某某矿通风系统设计_精品文档.doc
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某某矿400万t/a新井通风安全设计(全—1)
摘 要:
区设有三条大巷,一条为轨道运输大巷,一条为胶带机运输大巷,并设一条专门的回风大巷。
采区采用带区和盘区混合开采,采用倾斜长壁采煤法,工作面采用一次采全高的综合机械化开采方法,管理顶板采用全部跨落法。
井田分东西两翼,西翼分三个采区,东翼分两个采区。
摘 要
本设计包括三部分:
一般设计部分、专题部分和翻译部分。
一般部分为淮南张集煤矿400万t/a新井通风安全设计。
张集煤矿位于安徽省淮南市凤台县境内,井田东西走向长约7km,倾向宽4.5~10km,面积约61km2。
矿井含煤地层为石炭二迭系,共有可采煤层12层,主采煤层5层,煤层倾角较缓,一般为2°~10°。
井田工业储量为1269.57Mt,矿井可采储量685.89Mt,矿井属高瓦斯矿井,煤尘有爆炸危险,煤层有自燃发火倾向。
矿井设计服务年限(单13-1煤层第一水平)为43.59a。
采用立井单水平开拓,主运输采用胶带运输机运煤,辅助运输采用矿车运输。
采区设有三条大巷,一条为轨道运输大巷,一条为胶带机运输大巷,并设一条专门的回风大巷。
采区采用带区和盘区混合开采,采用倾斜长壁采煤法,工作面采用一次采全高的综合机械化开采方法,管理顶板采用全部跨落法。
井田分东西两翼,西翼分三个采区,东翼分两个采区。
矿井采用中央并列式通风方法,主要通风机的工作方法为抽出式,选用轴流式风机,掘进通风采用压入式,采用风机反转反风。
专题部分在调查张集矿综采工作面最大、最小和平均瓦斯涌出量、平均抽放量、日产量数据的基础上,采用统计回归的方法,建立综采工作面瓦斯涌出量预测模型,并对1116(3)综采工作面瓦斯涌出量进行预测。
目录
一般设计部分
1矿区概述及井田地质特征
1.1矿区概述
1.2井田地质特征
1.3煤层特征
1.4其他开采技术条件
2井田开拓
2.1井田境界及可采储量
2.2井田开拓
3采煤方法及采区巷道布置
3.1煤层地质特征
3.2 采(盘)区或带区巷道布置及生产系统
3.3采煤方法
3.4工作面支护
4矿井通风
4.1矿井通风系统选择
4.2回采工作面通风系统
4.3掘进通风
4.4矿井需风量计算
4.5全矿通风阻力的计算
4.6通风机选型
5矿井安全技术
5.1张集矿井的瓦斯状况
5.2矿井瓦斯来源
5.3瓦斯抽放方法
5.4抽放设备选型
5.5瓦斯抽放及利用系统安全措施
5.6监测、监控系统
5.7各类事故预防
5.8矿井一旦发生事故后,灾区人员自救、安全撤离灾区以及抢救人员的应急预案
5.9处理重大事故的指导原则和具体措施
1矿区概述及井田地质特征
1.1矿区概述
1.1.1地理位置
张集矿位于安徽淮南市凤台县城西约20km处,其西部与即将建成的谢桥矿井接壤,东北与顾桥矿井毗邻,南至淮南市属煤矿新集和花家湖北界。
井田地理坐标为东经116。
27.05~116.35.38,北纬32.43.47~32.49.26。
井田内有毛(集)张(集)公路和潘(集)谢(桥)公路,外接凤(台)颖(上)公路和凤(台)阜(阳)公路;在矿井东南约4.5km出有国家铁路阜(阳)——淮(南)线通过,矿区自营铁路由本井田北边界经过;流经井田东北部的西淝河可以通航民船,经西淝河后可借淮河水运。
水路交通都较方便。
1.1.2矿区内煤矿分布及其他工业和农业生产情况
淮南煤矿开采历史悠久。
远在明万历年间就有民窑开采。
到清末共有土窑120多处.1909年开始,在大通建立第一座矿井,1928年在九龙岗开矿。
新中国成立以后,淮南煤矿发展很快。
五、六十年代,生产能力迅速提高到800多万吨,1960年产量达1614万吨,成为当时全国五大煤矿之一。
现有9对生产矿井,6对在建矿井。
矿区内工业结构以采矿、建材、化工、冶炼、机械制造、纺织、轻工为主。
