礦井通風設計規范范文

導語：如何才能寫好一篇礦井通風設計規范，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

[關鍵詞]主要通風機；供電；常見問題

中圖分類號：TD 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）02-0000-01

1 前言

煤礦主要通風機在保障煤礦井下安全生產中發揮著非常重要的作用，其主要任務有三點：一是除塵，降低粉塵濃度；二是稀釋和排出有毒有害氣體，如甲烷、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫等有毒有害氣體；三是供給井下新鮮空氣，保障井下工人良好的作業環境。

《煤礦安全規程》中規定：礦井必須安裝2套同等能力的主要通風機裝置，其中1套作備用，備用通風機必須能在10min內開動。

《煤礦安全規程》中規定：主要通風機、提升人員的立井絞車、抽放瓦斯泵等主要設備房，應各有兩回路直接由變（配）電所饋出的供電線路；受條件限制時，其中的一回路可引自上述同種設備房的配電裝置；供電線路應來自各自的變壓器和母線段，線路上不應分接任何負荷；其控制回路和輔助設備，必須有與主要設備同等可靠的備用電源。

《煤礦主要通風機站設計規范》中規定主要通風機站應有兩回直接由變（配）電所饋出的供電線路，線路在末端配電裝置上應相互切換，并應符合下列規定：1.兩回供電線路應來自各自的變壓器和母線段，線路上不應分接任何負荷；2.主要通風機的控制回路和輔助設備，必須有與主要設備同等可靠的備用電源；

由上述可知，《煤礦安全規程》和《煤礦主要通風機站設計規范》中均對主要通風機的供電做了明確詳細的規定，并在《礦山電力設計規范》中確定煤礦主要通風機為一級負荷，一級負荷應由雙重電源供電，兩回電源線路均應分別直接引自地面變（配）電所不同母線段的專用線路。

2 實際部分中小型煤礦主要通風機的供電情況分析

煤礦對于主要通風機應采用雙電源供電的有關規定均已熟悉了解，但由于配置有2套主要通風機，部分中小型煤礦在主要通風機雙電源的布置和接線上出現了缺陷，不能完全滿足規程、規范中的規定，降低了主要通風機供電的可靠性。

針對《煤礦安全規程》、《煤礦主要通風機站設計規范》和《礦山電力設計規范》中規定，對新疆部分中小型煤礦現場檢查中發現的主要通風機站供電情況歸納進行如下說明與分析。

2.1 主要通風機站的單電源供電情況說明與分析

2.1.1 礦井為單電源供電，主要通風機站采用兩回供電線路供電，電源分別引自該礦地面變（配）電所的不同母線段上。其供電示意圖如下：

從上述供電示意圖可看出，主要通風機站雖然采用低壓不同母線段上的兩回供電線路供電，但由于礦井電源只有一回路運行，主要通風機站的供電電源實際上仍為單電源，一旦礦井電源發生故障停運，2套主要通風機均全部停運，會造成全礦井停電停風事故。礦井的供電及主要通風機站的供電均不能滿足相關規程、規范中要求，供電可靠性很低。通過現場檢查，目前新疆中小型偏遠煤礦仍為單電源供電的情況已很少，大部分礦井均為雙電源供電或設置有備用柴油發電機。

2.1.2 礦井為雙電源供電，礦井設置有2臺供電變壓器但只運行其中1臺，或只設置有1臺供電變壓器，主要通風機站采用低壓兩回路電源供電，電源分別引自該礦地面變（配）電所的低壓不同母線段上。

從上述供電示意圖可看出，礦井具備雙電源供電條件，但供電變壓器實際只有1臺在供電運行，主要通風機站雖然采用兩回電源線路供電，但實際供電電源只有一回，一旦供電變壓器故障停運或檢修，均會影響主要通風機站的供電，主要通風機站供電的可靠性較低，這種情況也不滿足相關規程、規范中要求。這種情況的出現，主要原因是礦方未投入購置備用供電變壓器，或因考慮供電變壓器每月需交納的基礎容量電費而將備用供電變壓器鉛封停運，備用供電變壓器不能實現熱備用或正常運行，一旦正常運行的供電變壓器故障停運而無法及時將備用供電變壓器投入運行，會造成井下長時間停風事故。

2.1.3 礦井為雙電源和雙變壓器供電，主要通風機站采用低壓兩回路電源供電，電源均直接引自該礦地面變（配）電所的同一母線段上。

從上述供電示意圖可看出，礦井具備雙電源和雙變壓器供電條件，但主要通風機站的2回低壓供電電源卻引自低壓同一側母線段上。這樣實際在檢修或采用低壓同時分列運行時，供電會存在明顯缺陷。這種情況只要將其中一回主通風機低壓供電電源調整引自低壓側另一母線段上即可完善供電。

2.2 主要通風機的雙電源供電情況說明與分析

2.2.1 礦井為單電源供電，主要通風機采用雙回電源供電，其中一回電源直接引自該礦地面變（配）電所，另一回電源引自備用柴油發電機。其供電示意圖如下：

從上述供電示意圖可看出，主要通風機站的備用電源引自于柴油發電機，如果柴油發電機日常維護保養不到位，油量不足，都會影響及時投入運行，備用電源的可靠性降低。

2.2.2 礦井為雙電源供電，主要通風機采用雙回電源供電，其中一回電源直接引自該礦地面變（配）電所，另一回電源引自附近主（副）井提升機房的供配電裝置上。

從上述供電示意圖可看出，主要通風機站的備用電源雖然引自于主（副）井提升機房配電裝置上，與正常工作的電源卻同是引自于礦井地面變（配）電所低壓側同一母線段上，類似2.1.3中描述的供電情況。這種情況只要將主要通風機站備用電源調整引自于主（副）井提升機房低壓另一側母線段上即可完善供電。

3 煤礦主要通風機的合理供電方案

對于中小型煤礦，由于通風機電機功率較小，一般均采用低壓380V或660V供電。

3.1 合理供電方案一

礦井為雙電源供電，主要通風機站距離礦井地面變（配）電所較遠，需在主要通風機站另設置變（配）電所進行供電，采用2回高壓電源線路送電至通風機站變（配）電所，再經2臺配電變壓器將雙電源送至2臺通風機及其輔助、控制設備設施。

3.2 合理供電方案二

礦井為雙電源供電，主要通風機站距離礦井地面變（配）電所較近，采用礦井地面變（配）電所低壓直接進行供電，通風機房設置雙電源進線、聯絡及各饋出等配電裝置。

4 結束語

如果煤礦主要通風機供電不可靠，經常發生停電停風事故，將會造成井下通風不暢，瓦斯易產生積聚而可能發生爆炸或燃燒等重大危害事故，將會造成生命和財產的巨大損失。所以，煤礦主要通風機的供電不容忽視，必須采用可靠的雙重電源供電，定期對供配電裝置和線路進行檢查與維護保養，定期倒換開啟備用通風機，及時發現隱患故障并及時進行處理，保障井下連續機械通風的安全生產需要。

參考文獻

[1] 國家安全生產監督管理總局和國家煤礦安全監察局.《煤礦安全規程》.煤炭工業出版社.2011年.

[2] 中國煤炭建設協會主編.《煤礦主要通風機站設計規范》（GB50450-2008）.北京：中國計劃出版社，2008.

[3] 中國煤炭建設協會主編.《礦山電力設計規范》（GB50070-2009）.北京：中國計劃出版社，2009.

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【關鍵詞】礦井通風管理；通風設備；保護措施

一、礦井通風設備及反風設施

（1）礦井前后期風量，最大、最小負壓和通風設備選型。根據計算，礦井前后期風量為30m3/s，通風容易時期為498Pa，通風困難時期559.6Pa。主扇的風壓：hfmax=hamax+hT+hs=739.6Pa，hfmin=hzmin+hT+hs=678Pa，主扇的風量Qf=ks.Q=34.5m3/s，根據hfmin、hfmax、Qf值，選擇確定主扇風機型號為：BK40-4-NO.13型，其主要技術參數：風量：20－47m3/s，風壓：200－1200Pa，轉速：1450r.p.m，配套電動機：YBFe250M－4型，N=55kw，U＝380v，n=1450r.p.m。（2）通風機設置要求。根據《煤礦安全規程》要求，本礦井配備了兩臺同等能力的主扇，主扇的供電電源為雙回路。其中一臺工作，另一臺備用和檢修。（3）反風方式、反風系統及設施。設計選擇的主扇為軸流式通風機，采用電動機反轉的形式實現反風，反風時的主要通風路線為：(新鮮風流)立風井+644m回風石門回風斜巷+578m回風石門回風上山+566.4m分層石門+566.4m皮帶巷采工作面+566.4m軌道巷+566.4m分層石門混合斜井。

二、礦井通風系統合理性、可靠性和抗災能力分析

（1）礦井通風方式及通風系統對礦井安全的保證程度和措施。通風方式為機械抽出式，選用兩臺能力相同的BK40-4-NO.13型軸流式通風機，通風機采用雙回路供電，能夠保證礦井的正常供風。通風系統為中央分列式，混合斜井及風井位于井田中部，兩翼均衡，通風線路較短，便于通風系統的調整和控制。在必要地點設置通風構筑物，能保證礦井各用風地點有足夠的風量。（2）礦井開拓、采掘布置、風井數目與井筒裝備、設施對礦井安全的影響。整個礦井劃分為一個采區，后退式回采，礦井生產期間僅布置一個立風井，能有效減小礦井通風阻力。礦井僅布置一個采煤工作面和兩個掘進工作面，采煤工作面采用“U”型通風方式，掘進工作面采用局扇壓入式通風，可減少工作面與采空區的漏風，以上措施能保證礦井風流的穩定。（3）其他安全保證措施。根據《煤礦安全規程》及設計規范，設計選用兩臺能力相同的BK40-4-NO.13型軸流式通風機，配套電動機YBFe250M-4型，55kw，380v，并在風井直通地面的出口上安設有防爆門，同時，在風井口建造值班室，內部配備有一部直通礦調度值班室的電話，并設專人值班，墻上要求懸掛有該崗位的各種規章制度及反風操作系統圖等。設置的安全裝置有：每臺通風機設有壓力測壓裝置，測壓處在風道同一斷面處至少有三個測壓點。按正常進風風流方向測壓處前方有不少于風硐高度4倍的直線段長度，測壓處后方有不少于風硐高度2倍的直線長度。通風機的安裝和使用應按《煤礦安全規程》第121條之規定進行通風機的安裝和檢測。主要通風機必須配備水柱計、電流表、電壓表、軸承溫度計等儀表，裝有直通礦調度室電話，并有反風操作系統圖、司機崗位責任制和操作規程。主要通風機的反風采用葉輪反轉實現反風，反風的風量能達到正常風量的40%以上，且操作時間小于10分鐘。能夠保證在意外情況下及時進行反風，將災害造成的損失控制在最小范圍。主要通風機裝置配備兩臺，一臺因故停機時，另一臺備用風機能迅速投入使用，保證礦井正常供風。礦井主要通風機的供電線路采用雙回路供電，當供電線路停電時，備用線路能夠迅速投入使用，保證礦井主要設備的正常供電，礦井具備一定的抗災能力。礦井通風容易時期的等積孔大于1m2，礦井通風難易程度為中等，通風困難時期的等積孔大于1 m2，礦井通風難易程度為中等，生產時應加強礦井的通風管理。礦井必須每年進行1次反風演習，每5年進行1次主扇性能測定，并將測定結果報上級主管部門。礦井必須嚴格按《煤礦安全規程》規定，每年進行1次礦井瓦斯等級鑒定工作，并將結果報上級主管部門備案。

