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翼城县张家沟煤矿化坡坑口初步设计安全专篇,太原理工矿山设计研究所 二四年八月,井田概况及安全条件 矿井设计概况矿井通风 矿井灾害防治矿井安全监测监控矿井安全检测及救护劳动定员与概算,主要内容,交通位置,张家沟煤矿化坡坑口位于翼城县城东35km处。距晋（城）-韩（城）干线公路10km，距翼城至桥上的大桥公路3km，有砂石公路而连通，距候月铁路桥上煤炭集运站仅4km，交通便利，详见交通位置图。四邻情况西为黄家垣煤矿，西北为刘王沟村南煤矿，东北为南头煤矿，北为庄里煤矿，南为山凹煤矿。地理位置为：东经：1115655-1115840 北纬：353935-354225。,井田概况,交通位置,自然地理,井田内地势东高西北低，最高点位于井田东部，海拔为1266.7m，最低点位于井田西北的沟谷底部，海拔为975.0m，最大相对高差为291.7m。地貌类型属黄土丘陵，地形复杂，地面切割剧烈，沟谷纵横，地表多为新生界黄土所覆盖，常见有黄土陡岩，黄土峭壁节理发育。冲沟多呈“V”字型，沟底有零星基岩出露。,井田概况,气象与地震,张家沟煤矿化坡坑口属大陆性气候，年平均气温12.5，最高气温为 39.4，最低气温为19.6。年平均降水量为505.3mm，最大为861.6mm，降雨量多集中在7、8、9三个月内。最高洪水水位预测为+990m。冻土深度54cm，霜冻期为十月中旬至次年四月上旬,无霜期159天，最大风速可达21ms。据矿区实际调查，矿区内河床较宽，据山西省地震局编印的山西省地震烈度区划表,本区属7度区。,井田概况,矿区开发史,该矿开采时间较长，目前井田内2号煤层由张家沟煤矿2号煤坑口开采。井田内2号煤层储量不多，仅剩东南部很小一部分。为了合理开采井田内10号煤层，同时防止邻近矿井回采本井田10号煤层，经临汾市安全生产监督管理局同意，在井田内重新开凿一对斜井开采西北部10号煤层，该井口为张家沟煤矿化坡坑口。化坡坑口一对斜井已经开掘，10号煤层尚未开采。,井田概况,水源、电源及通信,该矿井田内浅层潜水水质较好,是该矿生活用水的主要来源。井下排水经处理后可作为该矿生产和消防用水水源，矿井水源能够满足矿井建设和生产的需要。该矿供电电源来自距本矿3km处的桥上变电站，电压等级10kV，双回路分别引自不同的变压器和不同的母线段，电源条件能够满足矿井建设和生产的供电要求。矿井通信采用行政与调度合一的方式，选用KTJ464、30门程控交换机一套，与翼城县电信局间设4对中继线。,井田概况,地质特征,区内出露地层基岩部分只有二叠系山西组、下石盒子组、上石盒子组下部，新生界覆盖层有中更新统、上更新统、全心痛。另有钻孔揭露的石炭系太原组、本溪组及奥陶系马家沟组等。下二迭统山西组为本区主要含煤地层，由煤层及灰黑色泥岩、粉砂岩、砂岩组成。厚10-20m，其中2号煤为本区主要可采煤层，层位比较稳定。上石炭统太原组为主要含煤地层。以10号煤为本区主要可采煤层。底部以石英砂岩与下伏本溪组呈明显的接触关系。本组地层由石灰岩、钙质泥岩、硅铁质泥岩、泥岩、粉砂岩、砂岩及煤层组成。总厚95100m左右。,安全条件,地质构造,本区位于沁水煤盆地西南边缘，南与中条隆起相连，西有汾河地堑下降带，西北有二峰山火成岩侵入体，使本区构造复杂化。本区基本是一个南起北伏，西高东低形态，地层倾角5-15。褶曲不很明显，只是有些开阔的起伏。经断层切割，原来形态遭到破坏。区内断层比较发育，大小断层共有13条。断层面成舒缓坡状，断层角砾很少呈糜矮状。走向延展弯曲，垂直落差变化较大，均属压扭性的高角度正断层。井田内未见陷落柱、岩浆岩等其它构造现象，总体构造属简单。,安全条件,煤层及煤质,井田主要含煤地层为二叠系下统山西组和石炭系上统太原组。共含煤10余层，含煤总厚8.30m，含煤系数5.5。本区主要可采煤层为山西组2号煤，太原组10号煤。10号煤层：位于太原组下部K2石灰岩下，9号煤也合并在内。上距2号煤70-85m。顶板为K2石灰岩，底板多为泥岩、粉砂岩。该煤层厚度为2.414.57m,平均厚度为3.47m，煤层厚而稳定，全区可采。煤层常有一层夹矸，夹矸厚度为0.10.7m不等。10号煤层属中灰、高硫无烟煤。,安全条件,煤层及煤质,安全条件,可 采 煤 层 特 征 表,煤质特征表,瓦斯、煤尘、煤的自燃性,本区10号煤层瓦斯未进行鉴定，参考相邻矿井的鉴定结果，本矿按低瓦斯设计，相对涌出量暂取4.65m3/t。