平崗煤礦安全生產設計畢業論文（說明書）

作者：佚名 2012-06-15 15:26 來源：本站原創

　　摘要

　　隨著煤礦工業的發展，安全生產已經成為其中重要的部分。為確保煤礦的安全生產，對煤礦的安全設計十分重要。根據平崗煤礦的實際情況，結合目前安全生產技術，對平崗煤礦進行了安全設計。設計針對煤礦常見的安全問題，如水、火、煤塵、瓦斯、頂板等災害，03manbetx 災害發生的原因，設計具體的災害預防措施及安全保障措施，以達到防止02manbetx.com 發生或減少02manbetx.com 發生概率，降低02manbetx.com 造成傷害的目的。根據平崗煤礦開拓方式和地質構造，選擇了合理的通風係統，對采掘工作麵及硐室通風，井下通風設施和構築物等進行設計，選擇了安全逃生路線，03manbetx 了礦井通風係統的合理性和可靠性。

　　針對平崗煤礦的粉塵災害，從防塵措施、防爆措施和隔爆措施三個方麵進行了安全設計。對於瓦斯災害防治，設計采取了以瓦斯抽放為主及一些防爆、隔爆安全措施。在火災防治方麵，分別設計了煤自然火災防治措施及外因火災防治措施。

　　通過對平崗煤礦水文地質資料的03manbetx ，設計了相應的水災防治安全措施。同時建立一套完善的安全監測與監控體係，對各種災害形式進行嚴密的監控，在災害發生前將02manbetx.com 處理，確保生產能夠安全高效的進行，同時達到無安全事故、無人員傷亡的理想狀態。同時還設計了頂板災害、運輸係統災害、電氣事故災害的安全措施。

　　關鍵詞: 安全條件粉塵防治瓦斯防滅火安全監測

　　Abstract

　　Along with the coal industry development，the safety in productionalready becameimportant part.In orderto guaranteethe coal min thesafety in production，isextremely important to the coal mine safe design. According to the Pinggang coal mine the actual situation ，with the current production safety technology . The Pinggang have conducted a pair of safety design. Mine design against common security probl. Such as water，fire coal dust，gas，roof and other disasters.Analysis of the causes of disasters .Accordingtocoalmine development way and geologic structure，has chosen the reasonable ventilation system，To excavates the working surface and the room ventilates，mine pit the facility and the construction and so on carry on thedesign，Chose safely escaped the route suddenly draft equipment，has analyzed mine pit the system rationality and the reliability.

　　In view of Pinggang coal mine dust disaster. From the dust prevention，the explosion-proof measure and separatedexplodes the measure three aspects to carry on the safe design.Prevents and controls regarding the gas disaster， the design adoptedtothe gas haspulled out puts primarilyandsome explosion-proofs，separates explodes the security measure.Prevents and controls the aspect at the fire， separately designed thecoal natural fire to preventand control the measure and the externalfactor fire prevents and controls the measure.

　　Through defends the coal mine hydrology geological data to the eastthe analysis，has designed the corresponding flood preventing andcontrolling security measure.

　　ltaneously establishes set of perfect safe monitors and the monitoring system，carries on the strict monitoring to each kind ofdisaster form before，occurs at the disaster processes the accident，guarantees the production to be able safe highly effective carryingon，simultaneously achieves the non- security accident，the non-personnel casualty's perfect condition.In addition also has designed the roof disaster， the transportationsystem disaster， the electrical accident disaster security measure.

　　Keywords: Safety-conditions Dust-control GasFire-fighting Safety Monitoring

　　摘要 I

　　Abstract II

　　目錄 IV

　　第1章礦井概況及安全條件 1

　　1.1 井田概況 1

　　1.1.1地理位置 1

　　1.1.2主要自然災害 1

　　1.1.3礦區開采現狀 1

　　1.2 安全條件 2

　　1.2.1地質特征 2

　　1.2.3煤層及煤質 2

　　1.3 礦井生產情況 3

　　1.3.1 工程性質 3

　　1.3.2井田開拓與開采 3

　　1.3.3提升、通風、排水和壓縮空氣設備 4

　　1.3.4 井上下主要運輸設備 5

　　1.3.5工業場地布置特征、防洪排澇、地麵建築及煤柱 5

　　1.3.6供電及通訊 6

　　1.3.7給水、排水和采暖通風及供熱 6

　　1.3.8技術經濟 7

　　第2章礦井通風 11

　　2.1 概況 11

　　2.2礦井通風 11

　　2.2.1現礦井各采區風量計算 11

　　2.2.2風量選擇 12

　　2.3現有通風方式及通風係統 15

　　2.3.1現有風井數目、位置、服務範圍及服務時間 15

　　2.3.2采掘工作麵及硐室通風 15

　　2.3.3井下通風設施及構築物布置 15

　　2.3.4安全逃生途徑 15

　　2.3.5通風設備及反風 16

　　2.3.6礦井風量、風壓及等積孔 17

　　第3章粉塵災害防治 18

　　3.1 粉塵 18

　　3.2 防塵措施 19

　　3.2.1防塵措施 19

　　3.2.2采掘工作麵除塵 19

　　3.2.3井下消防 20

　　3.2.4防爆措施 21

　　3.3 隔爆措施 22

　　3.3.1隔爆措施 22

　　3.3.2隔爆水棚(水袋) 23

　　3.4 礦井地麵生產係統防塵 24

　　第4章瓦斯災害防治 25

　　4.1 瓦斯 25

　　4.2 防爆措施 25

　　4.2.1防止瓦斯積聚 25

　　4.2.2巷道局部積聚瓦斯的處理 25

　　4.2.3防止瓦斯爆炸或窒息 25

　　4.3　隔爆措施 26

　　4.3.1隔爆措施 26

　　4.3.2隔爆水袋 26

　　第5章礦井防滅火 27

　　5.1 概況 27

　　5.2 井下外因火災防治 27

　　5.2.1井下機電設備硐室防火措施 27

　　5.2.3井下電纜 27

　　5.2.4井下電氣設備的各種保護 27

　　5.2.5井下電氣設備的檢查、維護、修理和調整。 28

　　5.2.6其它火災的防治措施及裝備 28

　　5.2.7井下主要機電設備硐室及防火構築物 29

　　5.2.8消防滅火裝備 29

　　5.2.9開采方麵的措施 29

　　5.3 礦井瓦斯抽放係統 29

　　5.3.1平崗礦瓦斯賦存情況 29

　　5.3.2平崗礦瓦斯抽排係統 29

　　5.3.3監控監測係統 30

　　5.3.4安全監測監控係統的結構 31

　　5.3.5傳感器選擇 31

　　第6章礦井防治水 34

　　6.1 礦井水文安全條件03manbetx 34

　　6.1.1礦井開采水文地質情況 34

　　6.1.2礦井充水因素及特征 34

　　6.2 礦井防治水措施 35

　　6.2.1礦井開拓、開采所采取的安全保證措施 35

　　6.2.2井下探放水措施 35

　　6.2.3地表水防治措施及工程 36

　　6.3 井下防治水安全設施 36

　　6.3.1排水設施 36

　　6.3.2選型計算 37

　　6.3.3防水設施 37

　　第7章井下其它災害防治 38

　　7.1 頂板災害防治及裝備 38

　　7.1.1礦山壓力顯現基本因素分析 38

　　7.1.2一般頂板冒落災害的防治措施及裝備 38

　　7.2 爆炸材料庫 39

　　7.3 電氣事故防治措施及設備 40

　　7.3.1供電線路及地麵變電所事故防治措施 40

　　7.3.2防止電氣設備引起的瓦斯燃燒、瓦斯爆炸和觸電等事故的措施 40

　　專題礦井安全監測監控 43

　　結論 47

　　致謝 48

　　參考文獻 49

　　附錄1 50

　　第1章礦井概況及安全條件

　　1.1 井田概況

　　1.1.1地理位置

　　平崗煤礦位於雞西煤田南部含煤條帶邊緣，距雞西火車站27km。行政區隸屬於雞西市梨樹區。井田地理坐標為：

　　東經：130°43′30″-130°43′45″; 北緯：45°06′00″-45°10′30″。

　　公路交通：礦區內有公路與哈綏公路雞圖線國道相通，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，井田麵積35.2km2。

　　礦區地表最大標高550m，最低標高310m, 地形高差230m左右。風山河及其它的三條支流，流經礦區東部，自北向南流經穆棱組露頭西側，河流落差大切割深，河床兩側有50-200m寬的山間穀地。

　　平崗礦區為中溫帶大陸性氣候，11月中旬至次年4月中旬為結冰期，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。

　　1.1.2主要自然災害

　　本區地震裂度為6度。

　　1.1.3礦區開采現狀

　　二水平中央水泵硐室現有3台PJ-150×7型水泵，每台排水量為300m3/h，二水平正常湧水量為165 m3/h。二水平最大湧水量為205 m3/h。一水平中央水泵硐室現有4台200D43×8型水泵，每台排水量為288 m3/h，其正常湧水量(包括二水平湧水)為265 m3/h，最大湧水量325 m3/h。

　　礦生產供電來自地麵變電所，其電源分別來自梨恒線，梨平線兩趟60KV高壓輸入。變電所內設一台S9-16000/66主變壓器，一台SLF1-20000/60主變壓器。一二水平供電來自地麵變電所，電壓為60KV，由兩趟LJ-24架空線線路輸送至山下變電所，再由兩趟MYJV3X150高壓電纜經皮帶道至井下中央變電所，然後由井下中央變電所送出兩趟高壓電纜輸送至采區變電所配電，直至各采掘隊組。

　　1.2 安全條件

　　1.2.1地質特征

　　1.2.1.1地質及地層

　　平崗礦區位於雞西煤盆地西南端，屬於穆棱-平崗斷裂構造單元的一部分。近於南北向東傾的單斜地層，為不對稱的向背斜複雜化，地層被兩條近於南北向的斷層切割成二大構造塊段。在這些塊段裏，相對下降的塊段構造簡單，地層傾角小(15°-25°);相對上升的塊段構造複雜，地層傾角大(20°-40°)。一組北45°-55°西貫穿全區的主斷裂體係又將全礦區進一步分割成幾大構造單元。各構造單元其構造形態各異，地層產狀各異，構造複雜程度各異。

　　1.2.1.2成煤時期及煤層賦存情況

　　平崗礦區煤係地層為早白堊係雞西群城子河含煤組和穆棱含煤組，城子河含煤組位於煤係地層的下部，可采和局部可采煤層共有35#層、33#層、32#層煤層，煤質主要為瘦煤，中部層組的25#層、23#層、22#層煤層的煤質，牌號主要為焦煤，上部層組15#層、14#層煤層的煤牌號主要為主焦煤。穆棱組位於煤係地層的上部，可采區層有6#層、5#層、3#層、1#層。穆棱組煤層的煤牌號均為1/3焦煤，以上各煤層的厚度均在0.8-2.0m之間，為薄煤層或中厚煤層。

　　1.2.2煤層及煤質

　　1.2.3.1煤層

　　①含煤性：

　　平崗礦區開采穆棱組和城子河組的煤層。穆棱組含煤6-8層，1層全區可采，3層局部可采，

　　主要可采煤層發育較穩定，煤層本身的煤岩特征明顯，煤層結構穩定，岩煤層物性特征明顯，煤層間距較為穩定。橫向上變化規律性強，全區內煤層對比清楚。煤層發育屬於較穩定型。

