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1.2Mt/a煤矿记实性设计说明书

作者:煤矿安全网 2013-01-28 22:05 来源:煤矿安全网

  前 言

  XX煤矿位于渭北煤田铜川矿区东部的一个中型矿井,隶属陕西陕煤铜川矿业公司管辖,属国有煤矿,电话0919—2107005,地理坐标:东经:109°14′00″至109°18′00″;北纬:35°06′00″至35°09′00″,东西分别与徐家沟,王石凹相邻,矿区有咸铜铁路运煤专线、305省道从井田通过,交通便利,煤层赋存条件较稳定,是铜川矿区的主要矿井之一。XX煤矿生产的优质焦瘦煤发热量达5000大卡以上,属于中灰、低磷、中硫、中等发热量的焦瘦煤,是理想的动力用煤,产品远销湖北、上海、江苏、浙江等地。

  1956年提出XX1号井田的精查报告,经煤炭工业部正式批准立项。1958年7月24日开工建设, 1963年11月10日建成移交生产,工期64个月。设计生产能力45万吨/年。

  XX煤矿共分为四个水平:+828水平、+680水平(已采完);+570辅助水平、+440水平。现开采的+570水平,分为东部和西部,东部布置东一下山采区和东二下山采区;西部布置西一下采区和西二下山采区。+440水平尚未开采。

  2003年初,根据铜川矿务局[2003]年第39号通知专项资金计划,投资70.95万元,对矿井风井筒进行大修,有效提高矿井通风能力,使矿井通风能力达到91.3万t/年。

  2004年初,根据铜川矿务局[2004]年第148号通知专项资金计划,投资124.33万元,对矿井570大巷进行了铺轨,有效地提高了矿井大巷的运输能力。

  2005年初,根据铜川矿务局[2005]第61号通知专项资金计划,投资

  554.4万元,对矿井570东西采区、主供电二回路及地面35kv变电所进行了供电系统改造,提高了矿井供电安全运行能力。

  投资216.40万元,购置了通风设备及综合降尘设备,有效地提高了矿井通风安全及综合防尘能力。

  投资114.52万元,对矿井斜巷人车及平巷人车进行了更换,提高了矿井的安全运输能力。

  2006年初,根据铜川矿务局[2006]第70号通知专项资金计划XX煤矿列支国债资金118.83万元更换了矿井供电电缆;列支专项资金476.35万元,完成了570提矸暗斜井提矸系统,有效的提高了矿井供电提升能力。

  2007年初,根据铜川矿务局[2007]第70号通知,XX煤矿列支专项资金435.32万元,完成了矿井双风机双电源改造。

  2008年初,根据铜川矿务局[2008]第136号通知,XX煤矿列支国债资金64.68万元,安装了矿井顶板监测系统:列支了755.95万元,施工了矿井采区专用回风巷:列支了284.37万元,完成了一套瓦斯抽放系统建设;列支了131.52万元,更换了矿井一般变压器。

  2008年初,根据铜川矿务局[2008]第111号通知,XX煤矿列支专项资金340.63万元,完成了2#风井征地、测量、边坡治理及修路工程:列支国债资金800万元开始施工2#风井立井。

  2009年初,根据铜川矿务局[2009]第136号通知,XX煤矿2008年、2009年,列支了942.15万元,购置了矿井通风装备和矿井通风系统改造。通风系统改造后能力达到126 万t/年。列支了 275.34万元施工了矿井采区专用回风巷;列支了157.88万元,更换了红土变电所设备;列支了164.96万元安装了矿井人员定位系统。

  2009年初,根据铜川矿务局[2009]第136号通知,XX煤矿专项资金列支了2787.00万元,购置了矿井综采设备;列支了995.45万元,完成了2#风井立井及立井井筒装备;列支了747.45万元,完成了红土变电所改造、2#风井变电所配电装置、35kv变电站设备及红土选煤楼皮带机改造。

  该矿2006年核定生产能力为90万t /a,近几年来,矿井一直致力于机械化升级改造,2008年矿井在570东二下山采区布置一套悬移支架面,2009年在570东一下山采区布置一套放顶煤综采,矿井生产能力较以前明显增加,通过矿井采煤工艺不断提升,采煤机械化程度大幅提高。

  矿井开拓方式为斜井—立井多水平阶段石门开拓方式。主井提升采用钢丝绳芯带式输送机,型号为DX-1000;带宽1米;带速2.8米/秒;电机功率为2×380KW;安装倾角17°20′;运输长度1118米;副立井井深258米,采用单车单层罐笼提升,提升容器为MG1.1-6A厢式矿车;提升绞车型号为2JK-2.5A; 电机功率为310KW;减速机型号为XX-1000;速比1:20。地面建有原煤简易筛选煤矸分离系统、锅炉房、洗浴间等辅助设施和行政办公设施。

  2009年末矿井保有地质储量7877.1万t,可采量3860.7万t,目前开拓煤量312.1万t,可采期3.5年;准备煤量236.1万t,可采期29.5个月;回采煤量105.6万t,可采期14.1个月。

  为了充分发挥综合机械化设备的效能,保证矿井安全生产,根据矿井实际情况,现编制《铜川矿业公司XX煤矿记实性设计说明书》,对矿井装备水平及安全生产情况予以说明。申请按照矿井实际生产能力核定,将矿井生产能力核定为120万t/年。

  目 录

  第一章 矿井概况及地质特征---------------------------- 10

  第一节 矿井概况 ------------------------------- 10

  第二节 地质特征 ------------------------------- 13

  第二章 井田开拓 ------------------------------- 21

  第一节 井田境界及储量 ------------------------- 21

  第二节 矿井设计生产能力及服务年限 ------------- 24

  第三节 井田开拓 ------------------------------ 26

  第四节 井筒 ---------------------------------- 27

  第五节 井底车场及硐室 ------------------------ 28

  第三章 大巷运输及设备 --------------------------- 31

  第一节 运输方式 ------------------------------ 31

  第二节 运输设备 ------------------------------ 31

  第四章 采区布置及装备 ----------------------------- 36

  第一节 采煤方法 ------------------------------ 36

  第二节 采区布置 ------------------------------ 37

  第三节 综放工作面布置 --------------------------- 38

  第四节 综放工作面设备 ------------------------- 41

  第五节 巷道掘进 ------------------------------ 52

  第五章 通风和安全 ------------------------------ 54

  第一节 概况 ------------------------------ 54

  第二节 矿井通风 ------------------------------ 54

  第三节 灾害预防及安全设备------------------------ 61

  第六章 矿井主要设备 ------------------------------ 82

  第一节 提升设备 ------------------------------ 82

  第二节 通风设备 ------------------------------ 82

  第三节 排水设备 ------------------------------ 83

  第四节 压风设备 ------------------------------ 84

  第七章 地面生产系统 ------------------------------ 84

  第一节 煤质及其用途 ---------------------------- 84

  第二节 生产系统 ------------------------------ 87

  第八章 地面运输 ------------------------------ 87

  第九章 总平面布置及防洪排涝 ----------------------- 87

  第一节 概况 ------------------------------ 87

  第二节 平面布置 ------------------------------ 88

  第三节 场内运输 ------------------------------ 89

  第十章 电气 ------------------------------ 89

  第一节 供电电源 ------------------------------ 89

  第二节 电力负荷 ------------------------------ 89

  第三节 送变电 ------------------------------ 90

  第四节 地面供配电 ------------------------------ 90

  第五节 井下供配电 ------------------------------ 91

  第六节 监控与计算机管理 ------------------------ 96

  第七节 通讯 ------------------------------ 96

  第十一章 地面建筑 ------------------------------ 97

  第一节 建设条件 ------------------------------ 97

  第二节 工业建筑及构筑物 ------------------------ 97

  第三节 行政、生活福利建筑 ---------------------- 98

  第十二章 给水排水 ---------------------------------- 98

  第一节 给水 -----------------------------------98

  第二节 排水 ----------------------------------- 99

  第三节 室内给水排水 --------------------------- 99

  第四节 消防及洒水 ------------------------------99

  第十三章 采暖、通风及供热 ------------------------ 100

  第一节 采暖与通风 ---------------------------- 100

  第二节 井筒防冻 ---------------------------- 100

  第三节 锅炉及室外热力网 ----------------------- 101

  第十四章 职业安全卫生 --------------------------- 101

  第一节 概述 ---------------------------- 101

  第二节 建筑及场地布置 ------------------------- 101

  第三节 职业危害因素分析 ---------------------- 102

  第四节 主要防范措施 --------------------------- 103

  第五节 预防效果及评价 ------------------------ 106

  第六节 机构设置及人员配备 -------------------- 106

  第十五章 环境保护 ---------------------------- 107

  第一节 概述 ---------------------------- 107

  第二节 各种污染的防治措施 --------------------- 108

  第三节 地表塌陷处理 -------------------------- 110

  第四节 机构设置及专项投资 -------------------- 110

  第十六章 技术经济分析评价 ---------------------- 111

  第一节 劳动定员及劳动生产率 ------------------ 111

  第二节 矿井生产成本 -------------------------- 112

  第三节 产品销售及售价 ------------------------ 114

  第一章 矿井概况及地质特征

  第一节 矿井概况

  一、交通位置

  XX煤矿位于渭北煤田铜川矿区东部的一个中型矿井,隶属陕西省煤业集团,铜川矿务局所管辖,属国有经济,电话0919—2107005,地理坐标:东经:109°14′00″至109°18′00″;北纬:35°06′00″至35°09′00″,东西分别与徐家沟,王石凹相邻,矿区有咸铜铁路运煤专线、305省道,交通便利,矿井生产的煤炭通过公路、铁路运往省内外,所需生产材料设备通过公路或铁路运输。矿井煤层条件稳定,是铜川矿区的主力矿井之一。(参看交通位置图1-1)。

  图1-1 交通位置图

  二、地形地貌

  矿井地表为广厚的黄土所覆盖,由于流水切割,形成台塬、梁峁、沟谷相互交织的地貌景观,地势总体南高北低,以南部的XX为最高,绝对标高在1100m以上,北部庞河河谷为最低,标高927m。相对高差为173m.

  三、河流

  井田内仅发育有一条较小规模的河流——庞河,自西向东流经井田北部,再注入白水河,流量一般为0.27m3/s,最大为0.53 m3/s,最小为0.04 m3/s,属季节性河流。其他多为间隙性冲沟,其中最大者正常流量1.76m3/min左右。因矿区全为厚层黄土覆盖,多层钙质结核起着隔水作用与地下含水层无水力联系,也不会因采后顶板塌落而使地表水渗入井下。

  矿区XX工业广场中间设有一主泄洪涵洞,各分广场都有排水沟及支涵洞,支涵洞流入主涵洞,最后流入自然沟谷,排出广场外。红土镇主斜井工业广场中间也设有主涵洞,主涵洞经泄洪渠与庞河相连。在各生产系统也有排水沟和支涵洞与主涵洞相连接,经主涵洞流入庞河,最后注入白石河。

  本井田矿井充水因素主要是大气降水和各承压含水层充水,矿井生产有直接影响的主要是二叠系下统下石盒子组和山西组砂岩裂隙承压水,含水性较强,单位涌水量0.42L/s.m。

  矿井正常涌水量为95m3/h,最大涌水量为150m3/h。

  本矿区地面无地表积水、无湖泊、水库、蓄水池、水井等相通水体,对井下采掘生产不构成影响,矿井水文地质条件属简单型。矿井涌水主要来自煤层上部的砂岩,矿井水文地质类型属以顶板充水为主,水文地质条件简单,即水文地质条件简单的裂隙间接进水型矿井。采用排水泵多级排水方法解决矿井涌水问题。

  四、气象及地震

  1、气象

  本区属半干旱气候,蒸发量大、降雨量小,根据铜川市气象台资料:历年平均降水量589.2mm,最小降雨量(1977年)为353.8mm,最大降雨量(1983年)为889.4mm,年最大积雪深度150mm(1963年9月)。年平均气温10.6°C,最高气温37.7°C(1966年6月21日),最低气温-20.1°C(1955年1月9日),年平均蒸发量1640.1mm。年最大冻土深度540mm(1967、1968年)。

  2、地震

  据国家地震局兰州地震大队地震资料,本区地震动峰值加速度为0.1~0.15g,对照地震烈度为Ⅶ度。

  五、矿区经济概况

  本区以农业为主,工业不发达,经济基础比较薄弱,生产力水平低,经济效益差。农作物以玉米、小麦为主,农副产品以柿子、苹果、核桃为主。矿产资源主要为煤炭为主。近10年来煤炭工业的迅速发展,对促进地方经济起着十分重要的作用。当地有较多的劳动富裕人员,劳动力来源充足。

  六、现有、生产在建矿井及小煤窑分布及开采情况

  XX煤矿1958年7月24日开工,设计生产能力0.45Mt,主采5#-2煤层,经1977年9月至1987年10月进行改扩建,设计生产能力0.90Mt ,2006年实产量90.3 万吨, 矿井达到设计生产能力。近三年矿井年产量均持续稳定在90 万吨以上。

  矿井开拓方式为斜井—立井多水平阶段石门开拓;开采方法为走向长璧综合机械化放顶煤及悬移支架放顶煤开采;掘进方法为综合机械化掘进和炮掘相结合的掘进工艺。运输方式为架线式电机车运输;矿井通风方式为中央并列抽出式通风。井田内无小窑生产和超层越界开采。

  七、现有煤炭运销和经济效益情况

  本矿煤炭主要以国内为主、兼出口,以火车运输为主,汽车运输为辅。5#-2煤是很好的动力及生活用煤。有很大的销售市场。煤炭综合售价235元/t,年生产120万t,正常年销售收入:28200万元,产品销售市场前景好,收益高。

  八、有无文物古迹旅游区及其它地面建筑等情况

  井田上方无古迹及重要地面建筑。

  九、现有水源

  供水水源有红土水厂、XX主斜井井筒水源,能满足矿区用水的需要。矿井正常涌水量为95m3/h,最大时为150 m3/h,主斜井井底泵房安装排水设备6GD67×6型共计三台,其中一台工作,一台备用,一台检修,电机功率290kw,排水能力305m3/h,在距主斜井口500米处设腰泵房,安装排水水泵三台,型号为150D30×9,沿主斜井敷设φ219×6mm排水管路两趟半,其中主泵一趟,腰泵一趟,主、腰泵共用(备用)一趟。水仓容量:主仓780m3,副仓537m3。570水平泵房安装150D30×7水泵3台,排水能力305m3/h,电机功率160kw,沿570皮带暗斜井敷设一趟排水管路,管径φ150×6,水仓容量:主仓403m3,副仓230m3。矿井腰泵水排放至地面红土蓄水池两座,容积各500 m3,采用自然沉淀,化学药品净化处理后,供矿井民用及生产用水。570水平涌水由570中央水泵排入680水平排水系统,经主排水泵抽至地面经污水处理后排入庞河中;腰泵水排入红土静压水池,经净化处理后采用多级泵站接替供水,供地面生产系统和生活用水及井下生产用水。

  第二节 地质特征

  一、地质构造

  1、地层

  我矿井田为渭北石炭二迭系煤田,以奥陶系(O1+2)灰岩为基底,依次沉积了太原群(C3t)煤系,厚度11.08—46.38米;二迭系下统山西组煤系陆相含煤建造, 厚度0.5—10.66米,和石盒子组(P1S1,P2S)不含煤的陆相砂质泥岩及铝土岩,厚度13.84—326.05米;二迭系上统石千峰统(P12)厚层砂岩及砂泥,岩厚度0-219.8米。以上地层全被第四系黄土覆盖,厚度0-196.56米。

  石炭系太原群为本区的煤系地层,由下至上为:

  ⑴铝质泥岩:灰白色及浅灰色,厚层块状,局部含鳞片状结构及黄铁矿,遇水易变形膨胀。厚度0.5~9.9m,平均4.0m。

  ⑵泥岩:灰黑色,局部为碳质页岩,含植物化石及黄铁矿,有时变为钙质页岩,厚度0~3.3m,平均0.6m。

  ⑶10#煤层:井田西部局部可采。厚度0~2.10m,平均0.74m。

  ⑷泥岩:灰黑色,含植物化石及黄铁矿,有时相变为钙质页岩。厚度1.0~3.5m,平均1.8m。

  ⑸9#煤层:局部分布,不可采。厚度0~0.3m,平均0.1m。

  ⑹灰岩:黑色,厚层状,含贝壳类动物化石及黄铁矿,有时相变为钙质页岩。厚度0.8~3.6m,平均1.5m。

  ⑺泥岩:黑灰色,含植物化石及黄铁矿,局部为铝土页岩代替。厚度0.6~3.8m,平均1.8m。

  ⑻6#煤:局部分布,不可采,厚度0~0.2m。

  ⑼泥岩:黑灰色,含植物化石及黄铁矿,局部为铝土页岩代替。厚度2.5~5.9m,平均2.6m.

