矿井通风与安全毕业设计
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毕业设计(论文)题目:矿井通风设计专业班级:采矿工程设计人:杨进指导老师:王君利2016年11月10日毕业设计(论文)评阅人评语评阅人:(签字)评阅日期:年月日毕业设计(论文)答辩评语第号日期:年月日提交设计(论文)学生:杨进提交设计(论文)答辩材料:1)指导教师评语共页毕业设计(论文)答辩评语:答辩成绩:综合成绩:毕业设计(论文)答辩组长:(签字)组员:(签字)目录一、矿井通风的内容与要求--------------------------6 (一)矿井基建时期的通风--------------------------6 (二)矿井生产时期的通风--------------------------6 (三)矿井通风设计的内容--------------------------7 (四)矿井通风设计的要求--------------------------8 二、优选矿井通风系统----------------------------8 (一)矿井通风系统的要求--------------------------8(二)确定矿井通风系统---------------------------9 三、矿井风量计算------------------------------9 (一)矿井风量计算原则---------------------------9 (二)矿井需风量计算----------------------------91、采煤工作面需风量计算--------------------------92、掘进工作面需风量计算--------------------------123、硐室需风量计算-----------------------------144、其他用风巷道的需风量计算------------------------15四、矿井通风总阻力计算--------------------------16 (一)矿井通风总阻力计算原则-----------------------16 (二)矿井通风总阻力计算-------------------------16 五、矿井通风设备的选择--------------------------17 (一)主要通风机有选择--------------------------18六、概算矿井通风费用---------------------------22七、南留庄矿通风概述---------------------------24八、结束语--------------------------------25九、参考文献-------------------------------26前言矿井通风是关系到煤矿生产安全的重要环节。
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。
根据张集煤矿的实际情况,结合目前安全生产技术,对张集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。
根据张集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。
通过对张集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目录前言 (1)1.矿井概况及安全条件 (1)1.1 井田概况 (1)1.1.1地理位置 (1)1.1.2主要自然灾害 (2)1.1.3矿区开采现状 (2)1.2 安全条件 (2)1.2.1地质特征 (2)1.2.2煤层及煤质 (3)1.2.3煤层及煤质 (3)2.矿井通风 (4)2.1 概况 (4)2.2矿井通风 (4)2.3现有通风方式及通风系统 (4)2.3.1现有风井数目、位置、服务范围及服务时间 (4)2.3.2采掘工作面及硐室通风 (4)2.3.3井下通风设施及构筑物布置 (5)2.3.4安全逃生途径 (5)2.3.5通风设备及反风 (6)3.粉尘灾害防治 (6)3.1 粉尘 (7)3.2 防尘措施 (8)3.2.1防尘措施 (8)3.2.2采掘工作面除尘 (8)4.瓦斯灾害防治 (9)4.1 瓦斯 (9)4.2 防爆措施 (9)4.2.1防止瓦斯积聚 (9)5.矿井防灭火 (9)5.1 概况 (9)5.2 井下外因火灾防治 (10)5.2.1井下机电设备硐室防火措施 (10)5.2.3井下电缆 (10)5.2.4井下电气设备的各种保护 (10)5.2.5井下电气设备的检查、维护、修理和调整。
