矿六大系统_安装设计.doc

11049 老柞山金矿六大系统 2011.06.28 8压风自救系统 8.1压风自救系统概述 压风自救系统是固定在井下各采掘作业地点（场所）及避灾硐室的一种装置。气源来自于生产动力系统压缩空气管路系统。当井下发生灾变时，工作人员可就近进入自救装置，打开压气阀门实现安全避灾。 8.2 压风自救系统设计原则 该矿山分东、中两个独立矿带，即东矿带和中矿带。 1.东矿带压缩机布置在140 m中段。 2.中矿带压缩机布置在280 m中段。 东矿带、中矿带压缩机设备均布置在井下。不符合国家安全监管总局168号文件要求。为此本设计在东矿带、中矿带地表平洞附近各自新建一座压缩机站。矿山压风自救系统专用使用。 压风自救管网通过平洞，向井下各中段作业地点及避难硐室布置压风自救管网。在井下发生灾害时启动东矿带、中矿带地表各自压缩机，为井下提供压风供气。 1.东矿带生产中段140 m、100 m、60 m。2个回采工作面，2个掘进工作面，1个采准工作面。各中段布置1个避难硐室， 2.中矿带生产中段80 m、40 m。2个回采工作面，3个掘进工作面，2个采准工作面。各中段布置1个避难硐室， 8.3压风自救系统组成 压风自救系统由空气压缩机、井下压风管路、阀门、汽水分离器、以及固定式自救装备（减压、节流、开关及面罩等部件）组成。 8.4压风自救系统设计 8.4.1 压风自救风量及管径计算 1. 压风自救系统风量计算 单班最大下井人数东矿带50人；中矿带36人。井下用风人员均按额定人员的1.2倍计算，其灾变期间井下人员所需风量为 QmaxNZR 式中Qmax压风自救系统最大压风量，m3/min； N下井单班最多工作人数，人； Z每个人使用单个自救袋时需要风量，0.3m3/min； Rg安全系数，1.2。 经计算知东矿带21.6 m3/min；中矿带15.84 m3/min。 2. 压风自救系统管径计算 式中d压风管内径，mm； V压风管内压缩空气流速，m/s； Q压缩空气流量, m3/min； 经计算知东矿带φ102 mm无缝钢管。中矿带φ85mm无缝钢管。 8.4.2压风自救风量设备选择 1.东矿带压缩机站设置在地表平洞附近，配置LGFD-23/5-X型螺杆压缩机1台，23 m3/min，排气压力0.5 MPa。配套电机功率110 kW，电压380 V。 压风自救系统主管路采用φ102 mm无缝钢管，各中段支管分别向井下各中段作业地点及避难硐室布置压风自救管网。 2.中矿带压缩机站设置在地表平洞附近，配置LGFD90/023K型螺杆压缩机1台，排气量16.6 m3/min，排气压力0.7 MPa。配套电机功率90 kW，电压380 V。 压风自救系统主管路采用φ85 mm无缝钢管，各中段支管分别向井下各中段作业地点及避难硐室布置压风自救管网。 东、中矿带压缩机房布置图见图11049初-KJ-1。 8.5 压风自救装置安装地点 8.5.1避难硐室 各矿带压风自救系统管路直接引入各避难硐室，敷设在距避难硐室底板2.0 m高处。自救装置由供气阀门、减压装置、防护外罩等部分组成。避难硐室压风自救系统见图8.5-1。 按井下单班最多工作人数要求，避难硐室内共安装ZYJ型压风自救装置东矿带60套；中矿带44套。 1、三通 2、气管 3、弯头 4、接头 5、球阀 6、气管 7、自救器 8、卡子 9、防护袋 图8.5-1 避难硐室压风自救系统安装图 8.5.2回采工作面 东矿带2个回采工作面、中矿带2个回采工作面，压风自救装置均布置各回采工作面，在距其入口5 m处各设置1个自救站，安装1组ZYJ型箱式压风自救装置。每组自救装置配置5套呼吸嘴，可供5人同时使用。各矿带回采工作面共计安装安装4组ZYJ型箱式压风自救装置。 8.5.3 掘进工作面 东矿带2个掘进工作面、中矿带3个掘进工作面，压风自救装置均布置各掘进工作面，在距掘进工作面40 m处各设置1处自救站，随着掘进工作面的推进，不断将压风自救装置延伸铺设，移动时必须保证靠近工作面一侧；隔100 m处设置1个自救站，共计5组ZYJ型压风自救装置（箱式），每组自救装置数量为5套呼吸嘴，可供5人使用。 8.5.4井下硐室 东矿带、中矿带井底车场、水泵房、变电硐室、躲避硐室和信号硐室附近各设置1处自救站，共计安装6组ZYJ型箱式压风自救装置。 