  ⑽中粗粒砂岩:黑色-黑灰色,粗粒石英质砂岩,较密、特硬并含黄铁矿,井田内普遍分布。厚度0.3~1.7m,平均0.6m。

  ⑾泥岩:灰色-灰黑色,富含炭质,有时变为炭质页岩夹植物化石及黄铁矿,常有滑面,厚度0~1.0m,平均0.3m。

  ⑿5-2#煤层:厚度稳定,在底部有时夹1-2层炭质页岩夹矸。厚度1.02~8.05m,平均3.42m。

  ⒀炭质泥岩:黑色发亮,呈鳞片状极松散,含炭质。厚度0.3~4.19m,平均1.2m。

  ⒁5-1#煤层:煤层上部常夹一层0.1 m左右的夹矸或花矸,顶部有0.1~0.2m的炭质页岩伪顶,在井田内厚度由西往东厚度增大,局部受侵蚀厚度变小,甚至缺失。厚度0~2.75m,平均1.3m。

  ⒂泥岩:黑色,含白云母片及植物化石,有黄铁矿结核,局部变为砂质页岩,顶部夹数层薄炭质页岩及煤线受顶部砂岩侵蚀严重地方,此层缺失。厚度0~12m,平均4.5m。

  2、构造

  XX煤矿在区域构造中的位置位于鄂尔多斯地块南端、渭河地堑北缘。基本构造形态为一走向北东-北东东,倾向北西-北北西的单斜构造,平均角度5°-9°,在单斜构造的基础上发育了次级不同方向的褶皱、断裂、层间滑动构造。

  井田内的构造主要有两类:一类为断裂构造,以北东走向平行斜列展出,倾角45°-79°,落差小者1-2m ,大者可达十余米。第二类为层间滑动构造,也称“滑矸”,此类呈带状展布,方向以北西向为主。此两类构造对煤矿生产影响极大,断裂构造常造成工作面无法正常布置和回采,层滑构造常造成煤层变薄和无煤带。它不仅直接破坏了煤层厚度的稳定性,致使不可采薄煤带频繁出现,而且使煤层及其围岩完整性遭到破坏,经常呈鳞片状(俗称花矸),造成采、掘巷道支护困难,压力增大,维护费用和耗材加大,成本提高。另外,煤层伪顶及底板混入煤中又难以选出,灰分较高,煤质因此变坏,直接影响经济效益。

  本井田断裂构造和层间滑动构造发育,对煤矿生产影响较大,构造类型为中等构造复杂程度,即二类构造。

  二、煤层与煤质

  1 煤层特性

  井田内的含煤地层为石炭系上统太原组和二叠系下统山西组,共含煤8层,自上而下编号为2、3、4、5-1、5-2、6、9、10煤层,其中以5-2煤为主要可采层,5-1煤和10煤层是次要开采层,其它各煤层均为不可采煤层。可采煤层主要特征如下:

  (1)5-1煤层

  5-1煤层厚度0-2.75m,平均1.3m,主要分布于井田的东南角和北部,向西、南部与5-2煤层合并,其厚度变化很突然,薄煤带与薄煤带相连,平行排列,钻孔难以控制这种变化,属不稳定煤层。

  5-1煤层在采矿许可证平面范围内可采区的实际标高为810.00m-708.00m,可采区范围内煤层埋深250m-365m。

  (2)5-2煤层

  5-2煤层在5-1煤层下部约0-0.5 m处,分布普遍,层位稳定,厚度0.00 m-8.05m,平均3.42m,含夹矸0-3层,多为两层,夹矸以泥岩石和炭质泥岩为主。煤层厚度与煤层结构自西向东,由浅至深有厚度增大,结构趋向较复杂的现象。属于全区可采的较稳定煤层。

  采矿证范围内5-2煤层埋深100m-637m,煤层平均埋深400m,煤层底板实际标高为920.00m-400.00m。

  (3)10#煤层

  位于太原组底部铝土泥岩(K1)之上,第一个旋回之中,厚度0-2.1m,平均厚度为0.74m。含夹矸0-2层,其岩性为炭质泥岩或泥岩,厚为0-0.3m,属结构简单煤层。煤层厚度及分布区域受基底构造影响,变化较大,属不稳定煤层。煤层层位的稳定程度受沉积基底起伏控制,随其高低而厚度不同。

  10#煤层可采面积919万m2,占煤矿面积的42%。属大部可采的不稳定煤层。

  10#煤层在采矿许可证平面范围内可采区的实际标高为745.00m-380.00m,有部分区域位于采矿许可证批准的400.00m标高以下。可采区范围内煤层埋深350m-650m。

  可采煤层主要特征详见表2-1。

   2、煤质特征
   5-1煤:灰分(Ad)19.82-39.64%,平均25.71%;挥发分(Vdaf)18.77~24.68%,平均20.8%;发热量(Qnet.ar)26.96MJ/Kg,全硫(Std)1.31~7.27%,平均3.04%;磷(Pd)0.07~0.109%,平均为0.087%。为高灰、高硫、中磷、高热值煤。煤类为瘦煤,可作为配焦用煤,目前实际主要用于动力用煤。
   5-2煤:灰分(Ad)9.06- 57.62%,平均26.06%;挥发分(Vdaf)13.44~82.96%,平均21.06%;发热量(Qnet.ar)25.51MJ/Kg,全硫(Std)0.35~12.38%,平均3.22%;磷(Pd)0.0033~0.062%,平均为0.028%。为中灰、高硫、低磷、高热值煤。煤类为瘦煤,可作为配焦用煤,目前实际主要用于动力用煤。
   10#煤:灰分(Ad)14.89- 38.37%,平均22.31%;挥发分(Vdaf)14.56~20.84%,平均18.86%;发热量(Qnet.ar)29.50MJ/Kg,全硫(Std)4.54~6.7%,平均5.75%;磷(Pd)0.004~0.016,平均为0.012%。为中灰、高硫、低磷、高热值煤。煤类为瘦煤,可作为配焦用煤,目前实际主要用于动力用煤。
   各煤层的可选性,据63年补充勘探资料为中等可选至难选。
    三、开采技术
   1、水文地质条件:
   按照对矿井开采的影响程度,含水层的含水性及赋存的特点,将本井田含水层分为7层。
   第一含水层:第四糸全新统冲积层孔隙潜水,厚度为25.98-52.34米,含水性不强。
   第二含水层:第四糸更新至第三糸上新统亚砂土、粉细砂、钙质结核、矿砾石层孔隙潜水,厚度25.98~52.34米,其间无稳定之隔水层。
   第三含水层:二叠西上统石千峰组第一段砂岩裂隙承压水,累计厚度6.21~95.51米,一般为20米左右,隔水性良好。
   第四含水层:二叠西上统石盒子组砂岩裂隙承压水,砂岩累计厚度12.72~67.40米一般25米左右,隔水性良好
   第五含水层:二叠西下统下石盒子组砂岩裂隙承压水,矿井主要充水源,砂岩累计厚度10.13~32.98一般在20米左右,该含水层含水性良好,为本井田主要之含水层。
   第六含水层:二叠西下统山西组砂岩裂隙承压水,矿井直接充水源,砂岩厚度0.5~10.66米,一般在3米左右,该含水性不强。
   第七含水层:中下奥陶系灰岩裂隙溶洞水,有较稳定的隔水层。
   矿井涌水情况:
   根据矿井水文地质调查,在正常情况下,矿井总涌水量平均在95M3/h ,最大时为150M3/h ,井下涌水形式以煤层顶板滴水,淋水为主,次为老空区积水导致底板出水,底板出水时间一般持续较短。
   矿井充水来源:
   矿井充水有下列几个方面:
   大气降水:大气降水沿地表榻陷裂缝渗入井下。
   含水层水:当裂隙导水带贯通上部含水层时,含水层水亦可涌入井下。
   井下工业用水:生产用水及防尘洒水部分滞留井下,大部分被煤炭运输带出。
   我矿井下各采掘面主要影响以裂隙水为主,含水量不大,水文地质条件属简单型,主要含水层为山西组底部砂岩承压含水层,预计在掘进过程中不会出现大的涌水现象,只会出现顶板滴水现象,对施工单位影响不大;在回采时,由于大面积的顶板冒落、断裂、导通含水层通道,有可能出现涌水现象,另外随着开采深度的增加,涌水量有可能增大,因此井下各采掘面必须采取必要的防治水措施
   2、煤层顶底板:
   煤层顶板多为泥岩或砂质泥岩,局部为炭质泥岩。部分地段炭质泥岩破碎,呈鳞片状(俗称滑矸),易冒顶,个别地点冒高达1-2米。严重影响开采过程中的顶板管理,此外有底鼓现象,但不普遍。在旺西村正断层的两侧,和东部滑矸发育的地区,常有断距不大(5米以内)的小断裂,对开采有较大的影响。
   3、瓦斯、煤尘与自燃
   (1)瓦斯
   XX煤矿自投产以来,据多年的生产实践和观测记录,矿井瓦斯涌出量较低,属低瓦斯矿井。
   2009年7月份进行了矿井瓦斯等级鉴定工作。经鉴定矿井绝对瓦斯涌出量为6.65m3/min,相对瓦斯涌出量为3.22m3/t.d;矿井绝对二氧化碳涌出量为5.41m3/min,相对二氧化碳涌出量为2.62m3/t.d。依据《煤矿安全规程》第133条规定,矿井确定为低瓦斯矿井。
   (2)、煤尘爆炸危险性
   根据煤炭科学研究总院重庆研究院2008年5月9日的检验报告,5-2#煤层煤尘具有爆炸危险性,爆炸指数为20.74%。
   (3)煤层自燃发火倾向性
   矿井原煤灰份34.27%,硫份2.1%,发热量20.1MJ/kg,煤质牌号为瘦煤。
   根据煤炭科学研究总院重庆研究院2008年5月7日的检验报告,5-2#煤层属于Ⅲ类不易自燃煤层。
   (4)地温
   XX煤矿自投产以来,所有巷道和工作面温度都低于20℃,地温梯度测定结果为1~2℃/100m,属“无热害区”矿井。

 

 

第二章  井田开拓

第一节  井田境界及储量
一、井田境界
   矿井位于铜川市红土镇,距铜川市区23公里,东西走向长5公里,南北宽约4.5公里,井田登记面积为21.7664平方公里。煤矿采矿许可证号为:G6100002009061120023707,有效期为2009年6月—2019年6月,批准开采标高1084—400m,地表多为黄土覆盖,显示了黄土台塬和黄土峁梁的地貌特征。地势南高北低,地表以XX最高,海拔+1100米,庞河川最低+927米,相对高差边173米。东与徐家沟井田边界相邻,西与王石凹井田边界相邻,井田范围由27个点圈定。

   二、井田资源、储量
   1、资源、储量计算范围及指标
   ⑴资源、储量计算范围
   采矿证批准的平面范围,标高1084.00m~400.00 m。
   现采矿权范围内5#-1煤实际标高为:810.00 m~708.00m;
   现采矿权范围内5#-2煤实际标高为:100.00 m~637.00m。
   现采矿权范围内10#煤实际标高为:745.00 m~380.00.00m。
   ⑵资源、储量参数的确定
   煤层最低可采厚度为0.8米,煤层倾角<15°。
   最高可采灰分边界线的确定
   在灰分(Ad)小于40%和大于40%的两个点间内插出灰分为40%的最高可采灰分边界线。对于个别孤立存在的灰分超限点,只要发热量达到规定的工业要求,在资源储量计算时没有单独扣除,一并参与资源储量计算。
   最高硫分边界线的确定
   在硫分(St.d)小于3%和大于3%的两个点间内插出硫分为3%的硫分分界线, 对于硫分大于3%的单列单算。
   煤类
   5#煤层和10#煤层均为廋煤。
   各类煤柱范围确定原则
   井筒保护煤柱:利用原矿井设计部门设计的边界范围;
   水平保护煤柱:利用设计部门设计的宽度范围,宽度为30m;
   井田边界保护煤柱:利用设计部门设计的宽度范围,宽度为现采矿权范围向内20m的范围;
   铁路保护煤柱:利用原矿井设计部门设计的保护范围;
   村庄保护煤柱:按照“三下”开采规程,结合岩移观测资料,在村庄建筑留10m保护带的基础上,采用黄土移动角550,基岩移动角750,确定村庄保护煤柱边界。此移动角是铜川矿区长期观测和研究的成果,符合该区的实际情况。
   2、资源、储量计算结果
   截止2009年底矿井保有地质量7877.1万砘,5-1煤地质量为93.3万吨;10#地质量为1661.8万吨;5-2煤地质量为6112万吨,矿井累计探明10618.2万砘,累计采出1638.4万砘,累计损失1102.5万砘。
   5#-2煤层资源储量类别构成如下:
   探明的经济基础储量(111b):1574.7万t;
   控制的经济基础储量(122b):347.9万t;
   探明的边际经济基础储量(2M11):12.8万t;
   探明的次边际经济资源量(2S11):721.6万t;
   控制的次边际经济资源量(2S22):179.6万t;
   推断的内蕴经济资源量(333):5040.5万t。
   基础储量(111b+122b+ 2M11)总计1935.4万t;
   资源量(2S11+2S22+333)总计5941.7万t。
   探明的储量占总资源的29.3%,探明的加控制的储量占资源量的36.0%。矿井资源、储量汇总表见表2-1。

  截止2009年底矿井保有地质量7877.1万砘,5-1煤地质量为93.3万吨;10#地质量为1661.8万吨;其中5#-2保有地质量6122万砘,可采储量为3860.7万吨。

  第二节 矿井设计生产能力及服务年限

  一、矿井工作制度

  根据生产实际及“设计规范”设计矿井年工作日为330d,每天三班工作,其中两班生产,一班检修,每天工作时间为16h。

  二、矿井设计生产能力

  矿井设计生产能力与井田地质构造,水文地质条件,煤炭储量及质量,煤层赋存条件,采煤机械化装备水平等诸多因素有关。根据XX煤矿生产管理水平及开采经验。2001~2009年,矿井对原煤生产系统进行了系统能力提升改造,采掘设备进行了更新,570运输大巷更换为50Kg重轨,运煤列车由原来的4列增加至现在的6列,以及今年来煤炭工业的发展方向,该矿井的实际装备,设计认为矿井生产能力定位为1.2Mt/a,是合理的。其理由如下:

  1、本井田面积较大且含煤面积大,煤层赋存较稳定,储量可靠,具有大型煤矿的资源、储量条件。矿井总资源、储量为78.771Mt,可采储量为38.607Mt。按生产能力1.2Mt/a计算,矿井剩余服务年限22.7a。

  2、井田内唯一一层可采煤层5#-2煤层赋存较稳定,构造简单,煤层倾角6~15°;水文地质条件简单,煤层以不易燃煤层为主;西部采区煤层厚度大部分在2.5m以上适合一次性采综采全高,东部采区煤层厚度大部分在4.5m以上,适合综采放顶煤开采。对实现矿井一井两面开采十分有利。

  3、5#-2煤层煤质为低—中灰、低硫、低磷、中—高发热量为廋煤,可做动力及民用煤,有很大的销售市场。

  综上所述,设计认为本矿井无论是从资源条件,开采技术条件,生产管理水平,还是从产品销售条件,都具备大型矿井的必要性。因此,将矿井生产规模确定为1.2Mt/a是合理的。

  二、矿井生产能力及服务年限

  XX煤矿现有采煤装备为“一综一悬”,从2011年初采煤装备形成两套综采格局,届时能满足生产能力为1.2Mt/a矿井的需要,因此矿井核定生产能力确定为1.2Mt/a,储量可靠,故矿井储量备用系数选用1.42计算。

  工业指标:

  煤层:计算储量的煤层最低开采厚度:5#-2煤为0.8米。

  灰份:最高绝对灰份不大于40%。

  容重:各煤层容重均为1.46 吨/立方米。

  储量备用系数:取1.42。

  煤矿剩余服务年限计算方法:

   式中:
   a----煤矿服务年限,年;
   G---煤矿核定能力时上年末开采储量,万t;
   A---煤矿拟调整的核定生产能力,万t/a;
   kB----- 储量备用系数:取1.42。
    第三节  井田开拓
   一、井田特点及其对开拓的影响
   矿井位于铜川市红土镇,距铜川市区23公里,东西走向长5公里,南北宽约4.5公里,地表多为黄土覆盖,显示了黄土台塬和黄土峁梁的地貌特征。地势南高北低,地表以XX最高,海拔+1100米,庞河川最低+927米,相对高差边173米。东与徐家沟井田边界相邻,西与王石凹井田边界相邻。
   二、开拓方式的选择
   1、矿井现状
   XX煤矿原设计生产能力45 Mt/a。由陕西省煤矿设计研究院于1957年完成初步修改设计,并通过审查。于1958年7月24日开工建设,2006年达产。2006年度进行了生产能力核定,陕西省煤炭工业局批复认定矿井2006年实际生产能力为0.9Mt,2006年实际生产0.95Mt。2009年矿井生产原煤0.99Mt。
   XX煤矿现生产水平为570水平,有四个采区,分别为570西一下采区、570西二下采区、570东一下采区、570东二下采区、其中:570东一下采区布置为综采放顶煤采面;570西二下采区为悬移支架面。西一、东二两采区为备用接续采区。为实现采区接续平稳过渡和矿井持续稳定发展,根据该矿煤层赋存条件从2011年初开始在570西部布置一套一次全采高综采面;东部布置一套综采放顶煤采面。矿井采煤工艺达到两套综采的生产格局。
   2、井田开拓方案
   矿井开拓方式为斜井—立井多水平石门开拓,上下山分区开采,采用综合机械化放顶煤及悬移支架放顶煤采煤工艺。
   水平、采区划分:矿井共分为四个水平:+828水平、+680水平,(已采完);+570水平、+440水平。现开采的+570水平东部为东一下山采区和东二下山采区;西部为西一下采区和西二下山采区。+440水平尚未开采。
   3、水平划分及阶段垂高
   5#-2煤层的地板标高在100.00 m~637.00m,垂高537m。采用立井石门、多水平综合开拓全井田。
   4、主要运输大巷及总回风巷道的布置方式和位置
XX煤矿生产采区采用石门下山开拓,矿井通风方式为中央并列抽出式。该矿主要运输大巷为570水平运输大巷,全部布置在岩层中。以570环形车场为基准分为东、西大巷,东、西部各布置两个采区。
   5、受开采影响的建(构)筑物、水体、铁路等情况
本区域上方为中~底山区地貌,无大的水体及铁路,仅在570西部采区区段及570东二采区地面对应位置有村庄,规模较小,开采影响不大。
第四节  井筒
   一、井筒用途、布置及装备
   矿井生产设计能力90 Mt/a,有一条主斜井、副立井及一个进风斜井和2#回风立井井筒。
   1、主斜井:净断面12.2m2,倾角17°20′;运输长度1118米.担负全矿井运煤任务,兼作进风及安全出口。内铺设24kg/m轨道,固定道床,拱墙上敷设电力电缆,通信、信号电缆等。
    2、副立井:净断面15.9m2,井筒垂直高度为258米,担负全矿井运送物料、提升矸石、提升人员任务。
   3、进风斜井:净断面8m2,倾角21°13′,斜长620 m,只作进风及安全出口。
   4、2#风井:净断面19.6m2,井筒垂直高度379m,井筒内设有玻璃钢梯子间,专作矿井回风和安全出口之用。

