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宁夏枣泉煤矿初步设计修改 第十五章 节约能源及职业安全卫生 第十五章 节约能源及职业安全卫生 第一节 概 述 一、概述 一设计依据 l、关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察暂行规定； 2、煤矿安全规程2004年； 3、中华人民共和国安全生产法（2002年） 4、工业企业设计卫生标准TJ3679； 5、建筑设计防火规范GBl687； 6、矿井防灭火规范试行，1988年； 7、煤矿安全监察条例2000年； 8、煤矿生产场所空气中全尘控制浓度的规定MT20089； 9、煤矿井下采掘作业地点气象条件卫生标准GBl043989， 10、国务院关于加强防尘、防毒工作的决定等。 二、工程性质、任务位置及范围 本工程属新建矿井，设计任务包括枣泉煤矿的井上、下生产、辅助生产系统、行政福利设施等。矿井设计年生产原煤5.0Mt/a。 井田位置及范围、矿井开拓开采布置等详见第一、二、三、四章。 三、主要工艺流程 回采工作面原煤采煤机落煤（放顶煤）→工作面可弯曲刮板输送机→工作面运输巷→区段煤仓→东主斜井带式输送机→机械选矸车间→地面储煤场。 煤巷掘进工作面的煤综掘机落煤或放炮落煤→装煤机→掘进胶带输送机→区段煤仓→东主斜井带式输送机→机械选矸车间→地面储煤场。 辅助运输材料设备由东副斜井井筒→中车场甩车→工作面轨道巷或工作面回风巷→使用地点。 矸石流程少量的掘进矸石主要发生在中车场石门；掘进工作面矸石→中车场→东副斜井串车提升→地面。 第二节 建筑及场地布置 一、自然条件的影响及防范措施 工业场地位于宁夏灵武市东南62 km的毛乌素沙漠的边缘，行政区划属灵武市马家滩乡管辖。 根据宁夏煤业集团有限责任公司[2004]293号文，在宁东能源重化工基地内，依据中国地震动峰值加速度区划图（GB18306-2001）,该区域的地震设防烈度为Ⅶ度，要求相关设计中凡涉及地震设防烈度参数时，均按Ⅶ度执行。 矿区内主要沟谷有西天河、碎石井沟和倒江沟，以上河流均远离工业场地，且场地平均标高高于暴雨后河流水面高程，因此，上述河流对本矿井工业场地不会造成威胁。 矿井工业场地内上部为第四系（Q 4）风成沙层覆盖，场内地表风成沙层不宜做基础持力层，根据建筑物的重要性及荷载情况，设计对地基进行相应的处理。如原煤仓、矸石仓、产品仓为钢筋混凝土筏板基础，副斜井井口房、副斜井提升机房、机修间、综采设备库、制氮间、器材库、材料棚、灯房浴室及任务交待联合建筑、食堂等采用钢筋混凝土柱下独立基础。 毛乌素沙漠近临本矿工业场地，其沙尘暴对本矿工业场地有一定的影响，但井田四周为白岌滩自然保护区，目前白岌滩自然保护区在毛乌素沙漠深处营造了一条东西长42km，南北宽10km的绿色屏障，有效地阻止了毛乌素沙漠的南移和西扩，加之工业场地四周建立了防护林带，场地设施均考虑了不良气象的影响，所以沙尘暴对矿井的职业安全卫生不会构成严重威胁。 二、建筑及场地布置 工业场地锅炉房、压风站及制氮站、油脂库等易燃易爆建筑布置在场地一角或一侧，相对独立，远离重要设施和人流主要通道。 工业场地按功能分区布置为场前区、生产区及辅助生产区。场前区位于场地的主导风向上风侧，以减小地面生产系统对场前区的污染。行政福利建筑充分考虑采光、通风、防止日晒等因素，均采用正南北向布置。建筑物间的安全间隔符合消防要求。 工业场地设出入口四处，分别为主要人流出入口、煤炭外运出入口、矸石外运出入口、材料出入口，各出入口相对独立，互不干扰。场地道路功能明晰，人货分流，减少干扰，保障安全。 工业场地绿化系数达20左右，道路、广场、人行道占地达18左右，营造出良好的工作环境。 工业场地内还设有救护队、急救站、医疗室等必要的职业卫生安全设施。 