职业技术学院2015届毕业论文(设计) 矿井通风与安全毕业设计系（部）通风与安全系专业矿井通风与安全班级通风（1）班学生肖龙指导教师安琴芳教授完成时间2015年5月采矿工程是我国工业的基础，它在整个国民经济发展中占有极其重要的地位。

煤炭是我国一次能源主体。

我国煤炭生产以井共开采为主，其产量占煤炭产量的97%。

而地下作业首先面临的是通风问题，在矿井生产过程中，必须源源不断地将地面新鲜空气输送到井下各个作业点，以供人员呼吸并稀释和排除井下各种有毒有害气体及矿尘，创造良好的矿工作环境，保障井下作业人员的身体健康和劳动安全。

煤矿的地下开采又面临最为严重的安全问题，瓦斯、火、矿尘、冒顶是煤矿普遍存在的五大自然灾害。

另外，随着矿井开采深度的不断延伸，高温也成为煤矿又一严重的自然灾害。

矿井通风与安全经历过较长的发展过程。

早在1640年，人们便开始利用自然通风进行通风；为了加大通风压力，1650年，再会风路线上设火炉以利用热风压通风；1849年，开始使用蒸汽离心式通风机；1898年电式轴流式通风机开始使用。

在煤炭自然发货的研究方面，在1686年就发表了有关煤自然起因的论文。

在瓦斯检测方面，1813年开始采用安全油灯以检查氧气、瓦斯和二氧化碳的浓度。

20世纪40年代，各种气体的检测有了较大的发展，特别是60年代以来，已能实现对井下风流环境中各种参数进行检测；80年代以后，煤矿通风与安全的科学技术得到了快速发展。

经过不断的探索与实践，矿井通风与安全方面的科学和技术已经形成了比较完整的体系。

随着煤矿工业的发展，安全生产已经成为其中重要的部分。

为确保煤矿的安全生产，对煤矿的安全设计十分重要。

根据文佳坝煤矿的实际情况，结合目前安全生产技术，对文佳坝煤矿进行了安全设计。

设计针对煤矿常见的安全问题，如水、火、煤尘、瓦斯、顶板等灾害，分析灾害发生的原因，设计具体的灾害预防措施及安全保障措施，以达到防止事故发生或减少事故发生概率，降低事故造成伤害的目的。

根据文佳坝煤矿开拓方式和地质构造，选择了合理的通风系统，对采掘工作面及硐室通风，井下通风设施和构筑物等进行设计，选择了安全逃生路线，分析了矿井通风系统的合理性和可靠性。

通过对文佳坝煤矿水文地质资料的分析，设计了相应的水灾防治安全措施。

同时建立一套完善的安全监测与监控体系，对各种灾害形式进行严密的监控，在灾害发生前将事故处理，确保生产能够安全高效的进行，同时达到无安全事故、无人员伤亡的理想状态。

同时还设计了顶板灾害、运输系统灾害、电气事故灾害的安全措施。

关键词: 安全条件粉尘防治瓦斯防灭火安全监测前言 (1)摘要 (2)目录 (3)1.矿井概况及安全条件 (6)1.1 井田概况 (7)1.1.1地理位置 (7)1.1.2主要自然灾害 (7)1.1.3矿区开采现状 (7)1.2 安全条件 (8)1.2.1地质特征 (8)1.2.3煤层及煤质 (8)2.矿井通风 (8)2.1 概况 (8)2.2矿井通风 (8)2.2.1现矿井各采区风量计算 (10)2.3现有通风方式及通风系统 (10)2.3.1现有风井数目、位置、服务围及服务时间 (10)2.3.2采掘工作面及硐室通风 (10)2.3.3井下通风设施及构筑物布置 (9)2.3.4安全逃生途径 (9)2.3.5通风设备及反风 (10)3.粉尘灾害防治 (12)3.1 粉尘 (12)3.2 防尘措施 (13)3.2.1防尘措施 (13)3.2.2采掘工作面除尘 (13)4.瓦斯灾害防治 (14)4.1 瓦斯 (14)4.2 防爆措施 (14)4.2.1防止瓦斯积聚 (14)5.矿井防灭火 (16)5.1 概况 (16)5.2 井下外因火灾防治 (16)5.2.1井下机电设备硐室防火措施 (16)5.2.3井下电缆 (16)5.2.4井下电气设备的各种保护 (17)5.2.5井下电气设备的检查、维护、修理和调整。

