山西機(jī)電職工學(xué)院機(jī)械分院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）之通風(fēng)安全
第五章 通風(fēng)與安全
5.1 概況
5.1.1 瓦斯
5.1.1.1 井田勘探瓦斯情況
據(jù)調(diào)查團(tuán)柏煤礦2003年2號(hào)煤層礦井瓦斯測(cè)試結(jié)果為：絕對(duì)瓦斯涌出量1.362m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量0.862m3/t，屬低瓦斯礦井。辛置煤礦南區(qū)360水平2004年2號(hào)煤層礦井瓦斯測(cè)試結(jié)果為：絕對(duì)瓦斯涌出量20.93m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量6.20m3/t，屬低瓦斯礦井。
團(tuán)柏煤礦位于本井田的北部，以下團(tuán)柏?cái)鄬酉喔?，團(tuán)柏煤礦處于下團(tuán)柏?cái)鄬拥南卤P（上升盤），干河井田處于斷層的上盤（下降盤）。團(tuán)柏煤礦2號(hào)煤層埋深一般在300～400m左右，干河井田2號(hào)煤層埋深一般在600～700m。煤層中瓦斯含量一般隨著埋藏深度的增大而升高，所以可推測(cè)干河井田礦井瓦斯涌出量可能要比團(tuán)柏煤礦瓦斯涌出量高。辛置煤礦位于干河井田的東部，2號(hào)煤層埋深一般也在600～700m，所以干河井田礦井瓦斯涌出量可能與辛置煤礦南區(qū)360m水平2號(hào)煤礦井瓦斯涌出量大致相當(dāng)。
據(jù)井田勘探地質(zhì)報(bào)告，本礦井煤層中甲烷含量介于0～2.52ml/g可燃值，基本上屬瓦斯風(fēng)化帶。隨著煤層埋深的加大，瓦斯反而有降低的趨勢(shì)，這可能與本井田的構(gòu)造有關(guān)。2號(hào)煤層瓦斯含量高于其它煤層，最高孔為109號(hào)孔，CH4含量為2.52ml/g可燃值。1號(hào)煤層除403號(hào)孔CH4成分占到21.51%外，其余均小于10%，平均2.62%，屬CO2－N2帶。2號(hào)煤層CO2－N2帶分布于區(qū)的中東部，N2－CH4帶及CH4帶分布于區(qū)的西部。
5.1.1.2 礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)
根據(jù)山西省煤炭工業(yè)局關(guān)于《干河礦井一采區(qū)瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定及瓦斯涌出量預(yù)測(cè)》的批復(fù)，礦井為低瓦斯礦井。
據(jù)煤炭科學(xué)研究總院沈陽(yáng)研究院提交的《干河礦井首采區(qū)瓦斯基礎(chǔ)參數(shù)測(cè)定及瓦斯涌出量預(yù)測(cè)》，礦井投產(chǎn)的上組煤一采區(qū)回采工作面的相對(duì)瓦斯涌出量為1.18m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為4.92m3/min；一采區(qū)軌道和運(yùn)輸順槽掘進(jìn)工作面瓦斯涌出量分別為2.69 m3/min和2.54m3/min；上組煤一采區(qū)相對(duì)瓦斯涌出量為3.46m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為16.03m3/min；礦井相對(duì)瓦斯涌出量為4.33m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為20.06m3/min。
干河煤礦為新建礦井，煤層揭露少，測(cè)點(diǎn)布置受到限制，影響礦井開采期間瓦斯涌出量預(yù)測(cè)精度，建議在礦井投產(chǎn)以后加強(qiáng)瓦斯參數(shù)測(cè)定工作，更多的掌握瓦斯賦存規(guī)律，以便更好的治理礦井瓦斯。
5.1.2 煤塵
本井田在4個(gè)鉆孔中對(duì)可采煤層做了煤塵爆炸性試驗(yàn)，其結(jié)果各煤層均有爆炸性危險(xiǎn)，火焰長(zhǎng)度在60～400mm，加巖粉量在70～80%。
5.1.3 煤的自燃傾向性
本井田在5個(gè)鉆孔中對(duì)可采煤層做了煤的自燃傾向性試驗(yàn)，其結(jié)果各煤層屬不易自燃煤。但在煤炭開采過(guò)程中，一定要保持高度警惕，采取一系列防范措施。
5.1.4 地溫
本井田勘探只在J-1、J-2號(hào)兩個(gè)孔中進(jìn)行了井溫測(cè)試，根據(jù)測(cè)試成果及萬(wàn)安詳查116號(hào)孔的井溫資料綜合分析，本井田地溫梯度平均每百米遞增0.2～0.4℃，無(wú)異常變化，屬地溫正常區(qū)。
5.2 礦井通風(fēng)
5.2.1 通風(fēng)方式和通風(fēng)系統(tǒng)
礦井采用機(jī)械抽出式通風(fēng)方式。
根據(jù)礦井開拓布置，礦井工業(yè)場(chǎng)地共有3個(gè)井筒：主立井、副立井和回風(fēng)立井。其中主立井、副立井擔(dān)負(fù)礦井進(jìn)風(fēng)任務(wù)，回風(fēng)立井擔(dān)負(fù)礦井回風(fēng)任務(wù)，形成中央并列式通風(fēng)系統(tǒng)。隨著井下開采向西推移，通風(fēng)距離逐漸加大，需要在劉家莊附近開鑿1個(gè)專用回風(fēng)立井，與工業(yè)場(chǎng)地回風(fēng)立井共同擔(dān)負(fù)礦井的回風(fēng)任務(wù)。
5.2.2 風(fēng)井?dāng)?shù)目、位置、服務(wù)范圍及服務(wù)時(shí)間
