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习水县某煤矿通风安全设施设计
一、研究或设计的目的和意义：
在全面学握习水县某煤矿煤矿地质条件、生产系统布局、开采工艺的基础上，运用所学的有关煤矿开采、矿井通风、矿井灾害防治等方面的专业知识进行矿井通风设计。矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要一环。矿井通风就是依靠通风动力，把定量的新鲜空气，沿既定的通风路线连续地输入井下，以满足回采工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库以及其它用风地点的需要；同时把用过的污浊空气连续地排出地面。 矿井通风系统应根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自然倾向性等条件，在确保矿井安全，兼顾中、后期生产需要的前提下，通过优化或技术经济比较后确定。
通过本次设计能让我们进一步巩固、加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的掌握，使之系统化、综合化。同时培养学生的独立工作、独立思考和综合运用已学知识提出问题、解决问题的能力，尤其注重培养学生独立获取新知识和应用知识的能力。培养学生在制定研究（设计）方案、应用所学知识解决设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等方面的基本工作实践能力，让我们学生初步掌握科学研究的基本方法和提高知识综合应用能力。使学生树立具有符合国情和生产实际的正确设计思想和观点；树立严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识、善于与他人合作的工作作风。
一、研究或设计的国内外现状和发展趋势：
矿井通风系统是矿井设计的重要内容之一，它的运行，直接影响到矿井的建设速度、建设资金花销的数据。而且矿井投入生产之后，对矿工的工作环境和技术投入效益都有着深远的影响。所以，矿井通风系统的建设、优化和方向一直是专业人员研究和探讨的重点之一。也因此出现了一些令人欣慰的研究成果，但总体比较笼统，许多问题还有待探讨，本文针对矿井通风系统的建筑、优化以及发展方向做了阐述，将俩益弊总结了出来，共同探讨，吸取更优秀的见著。
(1)国外矿井通风技术发展趋势
国外矿井通风发展历史悠久，早在1902 年爱尔兰就成功研制了世界上第一台多叶片矿井通风机。这台通风机的安装使用使并下通风发生了巨大的变化。从那时起多叶片风机对于发展整个风机技术做出了许多重要的贡献。该风机部件设计能保证安全噪音低、易维修; 在正常生产时期流量变化条件下运转效率比较稳定。1949 年至1950年之间，丹麦诺迪斯克研制生产了首台运行中动叶可调轴流式风机。这种风机具有体积小重量轻，能保持运转状态的高效率的优点。之后这种风机制造技术被美国、俄罗斯以及日本等国家分别引进，从而使动叶可调轴流式通风机的使用范围不断扩大。60年代至70 年代初期，风机技术水平发展较快，至70 年代初，随着矿井开采的大型化深度化，以及高强度采矿方法和无轨柴油运输设备的广泛使用，使矿井需要的风量和负压大大增加。因此这些因素使现代化们井需要大型的矿井通风机米满足大风量和高负压的要求。所以通风机的大型化和高压化在国外有了快速的发展。此时风机的最大直径达到5.38m,风量最大为250 万M/h 负压最大为915mmH2O。但是随着近年二十年米世界各主要工业国家对能源的开发和利用的依赖性较大，工业发展速度放慢，因此对各种大型丁业装置的需求骤诚。因而风机大型化、高压化程度基本上都停留在70年代的初期水平。与此同时 风机的发展则开始转向以节省能源和防止为目标的高效 房化、高速小型化、组装化和低噪声化。同时随着计算机技术的发展，计算机技术在风全机设计，通风系统优化等方面广泛应用。
(2)国内矿井通风技术发展趋势
目前，我国十分重视煤矿”通风安全工作，颁布了一系列安全生产法规和劳动保护法令，并成立了专门的监督监察机构，不断的修订《煤矿安全规程》。尤其是《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国矿山安全法》、《中华人民共和国煤炭法》等法律法规的颁布和实施，使我国的煤矿安全生产走向了法制化的轨道。更重要的是我国在矿井通风技术方面也有了很大的发展。当前，我国的各类煤矿普遍实现了机械通风、通风系统布置大体能够实现分区通风: 在安全检测和质量管理方面基本实现了矿井通风质量标准化管理。近年来计算机技术在煤矿生产领域得到了广泛的应用。这推动了矿井通风设计、矿井通风系统优化和检测监控工作的发展，并编制出了多种通风网络解算、主要通风机选型优化等应用软件。
三、主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路：
