煤矿设计设计与安全设施

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1、第一章 矿井概况及地质特征 第一节 井田概况 一、交通位置 宝清县新利煤矿位于宝清县城西20公里，在小城子村西2公里。地理坐标东经13200’左右，北纬46012’左右，宝清至七台河二级白色公路穿越井田，距宝清新建火车站24公里，交通方便。 二、地形、地貌 本区属低山丘陵区，本井地势较为平坦，海拔标高为160米左右。。 三、气象及地震 据气象资料统计，本区属寒温带大陆性气候，气温变化显著，夏季最高气温为37℃，冬季最低气温为－35，年平均气温在3℃，自11月份至次年4月份为冻结期最大冻结厚度为2-2.5米，无永冻层，最大风力为6.5级，最大风速2.34米/秒，主导风向冬季西

2、北风，夏季西南风。 县内未设地震监测机构，也无地震监测设施；国家把宝清列为密山地震区，历史上曾发生过几次有感地震，但对建筑物无任何破坏。 第二节 井田地质特征 一、勘探区地质地层 根据省煤田地质勘探公司三队提供的地质资料，该地区由下而上分别为上泥盆系上统老秃顶子组D3L，侏罗系上统珠山组J3Z，白垩纪上统松木河组K2S，第四系冲积层Q4。 本区地层表： 界 系 统 组 代号 厚度（米） 新生界 第四系 冲积层 Q4 2-20 中生界 白垩系 上统 松木河组 K2S -130 侏罗系 上统 珠山组 J3Z -200 古生界 泥盆

3、系 上统 老秃顶子组 D3L 侏罗系上统珠山组为本区含煤地层，泥盆系老秃顶子组为煤系地层的基底。 含煤层珠山组岩性为灰白色砂岩，中砂岩和浅灰色细砂岩，灰绿色凝灰岩及煤层组成。 上白垩纪松木河组厚为130米左右，主要岩性为紫灰色火山碎峭岩，火山凝灰岩，该组与下伏煤层为平行不整合接触。 二、煤层与煤质 煤层 本区可采层为七个，5、5下、6、7下、8下、9、10号煤层，该矿开采9、10号煤层，9号层全层可采厚度1米，中间有夹石层，厚度与结构稳定，无明显变化。10号层全层可采，煤层平均厚度为1.81米，浅部厚、深部稍薄，9号与10号层间距为15米。 煤质 本井煤多为块状或碎

4、块状，节理不发育，以半亮煤为主，夹暗煤半暗煤。 9号层：挥发份39%，灰份25.72-27.65%，发热量（QOW）6040卡/克，y值为16.5。 10号层：挥发份39%，灰份17.02-28.93%，发热量（QOW）6100卡/克，y值为18.5。 本井煤为低硫、低磷、气煤三号，可做配焦煤、气化、炼油、民用等。 三、矿井瓦斯等级，煤尘爆炸指数，煤层自然发火期 根据矿井瓦斯鉴定，矿井CH4相对涌出量2.59m3／T，CO2相对涌出量3.46m3／T，属低沼气矿井。矿井煤尘爆炸指数为31.40，有煤尘爆炸危险，容易不自然。 四、勘探程度和可靠性及存在问题 本井田无钻孔，根据矿井实

5、际接露，煤层发育较稳定，无大的地质构造。过公路煤柱的井田深部资源无钻孔控制，地面有火山喷发形成的山丘，有可能对深部资源的赋存情况及煤质造成一定的危害，该矿井延伸时需先行钻探。 第三节 储量计算 一、计算依据 该井地质构造简单，煤层赋存稳定,计算矿井剩余地质储量，9号煤层厚度1m，10号煤层厚度1.81米，原煤容重1.3。 二、计算结果 经计算全矿剩余地质储量为262.88万吨，可采储量184.02万吨，矿井回收率70％。 第四节 提高资源回收率的措施 一、认真执行煤矿开采技术政策，使回收率达到规定指标。 二、加强地测工作，做为储量监督工作，严禁捡肥丢瘦。 三、推广沿空留巷

6、技术，提高资源回收率。 四、加强领导，严格执行各项规定制度。 第二章 井田开拓 第一节 井田境界及储量 一、井田境界 本矿井开采77号煤层，井田范围用下列拐点控制： X Y 1 5118875 44501040 2 5119290 44501330 3 5119047 44501775 4 5118833 44502066 5 5118244 44501642 二、储量 1、地质储量 9号煤层 92.56万吨

7、 10号煤层 174.32万吨 2、可采储量262.88×70％＝184.02万吨 三、煤柱 井筒一侧煤柱不小于30m，边界煤柱不小于20米，断层煤柱5-10米。 全矿井剩余地质储量39.42万吨，可采储量21.01万吨，矿井回收率65%。 第二节 矿井设计能力及服务年限 一、矿井工作制度 年工作日300天，每天三班作业，每天净提升时间为14小时。 二、设计生产能力及服务年限 根据计算的地质储量及煤层赋存条件，确定矿井改建后年生产能力为6万吨/年，日生产能力202吨。 三、矿井服务年限 184.02÷6÷1.4=21.9年 第三节 井 筒 一、

8、井筒的布置，用途及规格 1、主井 主井担负全矿井提升原煤、矸石，同时向井下运送材料、设备等任务，并做入风井、井筒铺设18kg/米轻型轨道，坡度30 º，井口安装安全门，地面安装JKT1.6×1.2-20 130KW型矿用提升绞车，做为主提升绞车。 2、风井 副井担负全矿井的回风、行人任务，并架设排水管路两趟，井口地面安装KBZ-11-22（KW）型节能风机，一台运行，一台备用，并兼做矿井的第二安全出口。 二、井筒断面及支护 主井净断面4.5平方米，上宽2.0米，下宽2.5米，中高2.0米，风井采用梯形木支护，净断面4.3平方米，上宽1.9米，下宽2.4米，中高2.0米。 三、井筒

