炮采工作面设计说明书.doc

河南安林煤业有限公司河南安林煤业有限公司 2805128051 炮采工作面设计炮采工作面设计 说说 明明 书书 生产技术科生产技术科 20132013 年年 6 6 月月 2525 日日 1 97 目目 录录 第一章第一章 工作面概况及危险源分析工作面概况及危险源分析 3 3 第一节 工作面概况 5 第二节 危险源分析及采掘工艺 采面设计生产能力确定 6 第二章第二章 2805128051 工作面工程设计工作面工程设计 1010 第一节 工作面巷道布置 10 第二节 巷道断面支护设计 10 第三章第三章 工作面各生产系统设计工作面各生产系统设计 1111 第一节 主运输系统设计 11 第二节 辅助运输系统设计 11 第三节 通风系统设计 11 第四节 供电系统设计 15 第五节 供水及综合防尘系统设计 22 第六节 排水系统设计 23 第七节 通讯系统设计 23 第八节 监测监控系统设计 23 第九节 压风自救系统设计 24 第十节 防灭火系统设计 25 第十一节 采面液压系统设计 26 第十二节 采面照明系统设计 27 第四章第四章 专项设计专项设计 2727 第一节 防治煤与瓦斯突出专项设计 27 一 掘进期间的防突措施 27 2 97 第二节 瓦斯抽放专项设计 42 第三节 水害防治专项设计 42 第五章第五章 注意事项及主要安全技术措施注意事项及主要安全技术措施 4545 第一部分 掘 进 安 全 技 术 措 施 45 第一节 炮掘施工安全措施 45 第二节 巷道维修安全技术措施 46 第三节 防治瓦斯 47 第四节 综合防尘 48 第五节 防火安全措施 48 第六节 爆破管理 50 第七节 防治水 53 第二部分 采 煤 安 全 技 术 措 施 56 第一节 一 般 规 定 56 第二节 顶板管理安全技术措施 57 第三节 防 治 水 58 第四节 爆 破 59 第五节 一通三防 及安全监控 60 第六节 运 输 63 第七节 机 电 64 第八节 初采初放安全技术措施 71 第三部分 瓦斯对掘进及回采的影响和瓦斯治理预期效果 73 第四部分 瓦斯超限 停送风电汇报及操作程序 73 附表 设备技术参数及相关图件 76 3 97 4 97 会审意见 会审意见 1 按照设计要求及时制定详细规范的作业规程进行审批 2 本工作面施工期间需加强超前探放水工作 加强 YDZ 直流电法仪 探测 钻探配合验证 3 加强职工教育培训工作 所有施工相关人员必须进行培训 新增 加工人必须培训合格持证上岗 5 97 第一章第一章 工作面概况及危险源分析工作面概况及危险源分析 第一节第一节 工作面概况工作面概况 一 采面概况 一 采面概况 该面位于八采区上部 工作面东方向为 28092 工作面 西方向为八采 区皮带运输平巷及护巷煤柱 北方向为八采区轨道 皮带 回风三条下山 南方向临近三采区采空区 该面的标高范围为 115m 168 7m 高差 53 7m 工作面走向长 461 474m 倾斜长约 140m 面积 6 545 万 m 储量 42 2 万吨 单产预计 1 6 万吨 服务年限预计 26 个月 该工作面地面主要为丘陵农田和非矿井保护煤柱内的职工宿舍等建筑 物 对开采无影响 二 煤层及顶底板情况 二 煤层及顶底板情况 该设计工作面布置在八采区上部实体煤中 根据相邻工作面回采及现 揭露的地质情况分析 本采面煤层厚度平均为 4 5m 顶板为砂质泥岩 底 板以灰黑色砂质泥岩及碳质泥岩为主 局部可能受火成岩侵蚀的影响 造 成煤层变薄 变厚或尖灭等现象 三 地质说明书 三 地质说明书 本区地质构造不甚复杂 顶板 底板相对稳定 在掘进期间预计不会出 现落差较大的断层 但是本区受岩浆岩侵蚀严重 赋存情况较为复杂 局 部煤层呈鸡窝状分布 厚度不一 在施工中必须坚持超前探测 以掌握前 方煤岩变化情况 正确指导施工 掘进期间 为防止岩层裂隙水 应严格按照探放水设计 坚持 有掘 必探 先探后掘 不探不掘 的探放水原则 严防透水事故发生 工作面正常掘进设计工程时 要沿底板 施工时不能脱离底板 并且 6 97 要加强顶板管理 要提前备足木板 枇笆及窜枇及临时支护 杜绝各类冒 顶事故发生 第二节第二节 危险源分析及采掘工艺 采面设计生产能力确定危险源分析及采掘工艺 采面设计生产能力确定 一 危险源分析一 危险源分析 一 瓦斯 根据河南理工大学 2012 年 4 月份对我矿八采区做突出危险性区域预测 预测指标煤层瓦斯含量最大值为 6 39m3 t 瓦斯压力最大值为 0 43Mpa 预 测结果为无煤与瓦斯突出危险性 二 煤尘 在掘进及回采过程中的都会产生大量的煤 岩 粉尘 虽然经分析我 矿二1煤尘不具有爆炸性 但我矿在实际掘进及回采过程中仍通过综合防尘 措施进行粉尘的防治工作 以达到降低煤 岩 尘的效果 三 自燃倾向等级 我矿煤层自燃倾向等级为 III 类不易自燃 四 水害 根据工作面掘进及回采情况分析 该工作面水害主要为岩层裂隙水和 已进行封闭完毕的 S1井在本工作面内 所以本工作面在掘进及回采期间 必须引起高度重视 做好水文观测 预报及防治水工作 掘进期间必须坚 持 有掘必探 先探后掘 的原则 回采期间必须坚持 预测预报 先治 后采 的原则 并在机巷 回风巷最低点分设水泵窝 根据排水量及排水 高度选用适当型号的水泵一专一备两台 通过铺设的排水管路系统排出工 作面 