鐵廠溝煤礦井的通風系統簡單，風流穩定，易于管理，具有一定的抗災能力；可以將足夠的新鮮空氣有效的送到井下工作場所，能夠保證安全生產和具有良好的勞動條件。

參考文獻

[1]任洞天．礦井通風與安全[J]．北京：煤炭工業出版社，1993

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關鍵詞：煤礦；鍋爐房改造；技術經濟比較；實例剖析

1 鍋爐房設備及供熱現狀

1.1 現有鍋爐房概況

某煤礦位于山東省西部，地處黃河沖積平原，地勢平坦。該煤礦原鍋爐房安裝2臺6t/h的蒸汽鍋爐，為礦井建筑物蒸汽采暖提供熱源。另建有一座4t/h熱風爐房，為井筒防凍提供熱風，一座4t/h的劇場鍋爐房為浴室供熱提供熱源。原有2臺6t/h的蒸汽鍋爐是2001年由2臺4t/h的蒸汽鍋爐更換安裝的，其水處理間、風機間及除塵間布置非常不規范，而且擁擠，給設備運行造成極大不便。并且由于鍋爐運行時間久，設備老化嚴重，其提供的熱量不足以滿足該煤礦改擴建后供熱需求。同時，根據該煤礦改擴建環評批復，改擴建后鍋爐房規模為16t/h（或11.2MW）。因此，對鍋爐房的改造迫在眉睫。

1.2 礦井熱負荷計算

根據GB/T 50466-2008《煤炭工業供熱通風與空氣調節設計規范》要求，對礦井現有建筑物及改擴建新增建筑物采暖及供熱所需熱負荷詳細計算如下：（1）采暖熱負荷：5886.6 kW；（2）浴室供熱熱負荷：2100 kW；（3）井筒防凍熱負荷：1876 kW；（4）采暖期總熱負荷：9862.6 kW；（5）非采暖期總熱負荷：2100 kW。

2 熱媒性質及工作參數

根據煤礦建筑物采暖及供熱方式的不同，主要采用以下兩種熱媒：

（1）煤礦工業建筑采暖熱媒為0.2MPa飽和蒸汽；行政福利建筑采暖熱媒為95～70℃熱水；初期井筒防凍熱媒為60-80℃的熱風，由熱風爐供給；浴室供熱熱源由劇場鍋爐房供給；后期井筒防凍、浴室供熱熱媒為0.3MPa飽和蒸汽，由改造后鍋爐供給。

（2）煤礦工業建筑采暖熱媒為110～70℃高溫水，行政福利建筑采暖熱媒為95～70℃熱水，浴室供熱、井筒防凍熱媒為110～70℃高溫水。

3 鍋爐選型

根據該煤礦采暖期總熱負荷及熱媒方式進行鍋爐設備選型，提出以下方案：

方案一：采暖期總熱負荷為9862.6kW，考慮同時使用系數、管網熱損失系數后，選用1臺DZL10-1.25-AII型蒸汽鍋爐和1臺DZL6-1.25-AII型蒸汽鍋爐，鍋爐房設計容量16t/h。采暖期運行2臺，非采暖期運行1臺DZL6-1.25-AII型蒸汽鍋爐，滿足煤礦改擴建后采暖、井筒防凍、浴室供熱需求。

方案二：采暖期總熱負荷為9862.6kW，考慮同時使用系數、管網熱損失系數后，選用1臺DZL7-1.0/115/70-AII型熱水鍋爐和1臺DZL4.2-1.0/115/70-AII型熱水鍋爐，鍋爐房設計容量11.2MW。采暖期運行2臺，非采暖期運行1臺DZL4.2-1.0/115/70-AII型熱水鍋爐，滿足煤礦擴建后采暖、井筒防凍、浴室供熱需求。

工業建筑采暖需110～70℃高溫水，由熱水鍋爐直接供給。行政福利建筑采暖需95～70℃熱水，采用由1套SJZSIII-N-2.1-E高效智能水-水采暖換熱機組供給。浴室供熱采用由1套SJZSIII-R-2.8-D高效智能水-水生活換水機組供給。

4 供熱方案技術經濟比較

方案一：選用1臺DZL10-1.25-AII型蒸汽鍋爐和1臺DZL6-1.25-AII型蒸汽鍋爐，鍋爐房設計容量16t/h，滿足采暖、浴室供熱及井筒防凍需求。初期保留原有鍋爐房，熱風爐房和劇場鍋爐房，后期拆除原有鍋爐房，保留熱風爐房和劇場鍋爐房。

此方案優點如下：（1）改造工程量少，施工工期短；（2）施工安裝工程量較小，投資省。缺點如下：（1）有多個供熱熱源，設備多、運行費用高；（2）熱風爐熱效率低，耗煤量大，耗電量大；（3）熱風爐房來煤需汽運，成本較高，灰渣處理點較分散，不利于集中處理；（4）熱風爐房上煤及除渣人工操作量大，自動化程度低；（5）場地共有3根煙囪，嚴重影響工業場地美觀，不利于環保；（6）管理人員較多，且熱風爐使用年限短，安全事故多，維修量較大。

方案二：選用1臺DZL7-1.0/115/70-AII型熱水鍋爐和1臺DZL4.2-1.0/115/70-AII型熱水鍋爐，鍋爐房設計容量11.2 MW，滿足白家焉場地擴建后采暖、井筒防凍、浴室供熱需求。工業建筑采暖需110～70℃高溫水，由熱水鍋爐直接供給。行政福利建筑采暖需95～70℃熱水，采用由1套SJZSIII-N-2.1-D高效智能水-水采暖換熱機組供給。浴室供熱采用由1套SJZSIII-R-2.8-D高效智能水-水生活換水機組供給。井筒防凍供熱采用熱水型礦井加熱機組。拆除原有鍋爐房、熱風爐房和劇場鍋爐房，熱源統一由新建鍋爐房提供。

此方案優點如下：（1）只有一個供熱熱源，設備少、造價低、基建投資省；（2）鍋爐熱效率高，耗煤量小，耗電量小，耗水量小，節約運行費用，符合國家“節能減排”相關政策要求；（3）鍋爐房來煤便捷，有利于灰渣集中處理；（4）鍋爐煙氣集中除塵脫硫，細灰和二氧化硫排放濃度均滿足國家標準要求；（5）只設一根煙囪，對環境的影響小，有利于環保；（6）鍋爐房易實現自動控制，便于運行管理，且人員少，維修工作量小，可靠性高。缺點如下：（1）改造工程量大，施工工期長；（2）場地供熱管網改造施工安裝工程量較大。

同時，針對這兩個方案，進行經濟比較如下：方案一，設備費255萬元，材料安裝費130萬元，土建費289.8萬元，合計投入費用674.8萬元；方案二，設備費216.8萬元，材料安裝費120萬元，土建費289.8萬元，合計投入費用626.2萬元。

綜上所述，兩個方案各有千秋，但從長遠看，方案二具有運行管理方便、節約燃料、節水、節電、節約運行費用、熱能利用率高、符合國家“節能減排”相關政策要求、有利于環保等諸多優點。故采用方案二即熱水鍋爐供熱方案。

5 結語

本文采用的鍋爐改造方案，針對該煤礦鍋爐房改造是一種行之有效的解決方案。不論是新建鍋爐房還是改擴建鍋爐房，都可以參考借鑒本實例。

參考文獻：

[1] 煤炭工業礦井設計規范（GB 50215-2005）[S].

[2] 鍋爐房設計規范（GB 50041-2008）[S].

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[關鍵詞]煤礦 火災 分析 措施

[中圖分類號] TD75+2 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-4-268-1

近年，煤礦重大以上事故中，雖然火災事故總量及人員傷亡較小，但每起事故死亡人數較多，尤其是發生了多起重特大火災事故，因此清晰認識火災隱患并及早采取預防措施是非常用必要的。

煤礦火災分為內因火災和外因火災，內因火災指煤炭自然發火引起的火災，內因火災多發生于采空區、煤柱、回采工作面停采線或煤巖裂隙發育的煤層，空氣進人破碎煤體，煤中固定碳被氧化，放出熱量，煤體散發的熱量能夠積聚，發生隱燃，溫度升高達到600℃以上時，產生明火，形成火災；外因火災是可燃物受到外來火源（如照明、明火、機械沖擊與摩擦、瓦斯或煤塵爆炸、電流短路等）作用而形成的火災。外因火災多發生在井下風流暢通的地點，如井筒、井底車場、運輸機巷道，機電硐室及采掘工作面等。

1發生火災的主要原因

1.1內因火災發生的原因

主要是工作面丟煤多、回收率低，亂采亂挖 、沒有采取預防性綜合防火措施，工作面推進速度慢，回采結束未及時對采空區進行封閉，通風負壓高、漏風多，出現孤島煤柱等造成的。

1.2外因火災產生的原因

存在明火，井下工作人員吸煙，帶火種下井如火柴、打火機等，電、氣焊，使用電爐，燈泡取暖等違章作業；電氣火災，電氣設備失爆、電纜不阻燃、短路等引起火花，引燃可燃物；靜電火花，設備或工具表面電阻超過300MΩ時，產生靜電火花引起火災；違章放炮。不按規定放炮和放炮說明書執行，如放明炮、糊炮、空心炮以及用動力電源放炮、不裝水炮泥、炮眼深度不夠等都會產生明火而導致火災；瓦斯爆炸引起火災；機械磨擦及物體碰撞產生火花引燃可燃物，進而引起火災等；地面火引入井下引起的火災。

內因火災發生的地點：采煤面開切眼、工作面地質構造復雜、采空區漏風地點、停采線、溜煤眼、孤島煤柱等。

外因火災發生的地點：井口及周圍、井筒、井底車場、運輸巷道，機電硐室、易燃易爆物品材料庫或堆場；電氣設備集中區；地面木料場等。

2地面建筑防火措施

2.1建筑物的耐火等級

礦井工業場地建筑物及構筑物的各主要單項工程的高度、層數、建筑面積、結構類型及耐火等級，根據《建筑設計防火規范》及《煤炭工業礦井設計規范》中的有關規定，建筑物主要承重構件的耐火性能，需滿足建筑物耐火等級的要求。