本区地表平坦,土壤肥沃,为方田化高产农业区,主要农作物有小麦、玉米、豆类和棉花。
劳动力来源广,可满足建设需要。
1.1.3矿井建设和生产用建筑材料、场地生活用水及电力供应情况
(1)建筑材料:
目前当地不生产建筑材料。
砖、瓦、石、石灰、水泥、木材、钢材均从外地运入。
今后,石料及石灰可由临近凤台县供应,砖瓦可就地供应一部分,水泥、钢材淮南可供应一部分,其它材料可有淮凤台县转运至场地,一般由卡车运输。
(2)供水水源:
本井田属淮河冲击平原,地形平坦,村庄较密,地面标高一般在+21~26m左右。
井田内沟塘较少,西淝河流经本井田东北部,河道较窄,为泄洪、农灌用的季节性河流。
因此本矿井供水水源取自地下水,地下水又分水源井供水水源和矿井水供水水源。
中央区工业场地生活用水(970)、局住区生活用水(2860)及北风井工业场地生产、生活用水(3530)均由水源井共给;中央区工业场地生产及生活洗涤用水(9640)由矿井水共给。
(3)电源情况:
本矿井地处潘谢矿区西部,按潘谢矿区总体规划,矿区设两座220KV变电所,东部设芦集220KV变电所;西部在矿井东南方距本矿井约7km处设张集220KV变电所,两座220kv变电所内均安装一台120MVA变压器,本地区为华东主要的能源基地,电力充足。
1.1.4气候条件
本区属过渡带气候,四季分明,气候温和,据凤台县气象站资料:
(1)气温:
年平均气味15.1℃,极端最高气温41.2℃,极端最低气温-22.8℃。
(2)降雨量:
夏季最多,春季次之,秋季较少,冬季最少。
年最大降雨量1723.5m,年最小降雨量514.4m,年平均降雨量926.3mm,日最大降雨量320.4mm,七月份降雨量最大,平均达到201.9mm,十二月份最小,平均为17.1mm。
(3)降雪:
初雪一般在11月上旬,终雪在此年三月中旬,雪期72~12天,最长138天,最短26天;最长连续降雪6天。
(4)蒸发量:
年平均蒸发量1653.6mm,年最大蒸发量2112.3mm,年最小蒸发量1242.9mm。
(5)地温和冻土:
地面平均温度17.6℃,地面极端最高温度67.9℃,最低-24℃;最大冻结深度300mm。
开始冻结日期最早在11月23日,最迟在1月2日。
解冻日期最早在2月4日。
一般夜冻日解。
(6)湿度:
最大相对湿度100%,最小5%,平均74%。
(7)风:
春季多东风南风,夏季多东南及东风,秋季多东南及东北风,冬季多东北、西北风。
最大频率风向是东北偏东风。
最大风速26m/s,平均风速3.18m/s。
1.1.5地形、地貌及水系
本井田为淮河冲击平原的一部分,地形平坦,地面标高为+20.0~26.4m,西南部地势较高;东北部沿西淝河一带地势低洼,预计易形成内涝区,面积可达26。
区内水系均属淮河水系。
流经井田东北部的西淝河,在井田内流长约16km。
两岸筑有大堤,右堤堤顶高+26.74~+27.14m,左堤堤顶标高+27.43~27.63m。
据凤台水利局资料,西淝河站最高洪水位+24.69m,历史上井田内最高洪水位+25.25m。
区内人工沟渠综合交错,基本形成适宜农耕作的水利网络。
1.2井田地质特征
1.2.1地层
本区地处黄淮平原。
淮南煤田位居广阔的平原之中,全部被第四系覆盖,唯有煤田南北两翼边缘的低山残丘,出露前震旦系变质岩、震旦、寒武、奥陶系等古老地层。
井田地层全系钻探揭露。
(1)奥陶系中下统(O1+2)
十19孔揭露石炭、奥陶系界面,穿过石灰岩50.39m终孔。
所见石灰岩由浅灰、浅紫红色灰岩、白云质灰岩组成,隐晶致密~细晶结构,夹角砾状灰岩和紫红、灰绿色页岩,水平、缓波状层理,下部裂隙溶洞发育。
(2)石炭系上统太原组(C3)
综合区内六-七1、十19、水217孔资料,太原组厚104~114m。
由11~12层灰岩、生物碎屑灰岩、泥灰岩与泥岩、砂岩组成,含不稳定薄煤层3~4层,不可采。
太原组假整合于奥陶系之上。
根据厚度和岩石组合,太灰可分为四个岩段:
底部铝铁质泥岩段:
厚10m,含砾。
下部灰岩段(十一、十二灰):
厚33m,十一、十二灰共厚20m,集中于底部。
中部灰岩段(五~十灰):
厚34m,灰岩占54%,单层厚1.5~5m。
上部灰岩段(一~四灰):
厚33m,二、三、四灰总23m,集中在下部,3、4灰单层厚8~10m。
(3)二叠系(P)
底部以海相泥岩与太原组分界。
二叠系总厚980m,分上统下统四个组,其中山西组、上、下石盒子组为含煤地层,厚720m,含煤32层,总厚36.09m,含煤系数为5.0%,可分7个含煤段。
上部石千峰组为非含煤地层。
①二叠系下统山西组(P1sh)
第一含煤段:
厚65m,含可采煤层一层,含煤系数为10.75%。
底部为灰黑色海相泥岩,其上是砂泥岩互层,中部以中、粗砂岩为主,局部含砾及泥质包体,时而冲刷煤层,上部为粉砂岩、砂质泥岩。
②二叠系下统下石盒子组(P1x)
第二含煤段:
厚128m,含煤8~11层(编号4~9煤),其中可采煤层6层,含煤系数10.22%。
底部为中粗砂岩,具冲刷特征,是与下伏山西组的分界,其上鲕花状斑泥岩或铝质泥岩是全区标志层。
③二叠系上统上石盒子组(P2S)
地层厚527m,分五个含煤段:
Ⅰ第三含煤段:
厚103m,含煤系数3.85%。
底部砂岩是上、下石盒子组的分界;下部以砂岩、石英砂岩为主,夹砂质泥岩,少有花斑,局部见炭质泥岩(10煤层位);中部以泥岩、砂质泥岩为主,常见鲕粒结构;中上部含煤三层,其中11-2煤为主采煤层,上部为砂质泥岩夹细中砂岩,
Ⅱ第四含煤段:
厚74m,含煤系数8.22%。
底部以灰白色细中砂岩与第三含煤段分界,其上为紫红~灰绿色含鲕花斑泥岩,通常称“大花斑”,是全区标志层;中上部以泥岩类为主,夹砂岩,含煤6层(12~15煤),其中13-1煤是主要可采煤层。
III第五含煤段:
平均厚110m,含煤系数2.12%。
本段多呈青灰色、灰绿色,以泥岩、砂质泥岩为主,夹细砂、砂泥岩互层。
底部以石英砂岩、细中砂岩与第四含煤段分界,其上有1~4层紫红~棕黄色花斑泥岩,称“小花斑”。
中部含煤4~5层(16~17煤),17~20煤层附近富含个体较大。
IV第六含煤段:
平均厚110m,含煤系数1.99%。
以灰色、青灰色、灰绿色泥岩类为主,夹细中砂岩。
中下部含煤4层(18~21煤),18煤底部常见铝质泥岩或鲕状花斑泥岩,19~20煤间有1~3层薄层硅质岩,富含海绵骨针。
V第七含煤层:
平均厚130m,含煤系数1.12%。
以灰色岩性为主,少见青灰色。
由泥岩、粉砂岩、砂岩组成,含劣质煤5层(22~25煤),而且常相变为炭质泥岩。
④二叠系上统石千峰组(P2sh)
地层厚度260m。
为一套杂色非含煤地层,由灰色、灰绿色,紫红色泥岩、粉砂岩、中细砂岩、含砾石砂岩组成,多紫红色花斑泥岩。
底部为灰白~浅红色含砾中粗砂岩与上石盒子组分界。
二叠系的沉积环境是从陆表海海湾发展而来的下三角洲平原沉积,经历了海湾充填、树枝状、网状河体系,转入河口湾海湾环境,进而发展到上三角洲平原、陆相冲积平原沉积。
(4)三叠系(T)
是一套红色碎屑岩,由棕红、紫红色砂岩、粉砂岩、泥岩组成。
厚度不详。
与下伏石千峰组呈整合接触。
(5)第三系(R)
中新统:
分上下两段。
下段为强隔水组,厚0~69.55m,平均37m。
由灰绿色棕红色粘土组成,局部夹泥灰岩薄层和薄层砂层透镜体,底部有0~29.21m碎石层;上段为弱含水组,厚0~119.18m,平均63.00m。
总体以灰绿、褐黄、赭红等杂色粘土为主,夹多层砂体,与粘土交互成层,砂体因相变而发育不等,分布不均。
本统遇基岩古潜山缺失。
上新统:
厚95~180m,平均厚130m。
以浅灰绿色、灰黄色粗中砂为主,次为细砂、粉砂,夹多层灰绿色粘土,偶尔有细砂岩盘,含水丰富,但迳流不畅。
(6)第四系(Q)
更新统(Q1~
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