五 地温 安鹤煤田二 1 煤层底板测温深度为 113 90 1195 96m 温度为 14 56 33 42 地温梯度介于 0 014 2 68 100m 之间 恒温带深度为 7 97 30m 温度为 18 区域地温状况属低温低梯度矿区 虽有相对异常现象 但仍属正常地温范围 本矿及相邻生产矿井 实际生产中均无地温异常 属地温正常区 据 区域钻孔测温资料 地温梯度为 0 26 1 87 100m 之间 亦属地温正常 区 综上所述 本区为低温低梯度矿区 矿区范围内二 1 煤层底板最低赋 存标高为 610m 地面标高为 141 0 209 9m 经推算 当二 1 煤层埋深在 760m 煤底标高 610m 时 推算其最高地温为 29 65 低于一级高温区 下限 31 因此 本区属正常地温区 不存在地温高温热害问题 六 矿压 该采面采深约 352 米 参照已掘成的巷道共同来分析 本工作面矿压 显现不明显 对掘进及回采影响不是很大 但在掘进及回采的过程中仍需 通过采取加强支护及顶板管理综合措施进行防治 七 地质构造 根据相邻 28092 上部工作面的地质资料综合分析 预计 28051 工作面 中断层发育较小 预计对掘进期间施工影响不大 但在施工中仍要严格遵 守预测预报制度 执行工作面防突措施 过断层时要制定专项措施 并严 格按措施执行 二 采 掘工艺二 采 掘工艺 一 掘进工艺 掘进方法 依据煤层赋存条件 现有管理 装备水平及工人的熟练程度 采用沿 底炮掘施工 单头掘进 掘进工艺 落煤方式 钻眼爆破法进行落煤 8 97 装煤 人工将煤 岩 用铁锨攉如巷道内的刮板运输机 运煤 机 风巷掘进采用刮板输送机配皮带运输 其中掘进风巷期 间预计共采用 3 部 SGB 420 30 型刮板输送机运煤和两部 650mm 带式输送机 联合运煤 掘进机巷及切巷期间预计共采用三部 SGB 620 40T 型刮板输送 机 3 部 650mm 带式输送机联合运煤 分装矸石采用 1t 矿车 经八采区轨 道下山采用绞车提升 运输矿用工字钢棚支架采用专用料车 巷道支护 临时支护 1 采用金属前探梁进行超前支护 以控制顶板 金属前探梁为长度不 低于 3m 的 11 矿工钢制作 采用防倒器控制巷道支架 严防出现倒架现象 2 质量要求 使用 2 根金属前探梁作为超前临时支护 每根固定点不 少于 3 处 前探梁要等距离布置 前探梁的每两个固定点之间至少间隔一 棚 前探梁距帮一般 500mm 600mm 为宜 两端固定点处的前探梁要余出 100mm 前探梁端距迎头煤 岩 壁 200mm 前探梁与固定卡 固定卡 与棚梁 前探梁与棚梁之间必须用木楔打上劲 倾斜巷道前探梁使用必须 采取防滑装置 永久支护 1 采用矿用 11 号工字钢梯形架棚支护 其中背木 长 700mm 直径不 小于 50mm 的硬质方木 小头直径不小于 50mm 钢网 长 宽 1 2m 1 0m 木楔 硬质木料加工而成 机 风巷支护规格 2 5m 2 5m 梯形棚 棚距为 600mm 切眼采用木梁配单体柱 3 4m 梁长 2 2m 腿长 矩形棚 棚距为 500mm 机巷机头硐室 2 0m 2 5m 棚距 为 600mm 机巷皮带机头 3 0m 2 5m 棚距为 600mm 2 质量要求 9 97 a 中线至任何一帮间距允许误差 30 50mm b 净高 机巷 2 2 风巷 2 2m 切眼 2 0m 允许误差 30 50mm c 架棚应垂直于顶底板 平巷前倾后仰不超过 1 斜巷向上山倾 斜 每 6 8 必须迎山 1 允许误差 1 禁止退山 d 棚梁应保持水平 支架梁扭距 梁端 不允许超过 50mm 棚距允许 误差 50 50mm 棚梁接口离合 错位小于 5mm 立柱斜度允许误差 1 1 e 撑木梁头位置各一个 第二道梁下沿 0 3 处 第三道距第二道 1 2m 处 背木 24 块顶帮各 8 块 原则 0 3m 背一块 钢网 1 2m 1 0m 7 块 m 背木直径不小于 50mm 背木间距为边 边 300mm 布置要均匀整齐 f 腰帮过顶要做到梁到梁窝 柱到柱肩 下至底板面 横平竖直 斜 巷背板倾斜与巷道倾斜一致 木楔 背板 撑木 拉杆布置要符合质量要 求 打紧背牢 严禁等劲棚出现 自迎头向后连续 20 棚使用防倒器 当铁 棚撑前移后 及时在肩窝处补上永久性木棚撑 用直径不小于 50mm 硬质塘 材截成 g 禁止出现超欠挖现象 如有空顶空帮 必须填实打上劲 二 回采工艺 采煤方法 28051 采面采用走向长壁后退式采煤法 回采工艺 落煤方式 爆破与手镐落煤相结合 装运煤 采面采用二部 SGB 620 40T 型刮板输送机运煤 爆破后启动输送机进 行运煤 采用人工装煤方法 运输巷采用一部 SGB 620 40T 型刮板输送机 3 部 650mm 带式输送机联合运煤 工作面支护 10 97 28051 采面支护形式 采用 ZH2000 16 24Z 型顶梁组合悬移液压支架 支架中心距 1020mm 支架长度 2800mm 宽度 960mm 移架步距 800mm 最 大控顶距 3 6m 最小控顶矩 2 8m 采空区处理 28051 采面采空区采用全部垮落法进行处理 三 采面设计生产能力确定 三 采面设计生产能力确定 采煤方法为走向长壁后退式采煤 全部垮落法管理顶板 采面支护形 式为 ZH2000 16 24Z 型顶梁组合悬移液压支架 循环进度 0 8m 