安全工程畢業(yè)設計指導書

1、.貴州大學礦業(yè)學院安全工程專業(yè)畢業(yè)設計指導書貴州大學礦業(yè)學院安全工程教研室二九年十二月前 言安全工程專業(yè)畢業(yè)設計指導書是指導學生理論聯(lián)系實際，提高分析問題和解決問題能力，搞好安全工程專業(yè)（礦山通風與安全方向）畢業(yè)設計的一份重要參考資料。本指導書是根據(jù)安全工程專業(yè)畢業(yè)設計大綱和參考有關(guān)資料編寫的，詳細說明設計的具體內(nèi)容。在編寫過程中，力求層次分明，條理清楚，以利同學們參考。本指導書按設計說明書的編制內(nèi)容進行編寫，設計說明書可以參考本指導書進行編寫，同時要求實事求是，資料來源準確可靠。由于水平有限，難免有不妥之處，希望讀者指出，以便今后修改補充。 編 者 二九年十二月1、前言說明本設計的目的、意義

2、、范圍及應達到的技術(shù)要求；本設計的指導思想；闡述本設計應解決的問題。簡述本設計存在的問題及未解決的問題。2、概況2.1 項目設計依據(jù)。設計編制的主要原則和指導思想，國家有關(guān)安全法律法規(guī)、規(guī)范和標準等。2.2 地理概況。礦區(qū)、礦井所在地理位置、交通情況、地形地貌、水系河流、氣象與地震、環(huán)境狀況等情況。2.3 主要自然災害。井田所在區(qū)域洪水、泥石流、滑坡、巖崩、不良工程地質(zhì)、災害性天氣等方面。2.4 井田開拓與開采。井田境界、儲量、設計能力及服務年限；井田開拓方式、采區(qū)布置、采煤工藝及主要設備，建設工期等。2.5 提升、排水、壓縮空氣系統(tǒng)。主要設備型號和主要技術(shù)參數(shù)。2.6 井上下主要運輸設備。井

3、下主要、輔助運輸方式及設備。2.7 供電及通訊。供電電源、電壓、地面供配電、井下供配電、安全監(jiān)控與計算機管理，通訊及信號等。2.8 技術(shù)經(jīng)濟。勞動定員匯總表，主要技術(shù)經(jīng)濟指標。3、 礦井開拓與開采3.1 煤層埋藏及開采條件3.1.1 地質(zhì)構(gòu)造及特征。地層、煤系地層及含煤性。煤系地層走向、傾向、傾角及其變化規(guī)律；斷層、褶曲、陷落柱、剝蝕帶發(fā)育情況及其分布規(guī)律；構(gòu)造類型。附表：主要斷層特征表3.1.2 煤層及煤質(zhì)。煤層賦存情況（包括可采煤層層數(shù)、厚度、傾角、結(jié)構(gòu)、節(jié)理、層理發(fā)育情況等）、煤層頂?shù)装鍘r性特征、物理力學性質(zhì)、結(jié)構(gòu)及變化規(guī)律；煤層露頭（含隱露頭）及風化帶情況；煤質(zhì)及煤種。附：可采煤層特征

4、表、煤質(zhì)特征表。 3.2 礦井主要災害因素及安全條件。煤層瓦斯賦存及規(guī)律，煤層瓦斯含量、壓力，礦井瓦斯等級，礦井煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險性，其它有毒有害氣體情況；各煤層煤塵爆炸指數(shù)及爆炸危險性；煤層自燃發(fā)火期和自燃傾向性；煤層頂、底板情況；沖擊地壓危險性；地溫情況。鄰近礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃、煤與瓦斯突出、地溫等實際情況及鑒定成果。3.3 礦井開拓系統(tǒng)3.3.1 井筒井筒的設置及功能。井筒和工業(yè)場地工程地質(zhì)條件、防洪設計標準、保護煤柱的留設等；進、回風井口的安全性。3.3.2 采區(qū)（或盤區(qū)、下同）劃分、采區(qū)及煤層開采順序、采區(qū)接替關(guān)系，劃分依據(jù)及其合理性分析；煤層下行開采的順序確定

