给学生设计说明书

交通位300m及大隆风井保护煤柱与大隆矿区相邻；东部以断层与小青矿区相邻；西部以煤层最低可采边界为界。东西长4.50km，南北倾斜宽4.90km，面积16.6807km2。202.5km和铁岭－法库－康平公地形地地表水而过，河长11km，汇水面积28.5km2。1951年出现大洪水，最高洪水位+79.5m；1970年200m处，水位标高+78.3m。井田西北4.5km4910万m3气象及情7～87、8、9月份，年降雨量最大达1009.1mm733.332.15～6个月即11月～次年4月，冻土层深度1.5m。表土层厚度5～25m。本区烈度，根据辽震烈字（83）4号文，定为VI度。动峰值加速度0.05g。电源、水源及建筑材料来地质构27.5km17.4km，513.5km2。铁法煤田位于巨型纬向构造体系的天山--（朴屯向斜、晓明一号背斜、大兴向斜。盆地中的断裂均为高角度正断层，南部区域比较发育并伴有火成岩活动。本井田位于晓明一号向斜的(朴屯向斜)55º～75º左右，落80m。井田主要大的褶皱为晓明一号向斜、晓明一号背斜及几条小的背向斜。bS水文地（一（二河在井田中间流过，流经长达20余公里。三家子以西河谷受剥蚀较强生有阶地。以东侵蚀（三分布在山前平原地带，由黄色的砂土、砂砾和砂质粘土等构成，该层水位深2～2.386m/d9～15m。粗砂。层厚在16m～35m之间。该层水位深2～5m，是孔隙潜水层。根据大明一井和250m为主。水沿裂隙和层面流动，属承压裂隙水，其水位深4～11m。在、、孔做抽水试验得知，涌水量0.0425～0.71m3/h，渗透系数0. b、阜新组（K1f）砂岩含水该层伏于白垩系地层之下,以砂岩为主,148～408m之间。在大明、三家子、海丰屯的203、217等孔做抽水试验得知涌水量0.0396～14.76m3/h,渗透系数0.00081～0.64m/d,57～108m,透水性微弱。煤层结4-17193m中部砂泥岩层，以静水湖泊相沉积为主。可采面煤层结顶板岩底板岩可采程稳定程7煤质及物理性38.42%24.5MJ/kg0.42%。顶底板40.1～1.0m0.55m。直接0.3～9.2m3.00m。老顶为细砂岩、粗砂岩及砂砾1.32～34.00m12.0m0.15～7.00m1.37m。直接顶板为Ⅱ类偏高，老顶为Ⅱ类。70.05～1.0m0.39m。直接顶为0.3～14.37m3.18m。老顶粉砂岩、细砂3.0～40.m18.6m0.40～12.58m3.34m瓦斯赋存情况及煤的自燃61.73m3/min，16.59m3/t，属于高瓦斯矿井。1～320天，不利于煤炭的长度井田境300m为界与大明一矿相邻；南部以断层及大隆风井保护煤柱与大隆矿区相邻；东部以断层与小青矿区相邻；西部以煤层最低可采边界为界。东西长4.50km，南北倾斜宽4.90km16.6807k23.5m、4.2m。岩层倾6.4～8.3°之间。边界煤柱留矿井长5700m，倾斜长度为3497m，经计算的面积为16.68km2，井田内地形30m煤柱[1]。广场地面保护面积应包括保护对象及带，带宽度为15m。20m60m20m10m20m的煤柱。井田的工业储量计算按照实际埋藏的煤炭储量计算，不考虑开采、选矿及加工时的损失1000m15°0.05m40%井田工业储ZgSM

（2- S——井田面积，m2；r表2- Table.2-1Tableofindustrialreservescoal煤厚倾角面积12工业广场保护500500，工业广场带宽度为87m 井田边界煤柱 断层保护煤柱损失2.2.7井田的可采储