9、特征 井筒 座 标 井筒 长度 井筒 坡度 净断面 支护 X Y Z 断面 净宽 净高 主井 5119176 44501086 159.8 400 30º 4.5 2.25 2.0 木棚 风井 5119148 44501093 158.4 360 30º 4.3 2.15 2.0 木棚 第四节 井底车场及硐室 一、井底车场形式的选择 根据矿井的开拓方式，车场形式采用斜井片盘甩车场，车场长度30m，坡度10%，调车方式：人力推车。 二、硐室 根据该井实际情况，井下不设永久硐室，在主井风井之间布置临时硐室，小泵房及水

10、仓布置在井底车场附近，，总长度50米，断面4.0平方米，容量200立方米，支护：木棚，间距0.8米。 第三章 大巷运输 第一节 运输方式选择 大巷运输采用600mm轨距，1.0m3翻斗车，大巷坡度5‰，运输方式：调度绞车人力推车。 第二节 矿车 矿车需用量按矿井设计能力确定，该井设计生产能力6万吨/年，配矿车72台。 第四章 采区布置及采煤方法 第一节 采区布置 采区采用双翼布置，工作面长度50米，9号层工作面采用全部垮落法管理顶板。10号工作面由于煤层较厚，运输巷道采用6×6米煤柱护巷，采过后及时封闭，作为下片盘回风行人运料之用。 第二节 采煤方法 本矿

11、井采煤方法采用走向长壁后退式采煤，工作面长度40米，回采工艺采用炮采。 开采顺序为：向上而下开采，即先采上部，后采下部。 第三节 工作面生产能力计算 一、工作面日生产能力计算：全井以两采、两掘工作面生产。 由公式P=mlevc得： P1=1.6×50×1.0×1.3×0.97=101吨 P2=1.6×50×1.0×1.3×0.97=101吨 式中：P—矿井采煤工作面日产量 M—煤层厚度 L—工作面长度 E—循环进度1.0m v—原煤容重1.4t/m3 c—采煤工作面回采率75% 二、工作面年生产能力计算 P年=（P1+P2）×300=60600吨

12、经计算：该井以两个采煤工作面生产，完全可以达到设计生产能力。 第四节 工作面落煤、装煤及设备选型 一、工作面落煤、装煤 本矿井采煤工作面采用铁板溜槽自动滑下运输，工作面出货直接进入矿车，工作面采用爆破落煤，由调度绞车运输巷甩车场，经地面绞车提升至地面。 第五节 采场支护 一、采场支护 工作面采用带帽点柱支护，木柱直径不小于12cm，排距1米，株距0.8米。 二、顶板管理 工作面采用全部垮落法管理顶板，三、五排控顶，密集切顶，每组4-6根，组间留设0.6米的安全出口；工作面株距0.8米，排距0.8米。最大控顶距3.4米，最小控顶距1.8米，悬顶距超过规定时，采用人工强制放顶。

13、 第六节 井巷掘进 一、巷道断面尺寸，支护形式 矿井采用梯形木支护，主井净断面4.5平方米，上宽2.0米，下宽2.5米，中高2.0米，风井采用梯形木支护，净断面4.3平方米，上宽1.9米，下宽2.4米，中高2.0米。 车场子断面6.6m2，中高 2.0m，中宽3.3m，木支护间距0.8m 二、施工队组配备及装备 该井设计能力6万吨/年，配两采二掘，采掘个数比为1：1，采掘人数比为：2：1 掘进队组装备：局扇二台，煤电钻综保四台，调度绞车四台，水泵二台，移动式压风机二台，煤电钻二台。 三、巷道掘进指标 根据矿井生产实际情况,结合矿井掘进工作面装备水平,巷道掘进指标如下: 煤

14、 巷:120-150米/月 半煤巷:80-100米/月 岩 巷:50-70米/月 四、井巷掘进 根据矿井生产实际情况,结合矿井掘进工作面装备水平,巷道掘进指标如下: 后石门:36米 平 巷:400米 风 道:50米 风 井:50米 五、采、掘关系及三量 需合理配备掘进队组及人员，要重视掘进工作，加强领导，提高单价，保证采煤接续，使三个煤量达到2：1：4规定。 第五章 矿井通风与安全 第一节 通风系统与通风方式 一、通风方式和通风系统 1、通风方式： 本矿井的开拓方式和井田范围决定了矿井的通风方式为集中抽出式通风，回采工作面采用全负压通风，掘进工作面

15、采用局扇压入式通风。 2、通风系统 通风系统为各采区独立通风系统。 第二节 矿井风量计算 设计依据：根据矿井瓦斯等级鉴定，该井为低沼气矿井，设计能力6万吨／年，两采两掘。井下设一水仓。 矿井供风量根据《煤矿安全规程》要求，以下列几种情况分别进行计算，其中最大值做为该矿井的入风量。 1、风量计算 （1）按井下同时工作的最多人员计算，以交接班时间人数为最多：此设计工作面两采两掘，取N＝每班同时工作人数40人×2＝80人。 取矿井通风系数；K＝1.25 则矿井需总入风量为： Q＝4×N×K Q＝4×80×1.25＝400米3／分 （2）按日产吨煤 取q日产吨煤的供风标准

16、为1.25； 取K为风量备用系统1.9； 根据年产量及年工作日，三班作业，每日生产原煤T＝210吨，所需供风量Q＝T×q×K＝210×1.25×1.9＝499米3／分。 （3）按井下同时使用最大火药量计算； Q＝25A＝25×11＝275米3／分。 （4）按采煤、掘进、硐室及其它地点实际风量计算 Q总＝ Q采＋Q掘＋Q其它 Q总＝275＋480＋60＝815米3／分。 A两个采煤工作面 （1）按沼气及二氧化碳计算； Q＝2×100Q×K＝2×100×0.6×1.9＝228米3／分。 （2）按工作面最多人员计算： Q＝4N×K＝4×30×1.25＝150米3／分。 （3

