层404西部盘区设计安全专篇说明书.docx
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1、层404西部盘区设计安全专篇说明书四台矿1才层404西部盘区初步设计生产能力为60万吨/年,为保障煤矿安全生 产与职工人身安全,防止煤矿重大事故,根据煤矿安全监察条例及煤矿建设工 程安全设施设计审查与竣工验收暂行办法(煤安监政法字2001第14号)文的规 定,煤矿建设工程在初步设计时,务必编制“安全专篇”而作为整个工程设计的一部 分。一、编制设计的根据1、根据国家煤矿安全监察局煤安监监一字2002 65号文”关于印发煤矿(井 工、露天)初步设计安全专篇编制内容的通知二2、根据煤矿安全监察条例,2001年版煤矿安全规程、煤炭工业矿井设计 规范与国家、地方一系列安全生产方针、政策的要求而编制。3、
2、根据同煤集团公司下达的设计任务书及四台矿技术科编写的142层404西部 盘区初步设计说明书。二、设计的指导思想按照“煤安监监一字【2002】65号文”的要求,在矿井地质、矿井现有生产技术 条件与生产现状的基础上,认真分析,研究矿井采、掘、机、运、通各系统及其各环 节所涉及的安全问题,重点对盘区今后的开拓布置、采掘布局、采煤方法及采掘机械 装备进行设计,对盘区投入生产后的各类安全设施进行完善与配套,针对可能存在的 不安全因素,编制相应的灾害防治措施。1、认真贯彻执行国家及煤炭行业颁布的有关煤矿建设与生产的政策法规,严格 执行煤矿安全规程的规定。2、使用较先进的开采工艺与技术,推广与应用新技术、新
3、工艺、合理确定开采规 模。3、加强盘区“一通三防”等各项安全工作,完善盘区安全设施,提高矿井防灾抗 灾能力。4、尽量利用现有设备、设施,以减少机械设备等固定资产的资金投入,力争做到 投资省、见效快、效益好。三、设计的要紧特点及安全评价按照“煤安监监一字2002 65号文”的要求,在熟悉掌握本盘区地质、生产技PN1 =3368KWEPN2=1023. 9KW EPN3=140KW盘区皮带皮带SQJ12002x2001.141400盘区水仓水泵1320.662264盘区局扇280.665140PN11140V用电设备的总额定容量KWEPN2660V用电设备的总额定容量KWEPN3一盘区局扇用电设备
4、的总额定容量KW供电系统图附后2、信号、通讯与照明信号盘区各点联络使用载频信号系统。通讯盘区变电所、采掘工作面巷口,盘区皮带头均安设与地面及矿调度室直通的移控 电话形成通讯系统。照明盘区内照明使用20 W防爆灯照明,回采工作面各转载点掘、进工作面巷口与盘 区运输巷每隔25米安装一盏照明灯。七、经济技术指标1、盘区设计能力:60万吨/年2、盘区服务年限:4年3、盘区工作制度:“四六”制4、主米:层煤质:煤种牌号:rn2灰分:10.76%硫分:1.50%发热量:7959千卡/千克5、盘区储量:工业储量:3()1万吨可采储量:174万吨可采出煤量:130万吨6、煤层情况:可采煤层数:一层可采煤层总厚
5、:1. 75m煤层倾角:2 8(4)煤的容重:1.30吨/米37、盘区范围:(1)走向长度:1200米倾斜长度:1718 米8、盘区投产工作面个数及长度:综采:一个9、主采层采煤方法:近水平长壁单翼开采11、掘进工作面个数:2个12、巷道工程总量:锚杆支护:14336m锚索支护:14336m13、盘区皮带大巷运输方式:皮带运输 SSJ1200/2X20014、盘区主提升设备容量:1600T/h15、盘区辅助运输设备:JD25、JD11.4 绞车16、盘区瓦斯等级:高瓦斯17、主排水:水泵型号:功率40KW(2)水泵台数:3台18、盘区开竣工时间:18个月19、回收率:66.2%20、掘进率:8
6、0米/万吨第二章盘区通风与安全404盘区目前开采1/、12层(东部盘区),根据矿采掘部署,现拟开拓404盘区12”层(东部),404盘区12.层(西部)开采的风量仍将由前窑主扇负担,前窑主扇的型号为KZS-N024,目前叶片运行角度为35,风井排风量为5481nl7min,主扇负压为2500 Pa,根据矿开采设计,编制通风设计如下:第一节目前404盘区通风系统404盘区各采掘工作面所需风量由前窑主扇负担。全盘区现在共有两个综采工作 面,一个机掘工作面,一个炮掘工作面,目前404盘区通风系统为:面前窑进风斜井一1045轨道大巷404一暗斜井404二暗斜井-10404盘区轨道巷一采掘工作10#40
7、4 2回风巷11#4047(回风巷)一前窑回风斜井。第二节12,层404东部盘区通风方式的选择及通风系统1、在开采12*层404西部盘区时,由于10、118层采空区无火区,结合我矿通风 现状,开采12ss层404西部盘区仍使用抽出式通风方式。2、开采12二层404西部盘区通风系统为:前窑进风斜井f 1045轨道大巷12=404西轨道石门一12:404T(西)盘区轨道号一工作面皮带顺槽一工作面一轨道顺槽two4T西部盘 12/404(西)皮带巷 J区回风巷一回风立眼- 10*404总回风巷一前窑回风斜井一地面。第三节12#层404西部盘区通风能力核定根据矿采掘计划,404盘区12层(西部)进行开
