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1、 第五章 通風與安全 5.1 概況 5.1.1 瓦斯 本井田補充勘探利用解吸法采集各煤層瓦斯樣品24個。其中： 4-2號煤層4個，4-4號煤層6個，5-2號煤層8個，5-3號煤層6個。經(jīng)測試，區(qū)內(nèi)各可采煤層屬瓦斯逸散帶。煤中自然瓦斯成分中，氮氣（N2）高達75.62～100%，二氧化碳（CO2）僅占0～23.24%，甲烷（CH4）為零或微量。井田內(nèi)瓦斯成分分帶劃歸為“二氧化碳～氮氣帶”。 近年來，鄰區(qū)（檸條塔井田）發(fā)生了H2S氣體傷害事故，新民區(qū)發(fā)生了CO中毒事故，為了進一步了解區(qū)內(nèi)各煤層瓦斯、H2S氣體和CO氣體含量，在先期開采地段（一盤區(qū)）共采集4-2、4-4、5-

2、2、5-3煤層瓦斯樣共計17個（其中：4-2煤層3個，4-4煤層4個，5-2煤層5個，5-3煤層5個），主要了解有毒有害氣體和含量變化情況。測試結(jié)果表明，煤層解吸瓦斯含量均為零或微量，測試結(jié)果與以往相同，H2S、CO氣體未檢出，鉆探施工時無H2S氣體逸出。自然瓦斯成份以氮氣為主，二氧化碳少量或微量，甲烷微量或零。瓦斯分帶仍然屬二氧化碳～氮氣帶。 另外，據(jù)區(qū)內(nèi)小煤礦的調(diào)查資料，各礦采煤期間均未發(fā)生過瓦斯爆炸事故。但是煤層瓦斯的賦存與運移條件、圍巖特征、埋藏深度等因素都有密切關(guān)系，在空間上分布極不均勻，盡管本井田測試結(jié)果瓦斯含量為零，但在煤礦生產(chǎn)過程中，仍需加強對瓦斯和H2S氣體的監(jiān)測，確保安全

3、生產(chǎn)。根據(jù)以上資料，本礦井按低瓦斯礦井設(shè)計。 根據(jù)以上資料，本礦井按低瓦斯礦井設(shè)計。 5.1.2 煤塵 本井田補充勘探各煤層共采集煤塵爆炸性實驗樣21個，實驗結(jié)果表明區(qū)內(nèi)各可采煤層均有煤塵爆炸危險，未來在礦山開采中應(yīng)予以足夠重視。 5.1.3 煤的自燃傾向性 補充勘探各可采煤層共采集樣品55個，均進行了煤的自燃傾向測定。并按“煤的自燃傾向等級分類”標準，對各可采煤層自燃傾向進行分類。 根據(jù)測定結(jié)果，各煤層均屬自然發(fā)火和有可能自然發(fā)火的煤層，不同的是自然發(fā)火的難易程度有所差異。4-3、4-4、5-2煤層易自然發(fā)火的樣品數(shù)較多；2-2、3-1、4-2煤層雖不具或很少具易自然發(fā)火的特征，

4、但因井田內(nèi)各層煤煤類大部分為長焰煤，變質(zhì)程度低，故仍具有很大的自然發(fā)火可能。 另外，據(jù)鄰區(qū)資料（井田東約18km的黃羊城溝內(nèi)沙坡煤礦，開采3-1號煤層，煤類為長焰煤）。1987年11月沙坡煤礦將300t粉碎到3cm以下粒級的煤堆放露天煤場，時隔3個月，自1988年2月開始自燃，至1988年4月燃燒未盡。 綜上所述，井田內(nèi)各可采煤層均有可能自然發(fā)火，在生產(chǎn)中應(yīng)引起足夠重視。 5.1.4 地溫 補充勘探采用數(shù)字測井方法以連續(xù)記錄曲線的方式，在9-1、11-2兩鉆孔進行了簡易測溫工作，簡易測溫數(shù)據(jù)與以往成果接近，說明多年來地溫無明顯變化。區(qū)內(nèi)地溫梯度最大為3.47℃/100m，最小為1.92

5、℃/100m，平均地溫梯度為2.70℃/100m。多年平均恒溫帶的深度為20～40m，溫度為13.2℃，屬無熱害異常區(qū)。 5.2 礦井通風 5.2.1 通風方式和通風系統(tǒng) 礦井采用機械抽出式通風方式。 根據(jù)礦井開拓布置，礦井移交時共布置主、副平硐及回風斜井共3個井筒，其中主、副平硐布置在工業(yè)場地，擔負礦井進風任務(wù)。回風斜井布置在井田東部4-2號煤層火燒區(qū)邊界、后姚家峁附近（距工業(yè)場地約4.5km），擔負礦井回風任務(wù)，形成中央分列式通風系統(tǒng)。后期在井田西部二盤區(qū)布置一對進、回風斜井，采用分區(qū)式通風系統(tǒng)。 5.2.2 風井數(shù)目、位置、服務(wù)范圍及服務(wù)時間 如上所述，本礦井移交

6、生產(chǎn)時，回風斜井在工業(yè)場地以西約4.5km的風井場地。根據(jù)井下采區(qū)接替安排情況，由主、副平硐、回風斜井所形成的通風系統(tǒng)主要服務(wù)于一盤區(qū)，服務(wù)時間約30年。 主平硐、副平硐、回風斜井井筒凈斷面分別為11.9m2、21.9m2、16.8m2。井筒通風能力見表5.2-1。 礦井移交井筒通風能力表 表5.2-1 井筒名稱 凈斷面 (m2) 允許風速 (m/s) 允許通風量 (m3/s) 備注 主平硐 11.9 6 71.4 副平硐 21.9 8 172.2 回風斜井 16.8 15 252.0 5.2.3 掘進通風和硐室通風 井下各掘進

7、工作面采用HOWDEN BUFFALO-42-55型局部通風機供風，供風量10～25m3/s，全風壓3000Pa。 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井下爆炸材料發(fā)放硐室設(shè)專用回風道直接與5-2煤回風大巷連通，實行獨立通風。5-2煤大巷機頭變電所及盤區(qū)變電所與回風大巷連接的通道，均設(shè)置調(diào)節(jié)風門控制風量。 5.2.4 礦井風量、負壓和等積孔計算 5.2.4.1 風量計算 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》（GB50215-2005）規(guī)定，礦井總風量應(yīng)按井下同時工作的最多人數(shù)每人每分鐘供給風量不得少于4m3和按采煤、掘進、硐室及其它地點實際需要風量總和分別計算，并選取其中的最大值。

8、1．按井下同時工作的最多人數(shù)計算 Q＝4NK 式中： Q——礦井總供風量，m3/min； 　　N——井下同時工作的最多人數(shù)，按256人計算（最大班交接班時）； 　　4——每人每分鐘供風標準，m3/min； 　　K——礦井通風系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風和分配不均勻等因素，取1.20。 則： Q＝4×256×1.20＝1228.8 m3/min=20.48 m3/s。 2．按采煤、掘進、硐室及其它地點實際需風量計算 Q=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐室 +ΣQ其它）K 式中： Q—礦井總風量，m3/s； ΣQ采—回采工作面所需風量之和，m3/s； ΣQ掘—掘進工作面所需風量之和，