如上所述，本礦井移交生產(chǎn)時(shí)，在工業(yè)場(chǎng)地布置1個(gè)專用回風(fēng)立井。根據(jù)井下采區(qū)接替安排情況，由工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的主立井、副立井、回風(fēng)立井所形成的通風(fēng)系統(tǒng)服務(wù)于上組煤和下組煤一、二、三采區(qū)，服務(wù)時(shí)間約35年。當(dāng)劉家莊附近的回風(fēng)立井開鑿以后，與工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的3個(gè)井筒所形成的通風(fēng)系統(tǒng)服務(wù)于上組煤和下組煤四、五采區(qū)，服務(wù)時(shí)間約25年。
5.2.3 掘進(jìn)通風(fēng)和硐室通風(fēng)
井下各掘進(jìn)工作面采用FBD№6.3型對(duì)旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，全風(fēng)壓900～6500Pa，風(fēng)量625～350m3/min。各掘進(jìn)工作面均配備2臺(tái)局部通風(fēng)機(jī)，并實(shí)現(xiàn)雙風(fēng)機(jī)、雙電源自動(dòng)切換。局扇設(shè)在新鮮風(fēng)流中，通過(guò)膠布風(fēng)筒向掘進(jìn)工作面壓入新鮮風(fēng)，乏風(fēng)導(dǎo)入回風(fēng)巷。
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井下爆炸材料庫(kù)設(shè)專用回風(fēng)道直接與＋80m水平回風(fēng)大巷連通，實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)。井下蓄電池機(jī)車充電、變流及檢修硐室也為獨(dú)立通風(fēng)，乏風(fēng)直接排入＋80m水平回風(fēng)大巷。采區(qū)變電所與回風(fēng)巷連接的通道，均設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)門控制風(fēng)量。
5.2.4 礦井風(fēng)量、負(fù)壓和等積孔計(jì)算
5.2.4.1 風(fēng)量計(jì)算
根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》（2005）和《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50215-2005）規(guī)定，礦井總風(fēng)量應(yīng)按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3或采煤、掘進(jìn)、硐室及其它地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量總和分別計(jì)算，并選取其中的最大值：
1．按井下同時(shí)工作的最多人數(shù)計(jì)算
礦井最大班下井總?cè)藬?shù)為136人，則：
Q=4×N×K/60
=4×136×1.25/60
=11.3（m3/s）
式中：
Q——礦井總供風(fēng)量，m3/s
N——井下同時(shí)工作的最多人數(shù)，人
K——礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.25
2．按井下各用風(fēng)地點(diǎn)實(shí)際需要風(fēng)量總和計(jì)算
Q=（ΣQ采+ΣQ掘+ΣQ硐室+ΣQ其它）×K
式中：
Q——礦井總供風(fēng)量，m3/s
ΣQ采——采煤工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/s
ΣQ掘——掘進(jìn)工作面實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/s
ΣQ硐室——獨(dú)立通風(fēng)硐室實(shí)際需風(fēng)量總和，m3/s
ΣQ其它——其它用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量總和，m3/s
K——礦井通風(fēng)系數(shù)，取1.25
(1) 采煤工作面需風(fēng)量（ΣQ采）計(jì)算
根據(jù)井下采區(qū)及工作面布置，礦井移交和達(dá)產(chǎn)時(shí)在上組煤一采區(qū)布置1個(gè)2號(hào)煤一次采全高長(zhǎng)壁綜采工作面。
a．按瓦斯涌出量計(jì)算
按照《煤礦安全規(guī)程》第138條的規(guī)定，采掘工作面及其它作業(yè)地點(diǎn)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛炔荒艹^(guò)1.0%。根據(jù)回采工作面產(chǎn)量，一采區(qū)2號(hào)煤層回采工作面產(chǎn)量為2.15Mt/a，回采工作面瓦斯涌出量為1.18m3/t，瓦斯涌出不均衡系數(shù)按1.5。因此，回采工作面所需風(fēng)量Q采計(jì)算為：
Q采=1.5×1.18×215×104/（330×24×60×60×0.01）=13.35（m3/s）
b．按工作人員數(shù)量驗(yàn)算風(fēng)量
回采工作面最大班工作人數(shù)為28人。
Q采=4×28/60=1.87（m3/s）
考慮到2號(hào)煤厚綜采工作面實(shí)際產(chǎn)量提高及瓦斯涌出量增加的可能，并參照霍煤集團(tuán)生產(chǎn)礦井回采工作面的配風(fēng)情況，確定2號(hào)煤厚煤層綜采工作面配風(fēng)量為30m3/s。
