桃園礦礦井通風系統設計畢業論文-資料下載頁

　　

【正文】 向長北二采區走向長2240m，傾斜長750m，采區內可布置三個區段，即每個工作面長度為240m，區段煤柱8m,可采儲量438萬t，煤層傾角18176。左右。（2） 南一采區采區走向長北二采區走向長3370m，傾斜長580m，采區內可布置三個區段，即每個工作面長度為180m，區段煤柱8m,可采儲量462萬t，煤層傾角23176。左右。表25 采煤方式優缺點比較表單一走向長壁采煤法傾斜長壁采煤法偽傾斜柔性掩護支架采煤法優點對桃園礦的傾斜中厚煤層適用性較強，且其采煤系統比較簡單，較適合于大面積井田的兩翼對角式，通風方式工藝過程和走向長壁采煤法相似，適用性較強，采煤系統也較為簡單，投資較小，巷道掘進少，通風線路短，風流方向轉折變化少，對某些地質條件適應性較強，技術經濟效果比較顯著。具有走向長壁采煤法的一些優點，巷道布置和生產系統簡單，掘進率低，簡化了復雜繁瑣的頂板管理工作，技術經濟效果較高。缺點巷道掘進較為繁瑣，投資較大，施工較為困難不適合于兩翼對角式的通風系統，且工作面礦山壓力顯現嚴重，對設備要求較高，且開采條件較差，長距離的傾斜巷道使掘進及輔助運輸、行人比較困難，可能存在著污風下行的問題。工作面較長，掩護支架的結構固定而不能調寬，對煤層厚度傾角等產狀變化的適應性較差，采煤工藝尚待實現機械化，技術經濟指標較低，工作面煤塵大，工作環境較差。表26 采煤方法優缺點比較表普采綜采炮采優點普采設備價格便宜，對地質變化的適應性較強，工作面搬遷容易，操作技術易掌握，組織生產比較容易。高產高效、安全、低耗，勞動條件好，勞動強度小，對于煤層地質條件較好，構造少的桃園礦7煤能很快獲得高產高效。技術裝備投資少，適應性強，操作技術易掌握，生產技術管理較為簡單。缺點產量可達到綜采產量的三分之一至二分之一，產量低，勞動條件差，勞動強度大。綜采設備昂貴，對全礦的生產系統及操作和管理水平要求較高，工作面搬遷較為困難。單產和效率低，勞動條件差，對于開采條件較好的桃園礦7煤未能達到高產高效安全的要求。（1） 上山位置選擇移交采區巷道布置的共同特點是均以下部車場頂板繞道形式和回風石門與煤層貫穿，采用上山區段煤層平巷的布置方式。各個采區軌道上山進風，運輸上山運輸，專門回風上山回風。北二采區：布置三條上山，分別為軌道上山、運輸上山和回風上山，布置方式為軌道上山和運輸上山布置在煤層底板中，距煤層垂距為15～25m，傾角為19176。，回風上山布置在煤層中，傾角隨煤層的變化而變化，采區下部車場設置一個深度為20m的采區煤倉。軌道上山負擔輔助運輸和進風的任務，運輸上山布置皮帶運輸機專門運煤，少量進風，回風上山作為專門回風用，并且做行人用，該采區采用繞道裝車，在下部設置一個深度為20m的煤倉。對于北二采區由于北風井位于北二采區北翼，因此為減少巷道掘進長度，特將回風上山布置在最北側，運輸上山位于中間，最南側為軌道上山。南一采區：布置三條上山，分別為軌道上山、運輸上山和回風上山，布置方式為軌道上山和運輸上山布置在煤層底板中，距煤層垂距為15～25m，傾角為25176。，回風上山布置在煤層中，傾角隨煤層的變化而變化，采區下部車場設置一個深度為20m的采區煤倉。軌道上山負擔輔助運輸和進風的任務，運輸上山布置皮帶運輸機專門運煤，少量進風，回風上山作為專門回風用，并且做行人用，該采區采用繞道裝車，在下部設置一個深度為20m的煤倉。對于南一采區由于南風井位于南一采區南翼，因此為減少巷道掘進長度，特將回風上山布置在最南翼，運輸上山位于中間，最北側為軌道上山。（2） 上山布置方式的選擇采區上山布置方式考慮了三個方案：巖石上山、煤層上山、煤層、巖層上山相結合。三種方案的比較如下表27：表27 上山布置方式方案比較表采區上山布置方式優缺點比較巖石上山布置采區巖巷工程量大，巷道掘進費用高，速度慢，工期長，但維護費用低煤層上山布置施工速度快，但煤柱多，維護費用高，尤其是上山和工作面上，下順槽多出平面向交叉，對煤炭及輔助運輸系統不利。且漏風大，通風管理復雜煤層、巖層上山相結合克服了巖石，煤層上山布置的缺點，對移交工期，輔助運輸，通風管理，巷道維修均有利根據上表比較及該采區煤層的特點，該區瓦斯涌出量較大，且煤層僅為2m左右，為使上山的維護及滿足通風要求，根據煤層頂底板巖性情況，在底板巖石中布置皮帶上山、軌道上山，回風上山布置在煤層中，上山之間平面距離為15米。