第五节  井底车场及硐室

   一、井底车场形式
   该矿井底车场形式立井环行车场。本井底车场布置在570提矸暗斜井以西位置,与570提矸暗斜井下部车场双轨(曲线)巷道相连,形成相互衔接紧密的线路运输体系。
   二、空重车线长度
   1# 煤仓下口车场,空车线长度150m,重车线长度300m;
   2# 煤仓下口车场,空车线长度150m,重车线长度300m;
   3# 煤仓下口车场,空车线长度150m,重车线长度300m;
   4# 煤仓下口车场,空车线长度150m,重车线长度300m;
   三、井底车场硐室及位置
   1、大巷煤仓有1#、2#、3#、4#四个,1#、2# 煤仓布置在西部;3#、4#煤仓布置在东部,都布置在570运输大巷上部与集中皮带下山连接,煤仓为立式圆筒煤仓。
   2、其他硐室:570水平设有变电所、信号硐室、火药库、水仓等。水仓有效容积为788m3,水仓里铺设有轨道,便于人工清理。
   四、井底车场主要巷道与硐室的支护方式和支护材料
   主要硐室如变电所采用锚网喷支护;煤仓采用锚网喷支护,巷道及一般硐室均采用锚网索喷支护。
   井底车场及硐室工程量见表2-2
   表2-2   井底车场及硐室工程量

  第三章 大巷运输及设备

  第一节 运输方式

  一、煤炭及辅助运输方式

  1、煤炭运输方式

  煤炭运输为570大巷电机车运输和胶带输送机运输相结合的方式。

  采用电机车运煤方式有如下优点:

  ①在长距离运输,同皮带机运输比较,运输成本低。

  ②维护简单、动力消耗小。

  采用胶带输送机运煤方式有如下优点:

  ①胶带输送机具有运量大,生产潜力大、运输安全可靠性好,与综采放顶煤生产能力相匹配。

  ②胶带输送机对大巷坡度要求较低,安装速度快,节省工程投资。

  2、辅助运输方式

  集中轨下、提矸暗斜井斜巷运输使用液压绞车串车提升,液压绞车具有投资少、维护方便、提升量大,适应性强等优点。

  集中轨下、提矸暗斜井斜巷使用液压绞车2台(JKYB-1.8型2台,运输距离共计1600 米,坡度10°~7°,只担负矸石、材料和设备的提升任务。

  第二节 运输设备

  一、电机车运输

  煤运输路线:工作面煤仓---采区煤仓---570中央煤仓。其技术参数见表3-1。

  表3-1 zk10-6/550电机车技术特性

序号
名称
单位
数值
备注

1
轨距
mm
600


2
轴距
mm
1100


3
全长
mm
4470


4
联接器高度
mm
230,340


5
车轮直径
mm
680


6
机车最大宽度
mm
1058


7
最小曲线半径
M
7


8
集电弓工作高度
mm
1800-2200


9
粘重
Kg
10000


10
额定电压
V
550


11
电流制

直流


12
小时制机车速度
Km/h
11


13
轮缘上的小时制牵引力
KG
1540


14
轮缘上的小时制牵引功率
千瓦
47


15
牵引电机功率
KW
2×24

 

  二、胶带输送机

  煤流运输路线: 570暗斜井皮带机—680石门皮带机---主斜井皮带机---选煤楼筛分系统—装车煤仓装车外运。

  根据采煤工艺和巷道布置要求,570暗斜井胶带运输机选取STJ800/2×160S固定皮带机,其技术参数见表3-2;680石门胶带运输机选取DSP1063/1000固定皮带机,其技术参数见表3-3;主斜井胶带输送机选取型号为DX-1000固定皮带机,其技术参数见表3-4;

   第四章  采区布置及装备

   第一节  采煤方法
   目前,XX矿采用综采放顶煤和悬移支架两种采煤工艺,均采用走向长壁式采煤法。
   我国的煤炭生产以井工开采为主,其采出的煤炭占总产量的96%以上,由于放顶煤开采是一种高产、高效、安全、低耗、经济效益好的采煤方法,已成为中国厚煤层开采的首选采煤方法,已遍及中国厚煤层矿区,成为厚煤层矿区实现高效集约化生产的重要途径。与分层开采相比,放顶煤开采具有以下技术优势:
   (1)适应性强。对于煤层厚度变化较大的厚及特厚煤层,综放开采由于沿煤层底部割煤,支架上方煤体通过放煤口回收,工作面推进受煤层厚度变化影响小。
   (2)降低吨煤生产成本,提高工作面生产效率。由于综放开采降低了巷道掘进量,减少了采煤机割煤量,材料及电力消耗减少,吨煤生产成本大幅度降低,生产效率提高,实现高效集约化生产。
   (3)改善了自然发火煤层的管理。与分层开采中下分层煤层自燃防治相比,由于综放开采一次采全高,有利于煤层自燃发火的防治。
   (4)有利于设备的维护与保养,延长设备使用寿命。放顶煤开采工作面,由于煤炭产量的大部分由垮落顶煤构成,支架、采煤机和前部刮板输送机等设备与相同产量的普通综采工作面设备相比,使用时间短,过煤量少,设备使用寿命延长。
   本矿井主采煤层为石炭二叠系太原群组的5#-2煤层,煤厚1.02~8.05m,平均厚度3.5m。5#-2煤层总体呈波状起伏单斜构造, 倾角8°~15°,局部达15°以上。
   5#-2煤层结构复杂,一般含夹矸1~2层,岩性多为碳质泥岩,局部相变为花矸。煤层厚度变化较大,变化总趋势是:西部薄东部厚;背斜区薄,向斜区厚。煤层属较稳定煤层。针对煤层具体情况,综合考虑各种因素,西部选用综采采煤工艺。东部选用综采放顶煤采煤法。
   
    第二节  采区布置
   一、采区数目、位置
   本矿井现生产水平为570水平,共分为四个采区,东一采区和西二采区为现生产采区,其中东一采区布置一个炮掘工作面(岩巷)和一套放顶煤综采装置、西二采区布置两个炮掘工作面(一煤一巷)和一套悬移支架装置,西一、东二两采区为备用接续采区,其中东二采区布置一个炮掘工作面(岩巷)、西一采区布置两个综掘工作面,从2011年初开始该矿实现两套综采采煤工艺,570水平西部布置一套一次全采高采面,570东部布置一套放顶煤综采,年产能力可以达到120万t/a。
目前采区工作面特征见表4-1

   三、采煤机
采煤机选型的主要内容是确定采煤机的装机功率、性能及结构参数。装机功率是衡量采煤机生产能力及破煤能力的综合性参数。采煤机机身及各部件强度与采煤机装机功率是一致的,因此装机功率大的采煤机截割硬煤能力及落煤能力也大。选择采煤机的装机功率取决于煤层硬度、采高、截深、采煤机割煤速度及采煤机工作机构,目前尚无可靠的计算采煤机装机功率的计算方法,只能采用实测功率特征关系、估算和类比方法。根据确定的采煤机割煤速度和落煤能力要求,确定采煤机的装机功率。
   XX煤矿主采的5#—2煤层是中硬性煤层,且含夹矸1~2层,最多可达3层,夹矸多为泥岩、炭质泥岩、砂质泥岩及粉砂岩。另外,根据综放工作面煤层实际情况,该煤层下位有数层夹矸,厚度0.3~0.5m不等,给采煤机割煤造成了一定的困难。同时,工作面附近煤层倾角4°~8°,对采煤机的牵引功率也有一定要求。
   按采煤机单位能耗计算采煤机功率为:
      N=60 Kb B H Vmax Hw
   式中:N——采煤机装机功率,KW;  Kb——备用系数,取1.5;
         B——采煤机截深,0.6m;    H——割煤高度,2.0m;
     Hw——采煤机割煤单位能耗,根据其他矿区的实测,Hw=0.55—0.85KWh/ m3,由于XX煤矿5#—2煤层是中软性煤层,这里取Hw=0.55 KWh/ m3。
   根据上述计算,并考虑铜川矿区(东区)5#—2煤层采用368KW或468KW(截割部功率均为2×200KW)的采煤机较多,所以该采煤机选用MG200/468-WD  交流电牵引采煤机。
   采煤机型号:MG200/468-WD   
   1.主要参数
   采高范围1.6~3m
   适应煤层倾角≤40°
   煤层硬度f≤4
   电压等级:1140V
   滚筒直径¢1600毫米,滚筒转速39.26r/min
   2.镐型截齿、截深630 毫米。
   3.配套中部卧底量:400mm;配套机面高度1176mm。
   4、摇臂采用DF矩形油封。
   5.牵引方式:交流变频电牵引(变频器用四象限控制),齿轮销排式无链牵引。
   6.牵引力420~253kN;牵引速度0~7.7~12.7m/min(出厂前牵引速度调整为≤4m/min)。
   7.采用PLC控制,全中文液晶显示,能够显示操作的状态及参数。
   8.操作方式:中部手控(开、停机,停输送机,调速、调高)
               两端电控(停机,停输送机,调速、调高)。
   9.拖缆方式:自动拖缆。
   10.整机为多电机横向布置、无底托架、液压拉杠连接。
   四、前、后部刮板输送机:
   对于双输送机放顶煤工作面,前部输送机的大小不但要满足工作面生产能力的需要,而且其槽帮强度能承受液压支架的拉架力,后部输送机的生产能力要保证能满足小时放煤量的要求。根据,放顶煤工作面输送机的选型可以是各种各样的,并没有什么特殊的要求。
   根据首采工作面所选用的放顶煤液压支架和采煤机,按照三机配套原则和工作面生产能力要求,并考虑提高工作面前、后部输送机的互换性和简化设备管理,前后部刮板输送机选SGZ630/264 型中双链铸焊封底式溜槽刮板输送机。
   1、前部刮板输送机SGZ630/264    
   主要技术参数为:
     设计长度:----------------------------160m                
     铺设长度:----------------------------155m
   输 送 量------------------------------450t/h
   刮板链速------------------------------1.031m/s
   电    机
   功    率------------------------------2*132kW
   电    压------------------------------1140/660V
   减 速 器
   型    号------------------------------57JS-110型
   传 动 比------------------------------1:29.7551
   刮 板 链
   型    式-----------------------------中双链
   刮板链中心距--------------------------120mm
   圆 环 链
   规    格------------------------------26*92-C
   圆环链破断负荷------------------------850kN
   紧链方式-----------------------------闸盘紧链
   牵引方式-------齿轮-销轨式无链牵引(节距126 mm)
   2.刮板输送机采用水冷行星减速器传动,平行布置,双速电机、双速开关。
   3.刮板输送机机头、机尾各有四节变线,变线总量为88㎜。
   4.刮板输送机中部槽为铸焊封底,中板厚度30mm,封底板厚度16mm,与支架联接均为双耳结构,耳厚60mm,间距65mm。
   5.刮板输送机每十节中部槽布置一节开天窗槽。
   五、转载机
   1、转载机生产能力核定
   转载机的生产能力应满足综放工作面两部输送机的卸载要求,其生产能力按下式计算:

     式中:Q——转载机生产能力,t/h;
         Qm—采煤机平均落煤能力,取采煤机正常割煤速度为3.0m/min时的落煤能力,计算得285 t/h;
         Qf—工作面平均放顶煤能力,150t/h;
         KC—采煤机割煤速度不均匀系数,1.3;
         Kf——放煤流量不均匀系数,1.5;
   则:Q =584t/h
   2、转载机型号选择:
   按照转载机运输能力要求,需选用型号为SZB730/75的桥式刮板转载机,输送能力为630t/h,具体技术参数为:
   SZB730/75型转载机
   1、技术参数
   订货长度-----------------------------30m
   输 送 量-----------------------------630t/h
   刮板链速----------------- -----------1.33m/s
   电 动 机
   型    号-----------------------------DSB-75型
   功    率-----------------------------75kW
   电    压-----------------------------1140/660V
   转    速-----------------------------1480r/min
   爬坡角度-----------------------------10°
   2.液力偶合器
   型    号----------------------------YOXD450S型
   功    率----------------------------75kW
   工作液体----------------------------水
   注 液 量----------------------------10.3L
   3.刮板链
   圆环链规格------------------------2-18×64mm
   刮板间距--------------------------640mm
   圆环链破断负荷--------------------343KN
   中部槽规格(长×宽×高)---------1500×730×190mm
   与皮带机搭接长度------------------12m
   六、胶带输送机
   根据工作面生产能力,拟选用型号为SSJ-800/125的胶带输送机,输送能力为600 t/h,输送距离800m。主要技术参数为:
   胶带宽度:         800mm
   运    量:         600 t/h
   带    速:          2.0m/s
   倾    角:          0°
   机    长:           800m
   电    压:          660V
   电机(一台):        型号:JDSB—125防爆电机
                        功率:125KW
                        转速:1480r/min
                        电压:660V
   减速器(一台):      JS125
   张紧形式:           绞车张紧
   张紧功率:           7.5KW
   传动滚筒直径:       Ф630mm
   机尾滚筒直径:       Ф320mm
   七、乳化液及喷雾泵站
   1、乳化液泵
   采用BRW200/31.5乳化液泵及RX—1500泵箱,两泵一箱,其主要技术参数如下:
   公称压力:            31.5MPa
   公称流量:          200L/min
   柱塞根数:            5根
   曲轴转速:            548r/min
   电机功率:            125KW
   工作电压:            1140/660
   配液方式:            自动
   工作介质:            含3%—5%乳化液油的中性水混合物
   乳化液箱容积:      1500L
   2、喷雾泵站
   根据工作面喷雾降尘的需要,综放工作面喷雾泵站选用BPW200/6.3型喷雾泵及水箱组成。设备主要技术特征为:
   BPW200/6.3喷雾泵
   公称压力:            6.3MPa
   公称流量:           200L/min
   电动机功率:         30KW
   电动机电压:          1140/660V
   清水箱容积:          1500L
   八、工作面主要设备选型结果
   工作面主要设备选型结果如表4—4所示。
              表4—4工作面主要设备组成表

  二、掘进工作面个数及掘进机械设备

  目前,XX煤矿共配备六个掘进工作面(三煤三岩),其中煤巷:配备2个综掘工作面都采用综掘机掘进和1个炮掘工作面。岩巷都采用炮掘掘进,采用耙斗机装岩。

  (1)综掘工作面机械设备配备

  ①综掘机 2台

  ②转载机 2台

  ③可伸缩带式输送机 2台

  ④刮板输送机 4台

  ⑤煤电钻 2台

  ⑥局部通风机 4台

  (2)炮掘工作面机械设备配备

  ①可伸缩带式输送机 1台

  ②刮板输送机 2台

  ③液压锚杆钻机 2台

  ④煤电钻 2台

  ⑤局部通风机 2台

  ⑥调度绞车 3台

  ⑦风动钻机 3台

  ⑧ 耙斗装岩机 3台

  ⑨风动锚杆机 3台

  ⑩移动压风机 3台

  三、矿井正常生产时采掘比例关系

  矿井正常生产时将有两个综采工作面和五个掘进工作面,采掘比为2:5。

  第五章 通风和安全

  第一节 概况

  一、矿井瓦斯

  根据《煤矿安全规程》第133条规定,我矿在2009年7月份进行了矿井瓦斯等级鉴定工作。经鉴定矿井绝对瓦斯涌出量为6.65m3/min,相对瓦斯涌出量为3.22m3/t.d;矿井绝对二氧化碳涌出量为5.41m3/min,相对二氧化碳涌出量为2.62m3/t.d。依据《煤矿安全规程》第133条规定,矿井确定为低瓦斯矿井。

  二、煤尘

  根据煤炭科学研究总院重庆研究院2008年5月9日的检验报告,5-2#煤层煤尘具有爆炸性,爆炸指数为20.74%。煤尘爆炸性鉴定报告表见附表。

  三、煤层自燃发火倾向性

  根据煤炭科学研究总院重庆研究院2008年5月7日的检验报告,5-2#煤层属于Ⅲ类不易自燃煤层。煤的自燃倾向性鉴定报告见附表。

  四、地温

  根据地质勘测资料及井下实际情况,本井田无地温异常区。

  第二节 矿井通风

  一、通风方式和通风系统

  矿井通风方式采用中央并列式,通风方法为抽出式。主扇型号为BWZ2K60—NO24型,电机型号为JRQ—158,额定功率均为380KW,风机叶片安装角350。矿井有三个进风井筒(副立井、红土主斜井、新风井),一个回风斜井(2#回风立井)。矿井总进风量5100m3/min,其中,副立井进风量1900m3/min,红土主斜井进风量1700m3/min,新风井进风1500 m3/min;回风井排风量5300m3/min。负压2430Pa,等积孔为2.12m2。