c．按風(fēng)速驗(yàn)算風(fēng)量
2號(hào)煤層回采工作面平均有效斷面為11.1m2，則回采工作面風(fēng)速為2.7m/s，小于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的回采工作面最高風(fēng)速（4m/s）要求。
考慮到后期一采區(qū)采完后上、下組煤搭配開采，井下布置1個(gè)上組煤薄煤層回采工作面和1個(gè)下組煤11號(hào)煤層回采工作面。即屆時(shí)需增加1個(gè)薄煤層工作面，其配風(fēng)量按20m3/s考慮?；夭晒ぷ髅娼犹鏁r(shí)期的備用工作面風(fēng)量，按上述回采工作面實(shí)際需風(fēng)量的50％計(jì)算，分別為15m3/s和10m3/s。
則：ΣQ采前期＝30＋15＝45m3/s
ΣQ采后期＝30＋20＋15＋10＝75m3/s
(2) 掘進(jìn)工作面風(fēng)量（ΣQ掘）計(jì)算
設(shè)計(jì)礦井移交時(shí)（前期），井下共配備了4個(gè)掘進(jìn)工作面，其中2個(gè)為大巷普掘工作面，2個(gè)為工作面順槽及采區(qū)準(zhǔn)備巷道綜掘工作面。礦井后期增加了2個(gè)薄煤層順槽綜掘工作面。各掘進(jìn)工作面均配備2臺(tái)FBD№6.3型對(duì)旋軸流式局部通風(fēng)機(jī)通風(fēng)，風(fēng)量10m3/s。
按局部通風(fēng)機(jī)吸風(fēng)量計(jì)算：
Q掘＝Qf×I×kf
式中：Qf——掘進(jìn)面局部通風(fēng)機(jī)額定風(fēng)量，m3/s；
I——掘進(jìn)面同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的局部通風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)，臺(tái)；
Kf——為防止局部通風(fēng)機(jī)吸循環(huán)風(fēng)的風(fēng)量備用系數(shù)，取1.5。
Q掘＝10×1×1.5＝15m3/s
a．普掘面按炸藥使用量驗(yàn)算風(fēng)量：
Q掘＝Aj×b/(t×c)
Aj——掘進(jìn)面一次爆破所用的最大炸藥量，20Kg
b——每公斤炸藥爆破后生成的當(dāng)量CO的量。取0.1m3/Kg
t——通風(fēng)時(shí)間 取20min
c——爆破后允許工人進(jìn)入的CO濃度取0.02%
則：Q掘＝20×0.1/20/0.02%=500m3/min=8.3m3/s
b．按工作人員數(shù)量驗(yàn)算風(fēng)量
掘進(jìn)工作面最大班工作人數(shù)為15人，按每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于4m3，則：
Q掘=4×15/60=1.00（m3/s）
考慮到礦井后期井下需增加2個(gè)順槽及采區(qū)準(zhǔn)備巷道綜掘工作面。則：
ΣQ掘前期=15×4=60m3/s
ΣQ掘后期=15×6=90m3/s
(3) 獨(dú)立通風(fēng)硐室（ΣQ硐室）計(jì)算
井下單獨(dú)通風(fēng)的硐室為井下爆炸材料庫(kù)、蓄電池充電、變流及檢修硐室、采區(qū)變電所，各配風(fēng)3m3/s。則：
ΣQ硐室前期=3×2=6m3/s
ΣQ硐室后期=3×3=9m3/s
(4) ΣQ其它的確定
其它用風(fēng)地點(diǎn)所需風(fēng)量，考慮巷道維護(hù)和最低風(fēng)速的要求，按以上各用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量之和的5%計(jì)算。則：
ΣQ其它前期=（ΣQ采+ΣQ掘+ ΣQ硐室前期）×0.05
=(45+60+9)×0.05
=6m3/s
ΣQ其它后期=（ΣQ采+ΣQ掘+ ΣQ硐室后期）×0.05
=(75+90+12)×0.05
=9m3/s
根據(jù)以上計(jì)算，礦井總風(fēng)量為：
Q礦前期=（ΣQ采前期+ΣQ掘前期+ΣQ硐室前期+ΣQ其它前期）×K
=（45+60+9+6）×1.25
=150.0m3/s
Q礦后期=（ΣQ采前期+ΣQ掘后期+ΣQ硐室后期+ΣQ其它后期）×K
=（75+90+12+9）×1.25
=232.5m3/s，取240m3/s。
5.2.4.2 風(fēng)量分配
礦井總風(fēng)量按井下各工作用風(fēng)地點(diǎn)需風(fēng)量進(jìn)行分配，其余風(fēng)量為漏風(fēng)和其他風(fēng)量，礦井風(fēng)量分配見表5.2-1。
礦井初期風(fēng)量分配表
表5.2-1
序
號(hào) 用風(fēng)地點(diǎn) 前期（移交投產(chǎn)） 后期
數(shù)量
（個(gè)） 配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)
（m3/s） 供風(fēng)量
（m3/s） 數(shù)量
（個(gè)） 配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)
（m3/s） 供風(fēng)量
（m3/s）
1 厚煤層回采工作面 1 30 30 1 30 30
2 薄煤層回采工作面 1 20 20
3 接續(xù)工作面 1 15 15 2 15/10 25
4 順槽綜掘工作面 2 15 30 2 15 30
5 大巷普掘工作面 2 15 30 2 15 30
6 井下爆炸材料庫(kù) 1 3 3 1 3 3
7 蓄電池機(jī)車檢修、充電硐室 1 3 3 1 3 3
8 采區(qū)變電所 1 3 3 2 3 6
9 漏風(fēng)及其他 36 90
合計(jì) 150 240
