矿山安全技术设计指导书.docx
《矿山安全技术设计指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿山安全技术设计指导书.docx（33页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
矿山安全技术设计指导书
安全工程专业课程设计
《矿山安全技术》
指导书
倪文耀编
华北科技学院安全工程教研室
2008年5月
一、目的和任务
《矿山安全技术》课程设计是安全工程专业的主要实践教学内容之一，它是在《矿山安全技术》课程学习结束之后的综合实践教学环节。
通过2周的集中实践，使学生比较全面系统地掌握矿山安全技术的措施、方法和有关技能，提高学生分析并解决矿山灾害防治方面实际问题的能力。
课程设计的主要任务包括：
1、本课程设计内容包括瓦斯防治设计、防尘设计、防火设计、根据给定自然条件编制矿井应急救援预案等四个大的方面，学生可任选其中一个方面进行设计；
2、瓦斯防治设计可在设计合理的通风系统、瓦斯抽放（局部抽放或全矿抽放）设计、突出煤层防突设计等方面任选1项进行；
3、防尘设计可在煤层注水设计、防尘供水管网设计、隔绝煤尘爆炸设计等方面任选一项或两项进行；
4、防治自然发火设计可在注浆设计、注阻化剂设计、均压设计、注氮设计、局部反风系统设计等方面任选1项或2项进行；
5、编制矿井应急救援预案应包括井下消防材料库的设计，并绘制不同灾害发生时的避灾路线图。
二、设计过程及要求
1、指导教师发放有关图纸资料，集中学生讲解设计要求；
2、学生认真阅读分析教师提供的图纸、报表及其它设计基础资料；
3、学生根据自己的兴趣及专业知识掌握情况在教师指导下确定设计题目；
以上环节要求在2天内完成。
4、学生集中设计、教师集中或个别指导答疑；
5、每个学生独立编写设计报告1份。
要求所有学生在设计第二周的周四前全部完成设计说明书的编写，设计第二周的周五组织设计答辩，要求全体参与设计的学生参加，由指导教师随机选择若干学生进行课堂答辩，帮助学生查找设计不足，提高设计效果。
三、设计任务
1、某矿通风系统如图1，主要巷道参数见表1-1，巷道风量配备见表1-2。
该矿设计年产煤炭能力30万t，单一煤层开采，全矿有1个采煤工作面采用一次采全高方法生产，另有1个掘进工作面正常掘进。
煤层赋存条件较好。
矿井总回风量为43.34m3/s，测得总回风流中瓦斯浓度为0.36%，掘进工作面采用JBT52型局部通风机供风，最长通风距离500m，测得该掘进工作面瓦斯涌出量为3.2m3/min。
煤层自燃倾向性为容易自燃，煤尘爆炸指数为25%，水文条件简单，无突水危险。
该矿地面有较丰富的黄土。
请根据以上条件，结合矿井通风系统进行上述“课程设计内容”中涉及的有关安全设计或编制事故应急救援预案。
图1**煤业有限责任公司通风系统示意图
表1-1**煤业有限责任公司气象参数与巷道基础参数计算汇总表
节点
序号
测点名称
巷道名称
干温
℃
湿温
℃
测点静压差∆P
（mmH2O）
测点静压P
（pa）
空气密度ρ（kg/m3）
巷道高度
H（m）
巷道中宽
B（m）
巷道形状
巷道面积
S（m2）
巷道周长
U（m）
测点标高
Z（m）
巷道倾角
（度）
1
主斜井口
26.6
19.8
0.4
92763.92
1.078
705.06
2
主斜井底
主斜井
23.4
20.2
181.6
94541.5
1.111
3.27
3.9
半圆拱
10.68
12.549
522.5
90
3
水仓口
井底车场
23.4
20.2
179.4
94519.91
1.11
3.55
3.95
半圆拱
11.91
13.25
520.8
3
4
13100巷进风口
进风大巷一段
22.2
19.8
177.9
94505.2
1.115
2.9
3.85
半圆拱
9.135
11.606
518.3
1
5
中央变电所进风口
进风大巷二段
21.6
20.2
185.9
94583.68
1.118
2.75
3.55
矩形
9.363
12.6
510.9
3
