安全监测监控设计

1、前言安全监测监控技术是一门技术性，应用性和实践性很强的综合性课程，是 安全工程专业的核心专业课程。课程设计是学好本门课程的又一重要实践性教 学环节。本次课程设计主要是针对某煤矿安全监测监控系统的设计。煤矿自然 灾害较多，每个矿井都有发生冒顶、瓦斯爆炸的危险，一定数量的矿井还存在 煤与瓦斯突出、自然发火、煤尘爆炸、水患等灾害的威胁；另外机电运输事故， 也严重地影响着矿井的安全生产，通过对矿井中存在的各危险因素的安全监测 监控，从而保证煤矿正常、安全、有效的长期运行。因此做好安全监测监控设 计是首要任务。第一章矿井安全生产条件1.1开采技术条件和安全条件（1）地形地貌及自然地理条件地形地貌煤矿位于

2、盘关向斜西翼，井田范围内属剥蚀山地地貌，发育脊状山，属中山 地形，地形起伏不大，地势总体为南部及东北部高、西北部及东南部低，含煤地 层被第四系坡积物覆盖。井田内发育一走向SN向的脊状山，北部为含煤地层剥 蚀后形成的低洼地形，中南部为飞仙关组地层形成的中山地貌，地势较高。河流井田西部边界为江浪河，河流自北流向南。矿区地处珠江水系南盘江上游支 流，为山区雨源型河流，流量变化幅度大，雨季暴涨，枯季流量较小，水量主要 受大气降水的控制。南部边界西部外围为江浪河水库，现库区已被砂石淤塞，基本上没有蓄水。井田内地层有泉点出露，其流量大小受大气降水的控制，区内小冲沟亦较发 育，其流量变化幅度较大，雨季沟水暴

3、涨，枯季流量较小或者干涸，水量亦受大 气降水的控制。（2）地质构造及煤层特征地层2煤矿矿区及邻近出露的地层有：二叠系上统峨眉山玄武岩（七。）至三叠 系下统飞仙关组（Tif）及第四系地层（Q）。煤层特征矿区内煤系地层属宣威组，含煤1225层，一般15层，煤层总厚约1321m, 平均 18.65m。2煤矿井田范围内含可采煤层58层，可采煤层总厚度9.6216.58m,平 均 13.42m。煤层特征表煤层编号煤层 稳定性平均厚度(m)间 距 (m)倾角( )煤层结构顶、底板岩性C 12较稳定1.661027314152635简单顶板为浅灰色细砂岩、粉砂 岩；底板为粉砂岩、粉砂质 泥岩。C 17较稳定

4、3.8035简单顶板为粉砂质泥岩，夹菱铁 矿薄层；底板为泥岩或粉砂 质泥岩。C21较稳定1.6035复杂顶板为粉砂岩；底板为泥质 粉砂岩、粉砂岩。C24上较稳定1.2035较复杂顶板为细砂岩、分砂岩及泥 岩；底板为泥岩、粉砂质泥 岩。C24较稳定1.2035较复杂顶板为泥岩、粉砂质泥岩； 底板为粉砂质泥岩。C26较稳定1.8035较复杂顶板为粉砂石；底板为泥石。C29不稳定0.8035较复杂顶板为粉砂石、泥石；底板 泥岩、铝土质泥岩。(c)顶底板C煤层：顶板为浅灰色细砂岩、粉砂岩，坚固、较稳定；底板为粉砂岩、 12粉砂质泥岩，无膨胀、底鼓现象。C17煤层：顶板为粉砂质泥岩、夹菱铁矿薄层，含大量

5、植物茎十、叶片化石， 坚固、稳定；底板为泥岩或粉砂质泥岩，无膨胀、底鼓现象，泥岩底板遇水易泥 化，支柱容易插底。C煤层：顶板为粉砂岩，坚固、稳定；底板为泥质粉砂岩、粉砂岩，无膨 21胀、底鼓现象。C煤层：顶板为细砂岩、粉砂岩及泥岩，直接顶为泥岩，易冒落，不稳定; 24上底板为泥岩、粉砂质泥岩，遇水易泥化，支柱易插底。C煤层：顶板为泥岩、粉砂质泥岩，易冒落，不稳定；底板为粉砂质泥岩， 24无膨胀、底鼓现象。(d)煤质可采煤层煤质特征：C煤层：黑色，主要为粉粒状，其次为块状，玻璃光泽，煤岩类型为半暗 12半亮型；原煤属中灰、低硫、中热值肥煤。C17煤层：黑色，多呈鳞片状、块状，具玻璃光泽，煤岩类型

6、为半暗半亮型；原煤属低灰、特低硫、高热值贫瘦煤或贫煤。C煤层：黑色，主要呈粉状，玻璃光泽；原煤属中灰、特低硫、中热值肥 21煤。C24上煤层：黑色，多呈碎块状，玻璃光泽，煤岩类型为半暗半亮型；缺原 煤分析化验资料。C24煤层：黑色，多呈碎块状，玻璃光泽，煤岩类型为半暗半亮型；缺原煤分析化验资料。矿井可采煤层原煤适用于炼焦、动力、气化及民用。表1-4-2可采煤层原煤煤样分析结果表煤层编号M d (%)A d (%)V d (%)S t.d (%)Q,gr.d 、(MJ/kg)煤类C 121.3218.1717.560.8324.61肥煤C 170.9815.1218.620.3126.94贫瘦煤

7、或贫煤C210.9317.4516.340.4225.13肥煤(e)瓦斯、煤尘和煤的自燃倾向根据邻近生产矿井资料，2煤矿为高瓦斯矿井。邻近矿井曾发生瓦斯爆炸事 故。据收集邻区原始资料，本区内各煤层均具有煤尘爆炸危险性，但爆炸性指 数不详。本矿可采煤层属不易自燃发火煤层。井田境界及可采储量可采储量及服务年限根据贵州省煤田地质局159队2007年5月提交的贵州省盘县平关镇 2煤矿生产地质报告，扣除断层保护煤柱105万t后，盘县平关镇2煤矿核实 资源量538万t。设计利用储量=(331) + (333) + (334) ?/2 = 479.5 (万 t)可采储量=(设计利用储量一永久煤柱损失)X采区

