二井五大系统设计

1、延 吉 宗 强 煤 矿 二 井安全监测监控 压风自救 防火防尘供水施救 通信联络 人员定位等五个子系统设计 设计单位：延吉宗强煤矿 批 复 书常务副总经理：安 全 副 总：总 工 程 师：通 风 副 总：机 电 负责人：项 目 负 责：二 井 井 长：目 录前言一、设计项目的提出二、设计项目的主要内容三、设计依据第一章 矿井概况第一节 地理位置及交通情况第二节 矿井地质情况第三节 矿井安全生产技术条件第二章 矿井安全监测监控系统第一节 矿井安全监测监控系统设计第二节 安全监测监控系统管理及安全措施第三章 矿井压风自救系统第一节 矿井压风自救系统设计第二节 压风自救系统管理及安全措施第四章 矿井

2、防火防尘供水施救系统第一节 矿井防火 防尘 供水施救系统设计第二节 防火 防尘 供水施救系统管理及措施第五章 矿井通信联络系统第一节 通信联络系统设计第二节 通信联络系统管理及措施第六章 矿井人员定位系统第一节 人员定位系统设计第二节 系统功能及性能第三节 系统设备第四节 人员定位系统管理及措施附件：1、 矿井营业执照2、 采矿许可证3、 煤炭生产许可证4、 安全生产许可证5、 矿井瓦斯等级鉴定书6、 煤尘爆炸性鉴定报告书7、 煤自燃倾向性鉴定报告附图： 1、矿井安全监测监控系统图 2、矿井压风自救系统图3、矿井供水施救系统图 4、矿井通信联络系统图、5、矿井人员定位系统图前 言一、 设计项目

3、的提出根据国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于印发煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）的通知（安监总煤装201133号）文件精神的要求进行本次五个子系统设计。二、设计项目的主要内容1、矿井安全监测监控系统：要根据煤矿安全规程和煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ1029-2007的要求在井下回采工作面、掘进工作面、回风巷道、回风侧的机电硐室等地点设置甲烷传感器、一氧化碳传感器、温度传感器、风速传感器等，并能与地面监控中心站直接连接传达数据。2、矿井压风自救系统：要求根据日常生产需要，结合灾害预防，必须安装压风系统。空气压缩机安装在地面或在其供风水平以上两个水平的进风井井底

4、车场安全可靠的位置。同时按压风机安全要求，配齐压风机的安全保护设施，保障系统安全运行。3、矿井供水施救系统：供水水源取自于地面消防水池或井下水源，在井下形成消防火、饮用水管网。在采掘工作面、机电硐室、车场、候车硐室等地点设置饮用水阀门。4、矿井通信联络系统：在地面调度室、主、副井底车场、井下变电硐室、水泵硐室、井上下绞车房、候车室、采掘工作面等年度灾害预防和处理计划中明确要求的地点等，必须安装通信设施，并能与地面调度室直接联系。5、矿井人员定位系统：井下人员定位系统覆盖采掘工作面、变电所、水泵房、等重要的人员聚集区、危险地段和区域。所有工程，均要符合现行法律、法规、规程、规范的要求。三、设计依

5、据1、采矿工程设计手册（煤炭工业出版社出版）2、煤矿安全规程（2010年版）3、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ1029-20074、国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于印发煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）的通知（安监总煤装201133号）5、延吉宗强煤矿二井有关资料第一章 矿井概况第一节 地理位置及交通情况延吉宗强煤矿二井，距延吉市330方位直距65公里处，隶属延吉市三道湾镇管辖，距延吉市三道煤矿北13公里处。矿区有砂石公路与东南10公里处的延吉至支边水泥路相接, 交通十分方便。（见交通位置图）矿区地理座标为东经12912151291245、北纬43194543

6、2030。交 通 位 置 图第二节 矿井地质概况一、井田范围拐点坐标、井田面积表1井田范围拐点坐标54坐标拐点号X坐标Y坐标拐点号X坐标Y坐标15263748表2 井田范围拐点坐标1980西安坐标拐点号X坐标Y坐标拐点号X坐标Y坐标1.222.8005.258.8532.209.8256.248.8363.241.8607.260.8244.252.8608.260.819矿井井田面积为0.2088平方公里。二、地质构造矿区位于吉黑褶皱系（）延边优地槽褶皱带（）延边复向斜（）中朝准地台之和龙断块的北部，延吉中生代含煤盆地的中北部，区内出露的地层主要有侏罗系上统屯田营组和西山坪组。各时代地层特征

7、如下：1、侏罗系上统屯田营组（J3t）该组地层主要由安山质集块岩和安山质角砾岩等一套中性火山岩组成，厚度大于200m。其走向为北东至南西向，倾向南东，倾角35左右。地层呈角 度不整合覆盖于盆地基底的华力西晚期黑云母花岗岩之上。2、侏罗系上统西山坪组（J3x）为矿区内的含煤地层，主要由黑色泥岩、粉砂岩、细砂岩、中粗粒砂岩及煤层等一套陆源碎屑含煤建造所组成。该组地层呈走向为北西至南东向的向斜构造分布，两翼倾向呈北东和南西相向而倾。其中南西翼倾角为35左右，北东翼倾角为45左右。地层总厚度大于200m，呈角度不整合覆盖于屯田营组中性火山岩之上。3、白垩系下统大拉子组（K1d）该组地层分布于矿区的北部