6
进风大巷13602进风口
进风大巷三段
21.8
20.8
203.9
94760.26
1.119
2.4
3.04
半圆拱
5.879
9.311
493
3
7
13602煤仓进风口
13602掘进进风巷一段
21.4
20.8
198
94702.38
1.12
2.3
2.6
半圆拱
4.836
8.4449
497.2
3
8
13602掘进进风口
13602掘进进风巷二段
22
21.2
195.4
94676.87
1.118
1.82
2.42
矩形
4.004
8.48
498.4
2
9
13602机电硐室回风口
13602掘进回风巷
21.8
20.8
156.3
94293.3
1.114
2.15
1.8
矩形
3.47
7.9
493.5
10
10
变电所回风口
回风大巷一段
21
20.4
121.2
93948.97
1.113
2.83
2.75
半圆拱
6.551
9.8282
506.2
12
11
13100采煤面回风口
回风大巷二段
21
20.2
102.2
93762.58
1.111
3.4
3.25
矩形
10.65
13.3
519.8
12
12
风井底
总回风巷
21.4
19.8
94.9
93690.97
1.108
2.65
3.17
半圆拱
6.895
10.083
522.5
12
13
风硐口
风井
23.2
21.8
-111.3
91668.15
1.078
2.45
2.8
矩形
6.46
10.5
694
90
表1-2**煤业有限责任公司巷道风量配备汇总表
节点
序号
测点名称
巷道名称
巷道
面积
S（m2）
风量
m3/s
1
主斜井口
0
2
主斜井底
主斜井
10.68
41.09
3
水仓口
井底车场
11.91
37.52
4
13100巷进风口
进风大巷一段
9.135
40.94
5
中央变电所进风口
进风大巷二段
9.363
25.02
6
进风大巷13602进风口
进风大巷三段
5.879
21.89
7
13602煤仓进风口
13602掘进进风巷一段
4.836
16.29
8
13602掘进进风口
13602掘进进风巷二段
4.004
11.57
9
13602机电硐室回风口
13602掘进回风巷
3.47
11.53
10
变电所回风口
回风大巷一段
6.551
22.06
11
13100采煤面回风口
回风大巷二段
10.65
25.33
12
风井底
总回风巷
6.895
41.57
13
风硐口
风井
6.46
43.34
2、某矿通风系统如图2，主要巷道参数见表2-1，巷道风量配备见表2-2。
该矿设计年产煤炭能力30万t，单一煤层开采，全矿有1个采煤工作面采用一次采全高方法生产，另有2个掘进工作面正常掘进。
煤层赋存条件较好。
矿井总回风量为54.08m3/s，测得总回风流中瓦斯浓度为0.16%，掘进工作面采用JBT52型局部通风机供风，最长通风距离500m，测得掘进工作面瓦斯浓度在0.2%~0.3%之间；采煤工作面日产煤炭量800t，瓦斯浓度一般在0.2%~0.3%之间。
煤层自燃倾向性为容易自燃，煤尘爆炸指数为20%，水文条件简单，无突水危险。
该矿地面有无黄土资源可用。
请根据以上条件，结合矿井通风系统进行上述“课程设计内容”中涉及的有关安全设计或编制事故应急救援预案。
图2**煤矿通风系统示意图
表2-1**煤矿气象参数与巷道基础参数计算汇总表
节点
序号
测点名称
巷道名称
干温
℃
湿温
℃
测点静压差∆P
（mmH2O）
测点静压P
（pa）
空气密度ρ（kg/m3）
巷道高度
H（m）
巷道中宽
B（m）
巷道形状
巷道面积
S（m2）
巷道周长
U（m）
测点标高
Z（m）
巷道长度
L（m）
1
主斜井口
33.6
22.2
15.6
91223.036
1.0361
851.9
2
主斜井底
主斜井
27.4
21.8
202.8
93059.468
1.0788
3.1
4
半圆拱
10.24
12.288
669.13
780
3
4#煤、5#煤运输大巷进风汇合点
