第4章  瓦斯灾害防治

  4.1  瓦  斯

  根据地质报告提供的资料，本矿井瓦斯绝对涌出量33m3/min，相对瓦斯涌出量28.5m3/t，鉴定为高瓦斯矿井。

  4.2  防爆措施

  矿井通风采用机械抽出式，取用了较大的通风系数进行配风，以保证作业地点有足够的风量，能有效地防止瓦斯积聚。巷道各断面均按经济实用断面进行设计，按《煤矿安全规程》规定的风速进行验算，保证其合理性。

  为了防止矿井安全生产因电气事故造成不必要的损失，在矿井电气设备及保护装置的选型中，严格按《煤矿安全规程》有关规定，对矿井生产所需的电气设备如馈电开关、电动机、通讯、照明、信号等，均按照规定选用矿用防爆型、矿用隔爆型、本质安全型、以及无火花型设备。严禁采用无煤矿安全生产标志的电气设备入井，对电气设备在入井前必须有专人进行防爆要求的检查。对生产中的电气设备安装，应严格按照有关规定进行，并对在使用中的电气设备应定期派专人进行防爆检查，从而有效避免了因电气火源引发的矿井瓦斯爆炸事故。

  4.2.1防止瓦斯积聚

  ①加强通风。

  ②加强瓦斯检查。

  ③不用的旧巷应及时封闭，防止或减少沼气涌出和积聚。

  第5章  矿井防灭火

  5.1  概  况

  矿井火灾可分为内因火灾和外因火灾两种。内因火灾主要由于煤层具有自燃倾向性，在一定的条件下煤层自燃引发的；而外因火灾则主要是由于外在的火源，引燃诸如煤尘、坑木、电缆、瓦斯，煤层及其他的可燃物发生的火灾。

  根据地质报告，本井煤层为易自燃，但未发生过煤层自燃发火现象。故矿井防灭火主要是外因火防治。

  5.2  井下外因火灾防治

  5.2.1井下机电设备硐室防火措施

  ①井底设消防材料库，机电设备硐室均配有消防器材；

  ②井下中央变电所配电室，井底水泵房及通道均采用不燃性材料支护，并设有防火栅栏两用门、密闭门；

  ③井下消防洒水管网为各主要机电设备硐室设有消火栓；

  ④井下机电硐室内各种设备与墙壁之间留有0.5m以上的通道，各种设备相互之间留有0.8m以上的通道。

  5.2.2井下电气设备的防火措施。

  该矿井属高瓦斯矿井，井下所有电气设备均采用矿用防爆型。

  井下配电变压器中性点不接地，严禁由地面中性点直接接地的变压器直接向井下供电。井下远距离控制线路的额定电压不超过36V。

  5.2.3井下电缆

  按《煤矿安全规程》对入井电缆及其敷设的要求，入井电缆均采用已取得"MA"标志准用证的电缆入井，电缆为交联聚乙烯绝缘粗钢丝铠装聚乙烯护套电力电缆，沿副井井筒用电缆钩悬挂主井下中央变电所，井下中央变电所至采区变电所，井下主排水泵等固定敷设的电缆采用交联聚乙烯绝缘钢带铠装聚乙烯护套电力电缆。去采掘工作面的电缆采用矿用屏蔽监视型橡套电缆，沿巷道壁悬挂敷设，照明电缆采用矿用不延燃型橡套电缆，沿巷道顶敷设，电缆同电气设备的连接，采用同电气设备性能相符的接线盒。橡套电缆间的连接采用符合要求的接线盒进行连接。

  5.2.4井下电气设备的各种保护

  电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳，构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）屏蔽护套等，都必须有保护接地，接地网上任一保护接地点测得的接地电阻值不得超过2欧姆。每一移动式和手持式电气设备至局部接地极之间的  保护接地用的电缆芯线和接地连接导线的电阻值都不得超过1欧姆。所有电气设备的保护接地装置和局部接地装置，都应同主接地极连成一个总接地网。

  井下电力网的短路电流，不得超过其控制用的断路器在井下使用的开断能力，并检验电缆的热稳定性。40KW以上的起动频繁的低压控制设备，使用真空接触器，井下高压电动机，动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过荷、接地和欠压释放保护。

  井下低压馈电线上，必须装设检漏保护装置。煤电钻，必须使用设有检漏漏电闭锁短路、过负荷、断相、远距离起动和停止煤电钻的综合保护装置。

  直接向井下供电的高压馈电线上，严禁装设自动重合闸。

  永久性井下中央变电所和井底车场内的其它机电设备硐室，应砌碹或用其他可靠的支护方式支护。采区变电所应用不燃材料支护。

  5.2.5井下电气设备的检查、维护、修理和调整。

  井下电气设备的检查、维护、修理和调整工作，必须由电气维修工进行。井下防爆电气设备的运行维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。电气设备和电缆的检查、调整工作，矿主管领导应组织实施。

