【正文】 改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 4 井田范圍共有兩層煤，按照由上而下的順序，先開采 5 號煤，再開采 1 號煤。 肥礦集團 蔚縣安泰分公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 5 在礦內(nèi)建 1座鍋爐房。沙蔚鐵路已經(jīng)通車，煤炭外運條件較好。煤系上覆地層自中生界侏羅系中統(tǒng)九龍山組、髫髻山組和后城組，上部新生界第三系、第四系。 地質(zhì)構(gòu)造 （ 1）區(qū)域構(gòu)造簡述 礦井在構(gòu)造單元中的位置處于燕山沉陷帶（Ⅱ）冀西斷褶束（Ⅲ）蔚縣復(fù)向斜（Ⅳ）蔚縣開闊向斜（Ⅴ）南翼西緣部位。為良好的工業(yè)動力用煤。 蔚縣黑土溝煤炭開采有限責任公司 ： （ 1）瓦斯 ： 礦井絕對涌出量為 ，相對涌出量 ；礦井 CO2絕對涌出量為 ，相對涌出量 ，認定該區(qū)塊屬低瓦斯。因其距開采煤層間距較大，所以對煤層開采無影響。 礦井設(shè)計可采儲量 礦井設(shè)計儲量扣除工業(yè)場地煤柱、井筒保護煤柱及大巷煤柱 萬 t 乘以采區(qū)回采率后的儲量為礦井可采儲量。 排水設(shè)備 肥礦集團 安泰分公司 礦業(yè)有限公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 17 礦井正常涌水量為 30m3/h，最大涌水量為 50 m3/h。 ○ 2 、主井卸載及煤流系統(tǒng) 煤提至地面后，經(jīng)卸載曲軌自動打開箕斗卸煤，經(jīng)篦條篩篩分，篩下為沫煤，篩上為塊煤。 2） 、坑木加工房 因礦井推廣鋼鐵化支護，坑木用量不大，廣場內(nèi)設(shè)一小 坑木加工房，主要承擔坑木加工任務(wù)，配備一臺圓 鋸 機，一臺磨 鋸 機和一臺電鏈 鋸 ?；鶐r移動角按 δ＝ γ＝ 72176。下井電纜按經(jīng)濟電流密度選擇，并以持續(xù)工作電流、 電壓損失校驗后， 選用兩 回 ，3 120mm2 礦用交聯(lián)聚乙烯粗鋼絲鎧裝銅芯電纜，兩回下井電纜經(jīng)副井引至井下中央變電所。 2）井下消防灑水給水系統(tǒng) 井下消防灑水由地面設(shè)置的井下消防、灑水水池直接供給井下。另外在灑水管道上還設(shè)有帶支管的三通，組成代替消防栓的消防給水栓，其設(shè)置位置應(yīng)為：每隔 100m 設(shè)置一個；在掘進巷道的入口處設(shè)置一個；在回采工作面進、回風巷口40m 內(nèi)各設(shè)置一個。 凈利潤 根據(jù)本礦以往生產(chǎn)歷史及周邊煤礦生產(chǎn)成本情況，預(yù)估 安泰分公司 源豐煤礦 噸煤成本 142元 /噸，綜合煤價 400 元 /噸，年銷售收入 12021 萬元，年凈利潤 萬元。 蔚縣黑土溝煤炭開采有限責任公司 ： （ 1）瓦斯 ： 礦井絕對涌出量為 ，相對涌出量 ；礦井 CO2絕對涌出量為 ， 相對涌出量 ，認定該區(qū)塊屬低瓦斯。 k j—— 備用系數(shù)， 綜上計算，掘進工作面最大風量 305m3/min。 六 、通風設(shè)施、防止漏風與降低風阻的措施 通風設(shè)施 礦井回風井口必須裝設(shè)防爆門。 肥礦集團 安泰分公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 37 八 、通風設(shè)備及反風 本礦井設(shè)計產(chǎn)量為 30 萬 t/a， 采用機械抽出式通風方式， 主、副井 進風， 專用回風井 回風 。 隨著開采深度的增大，礦井開采深部時地溫預(yù)計較高，屆時有可能給井下作業(yè)環(huán)境肥礦集團 安泰分公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 39 帶來不利影響。 