阜平煤矿压风自救文件.docx
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阜平煤矿压风自救文件
目录
前 言1
第一章矿井压风系统设计2
第一节矿井概况2
第二节压风系统设计5
第三节压风自救系统设计的必要性7
第二章压风系统能力校核8
第三章压风自救系统设计10
前 言
为进一步提高煤矿安全防护和应急救援水平,保障煤矿职工生命安全,促进煤矿安全生产,根据《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发[2010]23号)精神,各生产矿井必须建立健全煤矿井下安全避险“六大系统”,保障职工身心健康,保护职工生命不受侵害,促进煤炭事业健康发展。
煤矿压风自救系统,是以矿井现有的压风管路为基础,并将压风管路延伸到所有有工作人员作业的地点,在压风管路上安装压风自救装置,构成一套完整的“压风自救系统”。
正常生产时为矿井用风设备提供动力。
发生灾害时,为被困人员提供新鲜空气,为等待救援赢得时间。
一、编制本设计的依据
1、《国家安全监管总局、国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》安监总煤装〔2010〕146号;
2、《煤矿安全规程》(第437条、第438条、第439条);
3、本矿的有关图纸、文字材料及意见。
二、编制本设计的指导思想
1、贯彻执行党和国家安全生产方针和有关矿山安全法规的具体规定,严格按照《煤矿安全规程》、《煤炭工业矿井设计规范》等有关技术规程、规范、从严精心设计,以促进安全生产,保障职工身心健康和生命安全。
2、采用先进的机电设备和安全装置,坚持“安全第一,预防为主”的原则,防患于未然。
3、以安全和经济效益为中心,从该矿井的实际出发,坚持设计为生产服务,减少资金投入,缩短工期,早日实现“压风自救系统”的完善,为安全生产打好基础。
三、本设计的主要内容
根据“压风自救系统”其它矿井的建设标准,在以下工作地点:
采掘作业地点、避难硐室及避灾路线巷道均需安装压风管路,并设置供气阀门,间距不大于100m。
第一章矿井压风系统设计
第一节矿井概况
一、井田地理位置
阜平煤矿位于阜平县大台乡炭灰铺村东部破寺村一带,距阜平县城约40km,行政区划隶属大台乡炭灰铺村管辖,矿区范围北起上洞村南,南至椿树台,西起炭灰铺,东至木柳柱。
矿区中心地理坐标:
东经114°24’53”,北纬39°00’39”。
阜平县城有通往石家庄、保定、大同等地的三级公路。
县城至矿区有简易公路:
矿区与邻近主要村庄都有简易车道,可行中小型农用车辆。
另外,阜平县经曲阳县可至定州站上“京广铁路”,也可经涞源县城“京原线”,两向汽运距离均为200km左右。
二、井田面积
根据河北省国土资源厅颁发的采矿许可证,本矿井井田范围由10个坐标连线圈定,详见表1-1-1(1954北京坐标系)。
矿井拐点坐标表
表1-1-1
拐点
X
Y
拐点
X
Y
1
4320180
38534578
6
4319400
38536600
2
4319828
38534650
7
4320130
38536600
3
4319720
38534784
8
4320400
38536000
4
4319692
38534994
9
4320400
38535576
5
4319400
38535800
10
4320230
38534968
矿区面积1.5457km2,开采标高668~320m。
三、开拓方式及采区划分
该矿井为生产矿井,采用立井开拓方式,共建有两个立井井筒,单水平上山开采方式。
为了改善矿井通风不合理现状,经保定市煤炭行业管理办公室保矿管办字[2004]第11号文批复,矿井进行了生产系统改造设计,在南翼施工一直径3m的主立井,原主井作为副井,原副井作为专用回风井,形成了主井、副井、风井的开拓系统。
1、水平划分及水平标高的确定
本井田开采6#煤层,煤层倾角10~15度。
原水平运输大巷布置在+420m水平,井底车场采用环形式井底车场。
2、大巷布置形式
运输大巷及回风大巷分别布置在+420m、+430m水平煤层中,在主井底+498m布置煤炭运输大巷。
3、采区划分
该矿井下开采范围较小,走向长度约670m,倾斜宽500m左右,剩余的可采块段较分散,依据煤层赋存条件及现有开拓工程现状,确定矿井采用单水平上山开拓方式,利用现有运输及回风大巷扩修后担负运输和回风,水平标高+420m。
根据该矿煤层赋存条件及现有采区生产系统,该矿设计共划分为一个上山采区,采区系统布置于开采区域的中部。
四、开采技术条件
根据河北省煤矿安全生产监督管理办公室以冀煤安办(2007)37号文下发的《关于保定市辖区煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》,矿井瓦斯、煤尘爆炸性、煤的自燃倾向性、煤和瓦斯突出及地温情况如下:
1、瓦斯:
该矿6#煤层瓦斯绝对瓦斯涌出量1.79m3/min,相对涌出量7.88m3/t;二氧化碳绝对涌出量0.79m3/min,相对涌出量3.48m3/t,鉴定为低瓦斯矿井。
2、煤尘:
该矿井6#煤煤层无煤尘爆炸性。
3、煤的自燃倾向:
该矿6#煤自燃倾向性等级为Ⅲ类,不易自燃。
4、矿井煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出情况
该矿井无煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险。
5、地温、地压
该矿井采深较浅,无明显冲击地压。
据炭灰铺煤矿数十年的生产经验证明,矿井既无高温区,也无地温异常区,该井田属于正常地温区。
第二节压风系统设计
一、压风设备
矿井在地面建有空压机站,安装3台MLGF-25/8G螺杆式空气压缩机,2台工作,1台备用。
最大供气量为50m3/min。
压风机站电源引自矿主井配电室,采用双回路供电。
空压机技术数据见下表:
安装地点
型号
数量
煤安标志
调度室电话
地面空压机房
MLGF-25/8G
3
有
有
排气量(m³/min)
25.0
排气压力(MPa)
0.8
电机额定电压(V)
660
电机功率(kW)
160
二、压风机压力表、安全阀等配置
1、压风设备具有产品生产合格证,压力表、安全阀(压力值设定为0.8MPa)、油水分离器按规定配置齐全,符合相关要求;
2、润滑油牌号:
使用压风机专用润滑油;
3、保护系统完善。
过载、短路、断相、漏电、防自启动、防逆转、失压、过压等保护,同时具有超温、断油、断水、滤芯堵塞自动停机保护以及容调、制压阀、安全阀三重保护防止超压运行,使用安全可靠。
三、下井人员
该矿目前仅有一个生产水平,即420m水平,现设计的采区为上山采区,采区设1个回采工作面,工作面最大工作人数为22人,同时布置两个掘进工作面,每个掘进工作面工作人数均为13人。
加上其他人员单班最多下井105人。
四、压风管路布置
压风系统由地面压风机供风,采用DN150管路通过主井进入井下,井筒管路采用焊接,设有直管座和伸缩节2套。
通过主井底皮带巷→采区轨道下山→421运输大巷→井底车场。
主井底皮带巷十字口→皮带上山→避难硐室→上探巷。
主井底皮带巷十字口→轨道上山→回风下山→回风大巷→风井。
采区运煤斜巷→里探巷→配切眼→外探巷→切眼下口。
采区运煤斜巷→副巷→切眼上口→回风斜巷。
主井底皮带巷至十字口处敷设DN150的压风管路,采区轨道上山、皮带上山、421大巷、井底车场、十字口平台以里至下探巷敷设DN100的压风管路。
上探巷、回风巷、运煤斜巷、里运巷、外运巷、副巷、回风斜巷敷设DN50的压风管路。
管路全部使用焊接钢管,井下管路采用法兰连接;安装方式为吊挂敷设;管道最低处设有油水分离器。
五、压风自救系统设计
煤矿压风自救系统,是以矿井的压风管路为基础,并将压风管路延伸到所有有工作人员作业的地点,在压风管路上安装压风自救装置,构成一套完整的“压风自救系统”。
正常生产时为矿井用风设备提供动力。
发生灾害时,为被困人员提供新鲜空气,为等待救援赢得时间。
本矿井为低瓦斯矿井,根据(国发[2010]23号)精神,可不设压风自救装置,只需在管路上按规定装设供气阀门。
我矿自身提高要求,低瓦斯矿井按照高瓦斯矿井管理设置压风自救装置。
管路全部使用焊接钢管,井下管路采用法兰连接;安装方式为吊挂敷设;管道最低处设有油水分离器。
井下路线最长的压风管路是6201回采工作面,管路全长约1610米。
(压风管路布置详见压风自救系统图)
压风管道每个分支处安装闸阀,属于避灾路线的所有压风管路、采掘工作面后约40米巷道外、避难硐室及避灾路线巷道内按照每个间距不大于100米设置一套压风自救装置。
第三节压风自救系统设计的必要性
一、煤矿安全生产特殊生产环境的要求。
煤矿生产作业环境受到来自于水、火、瓦斯、煤尘、顶板等多种自然灾害的影响,矿工生命受到多种灾害的威胁,一旦发生事故,最便捷的救援方法就是供给水和空气,压风系统的作用无可替代。
二、煤矿安全生产形势的要求。
近几年来,国家、地方政府及企业抓安全的力度大了,措施多了,安全监督的作用强化了,但从煤矿近几年的安全状况来看,效果并不理想,依然有重大事故发生。
总结以往事故成功救援的经验,现场完整的压风管路起到了至关重要的作用。
三、党和国家对于煤矿职工生命保护的要求。
党和国家关心煤炭企业的发展,关心煤矿职工的身心健康,逐年提高对煤矿安全设施的资金投入,完善改造不利于煤企职工生活的诸多环节。
四、科学管理的要求。