井田的设计可采储量（2-2：Z(ZgP)C

（2-式中：ZZg——矿井工业储量C0.80.75。Z=(Zg-1 水平年200米。进速度：综掘队：275米/月。180万t平均日产量 6000/609.34=9.85刀；年实际产量为 6m0.6m10服务年16849.1万t，12850万t180t/a1.35，则PZ/A （3-式中：K1.3～1.5A180万将数据带入式（3-1：矿井的工作制300本矿井采用立井双水平分区式开拓。在井田的开掘主副立井，在第一阶大巷和回风大巷分别采用下部车场和采区回风石门与采区相联系。新鲜由副3-1Table.3-1Tableofpitshaftlocation井筒长度净周长目前掘进工作面通风是以局扇压入式输送新鲜和以局扇抽出式排出乏风6个采区。基本巷道布15.8m215m216.3m。15.8m215m216.3m。15.8m215m216.3m。10.5m210m214.4m。10.5m210m214.4m。15.8m215m216.3m。15.8m215m216.3m

图4-1皮带大巷、轨道大巷断面示意 图4-2回风大巷巷道断面示意Fig.4-1Thecross-sectionmapoftransportation Fig4-2Thecross-sectiondiagramofbelt Transportationroadway

图4- Fig.4-3Sectionsketchmapof410track Fig.4-4Sectionsketchmap 410transportation图4-3工作面进风顺槽巷道断面示意 图4-4工作面回风顺槽断面示意Fig.4-3Sectionsketchmapofstope Fig.4-4Sectionsketchmapofstopefaceinto-windgate facereturnairgate断面规工作面巷道：上宽×高×下宽支护材金属支架：11#5米型、2.4140120毫米；钢丝绳：连接支架的钢丝绳全部为φ284.2.2库布1）库的布置形式：壁槽式系回采工作面→采区顺槽→皮带大巷→主井通风系采、掘工作面→工作面回风巷→采区回风巷→回风大巷→行人及运料系副井→轨道巷→采区轨道巷→运料、行人斜巷→工作面巷→回采工作面排矸系掘进工作面→掘进巷道→运料、行人斜巷→采区轨道巷→轨道大巷→排水系3.5、4.27.8°根据综放工作面使用 支架的类型，综放开采分 综放，中位综放，低采煤机型号为：MG132/320-W采高 截深 适应倾 滚筒直径 滚筒转数 摇臂长度 摇臂摆动中心距 牵引速度 牵引型 销轨式无链牵机面高度 装机功率 电压 机重 支架的型号：ZZ4000/17/3534000.581.34SGZ630／220设计长 输送 刮板链 电动机功 2×11 圆环链规 中紧链方 闸盘紧 哑铃销联中部槽规 整机重 /t.h-/m.s-长度率直径采双滚筒采煤机沿工作面全长双向截割煤体，工作面两端用斜切进刀方式，不用人工开缺口。截深为0.6m，采高为3m。采煤机截落的煤炭在螺旋滚筒和前机铲煤板的合下，转入机运走。移前移架后，即可推移前机移后放1:3~63m5m80%15%的最佳综合效益的放顶步距是1.2~1.8m0.6m2刀的距离为放顶步距，即放1.2m。556ABC12313874图4- Fig4-6Equipmentlayingandsectionneofthesynthesistopcoal本水平采用并列式通风配风的原则和回采工作面实际所需风量的a16.59m3/t6000t，则该矿井工作面平均69.13m3/min4.98m3/t20.75m3/min。按回采工作面回风巷中瓦斯的浓度不得超过1%的要求计算。 (5-式中，Qai——回采工作面需要风量qgai——回采工作面回风巷中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量Kai——1.2~2.1。b按工作面温度选择适宜的风速计算5-15-1Table.5-1Relationsofairtemperatureandwindspeedinstope

