矿井采区通风毕业设计.doc

双鸭山北方升平矿业有限责任公司三采区通风设计黑龙江省煤炭职业学院前 言双鸭山北方升平矿业有限责任公司（原名升平煤矿）始建于1970年，座落在双鸭山市集贤县境内，东临集贤镇，西靠永富村，南邻同三公路，距离县城福利镇9公里,矿区工业广场占地面积1平方公里, 有矿自建7.5公里的矿区铁路与国铁福前线金沙岗站接轨，有600米矿区公路与同三公路相连通。本矿井位于三江平原西南边缘地带，地势平坦，海拔标高为+80+120米。地表平坦，有岗阜状小丘及碟型微洼地。安邦河流经井田西部边缘，河身弯曲。该河向北消失于松花江漫滩的沼泽中，最大流量494立方米/秒，冬季断流。本矿井处于寒温带，属大陆性气候，冬夏温差大，冬季最低温度达-37，夏季最高温度37,年平均气温5，无霜期一般在100120天。每年的7、8、9三个月是雨季，年降水量一般年份在550 m m左右。矿井设计生产能力54万t/a，矿井可采煤层共有六层，分别为5#、8#、9#、11#、12#、16#、17#煤层，现开采9#、11#煤层。为了保证生产接续的正常发展，需开拓三采区，鉴于矿井生产实际情况，本次主要对该采区做通风系统设计。本设计按着技术上合理、安全上可靠、能力上提高的原则，使矿井的通风系统能力满足三采区开采的要求。一、三采区概况（一）、煤层赋存条件本区煤系地层为中生界下白垩统城子河组与穆棱组。穆棱组含煤3-5层，无可采煤层。本区主要可采煤层均赋存于城子河组。该组缺失下部一、二含煤段，上部的三、四含煤段共含煤30余层，其中可采者七层，由上而下编号为5、8、9、11、12、16、17。其中9层为全区可采，其余各层均为局部可采煤层。5号煤层：主要分布于平原穹隆背斜的西翼，向西南的深部因冲刷变薄或缺失，为局部可采煤层。7号煤层：主要发育于平原穹隆背斜的北翼和东翼，新发向斜及集贤断层北部的西侧，向平原穹隆背斜和深部逐渐变薄，失去工业价值。8号煤层：仅发育于穹隆背斜的西翼，向浅部逐渐变薄为不可采，西南向深部也变薄为不可采或冲刷缺失，冲刷缺失范围基本同5号层。9号煤层：是全区发育最好的煤层，为复合结构煤层，有较高的工业开采价值。11号煤层：发育于平原穹隆背斜的西翼，延断层两侧和永安区的东南。穹隆背斜往东和东南均变薄为不可采。12号煤层：为复合结构煤层，往背斜方向和集贤向斜逐渐变薄为不可采。15号煤层：全区基本为不可采，仅永胜背斜以东发育较好，轴西急剧变薄为不可采。16号煤层：主要分布于平原穹隆背斜的两翼，永胜背斜和新发向斜的东南，向穹隆背斜逐渐变薄为不可采，核部因基底隆起而缺失。新发向斜深部也逐渐变薄为不可采。17号煤层：主要发育于平原穹隆背斜西翼的中部，向浅部和深部均逐渐变薄为不可采，其它地方基本上均不可采。本次准备开发的块段为三采区11#层采区煤层资源，经现场实见三采区11#层左翼采区煤层可采块段煤层厚度为0.7-1.10米，平均为0.85米左右，煤层倾角9度左右。（二）、地质构造双鸭山北方升平矿业有限责任公司处在绥滨集贤坳陷之内。其东侧为北北东向的集贤逆断层；北侧为北东东向的r9正断层；西侧为北东向的北岗逆断层。井田中间为基底隆起，呈现出似“穹隆”构造，岩层向四周倾斜，局部有波状起伏、倾角720。但在南部及西部有一条陡倾角带，倾角在2545之间。在这穹窿区内尚有次一级短轴背向斜存在，但其波幅很小。本井田地质构造比较简单，勘探已经控制的大断层有六条：东部有落差230300m的集贤断层，为井田自然边界；北部有落差110m的r9断层，为井田的自然边界；西南部有落差不到20米的两条断层，均与r9平行；在中部有落差25m的r10断层，东西采区自然境界。井田内由于受集贤断层及r9断层的影响，派生出一组北东向为主及少量北西向的断层，其落差均很小，一般均在2米以下。11#层开采区域构造等级为中等，断层较发育，落差0.51.0米不等，中部有玢岩侵入，破坏了煤层的连续、完整。（三）、开采的技术条件1、瓦斯情况：2010年，经黑龙江省煤炭生产安全管理局审查、批复，双鸭山北方升平矿业有限责任公司为低瓦斯矿井。黑龙江省煤炭生产安全管理局黑煤生产发【2010】443号号文“关于2010年度第一批矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量核准结果的通知”的批复结果，双鸭山北方升平矿业有限责任公司瓦斯绝对涌出量为3.604m3/min，相对涌出量为3.88m3/t；二氧化碳绝对涌出量为4.419m3/min，相对涌出量为4.75m3/t。2010年8月份，瓦斯等级鉴定时，矿井月均日产量为1331t，属低瓦斯矿井。2、煤尘爆炸性及煤层自燃倾向双鸭山北方升平矿业有限责任公司井下可采煤层共有六层，现开采9#、11#煤层。开采煤层2011年经过了黑龙江省煤田地质测试研究中心检验。检验结果为：9#煤层煤燃烧时火焰长度5mm，抑制煤尘爆炸最低加岩粉量为5%，爆炸指数为14.26%，本煤尘具有爆炸危险性，自燃倾向性鉴定为类，为不易自燃煤层。11#煤层煤燃烧时火焰长度5mm，抑制煤尘爆炸最低加岩粉量为5%，爆炸指数为13.05%，煤尘具有爆炸危险性，自燃倾向性鉴定为类，为不易自燃煤层。