8、回采率=(479.5 48.0)X(0.750.85)=354.8 (万 t)矿井设计生产能力及服务年限.矿井工作制度矿井工作日330天，按三班作业，每班8小时。.矿井设计生产能力：矿井生产能力确定为15万吨/a。.服务年限该矿为倾斜煤层开采，以一个炮采工作面达到15万t/a生产能力。首采面 布置在C12煤层北西翼第一区段，回采工作面长100m，年推进度600m。矿井可采 储量354.8万t，储量备用系数取1.4，其服务年限为：16.9 (a) 1.2矿井开拓开采及生产系统井口位置及开拓方案2煤矿采用斜井开拓方案。主斜井口位于井田中背斜轴附近，井口标高为+2091.0m，主斜井从C17煤层 底

9、板以327方位、21倾角掘进251m至七煤层底板，在+2023.0m标高掘阶段 运输石门贯穿C12煤层，并布置井底水仓。回风斜井位于主斜井南东侧，井口标高+2099.0m，回风斜井斜井从C21煤层 顶板板以327。方位、26倾角掘进188m至七煤层底板，在+2023.0m标高以石 门贯通主斜井。排水斜井排水斜井位于主斜井西北侧，井口标高+2068.0m，排水斜井从C17煤层底板 以291。方位、10倾角掘进86m至C24煤层底板。排水斜井采用锚喷支护，掘进断面5.5m2，净断面4.8m2，主要用于进风、行人。（2）水平划分及开采顺序根据矿区范围、可采煤层赋存条件，2煤矿沿倾向划分为两个阶段，设

10、置一 个开采水平，进行上下山开采，开采水平标高+2023.0m。（3 ）大巷布置矿井可采煤层8层，七、C17、C21煤层属于近距离中厚煤层，在+2023.0m标 高分煤层布置阶段大巷，各煤层以阶段石门联系。（4）通风方式通风方式为边界并列式，通风方法为抽出式。掘进工作面采用局部通风机压入式通风。4）井筒装备与布置本矿井设计共有3个井筒，即主斜井、回风斜井和排水斜井。A、主斜井主斜井口位于井田中背斜轴附近，井口标高为+2091.0m，主斜井从C17煤层 底板以327方位、21倾角掘进251m至C24煤层底板。主斜井采用锚喷支护， 掘进断面6.6m2，净断面6.5m2，主要用于提升煤炭、砰石、进风

11、、排水，铺设管 线和进出人员，铺设15kg/m钢轨、砼枕，绞车提升。B、回风斜井回风斜井位于主斜井南东侧，井口标高+2099.0m，回风斜井斜井从C21煤层 顶板板以327方位、26倾角掘进188m至C24煤层底板。回风斜井采用锚喷支 护，掘进断面6.0m2，净断面5.7m2。C、排水斜井排水斜井位于主斜井西北侧，井口标高+2068.0m，排水斜井从C17煤层底板 以291。方位、10倾角掘进86m至C24煤层底板。排水斜井采用锚喷支护，掘 进断面5.5m2，净断面4.8m2，主要用于进风、行人。表2-4-1井筒位置及特征表井筒 名称井口坐标井口标 高 （m）方位 角（）倾 角 （ ）井筒长

12、度 （m）断面 （m2）xY净掘主斜井284515 235434992+2091.0327212516.56.6回风井284512 03543505 0+2099.0327261885.76.0排水斜 井284521835434746+206829110864.85.5井下开采采煤方法矿井首采面布置在C12煤层北西翼，+2023m水平以上至小窑采空区以下的区 段内。C12煤层厚度1.661.73m,平均厚1.66m,煤层倾角35左右，采用走向 长壁采煤方法，爆破落煤回采工艺。工作面支护及顶板管理：回采工作面选用DZ18-30/100型外注式单体液压支柱和HDJA-1000型金属铰 接顶梁支护采

13、场顶板，支柱排1.0m、柱距0.8m, “三、四”排控顶，最大控顶距 4.2m，最小控顶距3.2m，全部陷落法管理采空区顶板。采掘机械配置及运输方式：回采工作面配备ZMS-12A型煤电钻3台，采用钻孔爆破法落煤；工作面 采用铁皮溜槽运输，运输顺槽配备0.75m3-V型翻斗式矿车运煤。掘进工作面配备ZMS-12A型煤电钻和EZ -2.0型岩石电钻打眼，并配备2TXU-75A型探水钻、YBP-11型局部通风机和BQK-15/20潜水泵。工作面长度及年推进度结合2煤矿实际情况，C12煤层工作面设计长度100m，年推进度为600m。(4 )采区布置采区巷道布置根据井田内煤层赋存条件，井田采用斜井开拓，

14、矿井可采煤层7层(其中C煤层和C煤层在+2023m水平以上的已被小窑开采或破坏)，C、C3171221煤层属于近距离中厚煤层，在+2023.0m标高分煤层布置阶段大巷，各煤层以阶 段石门联系。煤炭运输：工作面一运输巷一阶段运输石门一主斜井一地面材料运输：地面一主斜井一阶段运输石门一C12煤层轨道上山一区段回风巷 一采、掘工作面设计生产能力为15万t/a，以一个采区、一个回采工作面达到设计生产能 力。首采C12煤层工作面长度L=100m，平均采高M= 1.66m，年推进度B = 600m，工作面年生产能力为：12.8 (万t/a)掘进出煤率取10%，即掘进出煤1.28万t/a。则矿井生产能力可达