  矿井需要风量4832 m3/min,实际进风量5100m3/min,矿井有效风量4900m3/min。

  矿井历年瓦斯鉴定均属低瓦斯矿井。矿井2009年度瓦斯等级鉴定结果为:瓦斯绝对涌出量6.65m3/min,相对涌出量3.22m3/t;二氧化碳绝对涌出量5.41m3/min,相对涌出量2.62 m3/t。矿井主采煤层5-2煤层,煤尘具有爆炸危险性,爆炸指数为20.74%。

  二、采煤工作面通风

  目前,矿井采煤工作面通风系统全部采用“U”型通风方式。

  新鲜风→石门进风平巷→轨下→采区进斜→运顺→工作面→回顺→采区回斜→总回→风井(排出地面)。

  采煤工作面实际需风量主要根据工作面瓦斯涌出量,并兼顾工作面气温、风速和同时工作人数等工作面环境条件进行计算,并取其中最大值。采煤工作面的需要风量:

  1、按瓦斯涌出量确定需要风量,计算公式为:

  Q采=100×QCH4×KCH4(m3/min)

  =100×1.95×1.6

  =312m3/min

  式中:Q采—采煤工作面需要风量,m3/min;

  QCH4—工作面绝对瓦斯涌出量m3/min;

  KCH4—采煤工作面瓦斯涌出不均衡通风系数

  2、按工作面温度选择适宜的风速计算

  Q采=60V采×S采(m3/min)

  =60×0.8×12.9=619.20m3/min

  式中:V采—采煤工作面风速,m/s;

  S采—采煤工作面的平均断面积,m2。

  3、按回采工作面同时作业人数计算需要风量:

  Q采>4N(m3/min)

  =4×50

  =200 m3/min

  式中:N—工作面最多人数,人;

  根据以上计算取最大值进行风速验算,

  Q采=619.2m3/min

  4、按风速进行验算:

  60×0.25S

  60×0.25×10<619.2<60×4×10

  150<619.2<2400

  经验算风量符合要求,确定工作面配风量为619.2m3/min,

  综上所述确定采煤工作面需风量为

  ∑Q采=Q采3108+Q采3602=619.2+619.2=1238.43/min

  5、备用工作面按下式计算

  Q备≥1/2 Q采

  =1/2×619.2=309.6 m3/min。

  ∑Q备=Q备1×n=309.6×1=309.6m3/min

  三、掘进工作面配风

  矿井能力核定后配备5个掘进工作面,其中3个综掘工作面,2个炮掘(岩巷)工作面。

  掘进工作面均采用压入式通风,为了保证有足够的风量,根据各掘进头瓦斯涌出情况及通风距离长短,配备不同型号、功率的风机(2×11、2×15、11KW)。

  掘进工作面需要风量

  1、按照瓦斯涌出量计算:

  Q掘=100q掘×k掘通(m3/min)

  =100×0.28×1.8

  =50.4 m3/min

  式中:Q掘—单个掘进工作面需要风量,m3/min;

  q掘—掘进工作面回风流中瓦斯的绝对涌出量,m3/min;

  k掘通—瓦斯涌出不均衡通风系数,取值1.8。

  2、按局部通风机实际吸风量计算需要风量:

  岩巷掘进:Q掘= Q扇×Ii+60×0.15S(m3/min)

  =145×1+60×0.15×10.1

  =235.9 m3/min

  煤巷掘进:Q掘= Q扇×Ii+60×0.25S

  =240×1+60×0.25×8

  =360 m3/min

  式中:Q扇—局部通风机实际吸风量,对旋风机(WZD60-11*2)吸风量160-240m3/min;JBT-52风机吸风量145-225 m3/min。

  Ii——掘进工作面同时通风的局部通风机台数。

  3、作业人数和炸药量计算需要风量:

  Q掘>4N

  =4×20

  =80 m3/min

  Q掘>25A

  =25×4.2

  =105 m3/min

  式中: N—工作面最多作业人数

  A— 一次爆破最大炸药量kg

  根据以上计算取最大值进行风速验算,即煤巷取360m3/min (对旋风机),岩巷取235.9 m3/min(JBT-52)

  4、按风速进行计算:

  煤巷:60×0.25S掘< Q掘<60×4 S掘

  60×0.25×10<360<60×4×10

  150<360<2400

  岩巷:60×0.15S掘< Q掘<60×4 S掘

  60×0.15×10.1<235.9 <60×4×10.1

  90.9<235.9 <2424

  经验算风量符合要求,确定煤巷头供风量为360 m3/min, 岩巷头供风量为235.9 m3/min

  综上所述确定掘进工作面需风量为:

  ∑Q掘=Q掘1+ Q掘2+ Q掘3

  =360+360+360+235.9+235.9=1551.8m3/min

  四、井下硐室及其它巷道需要风量

  1、井下爆炸材料库配风:

  Q库=4v/60

  =0.07v

  =0.07×2886

  =202.02 m3/min

  式中:v—井下爆炸材料库的体积,m3。

  2、绞车房配风:

  Qri=3600×ΣN×Q/ρ×CP×60×Δt

  =3600×200×0.04/1.2×1.0006×60×5

  =80 m3/min

  3、采区机电硐室按经验值确定风量:

  Qri=80 m3/min

  ④采区轨下延伸小绞车硐室按经验值配风:

  Qri=60 m3/min

  综上所述确定硐室需风量为

  ∑Q硐=202+80×2+80×4+60×4=922m3/min

  4、其它巷道需要风量

  按风速验算:

  岩巷:Q其≥9S其它

  Q其≥9×9.1=81.9 m3/min

  取值90 m3/min

  ∑Q其= Q其×n=90×2=180m3/min

  经过风速验算,均符合《煤矿安全规程》规定。

  五、矿井所需风量:

  生产矿井需要风量按各采煤、掘进工作面、硐室及其它巷道等用风地点分别进行计算。现有通风系统必须保证各用风地点稳定可靠供风。

  Q矿≥(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其它)×K1.15

  =(619.2*2+360*3+235.9*2+922+309.6+90*2)×1.15

  =4201.8×1.15

  =4832 m3/min

  式中:

  ∑Q采—采煤工作面实际需要风量的总和,m3/min;

  ∑Q掘—掘进工作面实际需要风量的总和,m3/min;

  ∑Q硐—硐室实际需要风量的总和,m3/min;

  ∑Q备—备采工作面实际需要风量的总和,m3/min;

  ∑Q其它—矿井除了采、掘、硐室地点以外的其它巷道需要风量的总和,m3/min;

  K—矿井通风需风系数(抽出式取1.15—1.20)。

  六、矿井通风能力计算:

  1、计算公式:

  选用矿井通风能力核定方法二:由里向外核算法。

  A=ΣP采i+ΣP掘j

  2、参数选取:

  参数选自矿井采面实际参数及参考矿井前三个月生产情况。

  3、能力计算:

  矿井总风量5130m3/min,矿正常生产布置2个回采工作面,1个备采工作面,5个掘进工作面,11个独立通风硐室,矿井总需风量为4832 m3/min,完全满足矿井安全、合理生产的要求。

  综放工作面工作面采高2.2m,放顶煤厚度2.3m,循环进度0.6m;综采工作面采高2.8m,循环进度0.6m,煤层倾角5~15°。

  矿井5个掘进工作面中,2个为全岩掘进,3个为沿5#煤层底板掘进的煤巷,煤巷每班掘进进尺7m。

  则矿井通风能力为:

  Pn=∑P采i+∑P掘i

  =l采×h采×b×r×n×N×c×a+s×b×r×n×a

  =( 153×4.5×2.4+150×2.8×3.6)×1.46×330×0.85×0.9+10×7×1.46×330×3

  =126.7503万t/a

  式中:l—回采工作面平均长度;

  h—回采工作面煤层平均采高m;

  b—回采工作面正常生产平均日推进度;

  r—回采工作面原煤视密度,1.46t/m3;

  n—年工作天数;

  N—正规循环作业系数,85%;

  C—回采工作面回采率,90%;

  a—回采工作面平均个数;2

  s—掘进巷道断面积,10m2;

  b—掘进工作面正常生产条件下平均日进尺,7m;

  n—年工作天数:330天

  a—掘进工作面平均个数:3个

  七、矿井通风能力验证

  1、矿井动力验证

  矿井主要通风机现排风量5525 m3/min,负压248mmH2O,风机特性曲线及工况点见图1。主扇风机的额定风压为1850pa—2520pa,主扇风机风压为1850pa,小于该风机最大风压的0.9倍,符合安全规定。

  由风机特性曲线图可以看出,主扇风机的工况点处在风压特性曲线“驼峰”的右侧,在合理工作范围之内,运行稳定。

  2、矿井通风网络能力验证

  矿总进风量比较大,矿井通风总阻力为1850 Pa,矿排回风量为5212m3/min,矿井通风等级孔为2.38m2,这说明XX矿通风较容易。矿井通风网络符合《规程》规定,采掘工作面通风系统完善、合理,不存在违反规定的串联通风、扩散通风、采空区通风等地点。

  通风网络中的通风阻力分配合理且与风量匹配。因此,通风网络能力能够满足生产安全的需要。

  3、矿井有效风量验证

  矿井总进风量5130m3/min, 矿井有效风量4941m3/min,需要风量4832 m3/min,矿井内各用风地点的有效风量满足要求,井巷中的风流速度、温度全部符合《规程》的有关规定。各相关地点数据验证情况具体见表一。

  4、矿井稀释排放瓦斯能力验证

  历年矿井瓦斯等级鉴定均为低瓦斯矿井。根据瓦斯等级鉴定和开采实践瓦斯管理经验,在正常通风情况下,工作面进、回风巷瓦斯含量较低,生产工作面中从未出现过瓦斯超限和瓦斯积聚现象。

  矿井2004年安装了KJ90型瓦斯监测监控系统,2007年又对KJ90瓦斯监测监控系统进行了升级改造,2009年再次升级为KJ90NA型瓦斯监测监控系统,达到了安全标准要求,在目前的运行中,从未出现过瓦斯超限报警现象,矿井通风能力满足稀释排放瓦斯的需要。具体验证见表二。

  八、确定矿井通风系统核定生产能力:

  经过矿井通风动力验证、矿井通风网络能力验证、矿井有效风量验证、矿井稀释瓦斯能力验证,矿井通风能力核定为年产126万t。

  第三节 灾害预防及安全设备

  一、预防瓦斯事故措施

  (一)预防瓦斯积聚的措施

  1、加强通风管理

  (1)加强主扇管理,动力部门每月至少对主扇、电气设备进行一次检查,发现问题及时处理,并有记录可查,改变主要通风机转速或叶片角度时必须报矿总工程师批准,确保备用主扇必须能在10分钟内启动。通风部门每旬对矿总回及通风设施进行一次检查,发现问题应落实专人负责处理,确保通风系统稳定、可靠。因检修、停电或其它原因停止主要通风机运转时,必须制定停风措施,报矿总工程师批准,贯彻执行。

  (2)每季度由矿总工程师、机电矿长、安监处长组织动力、通风、安质科和矿山辅助救护队对反风设施进行一次全面检查。检查项目应包括主要通风机和电气设备、进风楼、反风道,反风风门、防爆门及电控设备和绞车钢丝绳、反风设备的防冻设施以及井下各处的正、反向风门和矿井通风系统等,一旦发现问题,应落实专人负责限期解决,并将检查处理结果记入专用记录本,由动力、通风部门备查。

  (3)主要通风机必须装有反风设备,每月倒机一次、检修,并做到每季度至少检查一次,一年至少进行一次反风演习,装有主要扇风机的出风井口,必须装设防爆盖(门)。以保护主要通风机。

  (4)通风系统应力求简单、合理、可靠、稳定,无用的巷道应及时封闭,进、回风流的联络巷道必须砌筑两道坚固的挡风墙,以防风流短路。

  (5)各采掘工作面实行独立通风,各处的风速应符合《规程》第101条规定。严禁不合理的串联风,扩散风、老塘风。

  (6)坚持以风定产,严禁超通风能力生产。

  (7)矿井严格执行测风制度,通风区每10天进行一次全面测风。对采掘工作面和其它用风地点,应根据实际需要随时测风,每次测风结果应记录并填写在测风地点的记录牌上。同时,应根据测风结果计划分风采取措施,进行风量调节。

  (8)采空区必须及时封闭,必须随采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采煤工作面开采结束后,必须在45天内进行永久性封闭。密闭墙施工规格及技术质量要求必须符合“一通三防”管理规定,并有竣工验收记录可查。

  (9)对临时停工的地点,不得停风,否则必须切断电源设置栅栏,揭示警标,禁止人员进入,并向矿调度、通风调度汇报。停工、停风区内瓦斯或二氧化碳浓度达到3%或其它有害气体浓度超过《规程》第100条的规定不能立即处理时,必须在24小时内封闭完毕。

  恢复已封闭的停工、停风区或采掘工作接近这些地点时,必须事先排除积聚的瓦斯,排放瓦斯工作必须制定安全技术措施。

  (10)对临时或长期停工停风的独头巷道,施工单位应在停风前撤出一切设备和断开风水管及缆线、轨道,并及时报告有关部门及通风区进行封闭。

  (11)控制风流的各种通风设施要符合《规程》和通风质量标准标准要求,并加强检查维护管理,保证完好无损。

  各单位因生产需要临时拆除设施时,必须事先报告通风部门,采取措施后,经允许后方可拆除,否则以破坏设施论处。

  2、严格局部通风管理,防止掘进头瓦斯超限事故

  (1)局部通风机必须由指定专人负责管理,保证正常运转,严禁无计划停电停风,并在风机管理牌上签字以备待查。

  (2)压入式局部通风机和启动装置,必须安装在进风巷道中,距掘进巷道回风口不得小于10米;全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸入风量,局部通风机安装地点到回风巷口间的巷道中的最低风速必须符合《规程》第101条规定。

  (3)必须采用抗静电、阻燃风筒,风筒出口距掘进工作面的距离应在作业规程中明确规定。工作面正前15米必须使用抗崩风筒。

  (4)局部通风机的附属装置要齐全,吸风口有风罩和整流器,高压部位(包括电缆接线盒)有衬垫护板(不漏风),通风机必须上架或吊挂,离底板高度大于0.3米,5.5kw以上风机要装有消音器,吸风口前方10m范围内严禁堆放任何物料与设备。

  (5)局部通风机和掘进工作面中的电气设备,岩巷头必须装有风电闭锁装置,煤巷头及穿层巷道必须装有三专两闭锁装置,当局部通风机停止运转或掘进巷道内瓦斯超限时,能立即切断局部通风机供风巷道中的一切电源。

  (6)局部通风机必须与采煤工作面分开供电,或采用有选择性漏电保护装置的供电线路供电。

  所有掘进工作面通风,必须实现双风机双电源,自动分风,自动切换装置,双回路供电达到“三专两闭锁”,并坚持每班对自动切换装置进行一次试验,发现故障应及时处理,确保切换装置完好。

  (7)严禁使用1台局部通风机同时向2个作业地点供风,严禁随意掐开风筒及扩散通风。

  (8)使用局部通风机进行通风的掘进工作面,无论工作或交接班,都不准停风。

  (9)采用串联通风的采掘工作面,必须有经矿总工程师批准的专项措施,被串联工作面的局扇前3-5米的局扇吸入风流中,必须按照《AQ1029—2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》设置瓦斯自动监测报警断电装置。

  (10)局部通风机因故停止运转,必须撤出人员,切断电源。在恢复通风前,必须首先检查瓦斯,只有停风区中最高瓦斯浓度不超过1.0%和CO2最高浓度不超过1.5%,且符合《规程》第129条开启局部通风机条件时,方可人工开启局部通风机,恢复正常通风。

  停风区中瓦斯浓度超过1.0%或CO2浓度超过1.5%,瓦斯浓度和CO2浓度最高不超过3.0%时,必须采取安全措施,控制风流排放瓦斯。由瓦斯检查员负责组织当班班长、电工、安检员实施安全排放瓦斯。

  停风区中瓦斯浓度或二氧化碳浓度超过3.0%时,必须制定安全排放瓦斯措施,报矿技术负责人批准,由通风区长负责组织矿兼职救护队排放。

  在排放瓦斯过程中,应有瓦斯检查员在停风巷道回风流与全风压风流混合处检查瓦斯浓度,当瓦斯浓度达到1.5%时,减少向停风巷道的送入风量,确保停风巷道排出的瓦斯在全风压风流混合处的瓦斯浓度和二氧化碳浓度都不得超过1.5%。

  排放瓦斯时,严禁一风吹。

  排放瓦斯时,乏风所经回风系统必须切断所有电气设备电源,并撤出一切人员,在通道口设置警戒。

  排放瓦斯结束后,由瓦斯检查员报告矿调度室;矿调度室向变电所下达送电命令。区队电工对恢复通风巷道中的电气设备进行检查,经检查证实完好时,方可人工恢复局部通风机供风巷道中的一切电气设备的电源。

  3、加强过老巷和巷道贯通管理,严格执行《规程》第45条、第108条规定。穿透老空,过老巷,巷道贯通必须编制安全技术措施,报矿总工程师批准,矿分管领导应及时主持召开贯通会议,落实贯通措施。掘进巷道贯通前,炮掘(综掘)巷道相距20m(50m)前,必须停止一个工作面作业,做好调整通风系统的准备工作,贯通时,必须由专人在现场统一指挥。停掘的工作面必须保持正常通风,设置栅栏及警标,经常检查风筒的完好状况和工作面及其回风流中的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,必须停止作业,立即处理。掘进的工作面每次爆破前必须派专人和瓦斯检查员共同到停掘的工作面检查工作面及其回风流中的瓦斯浓度,瓦斯浓度超限时,必须先停止在掘工作面的工作,然后处理瓦斯,只有2个工作面及其回风流中的瓦斯浓度都在1.0%以下时,掘进工作面方可爆破。每次爆破前,2个工作面入口必须有专人警戒。贯通后,必须停止采区内的一切工作,立即调整通风系统,风流稳定、瓦斯浓度正常后,方可恢复工作。间距小于20米的平行巷道的联络巷道贯通,必须遵守上款各项规定。