3、煤层顶、底板煤层顶板以细砂岩为主，含粗粉砂岩，底板为粗粉砂岩。4、地温根据矿井老区资料，该区为地温正常区。二、矿井现有通风概况1、通风方式和通风系统根据矿井的开拓部署，本矿井采用抽出式通风方式，选用中央分列式通风系统。通风系统详见附图。主扇型号为bdii826型轴流式对旋节能主扇两台，电机功率为3552kwh，最大通风能力为10000 m3/min。现矿井总入风量6650 m3/min，总排风量6800 m3/min，矿井有效风量率保持在87%以上。矿井生产采区均实现分区通风，矿井通风系统合理、通风设施完善、可靠。2、井筒数目、作用、服务范围及服务时间本矿井共有五条井筒，即：一主井、二主井、二副井、皮带井入风，北风井回风。由于本井田面积较小，五条井筒将服务于整个井田，服务时间与矿井开采时间相同均为40a。三、三采区风量、风压、等积孔计算三采区风量计算根据煤矿安全规程和煤炭工业矿井设计规范的规定，同时参照国有大矿矿井风量的计算方法进行计算。三采区正常生产时共1个采煤工作面，1个备用工作面，4个掘进工作面，各类硐室共5个。（一）、按井下同时工作的最多人数计算q三采区=4nk=4801.25=400m3/min=6.66 m3/s式中：q三采区矿井总用风量（m3/min）4每人供风标准（m3/min）n井下同时工作最多人数（80人）k矿井通风系数（取1.25）（二）、按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要的风量的总和计算。q三采区=（q采+q采备+q掘+q硐）k矿通式中：q三采区三采区总进风量（m3/min）q采采煤工作面需风量之和（m3/min）q采备备用采煤工作面需风量之和（m3/min）q掘掘进工作面需风量之和（m3/min）q硐井下硐室需风量之和（m3/min）k矿通矿井通风系数，取1.251、采煤工作面需要风量（1）、按瓦斯涌出量计算q采=100qch4k采通 m3/min式中：qch4工作面瓦斯绝对涌出量，根据瓦斯鉴定及现场测定资料，11层采煤工作面瓦斯绝对涌出量为0.26 m3/min。k采通工作面瓦斯涌出不均的备用系数。取2即：q采=100qch4k采通 =1000.262 =52 m3/min =0.8 m3/s（2）、按工作面温度计算q采=60vs式中：q采采煤工作面供风量v回采工作面适宜风速，取0.8 m/ss回采工作面通风断面。q采=600.8【（3.2+4.4）/21.15】=210m3/min=3.5m3/s （3）、按工作面同时工作最多人数计算q采=4n=430=120 m3/min=2 m3/s式中：q采采煤工作面供风量n工作面人数，（取30）（4）、按炸药使用量计算q采=25a=253=75 m3/min=1.25 m3/s式中：q采采煤工作面供风量a一次爆破的最大炸药量，（取3kg）（5）、工作面风量的选取由于采煤工作面为双面同时推进，根据上述计算过程，采煤工作面最大风量为210 m3/min，选420 m3/min，即 7.0 m3/s；备用采煤工作面按采煤工作面50%的要求选取，即210 m3/min。（6）、按风速验算15sq采240s 65.64201048式中：s掘进工作面通风断面，取4.3m2根据以上验算，采煤工作面选取的风量满足要求。2、掘进工作面风量计算（1）、按瓦斯涌出量计算q掘=100qch4k掘通式中：qch4工作面瓦斯绝对涌出量，根据瓦斯鉴定及现场测定资料，掘进工作面瓦斯绝对涌出量为0.4 m3/min。 k掘掘进工作面瓦斯涌出不均衡涌出不均衡系数取1.6q掘=1000.41.6=64 m3/min =1.06m3/s（2）、按炸药量计算q掘=25a式中：a一次爆破最大炸药用量,取3.5kg q掘=253.5=87.5m3/min=1.45 m3/s（3）、按同时工作的最多人数计算q掘=4n式中：n工作面同时工作的最多人数 8人 q掘=48=32m3/min=0.5 m3/s（4）、按局部通风机吸风量计算q掘=qik=20011.2=240 m3/min=4m3/s式中：q局部通风机吸风量，采用jbt-52(11kw)的局部通风机，吸入风量取200 m3/mini风机台数，1台k风量备用系数，取1.2（5）、工作面风量的选取根据上述计算过程，取计算结果最大值，q掘=240 m3/min。（6）、按最高、最低风速验算15sq掘240s79.52401272式中：s掘进工作面通风断面，取5.3 m2根据以上验算，掘进工作面选取的风量满足要求。（7）、掘进总需风量： q掘=q掘4=240 m3/min4=960 m3/min=16 m3/s3、硐室及其他地点需风量三采区需要独立供风的硐室有5个，每个硐室需风量按60 m3/min考虑。q硐=560=300m3/min5m3/s（三）、三采区实际需要的风量为：q三采区=（q采+q采备+q掘+q硐）k矿通=（420+210+960+300）1.25=2362m3/min=39.3m3/s（四）、根据现场实测结果，三采区风压为151mmh2o。