完整版矿井通风与安全2毕业论文设计.docx

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完整版矿井通风与安全2毕业论文设计

优秀论文审核通过

未经允许切勿外传

毕节职业技术学院

2015届毕业论文（设计）

矿井通风与安全毕业设计

系（部）

通风与安全系

专业

矿井通风与安全

班级

通风

（1）班

学生姓名

肖龙

指导教师

安琴芳教授

完成时间

2015年5月

前言

采矿工程是我国工业的基础，它在整个国民经济发展中占有极其重要的地位。

煤炭是我国一次能源主体。

我国煤炭生产以井共开采为主，其产量占煤炭产量的97%。

而地下作业首先面临的是通风问题，在矿井生产过程中，必须源源不断地将地面新鲜空气输送到井下各个作业点，以供人员呼吸并稀释和排除井下各种有毒有害气体及矿尘，创造良好的矿内工作环境，保障井下作业人员的身体健康和劳动安全。

煤矿的地下开采又面临最为严重的安全问题，瓦斯、火、矿尘、冒顶是煤矿普遍存在的五大自然灾害。

另外，随着矿井开采深度的不断延伸，高温也成为煤矿又一严重的自然灾害。

矿井通风与安全经历过较长的发展过程。

早在1640年，人们便开始利用自然通风进行通风；为了加大通风压力，1650年，再会风路线上设火炉以利用热风压通风；1849年，开始使用蒸汽离心式通风机；1898年电式轴流式通风机开始使用。

在煤炭自然发货的研究方面，在1686年就发表了有关煤自然起因的论文。

在瓦斯检测方面，1813年开始采用安全油灯以检查氧气、瓦斯和二氧化碳的浓度。

20世纪40年代，各种气体的检测有了较大的发展，特别是60年代以来，已能实现对井下风流环境中各种参数进行检测；80年代以后，煤矿通风与安全的科学技术得到了快速发展。

经过不断的探索与实践，矿井通风与安全方面的科学和技术已经形成了比较完整的体系。

摘要

随着煤矿工业的发展，安全生产已经成为其中重要的部分。

为确保煤矿的安全生产，对煤矿的安全设计十分重要。

根据文佳坝煤矿的实际情况，结合目前安全生产技术，对文佳坝煤矿进行了安全设计。

设计针对煤矿常见的安全问题，如水、火、煤尘、瓦斯、顶板等灾害，分析灾害发生的原因，设计具体的灾害预防措施及安全保障措施，以达到防止事故发生或减少事故发生概率，降低事故造成伤害的目的。

根据文佳坝煤矿开拓方式和地质构造，选择了合理的通风系统，对采掘工作面及硐室通风，井下通风设施和构筑物等进行设计，选择了安全逃生路线，分析了矿井通风系统的合理性和可靠性。

通过对文佳坝煤矿水文地质资料的分析，设计了相应的水灾防治安全措施。

同时建立一套完善的安全监测与监控体系，对各种灾害形式进行严密的监控，在灾害发生前将事故处理，确保生产能够安全高效的进行，同时达到无安全事故、无人员伤亡的理想状态。

同时还设计了顶板灾害、运输系统灾害、电气事故灾害的安全措施。

关键词:

安全条件粉尘防治瓦斯防灭火安全监测

目录

前言1

摘要2

目录3

1.矿井概况及安全条件6

1.1井田概况7

1.1.1地理位置7

1.1.2主要自然灾害7

1.1.3矿区开采现状7

1.2安全条件8

1.2.1地质特征8

1.2.3煤层及煤质8

2.矿井通风8

2.1概况8

2.2矿井通风8

2.2.1现矿井各采区风量计算10

2.3现有通风方式及通风系统10

2.3.1现有风井数目、位置、服务范围及服务时间10

2.3.2采掘工作面及硐室通风10

2.3.3井下通风设施及构筑物布置9

2.3.4安全逃生途径9

2.3.5通风设备及反风10

3.粉尘灾害防治12

3.1粉尘12

3.2防尘措施13

3.2.1防尘措施13

3.2.2采掘工作面除尘13

4.瓦斯灾害防治14

4.1瓦斯14

4.2防爆措施14

4.2.1防止瓦斯积聚14

5.矿井防灭火16

5.1概况16

5.2井下外因火灾防治16

5.2.1井下机电设备硐室防火措施16

5.2.3井下电缆16

5.2.4井下电气设备的各种保护17

5.2.5井下电气设备的检查、维护、修理和调整。

17

5.3.1文佳坝矿瓦斯赋存情况17

6.矿井防治水18

6.1矿井水文安全条件分析18

6.1.1矿井开采水文地质情况18

6.1.2矿井充水因素及特征18

6.2矿井防治水措施19

6.2.1矿井开拓、开采所采取的安全保证措施19

6.2.2井下探放水措施19

6.2.3地表水防治措施及工程20

7.井下其它灾害防治22

7.1顶板灾害防治及装备22

7.1.1矿山压力显现基本因素分析22

7.1.2一般顶板冒落灾害的防治措施及装备22

7.2爆炸材料库22

结论23

致谢24

参考文献25

第1章矿井概况及安全条件

1.1井田概况

1.1.1地理位置

文佳坝矿位于贵州省织金县境内，距县城20km。

行政区位隶属织金县。

区内交通方便，从文佳坝至县城路程30分钟，车程至文佳坝煤矿需要14分钟，文佳坝煤矿的运输十分便利。

火车、公路四通八达，运输成本较低。

1.1.2主要自然灾害

本区山体滑坡是主要灾害。

1.1.3矿区开采现状

二水平中央水泵硐室现有3台PJ-150×7型水泵，每台排水量为300m3。

在文佳坝矿区范围内尚无煤层自燃发火现象。

各煤层均有煤炸煤尘炸指数在20%-45%之间。

由于文佳坝矿井为高瓦斯矿井，因此，按高瓦斯矿井进行管理。

2.2矿井通风

2.2.1现矿井各采区风量计算

井下共布置2个采煤工作面，6个掘进工作面，全矿独立回风硐室7个，变电所水泵房2个，压风机硐室2个，绞车硐室2个，火药库1个。

根据上述参数进行矿井风量计算。

Q矿≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其）×Km3min

式中：

∑Q采--采煤工作面实际需要风量总和m3min

∑Q掘--掘进工作面实际需要风量总和m3min

∑Q硐--硐室实际需要风量总和m3min

∑Q备--备用采面实际需要风量总和m3min

∑Q其--其他地点实际需要风量总和m3min

K-矿井通风需要风量系数取1.2

Q矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其）×K=（2200+2664+488+491+540）×1.2=4905×1.2=7660m3min