排 日推 进 0 6 个循环 该采面煤层平均厚度 4 5 米 采长约 140 米 每排 723 吨 排 推进度约 18 米 月 采面生产能力 1 6 万吨 月 第二章第二章 2805128051 工作面工程设计工作面工程设计 第一节第一节 工作面巷道布置工作面巷道布置 工作面设计简述 工作面设计简述 28051 采面属于八采区上部实体煤工作面 本矿井属于煤与瓦斯突出 矿井 但经河南理工大学鉴定八采区属非突出区 28051 工作面作按走向长 壁布置 采用整体顶梁组合悬移液压支架控制顶板 28051 采面机 回两巷及切眼均沿煤层底板掘进 工作面走向长 461 474m 采长约 140m 根据目前八采区主要巷道 采面布置状况分析 28051 工作面计划先 施工回风巷 再施工运输巷和切眼 最后形成工作面 第二节第二节 巷道断面支护设计巷道断面支护设计 巷道断面设计 巷道断面设计 11 97 按工作面回采期间机巷设备最大外形尺寸 机巷选用 650 型胶带输送机 机头部分最大外形尺寸宽 1950mm 高 1500mm 掘进期间距迎头较近机巷段 采用 650 型胶带输送机 机头部分最大外形尺寸宽 1950mm 高 1500mm 和 SGB 30 型刮板输送机 风巷掘进期间采用 650 型胶带输送机或 SGB 30 型刮 板输送机 采用小绞车运料等 按照 煤矿安全规程 要求 为保证巷道在最终变形后能满足通风 行人 运输等安全生产需要 机头段选用净宽 净高 2 5m 3 0m 梯形断面 棚腿扎角 16 机巷选用规格为 2 5m 腿 2 5m 梁 的梯形断面 风巷 选用规格为 2 5m 腿 2 5m 梁 的梯形断面 切眼巷约 140m 选用 3 2m 3 4m 圆木配单体柱 或焊接柱 支护 第三章第三章 工作面各生产系统设计工作面各生产系统设计 第一节第一节 主运输系统设计主运输系统设计 1 采面运输设备 采面运输机 采面运输机初步决定选用二部 SGB 620 40T 型刮板输送 机 2 机巷运输设备 初步决定采用一部 SGB 620 40T 型刮板输送机 三部 SPJ 650 型带式皮 带输送机 3 出煤系统 工作面 风巷 机巷 八采区二片盘 三片盘 煤仓 皮带下山 皮 带运输平巷 主井底煤仓 主井 地面 第二节第二节 辅助运输系统设计辅助运输系统设计 巷道设计辅助系统为绞车运输 12 97 第三节第三节 通风系统设计通风系统设计 一 掘进期间 一 掘进期间 一 掘进期间 1 通风系统 新鲜风 由东北运输大巷到八采区运输平巷 经局部通风机 风筒到 工作面迎头 乏风从 28051 工作面掘进迎头回至八采区专用回风巷 最后 经风井回至地面 乏风 28051 掘进工作面 八采区专回 风井 地面 2 局部通风方式 采用压入式通风方式 掘进运输巷时 利用三片盘的两道防突风门 将局扇安装在防突风门以外 掘进风巷时 根据设计开口位置 在二片盘 煤仓处新建两道防突风门 并将局扇安装在于皮带下山联巷中的防突风门 以外 3 局扇选型 按瓦斯 或二氧化碳 涌出量计算 Q 掘 100q 掘 Kd CP Ci 式中 Q 掘 掘进工作面需要风量 m3 min q 掘 掘进工作面回风流中绝对瓦斯涌出量 取 0 40m3 min Kd 瓦斯涌出不均衡通风系数 炮掘工作取 Kd 1 8 2 5 取 1 9 CP 巷道风流中最高允许的瓦斯浓度 Ci 进风流中的瓦斯浓度 则 Q 掘 100 0 40 1 9 0 98 77 56m3 min 1 30m3 s 按炸药使用量计算 Q 掘 25Aj 式中 Aj 掘进工作面一次爆破所用的最大炸药量 根据断面设计 13 97 取 5kg 故 Q 掘 25 5 125m3 min 2 1 m3 s 按局部通风机吸风量计算 Q 掘 Q 扇吸 I 掘 60 0 25 S 式中 Qf 掘进工作面局部通风机额定风量 28051 掘进工作面准备使 用 FBD 5 6 2 15KW 对旋局部通风机 取最大吸风量 Qf 270m3 min 4 5m3 s I 掘进工作面同时运转的局部通风机台数 取 1 台 kf 为防止局部通风机吸循环风的风量备用系数 取 1 1 则 Q 掘 4 5 1 1 0 25 6 1 6 47 m3 s 按工作面工作人员数量计算 Q 采 4nj 60 0 067nj 式中 nj 掘进工作面同时工作的最多人数 取 12 人 故 Q 掘 0 067 12 0 8 m3 s 按风速进行验算 取 Q 掘 max 77 56 125 388 2 48 60 0 25S Q 掘 60 4S 即 60 0 25 6 1 388 2 60 4 6 1 91 5m3 min 388 2 m3 min 1464m3 min 掘进工作面取 Q 掘 388 2m3 min 满足风速验算的要求 根据计算该 掘进工作面采用 2 15KW 局扇即可满足生产需要 二 采面回采期间 1 通风系统 采面形成后 拆除 28051 运输巷防突风门 形成新风从 28051 工作面 运输巷进入采面切巷 乏风经采面切巷及回风巷回至一 三采区专回 最 后由风井排出 14 97 2 采面供风量计算 按瓦斯涌出量计算 Q 采 100 q 采 KCH4 CP Ci 100 0 73 1 5 1 0 0 02 111 74 m3 min 1 8m3 s 式中 Q 采 采煤工作面需要风量 m3 min q 采 