15、14.1万 t/a，基本满足设计生产规模要求。(5)巷道掘进矿井投产时以一个炮采工作面、两个掘进工作面满足生产及接替要求，即采 掘比为1:2。预计砰石比例为年产煤量的5%，即砰石量为0.75万t/a。矿井移交生产及达产时井巷工程量为2173m，掘进体积13021m3，万吨掘进 率 144m。矿井通风概况根据邻近生产矿井资料，2煤矿为高瓦斯矿井。通风方式及通风系统选择矿井通风方式为边界并列式。回采工作面采用U型通风方式，掘进工作面采 用局部通风机接风筒压入式通风。通风设施为保证各采、掘工作面和硐室的风量，并使风流按规定方向流动，在风流流 动线路中设置有风门等构筑物。为了防止爆炸性气体爆炸时冲击矿

16、井主要通风 机，在回风井口处设置防爆门。另外，矿井主要通风机设有反风装置，当井下发 生火灾时可进行全矿井下反向通风。风门等通风构筑物的设置应坚固、稳定，并 加强通风管理，及时进行检查和维修。矿井主要设备提升运输设备本矿设计生产能力为15万t/a，斜井开拓。A、在主斜井口设置一套提升设备作单钩串车混合提升，完成煤炭、砰石、 材料和设备的提升和下放运输。选用JTK-1.6X1.2型单滚筒提升绞车，绳速Vp=2.50m/s，钢丝绳最大静张 力Fmax=39.2kN；配套电机：110kw、380V；主机生产厂家配套供给电控设备。一次提升矿车数：6个煤车或3个砰石车。选用6X7同右-24.5-140钢丝

17、绳，其直径为=24.5mm，钢丝破断拉力总和Q=31200kg。zB、上山提升绞车选用JTB1000X800型单滚筒矿用防爆型绞车，绳速Vp=1.47m/s，最大静张 力Fmax=20kN；配套电机：37kw、380/660V；主机生产厂家配套供给电控设备。C、井下阶段运输大巷采用电机车牵引矿车运输，选CTY-2.5-6-48型蓄电池 机车一台。通风设备选用FBCZ-54-NQ13型矿用防爆型轴流式通风机二台(一台工作，一台备用)， 风量7202580m3/min，负压4130410Pa；配备电机功率55kw，380V。排水设备设计涌水量为：正常涌水量15m3/h，最大涌水量为45m3/h。排

18、水垂高(上山 阶段)：=78m选用IS80-50-315型多级分段式离心水泵3台，水泵扬程125m，流量Q = 50m3/h， 配套电机功率37kw、380V。正常涌水时一台泵工作、一台备用、一台检修，最 大涌水时二台同时工作、一台检修(备用)。设计排水管路125无缝钢管2趟。在阶段石门底板+2013.0m标高设置井底 水仓，直墙半圆拱断面，砌碹支护，净断面5.0m2，主、副水仓总容积500m3。压风设备选择VF-6/7型空压机一台，其主要技术参数为：压力 0.7MPa，供气量 6m3/min，电机功率 38kw。地面设施地面工艺布置本井田可采煤层属低中灰、特低低硫、中高热值肥煤、瘦煤或贫煤，

19、 多数煤层原煤不经洗选即可满足冶金炼焦、铸造焦一级用煤硫分质量标准要求。 本设计考虑到本矿原煤主销电厂以及投资等原因，设计初期暂不建选煤厂，原煤 只进行筛分。但条件成熟时建议建设选煤厂，以提高煤炭质量。煤的工艺流程如下：主斜井一地面储煤场一汽车装车外运。地面生产系统的布置本着生产环节简单、实用、紧凑、节约投资、充分利用 地形地物的设计原则，设一容量为3000m3地面贮煤场，能储存矿井6天的煤炭产量。在主井口附近设机修车间，负责矿井机电设备日常维护和小修，其建筑面积 70m2 o砰石运输及处理矿井砰石按5%(其中手拣砰石1%)计算，即0.75万t/a。前期砰石通过 矿车或汽车运至地面工业场地作为

20、平场填方用，后期砰石通过窄轨铁路运至地面 储煤场附近的临时排砰场，砰石堆放排砰期满后进行林草复垦。供电、监测、通信及信号A.矿井供电根据矿井所处的位置和矿井供电负荷，矿井设计采用双回路电源，主电源 引自县政府规划的10kv煤矿专用电网，另一趟供电线路引自变平关镇10kv变电 站。根据矿井所处的位置及开发能力，在工业场地设地面设备变电亭及井下设 备变电所各一个，变压器型号分别为一台S -250-10/0.40和一台9KS -500-10/0.40，设低压配电室一座。另外，在矿井建设期间配备330kw柴油 9发电机作为备用电源，保证主电源发生故障时主要通风机和井下水泵用电。井下供配电：由地面低压配

21、电室，经主斜井向井下设备供电，各用电设备 电缆由配电点隔爆型低压馈电开关引出。在阶段运输石门、区段运输顺槽等处设固定照明。在井底水仓内埋设一块主接地极，在运输顺槽、掘进头等处低压配电点各设 一块接地极，所有设备的金属外壳均采用25X4镀锌扁钢与接地极作可靠接地连 接，接地网上任意保护点测得的接地电阻不得大于2欧。环境保护(1).水源及给水系统地面生产、生活用水可供选择的水源为矿井附近溪沟水和泉水。地面生产、生活及消防用水采用同一供水系统。在工业场地井口东南面 +2120m标高建350m3地面生产及消防水池一座，由水源地敷设DN65焊接钢管一 趟至350m3地面生产、生活及消防水池，再由350m

22、3地面生产、生活及消防水池 敷设DN100焊接钢管二趟全工业场地，以静压供水方式向工业场地供水。350m3地面生产、生活及消防水池与工业场地最高用水点高差不得小于25m。井下生产、消防用水为同一供水系统。在工业场地井口附近建200m3井下生 产、消防洒水水池一座，经井下水处理站处理后的水进入200m3井下生产、消防 洒水水池(水量不足部分由工业场地供水管网接管补给)，由200m3井下生产、 消防洒水水池设DN80焊接钢管一趟全井下，以静压供水方式向井下供水。200m3 井下生产、消防洒水池与井下最高用水点高差不得小于35m。(2)防治污染措施A、井下水处理根据提供的矿井涌水量，因此本设计处理能