第三节 职业危害因素分析 煤矿企业是受地下灾害，地面自然条件影响严重的企业，矿井服务年限长，在生产过程中将遇到的危害因素有 （1）采、掘过程中产生的瓦斯及采、掘、运过程中产生的粉尘危害； （2）煤层自燃，井下火灾及产生的有毒有害气体； （3）炸药、雷管使用过程中的潜在危险； （4）顶板冒落及地表沉降变形； （5）雷电、触电、机电及运输事故，以及设备噪音等。 生产过程中危害因素较大的设备见表1531。 生产过程中主要危害设备 表1531 顺序 设备名称 地点 危害因素 1 气腿式凿岩机 掘进工作面 噪音、粉尘、工伤 2 风镐 掘进工作面 噪音、工伤 4 局部扇风机 掘进工作面 噪音 5 煤电钻 采、掘工作面 触电 6 空气压缩机 地面空压机房 噪音、爆炸 7 通风机 地面风机房 噪音、粉尘 8 带锯机 坑木加工房 噪音、粉尘 9 磨锯机 坑木加工房 噪音、工伤 10 鼓风机 锅炉房 噪音 生产过程中可能受到职业危害的人员主要是生产工人，特别是原煤生产工人。本设计针对本矿井中所存在的危害按照规程规范要求采取了有效的防范措施。 第四节 主要防范措施 一、井下开采过程中的危害防范措施 （一）安全出口措施 本矿井共设有东主斜井、东副斜井、东斜风井3个井筒，3井筒均设有台阶、扶手，因此矿井共有三个安全出口，满足规程规定的“矿井至少有两个安全出口”的要求。 （二）井下防灭火措施 完善通风系统，合理控制风量，并实行均压通风、减少漏风等综合措施预防煤的自燃。 回采面采至停采线附近及时密闭。 机电硐室及井下巷道均采用不燃性材料支护并配有消防器材，并在通道内设有防火门。 在井下设有消防材料列车库，要求按矿井防灭火规程配备足够有效的消防器材。 建立完善的井下消防、洒水管网系统。 各种带式输送机采用阻燃型，杜绝因胶带摩擦产生火花，并装备自动监测-灭火系统。 采区电气设备均选用防爆型，井下所有电缆均采用煤矿用阻燃型电缆。 （三）井下防治水措施 在开掘井筒、井底车场、石门过含水层或断层时，为了防止突水，必须探水前进。水大时必须预注浆后，才能掘进。 为了防止地质钻孔涌水，工作面接近钻孔时，应严格检查封孔质量，采取措施，防止钻孔导水。 （四）瓦斯爆炸防治措施 在采掘工作面以及上下顺槽设瓦斯报警仪。 下井人员全部配备自救器。 对采掘工作面分配足够的风量以稀释瓦斯。 （五）井下煤尘防治措施 按规程规定控制风速，防止煤尘飞扬。 在采煤工作面上下顺槽设置防尘水幕。 利用安全检测系统对有害气体的个体巡回检测并及时测定风流中的粉尘浓度，控制风速，防止煤尘飞杨。 建立防尘、洒水系统对于煤流各转载点设喷雾洒水，胶带机配刮煤器。 在掘进工作面采用湿式钻孔，掘进面设有除尘器。 二、提升设备危害防范措施 在副井提升机房内设操作间，以防噪音影响。 设置提升信号，副斜井提升机采用直流电动机，计算机控制，保护齐全，为了防止断绳事故发生，设计配备了钢丝绳探伤仪。 副斜井井筒设有躲避硐室和防跑车装置。 三、压缩空气设备危害防范措施 安装进气滤清消音器、在机房内设隔音值班室。 在风包出口设置释压阀。 使用专用的压缩机油，其闪点不低于215℃。 四、地面生产系统扬尘防范措施 1、各转载处尽量减小落差，必要时封闭。 2、破碎机、筛分机的煤尘飞扬较大，除降低落差外，配备了留有观察孔的封闭溜槽。 3、贮煤场加盖，并采取洒水除尘措施。 五、井下电气设备危害防范措施 1、电气设备按煤矿安全规程规定选型，采区高低压电气及配电设备均选用矿用防爆型；井底车场泵房、变电所内亦选用矿用防爆型电气设备。 2、井下所有低压电网配备具有选择性的漏电保护，发生漏电时能自动断电。 3、向采区及移动变电站供电的电缆，其配出开关具有漏电保护。 4、采区变电所低压总进线开关设有人为旁路接地检漏继电器，分开关设有选择性漏电保护系统，以防触电危及人身安全。 5、高压电机的控制设备具有短路、过负荷和欠电压释放保护。低压电机的控制设备具有短路、过负荷、单相断路和低压保护。127V用电设备的控制器还具有漏电闭锁功能。 6、井下掘进工作面按“三专二闭锁”方式供电。 7、副斜井提升机、通风机、地面生产系统、锅炉房、矿灯房等采用双回路供电，以保证用电设备的可靠供电。 六、防雷电措施 工业场地分区布置，各个建筑按规程要考虑防火距离和消防通道。场内留有较大的绿化空地。 