【采矿工程】北山煤矿二水平延深安全专篇

龙岩学院资源工程学院毕业设计题目北山煤矿三水平延深设计安全专篇专业采矿工程班级10级采矿工程学号姓名指导教师职称教授职称副教授职称资源工程学院第一章矿井概况第一节井田概况一、交通位置龙岩市新罗区北山煤矿行政隶属龙岩市适中镇管辖，为国有企业。矿区位于龙岩市区中心南东方向，方位168，直距30KM的仁和村，隶属龙岩市适中镇管辖。地理座标东经11703311170532；北纬1245042255215。矿区北距龙岩漳州公路约4KM，距龙岩火车站46KM，距漳州105KM，距南靖县城约86KM，交通便利。二、地形、地貌水系及气象本区属中低山剥蚀地貌。井田内山脊呈近东西向“一”字型展布，沟谷相对切割深度在270490M左右，山势较陟。矿区东部山脊呈南北向“一”字型展布，相对切割深度在100200M左右，山势较缓矿区最低侵蚀基准面位于西北角东坑溪，标高为402M，地形最高标高位于中偏西南47号孔傍山顶水尾尖，标高为90514M，相对高差达503M以上。流经本区的较大地表水体有西北部的东坑溪和东部的柳溪。东坑溪河床远离矿区，对矿区煤层的开采无直接充水危害。柳溪从北西南穿过矿区东部，其进入和流出井田处的河床标高分别为645M和635M，水力坡度较小。根据1983年4月实测资料，最高洪水水位标高为63872M。本区属亚热带气候，常年温湿多雨，降雨量较充沛，降雨多集中于每年39月份，占全年降雨量的80以上，11月翌年1月为旱季，雨量减少，气温逐渐下降年平均气温199，年平均降雨量1680MM，无霜期291天。根据中国地震参数区划图（183062001），本区抗震设防裂度为6度。四、电源情况采用双回路供电，两路6KV电源分别引自铜锣坪变电所6KV段母线和段母线，矿井地面已经装备了比较完善的供电系统。本次延深设计地面供电系统基本不变，井下采用以回路供电，410主变电所两路6KV电源用分别引自矿井地面变电所6KV段母线和段母线。两路电源一路工作，一路带电备用，以确保矿井井下排水设备供电安全可靠。五、井田地质特征井田地质特征在水平延深设计中已有阐述，不再复述。第二节矿井扩建设计概况一、工程性质该工程为水平延深设计。2、井田开拓开采（一）、矿井开拓根据北山煤矿井田地质构造、煤层赋存条件，水文地质情况，结合北山矿生产实际情况，并充分利用现有的巷道硐室、工业广场及电源、水源、地面建筑等，仍然采用斜井的井田开拓方式。（二）、井口数目和位置矿井投产时共布置六个井筒，即663M主斜井、496M排矸斜井、402M排水平硐、665M回风斜井、435M回风平硐以及后期的560M回风平硐。（三）、井筒矿井扩建以斜井方式开拓，故井筒主要有663M主斜井、496M排矸斜井、402M排水平硐、665M回风斜井、435M回风平硐以及后期的560M回风平硐。主斜井井筒采用单钩串车提升，安设16M型绞车，铺设22KG/M钢轨，作提运煤炭、运送材料和设备、进风之用；496M排矸斜井井筒采用单钩串车提升，铺设22KG/M钢轨，作提运矸石；运送材料和设备、进风之用；402M排水平硐作排水之用；665M回风斜井和435M回风平硐分别作为五采区、六采区行人、敷设管路、回风之用。（五）、采区划分和配采关系矿井的第三开采水平在180M20M标高，首采设2个采区（五、六采区）。三、矿井运输、提升、通风、排水和压缩空气设备（一）、井下运输系统20M水平大巷采用3吨架线式电机车索引1T矿车运输，采区运输设备选用25T防爆型蓄电池机车运输。（二）、提升系统主提升采用单钩串车提升方式。主提升设备装备GKT161520矿用提升绞车。（三）、矿井通风系统设计通风系统为对角式通风，利用现有665M风井和435M风井，分别配备两台4721116B型左、右90离心式主通风机和FBCDZ615A型矿用防爆抽出式对旋轴流主通风机，可以满足井下安全施工、生产的通风需要。（四）矿井排水系统20M中央水泵房配备85457型三台（配套电机为3152型，功率132KW，电压660V），排水管选用无缝钢管1334MM，吸水管选用无缝钢管15945MM。（五）矿供风系统根据丰海煤矿目前使用的压缩空气站的情况，原压缩空气站能满足要求，所以利用地面原空压机作为供风系统主供风源。五采区由663M主斜井和496M排矸斜井进风300井底车场三采区300上部车场、三采区轨道下山五采区各区段运输平巷五采区各工作面污风经五采区各工作面回风平巷五采区人行下山三采区人行下山300回风石门665M风井，由通风机排出地面；六采区一路由663M主斜井和496M排矸斜井进风300井底车场三采区300上部车场、三采区轨道下山180M运输大巷六采区轨道下山（别路由496M排矸斜井进风410M运输大巷四采区轨道下山300M上部车场六采区轨道下山六采区区段运输平巷六采区各工作面污风经六采区各工作面回风平巷六采区人行回风下山435M回风平硐，由通风机排出地面。四、供电及通讯系统一、410M主变电所矿井延深采用双回路电源供电，410M主变电所两路6KV电源用MCC226/6350型电缆分别引自矿井地面变电所6KV段母线和段母线，长约08KM，线路压降约146，任一条电缆均能承担井下全部用电负荷。主变电所6KV采用单母线分断供电方式，选用KGS1系列矿用一般型型双层手车式高压真空开关柜，作为受电及向五采区、六采区变电所等负荷提供6KV电源。