礦井通風與安全課程設(shè)計40570

1、精選文檔礦業(yè)高校礦井通風與平安課程設(shè)計班級 煤礦開采?？?012級姓名 張朋程指導老師 前 言礦井通風指借助于機械或自然風壓，向井下各用風點連續(xù)輸送適量的新穎空氣，供應(yīng)人員呼吸，降低井下工作面的溫度，稀釋并排出各種粉塵及有毒有害氣體，制造良好的氣候條件，為井下作業(yè)人員供應(yīng)平安舒適的工作環(huán)境。隨著淺部礦產(chǎn)資源的日漸枯竭，礦產(chǎn)資源開采向縱深進展是必定的趨勢。隨著開采深度的增加，礦井必將消滅巖溫增高、風路延長、阻力增大、風流壓縮放熱、風量調(diào)整困難、漏風突出、有毒有害物質(zhì)和熱濕排解受阻等問題。因此，礦井通風與平安的意義將更加重大。80年月以來，隨著煤礦機械化水平的提高，采煤方法和巷道布置及支護的改革，

2、電子和計算機技術(shù)的進展，我國礦井通風技術(shù)有了長足的進步。通風管理日益規(guī)范化、系列化、制度化，通風新技術(shù)和新裝備越來越多地投入應(yīng)用，以低耗、高效、平安為準則的通風系統(tǒng)優(yōu)化改造在很多煤礦得以實施，使礦井通風更好地為高產(chǎn)、高效、平安的集約化生產(chǎn)提高平安保障。近年來，為適應(yīng)綜合機械化采煤的要求，原煤炭工業(yè)部在總結(jié)建設(shè)閱歷、借鑒國外先進技術(shù)的基礎(chǔ)上于1984頒發(fā)了關(guān)于改革礦井開拓部署的若干技術(shù)規(guī)定，作為新井建設(shè)、生產(chǎn)礦井技術(shù)改造和開拓延深的依據(jù)。為適應(yīng)生產(chǎn)集中化，開采深度增加、瓦斯涌出量大的狀況，以“針對現(xiàn)實、著眼長遠、因地制宜、對癥下藥、綜合治理、節(jié)能增風”為指導思想，對數(shù)百座國有煤礦進行通風系統(tǒng)優(yōu)化

3、改造，協(xié)作一批有條件的生產(chǎn)礦井通過合并井田、擴大開采范圍、增加儲量進行改擴建的任務(wù)。目 錄第一章 礦井基本概況1第一節(jié) 井田境界及資源/儲量1其次節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)力量及服務(wù)年限2其次章 礦井通風與平安3第一節(jié) 礦井通風條件概況5其次節(jié) 礦井通風概況9第三章 通風管理及平安措施11第一節(jié) 礦井通風管理12其次節(jié) 風機設(shè)備選型及管理14第三節(jié) 礦井通風平安措施15第四章 頂板管理16第一節(jié) 工作面頂板分析16 其次節(jié) 支護方式的選擇17 第三節(jié) 頂板管理平安措施18第五章 煤塵防治18第一節(jié) 開采煤層的煤塵爆炸危急性19其次節(jié) 各種防塵措施19第六章 防滅火管理21 第一節(jié) 基本措施21 其次節(jié)

4、黃泥灌漿系統(tǒng)21 第七章 水害防治21 第一節(jié) 水文地質(zhì)條件分析22 其次節(jié) 工作面探放水及防水害措施23 參考文獻摘 要隨著煤礦工業(yè)的進展，平安生產(chǎn)已經(jīng)成為其中重要的部分。為確保煤礦的平安生產(chǎn)，對煤礦的平安設(shè)計格外重要。依據(jù)北嶺煤礦的實際狀況，結(jié)合目前平安生產(chǎn)技術(shù)，對北嶺煤礦進行了平安設(shè)計。設(shè)計針對煤礦常見的平安問題，如水、火、煤塵、瓦斯、頂板等災(zāi)難，分析災(zāi)難發(fā)生的緣由，設(shè)計具體的災(zāi)難預(yù)防措施及平安保障措施，以達到防止事故發(fā)生或削減事故發(fā)生概率，降低事故造成損害的目的。依據(jù)北嶺煤礦開拓方式和地質(zhì)構(gòu)造，選擇了合理的通風系統(tǒng)，對采掘工作面及硐室通風，井下通風設(shè)施和構(gòu)筑物等進行設(shè)計。針對北嶺煤礦的

5、粉塵災(zāi)難，從防塵措施、防爆措施和隔爆措施三個方面進行了平安設(shè)計。對于瓦斯災(zāi)難防治，設(shè)計實行了以瓦斯抽放為主及一些防爆、隔爆平安措施。在火災(zāi)防治方面，分別設(shè)計了煤自然火災(zāi)防治措施及外因火災(zāi)防治措施。通過對北嶺煤礦水文地質(zhì)資料的分析，設(shè)計了相應(yīng)的水災(zāi)防治平安措施。同時建立一套完善的平安監(jiān)測與監(jiān)控體系，對各種災(zāi)難形式進行嚴密的監(jiān)控，在災(zāi)難發(fā)生前將事故處理，確保生產(chǎn)能夠平安高效的進行，同時達到無平安事故、無人員傷亡的抱負狀態(tài)。同時還設(shè)計了頂板災(zāi)難、電氣事故災(zāi)難等的平安措施。關(guān)鍵詞: 平安條件 通風 粉塵防治 瓦斯 防滅火 頂板礦井通風與平安第一章 礦井基本概況 第一節(jié) 井田境界及資源/儲量一、井田境界

