某煤礦礦井防塵供水系統(tǒng) 壓風系統(tǒng)井下通信系統(tǒng)技術(shù)改造設(shè)計
某煤礦礦井防塵供水系統(tǒng)壓風系統(tǒng)井下通信系統(tǒng)技術(shù)改造設(shè)計
工程性質(zhì):技術(shù)改造
工程編號:
總經(jīng)理:
總工程師:
項目負責:
南川市宏源礦山工程設(shè)計有限責任公司
二○○七年十二月
目錄
前言1
一、技術(shù)改造項目的提出1
二、技術(shù)改造的主要內(nèi)容2
三、技術(shù)改造設(shè)計依據(jù)3
第一章礦井概況4
第一節(jié)地理位置及交通情況4
第二節(jié)礦井地質(zhì)情況5
第三節(jié)礦井安全生產(chǎn)技術(shù)條件11
第二章礦井防塵供水系統(tǒng)設(shè)計15
第一節(jié)現(xiàn)有防塵系統(tǒng)存在的問題15
第二節(jié)防塵措施16
第三節(jié)防塵供水系統(tǒng)設(shè)計30
第三章礦井壓風系統(tǒng)34
第一節(jié)礦井壓風系統(tǒng)現(xiàn)狀34
第二節(jié)礦井壓風系統(tǒng)設(shè)計35
第四章礦井通信系統(tǒng)44
第一節(jié)礦井通信系統(tǒng)現(xiàn)狀44
第二節(jié)礦井通信系統(tǒng)改造設(shè)計45
第三節(jié)礦井通信系統(tǒng)管理46
第五章技術(shù)改造工期、投資估算及效果48
第一節(jié)技術(shù)改造工期48
第二節(jié)投資估算48
第三節(jié)技術(shù)改造效果52
附件:
1、設(shè)計委托書
2、礦井營業(yè)熱照
3、采礦許可證
4、煤炭生產(chǎn)許可證
5、安全生產(chǎn)許可證
6、礦井瓦斯等級鑒定書
7、煤塵爆炸性鑒定報告書
8、煤自燃傾向性鑒定報告
附圖:
1、礦井防塵供水系統(tǒng)示意圖
2、礦井通信系統(tǒng)示意圖
3、礦井壓風系統(tǒng)示意圖
4、礦井采掘工程平面圖
前言
一、技術(shù)改造項目的提出
今年七月二十九日,河南省三門峽市陜縣支建煤礦發(fā)生淹井事故,由于該礦井下安裝并正常運行著通信、壓風和防塵供水系統(tǒng)(簡稱“三條線”),使搶險救災(zāi)工作獲得成功,順利救出了井下被困職工,“三條線”中的通信線為救災(zāi)提供了準確信息,通過壓風管道為被困礦工通風供氧、防塵供水管道輸送流食。最后全部被困人員獲救,無死亡。
鑒于上述救災(zāi)經(jīng)驗,國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國家煤礦安全監(jiān)察局聯(lián)合發(fā)出安監(jiān)總煤行[2007]167號緊急通知:要求所有煤礦必須立即安裝和完善井下通信、壓風、防塵供水系統(tǒng)(簡稱“三條線”)。
通知要求各煤礦要充分認識安裝“三條線”的重要性,煤礦井下“三條線”是煤礦生產(chǎn)調(diào)度,安全防護、防塵除塵的重要設(shè)施和有效預防煤與瓦斯突出、煤塵爆炸事故的重要措施,也是提高煤礦防范和抵卸事故災(zāi)害能力的重要措施,是正常生產(chǎn)的“保障線”,被因礦工的“生命線”。
云南省煤炭工業(yè)局,彌勒縣煤炭工業(yè)局先后發(fā)出通知,貫徹落實國家局“緊急通知”精神,并作出了具體部署。
按照通知要求,彌勒縣吉田煤礦在“三條線”上存在著較多不符合相關(guān)法律、法規(guī)的狀況。不僅影響生產(chǎn),還給安全帶來隱患。制約了礦井的正常發(fā)展。
為改變這一狀況,該礦特委托我公司為其進行“三條線”的技術(shù)改造設(shè)計(委托書見附件)。
二、技術(shù)改造的主要內(nèi)容
根據(jù)委托書的要求,技術(shù)改造設(shè)計必須按安監(jiān)總煤行[2007]167號緊急通知規(guī)定內(nèi)容設(shè)計,其具體內(nèi)容為:
1、對礦井現(xiàn)有通信系統(tǒng)進行改造,作到:煤礦主、副井底車場、運輸調(diào)度室、變電所、上、下山絞車房、水泵房、帶式輸送機集中控制硐室等主要機設(shè)備硐室和采掘工作面;《年度災(zāi)害預防和處理計劃》中明確要求的地點等,必須安裝通信設(shè)施,并能與礦調(diào)度室等部門直接聯(lián)系。
2、對礦井現(xiàn)有壓風系統(tǒng)進行改造:要求根據(jù)日常生產(chǎn)需要,結(jié)合災(zāi)害預防,必須安裝地面壓風系統(tǒng)。空氣壓縮機必須安裝在地面。
同時應(yīng)按壓風機安全要求,配齊壓風機的安全保護設(shè)施,保障系統(tǒng)安全運行。
3、對防塵供水系統(tǒng)改造作到:礦井主要大巷、上下山、采區(qū)運輸巷與回風巷、采煤工作面及巷道、煤倉放煤口、卸載點等都必須按《煤礦安全規(guī)程》要求敷設(shè)防塵供水管路。
所有改造工程,均應(yīng)符合現(xiàn)行法律、法規(guī)、規(guī)程、規(guī)范的要求。并按通知要求,提供相關(guān)圖紙。
三、技術(shù)改造設(shè)計依據(jù)
技術(shù)改造設(shè)計依以下規(guī)程、規(guī)范制作:
1、煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范(GB50215-2005);
2、煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計規(guī)范(GB50399-2006);
4、煤礦初步設(shè)計安全專篇編制內(nèi)容(煤安監(jiān)監(jiān)一字[2005]65號文規(guī)定);
5、采礦工程設(shè)計手冊(王顯政任編委主任版);
6、煤礦井下、粉塵綜合防治技術(shù)規(guī)范(AQ1020-2006);
7、彌勒縣吉田煤礦“委托書”;
8、彌勒縣吉田煤礦提拱的相關(guān)資料。
第一章礦井概況
第一節(jié)地理位置及交通情況
一、地理位置、企業(yè)性質(zhì)、隸屬關(guān)系、地形地貌
1、地理位置
彌勒縣吉田煤礦位于彌勒縣城東北直線距離約15公里處,行政區(qū)劃屬彌勒縣彌陽鎮(zhèn)雨舍辦事處管轄,為圭山煤田腳落沼礦段的一部分。地理坐標:東經(jīng)103°29′16〞~103°29′34〞;
北緯24°30′00〞~24°30′27〞。
2、企業(yè)性質(zhì)
私營企業(yè)。
3、隸屬關(guān)系
無。
4、地形地貌
礦區(qū)位于彌勒縣城北東部山區(qū),地勢為北西高、南東低,坡度5°~30°,海拔高程1578~1767米,相對高差189米,為中低山相間的侵蝕地貌,山脈走向北東~南西向。
該區(qū)屬南盤江流域,樹枝狀水系發(fā)育,區(qū)內(nèi)較大的水系為位于礦區(qū)中部、南部的季節(jié)性溝溪,由北西向南轉(zhuǎn)向北東流出礦區(qū),最終匯入北東約550米處的北馬河。
礦區(qū)屬中亞熱帶氣候,年均氣溫17.3℃,降雨多集中于5~9月,多年平均降雨量967.9毫米,風向以西南風為主,風速最大22m/s,植被發(fā)育中等,多為灌木林,混有部分人工種植的桉樹等雜木林。