5、；煤層上行開采的分析論證。感覺不順3.3.3 主要巷道主要巷道布置層位、安全煤柱、安全間隙、支護方式、安全風速、安全措施等。3.4 采煤方法及采區(qū)巷道布置3.4.1 采煤方法的合理性分析。應對綜合機械化采煤、放頂煤采煤法、水文地質(zhì)條件復雜、煤層自燃、高瓦斯礦井、煤（巖）與瓦斯突出礦井、沖擊地壓礦井、薄煤層、大傾角煤層和特厚煤層等難采煤層的適應性和安全性進行分析。3.4.2 采掘設備的安全性液壓支架的支護強度、防倒、防滑措施；傾斜和急傾斜煤層開采時的防飛矸措施等。3.4.3 采區(qū)巷道布置。采區(qū)上、下山、采煤工作面順槽等巷道布置方式。對有沖擊地壓、煤層自燃和煤與瓦斯突出等條件下巷道層位的選擇與分析

6、。開采高瓦斯礦井、有煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險礦井采區(qū)和容易自燃煤層的采區(qū)以及低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯(lián)合布置的采區(qū)，其專用回風巷的設置情況。采區(qū)及工作面加強支護的要求等。3.5 頂板管理及沖擊地壓3.5.1 頂板災害防治及裝備影響礦山壓力顯現(xiàn)的基本因素分析：煤層頂板巖性、頂?shù)装孱悇e、物理力學性質(zhì)對可能產(chǎn)生頂板事故的影響分析；斷層與褶曲、擠壓帶與破碎帶、沖刷、節(jié)理、裂隙、煤層傾角、開采深度、采高、控頂距對礦山壓力顯現(xiàn)的影響。一般頂板冒落災害的防治措施及裝備：回采工作面頂板管理方式的選擇，回采工作面支架的選擇論證，采區(qū)順槽巷道支護的選擇論證；沿空掘（留）巷的安全措施，掘進工作面

7、支護選擇論證、交叉點支護的選擇論證。礦山壓力觀測設備：綜采工作面、高檔普采工作面、其它采煤工作面及掘進工作面各種礦山壓力觀測設備。堅硬頂板跨落災害的防治措施：頂板巖石特性、物理力學性質(zhì)、頂板巖層厚度、臨近礦井頂板冒落情況等。預防措施及裝備：頂板高壓注水、強制放頂?shù)却胧┓治觥r石鉆機、高壓注水泵、礦山壓力觀測設備（如：微震儀、地音儀、超聲波地層應力儀等）。3.5.2 沖擊地壓礦區(qū)或鄰近礦井或本礦沖擊地壓發(fā)生的歷史資料；影響本礦沖擊地壓發(fā)生的因素分析（地質(zhì)因素、開拓開采因素）；沖擊地壓預測（沖擊地壓預測方法、預測儀器儀表和設備選型）；沖擊地壓防治措施（設計原則、防治措施等）。3.6 井下主要硐室井

8、下架線式電機車修理間及變流室、井下蓄電池式電機車修理間及充電變流室、井下防爆柴油機車修理間及加油(水)站、井下?lián)Q裝硐室、井下消防材料庫、防水閘門硐室、井下急救站、避災硐室、井下降溫系統(tǒng)硐室等的規(guī)格、要求（裝備）、服務范圍、層位位置選擇、支護形式、通風方式等。3.7 井上、下爆炸材料庫位置、庫房型式、支護、通風、照明、通訊；距主要井巷（建構(gòu)筑物）距離；爆炸材料庫采取的安全防范措施。3.8 安全出口礦井、采區(qū)、工作面安全出口設置及保證措施。3.9 礦山壓力及地質(zhì)測量類儀表、設備配置4、 瓦斯災害防治4.1 瓦斯災害因素分析4.1.1 瓦斯賦存狀況瓦斯成分、瓦斯參數(shù)（瓦斯風化帶、瓦斯壓力、各煤層瓦斯