　　可采煤層總厚度為14.4m，含煤係數1.11%。

　　②穆棱含煤組：

　　1#煤層：為平崗礦區內最上部的可采煤層，單一結構，煤厚0.68-0.92m，頂板為含豆狀包裹體的凝灰岩或凝灰砂岩，底板為粉砂岩。

　　3#煤層：距1#煤層48-50m，一般分上、下兩層，上、下分層均在0.59-0.89m之間，平均0.78m，上、下分層間距不穩定，大體在2-4m之間，頂板為灰白色細砂岩，底板為0.3m的黃灰色凝灰岩。3#煤層在鳳山背斜軸以南可采。

　　1.2.3.2煤質

　　①物理性質：

　　肉眼觀察多呈光亮和半光亮形，煤層油質光澤和玻璃光澤，塊狀構造，斷口參差不齊，內生裂隙發育，煤層多以凝膠化基質為主，鏡煤、亮煤占煤岩總比例的75-90%，絲質組和穩定組占5-20%，岩礦雜質占總量的5%左右，硫磷含量特低。

　　②化學性質、工藝性能、可選性及煤類：

　　平崗礦區各煤層組均為中等變質程度的煙煤。各煤層組、各含煤段的變質程度不一，煤層的有機質含量較多，有害雜質少，精煤灰分低，可選性強。是可貴的煉焦用煤。

　　1.3 礦井生產情況

　　1.3.1 工程性質

　　礦井技術改造初步設計。

　　1.3.2井田開拓與開采

　　1.3.2.1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，井田麵積35.2km2。

　　1.3.2.2儲量

　　平崗煤礦有地質儲量12397.1萬t，可采儲量7438.2萬t。儲量構成情況見儲量彙總表、煤柱損失量表、礦井工業資源儲量、設計資源儲量、設計可采儲量表。

　　1.3.3提升、通風、排水和壓縮空氣設備

　　1.3.3.1提升設備

　　平崗煤礦的煤炭主要提升采用帶式輸送機運輸。采用GDS-1000型鋼絲繩皮帶提升機，提升能力230萬t/a。

　　矸石主要由斜副井，一段提升機型號為XKT-2.5/20的礦用提升機，提升能力為125萬t/a;二段提升機型號為2JK-3/20的礦用提升機，提升能力為119萬t/a。

　　1.3.3.2通風設備

　　回風井現2台GAF31.5-20-1GZ型通風機，排風能力為8700-15000m3/min。

　　1.3.3.3排水設備

　　一水平主水泵型號為200D43×8，現有四台，兩台使用，兩台備用。

　　1.3.3.4壓縮空氣設備

　　該礦生產現主要在二水平，在地麵設一個壓風機房，內設有2台4L-20/8型壓風機，經核定滿足要求。

　　1.3.4 井上下主要運輸設備

　　1.3.4.1地麵運輸

　　公路交通：礦區內有公路與哈綏公路雞圖線國道相通，距雞西市27km。

　　鐵路交通：煤礦鐵路專用線與國鐵梨樹鎮火車站相連。

　　本礦目前運輸主要以鐵路為主，現已形成較為完善的鐵路運輸線，對礦區的開發、建設提供了較為便利外運條件。

　　1.3.4.2 井下運輸

　　本礦井設計井下煤炭運輸采用膠帶輸送機運輸方式，輔助運輸采用10t架線式電機車牽引1t或3t固定式礦車運輸。

　　1.3.4.3地麵生產係統

　　①主井生產係統

　　煤炭由平崗礦皮帶井一段、二段皮帶運輸機運至地麵手選廠車間至洗煤篩分車間複式振動篩之中，原煤經過洗煤車間分精煤和中煤兩種分別進入各自煤倉。手選矸石經汽運到矸石山。皮帶井一段、二段皮帶運輸機並擔任運送人員升入井。

　　②副井係統

　　副井及下料斜井承擔提升矸石、升降人員、運送設備和材料的功能,地麵材料、設備在地麵車場裝入花欄車或平板車，由提升機運入井下。

　　③地麵排矸係統

　　井下矸石由副井運到地麵車場子，由一台ZK10-6/550電機車牽引300M至矸石山車場子，由JD-11.4絞車拉入翻車機，翻入排矸箕鬥後由矸石山前JK1600/1224型絞車牽引到矸石山頂部排掉。

　　1.3.5工業場地布置特征、防洪排澇、地麵建築及煤柱

　　1.3.5.1工業場地

　　為確保場內外來物資運輸，消防安全通道要求，主幹道路麵寬12m，次幹道路麵寬為6m，路麵結構為水泥路麵。

　　1.3.5.2場內排水

　　該區地形由丘陵和構成，該礦井工業場地位置處在一山崗的北側坡上，場地內東南高西北低，地形坡度變化不大，地形也便於場地內排水。場地內自然高差為6m。

　　1.3.6供電及通訊

　　1.3.6.1供電電源

　　礦變電所60kv電源分別引自“梨恒線”和“梨平線”，所內一台主變：S9-16000/66主變壓，一台SLF1-20000/60主變壓器。

　　1.3.6.2電力負荷

　　一水平用電負荷為3780 KW，其有功功率為2270 KW。

　　二水平用電負荷為6200 KW，其有功功率為3720 KW。

　　1.3.7給水、排水和采暖通風及供熱

　　1.3.7.1水源

　　①工業場地生活用水水源

　　供水水源井：在平崗礦鳳山溝上遊現有6口機井，用水泵將水抽至地麵蓄水水池中。聯合辦公樓和27公裏水塔的用水均由該蓄水池供應。

　　儲水池：300 m3，L×B×H=10×5×6 m半地下鋼筋混凝土矩形水池1座，地下部分為3.5 m。

　　供水泵房：L×B×H=10×5×3 m矩形泵房1座150m2。

　　分別設：

　　生產消防灑水泵：XBD4/30-125G/Z、Q=72-12b3/h。

　　H=0.42-0.37MPa N=22kw 380V 2台。

　　生活給水泵：80D-12×9，Q=20 m3/h H=102 m 17kw 2台

　　加藥設備：JY-0.6/1.44-B-1 2台

　　次氯化鈉發生器：JYM-1 2台

　　工業場地設有生活供水管網、生產及消防供水管網。生活供水為PPV管，幹管為Φ80，生產及消防供水管網采用鍍鋅無縫鋼管，幹管管網為D100，生產和消防供水管網上靠近建築物時有室外地下消火栓，其型號為SS100-1.0。

　　②生產、消防用水水源

　　地麵生產用水由本地區自來水供水網供給;井下消防灑水同時采用地麵和井下兩種水源。

　　1.3.7.2用水量

　　礦井生產及生活用水量451.4m3/d, 最高時用水量為300.6m3/h，井下除塵灑水日用水量為680m3/d，時用水量為53.5m3/h。

　　1.3.7.3排水係統

　　①排水量

　　工業場地排水主要是生活汙水、浴池排水、鍋爐排汙水、井下排水和其它排水，予計總排水量為6336 m³/d;

　　②排水係統

　　平房居民區的生活汙水及雨水，未經處理由地麵溝渠排入鳳山河和穆棱河。

　　樓房居民區的生活汙水、浴池排水、鍋爐排水經排水管路排入沉澱池中，經沉澱過濾後由排水管路排入鳳山河。

　　井下排水除部分流入地麵靜壓水池管路排入鳳山河。

　　洗煤廠洗煤廢水經洗煤廠內部淨化處理後繼續循環使用。

　　③排水構築物

　　排水管采用Dg≦250陶瓷管;Dg〉350鋼筋砼管。水泥沙漿接口，埋地鋪設。埋深為2.0m。采用重力排水，沿地形坡度鋪設。埋深不小於2.0m。

　　1.3.7.4采暖通風及供熱

　　①采暖

　　根據氣象資料、工藝要求及有關規定，本設計在經常有人工作、休息和生產工藝有要求的建築物內，設置集中采暖係統。整個工業場地的采暖熱媒均采用95/70℃低溫水，熱媒來自工業場地鍋爐房，行政福利建築物內散熱器采用鑄鐵四柱型散熱器，其餘生產係統建築和工業廠房內散熱器采用鋼製高頻焊螺旋翅片管散熱器。

　　②熱水供應

　　浴室、洗衣房的浴用和洗衣用由專用鍋爐房的供給。

　　③井筒防凍

　　井筒防凍僅做主皮帶中，二采區絞車道。

　　礦井主皮帶井及斜副井由鍋爐房內的兩台4t鍋爐供暖。經校核均滿足需要。

　　1.3.8技術經濟

　　1.3.8.1移交生產時井巷工程量表

　　第2章礦井通風

　　2.1 概況

　　平崗煤礦鑒定為高瓦斯礦井。礦井相對瓦斯湧出量為28.5m3/t，絕對湧出量為33m3/min。在平崗礦區範圍內尚無煤層自燃發火現象。各煤層均有煤炸煤塵炸指數在20%-45%之間。

　　由於平崗礦井為高瓦斯礦井，因此，按高瓦斯礦井進行管理。

　　2.2礦井通風

　　2.2.1現礦井各采區風量計算

　　井下共布置2個采煤工作麵，6個掘進工作麵，全礦獨立回風硐室7個，變電所水泵房2個，壓風機硐室2個，絞車硐室2個，火藥庫1個。根據上述參數進行礦井風量計算。

　　Q礦≥(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q備+∑Q其)×K m3/min

　　式中：∑Q采--采煤工作麵實際需要風量總和m3/min

　　∑Q掘--掘進工作麵實際需要風量總和 m3/min

　　∑Q硐--硐室實際需要風量總和 m3/min

　　∑Q備--備用采麵實際需要風量總和 m3/min

　　∑Q其--其他地點實際需要風量總和 m3/min

　　K-礦井通風需要風量係數取1.2

　　Q礦=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q備+∑Q其)×K=(2200+2664+488+491+540)×1.2=4905×1.2=7660 m3/min

　　2.2現有通風方式及通風係統

　　2.2.1現有風井數目、位置、服務範圍及服務時間

　　礦井現有兩條井筒入風，兩條回風井。

　　2.2.2采掘工作麵及硐室通風

　　回采工作麵采用後退式開采，全負壓U型通風，工作麵下巷進風，上巷回風。

　　井下主要硐室采用全負壓獨立通風。

　　2.2.3井下通風設施及構築物布置

　　礦井設有專用回風井，采區設置了專有的回風道。井下所有進回風相交處設有雙向雙道風門，在需要調節風量處設調節風門，以保證各用風地點的合理風量，在需要反風處設有反風風門。

　　在主要進風、回風巷，工作麵進風巷和回風巷設置測風站，觀測礦井總風量和回采工作麵的進風量和回風量。

　　傾斜巷道中不應設置風門，如非設不可時，應按設自動風門或設專人管理，並有防止礦車或風門碰撞人員以及礦車碰壞風門的安全措施。

　　2.2.4安全逃生途徑

　　2.2.4.1礦井安全出口設置及保證措施

　　礦井的主井、副井和風井均可作為安全出口，井筒及采區各上山內設人行道和扶手。斜井井筒每隔40m設一躲避硐室。副井擔負礦井輔助提升任務，必須執行《煤礦安全 01manbetx 》的規定，提車不行人，行人不提車。當井下發生事故時，人員可借助上述人行台階、扶手、人行道方便、順利到達地麵。