矿井通风与安全专业毕业设计1. 引言矿井通风与安全是矿工生命安全和矿山生产的重要保障,毕业设计的主要目标是研究并设计一套高效可靠的矿井通风系统,确保矿井内部的空气质量和瓦斯浓度处于安全范围内。
2. 毕业设计背景矿山作为重要的资源开发和能源供应基地,对于矿井通风与安全的要求越来越高。
近年来,矿井灾害事故频发,严重威胁到矿工的生命安全和矿山生产的持续性。
因此,设计一套高效可靠的矿井通风系统成为矿井通风与安全专业毕业设计的重要课题。
3. 设计目标本毕业设计的主要目标是设计并实现一套高效可靠的矿井通风系统。
具体的设计目标如下:•提高矿井内部空气质量,确保矿工的健康与安全;•控制矿井内的瓦斯浓度,预防瓦斯爆炸事故的发生;•优化通风系统的运行效率,降低能耗并提高矿山生产效率。
4. 设计方案4.1 矿井通风系统结构矿井通风系统主要包括风机、风管、进风口、排风口、防治装置等组成部分。
本设计采用集中控制的方式,通过自动化系统实现对整个通风系统的监控和控制。
4.2.1 风机选择和布置合理选择风机类型和布置位置,确保通风系统能够有效地实现矿井内部空气的循环和更新。
4.2.2 风管设计根据矿井的结构和布置情况,确定风管的数量、直径和布局方式,降低风阻,提高通风效果。
4.2.3 进排风口设计合理布置进排风口,实现矿井内空气的均匀分布和有序流通。
4.2.4 防治装置设计设计并安装瓦斯浓度监测装置、防爆设备等,及时预警并采取措施防止瓦斯爆炸事故的发生。
本设计采用PLC控制系统和传感器技术实现对通风系统的自动化控制。
通过监测矿井内部的空气质量和瓦斯浓度,调整风机的转速和风量,实现矿井通风系统的智能控制,提高通风系统的运行效率。
5. 设计实施方案5.1 设计流程本毕业设计主要分为以下几个步骤:1.调研矿井通风与安全的相关技术和现状;2.确定设计目标和技术要求;3.进行系统结构设计和关键技术的选取;4.进行通风系统的仿真模拟和性能测试;5.设计通风系统的自动化控制方案;6.进行系统的实际搭建和调试;7.进行系统性能测试和评估。
矿井通风与安全毕业论文矿井作业环境的恶劣,需要通过通风系统来保证矿工的工作安全和生产顺利进行。
本文将探讨矿井通风与安全的关系,并对通风系统的设计和维护进行讨论。
一、矿井通风的意义1. 保证空气质量矿井内的工作环境狭小,氧气供给不足,不良气体和粉尘过多,极易造成人身伤害和机器事故。
通风系统在矿井内形成良好的气流,保证矿工的呼吸健康,同时减少了灰尘和有害气体的积聚。
2. 矿山火灾防范一旦矿山发生火灾,矿井内将不可避免地产生大量毒烟、二氧化碳和一氧化碳等有害气体,从而严重威胁矿工生命安全。
矿井通风系统可在火灾发生时迅速将有害气体排出,以保障矿工的逃生时间和空间,并缩短火灾燃烧时间,减小火灾的危害程度。
二、矿井通风系统的设计1. 确定通风系统的运作模式通风系统是一个复杂的系统,需要根据矿井特点、周边环境和机械设备的要求确定通风系统的不同运作模式,主要包括正压式、负压式和同时供风和排风式三种。
2. 设计风道布局风道布局是通风系统设计的重点,直接影响风量大小、流速和分配情况,因此必须在设计的初期进行细致的布局规划和结构设计。
3. 选择风机和排烟机风机和排烟机是通风系统的核心设备,应根据通风系统所选的运作模式和矿井内部的环境情况进行合理的选择,以保证有效的通风和排放有害气体。
三、矿井通风系统的维护1. 设立通风巡检制度通风巡检制度是保证矿山安全的重要手段。
矿工和工作人员应定期进行巡检,并及时发现和处理通风系统存在的问题,确保通风口畅通、风机和排风机正常运转、风道无损坏和风量正常。
