1、湖 南 科 技 大 学毕 业 设 计（ 论 文 ）题目金竹山公司一平硐 24 采区通风设计与防火作者 武靖学院 能源与安全工程学院专业 安全工程学号 0801020327指导教师 罗文柯二一二 年 月 日湖南科技大学毕业设计（论文）任务书能源与安全工程学院安全工程系（教研室）系（教研室）主任：周荣义（签名）2012 年 3 月 12 日学生姓名：武靖学号：0801020327 专业：安全工程1 学生设计题目及专题：金竹山公司一平硐 24 采区通风设计与防火2 学生设计时间：自 2012 年 3 月 18 日开始至 2012 年 6 月 18 日止3 学生设计所用资源和参考资料：设计所用资源：学
2、校图书馆和能源与安全工程学院资料室技术资料及毕业实习单位收集的技术信息资源。主要的参考资料包括：矿井通风与安全 、 煤矿安全规程 、 防治煤与瓦斯突出规定 、 煤矿瓦斯抽采基本指标 （AQ1024-2006） 、 煤矿瓦斯抽放规范（AQ1027-2006） 、 煤矿井工开采通风技术条件 （AQ1028-2006） 、 煤矿瓦斯抽采工程设计规范（GB50471-2008） 、 煤矿瓦斯抽采达标暂行规定（ 2011 年10 月） 、 煤矿矿井风量计算方法 （标准号 MT/634-1996） 、矿井生产现状及开采技术条件、矿井其它资料（如气象、恒温带温度、温度梯度、煤层自燃发火倾向性、煤尘爆炸危险性
3、及爆炸指数等相关资料。4 设计（论文）应完成的主要内容：（1）绪论：（2）矿井及采区概况：一平硐矿井概况、24 采区概况，采掘工作面现状，瓦斯及地温情况（3）24 采区通风设计：24 采区通风系统确定、24 采区需风量计算、采区通风阻力及总风阻。（4）24 采区内通风构筑物设计：对 24 采区内调节风窗、风门等进行设计。（5）24 采区局部防突设计：石门揭煤局部防突措施设计、煤巷掘进工作面局部防突措施设计、采煤工作面局部防突措施设计、安全防护措施。（6）安全技术措施：石门揭煤方法和安全技术措施、采、掘工作面安全技术措施。（7）防治煤与瓦斯突出事故应急预案：事故类型和危害程度分析、应急救援及其原
4、则、组织机构及职责、预防与预警、突出事故报告程序和现场保护、应急处置、应急物资与装备保障。5 提交设计（论文）形式（设计说明与图纸或论文等）及要求：论文要求：本论文以 WORD 形式打印出，文字要求：5-6 万字，须有中、英文摘要和关键词，参考文献，参考文献中全部列出作者、题名、期刊名（出版社） 、年卷期以及页码等。论文排版的格式：严格按照湖南科技大学本科生毕业设计（论文）工作规范的格式进行。图纸要求：24 采区通风系统图、24 采区通风网络图、通风构筑物设计图、防突钻孔设计图等。6 发题时间：2012 年 03 月 12 日指导老师：（签名）学生：（签名）目 录第一章 绪论 .51.1 我国
5、目前煤矿安全生产形势 .51.2 我国煤矿生产存在的主要问题 .51.3 煤矿安全生产体系建立健全的过程中所应采取的对策措施 .7第二章 一平硐矿井概况及 24 采区概况 .92.1 一平硐矿井简介 .92.1.1 矿井位置及交通 .92.1.2 矿井设计和生产能力 .102.1.3 井田位置 .102.2 矿井资源条件 .102.2.1 地层 .102.2.2 构造 .102.2.3 可采煤层情况 .112.2.4 资源储量 .112.2.5 开采技术条件 .112.3 主要生产系统 .122.3.1 开拓系统 .122.3.2 通风系统 .132.3.3 井下排水系统 .132.3.4 运