二、交通情況
礦區(qū)有長約20公里的簡易公路于西南7公里的昆明至金平公路相接,至彌勒縣城運距約24公里,北西經(jīng)石林、宜良至昆明運距約153公里,南至開遠運距約113公里,煤礦距昆河鐵路盤溪站約53公里,距南昆鐵路石林站約60公里,交通運輸十分方便。(見交通位置圖)
第二節(jié)礦井地質(zhì)情況
一、井田位置、邊界范圍、拐點坐標、井田面積、相鄰礦井邊界關(guān)系
1、井田位置及邊界
礦區(qū)開采圭山煤田南段腳落沼礦段,經(jīng)彌勒縣國土資源局批準允許在以下8個拐點連線所圈定的范圍內(nèi)開采。
3、井田面積:礦區(qū)面積0.7130平方公里。
4、相鄰礦井關(guān)系
礦區(qū)東北與北頭凹子煤礦相接。
二、井田地質(zhì)情況、地層、含煤地層、構(gòu)造
礦區(qū)出露的地層從新到老為三疊系下統(tǒng)永寧鎮(zhèn)組飛仙關(guān)組二、三段,卡以頭組和二疊系上統(tǒng)宣威組,分述如下:
1、三疊系下統(tǒng)飛仙關(guān)組二、三段(T1f2+3。)
出露于礦區(qū)南部,與下伏三疊系下統(tǒng)卡以頭組呈斷層接觸。因斷層切錯,出露不全,厚度不詳。
2、三疊系下統(tǒng)卡以頭組(T1k)
出露于礦區(qū)中南部,與下伏的宣威組呈整合接觸,因斷層切錯,出露不全,一般厚度33米。
3、二疊系上統(tǒng)宣威組(P2X)
出露于礦區(qū)中部,與下伏玄武巖組呈假整合接觸。該組地層為一套近海相及海陸交互相的含煤地層,總厚度180米左右,巖性為礫巖、砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖和煤層;含煤14~24層,按其巖性和煤層組合可分為三段。
a.宣威組一段(P2x1)(下段)
因斷層切錯,地表未出露,采煤巷道中可見。下起玄武巖組頂界,上至4煤層頂板。上部以泥巖夾煤層、泥質(zhì)粉砂巖及粉砂質(zhì)泥巖為主;中為泥巖及粉砂質(zhì)泥巖夾煤層;下部為鋁土質(zhì)泥巖、礫巖、砂巖夾少許薄煤層。厚37~90米,含煤9~14層,其中可采煤層2層,即4煤層和5煤層。
b.宣威組二段(P2x2)(中段)
因斷層切錯,地表出露不全,下起4煤層頂板,上至3煤層底板。含薄煤層l~4層,均為不可采煤層。
c.宣威組三段(P2x3)(上段)
出露于礦區(qū)中部,下起3煤層底板,上至卡以頭組底界。厚47~67米,含煤7~11層,其中可采煤層2層,即2煤層和3煤層,為含煤地層的主要含煤段。
4、二疊系峨嵋山玄武巖組,出露于礦區(qū)西北部。早期為基性熔巖類噴發(fā),晚期伴有火山碎屑巖類,呈噴發(fā)不整合覆于下二疊統(tǒng)茅口組灰?guī)r之上;由于玄武巖組在礦區(qū)出露不全,厚度不詳。
5、構(gòu)造礦區(qū)位于雨舍向斜北東端西北翼,除地表淺部因斷層影響發(fā)生倒轉(zhuǎn)外,總體呈一單斜構(gòu)造;地層走向呈北東向,與區(qū)域構(gòu)造展布方向一致,傾向南東,傾角20°~50°。
礦區(qū)發(fā)現(xiàn)有三條斷層通過,分述如下:
F1正斷層:位于礦區(qū)北部,走向北東,傾向北西,全長10公里,礦區(qū)內(nèi)長約550米,產(chǎn)狀310°~320°<50°~58°,斷層落差大于100米;下盤出露地層為P2x2、P2x3。地表出露清楚,為已初步查明斷層。該煤礦開采下盤煤層。
F2逆斷層:位于礦區(qū)中部,或偏北部,走向北東,傾向北西,全長近9公里,礦區(qū)內(nèi)長約500米,產(chǎn)狀305°~326°<75°,斷層落差30~70米;斷層上盤出露地層為T1Y,下盤出露地層為T1f2+3,地表出露清楚,為已查明斷層。
F13正斷層:斷層走向近南北,走向長度約2公里,傾向近西,傾角約58°,斷層落差45米。
三、主要可采煤層情況、煤層賦存條件、煤層層數(shù)、厚度、煤質(zhì)、煤種
1、可采煤層與煤質(zhì)
礦區(qū)內(nèi)各煤層呈瀝青光澤,黑色,粉狀、粒狀和碎塊狀,性脆裂隙較發(fā)育,斷口呈參差狀、階梯狀,宏觀煤巖類型以半亮型及半暗型煤為主,暗淡型煤次之;煤層中見有少量粒狀、星點狀黃鐵礦。
根據(jù)143煤田地質(zhì)隊在腳落沼煤礦區(qū)勘查時所采樣品化驗分析統(tǒng)計結(jié)果,各煤層煤質(zhì)、煤類特征值如下:
?。?)2煤層
原煤:灰分平均33.30%,揮發(fā)分平均26.36%,全硫平均1.90%,發(fā)熱量33.44MJ/Kg;屬富灰、中硫煤。
浮煤:灰分平均15.16%,揮發(fā)分平均23.82%,硫分平均1.14%,粘結(jié)指數(shù)90.6,膠質(zhì)層指數(shù)Y值20.45毫米,發(fā)熱量36.39MJ/kg;煤類為焦煤。
(2)3煤層
原煤:灰分平均34.13%,揮發(fā)分平均25.75%,全硫平均2.13%,發(fā)熱量34.37MJ/kg;屬富灰、中硫煤。
浮煤:灰分平均13.41%,揮發(fā)分平均23.3%,硫分平均0.94%,粘結(jié)指數(shù)93,膠質(zhì)層指數(shù)Y值19.5毫米,發(fā)熱量36.04MJ/kg;煤類為焦煤。
?。?)4煤層
原煤:灰分平均27.75%,揮發(fā)分平均25.45%,全硫平均l.58%,發(fā)熱量34.51MJ/kg;屬富灰、中硫煤。
浮煤:灰分平均9.51%,揮發(fā)分平均23.36%,硫分平均0.717%,粘結(jié)指數(shù)93,膠質(zhì)層指數(shù)Y值18.9毫米,發(fā)熱量36.29MJ/kg;煤類為焦煤。
?。?)5煤層
原煤:灰分平均26.19%,揮發(fā)分24.01%,全硫平均0.92%,發(fā)熱量34.67MJ/kg;屬富灰、特低硫煤。
浮煤:灰分平均8.23%,揮發(fā)分平均21.46%,硫分平均0.44%,粘結(jié)指數(shù)87.5,膠質(zhì)層指數(shù)Y值15.8mm,發(fā)熱量36.29MJ/kg,煤類為焦煤。
2、礦區(qū)內(nèi)的可采煤層為特低硫~中硫富灰煙煤,且以富灰中硫煙煤為主,煤類為焦煤,是良好的工業(yè)及生產(chǎn)、生活用煤,經(jīng)洗選后可降低灰分、硫分,作為煉焦用煤。
第三節(jié)礦井安全生產(chǎn)技術(shù)條件
一、水文地質(zhì)情況
礦區(qū)位于彌勒縣北東部山區(qū),地勢為北西高、南東低,坡度5°~30°,海拔1578一1767m,相對高差189m,為中低山相間的侵蝕地貌。礦區(qū)樹枝狀水系發(fā)育,區(qū)內(nèi)較大的水系為位于礦區(qū)中部、南部的季節(jié)性溝溪,旱季干枯,由北西向南轉(zhuǎn)向北東流出礦區(qū),最終匯入北東約550m處的北馬河。溝谷中分布有部分季節(jié)性泉點,在東部測得一泉點流量為0.102L/S。地表水排泄通暢,對礦床充水影響較小。礦區(qū)內(nèi)無水庫、池塘等水體。
礦區(qū)最高點位于北西部,海拔1767m,最低點位于南東部溝谷中,海拔1578米,為礦區(qū)最低侵蝕基準面,地形有利于地表水的排泄。礦區(qū)煤炭資源儲量分布標高為1300~1660m,大部分分布在最低侵蝕基準面之下。