4#煤运输大巷
23
20.4
199.1
93023.171
1.0944
2.15
3.9
梯形
7.985
11.755
667.71
120
4
主、副井进风汇合点
北区段运输巷一段
22
20
200.4
93035.924
1.0982
2.26
3.15
矩形
6.719
10.82
661.6
140
5
行人联络巷北区段运输巷进风口
北区段运输巷二段
22
20
198
93012.38
1.0979
2.4
3.1
矩形
7.04
11
657.84
60
6
中央变电所进风口
北区段运输巷三段
21.2
20.4
207.4
93104.594
1.102
2.3
4
矩形
8.8
12.6
647.04
120
7
移动瓦斯抽放泵站进风口
北区段运输巷四段
21
20
214.8
93177.188
1.1036
2.4
4
矩形
9.2
12.8
634.83
80
8
4203采煤工作面进风口
北区段运输巷五段
20.8
20
215.7
93186.017
1.1045
2.3
3.7
矩形
8.11
12
630.8
80
10
4203采煤工作面回风顺槽回风口
4203采煤工作面
22
21.8
202.6
93057.506
1.0985
2.3
2.7
矩形
5.81
10
623.4
1200
11
4203采煤工作面总回风口
4203采煤工作面回风顺槽外段
21.2
20.8
158.9
92628.809
1.0964
2.6
2.75
矩形
6.75
10.7
622.2
90
12
移动瓦斯抽放泵站回风口
北区段回风巷一段
21.8
21
130.1
92346.281
1.0908
2.3
3.4
矩形
7.42
11.4
636.23
180
13
中央变电所回风口
北区段回风巷二段
21.8
20.6
108.8
92137.328
1.0883
2.4
2.9
矩形
6.56
10.6
647.41
110
14
风井底（西）
北区段回风巷三段
21
20.2
95.8
92009.798
1.0898
2.3
3.4
矩形
7.42
11.4
656.41
70
风井底（东）
2.2
2.9
矩形
5.98
10.2
15
风峒口
回风井
27
22.2
-194.3
89163.917
1.035
2.5
2.8
矩形
6.6
10.6
622.2
45
表2-2**煤矿巷道配风汇总表
节点
序号
测点名称
巷道名称
巷道
面积
S（m2）
风量
m3/s
1
主斜井口
0
2
主斜井底
主斜井
10.24
30.211
3
4#煤、5#煤运输大巷进风汇合点
4#煤运输大巷
7.985
16.395
4
主、副井进风汇合点
北区段运输巷一段
6.719
23.668
5
行人联络巷北区段运输巷进风口
北区段运输巷二段
7.04
44.181
6
中央变电所进风口
北区段运输巷三段
8.8
42.976
7
移动瓦斯抽放泵站进风口
北区段运输巷四段
9.2
37.104
8
4203采煤工作面进风口
北区段运输巷五段
8.11
33.962
10
4203采煤工作面回风顺槽回风口
4203采煤工作面
5.81
17.231
11
4203采煤工作面总回风口
4203采煤工作面回风顺槽外段
6.75
30.877
12
移动瓦斯抽放泵站回风口
北区段回风巷一段
7.42
34.171
13
中央变电所回风口
北区段回风巷二段
6.56
38.125
14
风井底（西）
北区段回风巷三段
7.42
40.827
风井底（东）
5.98
10.891
15
风峒口
回风井
6.6
54.077
3、某矿通风系统如图3，主要巷道参数见表3-1，巷道风量配备见表3-2。
该矿设计年产煤炭能力15万t，单一煤层开采，全矿有1个采煤工作面采用一次采全高方法生产，另有2个掘进工作面正常掘进。
煤层赋存条件较好。
矿井为煤与瓦斯突出矿井，掘进工作面采用JBT52型局部通风机供风，最长通风距离500m，测得掘进工作面瓦斯浓度在0.4%~0.6%之间；采煤工作面日产煤炭量400t，瓦斯浓度一般在0.4%~0.6%之间。
