某煤矿三大系统.docx
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某煤矿三大系统
某煤矿三大系统
×××××××××××××××
矿井压风自救系统、供水施救系统、
通信联络系统方案设计
（设计能力：
6万吨/年）
×××××××××××××××
二○一一年五月
×××煤矿
矿井压风自救系统、供水施救系统、
通信联络系统方案设计
（设计能力：
6万吨/年）
设计：
审核：
项目负责：
技术负责：
总经理：
×××××××××××××公司
二○一一年五月
第一章概况1
第一节企业概况1
第二节矿井概况1
第二章压风自救系统3
第一节压风系统选型计算3
第二节地面压风机房设置要求5
第三节压风自救系统设置要求6
第四节压风自救系统设备配备表7
第三章供水施救系统8
第一节矿井用水量计算8
第二节水源及给水系统8
第三节井下管路设置9
第四节设备配备表10
第四章通信联络系统11
第一节通信系统方案11
第二节安设要求11
第一章概况
第一节企业概况
企业名称：
×××××××××××××××
企业地址：
×××××××××
企业性质：
私营企业
经济类型：
个人独资企业
职工人数：
240人
证照情况：
齐全有效
第二节矿井概况
1、矿井设计生产能力：
6万吨/年
2、核定生产能力：
6万吨/年
3、2010年实际生产能力：
2万吨/年
4、核定通风能力：
满足矿井生产设计能力安全生产要求
5、开采标高：
+900m～+800m
6、交通情况
×××位于×××，距×××约44km，距××约2.6km，有1.5km的简易矿山公路与×××国道相连，对外交通十分方便
7、矿井地质
矿区位于北东向老黑山背斜北西翼，为单斜构造；矿区内无大的断裂构造和褶曲构造，构造简单，煤层较稳定。
现阶段主采C7号煤厚1～3m，平均2m；走向65°—80°，倾角12～16°，下距C8煤层40—45米，C7煤层顶板由下往上依次为泥质砂岩、中细砂岩、粉砂岩、砂岩。
顶板岩层状呈薄层赋存，不稳定；底板为粉砂质粘土岩。
8、水文地质
矿区内地表无大的水系，区内含水层之间一般无大的水力联系，井泉出露较多，但流量小，地表水主要靠大气降水补给，其补给量随季节性变化，矿井充水因素主要以顶板裂隙淋水水为主，老空水、小窑水为辅。
9、瓦斯等级
根据瓦斯等级鉴定报告的批复：
该矿井为低瓦斯矿井。
10、爆炸性及自燃性
根据鉴定报告：
该矿C7、C8煤层煤尘无爆炸危险性。
煤层自燃倾向性为Ⅲ类，属于不易自燃煤层。
11、煤与瓦斯突出
根据×××煤炭工业管理局文件黔煤生产字[2009]184号“关于对×××煤炭局《关于对×××与瓦斯突出危险性鉴定结果进行备案的报告》的批复”及“×××实验室于2008年12月提交×××与瓦斯突出危险性鉴定报告”的鉴定结论：
C7在鉴定范围内（标高+755m以上的C7煤层）无突出危性；C8在鉴定范围内（标高+735m以上的C8煤层）无突出危性。
12、冲击地压
该矿井已生产多年，在生产过程中未发生过冲击地压，该区相邻矿井在生产和建设过程中也未发生过冲击地压。
该矿井地压正常。
13、地温情况
该矿井已生产多年，在生产过程中未发生过地温异常现象，该区相邻矿井在生产和建设过程中也未发生过地温异常现象。
该矿井地温正常。
14、安全管理系统
该矿现正常使用的系统为：
KJ101—N监测监控系统、KJ95人员定位系统。
15、矿井开采现状
该矿现采煤层为C7煤层，斜井下山开拓，在+862米标高布置C7煤层上部车场，主斜井及运输下山采用串车提升，在矿界附近运输下山底部+800米标高布置下部车场、井底水仓及中央配电硐室，采用东西两翼布局、下行式开采，一翼回采时另一翼掘进；开采方式采用倾斜长壁式炮采工作面、单体液压柱支护，掘进工作面采用梯形工字钢棚支护。
目前西翼2704采面已形成待采、东翼2701采面上下巷正在掘进。
16、矿井救护情况
该矿与×××专职救援机构签订了救护协议；同时该矿配备了由九人组成的兼职救护队。
第二章压风自救系统
第一节压风系统选型计算
一、设计依据
1、巷道采用钻爆法掘进，梯形工字钢支护。
主要耗风设备见下表。
主要耗风设备表
名称
风钻
工具设备型号
ZY24
耗风量（m3/min）
2.8
工作压力Pg（kgf/cm2）
5
使用台数
2
使用地点
部分半煤岩巷