17、）按同时爆炸火药量计算； Q＝25A＝25×11＝275米3／分。 B两个掘进工作面： （1）按同时爆炸火药量计算： Q＝25A＝25×6＝150米3／分。 （2）按工作面最多人数计算： Q＝4NK＝4×10×1.25＝50米3／分。 （3）按局扇吸入风量计算： 局扇JBT52―2 单台配给风量Q＝180+180×30%＝240米3／分。 两台配给风量Q＝240×2＝480米3／分。 C水仓风量； 井下水仓按要求合计分配60米3／分。 备用风量105米3／分。 经以上计算矿井所需总供风量为920米3／分（15.3米3／秒）。 2、风压计算 本矿井的风压计算选择通

18、风阻力最大，风路最长的网路进行计算，计算结果详见通风阻力计算表： 负压水柱；h=27.59（mmh2o） 3、等积孔计算：A＝0.38Q/ h ＝0.38×15.3/ 27.59 ＝5.814/ 27.59 =1.11m2 经理论配风量计算；等积孔在1-2之间，该矿井通风系统中等。 通过各工作面风量计算，对本矿井合理配风： （1）主 井 总 入 风量：920米3／分 （2）左三片采煤工作面：190米3／分 （3）右三片采煤工作面：190米3／分 （4）左四片掘进工作面：240米3／分 （5）右四片掘进工作面；240米3／分 （6）水 仓；60米3／分 第三节

19、 选择矿井通风设备 根据风量和负压的需要，选取主扇和电机： 该矿井 A＝1.11m2 h=27.59mmh2o Q＝15.3m3/s。 所选风机参数 hj=h+h自＝27.59×9.8＋100＝370pa Qj＝15.3×1.15＝17.6 m3/S 式中：hj Qj――所选风机必须的风压、风量 h自――自然风压 选择安装 KBZ－11－22KW节能风机两台（一台运行，一台备用）。 第四节 安全煤柱的留设 一、井田煤柱 井田煤柱按经验取20m，即在本井井田范围内侧留设20m保护煤柱。 二、护巷煤柱 主、副井两侧留设30m保安煤柱。 第五节

20、 灾害预防 矿井与双矿集团救护大队签定救护协议，一旦发生灾害能够及时救护。 一、预防瓦斯爆炸及二氧化碳超限措施 1、该矿井虽然属低沼气矿井，且暂无二氧化碳涌出量，但应加强瓦斯、二氧化碳的管理，在井下各主要地点设有安全监测装置，按设计布置好甲烷、二氧化碳等各类探头，达到地面监控、监测，同时配齐瓦检员、防火检查员，瓦检员及防火检查员每天必须三次对各工作面、硐室和总回风道的瓦斯、二氧化碳涌出量记录，严禁空班漏检。在有害气体超限时，必须先撤出人员，并采取相应措施进行处理。 2、采用合理的开拓，开采和通风方式。 3、采掘工作面要有足够的风量。回采工作面和半煤巷掘进工作面风速应不低于0.2

21、5米／秒，严禁无风、微风作业。 4、加强通风设施管理。坚持测风制度，合理分配风量，减少漏风，提高矿井有效的风量率。 5、禁止使用扩散通风。 6、临时停工的地点、不准停风，否则必须切断电源，设置栅栏，悬挂警示牌，禁止人员进入。 7、及时封闭采空区及盲巷，防止沼气涌出。 8、加强加瓦斯检查工作，特别是巷道局部昌顶及采煤工作面上隔角等处，严禁瓦斯积聚，要及时检查及时处理。 （1）当矿井总回风口沼气或二氧化碳浓度超过0.75％时，必须查明原因，及时处理。 （2）当采掘工作面回风道风流中沼气浓度超过1％或二氧化碳浓度超过1.5％时，都必须停止一切作业行为，切断电源，撤出人员，并采取有效

22、措施，进行处理。 （3）当采掘工作面风流中沼气浓度达到1％时，必须停止电钻打眼，超过1.5％时，必须停止工作，撤出人员、切断电源，进行处理。 （4）放炮地点附近20米以内风流中沼气达到1％时，严禁放炮。 （5）当采掘工作面的电气设备附近20米以内风流沼气浓度达到1.5％时，必须停止电动机运转，切断电源，进行处理，必须降在1％以下启动。 （6）井下巷道局部地点沼气浓度达到2％，体积达到0.5m3／时，必须停止机构运转，切断电源，进行处理，必须降到1％以下启动。 （7）井下采煤工作面之间或掘进工作面之间采用串联通风，进入串联工作面的风流中瓦斯浓度超过0.5％时，必须停止工作，切断电源，进

23、行处理。 9、在局扇管理方面局扇的安装和使用都符合《规程》规定，严禁循环风，局扇有风罩和整流器，一台局扇只向一个工作面供风，风筒接头严密。局扇通风实现风电闭锁。 10、恢复盲巷，或工作面停风停电后，排除沼气恢复生产时，要统一指挥。制定安全措施和瓦斯排放措施。 11、局部瓦斯超限处理措施： （1）当巷道顶板昌落处积极聚瓦斯时 ①可设导风板此导风流将积聚瓦斯排除。 ②用分支通风法排除，即在风筒上接上分支小风筒，把风送到顶板或空洞处，吹散瓦斯。 ③用隔离法排除，在棚梁的下边钉木板，充填黄土或沙子，把昌顶空洞或砌缝填塞，不让瓦斯积聚。 （2）当掘进工作面底板有瓦斯渗出而影响打眼，而风筒

24、所供的风量又难以冲淡时，可用黄泥加沙子铺垫，以堵塞裂缝，阻止瓦斯涌出。当顶板裂缝大量喷出瓦斯时，可打钻孔与裂缝连通，用抽放瓦斯管进行集中抽放。 （3）盲巷积聚瓦斯的处理： 盲巷恢复生产时，应采取措施排降盲巷的瓦斯，排除方法一般都用局扇。这时应注意以下几点：盲巷回风涉及到的范围内，机电设备应停止运转并切断电源，且不准有人工作；处理前应由救护队检查盲巷中的瓦斯浓度，摸清情况，处理工作至少有二人进行；局扇要设在距回风口10米以外的进风侧，排除时控制风量逐断进行，并检查回风道的瓦斯浓度，不得将高浓度瓦斯一下吹出以防超限，开动局扇前应检查局扇及启动设备20米内瓦斯是否超限，开动局扇后应检查是否产生循