8、拓期间,其风量由前窑主扇负 担,为保证各项工作安全、有序地进行,现对12#层404东部盘区进行通风能力核定。一、盘区状况404西部盘区12层生产期间,盘区共布置有:一个综采工作面、一个备采工作 面、两个机掘工作面、一个停掘工作面、一个普掘工作面、一个机窝、一个变电所、 一个水仓、两条尾巷。二、选取适用于本盘区的通风能力核定办法进行核定因404西部盘区12M层年产量在30万吨/年以上,因此使用“由里向外核算法” 进行本盘区的通风能力核定。1、井下各用风地点需风量计算12口层404西部盘区井下各用风地点需风量计算过程见第四节。2、主扇担负区域的需风量计算生产矿井主扇担负区域需要风量按各采煤、掘进工
9、作面,碉室及其它巷道等用风 地点分别进行计算。现有通风系统务必保证各用风地点稳固可靠供风。Q区二( Q枭+X Q掘+ Q南+E Q备+ Q其它)XK矿通mViTiinQ-满应足条件: Q区总进 2Q区式中:L Q采采煤工作面实际需要风量的总与,n/niin;Q揭一一掘进工作面实际需要风量的总与,nf/min;SQ 各碉室实际需要风量的总与,m3/min;Q备一-备用工作面实际需要风量的总与,m3/niin;Q其它一一矿井除了采、掘、胴室地点以外的其它巷道需风量的总与,n?/min;K矿通矿井通风系数,取1. 15;Qx 12M04西部盘区实际总需要风量,m/min。Q区二(EQ采+Q掘+EQ织
10、+EQ备+EQ其它)XK矿通=(1100+450X2+360+100+60+600+450+150X2) XI. 15=3870X1. 15=4450 m3/min由第八节可知,前窑主扇能够满足担负区域12n层404西部盘区的需要风量要求。3、主扇负担区域通风能力计算m川2曝2掘)Pn = 1=1+ 7=1(万吨/年)式中:P/一第i个回采工作面正常生产条件下的年产量,万吨/年;Pj一一第j个掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的产量,万吨/年;m,回采工作面的数量;叱一一掘进工作面的数量。由上可知,前窑主扇担负12,层404西部盘区共有1个综采工作面,2个机掘工 作面,一个普掘工作面;即
11、:叫=1, m2=3o根据上年度同类采、掘工作面正常生产条件下的年产量,确定12工层404盘区各个采掘工作面的年生产能力。mrnlZ曝掘,P,西部=M+月(万吨/年)式中:Ps颈一一8403回采工作面正常生产条件下的年产量,取51万吨/年;P机期一一2405巷掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的产量,取3. 7万 吨/年;P机报一一5405巷掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的产量,取3. 7万 吨/年;P恤一一2411巷掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的产量,取1. 6万 吨/年;ml Ep麻故:P.以西=T + 7=1= 51 + 3.7 + 3.7 + 1.6=60万
12、吨/年由上可知,12X04西部盘区的通风能力为60万吨/年。第四节各地点风量计算1 n采煤工作面的需要风量(Q采,m3/min)A、回采工作面需风量计算(Q果,m7min)1)按气象条件计算式中:Q果一采煤工作面需要风量,m3/minQ除一不一致采煤方式工作面所需的基本风量,取200m7minKi一回采工作面温度调整系数取1. 02L一回采工作面采高调整系数,取1.4;小一回采工作面长度调整系数,取1.3L一采煤方法系数,取1.6Kd一顶板管理系数,取1.0故:0200X 1.02X1.4X1. 3X1.6X1.0=594 m7min2)按照瓦斯涌出量计算Q 夫二 100 X q 果 X Kn
13、u式中:Q采一回采工作面实际需风量,m7minoq采一回采工作面回风巷风流中瓦斯(或者二氧化碳)的平均绝对涌出量,取 4. 4m7min。Kqm一采面瓦斯涌出不均衡通风系数,取2. 5。Q .二100 X q- X K=100 X 4.4X2. 5=1100 m7min3)按工作面温度选择适宜的风速进行计算Q 栗=60乂/采义$采(m3/min)式中:V采一采煤工作面风速,取l.lm/s;S采一采煤工作面的平均断面积,取12. 1 m2oQ 近60XV 栗XS 枭=60X1. 1X12. 1=799 m7min4)按回采工作面同时作业人数计算需要风量Q 采4N 人 (m7min)式中:N人一采