　　2.2.4.2避災路線

　　為了方便井下工作人員在災害發生後能安全撤離，井下各巷道及巷道相交處應掛牌寫明巷道名稱、長度，指明各類災害的撤離方向，並做到每年預演一至二次。

　　①避火災線路

　　發生火災時工作人員應及時撤離采區，向新鮮風流方向撤離，通過進風井到達地麵。

　　一采區：

　　采煤工作麵→運輸平巷→采區皮帶道→采區車場→暗井絞車道→暗井下部車場→二水平主運巷→二水平副提升井和二水平皮帶→一水平石門→一水平皮帶和副井→地麵。

　　掘進工作麵→采區車場→暗井絞車道→暗井下部車場→二水平主運巷→二水平副提升井和二水平皮帶→一水平石門→一水平皮帶和副井→地麵。

　　二采區：

　　采煤工作麵→運輸平巷→片盤車場→采區絞車道→地麵

　　掘進工作麵→片盤車場→采區絞車道→地麵。

　　②避水災線路

　　在工作麵工作的人員及在井底車場工作的人員應及時撤至回風平巷或回風井，通過安全出口出井。

　　掘進工作麵→采區車場→暗井絞車道→暗井上部車場→後石門機軌合一巷→後石門絞車道→下料斜井車場→下料斜井→地麵。

　　二采區：

　　采煤工作麵→運輸平巷→片盤車場→采區絞車道→地麵

　　掘進工作麵→片盤車場→采區絞車道→地麵。

　　③發生瓦斯、煤塵爆炸時，應及時戴好自救器，選擇最近的躲避硐室進行躲避，等待救援或躲避開瓦斯、煤塵爆炸危害嚴重的巷道，進入有新鮮風流、較安全的巷道內，或選擇巷道支護較好的地方就地臥倒，最好臥在有水的水溝裏。

　　④發生有害氣體中毒時，應及時向有新鮮風流的巷道撤離。

　　⑤發生冒頂事故時，現場工作人員應及時撤離至有頂區域，進入圍岩較好，支護較好的巷道內。

　　2.2.5通風設備及反風

　　2.2.5.1采區前期風量選擇

　　本設計采區風量按生產采區風量計算方法進行前期風量計算。

　　①比較采煤、掘進、硐室所需風量之和與井下同時工作的最多人數所需風量。

　　②采區後期風量選擇

　　采區開采後期由於掘進工作麵、回采工作麵、硐室個數均不變，因此後期總風量選擇與前期相同。

　　2.2.5.2通風機設置及要求

　　要及時對通風機的運行狀況進行監控，以保證設備安全運行。備用風機必須要在10min內開動。通風機的運轉必須由專職司機負責。選擇GAF31.5-20-1GZ型防爆抽出式軸流風機兩台，一台工作一台備用，配套電動機功率1400KW，電壓660V,其額定風量為8700-15000m3/min，現排風量為9700 m3/min。

　　2.2.5.3反風方式及設施

　　通風係統的反風裝置采用機械反轉反風。反風設施必須能在10min內改變巷道中的風流方向，當風流方向改變後，通風機的供給風量不應小於正常供風量的40%;每季度至少檢查1次反風設施，每年應進行1次反風演習。

　　2.2.6礦井風量、風壓及等積孔

　　阻力計算根據公式

　　(2-1)

　　式中 x-阻力係數

　　L-巷道長度

　　U-巷道周長

　　Q2-風量平方

　　S3-斷麵立方

　　經計算得2.72m2

　　根據計算采區初、後期通風情況屬於容易通風。

　　第3章粉塵災害防治

　　3.1 粉塵

　　井下生產所產生的煤和岩石的細微顆粒統稱為煤礦粉塵。粉塵包含煤塵和岩塵兩類。井下煤塵主要來源於井下采掘工作麵，此外煤炭運輸過程中轉載點、機頭機尾均產生煤塵;岩塵主要來源於井下岩巷及半煤岩巷掘進工作麵。直徑大於50μm的塵粒，在重力作用下會很快從氣流中分離出來，沉落於地麵，此類粉塵稱為落塵。直徑在0.01-50μm範圍內的塵粒，能長時間懸浮於空氣中，此類粉塵叫做浮塵。浮塵對礦井空氣的汙染和人體健康的危害最大，是礦井防塵的重點對象。

　　粉塵的主要危害是能導致塵肺，有的粉塵與人的潮濕皮膚接觸時，有一些刺激作用，會引起皮膚發炎。

　　塵肺病是因為長期、大量吸入微細粉塵而引起以肺纖維化為主的一種慢性職業病。煤礦塵肺病因吸入粉塵成分不同可分為：

　　矽肺病：因吸入遊離二氧化矽含量較高的岩塵所引起的塵肺病。它是礦山的一種主要職業病，除了會使肺纖維化外，還會由矽酸引起肺部化學物理反應，應重點加以防治。患者多為長期從事岩巷掘進的工人。

　　煤矽肺病：因吸入煤塵和含遊離二氧化矽的岩塵所引起的塵肺病。患者多為岩巷掘進和采煤混合工種的工人。

　　煤肺病：因長期吸入煤塵所引起的塵肺病。患者為長期在井下從事采掘工作的采掘工人。

　　礦井生產中粉塵除了對人體帶來不同程度的危害外，煤塵在一定條件下還會發生爆炸。煤塵爆炸除破壞井巷、毀壞設備、傷亡人員外，爆炸同時產生大量的有毒有害氣體，嚴重地威脅礦井安全生產和人員的生命安全。但煤塵爆炸必須同時具備以下三個條件：

　　①自身為爆炸危險性的煤塵。按《煤礦安全 01manbetx 》規定，煤塵的爆炸性必須通過國家授權單位進行鑒定。

　　②煤塵的濃度。懸浮在井下空氣中的煤塵隻有達到一定濃度才可能爆炸，煤塵未達到爆炸下限濃度或超過上限濃度都不會發生爆炸。具體規定見表3-1。

　　表3-1井下空氣中粉塵濃度要求一覽表

　　粉塵中遊離sio2含量(%)最高容許濃度(mg/m2)

　　總粉塵呼吸性粉塵

　　<10103.5

　　10-5021

　　50-8020.5

　　≥8020.3

　　③存在有引爆火源。煤塵的引燃溫度一般為700-800℃，有時也可達到1100℃，引起煤塵燃燒或爆炸的高溫火源有：電器設備產生的電火花，電纜、電機車架線上的電弧，采掘機械工作產生的衝擊火花，爆破時出現的火焰，井下火災以及瓦斯爆炸等。

　　影響煤塵爆炸的主要因素有：煤塵的可燃揮發分，煤塵粒度，煤塵濃度，空氣中的瓦斯和氧含量，煤塵灰分(或混入的岩粉量)，煤塵水分，煤塵硫分。本井所開采各煤層的煤塵具有爆炸性。

　　3.2 防塵措施

　　3.2.1防塵措施

　　防塵措施有：

　　①采用濕式鑿岩。

　　②通風排塵和淨化風流。

　　③噴霧灑水。

　　④裝岩灑水降塵。

　　⑤個體防護，作業時必須人人堅持戴防塵口罩。

　　⑥采掘工作麵堅持使用水炮泥，在其回風巷內按《規範》要求安設隔爆水棚。

　　⑦嚴格控製各種火源。各個采掘工作麵、裝載點、卸載點、運輸、倉儲等產生粉塵的塵源地點，采用降塵、除塵、捕塵以及對沉積在巷道的浮塵進行。

　　3.2.2采掘工作麵除塵

　　①濕式作業除塵;

　　②噴霧灑水除塵;

　　③加水爆破除塵;

　　④含塵空氣淨化裝置除塵(即水幕淨化);

　　⑤加強個體保護，凡在回采、掘進工作麵的人員，必須佩戴口罩。

　　3.2.3井下消防

　　3.2.3.1水源的選擇

　　井下消防用水在西風井井底(-90m標高處)建一200m3蓄水池，為各采區提供靜壓水。

　　3.2.3.2水質

　　《煤炭工業給水排水設計規範》MT/T5014-96中要求的井下防塵灑水用水的水質標準見表的規定，其碳酸鹽硬度應不超過6mg·e/L。該礦井水源井水質滿足《煤炭工業給水排水設計規範》MT/T5014-96中防塵灑水用水水質標準的要求。見表(3-1)

　　表(3-1)防塵灑水用水水質標準

　　序號項目標準

　　1懸浮物含量不超過150mg/L

　　2懸浮物粒度不大於0.3mm

　　3PH值6-9

　　4大腸菌群不超過3個/L

　　3.2.3.3供水方式、給水管路係統與設備

　　水源取自消防水池，井下消防和灑水管路使用，由高水位自然壓頭給水方式。采用Φ100×4無縫鋼管由主斜井進入回風巷、采區平巷及井底車場。在井底車場的各機電硐室附近均設置三通閥門，供消防火使用。生產消防灑水泵：XBD4/30-125G/Z、Q=72-12b3/h。

　　H=0.42-0.37MPa N=22kw 380V 2台。

　　3.2.3.4重點保護區域

　　具體位置為：副井井筒車底車場，皮帶井機尾;變電所等機電硐室入口，爆破材料庫硐室、檢修硐室、材料庫硐室入口，掘進巷道入口，回風工作麵進、回風巷口，膠帶輸送機機頭。

　　3.2.3.5井下灑水除塵係統

　　井下灑水除塵用水量680 m3/d;由各自蓄水池供水;井下消防灑水采用合流製供水管路，采用枝狀管網;自井下消防灑水池接管，沿各自的進風巷順風流敷設至井下各用水點。管材選用無縫鋼管，采用快速接頭。

　　①井下給水栓設置位置

　　運輸平巷每隔50m由同位置的消火栓接出一個DN25的給水栓;膠帶輸送機大巷、回風大巷、運輸及回風平巷每隔100m由同一位置的消火栓接出一個DN25的給水栓，不同位置時則單獨接出一個DN25的給水栓。濕式鑿岩機的引水管接給水栓。

　　②井下噴霧裝置位置

　　在井下綜采工作麵采煤機組自帶內、外噴霧裝置。配兩泵一過濾器，型號為：PBZ320/6.3A、Q=320L/min 、P=6.3Mpa;井下綜掘工作麵煤巷掘進機自帶內外噴霧裝置。配兩泵一過濾器，型號為：XRB50/15、=50L/min 、P=1.50Mpa;

　　在集中煤倉、翻車機、裝車機以及膠帶輸送機、刮板輸送機、轉載機的轉載點等地點。

　　③井下風流水幕位置

　　回風平巷靠近出口及距工作麵50m內;裝煤點下風向15-25m處;膠帶輸送機大巷，工作麵運輸平巷，掘進頭。

　　3.2.4防爆措施

　　3.2.4.1減塵和降塵措施

　　①煤層注水。煤層注水有淺孔注水、深孔注水、巷道鑽孔注水三種方法。礦井在不同時期的生產過程中，可根據具體的情況采取不同的方法來減塵和降塵。

　　②采空區灌水。

　　③噴霧灑水。

　　④堅持使用水泡泥。

　　⑤清除落塵。《01manbetx 》規定，每一礦井必須有計劃地對井巷定期進行清掃、清洗煤塵、和巷道刷漿。

　　3.2.4.2井下電氣設備及保護的選擇

　　電氣設備按《煤礦安全 01manbetx 》規定選型，井底車場開關櫃選用一般型，采區電器設備選用礦用防爆型，下井電纜選用阻燃型電力電纜。井下電纜選用礦用不延燃橡套電纜。井下照明燈具均選用防爆型燈具。