礦區(qū)溝谷發(fā)育,地表水排泄通暢,地下水類型以裂隙水為主,地表風化帶裂隙及構(gòu)造裂隙、節(jié)理是大氣降雨補給地下水的主要通道,也是礦坑充水的主要途徑。
礦區(qū)斷裂構(gòu)造有北東走向的F1正斷層和F2逆斷層,均為壓性斷層,傾向北西,F(xiàn)I傾角50°~58°,F(xiàn)2傾角75°。據(jù)鄰近一些煤礦區(qū)采煤巷道穿過F1和F2斷層時觀察,斷裂帶中多被鈣、泥質(zhì)膠結(jié),但膠結(jié)不夠緊密,有淋水現(xiàn)象,斷裂帶富水性弱,導水性不強,對礦坑充水影響不大。
區(qū)內(nèi)雨季多集中在5—9月,因此,礦坑涌水量也是隨季節(jié)變化而變化,且涌水量變化幅度一般與降雨量變化幅度滯后1—5天。
礦區(qū)地層為裂隙弱含水層與隔水層相間重復出現(xiàn),地層富水性弱;區(qū)內(nèi)地下水類型以構(gòu)造裂隙水為主,靠大氣降雨補給,地表水排泄通暢,礦區(qū)第一開采水平的礦坑涌水量變化幅度為0.17—0.67m3/h。故本區(qū)水文地質(zhì)條件屬以裂隙充水為主的中等復雜類型。
二、開采技術(shù)條件
礦區(qū)地表未發(fā)現(xiàn)采空區(qū)塌陷,無滑坡體。礦區(qū)地層巖性較復雜,地表風化強烈,煤層頂、底板巖石力學強度低,遇水會軟化,穩(wěn)固性差,是礦床開采中的主要工程地質(zhì)問題之一;本區(qū)地質(zhì)構(gòu)造較復雜,除北東向的F1正斷層和F2逆斷層外,還發(fā)育有一些規(guī)模較小的波狀褶皺,受擠壓變形的作用,巖層的完整性差,砂巖、粉砂巖在正常情況下堅硬,井巷開拓易維護,但穿越破碎帶時,不僅會有裂隙水淋出,支護也有一定困難,還會有冒頂、底鼓現(xiàn)象,有時支護的坑木會下沉。這充分反映了礦區(qū)的巖層受構(gòu)造活動影響而呈現(xiàn)出破碎、擠揉變形的現(xiàn)狀,在斷裂帶及其旁側(cè)影響范圍內(nèi)巖石破碎,穩(wěn)定性差,是礦床開采中的另一主要工程地質(zhì)問題,巷道、采掘面揭露須支護處理,因此礦區(qū)工程地質(zhì)條件屬于中等—復雜類型。
環(huán)境地質(zhì)
礦區(qū)處于師宗—彌勒深大斷裂帶附近,根據(jù)中國地震動參數(shù)區(qū)劃圖,本區(qū)抗震設(shè)防烈度為7度,設(shè)計基本加速度為0.15g,因此,礦山建設(shè)及開采應(yīng)據(jù)此設(shè)防。
礦區(qū)植被生長較好,構(gòu)造復雜程度中等,現(xiàn)狀下未發(fā)生地面變形、塌陷等地質(zhì)災(zāi)害,由于歷史上私挖亂采,地表老窯多,已造成老窯積水,并導致部分植被毀壞,水土流失,給正規(guī)化規(guī)模開采帶來困難和危害。今后,礦山繼續(xù)開采對原生地質(zhì)環(huán)境有一定影響。如采空區(qū)塌陷,將導致地表開裂,影響山體的穩(wěn)定性;礦坑疏干排水,將會引起地下水位下降,可能會導致礦區(qū)及附近局部泉水、溪溝干枯;礦坑排水中含煤粉塵和SO42-含量較高,隨意排放會對礦區(qū)地下水、地表水造成污染,故礦坑排水需凈化處理后才能排放;礦坑排出的夾矸及廢石若任意堆放溝谷,雨季特別是暴雨容易誘發(fā)泥石流災(zāi)害,故應(yīng)選擇寬緩開闊場地集中堆放,并采取可靠的攔擋措施。
綜上所述,礦區(qū)內(nèi)開采地質(zhì)環(huán)境質(zhì)量為中等類型。
三、礦井瓦斯等級
云南省煤炭工業(yè)局2007年1月1日所發(fā)煤礦礦井瓦斯等級鑒定證書證實,礦井瓦斯等級為低瓦斯礦井,礦井最大相對瓦斯涌出量為6.9m3/t,最大絕對瓦斯涌出量為0.27m3/min;最大相對CO2涌出量為9.58m3/t,最大絕對CO2涌出量為0.38m3/t。本礦煤層埋藏淺,上覆地層裂隙發(fā)育,有利瓦斯排放。
四、煤塵爆炸性
煤塵爆炸性鑒定情況:煤塵爆炸性2005年6月15日煤炭科學研究總院重慶分院鑒定:該煤樣無煤塵爆炸性。煤塵爆炸指數(shù)為33.24%。
五、煤層自燃傾向性
煤自燃傾向性鑒定報告:經(jīng)煤炭科學研究總院重慶分院2005年6月27日鑒定:該煤樣自燃傾向性為自燃(二類)。
經(jīng)多年生產(chǎn)證實,曾發(fā)生過煤塵爆炸及煤的自燃現(xiàn)象。
因僅鑒定了C4煤層一個煤樣,其余C2、C3、C5煤層未送樣鑒定,故本次設(shè)計按煤塵有爆炸性危險和會自燃設(shè)計。若C2、C3、C5煤層煤樣鑒定煤塵均無爆炸性危險后,再改為無煤塵爆炸性危險礦井。
第二章礦井防塵供水系統(tǒng)設(shè)計
第一節(jié)現(xiàn)有防塵系統(tǒng)存在的問題
一、防塵供水系統(tǒng)現(xiàn)狀:(根據(jù)該礦提供資料)
1、礦井在立井和斜井附近,有二個容積各為35m3的專用水池。
2、防塵供水主管為DN100mm鋼管,支管為DN25mm鋼管。管路長1500米。
3、已在采煤工作面溜煤眼口、回風巷、大巷,安裝了噴霧裝置。
二、現(xiàn)有防塵供水系統(tǒng)的問題:
1、地面水池有兩個35m3的水池,容積太小,對井下供水無保障。
2、井下未達到粉塵綜合治理要求,只有噴霧一種方式。
3、主管路雖說用了DN100管,但具體布置不詳。特別是由DN100就變到DN25管,不合常理。
4、無風流凈化與沖洗巷道設(shè)施。
5、礦井煤塵有爆炸性,卻未采取隔爆設(shè)施。
6、無防塵供水系統(tǒng)圖
7、礦井有一個立井,四個斜井,井下有六個暗斜井,井巷很多,1500米管路根本不能滿足生產(chǎn)需要。
綜合上述,礦井防塵供水系統(tǒng)必須進行改造,以滿足安全需要。
第二節(jié)防塵措施
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《礦井設(shè)計規(guī)范》及相關(guān)技術(shù)規(guī)范的規(guī)定要求,采取以下綜合防塵措施。
一、建立完善的防塵供水系統(tǒng)
1、永久性防塵水池容量不得小于200m3,且貯水量不得小于井下連續(xù)2小時的用水量,并設(shè)有備用水池,其容量不得小于永久性防塵水池的一半。
2、防塵用水管應(yīng)敷設(shè)到所有能產(chǎn)生粉塵和沉積粉塵的地點,并且在需要沖洗和噴霧的巷道內(nèi),每隔100m或50m安設(shè)一個三通及閥門。
3、防塵用水系統(tǒng)中,必須安裝水質(zhì)過濾裝置,保證水的清潔,水中懸浮物的含量不得超過150mg/L,粒徑不大于0.3mm,水的PH值應(yīng)在6~9.5范圍內(nèi)。
二、井下煤倉和溜煤眼都應(yīng)保持一定的存煤,不得放空,有涌水的煤倉和溜煤眼可以放空。但放空后放煤口閘板必須關(guān)閉,并設(shè)置引水管。
三、對產(chǎn)生煤塵的地點采取的措施
1、掘進井巷和硐室時必須采取濕式鑿巖(鉆眼),沖洗井壁巖幫、水炮泥、爆破噴霧、裝巖(煤)灑水和凈化風流等綜合防塵措施。
2、采煤工作面應(yīng)采取濕式鉆眼法,使用水泡泥、爆破前后應(yīng)沖洗煤壁,爆破時應(yīng)噴霧降塵,出煤時灑水。