根据该矿10号煤层检验报告，10号煤层无煤尘爆炸危险。根据该矿10号煤层检验报告，10号煤层自然等级为一级，自燃倾向为容易自燃。根据相邻矿井10煤生产情况，地温属于正常区。,安全条件,水文地质,区内各含水层在垂直方向上无水力联系，奥陶纪含水层分布距古侵蚀面较远，对本矿开采基本无影响。矿井水文地质类型为简单型。10号煤层K2石灰岩为主要充水层，根据对含水层的分析，含水较弱，充水影响也较小，奥陶纪石灰岩地下水在无断裂贯通的情况下，无充水影响。矿区内断层较多，落差较大的断层附近有引起突然涌水的可能。据矿方提供的资料,预计10号煤层正常涌水量为15m3h，最大涌水量为30m3h。,安全条件,井田开拓开采 提升、排水设备井上下主要运输设备 地面生产系统工业场地布置供电及通讯给、排水技术经济,矿井设计概况,井田范围,根据临汾市安全生产监督管理局文件，张家沟煤矿化坡坑口井田范围为：点号 X Y 1 3951504 19586382 2 3951504 19587000 3 3953000 19587000 4 3953000 19586000 5 3952000 19586000 6 3952000 19586320井田面积为1.3234km2。,井田开拓开采,储量、设计能力及服务年限,10号煤层平均厚度为3.47m,容重为1.35t/m3，矿井工业储量也为29968kt，可采储量为13226kt。化坡坑口井田内工业储量为6199kt，可采储量为2428kt。矿井可采储量汇总见矿井可采储量汇总表。矿井设计生产能力90kt/a。化坡坑口井田服务年限为19.3a。,井田开拓开采,井田开拓开采,矿井可采储量汇总表,井田开拓方式,井田采用一对斜井开拓，主斜井混合提升，装备有大倾角胶带输送机和单钩串车，同时作为进风井，设专用回风斜井回风。井底车场设在10号煤层底板中，井底标高+848m。主斜井落底后，布置井底车场，然后向正东方向布置主要运输巷和主要回风巷，在+834m处布置一组北大巷。全井田划分为两个采区，投产采区为一采区。主要运输大巷和北运输大巷沿煤层底板布置，主要回风大巷和北回风大巷沿煤层顶板布置。详见井田开拓平、剖面图。,井田开拓开采,采区布置,采用走向（倾斜）长壁采煤方法，10号煤层采用悬移支架放顶煤工艺方式。顶板管理采用全部垮落法。主斜井落底后，布置井底车场，然后向正东方向布置主要运输巷和主要回风巷，在+834m处布置一组北大巷。全井田划分为两个采区，投产采区为一采区。在10号煤层一采区内布置一个悬移支架炮采放顶煤工作面，工作面采用三班采煤，边采边准。首采采区选择在主斜井南侧的第一采区。一采区巷道布置采用条带式，垂直主要运输和回风大巷把第一采区划分为3个条带,条带之间留设宽度为15m的煤柱，首采工作面长度为80m，推进长度为500m左右，工作面运输顺槽和轨道顺槽双巷布置、双巷掘进。在工作面运输顺槽与主要运输大巷连接处设条带煤仓。详见采区巷道布置图。,井田开拓开采,提升设备,主提升井配备：大倾角钢绳芯胶带机 DTL80/9/110（GX=1000N/mm）；电动机 Y355344 N=200kw V=10kV n=1484rpm；减速器 H3SH11（FLENDER）i=40；调速型液力偶合器 TOYCP560 n=1500rpm；并配置相应的制动器。辅助提升配备：绞车 JTP1.6；天轮 TSG1600/10；钢丝绳（直径16mm）16 NAT67+FC 1670 141 88.1；电动机 YR系列8级（功率90kw、电压380V）。,提升排水设备,排水设备,水泵：D25308型3台，一台工作，一台备 用，一台检修；电动机：YB200L12型3台（37kW、660V）；排水管：选用834无缝钢管；吸水管：选用1084的无缝钢管。,提升排水设备,矿井地面原煤运输采用汽车外运。运输大巷沿10号煤层布置，倾角小于8。根据运输条件，煤炭运输采用DP-1040/800胶带输送机，辅助运输采用小绞车。运输顺槽采用DP-1040/800胶带输送机运输，轨道顺槽采用JD-11.4调度绞车运输。,井上下运输设备,煤质、煤的用途及加工方式,根据煤样检验报告，10号煤层煤质特征和用途如下：水分(Mad):0.63；灰分(Ad)：15.33；挥发分(Vdaf)：10.47；全硫(Std)：3.6；发热量(Qnet.v.d)：8281卡/g。10号煤层属中灰、高硫无烟煤。主要用于民用。原煤不进行分级，直接由坑口外运销售。