23、力为100m3/h，矿井生产过程中 必须进行涌水量的测定，处理能力必须满足其最大涌水量的要求，处理后的井下 水能达到污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准要求。处理达标后的矿 井水部分别复用于井下和地面消防洒水，其余经场地排水沟排出场外，作为农田 灌溉用水。矿井建成后，工业场地生产、生活废水主要有粪便污水、食堂污水、矿灯 房及浴室废水；主要污染物为有机物和SS。工业场地生产、生活废水采用WSZ1-5 型水处理设备进行处理，经处理达到污水综合排放标准(GB89781996)一级 标准后，经场地排水沟排出场外，作为农田灌溉用水。d.固体物砰石治理措施主要固体废弃物是煤砰石，预计砰石产生

24、量为0.75万t/a。矿井采掘砰石 暂不考虑综合利用，采用定点填沟堆放处理，砰石堆放排砰期满后进行林草复垦。2、矿井建设概况矿井开拓开采(1)矿井为斜井开拓；主斜井：井口位于井田中背斜轴附近，井口标高为+2091.0m，主斜井从C 17 煤层底板以327方位、21倾角掘进251m至C24煤层底板，在+2023.0m标高掘 阶段运输石门贯穿C12煤层，并布置井底水仓。回风斜井：位于主斜井南东侧，井口标曲2099.0m，回风斜井从C21煤层顶板 板以327方位、26倾角掘进188m至C24煤层底板，在+2023.0m标高以石门贯 通主斜井。排水斜井（进少部分风）：井筒沿C煤层底板按方位角291、坡

25、度10掘 17进至2024m标高，掘1117石门揭17号煤层，顺煤层掘1121联络上山与1121回 风巷贯通形成通风系统。矿井为一个水平，上、下山开采，开采水平标高+2023.0m。在+2023.0m布置阶段运输石门将主斜井与各可采煤层贯通，在+2066.0m标 高以阶段回风石门将回风斜井与各可采煤层联系，并分别在C12煤层+2025.0m、 +2066m标高布置1112工作面运输巷和回风巷，在矿区西部边界用开切眼贯通， 形成矿井首采面回采。首采面工作面布置在c12煤层，采用走向长壁后退式开采。矿井工业场地设在主斜井井口附近。该矿在矿井建设和试生产过程中，收集水文地质资料，基本完成老窑采空区

26、的积水情况调查，并将具体位置标注在采掘工程平面图上，制定有针对性的探放 水措施和防治水制度。（2）井筒装备与布置矿井布置三个井筒：主斜井、回风斜井、排水斜井。主斜井从C17煤层底板以327方位、21倾角掘进251m至C24煤层底板。 主斜井采用砌碹支护，掘进断面6.6m2,净断面6.5m2,主要用于提升煤炭、砰石、 进风、排水，铺设管线和进出人员，铺设22kg/m钢轨、砼枕，绞车提升。选用 0.75m3-V型翻斗式矿车、MC1-6A型材料车、MP6A型平板车。井筒内敷设电力电缆、压风管路。已建有排水沟。排水斜井从C17煤层底板以291方位、10倾角掘进。主要用于进风、 行人，井筒长86m。井巷

27、净断面4.8m2,为拱形巷道，采用金支支护，表土段20m 采用砌碹支护。建有行人梯。回风斜井斜井从C21煤层顶板板以327方位、26。倾角掘进188m至C24 煤层底板；掘进断面6.0m2，净断面5.7m2。回风斜井为拱形巷道，采用砌碹支 护，表土段20m采用砌碹支护。敷设瓦斯抽放管路。装备FBCZ54-NQ13型通风 机2台。（3）工作支护及顶板管理：首采工作面布置在C12煤层，即1112回采工作面，放炮落煤，使用DZ18 30/100外注式单体液压支柱，HDJA1000型金属铰接顶梁。“三四”档管理， 支柱排距1.0m，柱距0.8m。最小控顶距3.2m，最大控顶距4.2m。全部陷落法 管理

28、顶板。特殊支护：放顶线采用密集支柱，并配戗柱、丛柱加强支护。在上、下安全 出口 20米范围内采用单体液压支柱配套铰接梁进行支护。（4）采、掘机械配置及运输方式：采煤工作面采用炮采工艺。ZMS 1.2型煤电钻打眼，放炮落煤，人工擢煤， 工作面为铁皮溜槽运煤。采面运输巷采用矿车运输。配备BRW-80/20型乳化液泵 一套（两泵一箱）。掘进工作面配备ZMS 1.2型煤电钻和EZ-2.0型岩石电钻，并配备TXU 75A 2型探水钻，BQK-15/20型潜水泵；使用YBT42-NQ5.0/11型局部通风机供风，采 用MF0.75-6型矿车运输。2）矿井通风据六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室20

29、08年4月17日提交的 盘县平关镇2煤矿煤尘爆炸性鉴定报告，本矿井12#、17#、21#、24#煤层 煤尘有爆炸性。据六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室2008年4月17日提交的 盘县平关镇2煤矿煤自燃倾向性鉴定报告，本矿井12#、17#、21#、24#煤 层III类不易自燃倾向性。矿井通风方式采用边界并列式。通风系统：矿井以主斜井、排水斜井进风、回风斜井回风构成的通风系统； 回采工作面采用U型通风方式，掘进工作面采用局部通风机接风筒压入式通风。 为保证各采、掘工作面和硐室的风量，在风流流经的路线中根据需要设置有风门 密闭、风窗等通风构筑物，为防止爆炸性气体冲击主要通风机，在总回风井口