3、采煤工作面應(yīng)根據(jù)煤層可注水性能對煤層采取注水防塵措施。
4、采煤工作面回風巷應(yīng)安設(shè)至少兩道風流凈化水幕,并宜采用自動控制風流凈化水幕。
5、井下煤倉放煤口,溜煤眼放煤口以及煤倉入煤口都必須安設(shè)噴霧裝置或除塵器,作業(yè)時進行噴霧降塵或除塵器除塵。
四、預先濕潤煤體
1、煤層注水:采用鉆眼預注水方法時,應(yīng)根據(jù)煤層孔隙資料,使注水后煤體的平均水分增大率大于或等于1.5%。
2、采空區(qū)注水:采空區(qū)產(chǎn)塵量較大時,利用采煤工作面進風與回風巷的灑水裝置對采空區(qū)進行灑水降塵。
五、采煤防塵
1、炮采工作面鉆眼應(yīng)采取濕式作業(yè),供水壓力為0.2~1.0Mpa,耗水量為5L/min~6L/min,使排出的煤粉成糊狀。
2、炮眼內(nèi)應(yīng)填塞自封式水炮泥,水炮泥的充水量應(yīng)為200ml~250ml。
3、放炮時應(yīng)采取高壓噴霧等高效降塵措施,采用高壓噴霧降塵措施時,噴霧壓力不得小于8.0Mpa。
4、放炮前后沖洗煤壁、頂板并澆濕底板和落煤,在出煤過程中宜邊出煤邊灑水。
5、工作面運輸巷的轉(zhuǎn)載點,溜煤眼上口必須安裝噴霧裝置或除塵器并指定專人負責管理。
六、炮掘防塵
1、鉆眼采取濕式作業(yè),供水壓力以0.3Mpa左右為宜,并應(yīng)低于壓風0.1Mpa~0.2Mpa,耗水量以2L/min~3L/min為宜,以鉆孔流出的污水呈乳狀巖漿為準。
2、炮眼內(nèi)應(yīng)填塞自封式水炮泥,水炮泥的裝填量應(yīng)在1節(jié)以上。
3、放炮前應(yīng)對工作面30m范圍內(nèi)的巷道周邊進行沖洗。
4、放炮時必須在距離工作而10m~15m的地點安裝壓氣噴霧器或高壓噴霧降塵系統(tǒng),實施放炮噴霧,霧幕應(yīng)覆蓋全斷面并能在放炮后連續(xù)噴霧5min以上。
5、放炮后裝煤(矸)前必須對距離工作面30m范圍內(nèi)的巷道周邊和煤(矸)堆灑水,在裝煤(矸)過程中邊裝邊灑水。用鏟斗裝煤(矸)機時,裝巖機應(yīng)安裝自動或人工控制水閥的噴霧系統(tǒng),實行裝煤(矸)噴霧。
6、通風防塵:掘進巷道,排塵風速應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的0.15m/S<V<4m/S。
7、其他防塵措施:
?。?)距離工作面50m內(nèi)設(shè)置一道自動控制風流凈化水幕。
(2)距離工作面20m范圍內(nèi)的巷道,每班至少沖洗一次;20m以外的巷道每旬至少沖洗一次,并清除堆積浮煤。
七、建立粉塵監(jiān)測制度
1、采掘工作面每個月應(yīng)進行一次全工作班連續(xù)粉塵測定;
2、粉塵中游離SiO2含量每半年測定一次。
3、測定結(jié)果按季度綜合上報主管部門。
4、采掘工作面回風應(yīng)安設(shè)粉塵濃度傳感器進行粉塵濃度連續(xù)監(jiān)測。
八、運輸巷內(nèi)應(yīng)設(shè)置自動控制風流凈化水幕。
九、防止煤塵爆炸措施
1、礦井每年應(yīng)制定預防和隔絕煤塵爆炸措施及管理制度,并組織實施。礦井應(yīng)每周至少檢查一次煤塵隔爆設(shè)施的安裝地點、數(shù)量、水量或巖粉量及安裝質(zhì)量是否符合要求。
2、礦井的兩翼、相鄰的采區(qū)、相鄰的煤層、相鄰的采煤工作面間,煤層掘進巷道同與其相連的巷道間,煤倉同與其相連通的巷道間,采用獨立通風并有煤塵爆炸危險的其他地點同與其相連通的巷道間,必須用水棚或巖粉棚隔開。
3、必須及時清除巷道中的浮煤,清掃或沖洗沉積煤塵,每年應(yīng)至少進行1次對主要進風大巷刷漿。
4、預防煤塵爆炸
?。?)井下運輸機巷道、轉(zhuǎn)載點附近、裝車站附近等地點的沉積煤塵應(yīng)定期進行清掃,清掃周期由礦技術(shù)負責人制定,并將堆積的煤塵和浮煤清除。
?。?)對煤塵沉積強度較大的巷道,可采取用水沖洗的方法、沖洗周期應(yīng)根據(jù)煤塵的沉積強度及煤塵爆炸下限濃度確定,在距離塵源30m的范圍內(nèi),沉積強度大的地點,應(yīng)每班或每日沖洗一次;距離塵源較遠或沉積強度小的巷道,可幾天或一天沖洗一次;運輸大巷可半月或一個月沖洗一次;工作面巷道必須定期清掃或沖洗煤塵,并清除堆積的浮煤,清掃或具體沖洗周期由礦技術(shù)負責人決定。
(3)巷道內(nèi)設(shè)置了隔爆棚,也應(yīng)按下列規(guī)定撒巖粉:
?。ㄒ唬┫锏赖乃斜砻妫?、幫、底以及背板后暴露處都應(yīng)用巖粉覆蓋;
?。ǘ┫锏纼?nèi)煤塵和巖粉的混合粉塵中不燃物質(zhì)組分不得低于60%,如果巷道中含有0.5%以上的甲烷(瓦斯),則混合粉塵中不燃物質(zhì)組分不得低于90%;
?。ㄈ┤霾紟r粉巷道長度,不得少于300m,如果巷道長度低于300m時,全部巷道都應(yīng)撒布巖粉;
?。ㄋ模r粉撒布周期按下式計算:
T=
式中:T——巖粉撒布周期,d;
W——煤塵爆炸下限濃度,g/m3;
P——煤塵的沉降速度,g/m3.d
?。ㄎ澹r粉(包括巖粉棚的巖粉)的質(zhì)量,應(yīng)符合以下規(guī)定:
a)可燃物的含有度不超過5%;
b)游離二氧化硅的含量不超過10%;
c)不含有任何有害或有毒的混合物(如磷、砷等);
d)巖粉的粒度必須全部通過50目篩(小于0.3mm),其中70%以上通過200目篩(小于0.075mm),一般采用石灰石巖粉;
(六)撒布巖粉的巷道,應(yīng)遵守下列規(guī)定定期進行檢查:
a)在距離采、掘工作面300m以內(nèi)的巷道每月取樣一次,300m以外的巷道每兩個月取樣一次;
b)每隔300m為一個采樣段,每段內(nèi)設(shè)5個采樣帶,帶間約50m。每個采樣帶在巷道兩幫頂?shù)装逯苓叢蓸?,取樣帶?.2m;
c)將每個取樣帶內(nèi)的全部粉塵分別收集起來,除去大于1mm粒徑的粉塵;
d)化驗室應(yīng)及時將分析結(jié)果報礦技術(shù)負責人,如果不燃物組分低于規(guī)定,則該巷道應(yīng)重新撒布巖粉。
5、隔絕煤塵爆炸:
(1)主要采用被動式隔爆水棚(也可采用自動隔爆裝置)隔絕煤塵爆炸的傳播。隔爆棚分為主要隔爆棚和輔助隔爆棚,隔爆棚設(shè)置地點應(yīng)符合下列規(guī)定:
?。ㄒ唬┲饕舯飸?yīng)在下列地點設(shè)置:
a)礦井兩翼與井筒相連通的主要大巷;
b)相鄰采區(qū)之間的集中運輸巷和回風巷;
c)相鄰煤層之間的運輸石門和回風石門。
(二)輔助隔爆棚應(yīng)在下列地點設(shè)置:
a)采煤工作面進風、回風巷道;
b)采區(qū)內(nèi)的煤和半煤巷掘進巷道;
c)采用獨立通風并有煤塵爆炸危險的其他巷道。
?。?)水棚
(一)水棚包括水槽和水袋,水槽和水袋必須符合MT157的規(guī)定,水袋宜作為輔助隔爆水棚。
?。ǘ┧锓譃橹饕舯锖洼o助隔爆棚,各自的設(shè)置地點見上面條款,按布置方式又分為集中式和分散式,分散式水棚只能作為輔助水棚。
?。ㄈ┧镉盟?/p>
集中式水棚的用水量按巷道斷面積計算:主要水棚不小于400L/m2,輔助水棚不小于200L/m2;分散式水棚的水量按棚區(qū)所占巷道的空間體積計算,不小于1.2L/m3。
?。ㄋ模┧镌谙锏涝O(shè)置位置:
a)水棚應(yīng)設(shè)置在直線巷道內(nèi);
b)水棚與巷道交叉口、轉(zhuǎn)彎處的距離須保持50m~75m,與風門的距離應(yīng)大于25m;
c)第一排集中水棚與工作面的距離必須保持60m~200m,第一排分散式水棚與工作面的距離必須保持30m~60m;
d)在應(yīng)設(shè)輔助隔爆棚的巷道應(yīng)設(shè)多組水棚,每組距離不大于200m。
?。ㄎ澹┧锱砰g距離與水棚的棚間長度:
a)集中式水棚排間距離為1.2m~3.0m,分散式水棚沿巷道分散布置,兩個槽(袋)組的間距為10m~30m。
b)集中式主要水棚的棚間長度不小于30m,集中式輔助棚的棚區(qū)長度不小于20m,分散式水棚的棚區(qū)長度不得小于200m。
?。┧锏陌惭b方式:
a)水槽棚的安裝方式,既可采用吊掛式或上托式,也可采用混合式;
b)水袋棚安裝方式的原則是當受爆炸沖擊力時,水袋中的水容易潑出;
c)水槽(袋)的布置必須符合以下規(guī)定:
斷面S<10m2時,nB/L×100≥35%;
式中:
n——排棚上的水槽(袋)個數(shù);
B——水棚迎風斷面寬度;
L——水棚所在水平巷道寬度。
d)水槽(袋)之間的間隙與水槽(袋)同支架或巷道壁之間的間隙之和不大于1.5m,特殊情況下不超過1.8m,兩個水槽(袋)之間的間隙不得大于1.2m;
e)水槽(袋)邊與巷道、支架、頂板、構(gòu)物架之間的距離不得小于0.Im,水槽(袋)底部到頂梁(頂板)的距離不得大于1.6m,如頂梁大于1.6m,則必須在該水槽(袋)上方增設(shè)一個水槽(袋);
f)水棚距離軌道面的高度不小于1.8m,水棚應(yīng)保持同一高度,需要挑頂時,水棚區(qū)內(nèi)的巷道斷面應(yīng)與其前后各20m長的巷道斷面一致;
g)當水袋采用易脫鉤的布置方式時,掛鉤位置要對正,每對掛鉤的方向要相向布置(鉤尖與鉤尖相對),掛鉤為直徑4mm~8mm的圓鋼,掛鉤角度為60°士5°,彎鉤長度為25mm。
(七)水棚的管理:
a)要經(jīng)常保持水槽和水袋的完好和規(guī)定的水量;
b)每半個月檢查一次。
?。?)巖粉棚
(一)巖粉棚分為重型巖粉棚和輕型巖粉棚,重型巖粉棚作為主要巖粉棚,輕型巖粉棚作為輔助巖粉棚。
?。ǘr粉棚的巖粉用量按巷道斷面積計算,主要巖粉棚為400kg/m2,輔助巖粉棚為200kg/m2。
?。ㄈr粉棚及巖粉棚架的結(jié)構(gòu)及其參數(shù):
a)巖粉棚的寬度為100mm~150mm;巖粉棚長度:重型棚為350mm~500mm,輕型棚為≤350mm;
b)堆積巖粉的板與兩側(cè)支柱(或兩幫)之間的間隙不得小于50mm;
c)巖粉板面距頂梁(或頂板)之間的距離為250mm~300mm,使堆積巖粉的頂部與頂梁(或頂板)之間的距離不得小于100mm;
d)巖粉棚的排間距離:重型棚1.2m~3.0m,輕型棚為1.0m~2.0m;
e)巖粉棚與工作面之間的距離,必須保持在60m~300m之間;
f)巖粉棚不得用鐵釘或鐵絲固定;
g)巖粉棚上的巖粉,每月至少進行一次檢查,如果巖粉受到潮濕、變硬則應(yīng)立即更換,如果巖粉量減少,則應(yīng)立即補充,如果在巖粉表面沉積有煤塵則應(yīng)加以清除。
6、預防煤層自燃
(1)礦井所有煤層的自燃傾向性都應(yīng)取樣送國家授權(quán)單位作出鑒定,鑒定結(jié)果報省級煤礦安全監(jiān)察機構(gòu)及省(自治區(qū)、直轄市)負責煤炭行業(yè)管理的部門備案。
開采容易自燃和自燃煤層的礦井,必須采取綜合預防煤層自然發(fā)火的措施。
(2)開采容易自燃和自燃的單一厚煤層或煤層群的礦井,集中運輸大巷和總回風巷應(yīng)布置在巖層內(nèi)或不易自燃的煤層內(nèi);如果布置在容易自燃和自燃的煤層內(nèi),必須砌碹或錨噴,碹后的空隙和冒落處必須用不燃性材料充填密實,或用無腐蝕性、無毒性的材料進行處理。
?。?)開采容易自燃和自燃的煤層(薄煤層除外)時,采煤工作面必須采用后退式開采,并根據(jù)采取防火措施后的煤層自然發(fā)火期確定采區(qū)開采期限。在地質(zhì)構(gòu)造復雜、斷層帶、殘留煤柱等區(qū)域開采時,應(yīng)根據(jù)礦山地質(zhì)和開采技術(shù)條件,在作業(yè)規(guī)程中另行確定采區(qū)開采方式和開采期限。回采過程中不得任意留設(shè)設(shè)計外煤柱和頂煤。采煤工作面采到停采線時,必須采取措施使頂板冒落嚴實。
(4)開采容易自燃和自燃的急傾斜煤層用垮落法控制頂板時,在主石門和采區(qū)運輸石門上方,必須留有煤柱。禁止采掘留在主石門上方的煤柱。留在采區(qū)運輸石門上方的煤柱,在采區(qū)結(jié)束后可回收,但必須采取防止自然發(fā)火措施。
?。?)開采容易自燃和自燃的煤層時,必須對采空區(qū)、突出和冒落孔洞等空隙采取預防性灌漿或全部充填、噴灑阻化劑、注阻化泥漿、注凝膠、注惰性氣體、均壓等措施,編制相應(yīng)的防滅火設(shè)計,防止自然發(fā)火。
在自然發(fā)火期內(nèi)能采完、并能及時予以封閉的工作面和采區(qū),可不采取上述防止自然發(fā)火的措施。
?。?)采用灌漿防滅火時,應(yīng)遵守下列規(guī)定:
(一)采區(qū)設(shè)計必須明確規(guī)定巷道布置方式、隔離煤柱尺寸、灌漿系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)、預筑防火墻的位置以及采掘順序。
(二)安排生產(chǎn)計劃時,必須同時安排防火灌漿計劃,落實灌漿地點、時間、進度、灌漿濃度和灌漿量。
(三)對采區(qū)開采線、停采線、上下煤柱線內(nèi)的采空區(qū),應(yīng)加強防火灌漿。
(四)應(yīng)有灌漿前疏水和灌漿后防止?jié){、透水的措施。
(7)在灌漿區(qū)下部進行采掘前,必須查明灌漿區(qū)內(nèi)的漿水積存情況。發(fā)現(xiàn)積存漿水,必須在采掘之前放出;在未放出前,嚴禁在灌漿區(qū)下部進行采掘工作。
?。?)采用阻化劑防滅火時,應(yīng)遵守下列規(guī)定:
(一)選用的阻化劑材料不得污染井下空氣和危害人體健康。
(二)必須在設(shè)計中對阻化劑的種類和數(shù)量、阻化效果等主要參數(shù)作出明確規(guī)定。
(三)應(yīng)采取防止阻化劑腐蝕機械設(shè)備、支架等金屬構(gòu)件的措施。
?。?)采用凝膠防滅火時,應(yīng)遵守下列規(guī)定:
(一)選用的凝膠和促凝劑材料,不得污染井下空氣和危害人體健康,使用時井巷空氣成分必須符《煤礦安全規(guī)程》第一百條的有關(guān)規(guī)定。
(二)編制的設(shè)計中應(yīng)明確規(guī)定凝膠的配方、促凝時間和壓注量等參數(shù)。
(三)壓注的凝膠必須充填滿全部空間,其外表面應(yīng)予噴漿封閉,并定期觀測,發(fā)現(xiàn)老化、干裂時,應(yīng)予重新壓注。
?。?0)采用均壓技術(shù)防滅火時,應(yīng)遵守下列規(guī)定:
(一)應(yīng)有完整的區(qū)域風壓和風阻資料以及完善的檢測手段。