,地面生产系统,主斜井生产系统,本矿井由主斜井担负煤炭提升任务，采用大倾角胶带输送机提升。主斜井胶带机头铺设到地面储煤场上部，将煤直接送入地面露天储煤场。储煤场总容量约为8kt。经ZL50型轮式装载机装汽车外运。地面设一60t电子汽车衡作外销计量。主斜井除提煤外，还担负人员、材料、设备、矸石等辅助提升任务，采用单钩串车提升方式，井口布置平车场，车场内设材料车线和矸石车线。,地面生产系统,辅助生产系统,矸石系统,矿井生产期间排出的矸石，预计占原煤产量的3%，每年矸石量约为9kt/a。矸石临时堆放场地选择在回风斜井东侧低地中。井下矸石通过主斜井提升到地面后，通过矸石车线运至矸石卸载点后卸到临时矸石场，然后再装汽车外运，填沟复土。原煤中的矸石在储煤场中进行人工手选，选出的矸石直接用汽车拉至矸石堆放场排弃填沟，并复土造田。矸石场在工业场地以东300m的沟中。,地面生产系统,辅助设施,矿井机修车间：该矿机修厂只做一般中、小型维修，难度较大的维修任务可外委，厂房内只配备一般的车床等设备。坑木加工房：坑木加工房用于加工木料，主要承担矿井所需坑木的加工任务。配备木材加工机床一台，修磨设备一台，以满足对成型材料的加工要求。坑木加工房面积为120m2。,地面生产系统,张家沟煤矿化坡坑口工业广场位于该矿区西北部沟谷中的一块坡地上。生产区在沟谷南侧，行政办公区在沟谷北侧。工业场地地形比较平坦，呈台阶状分布；整个场地延伸方向呈东西方向展布，场地长约330m，宽约120m；场地最低标高为+1003m，低于回风斜井井口标高7m。根据地形和地势,工业场地采用台阶布置，主要生产系统和建筑物的平场标高:主井井口和绞车房为+1013.8m，储煤场为+1003m,变电所为+1022m。单身宿舍、锅炉房等建筑布置在广场西部，器材库、机修车间、坑木加工房、灯房、浴室、任务交待室联合建筑等均布置主井附近。风机房布置在回风斜井附近，位于工业场地东部。储煤场布置在场地北部，临时矸石场在场地东部。场地内建筑均高于最高洪水水位。各台阶间设有挡土墙，以道路联系。详见工业场地总平面布置图。,工业场地布置,矿井供电采用双回路供电方式，供电电源来自距本矿3km处的桥上变电站，电压等级10kV，双回路分别引自不同的变压器和不同的母线段，电源条件能够满足矿井生产的供电要求。本矿变电所10kV侧采用单母线分段形式，双电源供电，以提高供电可靠性。变电所地面设有10/0.4kV、250kVA两台相同容量、相同型号的变压器，供地面380V生产负荷用电，一台工作，一台备用。地面设低压配电点，工业广场照明由变电所统一控制，除绞车房、主扇双回路外，其余为单回路供电。井下设一个中央变电所，供井下回采、掘进工作面等全部负荷。全年电耗：4475.7MWh 吨煤电耗：16.17kWh/t,供电及通讯,供电,张家沟煤矿化坡坑口属低瓦斯矿井，选用一套KJ3l矿用安全生产监控系统。地面主站设于井口附近的福利楼内，各分站分别设于工业场地主要设施及井下采掘工作面、变电所、大巷等处，监测范围包括：采掘工作面瓦斯、CO、温度、风速，轨道运输巷及胶带运输巷瓦斯、风速、负压。工业场地通信线网采用沿建筑物敷设方式，局部采用沿通信电杆敷设方式。通信电缆采用HYA-0.4市话通信电缆。井下设有固定调度电话通信系统，设调度用户10个，主要设置在各机电硐室，回采工作面，掘进头等处。,供电及通讯,安全监控及通信,矿井生产、生活及消防日用水总量为871.91m3/d，其中一次消防用水量为 432 m3/d。矿井正常涌水量为15m3h，最大可达30m3h，水质中性，经处理后可供井下消防、洒水和地面消防等用水。开采第四系松散层之潜水作为供水水源，供工业场地生产、生活用水，并设高山水池调节供水量。工业场地消防采用临时高压制。井下消防洒水供水系统水源取自井下排水，井下水处理后，经管道供井下消防洒水，不足部分由清水水源供给。,给水排水,给水,该矿的污、废水主要来源于浴室、锅炉房、井下排水及少量生活污水。井下排水经沉淀、过滤及消毒之后，可供井下消防洒水。浴室和锅炉房废水日排水量约95m3左右，这部分废水由于污染程度较轻，可直接排入河沟排出。另外对于少量的生活污水，经综合污水处理设备处理后再排入河沟。开采第四系松散层之潜水作为供水水源，供工业场地生产、生活用水，并设高山水池调节供水量。工业场地消防采用临时高压制。排水全部采用砼排水管，水泥砂浆封口，管道直接埋地敷设，管道埋深为1.0m。,给水排水,排水,矿井采用一次设计，一次建成投产的移交方式。