Vai/m·s- 23~26℃1.8m/s。因此，回采工作面所需 (5-=60×1.8×3.75×(4.2-式中，Vai——回采工作面的风速c (5-=4×60=240式中，Nai——回采工作面同时工作的最多人数，Nai＝60dQai (5-=0.15×60×3×(4.2-Qai (5-=4×60×3×(4.2-式中，Sai——回采工作面的平均断面积，m2105.3m3/min〈2490m3/min〈2808m3/min。2490m3/min掘进工作面所需实际风量的a1.58m3/min。 (5-式中，Qbi——单个掘进工作面所需风量qgbi——掘进工作面回中瓦斯的绝对涌出量Kbi——1.5～2.0。b按局扇的吸风量计算需要风量 (5-=200式中，Qbi——单个掘进工作面所需风量Ii——该掘进面同时运转的局扇台数，台c (5-=430=120式中，Nbi——掘进工作面同时工作的最多人数，Nbi=30237m3/mindQbi0.2560=0.25×60×15=225Sbi——掘进巷道的断面积，m2237m3/min>225m3/min

(5-Qb2237

m3/min硐室所需风量的计a库所需风库所需风量按照经验取Qfc100B采区变电所所需风量采区变电所Qvc

c充电硐室所需风充电硐室所需风量按经验取

dQcQfcQvcQccQmc=440m3/min其它井巷实际需要风量的计

195矿井总需风量的计

Q=（Q采+Q掘+Q硐室+Q其它）×K矿通 01245474440195)=5813Q——采Q——采掘Q——掘 ——K——1.20~1.25风量分配依a采掘工作面的进中，氧气浓度≥20%，二氧化碳浓度b5-2规定(矿井中所有气体的浓度均按体积浓度的百分比计井巷中的速度应符合表5-3要求表5- Table.5-2Theumpermittedconcentrationofharmful名 表5-3井巷中的允许速Table.5-3Permitteddissolutespeedin允许最低风速/m·s-允许最高风速/m·s-8886442℃以上；生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26℃，机电设备硐室的空气温度不得超过30℃；采掘工作面的空气温度超3034℃时，必须停止作业。含二氧化硅10%以上时，浮尘浓度≤2mg/m3；10%以上时，浮尘浓度≤10mg/m3分配矿井总风在算得的矿井总供风量QWZ中，减去回采工作面所需风量QaQdQb、Qc5-4。5-4 tydistributionofthewhole需风量/m3·min-供风量/m3·min-库矿井通风系统图5- Fig.5-1Thediagramofventilation矿井通风网络图5- Fig.5-2Thediagramofventilation计算摩擦阻摩擦阻力系数α根据《煤炭工业采矿设计手册》中关于摩擦阻力系数α值的规定[8]，可以查出不同井巷的摩擦阻力系数α8-1。5-5α×104Table.5-5Tableofroadway coefficient/N·s2·m-/N·s2·m-/N·s2·m-条带平总大集中巷

5-6Table.5-6Coefficienttableof in始末·m-R/N·S2·m-·s-V/m·s-0102131416223545库4二55676—78768986990确定通风容易时期和时由于矿井服务年限较长，约为53a，考虑到主要扇风机的服务年限（大约为15~25a左右，因此，确定通风容易时期和时期时，只需考虑矿井生产的前15~25a，在计算时取矿井投产的前20a计算通风容易时期和时期。5-15-2所示。最路线为16789Hfr Hfr1314Hfr1415H通风容易时期的总风量为：5563m3/min通风时力最大，所以这个时期为通风时期。晓明矿时期通风系统图如图5-3所示：图5- Fig.5-3Ventilationsystemofhard通风时期的通风网络图图如图5-4所示图5- Fig.5-4Fluidnetworkofhard通风时期摩擦阻力表5- duringventilationdifficult始末·m-8V/m·s-010213144623545库66二458536767—788689696948280最路线为1467所以，通 时期的矿井最大摩擦阻力为Hfr

Hfr14Hfr2513Hfr1314Hfr1415通风时期的总风量为：5563m3/min保证风量按需分配。本设计由内向行风量调节，用下式计算调节风窗的面积Sw：QQ0.759S