煤层自燃倾向性为不易自燃，煤尘爆炸指数为20%，水文条件简单，无突水危险。
请根据以上条件，结合矿井通风系统进行上述“课程设计内容”中涉及的有关安全设计或编制事故应急救援预案。
图3**煤业有限公司通风系统示意图
表3-1**煤业有限公司矿井气象参数与巷道基础参数计算汇总表
主测路线气象参数与巷道基础参数计算汇总表
节点
序号
测点名称
巷道名称
干温
℃
湿温
℃
测点静压差∆P
（mmH2O）
测点静压P
（pa）
空气密度ρ（kg/m3）
巷道高度
H（m）
巷道
中宽
B（m）
巷道形状
巷道
支护
方式
巷道面积
S（m2）
巷道周长
U（m）
1
主井地面
15.2
7.6
1.2
92271.77
1.1149
2
主井底
主井
10
9.2
225.6
94473.14
1.1624
2.35
圆
砌碹
4.335
7.379
3
水仓口
井底车场
10
9.2
220.6
94424.09
1.1618
2.62
3.3
半圆拱
砌碹
7.048
10.195
4
井底联络巷进风口
进风大巷一段
9.8
8.2
218.5
94403.49
1.1624
2.2
3.03
半圆拱
砌碹
5.256
8.8037
5
中央变电所进风口
进风大巷二段
9
8.4
216.2
94380.92
1.1654
2.52
2.97
半圆拱
砌碹
6.114
9.4951
6
第一掘进工作面进风口
进风大巷三段及采区进风巷一段
10.8
10.4
219.5
94413.3
1.1584
2.2
2.6
梯形
工字钢
5.32
9.5951
7
采区变电所进风口
采区进风巷二段
12
11.2
227.6
94492.76
1.1545
2
2.32
梯形
工字钢
4.24
8.566
8
第二掘进工作面进风口
采区进风巷三段
11.8
11.4
236.3
94578.1
1.1564
2.38
3
梯形
工字钢
6.74
10.8
9
15107采煤面进风口
采区进风巷四段
12
11.6
233.8
94553.58
1.1553
2.3
2.9
梯形
木支护
6.27
10.417
10
15107采煤面回风口
15107采煤工作面
14.2
13.8
236.1
94576.14
1.1467
2.1
2.8
梯形
木支护
5.48
9.7383
11
采区总回风口
15107采煤工作面外总回风巷
14.8
14.6
176.8
93994.41
1.1373
1.95
2
梯形
木支护
3.5
7.7826
12
中央变电所回风口
总回风道一段
14.2
14
166.1
93889.44
1.1384
1.98
2.57
矩形
砌碹
4.689
9.1
13
井底联络巷回风口
总回风道二段
13.8
13.6
167.3
93901.21
1.1401
1.95
2.55
矩形
砌碹
4.573
9
14
回风井底
总回风道三段
14.4
14.2
155.6
93786.44
1.1363
2.42
2.1
半圆拱
砌碹
4.197
7.8668
15
风硐进风口
回风井与风硐
12
8.4
-79.5
91480.11
1.1177
2.75
2.43
矩形
砌碹
6.283
10.36
辅测路线气象参数与巷道基础参数计算汇总表
测点
序号
测点名称
巷道名称
干温
℃
湿温
℃
测点静压差∆P
（mmH2O）
测点静压P
（pa）
空气密度ρ（kg/m3）
巷道高度
H（m）
巷道
中宽
B（m）
巷道形状
巷道
支护
方式
巷道面积
S（m2）
巷道周长
U（m）
9
15107采煤面进风口
12
11.6
233.8
94553.58
1.1553
2.3
2.9
梯形
木支护
6.27
10.417
16
15109备用面进风口
采区进风巷五段
15.2
15
257.7
94788.04
1.1453
2.2
2.6
梯形
木支护
5.32
9.5951
17
15109备用面回风口
15109备用工作面
16
15.8
240.3
94617.34