6、输系统 .132.3.5 提升系统 .132.3.6 供电系统 .142.3.7 监测系统 .142.3.8 防尘系统 .142.4 24 采区概况 .152.4.1 采区位置及范围 .152.4.2 邻近采区开采情况 .152.4.3 地层和地质构造 .152.4.4 煤层、煤质 .172.4.5 开采技术条件 .182.4.6 水文地质条件及涌水量 .20第三章 24 采区开拓设计 .- 17 -3.1 采区境界及储量 .- 17 -3.2 采区生产能力设计 .- 17 -3.2.1 工作制度 .- 17 -3.2.2 采区生产能力 .- 17 -3.2.3 采区服务年限 .- 17 -3
7、.3 采区开拓系统及巷道布置设计 .- 17 -3.3.1 采区开拓布置 .- 17 -3.3.2 采区主要巷道布置 .- 18 -3.3.3 采区主要巷道布置形式选择依据 .- 19 -3.3.4 采区区段布置 .- 20 -3.3.5 采区车场设计 .- 21 -3.4 采区硐室布置及位置的选择 .- 21 -3.4.1 确定煤仓的形式、容量及位置 .- 21 -3.4.2 确定采区变电所的位置及形式 .- 21 -3.4.3 确定采区绞车房布置方式和位置 .- 22 -3.5 开采顺序 .- 22 -3.6 采区的主要生产系统 .- 22 -3.6.1 通风系统 .- 22 -3.6.2
8、 提升运输系统 .- 22 -3.6.3 供电系统 .- 23 -3.6.4 排水系统 .- 23 -3.6.5 通讯系统 .- 24 -3.6.6 压风系统 .- 24 -3.7 回采工艺简述 .- 24 -3.7.1 回采工作面落煤、装煤、运煤方式 .- 24 -3.7.2 工作面支护 .- 25 -3.7.3 采煤工作面布置 .30第四章 24 采区通风设计 .314.1 采区通风系统设计 .314.1.1 采区通风方式的设计 .314.1.2 采区通风系统的设计 .314.1.3 采煤工作面的通风设计 .314.1.4 掘进工作面的通风设计 .344.1.5 掘进通风设备的选择 .36
9、4.2 采区的风量计算 .364.2.1 按采区内同时工作的最多人数计算 .364.2.2 采煤、掘进、硐室实际需风量计算 .374.2.3 采区总风量的计算 .414.2.4 采区的风量分配 .414.3 采区总风阻 .424.3.1 矿井通风阻力计算 .42第五章 24 采区防突技术设计 .435.1 瓦斯突出的特征和危害以及防治措施 .435.1.1 瓦斯突出的特征 .435.1.2 影响突出危险的形成的要素 .435.1.3 防突措施 .435.2 瓦斯抽放方法 .445.2.1 抽放瓦斯方法选择原则 .445.2.2 瓦斯抽放方法的选择 .445.3 工作面局部防突措施设计 .455
10、.3.1 局部防突措施选择 .455.3.2 超前排放瓦斯钻孔设计： .455.4 采空区埋管抽放设计 .485.4.1 采空区埋管布置 .485.4.2 立孔抽放设计 .48第六章 矿井火灾防治 .506.1 矿井火灾发生的原因及其危害 .506.1.1 矿井火灾发生的原因 .506.1.2 矿井火灾的危害 .516.2 一平硐矿井火灾应采取的防治措施 .526.2.1 外因火灾的防治 .526.2.2 内因火灾的防治 .53第七章 其它安全技术措施 .557.1 矿井水灾事故措施 .557.1.1 地面排水 .557.1.2 井下防治水 .557.2 预防冒顶事故的措施 .567.2.1
11、掘进冒顶事故预防 .567.2.2 回采冒顶事故的预防 .577.2.3 矿压观测措施 .587.2.4 预防冒顶事故预兆组织管理 .597.3 防止煤尘 .597.3.1 采煤工作面的防尘 .597.3.2 掘进工作面防尘 .607.3.3 其他防尘措施 .607.4 预防跑车、触电及其它事故措施 .627.4.1 预防跑车事故的措施 .627.4.2 预防触电事故的措施 .637.4.3 其它事故的措施 .64致 谢 .66第一章 绪论在我国的能源工业中，煤炭占我国一次能源生产和消费结构中的 70左右，预计到 2050 年还将占 50以上。因此，煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。当
