1、摘 要随着煤矿工业的发展，安全生产已经成为其中重要的部分。为确保煤矿的安全生产，对煤矿的安全设计十分重要。根据平岗煤矿的实际情况，结合目前安全生产技术，对平岗煤矿进行了安全设计。设计针对煤矿常见的安全问题，如水、火、煤尘、瓦斯、顶板等灾害，分析灾害发生的原因，设计具体的灾害预防措施及安全保障措施，以达到防止事故发生或减少事故发生概率，降低事故造成伤害的目的。根据平岗煤矿开拓方式和地质构造，选择了合理的通风系统，对采掘工作面及硐室通风，井下通风设施和构筑物等进行设计，选择了安全逃生路线，分析了矿井通风系统的合理性和可靠性。针对平岗煤矿的粉尘灾害，从防尘措施、防爆措施和隔爆措施三个方面进行了安全设
2、计。对于瓦斯灾害防治，设计采取了以瓦斯抽放为主及一些防爆、隔爆安全措施。在火灾防治方面，分别设计了煤自然火灾防治措施及外因火灾防治措施。通过对平岗煤矿水文地质资料的分析，设计了相应的水灾防治安全措施。同时建立一套完善的安全监测与监控体系，对各种灾害形式进行严密的监控，在灾害发生前将事故处理，确保生产能够安全高效的进行，同时达到无安全事故、无人员伤亡的理想状态。同时还设计了顶板灾害、运输系统灾害、电气事故灾害的安全措施。关键词: 安全条件 粉尘防治 瓦斯防灭火 安全监测III目录摘 要 IAbstractII目录 .IV第 1 章 矿井概况及安全条件 .11.1 井田概况 .11.1.1 地理位
3、置 11.1.2 主要自然灾害 .11.1.3 矿区开采现状 11.2 安全条件 .21.2.1 地质特征 21.2.3 煤层及煤质 21.3 矿井生产情况 .31.3.1 工 程 性 质 .31.3.2 井 田 开 拓 与 开 采 .31.3.3 提 升 、 通 风 、 排 水 和 压 缩 空 气 设 备 41.3.4 井 上 下 主 要 运 输 设 备 .51.3.5 工 业 场 地 布 置 特 征 、 防 洪 排 涝 、 地 面 建 筑 及 煤 柱 .51.3.6 供 电 及 通 讯 61.3.7 给 水 、 排 水 和 采 暖 通 风 及 供 热 .61.3.8 技 术 经 济 .7第
4、 2 章 矿井通风 .112.1 概 况 .112.2 矿井通风 112.2.1 现矿井各采区风量计算 112.2.2 风量选择 122.3 现有通风方式及通风系统 152.3.1 现有风井数目、位置、服务范围及服务时间 152.3.2 采掘工作面及硐室通风 152.3.3 井下通风设施及构筑物布置 152.3.4 安全逃生途径 152.3.5 通风设备及反风 162.3.6 矿井风量、风压及等积孔 17III第 3 章 粉尘灾害防治 .183.1 粉 尘 .183.2 防尘措施 .193.2.1 防尘措施 193.2.2 采 掘 工 作 面 除 尘 .193.2.3 井 下 消 防 .203
5、.2.4 防 爆 措 施 .213.3 隔爆措施 .223.3.1 隔爆措施 223.3.2 隔爆水棚（水袋） 233.4 矿井地面生产系统防尘 .24第 4 章 瓦斯灾害防治 .254.1 瓦 斯 .254.2 防爆措施 .254.2.1 防 止 瓦 斯 积 聚 254.2.2 巷 道 局 部 积 聚 瓦 斯 的 处 理 254.2.3 防止瓦斯爆炸或窒息 254.3 隔爆措施 .264.3.1 隔 爆 措 施 .264.3.2 隔 爆 水 袋 .26第 5 章 矿井防灭火 .275.1 概 况 .275.2 井下外因火灾防治 .275.2.1 井下机电设备硐室防火措施 275.2.3 井下
6、电缆 275.2.4 井下电气设备的各种保护 275.2.5 井下电气设备的检查、维护、修理和调整。 285.2.6 其它火灾的防治措施及装备 285.2.7 井下主要机电设备硐室及防火构筑物 295.2.8 消防灭火装备 295.2.9 开采方面的措施 295.3 矿井瓦斯抽放系统 .295.3.1 平岗矿瓦斯赋存情况 29IV5.3.2 平岗矿瓦斯抽排系统 295.3.3 监 控 监 测 系 统 305.3.4 安 全 监 测 监 控 系 统 的 结 构 315.3.5 传 感 器 选 择 31第 6 章 矿井防治水 .346.1 矿井水文安全条件分析 .346.1.1 矿 井 开 采 水
7、 文 地 质 情 况 346.1.2 矿 井 充 水 因 素 及 特 征 346.2 矿井防治水措施 .356.2.1 矿 井 开 拓 、 开 采 所 采 取 的 安 全 保 证 措 施 .356.2.2 井 下 探 放 水 措 施 .356.2.3 地 表 水 防 治 措 施 及 工 程 366.3 井下防治水安全设施 .366.3.1 排 水 设 施 .366.3.2 选 型 计 算 .376.3.3 防 水 设 施 .37第 7 章 井下其它灾害防治 .387.1 顶板灾害防治及装备 .387.1.1 矿山压力显现基本因素分析 387.1.2 一般顶板冒落灾害的防治措施及装备 387.2
