矿山安全技术设计指导书.docx

1、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

2、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、

3、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

4、为3.2 m3/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(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26.619.80.492763.921.078705.062主斜

5、井底主斜井23.420.2181.694541.51.1113.273.9半圆拱10.6812.549522.5903水仓口井底车场23.420.2179.494519.911.113.553.95半圆拱11.9113.25520.83413100巷进风口进风大巷一段22.219.8177.994505.21.1152.93.85半圆拱9.13511.606518.315中央变电所进风口进风大巷二段21.620.2185.994583.681.1182.753.55矩形9.36312.6510.936进风大巷13602进风口进风大巷三段21.820.8203.994760.261.1192.4

6、3.04半圆拱5.8799.3114933713602煤仓进风口13602掘进进风巷一段21.420.819894702.381.122.32.6半圆拱4.8368.4449497.23813602掘进进风口13602掘进进风巷二段2221.2195.494676.871.1181.822.42矩形4.0048.48498.42913602机电硐室回风口13602掘进回风巷21.820.8156.394293.31.1142.151.8矩形3.477.9493.51010变电所回风口回风大巷一段2120.4121.293948.971.1132.832.75半圆拱6.5519.8282506.

7、2121113100采煤面回风口回风大巷二段2120.2102.293762.581.1113.43.25矩形10.6513.3519.81212风井底总回风巷21.419.894.993690.971.1082.653.17半圆拱6.89510.083522.51213风硐口风井23.221.8-111.391668.151.0782.452.8矩形6.4610.569490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/s1主斜井口02主斜井底主斜井10.6841.093水仓口井底车场11.9137.52413100巷进风口进风大巷一段9.

8、13540.945中央变电所进风口进风大巷二段9.36325.026进风大巷13602进风口进风大巷三段5.87921.89713602煤仓进风口13602掘进进风巷一段4.83616.29813602掘进进风口13602掘进进风巷二段4.00411.57913602机电硐室回风口13602掘进回风巷3.4711.5310变电所回风口回风大巷一段6.55122.061113100采煤面回风口回风大巷二段10.6525.3312风井底总回风巷6.89541.5713风硐口风井6.4643.342、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

9、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

10、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(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33.622.215.691223.0361.0361851.92主斜井底主斜井27.421.8202.893059.4681.07883.14半圆拱10.2412.288669.1378034#煤、5#煤运输大巷进风汇合点4#煤运输大巷2320.4199.193023.1711.09442.153.9梯形7.98511.755667.711204主、副井进

11、风汇合点北区段运输巷一段2220200.493035.9241.09822.263.15矩形6.71910.82661.61405行人联络巷北区段运输巷进风口北区段运输巷二段222019893012.381.09792.43.1矩形7.0411657.84606中央变电所进风口北区段运输巷三段21.220.4207.493104.5941.1022.34矩形8.812.6647.041207移动瓦斯抽放泵站进风口北区段运输巷四段2120214.893177.1881.10362.44矩形9.212.8634.838084203采煤工作面进风口北区段运输巷五段20.820215.793186.0

12、171.10452.33.7矩形8.1112630.880104203采煤工作面回风顺槽回风口4203采煤工作面2221.8202.693057.5061.09852.32.7矩形5.8110623.41200114203采煤工作面总回风口4203采煤工作面回风顺槽外段21.220.8158.992628.8091.09642.62.75矩形6.7510.7622.29012移动瓦斯抽放泵站回风口北区段回风巷一段21.821130.192346.2811.09082.33.4矩形7.4211.4636.2318013中央变电所回风口北区段回风巷二段21.820.6108.892137.3281

13、.08832.42.9矩形6.5610.6647.4111014风井底(西)北区段回风巷三段2120.295.892009.7981.08982.33.4矩形7.4211.4656.4170风井底(东)2.22.9矩形5.9810.215风峒口回风井2722.2-194.389163.9171.0352.52.8矩形6.610.6622.245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/s1主斜井口02主斜井底主斜井10.2430.21134#煤、5#煤运输大巷进风汇合点4#煤运输大巷7.98516.3954主、副井进风汇合点北区段运输巷一段6.71923