　　為防止井下靜電引起電火花，在井底車場設有主接地極，並利用電纜的接地芯線連接起來，形成一個總接地網，接地電阻小2歐。井下電機控製設備具有短路、過負荷、單相斷路和低壓保護，127v用電設備的控製器還具有漏電閉鎖功能。

　　為防止井下電纜、變壓器等設備著火，下井電纜選用阻燃型電力電纜，井下電纜選用礦用延燃橡套電纜。井下變壓器選用隔爆幹式變壓器。並分別配有過流，過負荷保護。

　　井下電器設備在使用期間，必須經常檢查設備的防爆性能，不符合要求的不得使用，禁止井下帶電修理或帶電遷移電器設備。

　　3.2.4.3撒布岩粉

　　①對岩粉的要求

　　1)可燃物質含量小於5%。

　　2)含有遊離SiO2小於5%。

　　3)不含有毒有害物質的混合物。

　　4)岩粉必須全部通過50號篩孔,其中70%以上通過200號篩孔(篩徑0.074mm以下)。

　　5)色淡白、鮮明、通常用石灰石製作。

　　6)潮濕巷道應使用抗濕性岩粉;

　　②對岩粉量的要求

　　在開采瓦斯煤層時，岩粉與沉積的煤塵混合後的粉塵中要求不燃物質的含量應不小於80%。在開采高瓦斯煤層時，應不小於70%。該礦屬高瓦斯礦井，因此不燃物質的含量按不小於70%計算。

　　③撒布岩粉地點的確定

　　1)所有運輸巷和回風巷;

　　2)當有和沒有煤層爆炸危險的煤層同時開采時，應在兩種煤層連接處撒布岩粉;

　　3)在有爆炸性煤塵經常積聚的地點須經常撤布岩粉;

　　4)工作麵上口、下口，須經常撒布岩粉，但設有噴霧灑水地點或巷道潮濕，已使煤塵中水分大於12%的地區可以不撒布。

　　5)撒布岩粉需將巷道所有表麵，包括頂、底、幫都用岩粉覆蓋，撒布長度應大於300m，不足300m的巷道則全部撒布。

　　④岩粉散布方法和撒布周期

　　1)人工撒布和壓氣撤布均可，撒布時人員必須站在風流上方。

　　2)按照對岩粉量的使用要求：回風平巷距工作麵0-40m範圍內，36h就要撒岩粉一次。運輸平巷1-3d就要撒岩粉一次。

　　3.3 隔爆措施

　　3.3.1隔爆措施

　　隔爆措施是把已發生的爆炸截住，不使其傳擴開來，以限製在最小的範圍內，使爆炸不致由局部擴大為全礦性的大災難。隔爆措施有設置岩粉棚、設置水棚、撒布岩粉、設置自動式防爆棚和隔爆水幕。

　　3.3.2隔爆水棚(水袋)

　　3.3.2.1水棚的結構與選型

　　礦井設計采用使用方便、安裝簡潔的水袋作為礦井隔爆水棚，設計選用GBSD-80型水袋。分別采用集中式和分散式布置方式作為礦井的主要隔爆棚和輔助隔爆棚。

　　3.3.2.2水棚的計算與布置

　　①水棚的計算

　　礦井在生產實施過程中，礦井必須根據水棚設置地點的井巷斷麵計算水棚總水量、單架水棚水量、水棚架數及水棚區長度的計算等相關參數。

　　1)總水量

　　(3-1)

　　式中 G--總水量，L;

　　g-每m2巷道所需水量，L/m2;主要水棚按400L/m2，輔助水棚為200L/m2;

　　s-巷道斷麵積，m2。

　　2)單架水棚水量

　　Gn=

　　(3-2)

　　式中 Gn--單架水棚水量，m2;

　　Sn-水槽淨斷麵積，m2;

　　L-水槽平均淨長度，m;

　　H-水槽盛水高度，m;

　　B1-水槽淨上寬，m;

　　B2-水槽淨下寬，m。

　　3) 水棚架數

　　(3-3)

　　式中 n--水棚架數(取整數)，架;

　　其他符號同前。

　　4)水棚區長度

　　(3-4)

　　式中 L-水棚區長度，m;

　　C-水棚間距，m。

　　②水棚的布置

　　水棚按隔絕煤塵爆炸的保護範圍，可分為主要隔爆棚與輔助隔爆棚，但由80L和40L的水袋所組成的水袋棚。

　　3.4 礦井地麵生產係統防塵

　　本礦井地麵在空氣加熱室內設消防及灑水靜壓水池，采用鋼筋混凝土澆築，容積200m3。當發生火災時啟動專用消防水泵進行加壓消滅火。消防水來自生產消防水池。

　　室外消防水量20L/S，室內10L/S，按火災延續時間3h計。

　　地麵灑水主要是翻煤站煤流幹道及綠地,由生產消防水池供給。

　　第4章瓦斯災害防治

　　4.1 瓦斯

　　根據地質報告提供的資料，本礦井瓦斯絕對湧出量33m3/min，相對瓦斯湧出量28.5m3/t，鑒定為高瓦斯礦井。

　　4.2 防爆措施

　　礦井通風采用機械抽出式，取用了較大的通風係數進行配風，以保證作業地點有足夠的風量，能有效地防止瓦斯積聚。巷道各斷麵均按經濟實用斷麵進行設計，按《煤礦安全規程》規定的風速進行驗算，保證其合理性。

　　為了防止礦井安全生產因電氣事故造成不必要的損失，在礦井電氣設備及保護裝置的選型中，嚴格按《煤礦01manbetx 》有關規定，對礦井生產所需的電氣設備如饋電開關、電動機、通訊、照明、信號等，均按照規定選用礦用防爆型、礦用隔爆型、本質安全型、以及無火花型設備。嚴禁采用無煤礦安全生產標誌的電氣設備入井，對電氣設備在入井前必須有專人進行防爆要求的檢查。對生產中的電氣設備安裝，應嚴格按照有關規定進行，並對在使用中的電氣設備應定期派專人進行防爆檢查，從而有效避免了因電氣火源引發的礦井瓦斯爆炸事故。

　　4.2.1防止瓦斯積聚

　　①加強通風。

　　②加強瓦斯檢查。

　　③不用的舊巷應及時封閉，防止或減少沼氣湧出和積聚。

　　4.2.2巷道局部積聚瓦斯的處理

　　①掘進巷道局部積聚瓦斯的處理方法主要有：風筒分支通風隔離法、底板鋪墊法、檔板引風法、壓風法、鑽孔抽放法。

　　②恢複停風已久有瓦斯積聚的盲巷，或打開有積存的密閉，必須有專門的瓦斯排放安全措施。

　　③當井下停風停電後，排除瓦斯恢複生產時，需有統一計劃和安全措施，並按先後順序進行恢複。

　　④過老塘、廢舊巷道應有專門的安全措施，如封堵、砌镟、灌漿等，防止瓦斯湧出或殘煤自燃。

　　4.2.3防止瓦斯爆炸或窒息

　　①在進行礦井開拓，采區設計的同時，首先考慮通風係統合理可靠，從設計上消除不符合《煤礦01manbetx 》規定的串聯通風、擴散通風、老塘通風和回采工作麵利用局扇通風，保證風門距離，嚴禁單道風門和兩道風門同時打開，杜絕風流短路。

　　②巷道斷麵設計合理，滿足安全生產的要求。做到風速不超限，瓦斯不積聚。

　　③在采掘布置時，堅持一掘必穿的原則，消除人為盲巷瓦斯庫。一旦出現盲巷要采取措施及時處理，或進行密閉。

　　④嚴格井口檢查製度，禁止煙火、化纖衣服入井;瓦斯礦井使用的電氣設備必須符合防爆要求，杜絕電氣失爆，消滅井下火源。

　　⑤嚴格執行放炮製度，消滅放炮引起的火源。

　　⑥加強火區管理，加強對密封火牆檢查，並定期測定火區溫度和空氣成分，防止高溫和瓦斯積聚。

　　⑦加強礦燈的管理，杜絕礦燈失爆。

　　⑧兩巷貫通必須事先探明瓦斯情況，采取相應措施防止貫通放爆瓦斯或引發其他瓦斯事故。

　　4.3　隔爆措施

　　4.3.1隔爆措施

　　為了防止爆炸由局部擴大為全礦性的災難，在礦井的兩翼、相鄰的采區、相鄰的煤層、相鄰的采煤工作麵，煤層掘進巷道同與其相連的巷道間，煤倉同與其相連通的巷道間，采用獨立通風並有煤層爆炸危險的其它地點同與其相連通的巷道間，采用水袋隔開。

　　及時清除巷道中的浮煤，清掃或衝洗沉積煤塵，定期撒布岩粉;應定期對主要大巷刷漿。

　　礦井每年應製定綜合防塵措施、預防和隔絕瓦斯爆炸措施及管理製度，並組織實施。

　　礦井應每周至少檢查一次瓦斯隔爆設施的安裝地點、數量、水量及安裝質量是否符合要求。

　　4.3.2隔爆水袋

　　根據《煤礦01manbetx 》有關規定，礦井中的隔爆水袋選用了阻燃膠布製成的開口式隔爆水袋進行隔爆。對於隔爆水袋的大小、盛水量的多少、懸掛區域長度等有關參數，在施工過程中由礦負責通風的專業技術人員根據現場實際情況，進行參數計算選配。

　　第5章礦井防滅火

　　5.1 概況

　　礦井火災可分為內因火災和外因火災兩種。內因火災主要由於煤層具有自燃傾向性，在一定的條件下煤層自燃引發的;而外因火災則主要是由於外在的火源，引燃諸如煤塵、坑木、電纜、瓦斯，煤層及其他的可燃物發生的火災。

　　根據地質報告，本井煤層為易自燃，但未發生過煤層自燃發火現象。故礦井防滅火主要是外因火防治。

　　5.2 井下外因火災防治

　　5.2.1井下機電設備硐室防火措施

　　①井底設消防材料庫，機電設備硐室均配有消防器材;

　　②井下中央變電所配電室，井底水泵房及通道均采用不燃性材料支護，並設有防火柵欄兩用門、密閉門;

　　③井下消防灑水管網為各主要機電設備硐室設有消火栓;

　　④井下機電硐室內各種設備與牆壁之間留有0.5m以上的通道，各種設備相互之間留有0.8m以上的通道。

　　5.2.2井下電氣設備的防火措施。

　　該礦井屬高瓦斯礦井，井下所有電氣設備均采用礦用防爆型。

　　井下配電變壓器中性點不接地，嚴禁由地麵中性點直接接地的變壓器直接向井下供電。井下遠距離控製線路的額定電壓不超過36V。

　　5.2.3井下電纜

　　按《煤礦01manbetx 》對入井電纜及其敷設的要求，入井電纜均采用已取得"MA"標誌準用證的電纜入井，電纜為交聯聚乙烯絕緣粗鋼絲鎧裝聚乙烯護套電力電纜，沿副井井筒用電纜鉤懸掛主井下中央變電所，井下中央變電所至采區變電所，井下主排水泵等固定敷設的電纜采用交聯聚乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚乙烯護套電力電纜。去采掘工作麵的電纜采用礦用屏蔽監視型橡套電纜，沿巷道壁懸掛敷設，照明電纜采用礦用不延燃型橡套電纜，沿巷道頂敷設，電纜同電氣設備的連接，采用同電氣設備性能相符的接線盒。橡套電纜間的連接采用符合要求的接線盒進行連接。