根据工程综合进度安排，综合施工12.5个月，加上3个月的安装及联合试运转，从基建到移交生产总工期为15.5个月。矿井投产时布置一个回采工作面和两个掘进工作面来保证矿井设计生产能力。矿井投产时间就是矿井达产时间。本矿设计生产能力为90kta，根据井下工作地点实际需要人员，算得全矿定员为414人。矿井安全工程设施、设备及安装工程总造价为898.34万元。其中：井巷工程投资88.04万元，占总投资的9.80；土建工程投资为45.73万元，占总投资的5.09；设备及工器具购置投资为442.53万元，占总投资的49.26；安装工程投资为200.37万元，占总投资的22.30；工程建设其他费用投资为121.67万元，占总投资的13.54。,技术经济,通风系统 矿井逃生途径通风设备及反风 矿井风量、风压及等积孔矿井通风系统抗灾能力分析,矿井通风,根据开拓部署，主斜井进风，回风斜井回风，矿井通风方式为并列式，通风方法为机械抽出式。根据井田开拓部署，位于井田西部的主斜井进风，回风斜井回风，服务于整个井田，服务年限按矿井服务年限考虑。回采工作面采用全负压通风方式通风；掘进工作面采用YBT-5.5型局部扇风机通风，电机功率5.5kW。井下火药发放硐室采用独立通风。详见通风系统图。,矿井通风,通风系统,矿井共有二个安全出口，即主斜井和回风斜井，主斜井和回风斜井均设行人台阶和扶手，以保证井下发生灾害时的人员撤出，井筒井口间距离大于50m，满足规程第18条之规定。井下避灾路线：若回采工作面发生火灾和瓦斯爆炸事故时，人员可由工作面运输顺槽主要运输大巷井底车场主斜井撤出至地面。若回采工作面发生水灾事故时，人员可由工作面运输顺槽主要回风大巷主斜井（或回风斜井）撤出至地面。详见避灾路线图。,矿井通风,矿井逃生途径,矿井总风量：Q总=34/s 通过扇风机的风量：Q=1.1034=37.4 m3/s 矿井通风容易时期总负压：hmin=583.2Pa 矿井通风困难时期总负压：hmax=1160.3Pa 根据矿井所需风量、风压，经计算选用BDK54-6-N0.15型主扇风机两台，一台工作，一台备用。配套电动机功率为452kW，转速为980r/min，电压为380V。通风机通过电动机直接反转实现反风，反风风量大于正常供风量的40。,矿井通风,通风设备及反风,根据煤矿安全规程，矿井需要的风量按要求分别计算，并选取其中的最大值，经计算确定矿井总风量为34m3s。矿井总风量分配到井下各用风地点：回采工作面：12 m3s；掘进工作面（4个头）：4.5418 m3s；火药库：2 m3s；其它用风地点：2 m3s。经计算，通风容易时期矿井等积孔：Al1.67m2，通风困难时期矿井等积孔：A21.19m2，本矿通风难易程度属于中等。,矿井通风,矿井风量、风压及等积孔,矿井采用双斜井开拓，两井筒间距65m，满足规程要求。矿井采用抽出式通风方式，井下风流处于负压状态，通风效率高，通风管理较简单，漏风量小。矿井为低瓦斯矿井，设计有两条开拓巷道，其中运输大巷进风，回风大巷专门用于回风，系统简单、合理可靠，回采及掘进工作面均为独立通风。井下各进、回风巷之联络巷间均设置有两道风门或调节风门，进、回风巷上下交叉处设置有风桥，减少了漏风。矿井回风斜井井口设置防爆门，以防止发生瓦斯或煤尘爆炸事故对矿井主扇造成破坏。结合矿井开拓及巷道布置，采用上述通风方式和通风系统，装备并完善上述通风设备及设施，并采取可靠有效的维护措施，生产中再加强管理，矿井通风系统是可靠的，通风系统安全是有保证的。,矿井通风,矿井通风系统抗灾能力分析,粉尘灾害防治 瓦斯灾害防治矿井防灭火 矿井防治水井下其它灾害防治,矿井灾害防治,粉尘 防尘措施煤层注水井下消防洒水防爆措施 矿井地面生产系统防尘,粉尘灾害防治,根据山西省煤炭工业局综合测试中心2004年6月15日提供的10号煤层检验报告，10号煤层无煤尘爆炸危险性。本矿几乎全为煤巷，岩巷很少，在岩巷掘进过程中会产生部分游离粉尘，其主要成分为SiO2。岩尘与煤尘一样，都会污染环境，给作业工人身体带来一定的危害，长期吸入，还会引起尘肺病，因此应对其引起足够的重视，并采取相应措施，加以防范，确保工作地点粉尘浓度满足煤矿安全规程规定。,粉尘灾害防治,粉尘,采煤工作面配备煤层注水设备，对煤层进行采前预注水，预湿煤体。在建井和矿井生产过程中，掘进工作面采用湿式钻眼、水炮泥，放炮前后喷雾洒水等。严格控制各进回风巷道风速，防止煤尘飞扬。井下设有完善的防尘洒水系统，对煤流系统的各转载点、装载点设置喷雾洒水喷头。定期清扫、冲洗井下巷道中聚集的煤尘，并在主要巷道周壁刷浆。