30、设 置了防爆门，同时设置了引风道和安全出口。矿井安装两台FBCZ54-N13型主要 通风机，一台工作，一台备用。利用电机反转直接实现反风。局部扇风机为“三 专”供电，掘进工作面实现“两闭锁”。3）矿井主要设备提升运输设备2煤矿为斜井开拓。主斜井选用JTK-1.6X1.2型单滚筒提升绞车，绳速Vp=2.5m/s,钢丝绳最大静张力Fmax=30KN；电机功率110kW，电压380V/660V； 主机生产厂家配套供给电控设备。选用6X37+NF-1670-26纤维芯钢丝绳，破断拉力总和Q=421.3KN。一次提 z升矿车数：6辆煤车，3辆砰石车。运输大巷选用CTY2.5/6-48型矿用防爆特殊型蓄电

31、池电机车三台，配套 MF0.75-6型矿车。蓄电池组型号：D-330-KT，充电车间设于地面，选用普通型 GHCA型整流装置3台。通风设备矿井通风方式为边界并列式。选用FBCZ54-NQ13型防爆轴流式通风机两台， 配套电机功率55Kw，电压为380V； 一台工作，一台备用。通过轴流式通风机电 动机反转方式实现反风。局部通风机采用压入式通风，选用YBT42-N5.0/11型局部扇风机。排水设备据矿实测涌水量为：正常涌水量15m3/h，最大涌水量为45m3/h，排水垂高 95m。敷设二趟排水管路，管路为0150钢管。建有主、副水仓，主副水仓容量为 500 m3。选用三台IS80-50-315B型

32、水泵，流量：80m3/h；排水扬程：130m。电动机 功率为37KW。排水系统为：工作面一工作面运输巷（自流）一区段运输石门（自流）一运 输大巷（自流）一水仓一水泵排出地面。压风设备矿井选用一台VF-7/7型固定式空气压缩机，电动机功率40kw，电压380v。 选用一台BJJ-13/7螺杆式空气压缩机，电动机功率75kw，电压380v。压风管主管选用：中100mm无缝钢管，支管为中50mm无缝钢管。本矿选用ZY-1型压风自救装置。瓦斯抽放设备矿井瓦斯抽放系统选用二台2BEA-353型水环式真空泵，电动机功率为75KW， 电压380V；选用二台2BEC-40型水环式真空泵，电动机功率为90KW，

33、电压380V；瓦斯抽放管敷设二趟主管，选用DN312X6钢管。敷设于风井内。4）地面生产系统布置地面生产系统本着生产环节简单、实用、紧凑、节约投资、充分利用地形地 貌的设计原则，结合矿井建设和生产需要，在场地标高为+2091m，布置有主斜井 井口、材料库、任务交待室、灯房、浴室及更衣室、机修车间、坑木房、变电所 等。在+2083m标高，建设有能够储煤8000m3的煤场。储煤场能满足矿井8天以上 的煤炭周转量。矿井污水处理站布置在工业广场以西面。9）供电矿井已实现双回路供电。供电电源一回路引自火舍甫变煤炭专用10kV供电线 路，另一回路引自平关镇10kV变电所线路。矿井10kV变电所安装二台地面

34、供电变压器，S-500/10/0.4kV、9S-50/10/0.4kV变压器各1台，分别向主要扇风机、空气压缩机、主井绞车、水 9处理设备、机修、充电、照明等供电。矿井10kV变电所安装三台井下供电变压器，KS -500/10/0.69kV变压器29台，向井下动力设备供电；KS -200/10/0.69kV变压器1台，向井下局扇供电； 9由地面10kV变电所敷设二条MVV22-3 X 70mm2/0.69kV下井电缆，向井下设备供 电。由地面10kV变电所敷设一条MVV22-3X35mm2/0.69kV下井电缆，向井下局 扇供电。井下局部扇风机为“三专”供电。掘进工作面实现”两闭锁”。主斜井、

35、井底车场及运输大巷和硐室等处设固定照明。在主水沟中埋设一块主接地极，运输巷、运输顺槽、掘进工作面等处低压配 电点设局部接地极。11）供水矿井水源取自井口北面附近溪沟水和泉水。水质较好，水量充沛，作为矿 井生产、生活用水水源，部分生产用水可取净化处理后的井下水循环复用。地面生产、生活及消防用水为同一供水系统，在工业场地井口东南面+2120m 标高建250m3地面生产及消防水池一座，以满足矿山生活用水量的要求；井下消 防和防尘为同一供水系统，在井口东南面+2135m标高建350m3地面生产及消防水池。敷设（P80X4焊接钢管以静压供水方式向井下供水。水源地水质较好，水量充沛，满足生产的要求。五、矿

36、井建设完成情况及存在问题1、煤矿主要矿建工程及装备实际完成与设计对照表。2）装备方面主要装备实际完成与设计对照表（5-2）序号设备名称修改设计实 际型 号台数型 号台数1电机车CTY2.5/6-48-KBT3CTY2.5/6-48-KBT32主斜井提升绞车JTK-1.6X1.21JTK-1.6X1.213主要通风机FBCZ54-6-NQ13 型2FBCZ54-6-N13 型24压风机VF-7/7型固定式2VF-7/7型固定式1BJJ-13/7螺杆式15瓦斯抽放泵SK-27 型22BEA-353 型22BEC-40 型26变压器S -250/10/0.4 91S -500/10/0.4 91S

37、-50/10/0.4 91KS9500/10/0.691KS9 500/10/0.692KS9 200/10/0.6917探水钻TXU-75A2TXU-75A28局部通风机FBD-N5.0/2X5.5 型4YBT42-2X5.549煤电钻ZMS-123ZMS-12410岩石电钻EZ -2.023EZ -2.02411混凝土喷射机ZPG-112ZPG-11212铁皮溜槽1.0m1301.0m20013单体液压支柱DZ18-30/100676DZ18-30/10082014铰接顶粱DJB-1000676HDJA-100082015乳化液泵站XRB40/201BRW80/20116回柱绞车JH-82