本次设计为习水县某煤矿通风安全设施设计，主要根据收集到的煤矿资料对该煤矿进行矿井通风设施系统的设计，包括井田概况及地质特征，煤层赋存条件，井田境界、储量、生产能力及服务年限，井田开拓，采区概况，矿井通风系统及相关设施等内容。通过此次毕业设计，将理论知识与实践结合起来，运用理论知识解决一些实际问题。
本次设计关键问题在于对习水县某煤矿开采系统进行了解及绘制通风系统图，解决这个问题，需了解黔西县某煤矿一采区基础地质资料、瓦斯赋存状况以及矿井生产系统现状，此外还需具备一定的CAD作图能力，了解矿井绘图标准，了解相关法律法规及设计规范、指标。设计期间问题肯定层出不穷，如遇瓶颈还需及时与指导老师及同学沟通，集思广益，才能设计出合理有效的矿井通风系统及通风设施图。
四、完成毕业设计（论文）所必须具备的工作条件及解决的办法：
1.毕业实习收集设计矿井有关资料；
2.毕业设计专用场所；
3.学生自备电脑及相关手册、书籍与工具书。
必须听从指导老师安排，发现问题和同学一起讨论，也可以向老师请求帮助，查找相关的资料，网上查资料来完成自己的任务。同时也学到相关知识。
五、工作的主要阶段、进度与时间安排：
1.收集相关设计资料及准备工作 1周 2018年4月2日—4月10日
2.井田概况及矿井地质特征 1周 2018年11月9日—4月16日
3.井田开拓 1周 2018年4月17日—4月23日
4.采区概况 1周 2018年4月24日—4月30日
5.矿井通风系统 3周 2018年5月1日—5月18日
6.编写设计说明书及制图 1周 2018年5月19日—5月28日
7.毕业设计初审 1周 2018年5月29日—6月5日
8.毕业设计校对、装订提交 1周 2018年6月6日—6月9日
9.指导教师审阅毕业设计 1周 2018年6月10日—6月15日
六、阅读的主要参考文献及资料名称：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.中华人民共和国国家质量检验检疫局.煤炭工业矿井设计规范(GB 50215-2015).2015.9.
[2]张荣立,何国纬,李铎.采矿工程设计手册.煤炭工业出版社.2003.
[3]编委会.新编煤矿矿井设计手册.中国矿业大学出版杜.2009.6.
[4]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程（2016）.2015.12.
[5]汪理全等.煤矿矿井设计.中国矿业大学出版社.2008.8.
[6]张国枢.通风安全学. 中国矿业大学出版社.2007.1.
[7]徐永圻.煤矿开采学. 中国矿业大学出版社.1999.8.
[8]杨孟达，刘新华，胡绍祥.煤矿地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2000.
[9]俞启香.矿井灾害防治理论与技术[M]. 徐州：中国矿业大学出版社，2009.
[10] 李学诚，《煤矿通风安全工程图集》.中国矿业大学出版社徐州，1995.
[11] 钱仲德，《矿井通风与安全技术》煤炭工业出版社北京，1987.
[12] 朱润生，陈继福《通风安全技术》北京化学工业出版礼，2006.
[13] 刘过兵，《采矿设计指导》煤炭工业出版社，1999.
[14] 张荣立,何国纬,李铎.采矿工程设计手册.煤炭工业出版社.2003.
一、研究或设计的目的和意义：
在全面学握习水县某煤矿煤矿地质条件、生产系统布局、开采工艺的基础上，运用所学的有关煤矿开采、矿井通风、矿井灾害防治等方面的专业知识进行矿井通风设计。矿井通风设计是整个矿井设计内容的重要组成部分，是保证安全生产的重要一环。矿井通风就是依靠通风动力，把定量的新鲜空气，沿既定的通风路线连续地输入井下，以满足回采工作面、掘进工作面、机电硐室、火药库以及其它用风地点的需要；同时把用过的污浊空气连续地排出地面。 矿井通风系统应根据矿井瓦斯涌出量、矿井设计生产能力、煤层赋存条件、表土层厚度、井田面积、地温、煤层自然倾向性等条件，在确保矿井安全，兼顾中、后期生产需要的前提下，通过优化或技术经济比较后确定。
通过本次设计能让我们进一步巩固、加深对所学的基础理论、基本技能和专业知识的掌握，使之系统化、综合化。同时培养学生的独立工作、独立思考和综合运用已学知识提出问题、解决问题的能力，尤其注重培养学生独立获取新知识和应用知识的能力。培养学生在制定研究（设计）方案、应用所学知识解决设计计算、工程绘图、实验方法、数据处理、文件编辑、文字表达、文献查阅、计算机应用、工具书使用等方面的基本工作实践能力，让我们学生初步掌握科学研究的基本方法和提高知识综合应用能力。使学生树立具有符合国情和生产实际的正确设计思想和观点；树立严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索、具有创新意识、善于与他人合作的工作作风。
一、研究或设计的国内外现状和发展趋势：