（2）、五采区供电设计在五采区265M提升绞车房通道附近设采区变电所，配备二台PBG16Y型高压真空防爆开关和一台KS9315/6/069矿用型变压器，主要为20M主变电所提供6KV电源及五采区180M提升绞车、架空乘人器、采掘移动设备等负荷提供660V电源电源。（三）、六采区供电设计在180M水平大巷与六采区石门的通道附近六采区绞车变，配备二台PBG16Y型高压真空防爆开关和一台KS9250/6/069矿用型变压器，主要为20M主变电所提供6KV电源及六采区265M提升绞车等负荷提供660V电源电源。（四）、20主变电所供电矿井在六采区轨道下山下部车场附近设立20M主变电所，两路6KV电源用MYJV226/6335型高压电缆一回路引自180M六采区变电所，另一回路引自265M五采区变电所。主变电所配备四台PBG16Y型高压真空防爆开关，两台KS9500/6/069矿用型变压器（一用一备），经电缆引至KDC1G型矿用低压配电屏馈电给20M主排水泵、六采区180M副提升绞车、硅整流及六采区采掘工作面等负荷用电。五、供水系统矿井地面已建有一套比较完整的给水、排水及供热系统，在665米工厂上部约700标高设有二座200M3的高水池（总容量为400M3），地面生产、生活、消防用水和井下消防洒水可利用现有供水系统进行供水。六、排矸及煤台筛选系统井下矸石经496排矸斜井至排矸井口车场后，由人力推车运送至排矸场，经卸矸架将矸石排放到场地的山凹中，矸石缓坡堆放，集中管理。矸石排量按设计年产煤的30计算，年排矸量为153045万吨。七、环境保护（一）、自然环境及环境质量现状本区属中低山剥蚀地貌。井田内山脊呈近东西向“”字型展布，沟谷相对世割深度270490M左右，山势较陡。矿区东部山脊呈南北向“”字型展布，相对世割深度100200M左右，山势较绶。矿区最低侵蚀基准面位于西北角东坑溪，标高为402M，地形最高标高侠于中偏西南47号孔傍山顶水尾尖，标高为90514M，相对高差达503M以上，根据1983年4月实测资料，最高洪水位标高为63872M。本区属亚热带气候，常年温湿多雨，降雨量较充沛，降雨多集中于每年39月份，占全年降雨量的80以上，11月翌年1月为旱季，雨量减少，气温涿渐下降。年平均气温199，年平均降雨量1680MM，无霜期291天。根据中国地震参数区划图（183062001），本区抗震设防裂度为6度。井田内分布着十几个小煤窑，煤矸石随意堆放；煤矸粉任凭散逸，影响小区大气；矸石淋溶水及井下含量高的矿坑水未经处理自由排放，污染地面水体；小窑浅部开采破坏了地下潜水层的原始平衡状态。边些都是小区内影响环境的不利因素。（二）、矿井对小区自然环境的影响随着地下采掘空间的扩大，在采空区上覆岩层产生的冒落、裂隙、下沉三个影响带亦将持续扩大，并可能产生如下影响1、对水环境的影响。矿井水的值可能偏低，可能降低地表流水的值矿井水中的悬浮物，会增加地表流水的浊度。2、煤矸石对环境的影响，煤矸石露天堆放，煤粉岩屑风化，在风力作用下产生污染，矸石堆淋溶水影响。3、煤尘污染。，地面煤炭的装、运、储环节可产生煤尘飞扬，对周围环境产生污染。4、矿井主要通风机噪声污染。（三）、污染物治理为了保护环境，维护生态平衡，贯钜环保设施“三同时”的原则，在环境保护设计中，针对煤矿建设生产所排放的各种污染物的排放量和排放浓度，依照国家环境保护相应标准，采取各种相应的治理措施。1、污水处理矿井水中的悬浮物主要来源于开采过程中产生的煤泥、矿尘、赐化后的矸石。处理办法主要是沉淀法。矿井水中的悬浮物经过井口沉淀池沉淀筛留处理，使矿井水达标排放。工广生产污废水经隔油、沉砂后热排入地面排水系统再汇入山沟。锅炉除尘，污水经降温、沉淀后排放，固体渣质弃于矸石山。粪便污水经化粪池浓缩污泥后排入山沟，食堂污水经隔没池除油后排入山沟。2、矸石处理矿井生产排矸量，按矿井设计年产量的30计，年排矸量达45万吨，目前尚难以充分综合利用。除少数可用于筑路、填方外，大部分都将从496排矸斜井提升出地面，排放于井口附近筑有拦矸坝的山沟。3绿化矿井建设会影响原来的自然绿化环境，所以为防治污染、美化环境、防止水土流失、保护生态基本平衡，必须做好绿化工作。可以建筑物周围、道路两帝、边坡等地植树、种草，矸石山实行绿化，种植芦苇、灌木等植物固化矸石山。4、粉尘治理煤在地面卸、装和运输过程中会产生煤尘，为了减轻煤粉尘对环境的影响，改善工作环境条件，应在地面生产系统的主要扬尘点设置喷雾降尘装置或采用集尘器捕尘等综全降尘措施。并对煤台附近的道路及矿区内的其他运输干线进行定期洒水冲洗。5、噪音污染的治理矿井主要地面噪音来自地面扇风机噪声，由于矿井主要扇风机距离生活区较远，噪声污染问题不很突出，但仍要选用噪声较小的扇风机并采取必要的降噪措施，以保护扇风机房工作人员的身心健康。第二章矿井通风第一节概况瓦斯根据福建省经济贸易委员会关于对龙岩市煤矿2008年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复（闽经贸能源2009153号），北山煤矿属低瓦斯矿井。地温根据矿井地温观测资料，井下温度为2022，无地温异常。煤层的自然和煤尘爆炸经有关单位进行了煤尘爆炸性和点燃测定，北山煤矿属无煤尘爆炸、煤层不易自然发火矿井。第二节矿井通风一、通风方式和通风系统（一）、通风方式矿井通风方式对角式通风方式。