8、，呈角度不整合超覆于屯田营组地层之上，根据岩性组合特征可划分为上、下两个岩性段。其中下段为砂砾岩段，主要岩性为砾岩、砂砾岩及各粒级砂岩；上段为砂页岩段，主要岩性粉砂质页岩和粘土质页岩。该矿区内仅见有下段地层。三、煤层与煤质在西山坪组含煤砂岩段中夹有M1和M2两层可采煤层，其间距为2.0米左右。各煤层主要特征如下：M1：为矿区内最上部的可采煤层，属于单一煤层，其厚度最大为2.6m，最小为1.45m，平均厚度为2.13m，厚度变化比较稳定，煤质较好。煤层结构比较简单，该煤层顶底板均为泥岩。煤层倾角250400。M2：为矿区内最下部的可采煤层，属于复煤层，其煤分层总厚度最大为1.4m，最小为0.8m

9、，平均为1.25m米。其顶板为泥岩，底板为炭质泥岩。1、 煤质特征从煤岩肉眼观察结果来看，呈黑色，条痕呈褐黑色，玻璃光泽，具贝壳状断口。宏观煤岩类型为光亮半亮型，呈条带状结构，块状构造。煤岩成分主要由镜煤和亮煤所组成，少量暗煤。2、煤质和煤种的确定该区煤的工业牌号为长焰煤，属于低级变质的烟煤。煤质分析结果如下：表3煤质分析结果表分析项目煤层号Md（%）Ad（%）Vdaf（%）Cgd（%）SQ（%）QfDW（MJ/kg）M16.3226.5142.2332.500.3721.5M26.3629.5241.1133.480.4219.6从上述分析结果可以看出，该区煤层均属于低灰份，较高发热量的非炼

10、焦用煤，煤质较好，可作为动力用煤和民用煤。3、 含煤岩系特征含煤岩系时代为侏罗系上统西山坪组，分布于延吉中生代含煤盆地北部的三道盆地内。主要由各粒级砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质泥岩及煤层等一套漫滩沼泽相和滨湖沼泽相沉积的陆源碎屑含煤建造所组成，呈向斜构造分布，走向为北西至南东向，两翼倾向呈北东和南西相向而倾。其中南西翼倾角为35左右，北东翼倾角为45左右。a、煤层的顶板岩性多为泥岩，岩石质量等级为级。岩石总体结构呈层状，完整性系数为0.100.20，属不稳定型，应全部支护。b、煤层底板岩性为泥岩，岩石质量等级为级。岩石总体结构呈层状，完整性系数为0.100.20，属不稳定型。四、水文地质矿井水文地

11、质条件较简单，煤系地层上覆地层为黑色泥岩，厚度100200m，矿井涌水量虽受大气降水影响，但矿井涌水量并不大，除采掘工作面遇到断层、裂隙时出现少量涌水现象外，没出现大量涌水现象。矿井最大涌水量为550m3/d，一般涌水量为150260m3/d，但骤降暴雨时，矿坑涌水量还可能会增加，在采矿过程中应引起足够的重视，做好排水工作。由此可见，该矿床应属于裂隙充水矿床。但值得注意的是上部残采区及相邻矿井采空区可能存在积水，生产中必须采取有效措施，以防突水事故的发生。骤降暴雨时，矿坑涌水量还可能会增加，在采矿 过程中应引起足够的重视，做好排水工作。第三节 矿井安全生产技术条件1、该矿床属晚侏罗系陆源含煤碎

12、屑岩，矿层为煤层，围岩为炭质泥岩和砂岩等，岩石硬度V-级，岩石呈层状，岩石结构为层状块状，完整系数0.100.35，为类1型半坚硬层状岩石。2、该矿床属层状半坚硬型矿床，经多年的开采经验，井巷顶板均需支护；底板不稳定，但未出现底鼓、下沉等不安全因素，矿体层位简单，延伸稳定，构造虽较复杂。采区煤层顶板的围岩由砾岩、砂岩、砂页岩、页岩、泥岩组成，其中砂岩、泥岩、砾岩为近矿围岩，性脆，强度低，易垮落层状， 在开采过程中,曾发生顶板冒落和煤壁脱落现象,给回采工带来一定困难。3、瓦斯、煤尘、自燃倾向性等自然安全条件经2010年瓦斯测定，该矿井瓦斯相对涌出量3.05m3/t，绝对涌出量0.39m3/min

