煤矿4万吨扩建工程初步设计说明书中(编辑修改稿)

煤矿4万吨扩建工程初步设计说明书中(编辑修改稿)内容摘要：

设置一套安全监测系统。 矿井现配备有一套由重庆安生威测控系统设备有限公司生产的 KLC－ 8K 井下安全监控系统，该监控系统未与上级主管部门并网运行。 为了方便与上级安全监察部门并网运 行以及安装、使用和维护，矿井井下安全监控系统设计采用 KJ76N(山东瑞安特公司生产的 )，淘汰矿井现有的 KLC－8K 井下安全监控系统。 详见第七章第三节。 十、矿山救护 （一） 救护 矿山救护队是处理矿井水、火、煤尘、瓦斯、顶板等灾害事故的专业队伍，根据《煤矿安全规程》第四百九十三条规定，所有煤矿必须有矿山救护队为其服务，矿山救护队至服务矿井的距离以行车时间不超过 30 min为限。 根据国家安全生产监督管理局和国家煤矿安全监察局第 8号令，煤矿应当制定事故应急救援预案，并按照规定建立矿山救护队，配备救护装备。 不具备单 独设立矿山救护队条件的煤矿企业，应与就近的矿山救护队签定救护协议或联合建立矿山救护队，否则不得生产。 根据矿山条件，矿井的业主已与最近的重庆市地方煤矿矿山救护队签订救护协议（详见附件），并及时交纳了费用，确保矿井发生灾害事故时，能及时得到救护。 距离 车程 根据本矿的生产规模（ 40kt/a）和自然条件，灾害种类主要为瓦斯、煤尘、顶板，虽然该矿井与 重庆市地方煤矿矿山救护队签订救护协议。 但矿井还应成立矿山辅助救护小队。 本矿井矿山辅助救护小队由兼职人员构成。 辅助矿山救护队原则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。 辅助矿山救护队直属矿长领导，业务上受矿技术负责人领导。 辅助矿山救护队员必须经过 45天的救护知识基础培训，经考试合格后方能成为正式辅助矿山救护队员。 矿井必须制定事故应急救援预案。 （二） 辅助救护装备 根据《煤矿安全规程》规定与现场的生产实际情况，辅助矿山救护队的装备标准如下： 20 矿山救护队员个人最低技术装备标准 表 541 装备名称 要求 单位 数量 4h呼吸器 推广使用下压式呼吸器 台 1 自救器 隔离式 台 1 企业消防服装 按公安消防 服装标准执行 套 /年 1 战斗服 带反光标志 套 /年 1 劳动保护用品 按规定执行 套 1 矿山辅助救护小队最低限度技术装备标准 表 542 装备名称 要求 单位 数量 备注 救护车 辆 1 兼用 救护人员 18 氧气呼吸器 4h 台 18 自动苏生器 台 2 氧气呼吸器校验仪 JD9型 台 2 自救器气密检查仪 ZJ2型 台 2 氧气充填泵 CT250 型 台 1 干粉灭火器 只 20 瓦斯检 定器 10％、 100％ 台 2 各 1台 一氧化碳检定器 MJY型 台 1 氧气检定器 台 1 温度计 0～ 100℃ 支 1 采气样工具 套 1 其中球胆 4个 灾区电话 套 1 引路线 金属芯 m 1000 担架 副 1 呼吸器干燥装置 ZG1 台 1 自动苏生器专用校验仪 ZS1 台 1 温毯 条 1 铜顶斧 把 2 矿工斧 把 2 刀锯 把 2 氧气瓶 2L 个 2 备用 氧气瓶 1L 个 1 起钉器 防爆 把 2 小锹 两用防 爆 把 1 21 小镐 防爆 把 1 帆布水桶 个 2 帆布风障 4m179。 4m 块 1 瓦工工具 套 1 电工工具 套 1 急救箱 个 1 含药品和负压夹板 备件袋 只 1 装鼻夹及呼吸器易损件 记录本 支 2 圆珠笔 支 2 寻呼机 部 9 皮尺 10m 把 1 卷尺 2m 把 1 钉子 L=50mm/100mm kg 1 装在包内 22 第六章 通风、提升、排水和压缩空气设备 第一节 通风设备 一、设计依据 矿井开采 K7 和 K8 煤层，根据采掘部署， 采用联合开拓布置。 根据通风风量、负压计算的结果矿井达产时期的风量和负压预计如下：矿井总风量为 24 m3/s，容易时期负压 247 Pa，困难时期负压 366 Pa。 