矿井通风系统设计说明书(共95页).doc
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1、精选优质文档-倾情为你奉上摘 要本设计为XXX矿业集团公司XXX矿井通风设计,根据XXX的地质条件,煤层赋存情况,本矿井设计采用单水平立井开拓方式,采煤工艺为综合机械化采煤工艺。矿井初期设计单采区达产,首采区为二采区上山采区,采掘比例为1:3,通风方式为中央并列式,后期仍然设一个采区达产,即一采区,通风方式为对角式,前期和后期选择的通风方法皆为抽出式。矿井初期设计需风量为77.89 m3/s,后期设计需风量为80.42m3/s。进而选出矿井主要通风机型号为BD NO24,电动机型号为YB2 400M2,且对矿井所需通风构筑物进行布置。关键词: 通风设计 矿井通风系统 通风阻力AbstractT
2、he conglomerate Dong Rong si coal mine second level reorganization and expansion ventilation designs the mining industry capital is designed for Shuang Ya Shan City. According to Dong Rong si coal mine geology characteristic condition, coal seam tax exists to wait for condition, handicraft the shaft
3、 is designed to adopt the many level inclined shafts opening up way , the coal mining askew to be that average mechanization cuts coal. Two mining area reaches shaft initial stage design producing namely third mining area of west and third mining area of east , digging proportion is 1:3, the way bei
4、ng ventilated is that the both wings opposite angle is dyadic , later stage still sets up namely two mining area third mining area of west and fourth mining area of east, The way being ventilated is that the both wings opposite angle is dyadic ,earlier stage and later stage ventilation method all ar
5、e to draw out style. Shaft initial stage design requires blowing rate to be 77.89 m3/s ,later stage designs that requiring blowing rate to be 80.42m3/s, then elect the main shaft ventilating machine type then being that BD NO24 and the electric motor type are YB2 400M2, and structure carries out arr
6、angement on what shaft needs being ventilated.Key words ventilation design mine ventilation system ventilation resistance第1章 矿区概述及井田地质特征1.1 矿区概述1.1.1 交通位置XXX井田,位于XXX省国营“XXX”农场境内,地理坐标为东经1312313130,北纬46554705,行政区隶属“XXX”农场管辖。井田西南距福利屯52km,经福利屯到XXX市60km。同(江)三(亚)公路在井田南部边界外约3.5km处通过,国铁福前线于井田南部边缘外23km处通过,交通