2. 保养和维修通风设备通风设备的经常检修和维护工作是保证通风系统运作的关键,要定期检查设备的磨损和老化情况,及时更换损坏或故障的零件和设备,确保设备的长期运行稳定性。
3. 配合通风系统运行矿工应按照规定配合通风系统的运行,保证通风系统的有效运转。
要时刻关注矿井内部的环境变化,如氧气浓度、温度、粉尘、有害气体的排放等,有意识地调整通风系统的运转模式,以保证矿山的安全和生产顺利进行。
目录一概述 (1)二矿井通风系统选择 (1)(一)设计原则及步骤 (1)三风量计算及风量分配 (3)(一)矿井需风量计算 (3)(二)风量分配与风速验算 (8)四矿井通风阻力计算 (10)(一)计算原则 (10)(二)计算方法 (11)五主要通风机选型 (12)(一)自然风压的计算 (12)(二)选择主要通风机 (13)(三)选择电动机 (15)六概算矿井通风费用 (16)七矿井等积孔计算 (17)参考文献 (18)附录一矿井井巷通风总阻力附表 (19)附录二困难时期通风网络图 (21)附录三容易时期通风网络图 (22)一概述某煤矿井田范围走向长7.42km,倾斜宽0.66—1.47km,井田面积约8.53 km2。
位于背斜南翼,为一般平缓的单斜构造,地层产状走向近东西向,倾向南,倾角10-25。
,一般为16。
左右。
矿井生产能力为90万t/a。
矿井采用中央竖井,煤层分组采区上山布置的开拓方式,单翼对角式通风。
矿井通风难易时期的系统示意图见后。
井田设三个井筒:主井、副井、风井。
地面标高+200m。
全矿井划分为两个水平,第一水平标高-150m,第二水平标高-350m,回风水平标高+45~+50m。
第一水平东西运输大巷布置在煤层的底板岩石中,距煤层30m,通过水平大巷开拓煤层的全部上山采区。
矿井采用走向长壁开采方式。
该矿是高瓦斯矿井,瓦斯涌出量较大,为安全起见,用“品”字形布置三条上山。
采用综合机械化放顶煤采煤。
采煤工作面的平均断面积8.1 m2,回采工作面温度一般在21°,回风巷风流中瓦斯(或二氧化碳)的平均绝对涌出量为5.65m3/min,三四班交接时人数最多66人;掘进工作面平均绝对瓦斯涌出量3.75m3/min,掘进工作面同时工作的最多人数18人,一次爆破炸药用量4.3kg。
二矿井通风系统选择选择合理的局部通风方法、风筒类型与直径,计算局部通风阻力、选择局部通风机及掘进通风安全技术措施、装备。
目录前言 (1)第一章设计依据 (2)一、矿井概况 (2)二、井巷尺寸及支护参数 (3)第二章矿井及采区通风系统 (4)一、采区通风方式 (4)二、采煤工作面的通风方式 (4)三、主扇的工作方法 (5)第三章矿井总风量和各用风地点风量 (7)一、矿井总风量计算 (7)第四章矿井通风阻力的计算 (14)一、矿井通风阻力计算原则 (14)第五章矿井主扇风机的选型 (18)一、选型依据 (18)二、主要通风机的选择 (18)第六章参考文献及感想 (20)一、参考文献 (20)二、感想 (20)附图1:通风容易时期通风系统图 (21)附图2:通风容易时期通风 (22)附图3:通风困难时期通风系统 (23)附图4:通风困难时期通风网络图 (24)前言矿井通风课程设计是本课程学习的最后一个实践教学环节。
通过课程设计,学生对所学的理论知识经行一个系统的总结,并结合实际条件加以运用,以巩固和扩大所学的理论知识,巩固和发展学生的运算和绘图的工程能力,培养和提高大学生分析和理解的能力,丰富学生的安全生产实际知识,并进一步培养和锻炼学生热爱劳动、善于理论联系实际、尊重科学和实践的良好思想作风。
课程设计的目的包括:(1)巩固和加深专业知识的理解,提高综合运用所学知识的能力。
(2)根据需要选学参考书籍,查阅相关文献资料,学会分析和解决问题的方法。
(3)了解与本课程有关的工程技术规范,能按照设计任务书的要求,编写设计说明书,绘制技术图表等。
(4)培养严肃,认真的工作学风和科学态度。
(5)应使学生了解课程设计工作的基本步骤和流程,初步具备运用所学知识解决实际问题的能力,重点掌握设计工作的基本程序和实施方法。
第一章设计依据一、矿井概况煤层地质概况:单一煤层,倾角25˚,煤层厚2.5m,属于瓦斯矿井,二氧化碳涌出量很小,煤尘有爆炸危险,涌水量不大。
