第15章 节约能源及职业卫生.docx

宁夏枣泉煤矿西井初步设计 第十五章 节约能源及职业安全卫生第十五章 节约能源及职业安全卫生第一节 概述一、概述(一)设计依据本设计职业安全卫生编制主要依据下列法律、法规、规程及规范：1、中华人民共和国安全生产法2002年11月1日实施。2、中华人民共和国劳动法1995年1月1日实施。3、中华人民共和国职业病防治法2002年5月1日实施。4、中华人民共和国矿山安全法1993年5月1日实施。5、中华人民共和国矿山安全法实施条例1996年10月30日劳动部发布。6、煤矿安全规程（2006版）2007年1月1日起实施。7、煤矿建设项目安全设施监察规定2003年8月15日实施。8、关于中华人民共和国尘肺病防治条例的通知（国发1987105号）。9、企业职工伤亡事故分类（GB/T6441-1986）。10、作业场所空气中粉尘测定方法（GB5748-85）。11、粉尘危害分级监察规定（劳安字19912号）。12、工业企业职工听力保护规范（卫生部1999年12月24日）。13、关于颁发煤矿井下粉尘防治措施（施行）的通知（90 中煤总安字第171号）。14、煤炭工业矿井设计规范（GB50215-2005）。15、通用用电设备配电设计规范。16、矿山电力设计规范。二、工程性质、任务位置及范围本次设计枣泉西井属枣泉矿井的一部分，与东井共用一个工业场地和一套地面生产系统。东井地面生产系统目前已经建设完成并已投入使用，井下开拓系统也已基本建设完成，12205工作面已经回采完毕，现正开采12207工作面及准备12105工作面。本次设计西井主要为井下开拓系统以及部分地面辅助生产系统、行政福利设施等。矿井设计年生产原煤3.0Mt/a。井田位置及范围、矿井开拓开采布置、西井开拓开采布置等详见第一、二、三、四章。三、主要工艺流程回采工作面原煤：采煤机落煤（放顶煤）工作面可弯曲刮板输送机工作面运输巷区段煤仓主斜井带式输送机机械选矸车间地面储煤场。煤巷掘进工作面的煤：综掘机落煤或放炮落煤装煤机掘进胶带输送机区段煤仓主斜井带式输送机机械选矸车间地面储煤场。辅助运输：材料设备由副斜井井筒中车场甩车工作面轨道巷或工作面回风巷使用地点。矸石流程：少量的掘进矸石主要发生在中车场石门；掘进工作面矸石中车场副斜井串车提升地面。第二节建筑及场地布置一、自然条件的影响及防范措施工业场地位于宁夏灵武市东南62 km的毛乌素沙漠的边缘，行政区划属灵武市马家滩乡管辖。根据宁夏煤业集团有限责任公司2004293号文，在宁东能源重化工基地内，依据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001）,该区域的地震设防烈度为度，要求相关设计中凡涉及地震设防烈度参数时，均按度执行。矿区内主要沟谷有西天河、碎石井沟和倒江沟，以上河流均远离工业场地，且场地平均标高高于暴雨后河流水面高程，因此，上述河流对本矿井工业场地不会造成威胁。矿井工业场地内上部为第四系（Q 4）风成沙层覆盖，场内地表风成沙层不宜做基础持力层，根据建筑物的重要性及荷载情况，设计对地基进行相应的处理。如主井驱动机房、副斜井井口房、副斜井提升机房、库房、灯房浴室及任务交待联合建筑等采用钢筋混凝土柱下独立基础。毛乌素沙漠近临本矿工业场地，其沙尘暴对本矿工业场地有一定的影响，但井田四周为白岌滩自然保护区，目前白岌滩自然保护区在毛乌素沙漠深处营造了一条东西长42km，南北宽10km的绿色屏障，有效地阻止了毛乌素沙漠的南移和西扩，加之工业场地四周建立了防护林带，场地设施均考虑了不良气象的影响，所以沙尘暴对矿井的职业安全卫生不会构成严重威胁。二、建筑及场地布置工业场地锅炉房、压风站及制氮站等易燃易爆建筑布置在场地一角或一侧，相对独立，远离重要设施和人流主要通道。工业场地按功能分区布置为场前区、生产区及辅助生产区。