  5.3  矿井瓦斯抽放系统

  5.3.1文佳坝矿矿瓦斯赋存情况

  文佳坝煤矿各煤层中的瓦斯含量随着深度的增加而不断增大，通过对2#、3#煤层的开采，在-100m标高以上的煤层中瓦斯含量较低；在-100m标高以下煤层中的瓦斯随深度的增加而明显增大，为高瓦斯区域。采煤工作面及掘进工作面均需要进行瓦斯抽放方可进行生产。

  第6章  矿井防治水

  6.1  矿井水文安全条件分析

  6.1.1矿井开采水文地质情况

  文佳坝矿区处于海拔1310米的高台山谷类型的单元上。沿公路一线是全矿自然水系统，地处乌江上游支流六中河与三岔河交汇处的三角地带，大小弯沟是山间季节性水流，流量在0-0.5m3/s。凤山河长年有水，水量在0.03-2.0  m3/s，上游洪水位标高312m，中游洪水位标高296m，下游洪水位标高272m。

  从以上水文地质条件可以看出文佳坝矿是个水文地质条件简单型地区。矿井总涌水量在220-310m3/h，矿井水文地质条件比较简单。

  6.1.2矿井充水因素及特征

  文佳坝矿区矿井涌水主要补给来源是大气降水，风化裂隙水和构造裂隙水所导通的层间水。

  文佳坝组矿井涌水主要来源于垂深100m内的井巷涌水,可采煤层的露头多在玄武岩覆盖区内，玄武岩中的孔隙水及裂隙水是矿井涌水的直接补给，由于这一水量很小，因而矿井涌水不大。

  构造导水带是矿井深部涌水的主要形式。

  总之文佳坝矿矿井水文地质条件比较简单，对煤层开采影响较小。

  6.1.2.1矿井涌水量与矿井地貌的关系

  文佳坝组矿井涌水主要来源于垂深100m内的井巷涌水,可采煤层的露头多在玄武岩覆盖区内，玄武岩中的孔隙水及裂隙水是矿井涌水的直接补给，由于这一水量很小，因而矿井涌水不大。