回采工作面瓦斯绝对涌出量 q 采 0 73m3 min KCH4 采面瓦斯涌出不均衡通风系数 本矿按有突出危险性矿井设计 本工作面采用炮采 KCH4 取值 1 5 CP 巷道风流中最高允许的瓦斯浓度 Ci 进风流中的瓦斯浓度 按工作面气象条件计算 Q 采 Q 基本 K 采高 K 采面长 K 温 其中 Q 采 采煤工作面需风量 m3 min Q 基本 不同采煤方式工作面所需的基本风量 m3 min Q 基本 60 工作控顶距 工作面实际采高 70 适宜风速 不小于 1 0m s 取 1 5m s K 采高 回采工作面采高调整系数 取 1 5 K 采面长 回采工作面长度调整系数 取 1 3 K 温 回采工作面温度与对应风速调整系数 取 1 1 Q 采 60 0 3 2 70 1 5 1 5 1 3 1 1 81 08m3 min 1 35 m3 s 按炸药使用量计算 Q 采 m3 min C A25 15 97 式中 AC 采煤工作面一次使用最大炸药量 kg Ac u L m d u 炸药消耗量综合指标 取 u 0 25kg m3 L 一次爆破回采工作面长度 m m 煤层厚度 m 按采高 2m 取值 d 循环进尺 m Ac 0 25 30 2 1 0 15kg Q 采 m3 min 6 25 m3 s 375152525 C A 按回采工作面同时作业人数计算 每人供风 4m3 min Q 采 4N 4 37 148 m3 min 式中 4 每人每分钟应供给的最低风量 m3 min NC 采煤工作面同时工作的最多人数为 37 人 含矿当班全部管理人员 及安全 通风人员 按工作面温度选择适宜的风速进行计算 Q 采 60Vc SC Ki 60 1 2 6 1 1 3 570 9 m3 min 式中 Vc 回采工作面适宜风速 回采工作面温度低于 20 度 取 1 0 1 5 m s 本次计算取 1 2 m s Sc 采煤工作面的平均有效断面积 m2 Ki 工作面长度系数 工作面均按 140m 设计 取 1 3 按风速进行验算 取 Q 采 max 111 74 81 08 375 148 585 60 0 25S Q 采 60 4S 16 97 即 60 0 25 6 1 585 60 4 6 1 91 5m3 min 585 m3 min 1464 m3 min 采煤工作面取 Q 采 585m3 min 满足风速验算的要求 计算结果符合 煤矿安全规程 规定 故采面风量定为 585m min 第四节第四节 供电系统设计供电系统设计 一 一 2805128051 回风巷掘进期间供电 回风巷掘进期间供电 一 掘进 2805128051 风巷期间的主要用电负荷预计为专 备 用风机 2 15KW 专 备 用排水泵 30KW 铺设三部 SGB 420 30 型刮板运输 机 30KW 和二部 SPJ650 2 30 皮带 2 30KW 电源从八采区上部配电所 引入 供电路线 井上变电站 井下中央变电所 八采区上部配电所 28051 工作面各用电地点 掘进 28051 回风巷供电负荷设计 17 97 二 开关整定值计算 1 开关整定计算 1 650 型胶带输送机 QBZ 120 开关过载保护整定 胶带输送机电机型号 YB2 200L 4 功率 30KW 额定电流 34 5A QBZ 120 开关保护采用电子插件 所以整定值应为 Ie 34 5A 取 Igz 36A 所以开关整定值为 36A 2 刮板输送机 QBZ 120 开关过载保护整定 刮板输送机电机型号 JDSB 30 额定电流 34 5A QBZ 120 开关保护采用电子插件 所以整定值应为 Ie 34 5A 取 Igz 36A 所以该开关整定值为 36A 序 号 设备名称型 号 功率 KW 设备 台数 电机 台数 合计 KW 电压 V 使用 地点 1 胶带输送机 SPJ 6502 302 2 备 1 台 60660 掘进巷 2 刮板输送机SGB 420 30 303390660 掘进巷 3 潜水泵 BQW 30302 2 备 1 台 30660 掘进巷 4 局扇 FBDN 2 1530 2 组 4 备 2 台 30660 掘进巷 5 6 合 计 210 18 97 3 潜水泵 QBZ 80 开关过载保护整定 潜水泵型号 BQW 30 额定电流 34 5A QBZ 80 开关保护采用电子插件 所以整定值应为 Ie 34 5A 取 Igz 36A 所以该开关整定值为 36A 4 掘进工作面总控 KBZ4 400 开关保护整定 过载保护 Ig 1 1 Kf Pe 103 Ue cos e 3 1 1 0 5 210 103 660 0 6 3 168 40A 则过载保护实际整定值为 170A 短路保护 IN F 1 2 IQe Ie 1 2 241 5 207 538 2A 则短路保护整定值为 550A 5 三专线路分控 KBZ 200 开关保护整定 额定电流 34 5A 所以整定值应为 Ie 34 5A 取 Igz 40A 所以该开关整定值为 40A 短路保护 IN F 1 2 IQe Ie 1 2 241 5 289 8A 则短路保护整定值为 300A 6 三专线路双风机双电源 QBZ 80SF 开关保护整定 额定电流 34 5A 19 97 所以整定值应为 Ie 34 5A 取 Igz 40A 所以该开关整定值为 40A 2 