2.2防火分區及安全疏散

（1）礦井所有廠房、倉庫及民用建筑，均應不超過《建筑設計防火規范》防火分區最多允許層數、最大允許長度及每層最大允許建筑面積的限制。

（2）所有建筑物之間的距離均要滿足《建筑設計防火規范》第二節中規定的防火間距的要求。

（3）所有建筑物安全出口及樓梯的數量及寬度均滿足《建筑設計防火規范》第三節中安全疏散的要求。

（4）裝修材料采用非燃燒體材料，并符合國家有關的政策法規和《建筑設計防火規范》。

3消防設施布置及配置

3.1地面消防

工業場地消防給水管網干管采用環狀布置，按照消防要求沿道路設置室外消火栓，消火栓間距約100m，采用地下式消火栓，環狀管網上的消火栓用閥門分成若干獨立段，每段上消火栓的數量不超過5個；在動篩車間、辦公樓、單身宿舍等建構筑物內按照《建筑設計防火規范》的規定設置室內消火栓，保證有2支水槍或1支水槍的充實水柱同時到達室內任何部位；各建筑內按《建筑滅火器配置設計規范》的規定配置滅火器；原煤輸送棧橋與其他建筑連接處設消防水幕。消防采用臨時高壓制，發生火災時，啟動消防水泵，以滿足場地內建筑物的消防用水要求；在原煤倉倉頂設有12m3高位消防水箱供給工業場地消防初期10min用水量。

3.2井下消防、灑水

井下消防、灑水采用地面靜壓供水方式。工業場地地面設一座生產、消防水池，有效容積為800m3，消防灑水管路沿副斜井敷設至井下各個用水點，消防、灑水干管管徑為φ219×5.5mm。井下按《煤礦安全規程》和《煤礦井下消防、灑水設計規范》的要求設置消防設施和噴霧降塵裝置。

（1）消火栓：在采區各上、下山口、掘進巷道的入口、回采工作面進、回風巷口、膠帶輸送機機頭等處附近設置消火栓，在膠帶運輸機大巷每隔50m，在其他巷道每隔100m設消火栓，每個消火栓流量為2.5L/S。

（2）固定滅火裝置：在膠帶輸送機機頭處設自動噴水滅火系統；在斜井井底兩側設水噴霧隔火裝置。

（3）噴霧防塵：在煤倉、溜煤眼、膠帶輸送機、刮板輸送機等的轉載點上均設置噴霧防塵裝置。

（4）給水栓：在設有供水管道的各條大巷、上下山及順槽每隔100m應設置一個規格為DN25的給水栓；在掘進巷道中：巖巷每100m，煤巷每50m設置一個規格為DN25的給水栓；在溜煤眼、轉載點等需要沖洗巷道的位置設置一個規格為DN25的給水栓。

（5）風流凈化水幕：在采煤工作面進回風順槽靠近上下出口30m內及距掘進工作面迎頭50m內、裝煤點下風方向15～25m處、膠帶運輸機巷道、刮板輸送機順槽及巷道、采區回風巷、承擔運煤的進風巷、回風大巷、承擔運煤的進風大巷等處各設置一道風流凈化水幕。

（6）為提高井下滅火能力，在井下配備兩臺高倍數遠距離泡沫滅火器，供井下火災發生時使用。

3.3消防管材

工業場地地面室外消防供水管道均采用聚乙烯（PE）給水管，直埋敷設；管道埋深1.5m，井下消防、灑水管采用無縫鋼管，地面部分直埋敷設，平均埋深2.5m。

4礦井避災路線簡要設計

按照《煤礦安全規程》規定，本礦井在主、副斜井、回風斜井、后期行人進風斜井、后期回風斜井。在井底水平和各采區都至少有2個便于行人的安全出口，并與通達地面的安全出口相連接。一旦發生火災、瓦斯或煤塵爆炸等事故，應向進風方向逃生；對于水災事故，應向地勢較高處逃生；當逃生人員達到井底車場后，通過主、副井或回風井逃生至地面。

參考文獻

[1]國家煤礦安全監察局，《煤礦安全規程》.

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關鍵詞:煤炭;企業;外延成本;控制

中圖分類號:F275 文獻標識碼:A 文章編號:1003-3890(2010)10-0044-04

一、煤炭企業外延成本及其組成

煤炭企業成本管理與控制的主體在生產礦井,管理與控制的重點在生產過程,業界對煤炭生產成本的管理與控制方法,不論從理論還是從實踐已有很多成熟和成功的典范,運用的效果也很好,這是公認且毋庸置疑的。但在煤礦實際管理工作中,存在對煤炭生產成本影響較大、在生產礦井的生產過程中又難于管理與控制的環節,這些環節無法應用目前生產成本管理的方法和途徑去管理和控制。比如某集團在期間c礦井的設計上,為了早出煤,只在c礦井開鑿了副井,而出煤系統與井田上部的b礦井主運輸巷道聯通,同時,為了加快開拓進度,又從井田上部的a礦井深部向c礦井開拓。這樣的設計,當時是出煤早了,但三個礦井聯通,給以后生產帶來了很大的麻煩。a礦井報廢后不能閉井,需要繼續排礦井水,不然流入c礦井要增加80多米的排水揚程。隨之b礦井報廢后更不能閉井,不僅要為c礦井排水、維護3.5公里的運輸巷道,而且主井提升、通風系統均需要b礦井維持,這些成本都要加在c礦井的生產成本上,即使加強管理也難將成本降下來。筆者憑借在煤礦工作30多年的經驗,根據煤礦生產與管理的特點,將這些對煤炭生產成本有重大影響而在煤炭生產礦井或煤炭生產過程中難以或無法管理與控制的成本,權且稱之為“外延成本”。能夠劃入這個范圍的環節成本有:礦井規劃設計、基本建設、技術改造、品種質量、生產服務、生活服務環節和管理體制等直接或間接對煤炭生產成本有重大影響的重要環節。

二、外延成本對成本的影響因素分析

(一)礦井規劃設計與建設對生產成本的影響

煤炭生產成本與加工制造業成本的特點有許多不同之處,一是煤炭成本受地質條件等客觀因素影響較大,煤層埋藏的深淺、煤層厚度、圍巖的好壞、地質構造的復雜程度等都對成本有直接影響,而且在一定程度上難以克服,只有在礦井規劃與設計時避讓和利用;二是煤炭生產又受地下水、火、瓦斯、煤塵等自然災害的影響,井下通風、排水、提升、運輸、防爆、防塵、防水、防火等費用的大小直接影響煤炭成本的高低,只有在礦井規劃與設計時科學合理布置,才能有效防止事故的發生,降低生產過程的預防難度,進而降低生產成本;三是煤炭生產是地下作業,工作地點不斷移動,開拓、掘進和回采之間必須保持一定的比例關系,掘進量的大小、提升運輸環節遠近與繁簡對煤炭成本的高低有很大影響,只有通過煤礦提升、運輸、通風、排水巷道的合理規劃與設計,才能為以后的生產環節打下降低生產成本的基礎;四是煤炭生產沒有原材料,上述這些凝固在前期環節上的先天成本(固定成本)要占煤炭成本的60%以上,所以,煤礦規劃與設計是否科學合理,是決定煤礦生產成本高低的關鍵環節。

隨著經濟的發展,一是原來政府主辦的煤田(礦區)規劃演變為煤炭企業的跑馬圈地,一塊煤田多個采礦主體的情況已屢見不鮮,不僅給生產礦井帶來不安全的問題,而且給煤礦的生產過程帶來較高的“一通三防”費用,進而增加煤炭的生產成本。二是煤礦設計單位由吃“皇糧”的事業單位,變為到市場“找米下鍋”的企業,國家規定的煤礦設計規范不敢堅持,一味按照煤炭企業的要求降低建設費用、少要設計費用,配合一些煤礦的短期行為,把礦井開拓方式由“后退式”改為“前進式”,礦井是早投產了,但后期生產成本成倍上漲。礦井設計不合理將導致煤炭成本剛性增加彈性降低,成本控制難度增加。三是原來煤礦基本建設與煤礦生產在行業內并列管理,現在逐漸弱化為各煤炭企業的一個管理部門。原來由國家出資建設、政府組織專家參與驗收、然后移交生產,轉變為企業組織設計、組織管理、組織專家驗收。弱化的專業管理和煤礦多元投資對煤礦基本建設費用降低的要求,形成了一個個新礦井巷道失修、采掘比例失調、申報技術改造的案例。煤礦基本建設的急功近利必然結出后期生產成本猛增的苦果。

(二)煤礦技術改造對生產成本的影響

眾所周知,煤礦是地下作業,一些地質構造勘探不清是不可避免的,到實際生產階段,地質構造逐步顯現,再加上科學發展、技術更新,煤礦原設計的某個環節發生變化,影響礦井效率整體發揮是常見的。通過對某個“卡脖子”的生產環節、高耗能設備進行技術改造,可以提高礦井產量、降低生產成本、提高礦井整體效益。所以,對一些老礦井來講,應結合實際情況,合理集中生產,更新高能耗設備,通過技術改造最大限度地發揮、推廣和應用新技術、新工藝和新設備,提高企業經濟效益。

目前,一些煤炭企業為了爭產量、爭排名,出現了對新礦井進行技術改造的怪現象:嶄新的設備被更換,一個礦井增加幾個提升井,年產量猛增,礦井設計的服務年限快速遞減。這些廢棄的“新設備”增加的新投入最終都要增加礦井生產成本,通過煤礦的生產成本進行補償,礦井生產過程再加強管理也難承擔。同時,按照原礦井服務年限設計的各種附屬設施、設備都要提前報廢,這不僅降低了投資回報,而且降低了礦區整體服務年限,影響了國家資源開發戰略和布局。

(三)煤炭品種質量對成本的影響

所謂質量成本,就是指企業為穩定或提高產品質量所支出的一切費用以及因產品質量未達到規定水平所產生的一切損失。質量成本主要包括預防、檢驗成本和損失成本。一般來講,對于預防、檢驗成本環節,我們要加大投入;而對于損失成本,則需要控制支出。

由于煤炭產品的特殊性,其質量成本管理與控制的方法也不相同。一是煤種及關鍵指標的天然性。煤的十大種類是天然形成的,是不可能經過洗選加工、質量控制而改變,如無煙煤加工不成焦煤。有些技術指標也是無法通過加工方法改變的,如煤炭的焦質層厚度這項越高越好的指標和硫份這項越低越好的指標,不會因為加工成本的增加而提高或降低。二是部分煤炭具有極難改變質量指標的特性。一般煤炭的灰分有外來和內在之分,外來灰分通過井上下揀矸、分儲分運和一般洗選加工,即可降低灰分指標,但內在灰分是較難降低的,特別是對于極難洗選的煤炭,通過犧牲較大的精煤回收率,只能收到較小的降低效果,不是靠加大成本投入能解決的。