13、；属于低瓦斯矿井。该矿井煤炭自燃倾向为自燃（二类），发火期 6个月；煤尘具有爆炸性。4、矿井生产情况宗强煤矿二井始建于2003年，建井时设计生产能力为3万吨/年，现在生产能力核定为6万吨/年。私营企业，六证齐全，从2005年至今无死亡事故，在生产矿井，现有一采一掘工作面。矿井面积0.2088平方公里，生产能力核定6万吨/年，双回路供电，属低瓦斯矿井，水文地质类型属简单类型，从业人员120名。采矿许可证号：C， 有效期限：2010年12月-2017年12月。煤炭生产许可证号：4，有效期：2007年12月11日-2018年12月11日。安全生产许可证号：MK安许证字，有效期：2010年11月22日

14、-2013年11月22日。企业法人营业执照注册号：1665，有效期：2008年3月2日-2025年11月1日。主要负责人证： 袁川忠 ，有效期：2011年5月20日-2014年5月19日。矿长资格证：袁川忠 MK，发证日期：2011年5月20日第二章 矿井安全监测监控系统第一节 矿井安全监测监控系统设计一、主要设计原则及依据根据煤矿安全规程和矿井通风安全检测装置使用管理规定提出设计原则、依据：第一百六十九条 低瓦斯矿井的采煤工作面，必须在工作面设置甲烷传感器。第一百七十条 低瓦斯矿井的煤巷、半煤巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面，必须在工作面设置甲烷传感器。第一百七十一条 在回风流中的机电设备硐室

15、的进风侧必须设置甲烷传感器。第一百七十五条 装备矿井安全检测系统的矿井，每一个采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站应设置风速传感器，主要通风机的风硐应设置压力传感器。装备矿井安全监控系统的开采容易自燃、自燃煤层的矿井，应设置一氧化碳传感器和温度传感器。装备矿井安全监控系统的矿井，主要通风机、局部通风机应设置设备开停传感器，主要风门应设置风门开关传感器，被控设备开关的负荷侧应设置馈电状态传感器。设计资料依据：矿井瓦斯等级、瓦斯涌出量、煤层自燃倾向性、煤尘爆炸性、矿井开拓方式及采取布置图、矿井通风系统图等。二、设计内容1、主要检测内容：甲烷浓度、一氧化碳浓度、温度、风速、风压、风门开关情况、主要通风

16、机和局部通风机的开停情况等。2、主要检测地点：采、掘工作面、机电硐室、回风井、主要通风机和局部通风机的安装地点。3、各种传感器的设置地点、数量等详见矿井安全监测监控设备布置图。三、设备选型根据煤矿安全规程和矿井通风安全检测装置使用管理规定的要求，集合该矿现场情况、实际需要以及省内现有产品的成熟程度，井下选用甲烷、风速、一氧化碳、温度、风门开关、设备开停、风压、馈电等传感器。监控系统选择KJ19N煤矿安全监控系统。该系统具有异地断电、远程手动控制功能、多种数据窗口显示、各种类型的动态图的显示以及各种故障记录、报警显示、配套的分站能实现风电瓦斯电闭锁、断电仪的功能。此系统的构成如下：地面中心站、K

17、J19N安全监控软件、数据接口装置（调制解调器）、井下智能分站(BFDZ-Z2A)、各种相配套的矿用传感器及控制执行器组成。四、传感器选型选用KJ19N系统配套的传感器。传感器名称 型号 甲烷传感器 GJL4(N)风速传感器 GFW15CO传感器 GTH500温度传感器 GWD40馈电传感器 Z9C/GKD127V风门状态传感器 GFK40设备开停传感器 GKT5L五、传感器数量根据生产系统的不断变化各种传感器要有20%的备用量来确定检测设备的数量。1、甲烷传感器：111.2=142、风速传感器：31.2=43、风门开关传感器：61.2=84、设备开停传感器：51.2=65、风压传感器：21.

18、2=36、瓦斯电闭锁装置：61.2=87、风电闭锁装置：41.2=98、馈电传感器：101.2=129、一氧化碳传感器：21.2=310、温度传感器：31.2=4六、电缆选型系统传输干线要求四芯电缆，传感器信号线采用三芯电缆。1、地面监控调度室到井筒电缆选用MHY32（13）主传输电缆400 m。2、大巷干线电缆选用MHY32（13）主传输电缆700m。3、 监控分站的出线部分选用MHYVR（13）传感器电缆1000m。4、地面中心站设在地面调度室，设3人24小时值班。中心站主机应不少于2台，1台工作，1台备用。七、检测地点、内容和参数井下主要检测地点为回采工作面、煤及煤（岩）巷掘进工作面、回

19、风巷道等。主要检测内容为矿井瓦斯（CH4），其次为各测风站的风速，有关地点的一氧化碳浓度等。1、低瓦斯回采工作面1）检测内容：在回采工作面和其回风流侧布置3个甲烷传感器。2）测点布置：测点按下图的要求布置。 1015mT1T2T3 T0上隅角10m3) 参数要求：甲烷传感器 瓦斯报警点 瓦斯断电点 复电点T1 1.0%CH4 1.5%CH4 1.0%CH4T2 0.5%CH4 0.5%CH4 0.5%CH4T3 1.0%CH4 1.0%CH4 1.0%CH4断电范围为工作面及回风巷中全部非本质安全型电气设备。2、低瓦斯掘进工作面1）检测内容：在掘进工作面和回风流侧布置2个甲烷传感器。2）测点布