各區段在煤層中布置兩條平巷，一條為機巷，一條為風巷。、車場形式以北二采區為例進行說明設計，北二采區走向長2240m，傾斜長750m，采區內可布置三個區段，即每個工作面長度為240m，區段煤柱8m,可采儲量438萬t，煤層傾角 18176。左右。（1） 采區上部車場的形式見表2—8表2—8 采區上部車場比較表車場形式優缺點使用條件順向平車場車輛運行順當，調車方便；回風巷短；通風能力較大；車場巷道斷面大。絞車房位置選擇受限制或絞車房距總回風巷較近時使用逆向平車場摘掛鉤操作方便，安全；車輛需反向運行，調車時間長，運輸能力不大。煤層群聯合布置的采區，具有采區回風石門與煤層小階段平巷相連時采用；運輸量小，可用小于8度的甩車場代替甩車場調車簡單，勞動強度小等；絞車房位于回風標高以上，維護比較困難，而且絞車房回風有一段下行風，通風條件較差。適用于所有礦井轉盤車場其工程量省，調車簡單；工人勞動強度大，車場通過能力小。使用小型礦井綜合考慮三種車場形式的優缺點及該采區的地質條件，合考慮三種車場形式的優缺點及該采區的地質條件,易采用逆向平車場。（2） 采區中部車場中部車場一般采用甩車場，無極繩運輸時采用平車場，甩車場可分為單側甩車場和雙側甩車場，比較見表2—9：表2—9 采區中部車場比較表車場形式優 點缺 點適 用 條 件單側甩車場提甩車時間短，操作勞動強度小，礦車能自溜，提升能力的甩車道處易磨鋼絲繩上山傾角小于25度時采用雙側甩車場兩翼分別甩車，調車方便，搬道岔勞動量小，推車勞動量大易磨鋼絲繩，兩翼人員來往困難，工程量大上山傾角小于25度，小階段兩翼開采不同標高綜合考慮,應采用小角度(近似平車場)的單側甩車場。（3） 采區下部車場大巷裝車式下部車場的輔助提升車場多為繞道式，繞道位于大巷的頂板為頂板繞道，位于大巷的底板稱底板繞道，本設計采用頂板繞道，繞道位置及優缺點見表2—10所列。表2—10 下部車場繞道位置比較表形式優 點缺 點適 用 條 件立式繞道工程量省,彎道省,繞道維護條件好繞道出口交岔點距裝車站近,車場繞道調車受一定影響,煤倉維護較困難。煤層傾角小于12度,軌道上山提前下軋,使其坡度達20—25度,上山落平點距軌道大巷較遠時采用。臥式繞道調車方便,線路布置容易工程量大,煤倉維護困難。煤層傾角小于12度,軌道上山提前下軋,使其坡度達20—25度,上山落平點距運輸大巷較近,存車線長時采用。斜式繞道調車方便,線路布置容易工程量較大,煤倉維護困難。煤層傾角(上山)小于12度,軌道上山提前下軋,使其坡度達20—25度,存車線較長用立式布置,用臥式布置工程量太大時采用。比較上述三種繞道方式，由于礦井只布置了一條運輸大巷，下部車場應選擇調車方便的車場，所以下部車場選擇頂板臥式繞道。.（1） 工作面命名規則，見表211。表211 工作面命名規則表工作面代號ABCDE注解水平采區代號采區翼別1上山南翼 2上山北翼階段代號煤層代號。北二代號為2 ；南一代號為1。如：12117代表一水平、北二采區、第一區段、采區南翼工作面、屬7煤層。（2） 工作面的回采順序和產量從第一區段開始，自上而下依次進行，每個采區布置一個綜采工作面，兩個煤巷掘進頭，整個礦井布置一個綜采備用面。采區工作面采掘比例為1：2。每個采區設計綜合機械化采煤。設計一個工作面年產量為：A回=NηLL1mr (26)式中：N年工作日，天。設計330天；η回采率，；L工作面長度，m。北二設計240，南一180；L1日進尺，m。；m采高，m。設計2；r煤的容重，噸/m3,。則：北二采區： 日產 A回=2402=2280 (T)年產 A回=3302280= (萬T)南一采區： 日產 A回=1802=1710 (T)年產 A回=3301710= (萬T)（1） 出煤系統在工作面敷設刮板輸送機，運輸平巷和皮帶上山布置有皮帶運輸機。運煤線路為：采煤工作面工作面下順槽區段溜煤眼皮帶上山采區煤倉皮帶大巷。（2） 運料系統運料路線： 運輸大巷采區下部車場軌道上山區段車場工作面風巷工作面（3） 通風系統新風路線：運輸大巷采區下部車場軌道上山區段車場工作面機巷工作面污風路線：工作面工作面風巷區段車場回風上山采區回風石門回風大巷3礦井通風設計礦井通風設計是在礦井開拓，開采設計的基礎上進行的，它包括選擇礦井通風系統和通風方式，計算礦井總風量和總阻力，選擇通風機及其附屬設施。