9、m3/s； ΣQ硐室—獨立通風的硐室所需風量之和，m3/s； ΣQ其它—其它用風地點所需風量之和，m3/s； K—礦井通風系數(shù)，取1.20。 因本井田煤層中沼氣（CH4）含量很低，所以礦井各用風地點的風量計算只考慮排除粉塵和滿足良好氣候條件即可。結(jié)合神府礦區(qū)高產(chǎn)高效礦井實際的配風情況，設(shè)計確定各用風地點配風標準如下： （1）采煤工作面需風量（ΣQ采）計算 根據(jù)井下盤區(qū)及工作面布置，礦井初期共布置1個5-2煤層一次采全高綜采工作面。4年后在3-1煤層和4-2煤層各布置1個回采工作面。 1）按工作面適宜風速計算 S＝3(M－0.3) 式中：S——工作面有效通風斷面，m２； M—

10、—工作面采高，m。 按上式計算，5-2煤層綜采工作面有效通風斷面為17.1m２，3-1煤層綜采工作面有效通風斷面為7.5m２、4-2煤層綜采工作面有效通風斷面為9.0m２。根據(jù)國內(nèi)高產(chǎn)高效低瓦斯工作面配風經(jīng)驗，工作面適宜風速一般在1.5～2.5m/s左右。設(shè)計工作面適宜風按1.85m/s計算，則5-2煤層綜采工作面配風量為31.64m3/s，3-1煤層綜采工作面配風量為13.88m3/s，4-2煤層綜采工作面配風量為16.65m3/s。結(jié)合神府礦區(qū)高產(chǎn)高效礦井實際的配風情況，5-2煤層綜采工作面配風量確定為32m3/s，3-1煤、4-2煤綜采工作面配風量確定均為20m3/s。 2）備用工作

11、面配風 礦井正常生產(chǎn)期間，初期5-2煤生產(chǎn)時考慮有1個準備（正在進行設(shè)備安裝或撤除）工作面，3-1煤、4-2煤配采時考慮有1個準備工作面。按生產(chǎn)工作面配風量的50%計算配風量，則備用工作面配風量分別取16m3/s和10m3/s。 則采煤工作面所需風量為： 初期5-2煤生產(chǎn)時：ΣQ采＝32＋16＝48 m3/s 3-1煤、4-2煤配采時：ΣQ采＝20×2＋10×1＝50 m3/s （2）掘進工作面風量（ΣQ掘）計算 設(shè)計礦井初期5-2煤生產(chǎn)時，配備了2個綜掘工作面，其中1個大巷綜掘工作面，1個順槽綜掘工作面，另考慮1個普掘工作面的配風。后期3-1煤、4-2煤配采時再增加2個連續(xù)采煤機

12、工作面。 1）按局部通風機吸風量計算 Q掘＝Qf×I×kf 式中：Qf——掘進面局部通風機額定風量，m3/s；選用HOWDEN BUFFALO-42-55型局部通風機，Qf＝8m3/s I——掘進面同時運轉(zhuǎn)的局部通風機臺數(shù)，臺； Kf——為防止局部通風機吸循環(huán)風的風量備用系數(shù)，取1.2。 Q掘＝8×1×1.2＝9.6 m3/s 每臺局部通風機配風量取10 m3/s。 綜掘工作面及連續(xù)采煤機回采工作面分別配備2臺局部通風機，巖普掘工作面配備1臺局部通風機。參照鄰近礦區(qū)及類似礦井實際經(jīng)驗綜掘工作面配風量為15 m3/s，連采工作面配風量為18 m3/s，巖普掘工作面其配風量為10m

13、3/s。 則掘進工作面所需風量為： 初期5-2煤生產(chǎn)時：ΣQ掘=15×2＋10＝40 m3/s 3-1煤、4-2煤配采時：ΣQ掘=15×2＋18×2＋10＝76 m3/s 2）按風速進行驗算 按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，煤巷、半煤巷掘進工作面的風量應(yīng)滿足： 0.25×Sj≤Q掘≤4×Sj 巖巷掘進工作面的風量應(yīng)滿足： 0.15×Sj≤Q掘≤4×Sj 式中：Sj——掘進工作面巷道過風斷面，m2。工作面順槽及大巷過風斷面17.0～24.4m2 經(jīng)驗算，按局部通風機吸風量計算的掘進工作面風量符合《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。 （3）獨立通風硐室風量（ΣQ硐室）計算 井下獨立通風硐室初期

14、為爆破材料發(fā)放硐室、大巷機頭變電所、主排水泵房及配電室，其配風量分別為3m3/s、3m3/s、2m3/s；3-1煤、4-2煤配采時增加3煤組和4煤組盤區(qū)變電所，各配風2m3/s。 則所需風量為： 初期5-2煤生產(chǎn)時：ΣQ硐室＝3＋3＋2＝8 m3/s 3-1煤、4-2煤配采時：ΣQ硐室＝3＋3＋2＋2＋2＝12 m3/s （4）其它用風地點風量（ΣQ其它）的確定 其它用風地點所需風量，考慮巷道維護和最低風速的要求，按以上各用風地點需風量之和的5%計算。 即：ΣQ其它＝（ΣQ采＋ΣQ掘＋ΣQ硐室）×0.05 則所需風量為： 初期5-2煤生產(chǎn)時：ΣQ其它＝（48＋40＋8）×0.0

15、5＝4.80 m3/s 3-1煤、4-2煤配采時：ΣQ其它＝（50＋76＋12）×0.05＝6.90 m3/s （5）礦井總風量的確定 根據(jù)以上計算，礦井總風量為： 初期5-2煤生產(chǎn)時：Q礦＝（ΣQ采＋ΣQ掘＋ΣQ硐室＋ΣQ其它）×K ＝（48＋40＋8＋4.80）×1.20 ＝120.96 m3/s 3-1煤、4-2煤配采時：Q礦＝（ΣQ采＋ΣQ掘＋ΣQ硐室＋ΣQ其它）×K ＝（50＋76＋12＋6.90）×1.20 ＝173.88 m3/s 綜合考慮，設(shè)計取礦井初期總風量為125m3/s，達產(chǎn)時總風量為175m3/

16、s。 （6）礦井工作地點風量驗算 本礦井輔助運輸系統(tǒng)采用無軌膠輪車，其尾氣中的有害氣體主要為：CO2、CO、NO2等。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：采掘工作面的進風流中，氧氣濃度不低于20%，二氧化碳濃度不超過0.5%。有害氣體的濃度不超過表5-2-2規(guī)定。無軌膠輪車所需風量詳見表5-2-3。 依據(jù)《現(xiàn)代礦井輔助運輸設(shè)備選型及計算》中的統(tǒng)計：①美國、澳大利亞要求一般井下使用柴油機巷道風量不少于3 m3/min·kW。美國礦業(yè)安全局規(guī)定：當多臺柴油機車輛在同一巷道中運行時，第1臺按上述規(guī)定值配風，第2臺按75%，3臺及更多時，按每臺加50%配風。②英國要求不少于5.44 m3/min·kW。③德國

17、、日本要求使用柴油機的配風量不少于4～6 m3/min·kW。所以單位功率配風量標準為：4 m3/分/馬力。 按照《采礦工程設(shè)計手冊》計算方法，若采用柴油機設(shè)備作輔助運輸時，應(yīng)按柴油設(shè)備說明書計算風量，如果有多臺設(shè)備運行時通風量為：第一臺柴油機設(shè)備風量按5.4 m3/min·kW；第二臺加單臺的75%；第三臺及以上各臺分別加50%的風量進行計算。根據(jù)機車運行實際情況，柴油機車需風量如下： Q柴=1053×(1+0.75+0.5×3)+459×(1+0.75)+405×(1+0.75+0.5×8)+ 346×(1+0.75+0.5×2) +243×(1+0.75+0.5×8)