(二)必須有專人定期觀測與分析采空區(qū)和火區(qū)的漏風量、漏風方向、空氣溫度、防火墻內(nèi)外空氣壓差等的狀況,并記錄在專用的防火記錄簿內(nèi)。
(三)改變礦井通風方式、主要通風機工況以及井下通風系統(tǒng)時,對均壓地點的均壓狀況必須及時進行調(diào)整,保證均壓狀態(tài)的穩(wěn)定。
(四)應(yīng)經(jīng)常檢查均壓區(qū)域內(nèi)的巷道中風流流動狀態(tài),應(yīng)有防止瓦斯積聚的安全措施。
(11)采用氮氣防滅火時,必須遵守下列規(guī)定:
(一)氮氣源穩(wěn)定可靠。
(二)注入的氮氣濃度不小于97%。
(三)至少有1套專用的氮氣輸送管路系統(tǒng)及其附屬安全設(shè)施。
(四)有能連續(xù)監(jiān)測采空區(qū)氣體成分變化的監(jiān)測系統(tǒng)。
(五)有固定或移動的溫度觀測站(點)和監(jiān)測手段。
(六)有專人定期進行檢測、分析和整理有關(guān)記錄、發(fā)現(xiàn)問題及時報告處理等規(guī)章制度。
?。?2)開采容易自燃和自燃的煤層、采用全部充填采煤法時,不得采用可燃物作充填材料,采空區(qū)和三角點必須充滿。
?。?3)開采容易自燃和自燃的煤層時,在采區(qū)開采設(shè)計中,必須預先選定構(gòu)筑防火門的位置。當采煤工作面投產(chǎn)和通風系統(tǒng)形成后,必須按設(shè)計選定的防火門位置構(gòu)筑好防火門墻,并儲備足夠數(shù)量的封閉防火門的材料。
采煤工作面回采結(jié)束后,必須在45天內(nèi)進行永久性封閉。
?。?4)開采容易自燃和自燃的煤層時,在采區(qū)開采設(shè)計中,必須明確選定自然發(fā)火觀測站或觀測點的位置并建立監(jiān)測系統(tǒng)、確定煤層自然發(fā)火的標志氣體和建立自然發(fā)火預測預報制度。所有檢測分析結(jié)果必須記錄在專用的防火記錄簿內(nèi),并定期檢查、分析整理,發(fā)現(xiàn)自然發(fā)火指標超過或達到臨界值等異常變化時,立即發(fā)出自然發(fā)火預報,采取措施進行處理。
?。?5)采用放頂煤采煤法開采容易自燃和自燃的厚及特厚煤層時,必須編制防止采空區(qū)自然發(fā)火的設(shè)計,并遵守下列規(guī)定:
(一)根據(jù)防火要求和現(xiàn)場條件,應(yīng)選用注入惰性氣體、灌注泥漿(包括粉煤灰泥漿)、壓注阻化劑、噴漿堵漏及均壓等綜合防火措施。
(二)有可靠的防止漏風和有害氣體泄漏的措施。
(三)建立完善的火災(zāi)監(jiān)測系統(tǒng)。
(16)在容易自燃和自燃的煤層中掘進巷道時,對巷道中出現(xiàn)的冒頂區(qū)必須及時進行防火處理,并定期檢查。
(17)任何人發(fā)現(xiàn)井下火災(zāi)時,應(yīng)視火災(zāi)性質(zhì)、災(zāi)區(qū)通風和瓦斯情況,立即采取一切可能的方法直接滅火,控制火勢,并迅速報告礦調(diào)度室。礦調(diào)度室在接到井下火災(zāi)報告后,應(yīng)立即按災(zāi)害預防和處理計劃通知有關(guān)人員組織搶救災(zāi)區(qū)人員和實施滅火工作。
礦值班調(diào)度和在現(xiàn)場的區(qū)、隊、班組長應(yīng)依照災(zāi)害預防和處理計劃的規(guī)定,將所有可能受火災(zāi)威脅地區(qū)中的人員撤離,并組織人員滅火。電氣設(shè)備著火時,應(yīng)首先切斷其電源;在切斷電源前,只準使用不導電的滅火器材進行滅火。
搶救人員和滅火過程中,必須指定專人檢查瓦斯、一氧化碳、煤塵、其他有害氣體和風向、風量的變化,還必須采取防止瓦斯、煤塵
爆炸和人員中毒的安全措施。
?。?8)封閉火區(qū)滅火時,應(yīng)盡量縮小封閉范圍,并必須指定專人檢查瓦斯、氧氣、一氧化碳、煤塵以及其他有害氣體和風向、風量的變化,還必須采取防止瓦斯、煤塵爆炸和人員中毒的安全措施。
第三節(jié)防塵供水系統(tǒng)設(shè)計
一、防塵供水系統(tǒng)設(shè)置
1、防塵水源。煤礦原有水源應(yīng)進行水量測定與水質(zhì)檢驗。保證防塵用水量,水質(zhì)達到:大腸桿菌不超過3個/ml,懸浮物含量不超過150mg/L,水的PH值應(yīng)在6~9.5范圍內(nèi)。水池前(進水側(cè))必須安裝水質(zhì)過濾裝置。
2、地面永久水池按《AQ1020-2006》技術(shù)規(guī)范規(guī)定,增設(shè)一個200m3的水池和一個容量為100m3的備用水池,水池應(yīng)按生活飲用水池標準施工。
3、管道進入井下后,每隔100m安裝一個三通和閥門。
4、管路由提升立井進入井下,在立井兩側(cè)設(shè)自動控制風流凈化水幕一道,以清除進風中的粉塵,其余各采掘工作面和主要井巷按規(guī)范要求設(shè)風流凈化水幕。
5、采掘工作面:一個采煤工作面在回風巷中設(shè)兩道風流凈化水幕;每個掘進面在回風流中設(shè)一道風流凈化水幕。
6、每個采煤工作面設(shè)置三個灑水點和三個噴霧點;工作面進、回風巷(上下出口)和工作面內(nèi)(移動點,接膠管點),各設(shè)一個噴霧灑水點。
7、每個掘進工作面設(shè)兩個灑水點和噴霧點。
8、井下干管采用DN75水煤氣管,包括立井、井底車場、集中運輸平巷等主要井巷。
9、各灑水點均使用膠管進行灑水。
10、采煤工作面運輸巷、回風巷各設(shè)一道隔爆水棚,每個掘進工作面設(shè)一道隔爆水棚。
11、按隔爆措施要求,在相關(guān)地點設(shè)隔離水棚。
管網(wǎng)及設(shè)施布置見防塵供水系統(tǒng)示意圖。
二、系統(tǒng)工程量
根據(jù)小型煤礦生產(chǎn)管理有關(guān)規(guī)定,每一礦井以一個采區(qū),一個采煤工作面,兩個掘進工作面達到設(shè)計生產(chǎn)能力,本設(shè)計井下以一個采煤工作面,兩個掘進工作面為依據(jù)。
三、技改后達到的效果:
1、增設(shè)備用水池后,可保證防塵供水系統(tǒng)實現(xiàn)不間斷連續(xù)供水。
2、做到按《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》要求的所有產(chǎn)生煤塵點和所有應(yīng)采取防塵措施點均有防塵供水管路和設(shè)施。
3、設(shè)計各項設(shè)施建設(shè)完成后,礦井即能達到粉塵綜合防治的要求。
4、按煤塵有爆炸危險設(shè)置隔爆水棚,可控制和減少爆炸事故的影響范圍和損失。
5、在礦井正常生產(chǎn)區(qū)域內(nèi),全系統(tǒng)均在防塵供水管路覆蓋范圍內(nèi)可實現(xiàn)安監(jiān)總煤行[2007]167號緊急通知要求起到救災(zāi)輔助作用。
第四節(jié)防塵供水系統(tǒng)管理及安全措施
1、對容易受機械沖擊地段,應(yīng)設(shè)置防護擋板,避免沖擊。
2、水管在巷道中敷設(shè)時,應(yīng)避開巷道水溝,盡可能采取高位敷設(shè),防止礦井水的腐蝕。
3、采煤工作面的防塵供水管隨采煤工作的進行而逐步撤除,應(yīng)加強管理,在確保采空區(qū)灑水降塵的條件下,及時撤出多余管道,并運到接替工作面安裝。