14、.6685行人联络巷北区段运输巷进风口北区段运输巷二段7.0444.1816中央变电所进风口北区段运输巷三段8.842.9767移动瓦斯抽放泵站进风口北区段运输巷四段9.237.10484203采煤工作面进风口北区段运输巷五段8.1133.962104203采煤工作面回风顺槽回风口4203采煤工作面5.8117.231114203采煤工作面总回风口4203采煤工作面回风顺槽外段6.7530.87712移动瓦斯抽放泵站回风口北区段回风巷一段7.4234.17113中央变电所回风口北区段回风巷二段6.5638.12514风井底(西)北区段回风巷三段7.4240.827风井底(东)5.9810.89

15、115风峒口回风井6.654.0773、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

16、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(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15.27.61.292271.771.11492主井底主井109.2225.694473.141.16242.35圆砌碹4.3357.3793水仓口井底车场109.2220.694424.091.16182.623.3半圆拱砌碹7.04810.1954

17、井底联络巷进风口进风大巷一段9.88.2218.594403.491.16242.23.03半圆拱砌碹5.2568.80375中央变电所进风口进风大巷二段98.4216.294380.921.16542.522.97半圆拱砌碹6.1149.49516第一掘进工作面进风口进风大巷三段及采区进风巷一段10.810.4219.594413.31.15842.22.6梯形工字钢5.329.59517采区变电所进风口采区进风巷二段1211.2227.694492.761.154522.32梯形工字钢4.248.5668第二掘进工作面进风口采区进风巷三段11.811.4236.394578.11.1564

18、2.383梯形工字钢6.7410.8915107采煤面进风口采区进风巷四段1211.6233.894553.581.15532.32.9梯形木支护6.2710.4171015107采煤面回风口15107采煤工作面14.213.8236.194576.141.14672.12.8梯形木支护5.489.738311采区总回风口15107采煤工作面外总回风巷14.814.6176.893994.411.13731.952梯形木支护3.57.782612中央变电所回风口总回风道一段14.214166.193889.441.13841.982.57矩形砌碹4.6899.113井底联络巷回风口总回风道二段

19、13.813.6167.393901.211.14011.952.55矩形砌碹4.573914回风井底总回风道三段14.414.2155.693786.441.13632.422.1半圆拱砌碹4.1977.866815风硐进风口回风井与风硐128.4-79.591480.111.11772.752.43矩形砌碹6.28310.36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(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)915107采煤面进风口1211.6233.

20、894553.581.15532.32.9梯形木支护6.2710.4171615109备用面进风口采区进风巷五段15.215257.794788.041.14532.22.6梯形木支护5.329.59511715109备用面回风口15109备用工作面1615.8240.394617.341.14012.12.42梯形木支护4.6829.001418第二掘进工作面回风口采区回风巷一段15.615.4230.594521.211.14052.252.8梯形工字钢5.910.10519第一掘进工作面回风口采区回风巷二段15.415.221494359.341.13932.322.87梯形工字钢6.2

21、5810.40711采区总回风口采区回风巷三段14.814.6176.893994.411.13731.952梯形木支护3.57.7826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/s1主井地面02主井底主井4.33526.723水仓口井底车场7.04825.294井底联络巷进风口进风大巷一段5.25623.465中央变电所进风口进风大巷二段6.11423.056第一掘进工作面进风口进风大巷三段及采区进风巷一段5.3221.647采区变电所进风口采区进风巷二段4.2418.58第二掘进工作面进风口采区进风巷三段6.7417.06915107采煤面进

22、风口采区进风巷四段6.2713.691015107采煤面回风口15107采煤工作面5.489.45811采区总回风口15107采煤工作面外总回风巷3.511.4712中央变电所回风口总回风道一段4.68921.5713井底联络巷回风口总回风道二段4.57323.0514回风井底总回风道三段4.19726.8515风硐进风口回风井与风硐6.28328.561615109备用面进风口采区进风巷五段5.324.2631715109备用面回风口15109备用工作面4.683.27718第二掘进工作面回风口采区回风巷一段5.94.31719第一掘进工作面回风口采区回风巷二段6.268.4244、某矿通风

23、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

24、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(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2119.20859601.0182副斜井底副斜井19.418.4154.594275.651.1232.852.8半圆拱6.7189.95263运输大巷第一联络巷进风口井底车场19.618.4153.794267.81.1222.473.05三心拱6.48210.4394运输大巷第二联络巷进风口运输大巷一段1918188.594609.191.1282.53.2三心拱6.88310.7575运输大巷第二联络巷进风口运输大巷二段18.117.4214.594864.251.1353.153.45三心拱9.63412.7266运输大巷临时