　　5.2.4井下電氣設備的各種保護

　　電壓在36V以上和由於絕緣損壞可能帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼，構架，鎧裝電纜的鋼帶(或鋼絲)屏蔽護套等，都必須有保護接地，接地網上任一保護接地點測得的接地電阻值不得超過2歐姆。每一移動式和手持式電氣設備至局部接地極之間的保護接地用的電纜芯線和接地連接導線的電阻值都不得超過1歐姆。所有電氣設備的保護接地裝置和局部接地裝置，都應同主接地極連成一個總接地網。

　　井下電力網的短路電流，不得超過其控製用的斷路器在井下使用的開斷能力，並檢驗電纜的熱穩定性。40KW以上的起動頻繁的低壓控製設備，使用真空接觸器，井下高壓電動機，動力變壓器的高壓控製設備，應具有短路、過荷、接地和欠壓釋放保護。

　　井下低壓饋電線上，必須裝設檢漏保護裝置。煤電鑽，必須使用設有檢漏漏電閉鎖短路、過負荷、斷相、遠距離起動和停止煤電鑽的綜合保護裝置。

　　直接向井下供電的高壓饋電線上，嚴禁裝設自動重合閘。

　　永久性井下中央變電所和井底車場內的其它機電設備硐室，應砌镟或用其他可靠的支護方式支護。采區變電所應用不燃材料支護。

　　5.2.5井下電氣設備的檢查、維護、修理和調整。

　　井下電氣設備的檢查、維護、修理和調整工作，必須由電氣維修工進行。井下防爆電氣設備的運行維護和修理，必須符合防爆性能的各項技術要求。電氣設備和電纜的檢查、調整工作，礦主管領導應組織實施。

　　5.2.6其它火災的防治措施及裝備

　　5.2.6.1防止地麵明火引發井下火災的措施

　　①坑木場，矸石山的防火措施和製度必須符合國家有關防火的規定;

　　②進風井井口房裝設防火鐵門，防火鐵門必須嚴密並易於關閉，並應定期維修;

　　③井上消防材料庫儲存材料，工具的品種和數量應符合有關規定，並定期檢查和更換，材料，工具不得挪作他用;

　　④井口房和通風機房附近20m內不得有煙火或用火爐取暖;

　　⑤在井口房，嚴禁采用可燃性材料搭設，臨時操作間、休息間，井口房內不得從事電氣焊和噴燈焊等工作。

　　⑥爐灰場設灑水閥門，經常向爐灰堆灑水，防止沒有燃盡的爐灰起火。

　　5.2.6.2礦井要加強安全管理，消除其他火源的發生。

　　5.2.6.3井下膠帶輸送機采用PVC橡膠貼麵整芯阻燃輸送帶，膠帶機硐室裝備DMH型自動滅火係統。

　　5.2.7井下主要機電設備硐室及防火構築物

　　井下電氣設備硐室按《煤礦安全規程》的要求，設置防火門，采用不燃材料支護，布置為獨立通風等。井底車場設有消防材料庫。防火構築物主要有風門、調節風門、防火牆等。

　　5.2.8消防滅火裝備

　　井上、下設置有消防材料庫，並配備相應的消防滅火器材及裝備，其品種和數量應符合有關規定，並定期檢查和更換，材料、工具不得挪作它用，消防材料庫要有直達的軌道。

　　5.2.9開采方麵的措施

　　①工作麵采用後退式回采，減少采空區漏風;

　　②生產過程中，盡量提高回采率，工作麵回采結束後立即封閉;

　　③煤層巷道采用不燃性材料支護。

　　5.3 礦井瓦斯抽放係統

　　5.3.1平崗礦瓦斯賦存情況

　　平崗煤礦各煤層中的瓦斯含量隨著深度的增加而不斷增大，通過對2#、3#煤層的開采，在-100m標高以上的煤層中瓦斯含量較低;在-100m標高以下煤層中的瓦斯隨深度的增加而明顯增大，為高瓦斯區域。采煤工作麵及掘進工作麵均需要進行瓦斯抽放方可進行生產。

　　5.3.2平崗礦瓦斯抽排係統

　　5.3.2.1礦井瓦斯抽排係統

　　平崗礦在西風井北50m處，地麵向井下施工一個瓦斯抽排鑽孔，鑽孔低部標高為-130m。鑽孔底部與東采區主運道和一采區風道相連，在地麵抽排鑽孔旁建立礦井瓦斯抽排泵站，一采區和下延采區的掘進工作麵設有瓦斯抽排係統。

　　①掘進工作麵：

　　在煤層巷道上邦向前進方向斜上方施工瓦斯抽排鑽孔，安設抽排軟管後封孔。抽排軟管與直徑為Φ200的無縫鋼管相連，抽排鋼管沿巷道鋪設進入一采區風道，最後鋪設進入抽排鑽孔底部，由抽排鑽孔抽至地麵瓦斯抽排泵站。

　　②采煤工作麵：

　　在采煤上巷，從切眼往外100m處，施工一處高位鑽場，然後每隔100m施工一個高位鑽場，在高位鑽場中布置抽排鑽孔，抽排鑽孔施工完畢後安設抽排軟管，然後封閉高位鑽場，將抽排軟管與沿上巷經一采區風道進入抽排鑽孔，由抽排鑽孔排出地麵。

　　5.3.2.2瓦斯抽放設備

　　地麵瓦斯抽排泵站設2BE3420-2BV4抽排泵三台，一台使用，二台備用。一采區和下延采區風道鋪設Φ300mm的無縫鋼管，采區平巷中設Φ200的無縫鋼管。

　　5.3.2.3抽排效果

　　掘進工作麵抽排前、放炮後瓦斯濃度在1%-3%間，抽放後瓦斯濃度可降低至0.8%以下。采煤工作麵上隅角濃度抽排前可達到3%以上，抽放後可降至1%以下。滿足《煤礦安全規程》的要求。

　　抽排鑽孔中流量為108m3/min，瓦斯濃度可達30%，瓦斯絕對量可達32.4 m3/min。

　　5.3.3監控監測係統

　　煤礦安全監測係統，是應煤礦生產自動化和管理現代化的要求，為了確保安全、高效生產，在攜帶式檢測儀器、半固定式、固定式檢測裝置的基礎上應用遙測、遙控技術及電子計算機的開發而發展起來的多種現代技術裝置組成的係統。一般由以下四部分組成：

　　5.3.3.1傳感器

　　傳感器是將非電量的變化轉換成電量變化的裝置。對傳感器的要求主要考慮其精度、靈敏度，變換特性的直線性、可靠性、頻率響應、輸出電壓以及在惡劣條件下能否正常工作等因素。

　　5.3.3.2井下分站

　　井下分站的任務是，一方麵對傳感器送來的信號進行處理，使其轉換成便於傳輸的信號送至地麵中心站，另一萬麵將地麵中心站發來的指令或從傳感器送來的應由分站處理的有關信號送至指定的執行部件，以完成預定的處理任務，給傳感器供電也是任務之一。對分站的要求是，應有足夠的容量，地麵中心站有故障時能夠獨立工作，有一定的數據儲存功能以及體積小，重量輕，具有防爆性。

　　5.3.3.3地麵中心站

　　目前地麵中心站多采用微機對各分站傳輸來的信號集中進行采集和處理，在中心站內一般備有計算機、打印機、屏幕顯示、控製台、模擬盤及與計算機聯結的接口部分，可集中連續監測、監控井下環境及生產設備的工作情況。

　　5.3.3.4信道

　　信道是指傳輸信息的媒質或通道，如架空明線，電纜，射頻波束等。煤礦安全監測係統大多采用通信電纜作為信道，也有借用井下電話線作信道的。有時為了研究方便，將發送端和接收端的一部分，如將調製器、解調器等劃歸信道考慮。評價信道一般可從傳輸信號的可靠性，一對芯線可傳輸的信息量，傳偷信息的速率，即單位時間內傳輸的信息量及傳輸距離等幾方麵來考慮。

　　上述井下分站和地麵中心站，均由信息傳輸，信息處理及電源三個主要部分組成。

　　5.3.4安全監測監控係統的結構

　　平崗煤礦安全監測係統中傳感器、井下分站和地麵中心站之間通過信道聯結成的通信網絡采用星狀結構。

　　5.3.5傳感器選擇

　　平崗煤礦選用KG3001型高低濃度組合式瓦斯傳感器。

　　KG3001型高低濃度組合式瓦斯傳感器，監測瓦斯濃度範圍為0～30%CH4，由兩組探頭組合而成，在0～3%CH4範圍，采田低濃度探頭檢測，其傳感元件為載體催化元件，大於3%至30%範圍內采閑高濃度探頭檢測，其傳感元件為熱導元件。當傳感器周囤瓦斯濃度由低向高或由高向低變化時，兩種探頭工作的轉換是自動進行的。兩種探頭分別懸掛在檢測地點，並各自通過電纜接到主機上。當不需要高濃度探頭時，可以將其摘掉不裝。當隻用低濃度探頭而瓦斯濃度又超過3%CH4時，傳感器具有自動停止檢測的功能，但複電需要人工進行。

　　傳感器自身具有浮充電池，當由於傳感器周圍瓦斯超限或其它原團而切斷外供電源時，傳感器依靠浮充電池供電，仍可繼續檢測瓦斯，並向井上傳輸遙測信號，工作時間可維持兩小時以上，浮充是蓄電池組的一種供(放)電工作方式，係將蓄電池組與電源線路並聯連接到負載電路上，它的電壓大體上是恒定的，僅略高於蓄電池組的斷路電壓，由電源線路所供的少量電流來補償蓄電池組局部作用的損耗，使蓄電池組能經常保持在充電飽和狀態而不致過充電。因此，蓄電池組可隨電源線路電壓上下波動而進行充放電。當負載較輕而電源線路電莊鉸高時，蓄電池組即進行充電;當負載較重或電源發生意外中斷時，蓄電池則進行放電，分擔部分或全部負載，這樣蓄電池便起到穩壓作用，並處於備用狀態。

　　瓦斯濃度為0～3%CH4時，由發光數碼管用兩位數字顯示瓦斯濃度。瓦斯濃度超限時，由閃光紅燈報警。輸出信號為電流製，低濃度0-3%CH4及高濃度3～30%CH4時均為1～5mA。防爆類型為礦用安全火花兼隔爆型。

　　該傳感器原是《KJl型礦井環境監測係統》的配套產品。供電由KF1004型電源控製箱供給24v直流電，浮充電池為GNY-3型3AH鎘錦電池7節。

　　①低濃度檢測

　　當傳感器附近有瓦斯存在時，0～3%CH4的低濃度探頭中的工作元件便會催化燃燒而使其溫度上升，電阻值加大，測量電橋失去平衡，輸出一個與瓦斯濃度成正比的電壓信號，此電壓信號經放大器放大後，其輸出供給四個單元電路。其一是模數轉換和數字顯示單元，其二是電壓—電流轉換和電流信號輸出單元，向遙測係統輸出與瓦斯濃度成正比的電流信號，其三是報警門限和燈光報警單元，其四是低濃度探頭與高濃度探頭工作轉換單元。