4、掘進工作面隨掘進工作進展逐步增長,煤礦應(yīng)按生產(chǎn)接續(xù)安排,準備足夠數(shù)量的管材,以確保掘進工作面防塵供水管跟上掘進工作面的需要。
5、礦井應(yīng)建立防塵系統(tǒng)的檢查、維護的責任制度。
6、應(yīng)重點檢查噴霧器,發(fā)現(xiàn)堵塞及時更換。
7、建立定期測塵制度,監(jiān)測防塵效果,建立防塵檔案。
?。?)采掘工作面每個月應(yīng)進行一次全工作班(每天三個工作班分別進行,每班至少一次)連續(xù)粉塵測定。
?。?)粉塵中SiO2含量每半年測定一次。
?。?)有條件時,采掘工作面回風應(yīng)安設(shè)粉塵濃度傳感器進行粉塵濃度連續(xù)監(jiān)測。
(4)測定結(jié)果按季度綜合上報主管部門。
8、按防、隔爆措施規(guī)定定期檢查隔爆棚和撒布巖粉的質(zhì)量。
9、隔爆水棚的水量定期檢查,當發(fā)現(xiàn)水量減少時,必須立即補充。
10、在有提升的斜井和暗斜井中,盡量不敷設(shè)防塵管路;實在非敷不可時,應(yīng)采取高位吊裝,并采取防護遮擋。不得沿斜井底敷設(shè)。
11、巷道頂部和兩幫要定期刷石灰漿,以防止煤層自燃。
12、礦井要建立定期檢查防塵、防爆炸、防煤層自燃的措施落實情況,出現(xiàn)問題,及時整改。
第三章礦井壓風系統(tǒng)
第一節(jié)礦井壓風系統(tǒng)現(xiàn)狀
一、設(shè)備及系統(tǒng)現(xiàn)狀
1、壓風機房位置:在立井井口80m建有壓風機房,壓風機房分別向井下供壓風。
2、壓風機房內(nèi)安裝排風量為10.5m3/min壓風機一臺。型號為SRC-75SA,生產(chǎn)廠家為上海施耐德日盛壓縮機有限公司。
3、配套安全裝置有安全閥和儲氣罐。
二、現(xiàn)有壓風系統(tǒng)存在的問題:
從礦井提供的資料,現(xiàn)系統(tǒng)存在以下問題:
1、安全供風系統(tǒng)未建立:
?。?)有儲氣罐儲氣,由壓風機本身配置的儲氣罐直接向井下供風,壓風將隨活塞運動產(chǎn)生脈沖運動,造成風動工具工作不平穩(wěn),特別是長距離供風時更突出。
?。?)系統(tǒng)中只有一級安全閥保護,當安全閥不能在指定壓力時動作,即將造成嚴重事故。
(3)從礦井提供資料看,壓風機為風冷式。
2、該礦井井巷很多,一臺壓風機不能達到云煤行管[2007]17號文的要求。
3、無井下管網(wǎng)資料。
4、未進行供風的油水分離,壓風質(zhì)量不保。
5、不能確保避災(zāi)路線途中有壓風管路。
從上述情況說明礦井壓風系統(tǒng)應(yīng)進行改造。
第二節(jié)礦井壓風系統(tǒng)設(shè)計
一、壓風機房安全設(shè)施的完善
1、壓風機房建設(shè)應(yīng)符合現(xiàn)行《建筑設(shè)計規(guī)范》要求。應(yīng)與行政辦公室等有適當距離,壓風機房周圍應(yīng)植樹以降低噪聲對外界的影響,壓風機房靠儲氣罐側(cè)墻上不留門、窗。壓風機房應(yīng)隔一間作為操作人員的工作間。
2、壓風機安全生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)如下剖面圖所示:
3、為確保壓風機安全運行,建立冷卻水循環(huán)系統(tǒng):壓風機房外建立一個循環(huán)水池和安裝冷卻水泵。在供電中增設(shè)斷水保護,保證壓風機安全運行。
4、在管路進入主要采煤、掘進工作面前加裝油水分離器,以保證井下壓風質(zhì)量。
5、在井底車場增設(shè)一臺油水分離器,保持用壓風點的壓風更潔凈。
二、井下壓風使用量的計算
1、井下用風點和需壓風量
第二章防塵供水系統(tǒng)已明確井下有一個采煤工作面和兩個掘進工作面,壓風亦按此設(shè)計。
由于礦井掘進均為半煤(巖)巷道且巷道斷面較?。▎诬墸?,每個工作面配備一臺鑿巖機和一臺風鎬即可滿足要求。
采煤工作面配備兩臺壓風鉆眼機(風煤鉆)和一臺風鎬。可確保工作面需要。
掘進工作面和采煤工作面的工作情況,三處不同時使用壓風,即兩個掘進工作面工作時,采煤工作面不工作(回柱放頂班),采煤班時,兩個掘進工作面不同時工作,只能一個掘進工作面與采煤工作面同時工作。避免用風量過大,壓風機擴容。
各種風動工具耗風量:(供風壓力0.5mpa時);
7655型氣腿式鑿巖機,3.6m3/min;
03-11型高鎬,1m3/min;
風煤鉆1.5m3/min;
一個掘進工作面總需風量:4.6m3/min。
一個采煤工作面總需風量:4.0m3/min。
在兩個掘進工作面工作時,不可能全部風動工具同時使用,最大同時耗風量為同時用鑿巖機加一個工作面用風鎬。計8.2m3/min,采煤工作面工作最大可能是掘進工作面加采煤打眼。耗風量為7.6m3/min。
礦井現(xiàn)有一臺10m3/min壓風機,可滿足井下壓風需要。
2、管網(wǎng)估算
三、管網(wǎng)布置
主干管由立井進入,北采區(qū)集中運輸石門和集中運輸巷全敷DN100主管。管路的敷設(shè)考慮了礦井今后生產(chǎn)接替的需要。
見壓風系統(tǒng)示意圖。
四、壓風系統(tǒng)改造工程量
技改工程量如下表:
五、配套系統(tǒng)
壓風系統(tǒng)建成后,煤礦應(yīng)對供電系統(tǒng)等系統(tǒng)作出相應(yīng)調(diào)整。
六、技改效果:
1、壓風機安全保護系統(tǒng)完善健全,確保壓風機安全,正常運行。
2、管網(wǎng)布局與生產(chǎn)布局統(tǒng)一,達到管網(wǎng)相對穩(wěn)定工作。管網(wǎng)也相對集中,有利管理和維護。
3、壓風管網(wǎng)與生產(chǎn)人員活動區(qū)域一致,可確保安監(jiān)總煤行[2007]167號緊急通知中對壓風管網(wǎng)的要求,為救災(zāi)工作進行輔助。
4、合理使用壓風,可提高礦井生產(chǎn)效率。
5、壓風代替電煤鉆可減少礦井移動電氣設(shè)備事故率,提高礦井安全程度。
第三節(jié)壓風系統(tǒng)管理及安全措施
一、管理措施:
1、將壓風機及管路系統(tǒng)納入礦井管理范圍,作為安全檢查項目之一,成為經(jīng)常檢查考核內(nèi)容。
2、壓風機必須由經(jīng)專業(yè)業(yè)培訓并考試合格,取得上崗證的人員擔任操作,并持證上崗,嚴禁無證操作。
3、壓風機必須制訂《操作規(guī)程》和《檢修規(guī)程》作到正確操作,定期檢修,確保壓風機隨時處于完好狀態(tài)。
4、必須對井下用風點制定用風制度,合理調(diào)度,避免壓風機長時空負荷運行。
5、建立完整的壓風機技術(shù)檔案和運行記錄。建立技術(shù)負責人定期審閱制度。
6、備足壓風機易磨、易損零部件,確保壓風機按時正常運行。
7、建立壓風管網(wǎng)的巡檢制度,保證管網(wǎng)完好。
二、安全措施
1、壓風機與儲氣罐必須按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定配齊安全監(jiān)控儀表和設(shè)施。
2、壓風機必須有壓力表和安全閥,壓力表必須定期校準。安全閥的動作壓力不得超過壓風機額定工作壓力的1.1倍。