1、对矿井110kV变电站，锅炉房、烟囱、水塔等高层建筑物，按建筑物防雷设计规范和工业与民用电力装置的过电压保护设计规范要求，考虑了防雷电设施。 2、根据建筑物的容易受雷击部位，装设避雷针或避雷带进行重点保护，每栋建筑物至少有两根接地引下线。 3、变电站及变电所设有就地消防设施，配置有砂箱和化学灭火装置。 七、改善劳动强度措施 设计选用了先进的、成套的机械化采掘设备，装备了完善的安全监测、生产监控以及自动灭火系统。实现了辅助运输机械化、井下煤炭运输胶带化，井上下设有乘人车场，利用人车运送工人。 第五节 预期效果及评价 根据对矿井职业危害的因素分析，设计中采取了相应防火、防爆、防尘、瓦斯抽放、防雷击、防触电、防机械损伤和防噪等措施。矿井建成后，如严格执行有关安全卫生规程规范，并落实以上各项预防措施，就可以杜绝安全事故，保障生产人员的身体健康及矿井安全生产。 第六节 机构设置及人员配备 据煤矿安全规程规定，矿务局及矿必须建立工业卫生管理、卫生防疫或职业病防治机构，负责工业卫生管理、监督和监测工作。按照上述要求，本矿井实行矿、队二级管理制，在矿级领导中设立有专职安全总工程师，在通修队中有专职防尘、防火、救护医疗队以及监测等人员9～10人。 医疗所负责卫生管理、卫生防疫和职业病防治工作。 矿井职工培训由宁夏煤业集团公司统一考虑。 第七节 专项投资 职业安全卫生投资包括 ① 生产环节防范设施费用； ②检查、监测、监控装备和设施费用； ③安全、教育装备费用； ④事故应急措施费用等。 本矿井职业安全卫生专项投资约800万元。 第八节 存在问题及建议 煤矿生产的特点是环节多，危险和危害因素多。尽管设计中考虑了相应的防范措施，但难免有所不周全之处。因此，矿井投产后职业安全卫生工作还应根据具体情况加以完善，使煤矿生产安全、文明、持续地发展。 生产管理中把劳动保护和职业安全卫生措施切实落实到位。 矿工上岗前，必须坚持“先培训，后上岗”的原则，严格安全技术教育，未经培训合格的工人不得上岗。 各工作岗位必须编制作业规程，作业规程中应有详细的安全要求及安全措施，确保每个职工能熟练掌握作业规程并按作业规程操作。 总之，在煤矿职业安全卫生方面，应认真贯彻安全第一、预防为主的方针。要进一步研究煤矿特殊劳动条件对工人健康的影响，预防职业病、职业中毒和其它工业伤害的发生，创造良好的安全生产条件，切实保障工人的人身安全，保障职工的身心健康，增进职工身体健康水平，以促进煤炭生产稳定持续发展。 第九节 节能措施 一、概述 矿井既是能源生产单位，又是能源消耗大户，随着机械化、自动化及电气化程度的不断提高，单位能耗也将相应增加。因此，节约能源、提高能源利用率，降低能耗，对增加社会供给，提高矿井经济效益有着重要的意义。 本矿井设计生产能力为5.00Mt/a。矿井达到设计生产能力时，全矿井设备总容量为34978.4 kW，工作容量31979 kW；总用水量为3318.4m3/d；工业场地采暖期最大热负荷为10901.3 kW。 为了节约能源，设计对各主要生产、生活环节采取了相应措施，优先选用高效节能设备，采用先进的节能工艺，建（构）筑物采用节能结构等。 设计中认真贯彻执行节约能源法、国家计委颁发的煤矿节约能源若干规定（试行）的通知、国务院颁发的节约能源管理暂行条例以及国家计委计资源（1992）1959号文的精神，并以上述文件为依据编写本节。 二、井下开采 1、合理集中生产、选用节能设备 坚持合理集中生产，提高劳动生产率和经济效益的原则，全矿井初期以一区两面达到5.0Mt/a生产能力，减少了生产和辅助人员，提高了全员工效。 在采掘设备的选型方面，设计尽可能选用高效率，低能耗设备，主要节能设备有MG500/1200－WD型、MG400/920QWD型电牵引采煤机，SGZ1000/1200 kW型、SGZ830/630 kW型可弯曲刮板输送机，SSJ1400/3355型、SSJ1200/2132型可伸缩带式输送机等。 2、减少巷道风阻，降低通风能耗 从支护上，尽量选择通风阻力系数较小的支护方式，如锚网喷，砌碹等。