6、平崗煤礦位于雞西煤田南部含煤條帶邊緣，距雞西火車站27km。行政區(qū)隸屬于雞西市梨樹區(qū)。井田地理坐標為：東經(jīng)：130°4330-130°4345; 北緯：45°0600-45°1030。大路交通：礦區(qū)內(nèi)有大路與哈綏大路雞圖線國道相通，距雞西市27km。鐵路交通：煤礦鐵路專用線與國鐵梨樹鎮(zhèn)火車站相連。井田境界：上至+350m標高，下至600m標高，東至F25斷層，西至F16斷層。井田走向長10.01km，傾斜長3.2 km，井田面積35.2km2。礦區(qū)地表最大標高550m，最低標高310m, 地形高差230m左右。風山河及其它的三條支流，流經(jīng)礦區(qū)東部，自北向

7、南流經(jīng)穆棱組露頭西側(cè)，河流落差大切割深，河床兩側(cè)有50-200m寬的山間谷地。平崗礦區(qū)為中溫帶大陸性氣候，11月中旬至次年4月中旬為結(jié)冰期，表土凍層厚度一般在1.5-2.0m，最高氣溫在7-8月份，最高氣溫38.0，最低氣溫在12月份，最低氣溫-39.2，年平均氣溫3-3.5，年平均降水量600mm，雨季多集中在7-8月份，最大風級7-8級，風向以西北風為主風力一般2-3級，平均風速3.6m/s。二、資源/儲量平崗煤礦有地質(zhì)儲量12397.1萬t，可采儲量7438.2萬t。儲量構(gòu)成狀況見儲量匯總表、煤柱損失量表、礦井工業(yè)資源儲量、設(shè)計資源儲量、設(shè)計可采儲量表。表（1-1）平崗煤礦分水平各類煤柱

8、損失量匯總表 萬t煤柱分類+100標高以上+100-600m標高合計斷層保煤柱219.669.8289.4工業(yè)廣場愛護煤柱42.987.6130.5主要井巷愛護煤柱273.9674.7948.6合計536.4832.11368.5表（1-2）工業(yè)資源儲量、設(shè)計儲量、設(shè)計可采儲量匯總表 單位：萬t儲量類型+100標高以上+100-600m標高合計工業(yè)資源儲量3417.88979.312397.1設(shè)計資源儲量3209.18961.51187.1設(shè)計可采儲量1848.65589.67438.2礦井工作制度設(shè)計年工作日330天，每天三班作業(yè)。日凈提升時間為16h。 生產(chǎn)力量核定生產(chǎn)力量75萬t/a。服

9、務(wù)年限T = ( 1-1) = 7438.2÷75÷1.3= 76a 其中： T：服務(wù)年限 Z：可采儲量 A：生產(chǎn)力量 K：儲量備用系數(shù) 其次節(jié) 礦井設(shè)計生產(chǎn)力量及服務(wù)年限礦井工作制度設(shè)計年工作日330天，每天三班作業(yè)。日凈提升時間為16h。 生產(chǎn)力量核定生產(chǎn)力量75萬t/a。服務(wù)年限T = ( 1-1) = 7438.2÷75÷1.3= 76a 其中： T：服務(wù)年限 Z：可采儲量 A：生產(chǎn)力量 K：儲量備用系數(shù)其次章 礦井通風與平安第一節(jié) 礦井通風條件概況一、瓦斯依據(jù)山西省朔州市煤炭工業(yè)局朔煤發(fā)2010176 號文“關(guān)于朔州市2009年度30萬噸/年以

10、下煤礦礦井瓦斯等級和二氧化碳涌出量鑒定結(jié)果的批復”，對山西朔州新都煤業(yè)有限公司（即北嶺煤礦）礦井4 號煤層鑒定結(jié)果為：2009 年度礦井確定瓦斯涌出量為0.45m3/min，相對瓦斯涌出量為1.50m3/t，二氧化碳確定涌出量0.54m3/min，相對涌出量1.80m3/t；2008年度礦井確定瓦斯涌出量為0.55m3/min，相對瓦斯涌出量為1.84m3/t，二氧化碳確定涌出量0.75m3/min，相對涌出量2.51m3/t；該礦瓦斯等級鑒定為低瓦斯礦井，不存在瓦斯突消滅象。由于礦方供應(yīng)的瓦斯資料有限，建議礦方盡快做進一步的瓦斯鑒定工作。其次節(jié) 礦井通風概況一、通風方式及通風系統(tǒng)依據(jù)井田開拓

11、部署及煤層賦存條件，確定礦井接受中心并列式通風系統(tǒng)，機械抽出式通風方式。在已有的工業(yè)場地新布置副斜井，將原副斜井刷擴改造為回風斜井擔負全礦井回風任務(wù)并兼做平安出口。其中主斜井、副斜井進風，回風斜井（原副斜井刷擴）回風。刷擴改造后的回風斜井服務(wù)范圍為全井田。二、掘進通風和硐室通風礦井達到設(shè)計生產(chǎn)力量時，共配備2個綜掘工作面，均接受獨立通風，掘進工作面所需風量由局部通風機對其壓入式供應(yīng)。井下主變電所、主排水泵房、等候硐室及醫(yī)務(wù)室、采區(qū)變電所等硐室接受獨立通風。消防材料庫等硐室利用主通風機負壓通風。三、礦井風排瓦斯量猜測依據(jù)瓦斯鑒定資料，2009年、2008年礦井瓦斯涌出量如下：2009 年度礦井確

12、定瓦斯涌出量為0.45m3/min，相對瓦斯涌出量為1.50m3/t，二氧化碳確定涌出量0.54m3/min，相對涌出量1.80m3/t；2008年度礦井確定瓦斯涌出量為0.55m3/min，相對瓦斯涌出量為1.84m3/t，二氧化碳確定涌出量0.75m3/min，相對涌出量2.51m3/t；該礦瓦斯等級鑒定為低瓦斯礦井，不存在瓦斯突消滅象。設(shè)計接受2008年瓦斯用量作為設(shè)計依據(jù)，即礦井相對瓦斯涌出量為1.84m3/t，則礦井達到設(shè)計0.9Mt/a規(guī)模時，礦井確定瓦斯涌出量為 q絕=1.84×900000÷330÷24÷60=3.49m3/min；礦井二