8、 爆炸材料库 .397.3 电气事故防治措施及设备 .407.3.1 供 电 线 路 及 地 面 变 电 所 事 故 防 治 措 施 .407.3.2 防 止 电 气 设 备 引 起 的 瓦 斯 燃 烧 、 瓦 斯 爆 炸 和 触 电 等 事 故 的 措 施 40专题 矿井安全监测监控 .43结论 .47致谢 .48参考文献 .49附录 1500第 1 章 矿井概况及安全条件1.1 井田概况1.1.1 地理位置平岗煤矿位于鸡西煤田南部含煤条带边缘，距鸡西火车站 27km。行政区隶属于鸡西市梨树区。井田地理坐标为：东经：1304330-1304345; 北纬：450600-451030。公路交通
9、：矿区内有公路与哈绥公路鸡图线国道相通，距鸡西市 27km。铁路交通：煤矿铁路专用线与国铁梨树镇火车站相连。井田境界：上至+350m 标高，下至600m 标高，东至 F25 断层，西至 F16断层。井田走向长 10.01km，倾斜长 3.2 km，井田面积 35.2km2。矿区地表最大标高 550m，最低标高 310m, 地形高差 230m 左右。风山河及其它的三条支流，流经矿区东部，自北向南流经穆棱组露头西侧，河流落差大切割深，河床两侧有 50-200m 宽的山间谷地。平岗矿区为中温带大陆性气候，11 月中旬至次年 4 月中旬为结冰期，表土冻层厚度一般在 1.5-2.0m，最高气温在 7-8
10、 月份，最高气温 38.0，最低气温在 12 月份，最低气温-39.2，年平均气温 3-3.5，年平均降水量600mm，雨季多集中在 7-8 月份，最大风级 7-8 级，风向以西北风为主风力一般 2-3 级，平均风速 3.6m/s。1.1.2 主要自然灾害本区地震裂度为 6 度。1.1.3 矿区开采现状二水平中央水泵硐室现有 3 台 PJ-1507 型水泵，每台排水量为300m3/h，二水平正常涌水量为 165 m3/h。二水平最大涌水量为 205 m3/h。一水平中央水泵硐室现有 4 台 200D438 型水泵，每台排水量为 288 m3/h，其正常涌水量（包括二水平涌水）为 265 m3/
11、h，最大涌水量 325 m3/h。矿生产供电来自地面变电所，其电源分别来自梨恒线，梨平线两趟 60KV高压输入。变电所内设一台 S9-16000/66 主变压器，一台 SLF1-20000/60 主变压器。一二水平供电来自地面变电所，电压为 60KV，由两趟 LJ-24 架空线线路输送至山下变电所，再由两趟 MYJV3X150 高压电缆经皮带道至井下中央变电所，然后由井下中央变电所送出两趟高压电缆输送至采区变电所配电，直至各采掘队组。11.2 安全条件1.2.1 地质特征1.2.1.1 地质及地层平岗矿区位于鸡西煤盆地西南端，属于穆棱-平岗断裂构造单元的一部分。近于南北向东倾的单斜地层，为不对
12、称的向背斜复杂化，地层被两条近于南北向的断层切割成二大构造块段。在这些块段里，相对下降的块段构造简单，地层倾角小（15-25） ；相对上升的块段构造复杂，地层倾角大（20-40） 。一组北 45-55西贯穿全区的主断裂体系又将全矿区进一步分割成几大构造单元。各构造单元其构造形态各异，地层产状各异，构造复杂程度各异。1.2.1.2 成煤时期及煤层赋存情况平岗矿区煤系地层为早白垩系鸡西群城子河含煤组和穆棱含煤组，城子河含煤组位于煤系地层的下部，可采和局部可采煤层共有 35#层、33#层、32#层煤层，煤质主要为瘦煤，中部层组的 25#层、23#层、22#层煤层的煤质，牌号主要为焦煤，上部层组 15
13、#层、14#层煤层的煤牌号主要为主焦煤。穆棱组位于煤系地层的上部，可采区层有 6#层、5#层、3#层、1#层。穆棱组煤层的煤牌号均为 1/3 焦煤，以上各煤层的厚度均在 0.8-2.0m 之间，为薄煤层或中厚煤层。1.2.2 煤层及煤质1.2.3.1 煤层含煤性：平岗矿区开采穆棱组和城子河组的煤层。穆棱组含煤 6-8 层，1 层全区可采，3 层局部可采，主要可采煤层发育较稳定，煤层本身的煤岩特征明显，煤层结构稳定，岩煤层物性特征明显，煤层间距较为稳定。横向上变化规律性强，全区内煤层对比清楚。煤层发育属于较稳定型。可采煤层总厚度为 14.4m，含煤系数 1.11%。穆棱含煤组：1#煤层：为平岗矿