井田范围:设计第一水平深度380m,走向长度7200m,双翼开采,每翼长3600m。
矿井通风与安全课程设计毕业设计目录目录 (1)摘要 (4)ABSTRACT (5)前言 (6)第一章矿井概况及安全条件 (7)1.1 井田概况 (7)1.1.1矿井位置及交通情况 (7)地形地貌 (7)气象 (7)1.1.2主要自然灾害 (8)1.2安全条件 (9)地质特征 (9)煤层及煤质 (11)矿井瓦斯等级、煤尘爆炸性及煤层自燃倾向性 (11)水文地质 (12)第二章矿井开拓与开采 (14)2.1 埋深及开采条件 (14)井田开拓 (14)2.2开采储量及服务年限 (16)第三章瓦斯灾害防治 (22)3.1 煤层瓦斯涌出量计算 (22)3.1.1 工作面可抽放量计算和抽放必要性可行性论证 (25)3.2 煤层瓦斯抽放方法设计 (28)3.2.1 抽放方法的比较和选择 (28)3.2.2 抽放钻孔参数确定 (28)绘制抽放钻孔布置平面图和剖面图 (29)3.3 采掘工作面瓦斯抽放系统 (30)3.3.1 采掘工作面瓦斯抽放设施的配置和布置 (30)3.3.2 抽放管路的计算和选择 (31)3.3.3瓦斯泵选型 (32)3.3.4瓦斯泵流量和压力计算 (34)3.3.5瓦斯泵选型确定 (35)3.4防突措施 (35)3.4.1 煤与瓦斯突出的可能性分析 (35)3.4.2 综合防突措施 (36)3.4.3 其他防突措施 (36)3.4.4 煤与瓦斯突出预测及预测仪器 (38)3.4.5 安全防护措施 (41)第四章矿井通风系统 (44)4.1矿井通风系统设计 (44)4.1.1 采区的通风方式和工作面通风系统 (44)4.2 矿井风量、风压及等积孔 (45)4.2.1 矿井风量计算和分配 (45)4.3 掘进通风 (52)4.3.1 掘进通风方法 (52)4.3.2 局部通风设备选型 (52)4.3.3 局部通风机设置要求 (53)4.3.4 防止产生循环风的安全措施 (53)4.4 硐室通风 (53)4.4.1 井下独立通风硐室的通风系统及安全措施 (53)4.4.2 采用扩散通风的酮室及通风要求 (54)4.5 井下通风设施及构筑物 (54)4.5.1 通风构筑物设置 (54)4.5.2 通风构筑物设置技术要求 (54)4.6 矿井主通风机及矿井反风 (55)4.6.1 矿井通风设备选型 (55)4.6.2 反风方式、反风系统及设施 (59)4.7 矿井通风系统的合理性、可靠性和抗灾能力分析 (60)4.7.1 矿井通风方式及通风系统对矿井安全的保证程度和措施 (60)4.7.2 其它安全保证措施 (60)第五章粉尘灾害防治 (62)5.1 粉尘危害及防尘措施 (62)第六章矿井火害防治 (68)6.1 煤层自然发火危险性及防灭火措施 (68)第七章矿井水害防治 (73)7.1 矿井水文地质 (74)地质构造 (75)7.2 矿井防治水措施 (77)第九章矿井安全监测与监控 (89)9.1安全监测监控系统设置 (90)参考文献 (92)[1] 张荣立,何国纬,李铎.《采矿工程设计手册》(上、中、下册)[M]. 北京:煤炭工业出版社,2003. (93)致谢 (93)本设计得以完成,离不开各位老师以及同学的指导和帮助。
××××职业技术学院成人教育学院毕业论文姓名:×××层次:专业班级:通风与安全设计题目:矿井通风与安全指导教师:职称:2014年11月20日通风对煤矿的安全设计十分重要。
根据××煤矿的实际情况,结合目前安全生产技术,对××煤矿进行了通风设计。
根据××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,分析了矿井通风系统的合理性和可靠性。
对水、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。