25、环风流。 二、防止沼气引燃措施 1、严格井上验身制度，严禁携带烟草及点火工具下井。 2、井下严禁使用电、气焊。 严禁井下有明火和灼热的金属丝出现，如果必须在井下硐室、主要进风巷和井口房内从事电、气焊和使用喷灯时，必须制定专门的安全技术措施，报上级批准后严格执行。 3、矿井使用的电气设备必须符合防爆要求 （1）井下不许使用普通照明灯具及电气讯号，应采用带有防护罩的矿用安全照明灯及防爆型电气讯号。 （2）除《煤矿安全规程》许可的部分以外，井下一切电气设备均应按要求分别采用矿用隔爆型、矿用安全型，其防爆性能要经常检查，若不符合要求应及时更换，升井后马上修理。 （3）禁止井下带电检修和

26、带电迁移电气设备。 （4）在启动电动机和局扇等电气设备之前，必须在其附近20米内检查沼气，如沼气浓度大于0.5%时，不许启动。 （5）局扇必须设置风电闭锁及与瓦斯电闭锁装置。 （6）井下供电要做到“三无（无鸡爪子、羊尾巴、明接头）四有（有过流和漏电保护、螺丝和弹簧垫、密封圈和挡板、接地装置）”“两齐（电缆悬挂整齐、设备硐室清洁整齐）”“三全（防护装置绝缘用具全，图纸资料全）”“一坚持（坚持使用继电器）”。 4、严格执行放炮制度 （1）井下放炮要采用煤矿安全炸药和防爆型发爆器，不合格或变质的炸药不准使用。 （2）打眼、装药、封泥必须按《煤矿安全规程》要求进行 （3）沼气浓度达到1％

27、时不准装药放炮。 （4）禁止放糊炮，动力线放炮。 5、加强矿灯管理 （1）发放的矿灯必须合乎要求。 （2）严禁在井下拆卸、敲打、撞击矿灯。 （3）严禁利用矿灯放炮。 （4）矿灯要施行蜡封。 6、两巷对透必须事先探明沼气情况，编制对透措施。 （1）穿透老窑前，除事先探明其中的水、火情况外，还必须探明老窑中的沼气情况并采取相应的措施。 （2）两巷对透贯通时，只准由一边掘进，并需事行探明对透巷道中的沼气情况，采取必要的通风措施，贯通后及时调整通风系统。 7、煤层干燥时，主巷和工作面必须洒水消尘。 8、局扇风机和掘进工作面中的电气设备，防爆必须100％，完好率80％以上。 9、

28、井下必要消灭一窝。 10、井下各用风点采用独立分区通风，必须串联时不许超过一采一掘，但必须安设瓦斯断电装置。合理配风、保证各用风点有足够的风量。 11、井下人员必须配带自救器。 12、及时封闭采空区。 13、加强矿井通风系统及局部通风管理，合理配风、保证采掘工作面有足够的新风。 14、严禁局扇循环风。 15、消灭明火作业和鸡爪子，羊尾巴接线。 三、预防煤尘爆炸措施 1、在地面设静压水池，建立消防、防尘系统，由主排水泵供给净压水源，水池存水量根据《煤矿安全规程》规定设定为200m3,水池内设15KW清水泵一保证各用水地点水压，井下各采掘工作面、装载点、卸载点、运输等产生粉尘源地点

29、，设置喷雾喷头洒水降尘。（为保证矿井消防管路有水，首先水池必须保持有水,消防管路安设于水池中下部，管路入水口大大低于水池水面。水池水泵必须保证完好，以保证消防管路的水压） 2、坚持湿式凿岩、消灭干打眼。 3、坚持对井巷定期清扫，巷道中的浮煤必须定期清扫运出。 4、净化通风。在入风巷道内设风流净利化喷雾器。 5、井下所有矿车都应保持完好，有防脱销装置，轨道要平整，矿车不要装得太满，防止煤尘飞扬和撒落。 6、采用放炮落煤的工作面，要严格执行放炮操作规程，控制装药量和炮眼密度，采用松动爆破、减少煤尘量，必须采用水炮泥放炮。 7、冲洗煤岩帮及喷洒灰浆在生产过程中制定有效措施，经常检查，发现

30、粉尘严重的巷道定期冲洗煤（岩）帮（项、底）。对于积尘较多的巷道还可用石灰浆定期喷洒，以固结煤尘，防止煤尘飞扬。 8、洒水：在主井地面工业广场设消防水池，井筒及巷道每隔50米设一喷水龙头，对巷道及工作面进行洒水。 9、消防：用防尘管路给水，每50米处设三通三口接消防胶管。 四、预防水灾措施 1、工业广场挖排水沟，防止雨水进入。 2、井区内不准开立眼，井田范围内所有的报废井筒（小窑）地表裂隙，塌陷坑必须填平夯实。 3、在雨季到来之前，井下要清好水仓，检修好水泵和排水管路。 4、严格按设计留设河流煤柱，钻孔煤柱，在接近河流、钻孔煤柱20米距离时要采取先探后掘的探放水措施。 五、预防火

31、灾措施 虽然该井经多年开采，未发生过自燃，但按煤层自燃发火倾向鉴定,矿井为易自燃发火煤层，必须加强矿井防灭火工作。 必须建立火灾预测、预报制度，设专职防火检查进行防灭火检查，采取综合防灭火措施。 在井下各主要地点设有安全监测装置，按设计布置一氧化碳传感器，达到地面监控、监测，同时配齐火区检查员，防火检查员每天必须按要求对各工作面、硐室和总回道的二氧化碳浓度进行测定，做好现场交接班和二氧化碳涌出量记录，严禁空班漏检。在有害气体超限时，必须先撤出人员，切断电源并采取相应措施进行处理。 1、开拓开采方面的措施 矿井开拓采用片盘斜井，必须采用长壁后退式采煤方法。 （1）提高回采率，降低煤炭