13、氧化碳確定涌出量為4.75m3/min。依據(jù)本礦以往生產(chǎn)閱歷，回采工作面（含本煤層、鄰近層、采空區(qū)等）瓦斯涌出量約占礦井瓦斯涌出量的70%，掘進工作面瓦斯涌出量約占20%，采空區(qū)（已采工作面）及其它地點瓦斯涌出量約占10%。綜上可知，回采工作面瓦斯涌出量為：q采=3.49×70%=2.45m3/min掘進工作面瓦斯涌出量為：q掘=3.49×20%=0.70m3/min采空區(qū)及其它地點瓦斯涌出量為：q其它=3.49×10%=0.34m3/min。綜上可知，礦井為低瓦斯礦井，本次通風設(shè)計依據(jù)礦井瓦斯鑒定資料中相對瓦斯涌出量進行猜測計算。四、礦井通風 (一) 礦井總風量

14、計算依據(jù)煤礦平安規(guī)程第一百零三條規(guī)定，礦井總進風量按如下要求分別計算，并選取其中的最大值：1.按井下同時工作的最多人數(shù)計算Q礦進=4·N·K礦通式中：N井下同時工作的最多人數(shù)，160人；K礦通礦井通風系數(shù)，取1.20；則：Q礦進=4×160×1.20=768m3/min=12.8m3/s2按采煤、掘進、硐室及其它回風地點實際需要風量的總和計算依據(jù)國家平安生產(chǎn)監(jiān)督管理總局頒布的煤礦通風力量核定標準（AQ1056-2008）“礦井需要風量計算方法按各采掘工作面、硐室及其他用風巷道等用風地點分別進行計算，包括按規(guī)定配備的備用工作面需要風量，現(xiàn)有通風系統(tǒng)應(yīng)保證各

15、用風地點穩(wěn)定牢靠供風?！逼溆嬎愎饺缦拢菏街校旱V井需要風量, m3/min；采煤工作面實際需要風量，m3/min；掘進工作面實際需要風量，m3/min；硐室實際需要風量，m3/min；備用工作面實際需要風量，m3/min；其他用風巷道實際需要風量，m3/min；礦井通風需風系數(shù)(抽出式取1.15-1.20，壓入式取1.25-1.30)，北嶺礦為低瓦斯礦井，接受抽出式通風方式因此取=1.15。（1）采煤工作面實際需風量的計算每個采煤工作面實際需要風量，應(yīng)按工作面氣象條件、瓦斯涌出量、二氧化碳涌出量、人員和爆破后的有害氣體產(chǎn)生量等規(guī)定分別進行計算，然后取其中最大值。a按氣象條件計算式中:采煤工作面

16、的風速，按采煤工作面進風流的溫度小于20取為=1.0m/s；采煤工作面的平均有效斷面積，按最大和最小控頂有效斷面的平均值計算，=14.70m2；采煤工作面采高調(diào)整系數(shù)，工作面采高為3.0m，取=1.2；采煤工作面長度調(diào)整系數(shù)，工作面長度為180m，取=1.2；70%有效通風斷面系數(shù)；60為單位換算產(chǎn)生的系數(shù)。帶入各參數(shù)計算得=60×70%×14.7×1.2×1.2=889m3/min=14.82m3/s。b依據(jù)瓦斯涌出量計算式中：采煤工作面回風巷風流中平均確定瓦斯涌出量，=2.45m3/min；采煤工作面瓦斯涌出不均勻的備用風量系數(shù)，=1.25；100按

17、采煤工作面回風流中瓦斯的濃度不應(yīng)超過1的換算系數(shù)。則=100×2.45×1.25=306m3/min=5.10m3/s。c依據(jù)二氧化碳涌出量計算式中：采煤工作面回風巷風流中平均確定二氧化碳涌出量，m3/min；=2.51×(900000÷330÷24÷60)=4.75m3/min采煤工作面二氧化碳涌出不均勻的備用風量系數(shù)，正常生產(chǎn)時連續(xù)觀測1 個月，日最大確定二氧化碳涌出量和月平均日確定二氧化碳涌出量的比值；67按采煤工作面回風流中二氧化碳的濃度不應(yīng)超過1.5的換算系數(shù)。依據(jù)礦井瓦斯鑒定資料，礦井達到設(shè)計0.9Mt/a生產(chǎn)力量時CO2

18、確定涌出量為4.75m3/min，相對涌出量為2.51m3/t。=67×4.75×1.20=570m3/min=9.5m3/s。d按工作面溫度計算Qcf60×Vc×Sc×Ki式中：Qcf工作面需風量，m3/min；Vc工作面適宜風速，依據(jù)煤礦通風力量核定方法回采工作面溫度與風速的對應(yīng)關(guān)系取1.5m/s；Sc回采工作面平均有效斷面，工作面取10.29m2；Ki工作面長度系數(shù)，取1.2。Qcf60×1.5×10.29×1.21111.32m3/min18.52m3/s。e按炸藥使用量計算采煤工作面不使用炸藥，因此無需進

19、行此項計算。f按工作人員數(shù)量驗算Qcf4×ncf式中：Qcf工作面供風量，m3/min； 4每人每分鐘應(yīng)供應(yīng)的最低風量，m3/min； ncf采煤工作面同時工作的最多人數(shù)，按交接班時40人考慮。Qcf4×40=160m3/min=2.67m3/sg按風速驗算公式如下：驗算最小風量Qcf60×0.25Scb=60×0.25×10.92=164m3/min=2.73m3/sScb=lcb×hcf×70%=10.92m2驗算最大風量Qcf60×4.0Scs=60×4.0×9.66=2318m3/min

