矿井排水复用率＞70%。
4.5.3 矿井压气系统
（1）空压机选型及空压机站
根据计算的耗气量，结合现场实际情况，设计选用4台MM250 A/C/SG型地面螺杆空气压缩机，每台空压机排气量42.5 m3/min，排气压力0.75MPa，配10kV，250kW电动机。空压机采用风冷方式。
后期（20年后）由于输送管路太远，约在9km左右，在后期风井处设置重新考虑空压机房。
（2）压气管路
本矿井地面以及敷设在主立井井筒的主干管为DN200低压流体输送钢管，支管为DN80
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低压流体输送钢管，去往各个掘进头用风点。
管路连接采用普通的快速管接头，每300m左右加一个大伸缩量快速管接头。
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5 矿井通风设计
5.1 确定矿井通风系统
矿井通风方式的：中央并列式
该矿井采用副井用来进风，风井用来回风，副井位于-220m水平，进入矿井的新鲜风流主要通过轨道运输大巷送到回采工作面，皮带运输大巷仅保持最低风速，进入采区的新风通过专用皮带运输巷进入皮带顺槽，再经过工作面，乏风则通过运输顺槽进入专用回风巷，专用回风巷中的乏风进入到回风大巷再由风井排出矿井。掘进工作面所需风量通过设置在专用皮带运输巷的风筒来实现，掘进产生的乏风也则通过行人斜巷流入到专用回风巷中。
5.2 风量计算
5.2.1 采煤实际需风量
1）按瓦斯涌出量计算 瓦斯的绝对涌出量
q?(6LH???)11.95(1?56%)24?60
=（240×3.5×0.97×0.8×1.3×6）×11.95×（1-56％）÷24÷60 ＝18.56，m3/min
式中：L——回采工作面的长度240m；
H——煤层的厚度3.5m；
? ——遗煤率0.97； ?——采煤机截深0.8m； ? ——煤炭容重1.3； 6 ——每天割煤刀数； 11.95——吨煤瓦斯涌出量m t 3/ 56%——瓦斯抽方率； 24——每天小时数； 60——每小时分钟数。
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根据《规程》规定，按照回采工作面的回风巷风流中瓦斯的浓度不得超过1％的要求计算。即
Q采?100q绝对K不均衡 （4-1）
式中：Q采 —— 回采工作面实际需要风量，m3/min；
q绝对 —— 该回采工作面回风巷中瓦斯的平均绝对涌出量，m3/min； K不均衡—— 该回采工作面的瓦斯涌出不均衡系数，是指在正常生产条件下，该
回采工作面回风巷中的瓦斯（或者二氧化碳）最大绝对涌出量与平均涌出量之比，该值应从实测和统计中得出，一般可取1.2～2.1。本次设计K取1.5。
所以，Q采＝100×18.56×1.5＝2784，m3/min。 2）按回采工作面气温与风速的关系计算 长臂回采工作面所需风量通过下面公式计算
Q采＝60V采S采 ，m3/min （4-2）
式中：V采——回采工作面的风速，取1.2m/s；
S采——回采工作面的平均断面积。由于采用支撑式支架，所以 S采＝3.75； （M－0.3） 所以，Q采＝60V采S采＝6031.233.753（3.5-0.3）＝891，m3/min。
3）按工作面工作人数计算
Q采＝4N＝4336＝144，m3/min （4-3）
式中：N——工作面最多人数；
每人供风≮4m3/min。
4）风速验算
根据《规程》规定，回采工作面的最低风速为0.25 m/s，最高风速为4 m/s的要求进行验算。即每个回采工作面风量Q为：
Q采?0.25?60?S采?0.25?60?3.75 m/min； （4-4） （3.5?0.3）3
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