32、损失。 开采时要采用沿空留巷技术、少留煤柱和三角煤，回采工作面要扫清浮煤，使采空区尽量少丢煤。 （2）遵守正常的开采顺顺序 本矿井开采1号煤层，开采时，先采上部，后采下部，回采工作面采用后退式开采。 （3）及时密闭采空区和废弃巷道 对废弃的巷道要及时封闭，回采工作结束后，要予以永久性封闭。 2、通风技术方面的措施 （1）本矿井采用抽出式通风，工作面和巷道皆处于负压区内，利于发现煤炭自燃所发生空气、成份、温度的变化。 （2）风门、调节风窗、风桥等构筑物选择在支架完整，煤壁坚实的地点。 3、加强沿煤巷道防火管理 对现有的沿煤巷道要加强防火检查，矿井今后的运输大巷、回风大巷要布置

33、于岩层中。 （1）沿煤层巷道，应加强防火检查，上齐一氧化碳传感器，经常进行气体分析工作，当气体中含氧量减少，二氧化碳增大、并出现一氧化碳时要及时采取措施。 （2）沿煤巷道施工中应经常进行预防性洒水,降低煤体温度延长发火期。 （3）对片帮冒顶或穿过老空区的巷道、可用砖、料石、毛石等材料包帮包顶，并用黄土、砂子等不燃性材料充填。 （4）在煤层巷道中采用锚喷支护可隔绝空气，防止氧化，延长发火期，予以永久性的封闭。 4、井下外因火灾防治及装备 电气事故引发的火灾防治措施 A、井下电气设备的防火措施 （1）井下电气设备选用具有煤矿安全标志证号的防爆设备。 （2）井下供电采用双回路供电，

34、以电缆线入井至最后一个生产水平，并能切换，电压等级380V,对低压供电网进行电容补偿。 （3）井口门处设有防雷击装置。 B、井下电缆 （1）井下电缆选用合格的具有安全标志的矿用阻燃橡套电缆入井电缆选择U-1000 3×70＋1×16。 （2）电缆敷设：电缆上严禁悬挂任何物体，如果电缆同压风管、水管在巷道同侧敷设，必须使电缆敷设在上方，而且相互之间应保持0.3米以上距离，井筒和巷道内动力电缆与信号电缆、通讯电缆应分别悬挂在巷道的两侧，如果受条件所限，在巷道内信号电缆及通讯电缆应悬挂在动力电缆上方，且保持0.3米以上的距离。 （3）电缆的连接：电缆同电气设备的连接，必须使用同电气设

35、备性能符的接线盒，不同类型电缆之间，必须选用符合要求的接线盒、连接器或母线盒进行连接。 C、井下电气设备的各种保护 （1）在供电变压器二次侧安装有过流保护装置、空气开关DW10型，并按井下负荷容量进行整定过流值。 （2）所有运行电气设备有保护接地，井下接地系统形成整体接地网。 （3）井下电气设备启动器，按设备容量选定保险熔丝。 （4）在供电变压器二次侧安装漏电保护装置，检漏继电器（JJB660／380B型），并按低压电网380V要求，对矿井低压供电网进行电容补偿及调整，当井下供电线路发生短路故障、漏电故障及人身触电时，能自动切断电源，停止供电。 （5）井下选用矿用阻燃橡套电缆及阻燃

36、抗静电风带。 （6）井下掘进工作面局扇通风实现风电闭锁。 D、井下电气设备的检查、维修、修理 按照《煤矿安全规程》中的有关规定，要求电气维护和操作人员不得带电检修、带电搬迁电气设备和电缆，电线。 所有开关设把手，在切断电源时都应闭锁，并悬挂“有人工作，不准送电”的警示牌。 非专职或值班电气人员，不得擅自操作电气设备，操作高压电气设备主回路时，操作人员必须佩戴绝缘手套，并且必须穿电工绝缘靴。 一切容易碰到的、裸露的电气设备及其机器外露的转动和传 动部分必须加装护罩或遮栏，防止碰触危险。所有电气设备的防爆率达100％。 5、其他火灾的防治措施 （1）井下机电硐室、绞车硐室采用不燃

37、材料支护，而且备有沙箱、灭火器，且灭火器材齐全。 （2）为防止地面火灾传入井下和井下火灾事故的扩大，进风口要装设防火铁门；进风井筒和各水平的井底车场连接处安设两道防火门。坑木场等应离井口门50米以外，消防材料库设在井口门附近，要定期检查、更换消防材料。 （3）防止井下爆破引发火灾 井下爆破使用安全炸药，要严格执行放炮规定，严禁用明火或动力线放炮。 6、井下消防器材硐室材料 井下消防硐室必须备有：沙箱、灭火器、等消防器材。 第六节 监控信号及通信 （一）安全监控 安全监控设备选用KJ－19A煤矿安全监测监控系统。系统由地面中心站、局域网、远程数据终端、通讯接口装置、地面分站（一

38、个）、井下分站（两个）、隔爆兼本质安全型多路电源，远程断电器及各种传感器组成。 （二）信号 在主井设置KXT19型矿用PLC多功能提升信号装置，为转发信号系统。井底发来的信号，由井口转发给绞车房。通过规定的“打点”次数，达到传递信息的目的。提人、提物、检修互相闭锁。 （三）、通信 由于矿井规模较小，将行政电话总机与生产调度电话总机合为一体，共用一台48门矿用程控调度总机。对外联络使用固定电话或手机。 井下电话电缆采用2根各10对矿用电话电缆，分社在主副井井筒，并设有联络电缆。当一条电缆出现故障时，可迅速转接，以保证井下主要电话用户通信不中断。 地面各生产部门、行政管理部门、绞车房、