9、含量及梯度等）、煤層逶氣性系數(shù)、煤（巖）與瓦斯（二氧化碳）突出危險性、其它有毒有害氣體情況。4.1.2 瓦斯涌出量預測及變化規(guī)律分析根據(jù)不同水平的瓦斯參數(shù)預測礦井不同水平或開采區(qū)域的瓦斯涌出量、礦井瓦斯等級，從不同區(qū)域不同埋深分析研究礦井瓦斯涌出的變化規(guī)律等。4.1.3 瓦斯災害治理措施選擇研究確定降低礦井瓦斯?jié)舛鹊目赡芡緩?，對風排、抽排比例關(guān)系進行定性、定量分析。4.2 防爆措施4.2.1 防止瓦斯積存的措施。健全穩(wěn)定、合理、可靠的通風系統(tǒng)；保證工作面有充足的風量和合理的風速；確定瓦斯異常區(qū)裝備、管理標準。4.2.2 控制和消除引爆火源。防止爆破引燃瓦斯；防治自燃措施；電氣防爆措施；防止撞擊

10、產(chǎn)生火花的措施；防止產(chǎn)生引燃（爆）火源（明火）的措施。4.2.3 地面儲、裝、運等輔助生產(chǎn)系統(tǒng)防爆措施4.3 隔爆措施（見5.5,如礦井所有煤層煤塵均無爆炸危險性，則將隔爆措施移到此處,如煤塵有爆炸危險性，則將隔爆措施放到5.5）4.4 瓦斯抽采4.4.1 礦井瓦斯儲量瓦斯儲量、可抽量及瓦斯涌出量計算。4.4.2 抽采系統(tǒng)和方法瓦斯抽采系統(tǒng)的選擇及合理性分析；地面集中抽采（預抽）的預抽量、預抽時間、預抽效果分析。本煤層瓦斯抽采方法；臨近層抽采方法；采空區(qū)抽采方法；抽采巷道的選擇和布置；鉆場布置和鉆孔參數(shù)。4.4.3 抽采管路及其設備抽放系統(tǒng)的主、干、支管管徑、材質(zhì)、連接方式，主管路的趟數(shù)；抽放

11、管路的布設和敷設方式，安全間距；管路的附屬設施（如閥門、計量裝置、放水器、除渣裝置、管路瓦斯參數(shù)測定孔等）及其布設原則；井下管路的阻燃性和防砸、防靜電、防腐、防漏氣、防下滑措施，地面管路的防凍和防雷電、靜電措施；礦井不同時期的抽放流量、負壓及時間界限；瓦斯儲存、利用方式及所需正壓，抽放設備選型及工況點（應考慮抽放設備實際工況與標準工況的換算），設備富裕能力（15%）校驗，設備工作及備用臺數(shù)；瓦斯抽放站的輔助設施（起重、冷卻、采暖、通風、測量及計量）、安全設施（防爆器、防回火裝置、放空管、避雷、滅火器具）安裝布置方式、防火間距，機房安全出口；抽放設備及設施選型合理性和運行安全、可靠性分析；附：抽

12、放管路系統(tǒng)圖。4.4.4 安全保障措施抽放系統(tǒng)及抽放泵站安全措施：抽放鉆場、鉆孔施工防治瓦斯措施；管路及抽放瓦斯站防雷電、防火災、防洪澇、防凍措施；抽放瓦斯?jié)舛鹊囊?guī)定；安全管理措施。監(jiān)測監(jiān)控子系統(tǒng)的組成、功能及設置。4.5防突措施4.5.1 煤與瓦斯突出的危險性分析煤層賦存、頂?shù)装宓惹闆r；瓦斯特征；煤層的物理力學性質(zhì)；礦井或鄰近礦井煤與瓦斯突出情況；各煤層瓦斯突出危險性鑒定結(jié)果。4.5.2 綜合防突措施（開拓方式和開采順序；采煤方法和巷道布置；采區(qū)巷道和頂板管理；通風等）。4.5.3 煤層注水防突（煤層注水的布孔形式、位置、長度、注水量等參數(shù)結(jié)合防塵、防突等因素綜合考慮）。4.5.4 開采保護