20、置：测点按下图的要求布置。3) 参数要求：甲烷传感器 瓦斯报警点 瓦斯断电点 复电点T1 1.0%CH4 1.5%CH4 1.0%CH4T2 1.0%CH4 1.0%CH4 1.0%CH4断电范围为掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。3、低瓦斯矿井回风流中机电硐室1）检测内容：在低瓦斯矿井回风流中的机电硐室，只需在硐室入风口设1个甲烷传感器。2）测点布置：测点按下图的要求布置。 3) 参数要求：甲烷传感器 瓦斯报警点 瓦斯断电点 复电点T1 0.5%CH4 0.5%CH4 0.5%CH4断电范围为机电硐室内全部非本质安全型电气设备。4、测风站在总回风巷和采煤工作面回风巷中测风站中分别设1个甲烷

21、传感器和风速传感器。5、主要通风机风硐在矿井主要通风机的风硐内设风压传感器。6、采煤工作面回风巷和总回风巷中分别设1个一氧化碳传感器。开采容易自燃、自燃煤层的采煤工作面回风巷必须设置一氧化碳传感器，报警浓度为0.0024%CO。采煤工作面一氧化碳传感器的设置7、各风门必须设风门开关传感器。8、主要通风机、局部通风机分别设开停传感器。9、馈电开关设馈电传感器。10、在采煤工作面回风巷和井下变电硐室中分别设一个温度传感器。开采容易自燃，自燃煤层及地温高的矿井采煤工作面应设置温度传感器。温度传感器的报警值为30。采煤工作面温度传感器的设置机电硐室内应设置温度传感器，报警值为34。11、甲烷传感器安置

22、在距顶板不得大于300mm，距巷道侧壁不得小于200mm。风速传感器进风口距离巷道顶部为250mm350mm。第二节 安全监测监控系统管理及安全措施一、安全监测监控系统管理措施：1、成立安全监控系统领导小组，建立煤矿安全监控室，形成市、州、煤矿三级安全监控网络。2、煤矿必须加强安全监控系统管理，明确责任，充分保证系统运行所需的资金和人员，制定系统的安装、使用、维护制度和相应的岗位责任制、操作规程，确保系统安全、可靠、正常运行。3、煤矿应制定瓦斯事故应急预案、岗位责任制、操作规程、值班制度等规章制度。从事安全测控仪器管理、维护、检修、值班人员应经培训合格，持证上岗。4、监控系统具备“四证一标志”

23、（产品生产许可证、产品出厂检验合格证、产品质量计量合格证、防爆合格证和 MA 标志），软件接口协议符合联网要求。5、矿井安全监控系统的安装、使用和维护必须符合煤矿安全规程、AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范、AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求、AQ6203-2006煤矿用低浓度载体催化式甲烷传感器技术条件、MT423-1995空气中甲烷校准气体技术条件等规定。6、监控系统要具有模拟量、开关量、累积量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能，用于检测甲烷浓度、 一氧化碳浓度、风速、风压、温度、馈电状态、风门状态、局部 通风机开停、主通风机

24、开停，并实现甲烷超限声光报警、断电和 甲烷风电闭锁控制，由主机、传输接口、分站、传感器、断电控 制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成的系统。7、煤矿应建立以下帐卡及报表：（1）安全测控仪器台帐；（2）安全测控仪器故障登记表；（3）检修记录；（4）巡检记录；（5）传感器调校记录；（6）中心站运行日志；（7）安全测控日报；（8）报警断电记录月报；（9）甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能测试记录；（10）安全测控仪器使用情况月报等。8、安全测控日报应包括以下内容：（1）表头；(2) 打印日期和时间；（3）传感器设置地点；（4）所测物理量名称；（5）平均值；（6）最大值及时刻；（7）报警次数；（

25、8）累计报警时间；（9）断电次数；（10）累计断电时间；（11）馈电异常次数；（12）馈电异常累计时间等。9、报警断电记录月报应包括以下内容：（1）表头；（2）打印日期和时间；（3）传感器设置地点；（4）所测物理量名称；（5）报警次数、对应时间、解除时间、累计时间；（6）断电次数、对应时间、解除时间、累计时间；（7）馈电异常次数、对应时间、解除时间、累计时间；（8）每次报警的最大值、对应时刻及平均值；（9）每次断电累计时间、断电时刻及复电时刻，平均值，最大值及时刻；（10）每次采取措施时间及采取措施内容等。10、甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能测试记录应包括以下内容：（1）表头；（2）打印日

26、期和时间；（3）传感器设置地点；（4）断电测试起止时间（5）断电测试相关设备名称及编号（6）校准气体浓度（7）断电测试结果等。11、煤矿必须绘制煤矿安全测控布置图和断电控制图，并根据采掘工作的变化情况及时修改。布置图应标明传感器、声光报警器、断电控制器、分站、电源、中心站等设备的位置、接线、断电范围、报警值、断电值、复电值、传输电缆、供电电缆等；断电控制图应标明甲烷传感器、馈电传感器和分站的位置，断电范围，被控开关的名称和编号，被控开关的断电接点和编号。12、煤矿安全测控布置图和断电控制图应报当地煤炭行业主管部门、煤矿安全监察分局和上级网络中心备案。13、煤矿安全监控系统和网络中心应每3个月对