矿井通风系统是矿井设计的重要内容之一，它的运行，直接影响到矿井的建设速度、建设资金花销的数据。而且矿井投入生产之后，对矿工的工作环境和技术投入效益都有着深远的影响。所以，矿井通风系统的建设、优化和方向一直是专业人员研究和探讨的重点之一。也因此出现了一些令人欣慰的研究成果，但总体比较笼统，许多问题还有待探讨，本文针对矿井通风系统的建筑、优化以及发展方向做了阐述，将俩益弊总结了出来，共同探讨，吸取更优秀的见著。
(1)国外矿井通风技术发展趋势
国外矿井通风发展历史悠久，早在1902 年爱尔兰就成功研制了世界上第一台多叶片矿井通风机。这台通风机的安装使用使并下通风发生了巨大的变化。从那时起多叶片风机对于发展整个风机技术做出了许多重要的贡献。该风机部件设计能保证安全噪音低、易维修; 在正常生产时期流量变化条件下运转效率比较稳定。1949 年至1950年之间，丹麦诺迪斯克研制生产了首台运行中动叶可调轴流式风机。这种风机具有体积小重量轻，能保持运转状态的高效率的优点。之后这种风机制造技术被美国、俄罗斯以及日本等国家分别引进，从而使动叶可调轴流式通风机的使用范围不断扩大。60年代至70 年代初期，风机技术水平发展较快，至70 年代初，随着矿井开采的大型化深度化，以及高强度采矿方法和无轨柴油运输设备的广泛使用，使矿井需要的风量和负压大大增加。因此这些因素使现代化们井需要大型的矿井通风机米满足大风量和高负压的要求。所以通风机的大型化和高压化在国外有了快速的发展。此时风机的最大直径达到5.38m,风量最大为250 万M/h 负压最大为915mmH2O。但是随着近年二十年米世界各主要工业国家对能源的开发和利用的依赖性较大，工业发展速度放慢，因此对各种大型丁业装置的需求骤诚。因而风机大型化、高压化程度基本上都停留在70年代的初期水平。与此同时 风机的发展则开始转向以节省能源和防止为目标的高效 房化、高速小型化、组装化和低噪声化。同时随着计算机技术的发展，计算机技术在风全机设计，通风系统优化等方面广泛应用。
(2)国内矿井通风技术发展趋势
目前，我国十分重视煤矿”通风安全工作，颁布了一系列安全生产法规和劳动保护法令，并成立了专门的监督监察机构，不断的修订《煤矿安全规程》。尤其是《中华人民共和国安全生产法》、《中华人民共和国矿山安全法》、《中华人民共和国煤炭法》等法律法规的颁布和实施，使我国的煤矿安全生产走向了法制化的轨道。更重要的是我国在矿井通风技术方面也有了很大的发展。当前，我国的各类煤矿普遍实现了机械通风、通风系统布置大体能够实现分区通风: 在安全检测和质量管理方面基本实现了矿井通风质量标准化管理。近年来计算机技术在煤矿生产领域得到了广泛的应用。这推动了矿井通风设计、矿井通风系统优化和检测监控工作的发展，并编制出了多种通风网络解算、主要通风机选型优化等应用软件。
三、主要研究或设计内容，需要解决的关键问题和思路：
本次设计为习水县某煤矿通风安全设施设计，主要根据收集到的煤矿资料对该煤矿进行矿井通风设施系统的设计，包括井田概况及地质特征，煤层赋存条件，井田境界、储量、生产能力及服务年限，井田开拓，采区概况，矿井通风系统及相关设施等内容。通过此次毕业设计，将理论知识与实践结合起来，运用理论知识解决一些实际问题。
本次设计关键问题在于对习水县某煤矿开采系统进行了解及绘制通风系统图，解决这个问题，需了解黔西县某煤矿一采区基础地质资料、瓦斯赋存状况以及矿井生产系统现状，此外还需具备一定的CAD作图能力，了解矿井绘图标准，了解相关法律法规及设计规范、指标。设计期间问题肯定层出不穷，如遇瓶颈还需及时与指导老师及同学沟通，集思广益，才能设计出合理有效的矿井通风系统及通风设施图。
四、完成毕业设计（论文）所必须具备的工作条件及解决的办法：
1.毕业实习收集设计矿井有关资料；
2.毕业设计专用场所；
3.学生自备电脑及相关手册、书籍与工具书。
必须听从指导老师安排，发现问题和同学一起讨论，也可以向老师请求帮助，查找相关的资料，网上查资料来完成自己的任务。同时也学到相关知识。
五、工作的主要阶段、进度与时间安排：
1.收集相关设计资料及准备工作 1周 2018年4月2日—4月10日
2.井田概况及矿井地质特征 1周 2018年11月9日—4月16日
3.井田开拓 1周 2018年4月17日—4月23日
4.采区概况 1周 2018年4月24日—4月30日
5.矿井通风系统 3周 2018年5月1日—5月18日
6.编写设计说明书及制图 1周 2018年5月19日—5月28日
7.毕业设计初审 1周 2018年5月29日—6月5日
8.毕业设计校对、装订提交 1周 2018年6月6日—6月9日
9.指导教师审阅毕业设计 1周 2018年6月10日—6月15日
六、阅读的主要参考文献及资料名称：
[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.中华人民共和国国家质量检验检疫局.煤炭工业矿井设计规范(GB 50215-2015).2015.9.
