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中华人民共和国国家标准
煤炭工业矿井设计规范
Code for design of mine of coal industry
GB 50215-2015
主编部门:中国煤炭建设协会
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2016年3月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第925号
住房城乡建设部关于发布国家标准《煤炭工业矿井设计规范》的公告
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2015年9月30日
前言
本规范是根据住房和城乡建设部《关于印发<2011年工程建设标准规范制定、修订计划>的通知》(建标[2011]17号)的要求,由中国煤炭科工集团南京设计研究院有限公司和中国煤炭建设协会勘察设计委员会会同有关单位,对原国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215-2005进行修订的基础上完成的。本规范在修订过程中,规范编制组经广泛调查研究,认真分析、总结和吸取了近年来矿井建设发展的实践经验,特别是国内外矿井建设的新技术、新工艺和新的科研成果,注意与相关标准的衔接,并广泛征求意见,反复修改,最后经审查定稿。
本规范共分18章和4个附录,主要内容包括:总则,矿井资源/储量、设计生产能力和服务年限,井田开拓,井筒、井底车场及硐室,井下开采,井下运输,通风与安全,矿井主要固定设备,地面生产系统,总平面布置,地面运输,供配电,信息与自动化,地面建筑,给水排水与供热通风,节能减排与综合利用,环境保护,建井工期等。
本次修订的主要内容是:
(1)适用范围拓展到小型矿井;
(2)增加了“节能减排与综合利用”、“建井工期”2章和“建议的资源/储量比例”1个附录的内容。
(3)对其他章节做了调整,增加了“井下紧急避险系统”、“抽采瓦斯设备”、“注氮设备”、“矿井地面总布置”、“管线综合布置”、“电压和电能质量”、“信息管理”7节内容。
(4)删除了“技术经济”1章和“水力采煤”1个附录。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国煤炭建设协会负责日常管理工作,中国煤炭科工集团南京设计研究院有限公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中,请各单位结合工程实践,认真总结经验,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄交中国煤炭科工集团南京设计研究院有限公司(地址:南京市浦口区浦东路20号,邮政编码:210031),以便今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:中国煤炭科工集团南京设计研究院有限公司
中国煤炭建设协会勘察设计委员会
参编单位:煤炭工业济南设计研究院有限公司
中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司
中煤邯郸设计工程有限责任公司
中国煤炭科工集团重庆设计研究院有限公司
煤炭工业合肥设计研究院
中国煤炭科工集团武汉设计研究院有限公司
煤炭工业太原设计研究院
中国煤炭科工集团沈阳设计研究院有限公司
中煤西安设计工程有限责任公司
煤炭工业郑州设计研究院
主要起草人:于为芹 何国纬 康忠佳 李庚午 孔祥国 杨兴全 徐鸿明 付小敏 李德春 周秀隆 王荣相 曾涛 冯景涛 卢溢洪 刘晓群 刘延杰 伍育群 潘缉义 张吉禄 李现春 张晓四 王耀文 李定明 张云禄 张泊 张珂 李奇斌 卿恩东 张刚 吕昌民 董继斌 何山 吴睿 白红彬 林晋 于新胜 王先锋 张世和 闫复志 殷同伟 沈建辉 陆桂玖 史先如 陈刚 孙光辉 唐明光
主要审查人:毕孔耜 刘毅 张少锋 吴国强 孙玉臣 闫红新 杨裕官 李明 王克智 吕建华 梁力 彭文芳 耿建平 冯冠学 罗博尔 吴文彬 李明武 邵一谋 包勇 沈涓 张振文 董光中 鲍巍超
1 总则
1.0.1 为贯彻执行煤炭工业的法律、法规和方针、政策,落实科学发展观,推进生态文明建设,推广应用煤炭工业地下开采的先进技术和管理经验,确保安全生产和资源合理开采,促进安全高效矿井建设,提高煤矿经济效益,实现矿井节能、环保和建设现代化,保持煤炭工业可持续发展,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于设计生产能力0.09Mt/a及以上的新建、改建及扩建的煤炭工业矿井的初步可行性研究、可行性研究和设计。
1.0.3 矿井初步可行性研究及可行性研究,应根据矿井资源条件和外部建设条件、矿区总体规划及目标市场需求、可能采取的开采技术及装备条件、资金筹措及投资效果等,全面分析研究矿井建设的必要性、可行性、合理性。
1.0.4 矿井设计应体现管理现代化、信息化、生产集中化、装备机械化、技术经济合理化和安全高效原则,因地制宜地采用新技术、新工艺、新设备、新材料,推行科学管理。
1.0.5 煤炭工业矿井的初步可行性研究、可行性研究和设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
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2 矿井资源/储量、设计生产能力和服务年限
2.1 矿井资源/储量
2.1.1 中型及以上矿井初步可行性研究应根据评审备案的井田详查或勘探地质报告进行,可行性研究和初步设计应根据评审备案的井田勘探地质报告进行,小型矿井可行性研究和初步设计应根据评审备案的井田勘探或井田详查(最终)地质报告进行,且应经认真分析研究后,对勘查程度、资源可靠性、开采条件及经济意义等做出评价并提出建议。
2.1.2 矿井初步可行性研究、可行性研究和初步设计,应分别根据井田详查和勘探地质报告提供的“推断的”、“控制的”、“探明的”资源量,按国家现行标准《固体矿产资源/储量分类》GB/T 17766及《煤、泥炭地质勘查规范》DZ/T 0215的有关规定划分矿井资源/储量类型,计算“矿井地质资源量”、“矿井工业资源/储量”、“矿井设计资源/储量”和“矿井设计可采储量”。划分矿井资源/储量类型及计算矿井资源/储量,应符合本规范附录A、附录B和附录C的规定。
2.1.3 矿井各类资源/储量比例应符合现行行业标准《煤、泥炭地质勘查规范》DZ/T 0215的有关规定,并应符合本规范附录D的规定。对于移交和达产的首采区应为探明的经济储量,在条件许可时,大型及以上矿井应进行三维地震勘探。
2.1.4 计算矿井设计资源/储量时,应从工业资源/储量中减去断层、防水、井田境界、地面建(构)筑物等永久保护煤柱煤量及因法律、社会、环境保护等因素影响不得开采的保护煤柱煤量;计算设计可采储量时,应从设计资源/储量中减去工业场地、井筒、井下主要巷道等保护煤柱煤量,然后乘以采区(盘区或带区)采出率。矿井各类保护煤柱的留设应符合国家及行业对建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采的有关规定;高速铁路、城际铁路等客运专线及设计速度200km/h的客货共线铁路必须留设永久保护煤柱,铁路两侧永久保护煤柱线以内设为禁采区;煤矿开采及疏排水不得引起高速铁路、城际铁路等客运专线及设计速度200km/h的客货共线铁路路基、桥梁及隧道基础的沉降变形和承载力的降低。
2.1.5 矿井采区的采出率应符合下列规定:
1 特殊和稀缺煤类应符合下列规定:
1)厚煤层不应小于78%,其中采用一次采全高的厚煤层不应小于83%;
2)中厚煤层不应小于83%;
3)薄煤层不应小于88%。
2 其他煤类应符合下列规定:
1)厚煤层不应小于75%,其中采用一次采全高的厚煤层不应小于80%;
2)中厚煤层不应小于80%;
3)薄煤层不应小于85%。
2.2 矿井设计生产能力和服务年限
2.2.1 矿井设计生产能力应根据查明资源/储量、地质构造、外部建设条件、矿区总体规划、目标市场需求、开采技术条件、技术装备、煤层及采煤工作面生产能力、经济效益等因素,经多方案比较后确定。
2.2.2 论证和确定矿井设计生产能力应符合下列规定:
1 应以一个开采水平保证矿井设计生产能力,并应进行第一开采水平或不小于20a配产;
2 矿井配产应符合安全生产要求的合理开采顺序,不应采厚丢薄;
3 全矿井同时生产的采煤工作面个数,煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井不应超过2个工作面(不包括开采保护层的工作面个数),其他矿井宜以1个~2个工作面保证矿井生产能力,大型或特大型矿井,当井田储量丰富,下部厚煤层被上覆薄及中厚煤层所压,长期难以达产时,最多不应超过3个工作面。
2.2.3 矿井设计生产能力应划分为特大型、大型、中型、小型四种类型,其类型划分应符合下列规定:
1 特大型矿井应为10.00Mt/a及以上;
2 大型矿井应为1.20Mt/a、1.50Mt/a、1.80Mt/a、2.40Mt/a、3.00Mt/a、4.00Mt/a、5.00Mt/a、6.00Mt/a、7.00Mt/a、8.00Mt/a、9.00Mt/a;
3 中型矿井应为0.45Mt/a、0.60Mt/a、0.90Mt/a;
4 小型矿井应为0.09Mt/a、0.15Mt/a、0.21Mt/a、0.30Mt/a;
5 新建矿井不应出现介于两种设计生产能力的中间类型。
2.2.4 扩建矿井,扩建后的矿井设计生产能力,应在原设计生产能力或核定生产能力的基础上,3.00Mt/a以下矿井应按第2.2.3条规定升2级及以上级差,3.00Mt/a及以上的大型矿井应按第2.2.3条规定升1级及以上级差,特大型矿井应根据煤层生产能力、装备水平等实际情况确定,且升级应为1.00Mt/a的整数倍。
2.2.5 新建、改建、扩建矿井的设计生产能力应符合现行煤炭产业政策。
2.2.6 矿井设计生产能力应按年工作日330d计算,每天提煤时间应为18h,每天工作制度地面应按“三八”制,井下应按“四六”制。
2.2.7 特殊和稀缺煤类矿井设计服务年限不应低于下列规定的1.2倍;其他煤类矿井设计服务年限应符合下列规定:
1 新建矿井及其第一开采水平的设计服务年限不应小于表2.2.7-1的规定;
表2.2.7-1 新建矿井设计服务年限
2 扩建矿井,扩建后的矿井设计服务年限不应小于表2.2.7-2的规定;
表2.2.7-2 扩建后的矿井设计服务年限
3 改建矿井的服务年限,不应低于同类型新建矿井服务年限的50%。
2.2.8 计算矿井及其第一开采水平设计服务年限时,应根据井田地质条件及勘查程度,采用适当的资源/储量备用系数。资源/储量备用系数宜采用1.3~1.5,地质构造简单、主采煤层较稳定时,宜取小值,地质构造复杂、主采煤层不稳定时,宜取大值。
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3 井田开拓
3.1 井田开拓方式
3.1.1 井田开拓方式应根据矿井地形地貌条件、井田地质条件、煤层赋存条件、开采技术条件、装备条件、地面外部条件、设计生产能力等因素,经多方案比较后确定。
3.1.2 当煤层赋存条件和地形条件适宜时,应采用平硐开拓方式。
3.1.3 煤层赋存较浅、表土层不厚,且井筒穿过的地层涌水量较小时,应采用斜井开拓;当主井垂深不大于500m,经技术经济论证合理时,宜采用斜井开拓方式或综合开拓方式。
3.1.4 煤层赋存深、表土层厚、水文地质条件复杂、井筒需用特殊工法施工时,宜采用立井开拓方式。
3.1.5 井田面积大、资源/储量丰富或瓦斯含量高的矿井,条件适宜时,可采用分区开拓、集中出煤方式。
3.1.6 井筒数量及功能应符合下列规定:
1 斜井或立井开拓的矿井宜开凿两个提升井筒;
2 风井数量应根据开拓部署、通风系统要求、安全生产需要、合理工期安排及投资效益等,经综合论证后确定;
3 箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作风井使用时,应符合下列规定:
1)箕斗提升井兼作回风井时,井上下装、卸载装置和井塔(架)必须采取密闭措施,其漏风率不得超过15%,并应采取防尘措施。装有带式输送机的井筒兼作回风井时,井筒中的风速不得超过6m/s,且必须装有甲烷断电仪;
2)箕斗提升井或装有带式输送机的井筒兼作进风井时,箕斗提升井筒中的风速不得超过6m/s、装有带式输送机的井筒中的风速不得超过4m/s,并应采取防尘措施,井筒中必须装设自动报警灭火装置和敷设消防管路。
4 高瓦斯矿井、有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井必须设专用回风井。
3.2 井口位置与开采水平划分
3.2.1 提升井口位置应根据下列规定,经综合比较后确定:
1 应有利于第一水平开采,并应兼顾其他水平,同时应有利于井底车场和主要运输大巷布置;
2 应有利于首采区布置在井筒附近开采条件好、资源/储量丰富、勘查程度高的块段,且应不迁村或少迁村;
3 条件适宜时,井筒落底位置宜位于井田储量中央;
4 井筒位置宜避开厚表土层、厚含水层、断层破碎带、陷落柱、溶洞、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出煤层或软弱岩层,不应穿过采空区;
5 工业场地应具有较好的工程地质条件,并应避开法定保护的文物古迹、军事管理区、风景生态区、内涝低洼区、采空区和对工程抗震不利地段,且不应受岩崩、滑坡、泥石流和洪水等灾害威胁;
6 工业场地应不占基本农田、少占或不占耕地和林地、少压煤。对于工业场地选择确实难以避免占用基本农田的,应执行国家土地保护、利用、复垦的政策和程序;
7 宜靠近水源、电源,煤的运输方向宜顺畅,运输通道宜较短,道路布置应合理。
3.2.2 主、副提升井井位宜选择在同一工业场地内,经综合技术经济比较合理时,可分别设在两个场地中。
3.2.3 风井井口位置选择应在满足通风安全要求的前提下,利于缩短建井工期,并应少压煤或不压煤。
3.2.4 井口位置选择应以不影响高速铁路、城际铁路等客运专线及设计速度200km/h的客货共线铁路路基、桥梁、隧道基础的沉降变形和运行环境及安全为原则,井口距铁路路基、桥梁、隧道基础外侧的距离,经分析论证后确定。
3.2.5 矿井开采水平划分或阶段垂高应根据煤层赋存条件、地质条件、开采技术条件、开采技术与装备水平、资源/储量和生产能力等因素,经综合比较确定。
3.2.6 条件适宜的缓倾斜煤层,瓦斯含量低,水文地质、地压等开采技术条件满足安全生产要求且技术可行、经济合理时,可采用上、下山开采相结合的方式。