5.2.4.3 礦井通風(fēng)負(fù)壓及等積孔計(jì)算
1．礦井通風(fēng)負(fù)壓
礦井移交投產(chǎn)時(shí)開采上組煤一采區(qū)，為礦井最小負(fù)壓時(shí)期。在工業(yè)場(chǎng)地回風(fēng)立井服務(wù)范圍內(nèi)，開采上組煤三、四采區(qū)時(shí)為其最大負(fù)壓時(shí)期。
礦井通風(fēng)負(fù)壓：h=h摩+h局
式中：
h摩——井巷摩擦阻力，Pa
h局——局部阻力，取h摩的10%
井巷摩擦阻力按下式計(jì)算：
h摩=9.8α×L×P×Q2/S3
式中：
α——摩擦阻力系數(shù)，(kg·S2/m4)
L——井巷長(zhǎng)度，m
P——井巷凈周長(zhǎng)，m
Q——通過(guò)井巷的風(fēng)量，m3/s
S——井巷凈斷面積，m2
礦井通風(fēng)負(fù)壓計(jì)算和風(fēng)量分配是利用計(jì)算機(jī)通風(fēng)計(jì)算程序進(jìn)行計(jì)算的。計(jì)算機(jī)根據(jù)用風(fēng)地點(diǎn)需要的風(fēng)量和每段巷道中的風(fēng)阻，對(duì)巷道中的風(fēng)量進(jìn)行分配試算，經(jīng)過(guò)若干次疊代計(jì)算后，使每條風(fēng)路中的通風(fēng)阻力趨于平衡，在計(jì)算結(jié)果的基礎(chǔ)上，再加10%的局部阻力，計(jì)算出礦井的通風(fēng)負(fù)壓。
根據(jù)計(jì)算結(jié)果，礦井各時(shí)期的風(fēng)量和通風(fēng)負(fù)壓為：
礦井移交投產(chǎn)時(shí)，回風(fēng)立井風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q＝150m3/s，負(fù)壓h＝1184.37Pa。最大負(fù)壓時(shí)回風(fēng)立井風(fēng)機(jī)風(fēng)量Q＝240m3/s，負(fù)壓h＝2877.88Pa。
2．礦井通風(fēng)等積孔
礦井通風(fēng)等積孔按下式計(jì)算：
A=1.19×Q/
式中：A——礦井通風(fēng)等積孔，m2；
Q——礦井風(fēng)量，m3/s；
h——通風(fēng)負(fù)壓，Pa。
礦井各通風(fēng)時(shí)期的等積孔計(jì)算結(jié)果見表5.2-1。從等積孔大?。ň笥?m2）可以看出，礦井為通風(fēng)容易礦井。
礦井風(fēng)量、負(fù)壓及等積孔一覽表
表5.2-1
風(fēng)井名稱 最小負(fù)壓時(shí)期 最大負(fù)壓時(shí)期
風(fēng)量
（m3/s） 負(fù)壓
(Pa) 等積孔
(m2) 風(fēng)量
（m3/s） 負(fù)壓
(Pa) 等積孔
(m2)
回風(fēng)立井 150 1184.37 5.17 240 2877.88 5.32
5.2.5 通風(fēng)設(shè)施、防止漏風(fēng)和降低風(fēng)阻的措施
5.2.5.1 通風(fēng)設(shè)施
設(shè)計(jì)采用的通風(fēng)設(shè)施有風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門、風(fēng)墻、風(fēng)橋和風(fēng)簾等。其結(jié)構(gòu)及設(shè)置簡(jiǎn)述如下：
1．風(fēng)門
分為常閉、常開兩種，木制。常閉風(fēng)門設(shè)在進(jìn)、回風(fēng)巷之間，用于隔斷風(fēng)流和便于行人、檢修等；常開風(fēng)門用于反風(fēng)，安設(shè)在采煤工作面順槽、掘進(jìn)巷道入口附近，當(dāng)工作面需要進(jìn)行反風(fēng)時(shí)將其關(guān)閉，并相應(yīng)打開有關(guān)常閉風(fēng)門。
2．調(diào)節(jié)風(fēng)門
木制，用于調(diào)節(jié)通過(guò)巷道的風(fēng)流大小，安設(shè)在獨(dú)立通風(fēng)硐室的回風(fēng)通道、大巷、工作面順槽等需要調(diào)節(jié)風(fēng)流的巷道中。
3．風(fēng)墻
分為永久風(fēng)墻和臨時(shí)風(fēng)墻兩種，用于隔絕風(fēng)流。永久風(fēng)墻用實(shí)心混凝土塊或磚塊砌成，砂漿抹縫，在進(jìn)風(fēng)巷一側(cè)墻面抹砂漿，主要設(shè)在大巷和進(jìn)、回風(fēng)巷之間的橫貫中。臨時(shí)風(fēng)墻用空心混凝土塊或磚塊砌成，不需砂漿抹縫，但要在進(jìn)風(fēng)流巷一側(cè)墻面抹砂漿，也可用塑料苯板噴化學(xué)凝膠制成，主要設(shè)在綜采工作面進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)順槽之間的橫貫和掘進(jìn)工作面巷道中。若風(fēng)墻中部去掉混凝土塊，安上門，其構(gòu)筑物稱為人行門，人行門向進(jìn)風(fēng)側(cè)開啟。
4．風(fēng)橋
主要用于進(jìn)、回風(fēng)巷相交處，回風(fēng)巷從進(jìn)風(fēng)巷上方通過(guò)時(shí)形成風(fēng)橋，進(jìn)風(fēng)風(fēng)流不泄露。當(dāng)均為進(jìn)風(fēng)巷的膠帶順槽和輔助運(yùn)輸大巷相交時(shí)，也要設(shè)置風(fēng)橋，但此時(shí)為運(yùn)輸所要求。風(fēng)橋上方巷道采用錨噴支護(hù)，下方巷道兩側(cè)墻為混凝土澆筑，其頂部為配有工字鋼梁的混凝土板，為防止漏風(fēng)，在混凝土板上方填0.5～1.0m厚的黃土。對(duì)于服務(wù)時(shí)間不長(zhǎng)，上方巷道僅作回風(fēng)使用的風(fēng)橋，其下方的巷道兩壁可用空心混凝土塊砌成，壁面抹砂漿，頂部覆蓋經(jīng)防腐處理后的波紋薄鋼板。