14、区内最上部的可采煤层，单一结构，煤厚 0.68-0.92m，顶板为含豆状包裹体的凝灰岩或凝灰砂岩，底板为粉砂岩。 3#煤层：距 1煤层 48-50m，一般分上、下两层，上、下分层均在 0.59-0.89m 之间，平均 0.78m，上、下分层间距不稳定，大体在 2-4m 之间，顶板为灰白色细砂岩，底板为 0.3m 的黄灰色凝灰岩。3煤层在凤山背斜轴以南可采。21.2.3.2 煤质物理性质：肉眼观察多呈光亮和半光亮形，煤层油质光泽和玻璃光泽，块状构造，断口参差不齐，内生裂隙发育，煤层多以凝胶化基质为主，镜煤、亮煤占煤岩总比例的 75-90%，丝质组和稳定组占 5-20%，岩矿杂质占总量的 5%左右
15、，硫磷含量特低。化学性质、工艺性能、可选性及煤类：平岗矿区各煤层组均为中等变质程度的烟煤。各煤层组、各含煤段的变质程度不一，煤层的有机质含量较多，有害杂质少，精煤灰分低，可选性强。是可贵的炼焦用煤。1.3 矿井生产情况1.3.1 工 程 性 质矿井技术改造初步设计。1.3.2 井 田 开 拓 与 开 采1.3.2.1 井 田 境 界上至+350m 标高，下至-600m 标高，东至 F25 断层，西至 F16 断层。井田走向长 10.01km，倾斜长 3.2 km，井田面积 35.2km2。1.3.2.2 储量平岗煤矿有地质储量 12397.1 万 t，可采储量 7438.2 万 t。储量构成情
16、况见储量汇总表、煤柱损失量表、矿井工业资源储量、设计资源储量、设计可采储量表。表（1-1）平岗煤矿分水平各类煤柱损失量汇总表 万 t煤柱分类 +100 标高以上 +100-600m 标高 合计断层保煤柱 219.6 69.8 289.4工业广场保护煤柱 42.9 87.6 130.5主要井巷保护煤柱 273.9 674.7 948.6合计 536.4 832.1 1368.5表（1-2）工业资源储量、设计储量、设计可采储量汇总表 单位：万 t储量类型 +100 标高以上 +100-600m 标高 合计工业资源储量 3417.8 8979.3 12397.1设计资源储量 3209.1 8961.
17、5 1187.1设计可采储量 1848.6 5589.6 7438.21.3.2.3 矿井设计生产能力及服务年限3矿井工作制度设计年工作日 330 天，每天三班作业。日净提升时间为 16h。 生产能力核定生产能力 75 万 t/a。服务年限 T = ( 1-1)ZAz= 7438.2751.3= 76a其中： T：服务年限Z：可采储量A：生产能力K：储量备用系数1.3.3 提 升 、 通 风 、 排 水 和 压 缩 空 气 设 备1.3.3.1 提升设备平岗煤矿的煤炭主要提升采用带式输送机运输。采用 GDS-1000 型钢丝绳皮带提升机，提升能力 230 万 t/a。矸石主要由斜副井，一段提升
18、机型号为 XKT-2.5/20 的矿用提升机，提升能力为 125 万 t/a；二段提升机型号为 2JK-3/20 的矿用提升机，提升能力为119 万 t/a。1.3.3.2 通 风 设 备回风井现 2 台 GAF31.5-20-1GZ 型通风机，排风能力为 8700-15000m3/min。1.3.3.3 排水设备一水平主水泵型号为 200D438，现有四台，两台使用，两台备用。1.3.3.4 压 缩 空 气 设 备该矿生产现主要在二水平，在地面设一个压风机房，内设有 2 台 4L-20/8型压风机，经核定满足要求。1.3.4 井 上 下 主 要 运 输 设 备1.3.4.1 地 面 运 输公
19、路交通：矿区内有公路与哈绥公路鸡图线国道相通，距鸡西市 27km。铁路交通：煤矿铁路专用线与国铁梨树镇火车站相连。本矿目前运输主要以铁路为主，现已形成较为完善的铁路运输线，对矿区的开发、建设提供了较为便利外运条件。41.3.4.2 井 下 运 输本矿井设计井下煤炭运输采用胶带输送机运输方式，辅助运输采用 10t 架线式电机车牵引 1t 或 3t 固定式矿车运输。1.3.4.3 地 面 生 产 系 统主井生产系统煤炭由平岗矿皮带井一段、二段皮带运输机运至地面手选厂车间至洗煤筛分车间复式振动筛之中，原煤经过洗煤车间分精煤和中煤两种分别进入各自煤仓。手选矸石经汽运到矸石山。皮带井一段、二段皮带运输机
20、并担任运送人员升入井。副井系统副井及下料斜井承担提升矸石、升降人员、运送设备和材料的功能,地面材料、设备在地面车场装入花栏车或平板车，由提升机运入井下。地面排矸系统井下矸石由副井运到地面车场子，由一台 ZK10-6/550 电机车牵引 300M 至矸石山车场子，由 JD-11.4 绞车拉入翻车机，翻入排矸箕斗后由矸石山前JK1600/1224 型绞车牵引到矸石山顶部排掉。1.3.5 工 业 场 地 布 置 特 征 、 防 洪 排 涝 、 地 面 建 筑 及 煤 柱1.3.5.1 工 业 场 地为确保场内外来物资运输，消防安全通道要求，主干道路面宽 12m，次干道路面宽为 6m，路面结构为水泥路