（二）、通风设施布置本矿井采用机械通风，在663回风井口及435M回风井口设置了通风机房并安装了两套同等能力的通风机，为了确保井下用风地点有足够和稳定的新鲜风流，保证在矿井反风时有效地控制风流方向，须在井下配备足够的风门、调节风门等设施在665风井口设置三道正反风门以防止外部漏风；为控制风流方向，在回风石门靠近人行通道位置，各区段人行通道（进风区段）各设置两道正反风门；绞车房回风道、采区变电所、中央变电所、中央水泵房等处均须设调节风门控制各处的风量。二、风井数目、长度、服务范围和时间（一）、风井数目、功能、服务时间矿井延深设计中进回风井均采用现有的进回风井，进风井为现有663主斜井和402排矸斜井，回风井为665回风上山及435回风斜井。进回风井井口标高均在当地最高洪水位标高以上，且进回风井距离远远大于煤矿安全规程的规定。665回风上山担负通风和第二安全出口等作用，为全矿井的采区服务，服务时间为矿井服务年限。（二）、矿井安全出口根据煤矿安全规程规定，每个生产矿井必须至少有2个能行人的通达地面的安全出口，各个出口间的距离不得小于30M，井下每一个水平到上一水平和各个采区都必须至少有2个便于行人的安全出口，并与通达地面安全出口相通，设计中通往地面的安全出口有五个，即663主斜井、665副井、435回风井、402排水平硐及496排矸斜井，首采区、六采区各水平均通过一对轨道人行下山、运输大巷、回风巷及主副斜井等与各安全出口相通。三、矿井风量、采掘面及硐室通风（一）、计算和分配矿井风量矿井风量计算原则矿井通风的主要任务是为供给井下人员呼吸、稀释有毒有害气体、排除烟尘并创造舒适的气候条件。矿井需风量，按下列要求分别计算，并必须采取其中最大值。（）按井下同时工作最多人数计算，每人每分钟供给风量不得少于4M3；（）按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。（一）回采工作面所需风量的计算采煤工作面得风量应该按下列因素分别计算，取其中最大值。1按瓦斯涌出量计算计算公式为Q采100Q瓦K1000161524（M3/MIN）式中Q采采煤工作面需要风量，M3/MIN100单位瓦斯涌出量配风量，按回风流瓦斯浓度不超过1取100计算。Q采煤工作面瓦斯绝对涌出量，M3/MINK采面瓦斯二氧化碳涌出不均匀的备用量系数，正常生产时连续观测1个月，日最大绝对瓦斯涌出量和月平均日瓦斯绝对涌出量的比值，本工作面取15。2按工作面进风流温度计算计算公式为QWI60VWISWIKWLI60297150924057（M3/MIN）式中VWI第I个采煤工作面的风速；SWI第I个采煤工作面有效通风断面，取最大和最小控顶时有效断面的平均值，M3；KWLI第I个采煤工作面的长度风量系数；3按炸药量计算工作面一次爆破长度最长为73M，炮眼布置为单排眼，炮眼间距1M，则共需74个炮眼；一个炮眼2节炸药，150G/节。则QWI25AWIQWI2537215010002775（M3/MIN）式中25以炸药量为计算单位的供风标准，即每公斤炸药爆破后，冲淡有害气体所需的供风量，M3/（MINKG）；AWI第I个回采工作面一次爆破所用的最大炸药量，KG；4按工作人员数量计算Q4NWI451204（M3/MIN）式中4每人每分钟应供给的最低风量，M3/MIN；WI第I个采煤工作面同时工作的最多人数，个；5按风速进行验算按最低风速验算MIN/5210625,063SQWIWI按最高风速验算44II式中SWI采为采面平均断面积（M2）。采煤工作面有串联通风时按其中一个最大需风量计算。综上所述，可知采煤工作面需风量即为回采工作面的风量2775M3/MIN。二、掘进工作面需风量计算煤巷、半煤岩巷和岩巷掘进工作面的需风量，应按下列因素分别计算，取其最大值。按瓦斯涌出量计算Q掘100Q瓦K瓦100061590M3/MIN式中Q瓦风排瓦斯量，取06M3/MIN；按炸药量使用最计算Q掘78ASL21/3/T1032M3/MIN式中A同时爆破的炸药量10KG；掘进巷道净断面50M2；掘进巷道通风长度取500M；T掘进巷道通风时间取30MIN。经计算得掘进工作面需风量为1032M3/MIN。按工作人员数量计算Q掘4N掘41560M3/MIN按风速进行验算；岩巷掘进工作面的风量应满足60015S掘Q掘604S掘由上式得432M3/MINQ掘1152M3/MIN煤巷、半煤岩巷掘进工作面的风量应满足60025S掘Q掘604S掘由上式72M3/MINQ掘1152M3/MIN根据上面的计算掘进工作面的风量应取其最大值。Q掘1032M3/MIN72M3/MINQ掘1152M3/MIN所以，Q掘1032M3/MIN符合上述要求。（三）、硐室所需风量的计算三采区绞车房及变电所供60M3/MIN，410M变电所、410M绞车变和四采区回风下山绞车房供60M3/MIN，六采区绞车房供60M3/MIN，20M、180M水泵房及变电所供120M3/MIN。（四）、三水平总风量计算QM（QWTQHTQRTQOT）KMQM2775241032460120115152697M3/MIN式中QWT采煤工作面和备用工作面所需风量之和，M3/MIN；QHT掘进工作面所需风量之和，M3/MIN；QRT硐室所需风量之和，M3/MIN；QOT其他用风地点所需风量之和，取0，M3/MIN；KM矿井通风（包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素）系数；取115。根据上述计算结果，得出按采煤、掘进、硐室等用风地点实际需要风量总和计算的矿井总风量为152697M3/MIN。