12、前我国煤矿安全生产状况不容乐观，安全生产体系并不完善，特别是煤矿生产更是矿难频发，形势严峻，煤矿安全问题成为构建社会主义和谐社会的极大障碍，也是社会众人瞩目的安全的问题。下面我将从我国煤矿生产现状出发，对煤矿生产存在的主要问题进行简单的分析和论述；基于此，对我国煤矿安全生产体系建立健全的过程中所应采取的对策措施作了一些探究。1.1 我国目前煤矿安全生产形势我国 95的煤矿开采仍是地下作业。煤矿事故占工矿企业一次死亡 10 人以上特大事故的 72.8至 89.6（20022005 年） ；煤矿企业一次死亡 10 人以上事故中，瓦斯事故占死亡人数的 71。煤矿所面临的重大灾害事故是相当严峻的，造成
13、的损失是极其惨重的。由于煤矿事故多，死亡人数多，造成了我国煤矿的百万吨死亡率一直居高不下。特别是煤矿重大及特大瓦斯（煤尘）灾害事故的频发，不但造成国家财产和公民生命的巨大损失，而且严重影响了我国的国际声誉。实际上，这些瓦斯事故的发生不是偶然的，它是以往煤矿生产过程中存在问题的集中暴露，涉及许多方面。既有自然因素、科技投入和研究的不足，也有人为因素以及国家的体制、管理、经济政策，社会的传统观念，煤矿企业的文化素质等等。1.2 我国煤矿生产存在的主要问题总体上来看，我国煤矿生产正走着一条高投入、高耗能、低产出、低回报的粗放型的经济增长道路，安全问题特别突出，经常发生矿难事故，国家安全生产监督管理总
14、局近日称：近年我国平均每 7.4 天发生一起特大煤矿事故，远远高出世界平均水平。细致来看，主要存在以下几个问题：1、我国煤矿分布地质情况恶劣，灾害类型多，是造成事故的客观因素。我国煤矿绝大多数是井工矿井，地质条件复杂，灾害类型多，分布面广，在世界各主要产煤国家中开采条件最差、灾害最严重。地质条件。在国有重点煤矿中，地质构造复杂或极其复杂的煤矿占36%，地质构造简单的煤矿占 23%。据调查，大中型煤矿平均开采深度 456 米，采深大于 600 米的矿井产量占 28.5%。小煤矿平均采深 196 米，采深超过 300米的矿井产量占 14.5%。瓦斯灾害。国有重点煤矿中，高瓦斯矿井占 21.0%；煤
15、与瓦斯突出矿井占 21.3%；低瓦斯矿井占 57.7%。地方国有煤矿和乡镇煤矿中，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井占 15%。随着开采深度的增加，瓦斯涌出量的增大，高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井的比例还会增加。水害。我国煤矿水文地质条件较为复杂。国有重点煤矿中，水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占 27%，属于简单的矿井占 34%。地方国有煤矿和乡镇煤矿中，水文地质条件属于复杂或极复杂的矿井占 8.5%。我国煤矿水害普遍存在，大中型煤矿有 500 多个工作面受水害威胁。在近 2 万处小煤矿中，有突水危险的矿井 900 多处，占总数的 4.6%。自然发火危害。我国具有自然发火危险的煤矿所占比例大、覆盖面广。大
16、中型煤矿中，自然发火危险程度严重或较严重(、II、III、级) 的煤矿占72.9%。国有重点煤矿中，具有自然发火危险的矿井占 47.3%。小煤矿中，具有自然发火危险的矿井占 85.3%。由于煤层自燃，我国每年损失煤炭资源 2 亿吨左右。煤尘灾害。我国煤矿具有煤尘爆炸危险的矿井普遍存在。全国煤矿中，具有煤尘爆炸危险的矿井占煤矿总数的 60%以上，煤尘爆炸指数在 45%以上的煤矿占 16.3%。国有重点煤矿中具有煤尘爆炸危险性的煤矿占 87.4%，其中具有强爆炸性的占 60%以上。冲击地压。中国是世界上除德国、波兰以外煤矿冲击地压危害最严重的国家之一。大中型煤矿中具有冲击地压危险的煤矿 47 处,