8.5.5人员集中、活动场所 各矿带有岗位工、流动人员作业和避灾途径的巷道、回风巷道等处，矿山可据实际情况酌情考虑自救站设置问题。 箱式压风自救系统安装见图8.5-2。 图8.5-2 箱式压风自救系统安装图 8.6 压风自救管路安装要求 1. 压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内的压缩空气管道上。安装地点应在宽敞、支护良好、无漏水、没有杂物堆的人行道侧。人行道的宽度应保持在0.8 m以上，以便于现场人员自救应用为宜。压风自救系统下面不得有水沟无盖板或水沟盖板不齐全现象。 2.在压气管路上安装集水放水器。在压气管路进入与自救系统连接处，要加装闸阀，并安装JYF-15型油水分离器1台，避免压风自救系统内存水，影响系统的正常使用。 3.避难硐室内管路敷设要牢固平直，压风管路每隔3 m吊挂固定一次，采用金属托管配合卡子固定或采用钢丝绳吊挂。压风自救系统的支管不少于一处固定，压风自救系统阀门扳手要在同一方向且平行一巷道。 4.压风自救系统阀门应安装齐全，能保证系统正常使用。进入采掘工作面巷道口的进风侧要设有总阀门。 5.按设计要求在供风管路上预留与自救装置连接管径一致的分风接头，以便安装。 6.压风自救系统零、部件的连接牢固、可靠，不得存在无风、漏风或自救袋破损长度超过5 mm的现象。 7.压风自救装置的操作应简单、快捷、可靠。 8. 各矿带中段压风系统进入避难硐室前200 m的管路采取埋设保护措施。埋设前必须采取防腐措施，在压风管路表面先涂刷环氧煤沥青漆，然后缠绕玻璃丝布，最后在布表面再次涂刷浅蓝色（GB7231-87）涂料，确保压风自救系统在事故发生时不被破坏。管路沿（人行道侧）帮埋设时，安装高度距巷道底板0.6 m。 9.各避难硐室顶板处安装2条排气管，自避难硐室过渡间引出室外。两条排气管均距避难硐室顶板高300 mm , 分别距过渡间通道壁200 mm。排气管采用φ834.5 mm无缝钢管，在避难硐室内排气管路上各安装一个手动闸阀，根据避难硐室内灾变期间需要调整排气量。 8.7 维护与管理 1. 压风自救装置安装完成后，需进行质量检查，各连接部件是否牢固可靠，连接处的密封是否严密，然后送气，检查系统有无漏气现象，再逐个检查送气器是否畅通，流量是否符合要求。送气不畅通，流量小于规定值的自救装置需取下进行检查，符合要求后安装使用。 2.矿山需指定专人负责维护空气压缩机、压风自救系统管路的日常检查与维护工作，采掘作业面、各硐室的压风自救装置由在该区或作业的人员管理维护。 3.当空气压缩机出现无计划停风时，相关维护人员要保证井下压风主管路上安装的汽水分离器良好性，避免压风管路内存水、影响系统的正常使用。 4.运送物料时，不得将所运送物料卸放在压风管路及压风自救装置下面，运送物料时不得损坏压风自救系统。 5.压风自救系统需要停风时，由施工单位提出申请经调度室批准，采取安全措施后，方可实施。 6.本系统必须每天进班时作好检查、维护工作，以确保一旦发生灾变时能可靠使用。每班进班时打开汽水分离器排放出孔、排除积存在内的积水与杂物。每班要逐个打开自救系统，作通气检查，如发现压气不足或无气流出现，要当班更换，如有连接不牢和漏气现象，要及时处理，保证装置处于良好的工作状态。保护袋上的粉尘要及时清理，经常保持清洁。 7.矿山应对入井人员进行压风自救系统使用的培训，每年组织两次压风自救系统使用演练，确保每位入井员工都能正确使用压风自救装置。 9 供水施救系统 9.1 供水施救系统选择 井下生产用水水源为井下涌水。由于井下涌水的水质不符合GB5749-2006中规定的生活饮用水水质卫生要求，故本次东矿带、中矿带供水施救系统设计均采用独立式供水系统。 9.2供水施救系统组成 该系统由生活用水水源、供水管路、三通、供水接头、控制阀门、检修阀门、过滤装置及监测供水管网系统等其它必要设备组成。 9.3供水施救系统管网布置 本次设计供水施救系统，东矿带、中矿带各自新建一条专用供水施救系统管网。 东矿带、中矿带生活用水水源由山下深水井提供水源。然后用矿山生活用水水车运到各矿带平硐口附近生活用水水箱里（各矿带水箱为4m3），水源符合GB5749-2006中规定的生活饮用水水质卫生要求。在生活水箱上各安装一条供水施救系统管路。各供水施救管网通过各自平硐口敷设，向井下各中段作业地点及避难硐室布置供水管网，各中段供水管网用水点处设置供水阀门。 9.4供水施救系统主要功能 1.