关键词:安全通风设计安全措施第1章井田概况及地质特征 (1)1.1井田位置及交通 (1)1.2矿井气象及地震情况 (2)1.2.1气象情况 (2)1.3 地层与地质构造 (3)1.3.1地层 (3)1.3.2构造 (7)1.4 煤层与煤质 (9)1.4.1煤层情况 (9)1.4.2煤质情况 (10)1.5水文地质条件情况 (22)1.6矿井瓦斯、煤尘、煤的自然发火倾向情况 (23)第2章矿井储量、生产能力和服务年限 (25)2.1 矿井储量 (25)2.2 矿井生产能力确定及服务年限 (26)2.2.1矿井生产能力 (26)2.2.2矿井服务年限计算 (26)第3章矿井开拓 (27)3.1 矿井开拓方式 (27)3.1.2 采煤方法确定 (27)3.2 采煤工艺设计 (28)第4章矿井通风与安全 (32)4.1 通风方式及通风系统的选择 (32)4.2 回采工作面的通风 (32)4.3 矿井风量、负压计算 (33)4.4通风设备 (35)4.4.1 计算矿井通风容易、通风困难时期风量: (35)4.4.2 计算扇风机的风量、风压: (35)4.4.3 选择扇风机、电动机: (35)4.5矿井通风费用计算 (35)4.5.1电费: (35)4.5.2 风机设备折旧维修费: (35)4.5.3 通风器材购置费、维护费: (36)4.5.4 通风人员工资: (36)4.7矿井安全 (36)4.7.1矿井瓦斯预防措施 (36)4.7.2矿井火灾预防措施 (37)4.7.3 矿井防治水措施 (38)4.7.4 矿井防尘措施 (38)4.7.5 预防顶、底板灾害措施 (38)4.7.6矿山救护 (38)4.7.7 矿井地质灾害防治 (39)4.7.8安全管理制度 (39)4.7.9 矿山安全设备装备 (39)结束语 (41)致谢词 (42)参考文献 (43)第1章井田概况及地质特征1.1井田位置及交通××煤矿位于××市昭阳区15°方向,直距约20km。
矿井通风与安全_2毕业论文设计矿井通风与安全是矿山工程中非常重要的一个内容,对于矿山的运营和矿工的安全都有着至关重要的影响。
在矿井中,通风系统的设计和维护是确保矿工安全和矿山稳定运营的关键因素之一、为了更好地了解矿井通风与安全的相关内容,本文将展开一个毕业论文设计,涵盖以下几个方面:1.矿井通风系统的介绍和原理首先,我们需要了解矿井通风系统的基本原理和组成部分。
矿井通风系统的主要目的是提供新鲜空气以供呼吸,并排除有害气体和烟雾。
通风系统通常由风机、风道、风门和排风口等组成。
我们可以对矿井的通风系统进行详细的介绍,并解释其工作原理。
2.矿井通风系统设计与计算接下来,我们将介绍矿井通风系统的设计与计算。
通风系统的设计需要考虑到矿井的地质条件、开采工艺和人员数量等因素。
我们可以通过计算矿井的气流量、风速和风压等参数,来确定通风系统的尺寸和风机的功率。
同时,我们还可以通过计算矿井的空气质量和烟雾扩散程度,来评估通风系统的效果和安全性。
3.矿井通风与安全管理除了通风系统的设计和计算,我们还需要关注矿井通风与安全的管理。
矿井通风与安全管理涉及到矿井的日常运维和紧急情况的处理。
我们可以介绍一些矿井通风与安全管理的方法和技术,如定期检测矿井的空气质量和风速,培训矿工的安全意识和应急处理能力,以及建立一套完整的事故报告和应对体系。
4.矿井通风与安全的案例分析最后,我们可以选择一些实际的矿山案例,进行通风与安全的问题分析和解决方案探讨。
通过对这些案例的分析,我们可以更好地理解矿井通风与安全的重要性,以及如何应对突发的安全问题。
通过以上的毕业论文设计,我们可以全面而深入地学习矿井通风与安全的相关内容,为矿山工程的实际应用提供理论依据和实践指导。
同时,我们也可以通过对矿井通风与安全的研究和探讨,发现和解决一些实际问题,提高矿山的安全管理水平。
安全工程矿井通风毕业设计论文矿井通风在矿山安全工程中起着非常重要的作用,能够有效地控制矿井内的气体含量和温度,提供良好的工作环境,并确保人员的安全。
因此,研究和设计一套高效可靠的矿井通风系统对于保障矿井工作的安全与高效至关重要。
本篇论文将探讨矿井通风工程的相关问题,包括其重要性、设计原则和步骤以及工程项目的评估。
矿井通风工程是矿山安全工程的关键领域之一,其主要目标是通过控制矿井内的气体含量和流动,为矿工提供舒适且安全的工作环境。
矿井内的气体主要包括有害气体如甲烷和硫化氢,以及灰尘等。