3.2.7 近水平多煤层开采,当层间距不大时,宜采用单一水平开采;当层间距大时,可分煤组(层)多水平开采。
3.2.8 由于煤层露头不一或煤层倾角变化大,造成部分区域上(下)山斜长过长时,可在该区域设辅助水平。
3.3 开拓巷道布置
3.3.1 开拓巷道布置应满足矿井生产、安全和抗灾的要求,并应符合简化矿井运输、通风系统和多做煤巷、少做岩巷的原则。
3.3.2 多煤层矿井应根据煤层间距合理划分煤组,采用分组运输大巷或集中运输大巷布置方式。近水平多煤层矿井各分组大巷宜垂直重叠布置。
3.3.3 近水平及缓倾斜煤层矿井,主要回风道宜与主要运输道在同一水平成组布置,但主要回风道标高宜高于主要运输道的标高。其他矿井的主要回风道与主要运输道应布置在不同的水平。
3.3.4 开拓巷道不得布置在下列层位与区域:
1 有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的煤层;
2 有严重冲击地压的煤层;
3 防水(砂)煤岩柱中。
3.3.5 开拓巷道不宜布置在软弱地层和富水性较强的地层中,不宜沿断层布置,并应避开活动断层和应力集中区。
3.3.6 矿井采区巷道和开拓巷道不应布置在禁采区内,因煤层赋存和高速铁路、城际铁路等客运专线及设计速度200km/h的客货共线铁路线路布置等原因造成开拓巷道从高速铁路下方穿过时,巷道顶距铁路路基、桥梁及隧道等建筑物底部基础的距离,应根据巷道上覆岩层稳定程度、岩性、含水性等因素,以不引起上覆岩层沉降变形为原则,经计算确定;并且在巷道施工、使用期间或巷道废弃后,应采取防止顶板冒落、加强支护、注浆、防渗水、充填密闭等措施,确保在铁路的服务年限内,开拓巷道不会因变形、渗水等原因引起高速铁路、城际铁路等客运专线及设计速度200km/h的客货共线铁路路基、桥梁及隧道基础的沉降变形。
3.3.7 布置在自燃、容易自燃煤层中的开拓巷道,必须采用锚喷支护或拱碹支护。碹后的空隙和冒落处必须采用不燃性材料充填密实,或用无腐蚀性、无毒性的材料进行处理。
3.3.8 突水危险严重和水文地质条件极复杂的矿井,开拓巷道的布置应保证采区涌水自流进入矿井主排水系统。
3.3.9 开拓巷道的断面应符合下列规定:
1 巷道净断面必须按支护最大允许变形后的断面设计;
2 巷道的净高、净宽、人行道、安全间隙、检修与操作空间必须符合现行国家标准《煤矿巷道断面和交岔点设计规范》GB 50419的有关规定。
3.3.10 开拓巷道的巷道断面形状及支护方式应根据围岩条件、矿压特点、用途和服务年限等因素选择,并应符合下列规定:
1 岩石巷道应采用拱形断面,锚喷支护;当围岩条件差、地压大,且采用单一支护不合理时,应采用联合支护;
2 煤巷、煤岩巷宜采用矩形断面,锚喷支护;当围岩条件差、地压大时,宜采用拱形断面,并应采用锚喷支护或联合支护。
3.4 开采顺序与采区划分
3.4.1 新建矿井采区开采顺序应遵循相对主井井筒先近后远,逐步向井田边界扩展的前进式开采。
3.4.2 煤层开采顺序应根据煤层赋存条件、开采技术条件等,经分析论证确定,并应符合下列规定:
1 多煤层相距较近时,应采用先采上层、后采下层的下行式开采;多煤层层间距较大,且开采下部煤层不影响安全开采上部煤层时,可采用先采下层、后采上层的上行式开采;
2 开采有煤与瓦斯(二氧化碳)突出煤层,经论证需要先开采下部保护层时,可采用先采下层、后采上层的上行式开采;
3 开采有冲击地压煤层时,应选择无冲击地压或弱冲击地压煤层作为保护层开采;
4 不同煤质的煤层以及厚、薄煤层宜合理搭配开采。
3.4.3 采区划分应根据地质条件、煤层赋存条件、开采技术条件,以及装备水平等经综合分析比较后确定,并应符合下列规定:
1 当井田内有对采区巷道布置和工作面回采影响较大的断层或褶曲构造时,应以其断层和褶曲轴部作为采区划分的自然边界;
2 当井田地面有重要建(构)筑物,需留设永久保护煤柱时,采区划分应以其保护煤柱为边界;
3 当井田内无影响工作面推进的断层等构造时,应按开采工艺、通风、运输和巷道维护要求,加大采区面积、增加采区服务年限;
4 开采有煤与瓦斯(二氧化碳)突出危险煤层时,应按开采保护层、抽采瓦斯及单独开采等技术措施,合理划分采区;开采有突水威胁的煤层时,应根据受突水威胁的程度类别划分采区;
5 井田内小断层较多且对工作面回采有一定影响,当采区划分避不开时,宜避免工作面回采方向和断层走向呈小角度斜交;
6 开采煤层群时,应按集中和分组布置开采方式的不同,划分集中煤组采区和分煤组采区;
7 近水平煤层,矿井沿大巷直接布置工作面条带式开采时,应按进、回风巷的服务范围合理划分采区;
8 有条件时,应在主井井底附近划分中央采区。
3.4.4 矿井可行性研究阶段,应根据井田地面村庄和其他建(构)筑物分布情况,经技术经济论证,作出村庄和建(构)筑物搬迁及压煤开采规划;矿井初步设计应对搬迁及压煤开采规划进行优化;采区划分、资源/储量计算、采区开采顺序应与搬迁及压煤开采规划一致。
3.4.5 采区参数应根据煤层赋存条件、地质构造、开采技术条件、采煤方法及机械化装备水平等因素合理确定,并应符合下列规定:
1 近水平及缓倾斜煤层,在不受断层等构造限制时,其采区一翼不宜少于回采工作面连续推进一年的长度;
2 倾斜和急倾斜煤层的采区参数应根据地质构造、选用的采煤方法及工艺确定。
3.4.6 设计井巷工程量应能保证采区和工作面正常接替。高瓦斯矿井、有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井,应计入抽采瓦斯和开采保护层所增加的巷道工程量。
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4 井筒、井底车场及硐室
4.1 井筒
4.1.1 立井井筒应采用圆形断面,其断面尺寸应根据提升容器类型、数量、最大外形尺寸,井筒的装备方式,梯子间、管路、电缆布置,安全间隙及所需通过风量确定。井筒净直径宜按0.5m进级;净直径6.5m以上的井筒和采用钻井、沉井、帷幕等特殊工法施工的井筒,其净直径可不受0.5m进级限制。
4.1.2 立井井筒施工方法应根据将穿过地层情况,经过技术、经济综合论证后确定。
4.1.3 立井井筒井壁结构型式、支护材料及强度应根据井筒用途、服务年限、井筒所处围岩性质、施工方法等因素确定,并应符合下列规定:
1 井壁可选用单层混凝土、单层钢筋混凝土、双层钢筋混凝土、双层钢筋混凝土复合材料井壁等结构形式及支护材料;
2 含水丰富的厚表土层地区,表土段井壁及表土与基岩结合处的井壁应加强;
3 位于地震烈度为7度及以上地区,或处于表土段不稳定地层时,井筒上段30m以内井壁必须采用钢筋混凝土结构。
4.1.4 立井井筒装备形式及构件材料应符合下列规定:
1 提升井筒的罐道应采用冷弯方形型钢罐道、冷拔方管型钢罐道、钢与玻璃钢复合罐道、型钢组合罐道;井筒较浅、提升速度较低、绳端荷载不大的井筒可采用钢轨罐道或钢丝绳罐道;
2 提升井筒的罐道梁宜采用型钢罐道梁、冷弯异型钢罐道梁、冷拔异型钢罐道梁、组合钢罐道梁。其梁的布置形式可采用简支梁、连续梁或悬臂梁;在条件允许时,宜采用悬臂梁。罐道梁竖向间距应根据所选用罐道类型、长度及罐道受力大小确定,钢罐道、钢与玻璃钢复合罐道宜为4.0m~6.0m;
3 立井井筒装备中金属构件及连接件必须采取防腐蚀处理措施;
4 有条件时,井筒装备构件可采用玻璃钢等耐腐蚀材料;
5 立井井筒中各种梁与井壁的固定方式,宜采用金属支座、钢与玻璃钢复合支座,并宜采用树脂锚杆固定。当荷载较大,采用树脂锚杆固定不能满足要求时,应留梁窝固定。
4.1.5 立井井壁结构、井筒及装备设计除应符合本规范的规定外,尚应符合国家现行标准《煤矿立井井筒及硐室设计规范》GB 50384、《混凝土结构设计规范》GB 50010和《煤矿井筒装备防腐蚀技术规范》MT/T 5017的有关规定。
4.1.6 平硐或斜井断面尺寸应根据运输设备类型、下井设备最大件尺寸、管路及电缆布置、人行道宽度、操作维修要求、所需通过风量等因素确定。
4.1.7 平硐或斜井断面形状及支护方式应根据井筒穿过围岩性质、地压情况、井筒用途及服务年限等因素确定,并应符合下列规定:
1 井筒断面形状宜选择拱形;围岩松软易膨胀、井筒地层压力较大时,经技术经济比较后,可选用圆形、椭圆形、马蹄形等;围岩稳定、断面小、服务年限较短时,可选用梯形或矩形;
2 井口至坚硬岩层之间必须采用砌碹支护,且碹体向坚硬岩层内应至少延伸5m;当地震烈度为8度及以上时,必须采用钢筋混凝土支护;
3 稳定基岩段应采用锚喷支护;井筒穿过断层破碎带、含水基岩、软弱岩层或围岩压力较大时,宜采用联合支护;
4 井筒穿过容易自燃和自燃煤层时,应采用砌碹或锚喷,并应对煤壁封闭。
4.1.8 斜井井筒倾角应根据煤层赋存条件、开拓布置、地形地质因素和所选提升运设备性能确定。
4.1.9 平硐或斜井井筒设计除应符合本规范的规定外,尚应符合现行国家标准《煤矿巷道断面和交岔点设计规范》GB 50419、《煤矿斜井井筒及硐室设计规范》GB 50415及《煤矿井下辅助运输设计规范》GB 50533的有关规定。
4.2 井底车场
4.2.1 井底车场布置形式应根据大巷运输方式、通过井底车场的货载运量、井筒提升方式、井筒与主要运输大巷的相互位置、地面生产系统布置和井底车场巷道及主要硐室所处围岩条件等因素,经技术经济比较后确定,并应符合下列规定:
1 大巷采用固定式矿车运输时,宜采用环形式车场;
2 当井下煤炭和辅助运输分别采用底卸式及固定式矿车运输时,宜采用折返与环形相结合形式的车场,并应与采区装车站形式相协调;
3 当大巷采用带式输送机运煤,辅助运输采用无轨系统时,宜采用折返式或折返与环形相结合形式的车场;辅助运输采用有轨系统时,宜采用环形式车场;
4 采用综合开拓方式的新建、改建或扩建矿井,井下采用多种运输方式运输时,应结合具体条件,经方案比较后确定。
4.2.2 井底车场巷道位置的选择应符合下列规定:
1 宜选择在稳定、坚硬的岩(煤)层中,宜避开断层、陷落柱、强含水层和松散破碎岩(煤)层以及膨胀性岩层,同时应使主要硐室布置在相对稳定、坚硬的岩(煤)层中;
2 井底车场巷道不得布置在有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险煤(岩)层,以及有冲击地压危险的煤层中。
4.2.3 主运输采用矿车的矿井井底车场设计通过能力应满足矿井设计所需通过的货载运量要求,并应留有大于30%的富余能力。
4.2.4 井底车场线路平面布置、车线长度、轨型、线路坡度、巷道断面及通过能力计算等应符合现行国家标准《煤矿井底车场设计规范》GB 50535的有关规定。
4.3 主要硐室
4.3.1 主要硐室应根据设备安装尺寸进行布置,并应便于操作、检修和设备更换,同时应符合通风、防水、防火等安全要求。
4.3.2 主要硐室位置的选择应符合下列规定:
1 应选择在比较稳定坚硬的岩(煤)层中,并应避开断层、陷落柱、强含水层和松散破碎岩(煤)层以及膨胀性岩层;
2 主要硐室不得布置在有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的煤(岩)层以及有冲击地压危险的煤层中;
3 井下机电设备硐室应设在进风流中。
4.3.3 井下设置的主排水泵房、管子道、水仓、主变电所、架线电机车修理间及变流室、蓄电池电机车修理间及充电变流室、推车机及翻车机硐室、自卸矿车卸载站、爆炸材料库及发放硐室、消防材料库、防水闸门硐室、井下换装硐室、车辆存放间、避难硐室等各主要硐室,其平面和空间布置、安全设防及通风要求、支护方式及水仓有效容量等应符合现行国家标准《煤矿井底车场硐室设计规范》GB 50416的有关规定。
4.3.4 罐笼提升的立井井筒与井底车场连接处两侧巷道均应设置双侧人行道,人行道宽度不应小于1.0m。连接处巷道高度和长度应满足设备布置和通过最长材料、下井最大件设备、罐笼同时进出车层数及操车设备的要求,其净高不应小于4.5m,每侧加强支护段长度不应小于井筒净半径的3倍。
4.3.5 箕斗装载硐室布置应根据主井提升方式、装载设备布置,以及便于设备安装、检修、更换和行人安全等因素确定。箕斗装载硐室位置,当大巷采用矿车运煤时,宜设在运输水平以下;当大巷采用带式输送机运煤,且围岩条件适宜时,宜抬高设在运输水平以上。
4.3.6 井底煤仓位置应根据大巷运输方式、装载硐室位置、围岩条件及装载带式输送机巷与装载硐室相互联接关系等因素经比较确定,并应符合下列规定:
1 井底煤仓宜选用圆形直仓;
2 布置两个及以上的井底煤仓时,煤仓间应留有岩柱,其大小应根据煤仓所处围岩的岩性确定,但净岩柱不应小于其中最大煤仓掘进直径的2.5倍;
3 井底煤仓的有效容量应按合理平衡主运输和提升能力确定;
4 斜煤仓应采用耐磨材料铺底,其倾角不宜小于60°。
4.3.7 清理撒煤硐室及水窝泵房布置应根据井筒淋水量、撒煤量、井底与运输大巷相对关系和清理方式等因素确定,并应符合下列规定:
1 当主井底在运输水平以下时,应将撒煤、淋水引至井筒外侧,并应设置清理斜巷及清理、排水硐室;主井底在运输水平时,应在运输水平设清理硐室,不应设排水硐室;
2 副立井井底清理方式,当主井底在运输水平以下时,宜设至主井底泄水巷,并应集中清理;当主井底在运输水平或集中方式不经济时,可在副立井井底水窝设置水泵,并应单独清理,但应设置便于行人的通道;
3 井底撒煤应采用机械化清理。
4.3.8 矿井潜水电泵泵房应结合主排水泵房和水仓特点布置,宜与主排水泵房配水巷、水仓或井底水窝联合布置。
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5 井下开采
5.1 采区布置
5.1.1 矿井达到设计生产能力时的首采区位置应符合下列规定:
1 应选择在煤层赋存条件稳定、地质构造和开采技术条件简单、地质勘查程度高的块段;
2 资源应可靠,可采储量应丰富;
3 应能保证采区生产能力,服务年限应长,并应有利于采区的正常接替;
4 应避开重要建(构)筑物,村庄应少;
5 应位于井底车场或主井井底附近,工程量应省,贯通距离应短。
5.1.2 采区内同时生产的回采工作面个数,同一煤层的一翼不应超过1个回采工作面;同一煤层双翼开采或多煤层开采时,不应超过2个回采工作面。
5.1.3 矿井同时生产的采区个数应根据煤层赋存条件及第2.2.2条和第5.1.2条的规定,经综合比较后确定,并应保证合理集中生产和采区正常接替;条件适宜时应采用一矿一区一面。
5.1.4 在保证矿井设计生产能力所需的采区和工作面个数的情况下,矿井除预抽瓦斯外,不应配置备用采区和备用工作面。
5.2 采煤方法及工艺
5.2.1 采煤方法及工艺的选择应符合下列规定:
1 选择采煤方法,应根据地质条件、煤层赋存条件、开采技术条件、设备状况及其发展趋势等因素,经综合技术经济比较后确定;
2 大型矿井应以综合机械化采煤工艺为主,条件适宜的中、小型矿井宜采用综采工艺;