18、 =8903 m3/min =148.4 m3/s 由于礦井輔助運輸系統(tǒng)按達產(chǎn)時考慮，所以結(jié)果表明礦井達產(chǎn)時總風量大于柴油機車需風量，完全滿足無軌膠輪車用風需求，最終確定本礦井容易時期總風量為125m3/s，困難時期總風量為175m3/s。 礦井有害氣體最高允許濃度 表5-2-2 名 稱 最高允許濃度(%) 一氧化碳CO 0.0024 氧化氮(換算成二氧化氮NO2) 0.00025 二氧化硫SO2 0.0005 硫化氫H2S 0.00066 氨NH3 0.004 運輸車輛需風量

19、一覽表 表5.2-3 序號 礦車名稱 礦車型號 車輛最多同時運行數(shù)目（輛） 功率（kw） 發(fā)動機需風量 (按5.4m3/min·kW) 1 防爆生產(chǎn)指揮車（5人座） WC2J（A） 2 45 243 2 防爆膠輪運人車（20人座） WC20R 6 45 243 3 防爆膠輪運人車（12人座） WC2J（A） 2 45 243 4 防爆無軌膠輪材料車 WC5E 8 75 405 5 防爆無軌膠輪材料車 WC3E 4 64 346 6 防爆無軌膠輪材料車 WC8 2 85

20、459 7 支架搬運車 FBL-15＆CHT-55 3 195 1053 8 大設(shè)備鏟運車 FBL-55 2 195 1053 9 材料鏟運車 WJ-6FB 2 75 405 5.2.4.2 風量分配 礦井總風量按井下各工作用風地點進行分配，余者風量為漏風和其它風量，礦井風量分配見表5.2-4。 礦井風量分配表 表5.2-4 序號 供風地點 數(shù)量（個） 初期/后期 初期5-2煤生產(chǎn)時 3-1煤、4-2煤配采時 配風標準（m3/s） 供風量（m3/s） 配風標準（m3/s） 供

21、風量（m3/s） 1 回采工作面 1/2 32 32 20 40 2 接續(xù)工作面 1/1 16 16 10 10 3 綜掘工作面 2/2 15 30 15 30 4 連續(xù)采煤機工作面 0/2 18 36 5 普掘工作面 1/1 10 10 10 10 6 獨立通風硐室 3/5 8 8 12 12 7 漏風及其它 29 37 合 計 125 175 5.2.4.3 礦井通風負壓及等積孔計算 1．礦井通風負壓 礦井移交投產(chǎn)時為礦井通風容易時期，在回風斜井服務(wù)范圍

22、內(nèi)（一盤區(qū)），在回采工作面開采至一盤區(qū)西部邊界時為其通風困難期。 礦井通風總負壓：h＝h摩＋h局＋Hn 式中：h摩——井巷摩擦阻力，Pa； h局——局部阻力，取h摩的10%； Hn——自然風壓，Pa。 （1）井巷摩擦阻力 井巷摩擦阻力按下式計算： h摩＝9.8α×L×P×Q2/S3 式中：α——摩擦阻力系數(shù)，(kg·S2/m4) L——井巷長度，m P——井巷凈周長，m Q——通過井巷的風量，m3/s S——井巷凈斷面積，m2 礦井通風負壓計算和風量分配采用通風網(wǎng)絡(luò)解算程序計算。計算機根據(jù)用風地點需要的風量和每段巷道中的風阻，對巷道中的風量進行分配試算，經(jīng)過若干次疊

23、代計算后，使每條風路中的通風阻力趨于平衡，計算出礦井的通風阻力。 礦井容易時期通風系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)見圖5.2-1、圖5.2-3，通風網(wǎng)絡(luò)計算見表5.2-5。 礦井困難時期通風系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)見圖5.2-2、圖5.2-4，通風網(wǎng)絡(luò)計算見表5.2-6。 根據(jù)計算結(jié)果，礦井通風容易時期的通風阻力為996.8Pa，通風困難時期的通風阻力為2527.3Pa。 （2）自然風壓 礦井自然風壓按下式計算： Hn＝Hρ1g－Hρ2g ρ1＝0.003484P/T1 ρ2＝0.003484P/T2 式中：H——平硐口與回風斜井井口高差，145m； ρ1——大氣平均密度，kg/m3； ρ2——井下空氣平均

24、密度，kg/m3； g——重力加速度，m/s2； P——地面大氣壓力，取650mmHg； T1——大氣平均溫度，K，估算為－9.8℃； T2——井下空氣平均溫度，K，估算為12.5℃。 則：ρ1＝0.003484×650×13.6×9.8/（273－9.8）＝1.1468 kg/m3 ρ2＝0.003484×650×13.6×9.8/（273＋12.5）＝1.0572 kg/m3 Hn＝145×1.1468×9.8－145×1.0572×9.8＝127.32 Pa 礦井通風容易時期總負壓： h最?。絟摩＋h局－Hn ＝996.8＋996.8×0.1－127.32 ＝969

25、.16 Pa

26、

27、 礦井通風困難時期總負壓： h最大＝h摩＋h局＋Hn ＝2527.3＋2527.3×0.1＋127.32 ＝2907.35 Pa 2．等積孔 風井通風等積孔按下式計算： 式中：A－風井等積孔，m2； 　Q－風井風量，m3/s； 　h－風井負壓，Pa。 計算的礦井風井風量、負壓、等積孔計算結(jié)果見表5.2-7。從等積孔大?。ň笥?m2）可以看出，本礦井為通風容易礦井。 礦井風量、負壓及等積孔一覽表 表5.2-7 　內(nèi)容 項目 容易時期 困難時期 風量(m3/s) 風壓 (Pa) 等積孔 （m2） 風量 (m3/s) 風壓 (Pa) 等

28、積孔 （m2） 回風斜井 125 969.16 4.78 175 2907.35 3.86 5.2.5 通風設(shè)施、防止漏風和降低風阻的措施 5.2.5.1 通風設(shè)施 設(shè)計采用的通風設(shè)施有風門、調(diào)節(jié)風門、風墻、風橋和風簾等。其結(jié)構(gòu)及設(shè)置簡述如下： 1．風門 分為常閉、常開兩種，木制或鐵制。常閉風門設(shè)在進、回風巷之間，用于隔斷風流和便于行人、檢修等；常開風門用于反風，安設(shè)在采煤工作面順槽、掘進巷道入口附近，當工作面需要進行反風時將其關(guān)閉，并相應(yīng)打開有關(guān)常閉風門。 2．調(diào)節(jié)風門 木制或鐵制，用于調(diào)節(jié)通過巷道的風流大小，安設(shè)在獨立通風硐室的回風通道、大巷、工作面順槽等

29、需要調(diào)節(jié)風流的巷道中。 3．風墻 分為永久風墻和臨時風墻兩種，用于隔絕風流。永久風墻用實心混凝土塊或磚塊砌成，砂漿抹縫，在進風巷一側(cè)墻面抹砂漿，主要設(shè)在大巷和進、回風巷之間的橫貫中。臨時風墻用空心混凝土塊或磚塊砌成，不需砂漿抹縫，但要在進風流巷一側(cè)墻面抹砂漿，也可用塑料苯板噴化學凝膠制成，主要設(shè)在綜采工作面進風和回風順槽之間的橫貫和掘進工作面巷道中。若風墻中部去掉混凝土塊，安上門，其構(gòu)筑物稱為人行門，人行門向進風側(cè)開啟。 4．風橋 主要用于進、回風巷相交處，回風巷從進風巷上方通過時形成風橋，進風風流不泄露。當均為進風巷的膠帶順槽和輔助運輸大巷相交時，也要設(shè)置風橋，但此時為運輸所要求。風