21、面。1.3.5.2 场 内 排 水该区地形由丘陵和构成，该矿井工业场地位置处在一山岗的北侧坡上，场地内东南高西北低，地形坡度变化不大，地形也便于场地内排水。场地内自然高差为 6m。1.3.6 供 电 及 通 讯1.3.6.1 供 电 电 源矿变电所 60kv 电源分别引自“梨恒线”和“梨平线” ，所内一台主变：S91600066 主变压，一台 SLF1-20000/60 主变压器。1.3.6.2 电力负荷一水平用电负荷为 3780 KW，其有功功率为 2270 KW。二水平用电负荷为 6200 KW，其有功功率为 3720 KW。1.3.7 给 水 、 排 水 和 采 暖 通 风 及 供 热1
22、.3.7.1 水 源5工业场地生活用水水源供水水源井：在平岗矿凤山沟上游现有 6 口机井，用水泵将水抽至地面蓄水水池中。联合办公楼和 27 公里水塔的用水均由该蓄水池供应。储水池：300 m 3，LBH1056 m 半地下钢筋混凝土矩形水池 1 座，地下部分为 3.5 m。供水泵房：LBH1053 m 矩形泵房 1 座 150m2。 分别设：生产消防洒水泵：XBD430-125G/Z、Q72-12b3/h。H0.42-0.37MPa N22kw 380V 2 台。生活给水泵：80D-129，Q20 m 3/h H102 m 17kw 2 台加药设备：JY-0.61.44-B-1 2 台次氯化钠
23、发生器：JYM-1 2 台工业场地设有生活供水管网、生产及消防供水管网。生活供水为 PPV 管，干管为 80，生产及消防供水管网采用镀锌无缝钢管，干管管网为 D100，生产和消防供水管网上靠近建筑物时有室外地下消火栓，其型号为 SS100-1.0。生产、消防用水水源地面生产用水由本地区自来水供水网供给；井下消防洒水同时采用地面和井下两种水源。1.3.7.2 用 水 量矿井生产及生活用水量 451.4m3/d, 最高时用水量为 300.6m3/h，井下除尘洒水日用水量为 680m3/d，时用水量为 53.5m3/h。1.3.7.3 排水系统 排水量工业场地排水主要是生活污水、浴池排水、锅炉排污水
24、、井下排水和其它排水，予计总排水量为 6336 m/d；排水系统平房居民区的生活污水及雨水，未经处理由地面沟渠排入凤山河和穆棱河。楼房居民区的生活污水、浴池排水、锅炉排水经排水管路排入沉淀池中，经沉淀过滤后由排水管路排入凤山河。井下排水除部分流入地面静压水池管路排入凤山河。洗煤厂洗煤废水经洗煤厂内部净化处理后继续循环使用。排水构筑物6排水管采用 Dg250 陶瓷管；Dg350 钢筋砼管。水泥沙浆接口，埋地铺设。埋深为 2.0m。采用重力排水，沿地形坡度铺设。埋深不小于 2.0m。1.3.7.4 采暖通风及供热采暖根据气象资料、工艺要求及有关规定，本设计在经常有人工作、休息和生产工艺有要求的建筑
25、物内，设置集中采暖系统。整个工业场地的采暖热媒均采用 95/70低温水，热媒来自工业场地锅炉房，行政福利建筑物内散热器采用铸铁四柱型散热器，其余生产系统建筑和工业厂房内散热器采用钢制高频焊螺旋翅片管散热器。热水供应浴室、洗衣房的浴用和洗衣用由专用锅炉房的供给。井筒防冻井筒防冻仅做主皮带中，二采区绞车道。矿井主皮带井及斜副井由锅炉房内的两台 4t 锅炉供暖。经校核均满足需要。1.3.8 技 术 经 济1.3.8.1 移交生产时井巷工程量表井巷工程量表（1-3）序号 工程名称 单位 数量 煤岩别月进度工期（月）1 返送绞车道 m 60 半 60 12 返送风道 m 150 全岩 50 33 二段绞
26、车道风眼 m 20 全岩 60 0.54 采区风道下延 m 150 半 100 35 采区绞车道下延 m 80 半 100 16 工作面 m 90 煤 120 11.3.8.2 劳动定员及劳动生产率全矿井劳动定员本设计根据矿井原煤年产量 120 万 t，年工作天数 330 天，确定原煤全员效率为 2.95 吨/工。经计算，原煤生产出勤人员 3596 人，其中，管理人员206 人，井下工人 2182 人，地面工人 1027 人。7表（1-4）劳动定员汇总表出勤人数序号 人员类型 班 班 班 合计替补人数在籍人数1 一、原煤人员 115 199 114 428 94 5221、生产工人 109 1