17、占 5.16%。随着开采深度的增加，现有冲击地压矿井的冲击频率和强度在不断增加，还有少数无明显冲击地压的矿井也将逐渐显现出来。2、煤矿生产的从业人员素质偏低煤矿行业从业人员大多数是农民工，素质偏低，没有经过专业的生产技能培训和安全生产培训，大多也没有接受教高层次的教育，因而素质普遍偏低，安全生产意识薄弱，自救能力和自救意识不强，往往在生产过程中没有严格执行安全生产的相关规定，在发生突发事件后不知所措，不能有效的自救。3、技术水平偏低我国煤矿安全科研力量分散，产学研结合不紧密，人才流失严重，科研投入严重不足，研发基础设施落后，成果转化率低，安全基础理论、煤与瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸、矿井突水机理及
18、主要灾害预防与控制技术等研究滞后，企业自主创新能力弱，尚未形成完善的煤矿安全科技支撑体系。4、煤矿安全投入不足。煤矿企业长期投入不足，安全欠账严重。根据 2005 年专家对 54 户重点煤矿企业会诊分析，仅国有重点煤矿安全欠账就高达 689 亿元，一些矿井防灾系统不健全，设备陈旧老化，安全装备落后。地方国有煤矿和乡镇煤矿安全欠账问题更为突出，安全保障水平低，抵御事故灾害的能力差。5、政府监督严重缺位煤矿行业虽然已经实现了市场化，符合经济发展大潮，但是完全的市场调节具有很大的盲目性、自发性、滞后性等市场自身无法克服的弱点和缺陷，这就需要政府的宏观调控，而煤矿安全事故频发很大程度上都归咎于地方政府
19、职能的严重缺位，也即是说，政府对煤矿行业的宏观调控的力度不够大，方法不够科学，绩效不够明显。造成这种现象的主要原因是：不少地方政府仍以 GDP的增长与否作为行政成效的评价标准，很多地方官员把 GDP 作为追求的目标，把煤矿企业创造的 GDP 作为提升晋级的基石，甘愿充当煤矿企业的保护伞。对煤矿企业的生产状况，安全状况视而不见，听之任之。即使在事故发生以后，对遇难者家属的慰问和补偿似乎总是“迟来的爱” 。所以说某些地方政府职能的缺位也是我国煤矿安全生产体系脆弱和安全事故频发的一个重要原因。1.3 煤矿安全生产体系建立健全的过程中所应采取的对策措施当前，尽管煤矿安全生产形势严峻，但也存在许多有利条
20、件：有建国几十年来培养起来的技术队伍，有经过多次修订的煤矿安全规程和防治煤与瓦斯突出细则等规程规定，有专业化的煤矿安全研究机构和有关的大专院校；许多大的煤矿企业还有自己的瓦斯防治机构，应该说做到控制瓦斯事故的频发是完全可能实现的。我国具有多年来实现安全生产的淮南和平顶山煤业集团公司，这些企业的技术及管理经验，对我们搞好煤矿安全生产是十分可贵的。为了扭转当前煤矿安全生产的状况，建立健全煤矿安全生产体系建议主要采取如下对策和措施：1、对生产经营和煤矿行业从业人员进行严格的安全知识培训和考核 2。应当加大力度，宣讲近年来的灾害事故的实例、经验和教训，以提高一线从业人员的素质和水平，提高他们对灾害事故的预见性和发生事故时的应对处理能力。因为，一线从业人员的安全生产意识和自身素质能力如何，直接关系着安全生产能否顺利进行；所以进行培训和考核是必要的。由于大多数的煤矿从业人员没有专门的生产知识，没有接受高层次的教育，因而普遍缺乏安全生产技能，那么对这部分人进行安全生产技能的培训同样是必需的，使所有的从业人员只有基本上具备了安全生产知识和事故险情发生后逃生自救的能力，具备常规事故的处理能力和临危不乱、遇变不惊的心理承受能力，才能拥有从业资格，准予上岗，这对于解决煤矿安全生产问题和提高煤矿抵御事故能力是行之有效