（五）、三采区等级孔计算及通风难易程度的评价1、等级孔计算：a=1.21m2 式中：a矿井通风等级孔（m2）q矿井总入风量（m3/s）h风压（mmh2o）2、通风难易程度评价三采区通风难易程度属中等。四、通风设施、防止漏风和降低通风阻力措施（一）通风设施为保证矿井安全生产，确保矿井各主要用风地点有足够的风量，在井下相应地点设置必要的通风设施。1、反风设施：在井底车场及采区相应的地点设置反风风门，以保证在井下发生火灾时，实现全矿或局部反风。2、永久密闭：对长期不用的巷道及通向采空区的巷道设置密闭。3、临时风门：在掘进头进风巷道内设置临时风门。4、调节风门：为调节各硐室及其他地点的需风量，在其回风巷内设置调节风门。（二）防止漏风措施1、在井底车场，采区的进、回风巷间的联络巷内，以及其他需要的地点，设置两道正反风门。2、及时封闭通向采空区的巷道。3、加强通风设施的管理，并对损坏的设施及时维修。（三）降低通风阻力的措施1、采用光面爆破技术，提高支护质量，降低巷道摩擦阻力系数。2、尽可能减少漏风，提高矿井有效风量率。3、定期进行通风阻力测定，并根据测定结果进行通风系统的改造。五、掘进通风（一）、掘进通风1、掘进通风配备jbt-52(11kw)型局扇通过kfs-1型矿用防静电阻燃胶布风筒向掘进工作面供风，通风机必须设在新鲜风流中，并应采用双线路供电。其供风的地点必须实行风电闭锁，保证停风后切断停风区内全部非本质安全型电气设备的电源。2、防止产生循环风循环风如果不加控制，掘进工作面的瓦斯就不能被稀释，回风流中的瓦斯浓度就会逐渐升高，这是非常危险的。现场检查有无循环风的方法，可用风表测量供给局部通风机安装巷道内的风量是否大于局部通风机的最大吸风量；另外，可以站在局部通风机和掘进巷道口之间靠近风筒一侧用干煤末、粉笔末或小纸屑试看风流流向，如风流流向局部通风机进风口方向时，则说明产生有循环风。3、防止产生循环风的安全措施：（1）、压入式局部通风机和启动装置必须按要求安装。局部通风机距回风口不小于10m。（2）、全风压供给该处的风量必须大于局部通风机的吸风量。（3）、井下风量不足则不能开掘工作面，井下各局部通风机的吸风量之和不能等于或大于矿井主要通风机供给井下的风量，要严格“以风定面”。（4）、矿井主要通风机停运要撤出井下人员、停止作业，更不能在主要通风机停运时在井下运行局部通风机。六、硐室通风设计扩散通风的机电硐室均设在进风巷道，并且硐室深度不超过6m，硐口宽度不小于1.5m。井下爆炸材料库及充电硐室采用独立通风系统供给新鲜风量，排出的乏风经专用回风道由风井排至地面。采区变电所必须有独立的通风系统。七、瓦斯灾害防治（一）、瓦斯灾害因素分析1、瓦斯赋存状况合江煤田集贤勘探区最终地质报告（精查）提出，在本区的精查后期开展了瓦斯采样及分析试验工作，计采取了瓦斯成分煤样（真空罐）6个，瓦斯含量煤样（集气式采煤器）11个。经检测试验提出了第一水平（-300m）沼气含量1.44cm3/克燃，-500m沼气含量2.11 cm3/克燃。2、瓦斯涌出量预测及变化规律分析经分析该三采区的瓦斯涌出量随着开采深度的增加，瓦斯涌出量也会随之增加。为此建议矿井及时进行瓦斯鉴定工作，并根据鉴定结果及时采取针对性安全技术措施，确保安全生产。3、瓦斯灾害治理措施选择三采区必须加强通风系统管理和“一通三防”工作，保证井下各工作地点的有效需风量，井下各通风设施按标准打设，加强机电设备管理，严禁出现失爆设备，杜绝井下明火作业。（二）、防爆措施1、防止瓦斯超限和积聚措施（1）防止掘进巷道瓦斯积聚与瓦斯超限在掘进巷道中最常遇到的瓦斯积聚形式有巷道顶板附近和支架附近空洞的积聚；回风巷矸石带附近积聚；在报废的风巷和采空区联接处积聚；钻孔中和打钻时的孔口附近积聚；防止瓦斯积聚除采用独立通风外，尚需采取以下措施：消除巷道顶板附近和支架附近空洞瓦斯积聚的措施：a、全面地增加风速，在一般瓦斯涌出情况下使顶板处的风速不小于1.0m/s；b、当风速不能满足要求时，在靠瓦斯涌出区段，局部增加风速，采用帆布风幛，靠顶板挂倾斜档板，局部提高风速；c、巷道掘进时，采用光爆，对超挖部分以不燃材料填实，消除空洞。消除报废巷道的瓦斯积聚主要采取及时封闭的措施，需重新启用时必须按有关规定先加强通风，确认瓦斯不超限后才可重新施工。当一个掘进工作面的瓦斯涌出量大于3m3/min时，必须进行瓦斯抽放。防止打钻时的瓦斯局部积聚采取以下措施：a、增加打钻巷道的供风量；b、依靠在巷道中安设风幛、倾斜挡板、喷射器等，以局部增加钻孔孔口附近的风速；c、在钻孔中瓦斯涌出量很大时，应在孔口安设专门的密封装置，并把瓦斯引人总回风巷中。掘进工作面局扇必须设置在进风口侧新鲜风流处，防止产生循环风。风筒出风口应随工作面掘进及时移动，确保掘进工作面有足够风量。（2）防止回采工作面瓦斯积聚与瓦斯超限采用独立通风，保证风量及风速符合煤矿安全规程要求；防止其它巷道瓦斯超限 a、己报废巷道、硐室、暂时不用的巷道、硐室或硐室的某一部分，必须及时密闭，并设置警示标志，经常检查密闭效果；b、加强井底煤仓、采区煤仓、溜煤眼上下口的通风，以稀解瓦斯等有害气体，煤仓有多个放煤口时，必须轮换使用，防止放煤口上方瓦斯积聚及积煤自燃引起瓦斯爆炸。