系统应具有基本防尘供水功能。 2.系统具有在各采掘作业地点、主要硐室等人员集中地点在灾变期间能够实现应急供水功能。 3. 系统具有过滤水源功能。 4. 系统具有管网异常报警功能。 5. 系统具有主干管网、分支管网压力、流量等监测功能。 6. 系统保持24h有水。 9.5供水施救系统水力计算 已知条件 东矿带140 m中段高差为120 m。巷道管路长度为324 m；供水施救系统中每人生活饮用水饮水量每天按6L计算，摩擦阻力系数130。 中矿带80 m中段高差为200 m。巷道管路长度320 m。供水施救系统中个人生活饮用水饮水量每天按6L计算，摩擦阻力系数130 9.5.1 流量计算 东矿带50人，中矿带36人。供水施救系统中个人生活饮用水按每天饮水量为6L计，则每小时需水量为 Qh＝NZ24 式中；Qh井下避灾期间小时需水量，m3/h。 井下避灾期间需水量东矿带12.5m3/h，中矿带9m3/h。 9.5.2 供水管路管径的确定 式中 D管径，mm； Q通过供水管的水量量，L/min； V供水管子中水流速度，一般1.2 m/S。 由计算知各矿带管径分别为东矿带14.85 mm，中矿带12.6 mm。 确保供水管网的安全性，可靠性、维修、配件等需要，在事故发生时管路不被破坏。考虑到井下供水管路跑、冒、滴、漏现象20，最后东矿带、中矿带供水施救管网选用φ25 mm无缝钢管。 9.5.3 流量验算 Q ＝1/4D2 V 式中 Q管道流量，m3/S； D管径，mm； V水流速度，m/S。 验算东矿带、中矿带管道流量为5.88810-4m3/S。 9.5.4 水头损失计算 h＝10.67Q 1.852L/（C1.852D 4.87） 式中 h水头损失，m； L管路长度，m（竖井深巷道长度）； C摩擦系数。 经计算，各矿带水头损失东矿带38.09 m，中矿带44.61 m。 9.5.5 出水口压力验算 P＝10-6（Z－h）gP0 式中P管道系统中计算点的出口水压值，MPa； 水的容重，1000kg/m3； Z位置水头差，m； h意义、单位同上； g重力加速度，9.8m/s2 P0静压水池出口处水压，取0 MPa。 经计算各矿带出水口压力为东矿带0.803 MPa，中矿带1.523MPa。 由上述计算和验证知，东矿带140 m中段出口、中矿带80 m中段出口压力P＞0.1 MPa（规定指标），故所选管径、流速完全可以满足灾变期间自救供水之需求。 9.6供水施救系统安装位置 9.6.1避难硐室 自中段供水施救系统管路引入避难硐室（埋设），沿硐室壁敷设，高度距硐室底板1.21.5 m。硐室内安装2组供水阀门，根据用水需求安装支管和供水接头。 在避灾硐室过渡室内设喷淋装置。 此外，还要在避难硐室底板处埋设1条排水管路，直通至避难硐室外的巷道水沟（埋设），排水管采用φ683.5 mm无缝钢管。在避难硐室内排水管路上安装一个手动闸阀。 9.6.2采掘工作面 1.各巷道供水管道每隔50 m100 m应安装支管和供水接头。 2. 掘进工作面应每隔15 m30 m的位置，应安装支管和供水接头。 3.采场出口处安装一处支管和供水接头。 9.6.3人员集中场所 井底车场、水泵硐室、变电硐室、侯罐处等人员集中场所，安装一处支管和供水接头共用，其位置设于石门内。 9.7 供水施救系统安装要求 1. 东矿带140 m中段、中矿带80 m中段供水施救管路进入中段马头门时，在管路上安装一个减压阀，将供水施救管路压力降到0.35 MPa。满足生活饮水标准。 在供水施救管路进入避难硐室前，埋设巷道人行边帮一侧。埋设前必须采取防腐措施，在压风管路表面先涂刷环氧煤沥青漆，然后缠绕玻璃丝布，最后在布表面再次涂刷浅蓝色（GB7231-87），确保压风自救系统在事故发生时不被破坏。埋设巷道距底板高0.5 m，长度为200 m。 2.供水施救管路敷设到避难硐室、井底车场、掘进、回采工作面及流动人员较多的地段，并且按规定间距每40 m安装一组供水阀门，饮水阀门高度，距巷道底板一般在1.2 m以上。避难硐室内安装2组供水阀门，保证在灾变期间能够实现提供应急供水。要加强供水管路维护，不得出现跑、冒、滴、漏现象，保证阀门开关灵活。 3.供水施救系统要求除了日常在采掘作业地点及灾害时人员集中场所能够提供水源的要求，当发生灾害时，系统要为避灾人员在井下各作业地点及避难硐室提供正常供水，为救援创造时间。