  6.1.2.2矿井涌水量和采掘深度的关系

  构造导水带是矿井深部涌水的主要形式，采掘深度增加对矿井涌水量增加影响不大。

  6.1.2.3矿井涌水量与降水量的关系

  文佳坝矿区地表大部分被玄武岩覆盖，大气降水对井下涌水量影响不大。

  6.1.2.4矿井涌水量与回采面积的关系

  涌水量随回采面积的增加而有所增加。

  6.1.2.5涌水量与构造的关系

  裂隙带往往富含水。

  6.2  矿井防治水措施

  6.2.1矿井开拓、开采所采取的安全保证措施

  6.2.1.1针对本矿井开拓布局，开采时的主要水患威胁，设计以提前探放水为主

  坚持“有疑必探，先探后掘，先治理，后生产”的原则，在采掘工作之前，必须采用钻探或其他方法查清水文地质条件。

  6.2.1.2矿井防水煤（岩）柱的留设

  煤柱：断层一侧30-50m煤柱；矿井境界30m；采区境界一侧留15m。

  6.2.2井下探放水措施

  6.2.2.1探放水原则

  矿井必须做好水害分析预报，坚持有疑必探，先探后掘的探放水原则。矿井在建设施工及生产当中必须制定详细的探放水制度，并严格贯彻执行。

  建设和生产期间采掘面前进遇到下列情况之一时，必须进行探水。

  ①  接近水淹区或情况不明的井巷、老空区时；

  ②  接近含水层、导水断层和导水陷落柱时；

  ③  接近煤层露头时；

  ④  接近有出水可能的钻孔时；

  ⑤  打开隔离煤柱放水前；

  ⑥  接近其它可能出水地段时。

  6.2.2.2探放水安全措施

  在进行探放水前，必须做好以下工作和准备好必要的设备、设施：

  ①  在探放水前必须编制探放水设计，并采取防止瓦斯和其它有害气体危害等安全措施；

  ②  坚持排水设备的维护制度，保持正常排水；

  ③  坚持水沟、水仓的清理制度，保证流水畅通；

  ④  确定流水路线；

  ⑤  坚持巷道维护制度，保证巷道畅通；

  ⑥  做好安全躲避硐；

  ⑦制定通风方法和瓦斯检查制度；

  ⑧  制定通讯联络方法和准备好通讯工具；

  ⑨  选好避灾路线；

  ⑩  制定钻眼放水措施，包括孔口装置、套管深度和套管固定方法。

  6.2.2.3探放水设备

  设计选择1台ZYG-150型钻机作为探放水钻孔设备，钻进深度150m,用于巷道掘进、需要超前探放水的地段。

  6.2.3地表水防治措施及工程

  ①矿井井口和工业场地内主要建筑物必须高于当地历年最高洪水位标高，防止下雨时洪水涌向地面生产区；

  ②每一次下雨后，必须派专人检查井田附近的地面塌落和裂隙现象，发现漏水情况，及时处理；

  ③矿井井上下对照图上随时标注井下开采的位置及采空区位置；

  ④每年夏季汛前，由矿长组织人力、物力对地面防洪设施情况进行实地检查；

  ⑤地面防洪以预防为主，物资材料工具应落实，井口场地应对水沟进行检查清理并汇报；

  ⑥对雨季时的防洪及排水工作，要纳入安全生产的工作议程中，并严格执行；

  ⑦对地面塌陷坑要及时回填、碾压密实、减少大气降水对矿井涌水的补给；

  ⑧矿领导要经常对地面防洪设施、排水沟进行检查，发现问题应及时处理。

  第7章  井下其它灾害防治

  7.1  顶板灾害防治及装备

  7.1.1矿山压力显现基本因素分析

  该矿井各可采煤层储量可靠，煤层赋存基本稳定，煤层倾角5-23。煤层厚1.2-2.4m，平均厚1.8m。根据矿井开采经验，确定采用走向长壁后退式采煤法，机械落煤、全部陷落法管理顶板。该矿开采的煤层顶板属稳定-较稳定顶板，但随着工作面的不断扩大，会产生风化裂隙，抗压强度变小。

  7.1.2一般顶板冒落灾害的防治措施及装备

  7.1.2.1采煤工作面顶板灾害的防治及装备

  ①炮采工作面支护选用DZ12-30/100型单体液压支柱。柱距为0.75m，排距为0.7m。综采工作面配备ZY-28型掩护式液压支架。

  顶板管理：采用全部垮落法管理顶板，炮采工作面采用四、五排拄控顶，最大控顶距3.8m。

  ②通过合理选择开采方法。开采顺序及巷道布置等，减小采场的顶板压力；

  ③合理设计采场支护，正确确定其形式、阻力布置等参数，强化支护手段；

  ④采面必须保持两个以上畅通的安全出口，工作面上、下出口处支护方式采用：4对8根长钢梁交替迈步前进。

  ⑤工作要按作业规程规定及时进行支护严禁空顶作业；

  ⑥工作面遇断层，水线，顶板破碎时，要根据具体情况改变支护方式，并制定安全措施，报主管领导批准；

  ⑦初次放顶要有专门措施；

  ⑧加强对工作面顶板矿压显现的观测，掌握矿压显现规律，改善顶板管理。

  7.1.2.2掘进工作面顶板灾害防治及装备

  矿井全岩掘进工作面的支护选择应根据掘进所揭露的岩石岩性以及巷道的服务年限而决定，掘进工作面的支护为螺旋钢锚杆或加金属网支护，半煤掘进工作面的支护选择应根据掘进所揭露的岩石岩性以及巷道的服务年限而决定，因此，半煤巷的服务年限均较短，故设计为锚杆支护。

  7.1.2.3大硐室支护的选择论证

  为了确保施工和生产安全，矿井的绞车房、根据硐室所处的岩石岩性、硐室功能、服务年限等决定支护参数。矿井设计中的大部分硐室均采用锚杆、锚索（或锚带网），同时喷混凝土联合支护方式。

  7.2  爆炸材料库

  井下设爆炸材料库，采用壁槽式布置。采用混凝土砌碹支护，为满足爆破材料库内的防潮要求，原设计在砌碹混凝土中加入防水剂。设专用回风道与总回风大巷相通，构成独立的回风系统。根据《煤矿安全规程》要求，库房距离主要巷道距离大于60m。距行人巷的法线距离大于20m；距上下巷道的法线距离大于15m。

  爆炸材料库房设有两个出口，一个出口供发放爆炸材料及行人；另一出口布置在爆炸材料库回风侧。

  库房地面必须高于外部巷道的地面，库房和通道设置水沟。

  库房不得渗水，并应采取防潮措施。必须备有足够数量的消防器材。

  5  总结

  通过这次毕业设计，得到以下主要结论：

  1、井下各种设备选型

  2、矿井选址

  3、矿井安全防范措施

  由于时间有限，还存在以下问题需要解决：

  1、矿井专业知识和理论的结合

  2、矿井知识薄弱


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