随着煤矿生产管理水平的不断提高,国家安全管理局对煤矿生产提出了更高的要求,科学管理、人文管理、安全第一、生命高于一切已成为煤矿生产的宗旨,在这样的大环境下,矿井生产必须的安全设备设施都得到极大改善,作为煤矿安全避险系统之一的压风施救系统是必不可少的。
因此,对矿井不完善的压风系统改造势在必行。
第二章压风系统能力校核
一、压风自救系统最大用风量Qmax的设计校核
阜平煤矿单班下井人数最多为105人,压风自救系统最大用风量即井下所有人员都使用自救装置时的风量,因此:
Qmax=105×0.1×1.2=12.6m3/min
井下发生灾害时,地面向井下提供空气的压风机有2台MLGF-25/8G螺杆式空气压缩机,其排气量Q=25×2=50m3/min>Qmax=12.6m3/min,能够满足井下灾害时,井下所有人员都使用压风自救装置时需要的风量。
二、压风管路校验
1、井筒、皮带巷干管管径的校验
供风管路中到6201回采工作面的管路最长,管路全长1610米。
故以6201回采工作面沿线管路校验。
通过井筒、皮带巷管路的需要风量:
Qmax=105×0.1×1.2=12.6m3/min
d=6.563Q0.37L0.2
=6.563×12.60.37×16100.2
=73.4mm<150mm
式中:
Q—通过井筒路段的空气体积流量,取最大12.6m3/min;
2、主井皮带巷十字口以里至运煤斜巷支干管管径的校验
通过此管路的各工作面用风量Qmax=(105-40)×0.1×1.2=7.8m3/min
d=6.563Q0.37L0.2
=6.563×7.80.37×(1610-500)0.2
=57.05mm<100mm
式中:
Q—通过干管路段的空气体积流量,取最大7.8m3/min;
3、采区支管管径的校验
通过此支管各工作面的用风量Qmax=35×0.1×1.2=4.2m3/min
d=6.563Q0.37L0.2
=6.563×4.20.37×5570.2
=39.53mm<50mm
式中:
Q—通过支管路段的空气体积流量,取最大4.2m3/min;
三、校验管路的压力损失
空压机出口压力,应保证在克服管道最大压力损失后,仍能满足避难人员吸氧压力要求。
由于管路路线复杂,为了便于计算选择路线最长的6201回采工作面,管路全长1610米(该段管路为压力损失最大的管路)。
P=phg+ΣΔp+0.15=0.4+0.065+0.15=0.62MPa<0.8MPa
式中:
phg—自救装置适用工作压力,0.3~0.7Mpa;取0.4MPa;
—输气管路各部分压力损失之和,
;
λ—30~40kPa/km;
L—输气管路最远长度,L=1.61km;
0.15—考虑到旧管等影响而增加的压力损失,MPa。
可见压风机压力满足灾害状态下压风自救系统用风要求。
第三章压风自救系统设计
一、新增设施
由第二章中的设备、管路设计校核计算可知,压风系统的设备和管路满足发生灾害时“压风自救系统”的需要。
设备和管路部分明细见本设计压风自救系统图。
二、压风自救装置安装地点和安装调试
(一)安装地点
1)避灾途径的巷道中
避灾途径的巷道中:
采区皮带上山、采区轨道上山、采区回风上山、运输大巷以及回风大巷等处,以上路径需安装压风管路,管路上每个间距不大于100m内安设一套供气阀门。
2)回采工作面:
采区工作面两顺槽距煤壁40米各设一套供气阀门,以后供风管路段上每个间距不大于100m内安设一套供气阀门。
供气阀门要随着工作面的回采不断向后移设,移设时必须要保证靠近工作面的两处供气阀门满足上述要求。
3)开拓、普掘工作面:
掘进工作面巷道在距工作面40m处各设供气阀门,以后供风管路路段上每不大于100m设置供气阀门。
随着掘进工作面的推进,不断将供气阀门向前移设,移设时要必须保证靠近工作面的两处供气阀门满足上述要求。
(二)压风自救装置的安装、调试
1、安装要求:
1)安装位置应尽可能接近工作场地,最远不超过40m,保证井下工作人员在发生灾害时有足够的时间进入并开启自救装置,真正起到救灾防护的作用。
2)压风自救阀门安装地点要求两帮和顶板比较完整稳定,顶板无淋水,宽度要以过往的车辆不会破坏自救阀门为准,安装高度一般为1-1.3m,使避灾人员能顺利使用,并能舒适地座(蹲)在里面。
3)采煤工作面顺槽安装时,在自救装置供风管路上预留与自救阀门管径一致的接头,以便移设安装。
2、调试:
安装完成后,要进行送气和调试,并进行全面的质量检查。
1)按照使用要求安装后,要检查各连接部件是否牢固可靠,连接处的密封是否严密,管路有无漏气,压风自救阀门是否完好。
2)确认安装无误后按照使用要求进行调试,使过气量和噪声适宜为止,然后关闭开关,恢复正常以待备用。
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