　　②工作轉換與高濃度檢測

　　當瓦斯濃度由3%CH4(或斷電點)繼續上升時，為了能繼續進行檢測，由轉換單元來實現低濃度探頭及數字顯示單元停止工作而轉換成高濃度探頭進行檢測。高濃度探頭的工作元件為熱導元件，由於瓦斯(CH4)的熱導係數較空氣大，因此在含有瓦斯的空氣中的工作元件較密閉在純淨空氣氣室中的補償元件的溫度要低，因而電阻值也低，測量電橋失去平衡，輸出一個與瓦斯濃度大致成正比的電壓信號.此電壓信號經放大器放大後，輸出給電壓-電流轉換和電流輸出單元，向遙測係統輸出與瓦斯濃度成正比的電流信號。

　　當瓦斯濃度由高下降至2%CH4(或斷電點)以下時，工作轉換單元翻轉，高濃度探頭停止工作，轉換為低濃度探頭工作，恢複低濃度檢測。

　　③電源及其電壓保護

　　這部分包括：限流穩壓器，浮充電池，正5V穩壓器，負5V穩壓器及電壓保護係統。

　　由KF1004型電源控製箱提供的24V電源，通過電纜接入傳感器的限流穩壓器，其輸出供給下述三個單元：其一，浮充電池。當電源切斷後浮冗電池工作，繼續向傳感器供電，它可以工作兩小時以上;其二，正5V穩壓器。向低濃度探頭(或高濃度探頭)，數字顯示及整個電路供電;其三，負5V穩壓器。向運算放大器，報警門限與工作轉換門限的電壓比較器供電。

　　電壓保護係統包括可控矽過壓保護和繼電器欠壓保護。當限流穩壓器出現故障後，輸出電壓超過11V時，會使浮充電池和正，負5V穩壓器損壞，此時過壓保護可控矽被觸發，使外電源短路，相當於傳感器切斷電源而得到保護。當外電源切斷後，浮充電池放電，當電壓低於7.0V時，將要過放電，同時正、負5V穩壓器也不能正常工作，此時，欠壓保護繼電器動作，切斷與之相連的負載，以保護浮充電池過放電和防止電路不正常的工作狀態。

　　第6章礦井防治水

　　6.1 礦井水文安全條件分析

　　6.1.1礦井開采水文地質情況

　　平崗礦區處於海拔370-500m的高台山穀類型的單元上。沿雞圖公路一線是全礦自然水係統的分水嶺，分水嶺以西有大、小彎溝自北向南流入穆棱河，大小彎溝是山間季節性水流，流量在0-0.5m3/s。鳳山河長年有水，水量在0.03-2.0 m3/s，上遊洪水位標高312m，中遊洪水位標高296m，下遊洪水位標高272m。

　　從以上水文地質條件可以看出，平崗礦是個水文地質條件簡單型地區。礦井總湧水量在220-310m3/h，礦井水文地質條件比較簡單。

　　6.1.2礦井充水因素及特征

　　平崗礦區礦井湧水主要補給來源是大氣降水，風化裂隙水和構造裂隙水所導通的層間水。

　　穆棱組礦井湧水主要來源於垂深100m內的井巷湧水。

　　城子河組可采煤層的露頭多在玄武岩覆蓋區內，玄武岩中的孔隙水及裂隙水是礦井湧水的直接補給，由於這一水量很小，因而礦井湧水不大。

　　構造導水帶是礦井深部湧水的主要形式。

　　總之平崗礦礦井水文地質條件比較簡單，對煤層開采影響較小。

　　6.1.2.1礦井湧水量與礦井地貌的關係

　　穆棱組礦井湧水主要來源於垂深100m內的井巷湧水。

　　城子河組可采煤層的露頭多在玄武岩覆蓋區內，玄武岩中的孔隙水及裂隙水是礦井湧水的直接補給，由於這一水量很小，因而礦井湧水不大。

　　6.1.2.2礦井湧水量和采掘深度的關係

　　構造導水帶是礦井深部湧水的主要形式，采掘深度增加對礦井湧水量增加影響不大。

　　6.1.2.3礦井湧水量與降水量的關係

　　平崗礦區地表大部分被玄武岩覆蓋，大氣降水對井下湧水量影響不大。

　　6.1.2.4礦井湧水量與回采麵積的關係

　　湧水量隨回采麵積的增加而有所增加。

　　6.1.2.5湧水量與構造的關係

　　裂隙帶往往富含水。

　　6.2 礦井防治水措施

　　6.2.1礦井開拓、開采所采取的安全保證措施

　　6.2.1.1針對本礦井開拓布局，開采時的主要水患威脅，設計以提前探放水為主

　　堅持“有疑必探，先探後掘，先治理，後生產”的原則，在采掘工作之前，必須采用鑽探或其他方法查清水文地質條件。

　　6.2.1.2礦井防水煤(岩)柱的留設

　　煤柱：斷層一側30-50m煤柱;礦井境界30m;采區境界一側留15m。

　　6.2.2井下探放水措施

　　6.2.2.1探放水原則

　　礦井必須做好水害分析預報，堅持有疑必探，先探後掘的探放水原則。礦井在建設施工及生產當中必須製定詳細的探放水製度，並嚴格貫徹執行。

　　建設和生產期間采掘麵前進遇到下列情況之一時，必須進行探水。

　　① 接近水淹區或情況不明的井巷、老空區時;

　　② 接近含水層、導水斷層和導水陷落柱時;

　　③ 接近煤層露頭時;

　　④ 接近有出水可能的鑽孔時;

　　⑤ 打開隔離煤柱放水前;

　　⑥ 接近其它可能出水地段時。

　　6.2.2.2探放水安全措施

　　在進行探放水前，必須做好以下工作和準備好必要的設備、設施：

　　① 在探放水前必須編製探放水設計，並采取防止瓦斯和其它有害氣體危害等安全措施;

　　② 堅持排水設備的維護製度，保持正常排水;

　　③ 堅持水溝、水倉的清理製度，保證流水暢通;

　　④ 確定流水路線;

　　⑤ 堅持巷道維護製度，保證巷道暢通;

　　⑥ 做好安全躲避硐;

　　⑦製定通風方法和瓦斯檢查製度;

　　⑧ 製定通訊聯絡方法和準備好通訊工具;

　　⑨ 選好避災路線;

　　⑩ 製定鑽眼放水措施，包括孔口裝置、套管深度和套管固定方法。

　　6.2.2.3探放水設備

　　設計選擇1台ZYG-150型鑽機作為探放水鑽孔設備，鑽進深度150m,用於巷道掘進、需要超前探放水的地段。

　　6.2.3地表水防治措施及工程

　　①礦井井口和工業場地內主要建築物必須高於當地曆年最高洪水位標高，防止下雨時洪水湧向地麵生產區;

　　②每一次下雨後，必須派專人檢查井田附近的地麵塌落和裂隙現象，發現漏水情況，及時處理;

　　③礦井井上下對照圖上隨時標注井下開采的位置及采空區位置;

　　④每年夏季汛前，由礦長組織人力、物力對地麵防洪設施情況進行實地檢查;

　　⑤地麵防洪以預防為主，物資材料工具應落實，井口場地應對水溝進行檢查清理並彙報;

　　⑥對雨季時的防洪及排水工作，要納入安全生產的工作議程中，並嚴格執行;

　　⑦對地麵塌陷坑要及時回填、碾壓密實、減少大氣降水對礦井湧水的補給;

　　⑧礦領導要經常對地麵防洪設施、排水溝進行檢查，發現問題應及時處理。

　　6.3 井下防治水安全設施

　　6.3.1排水設施

　　6.3.1.1排水設施設計依據

　　礦井湧水量參數：

　　一水平：

　　正常湧水量：265m3/h ;最大湧水量：325m3/h

　　二水平：

　　正常湧水量：165m3/h;最大湧水量：205m3/h

　　選用排水泵型號及參數：

　　一段水泵：200D43×8四台(其中二台工作、二台備用)。

　　二段水泵：PJ-150×7三台 (其中一台工作、二台備用)。

　　6.3.2選型計算

　　礦井現采用兩段排水，既一水平排水係統和二水平排水係統。其中一采區的湧水通過自流的方式流入到一水平水倉中;三采區的的湧水，通過自流的方式流入到二水平水倉中。然後由二水平水泵將水排至一水平水倉中，再由一水平水泵通過回風井排至地麵。

　　6.3.3防水設施

　　①礦井排水設備可以在規定的時間內將礦井的最大湧水排至地麵。

　　②在水泵房和中央變電所設置密閉門，保證水災時水泵照常運轉。

　　③與淺部小煤礦留設有足夠的隔離煤柱，生產時不得開采設計留設的上部隔離煤柱。

　　④掘進和采掘工作麵接近老窯采空區與斷層帶時，必須注意探水工作。應堅持“有疑必探、先探後掘”的原則。

　　⑤采掘或其它作業時，作業地點發現明顯突水征兆或大量湧水時應立即停止作業，撤出作業人員。

　　⑥地質鑽孔要進行封孔質量檢查，在采掘接近鑽孔時，應注意采取措施。

　　⑦必須定期的對礦井範圍內和相鄰淺部小煤礦的開采情況，進行收集、調查、核實，並采取措施對其進行監督。

　　⑧必須製定礦井防治水安全技術措施，並嚴格遵照執行。

　　第7章井下其它災害防治

　　7.1 頂板災害防治及裝備

　　7.1.1礦山壓力顯現基本因素分析

　　該礦井各可采煤層儲量可靠，煤層賦存基本穩定，煤層傾角5-23。煤層厚1.2-2.4m，平均厚1.8m。根據礦井開采經驗，確定采用走向長壁後退式采煤法，機械落煤、全部陷落法管理頂板。該礦開采的煤層頂板屬穩定-較穩定頂板，但隨著工作麵的不斷擴大，會產生風化裂隙，抗壓強度變小。

　　7.1.2一般頂板冒落災害的防治措施及裝備

　　7.1.2.1采煤工作麵頂板災害的防治及裝備

　　①炮采工作麵支護選用DZ12-30/100型單體液壓支柱。柱距為0.75m，排距為0.7m。綜采工作麵配備ZY-28型掩護式液壓支架。

　　頂板管理：采用全部垮落法管理頂板，炮采工作麵采用四、五排拄控頂，最大控頂距3.8m。

　　②通過合理選擇開采方法。開采順序及巷道布置等，減小采場的頂板壓力;

　　③合理設計采場支護，正確確定其形式、阻力布置等參數，強化支護手段;

　　④采麵必須保持兩個以上暢通的安全出口，工作麵上、下出口處支護方式采用：4對8根長鋼梁交替邁步前進。

　　⑤工作要按作業規程規定及時進行支護嚴禁空頂作業;

　　⑥工作麵遇斷層，水線，頂板破碎時，要根據具體情況改變支護方式，並製定安全措施，報主管領導批準;

　　⑦初次放頂要有專門措施;