通風系統具有抗災能力；發生事故時人員便于撤出；通風的基建投資省，營運費用低，綜合效益好。選擇通風系統總的原則應貫徹“安全第一，預防為主”的方針，并有利于礦井建設速度，技術經濟合理。同時必須遵守《煤礦安全規程》的相關規定：（1） 每一礦井必須有完整的獨立通風系統（2） 進、回風井之間 和主要進、回風巷之間的每個聯絡巷道中，必須砌筑永久擋風墻，需要使用的聯絡巷道，必須安設兩道正向和反向的風門，防止在反風時發生風流短路。（3） 箕斗提升或裝有膠帶運輸機的井筒不應作風井。如果兼作風井，必須遵守下列規定：箕斗提升或裝有膠帶運輸機的井筒作進風井使用時，箕斗提升中的風速不得超過6m/s，裝有膠帶運輸機的井筒中風速不得超過4m/s，并應有可靠的降塵措施，保證粉塵濃度符合工業衛生標準。（4） 進風井口必須布置在不受粉塵、灰塵、有害和高溫氣體侵入的地方。（5） 礦井開拓新水平的回風，必須引入總回風巷道和主要回風巷道中。根據以上的原則，本設計在選擇礦井通風系統時考慮了以下因素：（1） 風井位置應在洪水標高以上（大型礦井應考慮百年一遇，小型礦井應考慮五十年一遇），進風口必須避免污風進入，距離有害氣體源地點不得小于500m。（2） 井口工程地質和井筒施工地質條件簡單。（3） 占地少，壓煤少，交通方便，利于施工。（4） 通風系統簡單，風流穩定，易于管理。（5） 發生事故時，風流易于控制，井下每一水平到上一水平和每一采區至少有兩個通向地面的安全出口，以便人員安全撤出。（6） 使用專用的通風巷道的數目最少，風路最短，貫通距離短，井巷工程省。（7） 盡可能使每個采區的產量均衡，阻力接近，避免過多的風量調節，盡量少設置通風構筑物，以免引起大量漏風。（8） 多風機抽出式通風時，為了保證風機聯合運轉穩定，應盡量降低總進風道公共路段的風阻（一般要求公共路段的負壓不超過任何一個扇風機負壓的25%）。（9） 通風費用少，后期通風合理。選擇礦井通風系統主要考慮以下影響因素：（1） 自然因素：煤層賦存狀態以及埋藏深度；沖擊層厚度；礦井瓦斯等級，煤層爆炸性以及自燃發火傾向性；礦井地形條件，井田尺寸及礦井生產能力。（2） 經濟因素盡量減少井巷工程量，通風運營費，設備運轉維修費以及管理條件等。（3） 其它因素。主要是根據礦井的開拓、開采技術條件，考慮是否需要灌漿，煤層注水以及瓦斯抽放等。（1） 礦井通風系統主要包括通風方式（即進風井和回風井的布置方式）、通風方法（即礦井通風機的工作方法）以及由若干通風巷道和交匯點構成的通風網絡。礦井通風方式選擇及優缺點的比較見表31.（2） 通風機的工作方式:主要通風機的工作方法有三種:抽出式、壓入式、混合式。1） 壓入式表31 礦井通風方式優缺點比較表中央邊界式兩翼對角式（風井在井田一翼的中央）混合式（中央邊界式+兩翼對角式）優點通風阻力較小，內部漏風較小，工業廣場不受通風機噪音的影響及回風風流的污染風流線路較中央邊界式短，阻力較小，內部漏風少，安全出口多，抗災能力強，便于風量調節，礦井風壓比較穩定，工業廣場不受回風風流污染和通風機噪聲的危害回風井數量較多，通風能力大，布置較靈活，適應性強。缺點風流在井下的流動路線為折返式，風流線路長，阻力較大井筒安全煤柱壓煤較多通風設備較多，管理分散，且井筒安全煤柱壓煤較前兩種方案多只有在低瓦斯礦井或地形復雜且煤層埋藏較淺,開采第一水平無法在高山上設置主要通風機。總回風巷道無法連通或維護困難,煤自燃發火不嚴重的中小型礦井可采用。2） 混合式這種工作方法由于管理復雜很少使用。3） 抽出式這種方法目前在國內普遍采用。抽出式的工作方法適應性廣泛,尤其是對高瓦斯礦井更有利于瓦斯的管理；也適合于礦井走向長、開采面積大的礦井。本礦井型大,為瓦斯和煤突出的礦井,且煤層埋藏深,層數多,儲量豐富。故本次設計采用抽出式的工作方法。并且抽出式通風具有以下的優點：① 下風流處于負壓狀態。主扇風機因故停轉時,井下的風流壓力提高可能使采空區沼氣涌出量減少,比較安全。② 漏風量小,通風管理簡單。③ 與壓入式相比,不存在過度到下一水平時期通風系統和風量變化的困難。（1） 采區通風系統選擇的依據:選擇采區通風系統必須遵守《煤礦安全規程》第11條至122條的有關規定。（2） 采區通風系統應滿足的條件:1） 分區通風,采掘工作面應采用獨立的通風方式。2） 采區內所有的巷道，回采工作面、備