因为矿井总风量是按各个用风地点实际需要风量计算的，故将多余风量平均分配给各个采煤工作面，则（1）回采工作面分配后的风量为Q（15269710324460120）/437709M3/MIN（2）掘进工作面分配后的风量QH1032M3/MIN（3）炸药库分配后的风量和绞车房分配后的风量中央变电所、绞车房60M3/MIN四、通风阻力计算及矿井等积孔矿井通风负压及等积孔计算结果汇总表风量（M3/S）负压（PA）等积孔（M2）数量时期665M回风斜井435M回风平硐665M回风风井435M回风平硐665M回风斜井435M回风平硐全矿初期175205590366704808609418后期18523566682100317081083163因为1182或11632,因此矿井通风难易程度为中等。五、矿井通风系统的合理性、可靠性和抗灾能力分析（一）、矿井通风方式及通风系统对矿井安全的保证程度和措施矿井通风方式为分列式通风，通风方法采用抽出式通风。采用抽出式通风使井下风流处于负压状态，主扇因故停止运转时，井下的风流压力提高会使采空区瓦斯涌出量减少，较为安全，且漏风量小，通风管理简单。但当有小窑塌陷区并与采区沟通时，则会把小窑塌陷区及采空区积存的有害气体抽到井下使矿井有效风量减少。因此为了减少漏风，保证各用风地点有足够的新鲜风流，应采取以下措施（1）、加强采空区管理，减少采空区漏风；（2）、查明地表塌陷区和老窑分布情况，发现有漏风应及时填堵与地表相通的裂隙及通道；（3）、及时维护通风巷道，减少漏风；（4）、风筒吊挂平直，避免突然性拐弯，风筒接头要严密，发现风筒破损及时维修；（5）、及时检修通风构筑物，建立严格管理制度。降低风阻的措施有（1）、减少风路中的物料堆放；（2）、在主要巷道中不要长期存放车辆；（3）、及时清除风峒掉落的浮矸杂物；（4）、尽量避免采用风桥；（5）、锚喷支护巷道在掘进时应采用光面爆破，提高巷道壁面的光滑度，对于支架巷道应尽可能做到支架背板整齐。（二）、矿井风量与通风网络对安全的保证程度设计矿井的供风量能满足最大班下井工作人员的正常呼吸及稀释瓦斯、二氧化碳等有害气体的浓度，满足矿井正常生产时瓦斯、二氧化碳等有害气体的浓度不超过安全规程的规定。为了控制风流方向及调节机电硐室等的风量，设计中正在有关巷道上设置了风门、调节风门等通风设施，能保证井下用风地点有足够的新鲜风流。（三）、反风系统及可靠程度反风系统采用反风道反风，并能在10分钟内改变巷道的风流方向，且反风后的风量能达到正常风量的60以上，满足安全规程的要求。（四）、矿井通风设备及设施的保证措施为了保证主要扇风机连续运转，在设计上采用了双回路供电，同时配备了两套同等能力的主要扇风机，一套使用，一套备用，备用的扇风机能在10分钟内启动。井下主要进回风巷之间的联络巷均设置了两道正反风门，从而保证了一扇风门开启时不会引起井下风流改变，也保证了矿井反风时的风流方向稳定。为保证设备及设施的可靠性，在生产过程中还应做到（1）、每五年至少进行一次风机性能测定，至少每月检查一次主扇的运转情况；（2）、每季度应至少检查一次反风设施，每年应进行一次反风演习。（五）、矿井安全出口及保证措施矿井初末期均保证有五个安全出口，即663主斜井、665副井、435回风井、402排水平硐及496排矸斜井。在生产过程中应加强巷道的维护工作，发现问题及时处理，确保巷道畅通。设计时人行道宽度自道碴面起人16米高度内须大于08米，各种管线吊挂高度不能低于18米，所有的安全出口经常清理、维护和保持畅通。第三章粉尘灾害防治第一节粉尘源煤矿的粉尘主要是岩尘和煤尘，其危害性极大，能污染工作场所、危害人体健康，甚至引起尘肺病和皮肤病，能加速机械破损，缩短精密仪器的使用寿命，降低工业场所的可见度，使工伤事故增多，煤尘在一定条件下还可以爆炸，酿成严重灾害，因此，做好防尘工作，是保证煤矿安全生产的一个重要方面。在生产过程中，钻眼、爆破、装载、放顶及运输、提升环节都能产生矿尘。采掘工作面是最高的产尘源地，其次是运输系统的各转载点。为了保障井下工作人员的身体健康，确保矿井生产安全，在防尘工作中必须贯彻以防为主的方针，认真做好综合防尘和其他防尘工作。并且要及时检测矿尘，做好防止煤尘爆炸工作，杜绝其危害。第二节防尘措施及设施在扩建及生产过程中须针对施工和生产中的尘源采取防尘措施，即在各个采掘工作面、装载点、卸载点、运输等产生粉尘地点采取综合防治措施，同时配足水源设施，供水管路系统以满足防尘功能的实现。一、凿岩防尘凿岩时产生的粉尘强度大，重度也大，对施工及生产人员的危害直接而严重，且增加了通风阻力。在扩建和生产过程中必须采用湿式凿岩，专门配备供水管道、水源设施、喷头及供水三通等配件，以满足凿岩用水和压尘、冲洗矸碴、洗刷岩帮用水的要求，并保持生产环境清洁。二、喷雾洒水采掘工作面放炮时产生大量粉尘，其特点是惯性大、冲力猛，弥漫迅速。粉尘加炮烟的共同危害，将造成生产巷道无法作业和严重威胁生产人员的安全与健康。同时装岩（煤）所产生的粉尘也直接近距离危害生产人员，并会在较大的范围内飞扬，影响面大。矿除采取通风排尘外，必须有防尘给水管路（与消防管路合用），每个掘进头设二个洒水喷头，每个出煤口均有降尘水幕，并配齐相应的胶管、喷头、三通、闸阀，确保满足除尘效果。在巷道供水管路上，木支护巷道或金属棚木背板巷道须设50米一个三通，裸体砌碹、锚喷巷道须设100米一个三通，以满足冲洗巷道、清除积尘的需要，并有专人负责管理。三、风流净化设计采用抽出式通风系统。为净化风流，在采面回风巷靠近尘源出口约20米处设一道除尘水幕。