39、通风机房等处设置普通自动电话。井下采煤工作面、掘进工作面、变电所、车场等处设置矿用安全型电话。 第七节 采暖、通风及供热 一、 气象资料 本区属寒温带大陆性气候，冬季严寒干燥，夏季凉爽多雨，年平均气温＋３0C，最高气温3７0C，最低气温-3５0C。年降水量370～631mm。主导风向为西北风，最大风力在冬季，可达八至九级。冻结期为六个月，最大冻结深度2.5m。 二、采暖、通风 （一）采暖 根据《采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2003）》和《煤炭工业矿井设计规范（GB50215-94）》的要求，对矿井工业场地内有人活动的地面建﹑构筑物设置全部或局部的采暖系统。采暖系统

40、是由往井下供给热风，由工业场地锅炉房统一供给。 距离工业场地较远的矸石绞车房、深井泵房等则采用土法采暖。 本地区冬季采暖室外计算温度按-34℃；室内计算温度根据建构筑物使用性质不同确定。范围为工业厂房、库房等12℃—18℃；办公建筑、生活建筑18℃—24℃。 （二）通风 为保护职工健康和机电设备的运行安全，对产生的大量余热﹑余湿及有害气体的地面建﹑构筑物设置机械通风或自然通风系统。 设置机械进风、排风系统的有矿灯房的贮配液室、检修间和充电间；浴室内的浴间，更衣室和洗衣间、烘干室。通风机选用T35－11型轴流通风机。 设置自然进风、机械排风系统的有食堂的厨房和餐厅。 （三）井筒防冻

41、 本矿井为主井进风，风量24.7m3/s，为防止冬季冻井，在主井安装具有煤矿安全标志的热风炉，热风炉的安装位置符合《煤矿安全规程》有关规定。 第六章 提升、压风、排水 第一节 提升设备 矿井提升设备选型计算 主提升机及钢丝绳选型计算、提升能力校验，已知数据 年产量：An＝6万吨／年（含矸石25％） 井筒斜长； Ls＝350（米） 井筒倾角： a＝25° 年工作日数：br=300(天) 日工作小时：bh＝14（小时） 1、确定一次提升量： 按矿井生产能力选用1吨固定矿车，既MG1.1-6A型，名义货载量，m＝1吨，自重mz1=592kg,装载系数Q＝0.9，提升工

42、作不均衡系数取；C＝1.15，提升设备富裕系数；af=1.2，则单台矿车实际货载量（提原煤）m1＝Qm＝0.9×1000＝900（kg）。 初步选用提升速度Vm＝2.5m／s，计算一次提升循环时间：Tx＝431s，如初步计算图详见斜井甩车场及其速度图。 （1）、按矿井年产量的要求，计算一次提升的串车数 n＝ An×C×at × Tx 3600×br×bn×m1 ＝ 60000×1.15×1.2 × 431=2.6（辆） 3600×300×14×0.9 根据计算可选择一次串车数为n＝4（辆） （2）、按连接器强度校验串车数： 斜井串车提升的钩头车连接器承受的

43、拉力最大，我国目前采用的矿车连接器（三环链）承受的最大牵引力为6000kg，连接器所承受力为： 串车及货载重力沿井筒的分力为：（m1＋mz1）gsina 串车运行阻力为：f1(m1+ mz1)gcosa 矿车运行阻力系数取：f1＝0.015， 钢丝绳与底板及托辊磨擦系数取：fz=0.2 n =60000/(m1+mz1)g(sina+f1cosa) =60000/(900+592)×10×(sin25º+0.015×cos25º) =9.3 确定选取串车数n=4辆合适 2、钢丝绳的选择计算：（钢丝绳 安全系数ma＝6.5） 每米钢丝绳质量为： mp= n( m1+

44、 mz1)(sina+f1cosa) 11×10－6 бB —L0（ sina+ fz cosa） ma mp= 4(900+592)(sin250+0.015cos25º) 11×10－6 1550×106 —380（ sin250+ 0.2cos25º） 6.5 =1.1（kg/m） 选用钢丝绳为：6×7，股（1＋6）绳纤维芯钢丝绳，钢丝绳每米质量为mP＝2.129（kg/m） 钢丝绳直径：φ24.5（mm） 钢丝直径： δ＝2.6（mm） 钢丝绳抗拉强度：δB＝1550（兆帕） 钢丝绳全部钢丝破断断拉力总和：Q＝345000（牛）； 验算纲丝绳安

45、全系数： ma = QP n(m1+mz1)g(sina+ f1cosa)+mP g L0 (sina+ fz cosa) = 345000 4(900+592)10(sin25°+ 0.015cos25°) +2.129×10×380 (sin25°+0.2 cos25°) =11.2＞6.5 以上所选钢丝绳可以使用，符合《煤矿安全规程》规定。 3、提升机的选择： 按《安全规程》规定，井上提升机的滚筒直径为：D＝80d=80×24.5=1960mm，滚筒直径暂选为1.6m， 滚筒宽度： B =（ L＋30 ＋3）（d+ E） KπDP

46、 =（ 380＋30 +3）×（24.5+3）= 808.4mm 3×π×1.649 式中：L＝LS＋LD＝350＋30＝380m K―滚筒缠绕的层数3层 DP－平均缠绕直径（m） DP＝D＋（K-1）d=1.6+(3-1)×0.0245=1.649(m) E－钢丝绳之间的间隙为3mm。 选用JT1600×1200—24型提升机，其主要技术数据为： 滚筒数量： 1（个）； 滚筒直径D：1.6（米）； 滚筒宽度B：1.2（米）； 最大静张力 Fjmax：40000（牛）（4000公斤力）； 最大速度： Vm＝2.6（m／s）； 电动机： JR126—8

47、110kw； 滚筒容绳量： 605m 配绳径： 6×7—φ24.5 4、提升机强度校验。 最大静拉力：Fjmax=n(m1+mz1) g (sina+f1cosa)+mpLg(sina+fzcosa) =4(900+592)×10×(sin25º+0.015cos25º) +2.129×380×10×（ sin25º+0.2cos25º） =30751.2（牛）＜40000（牛）； 说明：选用JT1600×1200—24型提升机合适。 5、提升能力校验： 矿井可完成产量： An/= 3600×br×bn ×n×m1 C×TX = 3600×300×