(17)5.3.1文佳坝矿瓦斯赋存情况 (17)6.矿井防治水 (18)6.1 矿井水文安全条件分析 (18)6.1.1矿井开采水文地质情况 (18)6.1.2矿井充水因素及特征 (18)6.2 矿井防治水措施 (19)6.2.1矿井开拓、开采所采取的安全保证措施 (19)6.2.2井下探放水措施 (19)6.2.3地表水防治措施及工程 (20)7.井下其它灾害防治 (22)7.1 顶板灾害防治及装备 (22)7.1.1矿山压力显现基本因素分析 (22)7.1.2一般顶板冒落灾害的防治措施及装备 (22)7.2 爆炸材料库 (22)结论 (23)致谢 (24)参考文献 (25)第1章矿井概况及安全条件1.1 井田概况1.1.1地理位置文佳坝矿位于省织金县境，距县城20km。

行政区位隶属织金县。

区交通方便，从文佳坝至县城路程30分钟，车程至文佳坝煤矿需要14分钟，文佳坝煤矿的运输十分便利。

火车、公路四通八达，运输成本较低。

1.1.2主要自然灾害本区山体滑坡是主要灾害。

1.1.3矿区开采现状二水平中央水泵硐室现有3台PJ-150×7型水泵，每台排水量为300m3/h，二水平正常涌水量为165 m3/h。

二水平最大涌水量为205 m3/h。

一水平中央水泵硐室现有4台200D43×8型水泵，每台排水量为288 m3/h，其正常涌水量（包括二水平涌水）为265 m3/h，最大涌水量325 m3/h。

矿生产供电来自地面变电所，其电源分别来自梨恒线，梨平线两趟60KV高压输入。

变电所设一台S9-16000/66主变压器，一台SLF1-20000/60主变压器。

一二水平供电来自地面变电所，电压为60KV，由两趟LJ-24架空线线路输送至山下变电所，再由两趟MYJV3X150高压电缆经皮带道至井下中央变电所，然后由井下中央变电所送出两趟高压电缆输送至采区变电所配电，直至各采掘队组。

1.2 安全条件1.2.1地质特征1.2.1.1地质及地层文佳坝矿区位于织金新华含稀土磷矿床，产出于早寒武世梅树村阶及筇竹寺阶底部含磷岩系。

（上磷矿层）地质构造位置处于“黔中隆起”西南端，属扬子地层区。

主要出露于织金果化-戈仲伍背斜，维背斜北西翼部。

断裂较简单，多以走向正断层为主，多为北东向展布。

1.2.1.2成煤时期及煤层赋存情况文佳坝矿区煤系地层织金地区文佳坝矿区煤系地层含煤地层为上二叠统龙潭组,含主要可采煤层6层。

该地区煤层多为无机硫(主要硫化铁),形成于泻湖、海湾环境的潮坪相沉积环境。

借助光学显微镜和扫描电镜(SEM),对织金地区煤中无机硫赋存的特征进行了深入的研究,结果表明,煤中无机硫主要为草莓状黄铁矿,揭示了煤中草莓状黄铁矿的显微赋存特征,并初步探讨了煤中草莓状黄铁矿的成因。

1.2.2煤层及煤质1.2.3.1煤层①含煤性：文佳坝矿区开煤地层地下流体在不同主煤层之间总体上缺乏交换，导致不同煤层群之间的煤层气系统相对独立。

笔者等认为，龙潭组层序地层格架特点奠定了该类系统形成的物性基础，含煤地层与上覆、下伏含水层之间缺乏水力联系而构成了该类系统产生的水文地质基础，即多层叠置独立含气系统是沉积-水文-构造条件耦合控气作用的产物主要可采煤层发育较稳定，煤层本身的煤岩特征明显，煤层结构稳定，岩煤层物性特征明显，煤层间距较为稳定。