对半园拱巷道在顶部设一半圆形供水管；对梯形或矩形巷道则设一直线供水管，在其上安装4个Z6007型DN25喷头。特别是在三道人行下山（含副暗斜井）均设二道除尘水幕，预计需设15道除尘水幕。四、个体防护为生产职工提供工业防尘口罩，防护服等，不断改善职工的洗浴条件和其他保护条件，确保生产人员有较好的工作、劳动条件。五、防尘供水在主平峒设置一趟消防和防尘合用管路（4寸管），由地面高位水池直接供水。在三道人行下山（含副暗斜井）口各设一座供消防、防尘、掘进等用水的供水水池和一趟合用的管路（4寸管），水源引自井下裂隙水、断层水或水沟水，并经沉淀净化处理，但必须保证有能满足水量使用要求的不间断水源。六、地面防尘田螺形煤矿煤台已有一套完善的防尘喷雾系统，用于各装卸点喷雾和公路冲刷降尘，能满足煤台除尘要求。第四章瓦斯灾害防治第一节瓦斯根据丰海煤矿历年来的年度瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定报告表明，丰海煤矿属低瓦斯、低二氧化碳矿井。局部的瓦斯积聚会给生产带来不安全的因素，随着开采水平的逐渐加深，煤层中的瓦斯含量亦会逐渐增加。因此，在开采过程中务必做好通风工作，确保安全生产。在生产开采过程中，丰海矿未出现过突出性瓦斯涌出及瓦斯爆炸事故，但随着开采深度的增加，各种气体含量可能会发生变化，故应与矿井的开拓、生产同步进行监测。尤其在独头上山、停风巷道上部等通风不良处易造成瓦斯或CO等有害气体积聚，应注意加强通风防止气体中毒等事故发生。当石门揭露煤层或开发深部煤层时，应加强观测，掌握瓦斯情况，以便采取及时、有效的措施。第二节瓦斯事故防治瓦斯爆炸危害极大。一是产生高温高压，伤亡人员、破坏矿井；二是产生CO等有毒有害气体。瓦斯爆炸必须具备三个条件一是瓦斯浓度在516；二是氧气含量不小于12；三是有高温引火源存在，只要能控制或消除其中一个条件，就可防止发生瓦斯爆炸事故，消除瓦斯爆炸的条件，并限制爆炸火焰向他地传播的措施。预防瓦斯事故的措施主要有以下三个方面一、防止瓦斯积聚的措施（一）、加强通风，它是当前预防瓦斯积聚最基本、最有效的措施。本矿井设计选择安全可靠的、完整的、独立的机械抽出式矿井通风系统，每一生产水平、每一采区都布置有单独的回风道，回采工作面都采用上行通风。生产中要求加强通风管理，保证井下所有工作地点有足够风量将井下涌出的瓦斯及时冲淡并排出井外，避免瓦斯积聚。矿井所采用的机械抽出式通风可使地面主扇一旦因故停止运转时造成井下空气压力升高，从而抑制部分瓦斯涌出。（二）、经常检查井下通风情况和瓦斯浓度。按照规程规定，矿井必须建立瓦斯、二氧化碳和其他有害气体检查制度，按要求配备相应检查检测和监控仪器，所有采掘工作面、硐室、使用中的机电设备设置地点、有人员作业的地点都应纳入检查的范围。按规程要求，低瓦斯矿井中每班至少检查两次气体情况，有瓦斯或CO2涌出量较大，变化异常的个别采掘工作面，都必须有专人检查瓦斯和CO2，并安设瓦斯自动检测报警断电装置。对本班没有进行工作的工作面，每班至少在其进、出口处检查一次。（三）、及时处理局部积聚的瓦斯，这是矿井日常瓦斯管理工作的重要内容，是预防瓦斯爆炸事故的关键工作。井下任何一处瓦斯积聚都可能成为爆源，因此必须及时安全地处理好，不留任何隐患。生产中易于积聚瓦斯的地点有采面的上隅角和采空区边界、顶板冒落的空洞内、低风速巷道的顶板附近以及停风的盲巷。及时处理这些地点局部积聚的瓦斯，是预防瓦斯爆炸的主要措施之一。处理的主要方法有加大瓦斯积聚地点的风速和风量；强制冲淡瓦斯至允许浓度后排到回风流中；临时停工地点不得停风；停工区瓦斯浓度达到3，不能立即处理时，必须予以封闭；停风区域必须切断电源；恢复通风，排放瓦斯和送电时，要有安全措施；对于瓦斯浓度大的地点必要时应采取封闭抽放瓦斯等措施。二、防止瓦斯引燃的措施引燃瓦斯的火源有明火、放炮、电火及机械摩擦火花四种，设计中采取以下措施（一）、严禁携带烟草和点火物品下井，严格检身制度；井口、扇风机房等建筑物周围20米内禁止烟火和用火炉取暖；井下禁止使用电炉，矿灯应完好，禁止在井下打开矿灯；井下需要电焊、气焊和喷灯焊接时，严格审批手续，并遵守规程有关规定；对井下有火区存在的地点要严加管理，使用的瓦斯检定灯必须符合规定要求等。（二）、在瓦斯涌出量较大或异常的地方，须按规程要求使用煤矿安全炸药和瞬发电雷管；打眼、装药、封泥和放炮及放炮地点附近的瓦斯浓度等必须符合规程规定。（三）、井下电气设备须按规程要求进行选择，在防爆方面应广泛使用防爆设备，在采区进风巷、主要回风巷、采区回风巷、工作面和工作面进风巷内的电气设备须选用矿用防爆型。井下不得带电检修、搬迁电气设备（包括电缆和地线）；井下防爆电气设备的运行、维护和修理工作，必须严格按有关规定操作，并经常检查和维护；井下电气要求做到无鸡爪子、无羊尾巴、无明接头；井下设置总接地装置，且接地电阻不大于2欧。（四）、防止机械摩擦火花引燃瓦斯将随着机械化程度的提高日益显得重要，在使用中尽量降低摩擦火花的点燃性能，防患于未然。三、防止瓦斯爆炸灾害事故扩大的措施万一发生瓦斯爆炸，应使灾害局限在尽可能小的区域，并尽可能减少损失。为此必须做到以下几点（一）、要求生产单位在编制年度灾害预防和处理计划时要有周密的预防和处理瓦斯爆炸事故计划，并使每个矿工熟悉这个计划，掌握预防瓦斯的基本知识和有关的规章制度。（二）、设计中考虑各水平、各采区都布置有单独的回风道，各回采面都采用独立通风。（三）、通风系统力求简单。