防塵工作的原則是盡量減少浮游粉塵的產(chǎn)生，將粉塵消滅在塵源地點，防止其飛揚和進入風流中，使已經(jīng)浮游的粉塵沉降下來，捕集起來；將剩余的粉塵用足夠的風量加以稀釋，但又要防止因風速過大， 使已沉積的粉塵重新飛揚。 選用合理的采煤方法和生產(chǎn)工藝：本設(shè)計選用壁式一次采全高采煤法，大大降低了煤層巷道的掘進率，減少了掘進塵源點。在主要進風巷道和回風巷道風量變化較大的地方設(shè)風速檢測探頭，連續(xù)檢測各巷道的風速和風量，使風量在滿足各用風地點所需量的同時，風速控制在最佳風速。 三 、粉塵 爆炸性 根據(jù)冀安辦 [2021]49 號《關(guān)于張家口市轄區(qū)煤礦 2021 年度礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果的批復(fù)》、 5 號煤層煤塵爆炸指數(shù) （取六個整合礦最大的） 為 %，有煤塵爆炸危險性?？傊V井開拓、開采布置等能夠保證礦井安全生產(chǎn)。 若水已經(jīng)將道路封閉，應(yīng)撤至上山頭保存體力，等待救援并設(shè)法與地面取得聯(lián)系。根據(jù)礦井開采布局，選擇一采區(qū)通風容易時期時通風線路和二采區(qū)通風最困難時期的通風線路進行通風阻力計算，通風負壓 。 2）備用工作面需要風量計算 備用工作面所需風量按回采工作面風量的 50%計算 Q 備 = Q 采 50%= 50%= m3/min 3）掘進工作面需要風量計算 該礦井有 2個掘進工作面和一個開拓工作面。 按采煤、掘進、硐室及其他地點實際需風量計算 1）采煤工作面需要風量計 ○ 1 按 瓦斯和二氧化碳涌出量 計算 按瓦斯涌出量計算 )()1440100( ??????????? gcg KTqQ 相采 m3/min 按二氧化碳涌出量計算 )()144067( cc ??????????? cKTqQ 相采 m3/min 式中 Q 采 —— 采煤工作面需要風量， m3/min； qg相 —— 采煤工作面 相 對瓦斯涌出量， 取六個礦中最大值， ； qc相 —— 采煤工作面 相 對 二氧化碳 涌出量， 取六個礦中最大值， ； T—— 采煤工作面日產(chǎn)量， 噸 。 （ 3）煤的自燃：煤層有自燃發(fā)火傾向，等級為Ⅱ級，發(fā) 火期為 3～ 6 個月。見勞動定員表。地面消防及飲用水水池和井下消防灑水用水水池總存水量不能少于 200m3，井下消防用水不足時通過管路由地面消防及飲用水水池補充。 工業(yè)場地 10kV 變電所至上一級變電站設(shè)置專用電力通信設(shè)施 。 工業(yè)廣場內(nèi)的低壓動力和照明電壓等級為 AC220/380V，采用 TN－ C－ S 系統(tǒng)。工業(yè)廣場地勢較高，地面設(shè)有排水溝，礦井生活污水、雨水和井下水沿所設(shè)水溝排至場外，排水流暢。副井井口車場：在副井肥礦集團 安泰分公司 礦業(yè)有限公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 19 口設(shè)盡頭式井口車場，采用人工推車。 生產(chǎn)系統(tǒng) 1)、主井生產(chǎn)系統(tǒng) 主井井筒凈直徑Ф ,裝備一對 3t 單繩提煤箕斗，雙鉤提升，鋼絲繩罐道。 機采煤： MG200W 煤電鉆： MSZ— 12 S KW； 可彎曲刮板輸送機： SGZ— 630/220 220 KW； 可彎曲刮板輸送機： SGW— 40T 40 KW； 單體液 壓支柱： DZ16300/100 鉸接頂梁： HDJA1200， 三、提升、排水和壓縮空氣設(shè)備 提升設(shè)備 主 立 井提升設(shè)備為 2JK－ ，滾筒直徑 2021mm，滾筒寬度900mm，配用 YR450M8 型、 250kW、 10kv 電動機，提升 最大 速度 。