  4、加强回采工作面落山角放顶管理,放顶前必须拆除巷帮锚杆,放顶不实处用矸石充填严实,出现悬顶,防止局部瓦斯积聚,要采用强制放顶措施处理,如发生局部瓦斯积聚超限时,要立即采取针对性措施处理。

  (二)加强矿井瓦斯的检查与监测

  1、井下所有采掘工作面、峒室、安设机电设备的地点,有人员作业的地点都应纳入检查范围。

  2、井下各采掘工作面必须配备专职瓦检员检查瓦斯。井下峒室和其它巷道每班安排瓦斯检查员进行巡回检查,按规定巡回路线及规定检查次数进行检查、汇报,详细检查每个地点。杜绝空班漏检,弄虚作假。瓦检员要做到检查及时、准确,记录清晰,发现问题应及时采取措施和汇报请示处理。

  3、采掘工作面的瓦斯检查次数规定如下:

  (1)采掘工作面瓦斯检查每班规定检查3次,汇报3次。

  (2)对瓦斯涌出较大,变化异常的采掘工作面,必须配备2名专职瓦检员,其中一名跟炮(机)检查,一名工作面专职瓦检员,巡回检查工作面进风风流、落山角、回风风流瓦斯浓度,每班至少四次,汇报四次,瓦斯浓度按1%进行管理,并严格执行矿发有关瓦斯异常区域治理管理规定。

  4、瓦检员必须执行瓦斯巡回检查和请示报告制度,每检查一个地点,都要将检查的时间和结果分别填写在牌板上和图表上,并检查该地点甲烷传感器显示数值,记在图表上,发现问题要及时向通风调度请示汇报。做到图表、牌板、传感器显示、调度台帐“四对口”。

  5、瓦检员必须在规定地点交接班。交接班时必须交清本班情况及下班注意事项,并在巡回图表上签字交接,并同时电话通知瓦斯调度。区域瓦检员如当班发现瓦斯超限、无计划停风时,通知现场停止作业,撤出人员,未处理完瓦斯时,必须在工作地点交接班。

  6、因检修、停电等原因停风时,必须撤出人员,切断电源。恢复通风前,必须检查瓦斯(局部通风机及其开关地点附近10米以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5%),方可人工开动局扇,并严格执行瓦斯排放三级管理制度

  7、井下采空区密闭墙前CO每班检查一次,检查结果做好原始记录。

  8、井下停风地点栅栏外风流中的瓦斯浓度每天至少检查一次,挡风墙外的瓦斯浓度每周至少检查一次。

  9、通风区值班人员必须审阅“一通三防”各类报表,掌握了解通风瓦斯等变化情况,发现问题及时处理,并向矿调度室汇报。

  10、矿长、矿技术负责人、爆破工、采掘区队长、通风区长、工程技术人员、班长、安检员、流动电钳工等下井时,必须携带便携式甲烷检测仪。

  11、矿井安全监控系统的安装、使用和维护必须符合《规程》和《AQ1029—2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》的要求。

  12、采区设计、采掘作业规程,必须对安全监控设备的种类、数量和位置,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。

  13、矿井安全监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能;当主机或系统电缆发生故障时,系统必须保证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时间不小于2小时,系统必须具有防雷电保护;系统必须具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。

  14、矿井每一个采区、一翼回风巷及总回风巷的测风站应设置甲烷、风速传感器,主要通风机的风硐应设置压力传感器;主要通风机、局部通风机应设置开停传感器,主要风门应设置风门传感器,瓦斯抽放泵站的抽放泵吸入管路中应设置甲烷、流量传感器、温度传感器和压力传感器,泵房应设置甲烷传感器。

  15、安全监测维护工每天必须检查安全监控设备及电缆是否正常,使用便携式甲烷检测仪或光学甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照,并将记录和检查结果汇报矿通风调度;当两者读数误差大于允许误差时,先以读数较大者为依据,采取安全措施并在8小时内调校完毕。

  16、井下使用的监控装置每隔10天要进行一次巡回检查维护调试,调试各项技术指标应符合规定;调试时应携带标准气样、空气样、瓦斯检定器三者进行校正;调试完毕后,必须认真填写调试维护记录。

  17、监测装置处理故障时,必须严格执行矿发管理规定,严禁甩掉装置不用。确需暂时停止装置运行时(包括检修更换与装置关连的电气设备),须报告通风科,并制定安全措施,经矿总工程师批准后,方可进行检修。

  18、通风调度要加强瓦斯监控和调度,发现问题应立即采取措施处理,对重大通风、瓦斯等问题,应立即汇报通风科、矿调度及矿有关领导。

  19、每周由矿总工程师组织召开一次通风技术例会,定期分析研究矿井通风、瓦斯方面存在的问题,采取有效措施,落实专人负责,限期整改。

  20、加强高瓦斯区域综合治理,保证安全生产。采掘工作面瓦斯涌出量增大或瓦斯浓度超过《规程》规定时,必须采用瓦斯抽放为主,风排为辅的瓦斯治理方案。

  21、设置井下移动瓦斯抽放泵站时,应遵守下列规定:

  (1)移动瓦斯抽放泵站应安设在新鲜风流中。

  (2)抽出的瓦斯可排至矿井一翼回风巷或采区回风巷,但必须保证稀释后风流中的瓦斯浓度不超限。

  (3)抽出的瓦斯排入回风巷时,在排瓦斯管路出口必须设置栅栏、悬挂警戒牌等。栅栏设置的位置是上风侧距管路口5米,下风侧距管路出口30米,两栅栏间禁止任何作业。

  (4)在下风侧栅栏外必须设置甲烷传感器,巷道回风流中瓦斯浓度超限时,实现报警断电,并进行处理。

  22、敷设的瓦斯抽放管路,不得与带电物体接触,并应有防止砸坏管路的措施,应设专人每天检查管路是否完好,发现问题及时处理。

  23、移动瓦斯抽放泵站必须设置甲烷传感器,抽放泵输入管路中必须设置甲烷传感器。当泵站内瓦斯浓度超过0.5%时,必须切断泵站内一切电源。

  24、在瓦斯抽放系统中必须装设有防回火、防爆炸作用的安全装置。

  25、应定期检查维护抽放管路,确保管路不漏气,无积水。井下安装检修管路时,必须制定专门措施,报矿总工程师批准,方可执行。

  (三)防止瓦斯引燃爆炸的措施

  防止沼气引燃的原则是禁止一切火源,对生产中可能发生的火源严格管理与控制,防止其产生或控制其引燃沼气的能力;一旦在某一地点发生沼气爆炸,则应尽量将其限制在局部地区,尽量缩小其波及范围。为此,应采取以下措施:

  1、井口验身工应切实负责,加强入井人员检查,严禁携带烟火、穿化纤衣服和不带自救器人员入井;井下禁止使用电炉,照明要使用安全防爆灯,矿灯严禁拆开;井口房及主扇周围20米以内禁止出现明火;井下需要进行电焊、气焊和喷灯焊接时,必须制定安全措施,严格审批手续,报矿总工程师批准后,方可执行。并执行《规程》223条有关规定。

  2、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”及其安全性能;经检查合格,签发入井合格证后,方准入井。

  3、井下的机械和电气设备以及供电网路都要按《规程》及质量标准化标准要求安装和使用,并应经常检查和维护,使之始终处于完好状态。使用单位要加强检查维修管理,做到“三无、四有、两齐三全、三坚持”,坚决杜绝电气设备失爆。

  4、井下使用矿灯人员严禁拆开、敲打、撞击矿灯。加强矿灯维修管理,有可靠的短路保护装置,严禁发放不完好的矿灯。

  5、加强放炮管理。严格执行放炮管理制度和“一炮三检”管理制度,禁止使用不合格或变质炸药和使用非放炮器放炮;严禁放糊炮、明炮。

  6、装配引药必须在顶板完好、支架完整、避开电气设备和导电体的放炮工作地点附近进行,禁止坐在火药箱上装配引药。

  7、装药时,首先必须清除炮眼内的煤粉或岩粉,使用水炮泥、炮泥,封泥长度应符合作业规程规定。严禁使用煤块代替炮泥。

  装药完毕后,将电雷管脚线扭结成短路,严禁同运输设备、电气设备及采掘机械等导体相接触。

  8、放炮员必须把炸药、雷管分开存放在火药箱和管箱内,并加锁,严禁乱仍乱放。剩余药管必须交回火药库。

  9、装药前和爆破前有下列情况之一的,严禁装药爆破。

  (1)爆破地点附近20米以内的风流中瓦斯浓度达到1%;

  (2)在爆破地点20米以内,矿车、未清除的煤、矸或其它物体堵塞巷道断面1/3以上;

  (3)炮眼内发现异状、温度骤高骤低,有显著瓦斯涌出,煤岩松软、透老空等情况;

  (4)未使用水炮泥及封泥不符合规定;

  (5)采掘工作面风量不足。

  二、预防煤尘事故的措施

  1、矿井必须建立完善的防尘系统,没有防尘系统的采掘工作面不得生产。水源要充足,水质要清净,地面水池供水设备要齐全,管路安设要完好,井下各采掘工作面、煤仓、转载点、回采工作面进、回风巷以及各主要运输巷和回风巷,采区上下山等都必须安设洒水喷雾装置和阀门。

  2、井下所有掘进工作面必须实行湿式打眼,放炮前后冲洗岩、煤帮;装碴攉煤前洒水降尘。

  3、各采掘工作面以及主要进、回风大巷都要安设净化水幕和放炮水幕,净化通风,减少煤尘的产生和飞扬。

  4、各单位编制作业规程时,要认真计算风量,并符合局风量计算细则规定,通风区对井下各处按计划合理供风,防止煤尘飞扬、沉积,严禁出现微风和超风速现象。

  5、综放工作面必须有完善的防尘系统,架间喷雾和放煤喷雾逢架必有,做到移架同步喷雾;机组内、外喷雾齐全,并能正常使用。

  6、综掘机作业时,应使用内喷雾装置,内喷雾装置的使用水压不小于3MPa,外喷雾装置的使用水压不小于1.5MPa,如果内喷雾装置使用水压小于3Mpa或无内喷雾装置,则必须使用外喷雾装置。

  7、通风区要按规定定期冲洗辖区范围巷道煤尘、运输区要对570东西大巷按期洒水,清除积尘。各采掘单位要按规定定期冲洗巷道煤、岩尘,皮带头、溜子头要班班冲洗清理煤尘。井下巷道不得有厚度超过2毫米、连续长度超过5米的煤尘堆积。

  8、井下所有煤仓必须经常保持一定存煤、不得放空,防止风流短路。

  9、井下使用的矿车严密不漏煤,轨道要平整,矿车煤、矸不要装得过满,以免散落造成粉尘飞扬。

  10、认真做好个体的防尘、使用好防尘口罩,要爱护防尘设施,发现问题及时处理和汇报有关部门及时处理,坚持按防尘管理规定不违章作业。

  11、井下各水平、采区、采掘工作面之间必须设置隔爆水棚,阻止瓦斯爆炸或煤尘爆炸而波及其它地点。

  隔爆水棚安装的地点、数量、水量及安装质量符合规定要求,并实行挂牌维护管理。

  12、矿井每年应制定综合防尘措施,预防煤尘爆炸及传播措施和管理制度。通风部门每周至少检查一次煤尘隔爆设施,确保设施安装质量及位置、数量、水量等符合质量标准化标准要求。

  三、预防火灾事故的措施

  1、加强井上、井下消防列车库管理,供应科负责按通风区审批的计划及时补充消防器材,按《规程》和本计划要求配备。井下消防列车库内的材料、设备、列车实行编号管理。通风区设专人负责管理,严防丢失,严禁任何人挪作它用。

  2、加强井下变电所管理,电气“三大保护”必须齐全,灵敏可靠,坚持正常使用。所有变电所设专人看管,定期清扫煤尘及杂物。变电所防火门上的栅栏门要保证正常开启,防火门墙预留的管线孔要封堵严密,严禁任意堵塞调节风窗和任意调节,保持通风良好,防止高温。

  3、各机电峒室、移动压风机峒室及皮带运输机头应设置砂箱(变电所砂量不少于1m3)和灭火器等防火工具(机电峒室干粉灭火器4个,配电点2个),火药库门口放置泡沫灭火器2个,干粉灭火器2个,皮带头放置干粉灭火器2台,存放砂量0.5m3及前后20米巷道范围内必须使用不燃性材料支护。所有溜子、皮带等设备机头必须配备不少于20米的洒水软管。

  4、采空区必须及时封闭,必须随采煤工作面的推进逐个封闭通至采空区的连通巷道。采煤工作面开采结束后,必须在45天内进行永久性封闭。密闭墙施工规格及技术质量要求必须符合“一通三防”管理规定,并有竣工验收记录可查。

  5、井下各机电硐室、胶带输送机机头防火器材、工具按防火管理规定配备齐全。硐室防火器应悬挂、放置在进风侧,距防火门3米之内的地点;皮带头应悬挂、放置在人行道一侧,距皮带头不超过5米的上风侧。

  6、井下各峒室不准存放汽油、煤油和变压器油。井下使用的润滑油、棉纱、布头等,必须存放在有盖的铁桶内或不燃性的容器中,使用后严加保管,不得乱扔乱放,定期送到地面处理。

  7、严格执行放炮管理制度,加强火药、雷管、放炮器材的检查管理,严禁用煤块、煤粉、炮药纸等易燃物代替泡泥,工作面剩余药管要存放在专用箱内,严禁乱扔乱放,并执行退交制度。

  8、加强电气设备安全管理,杜绝电器失爆,预防电器火源。井下电缆要按规定存放、吊挂、连接、防止电流短路和发生电弧。电线接头不准有鸡爪子、羊尾巴、明接头。机电硐室要正确选用熔断丝和漏电继电器,以便电流短路过负荷或接地时能及时切断电源。平时要精心维护保养好机电设备,保持良好的工作状态,防止因磨擦生热引起火灾。

  9、动力部门每年在雨季前对矿所有电气保护装置及避雷器认真进行一次全面检查维修,并对避雷器试验1次,每季度对接地电阻测试1次,发现问题,及时处理,确保完好。两斜井轨道要在井口加两组绝缘道夹板,风、水管路和铠装电缆都必须在井口附近将金属体进行不少于两处良好集中接地,通讯线路必须在入井处装设熔断器和避雷装置,防止雷电和地面杂散电流传入井下。

  10、动力部门要加强电气设备检查、维护管理。使用中的防爆电气设备的防爆性能每月检查一次;配电系统、断电保护装置每半年检查整定一次,负荷变化时应及时整定;高压电缆的泄露和耐压试验每年一次;主要电气设备绝缘电阻每半年检查一次;固定敷设电缆的绝缘检查每季度一次,每周由专职电工检查一次外部和悬挂情况;移动式电气设备的橡套电缆绝缘检查每月一次,每班由当班司机或专职电工检查一次外皮有无破损;接地电网接地电阻值测定每季一次,发现问题,应及时采取措施处理。

  11、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,每年应进行一次,但对操作频繁的电气设备使用的绝缘油,应每6个月进行一次耐压试验。

  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。

  12、使用架线电机车的主要运输大巷,必须采用不燃性材料支护。

  13、加强地面防火管理。坑木厂、火药库、油库及各类材料、设备库房,都应完善消防栓,配备灭火器等消防材料和工具,严禁烟火。

  14、加强选煤楼防火防尘管理

  (1)加强防尘管理,完善防尘系统、设施,每旬清扫冲洗煤尘和杂物,严防煤尘飞扬堆积,实现安全文明生产。由动力科组织,安质科、通风科参加,每旬对红土选煤楼系统安全检查一次,并纳入季度通风质量考核;

  (2)加强选煤楼采暖管理,严禁使用明火取暖,防止引起火灾;各部皮带头应配备齐全防火器材,并符合规定要求。

  (3)加强电气设备管理,防爆电气设备的运行、维护和修理,必须符合防爆性能的各项技术要求,对防爆性能遭受损坏的电气设备,必须立即处理或更换,严禁继续使用。

  四、预防水灾事故的措施

  我矿现生产范围无老窑积水,但在雨季期间,矿井防洪工作仍要引起足够重视。

  1、生产科地测组对矿区内采空区塌陷情况雨季前后进行地面全面检查,发现塌陷要立即报请矿分管领导及管理部门,组织人员及时填缝封堵,防止地表水渗入井下。

  2、生产科地测组每月初应逐头逐面对矿井所有生产区域进行防治水排查,认真落实隐患整改工作。

  3、生产科地质组要根据矿井水文地质条件及生产过程中矿井涌水情况,制定出矿井年度防治水计划,并组织实施。生产科地质组必须定期收集、调查和核对相邻矿井和废弃的老窑情况,并在井上、下对照图上标出其井田位置、开采范围、开采年限、积水情况。