38、JH-8217防突钻机KHYD45 (50)21819矿井通讯系统DDK-3A1DDK-3A120化学氧自救器QSR-60220ZYH-1522021光学瓦斯检定器GWJ-1A23GJW-1A2322瓦斯突出参数仪WTC-11WTC-1123便携式报警仪AZJ-9120AZJ-913024多种气体检测仪AQT-201AQT-50125高速风表EF11B2CMe-1326中速风表AFC-1212CMe-1327微风表DFA-32GFA-3328污水处理系统112、主要单项工程及装备合格情况矿井建立了瓦斯抽放系统。高负压抽放选用2台2BEC-40型水环式真空泵，电动机功率为90KW,电压380V；

39、低负压抽放选用2台2BEA-353型水环式真空泵，电动机功率为55KW，电压380V；瓦斯抽放管两趟，主管选用DN312X6钢管。敷设于风井内。符合单项工程设计要求。压风系统：地面建有压风站；安装VF-7/7型型固定式压风机和BJJ13/7水冷螺杆式空气压缩机各一台。符合设计要求。第二章安全监理系统2.1安全监控系统设置及要求2.1.1条件矿井安全监测监控中心设置在生产办公楼内。矿井安全方面的测点按煤矿安全 规程、矿井通风安全监测装置使用管理规定的相关要求进行配备，生产方面 的测点按矿井生产管理惯例和监测监控系统的产品技术说明书及相关设备资料 进行配备。2.1.2要求第168条 甲烷传感器报警

40、浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围必须符合 表1规定。第169条低瓦斯矿井的采煤工作面，必须在工作面设置甲烷传感器。高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面，必须在工作面及其回风巷 设置甲烷传感器，在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪。若煤（岩）与瓦斯突出矿井的采煤工作面的甲烷传感器不能控制其表2-1甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围甲烷传感器设置地点报警浓度%CH4断电浓度%CH4复电 浓度%CH4断电范围低瓦斯和高瓦斯矿井的采煤工作面N1.0N1.51.0工作面及其回风巷内全 部非本质安全型电气设 备煤（岩）与瓦斯突出 矿井的采煤工作面N1.0N1.51.0工作面及其进

41、、回风巷内 全部非本质安全型电气 设备高瓦斯和煤（岩）与瓦斯突出 矿井的采煤工作面回风巷N1.0N1.01.0工作面及其回风巷内全 部非本质安全型电气设 备本规程第136条规定的装有矿 井安全监控系统的采煤工作面 回风巷N1.0N1.51.5工作面及其回风巷内全 部非本质安全型电气设 备专用排瓦斯巷N2.5N2.52.5工作面内全部非本质安全型电气设备煤（岩）与瓦斯突出矿井采煤 工作面进风巷N0.5N0.50.5进风巷内全部非本质安全型电气设备采用串联通风的被串采煤工作 面进风巷N0.5N0.50.5被串采煤工作面及进风 巷内全部非本质安全型 电气设备采煤机N1.0N1.51.0采煤机电源低瓦

42、斯、高瓦斯、煤（岩）与 瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩 巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工 作面N1.0N1.51.0掘进巷道内全部非本质 安全型电气设备高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出 矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦 斯涌出的岩巷掘进工作面回风N1.0N1.01.0掘进巷道内全部非本质 安全型电气设备流中采用串联通风的被串掘进工作 面局部通风机前N0.5N0.50.5被串掘进巷道内全部非 本质安全型电气设备掘进机N1.0N1.51.0掘进机电源回风流中机电设备硐室的进风 侧N0.5N0.50.5机电设备硐室内全部非 本质安全型电气设备高瓦斯矿井进风的主要运输巷 道内使用架线电机车时的装煤 点和瓦斯涌出巷道的下风流

43、处N0.5在煤（岩）与瓦斯突出矿井和 瓦斯喷出区域中，进风的主要 运输巷道内使用的矿用防爆特 殊型蓄电池机车N0.5N0.50.5机车电源在煤（岩）与瓦斯突出矿井和 瓦斯喷出区域中，主要回风巷 道内使用的矿用防爆特殊型蓄 电池机车N0.5N0.70.7机车电源兼做回风井的装有带式输送机 的井筒N0.5N0.70.7井筒内全部非本质安全 型电气设备瓦斯抽放泵站室内N0.5利用瓦斯时的瓦斯抽放泵站输 出管路中30不利用瓦斯、采用干式抽放瓦 斯设备的瓦斯抽放泵站输出管 路中25井下临时抽放瓦斯泵站下风侧 栅栏外N1.0N1.01.0抽放瓦斯泵进风巷内全部非本质安全型电气设备，则必须在进风巷设置甲烷传

44、感器。采煤工作面采用串联通风时，被串工作面的进风巷必须设置甲烷传感器。采煤机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪。非长壁式采煤工作面甲烷传感器的设置参照上述规定执行。第170条低瓦斯矿井的煤巷、半煤岩巷和有瓦斯涌出的岩巷掘进工作面， 必须在工作面设置甲烷传感器。高瓦斯、煤（岩）与瓦斯突出矿井的煤巷、半煤岩和有瓦斯涌出的岩巷掘进 工作面，必须在工作面及其回风流中设置甲烷传感器。掘进工作面采用串联通风时，必须在被串掘进工作面的局部通风机前设甲烷传感器。掘进机必须设置机载式甲烷断电仪或便携式甲烷传感器。第171条 在回风流中的机电设备硐室的进风侧必须设置甲烷传感器。第172条高瓦斯矿井进风

45、的主要运输巷道内使用架线电机车时，装煤点、 瓦斯涌出巷道的下风流中必须设置甲烷传感器。第173条 在煤（岩）与瓦斯突出矿井和瓦斯喷出区域中，进风的主要运输 巷道和回风巷道内使用矿用防爆特殊型蓄电池机车或矿用防爆型柴油机车时，蓄 电池电机车必须设置车载式甲烷断电仪或便携式甲烷检测报警仪，柴油机车必须 设置便携式甲烷检测报警仪。当瓦斯浓度超过0.5%时，必须停止机车运行。第174条 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。利用瓦斯时，还应在输出管路中设置甲烷传感器。第175条 装备矿井安全监控系统的矿井，每一个采区、一翼回风巷及总回 风巷的测风站应设置风速传感器，主要