本礦 5號煤為穩(wěn)定煤層取 k=，其余煤層取 k=。 開采過程中，礦井水主要來源于煤系，但因其含水極小，水量不大，區(qū)內(nèi)年產(chǎn) 3萬肥礦集團 安泰分公司 礦業(yè)有限公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 13 噸的礦井，晝夜水量 20m3左右。 （ 3）煤的自燃：煤層有自燃發(fā)火傾向，等級為Ⅱ級，發(fā)火期為 3～ 6 個月。煤 層底板巖性為粉砂巖、細砂巖及泥巖。 (3)中侏羅統(tǒng)：分為九龍 山組、髫髻山組和后城組 龍山組：分布于礦區(qū)北部，由灰綠色、紫紅色粉 — 細砂巖為主，夾有凝灰?guī)r、砂礫巖、粗砂巖及含礫粘土巖。 通訊 本礦采用 CDSDH 型 128 門程控數(shù)字交換機，用于行政管理及生產(chǎn)調(diào)度。 肥礦集團 蔚縣安泰分公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 6 建議對礦井范圍內(nèi)已施工鉆孔資料進行詳細 調(diào)查，對穿過奧灰含水層的鉆孔進行注漿封堵。 礦井正常涌水量為 30m3/h，最大涌水量為 50m3/h。 井田面積、可采煤層及資源 /儲量 整合后 源豐 煤礦 井田 范圍由 21 個坐標拐點連線圈定，井田面積： ； 礦井地質(zhì)資源量為 萬 t， 源豐煤礦 可采儲量 為 萬 t。 安監(jiān)總煤行 [2021]167 號文《國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于所有煤礦必須立即安裝和完善井下通訊、壓風、防塵供水系統(tǒng)的緊急通知》 《 肥礦集團蔚縣安泰分公司 源豐煤礦 技改設(shè)計》 （煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院，肥礦集團 蔚縣安泰分公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 2 2021 年 4 月） 。 三、設(shè)計的主要特點及安全評價 （一）井田主要特點 ○ 1 、交通運輸條件 區(qū)塊位于蔚縣礦區(qū)北部，距蔚縣城縣 25km 處，行政隸屬白草村鄉(xiāng)管轄。主 立井、副立井、風井均采用直接 延深。內(nèi)設(shè)三臺 Ⅱ蒸汽鍋爐，總蒸發(fā)量為 6t/h。 （二）自然地理 地形地貌 本井田地形西北高東南低，屬淺山區(qū)丘 陵地貌， V 型沖溝發(fā)育，地形復(fù)雜，海拔標高 +1236～ +1367m。 礦區(qū)地層 井田范圍內(nèi)地層分布比較簡單，煤系地層為侏羅系中 — 下統(tǒng)下花園組，基底地層為寒武系上統(tǒng)，蓋層由侏羅系中統(tǒng)九龍山組及第四系組成。 （ 2）礦區(qū)構(gòu)造 本井田處于蔚縣煤田西北部，分布于月山向斜南翼、蔚縣背斜北翼，構(gòu)造特征總體肥礦集團 安泰分公司 礦業(yè)有限公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 10 形態(tài)為單 斜構(gòu)造，區(qū)內(nèi)小斷層發(fā)育，底鼓現(xiàn)象嚴重。 