  4、井巷出水点的位置及其涌水量,有积水的井巷及采空区的积水范围、标高和积水量,必须绘在采掘工程平面图上。

  5、每次降大暴雨时和降暴雨前后,应及时观测井下水文变化情况,并向矿调度室报告。

  6、井下探放水应坚持“预测预报,有疑必探,先探后掘,先冶后采”的原则。为了预防水灾事故,当巷道掘进到含水体一定距离或疑问区内时,应先弄清积水区的基本情况,加固探水地点附近的巷道支架,清理巷道,挖好水沟,有控制地将水放出,钻进时,应注意钻孔情况,发现异状必须停止钻进,进行检查,监视水情,并报告生产科地质组及矿调度室。

  7、物业公司每年雨季前要把所有排水沟全面清理一次,保证排水畅通,运输区、机运车间和机电车间要分别在三个井口配备砂袋,严防地面水浸入井下造成灾害。

  8、红土井底,主排水泵房和下山开采的采区排水泵房供电线路,不得少于两回路,当任一回路停止供电时,另一回路应能担负全部负荷。动力部门负责组织对排水设备、管路、机电设备和供电线路,必须经常检查维护。在4月初必须全面检查检修一次,并对全部工作水泵进行一次联合排水试验,发现问题及时采取措施处理,保证排水系统畅通完好。并根据《规程》第281条规定,水仓、沉淀池和水沟中的淤泥要组织有关单位每年雨季前至少清理2次。

  9、570各下山采区在安排部署准备工作面时,应在工作面下顺槽设计好临时水仓,及时施工、并根据水文地质资料和涌水量选用排水设备。

  10、采掘工作面遇到下列情况之一时,必须确定探水线,进行探水,确认无突水危险后,方可掘进。

  (1)接近水淹或可能积水的井巷、老空或老窑时;

  (2)接近水文地质复杂的区域,并有出水征兆时;

  (3)接近含水层、导水断层、溶洞和陷落柱时;

  (4)打开隔离煤柱放水时;

  (5)接近可能同河流、湖泊、水库、蓄水池、水井等相通的断层破碎带时;

  (6)接近有出水可能的钻孔时;

  (7)接近其它可能出水地区时;

  (8)发现有出水征兆时。

  五、预防顶板事故的措施

  我矿井下煤层赋存较稳定,顶板中等稳定对开采比较有利。但也有局部变化带,如冲刷带、小断层、小底鼓等存在,因此在顶板管理上仍然不能麻痹大意。如稍有疏忽,就可能造成顶板事故,危及职工生命安全,影响生产。为预防顶板事故的发生,应做好以下工作:

  1、加强矿压观测及地质预测预报工作,生产科有关业务人员要认真研究我矿煤系地层的地质情况,特别是煤层及其顶底板岩性和矿压分布及显现规律,做好预测预报,为设计和生产管理提供可靠的科学依据。

  2、认真搞好设计,合理布置巷道,确保巷道层位,煤(岩)柱尺寸、断面和支护形式的规范设计。岩巷实行光面爆炮,锚喷支护煤巷沿底板送巷。煤层松软破碎时采用架棚联合锚杆支护;煤层顶板完整时采用架棚联合锚杆(索)支护。

  3、加强生产技术管理,矿总工程师要组织好每月召开一次技术例会,坚持定期分析总结技术方面的经验和教训。各生产单位和业务科室要认真编制和审批作业规程及安全技术措施。工作面遇地质构造变化,如顶底板松软或破碎、过断层、过老巷或冒顶区、托伪顶、初次放顶、采面安装撤除等都必须及时制定安全技术措施,报矿总工批准。大倾角推采时,应加强特殊支护。并加强顶板管理,区队干部现场跟班指挥。

  4、强化现场管理,提高工程质量。

  掘进工作面支护方式必须和顶板岩石性质相适应,不同性质的围岩,采用不同的支护方式。巷道支架必须紧跟迎头,棚子要有支撑力,帮顶板皮刹紧背实,禁止随意加大棚距。不准出现断梁折柱和空帮空顶现象,棚子必须达到质量标准化要求。在爆破前应加固迎头支架,使用好前探支架及十米联锁装置,防止爆破崩倒。对围岩裂隙较发育或较松软的地段,应及时补充安全技术措施,选择合理的支护形式,防止巷道冒顶或片帮伤人。综掘工作面必须严格按规定的切割线路操作,及时支护,严格按作业规程规定执行,严禁空帮空顶。

  在煤(岩)巷使用锚网支护技术时,严格按作业规程规定及按设计要求施工,眼深必须达到设计要求。业务部门要加强施工质量检查管理,发现失效锚杆及锚固力抽检中不合格的,必须及时补打。

  5、综采工作面必须保证两端头有足够的高度和宽度,保证行人及安全出口畅通。两端头范围内支、回柱,严禁与推移输送机头、机尾及机组在端头斜切进刀等工序平行作业。上、下两巷超前支柱必须挂设防倒钩或保险绳,防止支柱倾倒伤人。在工作面端头及下顺移设π型梁时,必须停止输送机和转载机运转。

  6、运送、安装和拆除液压支架时,必须有安全措施,明确规定运送方式、安装质量、拆装工艺和控制顶板的措施,并落实专人负责。

  7、综放面(悬放面)必须坚持及时移架,以减少空顶时间,避免发生冒顶事故;由于两端头压力集中,应采用超前支护。液压支架必须接顶,并坚持使用好前伸梁。

  8、处理倒架、歪架、压架以及更换顶梁、立柱、底座等大型部件时,都必须有安全措施。

  9、悬移支架工作面必须保证缺口有足够的高度和宽度,保证行人及安全出口畅通。两端头支架必须垂直煤墙,一梁四柱支护背实顶板,支柱迎山有力,严禁支柱打在浮煤上。移架前应对周围顶板情况、支架现状及结构连接部件和支架管路、操作部位等进行详细检查,发现问题及时处理,否则不得移架。移架放顶时应分段作业,段距不小于15m,并由同一方向移架,坚持由下向上,由工作面机头向机尾方向移架。移架的下方和前方严禁无关人员通过、停留或工作。若遇断层、顶板破碎、片帮及压力增大时必须采用预先护顶支护,尽量缩短顶板暴露时间及缩小顶板暴露面积,采用带压移架。当压力过大时,采用临时支柱及戗柱等辅助支撑,防止压坏支架。

  10、为保证回采工作面支护强度,应做到:

  泵站压力符合作业规程要求,乳化液的配制、水质、配比符合有关规定,乳化液系统不得有漏液现象。泵站工必须用浓度测试仪认真检查乳化液浓度,每班不得少于两次,并有记录。液压支柱初撑力必须保证达到作业规程规定要求,每班应有专人检查,做好记录。工作面必须严格按作业规程要求沿底推采,不得留底煤,防止支柱受压钻底,当工作面底板松软时,单体支柱必须穿靴。工作面出现卸载支柱时,必须进行补液,失效支柱必须及时更换,不得出现缺柱现象,严禁使用漏液、损坏、失效的液压支柱。

  单体支柱必须经过试压验收合格后方可入井。

  11、工作面放炮前必须对顶板进行检查维护,坚持分组放炮,减少放炮对顶板的破坏。放炮后应立即移梁,打好贴帮柱,防止片帮漏顶事故的发生。

  12、放顶时,必须按顺序作业,在放顶线打好戗柱,防止发生推倒支柱事故,对压力大的地方必须采取特殊支护。单体支柱必须经过试压验收合格后方可入井。

  13、无论是炮前还是炮后,进入工作面时,严格执行“敲帮问顶”制度,危石必须挑下,无法挑下时,应采取临时支护措施或打眼放小炮处理,以保证安全作业。

  14、严格施工质量,发现不合格的支架或已损坏的支护,应及时处理,发现漏顶时,必须接顶背严,空顶隐患不处理好不准继续施工。

  15、更换巷道支护时,在拆除原有支护前,应先加固临近支护,必须及时除掉顶帮活矸和架设永久支护,必要时还应采取临时支护措施。在倾斜巷道中,必须有防止矸石、物料滚落和支架歪倒的安全措施。

  16、维护巷道时,必须制定安全技术措施,严防顶板冒落伤人、堵人和支架歪倒。在独头巷道维修支架时,必须由外向里逐架进行,并严禁人员进入维修地点以里。

  17、通风区要加强主要大巷及材料上、下斜巷的维护管理,确保系统畅通;加强巷道失修状况调查,及时处理活矸危石,防止片帮落矸伤人和砸坏风、水管路及缆线。

  六、矿井安全监测系统和自救器的配备

  1、KJ90安全监测系统:

  目前,XX矿使用的KJ90监测系统,能够实现对井下各采掘面、风井、集中煤仓等处的瓦斯、一氧化碳、负压、温度、风速、局扇开停、风门开关等自动监测监控,并实现瓦斯超限断电。采掘面传感器的安装位置均按《煤矿安全规程》规定安装。

  2、自救器的配备

  按照《煤矿安全规程》要求,矿井配备有足够数量的自救器放置在矿灯房内,保证每个入井人员一人一个,与矿灯同时领取,携带入井。

  选用ZL-60隔 离式自救器,适用条件是当下发生爆炸、煤与瓦斯突出、火灾等事故时,人员佩带自救器脱险,也可进行互救和劳动量不大的短时间(60min)工作。

  七、兼职救护队规模及编制

  XX矿兼职救护队是处理矿山灾害事故的兼职救护队伍,现有兼职救护队员24名,按照《煤矿安全规程》规定,配备有各种矿山救护装备,能处理井下的各种事故,同时,铜川矿务局救护大队和广阳中队在处理事故过程中如遇人员不够,可随时增援。

  第六章 矿井主要设备

  第一节 提升设备

  一、概述

  矿井设计生产能力为1.2Mt/a,矿井主要可采水平+570m,开拓方式为立井石门,多水平综合开拓,完成人员、材料、矸石等的任务。

  二、设备配置

  立井井筒深258m,采用单车单层罐笼提升,提升容器为MG1.1-6A厢式矿车,提升物料矸石,提升绞车型号为2JK-2.5A。

  第二节 通风设备

  一、概述

  依据地质勘探资料XX煤矿属于低瓦斯矿井,2009年瓦斯等级鉴定结果为“低瓦斯”矿井。矿井通风系统采用中央并列抽出式通风方式,2个进风口,一个回风口。矿井总进风量4255m3/min,其中,副立井进风量2450m3/min,红土主斜井进风量1805m3/min;回风井排风量4289m3/min。

  二、通风设备

  两台主要通风机型号均为BWZ2K60——NO24型,电机型号为JRQ——158,额定功率均为380KW,风机叶片安装角350。总排风量4468 m3/min,负压2940Pa,等积孔为1.57m2。该通风机的技术特征见表6-3。

  矿井反风采用风机反转实现反风。

  表6-1 通风机的技术特征

  第四节 压风设备

  矿井在井下岩巷掘进工作面进风上平台安装移动空气压缩机一台(VFY—9/7-KB型),向掘工作面供风。

  第七章 地面生产系统

  第一节 煤质及其用途

  一、煤的物理性质和煤岩特征

  1、煤的物理性质

  5#煤为黑色,条痕色为黑色,强玻璃光泽,贝壳状断口,条带状结构,层状、块状构造。内生裂隙较为发育,并被粘土矿物、黄铁矿薄膜充填,常见黄铁矿结核。

  5#煤视密度主要与其灰分及显微煤岩组分含量有关。一般视密度随灰分增高而增大;煤中丝质组分含量高,视密度値偏高。经综合计算其视密度算术平均为1.43t/m3。

  2、宏观煤岩特征

  5#煤层,一般由镜煤、亮煤、暗煤、丝炭(从大到小)组成。丝炭质量低,反映了成煤环境为一种中等氧化环境,也是煤层难以自燃的主要因素,5#煤全层以光亮型、半亮型煤为主。

  3、显微煤岩特征

  根据煤岩显微组分含量测定成果设计得知,5#煤层无机组分含量较高,平均可达40.38%。无机组分以粘土类、黄铁矿、菱铁矿为主。其中黄铁矿在煤层中以侵染状或矿物夹层或包裹体出现,而菱铁矿以泥岩、炭质页岩等肉眼可见出现。

  4、煤的变质程度

  5#煤的变质程度较高,镜煤最大反射率介于1.590~1.710%之间,属V变质阶段之烟煤,即焦瘦煤—瘦煤范畴。

  二、煤的化学性质

  1、水分(Mad)

  原煤水份平均4.5%,反映了高变质阶段烟煤水分含量的基本特征。

  2、灰分(Ad)

  原煤灰分产率平均38.47%,以中高灰煤为主,个别为高灰煤。

  3、挥发分产率(Vdaf)

  原煤:平均17.94%,反映了高变质阶段烟煤挥发分的基本特征。

  4、煤中的有害组分

  (1)硫分(St,d)

  原煤硫分平均2.54%,以中高硫煤为主。

  (2)磷分P(d)

  原煤平均0.038%,以特低-低磷为主。

  (3)砷(As)

  原煤3~15ppm。

  (4)氯(CL)

  原煤0.006~0.024%。

  5、煤的元素分析

  5#-2煤层元素:S,1.63%;C,90.50%;H,4.77%;N,1.30%;O,1.80%;总的特征是碳含量较高且稳定。

  三、煤的工艺性能

  (1) 粘结指数(G):测试值为32。

  (2) 胶质层指数Y(mm):化验数值为8。

  (3) 焦渣特征:原煤一般为4。

  从以上可知该煤层属中等粘结性煤炼焦用煤,不适合单独炼焦,应作为配煤炼焦较好,但又因高灰高硫精煤回收率较低,只可做发电、锅炉等燃料或掺烧燃料。

  2、煤的发热量原煤:

  Qnet,d :平均21.23MJ/Kg;Qnet,ad:平均20.07MJ/Kg,以低发热量

  为主。

  影响本区煤发热量值变化的主要因素是煤岩组分含量与灰分产率。

  3、煤的气化指标

  (1)煤对CO2反应性

  温度为950。C时,其CO2的还原率平均为16.62%;当温度升至1100。C时,CO2反还原率平均为17.03%,属化学反应较弱的煤。

  (2)热稳定性

  热稳定性是生产、设计及科研单位确定气化工艺技术经济指标的重要依据之一。而我矿煤属于粘结性烟煤,在炼焦生产中,由于加热时经历热分解与熔融过程,一般不考虑热稳定性问题。

  (4) 结渣性

  本区5#煤层,属于瘦煤中的焦瘦煤。由于灰分高,且灰熔融特性温度又比较低,在气化过程中很容易产生熔渣,形成的熔渣又把临近的煤块包围起来,集成更大的渣块,使结渣率增高。

  4、煤灰成分及特征

  (1)煤灰成分

  本区5#煤煤灰成分以二氧化硅(SiO2)、硫化亚铁(FeS)为主,氧化钙(Cao)、三氧化二铁(Fe2O3)和三氧化二铝(AL2O3)次之,其它少量。其中SiO2含量:平均52.41%;硫化亚铁(FeS):平均20.13%。

  (2)煤灰熔融性

  经综合统计,ST〉11200C,属易熔灰煤。该煤灰中SiO2、GaO、Fe2O3

  含量较高,是其灰熔融性较低的重要原因。

  (3)煤灰特征的常用指数

  5#煤结渣指数大于0.60%,属结渣性较强的煤。

  四、煤类及工业用途评述

  根据《中国煤炭分类国家标准》(GB5751-86),以浮煤干燥无灰基挥发分(900oC)和粘结指数为依据,由于本区5#煤粘结指数测试值为32,浮煤干燥无灰基挥发分为17.94%,划分出本区5#煤层以焦瘦煤为主。

  本区煤质特征:中高灰、中高硫、低磷、低发热值、粘结性较差、化学反应性较弱。因原煤灰分较高,精煤回收率较低,不适合洗选精煤,可作为动力用煤。

  第二节 生产系统

  矿井生产系统

  矿井原煤经大巷采区煤仓由底卸式矿车运至570中央水平仓,经570暗斜皮带井运至680石门皮带进680主斜井中央仓,在经主斜井强力胶带机至地面选煤楼,再由选煤楼各部转载胶带机输送至螺旋筛进行分级筛选。螺旋筛分二级进行筛选,筛孔为40/18,筛上+50mm产品至手选胶带机,经手选后的块煤转入溜煤斗后直接落入块煤仓(容量为300吨),手选胶带矸石经溜矸槽直接落入矸仓,经绞车串车提升翻至矸山。原煤经过多级筛选后进入圆仓贮存,圆仓装满后由胶带机转载后直接落入煤场。仓下各级产品煤都由装车皮带装火车外销。汽车外销由装载机装车。

  第八章 地面运输

  XX煤矿位于渭北煤田铜川矿区东部的一个中型矿井,隶属陕西省煤业集团,铜川矿务局所管辖,属国有经济,电话0919—2107005,地理坐标:X109°14′00″至35°06′00″东西分别与徐家沟,王石凹相邻,矿区有咸铜铁路运煤专线,305省道,交通便利,煤层条件稳定是铜川矿区的主要矿井之一。

  运煤铁路专用线铜川矿务局东区五矿相连,咸(阳)铜(川)线与陇海铁路相连。矿井生产的煤炭通过公路、铁路运往省内外,所需生产材料设备亦可通过公路、铁路运来(参看交通位置图)。

  第九章 总平面布置及防洪排涝

  第一节 概况

  XX煤矿位于渭北煤田铜川矿区东部的一个中型矿井,隶属陕西省煤业集团,铜川矿务局所管辖,行政区属印台区红土镇。矿区交通便利,距耀州区45Km,距铜川市区23Km,距省会西安123Km。有矿区公路通往耀州区和铜川市,并与305国道相接。

  本区属半干旱气候,蒸发量大、降雨量小,根据铜川市气象台资料:历年平均降水量589.2mm,最小降雨量(1977年)为353.8mm,最大降雨量(1983年)为889.4mm,年最大积雪深度150mm(1963年9月)。年平均气温10.6°C,最高气温37.7°C(1966年6月21日),最低气温-20.1°C(1955年1月9日),年平均蒸发量1640.1mm。年最大冻土深度540mm(1967、1968年)。

  XX矿自然地理属陕北黄土高原南缘台塬区的铜川长梁亚区,地表为广厚的黄土所覆盖,由于流水切割,形成台塬、梁峁、沟谷相互交织的地貌景观,地势总体南高北低,以南部的XX为最高,绝对标高在1100m以上,北部庞河河谷为最低,标高927m。相对高差为173m.

