毕业设计(论文)-矿井通风与安全设计.doc
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1、河南工程学院毕业设计矿井通风与安全设计学生姓名: 系 (部):安全工程系 专 业:矿井通风与安全指导教师: 2010年5月15日河南工程学院专科毕业设计诚信责任书:本人郑重声明:本人所呈交的毕业论文(设计),是在导师的指导下独立进行研究所完成。毕业论文(设计)中凡引用他人已经发表或未发表的成果、数据、观点等,均已明确注明出处。特此声明。 设计作者签名: 日 期: 摘 要矿井是一个复杂的动态系统,具有与其他工业不同的特点。其主要特点是地下作业,工作环境恶劣,因此通风和安全措施显得尤为重要。全局而言,各煤田所处的地理位置不同,煤层地质条件多种多样,开采方法也就多种多样。本次设计根据以上因素进行开拓
2、开采设计,并选择多种开采技术进行比较。本设计针对xx煤矿,内容包含:矿井概况及地质特征、矿井开拓开采设计、矿井通风设计以及矿井安全技术措施。矿井概况及地质特征主要包括矿区的地理、地形和交通;矿井的地理位置、井田范围;矿区的气象条件、地震烈度、电源和水源的概况;矿井地质特征、煤层及煤质概况以及水文地质条件概况等。矿井开拓开采设计分别论述了主井、副井和矸石井的位置选择、水平的划分、采区的划分、开采顺序以及采区的布置和装备、各巷道的布置等。矿井通风设计主要包括矿井通风设计依据及主要内容、矿井通风系统的选择、矿井所需风量的计算及分配、全矿井容易时期、困难时期的通风阻力计算以及对通风设备的选择等。安全技
3、术措施包括瓦斯预防、热害防治、粉尘防治、防火措施、防水措施、顶板管理等。关键词:开拓开采设计,矿井通风设计,安全技术措施ABSTRACTThe mine is a complex dynamic system, has with the other industry different characteristic. Its main feature is the underground work, the working conditions is bad, therefore ventilates with the security measure appears especially i
4、mportant. The overall situation says, various coal fields locate the geographical position is different, the coal bed geological condition are many and varied, the method of exploitation are also many and varied. Above this design according to the factor to carry on the development mining design, an
5、d chooses many kinds of mining technologies to carry on the comparison.This design in view of the LvGou Mine, the content includes: Mine pit survey and geological feature, mine pit development mining design, mine ventilation design as well as mine safety technical measure.The mine survey and the geo
6、logical feature mainly include the mining area the geography, the terrain and the transportation; Mine pit geographical position, well field scope; Mining area meteorological condition, earthquake intensity, power source and water source survey; Mine pit geological feature, coal bed and anthrax surv
7、ey as well as hydrogeological conditions survey and so on.The mine development mining design elaborated the main shaft, the auxiliary shaft and the gangue well choice of location, the level division, the working area division, the mining sequence as well as the working area arrangement and the equip
8、ment, various tunnels arrangement separately and so on.The mine ventilation design mainly includes the mine ventilation design basis and the primary coverage, the mine ventilation systems choice, the mine pit needs the amount of wind the computation and the assignment, the entire mine pit easy time,
9、 the rough period flowing resistance computation as well as to draft equipments choice and so on.Safety work measure including gas prevention and mining prominent dangerous coal bed security measure, hot evil prevention, dust prevention, fire precautions, waterproof measure, roof control and so on.K
10、EYWORDS: development mining design, mine ventilation design,security measures目 录前 言.5第一章 矿区概况及井田地质特征.11 第一节 矿区概况.12 第二节 井田地质特征.15第三节 井田勘探程度.20第二章 矿井储量、年产量及服务年限.21第三章 矿井通风设计.26 第一节 通风系统.26 第二节 风量计算及风量设计.34 第三节 采区通风设计.43 第四节 掘进工作面通风设计.50 第五节 全矿通风阻力计算.54 第六节 主要通风机选型.59 第七节 矿井反风措施.60 第八节 矿井通风评价.61第四章 矿井