5．風(fēng)簾
采用不燃性材料制作，主要設(shè)在掘進(jìn)工作面有關(guān)巷道，用于疏導(dǎo)風(fēng)流。
5.2.5.2. 防止漏風(fēng)和降低風(fēng)阻的措施
為了使礦井通風(fēng)系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，保證風(fēng)流按擬定路線流動(dòng)，根據(jù)開拓布置和井下用風(fēng)的要求，在必要地點(diǎn)設(shè)置通風(fēng)構(gòu)筑物，并要求加強(qiáng)管理和維護(hù)，以確保礦井安全生產(chǎn)。
1．對(duì)不允許風(fēng)流通過(guò)，也不需要行人、行車的進(jìn)、回風(fēng)巷道之間的聯(lián)絡(luò)巷道，要設(shè)置永久擋風(fēng)墻。
2．對(duì)采空區(qū)及廢棄巷道要及時(shí)封閉，并應(yīng)經(jīng)常檢查密閉效果。
3．在行人或行車而又不允許風(fēng)流通過(guò)的巷道中，應(yīng)設(shè)置風(fēng)門，并對(duì)風(fēng)門進(jìn)行遙控和集中監(jiān)視。為避免風(fēng)門開啟時(shí)風(fēng)流短路，在同一巷道內(nèi)應(yīng)設(shè)置兩道風(fēng)門，并禁止兩道風(fēng)門同時(shí)打開。
4．為防止礦井在反風(fēng)時(shí)風(fēng)流短路，在主要風(fēng)路之間的風(fēng)門應(yīng)增設(shè)二道反向風(fēng)門。
5．主要進(jìn)、回風(fēng)巷道，砌壁或錨噴表面應(yīng)盡量平整光滑，并保持巷道整潔，不亂堆放雜物，以降低巷道風(fēng)阻和減少局部阻力。
6．對(duì)于損壞或變形較大的巷道要及時(shí)修復(fù)，清除堵塞巷道，以保證通過(guò)的有效風(fēng)量和減少通風(fēng)阻力。
7．通風(fēng)設(shè)施要完備，對(duì)于不合格的地方要及時(shí)修補(bǔ)更換，以防風(fēng)流短路等不良后果發(fā)生。
8．設(shè)置專職人員對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)和通風(fēng)設(shè)施按時(shí)進(jìn)行檢查和維修。
9．建立完整的通風(fēng)系統(tǒng)管理制度。
5.3 安全
5.3.1 預(yù)防瓦斯和煤塵爆炸的措施
5.3.1.1 預(yù)防瓦斯爆炸的措施
根據(jù)臨近礦井資料及本礦井瓦斯涌出量預(yù)測(cè)，干河礦井應(yīng)屬于低瓦斯礦井，一般情況下瓦斯不會(huì)對(duì)礦井造成大的危害。但由于本礦井煤層埋深較大，實(shí)際瓦斯涌出量可能比預(yù)測(cè)值增大，為保證礦井安全生產(chǎn)，在生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測(cè)，杜絕瓦斯事故。
預(yù)防瓦斯爆炸的根本措施是防止瓦斯的積聚和引燃，礦井投產(chǎn)后，應(yīng)建立嚴(yán)格的通風(fēng)管理制度，特別應(yīng)注意以下措施：
1．嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯檢查制度，巷道揭露煤層時(shí)，要按照《煤礦安全規(guī)程》采取必要的瓦斯預(yù)防措施。
2．加強(qiáng)采掘工作面的通風(fēng)，采煤工作面和掘進(jìn)工作面應(yīng)按設(shè)計(jì)要求保證足夠的風(fēng)量，在通風(fēng)風(fēng)路中設(shè)置適當(dāng)數(shù)量的風(fēng)墻、風(fēng)橋及風(fēng)簾，可以有效地控制風(fēng)流、風(fēng)量分配和減少漏風(fēng)，提高通風(fēng)效率。
3．對(duì)廢巷、停工停風(fēng)的盲巷及采空區(qū)要即時(shí)封閉。
4．處理好工作面上隅角、采空區(qū)邊界、采煤機(jī)附近和頂板冒落空洞內(nèi)、低風(fēng)速巷道頂板附近、停風(fēng)的盲巷等局部積聚的瓦斯，防止瓦斯?jié)舛瘸蕖?BR> 5．嚴(yán)禁將易燃物品和點(diǎn)火器具帶入井下，禁止井下及井口房使用明火。
6．采煤機(jī)割煤時(shí)，如遇夾石或切割頂?shù)装鍟r(shí)，在開機(jī)前應(yīng)測(cè)定工作面瓦斯?jié)舛?，使之不超過(guò)《煤礦安全規(guī)程》允許值，避免切割巖石時(shí)產(chǎn)生火花引起瓦斯爆炸。
7．井下爆炸材料的使用和操作工藝流程必須遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
8．井下掘進(jìn)工作面的局扇和電氣設(shè)備都必須安設(shè)風(fēng)、電閉鎖裝置。
9．井下各電氣設(shè)備在啟動(dòng)前必須先進(jìn)行瓦斯檢查，嚴(yán)禁帶電檢修電氣設(shè)備。
10．采掘工作面位置發(fā)生變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，增加必要的通風(fēng)構(gòu)筑物，以保證工作面有合理的通風(fēng)系統(tǒng)。
11．加強(qiáng)地面及井下煤倉(cāng)通風(fēng)，防止煤倉(cāng)上部瓦斯積聚。
5.3.2.1 預(yù)防煤塵爆炸的措施