30、橋上方巷道采用錨噴支護，下方巷道兩側(cè)墻為混凝土澆筑，其頂部為配有工字鋼梁的混凝土板，為防止漏風，在混凝土板上方填0.5～1.0m厚的黃土。對于服務(wù)時間不長，上方巷道僅作回風使用的風橋，其下方的巷道兩壁可用空心混凝土塊砌成，壁面抹砂漿，頂部覆蓋經(jīng)防腐處理后的波紋薄鋼板。 5．風簾 采用不燃性材料制作，主要設(shè)在連續(xù)采煤機掘進工作面有關(guān)巷道，用于疏導風流。 5.2.5.2. 防止漏風和降低風阻的措施 為了使礦井通風系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，保證風流按擬定路線流動，根據(jù)開拓布置和井下用風的要求，在必要地點設(shè)置通風構(gòu)筑物，并要求加強管理和維護，以確保礦井安全生產(chǎn)。 1．對不允許風流通過，也不需要行人、行車

31、的進、回風巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷道，要設(shè)置永久擋風墻。 2．對采空區(qū)及廢棄巷道要及時封閉，并應(yīng)經(jīng)常檢查密閉效果。 3．在行人或行車而又不允許風流通過的巷道中，應(yīng)設(shè)置風門，并對風門進行遙控和集中監(jiān)視。為避免風門開啟時風流短路，在同一巷道內(nèi)應(yīng)設(shè)置兩道風門，并禁止兩道風門同時打開。 4．安設(shè)風門的地點，要求前后5m內(nèi)支護完好，無空幫空頂。門垛四周均要掏槽，槽深在煤層中不小于0.3m，在巖石中不小于0.2m。門垛厚不小于0.45m。門垛上的電纜和管道孔要封堵嚴密，如有水溝，要在水溝中設(shè)小門。木門板厚度不小于30mm，門板要錯口接縫。 5．為防止礦井在反風時風流短路，在主要風路之間的風門應(yīng)增設(shè)二道反向

32、風門。 6．主要進、回風巷道，砌壁或錨噴表面應(yīng)盡量平整光滑，并保持巷道整潔，不亂堆放雜物，以降低巷道風阻和減少局部阻力。 7．對于損壞或變形較大的巷道要及時修復，清除堵塞巷道，以保證通過的有效風量和減少通風阻力。 8．通風設(shè)施要完備，對于不合格的地方要及時修補更換，以防風流短路等不良后果發(fā)生。 9．設(shè)置專職人員對礦井通風系統(tǒng)和通風設(shè)施按時進行檢查和維修。 10．建立完整的通風系統(tǒng)管理制度。 5.3 災害預防及安全裝備 5.3.1 預防瓦斯和煤塵爆炸的措施 5.3.1.1 預防瓦斯爆炸的措施 本井田瓦斯成份帶應(yīng)屬二氧化碳～氮氣帶，據(jù)臨近煤礦調(diào)查資料，各煤礦在生產(chǎn)過程

33、中未發(fā)生過瓦斯爆炸事故。為保證礦井安全生產(chǎn)，在生產(chǎn)中應(yīng)加強瓦斯監(jiān)測，杜絕瓦斯事故。 預防瓦斯爆炸的根本措施是防止瓦斯的積聚和引燃，礦井投產(chǎn)后，應(yīng)建立嚴格的通風管理制度，特別應(yīng)注意以下措施： 1．嚴格執(zhí)行瓦斯檢查制度，巷道揭露煤層時，要按照《煤礦安全規(guī)程》采取必要的瓦斯預防措施。 2．加強采掘工作面的通風，采煤工作面和掘進工作面應(yīng)按設(shè)計要求保證足夠的風量，在通風風路中設(shè)置適當數(shù)量的風墻、風橋及風簾，可以有效地控制風流、風量分配和減少漏風，提高通風效率。 3．對廢巷、停工停風的盲巷及采空區(qū)要即時封閉。 4．處理好工作面上隅角、采空區(qū)邊界、采煤機附近和頂板冒落空洞內(nèi)、低風速巷道頂板附近、停

34、風的盲巷等局部積聚的瓦斯，防止瓦斯?jié)舛瘸蕖? 5．嚴禁將易燃物品和點火器具帶入井下，禁止井下及井口房使用明火。 6．采煤機割煤時，如遇夾石或切割頂?shù)装鍟r，在開機前應(yīng)測定工作面瓦斯?jié)舛?，使之不超過《煤礦安全規(guī)程》允許值，避免切割巖石時產(chǎn)生火花引起瓦斯爆炸。 7．井下爆炸材料的使用和操作工藝流程必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。 8．井下掘進工作面的局扇和電氣設(shè)備都必須安設(shè)風、電閉鎖裝置。 9．井下各電氣設(shè)備在啟動前必須先進行瓦斯檢查，嚴禁帶電檢修電氣設(shè)備。 10．采掘工作面位置發(fā)生變化時，應(yīng)及時調(diào)整通風系統(tǒng)，增加必要的通風構(gòu)筑物，以保證工作面有合理的通風系統(tǒng)。 11．加強地面及井

35、下煤倉通風，防止煤倉上部瓦斯積聚。 5.3.1.2 預防煤塵爆炸的措施 井下煤塵主要是采煤和掘進煤巷時產(chǎn)生的，另外在各煤倉下口裝載點，膠帶輸送機轉(zhuǎn)載處，以及井下煤炭運輸過程中也會產(chǎn)生揚塵。 為防止煤塵爆炸和爆炸后范圍進一步擴大，要求采取“預防為主”的綜合防塵措施： 1．采煤機、綜掘機及連采機均采用內(nèi)外噴霧系統(tǒng)，巖普掘工作面采用濕式打眼、水炮泥爆破或水封爆破、放炮噴霧等措施，預防粉塵產(chǎn)生。 2．采掘工作面、運煤轉(zhuǎn)載處、煤倉上口等易產(chǎn)生粉塵的地點設(shè)置噴霧降塵裝置，以控制其揚塵，降低粉塵濃度。 3．在采煤工作面回風順槽、回風大巷及膠帶輸送機大巷中設(shè)置風速傳感器，監(jiān)測各巷道風速，嚴格控制風

36、速超限。 4．經(jīng)常檢測風流中的粉塵含量，定期清掃和沖洗巷道周壁，防止粉塵過量積聚或飛揚。 5．盤區(qū)回風巷、掘進巷道、主要回風大巷都必須安裝風流凈化水幕，水幕霧化要好，能封閉全斷面。 6．按規(guī)定設(shè)置隔爆設(shè)施，隔爆水棚的設(shè)置地點、數(shù)量、水量及安裝質(zhì)量都必須符合規(guī)定要求，預防爆炸范圍擴散。 5.3.2 預防井下火災的措施 礦井火災分為內(nèi)因火災和外因火災。由于煤炭氧化自燃而產(chǎn)生的火災屬礦井內(nèi)因火災，由于井下放炮、電流短路、摩擦及其它明火等引起的火災屬外因火災。 據(jù)本井田煤層自燃傾向測定資料，各煤層均屬自然發(fā)火和有可能自然發(fā)火的煤層，不同的是自然發(fā)火的難易程度有所差異。4-3、4-4、5-2