2、根据国家安全生产监督管理总局安监总煤行〔2007〕167文件的要求，空压机必须安装在地面，形成由地面空压机向井下供风的压风系统。
3、井下最大班下井人员为50人。
4、压风自救系统每人需风量取0.1m3/min。
二、空压机选型计算
1、空压机必须的排气量
按下式计算Q=a1a2a3Σniqiki（m3/min）
式中：
a1---沿管路全长的漏风系数。
当全长在1-2km时,a1=1.2；
a2---机械磨损耗气量增加系数。
取a2=1.1。
a3---海拔高度修正系数,按设计规范当海拨高度不大于1000m时取1，该矿主井口海拨高900m，取a3=1。
ni---同型号风动工具同时使用的数量；
qi---每台风动工具的耗气量；
ki---同型号风动工具的同时使用系数，取ki=1，
Q=1.2×1.1×1×（2.8×2×1）=7.39m3/min
2、初步估算空压机必须的出口压力
p=pg+∑Δpi+1（kgf/cm2）
式中：
p--空压机的出口压力，kgf/cm2；
pg--风动工具的工作压力，kgf/cm2
∑Δpi--压气管路中最远一路管路压力损失之和，可按每km管路损失0.3～0.6大气压计算。
p=pg+∑Δpi+1（kgf/cm2）
=5+0.5×0.9×1+1
=6.45（kgf/cm2）
即空压机必须的出口压力为6.45（kgf/cm2）。
3、压风自救系统需风量
1）压风自救站的设置
设计采掘工作面巷道中每100m设一个压风自救站，高1.8m，长3m，宽1.8m；井底车场、水仓及井下绞车房等处各设一个压风自救站，全矿共设10个压风自救站，每个压风自救站一般可供5～10人用风，压缩空气供给量每人不得少于0.1m3/min，最大班下井人数为50人，使用压风自救时，其他耗风设备停止使用。
设计压风自救系统安设10组，每组10个卸压阀，每个卸压阀（避灾时吸风量）风量0.1m3/min。
2）压风自救系统所需风量计算
自救站
自救袋
个数
单个自救袋
需风量
m3/min
设置地点
数量（个）
型号
需风量m3/min
2704回风巷
2
20
ZY-J
0.10
2
2704运输巷
2
20
ZY-J
0.10
2
2701运输巷掘进工作面
1
10
ZY-J
0.10
1
2701回风巷掘进工作面
1
10
ZY-J
0.10
1
主井底
1
10
ZY-J
0.10
1
合计
9
70
7
根据上表，压风自救系统需风量为7m3/min，满足要求。
4、空压机选型
根据以上计算，并考虑压风自救系统所需风量，选择风冷式螺杆压缩机BJ-7.5/8型螺杆风冷式型两台,一台工作,一台备用。
空压机技术参数见下表。
空压机技术参数表
型号
电机功率
供风量
排气压力
安装台数
BJ-7.5/8
45
7.5M³/MIN
0.8
2台
三、压气管路直径的计算
根据管路布置和各用风点用风情况，确定每一段管路通过的流量Qi（m3/min），由下式计算每段管路的直径di′，再选取标准管直径di。
=54.77mm；取外径为70mm，壁厚3.5mm的镀锌铁管。
式中：
di′--某段管路的计算直径，mm；
Q--通过管路di的空气量，7.5m3/min。
故压风主管路选用：
压风管（镀锌铁管）DN70，PN=0.8MPa，长650m。
每100m设置一组出口闸阀及减压阀。
第二节地面压风机房设置要求
地面压风机房位于地面工业广场附近，压风机房内设置要求：
1、压缩机房机器间下弦或梁底的高度，应符合设备起吊和通风的要求，净高不小于4米。
2、机器间通向室外的门，应保证安全疏散、便于设备出入和操作管理。
3、隔声值班室和控制室应设观察窗，其窗台标高不宜高于0.8m。
4、空气压缩机的基础应根据环境要求采取隔振或减振措施。
5、空气压缩机房的地沟应能排除积水，并应铺设盖板。
6、空气压缩机房宜设集中控制室，控制室要有良好的通风和照明，并采取隔声、防火、防水、防振、降温等措施。
7、压缩空气机房机器间的外墙应设置进风口。
第三节压风自救系统设置要求
1、管路采用镀锌铁管，主管直径为70毫米，分管直径为33毫米；压风主管路由主斜井经C7车场、C7运输下山设至C7运输下山底部；分管设至各采掘工作面及回风系统；压风自救系统安设在井下压缩空气管路上；
2、压风自救站应设置在距采掘工作面25～40m的进风侧巷道内、放炮地点、撤离人员所在位置以及回风巷道有人作业处。
在C7车场、C7运输下山底部车场和各区段运输巷、回风巷距开口位置30-50米处各设一组压风自救装置。