27、数据进行备份，备份的数据介质保存时间应不少于2年。14、图纸、技术资料的保存时间应不少于2年。二、安全措施1、建立安全监控系统安全保障领导组，配备专职的人员进行管理组 长：袁川忠副组长：宋振成成 员：赵学忠 刘占军 祝继宏 孟连顺 赵贵阳 邱思来分 工：袁川忠：负责监控系统建设工作的资金保证及全面协调工作；宋振成：负责监控全面工作，各项具体工作的安排布置、检查落实和处理。赵贵阳、邱思来：负责井上下一切监控硬件设备的管理和检查。赵贵阳、孟连顺：负责井下各地点瓦斯探头的正确悬挂，保证位置合理，数量充足。负责井下监控设备正确安装、定期更换探头、定期进行瓦斯超限、故障断电试验，所有传输电缆的管理，保证

28、监控正常运行，通讯良好；负责监控探头的定期校检；监控员：负责地面监控室电脑的正常使用，瓦斯监控日常工作，有关管理内容的填写，监控数据按规定时间上传，及时打印填报报表，发现问题及时汇报有关领导处理，做好上传下达工作。负责瓦斯监控系统24小时的监控工作。 2、在每一个采掘工作面作业规程中，必须设计监控系统设备的种类、数量、位置、信号电缆和电源电缆的敷设，控制区域等做出明确规定，并绘制布置图。3、安全监控设备之间必须使用专用阻燃电缆或光缆连接，严禁与调度电话电缆或动力电缆等共用。安全监控设备必须具有故障闭锁功能、甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能；当电网停电后系统必须保证正常工作2个小时；具备防

29、雷电保护；必须有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。中心主机有两台，1台备用。4、安装监控断电控制系统时，必须根据断电范围要求，提供断电条件，并接通井下电源及控制线。监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧，严禁接在被控开关的负荷侧。5、拆除或改变与安全监控设备关联的电气设备的电源线及控制线、检修与安全监控设备并联的电气设备、需要安全监控设备停止运行时，必须报告调度室，由调度室指挥监控室向上级监控中心汇报、并得到批准后方可由调度室下达命令进行。6、安全监控设备必须定期由专人负责进行校验，监控主机每月调试一次，甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、甲烷传感器每7天必须使用校准气

30、样和空气调校1次，每7天必须对甲烷超限断电功能进行测试。7、安全监控系统发生故障时，必须立即向上级监控中心汇报并迅速查明原因，及时处理，在处理故障期间必须有安全措施。8、每天必须检查安全监控设备及电缆是否正常，由瓦斯员使用便携式甲烷检测报警仪或便携式光学甲检测仪与甲烷传感进行对照，并将记录和检查结果报告监测值班员，当两者读数误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施并必须在8小时内对2种设备调校完毕。 9、安全监控中心站必须实时监控全部采掘工作面瓦斯浓度变化及被控设备的通、断电状态。设置专职人员负责甲烷检测报警仪的充电、收发及维护。每班要清理隔爆罩上的煤尘，发放前必须检查报警仪的零

31、点或电源欠压值，不符合要求的严禁发放使用。10、甲烷传感器报警浓度、断电浓度、复电浓度、断电范围必须符合下列规定：采煤工作面回风巷和掘进工作面回风流报警浓度、断电浓度为大于或等于1.0%；复电浓度为小于1.0%；断电范围为采煤工作面及回风巷内全部非本质安全型电气设备，掘进巷道内全部非本质安全型电气设备。采掘工作面进风巷、采用串联通风的被串采煤工作面的进风巷和被串掘进工作面局部通风机前，回风流中机电设备硐室的进风侧，报警浓度、断电浓度为大于0.5%，复电浓度为小于0.5%；断电范围为采掘工作面进风巷内所有非本质安全型电气设备，被串采掘工作面及进风巷内全部非本质安全型电气设备；机电设备硐室内全部非

32、本质安全型电气设备。 设 计： 崔哲权 设计日期： 2010年3月 第三章 矿井压风自救系统第一节 矿井压风自救系统设计一、压风机房安全设施的完善1、压风机房建设应符合现行建筑设计规范要求。应与行政办公室等有适当距离，压风机房周围应植树以降低噪声对外界的影响。压风机房应隔一间作为操作人员的工作间。2、压风机安全生产系统如下剖面图所示：3、在管路进入主要采煤、掘进工作面前加装油水分离器，以保证井下压风质量。4、在井底车场增设一台油水分离器，保持用压风点的压风更洁净。二、井下压风使用地点1、井下布置两个采煤工作面和两个掘进工作面，当班最大人员数为35人。2、由于矿井掘进均为半煤巷道且巷道断面较小（