3 条件适宜时,应采用先进成套综采设备,并应装备安全高效采煤工作面。
5.2.2 缓倾斜、倾斜煤层采煤方法及工艺的选择应符合下列规定:
1 宜采用走向长壁采煤法。当煤层倾角不大于12°时,可采用倾向长壁采煤法;当煤层倾角大于35°时,宜采用伪斜走向长壁采煤法;
2 不具备长壁开采技术条件时,宜采用短壁采煤法;
3 煤层厚度7m以下,开采条件适宜时,宜采用一次采全高综采工艺;厚度4m~7m,且不适宜采用一次采全高综采工艺时,应采用综采放顶煤工艺或分层综采工艺;
4 煤层厚度7m以上,开采条件适宜时,宜采用综采放顶煤工艺或分层综采工艺;
5 不适宜综采时,可采用普采。
5.2.3 急倾斜煤层采煤方法及工艺的选择应符合下列规定:
1 厚度大于15m的无煤与瓦斯突出,且条件适宜时,应采用水平分层综采放顶煤工艺。不适宜综采放顶煤开采工艺时,可采用水平分层综采或普采开采工艺;
2 厚度6m~15m的煤层宜采用水平分层或斜切分层采煤法;
3 厚度2m~6m、倾角大于55°,且赋存较稳定的煤层,宜采用伪倾斜柔性掩护支架采煤法,其工作面伪倾斜角度宜为煤炭能自溜;
4 当煤层赋存条件不适宜采用本条第1款~第3款的采煤方法时,可根据具体条件采用伪俯斜走向分段密集支柱采煤法、伪俯斜掩护支柱采煤法或正台阶采煤法等。
5.2.4 采煤方法及工艺选择应符合现行国家有关煤矿安全法规的相关规定。
5.2.5 初期采区地面有村庄或其他建(构)筑物时,应按搬迁规划迁移。当村庄或建(构)筑物无法迁移,且经技术经济论证压煤开采可行、合理时,可实施压煤开采。
5.2.6 采煤工作面的采出率应符合下列规定:
1 厚煤层不应小于93%;
2 中厚煤层不应小于95%;
3 薄煤层不应小于97%。
5.3 采区巷道布置
5.3.1 采区巷道布置方式应根据煤层赋存条件、开采技术条件、采煤方法、采掘机械化装备水平、采区运输方式、采区设计生产能力等因素,经技术经济比较后确定。
5.3.2 无煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井,当煤层赋存条件及顶底板岩性等条件适宜时,采区准备巷道应布置在煤层中。
5.3.3 有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井,采区巷道布置应符合下列规定:
1 采区上山和下山等主要巷道应布置在岩层或非突出煤层中;
2 位于突出煤层中的工作面运输巷、回风巷及开切眼等回采巷道,应布置在被保护区域或其他卸压区域;
3 应减少井巷揭穿突出煤层的次数;
4 井巷揭穿突出煤层的地点应当合理避开地质构造破坏带。
5.3.4 高瓦斯矿井、有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井的每个采区和开采容易自燃煤层的采区,或瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区,必须设置专用回风巷;采区进、回风巷必须贯穿整个采区,严禁一段为进风巷、一段为回风巷。
5.3.5 工作面回采巷道宜采用单巷布置。当煤层瓦斯含量大、采区涌水量大,或因掘进、通风、运输等要求,单巷布置不能满足要求时,可采用双巷或多巷布置,但应明确巷间煤柱的回收措施。
5.3.6 缓倾斜及倾斜薄、中厚煤层开采以及厚煤层分层开采,条件适宜时,回采巷道应采用无煤柱护巷工艺;厚度小于2.5m、不易自燃或自燃煤层,可采用沿空留巷。沿空留巷应采取巷旁充填措施,沿空掘巷应采取巷旁密闭措施。
5.3.7 采区巷道断面应符合下列规定:
1 巷道净断面必须按支护最大允许变形后的断面设计;
2 巷道的净高、净宽、人行道、安全间隙、检修与操作空间应符合现行国家标准《煤矿巷道断面和交岔点设计规范》GB 50419的有关规定。
5.3.8 采区巷道支护形式应根据围岩性质、巷道用途及服务年限、巷道受采动影响程度等因素确定。岩石巷道宜采用光爆锚喷支护,煤及煤岩巷道宜采用锚杆、锚带、锚网、锚索、金属支架等支护。
5.4 巷道掘进与掘进机械化
5.4.1 掘进工作面个数应根据采区和回采工作面数目及装备、回采工作面推进度、采区巷道工程量、所选掘进设备和单进指标等因素确定,配备的掘进工作面应能确保回采工作面和采区的正常接替,但一个采区内同一煤层的一翼最多不应超过2个煤巷(或煤岩巷道)掘进工作面同时作业,一个采区内同一煤层双翼开采或多煤层开采时,采区内不应超过4个煤巷(或煤岩巷道)掘进工作面同时作业。
5.4.2 设计应结合具体条件,选用与地质、采矿条件相适应的先进掘进设备。
5.4.3 矿井掘进机械配备应符合下列规定:
1 煤巷道及煤岩巷道掘进,条件适宜时,应采用综合掘进机组、掘锚一体化机组或连续采煤机组掘进,并应配备相应的后配套设备;
2 岩巷道掘进,条件适宜时,应配备岩巷掘进机或液压钻车以及相应的后配套设备;当巷道断面小、倾角大或掘进长度短时,可配备气腿式风动凿岩机等普通掘进设备;溜煤眼、煤仓掘进应配备反井钻机。
5.4.4 掘进速度应根据设备技术特征经计算后确定。不同机械化程度的平巷掘进速度不宜低于表5.4.4的规定。
表5.4.4 平巷掘进速度
2 有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险、高瓦斯的煤层巷道掘进速度,其修正系数取0.6~0.8。
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6 井下运输
6.1 一般规定
6.1.1 井下运输设计应符合下列规定:
1 应综合分析井下煤炭、矸石、物料、设备及人员运输等因素,选择系统简单、环节少、运营费用低的运输方案;
2 应合理确定运输能力,并应选择安全、高效、节能的运输设备;
3 煤炭运输系统应减少运输转载环节、减少能耗、降低粉尘,并应实现安全高效、集中化、连续化运输;
4 辅助运输方式与运输系统的选择应根据矿井地质、煤层赋存、开拓布局及采区布置等条件,与矿井生产能力相适应,并应与煤炭运输系统相协调。
6.1.2 井下运输应设置集中监控系统,并应配备安全保护装置。
6.2 煤炭运输
6.2.1 主要运输大巷煤炭运输设备,应根据矿井开拓布置、运距、运量及运营费用等因素经方案比较确定。
6.2.2 条件适宜的矿井,煤炭运输应选用带式输送机。
6.2.3 运输大巷带式输送机的小时输送能力应符合下列规定:
1 当有采区煤仓时,应按采区设计生产能力及工作制度计算确定,不均衡系数宜取1.15;
2 当无采区煤仓时,不应小于采区上、下山或工作面运输巷煤炭运输设备的小时输送能力。
6.2.4 大巷运输与主井箕斗提升运输环节间应设井底煤仓;大巷带式输送机与主斜井带式输送机之间宜设井底煤仓,当为直接搭接运行时,其输送能力应相适应。
6.2.5 煤炭运输系统采用轨道运输时,应根据井下开采的实际条件选择运输方式与运输设备。矿车类型可按表6.2.5选取。
表6.2.5 矿车类型选取
6.2.6 大巷运煤采用矿车时,运输大巷或石门和带式输送机上、下山之间应设采区煤仓;大巷运煤采用带式输送机时,经技术经济综合论证合理可设采区煤仓。
6.2.7 采区上、下山煤炭运输应符合下列规定:
1 开采倾斜、急倾斜煤层时,宜采用大倾角带式输送机、搪瓷或铸石溜槽、溜煤眼;
2 开采缓倾斜煤层,采用普通带式输送机时,向上运煤倾角不宜大于18°,向下运煤倾角不应大于16°;
3 采区内只有一个采煤工作面时,采区上、下山输送机的小时运输能力,不应小于采煤工作面运输顺槽输送机的小时运输能力;当采区内有一个以上采煤工作面同时生产时,应根据具体条件计算上、下山输送机能力。有条件时,应在采煤工作面运输顺槽与上、下山之间设置缓冲煤仓。
6.2.8 采煤工作面及运输巷煤炭运输应采用输送机,并应符合下列规定:
1 采煤工作面输送机小时运输能力,应与采煤工作面采煤机设计采用的小时生产能力相匹配;
2 采煤工作面运输巷输送机小时运输能力,不应小于采煤工作面输送机的小时运输能力。
6.3 辅助运输
6.3.1 井下辅助运输的设计应符合现行国家标准《煤矿井下辅助运输设计规范》GB 50533的有关规定。
6.3.2 井下辅助运输系统应根据井下开拓布置、煤的运输方式、辅助运输物料和人员的运距、运量等因素综合比较确定,并应符合下列规定:
1 应减少辅助运输环节及转载次数;
2 应与井下煤炭运输相协调,条件适宜的矿井宜采用单一的运输方式,需要时也可以最少转载环节组成多种方式的混合运输系统;
3 当大巷、采区上、下山沿煤层布置,且倾角适宜时,从井底车场至大巷,采区上、下山至采掘工作面宜实行直达运输;
4 当矿井用平硐开拓或副斜井倾角不大于6°,采区上、下山沿煤层布置,且倾角适宜时,宜从地面至井底车场、大巷、采区上、下山至采掘工作面实行直达运输;
5 开采近水平煤层的大型及特大型矿井,煤的运输采用带式输送机,且条件适宜时,辅助运输应选用无轨运输系统。
6.3.3 煤巷及煤岩巷道掘进煤和矸石,有条件时,可汇入煤流系统;岩巷掘进矸石,有条件时,可在井下处理,不宜上井。
6.3.4 辅助运输设备的选择应符合下列规定:
1 倾角小于6°的近水平煤层开采的运输巷,宜采用矿用防爆型低污染无轨胶轮车运输;
2 运行坡度小于5‰的轨道机车运输,可按井下实际条件,采用架线电机车、矿用蓄电池电机车或防爆柴油机车;
3 倾角小于25°的采区上、下山及暗斜井提升运输,可选用缠绕式提升机;
4 倾角小于12°的辅助运输巷可选用无极绳连续牵引车;
5 根据井下巷道布置系统,条件适宜时,可选用卡轨车、齿轨机车或齿轨卡轨机车组成直达运输系统。绳牵引式卡轨车运行坡度不宜大于25°,卡轨机车和齿轨机车运行坡度不宜大于8°;
6 运行坡度小于10%,且运距不长、运输量不大的起伏不平的运输巷道,需要时可选用胶套轮机车;
7 底板底鼓变形的巷道中,可根据需要选用绳牵引或机车牵引单轨吊车;
8 当井下掘进矸石量较大时,经方案比较合理,应选用带式输送机运输。
6.3.5 辅助运输车辆配置应根据运输方式、运送物料及设备种类确定,并应符合下列规定:
1 采用矿用防爆型无轨胶轮车时,应根据运输功能要求,配备液压支架搬运车、铲运车、多功能车、材料车及人员输送等各类专用车辆;
2 采用轨道运输时,应符合下列规定:
1)运送矸石、材料应选用1t、1.5t或3t固定车箱式矿车及材料车;
2)运送大件重型设备应配备专用平板车;
3)拱形支架用量较大时,可配备专用车辆;
4)运送特种材料时,应根据具体要求选用相应车辆;
5)运送人员应配备人员专用车辆。
3 采用单轨吊车时,应配备运输各种材料、设备的专用容器、集装箱及人车。
6.3.6 辅助运输人员运送应根据井下开拓布置与辅助运输系统方式确定,并应符合下列规定:
1 长度超过1.5km的主要运输平巷,应采用机械方式运送人员;
2 人员上下的主要倾斜井巷,垂深超过50m时,应采用机械方式运送人员;
3 采用平巷人车运送人员时,列车行驶速度不得超过4m/s;
4 无轨胶轮车输送人员时,运行速度不得超过25km/h;
5 架空乘人装置运送人员,采用固定抱索器时,最大运行坡度不得超过28°;采用可摘挂抱索器时,最大运行坡度不得超过25°;架空乘人装置运行速度应满足表6.3.6的规定。运行速度超过1.2m/s时,不得采用固定抱索器;运行速度超过1.4m/s时,应设置调速装置,并应实现静止状态上下人员。
表6.3.6 架空乘人装置运行速度规定
6.4 运输设备与车辆配备
6.4.1 采用带式输送机运煤时,带式输送机的设置应结合井下开拓布置、输送机能力、运距、倾角等因素综合比较确定,并应符合下列规定:
1 运输大巷宜设置为单台带式输送机,当运距较长时,可设两台带式输送机搭接运行或增设中间驱动装置;
2 当运输大巷分期建设,后期延伸时,应根据运距、运输能力及前后期分期建设的具体要求等因素,经技术经济比较后确定;
3 采煤工作面运输巷和上、下山运输巷宜设置一台带式输送机。
6.4.2 采用带式输送机运矸时,带式输送机的设置应结合输送地点、输送能力、运距、倾角等因素综合比较确定。
6.4.3 采用矿车运煤时,矿车配备数量应根据运输系统、运距、运量和列车组成数量等因素计算确定,并应符合下列规定:
1 采用固定式矿车运煤时,其所需矿车数量应按使用地点,以排列法计算;矿车备用数量宜为使用数量的10%~15%;
2 采用底卸式、侧卸式矿车运煤时,应根据列车运行图表,计算需用矿车数量,其备用量宜为使用数量的10%~15%。
6.4.4 辅助运输车辆配备数量应根据采掘机械化水平,采煤工作面、掘进工作面的设置、运距等因素计算确定,并应符合下列规定:
1 辅助运输采用固定式矿车数量应采用排列法计算,其备用数量宜为使用数量的5%~10%;
2 辅助运输采用无轨运输时,应根据输送物料的种类、数量、运距等因素计算确定,并应配备各类特征规格相应型号的无轨胶轮车车辆,其备用数量宜为使用数量的15%;
3 采用单轨吊车、卡轨车等辅助运输设备时,其辅助运输车辆应根据矿井运输系统、运距、运量等具体条件计算确定;
4 采用轨道运输与无轨运输相结合时,应分别根据其相应承担的输送任务计算确定。
6.4.5 采用轨道运输时,平板车、材料车配备数量的选取应符合下列规定:
1 综采矿井,配备采煤工作面搬迁时,运送设备的平板车宜为60辆,配备运送其他设备的平板车宜为20辆;普采矿井,配备平板车宜为30辆;
2 矿井各类材料车应根据运距和运量计算确定;
3 平板车、材料车的备用量宜为矿井使用量的5%~10%。
6.4.6 大巷采用人车运送人员时,人车数量应按最大班下井人员在40min~60min内运完计算。
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7 通风与安全
7.1 通风
7.1.1 矿井通风设计应符合下列规定:
1 应将新鲜空气送到井下工作场所,并应保证安全生产和劳动条件,同时应符合现行行业标准《煤矿井工开采通风技术条件》AQ 1028的规定;
2 应使通风系统合理、风流稳定、易于管理、安全可靠;
3 必须具有抗灾应变能力,发生事故时,应有利于风流控制,且必须保证人员能够安全撤出;
4 必须设置井下环境及安全监测监控系统。
7.1.2 矿井通风系统应根据矿井瓦斯等级及瓦斯涌出量,结合矿井开拓与开采、矿井设计生产能力、地温、煤层自燃倾向性等,通过技术经济比较后确定,并应符合下列规定:
1 矿井通风方法宜采用抽出式,当地形复杂、露头发育、老窑多,采用多风井通风有利时,可采用压入式通风;
2 有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井、高瓦斯矿井、煤层容易自燃的矿井及有热害的矿井,应采用对角式或分区式通风;当井田范围较大时,初期可采用中央式通风,但1个回风井只能服务1个采区生产,并应逐步过渡为对角式或分区式通风。