37、煤層易自然發(fā)火的樣品數(shù)較多；2-2、3-1、4-2煤層雖不具或很少具易自然發(fā)火的特征，但因井田內(nèi)各層煤煤類大部分為長焰煤，變質(zhì)程度低，故仍具有很大的自然發(fā)火可能。因此，在煤炭開采過程中，一定要提高防火意識，采取有效的防范措施，防止火災發(fā)生。 5.3.2.1 內(nèi)因火災預防措施 對于煤層自燃的問題，按照《礦井防滅火規(guī)范》的規(guī)定應(yīng)采取措施進行防治。結(jié)合目前國內(nèi)外對自燃煤層所采取的有效防治措施，設(shè)計確定本礦井建立以氮氣防滅火為主，噴灑阻化劑、均壓通風等的綜合防滅火措施。 　　1．氮氣防滅火系統(tǒng) （1）設(shè)計依據(jù) 礦井采用平硐開拓方式，主要開拓巷道、盤區(qū)巷道均布置在煤層中。采用長壁采煤法，全部垮

38、落法管理頂板。 礦井移交生產(chǎn)時首先開采5-2號煤層，配備1個5-2煤一次采全高綜采工作面，2個綜掘工作面，1個巖普掘工作面，達到礦井初期3.0Mt/a的生產(chǎn)能力。在5-2號煤層大約開采3年以后，再在4-2煤層布置1個回采工作面，以解決煤層壓茬關(guān)系。條件具備時，布置1個4-2煤回采工作面和1個3-1煤回采工作面，即3-1煤與4-2煤搭配開采，另增加2個連續(xù)采煤機工作面，以保證礦井6.0Mt/a設(shè)計生產(chǎn)能力。 根據(jù)國內(nèi)外經(jīng)驗，防火注氮量一般為5m3/min；若回風敞口，滅火注氮量不能小于9.2m3/min；全封閉時，可控制在8m3/min。 （2）制氮系統(tǒng)方案 對于制氮系統(tǒng)的布置方式，國內(nèi)

39、常用的有地面集中式和井下移動式。地面集中制氮系統(tǒng)，工作環(huán)境好，便于維護管理，設(shè)備投資少，故障率低，在相對靜態(tài)的條件下工作，一旦出現(xiàn)故障，排除方便。當某處出現(xiàn)著火危險，可方便調(diào)用所有氮氣集中進行高強度注氮，將著火危險消滅在萌芽中，但地面制氮系統(tǒng)存在輸氣距離長，效率低，能源損耗大，運行費用高，管材及安裝費用多，需建制氮機房，土建投資多。而井下移動式制氮系統(tǒng)，機動靈活，使用方便，可根據(jù)使用需要開起相應(yīng)設(shè)備，輸氣管路短，管材及安裝費用低，損耗小，運行費用低；但所有電機、電器等均需嚴格按防爆等級執(zhí)行，設(shè)備投資高，工作環(huán)境較差，安裝維護費用高，體積也受到限制，特別是對于變壓吸附式設(shè)備，吸附塔臥式安裝，吸附

40、劑的性能無法充分發(fā)揮。 根據(jù)上述綜合分析比較，為了提高制氮效率，減少輸氣管路損耗，節(jié)省管材及安裝費用，降低運行費用，方便制氮設(shè)備上、下井及在井下安置，設(shè)計推薦井下移動式制氮系統(tǒng)。 （3）制氮設(shè)備選型 1）氮氣防滅火的技術(shù)要求 本設(shè)計將氮氣主要用于回采面拆架、安裝、收作、停采時的防滅火，也可用于煤巷高冒區(qū)、老空區(qū)的防滅火。當工作面采空區(qū)出現(xiàn)發(fā)火征兆時，連續(xù)或間隙地向采空區(qū)注入氮氣直到征兆消除。 2）礦井防滅火所需的注氮流量 按采空區(qū)氧化帶氧含量計算注氮量 Qn=K{ ( C1- C2)Qv}/(CN+C2-1) 式中：K-備用系數(shù)，1.2～1.5； Qv-采空區(qū)氧化帶漏風量，5

41、-2煤取5.0m3/min，4-2、3-1煤取4.0m3/min； C1-采空區(qū)氧化帶內(nèi)原始氧的含量（均值），17%； C2-注氮防火隋化指標，7%；Cn-注入氮氣的濃度，97%。 投產(chǎn)時一盤區(qū) Qn=1.5×{(17%-7%)×5.0}/(97%+7%-1) =18.75 m3/min（1125m3/h） 達產(chǎn)時一盤區(qū) Qn=2×1.5×{(17%-7%)×4.0}/(97%+7%-1) =30.00 m3/min（取1800m3/h） 3）注氮方式和防滅火方法 井下設(shè)移動注氮站，主要用于回采面拆架、安裝、收作、停采時的防滅火，也可用于煤巷高冒區(qū)、老空區(qū)的防滅火。當工作面

42、采空區(qū)出現(xiàn)發(fā)火征兆時，連續(xù)或間隙地向采空區(qū)注入氮氣直到征兆消除。 根據(jù)礦井火災發(fā)生的地點不同，滅火的方式也不同，按《煤礦安全規(guī)程》要求，編制專門設(shè)計，同時生產(chǎn)中應(yīng)制定安全計劃、措施、管理制度、作業(yè)規(guī)程等，因此具體的滅火方法應(yīng)在下階段設(shè)計中針對不同的發(fā)火形式，發(fā)火地點制定不同的滅火方法。 4）制氮設(shè)備方案比選 根據(jù)設(shè)計依據(jù)和礦井防滅火要求的注氮量，選用深冷空分式、變壓吸附式和膜分離式制氮設(shè)備均可滿足注氮要求，但深冷空分制氮，產(chǎn)氮效率較低，能耗大，設(shè)備投資大，需要龐大的廠房，且運行成本較高，不完全適合我國煤炭行業(yè)行情，設(shè)計不予推薦；對于變壓吸附式和膜分離式制氮，各有利弊，膜分離式制氮系統(tǒng)流程

43、簡單，比變壓吸附式少一個緩沖罐，體積小，維修費用少，但膜分離式制氮要求氣源的壓力高，對氣源除油、除水、除塵的要求高，初期設(shè)備投資較多；而變壓吸附式制氮系統(tǒng)，工藝環(huán)節(jié)多，設(shè)備體積大，不便下放到井下，井下布置也不方便，但設(shè)備制氮量較大，投資較少，備品備件易購；兩種制氮模式的優(yōu)劣主要取決于制氮系統(tǒng)是布置在井下還是地面。本礦井因推薦采用井下移動式制氮系統(tǒng)，鑒于本礦井及各采區(qū)氮氣需要量大，且巷道斷面較大，要求制氮裝置機型較大，為了提高制氮效率，設(shè)計推薦井下移動式碳分子篩制氮系統(tǒng)。 根據(jù)本礦井盤區(qū)布置及各工作面所需注氮量情況，結(jié)合國內(nèi)采用注氮防滅火礦井的設(shè)計生產(chǎn)情況，并考慮到礦井注氮實際效果及一定的安全