(四)煤礦服務體系對成本的影響

生產任何產品的企業都離不開生產服務和生活服務,煤炭企業的特殊性,決定了這兩個服務對煤炭成本的較大影響。一是煤炭企業遠離城市,多在偏遠的礦區,每個礦井又相距較遠,每個礦井就是一個“小社會”,除火葬場外生活基礎設施全由企業建設,而單個礦井的服務設施又形不成城市規模,水電氣暖成本高,就是按市場收費,也是虧本,必然要通過不同方式攤入生產成本。隨著煤炭資源的枯竭,再好的設施也要廢棄或貶值。這樣分散的服務設施,即使移交給政府也是虧損,所以,雖然中央一再強調,但地方政府由于承受能力問題,不愿接受。二是每個礦井都有物資(設備)采購供應、工程隊、維修隊、產品銷售等“小而全”的生產服務輔助機構,人少有活干不了,人多平時沒活干,由于量小、專業技能低且單位價格高,必然相應增加生產成本。

(五)煤礦管理體系對成本的影響

煤炭企業多為大型、特大型企業集團,在管理模式上,一般為3~4級,但核心管理層仍然是煤炭企業(原來的礦務局)和礦井。計劃經濟時期,企業比照政府機構模式建立企業管理機構,搞上下對口,職能重疊,形成了局礦兩級一樣齊全的管理機構。甚至有的企業集團,由多個煤炭企業(原來的礦務局)聯合重組,仍然是按照對口模式設立了管理機構。這樣三重、四重同樣模式的管理機構,一方面沒有體現其職能的特點,容易造成職責不清,或上級機構對下屬企業干預過多,難于發揮各自的積極性和創造性;另一方面大量、重疊的管理機構和人員,一定會增加煤炭企業管理成本的支出,進而增加煤炭生產成本的支出。

三、控制外延成本的方法

(一)礦井規劃設計與建設

做好礦井規劃設計與建設工作,一是政府主管部門應當堅持一塊煤田只頒發給一個采礦主體的原則,支持采礦主體投資多元化,取締一塊煤田采礦主體多元化。同時考慮煤炭資源的不可再生性,通盤規劃老煤炭企業的礦區接替問題,科學、合理有序地開發利用國家的煤炭資源,特別是稀有的焦煤資源,為國家能源安全和煤炭企業降低煤炭生產成本奠定基礎。二是國家應當對礦井設計立法,依法實施礦井設計規范,建立國家專家評審庫和設計評審專項基金,由政府組織沒有利害關系的專家參與礦井設計的評審、監理、驗收,為煤礦安全和成本控制把好設計、建設、驗收關。三是要求設計人員、技術人員、管理人員尊重科學、依法設計、緊密配合、充分論證,切實從節約的源頭抓起,挖掘設計和技術工作在控制成本中的潛力。實行多隊伍設計、多方案論證,背對背評比、多層次專家驗收。只有堅持科學的態度,依法執行煤礦設計規范,才是降低煤礦總體生產成本的必由之路。

(二)煤礦技術改造

政府主管部門應當依法維護礦井設計的嚴肅性,對煤礦的技術改造論證審批,要像對待新礦井設計一樣。嚴禁單純追求產量、嚴重降低礦井服務年限、掠奪式開采的“新礦井”技術改造。防止以技術改造為名、擴大礦井產量為實的假技術改造。各級政府及主管部門,要把礦井技術改造納入國家法律法規。一是規定新礦井在一定期限(如8-10年)內,不準進行重大生產環節的技術改造,防止“新礦井”輪番進行技術改造;二是規定礦井技術改造費用不能超過多少額度(如不得超過新建礦井的1/5),防止在技術改造中貪大求洋;三是如果必須進行技術改造,要說明技術改造的客觀原因,經專家論證,屬設計原因的,要追究原設計單位和審驗機構的經濟和法律責任。屬于礦井開采原因的,要追究開采主體的經濟和法律責任。只有維護礦井科學合理的服務年限,才能科學合理的利用礦井資源,才能使礦井主要設備設施物盡其用,才能有效地降低煤炭生成成本。

(三)煤炭品種質量

根據煤炭的特性,在其質量成本的管理和控制上,不能一味地通過增加加工成本、犧牲回收率這種較大的成本支出來實現微小的質量收益。應根據煤炭的特性,通過“配”的方式來提高煤炭的質量和達到用戶需要的質量指標,相對降低煤炭的加工成本。如將焦質層厚度和硫份較高的煤、焦質層厚度和硫份較低的煤按一定的比例配洗,高質量煤和中低質量的煤配洗、配裝,既可達到用戶的質量要求,又可降低質量成本和保護稀有煤炭資源。把燃點低、發熱量高的無煙煤粉碎,配入發熱量低的煙煤,可提高煙煤的發熱量。“配煤”要抓住三個環節:一是礦井“配建”,在礦區井田規劃時,對煤種較多的礦區,不同煤種、不同煤質的礦井要搭配建設,為配煤奠定基礎;二是“配采”,在同一礦井,一般厚煤(大煤)與薄煤在質量上具有互補性,實行薄厚煤層配采,不僅可以均衡礦井產量,而且可以相對提高煤質,降低質量成本。三是“配洗”、“配裝”,就是按照冶金企業的質量要求,通過不同煤種、不同煤質的煤配洗冶煉用焦精煤,按照電力企業的質量要求,通過不同煤種、不同煤質的煤配裝動力煤。這樣將煤炭質量問題控制在生產的源頭直至運輸、入洗、分儲等各個環節,才能提高商品煤產品的質量,降低商品煤產品的質量成本,合理利用稀缺高質煤種,增加煤炭產品的深加工能力和提高產品附加值,不斷提高煤炭企業的經濟效益和社會效益。

(四)煤礦服務體系

政府和企業都要重視煤礦生產的特殊性,搞好煤炭企業生產和生活“兩個服務”的集中管理。一是對新礦區、新礦井要合理規劃生活區。原則上煤礦單個礦井不再單獨建設生活區,要納入附近城市或按城市規劃集中建設,形成具有城市規模和城市功能的生活服務區。對于老礦區,要結合國家“棚戶區改造”、“采煤沉陷區治理”的優惠政策,也要將新的生活區納入附近城市或按城市規劃集中建設,形成具有城市規模和城市功能的生活服務區。這樣不僅可以降低煤炭生產成本,合理開發生活區下壓煤資源,而且可以改善礦工生活,解決礦工的后顧之憂。同時,國家要在試點的基礎上,像山西省那樣建立煤炭城市建設基金,解決資源性城市的后顧之憂。二是集中生產服務。每個煤炭企業集團,都要組建集團的專業化物資采購、設備租賃、設備制修、工程施工、產品銷售、汽車運輸等專業團隊,發揮規模效益,降低生產成本。如有的企業集團,實行物資集中采購、集中配送,建立井口物資超市,實現礦井物資“零庫存”,大大降低了采購成本,推進了生產成本的降低。

(五)煤礦管理體系

按照現代企業管理模式,一般機構設置模式為:一是企業集團。其應以規劃戰略、投資決策、資本運作為主,習慣稱資本運營中心,該機構應少而精,主要負責集團的發展戰略和發展目標、投融資決策和資本運作。二是煤炭企業(原來的礦務局)。其應以市場銷售、安全生產、經營管理為主,習慣稱利潤中心。由于其是一級完整的法人企業,應承擔產供銷全過程的經營管理責任,機構職能相對較全。三是礦井。應以安全生產為主,負責生產過程的組織與成本管理,習慣稱成本中心。由于礦井一般不是獨立法人,機構應相對精簡,側重安全生產和成本控制。這樣“小、大、小”的機構設置及管理體系,既體現其管理特征,又能提高工作效率,更能降低整體管理成本。

參考文獻:

[1]陳立群.企業成本管理戰略[M].上海:立信會計出版社,2000.

[2]王欣.ERP環境下成本管理模式研究[M].西安:西安科技大學出版社,2004.

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關鍵詞：計算機；煤礦；安全信息系統

中圖分類號：TP39 文獻標識碼：B 文章編號：1009-9166（2011）026(C)-0165-02

前言：在煤炭企業特別是大、中型煤炭企業中，計算機在安全管理方面有著比較普遍的應用，對提高煤炭企業的安全管理水平，實現安全生產，發揮了很大作用。目前，計算機在煤礦安全管理方面的應用，主要集中在瓦斯監測系統、礦井通風網絡監測系統、礦井礦壓監測系統、井下安全考勤系統和計算機一般安全信息文檔處理等幾個方面。

一、瓦斯監測系統

現在煤礦使用的瓦斯監測系統有多種類型，雖然其結構不相同，但是實現的基本功能大同小異。總體來講，瓦斯監測系統包括傳感器、井下分站、傳輸設備、地面中心站幾個部分，分別完成信息的采集、傳輸、處理及輸出任務。傳感器包含有瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、風速傳感器、負壓傳感器、溫度傳感器等，是煤礦安全監測系統中非常重要的部分。井下分站采集各個傳感器的信號，經過信號轉換等處理后，將其通過傳輸設備向地面中心站傳送。同時，井下分站接收地面中心站的指令，完成規定的任務（如控制輸出等）。傳輸設備是監測系統的信號傳輸媒體，包括通信電纜和調制解調器等。

地面中心站包括計算機、顯示屏、打印機、大型模擬盤等。中心站的功能是實時顯示各監測參數（如瓦斯、一氧化碳、風速、溫度的值等），存儲重要的參數，并可隨時調用和以多種方式再現歷史資料。當監測參數值超過限定值時，自動報警并自動轉換到緊急處理狀態，從而實現分析環境狀態的功能，為領導決策提供依據。著安全監測系統的技術不斷發展，它在煤礦安全管理中的地位將越來越重要。

二、礦井通風網絡監測系統

礦井通風網絡監測系統的系統結構和瓦斯監測系統的結構相類似，有的煤礦把礦井通風網絡監測系統和瓦斯安全監測系統合二為一。

該系統的核心是運用計算機模擬技術和仿真、網絡技術，結合煤礦安全監測系統，研究礦井通風網絡安全性評價與動態模擬技術、礦井通風方式和裝備，以及礦井通風系統監測技術，提高瓦斯礦井通風網絡的安全性、可靠性，實現災變時期風流控制和救災決策的科學化。其過程是將采集到計算機中的風速、風壓等動態參數，通過網絡解算，評價通風系統的優劣，對通風系統的完善和改建提供可行建議。

三、礦井礦壓監測系統

礦井礦壓監測系統的工作過程是，井下分站采集各傳感器的信號并進行轉換處理，然后通過信息傳輸設備傳給地面計算機。礦壓傳感器一般是采集液壓支架上的壓力信號，一個采區設置數個監測點，一個井下分站可連接多臺礦壓傳感器。傳輸設備起到信號傳輸媒體的作用，包括通信電纜和調制解調器等。地面計算機的功能是實時顯示各監測點的礦壓監測值，存儲重要的參數并可隨時調用及以多種方式再現歷史資料。當監測參數值超過限定值時自動報警，并自動轉換到緊急處理狀態。