　　⑧加強對工作麵頂板礦壓顯現的觀測，掌握礦壓顯現規律，改善頂板管理。

　　7.1.2.2掘進工作麵頂板災害防治及裝備

　　礦井全岩掘進工作麵的支護選擇應根據掘進所揭露的岩石岩性以及巷道的服務年限而決定，掘進工作麵的支護為螺旋鋼錨杆或加金屬網支護，半煤掘進工作麵的支護選擇應根據掘進所揭露的岩石岩性以及巷道的服務年限而決定，因此，半煤巷的服務年限均較短，故設計為錨杆支護。

　　7.1.2.3大硐室支護的選擇論證

　　為了確保施工和生產安全，礦井的絞車房、根據硐室所處的岩石岩性、硐室功能、服務年限等決定支護參數。礦井設計中的大部分硐室均采用錨杆、錨索(或錨帶網)，同時噴混凝土聯合支護方式。

　　7.2 爆炸材料庫

　　井下設爆炸材料庫，采用壁槽式布置。采用混凝土砌镟支護，為滿足爆破材料庫內的防潮要求，原設計在砌镟混凝土中加入防水劑。設專用回風道與總回風大巷相通，構成獨立的回風係統。根據《煤礦安全規程》要求，庫房距離主要巷道距離大於60m。距行人巷的法線距離大於20m;距上下巷道的法線距離大於15m。

　　爆炸材料庫房設有兩個出口，一個出口供發放爆炸材料及行人;另一出口布置在爆炸材料庫回風側。

　　庫房地麵必須高於外部巷道的地麵，庫房和通道設置水溝。

　　庫房不得滲水，並應采取防潮措施。必須備有足夠數量的消防器材。

　　井下爆炸材料庫的炸藥和電雷管必須分開儲存。

　　每個壁槽儲存的炸藥不得超過400kg，電雷管不得超過2天的需要量。

　　庫房的發放爆炸材料硐室允許存放當班待發的炸藥，但其最大存放量不得超過3箱。

　　井下爆炸材料庫必須采用礦用防爆型(礦用增安型除外)的照明設備，照明線必須使用阻燃電纜，電壓不得超過127V。嚴禁在儲存爆炸材料的壁槽內裝燈。

　　任何人員不得攜帶礦燈進入井下爆炸材料庫。庫內照明設備或線路發生故障時，在庫房管理人員的監護下，檢修人員可使用帶絕緣套的礦燈進入庫內作業。

　　必須建立爆炸材料領退製度、電雷管編號製度和爆炸材料丟失處理辦法。

　　電雷管(包括清退入庫的電雷管)在發放給爆破工前，必須用電雷管檢測儀逐個做全電阻檢查，並將腳線扭結成短路。嚴禁發放不合格的電雷管。

　　必須按民用爆炸物品管理條例的規定，建立爆炸材料銷毀製度。

　　爆炸材料必須儲存在壁槽內，壁槽之間的距離，必須符合爆炸材料安全距離的規定。

　　井下爆炸材料庫應包括庫房、輔助調室和通向庫房的巷道。輔助調室中，應有檢查電雷管全電阻、發放炸藥、電雷管編號以及保存爆破工的空爆炸材料箱和發爆器等專用硐室。

　　井下爆炸材料庫通道及專用回風道分別安設有抗衝擊波密閉門、抗衝擊波活門、防火門、柵欄門、隔爆水棚等安全設施。

　　凡接觸爆炸材料人員，必須穿棉布衣服或抗靜電衣服。

　　7.3 電氣事故防治措施及設備

　　7.3.1供電線路及地麵變電所事故防治措施

　　7.3.1.1供電線路事故及防治措施

　　①可能產生的事故分析：供電線路可能產生斷線等事故。

　　②防治措施：為防止因斷線事故而影響礦井的安全生產，礦井設置雙回路電源供電，當一回發生斷線停運時，另一回線路能保證礦井的全部用電負荷供電。

　　7.3.1.2地麵變電所事故防治措施

　　地麵6KV變電所位於工業場地內，設計遵守《10KV及以下變電所設計規範》(GB50053-94)、《電力設備過電壓保護設計技術規程》(SDJ7-79)。兩回架空線路均設有雷電波入侵過電壓保護裝置。

　　為避免電氣火災，變電所高壓開關櫃選用真空斷路器。高壓配電室、耐火等級不低於二級，低壓配電室，不低於三級。屋頂承重結構為二級。

　　變電所設備能有效防止各類故障，有較完善的電氣機械聯鎖，避免誤操作。高低壓設備均滿足設備動、熱穩定要求。

　　電纜從配電室外進入室內的入口處設置防火設施，以防止電纜火災的蔓延。

　　所內部的設備之間，建築物之間及設備與建築物與建築物構築物之間的防火淨距，嚴格按照相關設計規範進行設計，變電所設置避雷裝置，以避免雷電引起火災，在變電所內設有幹粉滅火器及沙袋等滅火器具，以便在火災發生時及時撲救。

　　7.3.2防止電氣設備引起的瓦斯燃燒、瓦斯爆炸和觸電等事故的措施

　　7.3.2.1防止礦井突然停電的措施

　　礦井采用雙回路電源供電，為保證井下供電的可靠性，下井電纜選用雙回路供電。

　　7.3.2.2防止電火花事故的措施

　　為防止井下靜電引起電火花，在井下中央配電室設有主接地極，在配電點設有局部接地極。並利用電纜的接地芯線連接起來，形成一個總接地網，井下所有電纜的鎧裝，接地芯線以及電纜接線盒兩頭的鎧裝等均與井下接地網連成一體，接地電阻不大於2歐。

　　井下電機的控製設備具有短路、過負荷、單相斷路和低壓保護。127V用電設備的控製器還具有漏電閉鎖功能。

　　礦燈應完好，如果有電池漏液，亮度不夠，電線破損，燈鎖損壞，燈頭密封不嚴，燈頭圈鬆動，玻璃破裂等情況，嚴禁發放和使用，在使用中出現上述情況立即更換，礦井中的電氣信號，除信號集中閉塞外，能同時發聲和發光，凡井下防爆型的通信，信號和控製等裝置，優先采用本質安全型。

　　井下固定照明燈具，選用NBS-35N隔爆型防水鈉燈，采掘工作麵使用與主機配套的燈具，照明線網采用三相三線製，照明負荷均衡地分配在三相上。

　　電壓在36v以上和由於絕緣損壞有可能帶有危險電壓的電氣設備的金屬外殼，構架，鎧裝電纜的鋼帶(或鋼絲)屏蔽護套等，都必須有保護接地。所有防爆電氣設備，不得帶電檢修，搬遷，檢修或搬遷前，必須切斷電源，所有開關把手在切斷電源時必須閉鎖，並懸掛“有人工作，不準送電”字樣的警示牌，隻有執行這項工作的人員，才有權取下此牌並送電。

　　7.3.2.3防止井下電氣著火事故

　　為了防止井下電氣著火事故，井下所有線路均設有過流、過負荷、短路保護。同時下井電纜采用聚乙烯絕緣粗綱絲聚乙烯護套電力電纜，采區變電所至采煤工作麵掘進工作麵礦用隔爆型移動變電站間電纜采用礦用屏蔽監視型橡套電纜，電纜同電氣設備的連接，采用同電氣設備性能相符的接線盒，高壓電纜間連接采用EEG-200/6型礦用隔爆型高壓電纜連接器，橡套電纜間的連接采用符合要求的接線盒進行連接，或采用硫化熱補。

　　7.3.2.4為防止觸電事故的發生，井下電氣設備均設有保護接地。

　　井下低壓配電係統選用了具有選擇性漏電保護繼電器，發生漏電時能自動切斷漏電回路。同時一切容易碰到的，裸露的帶電體及機械外漏的轉動和傳動部分。必須加裝護罩或遮欄等防護設施，防止碰觸危險。

　　專題礦井安全監測監控

　　1.1 概述

　　1.1.1安全監測，監控係統設置要求

　　1.1.1.1安全監測監控係統的重要性

　　目前火災、瓦斯、粉塵爆炸，水災等礦井災害對礦井安全產生了非常嚴重的威脅，給安全生產及人民的生命財產帶來巨大的損失。隨著科學技術的發展和生產的實際需要，礦井生產對安全提出了更新更高的要求。對煤炭企業來說，既要解決煤礦生產過程中的安全問題，全麵掌握井下各種安全參數。杜絕各種危害事故的發生，又要掌握礦井生產狀況，依靠科學信息指揮生產，決策管理，實現安全生產管理科學化。礦井安全監測監控係統，就是達到上述目的的重要手段之一，它可以使礦井管理人員能夠及時、準確全麵地掌握和了解安全，生產的綜合情況，做到對災情的早期預報，自動處理，避免事故發生。保證人身安全及礦井安全生產。

　　1.1.1.2安全監測監控係統設置的條件和要求

　　①井田尺寸：東西長3 km,南北寬0.8 km。

　　②開拓方式：斜井開拓。

　　③煤層傾角：煤層傾角為5°-18°。

　　④瓦斯情況：高瓦斯礦井。

　　⑤煤塵爆炸性：煤塵有爆炸性。

　　⑥煤層自燃發火性：按不易自燃煤層設計。

　　1.2 安全監測、監控和傳輸設備選擇

　　1.2.1 監測監控內容確定

　　①瓦斯濃度自動檢測，超限報警斷電並能實現瓦斯電閉鎖。

　　②對斷電區域實行饋電監測。

　　③對主扇和局扇實行停開狀態監測。

　　④在礦井回風大巷、主平硐的測風站進行風速監測，在主扇風硐內進行風速和負壓監測。

　　⑤對主要風門進行狀態監測。

　　⑥對瓦斯抽放監測係統實行聯網監測運行。

　　1.2.2礦井監測係統選型確定

　　1.2.2.1監控設備選型原則

　　在監測監控係統選型上，設計重點注意考慮設備必須符合煤礦井下環境的使用條件，具有防爆，防潮能力。以保證設備本身的使用安全和可靠工作。

　　經過多年來的技術發展，煤礦的安全監測監控係統技術已經較為成熟。一些基礎設施已達到國際先進水平，在係統和設備選擇上充分尊重建設單位意見，選擇技術先進並經實踐證明使用效果較好的監測監控設備，結合礦井的建設規模，設計選用KJF2000型煤礦安全監測監控係統。

　　1.2.2.2監控總站和各分站主要設備功能、型號及數量

　　主機：KJF-2000型，2台;

　　分站：KJFT-1型通用分站，KJFT-2型基本分站，KJFS-3型單/雙點斷電儀;

　　係統采用了多CPU、高智能化的KJFT-1型通用分站，該分站本身具有顯示功能，可配接並遙控設定各類開關量和模擬量傳感器。用於采集和顯示井上下各種環境參數、生產狀態，機電設備運行狀態，並將采集的各種數據和被監控的運行狀態發送到地麵中心站。同時接收地麵中心站發出的各種控製命令，對井上下各機電設備進行控製。

　　1.2.3傳輸設備及器材選型

　　1.2.3.1傳輸設備及器材選型原則

　　監控總站在井上的數據通訊接口裝置內設有內置內阻保護式安全柵，具有非本安與本安電路安全隔離的作用。傳輸線路選用符合煤礦井下環境的信號電纜，構成全礦井的監測監控係統傳輸網絡。