馈电开关整定值效验 馈电开关的短路整定按照所带负荷的最大起动电流计算 以馈电最远端 两相最小短路电流校验 最远端最小两相短路电流必须大于馈电整定值的 1 5 倍 以保证保护装置可靠动作 两相短路电流计算 1 动力负荷总控开关整定效验 1 总控开关负荷短路电流保护整定效验 已知 变压器 315KVA 6KV 0 69KV 最大长时工作电流为 Ig Kf Pe 103 Ue cos e 3 0 5 210 103 660 0 6 3 153 09A 选择电缆截面 50mm 载流量 173A 153 09A L 0 6km 查 煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则 表 12 KBSG 型变 压器二次侧电压 690V 两相短路电流计算表 A 得 1151A 2 校验 1151 550 2 09 1 5 合格 2 控三专馈电开关整定效验 1 馈电开关所带负荷短路电流保护整定效验 已知 变压器 315KVA 6KV 0 69KV 电缆截面 16 0 4km 查 煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则 表 12 KBSG 型变 压器二次侧电压 690V 两相短路电流计算表 A 得 951A 2 校验 605 300 2 02 1 5 合格 二 二 2805128051 运输巷及切巷掘进期间供电 运输巷及切巷掘进期间供电 一 掘进 2805128051 运输巷期间的主要用电负荷预计为专 备 用风机 20 97 2 15KW 专 备 用排水泵 2 30KW 铺设三部 SGB 620 40T 型刮板 运输机 30KW 和三部 SPJ650 2 30 皮带 2 30KW 电源从八采区三片盘 配电所引入 供电路线 井上变电站 井下中央变电所 八采区三片盘配电点 28051 工作面各用电地点 掘进 28051 运输巷供电负荷设计 二 开关整定值计算 1 开关整定计算 1 650 型胶带输送机 QBZ 120 开关保护整定 胶带输送机电机型号 YB2 200L 4 功率 30KW 额定电流 34 5A QBZ 120 开关保护采用电子插件 所以整定值应为 Ie 34 5A 取 Igz 36A 所以开关整定值为 36A 序 号 设备名称型 号 功率 KW 设备 台数 电机 台数 合计 KW 电压 V 使用 地点 1 胶带输送机 SPJ 6502 303 3 备 3 台 90660 掘进巷 2 刮板输送机SGB 620 40T 4033120660 掘进巷 3 潜水泵 BQW 30302 1 备 1 台 30660 掘进巷 4 局扇 FBDN 2 1530 2 组 1 备 1 组 30660 掘进巷 5 6 合 计 270 21 97 2 刮板输送机 QBZ 120 开关保护整定 刮板输送机电机型号 YBS 40 4 额定电流 46A QBZ 120 开关保护采用电子插件 所以整定值应为 Ie 46A 取 Igz 48A 所以该开关整定值为 48A 3 潜水泵 QBZ 80 开关保护整定 潜水泵型号 BQW 30 额定电流 34 5A QBZ 80 开关保护采用电子插件 所以整定值应为 Ie 34 5A 取 Igz 36A 所以该开关整定值为 36A 4 掘进工作面总控 KBZ4 400 开关保护整定 过负荷保护 Ig 1 1 Kf Pe 103 Ue cos e 3 1 1 0 5 270 103 660 0 6 3 259 81A 则过载保护实际整定值为 280A 短路保护 IN F 1 2 IQe Ie 1 2 322 264 5 586 5A 则短路保护整定值为 600A 5 三专线路分控 KBZ 200 开关保护整定 额定电流 34 5A 所以整定值应为 Ie 34 5A 取 Igz 40A 所以该开关整定值为 40A 短路保护 22 97 IN F 1 2 IQe Ie 1 2 241 5 289 8A 则短路保护整定值为 300A 6 三专线路双风机双电源 QBZ 80SF 开关保护整定 额定电流 34 5A 所以整定值应为 Ie 34 5A 取 Igz 36A 所以该开关整定值为 36A 2 馈电开关整定值效验 馈电开关的短路整定按照所带负荷的最大起动电流计算 以馈电最远端 两相最小短路电流校验 最远端最小两相短路电流必须大于馈电整定值的 1 5 倍 以保证保护装置可靠动作 两相短路电流计算 1 动力负荷总控开关整定效验 1 总控开关负荷短路电流保护整定效验 已知 变压器 315KVA 6KV 0 69KV 最大长时工作电流为 Ig Kf Pe 103 Ue cos e 3 0 5 270 103 660 0 6 3 196 83A 选电缆截面 70mm 载流量 215A 196 83A L 0 46km 查 煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则 表 12 KBSG 型变 压器二次侧电压 690V 两相短路电流计算表 A 得 1866A 2 校验 1866 600 3 11 1 5 合格 2 控三专馈电开关整定效验 1 馈电开关所带负荷短路电流保护整定效验 已知 变压器 315KVA 6KV 0 69KV 23 97 电缆截面 16 0 25km 查 