48、14 ×4×0.9 1.15×431 =109819吨／年） 矿井富余系数为： at = An/ = 109819 = 1.8＞1.2 An 60000 以上所选提升机及电动机合适。 第二节 压风设备 该井布置两个掘进工作面，掘进面暂不配备压风设备，后期若需要每个工作面配备V－3.0／8型移动式压风机一台，电机22KW，配7655型凿岩机钻2台。G10型风镐2台。 第三节 排水设备 一、设计依据 井口标高：＋154.6m 水仓标高：＋40.6m，矿井正常涌水量：25m3/h，矿井最大涌水量：40 m3/h。 水

49、仓容积必须能容纳8小时矿井正常涌水量，水仓容量为300m3,吸程按5.5m计算，HX＝5.5m。 二、主排水水泵选型计算 1、该矿井已知条件： （1）正常涌水量：Q=25（m3／h） （2）量大涌水量：Qmaz=40（ m3／h） (3)泵房标高为：＋40.6m，井口标高为+154.6m，排水高度：HP=114m。 （4）矿井水为中性：（PH＝7） 2、水泵型号选择计算： 根据《煤矿安全规程》规定，工作水泵的排水能力，应能在20小时内排出矿井24小时正常涌水量（包括填充水其它用水）。因此，所需水泵最小排水能力为： （1）正常涌水量时： Qmin = 24Q ＝ 24

50、×25　　 =30 m3/h 20 20 最大涌水量时： Qmax=1.2Qmax=1.2×40＝48 m3/h （2）估算水泵扬程： HB = Hg ＝ 119.5　　 =149.4m ng 0.8 其中：Hg为排水泵高度，再加吸水高度取Hg=HP+HX=114＋5.5＝119.5(m)，管路效率取ng=0.8。 （3）根据计算的HB、Qmin、Qmax选择能满足Qmin＝30m3／h及HB＝149.4m效率较高的水泵： 排水水泵D46—50/84×4型，电动机功率为45kw，水泵的技术参数： 额定流量Qe＝46m3／h，扬程Hi=200m

51、，最大效率nm=71%,允许吸水高度HS＝6.6m，该矿井为中性水（PH＝7）可不采取防酸措施。 （4）选择水泵台数： 根据《煤矿安全规程》规定；“必须有工作、备用、检修的水泵”，备用水泵能力应不小于工作水泵能力的70％，并且工作和备用水泵的总能力应能在20小时内排出矿井24小时的最大涌水量。则在泵房内安装，水泵D46—50/84×4二台套，一台运行，一台备用。对于正常涌水量为25m3／h及以下，最大涌水量为40m3／h，及以下的矿井，可选用两台水泵，其中一台运行，一台备用。 （5）验算排水时间： 正常涌水量的排水时间： T ＝ 24Q = 24×25 ＝ 13.1h＜2

52、0h Qe 46 最大涌水期的排水时间： Tmax ＝ 24Qmax = 24×40 ＝ 10.4h＜20h 2Qe 2×46 通过验算可知，正常与最大涌水期的排水时间都小于20小时，说明所选水泵型号及台数均适合。 3、主排水管路计算选择： （1）、排水管直径 取最有利的经济流速一般VP＝1.5-2.2（m／s） 现取VP＝2.0（m／s） dP=（4Qe/3600πVP）1/2=（4×46/3600π×2）1/2=0.100mm 根据无缝钢管规格表选择标准管径：DP为无缝钢管Φ108×4.0mm。 （2）、吸水管直径dx dx=dp+0.025=0.

53、100+0.025=0.125(m) 则吸水管可选用5寸内径为D125吸水管。 （3）、验算排水管路中流速： VP＝ Qc = 46 =1.63m／s 900лdP2 900×3.14×0.1002 经验算排水管实际流速没有超出经济流速范围（VP＝1.5-2.2m／s），因此所选管道合适。 总之：该矿主排水泵D46—50/84×4型二台，一台运行，一台备用，主排水管路：无缝钢管Φ108×4.0两条，能满足矿井排水需要。 第七章 地面生产系统 第一节 煤质及用途 煤质： 本井煤多为块状或碎块状，节理不发育，以半亮煤为主，夹暗煤半暗煤。9号层：挥发份39%，灰份

54、25.72-27.65%，发热量（QOW）6040卡/克，y值为16.5。10号层：挥发份39%，灰份17.02-28.93%，发热量（QOW）6100卡/克，y值为18.5。本井煤为低硫、低磷、气煤三号，可做配焦煤、气化、炼油、民用等。 第二节 生产系统 一、主井生产系统 原煤由主井、提到地面，人工翻入贮煤场，原煤不进行加工，人工拣矸。 二、排矸系统 井下掘进出的矸石，除充填采空区，可修路、垫工业广场，剩余部分起山堆放。排矸方式采取顺向布置矸石山坡度不得小于20°。 第三节 辅助设施 一、机电修理车间 井口机修车间，应配备检修设备及工具，对本井机电设备及时

55、进行维修。 二、坑木加工 现有园盘二台，担负全井坑木加工任务，该井年加工坑木量400－500m3，园盘锯电机2台10KW，可以满足生产需要。 第八章 地面运输 该井无铁路运输，生产的原煤和生产所需的材料、设备、生活用品靠汽车运输，有矿区公路与依宝公路相通，交通十分方便。 第九章 总平面布置及防洪防涝 第一节 概况 本区属低山丘陵区，本井地势较为平坦，海拔标高为160米左右。县内未设地震监测机构，也无地震监测设施；国家把宝清列为密山 地震区。历史上曾发生过几次有感地震，但对建筑物无任何破坏。 第二节 工业广场平面布置 该区原为生产井，工业广场