（3）其它措施a、加强对通风设备、设施的管理，经常检查维修，保证设备、设施一直处于良好运行状态。b、经常进行各用风地点的风量、风速、瓦斯、煤尘等参数测定，使之符合煤矿安全规程要求。c、矿井通风系统中设置控制风流的风门、风桥、挡风墙、调节风门、风筒、风幛、挡板等设施，保证风路的畅通。d、主要进回风巷道之间的联络巷设置两道联锁的正向风门和两道反向风门，以为矿井及采区工作面返风创造必要条件。e、在回风井井口装设防爆门，以保护主通风机。f、矿井配备足够的安全检测仪器仪表及人员，并装备煤矿综合监控系统和矿井火灾预报束管监测系统，进行人工巡回检测与集中自动连续检测双保险检查。g、主扇分别装备2台，l台工作，l台备用，均采用双回路供电。主扇风机反风风量不小于正常风量的40。h、各主要机电设备硐室均处于新鲜风流中。i、三采区井下爆炸材料库设专用回风道，回风风流直接引入主要回风巷。其硐室及巷道均采用砌碹及锚喷支护，硐室内按规定配备灭火器。j、回采、掘进工作面均设有独立进回风系统，并设有隔爆水棚互相隔离。k、回采、掘进工作面均设有完善的风电闭锁瓦斯断电报警系统。选用的矿井安全监测监控系统配有瓦斯传感器、风筒开关等，不仅可确保工作面安全生产，并且可及时将信息传入安全监控监测系统。l、在主要进回风巷道中，建立测风站，测风站设置应符合煤矿安全规程要求，并且每旬进行一次全面测风。m、串联通风时，进入串联工作面的风流中，必须装有瓦斯自动检测报警断电装置并及时将信息传入安全监测系统。瓦斯和二氧化碳浓度、其它有害气体浓度均应符合煤矿安全规程要求。n、及时对采空区实施封闭，并根据有关规定及具体情况定期检查。o、三采区总回风巷中瓦斯或二氧化碳浓度超过0.75时，必须立即查明原因，进行处理。p、三采区回风巷、采掘工作面回风巷风流中瓦斯浓度超过1或二氧化碳浓度超过1.5时，必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。q、采掘工作面风流中二氧化碳浓度达到1.5时，必须停止工作，撤出人员，查明原因，制定措施，进行处理。r、矿井必须从采掘生产管理上采取措施，防止瓦斯积聚；当发生瓦斯积聚时，必须及时处理。s、局扇及其启动装置，必须安装在进风巷道中，距掘进巷道通回风口不得小于10m；全风压供给该处的风量必须大于局扇的吸入风量，局扇安装地点到回风口间的巷道的最低风速应符合煤矿安全规程规定的最低风速要求。t、必须采用抗静电、阻燃风筒。风筒口到掘进工作面的距离应在作业规程中明确规定。u、不得使用1台局扇同时向2个作业的掘进工作面供风; 严禁在停风或瓦斯超限的区域内作业。v、使用局扇通风的掘进工作面，不得停风；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。只有在局扇及其开关附近10m以内风流中的瓦斯浓度都不超过0.5时，方可人工开启局扇。w、井下机电设备应设在进风风流中。如果硐室深度不超过6m、入口宽度不小于l.5m而无瓦斯涌出，可采用扩散通风。x、每年必须由授权的鉴定部门对矿井进行瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定，报有关部门备案。y、局扇因故停止运转，在恢复通风前，必须检查瓦斯，只有停风区中最高瓦斯浓度不超过1和最高二氧化碳浓度不超过1.5。z、矿井必须建立瓦斯、二氧化碳和其它有害气体检查制度，严格遵守煤矿安全规程的有关规定。2、控制和消除引爆火源（1）电气防爆措施三采区井下所有电气设备的选择均符合煤矿安全规程第444条中的规定。井下高压电气设备选用pbg-6型高压真空配电装置，660v矿用隔爆型馈电开关和矿用隔爆型变压器；井下工作面采用矿用隔爆干式移动变电站和矿用井下组合开关电气设备，井下电气设备实现无油化。井下矿用隔爆型高低压隔爆馈电开关及起动器分别设有短路、过流、过压、欠压、断相、漏电、绝缘监视、保护接地等保护。井下主变电所及采区变电所供电电源采用电缆线路供电，并满足当其中一回线路故障停止供电时，其它供电线路可以保证井下全部负荷供电。井下移动变电站采用myptj电缆线路供电。（2）防止电火花事故的措施矿井为了预防电火花一方面正确选择和安装使用电气设备及供电线路，严格遵守煤矿安全规程第444条之规定，并在运行中加强维护、检修，防止短路故障和过负荷情况发生，另一方面，装设了必要的继电保护装置(短路保护、过负荷保护、断相保护等)，应按规定进行合理整定，使其起到应有的保护作用。采掘工作面选用qjz-80/660sf矿用隔爆兼本质安全型双电源真空电磁起动器实现双风机双电源，局部通风机供配电按照煤矿安全规程的要求。所有开关设备的分断能力和动、热稳定性、电缆的热稳定性均满足最大三相短路的要求。