27、62 108 379 94 473（1）井下工人 87 133 86 306 83 389（2）地面工人 22 29 22 73 11 842、管理人员 6 37 6 49 492 二、供电 2 10 2 14 1 153 三、生产服务人员 13 33 13 59 4 634 四、生活服务人员 9 22 9 40 3 435 五、选煤厂 21 36 21 78 5 83六、消防队 5 5 56 合计 160 305 159 624 107 7317 七、准轨铁路 5 8 5 18 1 19总计 165 313 164 642 108 750劳动生产率采区投产后，按年工作日数 3 3 0d 计算
28、，日产量 448.2T，全员效率确定为 1.6工。参考本矿现在实际达到的效率确定的。全员效率 1.6t工，回采工作效率定为 4.52T工，这是根据回采工作面日产量和按需要配备的-人员求出的。掘进工作效率为 0.2m工，按矿实际效率确定。1.3.8.3 概算投资工程投资总额为 2018.5 万元（井巷工程 350.1 万元 、设备购置 1668.4万元） 。1.3.8.4 矿井主要技术经济指表（1-5）主要技术经济指标8名称 单位 指标 备注矿井设计生产能力 Mt年生产能力 万 t 100日生产能力 t 3640矿井服务年限 a 76矿井设计工作制度年工作天数 天 330日工作班数 班 3灰份
29、Ag % 23.24挥发份 V % 27.32发热量 千卡/Kg 7500储量（1）地质储量 万 t 12397.1（2）可采储量 万 t 7438.2煤层情况（1）可采煤层数 层 2（2）可采煤层平均厚度 m 1.4（3）煤层倾角 度 15（4）煤的容重 t/m3 1.35井田范围走向长度 Km 7.5倾斜宽度 Km 6.75井田面积 Km2 49开拓方式 立斜井筒类型及斜长 倾角提升斜井 M 1100 21回风斜井 M 400 301.3.8.5 原煤生产成本概算本设计矿井根据煤炭工业设计规范和现行煤炭工业财务制度及成本计算办法并考虑该地区同类矿井的成本实际情况，计算出该矿井达产后正常年份
30、的原煤生产成本为 150.835 元t。9第 2 章 矿井通风2.1 概 况平岗煤矿鉴定为高瓦斯矿井。矿井相对瓦斯涌出量为 28.5m3/t，绝对涌出量为 33m3/min。在平岗矿区范围内尚无煤层自燃发火现象。各煤层均有煤炸煤尘炸指数在 20%-45%之间。由于平岗矿井为高瓦斯矿井，因此，按高瓦斯矿井进行管理。2.2 矿井通风2.2.1 现矿井各采区风量计算井下共布置 2 个采煤工作面，6 个掘进工作面，全矿独立回风硐室 7 个，变电所水泵房 2 个，压风机硐室 2 个，绞车硐室 2 个，火药库 1 个。根据上述参数进行矿井风量计算。Q 矿（Q 采+Q 掘+Q 硐+Q 备+Q 其）K m 3
31、/min式中：Q 采-采煤工作面实际需要风量总和 m3/minQ 掘-掘进工作面实际需要风量总和 m 3/minQ 硐-硐室实际需要风量总和 m 3/minQ 备-备用采面实际需要风量总和 m 3/minQ 其-其他地点实际需要风量总和 m 3/minK-矿井通风需要风量系数 取 1.2Q 矿=（Q 采+Q 掘+Q 硐+Q 备+Q 其）K=（2200+2664+488+491+540）1.2=49051.2=7660 m 3/min2.2 现有通风方式及通风系统2.2.1 现有风井数目、位置、服务范围及服务时间 矿井现有两条井筒入风，两条回风井。2.2.2 采掘工作面及硐室通风回采工作面采用后
32、退式开采，全负压 U 型通风，工作面下巷进风，上巷回风。井下主要硐室采用全负压独立通风。2.2.3 井下通风设施及构筑物布置矿井设有专用回风井，采区设置了专有的回风道。井下所有进回风相交处设有双向双道风门，在需要调节风量处设调节风门，以保证各用风地点的合理风量，在需要反风处设有反风风门。在主要进风、回风巷，工作面进风巷和回风巷设置测风站，观测矿井总风量和回采工作面的进风量和回风量。10倾斜巷道中不应设置风门，如非设不可时，应按设自动风门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。2.2.4 安全逃生途径2.2.4.1矿井安全出口设置及保证措施矿井的主井、副井和风井均可作