井下煤塵主要是采煤和掘進(jìn)煤巷時(shí)產(chǎn)生的，另外在各煤倉(cāng)下口裝載點(diǎn)，膠帶輸送機(jī)轉(zhuǎn)載處，以及井下煤炭運(yùn)輸過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生揚(yáng)塵。
為防止煤塵爆炸和爆炸后范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，要求采取“預(yù)防為主”的綜合防塵措施：
1．綜采工作面進(jìn)行煤層預(yù)注水，使煤體保持濕潤(rùn)，以減少開采時(shí)的煤塵飛揚(yáng)。設(shè)計(jì)為井下各回采工作面配備有煤層注水鉆機(jī)和煤層注水泵。為使注水能充分滲透煤層，且避免與回采工作面相互干擾，需超前工作面55～100m進(jìn)行。
2．采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)采用內(nèi)外噴霧系統(tǒng)，大巷普掘工作面采用濕式打眼、放炮噴霧等措施，預(yù)防粉塵產(chǎn)生。
3．采掘工作面、運(yùn)煤轉(zhuǎn)載處、煤倉(cāng)上口等易產(chǎn)生粉塵的地點(diǎn)設(shè)置噴霧降塵裝置，以控制其揚(yáng)塵，降低粉塵濃度。
4．在采煤工作面回風(fēng)順槽、采區(qū)回風(fēng)巷、回風(fēng)大巷及膠帶輸送機(jī)大巷中設(shè)置風(fēng)速傳感器，監(jiān)測(cè)各巷道風(fēng)速，嚴(yán)格控制風(fēng)速超限。
5．經(jīng)常檢測(cè)風(fēng)流中的粉塵含量，定期清掃和沖洗巷道周壁，防止粉塵過(guò)量積聚或飛揚(yáng)。
6．采區(qū)回風(fēng)巷、掘進(jìn)巷道、主要回風(fēng)大巷都必須安裝風(fēng)流凈化水幕，水幕霧化要好，能封閉全斷面。
7．按規(guī)定設(shè)置隔爆設(shè)施，隔爆水棚的設(shè)置地點(diǎn)、數(shù)量、水量及安裝質(zhì)量都必須符合規(guī)定要求，預(yù)防爆炸范圍擴(kuò)散。
5.3.3 預(yù)防井下火災(zāi)的措施
礦井火災(zāi)分為內(nèi)因火災(zāi)和外因火災(zāi)。由于煤炭氧化自燃而產(chǎn)生的火災(zāi)屬礦井內(nèi)因火災(zāi)，由于井下放炮、電流短路、摩擦及其它明火等引起的火災(zāi)屬外因火災(zāi)。本井田在5個(gè)鉆孔中對(duì)可采煤層做了煤的自燃傾向性試驗(yàn)，其結(jié)果各煤層屬不易自燃煤。但在煤炭開采過(guò)程中，隱患是隨時(shí)存在的，一定要提高防火意識(shí)，應(yīng)采取防范措施，防止火災(zāi)發(fā)生。因此，井下火災(zāi)危害要采取“預(yù)防為主，消防并舉”的基本原則，具體措施如下：
1．內(nèi)因火災(zāi)預(yù)防措施
（1）提高工作面回采率，盡量減少采空區(qū)浮煤；
（2）回采工作面順槽采用沿空掘巷，盡量少留煤柱；
（3）工作面采用后退式回采，減少采空區(qū)漏風(fēng)；
（4）采用綜合機(jī)械化采煤設(shè)備，工作面推進(jìn)速度高，在時(shí)間上、空間上減少煤炭的氧化；
（5）工作面回采結(jié)束后要及時(shí)進(jìn)行封閉，并采取均壓、堵漏等措施，盡量減小采空區(qū)漏風(fēng)。必要時(shí)采取反風(fēng)措施。
（6）調(diào)節(jié)風(fēng)門、風(fēng)門、風(fēng)墻和風(fēng)橋等通風(fēng)設(shè)施，應(yīng)設(shè)置在圍巖堅(jiān)固，地壓穩(wěn)定的地點(diǎn)；
（7）采取措施，降低采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷之間、區(qū)段進(jìn)回風(fēng)巷兩端的負(fù)壓差，以減少漏風(fēng)。
2．井下外因火災(zāi)預(yù)防措施
（1）按《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定設(shè)置井下消防材料庫(kù)，按規(guī)定配備消防列車、滅火材料與器材；
（2）井下主要機(jī)電設(shè)備硐室設(shè)置防火門或防火柵欄兩用門；
（3）禁止一切人員攜帶煙草和點(diǎn)火工具下井，井下及井口房?jī)?nèi)一般不準(zhǔn)進(jìn)行焊接作業(yè)，如必須進(jìn)行，應(yīng)按《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行；
（4）正確選擇和合理使用電氣設(shè)備，加強(qiáng)維護(hù)，保證輸電線路完好，設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，防止發(fā)生事故；
（5）井下所有帶式輸送機(jī)托輥的非金屬材料零部件和滾筒的包膠膠料，其阻燃性和抗靜電性必須符合MT113-83《煤礦井下非金屬制品安全性能檢驗(yàn)規(guī)范》的規(guī)定，以防止其運(yùn)行和打滑過(guò)程產(chǎn)生的熱量積聚發(fā)生燃燒，以及靜電積聚引爆瓦斯。井下膠帶均選用阻燃抗靜電膠帶，其性能符合MT668—1997標(biāo)準(zhǔn)的要求；
（6）在膠帶輸送機(jī)機(jī)頭及機(jī)尾硐室設(shè)火災(zāi)報(bào)警及灑水裝置，并裝設(shè)煙霧探頭與礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)接；
（7）各膠帶輸送機(jī)巷和輔助運(yùn)輸大巷均鋪設(shè)消防管路，每隔一定距離設(shè)有消防水龍頭。
5.3.4 井下水災(zāi)預(yù)防措施