20、=38.64m3/s式中：Scb采煤工作面最大控頂有效斷面積，10.92m2；lcb采煤工作面最大控頂距，5.2m；hcf采煤工作面實際采高，3.0m；Scs采煤工作面最小控頂有效斷面積，9.66m2；lcs采煤工作面最小控頂距，4.6m；0.25采煤工作面允許的最小風速，m/s；70%有效通風斷面系數(shù)；4.0綜合機械化采煤工作面，允許的最大風速，m/s。綜上所述，取最大計算值，并經(jīng)風速校驗，確定采煤工作面需風量為18.52m3/s。（2）綜掘工作面實際需風量的計算A、按瓦斯涌出量計算Q掘=100×q綜掘×K掘通式中：Q掘掘進工作面實際需要的風量，m3/s；q綜掘掘進工作面

21、瓦斯確定涌出量，0.70m/min；K掘通掘進工作面瓦斯涌出不均衡的風量系數(shù)，取1.8。則Q綜掘=100×0.70×1.8=126m3/min=2.10m3/s，B、按局部通風機吸風量計算Q掘Qf×I+0.25ShdQf掘進面局部通風機實際吸風量，m3/s。安設(shè)局部通風機的巷道中的風量，除了滿足局部通風機的吸風量外，還應(yīng)保證局部通風機吸入口至掘進工作面回風流之間的風速煤巷和半煤巷不小于0.25m/s，以防局部通風機吸入循環(huán)風和這段距離內(nèi)風流停滯，造成瓦斯積聚；綜掘面配2臺型號FDB No6.3/2×15局部通風機，額定吸風量：Qf390m3/min6.5

22、m3/s。I掘進面同時運轉(zhuǎn)的局部通風機臺數(shù)，取1臺；0.25為防止局部通風機吸循環(huán)風允許的最低風速。Shd局部通風機安裝地點到回風口間的巷道最大斷面積，m2。 Q綜掘=6.5×1+0.25×18.20= 11.05m3/sC、按人數(shù)計算Q綜掘4×Nj式中：4每人每分鐘供應(yīng)的風量不得小于4m3；Nj工作面同時工作的最多人數(shù)，綜掘面取9人。Q綜掘4×9=36m3/min=0.6m3/sD、按風速進行驗算按煤礦平安規(guī)程規(guī)定，煤巷、半煤巷掘進工作面的風量應(yīng)滿足：0.25×Sj Q掘 4×Sj式中：Sj掘進工作面巷道過風斷面，m2。取18.20

23、m2。條件：0.25×S掘 Q掘 4.0×S掘，m3/s即：0.25×18.20 Q綜掘 4.0×18.20滿足 Q綜掘=4.5572.8m3/s閱歷算，按局部通風機吸風量計算的掘進工作面風量符合煤礦平安規(guī)程的規(guī)定風速要求。確定綜掘工作面配風量為11.05m3/s，另需要考慮一個停掘不停風工作面的需風量，停掘不停風綜掘工作面需風量按11.05 m3/s考慮，則：Q綜掘=2×11.05+11.05=33.15m3/s。（3）硐室實際需要風量主變電所：3m3/s；主水泵房：2m3/s；等候硐室及醫(yī)務(wù)室：3m3/s；采區(qū)變電所：2m3/s。則Q硐=2

24、+3+2+3=10 m3/s（4）其他地點用風量回采備用工作面：10m3/s大巷聯(lián)絡(luò)巷等地點：15m3/s防爆無軌膠輪車需要風量的計算井下幫助運輸接受防爆無軌膠輪車，為了稀釋排放的尾氣需要肯定的風量，按下式計算所需風量：Qd l=5.44×Nd l×Pd l×kd l式中：Qdl該地點礦用防爆柴油機車尾氣排放稀釋需要的風量，m3/min；Ndl該地點地點礦用防爆柴油機車的臺數(shù)，臺；Pdl該地點地點礦用防爆柴油機車的功率，kW；kdl配風系數(shù)，該地點使用1 臺礦用防爆柴油機車運輸時，k 為1.0。該地點使用2臺礦用防爆柴油機車運輸時k，為0.75。該地點使用3 臺及

25、以上礦用防爆柴油機車運輸時k，為0.50；5.44每千瓦每分鐘應(yīng)供應(yīng)的最低風量，m3/min。無軌膠輪車需風量依據(jù)工作面搬家倒面時考慮，礦井井下同時共有2臺型號為W8型膠輪車同時工作，膠輪車功率為85kW，另有WC40Y型支架搬運車2臺和WC40EJ型鏟板式支架搬運車2臺，其功率分別為200kW和172kW。因此無軌膠輪車需風量計算如下：Q車=5.44×85×1+5.44×85×0.75×1+5.44×(2×85+2×200+2×172)×0.5 =5.44×（85×2+2&

26、#215;200+2×172）×0.5=2486.08m3/min=41.43m3/s則Q其它=10+15+41.43=66.43m3/s礦井總風量則：Q礦進=（18.52+33.15+10+66.43）×1.15=147.32147m3/s綜合以上計算結(jié)果，礦井總進風量取150m3/s。礦井總需風量為150m3/s。其中：副斜井進風量為110m3/s，主斜井進風量為40m3/s，回風斜井回風量為150m3/s。（二）風量安排礦井移交生產(chǎn)及達到設(shè)計生產(chǎn)力量時，風量安排如見表2-2-1。表2-2-1 礦井通風用風點風量安排表挨次用風地點數(shù)量(個)單位配風量(m3/s

27、)總配風量(m3/s)備 注1綜采工作面125252順槽綜掘工作面312363主變電所1334主水泵房1335等候硐室及醫(yī)務(wù)室1336采區(qū)變電所133小 計：735其 它77其中：備用采煤工作面11015無軌膠輪車5050巷道1212合 計150井下各巷道負風速符合煤礦平安規(guī)程要求，4號煤東回風大巷回風量為102m3/s，風速5.83m/s，瓦斯?jié)舛葹?.49×1.15÷60÷102=0.066%<0.7%，二氧化碳濃度為4.75×1.15÷60÷102=0.089%<0.7%均符合要求。(三) 礦井通風負壓及等積孔計算1