56、已形成，无重新选择必要。 第三节 防洪防涝 两条井筒，主井标高159.8米，风井标高158.4米。高于最高洪水位标高，不受洪水威胁，在井口工业广场四周控排水沟，防止雨水进入井下。 第十章 地面建筑 第一节 设计资料和建筑材料 一、气象条件 本区属寒温带大陆性气候，冬夏气温相差悬殊，冬季气候严寒干燥，自11月份至次年4月份结冻期，冻土层深度为2.5米，无永冻层；年平均气温在3℃，最低气温为－35℃，最高气温为37℃；雨季多集中在7－8月份，年平均降雨量在522mm左右；主导风向，冬季西北风，夏季西南风。 二、建筑材料 本井建设及生产所需木材、钢材、水泥、砂石

57、等建筑材料，由县区供应，货源充足。 第二节 工业建筑和构筑物 一、工业建筑物 地面生产系统，工业行政建筑物，包括绞车房、仓库、机修车间，雷管库、火药库、办公室、任务交待室等，采用混合结构毛石基础，基础深度1.8m，砖墙厚度370mm，木屋面。 二、构筑物 主井、副井栈桥，地面轻轨网，井口栈桥有用钢结构。 三、建筑面积 现有建筑面积 400m2，可以满足生产需要。 第十一章 经济部分 第一节 劳动定员及劳动生产率 一、劳动定员依据 根据《地方煤矿设计规范》并结合双鸭山地方煤矿实际情况，取全员效率1.0吨/工。 二、劳动定员 经计算该井井下生产人员90人，地面生产

58、人员21人，管理人员6人，矿井人员合计为117人。 第二节 成本及费用估算 一、成本估算依据 1、《煤炭工业建设项目经济评价方法与参数》； 2、现行的财务制度； 3、建设单位提供的材料价格、生产电价、人员工资单价等相关资料； 4、邻近生产矿井实际成本资料。 二、成本估算 吨煤成本测算表 序号 项目 吨煤成本（元） 其 中 固定成本 比例（％） 变动成本 比例（％） 1 材料费 20.7 2.07 10 18.63 90 2 电费 17.88 0.89 5 16.99 95 3 工资及福利费 3

59、0.00 4.5 15 25.56 85 4 修理费 3.93 3.93 100 5 其它费用 18.00 16.20 90 1.80 10 6 折旧费 7.22 7.22 100 7 井巷工程费 4.00 4.0 100 8 维简费 5.65 5.65 100 9 摊销费 1.99 1.99 100 10 财务费用 0.50 0.50 100 合计 109.93 46.95 62.98 第三节 财务评价 一、评价依据 1、年生产能力

60、 6万吨 2、吨煤成本 109.93元/吨 3、年总成本 659.58万元 4、原煤售价 180元/吨 二、税金及附加费用 1、增值税，按销售额的6％计取 180元/吨6万吨6％＝64.8万元 2、城市维护建设税，按增值税额的1％计取 64.81％＝0.648万元 3、教育附加费用，按增值税的3％计取 64.83％＝1.944万元 4、所得税，按销售利润的33％计取 （1080－64.8－0.648－1.944－659.58）33％＝116.5万元 三、税后净利润 1080－64.8－0.648

61、－1.944－659.58－116.5＝236.53万元 第六节 结 论 宝清县新利煤矿井田资源丰富可靠、煤质优良、开采条件良好，产品有市场且竞争力强，矿井技术方案合理可行。 从社会效益的角度看，本矿井的改造建设及矿井的投入生产，可以增加当地的财政收入，增加社会的就业机会，同时也能带动相关产业的协调发展。 综上所述，本矿井无论从社会效益的角度，还是从财务分析的角度都是可行。 第十二章 环境保护 本设计遵照上级文件精神，本着预防为主，全面规划，合理布局，科学处理，变废为宝，综合利用，保护环境，造福人民的精神，同时要美化矿区环境，其具体措施如下： 1、矸石的处理

62、与综合利用 矿井出出矸率为10％左右，每年排弃矸石0.6万吨，为了少占地，变害为利， 矿井排出矸石，部分充填采空区，另一部分排入矸石山，待遇陷坑形成后，应将矸石回填塌陷坑，并在回填矸石点复垦造林，以恢复生态环境。 2、污水处理 本矿井工业场地污水主要为工业场地内各建筑物外排出，生产废水和生活污水，根据国家《GB8978－88》的污水综合排放标准工业场场地内的生活污水采用沉淀池处理，工业场地的内污水排放系统，只能生产，生活合流制，经处理后排入人工沟渠。 3、噪章处理 矿井主要噪章来源于扇风机房，选用噪音较低的主扇，并采用垂直式扩散器，以减少噪音，噪章控制在85分贝以下。 4、场区绿化

63、 为美化环境，改善气候条件，减少尘土，烟尘等有害气体污染，创造美好舒适的工作环境和生活环境，在工业建筑物周围及道路两侧种树，在广场空地布置花坛、草坪。 第十三章 劳动安全与工业卫生 第一节 劳动安全 一、认真贯彻执行党和国家的安全生产方针，坚持安全第一。 二、认真执行“煤矿安全规程”、“作业规程”和“操作规程”。 三、搞好职工安全技术培训，考试合格后方准上岗。 四、加通风和瓦斯管理，配齐瓦检人员，严格瓦检检查，作好瓦斯记录，瓦斯超限停止作业，进行处理。 五、井下巷道用经纬仪导线控制，并且测量上图，严禁越层越界开采。 第二节 工业卫生 一、井下作业地区容中有毒有害气体的浓度要符合国家颁 布的《工业企业设计卫生标准》中有关规定。含游离sio2<10％的粉尘，最高允许浓度10毫克／米3。 二、井上、下作业地区的噪声，不应超过85分贝。 三、矿区生活用水要符合标准，并定期进行水质检验。 四、新工人入井前，必须进行身体健康检查，有禁忌症者不得从事井下作业。 五、粉尘、毒物超过国家标准的场所，除积极采取有效防尘措施外，作业人员必须配带防尘、防毒个体劳动防护用品。 46