毕业设计开题报告书

本科毕业设计开题报告

题 目： 新久煤矿二井0.9Mt/a通风设计 专 题： 院 （系）： 安全工程学院 班 级： 安全11-1班 姓 名： 吕雄巍 学 号： 12 指导教师： 周静 教师职称： 讲师

黑龙江科技大学本科毕业设计开题报告

题 目 新久煤矿二井0.9Mt/a通风设计 来源 工程实际 1、 设计目的和意义 结合所给定的新久煤矿矿井地质资料和生产技术资料，运用所学的专业知识进行矿井通风设计。通过该设计，达到以下三个目的及意义： 1）是保证矿井通风的合理性，进行合理的矿井风量分配，选择合理的通风设备，因地制宜地制定安全对策措施，以保证矿井安全生产最大限度地减少矿井事故的发生，创造舒适的工作环境，利于井下作业人员安全生产，而且可以节省通风费用以及为以后矿井扩大生产能力奠定基础； 2）是为现场矿井通风工程设计与管理提供参考； 3）是通过理论结合实际提高自己的工程设计能力以及分析和解决问题的能力。 通过本次设计，结合理论联系实践，通过绘制矿井通风系统图，既提高了自己使用CAD运作能力，又提生自己的工程设计能力以及分析和解决问题的能力,以及各种办公软件的操作能力，还学会了国家有关矿井设计的标准和规范，对矿井通风与安全也有了新的认识。通过本次设计，我从老师和书本上学到了很多经验和方法，更能胜任以后的工作。 2、国内外发展情况 国内发展情况： 矿井通风系统是由向井下各作业地点供给新鲜空气并排出污浊空气的通风网络、通风动力和通风控制设施构成的通风体系。近十年来，矿井通风系统的技术改造和建设正沿着多元化的技术途径发展，但从总体来看，我国矿井通风的技术水平还处于相对落后的状态。通风系统的可靠性低，现有的轴流式风机效率低、电耗大。矿井通风机在线监测水平低，控制功能弱，对通风机的控制和故障诊断基本上还处于研究阶段。矿井通风机的在线监控系统是一个的系统，未与整个矿井通风系统和矿山的安全生产管理相结合。矿山的风机管理信息化程度不高，通过原始的人工监测和起停为主，不能及时反映风机的各种的运行状况和控制风机的运行。风量的控制主要采用挡风板，改变导向叶片方向进行调节，风机以满功率进行运转，能耗大，能源浪费严重。矿井网络模型研究还处于理论研究阶段，还未应用于风机风量调节。因此，我国的矿井通风技术还有很大的发展与研究空间。 1）通风方式的现状及发展趋势 我国煤矿主要以井工开采为主，采用机械通风。矿井通风系统主要有式、对角式、区域式和混合式。矿井主要通风机的通风方式有压入式和抽出式。由于抽出式主要通风机安装在回风井口，在抽出式主要通风机的作用下，整个矿井通风系统处在低于当地大气压力的负压状态，当主要通风机因故停止运转时，井下风流的压力提高，比较安全，经过多年的探索，国内外矿井通风方式以抽出式为主，工作面采用U型通