（3）防止井下电气着火事故井下电缆选用煤矿用阻燃电缆，电缆着火后，分解出氯化氢气体使火焰与空气隔绝，达到阻燃的目的，向综放、综掘工作面及移动变电站的供电线路均选用屏蔽电缆，当其受到机械损伤或砸压时，在短路发生之前，首先出现导线地线之间的绝缘降低，使漏电继电器在短路发生之前动作，切断电源，防止了短路电弧的发生与外露，提高供电的安全性。为防止火灾，井下中央变电所、采区变电所均选用矿用干式隔爆变压器。另外，在可能发生火灾的地点，采取相应的防火措施。（4）防止触电事故为了防止井下触电事故发生，井下中央变电所设置主接地极、井下采区变电所及各配电点均设置局部接地极, 并通过电缆接地芯线、铠装电缆金属包层、机电硐室内的接地母线与主接地极可靠连接并形成不间断的井下接地网。井下接地网上任意一点测得的电阻值，不得大于2。井下所有电气设备均设有保护接地；井下配电变压器及向井下供电的变压器中性点禁止接地；井下变电所高低压馈电线都设漏电保护装置；井下电缆敷设时应悬挂在人行道的另一侧，以免行人抓扶造成触电危险；操作高压电气设备，必须遵守安全操作规程，操作人员必须戴绝缘手套，穿绝缘靴或站的绝缘台上，手持电气设备的把手，应有良好的绝缘，电压不得超过127v，电气设备控制回路电压不得超过36v。（5）井下变压器选用矿用隔爆干式变压器。并配有过流，过负荷等保护。（6）井下机电设备检修、搬迁时，应切断电源，待设备检修、搬迁安装完毕后，应检测设备所在巷道中的风流中的瓦斯、粉尘浓度，在符合规定的风流条件下，才能恢复供电。（7）必须使用煤矿安全炸药，采用水炮泥，在放炮前后仔细检测瓦斯浓度，在瓦斯浓度达到1时，严禁装药爆破，严禁违章作业。（8）巷道所用风幛必须用不透气、抗静电、不延燃、耐撕裂的材料制造，以防静电引起火花引发瓦斯及煤尘爆炸。（9）井口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火炉取暖。（10）井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。（11）井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次必须制定专门安全措施，并遵守下列规定：指定专人在场检查和监督。电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内，应是不燃性材料支护，并应有供水管路，有专人负责喷水。工作地点应至少备有2个灭火器。在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作时，必须在工作地点的下方用不燃性材料设施接受火星。电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过0.5，只有在检查证明作业地点附近20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。电焊、气焊和喷灯焊接等工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并应有专人在工作地点检查，发以异常立即处理。煤层中未采用砌碹或喷浆封闭的主要硐室和主要进风大巷中，不得进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作。（12）井下工作人员必须严格遵守煤矿安全规程及各工种有关规定。（13）采用湿式打眼，防止火花产生。（14）井下各供电系统采用中性点不接地系统，在各采区变电所、配电点及机电硐室等处均设置局部接地极，通过接地线、电缆铠装外皮及接地芯线将上述接地极接成一完整接地网，该网的任一处接地电阻均不得大于2。井下高、低配电设备均设有选择性漏电保护装置。（15）各种电气设备及测量仪器、仪表的使用、检修均应严格按煤矿安全规程及有关工种的有关规定执行。（16）加强井下电气设备及机械设备的维护管理。（17）采掘工作面及其它作业地点风流中瓦斯浓度达到1时，必须停止用电钻打眼及一切施工。（18）对因瓦斯浓度超过规定应切断电源的电气设备，必须在瓦斯浓度降到1以下时，才可通电启动。（19）不得穿化纤服装下井。3、隔爆措施根据煤矿安全规程的规定，本矿井采用隔爆水棚方法防止井下一旦发生瓦斯爆炸时阻止其进一步扩大受灾范围，尽量减小灾害程度。主要隔爆棚布置在-300运输巷、11层运输巷等主要巷道内，棚区长度不小于30m。辅助隔爆水棚布置在采煤工作面的运输顺槽、回风顺槽、煤层掘进巷道与其相连的巷道间，棚区长度不小于20m。水棚的布置方式为集中式。八、粉尘灾害防治（一）、粉尘危害及防尘措施1、粉尘种类和危害程度分析（1）粉尘的爆炸指数及爆炸性根据升平煤矿煤样做的煤尘爆炸试验，结果全部有爆炸性，火焰长度均大于5mm，抑制煤尘爆炸加岩粉量为5%。三采区11号层煤层有爆炸危险。（2）粉尘的危害粉尘的危害主要表现在如下两方面：对人体的危害a、硅肺病，因吸入游离二气化硅含量较高的岩尘所引起的尘肺病，它是矿山的一种职业病，除了使肺纤维化外，还会由硅酸引起肺部物理化学反应，应重点加以防治，患者多数为岩巷掘进的工人。b、煤硅肺病，因吸入煤尘和含游离二氧化硅的岩尘所引起的尘肺病，患者多为岩巷掘进和采煤混合工种的工人。