【導(dǎo)讀】畢業(yè)論文（設(shè)計）中凡引用他人已經(jīng)發(fā)表或未發(fā)表的成果、數(shù)。據(jù)、觀點等，均已明確注明出處。礦井是一個復(fù)雜的動態(tài)系統(tǒng)，具有與其他工業(yè)不同的特點。其主要特點是地下作業(yè)，工作環(huán)境惡劣，因此通風(fēng)和安全措施顯得尤為重要。全局而言，各煤田所處的地理位置不同，煤層地質(zhì)條件多種多樣，開采方法也就多種多樣。本次設(shè)計根據(jù)以上因素進行開拓開采設(shè)計，礦井概況及地質(zhì)特征主要包括礦區(qū)的地理、地形和交通；礦井的地理位置、井田范圍；分、開采順序以及采區(qū)的布置和裝備、各巷道的布置等。風(fēng)量的計算及分配、全礦井容易時期、困難時期的通風(fēng)阻力計算以及對通風(fēng)設(shè)備的選擇等。安全技術(shù)措施包括瓦斯預(yù)防、熱害防治、粉塵防治、防火措施、防水措施、頂板管理等。

　　

【正文】 進的工作面每次爆破前，必須派專人和瓦斯檢查工共同到停掘的工作面檢查工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛?，瓦斯?jié)舛瘸迺r，必須先停止在掘工作面的工作，然后處理瓦斯，只有在工作面及其回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷荚?%以下時，掘進的工作面方可爆破。每次爆破前，工作面入口必須有專人警戒。貫通后，必須停止采區(qū)內(nèi)的一切工作，立即調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，風(fēng)流穩(wěn)定后，方可恢復(fù)工作。 2）掘進巷道必須采用局部通風(fēng)機通風(fēng)。煤巷、半煤巖巷和有瓦斯涌出的巖巷的掘進通風(fēng)方式應(yīng)采用壓入式，不得采用抽出式，如果采用混合式，必須制定安全措施。長距離掘進由于阻力加大，會出現(xiàn)通風(fēng)困難?？刹捎脙膳_同型號、同功率局部通風(fēng)機串聯(lián)，以增加風(fēng)壓克服阻力，保證風(fēng)量供給。 3）局部通風(fēng)機必須由指定人員負責(zé)管理，保證正常運轉(zhuǎn)。壓入式局部能風(fēng)機和啟動裝置，必須安裝在進風(fēng)巷道中，距掘進巷道回風(fēng)口不得小于 10m；全風(fēng)壓供給該處的風(fēng)量必須大于局部通風(fēng)機的吸入風(fēng)量，局部通風(fēng)機安裝地點到回風(fēng)間的巷道中的最低風(fēng)速必須符合《煤礦安全規(guī)程》之第一百零一條的有關(guān)規(guī)定。 4）必須采用抗靜電、阻燃風(fēng)筒。風(fēng)筒口到掘進工作面 的距離以及混合式通風(fēng)的局部通風(fēng)機和風(fēng)筒的安設(shè)，應(yīng)在作業(yè)規(guī)程中明確規(guī)定。 5）掘進工作面的局部通風(fēng)機采用“三?！?(專用變壓器、專用開關(guān)、專用線路 )供電和“兩閉鎖” (風(fēng)、電及瓦斯、電閉鎖 )。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 26 6）嚴(yán)禁 3 臺以上 (含 3 臺 )的局部通風(fēng)機同時向 1 個掘進工作面供風(fēng)。不得使用 1 臺局部通風(fēng)機同時向 2 個作業(yè)的掘進工作面供風(fēng)。 防止瓦斯積聚及井下通風(fēng)管理必須注意以下幾點 ： 1）礦井主要通風(fēng)機采用雙回路供電，一回路電源停止供電后，另一回路必須馬上投入運行。由變壓器供主要通風(fēng)機的雙回路電源上不得分接其他負荷。 2）建立測風(fēng)制度， 每 10 天進行一次全面測風(fēng)。對采掘工作面和其它用風(fēng)地點，根據(jù)實際需要隨時測風(fēng)，將每次測風(fēng)結(jié)果記錄并寫在測風(fēng)地點的記錄牌上，并根據(jù)測風(fēng)結(jié)果調(diào)節(jié)風(fēng)量。 