28、、礦井通風阻力計算選擇礦井達到設(shè)計產(chǎn)量后，依據(jù)回風斜井服務(wù)的區(qū)域，并考慮風機的合理使用年限，對礦井通風最簡潔及最困難時期的風阻最大路線進行負壓計算，負壓計算按下式計算。h= 式中：h礦井通風負壓，mmH2O；井巷通風摩擦阻力系數(shù)，N·s2/m4；L井巷通風線路長度，m；P井巷通風斷面周長，m；S井巷通風凈斷面，m2；Q通過井巷的風量，m3/s；在此基礎(chǔ)上再考慮15%的局部阻力，經(jīng)計算礦井通風簡潔時期負壓為1541Pa(157.73mmH2O)，通風困難時期負壓為1959Pa(204.40mmH2O)。礦井通風簡潔時期回采工作面位于二采區(qū)采區(qū)北側(cè)首采工作面，礦井困難時期位于一采區(qū)405

29、工作面。2、等積孔礦井通風等積孔按下式計算。A=1.19Q h-1/2式中：A礦井通風等積孔，m2；Q礦井總進風量，m3/s；h礦井通風負壓，Pa。經(jīng)計算，礦井通風簡潔時期等積孔為4.18m2，通風困難時期等積孔為3.71m 2，礦井通風屬小阻力礦井，礦井通風屬簡潔礦井。第三章 通風管理及平安措施第一節(jié) 礦井通風管理一、回采工作面通風方式及合理性分析礦井目前接受中心并列式通風系統(tǒng)，機械抽出式通風方式。綜放工作面為全負壓通風系統(tǒng)，目前接受“一進一回U型”通風方式，回采工作面的進風和回風不得經(jīng)過采空區(qū)或冒頂區(qū)。二、回采工作面的瓦斯涌出量依據(jù)地質(zhì)報告供應(yīng)的資料，本礦井瓦斯確定涌出量33m3/min，

30、相對瓦斯涌出量28.5m3/t，鑒定為高瓦斯礦井。第2節(jié) 風機設(shè)備選型及管理一、通風設(shè)備礦井接受機械抽出式通風方式。礦井現(xiàn)有兩臺FBCDZ-24型礦用防爆對旋通風機，配套2×132kW防爆電動機。現(xiàn)有通風設(shè)備已不能滿足礦井資源整合后的通風需求，設(shè)計需重新選擇通風設(shè)備。一、設(shè)計依據(jù)礦井回風量： Q=150 m3/s通風簡潔時期負壓：HKmin=1541Pa通風困難時期負壓：HKmax =1959 Pa 二、通風設(shè)備選型1、風機所需風量及負壓的計算風機所需風量： QFKL·QK =157.5 m3/s式中：KL 漏風系數(shù)，取1.05；風機所必需的負壓： HFmin=kmin +

31、H =1841 PaHFmax=kmax +H =2259 Pa式中：h 通風設(shè)備阻力損失，取300 Pa2、風機及電動機選擇依據(jù)前述計算求得的風機所需風量及負壓，可選擇FBCDZ-8-30B（n=740r/min）型礦用防爆對旋軸流式通風機兩臺，來滿足礦井通風簡潔及困難時期礦井通風的需要，兩臺風機，一臺工作，一臺備用，通風機配套YBP，8極，10kV，2×450kW隔爆變頻電動機。確定風機工況點：回風井標高： +1260.3 m換算為標況下的性能參數(shù)：Q0=QH0=H*00=1.107簡潔時期：H0=2038 Pa困難時期：H0=2501 Pa管網(wǎng)阻力曲線方程：Hmin=0.082

32、2Q2 ，Hmax=0.1008Q2通風機通過變頻器調(diào)速運行調(diào)整工況點參數(shù)見下表：表3-2-1 風機運行工況點參數(shù) 風量(m3/s）負壓(Pa)效率(%)葉片角（度）年電耗（kW.h×103）備注簡潔時期1582051.08348/405923830.0困難時期1602580.77843/357405193.0電動機功率計算：電動機計算功率 式中： Q 風機工況點風量 (m3/s）；H 風機工況點風壓 (Pa）； 風機工況點效率(%)；m 傳動效率；取m0.98 K 富余系數(shù)；取K1.3通風簡潔時期： N517.9kW通風困難時期： N702.2kW通風機配套YBP系列，8級，10k

33、V，2×450kW隔爆型變頻電動機。三、反風方式接受通風機反轉(zhuǎn)反風方式。通風機可以在10min內(nèi)實現(xiàn)反風，反風量大于正常供風量的40%。符合煤礦平安規(guī)程的要求。反風工況點主要參數(shù)如下：通風機反風曲線見附圖 7-2-3。通風簡潔時期：Q=96.0m3/s；H=757.2 Pa；=45；=42°/34°；通風困難時期：Q=96.0m3/s；H=929.1 Pa；=53；=43°/35°；反風時電動機容量校驗：通風簡潔時期：P=214.5kW2×450 kW通風困難時期：P=223.3kW 2×450 kW第三節(jié) 礦井通風平安措施

34、一、削減工作面漏風措施（1）人、車穿過風門時,嚴禁同時打開兩道風門，防止風流短路，使工作面瓦斯集聚。（2）各進、回風聯(lián)絡(luò)巷中的風門、風簾、調(diào)整風門及風橋等通風設(shè)施要經(jīng)常維護，保持完好，經(jīng)常檢查風門的關(guān)閉狀況。（3）盡量減小局部阻力，開掘巷道時樂觀接受光爆錨噴技術(shù)，主要進、回風巷道中不要長期堆放物料和存放礦車。（4）采煤工作面回采結(jié)束后，必需在45d內(nèi)進行永久性密閉。（5）工作面采空區(qū)放頂實行每循環(huán)放頂一次，對未能準時垮落的懸頂實行強制放頂，以確保采空區(qū)不積存瓦斯。（6）工作面前、后端頭采空區(qū)實行強制放頂有困難時，準時用沙袋將其充填，確保采空區(qū)空間不得超過0.5m3。保證瓦斯不積聚。二、工作面通