13、層：保護層的確定；保護層作用有效范圍的圈定；開采保護層的幾個技術(shù)問題主要巷道布置、井巷揭突出煤層地點的選擇、預抽被保護層的瓦斯、保護層的有效保護范圍及有關(guān)參數(shù)確定、保護層的回采工作面與被保護層的掘進工作面超前距離的確定、防止應力集中的影響、留煤柱時采取的措施、掘進通風和局部扇風的選擇、井巷揭煤前通風系統(tǒng)和通風設施及采區(qū)上山布置方式、其它應注意的問題。4.5.5 預抽煤層瓦斯；石門和井巷揭煤的防突措施；煤巷掘進防突措施；回采工作面防突措施。4.5.6 煤與瓦斯突出預測預報措施，煤與瓦斯突出預測儀器。4.5.7 安全防護措施井巷揭穿突出煤層和在突出煤層中進行采掘作業(yè)時的安全防護措施；壓風自救系統(tǒng)；

14、壓風自救硐室；自救系統(tǒng)需風量校驗，管路設施(壓氣設備及管路系統(tǒng)供氣方式，壓縮空氣設備型號、數(shù)量、主要技術(shù)參數(shù)、設置地點，管路系統(tǒng)規(guī)格、長度、敷設位置),個人防護措施等。附：壓風自救系統(tǒng)圖。4.6 礦井瓦斯及其它氣體檢測儀器、設備配置5 礦井通風5.1 通風系統(tǒng)礦井通風方式和通風方法。礦井初、后期進回風井數(shù)目及位置、功能、服務的范圍及年限；改擴建礦井增加和棄用的井筒情況。附插圖：通風系統(tǒng)圖（初、后期）、通風網(wǎng)絡圖（初、后期）。5.2 礦井風量、風壓及等積孔礦井不同時期的需風量計算及風量分配、風壓、等積孔計算及通風難易程度評價，應考慮自然風壓及海拔高度影響。附表：初、后期風壓計算表。5.3 掘進通

15、風掘進通風方法、通風設備、防止產(chǎn)生循環(huán)風的安全措施。5.4 硐室通風井下獨立通風硐室的通風系統(tǒng)及安全措施，采用擴散通風的硐室及通風要求。5.5 井下通風設施及構(gòu)筑物井下各種風門、擋風墻、風簾和風橋、調(diào)節(jié)風門、測風站的設置及技術(shù)要求。5.6 礦井主通風機及礦井反風礦井通風設備選型及正常、反風工況點（應考慮自然風壓影響及海拔高度對特性曲線的修正），通風設備的余量及電機功率（包括反風功率）校驗；工況調(diào)節(jié)方式，輔助設施（防爆門、風洞、風門、起重、潤滑、液壓、冷卻散熱、消音、測壓、滅火器具），安裝布置方式，機房安全出口，風門防凍措施，性能測試方式；反風方式、反風系統(tǒng)及設施；多風機聯(lián)合運轉(zhuǎn)時的性能匹配及工

16、況點穩(wěn)定性；通風設備及設施選型合理性和運行安全、可靠性分析。多風井實施反風的技術(shù)措施和方法。附：風機工作特性曲線圖。6 粉塵災害防治6.1 粉塵危害及防塵措施6.1.1 粉塵種類和危害程度分析粉塵的種類、游離二氧化硅含量、煤塵的爆炸性、粉（煤）塵的危害性等。6.1.2 防塵措施的確定各采掘工作面、裝載點、卸載點、運輸、倉儲等產(chǎn)生粉塵的塵源地點，采用的降塵、除塵、捕塵以及對沉積在巷道中的煤塵所采取的綜合防塵措施?；夭?、掘進工作面除塵。6.2 煤層注水6.2.1 煤層注水設計依據(jù)煤層的物理特性、煤層頂?shù)装宓奈锢硖匦?、煤層的結(jié)構(gòu)特征等；論述煤層注水的必要性。6.2.2 注水工藝、參數(shù)及設備注水方式的