33、净断面4.4m2），半煤巷使用煤电钻打眼，岩巷使用一台76655式凿岩机打眼，光面爆破工作面使用PZ-5B喷浆机喷浆，但凿岩机和喷浆机不同时使用，采煤工作面使用煤电钻打眼，因此用风量较少。表1 煤矿常用风动工具型号规格表名称及型号工作压力(表压)105耗气量m3/min03-11型风镐7655型风钻PZ-5B型喷浆机3.94.913.6压风量计算亦按以上两条设计。三、空压机的选型设计1确定空压机站必须的供气量（1）、按最大作业班人员需风量计算矿井生产规模为6万t/a，当班最多人数为35人。根据国家安全监管总局国家煤矿安监局2007167号文“关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供

34、水系统的紧急通知”的要求和有关规定：压缩空气的供给量，每人不得小于0.1。故按最大作业班人员需风量计算空压机排气量如下：Q排=NQ=350.1=3.5 式中 Q排矿井总耗风量； N- 当班最多人数，取35人； Q-每人需风量，取0.1 （2）、按井下同时工作的风动工具需风量计算常用风动工具的耗气量如表1所列，但在风动工具日久磨损后，耗气量将会有所增加，同时风动工具一般都是间歇性工作，因此在确定风动工具的总耗气量时，必须考虑到各种风动工具的间歇工作使总耗气量减少以及沿途泄漏使总耗气量增加等因素。空压机站必须的供气量按下式计算.式中：空压机站的供气量，。沿管路全长的漏风系数。它与管路的连接方法、接

35、头数量、衬垫种类、管道直径和管内压力大小有关。在设计时，一般依管路的长度进行估算。的值按表2选取1.1；表2沿管路全长的漏气系数管路全长km11231.11.151.2机械磨损使压气消耗量增加的系数。对于风钻或风镐，=1.15；对于其它风动机械，=1.1 ；海拔高度修正系数，其值见表3；取.表3 海拔高度修正系数海拔高度m4005006007008009001000110012001300140015001.041.051.061.071.081.091.101.111.121.131.141.15ni同型号风动工具的同时使用台数；取qi每台风动工具的耗气量，选一台较大值取7.5m3/mink

36、i同型号风动工具的同时使用系数，其值见表4。取表4 风动工具的同时使用系数同型号风动工具的同时使用台数101130316060ki1.000.850.840.750.740.650.652计算空压机必须的出口压力、空压机的出口压力，除了应保证工作地点的压力比风动工具的工作压力大9.81105外，尚需考虑管路的最大压力损失。因此，空压机必须的出口压力按下式计算.9105.1050.780.9811056.193105.6193式中：p空压机的出口压力， ；pg风动工具的工作压力， ；压气管路中，最远一趟管路的压力损失之和，可按每公里管路损失(0.3 0.6)105进行估算；取.105最远一趟管路

37、长0.780.981105考虑到橡胶软管、旧管和上下山的影响而增加的压力值。3确定空压机的选型经计算，按井下同时工作的风动工具计算的空压机需风量大于按最大作业班人员计算的需风量，故空压机需风量为m3/min。空压机站设于地面，站内空压机的台数一台。空压机额定排气能力m3/min ，额定排气压力.8配用电机功率、型号为（C）0.8,压风机房在地面主井以外处，压气管路沿主井铺设。、压气管路内径确定按煤炭工业矿井设计规范规定，压缩空气管道干管管径应按矿井服务年限内最远采区供气距离确定；采区管道管径可按矿井达到设计生产能力时，采区内供气最远距离计算。根据流体动力学的压力损失，压风管路内径计算如下：1）

38、主管管径计算d=6.51Q0.3704L0.2=6.51120.37045000.2=56.63mm 式中 Q通过管路的供气量，为12m3/min L-干管路计算长度，取最远长度，为500m根据计算的管径，选取稍大于其值的标准管径，主管路（指主井筒、十路运输大巷、主暗井筒敷设的管路）选用653.75（内径2寸半、壁厚3.75mm、外径75.5mm）的普通焊接钢管（普通钢管能承受2.5MPa的水压试验，空压机额定排气压力为0.8MPa，故普通钢管满足要求）2）支管管径计算d=6.51Q0.3704L0.2=6.513.50.37042800.2=31.95mm 式中 Q通过支管路的供气量，按最大

39、作业班人员需风量计算为3.5m3/min L-支管路计算长度，取最远长度，为280m根据计算的管径，选取稍大于其值的标准管径，支管路（指采煤工作面的上、下顺槽、掘进工作面敷设的管路）选用323.25（内径1.25寸、壁厚3.25mm、外径42.3mm）的普通焊接钢管（普通钢管能承受2.5MPa的水压试验，空压机额定排气压力为0.8MPa，故普通钢管满足要求）3）、校验压风管路的压力损失A、校验干管路的压力损失取最远一路干管管道进行验算，管道中的压力损失P1按下式计算：P1=1012LQ1.85/d5=1012575121.85/0.0655=0.0494MPa式中 d-干管管径，0.065m