35、風設(shè)施及保證風流穩(wěn)定牢靠的措施（1）工作面通風設(shè)施要有專人管理，保證經(jīng)常處于良好的狀態(tài)，并能夠正常使用。（2）工作面必需配備專職瓦斯檢查員，依據(jù)要求對瓦斯進行檢查，并分地點掛牌，說明檢測的結(jié)果和時間。（3）各種防塵、防瓦斯設(shè)施必需依據(jù)要求配備齊全。（4）個人防護必需嚴格執(zhí)行有關(guān)規(guī)定，工作面及回風流中全部工作人員必需佩戴防塵口罩，否則不得作業(yè)。（5）準時排解巷道內(nèi)的污水和雜物，保證通風系統(tǒng)的正常運行。（6）通風科每旬進行一次測風工作，并將結(jié)果通知綜采隊。（7）任何人都不得以任何理由拆除或破壞通風設(shè)施。三、通風設(shè)施、防止漏風和降低風阻的措施1礦井通風主要設(shè)施主要進、回風巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷中兩道聯(lián)鎖的

36、正向風門和兩道反向風門，以免風流短路。沿煤層布置的進、回風巷道，在其立交處設(shè)置風橋。在獨立通風硐室的回風道中和進、回風巷道終點的聯(lián)絡(luò)巷中，安設(shè)調(diào)整風門，以把握通風風量。在主要風巷中，均建立測風站，以便正確測定風量。2防止漏風和降低風阻的措施回風立井風硐、風道等地面建筑需嚴實，經(jīng)常檢修，以防漏風。各進、回風聯(lián)絡(luò)巷中的風門、調(diào)整風門及風橋等通風設(shè)施要經(jīng)常維護，保持完好，經(jīng)常檢查風門的關(guān)閉狀況。盡量減小局部阻力，開掘巷道時樂觀接受光爆錨噴技術(shù)，主要進、回風巷道中不要長期堆放物料和存放礦車。第四節(jié) 瓦斯治理一、工作面瓦斯來源分析綜放工作面瓦斯主要來源：本煤層及回采期間的接近層、采空區(qū)瓦斯涌出。二、工作

37、面瓦斯抽放方式及參數(shù)的確定依據(jù)現(xiàn)有資料顯示，開采4號煤層時，瓦斯涌出量不大，為低瓦斯區(qū)域，因此不設(shè)瓦斯抽采系統(tǒng)。三、工作面上、下隅角瓦斯管理措施工作面上、下隅角通風形成一個死角，簡潔發(fā)生局部瓦斯積聚現(xiàn)象，所以，必需加強對工作面上隅角的瓦斯管理工作。（1）必需嚴格瓦斯檢查，如發(fā)覺體積大于0.5m3的空間內(nèi)積聚的瓦斯?jié)舛冗_到2.0%時，四周20m內(nèi)必需停止工作，撤出人員，切斷電源,進行處理。對因瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定被切斷電源的電器設(shè)備，必需在瓦斯?jié)舛冉档?%以下時，方可通電啟動。（2）如發(fā)覺上隅角瓦斯積聚,依據(jù)實際狀況接受風障引導風流法或在回風巷安設(shè)抽排風機的方法來解決.接受抽排法處理瓦斯積聚時，安設(shè)

38、抽排瓦斯風機2臺，一臺工作，一臺備用，并在風機吸風口安設(shè)甲烷傳感器及斷電儀，保證抽排風機平安運行。第四章 頂板管理第一節(jié) 工作面頂板分析4 號煤層直接頂以泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，厚度平均2.10m，頂板泥巖抗壓強度6.8MPa，砂泥巖抗壓強度26.10MPa，抗拉強度2.72MPa，裂隙比較發(fā)育，穩(wěn)定性較差；老頂為中粗砂巖；底板巖性為泥巖和粉砂巖，局部為砂質(zhì)泥巖，屬中等冒落頂板，因此直接頂能夠冒落，在這樣頂板條件下頂煤是能放出的。其次節(jié) 支護方式的選擇（一）端頭支護工作面兩端頭為頂板壓力集中區(qū)，故工作面輸送機機頭與膠帶順槽連接處和機尾與輔運順槽連接處選用ZFT12000/23/37型端頭支架各1組

39、（2架一組）共同組成端頭支護。（二）超前支護1、支護方式工作面軌道順槽和膠帶順槽在距工作面煤壁20m范圍內(nèi)必需進行超前維護。接受LDW40單體液壓支柱協(xié)作型鋼梁支護。軌道順槽接受在原支護間套打一架一梁兩腿的單體矩形梁棚，膠帶順槽接受在原支護間套打一架一梁兩腿的單體矩形梁棚。棚腿選用DZ31.5-25/110Q單體液壓支柱，棚距0.6m。在距工作面10m范圍內(nèi)應(yīng)在每架梁棚梁下增設(shè)一根單體支柱，軌道順槽巷在棚梁正中支設(shè)，轉(zhuǎn)載機巷靠轉(zhuǎn)載機一側(cè)支設(shè)，且距保險幫或煤幫0.4m以上，構(gòu)成一梁三腿以加強支護，但必需保證轉(zhuǎn)載機巷有足夠的行人通道。兩巷鐵棚子及梁棚隨循環(huán)逐架回撤。2、超前支護管理措施（1）兩巷超

40、前維護均由檢修班專人進行，至少5人協(xié)作，嚴格執(zhí)行敲幫問頂制度，操作前先處理好頂板活石，額頭、滾幫等擔憂全隱患。（2）作業(yè)時，一人負責抱柱子，兩人扶持上梁，一人負責送液升柱，另一個觀頂監(jiān)護，各工序要協(xié)調(diào)協(xié)作，上梁升柱過程中嚴禁人員通行，以防掉梁倒柱傷人。（3）確保支護質(zhì)量，棚腿呈一條直線，所加打單體打在實底上，且迎山有勁，液嘴平行于巷道，朝向采空區(qū)，超前支護打起后，必需使用防倒軟（細鋼絲繩）、硬鏈接裝置將每根支柱相互固定聯(lián)在一起。（4）若兩巷壓力增大，所打單體支柱消滅鉆底現(xiàn)象時，單體支柱必需穿鐵鞋。（5）全部單體支柱必需達到初撐力，初撐力達到90KN（11.4MPa），若消滅斷梁折柱或泄液的單體