33、为安全出口，井筒及采区各上山内设人行道和扶手。斜井井筒每隔 40m 设一躲避硐室。副井担负矿井辅助提升任务，必须执行煤矿安全规程的规定，提车不行人，行人不提车。当井下发生事故时，人员可借助上述人行台阶、扶手、人行道方便、顺利到达地面。2.2.4.2避灾路线为了方便井下工作人员在灾害发生后能安全撤离，井下各巷道及巷道相交处应挂牌写明巷道名称、长度，指明各类灾害的撤离方向，并做到每年预演一至二次。避火灾线路发生火灾时工作人员应及时撤离采区，向新鲜风流方向撤离，通过进风井到达地面。一采区：采煤工作面运输平巷采区皮带道采区车场暗井绞车道暗井下部车场二水平主运巷二水平副提升井和二水平皮带一水平石门一水平
34、皮带和副井地面。掘进工作面采区车场暗井绞车道暗井下部车场二水平主运巷二水平副提升井和二水平皮带一水平石门一水平皮带和副井地面。二采区：采煤工作面运输平巷片盘车场采区绞车道地面掘进工作面片盘车场采区绞车道地面。避水灾线路 在工作面工作的人员及在井底车场工作的人员应及时撤至回风平巷或回风井，通过安全出口出井。掘进工作面采区车场暗井绞车道暗井上部车场后石门机轨合一巷后石门绞车道下料斜井车场下料斜井地面。二采区：采煤工作面运输平巷片盘车场采区绞车道地面掘进工作面片盘车场采区绞车道地面。发生瓦斯、煤尘爆炸时，应及时戴好自救器，选择最近的躲避硐室进行11躲避，等待救援或躲避开瓦斯、煤尘爆炸危害严重的巷道，
35、进入有新鲜风流、较安全的巷道内，或选择巷道支护较好的地方就地卧倒，最好卧在有水的水沟里。发生有害气体中毒时，应及时向有新鲜风流的巷道撤离。发生冒顶事故时，现场工作人员应及时撤离至有顶区域，进入围岩较好，支护较好的巷道内。2.2.5 通风设备及反风2.2.5.1 采区前期风量选择本设计采区风量按生产采区风量计算方法进行前期风量计算。比较采煤、掘进、硐室所需风量之和与井下同时工作的最多人数所需风量。采区后期风量选择采区开采后期由于掘进工作面、回采工作面、硐室个数均不变，因此后期总风量选择与前期相同。2.2.5.2 通风机设置及要求要及时对通风机的运行状况进行监控，以保证设备安全运行。备用风机必须要
36、在 10min 内开动。通风机的运转必须由专职司机负责。选择 GAF31.5-20-1GZ 型防爆抽出式轴流风机两台，一台工作一台备用，配套电动机功率1400KW，电压 660V,其额定风量为 8700-15000m3/min，现排风量为 9700 m3/min。2.2.5.3 反风方式及设施通风系统的反风装置采用机械反转反风 。反风设施必须能在 10min 内改变巷道中的风流方向，当风流方向改变后，通风机的供给风量不应小于正常供风量的 40%；每季度至少检查 1 次反风设施，每年应进行 1 次反风演习。2.2.6 矿井风量、风压及等积孔阻力计算根据公式(2-1)32SxLUQh式中 x-阻力
37、系数L-巷道长度U-巷道周长Q2-风量平方S3-断面立方经计算得 2.72m212根据计算采区初、后期通风情况属于容易通风。13第 3 章 粉尘灾害防治3.1 粉 尘井下生产所产生的煤和岩石的细微颗粒统称为煤矿粉尘。粉尘包含煤尘和岩尘两类。井下煤尘主要来源于井下采掘工作面，此外煤炭运输过程中转载点、机头机尾均产生煤尘；岩尘主要来源于井下岩巷及半煤岩巷掘进工作面。直径大于 50m 的尘粒，在重力作用下会很快从气流中分离出来，沉落于地面，此类粉尘称为落尘。直径在 0.01-50m 范围内的尘粒，能长时间悬浮于空气中，此类粉尘叫做浮尘。浮尘对矿井空气的污染和人体健康的危害最大，是矿井防尘的重点对象。
38、粉尘的主要危害是能导致尘肺，有的粉尘与人的潮湿皮肤接触时，有一些刺激作用，会引起皮肤发炎。尘肺病是因为长期、大量吸入微细粉尘而引起以肺纤维化为主的一种慢性职业病。煤矿尘肺病因吸入粉尘成分不同可分为：矽肺病：因吸入游离二氧化硅含量较高的岩尘所引起的尘肺病。它是矿山的一种主要职业病，除了会使肺纤维化外，还会由矽酸引起肺部化学物理反应，应重点加以防治。患者多为长期从事岩巷掘进的工人。煤矽肺病：因吸入煤尘和含游离二氧化硅的岩尘所引起的尘肺病。患者多为岩巷掘进和采煤混合工种的工人。煤肺病：因长期吸入煤尘所引起的尘肺病。患者为长期在井下从事采掘工作的采掘工人。矿井生产中粉尘除了对人体带来不同程度的危害外，
39、煤尘在一定条件下还会发生爆炸。煤尘爆炸除破坏井巷、毁坏设备、伤亡人员外，爆炸同时产生大量的有毒有害气体，严重地威胁矿井安全生产和人员的生命安全。但煤尘爆炸必须同时具备以下三个条件：自身为爆炸危险性的煤尘。按煤矿安全规程规定，煤尘的爆炸性必须通过国家授权单位进行鉴定。煤尘的浓度。悬浮在井下空气中的煤尘只有达到一定浓度才可能爆炸，煤尘未达到爆炸下限浓度或超过上限浓度都不会发生爆炸。具体规定见表 3-1。表 3-1 井下空气中粉尘浓度要求一览表最高容许浓度（mg/m 2）粉尘中游离 sio2 含量（ %） 总粉尘 呼吸性粉尘10 10 3.51410-50 2 150-80 2 0.580 2 0.