根據(jù)本井田地質(zhì)勘探報(bào)告，本井田各可采煤層皆位于奧灰?guī)r溶水水位之下，礦井開采1、2號(hào)煤層的直接充水含水層為頂板K8砂巖含水層，該含水層富水性弱，由于埋藏深，補(bǔ)給條件較差，在無(wú)斷裂構(gòu)造影響下，對(duì)礦井開采充水影響不大。底板奧灰?guī)r溶突水系數(shù)在安全范圍之內(nèi)，在無(wú)構(gòu)造溝通情況下開采是安全的，水文地質(zhì)條件屬簡(jiǎn)單類型；對(duì)于開采下組煤層有充水影響的主要為頂板K2石灰?guī)r充水含水層，富水性弱，底板間接充水含水層奧灰?guī)r溶水，富水性以弱為主，埋藏深，徑流較差，但存在著底板突水危險(xiǎn)，在采取疏水降壓的措施下，正常地段不會(huì)對(duì)礦井開采造成充水危害，水文地質(zhì)條件屬?gòu)?fù)雜類型。
本井田地質(zhì)構(gòu)造屬簡(jiǎn)單類型，但斷裂構(gòu)造往往構(gòu)成各種充水水源進(jìn)入礦坑的直接通道，使K2與O2含水層通過(guò)斷層發(fā)生水力聯(lián)系或通過(guò)斷裂破碎帶直接涌入坑道，使礦坑發(fā)生突水事故。因此，在開采時(shí)要引起足夠的重視，特別是靠近下團(tuán)柏?cái)鄬游ｋU(xiǎn)性較大，因?yàn)閿鄬油鈧?cè)是巖溶發(fā)育的奧灰含水層，富水性強(qiáng)，水壓大，將有可能產(chǎn)生重大突水事故。
本井田勘探未發(fā)現(xiàn)陷落柱，但并不排除陷落柱的存在，陷落柱與K2含水層貫通或底板突水將給礦井開采煤層造成威脅。因此，在礦井開采中，注意超前防范陷落柱給礦井造成危害。
根據(jù)上述井田水文地質(zhì)條件及礦坑充水因素分析，設(shè)計(jì)在開拓及采掘過(guò)程中采取以下防治水措施：
1、在礦井建設(shè)和生產(chǎn)期間要進(jìn)一步加強(qiáng)水文勘探工作，查明斷層及陷落柱的導(dǎo)水性，建立完善的井下水文觀測(cè)系統(tǒng)，加強(qiáng)水文地質(zhì)研究，進(jìn)一步摸清水文地質(zhì)條件，切實(shí)掌握水文地質(zhì)資料及其規(guī)律，為防治水提供科學(xué)依據(jù)，做到有針對(duì)性的防治。
2、對(duì)于落差較大的斷層如井田北部的下團(tuán)柏?cái)鄬印1斷層和南部的下張端斷層要嚴(yán)加控制，開采時(shí)留足煤柱，對(duì)于設(shè)計(jì)確定的斷層煤柱尺寸，在礦井建設(shè)與生產(chǎn)中，應(yīng)視斷層導(dǎo)水性及具體水文條件相應(yīng)調(diào)整，以策安全。
3、掘進(jìn)工作面均配備探水鉆機(jī)，當(dāng)掘進(jìn)工作面接近斷層時(shí)，必須打超前鉆孔進(jìn)行探水，做到有疑必探，先探后掘，并采取防治水措施。如果前方有水，應(yīng)超前預(yù)注漿封堵加固，要對(duì)照煤礦安全規(guī)程，預(yù)先建筑防水閘門或采取其它防治水措施，并制定詳細(xì)的抗災(zāi)預(yù)案。
4、井下一、二水平副井井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)中央水倉(cāng)，設(shè)計(jì)有主、副水倉(cāng)，當(dāng)一個(gè)水倉(cāng)清理時(shí)，另一個(gè)水倉(cāng)正常使用。水倉(cāng)要定期清理，保證設(shè)計(jì)的有效容量。
5、在主排水泵房和變電所硐室通道內(nèi)設(shè)有密閉門，要保證開閉正常使用。
6、在每個(gè)采區(qū)（工作面）內(nèi)均配備有排水設(shè)備。
7、為了防止鉆孔溝通第四系和各含水層，在回采（掘進(jìn)）工作面接近鉆孔前，應(yīng)嚴(yán)格檢查封孔質(zhì)量。對(duì)于未完全封閉或封閉不合格鉆孔，應(yīng)采取相應(yīng)措施防止通過(guò)鉆孔導(dǎo)水，涌入井下。
8、在進(jìn)行井筒施工時(shí)，表土段要采用降水小井配合板樁法或工作面置換注漿等方法施工，基巖含水層和基巖風(fēng)化帶含水層要采用工作面注漿或地面預(yù)注漿等方法進(jìn)行施工。特別是主、副井井底距奧灰很近，井筒施工受奧灰突水威脅。因此，井筒施工時(shí)必須編制安全施工方案，并經(jīng)有關(guān)部門同意后再進(jìn)行施工，確保井筒施工安全。
9．礦井移交時(shí)井下在＋80m水平井底車場(chǎng)兩側(cè)的輔助運(yùn)輸大巷、膠帶輸送機(jī)大巷及回風(fēng)大巷分別設(shè)置防水閘門硐室。
5.3.5 礦壓顯現(xiàn)控制措施
本礦井井下采煤方法為走向長(zhǎng)壁式采煤法，采用全部跨落法管理頂板。片幫冒頂易發(fā)生在采掘工作面。掘進(jìn)工作面放炮后，巷道圍巖松動(dòng)，支護(hù)不及時(shí)時(shí)，往往頂板和兩幫矸石容易掉落。綜采工作面主要是上、下端頭受集中應(yīng)力的作用，煤層頂板和煤壁松動(dòng)，易發(fā)生冒頂和煤壁片幫。
（1）回采工作面配備KJ216型煤礦頂板動(dòng)態(tài)（壓力）監(jiān)控系統(tǒng)，嚴(yán)密監(jiān)視回采工作面頂板壓力的變化，總結(jié)其顯現(xiàn)規(guī)律；
（2）安排有經(jīng)驗(yàn)的工人維護(hù)采煤工作面端頭，設(shè)計(jì)配備單體液壓支柱和金屬鉸接頂梁加強(qiáng)工作面順槽超前支護(hù)；
（3）經(jīng)常維修液壓支架的護(hù)幫板；
（4）盡量減小采掘工作面空頂距，并要及時(shí)支護(hù)；
（5）嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問(wèn)頂”制度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)事故征兆；