煤矿井下低压电网短路保护装置的整定细则 表 12 KBSG 型变 压器二次侧电压 690V 两相短路电流计算表 A 得 928A 2 校验 928 300 3 09 1 5 合格 三 28051 采面回采期间供电 一 回采期间的主要用电负荷为专 备 用排水泵 2 30KW 采面 采用二部 SGB 620 40T 型刮板输送机运煤 运输巷采用一部 SGB 620 40T 型刮板输送机 三部 650mm 带式输送机联合运煤 电源从八采区三片盘配 电所引入 供电方式与掘进 28051 运输巷及切巷同样 贯通后上回风巷设 备退出 二 供电路线 井上变电站 井下中央变电所 八采区三片盘配电 所 28051 工作面各用电地点 四 电气设备的安装与验收 1 所有电气设备的安装一律按照 机电完好标准 及 煤矿安全规 程 执行 杜绝设备失爆现象 2 胶带输送机机保护装置齐全完好 灵敏可靠 机头处必须配有两 个 4kg 的干粉灭火器和 0 3m 灭火沙 3 机头前后 20m 用不燃性材料支护 4 所有电气设备投入运行前必须经机电运输科检查 验收 验收合 格后方可送电试运转 试运转正常后交付使用 第五节第五节 供水及综合防尘系统设计供水及综合防尘系统设计 一 供水系统设计 28051 采面煤尘不具有爆炸性 为了防止煤尘对至职工造成危害 因此 必须严格落实防尘措施 工作面掘进期间从轨道下山联巷口至 28051 工作 24 97 面运输 风巷各铺设一趟直径 50 mm 的供水管 并随着工作面掘进向前延 伸至切眼 每隔 50 米及各转载点加一个三通阀门 配备 25m 软管供对巷道 进行洒水灭尘 采面形成后移交给采煤队使用 管理 二 综合防尘系统设计 1 上下出口各 10 米范围内安设一道净化水幕 2 每班对巷道进行一次彻底洒水灭尘 3 各转载点安设转载点喷雾 第六节第六节 排水系统设计排水系统设计 计划选用 30KW 潜水泵两台 一专一备 安装在机巷适当位置并设水泵 窝进行排水 排水泵电源 660V 电源 从八采区三片盘配电所引入 排水 管路选用 4 寸 管径 Dp 108mm 塑料管排至八采区上平台大巷水沟 第七节第七节 通讯系统设计通讯系统设计 机 风两巷各作业地点均安设防爆电话与矿井通讯网连接确保井下通 讯畅通 有线电话从八采区皮带巷巷通讯干线分线盒连接 1 采面掘进期 间 机 风两巷及局部通风机安装处均安设防爆电话 掘进巷道迎头 50m 内安设防爆电话 2 采面回采期间 防突风门外安设防爆电话 机巷安全 出口外 50m 内和 100m 外 风巷安全出口 50m 内 每部皮带机头 最后一部 皮带机尾 液压泵站 重要的排水泵处均安设防爆电话 第八节第八节 监测监控系统设计监测监控系统设计 一 掘进期间 一 加强对工作面瓦斯的监测 在 28051 掘进工作面迎头 5m 处安 装 KJ101 45B 甲烷传感器一台 在 28051 回风巷口 10 l5m 安装 KJ101 45B 高低浓度瓦斯传感器一台 传感器布置在巷道的上方 垂直悬挂 距顶板 25 97 不得大于 300mm 距巷帮不得小于 200mm 电缆采用矿用阻燃电缆连接 瓦 斯传感器的报警值为 0 70 断电值为 0 80 复电值为 0 70 当瓦 斯浓度达到 0 80 时 能把 28051 掘进工作面及回风巷 除局部通风机外 内的所有非本质安全型动力电源进行断电 二 掘进头安设风筒风量传感器 1 个 二 采面形成及回采期间的监测系统 一 瓦斯监测监控设备及传感器的设置 1 加强对工作面瓦斯的监测 在工作面回风巷距安全出口 10m 处吊 挂高低浓度甲烷传感器 在工作面回风巷口 10m l5m 吊挂高低浓度瓦斯传 感器 风速 一氧化碳和温度传感器 在上隅角吊挂便携式甲烷检测报警 仪 传感器布置在巷道的上方 垂直悬挂 距顶板不得大于 300mm 距巷帮 不得小于 200mm 在测风站处安设风速传感器 瓦斯传感器的报警值 0 70 断电值 0 80 复电值 0 70 当瓦斯浓度达到 0 80 时 能把 28051 采 煤工作面及回风巷内的所有非本质安全型动力电源进行断电 2 对风巷风门加装风门开停传感器 被控开关负荷侧加装馈电开停 第九节第九节 压风自救系统设计压风自救系统设计 28051 工作面采掘期间要严格落实安全防护措施 建立完善的压风自救 系统 工作面压风自救安装在 2 寸的压风管路上 1 风自救系统安设在井下压缩空气管路上 在工作面迎头退后 25 40m 安装一组压风自救装置 后巷每隔 50m 安装一组压风自救装置 压风自 救袋数量不得少于 5 个 压缩空气供给量每人不得少于 0 1m3 min 阀门离 地高度为 1 2m 2 压风自救装置安设在井下压缩空气管路上 在工作面上 下安全 出口退后 25 40m 及爆破地点分别安装一组压风自救装置 压风自救袋数量 不得少于 15 个 工作面进 回风后巷每隔 50m 安装一组压风自救装置 工 26 97 作面回风巷防突风门外安装一组压风自救装置 压风自救袋数量不得少于 5 个 压缩空气供给量每人不得少于 0 1m3 min 阀门离地高度为 1m 1 2m 3 避难硐室 巷道每掘进 500 米 于人行道侧施工一个避难硐室 硐室规格为 4m 3m 2 5m 宽 深 高 设置向外头开启的隔离门 隔离 门门厚不低于 50mm 硐室内配备不少于 15 个袋的压风自救 有通往调度室 的电话 第十节第十节 