40、L-考虑局部损失在内的该干管段折算长度，L=1.15L1，575m； L1-该干管段实际管长，500m ； Q-通过干管段的空气流量，12m3/min；B、校验支管路的压力损失取最远一路支管管道进行验算，管道中的压力损失P2按下式计算：P2=1012LQ1.85/d5=10123223.51.85/0.0325=0.0974MPa式中 d-支管管径，0.032m L-考虑局部损失在内的该支管段折算长度，L=1.15L1，322m； L1-该支管段实际管长，280m ； Q-通过支管段的空气流量，3.5m3/min；干管路、支管路的总压力损失为P=P1+P2=0.1468MPa根据煤炭工业矿井设

41、计规范的要求，用风地点的供气压力要比风动机械工作压力高0.1MPa，即PH-PP排+0.1式中 PH-压缩机额定排气压力，0.8MPa； P排-风动机械耗气压力，0.49MPa；经计算，0.80.1468=0.6530.49+0.1=0.59，灾变时压力损失符合要求。 四、压风管路的铺设1、主干管由主井进入导5路运输石门，全敷DN65主管，其他准备巷道敷设DN32。管路的敷设要考虑矿井今后生产接替的需要。2、所有矿井避灾路线和掘进工作面均应铺设压风管路，并设置供气阀门，间隔不大于200m.3、管路敷设要牢固平直，压风管路每隔3m吊挂固定一次。支管不少于一处固定，阀门扳手要在同一方向且平行于巷道

42、。4、在主送气管路中要装集水放水器。在供气管路进入与自救系统连接处，要加装开关，后边紧接着安装汽水分离器。5、随着往深部延伸，空压机的供风压力达不到要求时，深部多水平开采，可在其供风水平以上两个水平的进风井井底车场安全可靠的位置安装。6、不得存在缺少阀门、阀门损坏或不起作用、无减压阀的现象，也不得存在出气量大小不一的现象。7、见压风系统示意图。压风系统工程量表名称规格单位数量释压阀组1止回阀个1油水分离器台2工作面分风器套4截止阀J11-10 DN65个7截止阀J11-10 DN32个10凿岩机7655台2风镐03-11台1压风管DN65M900压风管DN32M1000闸阀Z41H-10 DN

43、32个40空压机（C）0.8台1第二节 压风系统管理及安全措施一、管理措施：1、将压风机及管路系统纳入矿井管理范围，作为安全检查项目之一，成为经常检查考核内容。2、压风机必须由经专业培训并考试合格，取得上岗证的人员担任操作，并持证上岗，严禁无证操作。3、压风机必须制订操作规程和检修规程做到正确操作，定期检修，确保压风机随时处于完好状态。4、必须对井下用风点制定用风制度，合理调度，避免压风机长时间空负荷运行。5、建立完整的压风机技术档案和运行记录。6、备足压风机易磨、易损零部件，确保压风机按时正常运行。7、建立压风管网的巡检制度，保证管网完好。二、安全措施1、压风机必须按煤矿安全规程规定配齐安全

44、监控仪表和设施。2、压风机必须有压力表和安全阀，压力表必须定期校准。安全阀的动作压力不得超过压风机额定工作压力的1.1倍。3、必须装设断油保护装置或断油信号装置。4、必须装设温度保护装置，在超温时能自动切断电源。5、压风机吸气口必须设置空气过滤装置。6、压风机必须使用闪点不低于215的压缩机油。7、释压阀的口径不得小于出风管的直径，释放压力应为压风机最高工作压力的1.1倍。8、井下压风管在容易受机械冲击的地方，应采取遮挡或埋设高位吊装。9、压风管路在巷道中敷设时，不能被水淹设，以防锈蚀，遇到上述情况，应用支撑材料垫高或吊装。 设 计： 崔哲权 设计日期： 2007年8月压风自救系统设计补充措施

45、2007年度按照按煤炭工业矿井设计规范规定（压缩空气管道干管管径应按矿井服务年限内最远采区供气距离确定5路水平+468m；采区管道管径可按矿井达到设计生产能力时，采区内供气最远距离计算。）的要求设计、计算压风自救系统，并按照其设计结果选择空压机型号和干管路（65mm）、支管路直径(32mm)。一直沿用到现在。此系统可以满足井下当班最大井下人员压缩空气的供给量（每人不得小于0.1）和井下同时使用风动机具的需风量。但是此系统压风管路的直径达不到关于延边州安监局对煤矿井下安全避险“六大系统”验收有关事宜的补充通知延州安检管发2011138号文件的煤矿压风自救系统验收标准中第一部分第二条、第三条款规定

46、：主管路直径不小于100mm，采掘工作面管路直径不小于50mm。因此为了达到验收规范要求，现将干管路改换成直径100mm，支管路改换成直径50mm，空压机不改换，完全满足现在生产需要和自救系统需风量。改造时另编制改造安全技术措施。特此说明。延吉宗强煤矿二井2011年12月第四章 矿井防火 防尘 供水施救系统第一节 矿井防火 防尘 供水施救系统设计一、防火防尘供水系统设置1、水源。对水源应进行水量测定与水质检验。保证防火防尘供水施救用水量，水质达到：大肠杆菌不超过3个/ml，悬浮物含量不超过150mg/L，粒径不大于0.3mm，水的PH值应在69.5范围内。水池前（进水侧）安装水质过滤装置。2、