四、井下安全考勤系統

能記錄并查詢礦工出、入井的信息，掌握礦工在井下的實際工作人數及跟班干部在井下的出勤情況。對井下工作時間超過規定的人員，報警提示。在煤礦發生重大事故、災害時，為制定應急措施提供第一手資料。井下安全考勤系統的結構比較簡單，主要是由入井考勤點和出井考勤點的考勤機通過通訊線和主計算機連接而成。

五、安全信息管理系統的建立

煤礦安全信息管理系統的建立，是一項長期性的工作，必須根據企業的中長期發展規劃，采取突出重點、循序漸進的方式進行，在思想觀念、信息化隊伍建設、企業管理的基礎工作等方面做大量的工作。

（一）領導重視，更新觀念

應當樹立這樣的觀念，建立安全信息管理系統是一個技術問題，同時更是一個管理問題，花錢是買不來“信息化”的。企業一定要從實際出發，在加強企業管理和企業管理創新上做更多的工作。一方面要提高企業的管理水平，提高全員素質，扎實做好安全信息管理的基礎工作；另一方面要立足于管理創新、技術創新和應用創新。這樣，才能建設好煤礦安全信息管理系統，并使其達到預期的目的。

（二）建立信息化隊伍，組建管理機構

擁有一支優秀的人才隊伍是企業實現信息化，建立煤礦安全信息管理系統的必要條件。這支隊伍的技術人員、管理人員應當具備這些素質：工作態度端正，有事業心；熟悉計算機基本知識；熟悉各自的業務工作。特別是對于系統的主管人員，還必須兼備計算機軟硬件的應用知識和系統分析和系統設計的能力，應該是知識和能力的復合型人才。安全信息管理系統的建立，是一項系統復雜、周期長和投資多且有一定風險的工作，它具有跨部門和多層次的特點。因此，建立一個全企業的信息管理機構，協調統籌包括從信息系統的規劃、建設到信息系統的管理都是非常重要的。

（三）加強信息標準化建設

標準化工作是煤礦安全信息管理系統建設中的一項基礎性的工程，是管理系統開發成功的關鍵環節之一。只有重視和加強標準化工作，才能使企業建設安全信息管理系統的工作走向健康發展的軌道。信息標準化是信息化的基礎工作。信息標準化就是在有關國際標準、國家標準和行業標準規范下，對企業信息實現企業級的統一標準（包括統一術語定義，統一信息分類編碼，統一規范信息文檔標準等），從而使信息形式標準化、信息傳遞規范化及信息內容系統化。信息標準化有利于交流與共享。信息標準化共享可使信息具有統一標準和規范，使不同的計算機應用子系統之間可以進行信息交流和資源共享，避免數據重復采集和輸入的現象，有效地提高信息資源的利用率。信息標準化有利于管理系統的開發質量和維護。由于采用統一或相近的軟件工程設計規范，一方面可提高系統的開發效率和開發質量；另一方面在管理系統完成之后，可使系統的運行穩定性、可靠性和易維護性大大提高，系統的易擴展性能力也大大增強。

（四）重視系統的選型

計算機在安全管理方面的系統開發有各種方式。一般說來，目前煤炭企業大部分還是采用委托開發為主、聯合開發和購買商品軟件為輔。這樣就要求在系統的選型方面必須加以高度重視。系統選型的原則：一是先進性和成熟性。要求采用目前比較成熟的先進技術和產品；二是開放性和標準性。采用有關的國際標準、國家標準和行業規范，并符合本企業的信息系統的標準；三是實效性和共享性。能夠及時、準確、動態地更新煤礦信息，并使信息資源高度共享；四是傳遞性和安全性。實現數據庫多層結構安全管理，支持多級權限管理，使系統安全性有穩固的保障。從操作系統、數據庫、應用軟件等多層次設置安全屏障，有效保證數據安全，保證客戶數據不被篡改，保證網絡信息的安全性和完整性。

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關鍵詞：綜合自動化；礦井智能化；系統集成

隨著我國煤炭工業的發展和開采技術、開采裝備及機電設備等水平的不斷提高，人們對煤礦生產綜合自動化和智能化的需求越來越迫切，要求也越來越高。經過多年的實踐活動，綜合自動化和智能化在煤礦的安全生產過程中所承擔的分量越來越重，因此，當前我國煤炭行業的綜合自動化和智能化正處在一個普遍建設和全面提高的發展階段。那么對于一個生產礦井，其綜合自動化和智能化具體是哪些內容，什么標準、水平，詳細功能又是怎樣。這些問題，就我們目前使用的規范、標準和手冊等均沒有給出一個詳細的回答，因此很值得我們研究與探討。

一、礦井綜合自動化

一個礦井的運營可以分為兩大部分：生產系統和管理系統，其生產系統又可按地理位置分為井下和地面，亦可按工藝流程分為掘、采、運和輔助系統，輔助系統一般有通（壓）風、排水、提升、供電、保溫、灑水等。當前無論是生產主系統還是輔助系統，一般均配置各自的自動化系統。這些自動化系統都是圍繞它們各自生產系統的功能和要求而設置，即大部分的自動化系統是一個縱向的控制及管理系統，即它們是以星形的運行方式存在于一個生產礦井中，星的中心是礦井的地面調度中心。這樣，對于任何一個自動化系統，就形成了一種縱向的管理方式。當前有一些礦井和自動化設備公司正研究和探索各自動化系統間的橫向組合與融合，比如通過工業環網，將井下多個自動化系統進行整合，然后集中上傳于調度中心，在調度中心各系統的顯示、操控和數據儲存仍是分別進行，這種方式只解決了井上井下的信息統一傳輸問題，在信息源和信息終端使用者仍是一種分散的使用方式，即使所有系統都集中到C-S（客戶端）服務器）的Web（網頁瀏覽器）模式，但也是多種界面，多臺數據服務器形式，因此只是外部的綜合，并沒有實現數據信息內在的一體化和綜合化。

通常，在一個生產礦井中，涉及生產安全系統的有：1）電力監控系統：包括地面35 千伏，10千伏變電站；井下中央變電所、采區變電所；2）井下主、輔運輸監控系統；3）液壓支架壓力監測系統；4）綜采工作面監控系統；5）主井運輸監控系統；6）副井運輸監控系統；7）鍋爐房監控系統；8）地面輔助運輸系統或選煤廠。

涉及礦井環境安全的系統有：1）安全監測監控系統；2）瓦斯抽放監測系統；3）通風機監控系統；4）礦用人員安全監測系統；5）大屏幕顯示系統；6）工業電視系統；7）通信系統。

以上兩種類型的自動化或監測監控系統在礦井的生產過程中均具有相當重要的作用，但相對來說，如果涉及生產安全的自動化系統發生了故障，只是對礦井的產量和經濟效益有影響， 而涉及人身安全和礦井環境安全的監測監控系統如果發生了故障，那產生的后果將是不可估量的，因此必須從技術措施和行政管理上保證這些系統運行的穩定和可靠。對于涉及生產安全系統的自動化系統，大都是基于PLC和CAN總線的自動化控制系統，因此在數據源端可以將其進行整合，在數據的終端，可以將數據庫，操控軟件，使用界面等進行統一，這樣就可以實現生產系統自動化的綜合功能。要想實現這樣的綜合功能，必須考慮：1）各生產自動化系統提供方與研制方必須公開他們各自的內核程序；2）礦井的自動化系統集成商要有較高的集成能力，當然作為使用方和出資方也必須清楚的提出相應要求。從礦井各自動化系統建設的初始，就朝著綜合化的方向努力，最終才能真正實現礦井生產系統的綜合自動化，才能給決策者提供及時、全面的數據信息，從而做出正確的分析與決策。對于涉及礦井環境安全的各監測監控系統，其工作原理有基于PLC的，有基于以太網絡控制系統的，也有基于CAN總線的，同樣將各系統整合到以太網標準的統一平臺，實現信息的傳輸管理和應用。整合到以太網平臺的好處是，下級設備層網絡還是各自獨立運行，這樣既可以互不干擾，又可以信息共享，即使一套系統發生故障，也不會影響其他系統的正常使用。對于這種高級平臺的系統整合，需要集成商和應用方共同研究制定信息共享方案，共同決定送于網絡平臺的主要數據、關鍵數據、觸發數據等內容，從而實現數據信息的無縫銜接，以使網絡平臺發揮其更大的作用。

二、礦井智能化

我國目前為止，礦井智能化對大家來說還僅僅是一個名詞而已。但建筑智能化和智能化建筑在我國已經是一個方興未艾的產業，所以我們可以參考建筑智能化的內容來探討礦井智能化。首先我們來看建筑智能化系統集成設計圖集中對建筑智能化的相關描述：“隨著現代通信、計算機網絡、自動控制等技術的發展，建筑智能化系統逐漸增加，監控對象眾多，內容廣泛。為了實現各個系統之間信息共享、相互協調、互控和聯動功能，綜合管理需要將各個分離的系統有機地集成在一個相互關聯，統一和協調的系統之中，這種解決方案就是系統集成。系統集成實現的關鍵在于解決各系統之間的互聯性和互操作性，這就需要解決各系統之間的接口、協議、系統平臺、應用軟件等問題。”同樣在礦井智能化中，各生產、輔助系統、環境安全監測的自動化系統內容亦不少，而且接口形式、通信協議、操作平臺、應用軟件各種各樣，所以在礦井智能化系統集成中，關鍵也是解決各系統之間的互聯性和互操作性，從而才能在礦井的調度中心形成一個相互關聯，統一和協調的調度指揮系統。

只有將礦井生產和經營管理活動中的所有自動化系統實現了有機的統一、協調且可以互聯互控，才可以稱其為智能化礦井。但在一個大型的井工礦井中，將所有的自動化系統都集成到一個綜合系統中是不合理和不可行的，因此可以按照一定的原則，將其劃分為1個～2個集成系統，如前面所述，可將涉及生產系統各自動化集成到一個綜合系統，將涉及環境安全和人員監測的，集成到另外一個綜合系統；也可以按照礦井生產工藝流程的關系來劃分，比如將綜采工作面、主運輸（提升）、地面生產系統等集成到一起，將通風、瓦斯監測、供電、排水等集成在一起，將人員定位、無線通信、工業電視等綜合集成。當礦井實現了智能化管理后，一方面，各系統可以互聯互控，自動運行，從而達到減員提效的目的；另一方面，對操作人員的工作更加簡潔、省時省力，對管理者和決策者得到的信息會更全面、更及時，更有利于做出正確判斷，從而正確的去指揮和調度生產活動或救災行為等。

三、結語

自動化是基礎，智能化是目標。沒有成熟、先進、可靠的各工況自動化系統，智能化也就無從談起，更不可能安全可靠運行。但“智能化”和“自動化”的區別又是顯而易見的，自動化主要是指各生產系統和生產輔助系統的獨立自動化，綜合自動化是指將各自動化系統進行初步的整合，實現統一的傳輸和管理，而智能化更強調的是各系統間的互聯互控，有機協調，統一集成等。

參考文獻：

[1] GB 50215-2005，煤炭工業礦井設計規范[S].