矿井配备专职防尘人员和粉尘采样器、呼吸性粉尘采样器、测定仪等设备，在矿井建设和生产期间及时对井下粉尘进行监测。所有接触粉尘作业人员均配备防尘口罩及防尘安全帽。按有关规定设置隔爆水棚，防止灾害发生后扩大范围。,粉尘灾害防治,防尘措施,回采工作面采用超前高压注水工艺，结合回采工作面长度，设计采用单侧孔注水方式，即从条带回风顺槽垂直煤壁打长钻孔注水。根据10号煤层节理裂隙发育情况、工作面长度、注水钻机能力，确定单向钻孔长度为70m，钻孔直径65mm，钻孔间距20m，钻孔平行于回采工作面布置。本矿井煤层注水钻孔较长、注水压力较大，选用动压注水系统，移动式水泵单孔注水方式。注水采用中高压注水，注水压力暂按1015 MPa考虑。钻孔设备：MYZ-100型钻机 注水设备：5D-2/150型煤层注水泵 矿井配备专职防尘人员和粉尘采样器、呼吸性粉尘采样器、测定仪等设备，在矿井建设和生产期间及时对井下粉尘进行监测。,粉尘灾害防治,煤层注水,井下消防洒水用水量252m3/d。水源取自经井下水处理站净化处理后的井下排水及大口井水。在井底与井底车场连接处、主要巷道口、硐室等附近，设置消火栓。在条带煤仓、胶带输送机卸载处，转载机转载点等地点设置园锥形洒水器，在掘进头设置鸭嘴形洒水器。在胶带输送机机头设置自动洒水灭火装置和胶带火灾报警装置；在工作面轨道、运输顺槽距工作面40m处，掘进巷道距工作面30m处，设置净化风流水幕装置。详见消防洒水图。,粉尘灾害防治,井下消防洒水,井下电气设备均为矿用隔爆型。掘进工作面配电点设置了风电瓦斯闭锁开关，以实现风电、瓦斯电闭锁功能。井下配电网路均设有过流、短路保护装置。井下动力变压器的高压控制设备设有短路、过负荷、接地和欠压释放保护，低压馈出回路均装设有检漏保护装置，能自动切断漏电的馈电线路。井下所有电机、电器控制设备均设有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制功能。工作面设备搬迁或检修时，断开为其馈电的总开关，切断工作面所有电气设备的电源。井下不得带电检修和搬迁电气设备及电缆。搬迁或检修前，必须检查瓦斯浓度。,粉尘灾害防治,防爆措施,矿井地面生产系统产生煤尘的地点主要为主斜井生产系统，包括箕斗卸载点、卸载仓装车点、矿车卸载点和原煤储煤场。设计中对这些容易产生煤尘的地点均设置了喷雾洒水装置，以降低煤尘的发生量。,粉尘灾害防治,地面生产系统防尘,本区10号煤层瓦斯未进行鉴定，根据翼城县安全生产监督管理局2003年对本县40座煤矿瓦斯鉴定结果，相邻黄家垣煤矿瓦斯相对涌出量为2.4m3/t，南头煤矿瓦斯相对涌出量为4.65m3/t，庄里煤矿瓦斯相对涌出量为1.85m3/t。因此，本矿按低瓦斯设计，相对涌出量4.65m3/t。从井田煤层赋存情况分析，10号煤层在开采过程中，瓦斯涌出主要来自本煤层，少量来自邻近层。本矿瓦斯参考资料来自邻近生产矿井，建议矿方请有关专业部门补充10号煤的瓦斯涌出量资料。,瓦斯灾害防治,矿井瓦斯情况,在掘进及回采过程中，放炮后、工作面上隅角、冒落空洞将会出现局部瓦斯积聚，因而必须针对具体情况采取有力措施，防止瓦斯爆炸事故发生。要准确测定矿井瓦斯涌出量，掌握第一手资料，有的放矢，因地制宜地制定相应的防治瓦斯爆炸措施。回采工作面采用双巷布置，能够有效解决工作面上隅角瓦斯积聚问题。必须加强通风管理，各用风地点的风量必须严格控制，达到设计所要求的风量。通风设施必须保证质量并完善可靠，要及时处理局部积存的瓦斯。建立健全瓦斯检查监测制度，加强对瓦斯的管理，一经发现问题，立即处理，把事故隐患消灭在萌芽状态。,瓦斯灾害防治,防爆措施,严格控制和管理生产中可能产生的引火热源，绝对禁止明火。井口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火炉取暖。井下所有巷道均采用不燃性材料支护。井下和井口房内，严禁采用可燃性材料搭设临时操作间、休息室。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。在生产过程中，应及时密闭废弃巷道，以减少瓦斯涌出和防止工作人员误入。为了防止瓦斯爆炸事故扩大，回风井井口设有防爆门。,瓦斯灾害防治,防爆措施,根据山西省煤炭工业局综合测试中心2004年6月15日对该矿10号煤层检验报告，10号煤层自燃等级为一级，自燃倾向为容易自燃。