2.3现有通风方式及通风系统

2.3.1现有风井数目、位置、服务范围及服务时间

矿井现有两条井筒入风，两条回风井。

2.3.2井下通风设施及构筑物布置

矿井设有专用回风井，采区设置了专有的回风道。

井下所有进回风相交处设有双向双道风门，在需要调节风量处设调节风门，以保证各用风地点的合理风量，在需要反风处设有反风风门。

在主要进风、回风巷，工作面进风巷和回风巷设置测风站，观测矿井总风量和回采工作面的进风量和回风量。

倾斜巷道中不应设置风门，如非设不可时，应按设自动风门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。

2.3.3安全逃生途径

2.3.4.1矿井安全出口设置及保证措施

矿井的主井、副井和风井均可作为安全出口，井筒及采区各上山内设人行道和扶手。

斜井井筒每隔40m设一躲避硐室。

副井担负矿井辅助提升任务，必须执行《煤矿安全规程》的规定，提车不行人，行人不提车。

当井下发生事故时，人员可借助上述人行台阶、扶手、人行道方便、顺利到达地面。

2.3.4.2避灾路线

为了方便井下工作人员在灾害发生后能安全撤离，井下各巷道及巷道相交处应挂牌写明巷道名称、长度，指明各类灾害的撤离方向，并做到每年预演一至二次。

①避火灾线路

发生火灾时工作人员应及时撤离采区，向新鲜风流方向撤离，通过进风井到达地面。

一采区：

采煤工作面→运输平巷→采区皮带道→采区车场→暗井绞车道→暗井下部车场→二水平主运巷→二水平副提升井和二水平皮带→一水平石门→一水平皮带和副井→地面。

掘进工作面→采区车场→暗井绞车道→暗井下部车场→二水平主运巷→二水平副提升井和二水平皮带→一水平石门→一水平皮带和副井→地面。

二采区：

采煤工作面→运输平巷→片盘车场→采区绞车道→地面

掘进工作面→片盘车场→采区绞车道→地面。

②避水灾线路

在工作面工作的人员及在井底车场工作的人员应及时撤至回风平巷或回风井，通过安全出口出井。

掘进工作面→采区车场→暗井绞车道→暗井上部车场→后石门机轨合一巷→后石门绞车道→下料斜井车场→下料斜井→地面。

二采区：

采煤工作面→运输平巷→片盘车场→采区绞车道→地面

掘进工作面→片盘车场→采区绞车道→地面。

③发生瓦斯、煤尘爆炸时，应及时戴好自救器，选择最近的躲避硐室进行躲避，等待救援或躲避开瓦斯、煤尘爆炸危害严重的巷道，进入有新鲜风流、较安全的巷道内，或选择巷道支护较好的地方就地卧倒，最好卧在有水的水沟里。

④发生有害气体中毒时，应及时向有新鲜风流的巷道撤离。

⑤发生冒顶事故时，现场工作人员应及时撤离至有顶区域，进入围岩较好，支护较好的巷道内。

2.3.5通风设备及反风

2.3.5.1采区前期风量选择

本设计采区风量按生产采区风量计算方法进行前期风量计算。

①比较采煤、掘进、硐室所需风量之和与井下同时工作的最多人数所需风量。

②采区后期风量选择

采区开采后期由于掘进工作面、回采工作面、硐室个数均不变，因此后期总风量选择与前期相同。

2.3.5.2通风机设置及要求

要及时对通风机的运行状况进行监控，以保证设备安全运行。

备用风机必须要在10min内开动。

通风机的运转必须由专职司机负责。

选择GAF31.5-20-1GZ型防爆抽出式轴流风机两台，一台工作一台备用，配套电动机功率1400KW，电压660V,其额定风量为

第3章粉尘灾害防治

3.1粉尘

井下生产所产生的煤和岩石的细微颗粒统称为煤矿粉尘。

粉尘包含煤尘和岩尘两类。

井下煤尘主要来源于井下采掘工作面，此外煤炭运输过程中转载点、机头机尾均产生煤尘；岩尘主要来源于井下岩巷及半煤岩巷掘进工作面。

直径大于50μm的尘粒，在重力作用下会很快从气流中分离出来，沉落于地面，此类粉尘称为落尘。

直径在0.01-50μm范围内的尘粒，能长时间悬浮于空气中，此类粉尘叫做浮尘。

浮尘对矿井空气的污染和人体健康的危害最大，是矿井防尘的重点对象。

粉尘的主要危害是能导致尘肺，有的粉尘与人的潮湿皮肤接触时，有一些刺激作用，会引起皮肤发炎。

尘肺病是因为长期、大量吸入微细粉尘而引起以肺纤维化为主的一种慢性职业病。

煤矿尘肺病因吸入粉尘成分不同可分为：

矽肺病：

因吸入游离二氧化硅含量较高的岩尘所引起的尘肺病。

它是矿山的一种主要职业病，除了会使肺纤维化外，还会由矽酸引起肺部化学物理反应，应重点加以防治。

患者多为长期从事岩巷掘进的工人。

煤矽肺病：

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。

煤肺病：

因长期吸入煤尘所引起的尘肺病。

患者为长期在井下从事采掘工作的采掘工人。

矿井生产中粉尘除了对人体带来不同程度的危害外，煤尘在一定条件下还会发生爆炸。

煤尘爆炸除破坏井巷、毁坏设备、伤亡人员外，爆炸同时产生大量的有毒有害气体，严重地威胁矿井安全生产和人员的生命安全。

但煤尘爆炸必须同时具备以下三个条件：

①自身为爆炸危险性的煤尘。

按《煤矿安全规程》规定，煤尘的爆炸性必须通过国家授权单位进行鉴定。

②煤尘的浓度。

悬浮在井下空气中的煤尘只有达到一定浓度才可能爆炸，煤尘未达到爆炸下限浓度或超过上限浓度都不会发生爆炸。

具体规定见表3-1。

表3-1井下空气中粉尘浓度要求一览表

粉尘中游离sio2含量（%）

最高容许浓度（mgm2）

总粉尘

呼吸性粉尘

＜10

10

3.5

10-50

2

1

50-80

2

0.5

≥80

2

0.3

煤尘燃烧或