14、煤工作面同时工作的最多人数,取60人。Q 柔4N 人4X60240 mVmin5)按风速进行验算15SQ240S式中:S一工作面平均断面积,取12. Im%15X16. 1=181.5 m7minQ=1100 m:7min4N=4X22 = 88nl7min5)确定工作面需风量通过上述计算,选取其中最大值为427 nl/min,因此确定煤巷掘进工作面需要风 量为 450 m7mino6)按风速进行验算煤巷掘进最低风量:Qo15XS( m7min)岩煤巷道最高风量:Q掘240XS拥(m7min)式中:S弟一掘进工作面的断面积,取9.6痛;Q o=450 m7min15XS i=15X9. 6=1
15、44 m7minQ 哥:450 m7min 4 N (m3/min)Q 25 A (m3/min)式中:N一掘进工作面最多人数,取22人。A次爆破炸药最大用量,取10Kg。Q 4 N=4X22 = 88 mVminQQ 25 A=25X10=250 mVmin5)确定工作面需风量通过上述计算,选取其中最大值340nr/niin,因此确定普掘巷掘进工作面需要风 量为 360 mVmino6)按风速进行验算煤巷掘进最低风量:Qml5stti( m7min)岩煤巷道最高风量:Q4240 X S握(m3/min)式中:S翻一掘进工作面的断面积,取9.6痛;Q =360 m3/min15S =15 X9
16、. 6=144 m:7minQ 掘=360 m7min Q1H2、Q iHn一不一致独立供风碉室需要风量,m3/min;A、12*404西部变电所的需要风量(m/min)根据我矿井下的实际情况,在风量为60 m7min时,该碉室温度为24, CH4、 CO?等有害气体浓度符合煤矿安全规程规定,故选取60 n?/min作为12:404西部盘 区变电所的需要风量。B、12*404西部盘区水仓的需要风量(m7min)根据我矿井下的实际情况,在风量为100 nMnin时,该碉室温度为21, CH4、 C0,等有害气体浓度符合煤矿安全规程规定,故选取100 mVmin为12=404西部盘 区水仓的需要风
17、量。4、其它井巷实际需要风量(m7min)2Q其它二Q共1+ Q共2+ Q共3+ Q Hn12,404西部盘区尾巷的需要风量计算(Q其,mVmin)1)按瓦斯涌出量计算Q nFlOOX qCHi X K j=100 X0.3X2. 5=75 m7min2)按其风速验算QQ9XS 其9X9. 6=86. 4 mmin故选取150 mVmin作为12:404西部盘区尾巷的需要风量。由上可知:1、掘进工作面配风量:1)404西部盘区12,层工作面顺槽巷道刚开口时,使用11KW的局部通风机供风, 配风量为360 n?/min,供风方式为压入式,风筒使用直径为6600的阻燃风筒;2)再往前掘进200nl
18、时,使用28KW局部通风机供风,配风量为398而/min,供 风方式为压入式,风筒使用直径为700的阻燃风筒;3)当继续往前掘进超过800m后,务必使用2X15KW对旋局部通风机供风,配 风量为450m7min,供风方式为压入式,风筒使用直径为700的阻燃风筒。2、回采工作面配风量为:1100 m7min;术条件与生产现状的基础上,针对盘区系统,各环节可能存在的不安全因素,进行了 分析评估。本设计在上覆11#煤层采空的情况下,对盘区煤柱及工作面保护煤柱的留设安全性 与可靠性进行了验算与论证。编制矿井五大自然灾害的防治措施,通过本设计可使盘 区生产具备基本的安全生产条件,盘区的投产做到了技术可靠
19、,生产布局合理,安全 设施配套完善。从而进一步保障煤矿生产与职工的人身安全,防止煤矿重大事故的发 生。四、待解决的要紧问题1、应在安全检测监控,及对上部与四周小窑采空的探测方面增加投入,加大工作 力度。2、进一步加强完善技术管理工作,在技术上要保证安全生产。3、加强对地质资料的收集,做到有疑必探、先探后掘。4、过上覆斜交煤柱开采技术还不太成熟,需收集好本盘区开采技术资料,为以后 各盘区的顺利开采提供可靠的资料。第一章盘区概况及安全条件第一节概况一、位置及四邻关系12#层404西部盘区位于我矿井田中西部,具体范围如下:北起4445000线;南至443800线:西起541251线;东至543000
20、线。盘区走向长1200米、倾斜长1718米,面积为1.96km2o二、地形地貌及地面建筑本区均为丘陵沟壑地形,大部分被黄土、植被覆盖,西北部有陈家窑矿主付井筒 及地面建筑;东部为胡家窑煤矿及非家窑矿。三、河流水系地面地形多为小山包与沟壑相构成,没有积水小盆地,有三条较大的水沟,平常 为干河,只是下雨时有短暂的洪水流过,并全部流出本区矿界外,短时间内有降水水 量补给地下,潜水对煤层的开采影响很小。四、气象、地震本区属大陆性气候,昼夜温差较大,冬季干燥严寒,风沙严重,最高气温37,备用工作面配风量为:600 mVmin;第五节通风阻力计算一、404西部盘区12层各巷道净断面积要求如下:轨道顺槽净断
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