40、3存在有引爆火源。煤尘的引燃温度一般为 700-800，有时也可达到1100，引起煤尘燃烧或爆炸的高温火源有：电器设备产生的电火花，电缆、电机车架线上的电弧，采掘机械工作产生的冲击火花，爆破时出现的火焰，井下火灾以及瓦斯爆炸等。影响煤尘爆炸的主要因素有：煤尘的可燃挥发分，煤尘粒度，煤尘浓度，空气中的瓦斯和氧含量，煤尘灰分（或混入的岩粉量） ，煤尘水分，煤尘硫分。本井所开采各煤层的煤尘具有爆炸性。3.2 防尘措施3.2.1 防尘措施防尘措施有：采用湿式凿岩。通风排尘和净化风流。喷雾洒水。装岩洒水降尘。个体防护，作业时必须人人坚持戴防尘口罩。采掘工作面坚持使用水炮泥，在其回风巷内按规范要求安设隔爆
41、水棚。严格控制各种火源。各个采掘工作面、装载点、卸载点、运输、仓储等产生粉尘的尘源地点，采用降尘、除尘、捕尘以及对沉积在巷道的浮尘进行。3.2.2 采 掘 工 作 面 除 尘湿式作业除尘；喷雾洒水除尘；加水爆破除尘；含尘空气净化装置除尘（即水幕净化） ；加强个体保护，凡在回采、掘进工作面的人员，必须佩戴口罩。3.2.3 井 下 消 防3.2.3.1 水源的选择井下消防用水在西风井井底（-90m 标高处）建一 200m3蓄水池，为各采区提供静压水。3.2.3.2 水质15煤炭工业给水排水设计规范MT/T5014-96 中要求的井下防尘洒水用水的水质标准见表的规定，其碳酸盐硬度应不超过 6mge/
42、L。该矿井水源井水质满足煤炭工业给水排水设计规范MT/T5014-96 中防尘洒水用水水质标准的要求。见表（3-1）表（3-1）防尘洒水用水水质标准序 号 项目 标准1 悬浮物含量 不超过 150mg/L2 悬浮物粒度 不大于 0.3mm3 PH 值 6-94 大肠菌群 不超过 3 个/L3.2.3.3 供水方式、给水管路系统与设备水源取自消防水池，井下消防和洒水管路使用，由高水位自然压头给水方式。采用 1004 无缝钢管由主斜井进入回风巷、采区平巷及井底车场。在井底车场的各机电硐室附近均设置三通阀门，供消防火使用。生产消防洒水泵：XBD430-125G/Z、Q72-12b3/h。H0.42-
43、0.37MPa N22kw 380V 2 台。3.2.3.4 重点保护区域具体位置为：副井井筒车底车场，皮带井机尾；变电所等机电硐室入口，爆破材料库硐室、检修硐室、材料库硐室入口，掘进巷道入口，回风工作面进、回风巷口，胶带输送机机头。3.2.3.5 井下洒水除尘系统井下洒水除尘用水量 680 m3/d；由各自蓄水池供水；井下消防洒水采用合流制供水管路，采用枝状管网；自井下消防洒水池接管，沿各自的进风巷顺风流敷设至井下各用水点。管材选用无缝钢管，采用快速接头。井下给水栓设置位置运输平巷每隔 50m 由同位置的消火栓接出一个 DN25 的给水栓；胶带输送机大巷、回风大巷、运输及回风平巷每隔 100
44、m 由同一位置的消火栓接出一个DN25 的给水栓，不同位置时则单独接出一个 DN25 的给水栓。湿式凿岩机的引水管接给水栓。井下喷雾装置位置在井下综采工作面采煤机组自带内、外喷雾装置。配两泵一过滤器，型号为：PBZ320/6.3A、Q=320L/min 、P=6.3Mpa;井下综掘工作面煤巷掘进机自带16内外喷雾装置。配两泵一过滤器，型号为：XRB50/15、=50L/min 、P=1.50Mpa；在集中煤仓、翻车机、装车机以及胶带输送机、刮板输送机、转载机的转载点等地点。井下风流水幕位置回风平巷靠近出口及距工作面 50m 内；装煤点下风向 15-25m 处；胶带输送机大巷，工作面运输平巷，掘