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1.概況

淮北礦業集團鄂爾多斯市成達礦業有限公司陶忽圖煤礦，位于內蒙古鄂爾多斯市烏審旗境內，設計年生產能力 800 萬噸，采用立井開拓，主、副、風井井筒凈直徑分別為9.4m、10.5m、7.5m。回風立井設計井口標高為+1223m，井筒全深 727m，采用凍結法施工，井筒到底后進行臨時改絞。

由于本礦井主、副井井筒直徑較大且較深，為加快建井進度，縮短建井工期，采用主、副井到底后即進行井塔施工和永久裝備，風井到底后先進行臨時改絞并承擔永久提升系統形成前的礦井二、三期工程施工的提升任務，即風井改絞后應滿足6～8個掘進隊、月總進尺2000米（平均巷道斷面23m2）的提升能力。因此回風立井采用混合改絞，即箕斗加罐籠臨時改絞。

2．方案簡述

井下利用一側馬頭門擴刷改造為臨時裝載硐室，其內安設臨時金屬煤倉及液壓定量裝載系統；另一側馬頭門作為罐籠提升運輸巷道，同側進出礦車。同時井底水窩在原來的基礎上延深至不少于28m，井底增設臨時水倉。箕斗及罐籠提升絞車對稱布置。

3.混合改絞井筒布置方案

3.1 方案設計依據

混合改絞方案設計依據：① 井筒設計參數；② 井架參數；③ 工業場地永久布置；④ 《煤礦安全規程》；⑤ 《煤礦建設安全規范》；⑥ 《鋼結構設計規范》；⑦《煤礦井巷工程施工規范》。

3.2箕斗提升

選用2JKZ-3.6/12.96提升絞車結合一對JLS-6型立井單繩鋼絲繩罐道非標箕斗進行煤矸提升，以滿足二、三期工程快速施工需要。

箕斗采用曲軌自動卸載側底扇形門上開式箕斗，為同側裝卸載。井上下口金屬套架內分別安設二套FHT型緩沖托罐裝置；采用4根18×7+FC-36-1770鋼絲繩作為罐道繩；井上、下口安設方鋼罐道，作為箕斗在上下井口的穩罐導向；井下口一側馬頭門安設80m3、52°傾斜鋼結構臨時煤倉、采用液壓自動計量裝置裝載；井上口安設自動卸載曲軌及地面鋼結構卸煤倉進行卸載、膠帶輸送機轉載輸送至煤矸架頭。

井底撒煤采用人工清理，調度絞車提升底卸料斗轉載，礦車運輸。

附圖一：

3.3罐籠提升

罐籠提升：選用JKZ-3.2/18提升絞車結合一臺1.5t采用1.5t雙層二車帶防墜器非標罐籠進行提升，以滿足二、三期工程施工需要。

罐籠外形尺寸：2950×1721×7000mm（含抓捕器及懸掛裝置），主要用于上下人員和提升物料。提物時：上下層各配1輛MG-1.7B礦車；提人時：上下層共乘人：20×2人。

井上下口金屬套架內安設一套FHT型緩沖托罐裝置；上、下井口進出車平臺安設手動阻尼搖臺，同側進出車，在進出車側安裝25KW牽引絞車1臺；采用8根18×7+FC-36-1870鋼絲繩作為罐道繩，LGS-20型液壓拉緊裝置固定；4根18×7-32-1870(左右各兩根)鋼絲繩作為制動繩。井上下口安設方鋼罐道，作為罐籠在上下井口穩罐導向，井上下口安設信號連鎖側滑式安全柵門。

具體布置詳見附圖一。

3.4通風系統

1、風井與主、副井貫通前：風井井筒內布置兩路Φ900抗靜電膠質風筒，采取4臺FBD-Ⅱ-No7.1/2×30防爆對旋軸流風機（二臺備用）進行壓入式通風。

2、風井與主、副井貫通后：在風井井口安設二臺FBDCZ系列防爆抽出式對選軸流通風機（一臺備用），利用永久風道一側預留臨時抽風口作為抽風風道，風道主口臨時封閉。風井井口沿進出車方向采用磚混砌筑井口房及護圍，通道頂部使用預制板封頂，通道上部至天輪平臺頂部位置采用方形鋼管結合δ1.5鋼板+風筒布分段圍封嚴密，提升繩孔出口處設活動軟膠板簾封堵。護圍內安設無壓風門，構成臨時主抽風系統，井下在主、副井進風巷道內新鮮風流處安設FBD系列防爆壓入時對旋軸流風機向工作面進行壓入式供風，構成自主、副井井筒進新鮮風，風井抽排乏風的抽出式通風系統。

2、井下風機實行三專供電，所有風機均采取雙機雙電源連鎖，備用局部通風機嚴格按規定調節確保完好并做到自動切換。工作面局部通風機、風電、瓦斯電閉鎖。工作面選用阻燃抗靜電膠質風筒。

3.5排水系統

井筒內安設二路φ159無縫鋼管作為主排水管，臨時主排水設備選用DM125-100×7-450KW型水泵排水。

3.6壓風系統裝備方案

井筒內安設一路φ159×4.5無縫鋼管作為壓風管。

3.7供水系統

井筒內安設一路φ76×3.5無縫鋼管作為供水管。

3.8供電系統

井筒內敷設兩路MYJV42-6/10KV，3×150mm2高壓電纜，井下設置臨時變配電所。供電系統按兩個階段考慮：

1改絞期間以及臨時變電所形成之前

二期井巷施工供電引用原鑿井臨時變配電所，為二期施工時整個礦井區地面、井下高壓及井下低壓用電設備提供服務。

2井下臨時變電所形成之后

由地面臨時變電所內高壓柜向風井井下臨時變電所敷設兩路MYJV42-6/10，3×150mm2交聯聚乙烯內鋼絲鎧裝電纜，結合井下臨時變電所的KBSGZY系列移動變電站，形成井下高低壓供電，為礦井二、期井巷施工時整個井下高低壓用電設備提供服務。井下所有低壓動力設備均采用1140V、660V電壓等級供電來保證遠距離低壓供電質量。變電所內必須設有綜合保護裝置。

3.9通訊、信號、監視、監控及照明系統

井筒內敷設MHY32-19×2×1.5通訊、信號、視頻監控及瓦斯監控電纜各1根。

1通訊

（1）風井區安設獨立的通訊系統，采用KTH型礦用本安型雙音頻電話機與HDK耦合器及調度交換機組成風井區通訊系統，實現井上、下之間以及與外界通訊聯絡。

（2）風井井筒內敷設1路MHY32-19×2×1.5通訊電纜，并在井下口打點室分支，分別與井口調度室，上井口、下井口、井下變電所、泵房、各掘進工作面的電話接通。從而實現地面總調度、井下信號室、井下變電所、泵房、掘進隊之間的通訊指揮系統。

2信號

風井井筒內敷設1路MHY32-19×2×1.5信號電纜，由地面變電所引出一路專用線路并通過信號照明綜合保護裝置取得127V電源，利用井上、下信號室、井上信號室與車房的聲光信號盤，實現井上口與井下口、井上口與絞車房的信號聯系。

3視頻監控系統

風井井筒內敷設1路MHY32-19×2×1.5視頻監控電纜，風井提升系統安設電視監控裝置一套,井上、下口、馬頭門、提升機房等處分別安設防爆攝像儀，提升機及房井口調度室安設電視監控器、工業電腦。

4瓦斯監控系統

風井井筒內敷設1路MHY32-19×2×1.5瓦斯監控電纜，井下安裝瓦斯監控探頭及瓦斯監控分站,井口調度室安設監控總站及工業電視等。

3.10照明系統

1、風井區地面各處照明就近取自各車間、各動力配電點動力電源，工廣照明用高壓汞燈，室內采用防爆白熾燈或日光燈作光源。

2、井下臨時變電所、泵房形成后，臨時變電所及泵房內每15m內裝設一盞防爆螢光燈；井底車場內每40m內裝設一盞防爆螢光燈，其電源均取自泵房內4KVA的信號照明綜合保護裝置。

3.11運輸系統

1地面運輸系統

罐籠提升煤（矸）通過礦車或無軌膠輪車排出場外；箕斗提升煤（矸）通過井口卸煤槽卸載、膠帶機轉載、自卸汽車運輸排出場外。

2井下運輸系統

風井井下主要大巷煤矸運輸選用膠帶轉載機轉運、鏈板機轉載；平、斜巷輔以礦車運輸，斜巷增設調度絞車牽引助力運輸。

4.施工方案及施工進度

4.1 施工方案

1臨時改絞前，應將回風井與其他井筒（主井或副井）先行貫通，并形成過渡期供電和排水。

2 施工方案：井下安裝采用臨時盤或吊盤為工作平臺。改絞工程的施工順序是先井下后井上，但井下安裝則是先上后下，即先安裝井下出車平臺，后安裝煤倉上口平臺及煤倉，再依次安裝裝載設備、計量裝置、井下裝載套架及穩繩生根平臺等。井下安裝完畢后，對臨時盤進行解體。為加快施工進度，井口套架及天輪平臺安裝時，利用吊車為起吊設備。在進行臨時改絞的同時，進行地面提升設備、翻矸設備、壓氣設備、供電設備等的安裝和完善。

4.2 施工進度安排

由于臨時改絞工程的特殊性，其施工特點是單行施工多，平行施工少。因此，臨時改絞工程的工期較長，預計施工工期為 45～50 天。

5.措施工程

臨時改絞，需要增加部分措施工程：

① 井下臨時煤倉：井下臨時煤倉為混凝土與金屬的混合結構，其有效容積不應小于 160m3。為滿足箕斗提升過放距離的要求，井底馬頭門以下的井筒高度不應小于28mm，本礦井2煤與3煤層間距65米，滿足此項要求。

篇9

關鍵詞：煤礦；改擴建；環境評價；可行性；經濟效益

Abstract: red ditch coal mine by small kiln development, for the mouth of the well dispersed, backward coal mining method and the backward technology and equipment level, the overall economic benefit is poor. To improve the level of the mine mining, the realization of mechanization, mine production scale, and probes into its reconstruction and renovation. This ore after technical reform in mining process, equipment type, drilling parameters and drilling methods (stripping process, the development transportation system, the process operation mode), slope stability analysis, determine the optimization scheme, puts forward technical measures to ensure the safety of the slope stability. And analysis and evaluation of the mine environment such as air, water, sound, and the ecological environment, and finally the technical and economic benefit after technical reconstruction and environmental impact of economic efficiency. Through research and analysis to evaluate the technological upgrading mine is quite doable in technology and the environment, at the same time, the mine after the technical implementation in terms of environment, economy and society all have achieved a certain benefits.