47、地面永久水池按AQ1020-2006技术规范规定，设一个200m3的水池和一个150m3的备用水池，水池应按生活饮用水池标准施工。3、管道进入井下后，每隔200m-500m安装一个三通和饮水阀门，饮水处阀门高度距底板1.2m以上，供水点前后2m范围无材料、杂物、积水现象。水管水平、牢固、阀门手柄完好、开关灵活。每周检查一次供水系统管网、排查是否畅通和漏水现象。4、采、掘工作面每隔50m安设一个洒水三通阀门。5、主管路由副井进入井下，在各采掘工作面和主要井巷按规范要求设风流净化水幕。6、采掘工作面：采煤工作面的回风巷中和掘进面的回风流中设一道风流净化水幕。7、每个采煤工作面设置洒水点和喷雾点；工

48、作面进、回风巷（上下出口）设喷雾、洒水点。8、每个掘进工作面设洒水点和喷雾点。9、井下干管采用DN65普通钢管，包括副井、2路井底车场、2路联络巷、2路5路主井筒、5路井底车场、5路集中运输平巷。10、井下支管采用DN32、DN25普通钢管，包括采煤工作面上下顺槽、掘进工作面。11、各洒水点均使用胶管进行洒水。12、采煤工作面运输巷、回风巷各设一道隔爆水袋，每个掘进工作面设一道隔爆水袋。管网及设施布置见防火防尘供水施救系统示意图。二、系统工程量本设计井下以两个采煤工作面，两个掘进工作面为依据。防 尘 供 水 工 程 量 表名 称规格型号单位数量水管DN65米900水管DN32米100水管DN2

49、5米300截止阀J11-10 DN65个10截止阀J11-10 DN32个10截止阀J11-10 DN25个10隔爆水袋水袋式个75闸 阀Z41H-10，DN25个15水幕组3 水池200m3座1备用水池150m3座1第二节 防火 防尘 供水施救系统管理及安全措施1、对容易受机械冲击地段，应设置防护挡板，避免冲击。2、水管在巷道中敷设时，应避开巷道水沟，尽可能采取高位敷设，防止矿井水的腐蚀。3、采煤工作面的水管随采煤工作的进行而逐步撤除，应加强管理，在确保采空区洒水降尘的条件下，及时撤出多余管道，并运到接替工作面安装。4、掘进工作面随掘进工作进展逐步增长，按生产接续安排，准备足够数量的管材，以

50、确保掘进工作面防尘供水管跟上掘进工作面的需要。5、矿井应建立系统的检查、维护的责任制度。6、应重点检查喷雾器，发现堵塞及时更换。7、建立定期测尘制度，监测防尘效果，建立防尘档案。（1）采掘工作面每个月应进行一次全工作班（每天三个工作班分别进行，每班至少一次）连续粉尘测定。（2）粉尘中SiO2含量每半年测定一次。8、按防、隔爆措施规定定期检查隔爆水袋的质量。9、隔爆水袋的水量定期检查，当发现水量减少时，必须立即补充。10、在有提升的斜井和暗斜井中，采取高位吊装，并采取防护遮挡。11、矿井要建立定期检查防尘、防爆炸、防煤层自燃的措施落实情况，出现问题，及时整改。设 计： 崔哲权 设计日期： 200

51、7年8月第五章 矿井通信联络系统第一节 通信联络系统设计一、通信系统主要设备器材矿井设计生产规模为6万吨/a，为此建立一个完整的通信系统，以适应安全生产的需要。按一个完整的矿井管理系统设计。根据现行规定，本设计井下按两个采煤工作面，两个掘进工作面布置，系统工程量见下表。通信系统工程量表：通信电缆 MY21.5 2000米普通电话机 5台矿用隔爆电话机 KTH105 14台见通信系统平面布置图。第二节 矿井通信系统管理及措施1、必须由专业人员对通信系统进行管理与维修，有分管领导和专门组织机构。2、系统值班人员不少于3人，每班至少1人，实行24小时不间断值班，填写系统运行情况和使用记录。3、井下通

52、信电缆必须沿井下巷道高位铺设，每五米设一个吊挂点。4、井下除专业维修工外，任何人不得拆装电话。5、井下电话应安装在通风良好，较干燥处。在主井、主扇房、车场、变电所、水泵房、液压泵站、采掘工作面安设电话并要直通矿井调度室的电话。6、距掘进工作面30m50m范围内安设电话；距采煤工作面两端10m20m范围内分别安设电话。7、电话要经检验合格并贴合格证，井下电话机使用本质安全型。8、井下通信线路要具有独立回路，严禁利用大地作回路。9、每旬必须对井下通信系统作全面巡查，发现问题及时处理。10、井下对通信电缆有机械冲击危险地点应对通信电缆采取防护措施。11、井下通信电缆与电力电缆应隔开敷设，间距大于30cm。