7、较为方便,见图1-1。图1-1 交通位置图1.1.2地形地势本井田地处三江平原的西南部,煤系地层均被第四系松散层覆盖,地形平坦,地面标高一般为+65.0m+68.7m。1.1.3河流分布井田内无较大河流。近年来,随着农业生产发展,修筑了一些排水沟渠,安帮河总排干在井田东部边界约0.7km处。松花江在井田北部边界外约24km处流过,20年一遇最高洪水位+67.3m,百年一遇洪水位为+67.51m,枯水期水位为+55.02m。1.1.4气象本区属寒温带大陆性气候,冬季严寒,夏季温热,年平均最高气温为20.123.7,年平均最低气温为-17.4-23.9,极端最低气温-35。年降水量325.7692
8、.3mm,年蒸发量1095.51430.6mm,年平均相对湿度6170%,年平均风速为4.14.7m/s,最大风速可达24m/s,风向多偏西风。每年11月至翌年4月为冻结期,最大冻结深度为1.552.08m。1.1.5煤田开发史1986年国家计委以计(1986)XXX号文批准了XXX矿区总体设计。设计规划建4对矿井、9个矿区配套项目,生产规模为5.10Mt/a,其中XXX一矿为0.90Mt/a,XXX二矿为1.50Mt/a,XXX三矿为1.50Mt/a,XXX为1.20Mt/a,并被列入“十五”计划。矿区于1987年开工建设,经过十几年的建设,按照5.10Mt/a的规模,XXX矿区铁路专用线(
9、53km)、公路、供电线路、中心区公用工程、矿区医院、供水工程、污水处理工程、消防救护中队等工程已经建成。目前矿区公用工程只服务于XXX二、三矿,经济上不合理,影响矿区的整体效益的发挥。因此,加快XXX一矿以及四矿的建设是十分必要的。1.1.6矿区经济概况矿区内以农业为主要经济形式,主要农作物有小麦、大豆、玉米等。除煤矿以外,矿区内尚有机修厂、木材厂、砖瓦厂、粮食加工厂等为农业生产服务的工厂。1.1.7水源及电源矿井及选煤厂日用水量为2764 m3/d,其中生活饮用水40m3/d,生活(非饮用水)、生产日用水量2724m3/d;本矿区第四纪砂层厚度在100m以上,由各粒级的砾、砂层组成的含水层
10、,其富水性强,水质除铁、锰含量超标外,其他指标均符合饮用水标准。本矿井工业场地供水可在工业场地附近打深井取水。另外。为充分利用水资源,矿井建成后可利用矿井排水作为工业用水和非生活饮用水。故本矿井供水水源可靠。根据XXX矿区总体设计和XXX矿区输电线路初设,XXX二矿矿井变电所为区域性63kv变电所,电源取自红兴隆220kv变电所和矿业集团长安配电所,而XXX三矿的矿井变电所也已建成并投入运营,以上工程均已投入使用。本矿井两回电源均可由二矿变电所和三矿变电所供给,供电电源可靠。1.1.8当地环境保护现状及存在问题(1)编制本报告编制所依据的地质报告为XXX勘探区详查地质报告,该报告初步查明了区内
11、的煤层层数、层位、结构及煤层的可采范围,查明了勘探区内的主要构造形态,初步查明了勘探区内的岩浆侵入的情况,满足编制矿井可行性研究报告的要求,建议建设单位及有关部门加快本区的精查勘探工作,以利于矿井的建设和开发。(2)由于XXX矿区地势平坦,井田范围内无较大的水体,松花江距本井田的北部边界约24Km,XXX矿区总体设计中将本矿井的工业废水排至“片儿泡”,但根据现场踏勘,工业场地距“片儿泡”较远,故本次设计将矿井水外排至安邦河排干渠,建议建设单位在下一阶段设计前,与当地有关部门协商,并签订排放协议。(3)“XXX”农场十一连位于本矿井首采区的上方,该村庄大约有五十户左右,设计建议搬迁,建议建设单位