7.1.3 矿井的总进风量应按井下同时工作最多人数所需风量和按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和分别进行计算,并应采取其中最大值。按采煤、掘进、硐室及其他地点实际需要风量的总和计算矿井总风量应符合下列规定:
1 矿井总风量应按下式计算:
式中:Qkj——矿井的总进风量(m³/min);
∑Qcj——采煤工作面实际需要风量的总和(m³/min);
∑Qjj——掘进工作面实际需要风量的总和(m³/min);
∑Qdj——独立通风的硐室实际需要风量的总和(m³/min);
∑Qqt——除了采煤、掘进、独立通风硐室以外其他井巷需要通风风量的总和(m³/min);
Kkt——矿井通风系数(包括矿井内部漏风和配风不均匀等因素),宜取1.15~1.25。
2 采煤工作面实际需要的风量应按开采不同煤层时的瓦斯涌出量、二氧化碳及其他有害气体涌出量、工作面温度、炸药用量、人数等分别计算,应取其中最大值,并应用风速验算。设计应计算接续工作面的需风量,宜按对应煤层正常生产工作面的50%计;
3 掘进工作面实际需要的风量应按掘进不同煤层时的瓦斯涌出量、二氧化碳及其他有害气体涌出量、炸药用量、人数分别计算,应取其中最大值,并应用所选的局部通风机实际吸风量和风速验算校核;
4 独立通风的硐室实际需要的风量应根据不同类型硐室分别计算,机电设备散热量大的硐室,应按机电设备运转的发热量计算,充电硐室应按回风流中氢气浓度小于0.5%计算,其他硐室可按经验值配风;
5 其他井巷实际需要的风量应按瓦斯及其他有害气体涌出量和最低风速分别计算,并应取其中最大值。对于柴油机车行驶的巷道,设计应按冲淡或稀释同时运行的最多车辆排出的废气和有害气体计算风量,并应符合现行行业标准《煤矿用防爆柴油机无轨胶轮车安全使用规范》AQ 1064和《煤矿通风能力核定标准》AQ 1056的有关规定;
6 抽采瓦斯的矿井,采掘工作面等应按抽采后瓦斯涌出量计算需风量;
7 矿井风量应按通风容易及困难时期,并应依据主要通风机的服务年限及范围分别计算。
7.1.4 井巷中的风速应符合现行行业标准《煤矿井工开采通风技术条件》AQ 1028的规定,并应满足经济合理及节能的需要。抽采瓦斯专用巷道的风速不得低于0.5m/s。
7.1.5 矿井通风的设计负(正)压不应超过2940Pa。在矿井设计的后期或风量超过20000m³/min时,可加大,但不宜超过3920Pa。
7.1.6 矿井井巷的局部阻力,新建矿井和扩建矿井独立通风的扩建区宜按井巷摩擦阻力的10%计算,扩建、改建等矿井宜按井巷摩擦阻力的15%计算。
7.1.7 进、出风井井口高程差在150m以上,或井深在400m以上时,应计算矿井自然风压。
7.1.8 多风机通风系统,在满足风量按需分配的前提下,各主通风机的工作风压应接近。当通风机之间的风压相差较大时,应减少共用风路的风压,共用风路的风压应小于任何一个通风机风压的30%。
7.2 瓦斯抽采
7.2.1 有下列情况之一的矿井必须进行瓦斯抽采,并应实现抽采达标:
1 高瓦斯矿井;
2 开采有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险煤层的矿井;
3 矿井绝对瓦斯涌出量达到现行国家标准《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》GB 50471的规定。
7.2.2 矿井瓦斯抽采设计应符合下列规定:
1 高瓦斯或有突出危险的矿井应编制瓦斯抽采专项设计;
2 设计依据的瓦斯参数应由备案的勘探地质报告提供;条件具备时,应采用有资质部门提供的现场实测参数;
3 瓦斯抽采设计应与矿井设计同步进行,并应符合下列规定:
1)应先抽后采、监测监控、以风定产;
2)应煤与瓦斯共采、瓦斯治理与利用并重;
3)应抽尽抽、多措并举、抽掘采平衡。
4 应根据抽采参数、抽采时间和抽采效果之间的关系,确定矿井合理抽采方式下的抽采超前时间,并应结合抽采工程施工周期,安排抽采、掘进、回采之间的接替关系;
5 对回采工作面瓦斯涌出量、抽采量和工作面产量及矿井生产能力之间的关系应进行分析论证;
6 应利用开拓、准备、回采巷道抽采瓦斯,必要时应设专用抽采瓦斯巷;
7 瓦斯抽采设计应进行矿井瓦斯资源的利用评价。
7.2.3 瓦斯抽采方法、方式的选择,应根据煤层赋存、地质构造、开拓开采部署、瓦斯来源和涌出特点等情况,经综合分析比较后确定,应选择先进、适用的瓦斯抽采方法和工艺布置方案,并应符合现行国家标准《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》GB 50471的有关规定。
7.2.4 瓦斯抽采系统的选择应符合下列规定:
1 煤与瓦斯突出矿井和高瓦斯矿井必须建立地面固定抽采瓦斯系统,其他抽采瓦斯的矿井应建立井下临时抽采瓦斯系统;同时具有煤层瓦斯预抽和采空区瓦斯抽采方式的矿井,应分别建立高、低负压抽采瓦斯系统;
2 瓦斯抽采系统设计抽采量大于或等于2m³/min的矿井,应建立地面固定瓦斯抽采系统。
7.2.5 瓦斯抽采效果或抽采指标可根据煤层瓦斯抽采难易程度、瓦斯涌出情况、采用的瓦斯抽采方法等因素综合确定,也可根据邻近生产矿井或类似条件矿井数值设计,但应符合现行行业标准《煤矿瓦斯抽采基本指标》AQ 1026的有关规定。
7.2.6 矿井地面瓦斯抽采站位置选择应符合本规范第10.2.9条的规定。
7.2.7 矿井抽采瓦斯设备选取应符合本规范第8.5节的要求。
7.3 井下灾害防治
7.3.1 矿井防治水设计必须符合下列规定:
1 受水害威胁的矿井必须计算和留设各类防水煤(岩)柱。在各类防隔水煤(岩)柱中严禁进行采掘作业;
2 有突水历史或带压开采的矿井应分水平或分采区实行隔离开采。带压开采时,应计算安全隔水层厚度和突水系数。当隔水层不足以承受实际水头压力时,开采前,应采取疏水降压、帷幕注浆或局部注浆加固底板隔水层等措施;
3 排水系统应配备与矿井涌水量相匹配的水泵、排水管路、配电设备和水仓等;
4 水文地质条件复杂或有突水淹井危险的矿井,应在井底车场周围设置防水闸门,或在正常排水系统基础上另外安设具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。
7.3.2 矿井设计必须采取综合防尘措施,并应符合下列规定:
1 矿井必须建立健全防尘供水系统;
2 在运输系统各转载点应采用声、光、触、磁等自动控制喷雾防尘;
3 掘进工作面应采取湿式凿岩、喷雾洒水、选择局部通风除尘系统、风流净化、机械捕尘、个体防护等综合防尘措施;
4 回采工作面应采取煤层注水、喷雾洒水、通风除尘、个体防护等综合防尘措施;
5 开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井,必须采取预防和隔绝煤尘爆炸的措施,并应设置水棚或岩粉棚。
7.3.3 开采自燃和容易自燃的煤层,应符合下列规定:
1 开采容易自燃和自燃煤层时,必须有相应的防灭火设计,并应采取综合防灭火措施;
2 开采容易自燃或采用放顶煤开采自燃煤层的矿井,必须设计以灌浆为主的综合防灭火措施;
3 开采自燃、容易自燃煤层的矿井应建立束管监测系统。
7.3.4 开采有煤与瓦斯突出危险的矿井,必须编制防治煤与瓦斯突出专项设计,并应符合下列规定:
1 矿井主要巷道应布置在岩层或非突出煤层中,并应减少井巷揭穿突出煤层的次数;
2 开采有突出危险的煤层,必须采取区域综合防突和局部综合防突措施;
3 开采煤层群并具备开采保护层条件时,应首先采用开采保护层作为区域防突措施,并应符合下列规定:
1)开采保护层时,应同时抽采被保护层的瓦斯;
2)开采近距离保护层时,应采取防止被保护层初期卸压瓦斯突然涌入保护层采掘工作面或误穿突出煤层的措施;
3)开采保护层的矿井,被保护层的采掘作业必须在保护范围内进行;
4)开采保护层时,采空区内不得留有煤(岩)柱。
4 不具备保护层开采条件的矿井,必须采取预抽煤层瓦斯的区域防突措施。
7.3.5 开采有冲击地压的煤层,必须编制防治冲击地压专项设计,并应符合下列规定:
1 开采严重冲击地压煤层时,开拓巷道不得布置在严重冲击地压煤层中,永久硐室不得布置在冲击地压煤层中;在采空区不得留有煤柱;
2 开采煤层群时,应选择无冲击地压或弱冲击地压煤层作为保护层开采;
3 开采冲击地压煤层采用垮落法控制顶板时,支架工作阻力应满足切顶支护强度的要求,采空区中所有支柱必须回净;
4 冲击地压煤层,应根据顶板岩性采用宽巷掘进;区段之间应采用无煤柱或窄煤柱;采用大煤柱护巷时,应避开应力集中区,严禁留大煤柱影响邻近层开采。巷道支护严禁采用混凝土、金属等刚性支架。严重冲击地压厚煤层中的巷道,应布置在应力集中区外;双巷掘进时,2条平行巷道在时间、空间上,应避开相互影响;
5 开采冲击地压煤层时,在应力集中影响范围内不得布置2个工作面同时进行采掘作业;相邻矿井、相邻采区之间,应避免采掘相互影响。
7.4 井下热害防治
7.4.1 新建、改建和扩建矿井设计时,应根据评审备案的勘探地质报告提供的资料或按邻近矿井的实测数值类比选取的资料,进行矿井气温预测计算,超温地点应采取降温措施。
7.4.2 对气温超限矿井,应采取综合降温措施。
7.4.3 采用非机械制冷降温时,应根据矿井的具体条件,采用下列一种或多种措施:
1 利用冷源;
2 增加供风量或提高作业人员集中处的局部风速;
3 下行通风或同流通风等有利于降温的通风方式;
4 回避井下热源、隔绝或减少热源向进风流散热;
5 疏放或封堵热水;
6 采空区热源的封堵、抽排;
7 个体防护。
7.4.4 采用机械制冷降温时,应根据矿井地质条件、开拓开采系统、巷道布置、矿井通风系统、制冷降温范围、采深、冷负荷、矿井涌水量及水质和水温、回风风量和温度、采掘机械化程度、热源及条件类似矿井的经验,进行技术经济论证后,采用下列降温方式:
1 压缩空气制冷系统;
2 井下移动式空调等局部降温系统;
3 地面集中空调降温系统;
4 井下集中或分区集中空调降温系统;
5 地面与井下联合空调降温系统;
6 制冰降温系统。
7.4.5 井下空气处理应符合下列规定:
1 井下空气处理设备、设施应根据空调系统和需处理的空气量、冷负荷等,综合采用直接蒸发式、水冷表面式、喷淋式冷却器或喷淋硐室;
2 井下空气处理方式可采用集中处理或在各降温地点分别处理;
3 当需处理的空气量较大、冷负荷较大或狭长空间自然空气温度差大于10℃,用单一空气处理设备或设施难以达到效果或不经济时,宜采用综合的空气处理方式;
4 空气处理设备的处理风量应根据冷负荷与送风温差确定,但不应大于供给所在巷道处的风量。对掘进工作面,其处理风量不得超过该工作面全负压供给该处风量的70%。
7.4.6 制冷机冷凝热排除方式应根据降温方式、冷凝热量、水源的水质和水量及水温、矿井回风风量和温度、采深等因素确定,并应符合下列规定:
1 地面排除冷凝热时,可采用冷却塔或天然水体;
2 当采用井下集中空调系统降温方式,且井下水水质、水量、水温合适或经处理合适时,应采用井下水排除冷凝热;井下水不适用时,应对矿井回风排除冷凝热、将冷凝器循环冷却水排至地面进行降温处理等排放方式进行技术经济比较后确定;
3 井下利用回风排除冷凝热时,回风风流湿球温度不宜高于29℃。
7.4.7 制冷剂的选择应符合防火、不爆炸、无毒、冷凝温度高、冷凝压力低、环保等要求。
7.4.8 制冷机冷负荷备用系数可取1.10~1.20,制冷设备数量不宜少于2台。当冷负荷较大时,宜选用大型制冷机。
7.4.9 当制冷站设在地面时,制冷机房设计与布置应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019的有关规定。制冷机房位置与进风井口的距离不宜小于50m,且应处于夏季主导风向下方。
7.4.10 当制冷站设在井下时,制冷硐室的位置和布置应有利于供冷和排除冷凝热,并应满足设备的搬运、安装、维修、操作和安全等要求。
7.4.11 井深大于600m时,采用地面集中空调系统的冷量传输应有耦合装置。耦合方式的选择应根据安全、节能、高效、维护管理方便等因素,经技术经济论证后,选用壳管式高低压换热器、水能回收装置、多腔热压转换器等设备。
7.4.12 冷量传输管道的供水管应隔热。回水管是否隔热应根据回水管所在的环境温度确定。冷量传输应符合下列规定:
1 管道隔热材料与结构应能防火、防潮、隔气、无毒,并应避免“冷桥”产生,温升不应高于0.6℃/1000m;
2 管道可采用壁挂、架空或地沟形式敷设,输冷管不宜布置在回风巷中;
3 低温冷媒宜根据原材料的来源、腐蚀性、水溶性、冷媒温度和价格等因素,采用氯化钙溶液、乙二醇水溶液或丙三醇等水溶液,溶液的浓度应根据冷媒温度确定。
7.4.13 矿井制冷系统中的供冷系统和冷却水系统的管网应进行水力平衡计算。水力系统设计应符合现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019及《建筑给水排水设计规范》GB 50015的有关规定。
7.5 井下紧急避险系统
7.5.1 矿井应建设井下紧急避险系统,并应做到系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效。紧急避险系统应与监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相互连接,并应在紧急避险系统安全防护功能基础上,依靠其他避险系统的支持,提升紧急避险系统的安全防护能力。
7.5.2 紧急避险设施应主要包括永久避难硐室、临时避难硐室、可移动式救生舱等。井下紧急避险设施应符合下列规定:
1 有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险的矿井应建设井下紧急避险设施。其他矿井在突发紧急情况下,凡井下人员在自救器额定防护时间内靠步行不能安全撤至地面时,应建设井下紧急避险设施;
2 永久避难硐室应设置在井底车场、水平大巷、采区避灾路线上,服务年限不宜低于5a;应布置在稳定的岩层中,并应避开地质构造带、高温带、应力异常区,以及透水危险区,且应顶板完整、支护完好,同时应确保在服务期间不受采动影响;永久避难硐室应具备应急逃生出口或采用2个安全出入口;有条件的矿井,应将安全出入口或应急逃生出口分别布置在2条不同巷道中;布置在同一条巷道中时,2个出入口的间距不应小于20m;
3 煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井的采区避难硐室应按永久避难硐室的标准建设;
4 有条件的矿井宜为永久避难硐室布置由地表直达硐室的钻孔,钻孔直径不应小于200mm。通过钻孔设置水管和电缆时,水管应有减压装置;钻孔地表出口应有保护装置,并应储备自带动力压风机,数量不应少于2台;
5 临时避难硐室应设置在采掘区域或采区避灾路线上,并应服务于采掘工作面及其附近区域,服务年限不宜大于5a;临时避难硐室应避免受采动损害;