报废的巷道都要按规程规定进行及时封闭。（四）、在生产过程中，根据实际情况设置隔爆措施，以防事故扩大。第五章矿井防灭火第一节概况根据上部水平开采情况，未发生过煤尘爆炸及煤层自燃。但随着开采水平延深，煤层的物理性质及化学性质可能会发生一些变化，因此今后在开采过程中，要注意观察这方面的情况。设计采用走向长壁后退式采煤法，采煤工作面配备MSN12A煤电钻人工打眼，爆破落煤，工作面自溜或链板机运输，并采用冒落法进行顶板管理，工作面支护形式为木点柱带板或木支架支护。设计中采用消防和除尘共用一套管路系统，主要井巷及机电硐室均按煤矿安全规程规定布设消防栓。第二节开采煤层自燃预测及防治措施一、煤层自燃预测及防治措施本区总体为一向北倾的单斜构造，次级褶曲不发育，局部地段因断层影响形成牵引褶曲，幅度达数十米至近百米。区内断裂构造以正断层和平推断层为主，逆断层较少。主要的大断层有31断层，倾向北东，倾角280。岩浆岩本区岩浆岩活动不强烈，以侵入岩为主，一般规模较小，多呈岩枝状或细脉状，主要以基性岩为主，其次为酸性岩为主、石英斑岩脉等。闪长岩、辉绿岩脉多呈东西向展布，一般花岗斑岩、石英斑岩脉呈南北向展布。由于岩浆侵入，对可采煤层的连续性和稳定性造成了一定的影响。地温根据矿井地温观测资料，井下温度为2022，无地温异常。煤层的自然和煤尘爆炸矿井属无煤尘爆炸、煤层不易自然发火矿井。二、煤层的自燃预防措施（一）、设计中矿井的主要巷道均布置在岩层中，如主副井、首主副下山、采区主要运输大巷、回风石门、主回风上山及主回风平峒等，其支护方式均采用砌碹支护或锚喷支护。设计采用走向长壁后退式采煤法，并要求各煤层回采工作面回采率不低于95，采区煤层均按从上而下的顺序开采，投产采区布置两个回采工作面进行开采，保证矿井生产能力，这些对预防煤层自燃都起到了一定的作用。（二）、通风方面的措施矿井通风采用对角式通风方式，全负压抽出式通风方式。矿井由663M主斜井和496M排矸斜井进风，五采区由665M回风井回风，六采区由435回风平硐回风。在665M风井和435M回风平硐的地面分别配备两离心式和轴流式通风机（一台使用，一台备用），井下各掘进头采用局部通风机进行辅助通风，确保井下各用风地点的风量、风速、及供风质量满足矿井稀释有害气体、供井下人员呼吸及排除炮烟、粉尘的要求。矿井容易时期、困难时期通风等积孔均大于10M2，通风难易程度均为中等。矿井通风方式采用抽出式，可以减少漏风，便于通风管理。设计中应尽量将风门、调节风门设置在围岩坚硬、地压稳定的地点，以增加通风构筑物的可靠性和减少漏风。第三节井下外因火灾防治及装备一、电气事故引发的火灾防治措施及装备（一）、井下机电设备硐室防火措施设计对20中央变电所及中央水泵房、265绞车房、265绞车房及其变电所等机电硐室均采用砌碹支护或锚喷支护，对长度超过6米的变电所硐室均在其两端设计了一个出口。设计对规程要求安装防火铁门的硐室均安装了向外开启、留有通风孔的防火铁门，并保证铁门全部敞开时，不妨碍运输。设计在硐室内存放有足够数量的用来扑灭电气火灾的灭火器材。设计要求矿井投产后生产单位应加强管理，经常检查设备运转情况，保证运转部分的清洁，润滑油要安全可靠。井下265绞车房变电所、首和六采区绞车房变电所、20中央变电所及中央水泵房等机电设备硐室，在其入口处必须悬挂“非工作人员禁止入内”字样的警示牌。在265绞车房变电所、20中央变电所、首和六采区绞车房变电所、首和二采区中央变电所等有高压设备的硐室，在其入口处和硐室内的明显地点须悬挂“高压危险”字样的警示牌。同时，在硐室内必须悬挂与实际相符的供电系统图。中央变电所、采区变电所、中央水泵房应设专人值班，无人值班的变电硐室必须关门加锁，并有值班人员巡回检查。硐室内的设备必须分别编号，标明用途，并有停送电的标志。（二）、井下电气设备的防火措施电气设备选择按煤矿安全规程（2001年）进行。井下供电电压高压为6KV，低压为380V和127V。井下中央变电所采用双回路供电，当一回路出现故障时，另一回路能保证井下全部负荷的正常用电，井下变压器中性点严禁直接接地。所有引入井下的供电线路、轨道及金属管路均须在入井处设防雷电装置，通讯线路在入井处须装设熔断器和防雷电装置，以防因雷击引起火灾等事故。井下设立主要接地极、局部接地极并连接成一个总接地网，且接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2欧。（三）、井下电缆设计按规程要求进行电缆选择，电缆敷设必须符合以下要求1、电缆的选择沿主平峒及斜井敷设的主要电缆（高压电缆）采用铠装电缆。井下固定敷设的低压电缆，采用对应电压等级的非铠装电缆和移动橡套电缆。非固定敷设的高低压电缆，采用符合要求的铠装电缆或非铠装电缆或橡套软电缆。移动式和手持式的电气设备使用专用橡套电缆。照明、通讯、信号和控制用的电缆，采用铠装和非铠装通讯电缆、橡套电缆。所有低压电缆均采用铜芯电缆，安全监控电缆采用阻燃电缆，风电闭锁控制电缆也采用阻燃电缆。防止因不合理选用电缆而产生温升等现象并进而引发电气火灾事故。2、电缆敷设为了防止电缆受矿车掉道等破坏而产生漏电、火花等并引起火灾，因而采用以下措施在水平巷道或倾角在30以下的井巷中，电缆（手持式或移动式设备连接的电缆除外）均用吊钩悬挂，水平巷道或倾斜井巷中悬挂的电缆应有适当的驰度，并能在意外受力时自由坠落。其悬挂高度应保证电缆在矿车掉道时不受撞击，在电缆坠落时不至落在轨道上。电缆悬挂点的间距，在水平巷道和倾斜巷道内不得超过3米。