46、通风机的风硐应设置压力传感器；瓦斯抽 放泵站的抽放泵吸入管路中应设置流量传感器、温度传感器和压力传感器，利用 瓦斯时，还应在输出管路中设置流量传感器、温度传感器和压力传感器。装备矿井安全监控系统的开采容易自燃、自燃煤层的矿井，应设置一氧化碳 传感器和温度传感器。矿井安全监控系统的矿井，主要通风机、局部通风机应设置设备开停传感器，主要风门 应设置风门开关传感器，被控设备开关的负荷侧应设置馈电状态传感器。2.1.3监测监控的选择原则监控设备选择的原则是能够稳定的持续工作，处理数据能力强，处理速度快、 传输数据可靠，反应及时准确、有足够的带负载能力。2.2安全监测监控设备选择2.2.1监控系统的选择

47、依照矿井的灾害种类及灾害程度，结合矿井的建设规模，确定监测监控系统。该 矿建设规模9万吨/年安全监测与生产监控合并，系统选用KJ90型监测监控系统。 在井下设置火灾预报束管监测系统，火灾预报束管监测系统作为安全监测监控的 子系统纳入全矿井安全监测监控系统。按照煤矿安全规程、矿井通风安全监测装置使用管理规定的相关规定确定 瓦斯，风速、一氧化碳、温度、负压、烟雾、风筒开关、设备开停、风电瓦斯闭 锁环节等测点位置、设备选型、传输设备等。结合本矿井的开采技术条件和安全 条件、矿井开拓布置及地面总平面布置、采区机械配备布置、井下巷道开拓布置 及机电峒室、井上下供电系统、矿井通风系统等进行系统选型和测点设

48、置。2.2.2监控分站选择1）主要功能KJ90-F8/KJ90-F16型井下监控分站（以下简称分站）是一种以嵌入式芯片 为核心的微机计算机系统，可挂接多种传感器，能对井下多种环境参数诸如瓦斯、 风速、一氧化碳、负压、设备开停状态等进行连续监测，具有多通道，多制式的 信号采集功能和通讯功能，通过工业以太网或总线方式能及时将监测到的各种环 境参数、设备状态传送到地面中心站，并执行中心站发出的各种命令，及时发出 报警和断电控制信号。功能特点、为井下所挂接的各种传感器、断电器提供工作电源；、采集各传感器的实测参数，设备运行状况、开停状态；、通过工业以太网快速向地面的系统中心站传送巡检参数；、通过RS4

49、85方式向地面中心站传递参数；、执行地面中心站发往井下的各种控制命令；、对异常状况超限状况进行断电控制；、分站具有与传输接口双向通信及工作状态指示功能；、分站具有甲烷、风速、风压、一氧化碳、温度等模拟量采集及显示功 能，模拟量输入信号采用频率型模拟信号；、分站具有馈电状态，风筒开关，风门开关、烟雾等开关量采集及显示 功能；、分站具有累计量采集及显示功能；、分站具有控制风电、瓦斯闭锁功能；、分站具有初始化参数设置和掉电保护功能。初始化参数可通过中心站 软件输入和修改；、分站具有自诊断和故障指示功能；、分站具有备用电源，当电网停电后，能对甲烷、风速、风压、一氧化 碳、局部通风机开停、风筒状态等主要

50、监控量继续监控。主要技术指标：、分站工作电压：12 VDC，最大工作电流：300 mA；、模拟量信号：200 Hz1000 Hz的频率量信号；、开关量信号：1 mA/5 mA的电流信号；、累计量输入处理误差：累计量输入处理误差不大于0.5%；、数字量信号:与外接数字量信号的传感器采用RS-485方式进行数据交 换，最大工作电压幅值5 V，最大工作电流幅值150 mA;、控制量信号：采用本安高低电平或无源继电器触点输出；、系统信号传输：采用RS-485通讯方式：数据传输速率为2400bps数据 传输速率为10/100采用以太网通讯方式；（8）、信号端口;名称KJ90-F16型井下监控分站KJ90

51、-F8型井下监控分站信号采集端口模拟里信号/开关量信号 输入口（通过中心站软件 设置可以互相转换）16路8路数字量输入口1路1路脉冲量输入口1路1路断电控制端口近程断电输出口2路1路远程断电输出口6路4路通讯端 口RS-485 通讯口1路1路10/100Mbps自适应以太 网口1路1路注：表中的所有端口均为本安端口。2.2.3分站电源选择适用于煤矿井下有瓦斯和煤尘存在的场所或需要本质安全直流电源的地方， 为矿井监控分站、防爆交换机、传感器等提供本质安全直流稳压电源。采用先进 的电源模块对输入的电源进行处理，使电路有完全独立的本安输出，每路均设计 有双重的过压过流以及过热保护，加之采用了先进的工

52、艺，使效率高达90%以上。主要技术指标：电源波动适应性：输入电源电压（可选）：660/380/220V，50Hz输出电源电压（可选）：5/12/18/24V DC等传输介质：稳压电源全分站、传感器传输介质为煤矿用聚乙烯绝缘聚氯乙烯 护套电缆电源类型：KDW0.3/660 （A）、KDW0.3/660 （B）、KDW0.3/660 （C）、KDW0.3/660 （D）2.2.4监测传感器选型2.2.5传输设备选择1）传输设备及器材选型原则传输设备选型原则是传输稳定，信号干扰小，传输距离长，具有一定的强度，同时价格 比较低廉。2）传输设备选择传输设备选型原则是传输稳定，信号干扰小，传输距离长，具有