41、時，必需準時更換。（6）班班必需保證超前維護距離不少于20米，出煤班在回棚后把回取的中間單體支柱準時補在外面的棚梁下，始終保持10米范圍內(nèi)中間單體支柱齊全。（三）工作面支護目前，本礦綜采放頂煤工作面確定選用ZF6800/18/32型掩護式低位放頂煤液壓支架，該支架控頂力量強、煤炭回收率高、支架后部作業(yè)空間大、利于設(shè)備維護和浮煤清理等特點。第三節(jié) 頂板管理平安措施、由于向外回采，估計工作面上、下出口壓力較大，上、下兩順槽會有片幫掉頂現(xiàn)象，為防止片幫傷人，特制定如下平安技術(shù)措施。（1）加強液壓支架檢修，保證液壓系統(tǒng)無漏竄液，支架動作機敏牢靠，達到支護要求。（2）檢查全部支架立柱、平衡千斤頂平安閥，

42、保證全部支架平安閥達到額定開啟壓力。（3）認真檢查液壓支架損壞狀況，發(fā)覺支架大腳、掩護梁、底座有開焊、斷裂現(xiàn)象時，應(yīng)準時焊好。（4）生產(chǎn)班割煤時必需保證支架達到初撐力，準時跟機拉架。（5）采煤機司機應(yīng)割平頂?shù)装澹ＷC支架接頂嚴實。（6）生產(chǎn)過程中要加強觀看周期來壓狀況，精確把握來壓步距。（7）在頂板離層的狀況下，應(yīng)接受“擦頂移架法”，即首先將支架立柱快速下降，當支架頂梁與頂板稍有距離時，停止降架，馬上拉架使支架的頂梁與頂板相擦而快速前移，將支架前移一個步距，停止拉架，然后升起支架，并達到初撐力，進行正常操作支架的過程。（8）在頂板比較裂開的狀況下，應(yīng)接受超前拉架方式，稍降支架，將支架快速拉前，

43、頂?shù)矫簬蜕?。采煤機割煤時沿底走，將溜子推出后再返刀割頂煤。（9）接班后進入工作面前必需由班長或指派專人將上下出口的片幫隱患和頂板零皮撬下來。處理片幫煤和零皮時，必需使用合適的撬棍，人員應(yīng)站在平安的地方。另外在班中隨時檢查片幫狀況，發(fā)覺隱患要準時處理，處理時要保證有一人監(jiān)護。（10）支架工跟機拉架時不得面對工作面，采煤機割煤時采煤機司機嚴禁站在支架前，要站在支架內(nèi)護網(wǎng)后操作，且司機必需距頂滾筒10m以外地方進行操作。（11）采煤機司機割煤時必需戴專用頭盔，并且戴防護鏡，以防飛濺的煤塊傷人。（12）進入溜槽內(nèi)換截齒或檢修設(shè)備時，要將采煤機停在工作面壓力較小，片幫不嚴峻的工作面端頭，同時將護幫板打出

44、去，進行敲幫問頂將片幫煤處理掉，并由專人監(jiān)護。 （13）采煤機割煤時，過往行人必需快速通過，并且不得面對工作面。（14）采煤機割煤時人員不得在支架前行走，必需在支架內(nèi)行走。 （15）無論任何人在工作面撿加高槽內(nèi)的大塊煤時，必需將工作范圍內(nèi)的護幫板打出去。（16）行人在通過上下出口時，必需先認真觀看頂板及副幫是否有片幫或冒落危急，確認平安后方可通過。每刀煤對兩出口片幫隱患排查一次。 (17)刮板機大塊煤矸堵死后，必需由班長先檢查片幫及頂板狀況，確保平安后，方可進入工作區(qū)作業(yè)，并派專人負責觀看頂板，發(fā)覺隱患應(yīng)準時將人員撤出。 (18)上下兩巷的超前支護必需準時有效，不得有空頂現(xiàn)象。 (19)行人必

45、需快速通過上下平安出口，不得在平安出口內(nèi)停留或與他人交談、喊話。 (20)無論是清理電機蓋板及上下巷出口片幫煤還是處理轉(zhuǎn)載機事故時，任何人不得在電機蓋板上休息，更不得任憑摘下平安帽。 (21)在清理電機蓋板及上下巷出口片幫煤時，必需戴好平安帽系好平安帶，并實行2人工作制，1人工作，1人觀看頂板，如發(fā)覺平安隱患，應(yīng)將隱患處理后方可進入工作區(qū)作業(yè)。(22)在正常生產(chǎn)過程中，機頭看大塊人員應(yīng)隨時撬下出口片幫煤，將頂板零皮處理掉，在他人通過時，應(yīng)事先警告他人留意平安。并負責準時將機頭端頭支架超前拉出、升緊。(23)兩順槽聯(lián)巷必需在工作面推動超前50m提前打木柱，以免發(fā)生冒頂事故。第五章 煤塵防治第一節(jié)