1.1401
2.1
2.42
梯形
木支护
4.682
9.0014
18
第二掘进工作面回风口
采区回风巷一段
15.6
15.4
230.5
94521.21
1.1405
2.25
2.8
梯形
工字钢
5.9
10.105
19
第一掘进工作面回风口
采区回风巷二段
15.4
15.2
214
94359.34
1.1393
2.32
2.87
梯形
工字钢
6.258
10.407
11
采区总回风口
采区回风巷三段
14.8
14.6
176.8
93994.41
1.1373
1.95
2
梯形
木支护
3.5
7.7826
表3-2**煤业有限公司巷道配风汇总表
节点
序号
测点名称
巷道名称
巷道
面积
S（m2）
风量
m3/s
1
主井地面
0
2
主井底
主井
4.335
26.72
3
水仓口
井底车场
7.048
25.29
4
井底联络巷进风口
进风大巷一段
5.256
23.46
5
中央变电所进风口
进风大巷二段
6.114
23.05
6
第一掘进工作面进风口
进风大巷三段及采区进风巷一段
5.32
21.64
7
采区变电所进风口
采区进风巷二段
4.24
18.5
8
第二掘进工作面进风口
采区进风巷三段
6.74
17.06
9
15107采煤面进风口
采区进风巷四段
6.27
13.69
10
15107采煤面回风口
15107采煤工作面
5.48
9.458
11
采区总回风口
15107采煤工作面外总回风巷
3.5
11.47
12
中央变电所回风口
总回风道一段
4.689
21.57
13
井底联络巷回风口
总回风道二段
4.573
23.05
14
回风井底
总回风道三段
4.197
26.85
15
风硐进风口
回风井与风硐
6.283
28.56
16
15109备用面进风口
采区进风巷五段
5.32
4.263
17
15109备用面回风口
15109备用工作面
4.68
3.277
18
第二掘进工作面回风口
采区回风巷一段
5.9
4.317
19
第一掘进工作面回风口
采区回风巷二段
6.26
8.424
4、某矿通风系统如图4，主要巷道参数见表4-1，巷道风量配备见表4-2。
该矿设计年产煤炭能力90万t，单一煤层开采，全矿有1个采煤工作面采用一次采全高方法生产，另有1个掘进工作面正常掘进。
煤层赋存条件较好。
矿井总回风量为55.92m3/s，测得总回风流中瓦斯浓度为0.12%，掘进工作面采用JBT52型局部通风机供风，最长通风距离600m，测得掘进工作面瓦斯浓度在0.1%~0.2%之间；采煤工作面日产煤炭量3000t，瓦斯浓度一般在0.1%~0.2%之间。
煤层自燃倾向性为容易自燃，煤尘爆炸指数为22%，水文条件简单，无突水危险。
该矿地面有无黄土资源可用。
请根据以上条件，结合矿井通风系统进行上述“课程设计内容”中涉及的有关安全设计或编制事故应急救援预案。
图3**煤矿有限公司通风系统示意图
表4-1**煤矿有限公司气象参数与巷道基础参数计算汇总表
节点
序号
测点名称
巷道名称
干温
℃
湿温
℃
测点静压差∆P
（mmH2O）
测点静压P
（pa）
空气密度ρ（kg/m3）
巷道高度
H（m）
巷道中宽
B（m）
巷道形状
巷道面积
S（m2）
巷道周长
U（m）
1
副斜井口
21
19.2
0
85960
1.018
2
副斜井底
副斜井
19.4
18.4
154.5
94275.65
1.123
2.85
2.8
半圆拱
6.718
9.9526
3
运输大巷第一联络巷进风口
井底车场
19.6
18.4
153.7
94267.8
1.122
2.47
3.05
三心拱
6.482
10.439
4
运输大巷第二联络巷进风口
运输大巷一段
19
18
188.5
94609.19
1.128
2.5
3.2
三心拱
6.883
10.757
5
运输大巷第二联络巷进风口
运输大巷二段
18.1
17.4
214.5
94864.25
1.135
3.15
3.45
三心拱
9.634
12.726
6
运输大巷临时
升级会员 