通风设计.doc

毕 业 设 计 大 纲 2008 2009学年第二学期 （矿井通风与安全） 矿业工程系 2009-04-07 毕业设计的目的和要求 毕业设计是本专业教学活动最后阶段重要的实践性教学环节，通过毕业设计使学生对所学的理论知识进行一次系统性的总结，结合矿山实际进行设计，理论与实际相结合，巩固和扩展所学知识，培养和提高学生分析矿山实际问题，解决矿山实际问题的能力，培养学生严谨的科学态度和认真负责的思想作风，完成毕业前的基本训练。 毕业设计是根据实习矿山的设计资料在指导教师的指导下进行的，要求学生创造性地独立完成设计任务。毕业设计虽是教学性的设计，但对所作的设计必须体现我国的技术政策，符合安全生产，技术先进，经济合理和开采强度大的基本要求。 设计范围和内容 根据高职高专学校是培养高级技术应用性人才这一目标出发，矿井通风与安全专业学生的毕业设计，只对矿山的总体设计作一般性的论证，而重点是设计毕业实习矿山的一个局部，并以生产工艺为主。所以，毕业设计的内容由一般部分与专题部分组成。 一般部分要求全面的论证实习矿山总体设计，目前生产状况及工艺的合理性。如矿田、井田范围的确定，矿山总平面布置，生产能力的确定，开拓方法的选择，主要开拓井巷位置及矿内地面运输系统分析，阶段高度的确定，开采顺序，采煤方法，开拓，采准巷道的布置及施工方法，落煤、运输。矿井通风方式，现在矿井风量，负压状况，采区通风系统，防尘措施及效果；矿山各工种、各部门的安全规程，岗位操作责任制；矿山所属各部门的劳动组织，职能，权限及管理方法，矿山生产技术，生产管理方式；采煤直接成本，原煤成本的组成，矿山经济管理，核算制度，矿山经济效益等等。 专题部份，结合矿山通风系统实际情况自行简化，并进行二次设计。要求思路要有所创新，有所突破。使所作设计既符合生产安全可靠，技术先进可行，经济合理效益高的要求，又能对自已专业知识进行巩固强化。 毕业设计一般部分要求 一、矿山概况 矿区地理位置，交通状况，气候条件（常年气温、风向、风力、雨量等），材料资源，燃料、电力供应情况，劳动力状况等。 企业特点，企业隶属关系，企业发展史，企业性质，与选煤企业的关系，选煤企业对矿山的要求等。 二、矿床地质及矿山生产能力 1．矿区地层系统，矿区地质构造概况，地层柱状图。 2．煤的工业类型，工业储量及其分布，勘探程度及勘探远景 3．煤开采技术条件 1）煤的工业特征煤形状、产状、厚度、偏角、沿走向及沿倾斜的长度及其变化。 2）煤的工业特性矿石名称，矿物成份品位及其分布规律，煤的物理力学性质，如硬度、坚固性、稳固性、结块性、氧化性、自燃性、含水性、碎胀性、节理裂隙发育程度等。 3）围岩特性围岩类别，矿化情况，物理力学性质，坚固性，稳固性，碎胀性等及节理裂隙发育程序等。岩体及地表允许陷落的可能性。陷落角，移动角。 4．矿区水文地质简介 矿区及附近地表水源，地下水位、隔水层、含水层及溶硐的分布状况，水质、涌水量及其变化。 5．矿山生产能力及其确定的依据，矿山现有生产能力的验证。 三、矿山现用开拓方法 1．论述现用煤田、井田尺寸及确定依据、阶段高度及确定原则。 2．论述现用开拓方法及选用该方法的依据，确定现在井筒（平硐）位置的依据。 3．主要运输巷道、井底车场及其布置。 4．论述矿山现用矿床开采顺序，要求附开拓系统图。 四、井巷掘进 井巷工程的用途，穿过岩层的物理力学性质，掘进巷道断面图，炮孔排列图，凿岩爆破所用的设备、器材、装岩、转载、调车的设备及方法，支护材料、支护方法和设备，通风方式及设备，掘进工作组织及循环图表，安全技术措施，现在达到的技术经济指标，见表1，等等。 表1 矿山目前达到的技术经济指标 名 称 单 位 指 标 名 称 单 位 指 标 每月掘进速度 米/月 最高掘进工效 米/工班 每月工作日数 月 炸药 公斤/米3 每循环时间 小时 雷管 个/米3 每循环平均进尺 米 合金头 个/米3 每循环最高进尺 米 钎 钢 公斤/米3 炮眼利用率 坑 木 米3/米3 凿岩台班效率 米/台班 风 绳 米3/米3 装岩台班效率 吨/台班 水 绳 米3/米3 平均掘进工效 米/工班 五、现用主要采煤方法 1．了解现用主要采煤方法的名称，确定使用该采煤方法的依据及设计原始资料，该采煤方法的构成要素。 2．论述现用主要采煤方法的回采工作，落煤方法及所用设备，采区通风网路，支护材料及设备，充填采煤要论述到充填材料的制备及输送工艺，回采工作组织及回来工作循环图表。回采安全技术措施等。煤柱回采及采空区处理。 采煤方主要技术经济指标，见表2。 