c、煤肺病，因长期吸入煤尘所引起的尘肺病，患者为长期在煤层从事采掘工作的工人。燃烧或爆炸煤尘爆炸是矿井的另一重大危害，爆炸时生成高温高压和大量的有毒有害气体，破坏井巷，毁坏设备，伤亡人员，甚至导致整个矿井报废，严重威胁安全生产和人员的生命安全。因此在开采的过程中应设置煤尘隔爆装置，采取有效的综合防尘措施，尽可能减小煤尘的危害。（3）粉尘的来源机采采煤过程中，将产生大量煤尘，沉积在采煤工作面及回风顺槽内；运煤各装载点将产生大量煤尘；岩巷掘进工作面采用气动凿岩、放炮落岩和锚喷支护工艺，产生大量岩尘和水泥粉尘。2、防尘措施的确定（1）井下防尘措施三采区产生粉尘的地点主要包括：采煤工作面，各类巷道掘进工作面，原煤运输装载、卸载、转载地点。为降低三采区粉尘产生总量及其扩散范围，除了对重点粉尘源进行有效的控制外，要从整体上对粉尘采取综合防治措施，并加强井下人员的个体防护。采煤工作面采用maz-200a煤矿安全钻机和sd-2/150注水泵进行煤壁注水防尘。掘进工作面巷道掘进采用湿式打眼和水炮泥封闭。建立完善的洒水降尘、防尘系统，井下洒水管路要经过各扬尘地点，并保证管路的畅通和洒水压力。井下煤仓、溜煤眼放煤口及各带式输送机卸载、转载处均设喷雾、洒水装置，作业期间进行洒水降尘。煤仓、溜煤眼不得放空，更不能作为风流通道使用。监测各通风风路的风速，巷道中的风速要控制在煤矿安全规程规定的范围内，使之既可冲淡瓦斯又不致煤尘飞扬，发现风速超限要及时处理，减小由于通风需要而增加的扬尘，为此配备高、中、低各式风表和全套测风设备。定期对井下主要巷道进行清洗、洒水、除尘刷浆、撒布岩粉，避免聚积的粉尘重新扬起。同时要经常检测煤(粉)尘的浓度。为便于经常性的检测煤尘浓度，设计配备了aqf-1和afq20a粉尘采样器和tg328a电光分析天平等检测、采样仪器、测定、化验器具。另外，对于井下经常接触粉尘的锚喷工作的喷浆工、搅拌工等均采取了个体防护措施，配备防尘口罩、防尘安全帽和使用压风呼吸器等个体卫生及安全防护措施。为隔绝煤尘爆炸传播，在有关巷道内设置隔爆水槽、水袋，隔爆水槽、水袋应定期检查、补充或更换。 采煤工作面除尘采煤工作面是三采区产生粉尘和扩散粉尘的重点之一，在施工落煤过程中将产生大量煤尘，在风流作用下，飘浮于采煤工作面及回风顺槽中，与同时产生的瓦斯混合，成为产生爆炸事故的极大隐患。按照煤矿安全规程的要求，设置喷雾泵站并在采煤工作面设置喷雾降尘装置，在采煤工作面回风顺槽布置风流净化水幕，并及时清除回风顺槽中的浮煤，清扫或冲洗沉积煤尘，定期撒布岩粉等。在回风顺槽靠近出口及距工作面50m内、装煤点下风向20m处、胶带输送机巷道、承担运煤的进风巷、回风大巷等风流汇集处设风流净化水幕，控制巷道中的含尘量。在采掘工作面设支架喷雾，转载点、溜煤眼设置喷雾洒水，防止灰尘扩散。采煤机设内外喷雾。掘进工作面除尘掘进工作面是产生粉尘的另一个重要地点，三采区达产时共配备4个掘进组，配备气动锚杆钻机、局部通风机、探水钻、zms-12a湿式煤电钻、zy24凿岩机、ydx-40b岩石电钻等设备。三采区掘进工作面，打眼、放炮爆破、装岩除渣等作业过程都能产生大量岩(煤)尘。主要巷道一般采用锚喷支护，混凝土喷射机喷浆护帮也将产生大量粉尘。按照煤矿安全规程的规定，掘进过程中必须采取湿式钻眼、冲洗巷帮、水炮泥、爆破喷雾、装岩洒水和净化风流等防尘措施。为净化掘进巷道的含尘风流，在局扇后方2030m处、距掘进工作面约150200m处及约80m左右三处地点设置水幕除尘。作业人员必须佩戴防尘保护用品。转载运输的防尘a、溜煤眼、装岩机、带式输送机、刮板输送机、转载机等转载点上均配备自动喷雾洒水等防尘装置，作业时自动开启降尘装置。b、溜煤眼不得放空，溜煤眼不得作为风眼使用。c、井下消防和防尘洒水采用消防与洒水合一的供水管网，水源取自工业场地内日用消防洒水水池；回风顺槽靠近出口及距工作面50m内、装煤点下风方向20m处、带式输送机巷、刮板输送机顺槽及巷道、采区回风上、下山、承担运煤的进风巷等处各设置一道风流净化水幕。（4）防尘供水防尘水源取自地面工业广场消防静压水池，消防洒水水池容量不得小于200m3。防尘供水水质必须达到以下标准悬浮物含量不得超过150mg/l；悬浮物的粒度直径不得大于0.3mm；ph值为 69；大肠菌群数每升水中不超过3个。防尘供水管路在供水管道的各条大巷、顺槽每隔100m设置一个给水栓，掘进巷道每隔100m设一个给水栓，溜煤眼、转载点等需要冲洗清扫的巷道附近分别设置给水栓，给水栓规格为dn25，在每个消火栓集中存放点存放50m冲洗软管两条。（5）通风防尘加强通风管理，严格控制风速，风速的大小是影响空气中粉尘浓度的一个重要因素，风速过大，会将堆积煤尘吹起，风速过小，会影响工作面的风量。因此在工作面投产初期，利用通风设施对工作面的风速、风量进行调节，达到合理的风量和风速。（6）防止粉尘聚集定期冲洗和清扫巷道，防止粉尘聚集。（二）、井下消防、洒水（给水）系统1、水源及水量井下消防洒水水源为经净化处理后的井下排水，水质可满足生活饮用水卫生标准（gb5749-2006），井下生产及防尘洒水量550m3/d。