(5-式中，Sw——调节风窗的面积hw——调节风窗产生的局部阻力，PaQ=2.5m3/sQQ0.759S

b．库调节风窗面QQ0.759S

QQ0.759S

QQ0.759S

QQ0.759S

5-85-8Table.5-8GatherationsofthewholemineairregulatorQ/m3·s-10——19——矿井通风总阻力和等积孔计

Hr

1.2Hfr

(5-b．时

Hr

1.15Hfr

(5-

hrhr

(5-式中：AmaxAmin

hrhr

(5-式中：Amin是采区时期的等级孔确定主要通风机风量及风 b．时期风运转，hn.o是正值，矿井风量增加。100Pa，冬100Pa。aHfs

hrminhn,e

(5-=969.26-hrmin——hn,e——hr——100Pab时 Hfs

hrmaxhn,o

(5-hn,o——通风的自然风压值hr——主扇附属装置所产生的压差，这里取值100Pa选择主扇，确定主扇的工况容易时期与时期主扇的特征值见表5-9表5-7容易时期与时期主扇的风量与风Table.5-7AirtyandpressureofmainfanineasyanddifficultQf/m3.s-通风时确定主要通风机后，用描点法在通风机特性曲线图上确定通风容易和时期的理2K60-No285-55-8图5- 2K60-No28轴流式通风机性能曲线电动机Nfi.max210KW。a

Nfi t式中，t——传动效率，直接传动时，tb

1.10 ee——电动机的效率，取0.95YB450M3-125-8Table5-8YB450M3-12asynchronousmotortechnical局部通风机的Qf式中：Qf——局扇工作风量 (5-1Le——Le

Q

1

Q

10.02

360hftRpQf

(5-式中：hft——通风机的全风Rp——Ns2m8Qf——局扇工作风量，m3/min；QRpL/100

(5-式中：L——风筒的长度R100——Ns2m8hftRpQf动轮直径转速风压风量电机功率动轮直径转速风压风量电机功率350-420-5-9Table5-9gameoffantechnical掘进通风设KSS600-100型金属骨架的柔性风筒，其各项技术指标见表。5-10Table5-10windtunneltechnical风直径百米风阻86.局部通风机及其开关距回风口的位置不小于10m0.3m10m0.25m/s的所需风量之和。11.510m内瓦0.5%时，方可人工启动局部通风机恢复供风。5m主要通风机运转耗电量计 (N1N2)365

(5- e l 式中：N1、N2——年内最大和最小的主扇输入功率ηe——0.95；ηv——0.8；ηi——0.95；ηt——传动效率，直接传动时取1.0，间接传动时取0.95局部通风机耗电量：本设计中矿井的掘进通风选用FDB-6.3/30 2N365e e

吨煤通风电=(5-=

II

(5-式中，T——一年内的矿井产煤量，t/a (5-=1.42×0.5=0.71元式中，D——0.5元/(kwh)5.8矿井生产过程中如果在进风段巷道中发生火灾、或瓦斯、煤尘等事故时，为避105-6。5-6Figure5-6counter-airfluecounter-windschematic目前我国常用的反风方法有两种：(1)(2)主扇反转反风。利用反风道防爆门设1电动轴流风大气风电动轴流风大气风反风风风反风反风风反风5-12Figure5-12fanroomgeneral345，在反风时用6-1Chart6-1guardsagainstexplosionsthegateschematic防暴盖示意

密封液 滑平衡重 压 风调节风窗设当Sc/S0.5S0.65S0.650.84Shc

(6-当Sc/S﹥0.5QQ0.759Qhc

(6-

S——巷道的断面积，m2；Q——通过的风量，m³/s；hc由表(6-1)6-1Table6-1Adjustmentwindwindowareacomputation 1212调节风窗的结1风 2风墙3风6-2Figure6-2adjustmentwindwindowschematic调节风窗Figure6-3adjuststhewindwindowcelooseflowregimeschematic瓦斯、煤尘的防治措防止瓦斯积聚的措80%的巷道要立即修复，严