（6）在采高比較大的地段應(yīng)注意對(duì)煤壁的維護(hù)，防止片幫。
5.3.6 礦井安全出口
礦井共布置有主立井、副立井、回風(fēng)立井三個(gè)井筒，其中，主立井、副立井及副井梯子間為礦井安全出口，另外回風(fēng)井布置梯子間作為礦井反風(fēng)時(shí)安全出口。
5.3.7 自救器及安全儀表的配備
5.3.5.1 井下安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
礦井安全監(jiān)控系統(tǒng)主要是監(jiān)測(cè)生產(chǎn)環(huán)境的瓦斯?jié)舛取⒁谎趸紳舛?、風(fēng)速、負(fù)壓、溫度、煙霧、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機(jī)開停、主要通風(fēng)機(jī)開停、實(shí)現(xiàn)瓦斯超限聲光報(bào)警和斷電以及風(fēng)電瓦斯閉鎖控制等，可以對(duì)全礦井安全、生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、監(jiān)視和必要的控制，便于生產(chǎn)調(diào)度指揮，使礦井生產(chǎn)安全可靠，有效地預(yù)防和及時(shí)處理各種突發(fā)事故和自然災(zāi)害。
本礦井設(shè)置一套KJ95N型安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)由地面中心站、網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)、智能分站、各種安全生產(chǎn)參數(shù)傳感器、斷電器、報(bào)警器、電力監(jiān)測(cè)監(jiān)控子系統(tǒng)等組成。井下監(jiān)測(cè)儀器配置根據(jù)《礦井安全監(jiān)監(jiān)控系統(tǒng)及檢測(cè)儀器使用管理規(guī)范》（AQ 1029—2007）有關(guān)規(guī)定設(shè)置：
1．在采煤機(jī)和煤巷掘進(jìn)機(jī)上均懸掛便攜式瓦斯檢測(cè)報(bào)警儀，對(duì)瓦斯?jié)舛冗M(jìn)行監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)超限斷電報(bào)警。
2．在所有的采煤、掘進(jìn)工作面、回風(fēng)風(fēng)流中設(shè)置瓦斯傳感器，以監(jiān)測(cè)工作面及回風(fēng)順槽中的瓦斯涌出情況，當(dāng)瓦斯?jié)舛瘸迺r(shí)，切斷工作面及回風(fēng)順槽中的機(jī)電設(shè)備電源。
3．在采煤工作面回風(fēng)巷、采區(qū)回風(fēng)巷、回風(fēng)大巷及膠帶輸送機(jī)大巷中設(shè)置風(fēng)速傳感器，監(jiān)測(cè)各巷道的風(fēng)速、風(fēng)量，嚴(yán)格控制風(fēng)速超限。
4．井下各主要風(fēng)門處設(shè)置風(fēng)門開關(guān)傳感器，用于監(jiān)測(cè)風(fēng)門的開關(guān)狀態(tài)。
5．在膠帶輸送機(jī)機(jī)頭處和膠帶輸送機(jī)巷中設(shè)置煙霧和溫度傳感器，對(duì)膠帶輸送機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，預(yù)防膠帶輸送機(jī)火災(zāi)事故發(fā)生。
6．采掘工作面、膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤轉(zhuǎn)載點(diǎn)、煤倉(cāng)上、下口等處設(shè)置噴霧灑水裝置，實(shí)現(xiàn)噴霧灑水降塵。
7．在地面主扇風(fēng)硐內(nèi)設(shè)置一套風(fēng)壓、風(fēng)速和瓦斯傳感器，連續(xù)監(jiān)測(cè)全礦井的瓦斯?jié)舛群惋L(fēng)壓。
8．為保障井下工人身體健康及生命安全，為井下工人每人配備一臺(tái)ZL—60型過(guò)濾式自救器，全礦井共配備800臺(tái)。
9．設(shè)計(jì)采用在地面集中設(shè)空壓機(jī)站敷設(shè)管道下井的供氣方案。從空壓機(jī)房沿副立井至井底的主干管選用φ245×7的無(wú)縫鋼管；從副立井井底至一、二采區(qū)工作面的分干管分別選用φ219×6無(wú)縫鋼管。符合國(guó)家安監(jiān)局有關(guān)井下設(shè)壓風(fēng)自救系統(tǒng)的要求。
5.3.5.2 自救器配備
為保障井下工人身體健康及生命安全，為下井工人每人配備一臺(tái)ZL—60型過(guò)濾式自救器，全礦井共配備800臺(tái)。
5.3.7 礦山救護(hù)
霍州煤電集團(tuán)公司現(xiàn)有救護(hù)大隊(duì)，兼有消防職能，位于公司所在地霍州市。干河礦井距霍州市僅12km，故本礦井不設(shè)救護(hù)隊(duì)和消防站。
根據(jù)干河礦井與霍州煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司應(yīng)急救援中心簽訂的緊急救援服務(wù)協(xié)議書，本礦井發(fā)生重大事故后立即向霍州煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司總調(diào)度室和礦山救護(hù)大隊(duì)匯報(bào)，救護(hù)大隊(duì)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)及時(shí)救援。