44、備用系數(shù)，確定本礦井選用DT-600/8型煤礦碳分子篩制氮設(shè)備4套，產(chǎn)氮量為600×4m3/h。富裕系數(shù)為30%。其主要技術(shù)參數(shù)如下： 制氮量 Q＝600 m3/h； 輸出壓力　P≥0.6 MPa； 氮氣純度　≥97%； 裝機容量 185 kW； 額定電壓 660/1140 V。 附帶空氣壓縮機的電控隨主機配套供貨。 每套制氮設(shè)備安在四輛平板車上，設(shè)置在工作面輔助運輸順槽與輔助運輸大巷交叉處附近的新鮮風流中，隨工作面搬遷而移動。 2．阻化劑防滅火系統(tǒng) 井下煤的自燃，一般是由于殘留在采空區(qū)或回采巷中的浮煤，以及壓裂的煤柱在漏風過程中氧化發(fā)火。通常把發(fā)火點的煤炭分為冷卻

45、帶、氧化帶及窒息室。阻化劑是一種吸水性很強的鹽類化合物，噴散到煤體上，能浸入煤的節(jié)理與裂隙，形成一個穩(wěn)定的抗氧化保護膜，隔絕煤與空氣中氧的接觸，降低煤在低溫下的氧化活性從而起到阻止、推遲煤層自然發(fā)火的作用。 （1）阻化劑的選擇 用于煤礦防滅火的阻化劑主要有CaCl2、MgCl2、ZnCl2、AlCl3、P2O5、NaHPO4、NaCl、KCl、Ca(OH)2、H3BO3、水玻璃(Na2O?nSiO2)，以及鋁廠的煉鎂槽渣、化工廠的硼酸廢液，造紙廠的氯化鋅廢液、酒廠的廢液等。其中以工業(yè)氯化鈣（CaCl2?5H2O），鹵塊、片（MgCl2?6H2O）阻化效果好，貨源充足，運貯方便，使用較廣泛。

46、因此，設(shè)計選用工業(yè)氯化鈣（CaCl2?5H2O）作為阻化劑。 （2）噴灑壓注工藝及設(shè)備 為節(jié)約投資和適應(yīng)工作面位置不斷變化的要求，設(shè)計采用移動式阻化劑霧化系統(tǒng)，即在工作面進風順槽中設(shè)置貯液箱和阻化劑噴射泵，通過管道進入工作面，噴灑氣霧阻化劑到采空區(qū)和工作面四線（上、下順槽、開切眼及停采線）。 設(shè)計選用XRB-50/125型噴射泵和Ⅲ型霧化器。 （3）參數(shù)計算 根據(jù)生產(chǎn)礦井使用效果，阻化劑溶液濃度控制在15～20%之間為宜。具體參數(shù)應(yīng)在煤層開采時通過實驗確定。 工作面合理的藥液噴灑量取決于采空區(qū)的丟煤量和丟煤的吸液量。最易發(fā)生煤炭自燃部位，如工作面的上下口、巷道煤柱破碎帶等處，需要充

47、分噴灑的地方，在計算藥液噴灑量時，要考慮一定的加量系數(shù)。 工作面一次噴灑量可按下式計算： V=K1K2LShAγ-1 式中 V——一次藥液噴灑量，m3； K1——易自燃部位噴藥加量系數(shù)，一般取1.2； K2——采空區(qū)丟煤容重，t/m3，由丟煤樣實測確定； L——工作面長度，m； S——一次噴灑寬度，m； H——采空區(qū)底板上丟煤厚度，m； A——噸煤吸液量，t/t煤，應(yīng)通過試驗測得； γ——阻化劑的容重，t/m3。 礦井投產(chǎn)后，應(yīng)根據(jù)工作面實際生產(chǎn)情況，測定采空區(qū)丟煤情況，通過試驗測定噸煤吸液量，確定工作面一次阻化劑噴灑量。 工作面前方煤體壓注阻化劑，取決于煤體的吸液量

48、和煤體的滲透半徑，可按每6m一個鉆孔進行壓注，礦井生產(chǎn)中可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。 3．均壓防滅火 均壓防滅火是采用通風技術(shù)措施，調(diào)節(jié)漏風風路兩端的風壓差，使之減小或趨于零，使漏風量減至最小，從而抑制控制區(qū)內(nèi)煤的自燃，抑制封閉火區(qū)的火勢發(fā)展，加速其熄滅。 采用均壓防滅火時應(yīng)注意：實行區(qū)域性均壓時，應(yīng)顧及鄰區(qū)通風壓能的變化，不得使鄰區(qū)老塘、采煤工作面、采空區(qū)或護巷煤柱的漏風量增加，嚴防火災氣體涌入生產(chǎn)井巷和作業(yè)空間；回采工作面采用均壓防滅火時，必須保持均壓風機連續(xù)穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)，并有確定均壓風機突然停止運轉(zhuǎn)時保證人員安全撤出的安全措施。利用均壓技術(shù)滅火時，必須查明火源位置、瓦斯流向，并有防止瓦斯

49、流向火源引起爆炸的措施。 4．束管監(jiān)測系統(tǒng) 根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，采用氮氣防滅火時，必須有能連續(xù)監(jiān)測采空區(qū)氣體成分變化的監(jiān)測系統(tǒng)。束管監(jiān)測技術(shù)是目前比較成熟的安全監(jiān)測技術(shù)，可以在地面連續(xù)遙測井下發(fā)火處的O2、CO、CO2及CH4等多種氣體，監(jiān)測地點多處，是氮氣、阻化劑防滅火不可缺少的輔助系統(tǒng)，設(shè)計選用KSS-2100型礦井火災預報束管監(jiān)測系統(tǒng)1套。 除采取上述預防井下煤炭自然發(fā)火引起火災外，設(shè)計本著“預防為主，消防并舉”的基本原則，采取以下綜合防滅火措施，保障礦井安全生產(chǎn)和職工的生命安全： （1）提高回采工作面回采率，采空區(qū)盡量不留殘煤并及時進行封閉。 （2）加強通風設(shè)施管理，

50、合理設(shè)置通風構(gòu)筑物，減少漏風，消除采空區(qū)的供氧條件。 （3）對廢巷應(yīng)及時密閉，采空區(qū)密閉有必要時需進行注漿封閉，及時清理碎煤雜物，使之與空氣隔絕，抑制煤的氧化。 （4）對支承壓力區(qū)的煤柱裂隙、采空區(qū)、開切眼、停采線等煤炭易自燃的地點噴灑阻化劑，降低煤的氧化能力，阻止煤的氧化過程。 5.3.2.2 井下外因火災預防措施 1．按《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定設(shè)置井下消防材料庫，按規(guī)定配備滅火材料與器材。 2．井下主要機電設(shè)備硐室設(shè)置防火門或防火柵欄兩用門。 3．禁止一切人員攜帶煙草和點火工具下井，井下及井口房內(nèi)一般不準進行焊接作業(yè)，如必須進行，應(yīng)按《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定進行。 4．正確

51、選擇和合理使用電氣設(shè)備，加強維護，保證輸電線路完好，設(shè)備正常運轉(zhuǎn)，防止發(fā)生事故。 5．采用阻燃和防靜電膠帶、不延燃電纜、風筒和不燃液。在膠帶輸送機頭和主要機電硐室設(shè)火災報警和滅火裝置。各膠帶輸送機巷和輔助運輸大巷均鋪設(shè)消防管路，每隔一定距離設(shè)有消防水龍頭。 6．井下不存放汽油、煤油和變壓器油。井下擦抹機械用過的棉紗和布頭等放在蓋嚴的桶內(nèi)，定期送往地面處理。 5.3.3 井下水災預防 本礦井水文地質(zhì)條件比較簡單，煤系地層含水微弱，若無較大的裂隙，不會給采煤造成危協(xié)和帶來災害。但由于張家峁井田煤層埋藏比較淺，根據(jù)各可采煤層導水裂隙帶最大高度（包括冒落帶高度）計算，先期開采區(qū)內(nèi)各可采煤層導水

