《矿井通风与设计》课程设计

发布 2022-10-01 00:03:28 阅读 8698

中国矿业大学银川学院。

本科课程设计。

2014届)

题目 《矿井通风与安全》课程设计。

系别矿业工程系。

专业班级采矿工程一班

学生姓名马银贵。

指导教师刘雅俊。

2023年11月15日。

目录。前言3

一。 采区基本概况4

二。 采区通风系统6

一) 采区通风设计要求6

二) 工作面通风方式的选择与确定6

三。采区风量计算与确定8

一)采掘工作面风量计算原则与要求8

二)回采工作面风量计算8

三)掘进工作面风量计算10

四) 硐室需风量计算12

五)采区风量分配14

四.采区通风阻力计算16

一)矿井通风总阻力的计算原则16

二)矿井通风总阻力的计算方法17

三)计算列表17

四)采区总阻力计算19

(五)选择矿井通风设备19

5.采区安全措施23

结束语25参考文献26

前言。矿井通风》设计是学完《矿井通风与安全》课程后进行的,是学生理论联系实际的重要实践教学环节,是对学生进行的一次综合性专业设计训练。通过课程设计使学生获得以下几个方面能力,为毕业设计打下基础。

1.进一步巩固和加深我们所学矿井通风理论知识,培养我们设计计算、工程绘图、计算机应用、文献查阅、运用标准与规范、报告撰写等基本技能。

2.培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际的能力。

3.培养学生创新意识、严肃认真的治学态度和理论联系实际的工作作风。

依照老师精心设计的题目,按照大纲的要求进行,要求我们在规定的时间内独立完成计算,绘图及编写说明书等全部工作。

设计中要求严格遵守和认真贯彻《煤炭工业设计政策》、《煤矿安全规程》、《煤矿工业矿井设计规范》以及国家制定的其它有关煤炭工业的方针政策,设计力争做到分析论证清楚,论据确凿,并积极采用切实可行的先进技术,力争使自己的设计达到较高水平。

第一章带区基本概况。

本采区为某矿第三采区,北以一采区为界,南以五采区为界,五采区未采。采区上部标高为+150m,下部标高为-100。采区走向长度1550m,倾斜平均长度为820m,煤层倾角为16度。

采区共有三层煤,区内地质构造简单,为单斜构造。无断层和褶曲,无大的含水层和地下水涌出,开采条件较好。

煤层相对瓦斯涌出量为5.2m3/吨日,顶底板稳定,为砂页岩、页岩和砂岩。煤质中硬。煤岩**指数为34—70%,采区所属矿井为低瓦斯矿井。

采区煤层的地质赋存条件。

一) 采区地质。

采区内无大的含水层和地下水,开采条件较好。

二) 采区构造。

采区内地质构造简单,为单斜构造,无断层和褶曲,火成岩侵入。

三) 煤层条件。

采区内赋存有三层煤,均为可采煤层。(其特征如下表和柱状图如下)

煤层特征表。

煤层柱状图。

第二章采区通风系统。

一) 采区通风设计要求。

本采区矿井通风方式已给出为**并列式。采区通风系统主要取决于采煤系统,但又能在一定程度上影响着采区巷道布置系统。完备的采区通风系统应能满足一下要求。

1.有效地控制采区内的风流方向,风量和风质。

2.漏风少,风流的稳定性高,不易遭受破坏。

3.有利于合理排放瓦斯,防止煤炭自燃,形成较好的矿内气候条件和有利于控制、处理事故,并能使通风系统符合安全可靠,经济合理和技术可行的原则。、

二) 工作面通风方式的选择与确定。

表2—2 工作面通风方式。

由于本采区煤层的倾角为16o,带区式开采所以y型通风。

第三章采区风量计算与确定。

一) 采掘工作面风量计算原则与要求。

矿井需风量应按照“由里往外”的计算原则,由采、掘工作面、硐室和其他用风地点的实际最大需风量总和,再考虑一定的备用风量系数后,计算出矿井总风量。

1.按该用风地点同时工作的最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4。

2.按该用风地点风流中的瓦斯、二氧化碳和其他有害气体浓度、风速以及温度等都符合《规程》的有关规定分别计算,取其最大值。

二)回采工作面风量计算。

采煤工作面的需风量应按下列因素分别计算,并取其中最大值。

1)按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算:

根据矿井总产量算出矿井每分钟产煤量为:4.6t,瓦斯绝对涌出量为:

4.6×5.2=23.

9/min>5.2 /min 根据《煤矿安全规程》采煤工作面瓦斯涌出量小于或等于5.2 /min 应先进行瓦斯抽放将瓦斯抽放到5.

2 /min以下再进行通风,现将瓦斯抽放到4.8 /min进行通风。

676 /min

式中 —采煤工作需要风量, /min;

—采煤工作面瓦斯(二氧化碳)绝对涌出量, /min;

采煤工作面因瓦斯(二氧化碳)涌出量不均匀的备用风量系数,生产矿井可根据各个工作面正常生产条件时,至少进行五昼夜的观测,得出五个比值,取其最大值。(本例取1.3)

2)按工作面进风流温度计算;采煤工作面应有良好的气候条件,其进风流温度可根据风流温度**方法进行计算。其气温与风速应符合表1的要求。

表3-1采煤工作面空气温度与风速对应表。

采煤工作面的需风量按下式计算:

1350.7 /min

式中 —第i个采煤工作面适宜风速,m/s

—第i个采煤工作面平均有效断面积,㎡,按最大和最小控顶有效断面积的平均值计算;

—第i个采煤工作面长度风量系数,按表3—2先取,本题工作面长度250m,选取1.4

表3-2 采煤工作面长度风量系数表。

3)按工作人员数量计算:

4×25=100/min

式中 4—每人每分钟供给的最低风量, /min

第i采煤工作面同时工作的最多人数,人。

4)按风速验算:

按最低风速验算采煤工作面的最小风量:

603/min

按最高风速验算各个采煤工作面的最大风量:

4824 /min

通过上述计算回采工作面所需风量为1350.7/min,按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算为603 /min,所以工作面风量为1350.7 /min

三)掘进工作面风量计算。

煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的需风量,应按下列因素分别计算,取其最大值。

1)按瓦斯(二氧化碳)涌出量计算:

78.4/min

式中 —第i个掘进工作面的需风量、/min

第i个掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量、/min

第i个掘进工作面瓦斯涌出不均匀的备用风量系数1.3——1.45(本例取1.4)

2)按工作人员数量计算:

qdi=4×ndi=4×25=100m3/min

式中:ndi——第i个掘进工作面同时工作面的最多人数,人。

3)按局部通风机吸风量计算: /min

370.5 /min

式中 —掘进工作面局部通风机额定风量总和(表3—3),—防止局部通风机吸循球风的风量备用系数,一般取1.2—1.3,进风巷中无瓦斯涌出时取1.2,有瓦斯涌出时取1.3。

表3-3 局部通风机额定风量q通。

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