电缆采用电缆钩进行悬挂，不得遭受淋水，电缆上严禁悬挂任何物件。电缆与供水管在巷道同一侧敷设时，必须敷设在管子上方，并保持03米以上的距离。井筒和巷道内的通讯和信号电缆应与电力电缆分挂在井巷两侧；部分受条件所限必须敷设在巷道同一侧时，应敷设在电力电缆上方01米以上的地方。高、低压动力电缆敷设在巷道同一侧时，高、低压电缆之间的距离应大于01米。高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50MM。井下巷道内的电缆，沿线每隔一定距离、拐弯或分支点以及连接不同直径电缆的接线盒两端、穿墙电缆的墙的两边都应设置注有编号、用途、电压和截面的标志牌。电缆穿过墙壁部分应用穿套管保护，并严密封堵管口，防止火灾蔓延。3、电缆的连接电缆与电气设备的连接须采用与电气设备性能相符的接线盒，电缆线芯使用齿形线板（卡爪）或线鼻子与电气设备进行连接。不同型号电缆之间严禁直接连接，必须经过符合要求的接线盒、连接器进行连接。同型电缆之间直接连接时采用以下措施（1）、橡套电缆的修补连接（包括绝缘、护套已损坏的橡套电缆的修补）采用阻燃材料进行硫化热补或与热补有同等效能的冷补。在地面热补或冷补后的橡套电缆，必须经浸水耐压试验，合格后方可下井使用。在井下冷补的电缆必须定期升井试验。（2）、塑料电缆连接处的机械强度以及电气防潮密封、防老化等性能，应符合该型号矿用电缆的技术标准。以防止因电缆连接不符合要求而产生漏电、电火花、温升等并进而引起触电、火灾等事故。（四）、井下电气设备的各种保护1、保护接地本设计考虑电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架、铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等均与接地网相连。本设计在井下设主接地板六块，分别在20水平和180水平的主、副水仓中各埋设1块，主接地极用镀锌钢板制成，其面积为3M2，不小于075M2，且厚度为5MM。在采区变电所、装有电气设备的硐室、低压配电点或装有3台以上电气设备等地点安装局部接地极，并安设在巷道水沟内或其他就近的潮湿处，其面积不小于06M2，厚度不小于3MM。连接主接地极的接地母线，采用254的镀锌扁钢。电气设备的外壳与接地母线或局部接地极的连接和电缆连接装置两头的铠装、铅皮的连接，均采用截面不小于25MM2的铜线。所有电气设备的保护接地装置（包括电缆的铠装、铅皮、接地芯线）和局部接地装置，应与主接地极连接成1个总接地网。且接地网上任一保护接地点的接地电阻值不得超过2欧。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的保护接地所用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值，不得超过1欧。2、井下电气设备短路、过流、过负荷、断相及漏电等保护的选择。本设计采用的保护措施主要有地面变电所和井下中央变电所的高压馈电线上，设有单相接地保护装置。井下电动机、动力变压器的高压控制设备，设有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。井下由采区变电所或配电点引出的馈电线上，装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备具有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置，装设有检漏保护装置，能保证自动切断漏电的馈出线路。每天必须对低压检漏装置的运行情况进行1次跳闸试验。煤电钻设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻功能的综合保护装置。每班使用前，必须对煤电钻综合保护装置进行1次跳闸试验。直接向井下供电的高压馈电线上禁设自动重合闸。手动合闸时，须先与井下联系。（五）、井下电气设备的检查、维护、修理和调整电气设备的检查、维护必须由电气维修工进行；高压电气设备的修理和调整工作，应有工作票和施工措施；高压停、送电的操作，可根据书面申请或其他可靠的联系方式，在得到批准后由专职电工执行；采区电工在特殊情况下，可对采区变电所内高压电气设备进行停、送电的操作，但不得擅自打开电气设备进行修理。井下防爆电气设备的运行、修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。矿井电气设备和电缆要定期进行检查、调整，检查和调整结果应记入专用簿内，检查和调整中发现的问题，应指派专人限期处理。电气设备使用的绝缘油的物理、化学性能检测和电气耐压试验应每年进行1次，对操作频繁的电气设备所使用的绝缘油，应每6个月进行1次耐压试验。油断路器经3次切断短路故障后，其绝缘油应加试1次耐压试验，并检查有无游离碳。不符合标准的绝缘油必须及时处理或更换。油浸电气设备的绝缘油量应定期检查，并保持规定油量。更换和试验矿用设备绝缘油应有记录。井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁前，必须切断电源，检查瓦斯在其巷道风流中瓦斯浓度低于10时，再用与电源电压相适应的验电笔检查；检验无电后，方可进行导体对地放电。但控制设备内部设有放电装置的，不受此限。