开采中存在自燃发火的可能性，如果生产管理不力，工作面推进速度慢，通风构筑物设置及管理不符合要求，则自燃发火的可能性增大，因此，生产中要加强管理，严密监视煤层的自燃发火情况，掌握发火预兆信息，并采取综合防治措施，防患于未然。,矿井防灭火,煤层自燃情况,开拓部署及采区巷道布置要保证各工作地点风流畅通，煤层巷道要满足煤矿安全规程规定的最低风速。采用悬移支架长壁炮采放顶煤回采工艺，应尽量丢煤少，以防止煤炭自燃。回采工作面三班采煤，边采边准，推进速度快，有利于防止煤炭自燃。回采工作面在回采时应及时清理可燃物品，并尽可能提高回采率，减少丢煤，回采结束后要及时封闭采空区，防止采空区漏风。通风构筑物设置地点合理，生产过程中要确保其构筑质量并注意维护，不产生漏风。,矿井防灭火,防治煤炭自燃综合措施,综合考虑本矿煤层自然发火性及各种防灭火系统特点，经经济技术比较，采用预防性阻化剂防灭火系统，并建立自然发火预测预报系统。阻化剂选择水玻璃,阻化剂浓度确定为10%。喷洒压注工艺系统采用机动性电动喷洒压注工艺。根据工作面自燃规律对底板浮煤，工作面的上下口、上下顺槽处、巷道煤柱破碎带等进行喷洒。每次喷洒宽度为1.0m，一般在放顶煤后进行喷洒。根据本矿开拓部署及煤层自然发火性，在井下建立自然发火观测站，并建立监测系统和自然发火预测预报制度。选择煤科总院重庆分院研制生产的KHY-3型矿井自然发火束管检测系统。,矿井防灭火,防治煤炭自燃专项措施,井下火灾外因主要由电器事故引发，针对机电设备及专用硐室必须采取严格措施，防止火灾的发生。中央变电所、中央水泵房均采用荒料石砌喧支护，无可燃性材料；中央变电所与中央水泵房联合布置，在两个出口通道内装设既能防水又能防火的密闭门；变电所内变压器与配电室之间设置防火栅栏两用门；在中央变电所和中央水泵房配备消防器材；应加强管理，及时清理机电设备硐室内的可燃物，消灭事故隐患。井下所有电机控制设备均设有短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护及远程控制功能。煤电钻的矿用隔爆电钻综合保护装置设有检漏、漏电闭锁、短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻的功能。,矿井防灭火,井下外因火灾防治,井下带式输送机着火也是井下发生火灾的外因之一，所以井下带式输送机胶带要符合MT147-1995要求，抗静电、阻燃，液力偶合器的介质采用阻燃液。胶带输送机传动机构的部件均设有防护罩，设有防跑偏、急停、防撕裂、驱动滚筒防滑、堆煤保护、温度保护、烟雾保护等各种安全保护装置。在胶带输送机头设KG3009型自动洒水灭火装置，水源取自井下消防洒水供水系统。防止地面明火引发井下火灾，井口房采用不燃性材料建筑，坑木加工房、油脂库等远离井口，可及时阻止地面明火入井。井上下均设有消防材料库，配备消防器材，详见井上下消防材料库备用品表。,矿井防灭火,井下外因火灾防治,根据地质报告，水文地质条件属简单类型。矿井正常涌水量15m3h，最大涌水量30m3h。矿井充水以顶板岩石裂隙水为主，其次为开采过程中产生的塌陷裂隙带，在局部地段接受上部砂岩及风化裂隙水的充水补给。本矿断层较多，在自然稳定条件下，断层起着隔水作用，断层导水性取决于断层带充填物及两侧地层岩性，泥岩一般含水性弱，石灰岩则较强，故不能排除落差较大的断层附近有引起突然涌水的可能。矿区地表有一条河流，贯穿整个井田，该河四季有水，水量不大。此外，再无大的水体。最高洪水水位预测为+990m，井口高于最高洪水位，雨季洪水不会进入井筒。,矿井防治水,矿井水文安全条件分析,矿井开采10号煤层，一个水平开采，井底车场布置在10号煤层底板岩石中，大巷布置在10号煤层中。运输大巷沿煤层底板布置，回风大巷沿煤层顶板布置。井底车场均设主排水泵房和水仓,主水仓有效容量200m3,可满足矿井8小时正常涌水量。每个掘进工作面配备有探水钻机，坚持“有疑必探，先探后掘”的原则。井下各积水点均设置了小水泵。矿井防水安全煤(岩)柱为：河流煤柱、断层煤柱、井田边界煤柱、采空区煤柱。河流每侧留煤柱65m；断层煤柱留设:大断层30m，小断层20m；井田边界煤柱留设20m，采空区边界留设10m。,矿井防治水,矿井开拓、开采所采取的安全保证措施,矿井工业场地内所属井口标高，以及重大建构筑物室外平场控制标高的确定，均采用百年一遇的防洪标准。张家沟煤矿化坡坑口主、风井井口位于该矿区井田西部边界附近山坡台地上，地貌属剥蚀、侵蚀山地，黄土覆盖。该台地标高比井口标高低，总体呈一台阶坡状地形，暴雨时节，洪水沿坡而下，汇入井田内的河流中，暴雨过后，瞬时断流，形不成聚集。