12、应进一步弄清该村庄的户数及人口,并与“XXX”农场协商,控制该村庄的发展,以避免增加初期搬迁的费用。(4)关于矿井瓦斯等级、煤尘爆炸性及煤的自燃情况,地质报告只引用了集贤立井的数据。本次设计参照了XXX二、三矿的实际数据,建议建设单位及地质勘探部门在下一阶段设计前提供详细资料。(5)本设计对矿井机修、坑木加工等设施均已简化,因此,按照国家计委对XXX矿区总体的批复,本矿井设备的维修和坑木来源均由矿业集团公司统一落实。(6)本矿井地处肥沃的“北大荒”,属国营“XXX”农场管辖,区内耕地多,少占农田是本设计的指导思想之一。考虑XXX及XXX矿区的实际情况,矸石排放方式为设临时矸石山。但从长远考虑,
13、建议建设单位应尽早进行资源的综合利用,以减少对环境的破坏。(7)地质报告中仅提供煤层的实验结果,没有提供筛分、浮选资料;对毛煤粒度组成和可选性资料,根据XXX矿业集团的意见,以XXX矿区及XXX二、三矿的相关资料为设计的依据,本设计认为该资料的代表性不强。为使资料稳妥可靠,建议在下一阶段设计前提供XXX主要可采层的分层筛分、浮沉试验资料及综合筛分、浮沉试验资料和煤泥小筛分和小浮选试验资料。(8)本矿井高级储量仅占矿井总储量的12.6%,没有达到煤炭资源地质勘探规范规定要求。但由于本井田主要煤层较稳定,勘探程度较高。因此,可以做为设计依据。(9)XXX矿区详查地质报告没有提供本井田的瓦斯、煤尘及
14、煤的自燃等煤层开采条件的详细资料,建议在下阶段设计前提供上述资料。(10)对落差小于30m的断层控制不够,将给生产和设计带来一定困难。根据国家能源投资公司能设计(1991)612号文要求,建议对首采区在建设前补做数字地震物探工作。1.2 井田地质特征1.2.1地质构造1. 煤田和井田地质构造本井田位于绥滨集贤拗陷带的XXX向斜东翼的南段,井田内以弧形断裂为主。本区位于新华夏系第二隆起带北端的三江盆地西部。由于受东西向压应力的作用及新华夏系构造应力场作用,该盆地形成了一系列的轴向北北东的富锦、绥滨集贤、佳木斯等隆拗相间排列的隆起带与拗陷带,同时产生了不同序次和不同方向的断裂构造。2. 地质年代,
15、地层层序本区位于集贤煤田的东南部,为一全隐蔽区。区内地层系统简单,发育有元古界麻山群、古生界泥盆系中统、中生界侏罗系上统、新生界第三系上新统和第四系。其中侏罗系上绕(鸡西群)最大地层厚度大于2400m。3. 煤系地层走向、倾向及倾角本井田位于绥滨集贤拗陷带的XXX向斜东翼的南段,井田内以弧形断裂为主。井田内地层走向近南北,倾角一般为1525,局部地段由于断裂影响形成急倾斜带。4. 断层和褶曲情况(1) 断裂构造井田内断层按走向可分为四组,共有断层21条,其中北北西南北向组有9条,北东向组4条,北西向组6条,东西向组2条。断层多为压扭性断裂,导水性差。断层特征见表1-2-1。(2) 褶皱井田内主
16、要褶皱有两组,均位于井田中部的2427勘探线间。其中一组受F5和F10挤压及F38牵引所致,另一组受F6、F10、F33扭压产生。5. 火成岩侵入情况井田内煤层局部受岩浆岩侵入,为燕山期侵入岩,主要见于29-1层的24勘探线及30层2830勘探线间,呈岩床侵入煤层。岩性以中性石英闪长岩、闪长玢岩及基性辉绿岩、玄武岩为主,少量流纹斑岩及石英斑岩,对煤层有一定的影响。1.2.2煤层及煤质1. 煤层赋存本井田内各可采煤层,按其在纵向剖面的分布规律及组合特征,可分为上、下二个煤层群,共9层煤。、16、18、20、20-1和下层群的2上层群含有14、16、18、20、20-1、24层6个可采层,下层群含
17、有29-1、30上、30层3个可采层。其中经济可采煤层共7层,即上层群的149-1、30层。其中14、20-1、29-1、30层为全区可采煤层,其余为局部可采煤层。井田内煤层属稳定较稳定,结构简单复杂,一般含12层夹矸。井田内各煤层顶底板以粉砂岩、细砂岩和粉细矿岩互层为主,部分为中、粗砂岩。单向抗压强度范围为57.5150.5Mpa。煤层露头部位,煤层顶底板岩层的单向抗压强度值降低。2. 煤质特征井田内煤层属低中灰、特低硫、中低磷、高发热量、易选中等可选、弱粘结中等粘结性、低变质阶段的气煤和长焰煤。以气煤为主,长焰煤次之,局部见有少量弱粘结煤,主要做为动力用煤。1.2.3地质勘探本井田为一全隐