所有开关的闭锁装置必须能可靠地防止擅自送电，防止擅自开盖操作，开关把手在切断电源时必须闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”字样的警示牌，只有负责这项工作的人员才有权取下此牌送电。非专职人员或非值班人员不得擅自操作电气设备；操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上；手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘。容易碰到的、裸露的带电体和机械外露的转动和传动部分必须加装护罩或遮栏等防护设施。井下各级配电电压高压为6000V，低压为380V；照明、信号、电话和手持式电气设备的供电额定电压为127V；远距离控制线路的额定电压为36V。符合规程要求。防爆电气设备入井前，应检查其“产品合格证”、“防爆合格证”、“煤矿矿用产品安全标志”及安全性能；检查合格并签发合格证书，方准入井使用。二、其它火灾的防治措施及装备为防止地面明火引发井下火灾，必须严禁各类烟火入井，保证井口建筑与井口的安全距离符合安全规定。目前663主斜井已安装了符合要求的防火铁门。扩建过程中还需在20中央水泵房变电所及180中央水泵房变电所、各采区265绞车房变电所等地点各安装防火铁门一道。经由地面架空线路引入井下的供电线路和电机车架线，在入井处装设防雷电装置。由地面直接入井的轨道及露天架空引入（出）的管路，在井口附近须将金属体进行不少于2处的良好的集中接地。通讯线路在入井处须装设熔断器和防雷电装置。以防因雷击等引起火灾事故。设计要求矿井投产后，生产单位应加强防火管理，建立完善的井上、下防火措施和制度。日常应加强防火灾知识培训，对防火设施、材料须按规定进行检查和补充。设计配备有足够数量的发爆器，在施工和生产过程中必须由经过专门培训的爆破工在固定爆破地点进行爆破工作。选用的爆破器材必须是煤矿许用的，爆破作业必须做到“一炮三检制”。井下爆破工必须严格按照爆破作业说明书操作，以确保爆破工作的安全。设计按规程要求安装防火门的机电硐室，均已明确开列，矿井施工时必须如数施工。第六章矿井防治水第一节矿井水文安全条件分析一、矿井开采水文地质条件本区地下水的补给，主要来自大气降水。降水首先渗入补给第四系松散沉积物和基岩风化壳中的潜水。然后在重力作用下继续下渗，补给基岩承压水。其主要补给通道是断裂构造作用所产生的裂隙。由于多年来的地下开采，浅部的潜水基本疏干，在旱季，区内沟谷基本为干谷。矿坑充水的另一因素主要为老窑积水。矿区老窑位于450M水平以上，其老窑积水部分渗入矿井汇入402M排水平硐，从402M排水平硐排出。对未来矿井开采没有影响。矿区地下水的排泄，浅部主要在沟谷处以泉水形式排泄，因矿井多年生产，现已基本疏干。大气降水的补给大都沿沟谷排泄，极少部他断裂裂隙带向生产煤硐中排泄，通常径流路程长。深部岩层中地下水的排泄，主要沿断裂裂隙带直接向矿井排泄。综上所述，矿区所处地形的位置较高，大气降水是本区地下水的要补给来源，地表水体（东坑溪和柳溪）对煤层的开采，无灾害性突水危害。煤系地层为弱裂隙含水岩组，矿区内的可采煤层均无接触到石灰岩地层，断裂构造带的充水、导水性一般较弱。虽然矿区水文地质条件简单，但上部分布较多的小煤窑，破坏了本矿的水文地质条件，使得矿内的水文地质条件变得复杂，因此，矿区应属裂隙类简单型煤矿床水文地质勘探类型。二、井田充水性情况1、大气降水补给；2、老窑积水对矿坑充水的影响；3、地表水体对矿坑的影响。井田内无大的地表水体，但不少沟谷常年有水，当巷道和采区的断裂构造影响到它们时，将会成为矿坑的直接充水源。三、矿井水质及矿井涌水量该水平矿井的正常涌水量为18062M3/H，最大涌水量为36024M3/H。年正常涌水量天数370天，最大涌水量天数60天，PH值为75。第2节矿井防治水措施（一）、井下防治水措施1、留设好断层隔离煤柱、边界煤柱、采空区煤柱和互巷煤柱等保安煤柱，维护好380M410M留设的防水煤柱，以防上部采空区积水沿裂隙带侵入矿井，确保矿井安全生产。2、矿区主要水害隐患是在雨季大暴雨时地表水的大量渗入造成402M排水平硐涌水量的突然大量增加，因此，制定防范措施如下（1）每年雨季前，派专人检查矿区地表情况，特别是上部的采空区冒裂带进行一次地表堪称，检查冒裂带有无伸延到地表，有无出现采空区塌陷的现象和地面裂缝。如出现上述情况时，及时采用黄土充填夯实，必要时修建排洪沟，以减少地表水渗入矿井。（2）在矿井402M排水平硐与五采区、六采区下山等处储备沙袋、土袋等防洪物资，随时做好防洪防暴雨等工作，以防止在特大暴雨时，402M排水平硐涌水量暴增时来不及排泄而导致402M排水平硐矿井水倒灌入五、六采区。（3）在东坑和柳溪外侧留设30M防水煤岩柱，以防止小煤窑盗采产生的“三带”波及地表河流而引起矿井淹井事故好发生。（4）切实按照水患调查与分析报告所提出的10条措施加强矿井防治水安全管理工作。（5）加强地表水的治理工作进一步强强矿区地面的日常巡查，定期调查、收集周边小煤窑开采的采空区、塌陷区的位置并上图。加强对各地表排洪设施（排水沟）的清淤、疏通、加固工作，确保排洪设施（排水沟）的通畅，防止地表水直接灌入矿井导致淹井。（6）日常保证供电系统、排水系统、通讯系统完好，机电设备运转良好，供电线路安全可靠，通讯畅通；定期对410M水平大巷、402M排水平硐排水沟进行疏通及清理工作。（7）积极配合政府有关部门加强对非法小煤