53、一定的强度，同时价格比较低廉。第三章安全监控系统设置3.1地面中心站设置3.1.1设置地面中心站由：网络服务器、交换机、监测主机、各工作站、传输接口、地面 通用分站、UPS不间断电源（满足4小时供电）、配电箱、防雷设备等组成； 井下主要由通用分站、串行扩展器、报警箱、本安电源以及各种传感器组成（现 有的临时监控系统设备尽量使用）。地面调度室机房 地面监控室由以下设备组 成：a、数据服务器、工程师站计算机、交换机、网络设备等；，1 b、监测 监控主机，采用高性能的工业控制用计算机2台（两个串口）主1备；c、配 置双回路电源配柜（输入电源：、AC220V/AC380V）电源避雷器、交流稳压 电源（

54、5KVA，确保系统的可靠运行；以上）和UPS不间断电源（2KVA以上， 满足4小时供电需要）d、监控室内的办公用品。 传输设备要求本次系统 传输方式要求采用光端机传输方式。监控中心站设置地面数据光端机必须提供两路光，两路电，通过通信光缆与井下 本安数据光端机相接，再通过井下本安数据光端机提供的RS485信号端口与分 站连接。地面考虑电源避雷器，在通往地面的电缆线路上设置信号防雷器2台， 防止雷电串入地面监测系统设备。2、分站、电源设备性能要求1）、通用监测 分站必须具有数据采集、控制输出、键盘、遥控输入、液晶显示、数据传输等功 能。它不仅可以在系统中使用，也可以作为风电瓦斯闭锁设备单独使用。主

55、要完 成对所监测的传感器数据采集、数据预处理、分类显示、报警、断电控制、与地 面监控中心站的数据通讯、所接传感器的集中供电等。2）、分站电源必须选用 矿用隔爆兼本安型多路电源，为直流稳压电源，适于在有瓦斯、煤尘爆炸危险的 环境向矿用本质安全型设备供电。该电源要能够提供多路本安电源输出、供电状 态信号输出。多路本安电源输出的电压和电流、蓄电池工作状态、供电状态信号 必须能在监测主机显示数据及分站液晶显示板上显示。3.1.2主机和终端设置主机和显示终端设置在调度室内，调度员负责安全监测监控工作。调度室主任， 副主任及调度员必须熟悉掌握矿井安全监测监控系统的工作原理和性质，掌握各 项监测监控指标安全

56、值。3.1.3中心站供电地面中心站机房要求 地面中心站机房设备是保证系统地面中心站设备长期稳定 运行的首要条件，机房环境须符合国标“GB2887”和“计算机站场地技术”的要 求，对煤矿综合监控系统中心站只要基本满足这要求即可。具体表现在动力、温 度、防尘、防静电、防雷击等方面。a供电要求供电为二级负荷电压波动范 围220V+10,频率50HZ2,波形失真率20o 机房监测系统设备UPS电源 供电4小时以上。设计人员必须实际调查，实测动力源波动范围，供电质量， 从而确保是否要采取更为严格的隔离措施，降压措施等。机房应设专用配电 柜或配电箱，并提供双路电源引入和相关配电装置。UPS输入和稳压器的输

57、入 均由配电箱引出。配备与地面中心站相兼容的电源插站座，（面对插 其接 地应符合国家规定的机电标准。座，右插孔为火线，左插孔为零线，上面插孔为 地线）。b接地要求地面单独接地：系统电阻4Q联合接地系统电阻1Q井 下接地电阻2Q 恒湿恒温要求：机房内的环境条件要求开机时，温湿度为A 级，停机时温湿度要求为B级。防尘要求：要求机房双层门窗密封，无灰尘， 达到B级。电磁场干扰：采用防静电地板，机房内无线电干扰强度在MHz （0.5-50）时应小于12db，磁场干扰强度不大于800A/M。机房通讯电话： 机房通讯为具有电话功能的传真机。机房防雷要求：要求达到当地防雷办的 机房防雷要求。供货商要按机房面

58、积提供知名品牌变频柜式空调，调度员值 班室也提供知名品牌变频柜式空调。安全监测监控系统参数要求a）系统主要参数指标：系统容量：异步传输方 式128台分站级设备传输速率：10M，1200/2400bps 传输方式：工业以太 网RS485 传输电缆芯线：主信号光缆4芯（2芯备用）模拟量传感器电 缆：电缆4芯开关量传感器电缆；电缆4芯地面中心站到分站之间无中 继最小传输距离：电缆15km 分站到传感器之间的最小传输距离：3km 模 拟量传感器信号：2001000Hz及现场总线数字信号开关量传感器信号：0、 5mA，无电位接点及现场总线数字信号供电：地面中心站为AC220V 井 下设备为AC127V、

59、380V或660V b）系统软件参数指标要求主机软件满足 MT/T2006煤矿安全监控系统通用技术要求。系统软件具有分级断电闭锁功 能确保煤矿安全。系统软件必须具有可调校设备瓦斯智能管理功能能够自动 管理瓦斯调校周期，标校状态也必须能在监测主机自动显现功能。系统软件 具有井下不间断电源综合管理功能实时监测电源工作状态预防分站传感器执行 器断电造成不必要的断电和危险的隐患。在各种显示模式下均有主菜单显示， 主菜单应包括参数设置、页面编辑、控制（远程控制）列表显示、曲线显示、状 态图、柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、帮助、其他功能。3.2分站和传输电缆设置3.2.1分站设置（1）分站设置原则分

60、站设置原则：便于人员观察，调试，检验及支护良好，无滴水，无杂物的进风 巷道或硐室中，安设时应垫支架，使其巷道底板不小于300mm，或吊挂在巷道中。（2）分站场地的技术安全要求a井下分站要适当扩大巷道断面，并加强支护。b分站处不得有滴水漏水地面干燥。C分站应布置在直线巷道处。d分站不得直接放置在地上，应放置在离地面15cm的固定上。（3）分站及隔爆电源设置地点，监测及断电范围3.2.3传输设备及电缆（1）传输设备及器材选型原则传感器的设置传输设备应符合中华人民共和国煤炭行业标准煤炭矿用信息传 输装置（MT/T899-2000）。用于监测监控系统的误码率不应大于10-8，最大巡 查周期不应大于30