长距离的采掘巷道中，应每隔100m设置一组压风自救系统。
3、每组压风自系统一般供5～10个人用，压缩空气供给量，每人不得少于0.1m3/min。
4、所有矿井避灾路线上均应敷设压风管路，并设置供气阀门，间隔不大于200米。
5、主管路应装集水放水器。
在供气管路与自救装置连接处，要加装开关和汽水分离器。
压风自救系统阀门应安装齐全，阀门扳手要在同一方向，以保证系统正常使用。
7、压风自救装置应符合《矿井压风自救装置技术条件》（MT390-1995）的要求，并取得煤矿矿用产品安全标志。
8、压风自救装置应具有减压、节流、消噪声、过滤和开关等功能，零部件的连接应牢固、可靠，不得存在无风、漏风或自救袋破损长度超过5毫米的现象。
9、压风自救装置的操作应简单、快捷、可靠。
避灾人员在使用压风自救装置时，应感到舒适、无刺痛和压迫感。
压风自救系统适用的压风管道供气压力为0.3～0.7兆帕；在0.3兆帕压力时，压风自救装置的供气量应在100～150升／分钟范围内。
压风自救装置工作时的噪声应小于85分贝。
10、压风自救装置设置在宽敞、支护良好、水沟盖板齐全、没有杂物堆的人行道侧，人行道宽度应保持在0.5米以上，管路敷设高度应便于现场人员自救应用。
11、压风管路应接入C7避难硐室，并设置供气阀门，接入的矿井压风管路应设减压、消音、过滤装置和控制阀，压风出口压力在0.1～0.3兆帕之间，供风量不低于0.3米3/分·人，连续噪声不大于70分贝。
12、井下压风管路应敷设牢固平直，要采取保护措施，防止灾变破坏。
进入避难硐室前20米的管路应采取保护措施（采用高压软管）。
第四节压风自救系统设备配备表
压风自救系统设备配备表如下图所示。
设备配备表
设备名称
型号
规格
安装地点
使用数
备用数
空压机
BJ-7.5/8
7.5M³/MIN
地面空压机房
1台
1台
空压机
W-3/5-J
3M³/MIN
地面空压机房
1台
压风主管路
DN70
70mm
×××
650米
压风分管路
33mm
采掘工作面及其回风系统
850米
压风自救站
×××
7处
球阀
70mm
3个
1个
球阀
33mm
30个
5个
减压阀
33mm
7个
1个
汽水分离器
33mm
7个
1个
放水器
2个
附图
压风系统图
第三章供水施救系统
第一节矿井用水量计算
供水施救系统与井下防尘消防系统共用一套系统，除了用于供水施救之外，还必须满足井下防尘及消防需要。
矿井用水量计算表
序号
用水项目
用水人数
用水
标准
用水量
备注
每日
最大班
每日
最大小时（m3）
流量
（m3）
（L/s）
一
生产用水
153.75
13.13
3.65
60kt/a
1
井下防尘
105
5.25
1.46
2
井下消防
18
0.9
10
3
其他用水
25%
30.75
1.54
0.43
二
生活用水
28.30
1.41
0.39
1
上班用水
163
30L/d
3.27
0.16
0.05
2
食堂用水
163
40L/d
4.36
0.22
0.06
3
洗衣用水
25
90L/d
2.25
0.11
0.03
4
澡堂用水
54
150L/d
8.1
0.41
0.11
5
宿舍用水
70
80L/d
5.6
0.28
0.08
6
其他用水
20%
4.72
0.24
0.07
三
地面消防用水
21.6
1.08
0.30
四
净化用水
10%
2.83
0.14
0.04
五
总计
206.48
15.77
4.38
第二节水源及给水系统
一、生活及生产用水水源
矿区西南面约500m有龙井泉水，水质较好，可满足矿井生活用水需要；矿区生产、防消用水利用井下水经处理过后使用。
二、给水系统
1、地面生活用水供给系统
在工业场地西南面的龙井泉设一集水池，通过550m左右的管道将泉水接入工业场地内的50m3生活用水池，生活用水采用1台ZNJ-10型一体化净水器（Q=10m3/h,N=0.75KW）处理，经消毒后分别对职工宿舍、食堂、锅炉房、办公室及井下供水施救系统等用户供水。
2、生产和消防用水系统
井下施救、消防洒水和生产用水为同一管道供水系统。
在锅炉房西侧15米处已建有250m3水池一个，供井下施救、生产、消防及防尘用，敷设DN50钢管主管一条，以静压供水方式通过主斜井向井下供水。
日常用水水源取自井下水、经处理站处理后，送至250m3生产、井下防尘洒水水池（池底标高+900m），经DN50钢管，以静压方向井下供水。