通过合理的通风系统可以有效地将这些有害物质排出矿井,降低爆炸和窒息等事故发生的风险。
在设计矿井通风系统时,需要遵循一些设计原则。
首先,应根据矿井的特点和工作环境确定通风系统的类型。
例如,在需要排除甲烷等易燃气体的矿井中,通风系统应采用正压型通风,以确保矿井内气体的安全浓度。
其次,通风系统的设计应合理布局,通风风向和风量应分布均匀。
此外,通风系统应具备备用电源和自动监测和控制等功能,以应对突发情况和确保系统的可靠性。
在进行矿井通风工程项目评估时,需要考虑多个因素。
首先,需要根据矿井的规模和深度来确定通风工程的规模和设计要求。
其次,需要评估通风系统的经济性和可行性,包括设备和维护成本等。
此外,还需要考虑通风系统与其他矿山工程项目的协调性和配合性。
最后,需要进行风险评估和控制,以确保通风系统可以有效地控制矿井内的有害气体和温度。
综上所述,矿井通风工程是矿山安全工程的重要组成部分,对于保障矿工的安全和工作效率具有重要意义。
在进行矿井通风系统的设计和评估时,需要遵循一定的原则和步骤,确保通风系统的高效性和可靠性。
此外,在设计和评估中需要考虑到矿井的具体情况和需求,以及通风系统与其他工程项目的协调性。
通过合理的设计和评估,可以建立一套高效可靠的矿井通风系统,保障矿工的安全和工作效率。
矿井通风与安全毕业设计前言一、总说明鹤壁市大河涧许沟煤矿有限责任公司为具有采矿许可证的生产矿井。
设计生产能力30万t/a,企业性质为股份制。
该矿距离市区10km,距大白线3 km。
地理坐标为东经114041′59",北纬35047′53"。
井田为鹤壁煤田最南端浅部,北部断层(青羊口断层),边界以纬线3963800与鹤壁市许沟煤矿毗邻,南部边界为F308西部边界为煤层露头,东部边界为-400m水平与河南煤业化工集团鹤壁煤电十矿井田相邻。
井田呈一单斜构造,西高东低,走向长度2.15 km,倾斜长度0.866 km,煤层,煤层倾角为井田面积1.4815 km2,开采标高+28.6m~-400m水平。
开采二123°~40°,平均30°,煤层厚度7.46m。
属低灰分、特低硫、中高发热量的贫煤。
矿井正常涌水量为80m3/h,最大涌水量为160 m3/h。
井田范围不大,采用立井两水平下山开拓。
现有一翼生产。
矿井田范围由以下10个拐点坐标圈定:1二、设计编制依据1、有关勘察设计1)鹤壁矿务局地测处提交的《鹤壁煤田冷泉井田地质勘查报告》2)鹤壁市大河涧许沟煤矿有限责任公司水文地质条件的说明3)鹤壁市地质队2006年编制的《鹤壁市大河涧许沟煤矿储量核查报告》2、有关证件、文件1)河南省国土资源厅关于鹤壁市大河涧许沟煤矿有限责任公司划定矿区范围申请的批复;2)国家煤矿安全监察局2010年颁发的《煤矿安全规程》;三、设计指导思想1、认真贯彻执行《煤矿安全监察条例》、《煤矿安全规程》及有关规定,给煤矿安全设施设计审查与竣工验收工作提供依据;2、给煤矿安全设施的建设提供依据;3、充分考虑煤矿的煤层赋存、地质构造、水文、围岩条件、瓦斯、煤尘、自燃、煤与瓦斯突出等地质条件及有关安全条件,矿井交通、供电、供水、环境等外部条件,结合矿井开拓开采系统进行有关安全设施设计。
四、设计的主要特点及安全评价1、设计的主要内容及特点1)对鹤壁市大河涧许沟煤矿有限责任公司的地质条件、安全条件以及矿井设计概况进行了综述。
2)进行了矿井通风安全设计,根据矿井地质安全条件,进行矿井通风(风量、风压的计算的校核)计算,风机的选型,明确了矿井的避灾线路及通风安全注意事项。
23)进行了矿井瓦斯灾害防治设计,编制了防爆、隔爆等设计。
4)编制了矿井水防治措施。
5)结合该矿开拓方式,编制了该矿生产系统各环节设备安全生产的措施。
6)根据矿井生产特点,对矿井瓦斯,井下环境和大型机电设备的工作状态进行了监测监控设计,以便矿领导及有关人员及时了解情况,采取有效措施。
7)编制了矿井安全检测及装备设计。
2、安全条件评价1)煤层顶底板岩性直接顶板主要为黑色及深灰色砂质泥岩或泥岩,厚度2~5m.浅部多为泥岩,深部多为砂质泥岩,21-1孔细中粒砂岩(S10)直接压煤,砂岩厚达26.25m,煤层老顶为砂岩,以21-1孔为中心向四周逐渐变薄至10m以下,砂岩斜层理发育,节理不甚发育。