二、风机选型方案 （一） 风机选择计算 Q=K179。 Q 矿 =179。 24= m3/s 式中： Q— 通风机所需风量， m3/s； K— 通风设备漏风系数，取 ； Q 矿 — 矿井所需风量， m3/s。 通风容易时期： △ H=367 Pa 通风困难时期： H 风机 =Hmax+△ h177。 （ γ 1γ 2）△ H=486 Pa 式中： H 风机 — 通风机的负压， Pa； Hmin（ max） — 矿井总阻力， Pa； △ h— 通风机设备的阻力损失， Pa，一般 100～ 200 Pa，取 120 Pa； γ γ 2— 出入风井处的空气容重，（由于进回风高差不大，空气密度变化极为有限，该数据可不计） ； △ H— 出入风井高度差。 Rmin=H 风机 /Q2=367/= 23 Rmax=H 风机 /Q2=486/= ： Hmin=Rmin Q2= Q2 Hmax=Rmax Q2= Q2 列出 h 对应于 Q的变化情况如下表所示： Q(m3/s) 15 18 21 24 27 30 33 容易时期 h(Pa) 困难时期 h(Pa) 根据风量、负压变化情况选配风机如下： (风机工况点曲线 见插图 3) 选配 BK546№ 14 型风机 2台， 1台工作， 1台备用。 其风量为 ～ 33 m3/s，负压 145～ 800 Pa，配套电机 30 kW， 该风机在矿井所需风量、负压情况下尚有 2级可调富裕能力 ，充分保证矿井安全。 （二） 选型结论 根据风机工况曲线，保证风 机 叶片位于设定角度内，经描点得通风容易时期风机工作工况点为 ： Q= m3/s， Pa＝ 495 Pa， Ne＝ kW，η＝ ％，风机工作在叶片角度 36176。 通风困难时期工作工况点为： Q= m3/s， Pa＝541 Pa， Ne＝ kW，η＝ ％，叶片角度 36176。 ，在生产过程中如风量、负压发生变化，调整风机叶片角度，即可调整风量、负压。 通风容易时期工况点时风机电机校核计算结果为： P＝%74 .0510 00  ＝ kW＜ 30 kW 通风困难时期工况点时风机电机校核计算结果为： P＝%76 .5610 00 41522 .  ＝ kW＜ 30 kW 根据以上计算知：所选风机满足要求。 三、反风方式、反风系统及设施 （一） 反风方式 所选用主要通风机为轴流式高效风机，具有利用电机反转反风的性能，不需设单独 24 的反风道。 反风率可达到 60%以上。 （二） 反风设施及要求 投产前必须按《煤矿安全规程》第 一百二十一 条的规定进行风机性能的测定、试运转和反风演习。 备用通风机必须在 10 min内启动 运行。 风机的出风井口必须安装防爆门及安全行人通道，机房内必须安设消防设施、安装水柱计、电流表、电压表、轴承温度计，还必须有直通矿调度室的电话、反风操作图、岗位责任制、操作规程等。 为了能够顺利实现反风，井下主要风门必须按反风要求设计为双向风门。 此外当通风机反转反风时，防爆门按规定必须关闭，以保证通风机反转送入的新鲜风量大部分送入井下，防止因防爆门打开出现风机短路现象发生。 为测定风机性能需要，在引风道风机前方安装纵向风门或在风机集流器后方安装蝶形闸门。 矿井通风机由两趟 （ 380 V） 电源独立供电， 双电源采用自 动投入。 风机由地面变电所双回路供电，一路电源供电时，另一路带电备用，保证通风机房供电电源的可靠性。 风机电压等级设计值为 380 V，通过风机配套控制设备控制风机的正反向运行。 风机房必须保证足够的照明设施，照明电压为 220 V。 风机电控柜设有短路、过负荷、高低电压及接地等各种保护措施。 风机电控装置由主机生产厂成（配）套供应。 通风机值班室设有两部电话，其中一部直通矿调度室，另一部为外线电话。 通风机配电室内所有带电设备及室外通风机等均设有可靠的接地装置，其接地电阻不大于 4Ω。 第二节 提升设备 矿井现为 明 斜井开 拓，矿井开采 +335 m～ +100 m水平内 K7 和 K8 煤层。 