  据国家地震局兰州地震大队地震资料,本区地震动峰值加速度为0.1~0.15g,对照地震烈度为Ⅶ度。

  工业场地位于印台区红土镇政府附近,占地面积3.5公顷。

  2#风井位于红土邵家沟村,占地面积0.9公顷。

  第二节 平面布置

  工业广场沿南北布置,长700m,宽150m,总占地面积3.5公顷,其中单身宿舍占地0.4公顷。

  本场地平面布置本着满足生产工艺流程及人流合理布置紧凑的要求划分厂前区和生产区。厂前大门、车房、办公楼、区队楼、宝鸡喽;单身宿舍、浴室、矿灯房、食堂等组成厂前区带。办公楼西北侧设置机修厂、材料库、坑木场。

  第三节 场内运输

  井下矸石经副立井至地面工业广场排矸道,经斜巷排矸绞车道至矸山排矸渠,以上线路采用24Kg/m轨道。工业广场铺设24Kg/m三条轨道,一条直达排矸场,一条与机修厂、坑木场、井口库房相连,第三条与锅炉房、劣质煤处理场地相连。

  矿区人流集中、车流频繁,矿区公路铺设水泥路面通至坑木场、井口库房、主扇房、家属区等。

  第十章 电气

  第一节 供电电源

  XX煤矿35kv工业广场变电站由广阳110KV变电站主供,架空线路采用LGJ-185型钢芯铝绞线,线路长度8Km,备用回路采用LGJ-150型钢芯铝绞线由王石凹35KV变电站供电,线路长度为6Km,两回路互为备用,供全矿负荷,符合矿井供电要求。

  第二节 电力负荷

  全矿井电力负荷情况如下:

  设备总台数: 201台

  设备工作总台数: 178台

  有功功率: 5664.3KW

  无功功率: 5015KVAR

  自然功率因数: 0.75

  补偿后功率因数: 0.93

  补偿后无功功率: 1411.7

  补偿后视在功率: 5837.567KVA

  第三节 送变电

  矿井用电从35/6KV工业广场变电站6KV母线不同线段引出双回路,正常时一路工作,一路处于热备用状态。变电所防雷保护采用独立避雷针保护,接地保护采用环形接地网。

  35KV变电所进线方式为架空线引入,6KV开关柜共25台,其中2台进线、2台电压互感器柜、2台电容器柜、2台联络柜、2台消弧装置,14台出线柜、1台备用。6KV柜均采用真空断路器。6KV母线加电容器补偿装置2套,补偿后使功率因数提高到0.93,主变压器选择2台SFZ10—5000/35-GCL,5000KVA,正常时一台工作,一台备用,负荷率为85%。一台故障时,另一台保证全矿井的全部负荷。变电所进、出线开关柜均采用微机保护装置。

  第四节 地面供配电

  一、地面配电系统

  工业场地内高压用电负荷,选用6KV架空线采用双回路供电,一路工作,一路备用,分别为风井变电所542kw、红土变电所 1686kw、

  场内高、低压电缆采用铠装电缆、橡套电缆沟敷设。

  工业场地内生产设施和建筑物防雷保护设置有避雷带保护。

  二、工业场地及建筑物照明,照明供电、控制方式

  工业场地内照明,沿道路设置道路灯,室外照明电源采用架空裸线方式输送。室外照明灯具由物业公司控制。

  第五节 井下供配电

  一、井下负荷及井筒电缆

  1、井下负荷

  井下用电设备总台数: 88台

  井下用电设备工作台数: 70台

  井下用电设备总容量: 6500KW

  井下用电设备工作容量: 4900KW

  井下用电设备计算有功功率: 1084.3KW

  井下用电设备计算无功功率: 859.7KW

  井下用电设备计算视在功率: 1384KVA

  需用系数: 0.57

  功率因数: 0.75

  2、井筒电缆

  井下用电设备的计算电流为160A,电压等级为6KV。供电入井电缆选用两根MYJV22—6—3×95,载流量为245A,两条电缆长度各为3650m。正常时,一路运行,另一路备用,单回路能承担全井下负荷。

  二、井下主变电所接线系统及设备配置

  1、570中央变电所

  570中央变电所位+570水平中部,为混凝土硐室,硐室高3.2m,面积80m2,中央变电所内高压配电装置为矿用一般型,低压配电装置为矿用隔爆型。

  570变电所内配置有19台KYGC-Z型手车式矿用一般型高压配电装置,两台作为进线柜,一台作为变电所矿用隔爆型低压变压器电源柜,两台作为主泵房电源出线柜,两台作为变流室电源柜,一台母联柜。

  2、西一变电所

  西一变电所位于西一轨下,其中有10台配电装置,型号为BGP50—6型,属于矿用隔爆型高压配电装置。两台进线柜,,,一台联络柜,7台负荷柜。

  西一变电所内设KBSG—315/6 ,315KVA,6/0.69矿用隔爆型干式变压器两台,KBZ—400/660,400A、660V隔爆型馈电开关11台作为西一变电所附近作业点的供电电源。

  3、西二变电所

  西二变电所位于西二轨下,为混凝土峒室。峒室高3.2m,面积66m2。变电所内高、低压配电装置均选用防爆型。西二变电所内设BGP50—6型配电装置9台,其中2台为电源进线柜,一台备用,一台联络,5台负荷柜。

  西二变电所内设KBSG—315/6315KVA,6/0.69矿用隔爆型干式变压器三台,KBD9—400/660,400A、660V隔爆型馈电开关9台作为西二附近作业点的供电电源

  4,东二变电所位于东二轨下,为混凝土峒室。峒室高3.0m,面积60m2,变电所内设BGP50—6型配电装置7台,其中2台为电源进线柜,一台联络,4台负荷柜。

  东二变电所内设KBSG—315/6315KVA,6/0.69矿用隔爆型干式变压器一台,KBSGZY—500/6一台,KBD9—400/660,400A、660V隔爆型馈电开关7台做为东二附近作业点的供电电源

  5,东一变电所

  东一变电所位于东一平台,为混凝土峒室。峒室高3.5m,面积70m2,变电所内设BGP50—6型配电装置10台,其中2台为电源进线柜,一台联络,一台备用,6台负荷柜。

  东一变电所内设KBSG—315/6,315KVA,6/0.69KV矿用隔爆型干式变压器一台,KBSGZY—500/6一台,KBSGZY—630/6两台,KBD9—400/660,400A、660V隔爆型馈电开关9台,做为综采及东一附近作业点的供电电源

  地面35KV变电所6KV高压两段母线上引出两根MYJV22—6-3×95电缆至井下570中央变电所,从570中央变电所高压开关柜的两端母线上分别引出两根MYJV22—6-3×50电缆至西一变电所,西二变电所,东二变电所,东一变电所。详见附图——井下供电系统图

  三、井下高、低压配电系统、井下接地、固定照明及供电方式

  1、井下高、低压配电系统

  由井下东一变电所引出MYP—6—3×95+1×50橡套电缆至综采工作面运输顺槽。在运输顺槽安装三台KBZ800/1140矿用隔爆型组合开关分别为前部溜子、后部溜子、采煤机、转载机、综保照明等提供用电电源,综采工作面用电设备均采用MYP—1140矿用移动橡套电缆。

  LGJ-120型钢芯铝绞线,总长度4km。入井电缆由地面变电所6KV双回路供至主斜井底变电所,两条供电线路均采用MYJV22-50/6KV塑力铜芯电缆,总长度1.1km。腰泵房由地面变电所6KV变电所双回路供电,两条供电线路均采用MYJV22-50/6KV塑力铜芯电缆,总长度0.75km。全矿设备装机总容量6606KW,井下最大用电负荷3550KW,2009年全矿用电1840万kwh,实际生产原煤90万t/a.

  四、电源线路安全载流量及压降校核

  1、安全载流量校核

   在井下主、副水仓各设一块面积不小于0.75m2厚度不小于5mm的耐腐蚀钢板作为主接地极。在下列地点装设局部接地极:①电气设备硐室;②低压配电点;③动力电缆接线盒。局部接地极用钢管制成,就近设置。连接主接地极的接地母线用截面不小于25mm2的铜线连接。
七、井下固定照明及供电方式
   轨道运输大巷,皮带巷、人下绞车道、轨下上车场、运顺顺槽、所有的硐室均设置了固定照明。
   照明灯具为隔爆型LED节能灯。电源为ZBZ—4.0/0.66型信号照明综合保护装置。
   井下固定照明的电源分别从井下中央变电所低压隔爆馈电开关、井下区域变电所的隔爆馈电开关以及固定照明附近用电设备的隔爆开关取得。
   
    第六节  监控与计算机管理

一、地面安保监控
   矿井安装地面安保监测监控系统,实现矿井地面主要工业场地和重点防护地点的监测、监控。系统由各种传感器、分站、传输电缆、地面中心站、系统软件组成。地面部分主要对十二个重要场所和要害部位监测。
   二、生产监控
   1、井下安装监测监控系统,对各转载点、重要监管部位、等处设备及环境进行环境监测和设备工况监测。
   2、综采工作面巷道采用了KJ216顶板监控装置,能实现自动化控制和监控系统联网。
   3、采区胶带输送机配电控制采用矿用低压隔爆型软启动装置及控制设备。配置了规范要求的各种保护功能,能实现单级自动化控制。
   第七节  通讯
   
   矿井内外通讯由市话直接接入。生产调度通讯设备为DDK—6型调度机(50门)和ZXJ10型程控交换机(256门),安装在调度楼二楼通讯机房内,调度电话机选用KTH8型、KTH—3型两种本安电话机。入井通讯电缆选用MHVV50×2×1.2矿用通讯电缆一根,沿副立井筒入井,井下干支线通讯电缆,均为矿用通讯电缆。地面分别在红土机运车间、选煤楼、红土6KV变、矿部35KV变电所、机房等生产、办公场所设置了调度电话。

第十一章  地面建筑
   
   第一节  建设条件
   一、气象条件
   本区属半干旱气候,蒸发量大、降雨量小,根据铜川市气象台资料:历年平均降水量589.2mm,最小降雨量(1977年)为353.8mm,最大降雨量(1983年)为889.4mm,年最大积雪深度150mm(1963年9月)。年平均气温10.6°C,最高气温37.7°C(1966年6月21日),最低气温-20.1°C(1955年1月9日),年平均蒸发量1640.1mm。年最大冻土深度540mm(1967、1968年)。
   二、工程地质及地震资料
   XX矿自然地理属陕北黄土高原南缘台塬区的铜川长梁亚区,地表为广厚的黄土所覆盖,由于流水切割,形成台塬、梁峁、沟谷相互交织的地貌景观,地势总体南高北低,以南部的XX为最高,绝对标高在1100m以上,北部庞河河谷为最低,标高927m。相对高差为173m.
   据国家地震局兰州地震大队地震资料,本区地震动峰值加速度为0.1~0.15g,对照地震烈度为Ⅶ度。
    第二节  工业建筑及构筑物
   矿区的建构筑物按功能分区划分主要有:
   1、地面生产系统:储煤场,选煤楼、办公楼、区队楼、机修场,职工澡塘、水库、锅炉房、综采车间、综采车间办公楼。其中选煤楼为框架结构,机修场为钢架结构。
   2、通风系统由风道及配电间,主扇房等建(构)筑物组成。  
通风道为混合结构,配电间及主扇房为砖混结构,条形基础。
   3、运输系统主要有井下运输调度室,运输区办公楼、矸山绞车房、矿灯房、等构成,砖混结构,条形基础。
  4、给排水系统由红土斜井腰泵房经管道输入井下,井下污水经主泵房直接排入地面污水处理站。
   5、供电系统由35KV变电站等建筑物构成,为一层砖混结构,条形基础。
   6、供热系统的锅炉房、热风炉为一层砖混结构结构,条形基础。
   7、附属厂房由物业公司办公楼、库房、地磅房、多种经营公司办公楼等建筑构成。物业公司办公楼、多种经营公司办公楼为二层,砖混结构,条形基础;地磅房为一层砖混结构。
   
   第三节 行政、生活福利建筑
   
   行政、社会福利建筑由行政办公楼、掘进楼、区队楼、矿灯房、职工单身宿舍、宝鸡楼、餐厅、文化楼、矿部家属区、红土家属区等建筑构成。
    行政办公楼、男单身楼、宝鸡楼为四层砖混建筑,条形基础;矿灯房、掘进楼为二层建筑,砖混结构,条形基础;职工餐厅为一层砖混结构,条形基础。矿部家属区、红土家属区均为五层单元楼房,砖混结构,条形基础。
第十二章  给排水
   
   第一节  给水
一、供水系统
   供水系统生产、生活、消防各项对水质、水压、水量的不同要求分为生活水系统和生产消防水系统。
   生活水水源采用红土地面静压水池水源经2#泵站送至矿部东西山水库,用管道送到各用水点。
   井下生产用水采用红土主斜井腰泵水仓静压水用管道直接利用高差送到井下各用水点(压力2.5Mpa)。
     消防用水采用临时高压制,其他生产、生活用水均为静压供给。
二、高水位水库
   高水位水库为地下式,钢筋混凝土结构,1000m3容量,2个。

    第二节  排水
   一、污水、废水来源、性质及水量
   工业场地污、废水主要来源于矿井井下排水、生活污水和雨雪水等。
   1、生活污水
   主要来源于浴室、办公楼、广场厕所和家属区,水质同城市污水相同。
   2、井下污水
   主要来源于采煤地层涌水和防尘洒水。主要含煤尘、粉尘、悬浮物等。
   二、排水系统
   由于污、废水质量不同,处理方式不同,场区采用分流排水系统。井下水流出后,经排水明渠直接进入井下水处理厂,处理达标后排入白河,生活污水经污水网暗管排入生活污水处理厂,处理达标后排入白河。
   
   第三节  室内给水排水
矿区内建筑物均设有给排水系统,各用水点均直接由管网直接供给,生活产生污水直接进入化粪池,经初步处理后进入污水处理厂。
    室内严格按照《建筑设计防火规范》设置有消防栓,20m麻制水龙带。
   
    第四节  消防及洒水
   1、主要运输大巷每天洒水降尘一次,每年刷白一次。主要进、回风巷、采煤工作面的两顺槽和掘进工作面必须敷设防尘管路,并安设三通阀门和支管,运输系统的转载(卸载)点必须有完善的喷雾装置。皮带巷防尘管路每隔50m设一个三通阀门,每两天冲洗巷帮一次,其他巷道防尘管路每隔100m设一个三通阀门,各转载点设喷雾设施,每300m设一道净化水幕,运煤期间开启。
   2、综放工作面必须有完善的防尘系统,架间喷雾和放煤口喷雾设施齐全,做到放煤、移架同步喷雾;机组内、外喷雾齐全,并能正常使用。
   3、采掘工作面施工炮眼、锚杆眼时,必须采用湿式作业,对产尘地点作业人员必须进行个体防护。
   4、选煤楼必须有完善的防尘系统和喷雾洒水设施,并能正常使用,通风科、安质科、煤质科定期检查。
   5、采区主要进、回风巷道及采掘工作面都必须按规定设置隔爆设施。按照《煤矿安全规程》第155、156条要求设置隔爆设施。配备测尘仪器装备,开展测尘工作。
   
第十三章  采暖、通风及供热
   
   第一节  采暖与通风
   矿井所在地为大陆性半干旱气候,四季分明、温差大。年平均气温13.6℃左右,冬季采暖室外计算温度-11℃,冬季通风室外计算温度-5℃,夏季通风室外计算温度26℃,冬季空调室外相对湿度49%,夏季空调室外相对湿度55%,冬季极端最低温度平均值-16℃,冬季室外平均风速3.5m/s采暖期天数150天。冬季主导风向NW。
   矿行政办公楼、调度楼、区队楼、单身楼、选煤楼、澡塘、食堂、车间等全部集中采暖。采暖用0.2MPa表压的蒸气,散热器采用片式散热器,由锅炉房SZL6—1.25—AII采暖锅炉2台供给。
   地面建筑采用自然通风。

    第二节  井筒防冻
   
   本矿副立井井筒和红土主斜井井筒防冻采取燃煤热风炉经风道供给热风,每个井筒两台热风炉,一台工作,一台备用。
       第三节  锅炉及室外热力网

   1、矿部锅炉房安装两台SZL6—1.25—AII型蒸气采暖锅炉,红土锅炉房安装两台SZL2—0.98—AII型蒸气采暖锅炉,冬季两台同时工作,夏季一台工作,只供职工澡塘、洗衣房、办公楼、调度楼、区队楼、单身楼、选煤楼、食堂、车间等用气。锅炉上煤和出渣方式采用链条式刮板运输机、鼓风机集中布置在风机间内,除尘采用水膜式,烟气经处理后排至高空,烟囱高35m,烟气流速6.4m/s,烟气含氧量13.5%,烟气排放量0.92kg/h,二氧化硫排放量3.97kg/h,林格曼黑度小于一级。
     工业广场热力网主管道、支管道地沟铺设,支状布置。采暖管道均采用专管分区供给。
第十四章   职业安全卫生
   