二1煤底板黑色泥岩或砂质泥岩,厚度0.7~17m。
2)生产采面目前该矿北翼21采区也于2005年采完,现生产采面为南翼12采区的一个工作面,和一个掘进工作面。
22采区尚没布置。
3)煤尘和煤层自燃2008年经抚顺通风防灭火实验室鉴定:全矿井相对瓦斯涌出量 4.01m3,绝对涌出量2.62m3,低瓦斯矿井。
二1煤煤尘爆炸指数12.79%,具有爆炸性;煤有自燃发火性,发火期6~12个月。
4)地温在本区19-4孔曾作过稳态测温,测温曲线成果基本上反映了地温状况,从孔口以下100~660m,平均地温梯度为0.82℃/100m,孔底温度20.96℃,无热害影响。
5)水文地质(1)主要含水层本区主要含水层有O2灰岩含水层、C3L2灰岩含水层、C3L8灰岩含水层、S10、S11…….3等砂岩裂隙含水层、新近系砾岩孔隙含水层。
O2广泛出露西部山区,总厚度大于500m,以大气降水补给为主,许家沟泉群为主要泻水点,富水性强,渗透系数K=0.173米/昼夜,单位涌水量Q=0.067公升/秒/米,PH=7.55,水质类型为HCO3SO4,Ca-Mg型水。
太原组L2灰岩含水层露头被新生界地层覆盖,接受新近系砂岩含水层(N2)裂隙孔隙水补给或通过断层接受O2补给。
富水性强,渗透系数=2.048米/昼夜,单位涌水量Q=0.2549公升/秒、米,PH=8.10,水质类型为HCO-SO4-Ca-Mg 型水。
太原组L8含水层补给水源与L2基本相同,富水性强。
渗透系数K=0.413~5.554米/昼夜,单位涌水量q=0.0503~0.2407公升/秒/米,PH=7.45~7.90,水质类型为HCO3-SO4-K-Na-Ca-Mg型水。
二1顶板砂岩含水层(S10、S11)受大气降水补给条件差,主要露头处接受N2裂隙孔隙水补给,富水性中等。
渗透系数K=0.061~0.235米/昼夜,单位涌水量q=0.0240~0.0493公升/秒.米,PH=7.5,水质类型为HCO3-SO4-Ca-Mg型水。
新近系砾岩含水层(N2)部接受大气降水补给,具潜水性质。
深部接受大气降水补给条件差,主要接受淇河水补给。
(2)主要隔水层本溪组隔水层,主要由砂质泥岩、泥岩、铝质泥岩和薄煤层组成厚度20~25m;二1煤底板隔水层,即二1煤至灰岩之间的砂质泥岩、砂岩、薄层灰岩(C3L9)及薄煤组成,厚度26~40m;二1煤顶板隔水层,由泥岩、砂质泥岩组成,一般厚度不大,起不到隔水作用;新近系底部粘土隔水层,该层发育不好,不连续,厚度0~40m。
(3)断层导水性分析井田内多北北东、北东向断层,属压扭性断裂,两盘挤压较紧不易导水,但应重视两点:其一,巷道穿越断层,矿压变化可能破坏断层不导性;其二,就二14煤而言均为承压含水层,应重视水压与采掘关系。
(4)矿井水文地质类型及矿井水涌水量预计根据鹤壁市大河涧许沟煤矿有限责任公司储量核查报告,本矿水文地质类型为二类一型,即水文地质条件中等的矿床。
矿井正常涌水量为80m3/h,最大涌水量为160m3/h。
3、对矿井地质勘探安全条件资料的评价及存在问题(1)勘探程度评价本区以往地质工作始于1958年,同年6月中南煤田地质局127队提交了《鹿淇勘探区地质精查报告》,该报告未包括许沟区;1966年6月125队提交了《盆场许家沟勘探区地质报告》;1981年8月鹤壁矿务局地测处、河南省煤田地质勘公司地质三队提交的《鹤壁煤田冷泉井田煤矿精查补充勘探地质报告》,经河南煤管局批准,评议结论为:构造控制较好属中等构造型,二1煤层属稳定型煤层。
1999年5月鹤壁市地质队编制了《河南省鹤壁市大河涧许沟煤矿储量报告》,对矿井储量进行了核查,经河南省国土资源厅豫储证字(2001)010号文批复。
(2)地质构造分析及评价本区探明断层6条,以正断层为主,多为北北东、北东向,属压扭性断裂,两盘挤压较紧不易导水。
但应重视两点:其一,巷道穿越断层,矿压变化可能破坏断层不导性;其二,二1煤顶底板含水层C3L2、O2含水层均为承压含水层,应重视水压与采掘关系。
4、资源及开采条件评价(1)储量分布本矿井的开采对象为二迭系山西组的二1煤,井田范围内的二1煤层总资源储量为1185万t,其中淇河下压煤352万t。