井下消火栓用水量为7.5l/s，火灾延续时间按6h计；自动喷水灭火消防水量9.0l/s，火灾延续时间2小时；防火分隔水幕消防水量8.5l/s，火灾延续时间6小时。2、给水系统井下排水经水处理间处理后达到生活饮用水卫生标准（gb5749-2006），进入井下消防洒水专用水池，由主、副井筒自流至井下，静压供给。在井筒内的消防洒水管道适当位置设减压阀减压，井下各用水点局部压力过高可采用减压孔板或减压阀减压。干管减压采用减压阀，每处设两组减压阀，并联安装；支管设一个减压阀。井下消防洒水管网尽量布置为环状，管网进水口位置的选择及管网的布置尽量使管道中水流方向与消防时巷道中风向一致。井下各用水点水压控制：消火栓栓口水压0.35mpa0.50mpa；巷道冲洗给水栓不低于0.3mpa；接入凿岩机及湿式煤电钻的水压不低于0.2mpa，不高于空压机压缩空气压力；工作面水压宜为0.410.0mpa，在井下喷雾泵站由工艺专业设高压泵加压满足用水压力要求。井筒内给水管道采用无缝钢管，在管座、弯头两端采用法兰连接，其余采用焊接；井下给水管道采用无缝钢管，快速接头连接；管道采用内外壁涂塑防腐。3、井下生产、消防给水在主副井底车场、采区上下山口、变电所等机电硐室、材料库硐室入口、掘进巷道入口、回采工作面进回风巷口、胶带输送机机头附近设消火栓；在胶带输送机大巷每隔50m设一个消火栓，其它煤层大巷每隔100m设一个消火栓。岩石大巷、石门每隔300m设一个消火栓。消火栓规格为dn50,采用涂塑及氯丁橡胶衬胶水龙带。消火栓配套器材在目标明显，火灾危险性和发火几率较大的地方集中存放，便于取用和保管。每个水龙带存放地至少存放2卷25m长水龙带，并同时存放50m左右d25橡胶管、同规格的灭火喉及该管与消火栓连接的专用连接管件。在井下供水管道每隔一段距离设一个检修阀，两个检修阀中间的支管、给水栓或其它洒水点的总数不超过10个，且两阀中间距离不超过500m。井下生产用水从井下消防洒水管道接出，根据用水点压力要求由各工艺专业自行采区加压或减压措施。在井底两侧设防火分隔水幕，水幕设置为三层。在带式输送机机头上方设自动喷水灭火系统。井下消防洒水管道布置见附图。（三）、防爆措施1、防爆措施为降低煤尘对矿井的威胁，除采取上述降尘、防尘措施外，要同时把矿井防爆工作做好。对随风流飘浮于井巷之中的煤尘采取必要的措施，始终控制在煤尘爆炸界线以下。回风顺槽、回风上(下)山、回风大巷等煤尘容易聚积的地方要定期清理，聚积于井巷周边的煤尘也要定期冲洗，避免沉积煤尘的二次扬起。主要巷道每隔半年要用石灰水刷浆一次，刷浆前要清理巷道浮尘。对煤尘主要产生地点进行喷雾洒水，不仅降低煤尘产生量，同时也起到了阻止引燃的防爆作用。撒布岩粉可以增加煤尘中的灰分，能抑制煤尘爆炸，故主要煤尘产生地点及主要巷道要定期撒布岩粉。对于井下瓦斯、煤尘爆炸事故，井下电气设备是主要引爆源之一，因此，必须采取防爆措施。具体措施为：（l）认真执行煤矿安全规程等有关规程、规范、政策。（2）加强对通风设备、设施的管理，经常检查维修，保证矿井通风系统的正常可靠。（3）经常进行各用风地点风量、风速、瓦斯、粉尘等参数的测定，使之符合煤矿安全规程要求。巷道中的风速要控制在使之既可冲淡瓦斯又不致煤尘飞扬。（4）配备足够的安全检测仪器仪表，培训相应人员，提高安全检测人员素质。（5）装备kj19n型煤矿安全生产监测系统，完成本矿井的集中连续安全监测和生产监控。加强通风管理，保证各工作点有足够的新鲜风量，设专职瓦斯及粉尘检查员，对工作地点经常进行各种有害气体、粉尘、风量的检测，建立个体巡回检测和集中连续双重检测体系。（6）回采工作面及掘进工作面均设有完善的风电闭锁瓦斯断电报警系统。（7）采区内电动机、电器、变压器均采用防爆型，弱电设施为本安型。生产中应加强机械及电器设备的管理，防止机械摩擦火花和电火花引燃瓦斯和煤尘。（8）必须使用安全炸药，采用水炮泥，在放炮前后按煤矿安全规程要求仔细检测瓦斯、粉尘浓度，放炮前后在距爆破地点前后20m巷道内，喷雾洒水降尘，严禁违章作业。（9）各工种必须严格遵守各自有关规定。（10）采取各种有效措施，防止瓦斯局部积聚。（11）及时对采空区及废弃巷道进行封闭。（12）经常对巷道中积聚的煤尘进行清扫，对易产生煤尘的巷道如带式输送机巷等进行撒水及喷雾降尘。（13）对转载点等易产生煤尘处实行洒水喷雾降尘。（14)对浮游煤尘主要采取喷雾降尘加人工清理的方式。（15）在所有巷道均铺设消防洒水管路，经常检查巷道煤尘积聚情况，冲洗巷道，防止煤尘积聚。（16）对煤层采空区采用埋管注浆防灭火。回采工作面结束后，在进风顺槽、回风顺槽、溜煤眼等处采用注砂密闭。防止因煤的自燃而引发爆炸，杜绝火源发生。（17）主要机电设备硐室设在新鲜风流中。（18）加强职工井下防火安全教育，加强井下电气设备的维护管理，以免发生火灾。（19）爆破作业应严格遵守有关安全爆破的规定。严禁使用不安全的爆破器材；不允许放连珠炮、放浮炮、违章使用延期雷管等；合理地布置炮眼，放炮前应采取安全措施，避免放炮引燃瓦斯或煤尘。