6 紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、有害气体去除、环境监测、通信、照明、动力供应、人员生存保障等基本功能,在无任何外界支持的条件下额定防护时间不应低于96h;
7 紧急避险设施总容量应满足服务区域所有人员紧急避险需要,应包括生产人员、管理人员及可能出现的其他临时人员,并应按规定留有备用系数。永久避难硐室的备用系数不应低于1.2,临时避难硐室和可移动式救生舱的备用系数不应低于1.1;
8 紧急避险设施配套设备及可移动式救生舱应取得煤矿矿用产品安全标志。
7.5.3 矿井入井人员应随身携带防护时间不低于30min的自救器;煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井的入井人员应随身携带隔离式自救器,有效防护时间不应低于45min。
7.5.4 矿井避灾路线图中应明确标注紧急避险设施的位置、规格和种类,井巷中应有紧急避险设施方位的明显标识。
7.5.5 紧急避险系统应随井下采掘系统的变化及时调整和补充完善,应包括及时补充或移动紧急避险设施,并应完善避灾路线和应急预案等。
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8 矿井主要固定设备
8.1 提升设备
8.1.1 主、副井提升设备的类型及套数应根据矿井设计生产能力、井深、水平个数、辅助提升要求、安全、环境条件及有利加快建设速度等因素,经技术经济比较后确定,并应符合下列规定:
1 矿井应各设主、副井提升设备;小型矿井在满足安全、提升能力要求的前提下,也可选择混合提升方式;对于井深超过700m或生产能力大于5.00Mt/a的矿井,作为人员主要提升的副立井,宜设两套提升设备,其中一套可为交通罐提升设备;
2 提升设备应按其所担负的最终水平提升量进行选择;
3 矿井主斜井、主平硐宜选用带式输送机提升。
8.1.2 条件适宜的立井宜采用多绳摩擦式提升机。采用多绳摩擦式提升机时,应符合下列规定:
1 选择塔式或落地式提升机,应根据所在地的气候、地震烈度、地基承载力等自然条件,结合总图布置、经济投资、安装、生产、维护、检修状况以及施工占用井口影响矿井建设工期等因素,经综合技术经济比较后确定;
2 当在井塔内设二套提升机时,宜采用同层布置;
3 落地式提升机宜靠近井筒布置;当一个井筒装备两套落地式提升系统时,主井宜采用对侧布置,副井宜采用同侧布置。
8.1.3 摩擦式提升机防滑安全校验应符合下列规定:
1 摩擦式提升机工作闸或保险闸所产生的制动力矩均不得小于提升最大静荷重旋转力矩的3倍;并应根据设计实用最大不平衡负载,按闸间隙2mm时的弹簧力配备制动器对数:
2 上提重载安全制动时全部机械的减速度不得大于5m/s²;下放重载安全制动时全部机械的减速度不得小于1.5m/s²;在各种载荷和各种提升状态下,安全制动系统所产生的制动减速度计算值不得超过滑动极限。钢丝绳与摩擦轮间摩擦系数的取值不得大于0.25,必须计入由钢丝绳自重所引起的最大不平衡质量差;
3 经安全制动防滑校验,当一级制动装置不能满足防滑要求时,必须采用二级制动装置或恒减速制动装置。
8.1.4 主井箕斗提升必须采用定重装载,箕斗容积设计必须与提升选型设计所确定的载重量相适应。
8.1.5 提升设备的卷筒、摩擦轮、天轮、导向轮的直径与钢丝绳公称直径之比值,应符合下列规定:
1 落地式摩擦提升装置的摩擦轮及天轮、有导向轮的塔式摩擦提升装置的摩擦轮,井上不得小于90,井下不得小于80;围包角为180°无导向轮的塔式摩擦提升装置的摩擦轮,井上不得小于80,井下不得小于70;摩擦提升装置的导向轮,不得小于80;
2 井上缠绕式提升装置的卷筒和围包角大于或等于90°的天轮,不得小于80;围包角小于90°的天轮,不得小于60;
3 井下缠绕式提升绞车的卷筒、井下架空乘人装置的主导轮和尾导轮、围包角大于或等于90°的天轮,不得小于60;围包角小于90°的天轮,不得小于40;
4 矸石山提升装置的卷筒和导向轮,不得小于50;
5 倾斜井巷提升系统的游动天轮,围包角小于35°的不得小于20,围包角大于或等于35°的不得小于40;
6 提升设备使用密封式提升钢丝绳时,应将各相应的直径比值增加20%。
8.1.6 提升钢丝绳选择应符合下列规定:
1 提升钢丝绳悬挂时的安全系数最低值必须符合表8.1.6的规定;
表8.1.6 提升钢丝绳安全系数最低值
注:H为钢丝绳悬挂高度(m),L为无极绳绞车驱动轮到尾轮的斜长(m)。
2 多绳摩擦式提升主绳应采用对称布置的左、右捻钢丝绳;
3 摩擦式提升的尾绳应至少装设2根,并宜减少与主绳的差重;
4 平衡尾绳宜采用扁钢丝绳,采用圆股或异形股钢丝绳时,应符合现行国家标准《重要用途钢丝绳》GB 8918的有关规定,并应采用带有旋转功能的尾绳悬挂装置与提升容器相连接。
8.1.7 提升设备的运行速度和正常运行加、减速度及加速度变化率应符合下列规定:
1 立井罐笼升降人员时的最大加速度和减速度,不得超过0.75m/s²,升降人员时的最大速度,不得超过0.5 m/s(H为提升高度),且最大不得超过12m/s;
2 立井升降物料时,多绳摩擦式提升的加、减速度不得超过1.2m/s²,单绳缠绕式提升的加、减速度不得超过1.0m/s²;升降物料时的最大速度,不得超过0.6 m/s(H为提升高度)。斜井升降物料时的最大加速度和减速度不得超过0.5m/s²;斜井采用串车升降物料时的最大速度不得超过5m/s;斜井采用箕斗升降物料时的最大速度不得超过7m/s,当铺设固定道床并采用大于或等于38kg/m钢轨时,速度不得超过9m/s;
3 提升系统的加速度变化率不得超过0.5m/s³;
4 采用固定曲轨卸载方式时,滚轮进出曲轨时的速度不得大于1.5m/s;
5 斜井提升容器在甩车道上的运行速度,不得大于1.5m/s。
8.1.8 提升电动机及电控系统的选择应符合下列规定:
1 提升电动机选用交流异步电动机、同步电动机或直流电动机传动及其供电和控制系统时,应根据生产安全需要和提升工艺要求、电动机容量、电源容量、年提升量及投资收益等因素,通过技术经济比较后确定;
2 提升系统宜采用计算机控制,并宜具有联网通信功能;
3 提升机应选用电力电子变流器供电的交、直流传动系统;
4 功率大于1000kW时,宜采用低速直联传动系统;
5 井下提升电动机及其供配电电控设备的型式应选用矿用防爆型;
6 提升电动机功率选择储备系数宜按1.05~1.10选取;
7 提升机与电动机连接装置传动效率的选择,直联可取0.98,行星齿轮减速器可取0.92,平行轴减速器可取0.85~0.90,特定产品可按产品参数特征表中提供的数据选取;
8 计算提升动力学选取井筒阻力系数,立井箕斗提升应取1.15,罐笼提升应取1.20,斜井提升应取1.1;
9 主斜井、主平硐带式输送机的电控系统应满足重载起动和可设定加速度的软起动要求,对下运带式输送机并应满足软制动要求。需调速运行的大型带式输送机的传动装置宜采用交流变频传动系统;
10 主斜井、主平硐带式输送机和带式输送机运输线的配电、控制、保护、闭锁和信号装置的设置应符合现行国家标准《带式输送机工程设计规范》GB 50431和《通用用电设备配电设计规范》GB 50055的有关规定。
8.1.9 主井提升能力计算应符合下列规定:
1 主井提升应按每年330d、每天作业时间18h计算;
2 主井箕斗提升不均衡系数,有井底煤仓时可取1.10,无井底煤仓时可取1.20;
3 主井提升设备应留有10%~20%的富余能力;
4 斜井带式输送机提煤,当井底有煤仓时,不均衡系数宜取1.10~1.15;当井底无煤仓时,斜井带式输送机的输送能力应与大巷带式输送机的输送能力相适应。
8.1.10 副井提升能力计算应按四六工作制进行,并应符合下列规定:
1 最大班工人下井时间,立井不应超过30min,斜井不应超过45min;
2 最大班作业时间应按4.5h计算;
3 人员、矸石、支护材料等作业时间宜按下列规定计算:
1)升降工人时的重合率,宜按工人下井时间的1.6倍~1.8倍选取;升降其他人员时间,宜按升降工人时间的20%计算;
2)提升矸石宜按日出矸量的35%计算;
3)下放支护材料宜按日需要量的35%计算;
4)其他作业宜按5次~10次选取;
4 提升设备应能满足运送井下设备最重部件的需要,液压支架宜选择整体运输方式。
8.1.11 提升容器在井口、井底同时作业时的休止时间应符合下列规定:
1 标称容量6t及以下箕斗,宜为8s;8t~9t箕斗,宜为10s;12t~30t箕斗,可按每吨1s计算;30t以上的箕斗,宜按有关设备部件环节联动时间计算确定,在缺乏计算数值或实测数据时,每增加1t可按0.5s~0.8s计算;
2 普通罐笼进出矿车休止时间应符合表8.1.11的规定;
表8.1.11 普通罐笼进出矿车休止时间(s)
3 普通罐笼单层进出材料车或平板车的休止时间宜按40s计算;双层罐笼沉罐时休止时间宜按88s计算。无轨胶轮车运输,罐笼单层进出车的休止时间应按罐笼承接装置、安全门、无轨胶轮车罐内定位等环节动作时间计算确定;双层罐笼沉罐时,休止时间应按两次单层进出车的休止时间与沉罐时间之和计算确定;
4 单层罐笼每次升降5人及以下时的休止时间宜按20s计算,超过5人,每增加1人应增加1s;双层罐笼升降人员,当两层罐笼同时进出人员时,休止时间应比单层罐笼增加2s信号联络时间;当人员由一个水平进出罐笼时,休止时间应比单层罐笼增加1倍,并应增加6s换置时间;
5 斜井串车提升的休止时间,平车场宜取25s,甩车场宜取20s,井上下甩车时间应按实际运行状况计算。
8.1.12 混合提升能力计算应符合下列规定:
1 最大班工人下井时间,立井不宜超过30min,斜井不宜超过45min;
2 最大班作业时间应按5.5h计算;
3 每班提煤、提矸应计入1.25不均衡系数;
4 提升设备应能满足运送井下设备最重部件的需要。
8.1.13 专用提升矸石的设备能力应按每年330d、每天作业时间18h计算,并应取1.2不均衡系数。
8.1.14 采区上、下山轨道提升能力计算应符合下列规定:
1 当只提煤时,提升作业时间每班应按4.5h计算;
2 辅助提升作业时间,每班应按4.5h计算;
3 混合提升作业时间,每班应按5.5h计算;
4 提煤或提矸的不均衡系数应取1.25;
5 单钩提升时,上提下放时间可按重合计算;
6 提升设备应满足运送采区内采掘设备最重部件的需要。
8.1.15 提升机房起重设备的选择应符合下列规定:
1 滚筒直径为2.5m及以上的单绳缠绕式提升机或落地式多绳摩擦式提升机的机房,应设起重机;起重机设备应能满足提升机设备的起吊、安装和检修要求;
2 塔式多绳摩擦式提升机房采用内吊装方式运送设备部件时,宜设置电动超卷扬起重机。
8.2 通风设备
8.2.1 矿井的每一风井必须安装两套同等能力的主要通风机装置,新建矿井每一风井的主要通风机及辅助装置的型号、规格必须相同,其中一套应作为备用,且备用通风设备及辅助装置必须能在10min内开动。
8.2.2 选择通风设备应符合下列规定:
1 应满足矿井通风设备服务期限内各个时期的工况变化需要;通风设备应在较长时期内高效运行;当工况变化较大时,宜根据矿井采区分期投产时间及节能情况分期选择通风机或电动机;经技术经济比较合理时,可采用电气调速装置调整风量及负压满足工况要求;
2 通风机能力应留有余量,在最大设计风量和负压时,轴流式通风机工况点叶片角应比设备允许的最大运行角度留有不小于5°的余量;离心式通风机的设计转速不应大于设备允许最高转速的90%;
3 通风机电动机的选择,宜采用鼠笼型电动机传动,特殊情况下也可采用绕线型异步电动机传动;容量较大、系统又需改善功率因数,且经技术经济比较合理时,可采用同步电动机传动;
4 通风机选型应校验电动机的正常起动容量和反风容量;
5 采用变频调速时,应避免出现通风机转速的倍频共振现象。
8.2.3 通风设备的辅助装置应采用先进的防漏风设施。通风设备及辅助装置计算风量所采用的漏风系数应符合下列规定:
1 专用通风井应取1.05;
2 有提升设备的回风井应取1.15。
8.2.4 通风设备及辅助装置安装布置应符合下列规定:
1 在同一通风井后期需换装通风机时,应预留风道接口和通风机房位置,或按各期最大尺寸设置风道及接口,并应满足后期通风机的换装条件;
2 风门宜采用电动、手摇两用风门绞车,并宜集中操作;手动风门绞车宜集中布置;
3 通风机房可根据安装检修实际需要设置起重梁或起重机。
8.2.5 通风机的反风应符合下列规定:
1 通风机的反风量不应小于正常供风量的40%;
2 选用轴流式通风机时,宜采用反转反风或调节叶片角度方式反风;
3 采用离心式通风机时,应采用反风道反风。
8.2.6 采用并联通风的矿井,通风设备应按并联运行解析计算其工况点。
8.2.7 主要通风机的电控系统宜采用计算机控制技术,并宜具有联网通信功能。
8.3 排水设备
8.3.1 主要排水设备选择应符合下列规定:
1 矿井井下主要排水设备应满足矿井排水的要求。除正在检修的水泵外,应配备工作水泵和备用水泵。工作水泵的能力应能在20h内排出矿井24h的正常涌水量(包括充填水及其他用水)。备用水泵的能力不应小于工作水泵能力的70%。检修水泵的能力不应小于工作水泵能力的25%。工作和备用水泵的总能力应能在20h内排出矿井24h的最大涌水量;
2 主排水泵应选择技术先进的高效率排水设备,并应保证排水系统的综合特性处于高效工况区工作;
3 排水泵允许的最大吸水高度不宜小于5m;
4 当矿井水质的pH值小于5时,排水设备应采取防酸设施;
5 主排水泵宜采用笼型异步电动机传动;
6 主要排水设备宜采用计算机自动化控制系统,并宜具有联网通信功能。
8.3.2 主排水管的选择应符合下列规定:
1 排水管路应设置工作排水管路和备用排水管路。工作排水管路的能力应能配合工作水泵在20h内排出矿井24h的正常涌水量。工作和备用排水管路的总能力应能配合工作和备用水泵在20h内排出矿井24h的最大涌水量;
2 沿进风井筒敷设的钢制排水管路宜采用焊接连接;
3 立井井筒中排水管路每隔100m~150m宜装设中间直管座;
4 排水管路较长时,应分段选择管壁厚度;
5 当地质地形条件适宜,经技术经济比较合理时,可通过钻孔敷设排水管路排水。
8.3.3 确定水泵扬程和排水能力时,设计应计入管路淤积所增加的附加阻力,阻力系数应取1.7;并应校验水泵在管路尚未淤积时运行工况的电动机容量。
8.3.4 主排水系统经常操作的闸阀宜选用电动或电液动闸阀;采用自动化排水控制系统时,经常操作的闸阀应选用电动或电液动闸阀。
8.3.5 当水泵电动机容量大于100kW时,水泵房应设置起重梁;设备台数大于5台和最重单件设备超过5t时,可设置手动起重机;并应敷设轨道与井筒和井底车场相通。
8.3.6 采区排水设备及管路的选择应符合下列规定:
1 正常涌水量为50m³/h及以下,且最大涌水量为100m³/h及以下的采区,可选用2台水泵,应为1台工作、1台备用;可敷设1条管路,1泵1管时的排水能力应在20h内排出采区24h的正常涌水量,2泵并联时的排水能力应在20h内排出采区24h的最大涌水量;
2 正常涌水量大于50m³/h或最大涌水量大于100m³/h的采区、有突水危险或有综采工作面的采区,应增设水泵、管路或预留相应设备的安装位置;必要时可按本规范第8.3.1条第1款和第8.3.2条第1款的规定设计。
8.3.7 井筒井底水窝排水设备的选择应符合下列规定:
1 应设2台水泵,其中应1台工作、1台备用;
2 水泵能力应在20h内排出水窝24h积水量;
3 宜选用泥浆泵或潜污泵,并宜实现自动化排水。
8.3.8 矿井应急排水系统的设置应符合第7.3.1条第4款的规定。
8.3.9 应急排水系统的供配电开关设备应设置在地面配电室内;多水平开拓的矿井采用接力应急排水系统时,在保证安全的前提下,供配电开关设备可设置在上水平配电硐室内。
8.4 压缩空气设备
8.4.1 选择压缩空气站位置宜靠近用风负荷中心。设备选择应符合下列规定:
1 矿井地面应设置空气压缩机站,集中布置不宜超过6台;
2 瓦斯矿井中,送气距离较远时,可在井下主要运输巷道附近新鲜风流通过处增设压缩空气站;但每台空气压缩机的能力不宜大于20m³/min,数量不宜超过3台;
3 压缩空气站内宜设1台备用空气压缩机;当分散设置的压缩空气站之间有管道连接时,应统一设置备用空气压缩机;
4 井下压缩空气站的固定式空气压缩机和储气罐应分设在2个硐室内。
8.4.2 压缩空气站设备能力计算应符合下列规定:
1 应按矿井达到设计生产能力时的风动工具和设备的用气量计算,并应按管路漏气系数、机械磨损耗气量增加系数及海拔高度修正系数进行修正;同时应校核最大班井下人员压风自救需风量;
2 当风动钻机和风镐不同时使用时,应按用气量最大的设备进行计算;
3 风动钻机、风镐同时使用时,应采用同时使用系数法,同时使用系数应符合表8.4.2-1规定;
表8.4.2-1 风动钻机、风镐同时使用系数
顺序 | 使用台数 | 同时使用系数 |
1 | ≤10 | 1.00~0.85 |
2 | 11~30 | 0.85~0.75 |
3 | ≥31 | 0.75~0.65 |
4 管路漏气系数应取1.10~1.20;
5 机械磨损耗气量增加系数应取1.10~1.15;
6 海拔高度修正系数,海平面时应取1,海拔高度每增高100m,系数应增加1%;
7 混凝土喷射机同时使用台数应符合表8.4.2-2规定。
表8.4.2-2 混凝土喷射机同时使用台数
顺序 | 使用台数 | 同时使用台数 |
1 | 2~3 | 2 |
2 | 4~7 | 3~4 |
3 | 8~11 | 5~6 |
4 | ≥12 | 7~8 |
8.4.3 压缩空气管道设计应符合下列规定:
1 压缩空气管道干管管径应按矿井服务年限内最远采区供气距离确定;采区管道管径应按矿井达到设计生产能力时,采区内供气最远距离计算;2 管道宜采用钢管;设计管路时,压风损失不应超过0.147MPa,风动工具不应低于额定压力工作;
3 压缩空气管道在井上和进风井筒部分,除与设备、闸门或附件的连接外,宜采用焊接连接,其余巷道应采用管接头或法兰连接;
4 井上非直埋管路,当直线长度超过100m时,应装设曲管式伸缩器。在立井井筒中,每隔100m~150m宜装设中间直管座和伸缩器;
5 在井口、井下管道的最低部位、上山或厂房的入口处,均应设置油水分离器;
6 压缩空气站应设置储气罐;储气罐的出口管路上应加装释压阀,且释压阀的口径不得小于出风管的直径;
7 所有矿井采区避灾路线上均应敷设压风自救管道,并应设供气阀门或有压风自救装置,间隔不应大于200m。管道规格应按矿井需风量、供风距离、阻力损失等参数计算确定,但主管道直径不应小于100mm,采掘工作面管道直径不应小于50mm。
8.4.4 单机容量为20m³/min及以上,且总容量不小于60m³/min的压缩空气站,宜设手动单梁起重机;单机容量为20m³/min以下,或总容量小于或等于60m³/min的压缩空气站,宜设起重梁。螺杆式压缩机等易于搬移的机型可不设起重设备,但机房通道应能满足搬移的要求。
8.4.5 压缩空气站的电气控制、测量和保护应按现行国家标准《通用用电设备配电设计规范》GB 50055、《压缩空气站设计规范》GB 50029的有关规定执行,并宜采用计算机集中控制系统,有条件时可按无人值守系统设计,并应具有联网通信功能。
8.5 抽采瓦斯设备
8.5.1 矿井瓦斯抽采设备应按“大流量、多抽泵、大管径、多回路”的原则进行装备。应符合现行国家标准《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》GB 50471的有关规定,并应符合下列规定:
1 矿井瓦斯抽采设备能力应能满足瓦斯抽采设备服务范围或服务年限10a~15a内的最大瓦斯抽采量和最大抽采负压要求,抽采设备选型应进行工况流量换算;
2 高、低负压抽采系统设备应单独备用。备用泵能力不得小于运行泵中最大一台单泵的能力,且备用泵的总能力不应小于工作泵总能力的25%;
3 地面抽采瓦斯泵房内电气设备、照明和其他电器仪表应采用防爆型;
4 泵站必须有直通矿调度室的电话和检测管道瓦斯浓度、流量、压力等参数的仪表或自动监控系统;
5 干式抽采瓦斯泵吸气侧管路系统中,必须装设有防回火、防回气和防爆炸作用的安全装置。抽采瓦斯泵站放空管的高度应超过泵房房顶3m。
8.5.2 矿井抽采管路系统应按其使用年限和服务区域内的设计最大瓦斯抽采量和最大抽采负压参数确定,并应与抽采设备能力相适应。
8.5.3 井下瓦斯抽采系统与地面抽采系统串联工作时,应保证进入抽采管路的瓦斯混合气体始终处于负压状态,在地面抽采设备停止工作时,应使井下瓦斯抽采系统闭锁停运。
8.6 注氮设备
8.6.1 注氮设备选型及注氮站位置的设置应根据矿井注氮防灭火需要,经过技术经济比较后确定。
8.6.2 地面布置时,制氮机房可与压缩空气站联合布置。
8.6.3 井下移动布置时,应设置在进风巷道或硐室中,并应满足运输、安装、检修、操作的要求,且不应影响其他运输、通风和安全。
8.6.4 制氮机组的总能力不应小于设计注氮量,并宜取1.1~1.2的富裕系数。站内制氮机组不宜少于2台。
8.6.5 注氮浓度不得小于97%,应设置专用的注氮管路。
8.6.6 矿井采用注氮防灭火时,应配套设置能连续监测注氮区气体成分变化和温度变化的监测系统。
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9 地面生产系统
9.1 一般规定
9.1.1 煤的加工方法应根据对矿井原煤的煤质、用途和市场分析合理确定。设计生产能力0.3Mt/a及以下的矿井,宜设井口筛分、排矸等加工车间。设计生产能力0.45Mt/a及以上的矿井,应设井口筛分、排矸等加工车间,且应采用机械排矸。对于缓建选煤厂的矿井,地面生产系统应与待建选煤厂相关工程统筹规划,并应留有与待建选煤厂的接口。
9.1.2 地面生产系统设备小时生产能力的确定应符合下列规定:
1 原(配)煤仓前的设备,其小时生产能力应与主提升设备最大小时提升(运输)能力一致;
2 原(配)煤仓后的设备,其小时生产能力应按矿井设计生产能力及工作制度计算,并应乘以不均衡系数。煤流系统不均衡系数宜取1.15,矸石系统不均衡系数宜取1.5。
9.2 井口布置
9.2.1 矿车提升的斜井,井口布置应符合下列规定:
1 井口车场形式应根据提升任务量、地形条件、场地功能分区及地面运输方式等要求,经综合分析比较后选用平车场或甩车场布置;
2 采用平车场布置时,空重车线应设置推车机或调车绞车,并应设置自动摘钩装置。坡口的竖曲线半径不应小于12m;
3 采用600mm轨距1t或1.5t矿车提升的甩车场,平曲线半径宜采用12m~15m,竖曲线半径不应小于12m,空重车线的最大高差不应大于0.8m;
4 采用其他容量和轨距矿车提升的甩车场,其平曲线、竖曲线半径应根据选用矿车的参数确定。
9.2.2 矿车提升的斜井应设安全设施,并应符合下列规定:
1 在上部平车场入口,应设置能控制车辆进入摘挂钩地点的阻车装置;
2 在上部平车场接近变坡点处,应设置能阻止未连挂的车辆滑入斜井的阻车装置;
3 斜井内应设置跑车防护装置。
9.2.3 罐笼立井井口房、立井井筒与井底车场连接处车场布置应符合下列规定:
1 井口房的布置应便于人员、材料上下井和更换罐笼;井口房应设长材料、大型设备和罐笼安装用的起重设备。备用罐笼存放处宜布置在井口房或井塔内,备用罐笼的存放方式可根据具体情况采用吊、立放或平放,但应采取防止罐笼变形的措施。当井口房需要密闭时,进、出车两端风门的启闭应机械化;
2 立井井筒与井底车场连接处应设长材料下井的起吊设备;
3 采用双层和多层罐笼时,宜在同一水平进、出车;双层罐笼同时上下人员时,罐笼两端应设置人行平台或地道;
4 井口、井底采用有轨运输方式时,罐笼操车设备应实现联动闭锁操纵和集中操纵,宜采用可进罐装卸矿车的操车设备;采用无轨运输方式时,应设无轨胶轮车导向定位的设施;
5 井底应设置满足重型设备下井的罐笼承接装置;
6 井口、井底应设有信号操纵室。
9.2.4 箕斗立井井口房、井底装载硐室布置应符合下列规定:
1 井口房的布置应便于更换箕斗,并应设更换箕斗的起重设备。备用箕斗宜存放在井口房或井塔内,备用箕斗的存放方式可根据具体情况采用吊、立放或平放,但应采取防止箕斗变形的措施。当箕斗立井兼作回风井时,井口房进出设备侧应设两道密闭门;
2 井底装载硐室应设置与箕斗配套的定量装载设备;
3 箕斗卸载方式应根据箕斗吨位、提升系统、休止时间、维护检修等因素综合比较确定;
4 井口、井底应设有信号操纵室。
9.2.5 立井提升系统内必须设置过卷(放)安全保护装置。在井口过卷距离范围内应设置过卷缓冲装置和托罐装置,在井底过放距离范围内应设置过放缓冲装置。
9.2.6 立井兼作回风井时,井口与井底必须采取密闭措施,井口应设置防爆门。
9.3 井口受煤仓
9.3.1 箕斗受煤仓的布置应符合下列规定:
1 受煤仓应设煤位信号;
2 箕斗立井和斜井的受煤仓有效容量应为箕斗容量的3倍~5倍,箕斗容量小时应取大值,箕斗容量大时应取小值;在煤位信号限定位置以上,应另留一个箕斗的容量;
3 密闭井筒的受煤仓应留密闭段,密闭段高度应根据块煤含量和井筒负压等因素确定,可取2.5m~3.5m,其容量不应计入有效容量内,并应设密闭信号;
4 受煤仓上应设处理300mm以上大块的设施,并应设排除杂铁、木块等的通道。
9.3.2 带式输送机提升斜井或平峒的井口可不设受煤仓。
9.3.3 矿车翻车机受煤仓的布置应符合下列规定:
1 受煤仓的有效容量,当逐个矿车来煤时,宜取5辆~10辆矿车容量;当成列矿车来煤时,宜取0.5列~1列矿车容量;
2 受煤仓上应设处理300mm以上大块的设施,并应设排除杂铁、木块等的通道。
9.4 筛分、选矸与破碎
9.4.1 筛分、选矸与破碎应符合现行国家标准《煤炭洗选工程设计规范》GB 50359的有关规定。
9.4.2 最终筛分的粒度应根据煤质、粒度组成和用户要求,经技术经济比较后确定,并应符合现行国家标准《煤炭粒度分级》GB/T 189的规定。
9.4.3 常用筛分设备的处理能力可按表9.4.3选取。
表9.4.3 常用筛分设备的处理能力
2 筛分效率与处理能力成反比,筛分效率高时处理能力低。
9.4.4 在带式输送机上进行检查性手选时,带速不应大于0.3m/s,输送机宜水平布置。当必须倾斜布置时,其倾角不应大于12°。应分别设木块、铁器等杂物输出通道和存放场地。
9.4.5 当块煤需用破碎机破碎时,破碎机入料口前应设置除铁装置。
9.5 带式输送机运输
9.5.1 带式输送机的类型应根据工业场地布置、地形条件、物料的性质、粒度及应用地点等条件,综合比较确定。必要时可采用深槽带式输送机、管状带式输送机、波状挡边带式输送机等。
9.5.2 带式输送机栈桥可根据矿井所在地区气候条件和使用要求,选择敞开式或封闭式结构。
9.5.3 带式输送机的选型设计应符合现行国家标准《带式输送机工程设计规范》GB 50431的规定。
9.5.4 输送带应根据输送机长度、输送能力、输送带张力、物料性质、受料条件、工作环境等因素确定,并应符合下列规定:
1 大运量、高带速、长距离输送机宜采用钢丝绳芯输送带;
2 带式输送机可根据输送机工作条件,选用煤矿用织物整芯阻燃输送带;
3 输送带覆盖层应根据输送物料堆积密度、粒度尺寸、磨耗性、受料高度等因素确定;
4 井下应采用阻燃输送带。
9.5.5 输送带安全系数应根据输送带类型、接头效率、带式输送机起制动性能等因素确定,并应符合下列规定:
1 棉织物芯输送带宜取8~9;尼龙、聚酯织物芯输送带宜取10~12;
2 钢丝绳芯输送带可取7~9;当对带式输送机采取可控软启动、制动措施时,可取5~7。
9.5.6 带式输送机应设置设备运行和人身安全的保护装置。并应符合现行国家标准《煤矿用带式输送机安全规范》GB 22340和《带式输送机安全规范》GB 14784的有关规定。
9.5.7 倾斜带式输送机制动或逆止装置的选择应符合下列规定:
1 发生逆转的向上输送的大型带式输送机和井下倾斜井巷向上输送的带式输送机,必须同时装设逆止装置和制动装置;
2 向下输送的带式输送机必须装设制动装置和防超速保护装置。
9.6 储存与装车
9.6.1 采用铁路、带式输送机或架空索道,将煤炭运往群矿或矿区选煤厂、筛选厂或集中原煤装储系统的矿井,可不设储煤场。
9.6.2 原煤储煤设施的总容量应根据运输、地形、气候条件等因素确定,宜按3d~7d设计产量设置。原煤储煤场的形式应根据地形、储存量和环保要求等条件确定。原煤储煤场应采取防煤尘措施;易自燃的煤种应采取预防和消除煤自燃措施。
9.6.3 采用标准轨距车辆外运煤炭时,煤仓形式及装车方式选择,应根据地形、工程地质、装煤量及其品种等条件,经技术经济比较确定,并应符合下列规定:
1 装车仓有效总容量,中小型矿井宜采用1d设计产量,大型及以上矿井宜采用0.5d设计产量,并应满足1.2倍~1.5倍牵引定数的净载重量;对于多品种煤,每种产品的储存量宜满足牵引定数的净载重量;
2 分级煤或其他多品种煤的装车仓,对各种煤的配仓应具有灵活性,并应便于装车;
3 单一品种煤的装车,可采用单点装车或采用闸门多点装车;多品种煤的装车,宜采用带式输送机单点装车;
4 装车设备的能力应能满足在规定的时间内装完1列车的要求。当设计日运量为10000t以上时,宜采用快速定量装车系统。
9.6.4 以汽车外运煤炭时,宜采用储装合一的装车仓,其有效容量宜取矿井0.5d~1d的设计产量。
9.6.5 原煤及末煤仓(包括半地下仓)应根据煤质情况采取防瓦斯、防堵塞、破拱措施,各种粒级块煤仓应采取防碎措施。
9.7 计量与煤质检查
9.7.1 煤的计量、采样、制样宜采用机械化、部分自动化。
9.7.2 原煤在进入选煤厂前,应设原煤计量装置。有选煤厂的矿井,应由选煤厂统一设置煤样室和化验室。当无选煤厂时,应设矿井煤样室和化验室,小型矿井也可群矿合建化验室。