3）使用局部通風(fēng)機通風(fēng)的掘進工作面不得停風(fēng)；因檢修、停電等原因停風(fēng)時，必須撤出人員，切斷電源。恢復(fù)通風(fēng)前，必須檢查瓦斯。只有在局部通風(fēng)機及其開關(guān)附近 10m 以內(nèi)風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛榷疾怀^ %時，方可人工開啟局部通風(fēng)機。 4）掘進工作面當(dāng)瓦斯積存量大時，可采用風(fēng)筒增阻排放法：可用繩子把柔性風(fēng)筒捆結(jié)，縮小其斷面或在風(fēng)機的吸風(fēng)口用木板阻擋部分通風(fēng)斷面進行增阻，隨著混入礦 井主通風(fēng)風(fēng)流的瓦斯?jié)舛鹊南陆抵饾u增大風(fēng)筒斷面，直到全斷面通風(fēng)。 5）通風(fēng)系統(tǒng)或通風(fēng)設(shè)施的破壞或異常 (如風(fēng)門該關(guān)的未關(guān)，風(fēng)道堵塞、臨時改變通風(fēng)系統(tǒng)，掘進通風(fēng)風(fēng)筒脫節(jié)或破壞等 )，都會造成局部或區(qū)域風(fēng)量不足甚至無風(fēng)，產(chǎn)生瓦斯積存。因此出現(xiàn)這些異常，必須及時修復(fù)，采取措施恢復(fù)正常通風(fēng)。 6）獨頭巷道長或封閉的獨頭巷道啟封后排放瓦斯應(yīng)制定專門的排放瓦斯的措施。一般可采用逐段通風(fēng)排放法：排放由外向內(nèi)逐段區(qū)段進行，先準(zhǔn)備一節(jié) 5m 長的短風(fēng)筒，接在密閉外的風(fēng)筒上，用其沖淡啟封密閉墻的開口孔洞瓦斯，控制風(fēng)筒的排風(fēng)量，使沖淡后的 瓦斯?jié)舛鹊陀?%，正常后再區(qū)段接長風(fēng)筒逐段排放巷道積存瓦斯，直到全獨頭積存瓦斯排放完轉(zhuǎn)入正常通風(fēng)時止。 四、井下通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物布置 井下通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物設(shè)置 1）密閉 除設(shè)計保留的井口、巷道外礦區(qū)范圍內(nèi)的其他井口、巷道全部實行密閉。采掘過程中，井下凡不使用的巷道 (包括聯(lián)絡(luò)巷 )全部實行密閉；采空區(qū)必須及時封閉，必須隨采煤工作面的推進逐個封閉通至采空區(qū)的連通巷道；采區(qū)開采結(jié)束后 45 天內(nèi)，必須在所有與已采區(qū)相連通的巷道中設(shè)置防火墻，全部封閉采區(qū)。 2）風(fēng)門 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 27 設(shè)置地點 河南省永錦呂溝 煤礦礦井 通風(fēng)系統(tǒng)及網(wǎng)絡(luò)圖。 3）防爆門 為了防止爆炸性氣體爆炸時沖擊主要通風(fēng)機，在風(fēng)井口處設(shè)置防爆門。 4）測風(fēng)站 用以測量全礦井總進風(fēng)量和回風(fēng)量，以及各區(qū)段各掘進面、各回采工作面的進風(fēng)量和回風(fēng)量。井下測風(fēng)站的設(shè)置見表 211 參數(shù) 測風(fēng)站 位置 斷面 S（ m2） 風(fēng)量 Q（ m3/min） 風(fēng)速 V(m/s) 主斜井 1248 副斜井 791 八號石門 1965 六 4 八西運輸大巷 1042 六 4801 下機巷 478 六 4801 回風(fēng)巷 522 六 4 八西 軌道上山 366 六 4803 下機巷 212 六 4803 回風(fēng)巷 224 六 4 八東運輸大巷 923 1260 軌道上山 729 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 28 六 4804 下機巷 217 六 4804 回風(fēng)巷 226 （因為本礦井為五 六 4兩層煤。