场前区位于场地的主导风向上风侧，以减小地面生产系统对场前区的污染。行政福利建筑充分考虑采光、通风、防止日晒等因素，均采用正南北向布置。建筑物间的安全间隔符合消防要求。工业场地设出入口四处，分别为主要人流出入口、煤炭外运出入口、矸石外运出入口、材料出入口，各出入口相对独立，互不干扰。场地道路功能明晰，人货分流，减少干扰，保障安全。工业场地绿化系数达20%左右，道路、广场、人行道占地达18%左右，营造出良好的工作环境。工业场地内还设有救护队、急救站、医疗室等必要的职业卫生安全设施。第三节职业危害因素分析煤矿企业是受地下灾害，地面自然条件影响严重的企业，矿井服务年限长，在生产过程中将遇到的危害因素有：（1）采、掘过程中产生的瓦斯及采、掘、运过程中产生的粉尘危害；（2）煤层自燃，井下火灾及产生的有毒有害气体；（3）炸药、雷管使用过程中的潜在危险；（4）顶板冒落及地表沉降变形；（5）雷电、触电、机电及运输事故，以及设备噪音等。生产过程中危害因素较大的设备见表1531。生产过程中主要危害设备表1531顺序设备名称地点危害因素1气腿式凿岩机掘进工作面噪音、粉尘、工伤2风镐掘进工作面噪音、工伤4局部扇风机掘进工作面噪音5煤电钻采、掘工作面触电6空气压缩机地面空压机房噪音、爆炸7通风机地面风机房噪音、粉尘8带锯机坑木加工房噪音、粉尘9磨锯机坑木加工房噪音、工伤10鼓风机锅炉房噪音生产过程中可能受到职业危害的人员主要是生产工人，特别是原煤生产工人。本设计针对本矿井中所存在的危害按照规程规范要求采取了有效的防范措施。第四节主要防范措施一、井下开采过程中的危害防范措施（一）安全出口措施西井共设有主斜井、副斜井、回风斜风井3个井筒，3井筒均设有台阶、扶手，因此矿井共有三个安全出口，满足规程规定的“矿井至少有两个安全出口”的要求。（二）井下防灭火措施完善通风系统，合理控制风量，并实行均压通风、减少漏风等综合措施预防煤的自燃。回采面采至停采线附近及时密闭。机电硐室及井下巷道均采用不燃性材料支护并配有消防器材，并在通道内设有防火门。在井下设有消防材料列车库，要求按矿井防灭火规程配备足够有效的消防器材。建立完善的井下消防、洒水管网系统。各种带式输送机采用阻燃型，杜绝因胶带摩擦产生火花，并装备自动监测-灭火系统。采区电气设备均选用防爆型，井下所有电缆均采用煤矿用阻燃型电缆。（三）井下防治水措施在开掘井筒、井底车场、石门过含水层或断层时，为了防止突水，必须探水前进。水大时必须预注浆后，才能掘进。为了防止地质钻孔及火烧区水体涌水，工作面接近钻孔或火烧区水体时，应严格检查封孔质量，采取措施，防止钻孔导水或火烧区水体涌水。（四）瓦斯爆炸防治措施在采掘工作面以及上下顺槽设瓦斯报警仪。下井人员全部配备自救器。对采掘工作面分配足够的风量以稀释瓦斯。（五）井下煤尘防治措施按规程规定控制风速，防止煤尘飞扬。在采煤工作面上下顺槽设置防尘水幕。利用安全检测系统对有害气体的个体巡回检测并及时测定风流中的粉尘浓度，控制风速，防止煤尘飞杨。建立防尘、洒水系统对于煤流各转载点设喷雾洒水，胶带机配刮煤器。在掘进工作面采用湿式钻孔，掘进面设有除尘器。二、提升设备危害防范措施在副井提升机房内设操作间，以防噪音影响。设置提升信号，副斜井提升机采用直流电动机，计算机控制，保护齐全，为了防止断绳事故发生，设计配备了钢丝绳探伤仪。副斜井井筒设有躲避硐室和防跑车装置。三、压缩空气设备危害防范措施安装进气滤清消音器、在机房内设隔音值班室。在风包出口设置释压阀。使用专用的压缩机油，其闪点不低于215。四、地面生产系统扬尘防范措施1、各转载处尽量减小落差，必要时封闭。2、破碎机、筛分机的煤尘飞扬较大，除降低落差外，配备了留有观察孔的封闭溜槽。3、贮煤场加盖，并采取洒水除尘措施。五、井下电气设备危害防范措施1、电气设备按煤矿安全规程规定选型，采区高低压电气及配电设备均选用矿用防爆型；井底车场泵房、变电所内亦选用矿用防爆型电气设备。