52、裂隙帶高度均大于相鄰兩煤層間的距離，導水裂隙帶互相疊加，直達地表，與第四系松散層潛水溝通，組成間接的充水水源。 西部風沙灘地區(qū)潛含水豐富，并與下覆2-2煤層燒變巖連通成為同一潛水含水層，煤礦開采進入該區(qū)時，上部潛水沿裂縫灌入巷道的可能性必然存在。井田內(nèi)各煤層露頭處均分布一定范圍的燒變巖，當其位于低洼處，并有一定的補給水源時，可形成富水地段，在開采過程中也應(yīng)加以注意。故礦井開采時，不僅要考慮直接充水因素，而且還要考慮因?qū)严稁б蛩赜绊懙某渌蛩?，以防礦井涌水量增大，發(fā)生礦井突水和潰沙等地質(zhì)災害。 此外，井田北部緊鄰地方煤礦開采區(qū)，對其采空區(qū)積水不容輕視，開采至附近時應(yīng)采取探、放水措施或予留

53、保安煤柱，以防突水事故；井田南部的常家溝水庫最大庫容量為1200萬m3。未來煤礦開采時，要遠離這些區(qū)域，嚴防“三帶”與其相互灌通后，地表水、水庫蓄水沿裂縫灌入下部煤層，給煤礦生產(chǎn)帶來不必要的損失。 對于上述問題，在開采過程中應(yīng)采取如下措施加以防治： 1．井下建立完善的排水系統(tǒng)，設(shè)計在回風斜井井底附近設(shè)置了主排水泵房和水倉，水倉有效容量達1900m3，超過礦井8h正常涌水量。泵房內(nèi)選用3臺MD1280-43×2型礦用耐磨多級離心泵，排水管道選用Ф273×7無縫鋼管2趟。正常涌水時1趟工作，1趟備用，最大涌水時2趟同時工作。 2．設(shè)計在常家溝水庫、各煤層露頭處均留設(shè)100m保安煤柱，3-1煤

54、烏蘭不拉溝按溝谷中心線每側(cè)各留75m保水煤柱。生產(chǎn)當中可根據(jù)實際情況對保安煤柱進行相應(yīng)調(diào)整。 3．采掘過程中在靠近小煤礦時應(yīng)采取探、放水措施或予留保安煤柱，以防突水事故。 4．采掘中遇見鉆孔時，要注意觀察其是否與含水層溝通，以防突然涌水。 5．在巷道掘進時必須堅持“有疑必探，先探后掘”的原則，以防礦井涌水量增大，發(fā)生礦井突水和潰沙等地質(zhì)災害。 6．雨季來臨時應(yīng)加強觀測井下水文變化情況，并向礦調(diào)度室報告。 7．建立健全水害預報制度，礦井要有水害避災路線圖，并使每一位下井人員熟悉避災路線。遇有水害發(fā)生，有關(guān)人員要及時匯報調(diào)度室，以便采取應(yīng)急措施。 8．井下主排水泵房管子道直接連通回風斜

55、井，井下水災發(fā)生時可由管子道撤離人員和調(diào)配排水設(shè)備。 9．采掘工作面或其它地點發(fā)現(xiàn)透水預兆（掛紅、掛汗、空氣變冷、發(fā)生霧氣、水叫、頂板淋水加大、頂板來壓、底板鼓起或產(chǎn)生裂隙發(fā)生涌水、水色發(fā)渾、有臭味等其它異狀）時，必須停止作業(yè)，采取措施，并報告礦調(diào)度室，如情況緊急，須立即發(fā)出警報，撤出所有受水威脅地點的人員。 10．井下沿煤層布置的巷道，受煤層起伏影響較大，巷道中會出現(xiàn)積水現(xiàn)象，在礦井生產(chǎn)期間應(yīng)根據(jù)實際情況，在巷道適當位置設(shè)置水窩，由小水泵將水窩水排至井底水倉，保證井下巷道運輸暢通。 5.3.4 片幫冒頂事故預防 本礦井井下采煤方法為走向長壁采煤法，采用全部垮落法管理頂板，采煤

56、工藝為一次采全高，片幫冒頂易發(fā)生在采掘工作面。掘進工作面掘進或放炮后，巷道圍巖松動，如果支護不及時，往往頂板和兩幫矸石容易掉落。綜采工作面主要是上、下端頭受集中應(yīng)力的作用，煤層頂板和煤壁松動，易發(fā)生冒頂和煤壁片幫。 1．回采工作面配備液壓支架下縮自記儀和圓圖壓力記錄儀，嚴密監(jiān)視回采工作面頂板壓力的變化，總結(jié)其顯現(xiàn)規(guī)律。頂板初次來壓、周期來壓時要及時制定安全措施； 2．安排有經(jīng)驗的工人維護采煤工作面端頭，設(shè)計回采工作面采用掩護式液壓支架支護頂板，上、下端頭支護采用端頭液壓支架，工作面巷道超前支護采用超前支架及懸浮式單體液壓支柱，超前支護距離不小于25m。 3．經(jīng)常維修液壓支架的護幫板；

57、4．盡量減小采掘工作面空頂距，巷道掘進后應(yīng)及時進行臨時支護； 5．嚴格執(zhí)行“敲幫問頂”制度，及時發(fā)現(xiàn)事故征兆； 6．在采高比較大的地段應(yīng)注意對煤壁的維護，防止片幫。 7．工作面采空區(qū)頂板初次冒落的步距較大，對工作面的安全構(gòu)成很大的威脅，為減少冒落跨度，減少懸頂，減輕支護的承壓值，必須進行人工強制放頂。人工強制放頂?shù)姆绞?，目前普遍采用打眼爆破的方法，按爆破柱槽的位置不同，有端部爆破柱槽，中部爆破柱槽和定懸頂爆破柱槽。定懸頂爆破柱槽是現(xiàn)場普通采用的方法，在作業(yè)規(guī)程中應(yīng)針對頂板和支護的具體條件，規(guī)定人工強行放頂?shù)膽翼斁嚯x。 5.3.5 井下安全監(jiān)測系統(tǒng)及自救器配備 5.3.5.1 井下安全

58、監(jiān)測系統(tǒng) 設(shè)計本礦井裝備了煤礦綜合自動化控制系統(tǒng)，其中包括礦井安全監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)。該系統(tǒng)由地面中心站﹑井下工作站﹑傳感器﹑斷電器等設(shè)備組成，地面由系統(tǒng)主機﹑調(diào)制解調(diào)器﹑網(wǎng)絡(luò)圖形終端﹑網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器﹑系統(tǒng)軟件等組成 。井下（含地面）工作站由本質(zhì)安全型分站﹑隔爆兼本質(zhì)安全電源﹑隔爆電池﹑傳感器﹑ 斷電器、下井用光端機和其他設(shè)備組成。 環(huán)境監(jiān)測：主要監(jiān)測井下各種有害氣體及工作的作業(yè)條件，如：高、低濃度甲烷(瓦斯)氣體、一氧化碳、風速、溫度、壓力、負壓、煙霧等。 安全監(jiān)控：監(jiān)控井上下主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的各種生產(chǎn)參數(shù)和主要設(shè)備的運行狀態(tài)參數(shù)。例如：主平硐井帶式輸送機、順槽帶式輸送機、中央變電所、盤區(qū)變電所、