本矿井场地内没有洪水水源，工业场区不受洪水威肋。地表水防治工程主要发生在工业场地周边山坡的雨水拦截和疏导上。设计考虑沿山坡脚下开挖排水沟，将山坡下来的洪水汇入场地的排水沟，其流向由东向西，最后排出场区，汇入河中。,矿井防治水,地表水防治,井下主排水泵房设在井底车场，排水系统采用沿主斜井井筒双管路敷设至地面“井下水处理站”水池。选用三台D25308型水泵3台，保证一台工作，一台备用,一台检修。选配电机YB200L12型电动机3台，功率37kW，电压660V。沿主斜井敷设两趟排水管路，排水管选择834的无缝钢管。排水能力保证一趟管路能在20h内排出矿井24h的的正常涌水，全部管路能在20h内排出矿井24h的最大涌水。井底设有主、副水仓，设计的井底主水仓有效容量为200 m3。主排水泵房底板高出井底车场底板0.5m，设有3个出口，分别与井筒、井底车场和中央变电所相连。,矿井防治水,井下防治水安全措施,回采工作面采用炮采放顶煤回采工艺，全部垮落法管理顶板，选用XDY-1B型加长悬移支架，最大控顶距为4.0m，最小控顶距为3.0m，循环进度为1m。10号煤层平均厚度3.47m,采2.0m，放1.47m。回采工作面顶板管理采用自行垮落，若顶板不垮落，则强制放顶。为保证工作面安全，放炮后伸出前探梁，采取及时支护，并保证支护密度和支架的初撑力。根据本矿特点，设计井筒采用锚喷支护；井底车场及硐室采用料石砌碹；大巷均为煤巷，采用料石砌碹和锚喷支护；工作面顺槽为煤巷，采用梯形金属棚子支护。根据煤矿安全规程的要求，参照矿井通风安全装备标准，设计配备了矿井压力观测设备，设备型号及数量见主要机电设备目录表。,其它灾害防治,顶板灾害防治,硐室布置距大巷直线距离60m；通道与硐室连接处设置了齿形阻波墙；在两个出口处，出口的一端设有自动关闭的抗冲击波活门，另一个出口设有抗冲击波密闭门。硐室通道全部采用料石砌碹支护；硐室内备有灭火器等消防器材；贮存炸药量不得超过2t，每个壁槽设计贮存炸药量小于或等于400kg。井下爆破材料硐室采用矿用防爆型（矿用增安型除外）的照明设备，照明线为延燃电缆，电压为127V，在贮存爆破材料的壁槽内不装设灯沟和灯具。地面爆破材料库的建设及其各种防护措施，必须符合国家有关的规定。爆破材料库周围必须设围墙或铁刺网，其高度不得低于2m，围墙或铁刺网距离库房的距离不应小于5m；必须设置照明、防火和防雷电措施；必须保证内外部的安全距离。,其它灾害防治,爆炸材料发放硐室安全措施,为了保证主井提升绞车供电电源的安全可靠行，提升机房两回380V电源引自矿井工业场地10/0.4kV变电所380V母线的不同母线段，一回电源停止供电时，另一回电源能够保证提升机房的全部负荷运行。主斜井提升绞车电控随绞车成套，该装置具备绞车所必须的电气保护及联锁装置。主斜井井筒内设有挡车器、手动阻车器和斜井防跑车装置 防止发生跑车事件。为了保证主斜井提升的安全性，主斜井选用两套“TPX-PLC型数字编码式斜井单钩串车混合提升信号系统”，由专用的变压器供电。提升信号系统与绞车控制回路相闭锁，只有在井口信号工发出开车信号后，提升机才能启动。,其它灾害防治,提升运输事故的防治措施及装备,井下运输大巷采用DP-1040/800型胶带输送机运煤，辅助运输采用调度绞车。工作面回风顺槽采用调度绞车运输，工作面运输顺槽采用DSP1040/800型胶带输送机运输。运输大巷辅助运输：每天设检修班对绞车、钢丝绳、矿车连接插销等调度绞车运输系统的设备和设施进行检查，发现问题及时解决；定期更换钢丝绳；对生产工人加强安全意识教育和责任心教育，严防矿车掉道或撞坏绞车事故发生。大巷内应在与每个工作面顺槽联络处设置车场，车场内设置阻车器，防止矿车自动向下滚行，造成跑车事故。工作面运输顺槽胶带机：在胶带机沿线上设防纵向撕裂、防跑偏、紧急停车联锁装置；在驱动滚筒、机尾、改向滚筒等旋转部件处设防护装置，拉紧装置处设防护栏杆。,其它灾害防治,运输事故的防治措施及设备,井下井底车场、运料联络巷、工作面回风顺槽材料运输，巷道的掘进运输都采用调度绞车运输，绞车均固定在非人行道一侧牵引运行。采用调度绞车运输的巷道沿煤层倾斜方向布置时，采用绞车单拉接力运输；沿煤层走向布置时，采用绞车对拉接力运输。各绞车在摘挂钩处，均设有1015m的平段，并装设有挡车栏和挡车器；绞车司机操作处设有开停声光信号装置和与地面调度室、绞车之间的联系电话，确保绞车运输系统安全可靠运行。