（20）遵守瓦斯管理的各项规定，防止局部积聚瓦斯和瓦斯爆炸事故。（21）完善电气三大保护，防止电气火花。（22）采用阻燃抗静电的运输胶带、电缆和风筒。（23）避免斜巷跑车事故造成的高速磨擦火花和撞击电气设备。（24）按有关规程、规范，安全地处理火区。（25）按有关规定设置隔爆水棚及自动抑爆装置。（26）下井人员不得穿化纤服装下井。（27）矿井每星期至少检查1次煤尘隔爆设施的安装地点、数量、水量及安装质量是否符合要求，发现问题，应立即改正。2、隔爆措施（1）、隔爆措施隔爆措施是为了防止井下发生局部爆炸事故扩大为全矿井灾难所采取的措施。本矿采用的方法是隔爆水棚。当井下发生爆炸时，冲击波将水槽或水袋震翻或破碎，水即倾泻下来，形成水雾并充满巷道，抑制、熄灭火焰，阻止爆炸传播。隔爆水棚兼有隔离瓦斯爆炸和煤尘爆炸的双重作用。隔爆水槽、水袋应定期检查、补充或更换。（2）、隔爆水棚1）主要隔爆水棚的布置地点为：-300运输巷巷、11号层运输巷等主要巷道，棚区长度不小于30m。2）辅助隔爆水棚设在下列地点：采煤工作面的运输顺槽、回风顺槽、采区带式输送机下山受煤处两端和卸煤处两端、煤层掘进巷道与其相连的巷道间，棚区长度不小于20m。水棚的布置方式为集中式。（3）水棚设置位置1）水棚应设置在直线段巷道内，水棚安设区及安设区前后至少10m长的巷道断面保持一致。禁止将水棚安设在巷道局部挑顶的地方。2）集中式水棚与工作面、装载点的距离，不得小于60m，也不得大于200m。3）集中式水棚与巷道交岔口、转弯处的距离不得少于50m，也不得大于75m，与风门和节流门的距离必须大于25m。4）在回采工作面进、回风巷和煤层巷道掘进中，相邻两集中式水棚之间的距离，不得大于200m，特殊情况下不得大于250m。在其它巷道不得大于400m。（4）水棚列(排)的布置原则1）水棚间排距为1.23.0m，主要水棚的棚区长度不小于30m，辅助水棚的棚区长度不小20m。2）槽列(排)内水槽之间的间隙与水槽同支架于或巷壁之间的间隙之和，不得大于1.5m。特殊情况下，不得超过1.8m，两个水槽之间的间隙.不得大于1.2m。3）水槽列(排)中的水槽，占巷道宽度之和与巷道的比例为：巷道净断面积12m2，至少为65。4）水槽在井下巷道的安装方式采用吊挂式，并呈横向布置(即水槽长边垂直于巷道轴线)。5）水槽外边缘与巷壁、支架、顶板、构筑物之间的垂直距离100mm。水槽底部至顶梁(顶板)的垂直距离1.6m，如果槽列内的水槽距顶梁(顶板)的距离超过1.6m时，必须在该水槽的上方增设1个水槽。水槽的底部至巷道轨面的垂直距离，不得低于巷道的1/2，并不得小于1.8m。6）水袋在巷道中的安装方式呈横向吊挂式布置。7）水袋边缘与巷壁、支架、顶板(梁)之间的垂直距离100mm，水袋距顶板(量)的距离1.0m。8）同一列(排)中水袋之间的最小间隙100mm，也1.2m。9）在倾斜巷道中，安装水袋时，棚子与棚子之间应用铅丝拉紧，以免水袋晃动，并应调整水袋架与金属支架连接构件使袋面保持水平。隔爆水棚设置地点见附图。（5）水棚的结构与选型隔爆水棚的水槽、水袋为塑料制品，水槽选用gs80-4a型，设计水量80l;水袋选用gbsd-40型，设计水量40l。水槽用作主要隔爆棚，水袋用作辅助隔爆棚。根据巷道的跨度，水槽沿巷道宽度方向布置4个；水袋沿巷道宽度方向布置4个。（6）水棚计算1）水棚架数主要棚区长度均为30m，棚距为1.5m，每个棚区长度内各布置20架水棚。每个棚区水槽个数均为80个（每平方米巷道所需水量400l/m2）。辅助棚区长度均为20m，棚距为1.5m，每个棚区长度内各布置13架水棚。每个棚区水袋个数均为52个（每平方米巷道所需水量200l/m2）。井下主要隔爆水棚设置2个棚区，辅助隔爆水棚设置7个棚区。水棚总架数为：水槽架总数22040(架)水袋架总数1013130(架)2）总水量根据水棚结构、选型和水棚总架数计算总水量为：g=m槽n槽g槽m袋n袋g袋式中：g总水量，l；m槽水槽架总数，架；n槽-每架水槽个数，个；g槽每个水槽设计水量，l； m袋水袋架总数，架；n袋-每架水袋个数，个；g袋每个水袋设计水量，l； g=40480l)（7）水棚给水系统井下消防、洒水系统作为水棚给水水源。九、防灭火（一）、煤层自然发火危险性及防灭火措施1、煤层自燃发火危险性根据煤矿安全规程的规定，“煤的自燃倾向分为容易自燃、自燃、不易自燃三类。“开采容易自燃和自燃煤层的矿井，必须采取综合预防煤层自然发火的措施”。根据黑龙江省煤田地质测试研究中心提供的双鸭山北方升平矿业有限责任公司煤层自然倾向鉴定及煤尘爆炸性检验报告，矿井开采的5、9、11三个煤层煤尘均具有爆炸危险，三个煤层均为级不易自燃煤层。其他批准开采的各煤层尚未进行开采，建议矿井开采其他各煤层时及时进行煤尘爆炸性及煤层发火倾向性检验，并根据检验结果及时采取措施，确保安全生产。本次设计按不易自燃煤层设计。2、防灭火方法尽管该三采区开采煤层为不易自燃煤层，但仍需采取以下防灭火措施：（1）、开拓开采方面的措施a、三采区井下运输大巷、回风大巷、采区轨道石门、采区带式输送机下