9.7.3 化验室应进行灰分、水分、挥发分、硫分和发热量的测定。
9.7.4 产品煤的计量方法应符合下列规定:
1 以标准轨距车辆外运煤炭时,应设轨道衡计量,有条件时也可采用定量漏斗计量;
2 以汽车及其他车辆外运煤炭时,应采用汽车衡计量,有条件时也可采用定量漏斗计量;
3 以带式输送机外运煤炭时,宜采用皮带秤计量。
9.8 矸石和脏杂煤处理
9.8.1 含煤矸石及脏杂煤可在选煤厂内处理。无选煤厂或进入主井系统有困难时,可因地制宜设置简易处理系统。
9.8.2 无利用价值的矸石或废渣应向沉陷区、荒山沟谷排弃,或作铺路、井下充填材料;有条件时,应对排弃矸石的表面覆土造田植树。无排弃矸石的条件时,可设矸石周转场,矸石周转场容量按矿井的矸石产量计算不应大于5a。当矿井首采块段沉陷区形成后,矸石充填沉陷区时,矸石周转场应取消。
9.8.3 排矸系统设备小时生产能力应按矿井最大小时提升(运送)矸石能力确定。
9.8.4 汽车直接排矸,矸石装车仓的有效容量可按矿井0.5d~1d的设计矸石产量。
9.8.5 矸石周转场矸石仓的有效容量应符合下列规定:
1 单个翻斗车排矸的矸石仓宜取5m³~10m³;
2 成列矿车排矸的矸石仓宜取1.2倍列车容量;
3 矸石箕斗或侧卸式翻矸车卸矸的矸石仓宜取15m³~30m³;
4 汽车卸矸的矸石仓宜取15m³~30m³。
9.9 矿井修理车间、无轨胶轮车库及木材加工房
9.9.1 矿井修理车间应只承担本矿机电设备的日常检修和维护,以及矿车及拱形金属支架等材料性设备的修理,不应生产配件;应有配件、工具、材料存放仓库和露天作业、材料及设备堆放场地。
9.9.2 矿井修理车间厂房宜采用联合布置。
9.9.3 矿井修理车间的主要设备配备台数和厂房建筑面积宜按表9.9.3的规定选取。
表9.9.3 矿井修理车间主要设备配备台数和厂房建筑面积
2 机床和设备选用中、小型规格;
3 矿车修理专用设备数量根据矿井设计生产能力、井下煤炭运输方式选取,矿井设计生产能力大或使用矿车运输煤炭时取大值,矿井设计生产能力小或不使用矿车运输煤炭时取小值;
4 矿井既有综采又有普采时,仅按综采增加厂房建筑面积。当矿井周边交通便利、有矿区综采设备租赁站或综采设备租赁具备社会化基础时,宜按表中数值选取;不具备交通和综采设备租赁条件时,应根据配备综采设备的规格、数量和进库数量等实际情况确定。
9.9.4 矿井修理车间的起重设备,可采用3t~5t梁式起重机;对有综采设备的矿井,可根据综采设备的起吊重量,配备桥式起重机。
9.9.5 水力采煤矿井的修理车间,可按水采设备的特点,按同等规模的矿井修理车间,对主要设备配备和厂房建筑面积进行调整。
9.9.6 采用无轨胶轮车运输的矿井应只承担其日常维护和保养工作。应设无轨胶轮车车库和露天存放场地;无轨胶轮车车库和露天场地的位置应根据无轨胶轮车进出井位置,结合矿井总平面布置确定。矿井无轨胶轮车库建筑面积宜按表9.9.6的规定选取。
表9.9.6 矿井无轨胶轮车库建筑面积
9.9.7 矿井木材加工房应只承担本矿少量用材的改制加工工作,矿井大量用材应由矿区总木材厂供应锯材。矿井木材加工房的主要设备配备台数和厂房建筑面积宜按表9.9.7的规定选取。当矿井周边交通便利、木材采购具备社会化基础时,可不设木材加工房。
表9.9.7 矿井木材加工房主要设备配备台数和厂房建筑面积
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10 总平面布置
10.1 矿井地面总布置
10.1.1 矿井地面总布置应以矿区总体规划、土地利用规划、城镇规划和其他有关经济发展规划作为设计依据,并应具备必要的工程地质、水文、气象和地形图等基础资料。
10.1.2 矿井地面总布置应根据煤炭资源赋存条件、自然条件和外部建设条件,结合矿井地面设施间的生产联系、矿井地面设施与相邻企业设施的关系,合理选择矿井工业场地、风井场地、地面爆炸材料库、矸石周转场、综合利用项目和职工居住区等建设场地,并应协调矿井铁路、公路、供水、供电工程等基础设施的布局。
10.1.3 当设计矿井为发电厂、煤化工等企业对口供应煤炭时,矿井工业场地应与对口企业场地统一规划,并宜邻近布置;煤炭运输方式宜采用带式输送机;宜共用水、电、路等基础设施,并宜联合布置单身宿舍区。
10.1.4 矿井工业场地、风井场地选择应结合矿井开拓方案进行综合技术经济比较确定。其他场地及地面设施的场地选择,应与矿井工业场地选择同时进行、互相协调。
10.1.5 矿井建设场地选择应符合下列规定:
1 应满足必需的用地面积,并应根据法定文件要求留有发展余地;应满足建设工程需要的地形、工程地质和水文地质条件;同时应满足水源、电源和运输设施布置的要求;
2 应少占或不占耕地和林地,特别是基本农田,不可避免占用时应征得当地土地管理部门同意,并应取得用地预审文件;
3 宜布置在本矿井的井田范围内,应不压或少压煤炭和有开采价值的矿山资源;
4 在城镇规划区内时,应符合城镇规划对用地性质的规定;
5 在河道管理范围内时,应确保矿井安全,并应报请河道管理部门批准;
6 选择在抗震设防烈度6度及以上的地震区,应避开抗震不利地段;
7 下列地段和地区不应选作矿井建设场地:
1)抗震危险地段;
2)有泥石流、滑坡、沙害、溶洞、采空区、Ⅳ级自重湿陷性黄土等不良地质现象,且采取治理措施工程投资巨大的;
3)矿井开采后可能引发场地的环境地质问题的;
4)爆破危险区界限内;
5)受到洪水威胁,而采取防洪措施的工程投资巨大的;
6)法定的文物保护区、风景名胜区、自然保护区、水源卫生防护区和其他需要特殊保护的区域;
7)航空、通信、气象地震观测、军事设施及其他重要设施的影响范围内。
10.1.6 当风井设在矿井工业场地内时,宜布置在场地的边角地带独立区域。单独设置风井场地时应设置围墙、大门,并应有道路与矿井工业场地或外部公路连接。
10.1.7 矿井地面爆炸材料库应与矿井工业场地道路联系方便,炸药运输应避免穿越城镇、居住区和经过其他重要设施;炸药库场址应符合现行国家标准《民用爆破器材工程设计安全规范》GB 50089的有关规定。库址应得到当地公安部门的批准。
10.1.8 每个矿井宜设置一个矸石周转场,其用地应能满足总容量不大于生产期5a的排矸量的需要。矸石周转场的选址应符合下列规定:
1 矸石周转场的设置不得污染水源;
2 矸石周转场与进风井口的距离不得小于80m;
3 不得设置在表土10m以内有煤层的地面上;
4 矸石周转场的设置不得影响农田水利设施;
5 不得设置在有漏风的采空区上方的沉陷范围内;
6 应选择在便于运输、堆存和今后进行综合利用的地点;
7 沿山坡沟谷排放矸石时,应根据地形地质条件选择矸石周转场地,并应防止发生滑坡或矸石被雨水、洪水冲刷流失;
8 应按全年风向频率布置在对工业场地、居民区污染最小的地点,与居民区的距离不宜小于500m,与标准轨距铁路、公路的距离不宜小于40m;
9 应选在满足承载力要求的地基上,并应避开断层破碎带、溶洞区以及天然滑坡或泥石流影响区。不应选在江河、湖泊、水库最高水位线以下的滩地和洪泛区,以及法定的自然保护区、风景名胜区和其他需要特别保护的区域;
10 配套建设的矿井、选煤厂应共用矸石周转场,相邻的矿井有条件时可联合设置矸石周转场。
10.1.9 防火灌浆站可布置在矿井工业场地内或风井场地内,当灌浆材料为黄土时,应同时规划取土场地。
10.1.10 矿井设有煤矸石综合利用电厂、矸石砖厂、瓦斯综合利用电厂等项目时,应与矿井地面设施同时选址或规划预留用地。
10.1.11 职工居住区宜依托当地城镇或矿区集中居住区;单身职工宿舍宜在矿区内集中设置或与邻近坑口电厂、煤化工项目单身宿舍联合布置,必要时可与矿井工业场地统一规划,但应独自成区。
10.2 工业场地总平面布置
10.2.1 工业场地总平面设计应有近期实测的地形图和必要的工程地质、水文及气象资料。地形图的比例尺应根据地形条件、企业规模、工程性质确定,可行性研究阶段应采用1:1000或1:2000,初步设计阶段和施工图应采用1:500或1:1000。
10.2.2 工业场地总平面布置应根据地形地质、水文气象等自然条件及井下开拓部署、地面生产系统、外部运输等主要生产环节,结合工业场地竖向布置,经综合比较确定,并应符合下列规定:
1 应根据建(构)筑物功能和特点分区布置;并应合理组织人流、物流路线,宜分别设置出入口;
2 建(构)筑物、道路及各种工程管线设施的布置应力求紧凑合理、相互协调、整齐美观;
3 主要建(构)筑物应布置在工程地质条件较好的地段;
4 分期建设的工程,应便于近远期衔接,并应预留远期场地,宜在近期建设场地边缘或以外;
5 改建、扩建矿井,应对已有场地和设施充分利用、合理改造,并应减少改建、扩建工程施工对生产的影响;
6 建(构)筑物布置应充分兼顾风向、朝向等影响因素;
7 应搞好绿化美化设计。
10.2.3 设在同一个工业场地内的矿井和选煤厂的建(构)筑物应统筹规划、协调布置,其辅助生产建(构)筑物、行政生活福利建筑物及公用设施应联合设置。
10.2.4 矿井工业场地建设用地指标不应超过表10.2.4的规定。行政办公及生活服务设施用地面积不得超过工业项目总用地面积的7%;绿地率不得超过20%。不应在工业场地内建造成套住宅、专家楼、宾馆等非生产性配套设施;矿井职工培训用房宜与矿办公楼联合设置。布置在矿井工业场地内的风井场地、防火灌浆站、救护队、消防站、瓦斯抽采站、单身宿舍等其他设施,用地面积应单独列出。
表10.2.4 矿井工业场地建设用地指标
10.2.5 场前区主要布置矿井行政、生产管理和公共设施,宜位于场地全年最小频率风向的下风侧,宜环境洁净且靠近主要人流出入口。场前区内各建筑物、道路、广场、绿化设施等应统一布置、相互协调。矿井办公楼应布置在与矿井内外联系方便的位置。靠近城镇的矿井场前区布置应与城镇(街景)规划相协调。
10.2.6 矿灯房、自救器房、浴室、任务交待室等建筑物应按上下井人流路线布置,宜布置在场前区且靠近升降人员的井口,并应组成联合多层建筑;分散布置时,井口房、下井等候室、矿灯房、浴室之间应设置人行地道或走廊。
10.2.7 回风斜井井口不应正对重要的建筑物和设施。
10.2.8 通风机房的位置应符合下列规定:
1 通风机房周围20m以内不得布置有烟火作业的建筑和设施;
2 瓦斯矿井通风机房与进风井、压缩空气站的距离不应小于30m;
3 高瓦斯矿井通风机房与进风井、压缩空气站的距离不应小于50m;
4 通风机房与提升机房、变电所、矿办公楼的距离不宜小于30m。
10.2.9 瓦斯抽采站布置应符合下列规定:
1 矿井地面瓦斯抽采站应设在工程地质条件稳定的地带,并应有扩建的可能性,同时应便于管路安装和敷设;
2 地面泵房距进风井口和主要建筑物不得小于50m,并应用栅栏或围墙保护;
3 地面泵房和泵房周围20m范围内,严禁堆积易燃物和出现明火;
4 瓦斯储罐的防火间距应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定;
5 矿井设计应统一布置或规划预留瓦斯综合利用设施的场地。
10.2.10 压缩空气站应按全年风向频率布置在空气清洁、受粉尘、废气及可燃性气体污染最小的地点;储气罐应布置在室外,并宜位于机器间的北面。吸气口与翻车机房、装车仓、受煤坑、储煤场等粉尘源的距离不宜小于30m,在不利风向位置时,不宜小于50m。
10.2.11 制氮站布置应靠近其管道下井井口,其吸风口应位于空气洁净处。
10.2.12 制冷机房距进风井口不宜小于50m,且宜在夏季主导风向下风侧。
10.2.13 工业场地内不宜设置露天储煤场;必须设置露天储煤场时,储煤场与其他区域间应设绿化带或挡风抑尘墙;在储煤场堆煤边界线外侧3m~5m处应设雨水明沟,并应设沉淀池。储煤场及装车站、汽车装车场地、翻车机房等散发粉尘的设施宜布置在场地全年最小频率风向的上风侧,与进风井口、提升机房、矿井修理车间、矿井办公楼等建筑物的距离,不宜小于30m;在不利风向位置时,不宜小于50m。
10.2.14 锅炉房宜布置在场地全年最小频率风向的上风侧,宜靠近热负荷中心,并宜便于供煤、排灰和回水;与进风井口、压缩空气站、变电所、矿办公楼等建筑物的距离不宜小于30m。条件适宜时,锅炉房可由生产系统以带式输送机直接供煤。当场地靠近坑口电厂时,场内宜设换热站由电厂供热。
10.2.15 变电所的位置应便于进出高压输电线路和靠近用电负荷中心,并应按全年风向频率布置在受粉尘污染较小的地点。室外变配电装置与翻车机房、装车仓、受煤坑、储煤场等粉尘源的距离,不宜小于30m,在不利风向位置时,不宜小于50m。35kV及以上变电所应设围墙。
10.2.16 日用消防水池应设在便于供水管道接入、环境洁净的地段。高位水池应设在工程地质良好、不因渗漏溢流引起坍塌的地段。
10.2.17 生活污水处理设施宜设在场地内最低处,并宜位于工业场地全年最小频率风向的上风侧。
10.2.18 矿井机修、器材供应设施应布置在与副井运输联系方便的地方,宜将矿井修理车间、综采设备库和器材库(棚)、坑木加工房、支护材料场等分别集中布置形成机修区、器材供应区,并应布置必要的装卸、临时堆存、检验或维修操作场地。大型及特大型矿井应设置设备器材临时堆放检修场地,并应配备龙门吊。综采设备需要在井口地面组装测试时,该场地的长度宜满足综采设备组装测试所要求的长度。
10.2.19 无轨胶轮车库及保养间应布置在与副井井口运输联系方便的地方,车库出入口前应布置临时停车场地,宽度不应小于8m。应设胶轮车加油设施,宜采用埋地油罐和加油机,加油站站址选择及总图设计应符合现行国家标准《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156的有关规定。加油站与矿井变电所的距离不应小于50m,站内停车场和道路路面不应采用沥青路面。
10.2.20 汽油库应位于工业场地的边缘和运输方便的地点,至进风井口和通风机房的安全距离应符合下列规定:
1 储存量10t及以下不应小于30m;
2 储存量11t~45t不应小于50m;
3 储存量45t以上不应小于80m。
10.2.21 矿井应配备必要的客货运输车辆,汽车配备数量应根据外部运输条件、矿井规模和矿区车辆使用特点等确定。小汽车库宜位于或靠近场前区,条件适宜时,宜利用场前区建筑地下室供作小汽车库。货运汽车库应布置在汽车出入方便、靠近物流出入口的位置,并应避免车流与主要人流交叉,车库外应有回车及停车场地。在寒冷地区,汽车库的大门应避免朝向冬季盛行风向。
10.2.22 地面消防材料库应设在副井井口附近,并应有窄轨铁路或道路连接至井口,但不应设在井口房内。
10.2.23 支护材料场的布置应符合下列规定:
1 支护材料场应位于工业场地的一端,且应便于来料运输和下井方便的位置,并宜布置在全年最小风向频率的上风侧;
2 坑木堆场边缘与进风井口的距离不得小于80m;