设计要求巷道掘进采用光爆技术，减少巷道超挖量。通风计算中，采用计算机通风网络程序辅助计算，自然分风为主，减少人为风阻，从而减少了矿井总通风阻力，降低通风能耗。 3、合理布置巷道，减少煤柱 开拓巷道尽量布置在下部煤层中，各组煤上下山尽可能重叠布置，以减少煤柱。回采巷道和准备巷道采用煤柱护巷，但设计要求最终煤柱必须回收，断层和井田边界煤柱留设，在保证安全的条件下，尽量减少煤柱尺寸，以提高资源利用率。 三、机电设备 1、提升设备 主斜井提升选用带宽1.6m钢丝绳芯胶带，CST交流驱动系统，液压自动拉紧装置。系统简单，传动、运行效率高，能耗低。 副斜井选用JK3.5/30E型提升机，高速直流电动机拖动，减速器采用高效率的行星轮减速器。供电系统为全数字控制，运行效率高，电耗低，系统可靠性高。 2、通风设备 矿井通风机通过方案比较，选用BDK-8-№24型矿用节能型轴流式通风机，通风机初、后期运行的静压效率均在80以上。且该型风机可根据矿井通风工况的变化进行调节，使风机始终运行在高效区，减小了电能损耗，降低了运行费用。 3、矿井排水设备 矿井排水设备经计算机方案优化，选用高效节能的MD280-657型矿用排水泵，水泵运行效率在74左右。排水管路选用D2738型无缝钢管2趟，正常情况下可采用一泵一管运行，以降低运行费用。同时，排水系统采用无底阀排水，减少了吸水损失，提高了吸程，保证了水泵运行安全、节能。 4、压缩空气设备 通过方案比较，井下掘进用压缩空气设备采用井下移动式，靠近压气使用地点，减少了管路损失，节约了能源。 5、电气设备 矿井地面动力变压器选用S11-M系列节能型产品，低压开关柜选用节能型开关柜。 全矿井地面低压部分采用分散补偿，补偿后地面10kV母线功率因数为0.91。 井下皮带运输机采用集中控制，减少空载时间。 厂区、车间、办公室等公共场所的照明，采用高效节能灯具，并采用集中管理。井下采用隔爆节能型荧光灯照明，减少电能损耗。 6、地面生产系统 地面生产系统布置煤流顺畅，布置合理，设备选型均采用高效节能产品，减少了能耗。 四、总平面布置及工业与民用建筑 1、总平面布置 为了节约能源，改善工作环境，场内建筑物尽量南北向布置，增加室内采光，提高室内温度，以减少采暖消耗的能源，分区明确，布置紧凑，减少各种车辆的运行距离，变电所尽量布置在负荷中心，以减少线路损耗。 2、地面运输 设计线路窄轨重车下坡，大大节省了机车能耗。所选用的汽车均为低能节油新型车辆。 3、工业与民用建筑 为了贯彻国家有关节约能源的政策，建筑物的屋面保温，门窗在设计上进行了改革。 优选了保温好及自重轻的加气砼空心砖代替传统的粘土砖作为框架结构填充墙和维护结构。 对于主要建筑物，在节能设计方面也采取了措施，窗采用传热系数低、封闭性能好的双层密闭塑钢窗或钢窗。 五、给排水及采暖通风设备 1、给排水设备 利用处理后的矿井排水做为井下消防洒水与地面生产用水，充分利用水资源，节约了资源及能源。给排水设备均选用节能型产品。 2、采暖通风设备 本矿井由设在工业广场的锅炉房集中供热、采暖，大大节约了能源消耗，并减轻了对环境的污染。 工业场地室外热力管网采用直埋敷设、枝状布置方式，它较架空敷设方式可节能5左右。在井筒防冻方面，考虑了最大负荷和过渡负荷两种基本工况要求，本设计在通风机和加热器的型号和台数的选择方面都考虑了调节方便，节约能源的措施。 六、综合利用 煤炭资源的开发不可避免地带来一系列的环境问题，但如果能从系统工程的观点出发，对矿井排放的废弃物采取综合利用措施，就能把煤炭开采带来的环境资源损失降至最低，实现经济效益、环境效益、社会效益三者的统一。 设计中，充分考虑了资源的综合利用，对矿井井下排出的污水进行净化处理，作为井下消防洒水和工业广场的工业用水，节约了水资源。对废弃矸石考虑了充填矸石覆土垦植工艺，既消灭了矸石永久占地，又能防风固沙，美化环境，符合国家政策。 15-15 中煤国际工程集团武汉设计研究院
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