表2 采煤方主要技术经济指标 名 称 单 位 指 标 名 称 单 位 指 标 采准切割比 米/万吨 主要材料消耗 矿房生产能力 吨/日 炸 药 公斤/吨 凿岩机效率 吨/台班 雷 管 个/吨 工作面工效 吨/工班 合金头 个/吨 矿房损失率 钎 钢 公斤/吨 矿房贫化率 其 它 矿石直接成本 元/吨 出隆矿石品位 六、主要阶段运输巷道的运输方法 了解主要阶段运输巷道的运输任务。对主要阶段运输巷道运输系统及运输方法进行分析，要求分析 1．轨道类型及结构； 2．矿车类型及其规格； 3．电机车类型及规格性能，列车矿车数、列车有效载重及电机车牵引力的验算； 4．装卸车设备及方法。 七、矿井通风与防尘 了解矿内空气的主要有害物质及气候条件；分析矿井现用通风系统，通风设备与通风方式的合理性，附通风系统图；了解现用矿井的总风量与总负压；验算主扇风机的轴功率；了解与分析矿井现用通风构筑物，入风质量及各种防尘措施；了解矿井通风管理机构及成本。 矿井通风设计专题要求 一、收集设计资料 矿井通风设计应收集下列资料矿区长年气温及其变化，风向风速；设计区段的年产量，开拓第统，包括硐室分布状况，采准系统。采矿方法同时工作的工作面数，包括工作面的规格。支护型式等；矿井空气粉尘中游离二氧化硅的含量，是否存在氧或其他危害；同时爆破所用的炸药量；井下每班同时工作人员最多的数目；矿山通风制度等。 二、矿井通风设计的方法 根据矿井通风设计任务书的主要解决问题，如有无排氡，降温等其它要求。提出几个具体通风方案，包括供风方式、风流线路、进出风井的布置，主扇风机的安装地点及通风构筑物等。再作初步的技术经济分析，删去哪些在技术、经济上明显不合理的方案，保留23个可行方案，然后进行最终经济比较，决定最优方案，具体按下鲁步骤开展设计工作。 三、矿井各工作面所需风量计算。 分别按排烟、排尘、排氡及排除柴油机废气计算确定各工作面所需风量。 四、计算各段井巷的摩擦风阻。 按表3进行计算 表3 井巷摩擦风阻计算表 井巷 支护 型式 摩擦 阻力 系数a 井巷 周长 P（m） 井巷 长度 Lm 井巷断面 风阻R 千缪 编号 名 称 Sm2 S3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 总计 五、分别对需技术经济比较的各方案进行计算，按下列几点展开。 1、通风系统的拟定 要求对各方安案通风系统作详细的论述，并用简要的系统图表示 （1）集中通风和分区通风的确定； （2）选择进风进巷和出风进巷的位置； （3）通风网路设计； （4）确定供风方式，抽出式、压入式还是混合式； （5）主扇风机位置的确定。 2、绘制通风系统示意图 根据各方案通风网路绘制各方案的通风系统示意图，在图中应注明扇风机位置，各段井巷的风流方向、风阻及通风构筑物等。注明各工作面的所需风量。逆风流方向的应推算出扇风机的供风量。扇风机工作风量应为工作面所需风量乘以1.3的分风不均衡及漏风备用系数。 3、初步解算通风网路 列出各扇风机的虚拟曲线方程，并用电算解算其风量自然分配值。若能满足工作面所需风量要求，即可按所选择扇风机；否则应确定风量调节措施，之后，再行解算，直至工作面风量符合要求。 4、选择扇风机 根据虚拟曲线初步确定扇风机型号后，再按扇风机的曲线方程电算其工作点及风量分配是否符合要求，最后正式确定所用扇风机。 5、列出所需通风构筑物清单。 6、局部通风（有必要辅以局部通风时，才设计该部份内容） （1）局部通风系统的布置及作用； （2）局部通风方式选择及通风时间； （3）局部通风所需风量的计算； （4）风筒选择； （5）局部扇风机的选型。 7、每吨矿石通风费用估算。 矿井年通风费用由年通风所需劳动力费用N1、年通风所需的动力费用N2、年通风所需的材料消耗费用N3、年主要通风设备折旧费用N4组成。 其中年通风所需劳动力费用N1用表3计算； 年通风所需的动力费用N2用表4计算; 表3 年通风所需的劳动力费用计算表 编 号 工种名称 按照 定额 配备 人数 工资 等级 年工 资率 基本工 资元 35 辅助工 资（元） 620 附加工资（元） 6711 年工资总费用元 678 备 注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 合计 N1 表4 年通风所需的动力费用计算表 编 号 动力 种类 扇风机 类型 同时工作面数 单位时间内动力 消耗 全年工作 时间 全年动力消耗 动力 单价 全年动力费用（元） 备 注 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 合 计 N2 六、附图、附表 附图1通风系统图； 附图2通风系统示意图； 附表1巷道风阻、风量计算分配表。 11