18、蔽区,呈一单斜构造,同时发育较多断层。煤层多,结构简单复杂,主要煤层厚度较稳定。因此,按二类二型布置勘探工程,同时运用钻探,地震,测井相结合的综合勘探办法是合理的。通过地质勘探工作,基本查明了各可采煤层的层位、厚度、结构及其分布范围。在地质构造方面,基本查明了向背斜构造和主要断层,对落差大于30m的断层已查明或基本查明。在水文地质方面,基本查明了各含水层与矿井充水因素。储量计算方法及参数选用合理。综上所述,设计认为该地质报告基本达到煤炭资源地质勘探规范标准,可以作为本次设计的依据。1.3 矿井安全概况1.3.1水文地质特征1.含水层井田内含水层可分为:(1)第四系含水层:全区广泛分布,直接覆盖
19、于第三系或煤系地层之上,由各粒级的砂、砾砂和砾石等组成。由南向北逐渐增厚,厚度120180m。根据第四系地层的划分,又分为上部含水层和下部含水层。上部含水层:全区发育,厚度100110m,上部以中,粗砂及砾砂等组成,含水性和透水性好,单位涌水量3.833L/sm,渗透系数10.134m/d,是本区间接主要含水层。下部以细砂和中砂为主,粗、砾砂次之。单位涌水量0.5440,593L/sm,渗透系数1.2731.569m/d,均为孔隙承压水。下部含水层:以细砂、砾砂组成,厚度2070m,含泥质较多。单位涌水量0.1070.554L/sm,渗透系数0.5222,839m/d,该层局部与上部含水层有水
20、力联系,在天窗处补给煤系风化裂隙含水带。(2)煤系裂隙含水带煤系裂隙含水带,根据裂隙发育程度,埋藏深度、含水性、透水性等因素,可分为风化裂隙含水带、亚风化裂隙含水带和弱裂隙含水带。风化裂隙含水带:岩性为粉砂和细、中砂岩为主,厚度60120m,单位涌水量一般为0.0180.315L/sm。亚风化裂隙含水带:位于风化裂隙含水带之下,厚度100m,裂隙不发育,单位涌水量0.00280.0398L/sm,渗透系数0.0040.0291m/d。弱风化裂隙含水带:位于亚风化裂隙含水带之下,裂隙不发育,仅局部受构造影响,裂隙含水,但很微弱。2.断层带的富水性和导水性井田内断裂发育,以压扭性断裂为主,压扭性断
21、裂导水性和富水性很微弱。张性断层两侧裂隙发育,富水性较强、导水性较好。因此,在开采过程中应注意防止溃水。3.隔水层井田内主要有第四系上部隔水层、下部隔水层和第三系隔水层。第四系上部隔水层一般为810m;下部隔水层为816m,埋深100130m,两隔水层均为亚粘土和粘土层,具有良好的隔水性能。第三系隔水层为泥岩和粉砂岩等,泥质半胶结,埋藏深度160275m,厚度60120m,从东向西逐渐增厚。4.井田水文地质类型本井田含煤地层主要岩性由各种粒级的砂岩组成。直接充水含水层以裂隙含水为主,为裂隙充水矿床。井田煤系上覆有巨厚第四系和第三系,煤层位于当地侵蚀基准面以下,地表水与煤系风化裂隙含水带水力联系
22、微弱。煤系风化裂隙含水带富水性变化较大,煤系外围岩层透水性很微弱。排泄条件良好。第四系与煤系风化裂隙含水带之间有第三系隔水层,隔水性能良好。综上所述,本井田水文地质条件类型根据直接充水含水层的富水性和补给条件,以及单位涌水量的大小来划分,属以中等条件为主的裂隙充水矿床。(5)预计矿井涌水量XXX矿区详查地质报告没有提供本井田的涌水量资料,设计以与之相邻的XXX三矿精查地质报告提供的正常涌水量(575m3/h)作为本矿井的设计依据。1.3.2瓦斯赋存状况1.瓦斯、煤尘、煤的自燃XXX矿区详查地质报告没有提供本井田的瓦斯、煤尘及煤的自燃等煤层开采条件的详细资料,故设计参照XXX二、三矿实际开采资料
23、,本矿井暂按低瓦斯、煤尘有爆炸危险和煤层有自燃发火倾向的矿井设计。2.地温根据XXX矿区详查地质报告,本区恒温带深度为20m,恒温带温度为+5.6,地温梯度为0.03/m,经计算-550m标高地温约23.2, 属地温正常区。3.煤层顶底板井田内各煤层顶底板以粉砂岩、细砂岩和粉细矿岩互层为主,部分为中、粗砂岩。单向抗压强度范围为57.5150.5Mpa。煤层露头部位,煤层顶底板岩层的单向抗压强度值降低。第2章 矿井储量与生产能力2.1 井田境界及储量2.1.1井田境界在“XXX矿区总体设计”及其批复所确定井田境界的基础上,结合XXX三矿精查地质报告和其初步设计确定的井田境界,设计对本矿井的井田境
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