防灭火系统设计防灭火系统设计 2004 年 5 月 经煤炭科学研究总院抚顺研究院鉴定 我矿煤层自燃倾 向等级为III类不易自燃 因此 矿井在开拓开采过程中主要预防外因火灾 防止外因火灾措施 一 带式输送机的防 灭火措施 1 工作面防尘消防管路应敷设到工作面迎头 并保证供水正常 2 工作面运输顺槽带式输送机巷道沿线敷设有消防洒水管路 每隔 50m 设置三通 便于消防洒水 每个三通配备阀门和接管 并配有 25m 的消 防专用软管 机头尾不得堆放任何易燃物 3 带式输送机机头前后 20m 的巷道采用不燃性材料支护 井下消防材 料库配备了足够的扑灭胶带机火灾的消防器材 4 在各部皮带机机头 机尾安装有转载点洒水装置 胶带选用了抗静 电的阻燃输送带 其阻燃性和抗静电性均满足 MT147 95 标准 5 设计选用带式输送机烟雾保护装置 6 结合矿井安全生产监测系统 于带式输送机滚筒下风侧 10 15m 处 设一氧化碳及烟雾传感器 二 电气事故引发的火灾防治措施 27 97 1 工作面机电硐室设置三通闸阀和防灭火器材 并采用阻燃性材料支 护 2 井下电气设备的各种保护要齐全 可靠 3 电器设备着火时 首先切断电源 然后用不导电的灭火器灭火 严 禁用水浇灭火 三 防止机械摩擦 撞击等引燃可燃物的措施 1 井下除胶带机 刮板转载机外 机械设备较少 但电器设备较多 注意高温保护 电器设备附近严禁有可燃易燃物品 生产工具如铁铲等在 生产过程中严禁撞击井下可燃物 2 井下硐室不准存放汽油 柴油 煤油和变压器油 擦拭机械用的棉 纱 布头等 严禁随意乱放 要放在铁桶内封闭 并定期送到地面处理 四 其它外因火灾的防治措施 1 严禁各种烟火下井 避免火灾发生 2 井口房和通风机房附近 20m 内不得有烟火或用火炉取暖 3 进风井口应装设防火铁门 4 木料场 矸石山 炉灰场距离进风井不得小于 80m 木料场距离矸 石山不得小于 50m 5 不得将矸石山或炉灰场设在进风井的主导风向上侧 也不得设在表 土 10m 以内有煤层的地面上和设在有漏风的采空区上方的塌陷范围内 6 井下不得从事电焊 气焊和喷灯等焊接工作 7 井下清洗风动工具 必须在专用硐室内进行 并必须用不燃性和无 毒性洗涤剂 8 井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉 9 所有工作面人员必须熟悉灭火器的使用方法 并熟悉本职工作区域 内灭火器材的存放地点 10 加强消防洒水管网的维护 确保井下消防栓 三通阀的有效使用 28 97 11 井下巷道水管要经常供水 不得随便停水 以便做到及时灭火 12 采煤 掘进 期间 采面机 风巷主要设备处配备沙箱和灭火器 13 打钻时 采用湿式打眼等措施 以防止引燃瓦斯 发生事故 14 回采结束及时回收设备并进行密闭 第十一节第十一节 采面液压系统设计采面液压系统设计 采面采用整体顶梁组合悬移液压支架控制顶板 移架方式采用全集中 控制 单柱单阀操作 立柱本架操作 移架为临架操作的方式进行 推溜 方式随工作面推进前移 回采步距 0 8 米 采面液压系统设计采用两台乳 化液泵站 一个泵箱 型号为 BRW125 31 5 压力为 31 5MPa 通过高压管 路向工作面供液 第十二节第十二节 采面照明系统设计采面照明系统设计 采用照明信号综合保护装置和防爆荧光灯进行照明 皮带机头 液压泵站处 每部绞车处等地点采用防爆荧光灯进行照明 第四章第四章 专项设计专项设计 第一节第一节 防治煤与瓦斯突出专项设计防治煤与瓦斯突出专项设计 一 掘进期间的防突措施一 掘进期间的防突措施 a a 区域综合防突措施 区域综合防突措施 29 97 一 区域预测 根据河南理工大学 2012 年 4 月份对我矿八采区做突出危险性区域预测 预测指标煤层瓦斯含量最大值为 6 39m3 t 瓦斯压力最大值为 0 43Mpa 预 测结果为无煤与瓦斯突出危险性 二 区域验证 我矿采取钻屑量 S 和瓦斯解吸值 h2 2 项指标进行连续验证 验证方法采用钻屑解吸指标法 在工作面迎头布置 3 个孔径为 42mm 验证孔 钻孔均匀布置在煤层中部或软分层中 钻孔控制巷道轮廓线外 2m 4m 钻孔 设计深度为 8m 10m 验证方法 钻孔每施工 1m 测定钻屑量一次 每 2m 测定一次钻屑解吸指标 h2 测 定深度为 2m 4m 6m 8m 10m 区域验证指标均不超标后 采取安全防 护措施到位后可直接进尺 当任何一种指标超过临界值时 必须执行局部 综合防突措施 区域验证规定的临界值 b b 局部综合防突措施 局部综合防突措施 一 工作面预测 我矿采取钻屑量 S 或瓦斯解吸值 h2 2 项指标进行工作面预测 对每米的钻屑量 S 每 2 米的瓦斯解吸值 h2 进行测定 预测方法参照区 域验证方法 预测指标临界值参照区域验证规定的临界值 若工作面预测 Smax Kg m h2 Pa Smax Kg m h2 Pa 危险性 6 200 6 160 有突出危险 干 煤 6 200 湿 煤 6 160 无突出危险 30 97 指标不超后 采取安全防护措施到位后可直接进尺 当任何一种指标超过 临界值时 必须执行工作面防突措施 二 工作面防突措施 28051 掘进工作面采取排放钻孔的局部防突措施 在工作面迎头设计施 工 1 排 10 个排放钻孔 若工作面煤层厚度大于 1 5m 时 排放钻孔设计施 