,其它灾害防治,调度绞车运输事故的防治措施,井下中央变电所10kV配电装置选用KYGG3Z型矿用高压真空配电柜，660V选用KYX2型低压矿用一般型配电屏，变压器选用KBSG矿用隔爆型干式变压器。低压选用BZZK200Z/660Z（F）型馈电开关，40kW以上用电设备的控制开关选用QBZ型矿用隔爆真空磁力启动器，其余660V设备选用QC83型矿用隔爆型磁力启动器，煤电钻、岩石电钻选用BZZ型矿用隔爆电钻变压器综合装置，照明灯具均选用矿用隔爆型。本矿井为双回电源防止矿井突然停电引发事故。针对供电线路采取安全措施防止断线事故、倒杆事故、架空线路共振等事故的发生。对变电所采取安全措施防止地质条件及洪涝灾害、雷电过电压、变电所火灾、变电所设备事故及小动物引起的短路等事故的发生。井下采取多项措施防止电火花事故、电气着火事故和触电事故的发生。,其它灾害防治,电气事故防治措施及装备,安全监测、监控和传输设备选择 监测设备各类传感器布置 矿井安全监测系统运行可靠性分析,矿井安全监测监控,张家沟煤矿化坡坑口设计生产能力90kta，属低瓦斯矿井，为确保安全，高效生产，设计选用一套KJ3l矿用安全生产监控系统，对井下生产环境以及各主要生产设备运行状态进行实时数据采集、传输、显示、记录，使有关人员能够及时、准确、全面了解井下环境状况，达到对各类灾害的早期预测，一旦发现有瓦斯超限立刻声光报警，并切断相关设备电源，防止事故发生。井下传输电缆由主斜井井筒引入，井筒电缆选用PUYV39型，分站间传输电缆选用PUYV31型，传感器与分站间传输电缆选用PUYVR型。,矿井安全监测监控,安全监测、监控和传输设备选择,地面主站设于井口附近的福利楼内，各分站分别设于工业场地主要设施及井下采掘工作面、变电所、大巷等处，监测范围包括：采掘工作面瓦斯、CO、温度、风速，大巷及顺槽瓦斯、风速，风硐负压等。各监测传感器与分站间、分站与地面主站间均采用电缆连接。当瓦斯浓度超限时，井下机电设备自动断电并报警，保证机电设备正常运行及矿井安全生产。地面中心站设高性能、高稳定的工控机两台，一台工作，一台备用，并配有彩色显示器1台，打印机1台，交流稳压电源1台，UPS电源1台，中心站软件一套。本设计设置分站7个，分别设置在井下中央变电所及主排水泵房，工作面，掘进头，回风大巷，地面扇风机房，地面变电所等处。传感器设置在各测控点，具体布置位置见安全生产监测系统图和传感器布置图。,矿井安全监测监控,监测设备各类传感器布置,KJ31监测系统监测容量点可达400个，能挂接10余种不同种类的传感器，可满足本矿井的监测要求。系统采用时分多路复用通信传输技术，传输速率为2400bit/s，双线传输无极性，安装使用方便，误码率10-8，抗干扰能力强，能保证系统正常传输，这是系统长期运行的技术保证。系统传输距离10km。设计中安全监测、监控系统、设备选型、井下各测控点均按煤矿安全规程规定布置，设置合理，运行可靠，按设计进行安装、监控，能够满足安全生产的目的。,矿井安全监测监控,安全监测系统运行可靠性分析,设计根据煤矿安全规程参照矿井通风安全装备标准并结合张家沟煤矿化坡坑口安全生产的实际需要配备了全矿安全检测及其它安全类设备，以满足矿井安全生产的基本要求。见矿井通风安全基本装备一览表。,矿井安全监测及救护,矿井安全检测,张家沟煤矿化坡坑口位于山西省翼城县境内，本县没有矿山救护队。救护任务由临汾救护大队负责。本矿设置一个辅助救护队，编制为3个小队，每队由9人组成，小队正、副队长各1人，其中辅助救护队队长为专职，并配专职仪器装备维修工，负责日常工作。队员由符合矿山救护队员条件的工人、工程技术人员和干部兼职组成。辅助矿山救护队的组建、培训、考核、训练、管理等遵照煤矿安全规程有关规定执行。辅助矿山救护队队员个人最低技术装备标准见下表。,矿井安全监测及救护,矿山救护队,劳动定员和概算,劳动定员,矿井初步设计安全专篇是矿井初步设计的一部分，根据本矿特点，按岗位设置确定安全劳动定员，详见下表。,劳动定员和概算,概算,本设计安全设施概算项目有：井上下防尘、防爆、隔爆工程设施和装备，井下防灭火工程设施和装备，井下防治水工程设施和装备，地面防洪设施和装备，矿井通风安全装备，井上急救站，矿井安全检测、监控设施和装备，其它安全工程设施和装备。矿井安全工程设施、设备及安装工程总造价为898.34万元。其中：井巷工程投资88.04万元，占总投资的9.80；土建工程投资为45.73万元，占总投资的5.09；设备及工器具购置投资为442.53万元，占总投资的