其中， 五 2煤層上面目前為一村莊，不宜開采，因此在設(shè)計中，只針對 六 4 煤層進行設(shè)計 。以 上測風(fēng)站數(shù)據(jù)為困難時期所測的數(shù)據(jù)。 ） 井下通風(fēng)設(shè)施及構(gòu)筑物要求 1）風(fēng)門設(shè)置要求 （ 1）避免在彎道和傾斜巷道中設(shè)置風(fēng)門； （ 2）風(fēng)門的前后 5m內(nèi)支架完好，門墻厚不小于 ，四周掏槽深 ～ ； （ 3）結(jié)構(gòu)嚴(yán)密，漏風(fēng)少，向關(guān)門方向緩傾斜 80176?！?85176。； （ 4）風(fēng)門應(yīng)迎風(fēng)流開啟，通過礦車的巷道，兩組兩風(fēng)門間距應(yīng)大于一串車長度，并能使風(fēng)門正常開啟和關(guān)閉； （ 5）風(fēng)門要求設(shè)置兩組，含正反向風(fēng)門各兩道，兩道正向風(fēng)門必須連鎖，一道打開，另一道必須關(guān)閉。 （ 6）安全出口風(fēng)門須設(shè)置雙向聯(lián)鎖風(fēng)門。 （ 7）風(fēng)門等通風(fēng)構(gòu)筑物的設(shè)置應(yīng)堅固穩(wěn)定，并加強通風(fēng)管理，及時檢查和維修。 2）調(diào)節(jié)風(fēng)門要求 需要調(diào)節(jié)風(fēng)量的巷道設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)門 (即是在風(fēng)門上安設(shè)可以調(diào)節(jié)的風(fēng)窗 )，其技術(shù)要求與風(fēng)門相同。 3）擋風(fēng)墻 (密閉 )要求 （ 1）須設(shè)在直線巷道中； （ 2）測風(fēng)站本身長度不得小于 4m，斷面規(guī)則，附近至少有 10～ 15m斷面沒有變化； （ 3）測風(fēng)站不得設(shè)在風(fēng)流匯合處附近； （ 4）測風(fēng) 滿足下列要求： （ 1）永久性擋風(fēng)墻采用不燃性材料 (如磚、料石、水泥等 )建筑，墻上部厚≥ ，墻下部厚≥ ，墻前后 5m 內(nèi)的巷 道支護要完好且為防腐支架；無積煤、片幫、冒頂；四周在煤中掏槽深度≥ 、在巖石中≥ m；墻面要嚴(yán)、抹平、刷白、不漏風(fēng)。密閉內(nèi)有涌水時，應(yīng)在墻上裝設(shè) U形放水管，利用水封防止放水管漏風(fēng)。 （ 2）對于服務(wù)期限短的臨時性擋風(fēng)墻：可用木柱、木板、可塑性材料等建造，木板需魚河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 29 鱗式搭接，用黃泥、石灰抹面，無裂隙，不漏風(fēng)；要設(shè)在幫頂良好處，四周在煤中掏槽深度≥ 、在巖石中≥ ；墻前后 5m 內(nèi)的巷道支護要完好且為防腐支架；無積煤；同時墻外要設(shè)置柵欄和警標(biāo)。 4）防爆門要求 （ 1）為了防止爆 炸性氣體爆炸時沖擊主要通風(fēng)機，在風(fēng)井口處設(shè)置防爆門，防爆門至井筒內(nèi)引風(fēng)道的開口位置長 10～ 15m，同時其距離應(yīng)比引風(fēng)道的距離短； （ 2）防爆門每 6 個月檢查維修一次； （ 3）主要和備用通風(fēng)機的 2 條引風(fēng)道與回風(fēng)井之間的夾角滿足 30176。～ 45176。，引風(fēng)道內(nèi)要設(shè)置兩道風(fēng)閘式風(fēng)門，主要通風(fēng)機運行時，主要通風(fēng)機引風(fēng)道風(fēng)門全打開并固定好，備用通風(fēng)機引風(fēng)道風(fēng)門則關(guān)閉并固定好。 （ 4）礦井主要通風(fēng)機設(shè)有反風(fēng)裝置，當(dāng)井下發(fā)生火災(zāi)時經(jīng)礦技術(shù)負責(zé)人的同意后可進行全礦井反向通風(fēng)，為防止反風(fēng)時由于風(fēng)壓作用將另一條引風(fēng)道風(fēng)門壓開并短路流出， 故安全出口中的風(fēng)門要采用兩道連鎖的雙向風(fēng)門。 （ 5）根據(jù)礦井反風(fēng)要求，必要地點設(shè)置常開風(fēng)門。 5）測風(fēng)站 站內(nèi)不得有障礙。 6）其他 礦井內(nèi)的風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門、局部通風(fēng)機的壓送風(fēng)筒、測風(fēng)站、風(fēng)墻及密閉等所有通風(fēng)設(shè)施，應(yīng)建立每天三班的巡回檢查制度。并有可靠的檢測、監(jiān)控設(shè)備，保證設(shè)施經(jīng)常處于完好狀態(tài)，確保風(fēng)路暢通和通風(fēng)系統(tǒng)的安全可靠。 五、安全逃生途徑 礦井安全出口設(shè)置及保證措施 1）有關(guān)規(guī)定 《煤礦安全規(guī)程》第十八條規(guī)定：“每個生產(chǎn)礦井必須至少有 2 個能行人的通達地面的安全出口，各個出 口間的距離不得小于 30m；井下每一個水平到上一個水平和各個采區(qū)都必須至少有 2 個便于行人的安全出口，并與通達地面的安全出口相連接。未建成 2 個安全出口的水平或采區(qū)嚴(yán)禁生產(chǎn)?！? 《煤礦安全規(guī)程》第五十條規(guī)定：“采煤工作面必須保持至少 2 個暢通的安全出口，一個通到回風(fēng)巷道，另一個通到進風(fēng)巷道?！? 2） 河南永錦呂溝 煤礦安全出口設(shè)置 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 30 （ 1）礦井設(shè)置了 4 個井筒，井口之間的距離大于 30m，滿足規(guī)程要求； （ 2）采區(qū)內(nèi)采煤方法采用走向長壁式采煤，每個工作面均設(shè)有運輸和回風(fēng)順槽，運輸順槽通過運輸上山與主斜井相連，回風(fēng)順槽 通過回風(fēng)平巷與風(fēng)井相連，滿足規(guī)程之規(guī)定。 保證措施 1）嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，若礦井井筒發(fā)生變化則必須委托有資質(zhì)部門進行設(shè)計并報主管部門備案和審批，井筒延伸及工作面接替必須按規(guī)定保證 2 個能行人的安全出口，工作面嚴(yán)格執(zhí)行長壁式開采，工作面未構(gòu)成回風(fēng)系統(tǒng)，未形成 2 個安全出口不允許開采； 2）開采三角煤、殘留煤柱，不能保持 2 個安全出口時，必須制訂安全措施，報企業(yè)主要負責(zé)人審批。 3）采煤工作面所有安全出口與巷道連接處 20m范圍內(nèi)，必須加強支護； 4）安全出口必須設(shè)專人維護，發(fā)生巷道冒頂片幫、支架斷梁折 柱、巷道底鼓變形時，必須及時更換、清挖。 5）井巷交岔點，必須設(shè)置路標(biāo)，標(biāo)明所在地點，指明通往安全出口的方向。井下工作人員必須熟悉通往安全出口的路線。 6）對于通達地面的安全出口均設(shè)置人行道，并根據(jù)傾角大小和實際需要設(shè)置扶手、臺階或梯道。 井下避災(zāi)路線 根據(jù)井下發(fā)生災(zāi)害的地點不同或災(zāi)害類型不同，應(yīng)采取不同的避災(zāi)路線。因此事故發(fā)生時，在場人員應(yīng)盡量了解或判斷事故性質(zhì)、地點與災(zāi)害程度，并由在場的負責(zé)人或有經(jīng)驗的老工人帶領(lǐng)，根據(jù)當(dāng)時當(dāng)?shù)貙嶋H情況，選擇安全路線或按預(yù)先規(guī)定的安全路線，迅速撤離危險區(qū)域。 井下發(fā)生 冒頂事故時，要及時加強冒頂區(qū)的支護，全力營救被巖石埋住的人員。 