　　1.3 監測設備各類傳感器布置

　　1.3.1中心站的布置

　　中心站布置在井口地麵調度室用透明玻璃隔斷的麵積為15-20m2的房間內。

　　1.3.2避雷器設置

　　避雷器設在副斜井井口內。

　　1.3.3分站布置

　　在采區下車場配點電、采區絞車房、與采區工作麵、掘進工作麵相連的甩道石門內各設一個分站。分站安設處的巷道應無積水、淋水、圍岩穩定、支護完好。

　　1.3.4傳感器布置

　　1.3.4.1瓦斯傳感器布置

　　①采煤工作麵傳感器布置：在距工作麵煤壁的距離不超過10m的回風巷內設一個傳感器。

　　②采煤工作麵回風傳感器布置：在距回風石門的距離為10-15m的區段回風平巷內布置一個傳感器。

　　③掘進工作傳感器布置：在距掘進工作麵煤壁小於5m的掘進巷內布置一個傳感器。

　　④掘進工作麵回風瓦斯傳感器布置，在距回風繞道(回風巷)的距離為10-15m的掘進巷道內設置一個傳感器。

　　⑤總回風巷傳感器布置：在每個水平的每一翼的總回風巷的測風站和主扇風硐內各設一傳感器。

　　1.3.4.2饋電傳感器布置

　　在每個瓦斯濃度超限而斷電的開關的二次側電纜上設置一個饋電傳感器。

　　1.4 礦井各類傳感器裝備

　　礦井安全監測係統，將對礦井井下水位、煤位、火災、瓦斯濃度、一氧化碳、礦井環境溫度、風速、負壓等影響礦井安全的環境參數，及礦井主要機電設備的運行狀況、電力參數等進行監測。監測設備材料的配置量為運行設置量與20%的備用量之和，根據這個要求和監測設備布置。

　　1.5 礦井安全監測監控係統運行可靠性分析

　　1.5.1安全監測監控係統選擇的合理性、先進性

　　本設計根據礦井自身的生產條件和安全狀況選擇KJF2000型綜合監測係統。

　　1.5.2 KJF2000型礦井監控係統設計有很多新穎實用功能

　　該礦選用的KJF2000型礦井安全與生產監測監控係統是一種將計算機用於煤礦安全生產信息集中監控和管理的綜合係統，該係統類屬於分布式總線型樹狀網絡結構。分站采用工業計算機技術，具有數據采集和控製功能，符合本安防爆標準，適用於井下有瓦斯和粉塵的環境。分站能配接多種開關量和模擬量傳感器。電路特別注重抗幹擾能力，能在惡劣環境下可靠工作。具有獨立進行數據采集，處理並聯動相應設備，實現自動控製的功能，分站的相對獨立性，大大提高了監測監控係統的可靠性。

　　監測監控係統在地麵中心站配備了2台主機，互為備用，監測監控係統的電源按二級負荷進行設計，並配置UPS電源保證了係統的不間斷工作。監測監控係統，主幹電纜采用PUYR1×4×7/1.38型礦用阻燃銅絲編織屏蔽信號電纜，傳感器電纜采用PUYR1×4×7/0.38礦用阻燃電纜，使信道可靠性達到了一個較高的水準。

　　井下分站在布置上均安放在環境相對較好的地方，傳感器布置在即能滿足工況要求又無滴水和相對安全的地方，以保證工作的可靠性，所有的分站和傳感器都具有防爆合格證，滿足井下使用條件，並且是經過使用反映較成熟的產品。從而確保係統安全可靠地運行。

　　在管理上監測監控係統配備專班人員管理和維護，所有管理和維護人員都要經過技術培訓，合格後才能上崗。

　　結論

　　畢業設計是本科學習階段一次非常難得的理論與實際相結合的機會，通過這次比較完整煤礦安全設計，我擺脫了單純的理論知識學習狀態，和實際設計的結合鍛煉了我的綜合運用所學的專業基礎知識，解決實際工程問題的能力，同時也提高我查閱文獻資料、設計手冊、設計規範以及電腦製圖等其他專業能力水平，而且通過對整體的掌控，對局部的取舍，以及對細節的斟酌處理，都使我的能力得到了鍛煉，經驗得到了豐富，並且意誌品質力，抗壓能力及耐力也都得到了不同程度的提升。這是我們都希望看到的也正是我們進行畢業設計的目的所在。

　　雖然畢業設計內容繁多，過程繁瑣但我的收獲卻更加豐富。各種設備選型，各種災害的防治方式，我都是隨著設計的不斷深入而不斷熟悉並學會應用的。和老師的溝通交流更使我從經濟的角度對設計有了新的認識也對自己提出了新的要求。通過這次畢業設計讓我提前了解了這些知識，這是很珍貴的。

　　順利如期的完成本次畢業設計給了我很大的信心，讓我了解專業知識的同時也對本專業的發展前景充滿信心，無論在給排水係統還是消防係統和監測係統中，我都采用了一些新的技術和設備他們有著很多的優越性但也存在一定的不足，這新不足在一定程度上限製了我們的創造力。可這些不足正是我們去更好的研究更好的創造的最大動力，隻有發現問題麵對問題才有可能解決問題，不足和遺憾不會給我打擊隻會更好的鞭策我前行，今後我更會關注新技術新設備新工藝的出現，並爭取盡快的掌握這些先進的知識，更好的為祖國的四化服務。

　　致謝

　　感謝我的導師秦憲禮教授，他嚴謹細致、一絲不苟的作風一直是我工作、學習中的榜樣;他循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。從論文的構思，選題，直到論文的撰寫和後期修改，自始至終都得到了導師的悉心指導，論文的字裏行間滲透了導師的心血和汗水，可以說沒有導師的指導和幫助，就沒有本文的完成。

　　在將近四年的時間內學生不僅感受到導師敏捷的思維，深厚的學術造詣，更感受到了導師嚴謹的治學態度，注重實際的工作作風，兢兢業業的工作精神，以及寬闊的胸懷，這些都給學生留下了深刻的印象，使學生終身受益。他這種對事情認真負責的，追求實事求是的精神，不僅鼓舞學生完成了自己的學業，而且為學生樹立了一個對事業執著追求的楷模形象。在此，學生謹向導師致以最衷心的感謝和最誠摯的敬意。

　　感謝雞西新發煤礦礦長，以及新發煤礦的各位領導在現場試驗期間的熱情招待和所提供的幫助。

　　感謝四年時間內和我朝夕相處的同學們的幫助，我們一起度過了四年難忘的時光。

　　感謝本文所引用文獻的作者。

　　感謝各位專家，教授對論文的評閱和指教。

　　感謝我的爸爸媽媽，焉得諼草，言樹之背，養育之恩，無以回報，你們永遠健康快樂是我最大的心願。

　　由於作者才疏學淺，加之時光短暫，文中難免會有一些不足、疏漏甚至錯誤之處，懇請各位老師批評指正，以便作者在今後的學習和工作中逐步改進和完善。謝謝!

　　參考文獻

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　　附錄1

　　基於陡幫開采的新型安全清掃平台穩定性數值模擬分析

　　1、引言

　　露天礦邊坡體是複雜、動態、開放的係統工程。邊坡體的動態穩定一直是維係礦山生產安全、經濟效益、可持續發展等方麵的重要囚素。據測算，一座中等規模的露天礦山,若最終邊坡角提高1°，即可減少岩石剝離量約1000×10 4m3，節省成本近億元。目前，我國一些露天礦山仍有加陡邊坡角的潛力。陡幫開采是解決問題的一種行之有效的方法。但由此帶來新的工程問題，諸如邊坡係統的穩定性維護，安全清掃平台的設置，截水排水的處理等。國內外在這方麵的研究較少，而工程界對人工設置的擋土牆穩定性的研究較多。

　　本文擬從工程實例出發，加強這方麵的探索性研究，提出了基於陡幫開采條件下設置凹溝、台階外部設置擋土牆的新型邊坡安全清掃平台模型。並從土力學靜荷載計算、ANSYS程序模擬和現場試驗等方麵，驗證了利用邊坡自然特征形成的模型結構的穩定性、可靠性。

　　2、工程概況及現有陡幫開采存在的問題

　　礦山生產能力為90×104 t/a，設計服務年限為22 a。露天采場下盤邊坡(4～31線，+325 m～-180 m走向傾角為 40°～60°;目前，已經開挖至-48 m水平，為我國少見的火型高陡邊坡。邊坡體成分主要為寨山組和高驪山組砂岩、閃長玢岩，五通組砂頁岩等，部分為第四係(Q4 )的殘坡堆積(QPI)、風化堆積層。部分地段表現出典型的散體結構邊坡性征。據記載，該礦已發生12次大麵積的滑塌，最大一次滑塌量約為 50×104 m3 。邊坡的安全已經直接關係到礦山的生存和發展。

　　根據設計要求，下盤最終邊坡角為41°，其中，+36 m標高以上為39°，+36 m標高以下為 42°。下盤的台階坡麵角：+36 m 以上為 50°，+36m以下為55°。安全平台下盤寬度為 12～15 m，清掃平台寬度為 12～15 m，運輸線的最大坡度為 8%。為了有效地減少底板邊坡的剝離量，研究部門在有關理論和試驗的基礎上，提出了將下部3個台階並為1個中段，保持台階坡麵角不變，取消每1個台階設置的安全平台，改為每 1個中段集中設置1個清掃安全平台的陡幫開采技術措施。現場實踐表明，陡幫開采帶來新的問題：平坦的安全平台不能有效地阻擋上部的垮塌的滑石(體)，采坑底部作業麵很容易受到滑體的衝擊;廢石堆積導致礦石的貧化率提高：滑體衝擊加大了邊坡體的損傷;水溝截麵積過小容易堵塞：上部台階彙水容易衝蝕結構麵的軟弱夾層，從而誘發邊坡體的災變。於邊坡緩傾斜，台階的上下外沿水平投影達13 m，遠遠超出目前的采礦工藝、鑽孔設備負擔的最大抵抗線，在爆破過程中，使外緣底根無法清除，隻能采用特殊爆破。為了處理這個問題，現場采取的辦法是：(1)增加孔網密度。(2)增加單位炮孔線裝藥密度。(3)穿孔設備外移。(4 進行二次作業。帶來的後果是：炸藥量的增加，增大了邊坡的動荷載，直接損傷了邊坡的結構麵;增加了穿孔設備的工程量;穿孔設備作業時重心的外移，增加了不安全的因數;二次作業處理底根，增加了費用和影響了生產進度。

　　3、新型安全清掃平台模型

　　如圖 1所示的安全清掃平台結構容易克服上麵提到的缺陷，同時，使緩傾斜邊坡抵抗線過大難爆的缺點變為有利因素，自然形成的擋土牆，有效地減輕了最終台階形成過程中，爆破動荷載對邊坡體結構的損傷。這種新型結構的功效為：(1)在確保安全可靠的情況下，有效地支持了台階合並段，每個中段減少了2個安全平台的寬度，增火了邊坡最終邊坡角，減少無效的剝離土石量3%～5%。(2)減少了礦石的貧化率。(3)有效地阻擋了上部中段滑體對底部作麵的衝擊，減輕了對邊坡的衝擊損傷，減少了清掃、搬運費垌。(4)上部台階的彙水截排，減輕了雨水對邊坡體的衝刷和軟弱夾層的浸蝕。