45、进头。3.2.4 防 爆 措 施3.2.4.1 减尘和降尘措施煤层注水。煤层注水有浅孔注水、深孔注水、巷道钻孔注水三种方法。矿井在不同时期的生产过程中，可根据具体的情况采取不同的方法来减尘和降尘。采空区灌水。喷雾洒水。坚持使用水泡泥。清除落尘。 规程规定，每一矿井必须有计划地对井巷定期进行清扫、清洗煤尘、和巷道刷浆。3.2.4.2 井下电气设备及保护的选择电气设备按煤矿安全规程规定选型，井底车场开关柜选用一般型，采区电器设备选用矿用防爆型，下井电缆选用阻燃型电力电缆。井下电缆选用矿用不延燃橡套电缆。井下照明灯具均选用防爆型灯具。为防止井下静电引起电火花，在井底车场设有主接地极，并利用电缆的接地
46、芯线连接起来，形成一个总接地网，接地电阻小 2 欧。井下电机控制设备具有短路、过负荷、单相断路和低压保护，127v 用电设备的控制器还具有漏电闭锁功能。为防止井下电缆、变压器等设备着火，下井电缆选用阻燃型电力电缆，井下电缆选用矿用延燃橡套电缆。井下变压器选用隔爆干式变压器。并分别配有过流，过负荷保护。井下电器设备在使用期间，必须经常检查设备的防爆性能，不符合要求的不得使用，禁止井下带电修理或带电迁移电器设备。3.2.4.3 撒布岩粉对岩粉的要求1）可燃物质含量小于 5。172）含有游离 SiO2小于 5。3）不含有毒有害物质的混合物。4）岩粉必须全部通过 50 号筛孔,其中 70以上通过 20
47、0 号筛孔（筛径0.074mm 以下） 。5）色淡白、鲜明、通常用石灰石制作。6）潮湿巷道应使用抗湿性岩粉；对岩粉量的要求在开采瓦斯煤层时，岩粉与沉积的煤尘混合后的粉尘中要求不燃物质的含量应不小于 80。在开采高瓦斯煤层时，应不小于 70。该矿属高瓦斯矿井，因此不燃物质的含量按不小于 70计算。撒布岩粉地点的确定1）所有运输巷和回风巷；2）当有和没有煤层爆炸危险的煤层同时开采时，应在两种煤层连接处撒布岩粉；3）在有爆炸性煤尘经常积聚的地点须经常撤布岩粉；4）工作面上口、下口，须经常撒布岩粉，但设有喷雾洒水地点或巷道潮湿，已使煤尘中水分大于 12的地区可以不撒布。5）撒布岩粉需将巷道所有表面，包
48、括顶、底、帮都用岩粉覆盖，撒布长度应大于 300m，不足 300m 的巷道则全部撒布。岩粉散布方法和撒布周期1）人工撒布和压气撤布均可，撒布时人员必须站在风流上方。2）按照对岩粉量的使用要求：回风平巷距工作面 0-40m 范围内，36h 就要撒岩粉一次。运输平巷 1-3d 就要撒岩粉一次。3.3 隔爆措施3.3.1 隔爆措施隔爆措施是把已发生的爆炸截住，不使其传扩开来，以限制在最小的范围内，使爆炸不致由局部扩大为全矿性的大灾难。隔爆措施有设置岩粉棚、设置水棚、撒布岩粉、设置自动式防爆棚和隔爆水幕。3.3.2 隔爆水棚（水袋）3.3.2.1 水棚的结构与选型矿井设计采用使用方便、安装简洁的水袋作
49、为矿井隔爆水棚，设计选用GBSD80 型水袋。分别采用集中式和分散式布置方式作为矿井的主要隔爆棚和辅助隔爆棚。183.3.2.2 水棚的计算与布置水棚的计算矿井在生产实施过程中，矿井必须根据水棚设置地点的井巷断面计算水棚总水量、单架水棚水量、水棚架数及水棚区长度的计算等相关参数。1）总水量(3-1)sgG式中 G-总水量，L；g-每 m2巷道所需水量，Lm 2；主要水棚按 400Lm 2，辅助水棚为200Lm 2；s-巷道断面积，m 2。2）单架水棚水量Gn (3-2)HB1式中 Gn-单架水棚水量，m 2；Sn-水槽净断面积，m 2；L-水槽平均净长度，m；H-水槽盛水高度，m；B1-水槽净上宽，