风。 2）调风设施现状及发展趋势 我国矿井使用的调风设施主要有风门、调节风窗、风桥、密闭、导风板。国外的调风设施大致与国内相似。随着科学技术的发展各种调风设施趋于自动化，智能化。通过远程控制便可对矿井的风量进行调节。 近年来由于供风不足或者是不能很好的分配风量导致的煤矿灾害很多。 因此，我国正在研发和推广自动化调风设施，自动化风量监测的一系列高新技术措施，来保证井下合理风量分配。 3）局部通风方式现状及发展趋势 国内矿井掘进通风的方式主要有抽出式、压入式和混合式三种，根据掘进需风量的大小及掘进巷道的位置选择合适的局部通风机。局部通风的风筒一般分为刚性和柔性风筒。压入式一般配用的柔性风筒，而抽出式则配用刚性风筒。由于压入式通风具有安全性能好，通风距离长，风筒运输方便等优点，所以国内矿井的局部通风一般都采用压入式。而国外的局部通风系统，通风方式大致与国内相同。随着现代科技日新月异的发展，风筒趋于更轻，运输方便，安装便捷。局部通风机趋于结构紧凑，体积小，搬运方便 ,耐用、价格低廉。局部通风的效率和通风能力会随着科技的不断发展而增强。 4）主要通风设备发展趋势及应用现状 我国矿井使用的风机主要有轴流式或离心式通风机。一般选择轴流式，轴流式风机优点较离心式明显。流式风机具备调节性能好、可进行反转反风等优点。离心式风机对初、后期风压变化大的矿井，其调节性能差，多应用于地方小煤矿。随着矿井井型的不断增大，开采深度的增加而逐渐被淘汰。所以轴流式风机在国外内运用日益广泛。 矿用通风机已向具备安全可靠、高效节能、低噪、自动化程度和安装简便等特点的方向发展。 5）灾害防治措施现状及发展趋势 由于我国煤层成形与不同时期，地质条件相对复杂。目前矿井的主要灾害主要是瓦斯，火灾、粉尘和水害，顶板。我国灾害防治的主要是对安全技术人员素质的培训，对煤矿的安全严格管理，定期对员工进行安全培训，确保员工有能力应对一般的事故情况，很大程度上整体降低了煤矿安全生产的风险率。随着矿井通风计算机自动监控技术不断发展，通过井下传感系统对粉尘、瓦斯、发火及对顶板压力情况进行自动的监测并自动进行风量调节，洒水降尘等一系列安全措施，灾害防治技术将上升到一个更高的平台。 在灾害防治上运用数字技术，电子技术，远程控制技术等高新科技，从源头上预防灾害的发生，达到早发现，早预防，早解决。 在开采技术上，大力发展保护层开采，三相泡沫灭火，锚索联合预紧力支护等成熟的新技术新理念。

国外发展情况： 一些发达国家开采煤矿的历史比较长远，开采技术及安全措施相对成熟，煤矿事故率较低。生产委员会对安全十分重视，对安全措施技术的投资较大，安全技术人员的总体素质很高，这就降低了煤矿生产的风险率。除此之外，国外的管理技术也有很多值得我们学习的地方。比如，矿工对本煤矿的安全情况具有提出整改建议的权力，具有提出安全调查的权力。严格的管理，定期对员工进行培训，确保其有能力应对一般的事故情况，很大程度上也降低了事故率。管理者对安全十分重视，研制出合理安全的新技术之后，能够得到迅速推广使用。 1）从世界先进国家的通风技术发展水平来看，许多国家如俄罗斯、德国和波兰等国家很早开始了对于矿山通风的研究，它们对矿井通风的合理性参数和矿井通风网络的优化进行了研究，并根据瓦斯、CO和粉尘浓度等参数对通风机进行调速，降低能耗，智能化程度高，对通风系统的安全性和抗灾行业做出很大贡献。 2）日本有的金属矿山针对矿井的集中化生产，采用现代化的通风技术，保证了矿井的合理供风。波兰研制了集监控、计算、调速于一体的矿井通风系统，将各种参数汇集到井上微机，由微机对各种数据进行处理，微机还能根据井下风量的需求对通风机进行调速和风量控制，并可绘制出井下通风系统的立体通风网络图，达到了矿井通风的先进水平旧。 3）为了解决风机在运行过程中产生摩擦火花问题，波兰等国使用具有阻燃、抗静电的碳纤维工程塑料制作风机叶片，德国、日本和俄罗斯采用固热涂层。德国研制了TFC系列动叶可调式通风机，该风机能根据矿井开采所需风量和风压，可以在不停机的条件下及时合理的调节叶片的安装角度，达到节能的作用。 3、设计的目标 1）新久煤矿二井0.9Mt/a通风设计说明书一本，其内容包括：矿区内的安全概况和井田地质特征，矿井储量与设计生产能力及服务年限，井田开拓布置方式及带区通风方式选择，矿井风量计算与分配，矿井通风容易、困难时期矿井总风量计算，选择通风机类型，计算矿井通风费用，针对本矿井内可能发生的灾害的预防措施及安全装备。 2）绘制矿井通风系统图（1：5000），带区通风系统平面图（1：2000）图纸和避灾路线图（1：5000）共计三张。 4、设计方案 首先通过分析新久煤矿二井的实际情况和相关材料，根据井田范围、地质构造、水文特征、煤层赋存条件及煤质等条件，进行井田划分、采煤工作面和掘进工作面设置，计算出各带区的需风量、矿井总风量及总阻力分配分量。然后从合理性、经济性等方面确定最终的矿井通风设计方案，确定通风方式，进行风机选型。最后设计灾害的预防措施及安全装备，最终完成说明书一份，完成毕业设计。将通过以下步骤进行设计： 1）第一章 矿区及安全概况井田地质特征