[2]张荣立,何国纬,李铎.采矿工程设计手册.煤炭工业出版社.2003.
[3]编委会.新编煤矿矿井设计手册.中国矿业大学出版杜.2009.6.
[4]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程（2016）.2015.12.
[5]汪理全等.煤矿矿井设计.中国矿业大学出版社.2008.8.
[6]张国枢.通风安全学. 中国矿业大学出版社.2007.1.
[7]徐永圻.煤矿开采学. 中国矿业大学出版社.1999.8.
[8]杨孟达，刘新华，胡绍祥.煤矿地质学[M].北京：煤炭工业出版社，2000.
[9]俞启香.矿井灾害防治理论与技术[M]. 徐州：中国矿业大学出版社，2009.
[10] 李学诚，《煤矿通风安全工程图集》.中国矿业大学出版社徐州，1995.
[11] 钱仲德，《矿井通风与安全技术》煤炭工业出版社北京，1987.
[12] 朱润生，陈继福《通风安全技术》北京化学工业出版礼，2006.
[13] 刘过兵，《采矿设计指导》煤炭工业出版社，1999.
[14] 张荣立,何国纬,李铎.采矿工程设计手册.煤炭工业出版社.2003.
目 录
前 言 2
总说明 5
第一章 井田概况及建设条件 12
第一节 井田概况 12
第二节 矿井建设的外部条件 14
第三节 矿井建设的资源条件 15
第四节 市场供需情况 29
第二章 井田开拓及开采 31
第一节 井田境界及可采储量 31
第二节 设计生产能力及服务年限 32
第三节 井田开拓 34
第四节 井筒、硐室、井底车场 38
第五节 采掘机械化 39
第六节 井下开采 41
第三章 矿井通风 49
第一节 概述 49
第二节 矿井通风 49
第四章 矿井主要设备选择 63
第一节 提升运输设备 63
第二节 通风设备 71
第三节 排水设备 74
第四节 压气设备 76
第五节 瓦斯抽放设备 77
第六节 监测监控设备 88
第五章 地面设施 90
第一节 地面工艺布置 90
第二节 地面运输 92
第三节 工业场地总平面布置 93
第四节 供电、监测、通讯及信号 94
第五节 供水 100
第六节 工业建筑及行政、公共建筑 102
第六章 环境保护与综合利用 103
第一节 污染源的分析与评价 103
第二节 防治环境污染的措施 103
第三节 环境监测 106
第四节 综合利用 107
第五节 环保投资估算 107
第六节 结论 108
第七章 矿山安全及职业卫生 109
第一节 依据 109
第二节 职业危害因素分析 109
第三节 职业危害因素防范措施 110
第四节 煤与瓦斯突出防治 124
第五节 安全避险“六大系统”建设 145
第六节 安全设备 146
第七节 机构设置及人员配备 148
第八节 矿山救护队 149
第九节 重大改迁、保护工程 156
第十节 其他 156
第八章 节能减排与节水 157
第一节 概述 157
第二节 井下开采节能 157
第三节 地面建筑节能 157
第四节 矿井供电节能 158
第五节 机械设备节能 159
第六节 给排水、暖通及环保节能 161
第七节 节水分析 162
第八节 瓦斯综合利用 163
第九节 减排分析 163
第九章 建井工期 164
第一节 建井工期 164
第二节 产量递增计划 165
第三节 安全质量标准化 165
第十章 技术经济分析与评价 167
第一节 劳动定员及劳动生产率 167
第二节 投资估算及资金筹措 168
第三节 生产成本估算 172
第四节 产品销售及售价 173
第五节 企业经济评价 174
第六节 技术经济指标 176
主要机电设备及器材目录 178
主要经济评价表 188
巷道断面图册 199