1、 I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
2、面进行了安全设计。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 II Abstract Along with the coal industry development
3、 ， the safety in productionalready became important part.In orderto guaranteethe coal min thesafety in production， isextremely important to the coal mine safe design. According to the P inggang coal mine the actual situation ，with the current production safety technology . The P inggang have conduct
4、ed a pair of safety design. Mine design against common security probl. S uch 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 wor
5、king surface and the room ventilates， mine pit the facility and the construction and so on carry on thedesign， C hose safely escaped the route suddenly draft equipment，has analyzed mine pit the system rationality and the reliability. In view of P inggang coal mine dust disaster. F rom the dust preve
6、ntion， the explosion-proof measure and separatedexplodes the measure three aspects to carry on the safe design.P revents and controls regarding the gas disaster， the design adoptedtothe gas haspulled out puts primarilyandsome explosion-proofs ， separates explodes the security measure.P revents and c
7、ontrols 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
8、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，si
9、multaneously achieves the non- security accident， the non-personnel casualtys perfect condition.In addition also has designed the roof disaster， the transportationsystem disaster， the electrical accident disaster security measure. III Keywords : Safety-conditions Dust-control Gas F ire- fighting Saf
10、ety Monitoring IV 目录 摘 要 . I Abstract . II 目录 . IV 第 1 章 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 . 1 1.1.3 矿区 开采 现状 . 1 1.2 安全条件 . 2 1.2.1 地质 特征 . 2 1.2.3 煤层 及煤 质 . 2 1.3 矿井生产情况 . 3 1.3.1 工程性质 . 3 1.3.2 井田开拓与开采 . 3 1.3.3 提升、通风、排水和压缩空气设备 . 4 1.3.4 井上下主要运输设备 . 5 1.3.5 工业场地布置特征、防
11、洪排涝、地面建筑及煤柱 . 5 1.3.6 供电及通讯 . 6 1.3.7 给水、排水和采暖通风及供热 . 6 1.3.8 技术经济 . 7 第 2 章 矿井通风 .11 2.1 概 况 .11 2.2 矿井通风 .11 2.2.1 现矿 井各 采区 风量 计算 .11 2.2.2 风量 选择 . 错误 !未定义书签。 2.3 现有通风方式及通风系统 .11 2.3.1 现有风井数目、位置、服务范围及服务时间 .11 2.3.2 采掘工作面及硐室通风 .11 2.3.3 井下通风设施及构筑物布置 .11 2.3.4 安全逃生途径 . 12 2.3.5 通风设 备及 反风 . 13 2.3.6
12、矿井风 量、 风压 及等 积孔 . 13 V 第 3 章 粉尘 灾害 防治 . 15 3.1 粉 尘 . 15 3.2 防尘措施 . 16 3.2.1 防尘 措施 . 16 3.2.2 采掘工作面除尘 . 16 3.2.3 井下消防 . 17 3.2.4 防爆措施 . 18 3.3 隔爆措施 . 19 3.3.1 隔爆 措施 . 19 3.3.2 隔爆 水棚 （水 袋） . 20 3.4 矿井地面生产系统防尘 . 21 第 4 章 瓦斯灾害防治 . 22 4.1 瓦 斯 . 22 4.2 防爆措施 . 22 4.2.1 防止瓦斯积聚 . 22 4.2.2 巷道局部积聚瓦斯的处理 . 22 4.
13、2.3 防止 瓦斯 爆炸 或窒 息 . 22 4.3 隔爆措施 . 23 4.3.1 隔爆措施 . 23 4.3.2 隔爆水袋 . 23 第 5 章 矿井 防灭 火 . 24 5.1 概 况 . 24 5.2 井下外因火灾防治 . 24 5.2.1 井下 机电 设备 硐室 防火 措施 . 24 5.2.3 井下 电缆 . 24 5.2.4 井下 电气 设备 的各 种保 护 . 24 5.2.5 井下 电气 设备 的检 查、 维护 、修 理和 调整 。 . 25 5.2.6 其它 火灾 的防 治措 施及 装备 . 25 5.2.7 井下 主要 机电 设备 硐室 及防 火构 筑物 . 26 5.2
14、.8 消防 灭火 装备 . 26 5.2.9 开采 方面 的措 施 . 26 5.3 矿井瓦斯抽放系统 . 26 5.3.1 平岗 矿瓦 斯赋 存 情况 . 26 VI 5.3.2 平岗 矿瓦 斯抽 排系 统 . 26 5.3.3 监控监测系统 . 27 5.3.4 安全监测监控系统的结构 . 28 5.3.5 传感器选择 . 28 第 6 章 矿井 防治 水 . 31 6.1 矿井水文安全条件分析 . 31 6.1.1 矿井开采水文地质情况 . 31 6.1.2 矿井充水因素及特征 . 31 6.2 矿井防治水措施 . 32 6.2.1 矿井开拓、开采所采取的安全保证措施 . 32 6.2.
15、2 井下探放水措施 . 32 6.2.3 地表水防治措施及工程 . 33 6.3 井下防治水安全设施 . 33 6.3.1 排水设施 . 33 6.3.2 选型计算 . 34 6.3.3 防水设施 . 34 第 7 章 井下 其它 灾害 防治 . 35 7.1 顶板灾害防治及装备 . 35 7.1.1 矿山压力显现基本因素分析 . 35 7.1.2 一般 顶板 冒落 灾害 的防 治措 施及 装备 . 35 7.2 爆炸材料库 . 36 7.3 电气事故防治措施及设备 . 37 7.3.1 供电线路及地面变电所事故防治措施 . 37 7.3.2 防止电气设备引起的瓦斯燃烧、瓦斯爆炸和触电等事故的
16、措施 . 37 专题 矿 井安 全监 测监 控 . 40 结论 . 44 致谢 . 45 参考 文献 . 46 附录 1 . 47 1 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： 130 43 30 -130 43 45 ; 北纬： 45 06 00-45 10 30 。 公路交通：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。 井田境界：上至 +350m 标高，下至 600m 标高，东至 F
17、25 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 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
18、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-150 7 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 200D43 8 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/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
19、-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2 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。 1.2 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
20、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#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
21、，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 矿区 内最 上部 的可 采 煤层
22、，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 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。 1.2.3.2 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，硫磷
23、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
24、t。储量构成情况见储量汇总表、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 4 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 1
25、2397.1 设计资源储量 3209.1 8961.5 1187.1 设计可采储量 1848.6 5589.6 7438.2 1.3.2.3 矿井设计生产能力及服务年限 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 = ZAz ( 1-1) = 7438.2 75 1.3 = 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 200D43 8，现有四台，两台使用，两台备用。 1.3.3.4 压缩空气设备