1）火災(zāi)、瓦斯及煤塵爆炸避災(zāi)線路 井下發(fā)生火災(zāi)時，要立即通知附近的工作人員迅速撤除災(zāi)區(qū)，向火焰燃燒的相反方向撤退，最好利用平行巷道，迎著新鮮風(fēng)流繞過火災(zāi)，沿新鮮風(fēng)流流向的逆方向撤退，在從火區(qū)撤出時，必須戴上自救器。 井下發(fā)生瓦斯爆炸事故時，會產(chǎn)生大量的有害氣體和溫度很高的氣流或火焰。這時，要迅速背著空氣震動的方向，臉朝下，臥倒在溝里或者用濕毛巾堵住嘴和鼻子，還要用衣服等物掩蓋住身體，使身體的暴露部分盡量減少。事故發(fā)生后，首先要積極進行自 救，戴好自救器，根據(jù)災(zāi)害預(yù)防和處理計劃里規(guī)定的避災(zāi)安全路線，盡快離開災(zāi)區(qū)。兩人以上要編組同行，河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 31 互相幫助，由有經(jīng)驗的老工人帶領(lǐng)。行進中要注意通風(fēng)情況，要迎著進風(fēng)的方向走。 初期避災(zāi)線路如下： 工作面：工作面→工作面運輸順槽→ 運輸 上山→ 副 斜井→地面。 掘進面：掘進面→掘進運輸順槽→運輸上山→ 副 斜井→地面。 2）反風(fēng)時的避災(zāi)路線 當(dāng)井下主要進風(fēng)側(cè)發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)實行全礦井反風(fēng)，反風(fēng)前需將火源進風(fēng)側(cè)人員全部撤出，火源回風(fēng)側(cè)井下人員朝反風(fēng)時的新風(fēng)風(fēng)流來向撤退出井。 工作面：工作面→工作面回風(fēng)順槽→采區(qū)回風(fēng)上山→ 回風(fēng)平巷→回風(fēng)斜井→安全出口→地面。 掘進面：掘進面→掘進運輸順槽→聯(lián)絡(luò)巷→回風(fēng)斜井→安全出口→地面。 3）工作面發(fā)生水災(zāi)時避災(zāi)線路 井下發(fā)生透水事故時，應(yīng)撤退到涌水地點上部水平，避免進入涌水附近的獨頭巷道。但是當(dāng)獨頭上山下部唯一出口被淹沒無法撤退時，也可在獨頭工作面暫避。若是老塘老空積水涌出，則須在待避前快速構(gòu)筑避難硐室，以防被涌出的有毒有害氣體傷害。 水災(zāi)逃生線路如下： 工作面：工作面→工作面回風(fēng)順槽→采區(qū)回風(fēng)上山→回風(fēng)平巷→回風(fēng)斜井→安全出口→地面。 掘進面：掘進面→掘進運輸順槽→聯(lián)絡(luò)巷→回風(fēng) 斜井→安全出口→地面。 第二節(jié) 風(fēng)量計算及風(fēng)量設(shè)計 風(fēng)量計算及分配 根據(jù)本礦井提供的 2021 年度瓦斯等級鑒定報告資料，該礦井屬低瓦斯礦井，按低瓦斯礦井計算礦井風(fēng)量。 礦井在正常投產(chǎn)時必須定期測定瓦斯涌出量，并制定風(fēng)量計算方法對所選風(fēng)機進行校核以滿足礦井通風(fēng)需要。 ①通風(fēng)困難時期所需風(fēng)量計算： 1）按井下同時工作最多人數(shù)計算 Q1=4NK （ 322） =4390=1950m3/min =式中： N— 井下同時工作的最多人數(shù) 390 人； 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 32 Q— 礦井需風(fēng)量 m3/min， K— 風(fēng)量備用系數(shù) K 取 4— 按井下每人每分鐘 4m3 的單位風(fēng)量計算礦井總風(fēng)量。 K—— 礦井通風(fēng)系數(shù)，包括礦井內(nèi)部漏風(fēng)和分配不均勻等因素。采用對角式或分區(qū)式通風(fēng)時，可取 ～ 。上述備用系數(shù)在礦井產(chǎn)量 T≥ 45/a 時取小值； T＜ 45/a 時取大值。本礦取 。 2）按各用風(fēng)地點的實際需風(fēng)量計算 (由內(nèi)到外的計算方法 ) 困難時期的需風(fēng)量： （ 1） 采煤 工作面 實際 所需