17、選擇、注水參數(shù)及水質(zhì)的確定；注水系統(tǒng)的選擇、注水設備和儀表的選擇。6.3 井下消防、灑水（給水）系統(tǒng)井下消防灑水系統(tǒng)：水源及水處理、水量、水壓、水質(zhì)、給水系統(tǒng)（系統(tǒng)選擇、水池、蓄水倉、加壓、減壓、管網(wǎng)）、用水點裝置（滅火裝置、給水栓、噴霧裝置）、管道、加壓泵站、自動控制。6.4 粉塵監(jiān)測及個體防護設備6.4.1 粉塵檢測主要檢測方法及頻率，粉塵傳感器布置及檢測儀表。6.4.1 個體防護設備個體防護設備的選擇及配置。6.5 防爆措施（有煤塵爆炸危險礦井）防塵降塵措施、電氣設備及保護、撒布巖粉、防止火源引起煤塵爆炸的措施等。6.6 隔爆措施（有煤塵爆炸危險或有瓦斯涌出礦井）防止爆炸由局部擴大為全礦

18、性的災難所采取的措施。6.6.1 隔爆水棚（水槽、水袋）水棚的結(jié)構(gòu)、選型計算與布置以及水棚給水系統(tǒng)。6.6.2 隔爆巖粉棚巖粉棚的結(jié)構(gòu)、布置、選型計算，對巖粉的要求與巖粉原料。附：隔爆水棚、巖粉棚布置圖。6.7 礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)防塵地面生產(chǎn)系統(tǒng)防塵；排矸系統(tǒng)防塵；噴霧灑水除塵措施及設備。6.8 礦井總粉塵、呼吸性粉塵能直接改為“粉塵”嗎檢查、檢測類儀器儀表配置7 防滅火7.1 煤層自然發(fā)火危險性及防滅火措施7.1.1 煤層自然發(fā)火危險性煤層自燃發(fā)火危險性參數(shù)及礦井的火災特點。鄰近礦井煤層自燃發(fā)火的特點和規(guī)律、煤層的自燃發(fā)火期。7.1.2 煤的自燃分析預測從煤的化學成分及變質(zhì)程度、孔隙率、地質(zhì)構(gòu)

19、造和內(nèi)生裂隙、水分、炭化程度、煤巖組分、硫磷含量、瓦斯含量、吸氧速度、溫度及開拓方式、采煤方法、通風方式等方面分析。7.1.3 煤層自燃的預防措施應根據(jù)礦井煤層自燃發(fā)火的特點、開拓開采方式、先進適用的科技成果，選擇適宜的開拓開采和通風方式，確定預測預報自燃發(fā)火的方法，火災監(jiān)測系統(tǒng)設置等。7.2 防滅火方法開采容易自燃或采用放頂煤開采自燃煤層的礦井，必須設計以灌漿為主的兩種以上綜合防滅火措施。7.2.1 灌漿防滅火：設計依據(jù)及主要技術(shù)資料、灌漿系統(tǒng)的選擇、灌漿方法的選擇、灌漿參數(shù)的計算及選擇、灌漿材料的選擇、泥漿制備、注漿管道和泥漿泵選擇。采用灌漿防滅火，應遵守下列規(guī)定： a）必須明確采區(qū)巷道布

20、置方式、隔離煤柱尺寸、灌漿系統(tǒng)、疏水系統(tǒng)、預筑防火墻的位置以及采掘順序。 b）設計應明確灌漿地點、時間、灌漿濃度和灌漿量（能力）。 c）應有灌漿前疏水和灌漿后防止?jié){、透水的措施。附：灌漿系統(tǒng)圖。7.2.2 氮氣防滅火：設計依據(jù)及主要技術(shù)要求、注氮工藝系統(tǒng)及設備、注氮參數(shù)。采用氮氣防滅火時，必須遵守下列規(guī)定： a）氮氣源穩(wěn)定可靠，注入的氮氣濃度不小于97%。 b）至少有1套專用的氮氣輸送管路系統(tǒng)及其附屬安全設施。 c）有能連續(xù)監(jiān)測采空區(qū)氣體成分變化的監(jiān)測系統(tǒng)。 d）有固定或移動的溫度觀測站(點)和監(jiān)測手段。附：注氮工藝系統(tǒng)圖。7.2.3 阻化劑防滅火：設計依據(jù)、阻化劑的選擇、噴灑壓注工藝系統(tǒng)、