矿井共划分为 2 个采区 ，共设置提升系统 3套。 各段提升系统参数 详见下表 ： 矿井提升系统参数表 表 111 序号 井筒名称 倾角 垂高（ m） 斜长 备注 25 1 一级明斜井 25176。 90（ +330m～ +240m） 213m 2 二级暗斜井 25176。 140（ +240m～ +100m） 332m 兼作 21 区轨道上山 3 11区轨道上山 25176。 95（ +335～ +240m） 225m 各段提升系统绞车选型计 算如下： 根据设计能力及井筒条件，本矿井采用 m3翻斗式矿车（装载量 750 kg，自重 520 kg）。 一 、 一级明斜井 （一） 设计依据 该斜井承担整个矿井提升任务，提升煤炭 40 kt/a，矸石 6 k178。 m3/a，煤炭和矸石的提升采用 翻斗 式矿车， 容量 m3，自重 520 kg，小件材料采用矿车运输，特殊材料采用 MLC26A，自重 490 kg，年工作日 330 d，每天16 h，煤炭容重 t/m3，矸石容重 t/m3。 （二） 确定每次挂车数量： 定 （ 1） 根据煤炭提升量 mrNf tb TACaQ ρ  gm   = 辆 式中： af：提升能力富裕系数，采区取 ； C：提升不均衡系数，取 ； AN：年提升量， t； Tg：预计循环提升时间， 630 s； br：年工作 330 d； t：日提升 16 h； k：矿车的装满系数， 25176。 倾角取 ； V：矿车的容量， m3； ρ m：煤炭容重 t/m3。 ρ g：矸石容重 t/m3。 26 （ 2） 根据矸石提升量 mgm Vk3600 ρ  tb TACaQrNf   = 辆 （ 1） 根据煤炭容重确定 n≤)c os)(s in(   ZK P Q =)25c )(s i ( 6000 = 辆 （ 2） 根据矸石容重确定 n≤)c os)(s in(   ZK P Q =)25c )(s i ( 6000 = 辆 式中： Qp：矿车碰头连接器强度，取 6000 kg。 根据以上计算结果，考虑设计能力及井筒条件，最大限度的降低提升时间，该段每次提煤炭 3车，或提矸 2车。 特殊材料根据实际重量确定提升量。 （三） 确定提升长度 Lt=213+25=238 m Lc=238+25=263 m （四） 初定提升速度与加、减速度 根据《煤矿安全规程》（ 20xx 年版）第四百二十六条规定：“斜井提升容器的最大速度和最大加、减速度应符合下列要求：（一）升降人员时的速度，不得超过 5 m/s，并不得超过人车设计的 最大允许速度。 升降人员时的加速度和减速度，不得超过 m/s2。 „„” 设计中根据提升机产品样本初步确定提升速度为 m/s 以内，最大加、减速度为 a1= m/s2，末减速度为 a0=，低速等速运行速度 v0= m/s。 27 （五） 初步估算一次提升循环时间 根据本提升斜井井筒条件及能力，初步确定选用单滚筒提升绞车，其运动学按照五阶段速度图，经计算其提升循环时间为： T g=（ 25m a x0000m a x001m a x  v Lava vvvLav ）179。 2 =（ 25 ）179。 2 =448 s （六） 绳端荷重 ： Qdm=n(Qz+Qg)(sin +f1cos )g =3179。 （ 1000179。 +520）（ sin25 + ）179。 =16304 N ： Qdg=n(Qz+Qg)(sin +f1cos )g =2179。 （ 1750179。 +520）（ sin25 + ）179。 =15683 N 根据《煤矿安全规程》规定：升降物料时安全系数最低值为。 gfLmgQmgcg)c o s( s i n110 2   = o i 01 6 71 1 01 6 3 0 4 ）（ = kg/m 16NAT6179。 19WS+NF1670ZS179GB891820xx 作为提升钢丝绳。 其主要参数如下：钢丝绳直径。