59、中央水泵房、通風機、局扇、空壓機、制氮機、綜采工作面采煤機、井下風門開關(guān)、饋電開關(guān)等設(shè)備的運行狀態(tài)和參數(shù)。 礦井安全監(jiān)測、監(jiān)控中心設(shè)置在礦調(diào)度中心內(nèi)。礦井安全方面的測點按現(xiàn)行《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范》、《礦井防滅火規(guī)范》、《礦井通風安全監(jiān)測裝置使用管理規(guī)定》的相關(guān)要求進行配備： 1．在采煤機、綜掘機及連續(xù)采煤機上均安裝機載式瓦斯斷電儀，對瓦斯?jié)舛冗M行監(jiān)測，實現(xiàn)超限斷電報警。 2．在所有的采煤、掘進工作面回風風流中設(shè)置瓦斯傳感器，以監(jiān)測工作面及回風順槽中的瓦斯涌出情況，當瓦斯?jié)舛瘸迺r，切斷工作面及回風順槽中的機電設(shè)備電源。 3．在采煤工作面輸送機順槽、回風大巷、總回風巷

60、及膠帶輸送機大巷中設(shè)置風速傳感器，監(jiān)測各巷道的風速、風量，嚴格控制風速超限。 4．井下各風門處設(shè)置風門開關(guān)傳感器，用于監(jiān)測風門的開關(guān)狀態(tài)。 5．在膠帶輸送機機頭處和膠帶輸送機巷中設(shè)置煙霧和溫度傳感器，對膠帶輸送機進行監(jiān)測，預防膠帶輸送機火災事故發(fā)生。 6．采掘工作面、膠帶輸送機運煤轉(zhuǎn)載點、煤倉上、下口等處設(shè)置粉塵傳感器，并在膠帶輸送機運煤轉(zhuǎn)載點、煤倉上、下口等處設(shè)置噴霧灑水傳感器，以控制濃度和實現(xiàn)自動噴霧灑水降塵。 7．在地面主扇風硐內(nèi)設(shè)置一套風壓、風速和瓦斯傳感器，連續(xù)監(jiān)測全礦井的瓦斯?jié)舛群惋L壓。 5.3.5.2 自救器配備 為保障井下工人身體健康及生命安全，為井下工人每

61、人配備一臺QSR-40型化學氧自救器，全礦井共配備750臺。 5.3.6 礦山救護與消防 5.3.6.1 礦山救護隊 礦井生產(chǎn)是地下作業(yè)，自然條件復雜，頂板、瓦斯、水、火等自然災害都有可能發(fā)生。為保護礦井職工人身生命和國家、集體財產(chǎn)安全，發(fā)生事故后能及時搶救，使損失降低到最低限度，按《煤礦安全規(guī)程》、《煤礦礦山救護工作暫行規(guī)定》和《煤礦救護規(guī)程》規(guī)定，建立礦山救護隊。 神府南區(qū)是陜西煤業(yè)化工集團有限責任公司的主要煤炭生產(chǎn)基地，在神木周邊礦井有七對，設(shè)計規(guī)模為47.50 Mt/a，同時在本生產(chǎn)服務(wù)中心附近還有何家塔、楊伙盤、涼水井等地方煤礦及其他公司的礦井、選煤廠等。本礦區(qū)與周邊地方煤礦

62、煤炭生產(chǎn)規(guī)?？傆嬁蛇_67.50Mt/a。為此，陜西煤業(yè)化工集團有限責任公司決定建設(shè)神府南區(qū)生產(chǎn)服務(wù)中心。其中，礦山救護、消防中心為神府南區(qū)各礦井提供專業(yè)化礦山救護、消防服務(wù)；對生產(chǎn)服務(wù)中心的救護、消防人員進行培訓。 礦山救護、消防中心由一個大隊部及一個直屬中隊（四個小隊）組成，消防站規(guī)模為三級站。地點設(shè)在紅柳林礦井工業(yè)場地。 神府南區(qū)服務(wù)中心救護大隊距本礦井10km左右，所以本礦井依托救護大隊建設(shè)，僅設(shè)礦山救護中隊即可，定員30人，設(shè)隊長1名、副隊長2名，下設(shè)3個小隊，每個小隊為9人。救護隊配備救護車3輛和全套救護搶險用品、器具。救護隊建筑面積為1200m2。 救護隊的服務(wù)對象，主要針對

63、張家峁礦井，處理礦井火、瓦斯、煤塵、水、頂板等災害事故，同時也服務(wù)于周邊的其它鄉(xiāng)村、廠礦。 5.3.6.2 消防設(shè)施 1．地面消防 礦井工業(yè)場地、生活區(qū)為同一日用消防給水系統(tǒng)，消防采用臨時高壓制，消防水量貯存在工業(yè)場地日用消防水池內(nèi)。消防水量補充時間48小時，水池內(nèi)設(shè)有消防水量不被動用的技術(shù)設(shè)施?；馂臅r，由專用消防水泵來保證消防所需的水量和水壓。 風井場地消防用水儲存在1座100m3日用消防水池內(nèi)。 辦公樓、聯(lián)合建筑、食堂、單身公寓、井口房、選煤主廠房、各工業(yè)廠房、皮帶棧橋等建筑設(shè)置室內(nèi)消火栓系統(tǒng)。輸煤棧橋出入口洞口設(shè)防火分隔水幕。 各建筑物內(nèi)按照規(guī)范要求配置建筑滅火器。 工業(yè)場

64、地室外給水管道采用生活、消防合用系統(tǒng)，干管呈環(huán)狀布置。室外消火栓間距小于120m，保護半徑不超過150m，消火栓采用SA100-1.0型地下式消火栓。 2．井下消防灑水 井下消防用水貯存于位于井下水處理站的2座300m3井下消防灑水水池內(nèi)，火災延續(xù)時間6小時。消防水池內(nèi)設(shè)有消防用水不被動用的技術(shù)措施。 井下消防和灑水采用合用的給水系統(tǒng)。消防灑水由井下消防灑水加壓泵加壓，經(jīng)管道沿主、副平硐送至井下各用水點。 在井下煤倉放煤口、破碎機、帶式輸送機轉(zhuǎn)載點和卸煤點設(shè)噴霧裝置；掘進工作面、采煤工作面、液壓支架設(shè)強噴霧裝置；采煤工作面回風巷、掘進工作面裝車點后方以及易產(chǎn)生粉塵的膠帶運輸機巷道、輔運

65、大巷、回風大巷設(shè)風流凈化水幕裝置。 井下主要運輸巷道、盤區(qū)運輸巷與回風巷、采煤工作面運輸巷與回風巷消防灑水管道每隔100m設(shè)DN50支管閥門，閥門后裝快速管接頭。帶式輸送機巷道每隔50m設(shè)DN50支管閥門，閥門后裝快速管接頭。 帶式輸送機機頭、機電硐室、檢修硐室、材料庫、爆破器材庫等處設(shè)置消火栓箱，箱內(nèi)存放防腐水龍帶和相應(yīng)水槍。 井下消防灑水干管采用SRPE礦用鋼絲纏繞聚乙烯給水管，快速接頭連接；管徑<50mm管道采用無縫鋼管，絲扣連接。 3．消防站 為保證突發(fā)火災得以及時撲滅，礦井設(shè)置消防站一座。消防站規(guī)模為三級站、定員20人，建筑面積1200m2，選用專用水罐式消防車3輛，并配備專用消防救生設(shè)備。