46、 開采煤層的煤塵爆炸危急性4號煤層煤塵具有煤塵爆炸性危急。為確保礦井的平安生產(chǎn)，改善工作環(huán)境，愛護工人健康，必需實行預(yù)防和降低煤塵的措施，接受工作面煤層預(yù)注水、回采時噴霧灑水、打眼時接受濕式鑿巖、各轉(zhuǎn)載點灑水和準時清理巷道浮煤、把握風速等措施。其次節(jié) 各種防塵措施一、工作面防塵供水系統(tǒng)井下消防灑水接受合流制系統(tǒng)，水源來自礦井水處理站凈化處理后的井下排水，其水質(zhì)符合井下消防灑水水質(zhì)標準。井下消防灑水管路由地面處理站清水池經(jīng)主斜井下至井底，經(jīng)減壓后送至各消防及灑水使用點。（1）工作面防塵供水系統(tǒng)工業(yè)場地地面清水池主斜井井筒井底清撒斜巷聯(lián)絡(luò)巷4號煤東膠帶大巷大巷間聯(lián)絡(luò)4號煤東輔運大巷巷順槽聯(lián)絡(luò)巷工作

47、面輔運順槽（膠帶順槽）工作面（2）工作面防塵系統(tǒng)A、工作面進、回風均需鋪設(shè)D146×8灑水管路，進回風口安裝過濾器，進風每隔50m安設(shè)灑水三通閥門，回風每隔100m安設(shè)灑水三通閥門。B、距進、回風30m處安裝一道自動噴霧，距工作面50m處安裝一道凈化水幕，噴霧前安裝過濾器，噴霧必需掩蓋全斷面。C、采煤工作面必需使用機組灑水降塵裝置，機組和支架噴霧必需使用加壓泵動壓水，單獨安裝供水管路。工作面支架每5架安設(shè)一組聯(lián)動噴霧，保證割煤時噴霧能自動開啟，架下和放煤噴霧供水正常，能在降柱、移架、放煤時噴霧連動開啟。各轉(zhuǎn)載點必需有自動噴霧和50m灑水軟管。井下消防灑水供水管道系統(tǒng)見C1864-84

48、5-1。二、工作面采煤、降柱、移架和放煤時的防塵措施（1）各工作面的機組外噴霧裝置水壓不得低于1-1.5MPa，支架每5架安設(shè)一組聯(lián)動噴霧，保證割煤時噴霧能自動開啟；保證架下和放煤噴霧供水正常，在降柱、移架、放煤時噴霧能連動開啟。（2）隊組負責安裝、使用和維護架間噴霧設(shè)施，做到降柱、移架、放煤的時同步噴霧、水壓不得低于1 MPa。（3）兩順槽距工作面50m范圍內(nèi)必需設(shè)置一道封閉全斷面的凈化水幕，水壓不得低于0.4MPa。（4）各轉(zhuǎn)載點必需有自動噴霧和50m灑水軟管，并有專人負責管理，水壓不得低于0.4MPa。 第六章 防滅火管理第一節(jié) 基本措施本礦首采區(qū)內(nèi)的4號煤層屬易自燃發(fā)火煤層，本設(shè)計特制

49、定以下防范措施；1、加強電氣設(shè)備管理，嚴禁明火作業(yè)，防止外源火災(zāi)。2、準時清理可燃物，嚴禁坑木等易燃物口雜亂無章積累。3、使用不延燃風筒和阻燃電纜。4、井下設(shè)消防材料庫，配備必要的消防器材。5、井下人員按規(guī)定配備自救器。6、建立以黃泥灌漿為主，注氮、凝膠堵漏為輔防的滅火系統(tǒng)。使用JSG-8束管監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控自燃發(fā)火，并配備了GC-950型氣象色譜儀，地面束管檢測室位于區(qū)隊辦公樓。7、采空區(qū)垮落造成地表塌陷裂隙準時充填，削減向采空區(qū)供氧量，防止采空煤炭自燃。8、在下列地點設(shè)置消火栓：變電所入口、水泵房硐室、消防材料庫入口、爆炸材料發(fā)放硐室、帶式輸送機機頭15m以內(nèi)。9、井下帶式輸送機機頭下方1

50、5m設(shè)煙霧傳感器，輸送機機頭安裝DMH自動噴水滅火系統(tǒng)。10、輸送帶接受阻燃抗靜電輸送帶，必需按MTl47-5標準要求設(shè)置，帶式輸送機為防爆產(chǎn)品，輸送帶機各種電氣元器件均隔爆。滾筒、襯墊及非金屬材料均抗靜電及阻燃，必需符合MTl47-5要求，并設(shè)置了平安規(guī)程的全部愛護裝置。 11、在井底車場巷道各類硐室內(nèi)配備足夠的滅火器材。其次節(jié) 黃泥灌漿系統(tǒng)1灌漿系統(tǒng)本次設(shè)計在礦井工業(yè)場地設(shè)集中灌漿站，為全礦灌漿服務(wù)，灌漿方法接受隨采隨灌，即隨采煤工作面推動的同時向采空區(qū)灌注泥漿。在灌漿工作中，灌漿與回采保持有適當距離，以免灌漿影響回采工作。2灌漿方法接受埋管灌漿法，在放頂前沿回風巷在采空區(qū)預(yù)先鋪好灌漿管(

51、一般預(yù)埋58m鋼管)，預(yù)埋管一端通采空區(qū)，一端接膠管，膠管長一般為2030m，灌漿隨工作面的推動，用回柱絞車漸漸牽引灌漿管，牽引肯定距離灌一次漿，要求工作面采空區(qū)能灌到足夠的泥漿。3灌漿參數(shù)的選擇工作制度：與礦井工作制度相匹配，但需留意以下原則：灌漿工作是與回采工作緊密協(xié)作進行。設(shè)計灌漿為三班灌漿，每天純灌漿時間為10h，若礦井自燃發(fā)火嚴峻，且所需灌漿的工作面較多，宜接受四班灌漿，每天灌漿時間為15h。灌漿所需土量日灌漿所需土量按下式計算：式中：Q土=K·G/V煤Q土日灌漿所需土量，m3/d；G礦井日產(chǎn)量，依據(jù)設(shè)計，日產(chǎn)量為2727t；V煤煤的容重，依據(jù)地質(zhì)報告，4號煤層容重為1.54 t/m3;K灌漿系數(shù)，為灌漿材料的固體體積與需要灌漿的采空區(qū)容積之比，取0.05。則：Q土=0.05×2727/1.4