3、必須裝設(shè)斷油保護裝置或斷油信號裝置;必須裝設(shè)斷水保護裝置或斷水信號裝置。
4、水冷式壓風機排氣溫度不得超過160℃。必須裝設(shè)溫度保護裝置,在超溫時能自動切斷電源。
5、壓風機吸氣口必須設(shè)置空氣過濾裝置。
6、壓風機必須使用閃點不低于215℃的壓縮機油。
7、壓風機的儲氣罐應(yīng)設(shè)在壓風機房室外陰涼處,風包內(nèi)的溫度應(yīng)保持在120℃以下;并裝有動作可靠的安全閥和放水閥,并有檢查孔。在儲氣罐出口管路上必須加裝釋壓閥,釋壓閥的口徑不得小于出風管的直徑,釋放壓力應(yīng)為壓風機最高工作壓力的1.1倍。
8、必須定期清除儲氣罐內(nèi)的油垢,新安裝或檢修后的儲氣罐應(yīng)用1.5倍壓風機工作壓力做水壓試驗。
9、壓風機房必須按《建筑設(shè)計規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定設(shè)計與建設(shè)。
10、壓風機房內(nèi)噪聲不得超過85dB,壓風機應(yīng)設(shè)吸氣消聲裝置。
11、井下壓風管在容易受機械沖擊的地方,應(yīng)采取遮擋或埋設(shè)高位吊裝。
12、壓風在巷道中敷設(shè)時,不能被水淹設(shè),以防銹蝕,遇到上述情況,應(yīng)用支撐材料墊高或吊裝。
13、按附表進行運行管理。
第四章礦井通信系統(tǒng)
第一節(jié)礦井通信系統(tǒng)現(xiàn)狀
一、固定電話
礦井無固定座機;
礦井有礦內(nèi)有線電話;
井下采煤工作面、各絞車硐室均安裝了電話,井下各點使用KTH型礦用本質(zhì)安全型電話機,上海華榮有限公司生產(chǎn)。
無礦井通信系統(tǒng)圖。
二、移動電話
礦長、付礦長、技術(shù)負責人均有移動電話,對外界通信很方便。
三、現(xiàn)有通信存在的問題
1、礦井只是有礦內(nèi)有線電話系統(tǒng),而該系統(tǒng)無法與外部通信。礦長、副礦長、技術(shù)負責人不在礦井時,與外界無法聯(lián)系。
2、井下工作地點不能形成點對點的通信,信息不能相互轉(zhuǎn)達,在事故時十分不利。
3、礦長等人在外不能直接了解井下某一工作面的情況,不利緊急情況的及時指揮。
4、地面通風機房設(shè)有電話,與各相關(guān)地點無法聯(lián)系。
5、不利于救災(zāi)指揮。
6、礦井有煤塵瓦斯爆炸危險,煤層會自燃,通信不靈是非常不利的,特別不利于救災(zāi)指揮。
根據(jù)上述問題。必須對現(xiàn)有通信系統(tǒng)進行技術(shù)改造。
第二節(jié)礦井通信系統(tǒng)改造設(shè)計
一、通信系統(tǒng)主要設(shè)備器材
礦井設(shè)計生產(chǎn)規(guī)模為9萬噸/a,在私營煤礦中是較大的,為此應(yīng)建立一個完整的通信系統(tǒng),以適應(yīng)安全生產(chǎn)的需要。今按一個完整的礦井管理系統(tǒng)設(shè)計。根據(jù)現(xiàn)行規(guī)定,本設(shè)計井下按一個采煤工作面,兩個掘進工作面保產(chǎn)布置,系統(tǒng)工程量見下表。
通信系統(tǒng)工程量表:
數(shù)字程控交換機JSQ-3130門一臺
接線箱PJB-130線一臺
礦用電話耦合器SMY-AD-30一臺
銅芯絕緣線BV-0.56mm220米
通信電纜HJVV-22×2×0.595米
通信電纜HUYAV-20×2×0.81090米
通信電纜HUYVA-2×1×7×0.286120米
通信電纜HUYVR-2×1×7×0.28450米
通信電纜HVB-2×1×1.2400米
接線盒WF-1-302只
礦用隔爆電話接線盒KLF20-IJ2-203只
普通電話機13臺
礦用隔爆電話機GB-3A16臺
架空線1950米
二、通信系統(tǒng)
見通信系統(tǒng)平面示意圖。
三、改造效果
1、實現(xiàn)地面調(diào)度室對井下各工作點及機電硐室點對點通信。
2、實現(xiàn)井下各工作點之間點對點通信,同時實現(xiàn)井下工作點地面主要車間的點對點通信。
3、可實現(xiàn)移動電話對井下的直接通信。
4、可實現(xiàn)救災(zāi)緊急通信和救災(zāi)輔助。
第三節(jié)礦井通信系統(tǒng)管理
一、必須由專業(yè)人員對通信系統(tǒng)進行管理與維修。
二、井下通信電纜必須沿井下巷道高位鋪設(shè),每五米設(shè)一個吊掛點。
三、井下除專業(yè)維修工外,任何人不得拆裝電話。
四、井下電話應(yīng)安裝在通風良好,較干燥處。
五、每旬必須對井下通信系統(tǒng)作全面巡查,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
六、井下對通信電纜有機械沖擊危險地點應(yīng)對通信電纜采取防護措施。
七、井下通信電纜與電力電纜應(yīng)隔開敷設(shè),間距大于30cm。
八、井下通信系統(tǒng)納入日常安全檢查范圍,建立檢查記錄制度。
九、礦井安全負責人應(yīng)經(jīng)常審閱通信檢查記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
十、礦井地面?zhèn)}庫必須儲備一定數(shù)量的通信系統(tǒng)維修用器材,保證系統(tǒng)正常運行。
第五章技術(shù)改造工期、投資估算及效果
第一節(jié)技術(shù)改造工期
一、法定時限
根據(jù)安監(jiān)總煤行[2006]167號通知,改造工作必須在2007年12月31日前完成,但該礦井委托我公司作技改設(shè)計時已是12月12日,工期十分緊迫。
礦井必須全力以赴,認真組織施工,保證在規(guī)定時間內(nèi)完成改造任務(wù),確保2008年1月1日前投入使用。
第二節(jié)投資估算
一、防塵供水系統(tǒng)
四、技術(shù)改造總投資:
“三條線“改造總投資為:101.92萬元。
其中:防塵供水系統(tǒng):44.10萬元。
壓風系統(tǒng):49.60萬元。
通信系統(tǒng):8.22萬元。
全部改造投資估算為:107~112萬元。
第三節(jié)技術(shù)改造效果
礦井防塵供水系統(tǒng)、壓風系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、技術(shù)改造工程是以安監(jiān)總煤行[2007]167號緊急通知為指導,以《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計規(guī)范》、《煤礦安全規(guī)程》等六個法規(guī)、規(guī)范為依據(jù),以提高礦井安全水平,綜合抗災(zāi)能力為目標進行設(shè)計的。礦井按設(shè)計要求完成改造工程后,將全面達到礦井安全生產(chǎn)基本條件的要求,改善井下作業(yè)環(huán)境和提高生產(chǎn)效率。使礦井在安全生產(chǎn)上得到較大提高,實現(xiàn)安監(jiān)總煤行[2007]167號緊急通知要求的救災(zāi)新要求,促進礦井安全生產(chǎn)管理上升一個新臺階。礦井能更好的實現(xiàn)安全生產(chǎn)。