避灾人员在使用装置时，保障阀门开关灵活、流水畅通。 4.供水施救系统应能够在灾变期间，对采掘作业场所、避难硐室等人员集中地点供水施救，随时启动，提供应急时的生活饮用水。 5.供水施救系统中各类控制阀门开关灵活。 6. 供水施救系统管网中，应在每个支管起点附近位置安装控制阀。 7.供水施救系统安装完成后应组织验收。 9.8 使用与维修 1.供水点前后2 m范围不得堆放材料、杂物等，排水沟应保持畅通，无积水现象。 2.具有专门功能的供水施救装置，应在其设置处安设使用说明牌板，并严禁擅自拆装。 3.地下矿山企业应制定供水施救系统的管理制度、指定管理人员和维护人员。 4.安装在采矿工作面、掘进工作面、避难硐室的供水施救设备应定期地进行日常检和维护，并做好记录。 5.井下作业人员发现供水施救系统有损坏时，应立即向企业管理部门报告，有条件进行简单处理。 6.供水施救系统应配备备件，备用数量不少于已使用数量的10（管道除外）。 工程设计委托书 工程号11049 项目 名称 老柞山金矿 六大系统设计 设计 阶段 初步设计 委托日期 2011.6.29 委 托 内 容 一．东矿带 压风自救系统 1.LGFD-23/5-X型螺杆压缩机1台，配套电机功率110 kW，电压380 V。 2.压缩机站厂房长宽高（694） 3. 压风自救装置ZYJ型 （固定）， 60个 4. 压风自救装置ZYJ型 （箱式），6套 5. JYF20型油水分离器，1台 6.Φ1087mm无缝钢管，200m 7.Φ253mm无缝钢管，200m 8.φ323.5 mm无缝钢管，150m 9. GB/T12459-1990异径三通 DN5050 25，15个 二. 供水施救系统 1. Φ253 mm无缝钢管，200m 2. Φ203 mm无缝钢管，100m 3. Z15型内螺纹暗杆楔式铜闸阀 DN20，4个 4. Y13型供水减压阀DN20，2个 5. 压力表 0-0.3MPa，4个 6. H11型内螺纹升降式止回阀DN20，4个 7. CQ11F型内螺纹球阀DN25，10个 8. GB/T12459-1990异径三通DN202015，15个 工程负责人 接受专业概算 提出专业采矿 签字 签字 签字 本通知一式三份，提出专业、接受专业各一份，工程负责人一份。 工程设计委托书 工程号11049 项目 名称 老柞山金矿 六大系统设计 设计 阶段 初步设计 委托日期 2011.6.29 委 托 内 容 三．中矿带 压风自救系统 1.LGFD90/023K型螺杆压缩机1台，配套电机功率90 kW，电压380 V。 2.压缩机站厂房长宽高（694） 3. 压风自救装置ZYJ型 （固定）， 40个 4. 压风自救装置ZYJ型 （箱式），5套 5. JYF15型油水分离器，1台 6.Φ957mm无缝钢管，260m 7.Φ253mm无缝钢管，180m 8.φ323.5 mm无缝钢管，120m 9. GB/T12459-1990异径三通 DN5050 25，20个 四. 供水施救系统 1. Φ253 mm无缝钢管，100m 2. Φ203 mm无缝钢管，150m 3. Z15型内螺纹暗杆楔式铜闸阀 DN20，4个 4. Y13型供水减压阀DN20，2个 5. 压力表 0-0.3MPa，4个 6. H11型内螺纹升降式止回阀DN20，4个 7. CQ11F型内螺纹球阀DN25，10个 8. GB/T12459-1990异径三通DN202015，25个 工程负责人 接受专业概算 提出专业采矿 签字 签字 签字 本通知一式三份，提出专业、接受专业各一份，工程负责人一份。 工程设计委托书 工程号11049 项目 名称 老柞山金矿 六大系统设计 设计 阶段 初步设计 委托日期 2011.6.29 委 托 内 容 一．东矿带 1. 压风自救管路Φ102mm，长200m（生产）。 Φ60mm，长480m（尚未生产） 2. 供水施救管路 Φ25mm，长380m（生产）。 Φ25mm，长480m（尚未生产） 二．中矿带 1. 压风自救管路Φ102mm，长200m（生产）。 Φ60mm，长480m（尚未生产） 2. 供水施救管路 Φ25mm，长380m（生产）。 Φ25mm，长480m（尚未生产） 工程负责人 接受专业概算 提出专业采矿 签字 签字 签字 本通知一式三份，提出专业、接受专业各一份，工程负责人一份。