如果有井下人员被困时由生活水池供水施救。
矿井地面及井下消防用水水量及水压，均由250m3生产、井下防尘洒水水池，以常高压方式保证供水压力。
采用静压供水时，井下生产、消防水池池底距井下最高用水点的几何高差不得小于35m，该矿井下C7煤层最高用水位置为C7煤层车场，标高为+862m，满足上述要求。
地面消防系统：
消防栓有效半径按150m布置，在工业场地各建筑物和设施均设置防水栓，采用动压供水。
水池防冻：
水池距锅炉房15米，可用热水防冻解冻。
3、水质要求：
悬浮物含量<30mg/L,悬浮物粒度<0.3mm，PH值6-8，大肠杆菌<3个/L。
第三节井下管路设置
1、主管采用DN50镀锌管，使用法兰盘连接，从地面水池经由主斜井、C7车场、C7运输下山至C7底部车场，长度650米；支管采用DN33镀锌管，使用法兰盘连接，设至各采掘工作面及回风系统。
管路敷设在离底板30cm的巷道一侧，使用铁丝固定。
每路分管的起始处安设控制阀门。
所有的管路都要经过防锈处理。
2、在主管路上的以下位置设置DN50消防栓：
C8机电硐室、C7绞车房、2701运输巷开口处、2704运输巷开口处、C7井底机电硐室。
3、井下所有的供水管路上每隔50米安设一个DN33供水阀门，用于施救供水及冲洗巷道。
4、在2704回风巷、东翼回风绕道、C7回风下山的上部设置净化水幕。
5、在井下刮板机转载点安喷雾嘴。
6、在采掘工作面安设洒水喷头。
7、在压风自救站安设供水阀门。
第四节设备配备表
设备配备表如下图所示。
设备配备表
设备名称
型号
规格
安装地点
使用数
备用数
防尘消防水池
250m³
地面工业广场内
1个
生活水池
50m³
地面空压机房
1个
供水主管路
DN50
Ф50mm
主斜井/C7车场/运输下山/C7下部车场
650米
供水分管路
DN33
Ф33mm
采掘工作面及其回风系统
850米
降尘水幕
采面回风巷/东翼回风巷
/C7回风下山/总回风巷
5处
闸阀
50mm
3个
1个
闸阀
33mm
40个
5个
洒水喷头
33mm
采掘工作面/刮板机头/地面翻斗处
8个
2个
橡胶软管
长度
30米
33mm
冲洗巷道处
10根
2根
附图
供水系统图
第四章通信联络系统
第一节通信系统方案
一、行政和调度通信系统、设备选型
矿井已安装DDK—3A型矿用程控交换机，作为全矿行、调合一电话站，设在调度室。
该机调度功能强，且有强插、强拆功能，紧急呼叫等功能。
对井下通过安全栅，成为本安型通信，且对井下和地面的重要部门可任意设置成直能用户，勿需拨号。
对外联系，通过镇程控电话网的中继线实现,并配对外联络的无线直通坐机。
井下防爆电话型号：
KTH-33
地面普通电话型号：
HCD989P
二、中继方式、中继线路数量
中继方式为用户小型交换机方式，由镇程控电话网引入矿行调合一交换机。
三、信道
信道均为音频电缆传输，下井电缆为两根HUVV—10×2×0.8型矿用电缆，沿主斜井引入井下。
工业场地为与动照网同杆架设。
第二节安设要求
1、在地面绞车房、C7车场、C7绞车硐室、C8水泵房、C7水泵房等主要机电设备硐室以及紧急避险设施内、采掘工作面爆破时撤离人员集中地点、距掘进工作面30～50米范围内、距采煤工作面上下两端10～20米范围内、采掘工作面的巷道较长时的巷道中部、运输下山内各区段巷道的开口处等地方，均设能直通矿井调度室的防爆电话。
2、机房及入井通信电缆的入井口处应具有防雷接地装置及设施。
3、井下基站、基站电源、电话、应设置在便于观察、调试、检验和围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物、无噪声的地点。
4、通信电缆挂设在动力电缆上方，间距不得小于15cm。
5、煤矿井下通信联络系统的配套设备应符合相关标准规定，纳入安全标志管理的应取得煤矿矿用产品安全标志。
通信系统设备配备表如下图所示。
通信系统设备配备表
设备名称
型号
规格
安装地点
使用数
备用数
程控交换机
DDK-3A
调度室
1台
防爆电话机
KTH-33
井下采掘工作面/主要硐室
10台
3台
普通电话机
HCD989P
地面各办公场所
11台
3台
通信电缆
HUVV-10*2*0.8
井下
850米
附图
通信系统图
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