2、井下所有低压电网配备具有选择性的漏电保护，发生漏电时能自动断电。3、向采区及移动变电站供电的电缆，其配出开关具有漏电保护。4、采区变电所低压总进线开关设有人为旁路接地检漏继电器，分开关设有选择性漏电保护系统，以防触电危及人身安全。5、高压电机的控制设备具有短路、过负荷和欠电压释放保护。低压电机的控制设备具有短路、过负荷、单相断路和低压保护。127V用电设备的控制器还具有漏电闭锁功能。6、井下掘进工作面按“三专二闭锁”方式供电。7、副斜井提升机、通风机、地面生产系统、锅炉房、矿灯房等采用双回路供电，以保证用电设备的可靠供电。六、防雷电措施工业场地分区布置，各个建筑按规程要考虑防火距离和消防通道。场内留有较大的绿化空地。1、对矿井110kV变电站，锅炉房、烟囱等高层建筑物，按建筑物防雷设计规范和工业与民用电力装置的过电压保护设计规范要求，考虑了防雷电设施。2、根据建筑物的容易受雷击部位，装设避雷针或避雷带进行重点保护，每栋建筑物至少有两根接地引下线。3、变电站及变电所设有就地消防设施，配置有砂箱和化学灭火装置。七、改善劳动强度措施设计选用了先进的、成套的机械化采掘设备，装备了完善的安全监测、生产监控以及自动灭火系统。实现了辅助运输机械化、井下煤炭运输胶带化，井上下设有乘人车场，利用人车运送工人。第五节预期效果及评价根据对矿井职业危害的因素分析，设计中采取了相应防火、防爆、防尘、瓦斯抽放、防雷击、防触电、防机械损伤和防噪等措施。矿井建成后，如严格执行有关安全卫生规程规范，并落实以上各项预防措施，就可以杜绝安全事故，保障生产人员的身体健康及矿井安全生产。第六节机构设置及人员配备据煤矿安全规程规定，矿务局及矿必须建立工业卫生管理、卫生防疫或职业病防治机构，负责工业卫生管理、监督和监测工作。按照上述要求，本矿井实行矿、队二级管理制，在矿级领导中设立有专职安全总工程师，在通修队中有专职防尘、防火、救护医疗队以及监测等人员910人。医疗所负责卫生管理、卫生防疫和职业病防治工作。矿井职工培训由神华宁夏煤业集团公司统一考虑。第七节专项投资职业安全卫生投资包括：生产环节防范设施费用；检查、监测、监控装备和设施费用；安全、教育装备费用；事故应急措施费用等。本矿井职业安全卫生专项投资约600万元。第八节 存在问题及建议煤矿生产的特点是环节多，危险和危害因素多。尽管设计中考虑了相应的防范措施，但难免有所不周全之处。因此，矿井投产后职业安全卫生工作还应根据具体情况加以完善，使煤矿生产安全、文明、持续地发展。生产管理中把劳动保护和职业安全卫生措施切实落实到位。矿工上岗前，必须坚持“先培训，后上岗”的原则，严格安全技术教育，未经培训合格的工人不得上岗。各工作岗位必须编制作业规程，作业规程中应有详细的安全要求及安全措施，确保每个职工能熟练掌握作业规程并按作业规程操作。总之，在煤矿职业安全卫生方面，应认真贯彻安全第一、预防为主的方针。要进一步研究煤矿特殊劳动条件对工人健康的影响，预防职业病、职业中毒和其它工业伤害的发生，创造良好的安全生产条件，切实保障工人的人身安全，保障职工的身心健康，增进职工身体健康水平，以促进煤炭生产稳定持续发展。第九节 节能措施一、概述矿井既是能源生产单位，又是能源消耗大户，随着机械化、自动化及电气化程度的不断提高，单位能耗也将相应增加。因此，节约能源、提高能源利用率，降低能耗，对增加社会供给，提高矿井经济效益有着重要的意义。西井设计生产能力为3.00Mt/a，东井设计生产能力为5.00Mt/a，矿井设计总生产能力8.00Mt/a。达到设计生产能力时，西井用电设备（包含原有西井变电所供电的设备）装机总台数273台，其中工作台数262台，设备安装总容量为22735kW，其中工作容量为21595.5kW。