煤質(zhì)特征表 肥礦集團 安泰分公司 礦業(yè)有限公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 11 煤層號 Mad % Ad % Vdaf % % Qgr,V,ad MJ/kg 1 16 5 三、其它開采技術(shù)條件 根據(jù)冀安辦 [2021]49 號《關(guān)于張家口市轄區(qū)煤礦 2021 年度礦井瓦斯等級鑒定 結(jié)果的批復(fù)》，各礦瓦斯及二氧化碳涌出情況、煤塵爆炸指數(shù)和煤層自燃發(fā)火傾向情況如下： 蔚縣源豐煤礦： （ 1）瓦斯 ： 礦井絕對涌出量為 ，相對涌出量 m3/t；礦井 CO2絕對涌出量為 ，相對涌出量 ，認定該區(qū)塊屬低瓦斯。 （ 2）煤塵：煤層煤塵爆炸指數(shù)為 %，有煤塵爆炸危險性。 綜上所述，因含水層含水弱，水量小，在開采過程中不會造成水害。煤層屬薄煤層，采區(qū)回采率取 80%，經(jīng)計算礦井設(shè)計可采儲量為 萬 t，開采損失 萬 t。選用 3臺 D8545 6型排水泵，配套電機為 YB2315M2 型電動機 ， 功率為 132kW。由鏟車分運至露天儲煤場外銷。 3） 、煤樣化驗設(shè)施 礦井不配置煤樣采制和化驗設(shè)施，原煤煤樣 及商品煤樣 采制和化驗 委托蔚縣質(zhì)監(jiān)局化驗室 。 β＝ 72176。當一回故障時另一回能保證井下全部負荷的供電。 3）給水建、構(gòu)筑物及設(shè)備選型 建地面生產(chǎn)、生活、消防用水水池一座， 300m3； 建井下消防、灑水用水水池兩座， 2 200m3； （二）排水系統(tǒng) 礦井排水主要為井下排水和生產(chǎn)生活污水。 在易產(chǎn)生煤塵的地點，設(shè)置灑水噴霧裝置，在井下采煤工作面、開拓掘進工作面、肥礦集團 安泰分公司 礦業(yè)有限公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 24 煤倉上下口等設(shè)灑水噴霧降塵裝置。肥礦集團 安泰分公司 源豐煤礦 技改安全設(shè)施設(shè)計 說明書 煤炭工業(yè)石家莊設(shè)計研究院 27 第二章 礦 井 通 風 第一節(jié) 概 況 一、井田瓦斯、煤塵、自燃、煤和瓦斯突出及地溫情況 肥礦集團安泰礦業(yè)有限公司源豐煤礦由原蔚縣源豐煤礦一井、蔚縣源豐煤礦二井、蔚縣東溝煤炭開采有限公司、蔚縣興盛煤炭開采有限 公司、蔚縣興達煤礦及蔚縣黑土溝煤炭開采有限責任公司 整合而成 ， 根據(jù)冀安辦 [2021]49 號《關(guān)于張家口市轄區(qū)煤礦 2021年度礦井瓦斯等級鑒定結(jié)果的批復(fù)》，各礦瓦斯及二氧化碳涌出情況、煤塵爆炸指數(shù)和煤層自燃發(fā)火傾向情況如下： 蔚縣源豐煤礦一井： （ 1）瓦斯 ： 礦井絕對涌出量為 ，相對涌出量 m3/t；礦井 CO2絕對涌出量為 ，相對涌出量 ，認定該區(qū)塊屬低瓦斯。 （ 2）煤塵：煤層煤塵爆炸指數(shù)為 %，有煤塵爆炸危險性。 ⑤按風速進行驗算 《規(guī)程》規(guī)定，有瓦斯涌出的巖巷、半煤巖巷和煤巷，工作面最低風速為 ，最高風速為 4m/s。 為了提高通風系統(tǒng)的安全性，滿足生產(chǎn)需要，井下通風設(shè)施主要有風門、調(diào)節(jié)風門、測風站、風橋等。 （一）、設(shè)計依據(jù) 礦井需要的風量： Qk=48m3/s 礦井需要的負壓：初期： Hmin= 后期： Hmax= （二）、通風機選擇 計算風量及負壓 風量： Q=KL QK= 48=靜壓：容易時期： H1= H01+△ h=+100= 后期： H2= H01+△ h=+100= 其中：△ h：通風設(shè)備阻力損失 100Pa 選擇通風機 根據(jù)所需要通風機風量和靜壓，選擇 FBCDZ6№ 17（ C） 型軸流式通風機 2臺，其中一臺工作，一臺備用。為防止局部可能產(chǎn)生的熱害，降低井下氣溫，改善工作環(huán)境，設(shè)計對井下配送了合適的風量，可為井下作業(yè)場所提供適宜的氣溫