11、安全技术措施. .62 第一节 瓦斯.62 第二节 防爆措施 .62 第三节 隔爆措施 .74 第六节 井下防治水安全设施.78第五章 矿山环保.83 第一节 矿山污染源概述.83 第二节 矿山污染的防治.83 参考文献.84附 录.85致 谢.85前 言一、总说明1、前期工作矿井初期为接管的小煤窑,后经三次技术改造,达到30万吨/年的生产能力,2009年核定生产能力45万吨/年。2、矿井的历史、现状、矿井通风与安全设计编制原因1)矿井历史及现状永锦能源有限公司吕沟煤矿位于禹州市方岗乡杨南村,地理坐标:东经1132152, 北纬340717,标高390m至169m。向北6km与许洛公路相接,向
12、北1km与新禹神公路相连,向南5km有柏油路与国家二级公路禹神公路相通,矿区内有762铁路(窄轨)与省内地方铁路联网。吕沟煤矿是永锦能源有限公司的一个下属煤矿,2006年7月禹州中锋集团公司企业改制成为河南永锦能源有限公司。永锦能源有限公司吕沟煤矿为1961年9月接管的社办小煤矿, 1980年达到30万吨的生产能力,现核定生产能力为45万吨/年,主要开采五2、六4两个煤层,其中:五2煤层厚0.91.5m,六4煤层厚0.71.2m。煤尘具有爆炸性,其中五2煤层爆炸指数为20.1 % ,六4煤层爆炸指数为18.38%。矿井采用片盘斜井开拓,两翼对角机械抽出式通风。主、副井进风,东、西风井回风,东、
13、西风井均安装2台4-72-11NO.16B离心式主要通风机,总进风2691m3/min,总回风2796m3/min。矿井二氧化碳相对涌出量6.09m3/t,绝对涌出量6.26m3/min;瓦斯相对涌出量4.07m3/t,绝对涌出量4.18m3/min,属低瓦斯矿井。安装有KJ209N安全监控系统和LED大屏幕显示系统,具有记录、报警、打印报表、数据存储、回放等功能。2)本次矿井通风与安全设计编制原因河南省永锦吕沟煤矿为接管的老矿井,设计生产能力45万t/a。根据禹县煤田三峰山至米托寺矿区地质勘探报告(详查)、河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验
14、中心提供鉴定结果,五2煤层煤尘爆炸指数为20.1,六煤层煤尘爆炸指数为18.38,属有煤尘爆炸危险性煤层。现在根据编制的河南省永锦公司吕沟煤矿可行性研究报告进行河南省永锦公司吕沟煤矿矿井通风与安全设计编制。 二、设计编制依据1、有关勘察设计1)根据禹县煤田三峰山至米托寺矿区地质勘探报告(详查)、河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果,五2煤层煤尘爆炸指数为20.1,六煤层煤尘爆炸指数为18.38,属有煤尘爆炸危险性煤层;2)根据河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告所示及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结
15、果,吕沟煤矿开采的五、六煤层均属自燃煤层,在实际开采48年历史过程中,未发生过煤层自燃现象。2、有关证件、文件1) 河南省国土资源厅(豫国土资矿管函2006第498号)关于河南永锦吕沟煤矿划定矿区范围申请的批复;2) 国家煤矿安全监察局2006年颁发的煤矿安全规程;3、鉴定报告河南省煤炭地质勘察研究院提供的河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告、河南省禹县矿区吕沟煤矿资源储量核实报告等。三、设计指导思想1、认真贯彻执行煤矿安全监察条例、煤矿安全规程及有关规定,给煤矿安全设施设计审查与竣工验收工作提供依据;2、给煤矿安全设施的建设提供依据;3、充分考虑煤矿的煤层赋存、地质构造、水文、围岩条件、瓦
16、斯、煤尘、自燃、煤与瓦斯突出等地质条件及有关安全条件,矿井交通、供电、供水、环境等外部条件,结合矿井开拓开采系统进行有关安全设施设计。四、设计的主要特点及安全评价1、设计的主要内容及特点1)对河南省永锦吕沟煤矿的地质条件、安全条件以及矿井设计概况进行了综述。2)进行了矿井通风安全设计,根据矿井地质安全条件,进行矿井通风(风量、风压的计算的校核)计算,风机的选型,明确了矿井的避灾线路及通风安全注意事项。3)进行了矿井瓦斯灾害防治设计,编制了防爆、隔爆、瓦斯抽放等设计。 4)编制了矿井水防治措施。5)结合该矿开拓方式,编制了该矿生产系统各环节设备安全生产的措施。6)根据矿井生产特点,对矿井瓦斯,井
17、下环境和大型机电设备的工作状态进行了监测监控设计,以便矿领导及有关人员及时了解情况,采取有效措施。7)编制了矿井安全检测及装备设计。2、安全条件评价1)煤层顶、底板设计主采五2煤、六4煤层:五2煤、六4煤层:直据地质报告显示两层煤顶板均为砂质泥岩或粉砂岩,五2煤局部有砂质泥岩伪顶,列为类顶板,六4煤为类顶板,底板为砂质泥岩,未见底鼓,工程地质条件简单。2)瓦斯2009年矿井瓦斯等级鉴定报告提供该矿瓦斯相对涌出量为4.07m3/t,绝对瓦斯涌出量为4.18m3/min,属于低瓦斯矿井,但根据地质资料预计,随着开采深度的增加,瓦斯涌出量由浅到深呈增加趋势,该矿在瓦斯管理中一直是按照高瓦斯矿井进行管
18、理。3)煤的自燃性根据河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告所示及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果,吕沟煤矿开采的五、六煤层均属自燃煤层,在实际开采48年历史过程中,未发生过煤层自燃现象。4)煤尘爆炸性根据禹县煤田三峰山至米托寺矿区地质勘探报告(详查)、河南省禹州煤田吕沟煤矿生产矿井地质报告及2009年5月国家安全生产洛阳矿山机械检测检验中心提供鉴定结果,五2煤层煤尘爆炸指数为20.1,六4煤层煤尘爆炸指数为18.38,属有煤尘爆炸危险性煤层。5)水灾该矿井田地表水系不发育,区内冲沟较多,无长年有水河流,属贫水区。区内只有一条颖河支流兰河从矿区以西流过,沿河谷冲沟
19、发育,并有厚约540m的松散堆积物,为季节性河流。历年最大降水量1132mm(1964年)、最小降水量414mm(1961年),平均为781.9mm。主副井井口以及工业广场地理位置处于东经11311 52,北纬340717,三峰山西峰北麓,方岗乡杨南村境内的半山坡,井口标高为+201m,高于历史洪水位+142m高程。并且在矿区内构筑了多条泄洪、排洪、疏洪等防洪沟,故井口及工业广场不受山洪威胁。通过该矿二九年五月联合排水试验报告,目前矿井正常涌水量为100m3/h,最大涌水量为120m3/h。全矿井二级排水,六号水仓位于-105m水平,水仓容积1650m3,有型号为MD155-678水泵3台(单
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