(2)煤层及开采条件二1煤层厚度大,层位稳定,煤层结构简单,顶底板条件较好,易于管理,所有这些都为矿井开采提供了有利的资源条件。
但煤尘具有爆炸性,随着开采深度5的增大,瓦斯涌出量可能会相应增加,开采中必须采取相应的安全措施,确保矿井安全生产。
5、冲击地压情况矿方提供的资料中均没有提及关于冲击地压的资料,邻近矿也无冲击地压的情况,所以该矿矿井暂按无冲击地压矿井考虑。
6、地质灾害防治矿区内存在未经测量上图的建筑,开采中必须按规定留设村庄等需保护建筑的煤柱,避免因开采引起地面塌陷、地裂缝等破坏地面建筑以及引起地面陡岩垮塌。
切实注意因地下开采引起的地面沉降、塌陷、地裂缝、滑坡等地质灾害,加强监测,若发生则及时处理,避免进一步扩大。
7、环境保护对矿井产生的矿井水、废水,该矿建立了排放系统,排出的矿井水主要用于附近农作物灌溉。
生产中产生的矸石用于附近预制砖厂主要制砖材料。
8、待解决的主要问题1)矿井建设掘进过程中进行巷道编录,调查围岩情况,认真作好记录和分析,为巷道维护和工作面顶板管理提供较可靠的依据。
2)加强瓦斯等级鉴定工作,进行瓦斯含量、瓦斯涌出量测定,分析和掌握瓦斯赋存和涌出规律,为瓦斯综合治理提供可靠依据。
3)进一步加强水文地质工作,详细进行地表水的调查,废弃小窑的调查,采空区的调查,在井下开采过程中进行矿井涌水量的实测和监测,坚持“预测预报、有疑必探,先探后掘、先治后采”,若对掘进前方水文资料掌握不清则必须“边探边掘”。
4)进行煤与瓦斯突出危险性鉴定工作,注意瓦斯涌出量的变化,进行瓦斯梯度变化的分析,避免采掘工作面布置在应力集中带,加强煤与瓦斯突出的预测和预防工作。
65)开采中特别是在开采深度较大的情况下,尽量避免应力集中,遇坚硬顶板煤层,注意顶板大面积冒落的冲出地压的发生。
6)加强地质灾害的调查和防治工作,生产过程中加强地质灾害的调查和监测,发现地质灾害的产生和变化,应及时采取相应措施。
7)注意环保工作,保证环保投入,加强排污治理与综合利用。
五、编制内容依据的法、条例、规程、规范、细则1、国家煤矿安全监察局2010年颁发的《煤矿安全规程》;2、国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局第5号令——《煤矿安全生产基本条件规定》;3、国家安全生产监督管理局、国家煤矿安全监察局第8号令——《煤矿企业安全生产许可证实施办法》;4、《煤矿建设工程安全监察手册》,国家煤矿安全监察局、煤矿安全监察一局;5、能源部制定的《煤炭工业小型煤矿设计规定》;6、《煤矿一通三防安全知识》,煤炭工业部;7、《关于强化一通三防工作控制瓦斯煤尘事故的通知》,煤炭工业部;8、《煤矿安全监察条例》,中华人民共和国国务院令;9、《矿井通风安全监测装置使用管理规定》,中国统配煤矿总公司;10、《煤矿企业安全生产管理制度规定》,国家煤矿安全监察局;11、国务院文件—〔2005〕446号令,关于《国务院关于煤矿生产安全事故的特别规定(试行)》;12、国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局文件—安监总煤矿字〔2005〕120号文件,关于加强煤矿水害防治工作的紧急通知;13、国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局文件—安监总煤矿字〔2005〕133号文件,关于印发《煤矿重大安全生产隐患认定办法(试行)》的通知;714、国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局文件—安监总煤矿字〔2005〕134号文件,关于印发《煤矿隐患排查和整顿关闭实施办法(试行)》的通知;15、国家安全生产监督管理总局和国家煤矿安全监察局文件—安监总煤矿字〔2005〕135号文件,关于印发《煤矿安全培训监督检查办法(试行)》的通知;六、其他说明1、煤矿在生产过程中,本设计中未涉及到的内容须严格执行《煤矿安全规程》、《煤矿安全监察条例》、《煤炭工业小型煤矿设计规定》及有关规定。