工 2 排 20 个 煤层厚度大于 3m 时 排放钻孔设计施工 3 排 30 个 排间 距 500mm 孔间距 337mm 钻孔控制掘进前方 11m 控制巷道两帮轮廓线外 5m 钻孔设计深度为 11 12m 与巷道中心线夹角 0 24o 排放钻孔超前距 不得小于 5m 三 工作面防突措施的效果检验 工作面防突措施执行完毕后 由通防科人员进行防突措施的效果检验 效果检验方法采用钻屑解吸指标法 效果检验方法参照区域验证方法 效 果检验指标临界值参照区域验证规定的临界值 在防突措施的效果检验过 程中 若任一钻孔任一项指标超过规定 视为措施无效 有突出危险 必 须重新执行工作面防突措施 直至措施检验有效为止 四 安全防护措施 采取安全防护措施是防治突出的最后一环 目前 我矿采取的安全防 护措施有 正反向防突风门 远距离放炮 压风自救系统 隔离式自救器 隔爆设施 专用电话 避难硐室 1 正反向防突风门 通风队应经常对 28051 掘进工作面风门及防逆流装置进行检查 保 证其可靠性 安全性 对存在的问题要及时处理 反向风门在有冲击波的 情况下必须能够自行关闭 通风队要对风门定期进行检查与维护 风门每 周检查至少一次 31 97 在正常施工期间 28051 掘进工作面两道反向风门要处于敞开状态 行人通过风门时 严禁两道风门同时敞开 风门传感器安装有效 风门连锁装置要牢固可靠 凡因装卸 运输造成风门损坏 漏风严重 要严格分析追究责任 对事故责任单位给予修复费用两倍以上的考核 2 远距离放炮 工作面爆破期间 28051 工作面及其回风流中的所有人员必须全部撤至 28051 两道防突风门外的全负压新鲜风流中 并做好断电 警戒工作 撤人范围 28051 掘进工作面及其回风流中的所有人员 停电范围 28051 掘进工作面及其回风流中除局部通风机外的所有非本 质安全型动力电源 警戒地点 28051 防突风门外 放炮地点 28051 防突风门外的全负压进风流中 警戒地点必须有专人 站岗 并设置警戒牌 警戒绳 放炮时由放炮员关闭反向风门 瓦检员 放炮员 班组长放炮前必须 填写放炮 爆破员手册 炮后至少 30min 后 由安检员 班组长 瓦检员 放炮员进入工作面检查 经检查瓦斯 顶板等一切正常后 方可允许施工 区队进入工作面正常作业 如因炮拉不响或其它情况需进入检查时 放炮 员必须将放炮母线从放炮器上摘下并扭接成短路状态 反向风门必须打开 顶牢 3 压风自救系统 根据 防治煤与瓦斯突出规定 要求 工作面要配备足够数量的压风 自救装置 压风自救装置的安装及相关要求如下 风自救系统安设在井下压缩空气管路上 在工作面迎头退后 25 40m 32 97 安装一组压风自救装置 后巷每隔 50m 安装一组压风自救装置 压风自救 袋数量不得少于 5 个 压缩空气供给量每人不得少于 0 1m3 min 阀门离地 高度为 1 2m 施工人员进入作业地点前 必须首先检查压风自救系统情况是否达 到要求 发现问题及时汇报 若压风管路无风或自救系统损坏 在恢复压 风装置前严禁作业 4 隔离式自救器 进入该工作面的所有人员必须随身携带隔离式自救器 以便发生事故 时能够自救或互救 5 隔爆设施 巷道走向长度 60m 200m 范围内要求施工区队安装一组隔爆水棚 巷道 掘进超过 500m 要求在适当位置增设一组隔爆水棚 施工区队要求每周检查 维护一次隔爆设施 发现问题 及时进行处理 6 专用电话 由通风队负责在掘进工作面迎头 50m 范围内及风门外各安装一部防爆 电话 保证灵敏可靠 方便汇报现场情况 7 避难硐室 现八采区轨道下山修建有永久避难硐室 避难硐室内已经按照规 定配齐紧急避险设施 由通风队负责检查维护 一旦 28051 工作面发生险 情时 工作面作业人员可进入八采区永久避难硐室进行避险 二 回采期间的防突措施二 回采期间的防突措施 a a 区域综合防突措施 区域综合防突措施 一 区域预测 根据河南理工大学 2012 年 4 月份对我矿八采区做突出危险性区域预测 33 97 预测指标煤层瓦斯含量最大值为 6 39m3 t 瓦斯压力最大值为 0 43Mpa 预 测结果为无煤与瓦斯突出危险性 二 区域验证 我矿采取钻屑量 S 和瓦斯解吸值 h2 2 项指标进行连续验证 验证方法采用钻屑解吸指标法 在工作面布置 8 个孔径为 42mm 验证孔 上 下安全出口距工作面 10m 施工第一个验证孔 孔间距为 15m 夹角为 900 钻孔均匀布置在煤层中部或软分层中 钻孔设计深度为 8m 验证方法 钻孔每施工 1m 测定钻屑量一次 每 2m 测定一次钻屑解吸指标 h2 测 定深度为 2m 4m 6m 8m 区域验证指标均不超标后 采取安全防护措施 到位后可直接进尺 当任何一种指标超过临界值时 必须执行局部综合防 突措施 区域验证规定的临界值 b b 局部综合防突措施 局部综合防突措施 一 工作面预测 我矿采取钻屑量 S 或瓦斯解吸值 h2 2 项指标进行工作面预测 对每米的钻屑量 S 每 2 米的瓦斯解吸值 h2 进行测定 预测方法参照区 域验证方法 预测指标临界值参照区域验证规定的临界值 若工作面预测 指标不超后 采取安全防护措施到位后可直接进尺 当任何一种指标超过 临界值时 必须执行工作面防突措施 Smax Kg m h2 Pa Smax Kg m h2 Pa 危险性 6 200 6 160 有突出危险 干 煤 6 20