2）第二章 矿井储量与生产能力 3）第三章 井田开拓 4）第四章 带区通风设计 5）第五章 矿井通风设计 6）第六章 通风构筑物的设置与主要通风机附属装置 7）第七章 灾害预防措施 5、方案的可行性分析 从理论上： 1）以大量的专业知识和新久煤矿二井基础资料为基础，周全考虑矿井地形地质条件等。 2）在掌握以上资料后，可以确定矿井的开拓方式，拟定矿井通风系统，交由指导老师审阅，不断改进优化系统方案，满足经济效益的要求。 从实际中； 所学过的知识和参考资料，运用CAD软件等计算矿井储量确定矿井生产能力，计算其服务年限，确定工作制，风量分配并绘制通风网络图。 综上，在指导教师的指导下本人能够的完成本次毕业设计。 6、时间进程 3月16日： 任务下达 3月10日—3月29日： 整理分析设计材料 3月27日： 开题时间 3月31日—4月5日： 第一章 矿区及安全概述 4月6日—4月12日： 第二章 井田储量 4月13日—4月26日： 第三章 井田开拓 4月27日—5月10日： 第四章 采区通风设计 5月11日—5月31日： 第五章 矿井通风设计 6月1日—6月5日： 第六章 通风构筑物的设置 6月6日—6月9日： 第七章 灾害预防措施 6月10日—6月14日： 修改、完善、装订设计 2015年4月29日： 中期检查日期 2015年6月15日： 论文交稿完成日期

7、参考文献 [1]刘过兵.采矿设计指导.煤炭工业出版社.2006 [2]徐永圻.煤矿开采学[M].徐州：中国矿业大学出版社.2007 [3]杨孟达.煤矿地质学[M]. 北京：煤炭工业出版社.2006. [4]殷永龄.煤炭科技术语.北京科学出版社.2008 [5]张文生.开采方法.煤炭工业出版社.2007 [6]史国华.采煤概论.中国矿业大学出版社.2009 [7]朱润生.陈继福.通风安全技术.化学工业出版社.2006 [8]王汉青.通风工程.机械工业出版社.2005 [9]扬大明.煤矿通风与安全技术.煤炭工业出版社.2005 [10]黄元平.矿井通风.中国矿业大学出版社.2006 [11]林柏泉.张键国.矿井瓦斯抽采理论与技术.中国矿业大学出版社.2006 [12]张铁岗.矿井瓦斯综合治理技术.煤炭工业出版社.2005 [13]吴中立.矿井通风与安全[M].徐州：中国矿业大学出版社. 2009 [14]张国枢.通风安全学[M]. 徐州：中国矿业大学出版社.2006 [15]国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京：煤炭工业出版社.2011 [16]钱仲德.矿井通风与安全技术. 北京：煤炭工业出版社,2008 [17]高文礼.煤矿矿井采矿设计手册.煤炭工业出版社.2006 指导教师意见: 教师签字： 年 月 日 毕业设计领导小组意见: 组长签字： 年 月 日