矿井东井用电设备（包含本次补套的用电设备）装机总台数474台，其中工作台数439台；设备安装总容量为42309.7kW，其中工作容量为28168.7kW。全矿井年耗电量为120.98106 kWh，吨煤耗电量为15.12 kWh/t。西井总用水量3387m3/d，采暖期最大热负荷2551 kW。为了节约能源，设计对各主要生产、生活环节采取了相应措施，优先选用高效节能设备，采用先进的节能工艺，建（构）筑物采用节能结构等。设计中认真贯彻执行节约能源法、国家计委颁发的煤矿节约能源若干规定（试行）的通知、国务院颁发的节约能源管理暂行条例以及国家计委计资源（1992）1959号文的精神，并以上述文件为依据编写本节。二、井下开采1、合理集中生产、选用节能设备坚持合理集中生产，提高劳动生产率和经济效益的原则，西井以一区一面达到3.0Mt/a生产能力，减少了生产和辅助人员，提高了全员工效。在采掘设备的选型方面，设计尽可能选用高效率，低能耗设备，主要节能设备有：MG500/1130WD型采煤机、SGZ900/1050型可弯曲刮板输送机，SSJ1400/3650型可伸缩带式输送机等。2、减少巷道风阻，降低通风能耗从支护上，尽量选择通风阻力系数较小的支护方式，如锚网喷，砌碹等。设计要求巷道掘进采用光爆技术，减少巷道超挖量。通风计算中，采用计算机通风网络程序辅助计算，自然分风为主，减少人为风阻，从而减少了矿井总通风阻力，降低通风能耗。3、合理布置巷道，减少煤柱开拓巷道尽量布置在下部煤层中，各组煤上下山尽可能重叠布置，以减少煤柱。回采巷道和准备巷道采用煤柱护巷，但设计要求最终煤柱必须回收，断层和井田边界煤柱留设，在保证安全的条件下，尽量减少煤柱尺寸，以提高资源利用率。三、机电设备1、提升设备主斜井提升选用带宽1.4m钢丝绳芯胶带，CST交流驱动系统，液压自动拉紧装置。系统简单，传动、运行效率高，能耗低。副斜井选用2JK42.1/30型提升机，高速直流电动机拖动。供电系统为全数字控制，运行效率高，电耗低，系统可靠性高。2、通风设备矿井通风机通过方案比较，选用BDK-8-24型矿用节能型轴流式通风机，通风机初、后期运行的静压效率均在80%以上。且该型风机可根据矿井通风工况的变化进行调节，使风机始终运行在高效区，减小了电能损耗，降低了运行费用。3、矿井排水设备矿井排水设备经计算机方案优化，选用高效节能的MD280-658G型矿用排水泵，水泵运行效率在74%左右。排水管路选用D2738型无缝钢管2趟，正常情况下可采用一泵一管运行，以降低运行费用。同时，排水系统采用无底阀排水，减少了吸水损失，提高了吸程，保证了水泵运行安全、节能。4、压缩空气设备通过方案比较，西井压缩空气设备选用绝热和容积效率高、比功率低、节能效果好的双级压缩螺杆式空气压缩机，其比功率为5.1kW/(m3/min) 5.9 kW/(m3/min)。设计根据井下用压缩空气需要，采用集中式供气系统，并为了减少能源损耗和压缩空气管路压力损失，空气压缩机站设在西井井口附近，靠近井下主要耗风地点，减少了压缩空气供气距离，减少了管路损失，节约了能源。井筒中压缩空气管路选用D2196型焊接钢管，管径选择合理，压风损失不超过1.0105 Pa 1.47105Pa。满足煤炭工业节能减排工作意见及国家有关节能工程实施方案等相关政策法规要求。5、电气设备矿井地面动力变压器选用SG10系列节能型产品，低压开关柜选用节能型开关柜。全矿井地面低压部分采用分散补偿，补偿后地面10kV母线功率因数为0.94。井下皮带运输机采用集中控制，减少空载时间。厂区、车间、办公室等公共场所的照明，采用高效节能灯具，并采用集中管理。井下采用隔爆节能型荧光灯照明，减少电能损耗。6、地面生产系统地面生产系统布置煤流顺畅，布置合理，设备选型均采用高效节能产品，减少了能耗。四、总平面布置及工业与民用建筑1、总平面布置为了节约能源，改善工作环境，场内建筑物尽量南北向布置