Key words: coal mine; Reconstruction; Environmental assessment; The feasibility; Economic benefits

中圖分類號：TU2文獻標識碼：A文章編號：2095-2104(2013)

一、項目概況

某公司紅溝分礦為南山煤礦下屬單位，該礦位于新疆石河子西南約75km沙灣縣東灣鄉境內，行政區劃隸屬于沙灣縣管轄。礦區有15㎞簡易公路與團部瀝清公路相通，經瀝清公路與312國道相連。東可達烏魯木齊市，西可至伊犁霍爾果斯口岸，交通極為便利。

該礦井始建于1952年，由小窯發展而來，直至70年代，在“河上”、“河下”都有小型礦井開采，1998年后年生產能力為80kt，以后產能開始逐步擴大。現有+1104m平硐、+1162m平硐及+1227m南北回風平硐，現生產水平為+1104m，回風水平為+1227m，Ⅲ勘探線以西＋1236m水平以上33～21號煤層已全部采完，＋1173～＋1236m水平28、29、30號煤層也已采完，開采方式為前進式，采用懸移頂梁液壓支架炮采采煤法。礦井現開采范圍為Ⅲ勘探線以西700m的21號煤層及Ⅲ勘探線以東360m的22號煤層，準備27號煤層及23號煤層工作面。

目前，紅溝煤礦開拓、開采存在以下問題：

1、井口分散，生產規模小，礦井整體經濟效益差。

2、采煤方法落后，采區回采率低，資源浪費嚴重。

3、技術裝備水平落后，礦井抗災御險能力差。

4、生產系統不健全，運營費用高。

在自治區及石河子市經濟穩步增長的情況下，該地區經濟發展對煤炭總量需求亦呈穩步增長。現石河子市所轄礦區煤炭產量已不能滿足市場需求，煤炭供應緊張的狀況嚴重制約了本地區的經濟發展。為了滿足經濟發展對能源的需求，同時為保持本企業今后穩定、持續健康的發展，該煤礦根據國家有關煤炭工業技術政策及自治區煤炭工業未來發展規劃要求，決定對本礦區資源進行改擴建整合，擴大生產規模，提高礦井技術裝備水平和采區回采率。

二、煤炭市場分析及礦井建設的必要性

（一）煤炭市場需求快速增長

隨著國家西部大開發戰略的實施，新疆的經濟發展會有一個大的飛躍，而能源在西部大開發中占有非常重要的戰略地位，并隨著地區經濟的發展逐漸顯露出來。“十二五”期間，隨著新疆國民經濟的快速發展，火電廠和甲醇煤化工、煤變油項目的不斷上馬，使得傳統煤炭市場對煤炭的消費量也在快速增長。

（二）礦井建設的必要性

1、區域經濟發展的需要

石河子墾區經濟及周邊地區經濟發展較快，煤炭需求空間增大，區域及周邊地區的經濟飛速發展，必將帶動紅溝煤礦的全面發展。同時紅溝煤礦的技術改造也將對區域及周邊地區的發展起到一定的促進作用。

2、適應國家煤炭產業政策的需要

多年來由于歷史條件的原因，當前新疆的大部分小煤礦因其投入少，開采技術落后，裝備水平差，生產事故多，給職工生命安全和社會安定團結造成較大的威脅和不良影響；加之小煤礦開采工藝落后和開采順序不合理，造成回采率低，資源浪費嚴重，因此政府每年都關閉不少的小煤礦。該礦井建設后不僅可以彌補關閉小煤礦后的煤炭銷售市場的缺口，而且可以帶動相鄰礦井生產的技術裝備水平，提高煤炭資源回收率，增強煤炭企業效益，完全符合國家煤炭工業可持續發展的產業政策。

3、企業自身發展的需要

紅溝煤礦儲量豐富，煤質好，但生產系統不健全，安全生產條件較差，產量低，礦井整體經濟效益差，只有通過技術改造，改革采煤方法，提高企業的技術裝備水平，把資源優勢轉化為經濟優勢，才能保證企業穩定健康的發展。因此，礦井的技術改造也是礦井自身發展的需要。

綜上所述，該項目的建設不僅符合國家煤炭產業政策的要求，而且也是當地工業經濟穩定發展的需要，更是企業生存發展的需要。該項目的建設是必要的。

三、設計指導思想及原則

（一）設計的指導思想

根據社會主義市場經濟的要求，以市場為導向，以經濟效益為中心，以高產高效為標準，以安全生產為重點，以環境保護“三同時”為原則。結合礦井的具體條件，依照科技進步和先進的管理模式，充分利用現有設施，本著經濟實用，通過生產系統合理配套，簡化地面輔助設施，力求減人增效，縮短工期，節約投資，將礦井建成高產高效的現代化礦井。

（二）設計的主要原則

1、充分利用現有工程和設施，發揮現有設備的能力，集中生產。

2、結合礦井條件，對礦井的開拓方式、運輸系統、采煤方法等主要內容進行方案比較，堅持技術和經濟的先進合理性。

3、簡化和集中工業場地布置，總平面布置力求功能分區明確，完善生產、生活等輔助設施。

4、擴建配套工程與現有工程設施及生產正常接替緊密結合，盡量為生產施工創造條件，節省工程項目投資。

5、新增改擴建能力按實際生產需要定崗定員，降低生產成本，提高全員效率。

6、煤炭運輸系統采用機械化運輸，以達到運輸連續化、自動化，保證礦井運輸環節暢通，確保礦井增產潛力。

四、設計依據

1、1996年12月由新疆地質局第九大隊提交的《石河子南山煤礦紅溝井田精查報告》；

2、新疆維吾爾自治區礦產資源委員會新資準[1997]14號文《石河子南山煤礦紅溝井田精查報告》批準書；

3、《關于某公司南山煤礦紅溝分礦60萬噸/年改擴建項目立項的批復》——兵發改（能源）發[2005]309號；

4、采礦許可證；

5、《煤礦安全規程》（2004年版）；

6、《煤炭工業礦井設計規范》；

7、某公司紅溝煤礦提供的相關資料。

五、設計主要特點

1、礦井開拓方式為斜井-平硐開拓，初期布置三條井筒，其中改造利用原有兩個井筒，新增一個皮帶斜井。主斜井采用鋼絲繩芯帶式輸送機運輸煤炭；+900m皮帶大巷采用帶式輸送機運輸煤炭，+1104m平硐、+1104m運輸大巷及+900m軌道大巷采用5t架線式電機車運輸材料、設備及矸石。+900m水平以下的設計考慮采用大傾角下山皮帶上運至+900m水平，然后由主斜井皮帶運輸至地面。選用KFU1.1-6型固定式礦車運輸，材料車及設備運輸選用MC1–6A型1t材料車、MP1–6A型1t平板車及MPC15－6型重型平板車；斜井上下人員選用XRB15-6/6型人車首車2輛。主斜井煤炭運輸選用帶寬1m的強力膠帶輸送機，工作面運輸巷、區段石門、后期+900m皮帶大巷也采用皮帶運輸。

2、首采工作面布置于井筒附近的21號煤層中，采用走向長壁雙翼開采，首采區直接利用暗斜井作為采區軌道上山，巷道布置簡單，工程量省，從而大大縮短了建井工期，礦井的建井工期為25個月。

3、根據全國地方礦井高產高效的經驗，結合本礦井的實際條件，本礦井達產為“一礦一區兩面”，生產能力0.6Mt/a，礦井全員工效為4t/工。

4、由于煤層薄、傾角大，為了確保礦井穩產達產，初期布置兩個工作面同時生產，一個綜采工作面，一個炮采工作面。綜采工作面選用大傾角綜采液壓支架及配套采煤設備。炮采工作面選用懸移頂梁液壓支架及配套設備。礦井投產后初期布置四個掘進工作面，其中一個煤巷綜掘工作面選用了AM-50型半煤巖掘進機組，另三個炮掘工作面選用普通機械化作業，并配備相應錨噴設備。礦井采掘機械化水平達到100%。

5、主斜井提升選用鋼絲繩芯膠帶輸送機，帶寬B=1000mm，承擔煤炭運輸任務；副提升為平硐—暗斜井，平硐采用架線式電機車牽引礦車運輸，暗斜井提升采用單滾筒提升絞車，選用JKY2.5/2B型提升機作為礦井輔助提升，承擔人員、矸石、材料、設備等任務。

6、礦井改擴建后初期利用現有+1162m回風平硐作為礦井專用回風井，后期利用+1227m回風平硐作為礦井專用回風井，利用+1104m平硐和皮帶主斜井進風，通風方式為分區式，通風方式為抽出式。改擴建后礦井初期風量為50m3/s，后期風量為52m3/s。通風機設計選用FBCZ-6-№18A型高效、節能、低噪聲煤礦專用對旋式軸流通風機。為保證各用風地點按需要得到足夠風量,井下所有進回風相交處均設有雙向雙道風門,在需調節風量處設調節風門,以保證風量分配的要求。同時，為了保證礦井出現災害時能正常反風，設計考慮了反風系統所需要的反風風門。

7、排水方面采用集中排水方案，在+900m水平新建主排水泵房。井下水由暗斜井——副平硐排到地面進行處理。礦井正常涌水量為18m3/h，最大涌水量為27m3/h，設計選用了D80－30×9型礦用離心式排水泵3臺，作為礦井主排水。

8、本井田主要開采煤層為13、19、20、21、22－1、22－2、23、25、26、27、28、29、30、33號煤，各煤層的水份在1.08－1.6%之間，灰份平均為20.96%，揮發份30.62－44.22%，平均38.41%。礦井各煤層有害元素普遍較低。原煤中硫含量均低于1%，根據標準屬于特低硫煤。原煤中27、28、33號磷含量一般小于0.01%。屬特低磷煤。29、30號煤中磷含量一般小于0.01%，屬特低磷煤。13、19、20、22－2、23、25、26號煤磷含量在0.05－0.15%之間屬中磷煤。21、22－1號煤磷含量0.15%，屬于高磷煤。各煤層均屬高發熱量煤，熱值一般為22.49－32.05MJ/kg，平均26 MJ/kg。根據煤的用途和用戶要求，設計考慮了0～+50mm、+50mm以上二級分選系統。

9、平面布置時礦井工業場地以主、副井為中心，其中輔助生產區由機修間、器材庫、坑木加工房組成，布置于場地中部，留有一定面積的裝卸場地，各種材料下井比較方便；生產及貯運區由儲煤場、篩分系統及各產品煤倉組成，布置于場地東部；鍋爐房位于貯運區內，用煤方便，而且室外平場標高較低，有利于凝結水的回收；變電所位于場地北部，靠近主要負荷。行政福利生活場地由辦公綜合樓、任務交待室、單身公寓、職工食堂、職工文化活動中心、汽車庫及職工住宅樓組成，工業場地比較開闊，配以草坪、花壇等建筑小品，給人以較好的觀感。