横向上变化规律性强，全区煤层对比清楚。

煤层发育属于较稳定型。

可采煤层总厚度为14.4m，含煤系数1.11%。

②文佳坝含煤组：矿区概况1 矿区位于省北部织金县境，西北接纳雍县，南与普定县相邻。

区地层从晚震旦纪至第四纪地层序列中，除缺失晚奥陶纪、志留纪、早泥盆纪、晚侏罗纪、白垩纪、晚第三纪地层之外，其余均有出露，其中以石炭、二叠、三叠系分布最广。

晚二叠纪含煤地层为龙潭组。

1.2.3.2煤质①物理性质：肉眼观察多呈光亮和半光亮形，煤层油质光泽和玻璃光泽，块状构造，断口参差不齐，生裂隙发育，煤层多以凝胶化基质为主，镜煤、亮煤占煤岩总比例的75-90%，丝质组和稳定组占5-20%，岩矿杂质占总量的5%左右，硫磷含量特低。

②化学性质、工艺性能、可选性及煤类：文佳坝矿区各煤层组均为中等变质程度的烟煤。

各煤层组、各含煤段的变质程度不一，煤层的有机质含量较多，有害杂质少，精煤灰分低，可选性强。

是可贵的炼焦用煤。

第2章矿井通风2.1 概况文佳坝煤矿鉴定为高瓦斯矿井。

矿井相对瓦斯涌出量为28.5m3/t，绝对涌出量为33m3/min。

在文佳坝矿区围尚无煤层自燃发火现象。

各煤层均有煤炸煤尘炸指数在20%-45%之间。

由于文佳坝矿井为高瓦斯矿井，因此，按高瓦斯矿井进行管理。

2.2矿井通风2.2.1现矿井各采区风量计算井下共布置2个采煤工作面，6个掘进工作面，全矿独立回风硐室7个，变电所水泵房2个，压风机硐室2个，绞车硐室2个，火药库1个。

根据上述参数进行矿井风量计算。

Q矿≥（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其）×K m3/min式中：∑Q采--采煤工作面实际需要风量总和m3/min∑Q掘--掘进工作面实际需要风量总和 m3/min∑Q硐--硐室实际需要风量总和 m3/min∑Q备--备用采面实际需要风量总和 m3/min∑Q其--其他地点实际需要风量总和 m3/minK-矿井通风需要风量系数取1.2Q矿=（∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q备+∑Q其）×K=（2200+2664+488+491+540）×1.2=4905×1.2=7660 m3/min2.3现有通风方式及通风系统2.3.1现有风井数目、位置、服务围及服务时间矿井现有两条井筒入风，两条回风井。

2.3.2井下通风设施及构筑物布置矿井设有专用回风井，采区设置了专有的回风道。

井下所有进回风相交处设有双向双道风门，在需要调节风量处设调节风门，以保证各用风地点的合理风量，在需要反风处设有反风风门。

在主要进风、回风巷，工作面进风巷和回风巷设置测风站，观测矿井总风量和回采工作面的进风量和回风量。

倾斜巷道中不应设置风门，如非设不可时，应按设自动风门或设专人管理，并有防止矿车或风门碰撞人员以及矿车碰坏风门的安全措施。

2.3.3安全逃生途径2.3.4.1矿井安全出口设置及保证措施矿井的主井、副井和风井均可作为安全出口，井筒及采区各上山设人行道和扶手。

斜井井筒每隔40m设一躲避硐室。

副井担负矿井辅助提升任务，必须执行《煤矿安全规程》的规定，提车不行人，行人不提车。

当井下发生事故时，人员可借助上述人行台阶、扶手、人行道方便、顺利到达地面。

2.3.4.2避灾路线为了方便井下工作人员在灾害发生后能安全撤离，井下各巷道及巷道相交处应挂牌写明巷道名称、长度，指明各类灾害的撤离方向，并做到每年预演一至二次。

①避火灾线路发生火灾时工作人员应及时撤离采区，向新鲜风流方向撤离，通过进风井到达地面。