21、參數(shù)計算、噴灑壓注設備。采用阻化劑防滅火時，應遵守下列規(guī)定： a）選用的阻化劑材料不得污染井下空氣和危害人體健康。 b）必須在設計中對阻化劑的種類和數(shù)量、阻化效果等主要參數(shù)做出明確規(guī)定。 c）應采取防止阻化劑腐蝕機械設備、支架等金屬構(gòu)件的措施。6.2.4 凝膠防滅火：主料、基料及促凝劑的選擇、參數(shù)計算、壓注、噴灑設備選擇等。采用凝膠防滅火時，應遵守下列規(guī)定： a）選用的凝膠和促凝劑材料，不得污染井下空氣和危害人體健康，使用時井巷空氣成分必須符合煤礦安全規(guī)程第100條的有關(guān)規(guī)定。 b）編制的設計中應明確規(guī)定凝膠的配方，促凝時間和壓注量等參數(shù)。 7.2.5 其它防滅火方法：泡沫滅火技術(shù)、均壓通風等

22、。防滅火方法根據(jù)要求進行選取。7.3 井下外因火災防治7.3.1 電氣事故引發(fā)的火災防治措施井下機電設備硐室防滅火措施、井下電氣設備的防滅火措施、井下電纜、井下電氣設備的各種保護措施。7.3.2 帶式輸送機著火的防治措施自動灑水裝置和防膠帶跑偏裝置，機頭機尾硐室自動滅火系統(tǒng)、火災報警裝置以及監(jiān)測監(jiān)控裝置。7.3.3 其它火災的防治措施防止地面明火引發(fā)井下火災的措施；防止地面雷電波及井下、防止井下爆破引發(fā)火災的措施；空壓機的防火與防爆措施；防止機械摩擦、撞擊等引燃可燃物的措施等。7.4 井下防火構(gòu)筑物井下防火門硐室刪去了”門”、消防材料庫、防火墻、采區(qū)加了空和工作面密閉等。8 礦井防治水8.1

23、礦井水文地質(zhì)8.1.1 水文地質(zhì)情況井田水文地質(zhì)條件，主要含（隔）水層類型，礦井水文地質(zhì)條件、水文地質(zhì)類型；井田臨近礦井和?。ɡ希└G涌水及積水情況以及地表水體、廢棄的礦井、小窯老塘積水情況、地質(zhì)構(gòu)造的導水性；第四系含（隔）水層特征及積水情況；封閉不良鉆孔情況；礦井主要含水層或積水區(qū)與主要開采煤層之間的關(guān)系；礦井正常涌水量和最大涌水量。8.1.2 礦井水文地質(zhì)特點、水患類型及威脅程度分析、可能發(fā)生突水的地點和突水量計算。8.2 礦井防治水措施的確定8.2.1 礦井開拓開采所采取的安全保障措施。礦井開拓系統(tǒng)位置及層位選擇、采掘工程所采取的防治水措施。8.2.2 防治水煤（巖）柱的留設。防治水煤（巖）柱的種類、防治水煤（巖）柱的留設原則、計算依據(jù)、方法與結(jié)果。8.2.3 區(qū)域、局部探放水措施及設備。探放水原則、探放水方法的確定、探放水設備的選擇、探放水時的安全措施。8.2.4 疏水降壓。根據(jù)礦井具體水文地質(zhì)條件確定：疏水降壓地點、方法和降低水頭值的確定，疏水工程設計，疏水降壓設備選型。8.2.5 防水閘門。分析設置防水閘門的必要性，防水閘門規(guī)格，防水閘門硐室位置及設