10、紅溝煤礦現有一座35/6KV2×1600KVA變電所。該變電所有二回電源。一回引自紫泥泉110/35KV變電所，最大可輸送電力9000KW，為變電所主電源。另一回電源引自水泥廠電廠，為解決該變電所的第二回電源，設計將水泥廠電廠的6KV電壓升至35KV，新建一回35KVLGJ-50砼電桿架空輸電線路20.5km，該線路建成后，最大可輸送電力4950KW，可滿足供電需要。

11、工業建筑物與構筑物盡量采用新技術、新材料、優先選用地方性材料，結構構件盡可能標準化、以方便施工。（1）主井皮帶機房、篩分樓，采用鋼筋砼框架結構，煤倉采用砼結構、箱形基礎。皮帶走廊采用磚混結構，下部結構10m以下采用磚墻承重，10m以上采用鋼筋砼支架，礦井機修間，綜機廠房、鍋爐房采用砼排架結構，其它用房一般采用磚混結構。（2）辦公與煤樣室、化驗室設計為三層聯合建筑，力求功能齊全，立面造型新穎別致，具有地方特色及民族特點；職工食堂除滿足一般的生產、生活需求外，同時考慮滿足不同民族的生活習慣，設置不同民族的服務窗口，使食堂餐館化，以滿足現代礦工的生活需要，礦燈房及浴室設計為聯合建筑。（3）建一棟面積為3000m2單身公寓樓，1層為職工食堂，2層為圖書室，3-5層為單身公寓；建職工住宅樓三棟，每戶65m2，總面積為9000m2。

11、為防止環境污染，環境保護堅持“三同時”原則，同時考慮防火、防爆、防塵、防雷擊、防觸電、防機械損傷和防噪等措施。

六、關注及建議

1、19號、20號、30號三層煤以及Ⅳ勘探線以西煤層均未進行儲量計算，礦井在改擴建期間應及時加強地質勘探工作，提高礦井資源儲量及級別。

2、未做鉆孔封孔質量檢查，在將來的生產過程中，應注意防范。

3、地質報告提供的礦井涌水量計算范圍為Ⅱ勘探線以東段，未對整個礦井開采面積進行計算，礦井在未來開采時應及時測定礦井正常涌水量。

4、地質報告提供的火燒區范圍、火燒深度、火燒區積水情況不明確，礦井在未來開采時應加強地質勘查工作，探明火燒區具體情況，以便礦井未來開采時采取有針對性的防滅火和探放水措施。

參考文獻：

[1]徐永圻.煤礦開采學.中國礦業大學出版社.2004（12）

篇10

【關鍵詞】:儲配站;消防設計;危險性：消防給水

中圖分類號：TU998.1 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

LNG-液化天然氣的縮寫,按照美國國家標準NFPA59A定義為:一種基本上是甲烷構成的液態流體,含有微量的乙烷、丙烷、氮或通常在天然氣中存在的其他成分。天然氣主要來源于氣田和油井伴生氣,通常是作為燃料使用。由于其液化儲運技術要求較高,所以國內一直是近距離管道輸送,資源浪費嚴重城市液化天然氣(LNG)儲配站(應急調峰站)的功能是液化天然氣的貯存和氣化，其站內設備主要由液化天然氣儲罐、液化天然氣泵、氣化器等組成。

一、火災危險性

1、天然氣的爆炸濃度為5%～15%，屬甲類危險品。

2、天然氣儲罐存儲量巨大。

3、儲配站選址。由于儲配站一般設置于城市邊緣。但隨著城市發展，城市規模擴大，儲配站將會被市區包圍，其危險性日顯突兀。

4、天然氣與液化氣相比，具有密度小、易散發、不沉積的優勢，火災危險性相對降低。

二、LNG儲配站消防設計的基本要求

1、站址選擇

LNG儲配站站址選擇必須符合城市的總體規劃，并應符合下列要求:應避開地震帶、地基沉陷，廢棄礦井等地段;應布置在城市邊緣地段，并遠離人員密集區;站址應具有符合要求的供電、供水、通風及道路交通等條件。

2、總平面布置

LNG儲配站應采用分區布置，站內應分為生產區和生產輔助區。生產區包括:LNG儲罐區、工藝裝置區及放散裝置等區域;生產輔助區包括:綜合用房控制室、消防水泵房、消防水池、鍋爐房、變配電室等。同時，應符合以下要求:生產區和生產輔助區之間應設圍墻進行分隔;生產區四周應設環形消防車道;儲罐區和設施四周應設圍堰，圍堰區內的有效容積不應小于圍堰內一個最大儲罐容積;站區四周應設置高度不低于2．2m的實體圍墻。

3、消防給水

LNG儲罐應設置固定噴淋裝置和消防水槍(水炮)滅火系統;當LNG儲罐總容量大于或等于3000m3時，其集液池應配固定式全淹沒高倍數泡沫滅火系統;LNG儲罐消防用水量應按儲罐的固定噴淋裝置、消防水槍(水炮系統)和泡沫滅火系統用水量之和計算。

4、電氣防火

(1)供電要求。LNG儲備站其供電應按二級負荷設計。消火栓系統、水炮系統、儲罐噴淋冷卻系統及可燃氣體泄漏報警系統等消防用電設施應采用專用的供電回路。當生產用電被切斷時，應仍能保證消防用電。

(2)應急照明要求。消防泵房、配電室、控制室等應設應急照明，其連續供電時間不應小于20min。

(3)防爆要求。LNG儲配站的儲存裝置區、工藝裝置區、裝卸區均為有爆炸危險環境的場所，應依據GB50058－92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》確定爆炸危險環境場所，并選用相應的防爆電器設備。

(4)防雷要求。依據GB50058－92《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》、GB50057－2010《建筑物防雷設計規范》的規定，液化天然氣和儲存裝置、工藝裝置、天然氣裝卸裝置，屬于第二類防雷建筑物，其防雷、接地的設計，應嚴格按規范設計，其接地電阻應小于10Ω。

三、消防水量的計算

1、不同規范對于火災延續時間、固定噴淋裝置供水強度、水槍用水量等相關參數是基本一致的。不同的是儲罐容積大小分類界限略有不同。因此,在設計時,不管采用哪種規范,固定噴淋水量和水槍的用水量計算結果都基本一致。

2、《石油天然氣工程設計防火規范》另外規定,在上述消提到防水量計算的基礎上,需增加200m3／h的消防水余量,這是套用了NFPA59A的相關規定。我們建議:作為城市LNG氣化站,當儲罐總容積小于1000m3時,將不考慮消防水余量,而當儲罐總容積大于1000m3時,可考慮增加消防水余量。

3、注意的是:如因場地緊張,低溫儲罐布置較緊湊時。采用立式罐和臥式罐有較大的差別。以150m3低溫儲罐為例,立式罐外直徑為3.73m,高22.70m,臥式罐外直徑為3.70m。長23m。如罐間凈間距為5.60m時(1．5倍罐直徑),立式罐不用考慮著火罐相鄰罐的冷卻水量,但臥式罐必須罐間凈間距大于13.40m時(罐直徑加長度的一半),才不用考慮著火罐相鄰罐的冷卻水量。

4、所有規范中,對高倍泡沫發生器的用水量均無明確要求。根據發生器設備的實際情況,建議按10升／秒·臺考慮。

四、消防給水系統的設計

消防給水系統由消防泵房、消防水池、消防給水管網及消火栓、消防水炮等組成。

1、有關消防泵房

根據消防泵房場站消防水量水壓所需要求,泵房內應設置兩臺以上消防水泵,選用自灌式吸水。當有火災時,消防泵由壓力聯動裝置在火警后2分鐘內啟動,使管網中不利點的水壓和流量達到滅火要求。另外,穩壓泵還應在消防泵房內設置好,當管網壓力低于一定值時,穩壓泵將自動啟動補水功能。

回流設施在消防水泵中的設置。設置定期開啟消防水泵,試驗消火栓在水泵出水管上,確保運行狀況的正常。另外,泵房應設有值班人員與報警電話,確保能直接開啟、停止消防水泵的運行。

揚程計算在消防水泵中非常重要,揚程過低則無法達到消防要求,過高又會造成供電設備和水泵的浪費。《石油天然氣工程設計防火規范》與《城鎮燃氣設計規范》中對液化天然氣立式罐的消防水泵的最大揚程均無明確規定。在過去的設計中,一般以水槍射出的水束能達到立罐頂部作為水泵的最大揚程標準。所以,雖然立罐高度約25m左右,但卻要選擇70m～80m高的水泵揚程才能達到。這種做法我們認為有點過于保守。

實際上可參考《城鎮燃氣設計規范》中關于LPG球罐的消防水泵要求,LPG球罐不管有多高,只要能滿足頂部噴淋裝置的出口供水壓力大于0.20MPa,水槍出13的供水壓力大于0.35MPa。能滿足此條件時,消防水泵的最大揚程選擇在60m高左右就可以。

2、有關消防水池

消防水池的設置是根據計算的消防水量來定,當消防水池體積大于500m3時應分為兩座,在消防水池中設液位顯示,建議水池之間的聯絡管設為兩根。不定期更換消防水池中的水,可以保持池內水質良好,各站消防給水水源從鄰近的市政管網中引入。

3、有關消防給水管網

消防水管網應采用閉合環狀,材質方面應選用鋼制管道,再配置地上式室外消火栓及固定式消防水炮。液化天然氣儲罐上設置水噴霧裝置,對儲罐進行冷卻。水帶箱設在室外消防栓旁,箱內配置2盤直徑65mm、長度20m的帶快速接1∶3的水帶,及2支VI徑65mm×19mm水槍、一把消火栓鑰匙,水帶箱距消火栓距離2m。

《城鎮燃氣設計規范》中要求“液化天然氣立式儲罐固定噴淋裝置應在罐體上部和罐頂均勻分布”。所以,在絕大部分設計中,只在罐體上部和罐頂設置1～3根噴淋環管。《石油天然氣工程設計防火規范》中要求“儲罐采用水噴霧固定式消防冷卻水系統時,噴頭應按儲罐的全表面積布置,儲罐的支撐、閥門、液位計等均宜設噴頭保護”。因此,部分設計中就采用了多環噴淋甚至滿環噴淋的布置。

結束語

LNG儲配站使用的介質主要是LNG和NG，其危險性主要來自生產運行時操作不當或站內設備、管線破損，導致LNG和NG泄漏，與空氣形成爆炸性混合物，若遇高溫或明火將產業生爆炸。在城市天然氣儲備站的消防設計中，消防給水設計是重中之重，只有按照設計的規范才可以真的做好整體消防設計，保證安全。

參考文獻:

[1]GB50028－2006，城鎮燃氣設計規范［S］．

[2]GB50183－2004，石油天然氣工程設計防火規范［S］．