中国矿业大学矿业工程学院
矿井通风与安全
课程设计
课程设计题目：020开滦范各庄矿240万t新井通风设计
小组成员：
班级 指导教师
成绩 日 期
中国矿业大学2011级本科生《矿井通风与安全》课程设计
目 录
1 矿井概述及井田地质特征 1
1.1矿区概述 .................................................................................................................. 错误！未定义书签。 1.2井田地质特征 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.3 煤层特征 ................................................................................................................. 错误！未定义书签。
2 井田开拓 1
2.1井田境界与储量 ...................................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2矿井工作制度、设计生产能力及服务年限........................................................... 错误！未定义书签。 2.3井田开拓 .................................................................................................................. 错误！未定义书签。
3 巷道布置与采煤方法 1
3.1采区巷道布置及生产系统 ...................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2采煤方法 .................................................................................................................. 错误！未定义书签。 3.3回采巷道布置 .......................................................................................................... 错误！未定义书签。 3.4部分井巷特征参数 .................................................................................................. 错误！未定义书签。
4 矿井通风与安全 4
4.1通风系统的选择 ........................................................................................................................................ 4
4.1.1 矿井开拓开采条件 ......................................................................................................................... 4 4.1.2矿井通风系统的确定 ...................................................................................................................... 5 4.1.3通风方法确定 .................................................................................................................................. 9 4.2采区通风 .................................................................................................................................................. 10 4.3掘进通风 .................................................................................................................................................. 14
4.3.1 掘进通风方法 ............................................................................................................................... 14 4.3.2 掘进工作面需风量计算 ............................................................................................................... 16 4.3.3 掘进通风设备选型 ....................................................................................................................... 17 4.3.3.1 风筒的选择 ................................................................................................................................ 17 4.3.3.2 局部通风机工作风压 ................................................................................................................ 17 4.3.3.3 局部通风机的选择 .................................................................................................................... 17 4.3.3.4 掘进通风机技术管理和安全措施 ............................................................................................ 17 4.4 矿井需风量 ............................................................................................................................................. 20
4.4.1矿井需风量计算的原则 ................................................................................................................ 20 4.4.2矿井需风量的计算 ........................................................................................................................ 22 4.4.3矿井风量分配 ................................................................................................................................ 22 4.4.4其它巷道所需风量∑Qd ................................................................................................................ 22 4.4.5矿井总风量及其分配 .................................................................................................................... 22 4.5 矿井通风阻力 ....................................................................................................................................... 23 4.6矿井主要通风设备选型 .......................................................................................................................... 28
4.6.1 矿井的自然风压 ........................................................................................................................... 29 4.6.2通风机选型及技术验证 ................................................................................................................ 30 4.6.3电动机的选型..................................................................................................................................32 4.7矿井通风费用概算 .................................................................................................................................. 33
4.7.1吨煤通风成本 ................................................................................................................................ 33 4.7.2设备折旧费 .................................................................................................................................... 34 4.7.3材料消耗费用 ................................................................................................................................ 34 4.7.4通风工作人员工资费用 ................................................................................................................ 34
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4.7.5每吨煤的通风仪表的购置费和维修费用 ..................................................................................... 35 4.8主要通风机及其附属装置 ...................................................................................................................... 35
4.8.1反风装置 ........................................................................................................................................ 35 4.8.2防爆门 ............................................................................................................................................ 35 4.8.3扩散器 ............................................................................................................................................ 36 4.8.4风硐 ................................................................................................................................................ 36 4.8.5消音装置 ........................................................................................................................................ 36 4.9矿井通风系统评价 .................................................................................................................................. 36
参考文献 37
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1 矿区概述及井田地质特征
1.1矿区概述
范各庄矿业分公司坐落在华北著名工业重镇—唐山市的古冶区境内，位于燕山南麓、渤海之滨的京津唐经济圈腹地。井田北部及西北部与吕家坨矿相接。西及西南部与钱家营矿相邻，两矿的技术边界未确定，暂以毕25孔与毕34孔联线，再经毕34孔与Ｏ15孔联线延至9煤层-800米等高线上，作为范各庄矿与钱家营矿的储量计算边界，东部及南部以14煤层的基岩露头为界。井内的气象参数按表1-1所列的平均值选取。
表1-1 空气平均密度一览表 地点 季节 冬季 夏季 进风井口1 1.23 1.18 -394井底车场2 1.28 1.24 -120风井底3 1.24 1.22 -120风井4 1.22 1.18 1.2 井田地质特征
井田南北走向长度10.48km,东西倾斜长2.84km，得出井田水平面积为29.76km2。
1.3 煤层特征
本矿井可采煤层有7、12煤层，其煤层平均厚度分别为3.52m、3.54m，具体参见图2-1综合地质柱状图。根据范各庄矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定等级报告，矿井瓦斯相对涌出量为0.258m3/t，瓦斯绝对涌出量为2.23m3/min，矿井的瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井。
范各庄井田具有有自然发火煤层9、12煤层，发火期一般在8～12月之间。12煤层的自然发火期定为11个月，矿井发火等级定为四级。
2 井田开拓
2.1 井田境界与储量
矿井地质资源量：7#煤、12#煤333.45（Mt），矿井工业储量323.45（Mt）， 矿井可采储量.213.08（Mt），本矿井设计生产能力为240万t/年。工业广场的尺寸为600m×400m的长方形，工业广场的煤柱量为7#煤511.39(万t)，12#煤 541.73(万t)。
2.2 矿井工作制度、设计生产能力及服务年限
本矿井设计生产能力按年工作日300天计算，“三八”工作制，即二班采煤，一班准备，每班净工作时间为8个小时，净提升时间为16小时。本矿井的设计生产能力为240万吨/年,矿井服务年限为63.4年。
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图2-1 综合地质柱状图
2.3 井田开拓
工业场地的布置在井田走向的中央。
本矿井煤层露头标高-70m左右，煤层埋藏最深处达-800m，井田走向长度平均走向长10.48km，倾斜长2.84km，煤层平均倾角13°，根据上下山斜长的要求，此井田开拓至少为二水平或三水平，延伸方式可为立井延伸或暗斜井延伸。由于受第一水平至少要服务30年以上的限制，第一水平采用上下山开采。
采用一对立井开拓：主井采用箕斗提煤；副井采用罐笼提升矸石，升降人员、设备、材料，且兼作进风井。风井安装梯子间，作为一个安全出口。考虑到范各庄井田范围较大，矿井通风方式经过比较后确定为两翼对角式通风（具体比较情况见第四章），在井田东西两翼
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