   第一节  概述
   煤矿企业必须加强职业危害的防治和管理,做好作业场所的职业卫生和劳动保护工作。采取有效措施控制尘、毒危害,保障作业场所符合国家职业卫生标准。现生产矿井位于耀州区庙湾镇东边,因此必须根据国家关于加强防尘毒工作文件,设计独立的职业危害防治办法,以满足安全要求。
    第二节  建筑及场地布置
   该矿井的地面作业,对职工安全生产、卫生有影响的易燃、噪声、灰尘等主要来自支护材料堆场、储煤场和通风机房等。
为了工人的身体健康,努力创造一个良好的工作环境,场地总平面设计已将主要的噪声源车间,在满足工艺要求的同时,尽量集中,以便统一管理。设计还将主要的粉尘区尽量布置在场地一端,即常年风频的下风侧,并做好绿化防风降尘、设置洒水设施,使整个场区有清洁、优美的环境,给人以舒适感。
   变电所周围种植枝叶茂密的当地树木,高低搭配,形成隔音带,减少对周围环境的干扰,减少对职工安全生产的威胁。选煤楼远离生活区,对职工的生活影响很小。对职工安全生产影响很小,
   第三节  职业危害因素分析
   煤矿生产是地下作业,受多种自然灾害的威胁,不安全因素较多,其中普遍存在危害最为严重的是水、火、瓦斯、矿尘、冒顶五大灾害。另外产品虽然单一,但过程复杂,环节众多,每一个环节都可能发生一些特有的事故而打乱生产秩序,造成生产中断、甚至人身伤亡。因此,煤矿生产必须坚持安全第一的方针,严格执行有关规定,针对矿井存在的问题,采取相应的安全措施,以防事故的发生,确保安全生产。
   本矿井亦为井下作业,开采井下煤层为中厚煤层,同样受到上述众多不安全因素的威胁。
   一、水
   矿井主要充水源为二叠系下统下石盒子组砂岩裂隙承压水,该含水层含水性良好,为本井田主要之含水层。根据矿井水文地质调查,在正常情况下,目前矿井总涌水量平均在64m3/h ,最大时为150m3/h ,井下涌水形式以煤层顶板滴水,淋水为主,次为老空区积水导致底板出水,底板出水一般持续时间较短。
   二、火
   火灾是煤矿主要灾害之一。按其性质主要分为:
   1、外源灾害:由外来热源所造成的火灾如:明火、放炮、机械摩擦、机电设备运转不良、电流短路以及瓦斯、煤尘爆炸等。
   2、自燃火灾:主要指煤炭在一定的条件和环境下,自身发生物理化学变化聚集热量导致着火而形成的火灾。自燃火灾大多数发生在采空区、遗留煤柱、破裂的煤壁、煤巷的高冒及浮煤堆积等地点。
   矿井火灾对人的危害主要是在其发展期间产生大量的有毒有害气体。如一氧化碳、二氧化碳、烟尘以及其他可能复杂的有机化合物。这些有害有毒气体混合物随风扩散,有时可能波及相当大的区域甚至全矿井,从而伤害井下的工作人员。
   本矿开采的5#-2煤层为不自燃煤层,必须十分注意火灾的预防。
   三、瓦斯
   瓦斯是煤矿主要灾害之一。其危害极大,他既能造成人员窒息,又容易燃烧和爆炸。特别是瓦斯爆炸,不仅能造成人员伤亡,而且会严重摧毁井下设施,中断生产,有时还会引起煤尘爆炸和井下火灾,从而加重了灾害,使生产难以在短期内恢复。从全矿井看主要集聚瓦斯的地点有:采煤和掘进工作面、采煤和机械工作面、采煤落煤处、采空区、密闭区、无风区、停风区以及通风不良的偶角区等。本矿为“低瓦斯”矿井,应严格按高瓦斯矿井的工作制度进行管理,防患于未然。
   四、矿尘
   矿尘是煤矿主要灾害之一。煤矿的矿尘主要是岩尘和煤尘,其危害极大,他能污染工作场所,危害人身健康,甚至引起尘肺病和皮肤病;能加速机械的磨损,缩短精密仪器的使用时间、降低工作场所的可见度,使工伤事故增多;煤尘在一定的条件下还可以发生爆炸,酿成严重的灾害。在生产过程中,钻眼、爆破、截割、装载、落顶、运输及提升等都能产生煤尘。其中以采煤和掘进工作面的矿尘产生量高,其次为运输系统中各转载点的矿尘产生量。因此做好防尘工作是保证煤矿安全生产的一个重要方面。
   五、冒顶
   冒顶是煤矿主要灾害之一。他的危害很大,可造成人员伤亡,损坏设备,甚至摧毁采掘工作面,造成生产中断,在生产过程中,主要为采煤工作面顶板冒顶事故(可分为:压垮型冒顶、局部冒顶、推跨型冒顶、漏垮型冒顶及冲击推跨型冒顶等)。目前其危害最大、破坏力最强的是推跨型冒顶和巷道顶板冒顶事故(可分为:掘进头冒顶和巷道交叉口处冒顶)。其发生地点主要为:采煤工作面的机道、放顶线上下两口及其他地点和巷道的掘进头、交叉点处。为防止冒顶事故的发生,必须采取防治措施加强顶板管理工作,确保矿井安全生产。
   六、热害
   本矿井无地温异常区,不存在热害问题。
   七、其他危害
   如噪声、煤仓井筒坠入及机械、电器、运输、放炮等事故,都将影响井下工作人员的身心健康,危及工人的生命安全。必须采取相应的安全措施,严格执行有关规定,以减少或杜绝各类事故灾害的发生。
    第四节  主要防范措施
   一、开拓布置及矿压控制
   1、矿井采区和工作面安全出口布置:
根据矿井开拓布置形式,设计采用三个安全出口,主斜井、副立井、回风斜井。当井下发生灾害时,工作人员可以从任意一个安全出口撤至地面。
   设计在工作面的两端头配备有端头支架或采用五架ZF3800/15/24H型过渡支架及在前部机尾上方架设一对4.2米∏型梁迈步式抬棚进行支护;运顺至转载机头、回顺不小于50m范围内进行维护,支护形式:运顺采用五架ZF3800/15/24H型过渡支架,并在前、后部机头上方架设一对4.2米∏型梁迈步式抬棚进行支护。回顺采用五架ZF3800/15/24H型过渡支架及在前部机尾上方架设一对4.2米∏型梁迈步式抬棚进行支护,以加强安全出口的巷道支护和管理,确保人员、物料的畅通。
   2、采煤工作面支架选型及主要巷道支护方式
   (1)采煤工作面支架选型
   根据矿井地质条件设计综采工作面选用支撑强度较大的ZF3800/15/24H型液压支架:用以支撑、控制顶板,保证工作面安全生产所需空间。
   (2)主要巷道及主要机电硐室支护方式
   根据矿井开拓布置,主要运输回风巷道,设计在岩石稳定地段,采用锚网索喷支护,岩性较差地段采用砌碹联合锚网喷支护;主要机电硐室采用混凝土砌碹或锚喷加混凝土砌碹复合支护形式。
   3、井筒、煤仓及溜煤斜巷的防坠措施
   为防止人员、物资等坠入煤仓,井下各煤仓上口设有铁栅栏,且煤仓上口设有铁篦子。
   二、矿井通风
   1、通风方式和通风系统
   矿井通风方式采用中央并列式,通风方法为抽出式。各采区布置单独的回风巷、实行分区通风;矿井采煤工作面通风系统全部采用“U”型通风方式。
掘进通风利用压入式局扇通风。各供风场所的风量主要考虑人员供氧、设备散热、瓦斯涌出、风速等因素综合分析计算和分配。
   2、矿井通风系统的抗灾能力分析
   设计考虑了全矿井通风系统的反风及采区通风系统的局部反风。
   3、通风主要构筑物的布置
   为了便于控制井下风门、调节风门、反向风门等通风构筑物,均设在围岩坚固、底面平坦的地段,并应加强管理和维护,确保其完好。回风井口设有防爆措施,确保爆炸事故发生时主要通风机不被爆炸冲击波冲毁,便于矿井救灾和恢复生产。
   三、主要灾害预防措施
   预防瓦斯和煤尘爆炸、井下水灾、火灾、安全监控的措施见第五章第三节。
   四、加强安全教育进行技能培训
   安全技术教育是安全工作的智力投资,是实现安全生产的基础工作,从事煤矿井下建设的职工都必须经过安全技术培训,使其懂得安全生产的方针政策、法规和有关安全规定,了解有关事故发生预兆,学习事故预防和应急措施以及本工种的操作过程和有关设备、仪表仪器的操作方法和排除故障方法;学习和掌握井下自救、互救和创伤急救的基本知识。各有关部门编制安全培训规划和年度培训计划,安全监察部门必须监督计划的实施。
   每一矿井必须由矿总工程师负责组织有关人员编制灾害预防和处理计划,贯彻预防为主的方针,要预见到矿井一切可能发生的事故。这样才能起到防止事故发生的作用,并在事故一旦发生事故时起到防止事故扩大和迅速抢救人员最有效的措施,将事故的危害和损失控制在最低限度。
矿井灾害预防和处理计划的编制内容应根据矿井具体情况,列举可能发生的各种灾害,提出预防各种重大事故的技术措施,组织措施和物资准备,确定井下人员避灾路线,提出抢救人员(包括矿山救护队抢救人员)的行动路线、抢救的方法和措施等。提出灾变时期应急的通风方式,明确处理事故的组织领导及各部门及其领导人的任务和职责、管理方法和秩序,达到预防事故的发生、限制事故发展、降低事故损失和减少人员伤亡的目的。
     第五节   预期效果及评价
矿井的职工安全卫生关系到职工生命安全、国家财产和建设正常进行等重大问题,通过上述职业安全卫生方面所采取的治理措施,同时加上矿领导严谨的工作作风,经常深入现场、检查监督,基本能及时发现消除事故隐患,达到预防为主的目的。
    从技术、设备及生产管理方面论述加强改善安全卫生设施,创造保证矿井安全生产的条件。从职工安全教育和培训方面,提高个人技术水平和操作能力,遵章作业和严格按质量标准化作业,给职工创造了一个安全卫生的工作环境。
   从设备、仪器、仪表、管理方法方面要求先进,确保安全生产。
    
    第六节  机构设置及人员配备
   一 、矿井设铜川矿务局驻XX煤矿安监处,监督检查全矿井安全生产和事故隐患情况,配处长1名(副矿级),主任工程师1名,专职安全监察员2名。
   二、矿设安全质量科:
   1.科长1名
   2.副科长1名
   3.主任工程师1名
   设有井口信息站,配备专职信息员4名,专职安检员34名,负责全矿安全检查、隐患排查和落实整改,使整个生产环节、生产过程处于有效监控之中。
   三、矿工会建有广泛的青年监督岗和群监岗,并配有安全宣教干事,由一名副主席专职负责各种安全宣传教育活动。
   四、各区队也要有一名副区(队)长管安全,群监员覆盖区队各班组,各班组选有经验、技术水平高、责任心强的工人参与安全管理
   五、矿建有四级安全培训机构,有专职和兼职教师10名,负责全矿各级安全生产管理人员的定期培训和新工人入井前的岗前培训工作;特殊工种的强化教育培训在局培训中心进行。
矿工会、劳资科负责定期举办劳动保护安全教育及职工安全培训,开展各种有意义的安全活动;新工人入井一定要按规定进行岗前安全培训,始终拧紧安全这根弦。
第十五章  环境保护
   第一节  概述
   一、环境及环境质量现状
   XX煤矿位于铜川市东部约20km处的红土镇,属西北部边缘井田,1979年6月和1982年12月分两期工程建成投产,年设计能力45万t。井田走向长5.5km,倾斜长3.7km,面积20.4km2。剩余可采储量3860.7多万t,服务年限为22a。全矿现在册职工2701人,其中:经营口2491人,非经营口210人。目前有专职环保人员20人,其中3个污水处理厂(站),在岗职工15人,物业公司专职卫生工22人.
  二、矿井开发可能引起的生态变化
   我矿由于煤炭属于深部开采,开采出的废旧矸石集中堆放,大部分综合利用,储存量符合环保标准,矸石复土植被,措施得力,矿井开发不会引起生态变化。
  三、主要污染物及污染物的种类
  矿井开发产生的主要污染物有生活污水、井下排出的污水,煤矸石、生活垃圾,锅炉烟气,煤尘和噪声等。
第二节  各种污染的防治措施
   一、生活污水
   主要来源于职工家属生活废水,浴池、办公楼、厕所等,水质同城市污水,经过处理后排入白河。
   二、矿井排水
1、XX煤矿井下污水由采区排水设备排入570大巷水沟,经自流进入570中央水仓,由570中央水泵房经过φ219管路排入680石门水沟,经自流进入主斜井底中央水仓,由主斜井中央水泵房经过φ219管路排入地面水池,经过处理后由地面明渠排入白河。
2、设计排水能力150m3/h。
    二、固体废弃物的污染和防治措施
   1、煤矸石:
   我矿每年生产排矸年均180000t,集中堆放在矸石堆放场,按照环保处置标准处置,50%进行综合利用,作为水泥制造业原料加工使用,其余50%进行复被后种植树木,不会对环境造成大的影响。
   2、固体垃圾主要是居民生活垃圾,采取的措施主要填埋。
   三、烟尘的污染及防治措施
    为满足生产用热及冬季取暖,我矿供气使用四台工业锅炉采暖,其中锅炉SZL6—1.25—AII两台,除尘器类别型:水膜、烟囱高度35m,燃烧方式、链条炉、额定蒸发量6t/h,标况烟气量12653m3/h,烟尘排放量0.92kg/h,二氧化硫排放量3.97tkg/h,经铜川矿区环境监测站监测,符合国家排放标准。该锅炉冬季使用2台,夏季使用一台,全年采暖期5个月,夏季7个月。
   红土采暖锅炉2台,型号SZL2—0.98—AII型,除尘器类别水膜、烟囱高度25m,燃烧方式链条式,额定蒸发量2t/h,标况烟气量2933m3/h,烟尘排放量0.2kg/h,二氧化硫排放量0.9kg/h,经铜川矿区环境监测站监测同样符合国家排放标准,使用时间与矿锅炉相同。
四、噪声的污染及防治措施
   低矿井生产有空气动力性噪声,如通风机、压缩机迫使气体通过进、排气口扩容时产生的噪声,机械噪声,如电锯、减速机、生产系统中煤与钢板撞击产生的噪声,电磁性噪声,如发电机,变压器等电流与磁场相互作用产生的噪声。
   针对性的防治措施:使噪声远离安静区,产噪设备尽量集中分布。我矿是分区开采,噪声设备大部分在大山深处基本不产生噪声。另外,采用减震、降噪措施,如加设减震器,提高设备安装精度等,同时选用低噪设备,切断噪声传播途径,采用吸音材料,设独立的隔音控制室等,给易受害人群佩戴耳塞,耳罩或防护服等,利用高大枝叶茂密的树种降噪声污染。
五、水土流失的防治
该地区位于沮河西岸,地形平坦,工业场地开阔,附近地表植被较好,矿井属深部开采,不会出现塌陷地区,加上我们搞矿区园林化建设种树种草,因此对水土流失造成不了大的影响。
六、绿化
2007年以来,矿务局提出“三型六化”建设,其中一化就是地面建设园林化。我矿认真贯彻执行矿务局决定,在全矿范围内大搞园林化建设,走进XX道路两旁绿树成荫,在0.6km2的矿区内,到处可以看到花园,休闲广场,各项设施经过近两年的翻修焕然一新,环境优美,空气净化,人们和谐,人们在快乐中工作,快乐中生活。
   
   第三节  地表塌陷处理
因该矿深部开采,根据多年经验,采空区采取黄泥充填,充填后的采空区,没有再发现塌陷问题,可正常植树造林,美化环境。
    
    第四节  机构设置及专项投资

   一、环境保护管理机构和监测机构的设置
   XX煤矿环境保护由矿生活公司具体负责,目前设专职环保人员84人,物业公司专职卫生工24人,还聘用了40名家属专管环境卫生工作,由于矿党政对环保工作的高度重视,确保了环境工作连续多年被评为先进单位。
   
   
第十六章   技术经济分析与评价
   
   第一节  劳动定员及劳动生产率
   
   XX煤矿位于渭北煤田铜川矿区东部的一个中型矿井,经过多年发展,采掘机械化程度分别达到100%和75%,矿井年工作日330d,实行三八作业制。按照局管理模式和局定岗定员标准,结合矿井实际,分经营与非经营双轨管理。机构分设,人员、资产分离,自成体系,独立核算,自负盈亏。实行矿科两级管理体制,现有采掘区队6个,辅助单位4个,生活后勤服务系统单位2个。按年生产120万t,全矿定员在册2701人。其中经营2491人,非经营210人。全员工效1.7t/工,回采工效13.52t/工。详见表16-1;表16-2。
                 
                 

    第二节  矿井生产成本
   成本估算主要包括以下几个方面:
   一、材料
   材料32.86元/t,其中:材料费15.34元/t。配件29.29元/t。
   二、职工薪酬
   职工薪酬124.08元/t。其中工资85.13元/t,其他38.95元/t(含职工福利费、企业年金、工伤保险、统筹费、工会经费、职教费、住房公积金)。
   三、电费
   依据吨煤电耗及电价,计算吨煤电费8.7元/t。
   四、折旧大修费用
   按照年初固定资产原值进行测算。
   五、其他支出
   其他支出21.97元/t,其中:水资源按照0.5元/t计提,排污费按照0.5元/t计提,关联交易160万元等。成本费用及构成见表16-3。
   表16-3    成本费用及构成表

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