3 坑木、坑木代用材料、砂、石等支护材料场的占地面积,可按矿井设计生产能力、采煤工艺、煤炭赋存特点、材料供应和储存天数,分析确定;
4 支护材料场应配备装卸堆存的机械设备;
5 支护材料场应有消防通路;当受地形条件限制,设置消防通路确有困难时,应加强消防设施;
6 易于泥泞的场地应加固或铺砌。
10.2.24 矿井宜规划通勤车辆停车场和职工自驾车停车场,并应符合下列规定:
1 停车场宜设在工业场地以外靠近人流出入口的位置。停车场的出入口不宜设在交通繁忙的外部公路上,不应设在人行横道、公共交通停靠站以及桥隧引道处;
2 停车场内应设置交通标志、标线和停车位,通勤车辆停车场还应设置职工候车和司机休息设施;
3 通勤车停车场面积指标宜为100㎡/辆车,自驾车停车场面积指标宜为30㎡/辆车;
4 停车场用地不应列入矿井建设用地。
10.2.25 与工业场地统一布置的单身宿舍区应根据采光、通风、消防、防灾、管线埋设、绿化和视觉卫生等要求,以满足日照间距为基础,合理确定朝向和间距;并宜设职工业余活动场所或设施。
10.2.26 绿化布置应结合场地分区、建(构)筑物功能、环境保护、道路及管线布置统一规划,应采用集中与分散,点、线、面相结合的绿地系统,并宜保留和利用场地内原有树木和绿地。工业场地宜立体绿化,并宜提高绿化覆盖率,同时应符合下列规定:
1 绿地率不应超过20%,且不宜小于15%;
2 场前区和主要出入口的绿化布置应具有较好的观赏和美化效果。道路两侧应布置行道树,并应满足道路视距的要求。主干道两侧可由树木、花卉组成多层次的行道绿化带。地面及地下管线附近的绿化布置应满足安全生产及检修的要求。加油站内可种植草坪、设置花坛,但不得种植油性植物;
3 绿化植物的选择应符合当地自然条件,并应按乔木与灌木、速生树与慢生树、常绿树与落叶树等树种兼顾的要求搭配种植。同时应根据所处位置,分别选择具有抗污、吸滞粉尘或隔声能力的树种。有条件时,工业场地内可设置“生态水池”,其用地应计入绿化用地;
4 绿化树木与建(构)筑物及地下管线的最小间距应符合表10.2.26的规定。
表10.2.26 树木与建(构)筑物及地下管线最小间距
2 树木至建筑物外墙(有窗时)的距离,当树冠直径小于5m时采用3m,大于5m时采用5m;
3 树木至铁路、道路弯道内侧的间距应满足视距要求;
4 建(构)筑物至灌木中心系指灌木丛最外边的一株灌木中心。
10.2.27 工业场地宜设置高度2.2m的实体围墙。有特殊要求时,也可设置花格围墙或装饰性围墙。工业场地围墙至建(构)筑物、铁路、道路和排水明沟的最小间距应符合表10.2.27的规定。
表10.2.27 围墙至建(构)筑物、铁路、道路和排水明沟的最小间距
10.3 防洪及竖向设计
10.3.1 矿井不应受洪水威胁。井口及工业场地的防洪标准应符合下列规定:
1 矿井井口防洪设计标准应为重现期100年,并应按重现期300年的防洪校核标准进行校核。矿井地面变电所、通风机房、主副井提升机房以及与矿井井筒相连的风道、人行道等,应按矿井井口防洪标准采取防洪措施;
2 矿井工业场地防洪设计标准应为重现期100年。当位于平原内涝地区且填方困难时,经技术经济比较并报审批部门批准后,可适当降低防洪标准;
3 当观测洪水位高于防洪设计标准时,应按观测洪水位设计;当观察洪水位低于防洪设计标准时,应按防洪设计标准设计。
10.3.2 防洪设计的洪水流量应采用已有实测资料或根据资料情况及地区特点,选用适宜的方法计算或用多种方法计算比较确定。大、中河流应充分利用已有实测资料,并应重视运用历史洪水资料;小流域洪水计算宜采用推理公式或地区经验公式。相应的洪水位计算应根据河道情况,分别按稳定均匀流或稳定非均匀流推求。流域情况已有改变,或有水利、交通、城镇等规划时,应根据其变化确定设计流量及洪水位。
10.3.3 防洪设计高程应按设计洪水的计算水位(包括壅水和风浪袭击高度)加安全高度确定。安全高度,在平原地区应采用0.5m,山区应采用1.0m。井口的设计高程应以校核标准检验,并应按计算和校核检验的大值确定。处于内涝地区的工业场地,防涝设计高程应按规定重现期的计算内涝水位加安全高度确定。
10.3.4 工业场地设计高程应满足防洪(涝)要求。当填方量大时,经技术经济比较合理,可设置防洪堤。堤防设计应符合现行国家标准《堤防工程设计规范》GB 50286的有关规定。当工业场地位于沟谷,需扩大场地用地面积,必须改沟或设置暗涵时,宜在场地一侧改沟或采用加盖板明渠通过场区;采用暗涵时,其断面除应满足排洪要求外,还应兼顾清淤的需要。
10.3.5 水库地区的防洪设计应符合下列规定:
1 矿井场地应按水库修建后对河道水文要素、岸坡稳定及河道泥沙冲刷的影响采取相应措施;
2 矿井位于水库下游,当水库防洪标准低于矿井井口及场地的防洪标准时,应与有关部门协商,采取必要的措施,或按溃坝设防;
3 矿井工业场地位于水库上游,应布置在水库回水曲线范围以外。
10.3.6 工业场地竖向设计应与总平面布置同时进行。竖向设计应在保证场地防洪排涝安全的前提下,充分利用地形和结合地质条件,并应满足生产联系、场内外运输、地面排水、管线敷设和煤炭器材装卸作业对高程的要求。竖向设计应减少场地平整土(石)方量和建(构)筑物基础、挡墙及护坡工程量。
10.3.7 山区场地竖向设计应注意保护山坡植被,并应避免水土流失。需要改变场地的自然地形时,应注意其对工程地质和水文地质产生的影响,应防止滑坡、塌方和地下水位上升,并应避免场地的地基条件恶化。
10.3.8 竖向布置形式应根据场地的地形地质条件、场区大小、生产联系、运输方式、管线敷设等因素,选择平坡式或台阶式。场地平整方式应选择连续式或重点式。
10.3.9 场地平整坡度不宜小于5‰,条件困难时不应小于3‰。最大平整坡度应根据场地的土质、植被或铺砌条件,以及场内运输和场地设施对地面坡度的要求确定,并应以不产生冲刷为限。
10.3.10 自然地形坡度大于4%或受洪水危害的高填方工业场地宜采用台阶式布置,并应符合下列规定:
1 台阶的划分应与地形及总平面布置相适应,在满足总平面布置要求的前提下,宜减少台阶数量。有窄轨铁路相联系的建(构)筑物应布置在同一台阶上。台阶的长边宜平行于地形等高线。台阶高度不应低于1m,宜采用3m~6m。当安全需要时,应有防坠设施;
2 相邻台阶之间应采用自然放坡、护坡或挡土墙等连接方式。边坡、挡土墙设计应兼顾其上下相邻的建(构)筑物基础、埋地管线、排水设施的影响。边坡坡面应采用植物措施和工程措施相结合的方式进行防护,并应与自然景观融合协调。边坡防护和支挡工程宜采用新结构、新材料;
3 台阶坡脚至建构筑物的距离应根据采光、通风、排水及开挖基槽时边坡或挡土墙的稳定性要求确定,且不应小于2m。台阶坡顶至建(构)筑物的距离应符合现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定,并应根据建(构)筑物基础侧压力对边坡或挡土墙的影响进行确定。
10.3.11 挖、填方边坡应按现行国家标准《建筑边坡工程技术规范》GB 50330的规定设计;高度大的填挖边坡以及地质和环境条件复杂的边坡,应进行边坡工程地质勘探和边坡特殊设计。
10.3.12 填挖土(石)方量宜保持平衡,当填挖方量不能平衡时,应规划取、弃土地点及用地。
10.3.13 工业场地应设计完善的截水、排水系统。场地雨水的排除宜采用雨水管道或明沟、盖板明沟为主的排水系统。排水系统设计应与场地竖向设计和场内道路设计相协调。挖方边坡下、流水夹带泥沙石子及场地边缘地段宜采用明沟排水。排水明沟应进行铺砌,沟底纵坡不宜小于3‰,起点深度不应小于0.2m,断面设计应便于清淤养护。大型矿井的场前区、单身宿舍区、大型建筑物周围、面积较大的平坦场地,以及城市型道路路面汇流距离过长的地段,宜采用雨水管道排水系统。洗选矸石含水较多时,矸石仓内应设滤水集排管道,不得直接排入雨水明沟内。
10.3.14 场内雨水排水设计流量的计算及雨水管渠设计应符合现行国家标准《室外排水设计规范》GB 50014的有关规定。雨水管渠设计重现期应根据汇水地区性质、地形特点和气候特征等因素确定。重现期宜采用2a,短期积水即能引起较严重后果的区域,可采用5a。当发生超过设计标准的暴雨径流,排水管渠的排水能力不能满足要求时,可设雨水调蓄池或利用工业场地内低洼地段短时间蓄积雨水,但应核实蓄水不会对井口、暗道、变电所、通风机房、提升机房等造成危险。排出场外的雨水应避免对其他工程设施或农田造成危害;雨水排水工程应包括排出场地处至外部水体(或其他受纳点)的工程。当排水管渠出水口受外部水体水位顶托时,应根据所造成的后果,设置闸门、雨水泵站等设施。
10.3.15 在山坡地带建矿时,应在场地上方设置截水沟。截水沟的洪水设计重现期宜采用25a。截水沟的设计安全高度应为0.3m。易受冲刷或易渗漏的截水沟应进行铺砌。截水沟至场地挖方边坡坡顶的距离不宜小于5m,当边坡为岩石或工程地质良好时,可为2m。沟底纵坡不应小于3‰,截水沟的水流不应引入场地内。
10.4 场内运输
10.4.1 矿井工业场地场内辅助运输方式应根据井下辅助运输方式及工业场地的地形条件选择。场内运输需要装卸或转载作业时,应配置起重设备。窄轨铁路牵引动力宜采用柴油机车或蓄电池机车。
10.4.2 当场内采用窄轨铁路运输时,其轨距、轨型应与井底车场一致。
10.4.3 场内窄轨铁路的坡度应符合下列规定:
1 机车牵引时,不宜大于20‰,当受地形限制必须加大纵坡时,应按牵引计算确定;
2 停车线上,采用1t和1.5t矿车时,不宜大于5‰,采用3t和5t矿车时,不宜大于4‰。
10.4.4 场内窄轨铁路的曲线半径应按通行车辆的固定轴距和运行速度确定,并应符合下列规定:
1 当运行速度小于或等于1.5m/s时,不应小于通行车辆的最大轴距的7倍;
2 当运行速度为1.5m/s~3.5m/s时,不应小于通行车辆的最大轴距的10倍;
3 当运行速度大于3.5m/s时,不应小于通行车辆的最大轴距的15倍;
4 道岔的型号应按最小曲线半径的要求选定。
10.4.5 场内窄轨铁路间与相邻建(构)筑物、道路的最小距离应符合表10.4.5的规定。
表10.4.5 窄轨铁路间与建(构)筑物、道路的最小距离
10.4.6 场内道路的布置应满足生产、运输、安装、检修、消防、救护及环境卫生的要求,并应符合下列规定:
1 场内外应联系方便、线路顺畅、短捷、工程量少;
2 应与总平面布置相协调,并应划分功能分区。副井井口场地、储煤场、洗煤厂等区域的道路宜布置成环形消防通道,其他不能成环形布置的道路尽端应设有回车场地;
3 应与竖向设计相协调;
4 应合理分散货流和人流,并应减少或避免与窄轨铁路平交,同时应符合行车安全和行人方便的要求;
5 采用汽车运煤或汽车排矸的道路宜设单独出入口。运煤汽车进出场道路宜形成环状,空、重车流应互不干扰;地磅房进车端的道路应为平坡直线段,其长度不宜小于2辆车长,在困难条件下,不应小于1辆车长,出车端的道路应有不小于1辆车长的平坡直线段。应适当布置空车等装场地。
10.4.7 当场内主、次干道运输繁忙,人流集中,混合交通影响行人安全时,应沿道路两侧设置人行道,人行道最小宽度可采用1.5m。不设行车道而又经常行人的地段应设置人行通道,人行通道宽度宜为1.5m~2.0m。人行路线与井口车场、铁路站场等交叉且行人量较大时,应设立体交叉。
10.4.8 场内道路设计应符合现行国家标准《厂矿道路设计规范》GBJ 22的有关规定。
10.5 管线综合布置
10.5.1 管线综合布置应与工业场地总平面布置、竖向设计和绿化布置统一进行。管线之间以及管线与建(构)筑物之间应在平面和竖向布置协调、紧凑合理。管线带布置宜与道路或建筑红线平行。
10.5.2 管线综合布置应在满足生产、安全、施工、检修的条件下节约用地。经技术经济比较合理时,可共架、共沟布置。用地特别紧张或有特殊要求时,可设计综合管沟。地下管线、管沟不得布置在建(构)筑物的基础压力影响范围内,不得平行敷设在铁路下面,不宜平行敷设在道路车行道下面。直埋式的地下管线不应平行重叠敷设。
10.5.3 综合管沟内管线布置应符合现行国家标准《城市工程管线综合规划规范》GB 50289的有关规定,并应符合下列规定:
1 热力管道,不应与电力、通信电缆共沟;
2 排水管道,应布置在沟底;
3 火灾危险性属于甲、乙、丙类的液体、液化石油气、可燃气体、毒性气体和液体,以及腐蚀性介质管道,不应共沟敷设,并不应与消防水管共沟敷设;
4 凡有可能产生相互影响的管线,不应共沟敷设。
10.5.4 管线综合布置应减少管线与铁路、道路及其他管线的交叉。管线与铁路、道路交叉应为正交,困难情况下其交叉角不宜小于45°。
10.5.5 干管应布置在用户较多的一侧或将管线分类布置在道路两侧。管线综合布置自建筑红线向道路方向,宜按电信电缆、电力电缆、热力管道、压缩空气管道、氮气管道、给水管道、污水管道、消防水管道、雨水排水管道、照明及电信杆柱的顺序布置。
10.5.6 地下管线综合布置产生矛盾时的处理应符合下列规定:
1 压力管应让自流管;
2 管径小的应让管径大的;
3 易弯曲的应让不易弯曲的;
4 临时性的让永久性的;
5 工程量小的让工程量大的;
6 新建的让现有的;
7 检修次数少的、方便的让检修次数多的、不方便的。
10.5.7 地下管线交叉布置时,应符合下列规定:
1 给水管道,应在排水管道上面;
2 可燃气体管道,应在其他管道上面(热力管道除外);
3 电力电缆,应在热力管道下面、其他管道上面;
4 热力管道,应在可燃气体管道及给水管道上面。
10.5.8 地下管线的管顶覆土厚度应根据外部荷载、管材强度及土壤冻结深度等条件确定。地下管线(或管沟)穿越铁路、道路时,管顶至铁路轨底的垂直净距不应小于1.2m;管顶至道路路面结构层底的垂直净距不应小于0.5m。当管顶至铁路轨底或至道路路面结构层底的垂直净距不能满足要求时,应加防护套管或管沟。套管或管沟两端应伸出铁路路肩或路堤坡脚、城市型道路路面、公路型道路路肩或路堤坡脚以外,且不得小于1m。当铁路路基或道路路边有排水沟时,套管应延伸出排水沟沟边1m。
10.5.9 各种埋地或架空的管线、管架之间及其与建(构)筑物、树木的最小水平间距和交叉时的最小垂直净距应符合现行国家标准《城市工程管线综合规划规范》GB 50289和《工业企业总平面设计规范》GB 50187的有关规定。改建、扩建工程中的管线综合布置不应妨碍现有管线的正常使用。
10.5.10 架空电力线路的敷设不应跨越用可燃材料建造的屋顶和生产火灾危险性属于甲、乙类的建(筑)物,以及甲、乙、丙类液体和液化石油气及可燃气体贮罐区。引入场区内的35kV以上高压线采用架空形式时,应减少高压线在场区内的长度,并应沿场区边缘布置。
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11 地面运输
11.1 一般规定
11.1.1 地面运输设计应遵照批准的矿区总体规划确定的原则进行,并应符合下列规定:
1 应正确处理近期和远期的关系,应全面规划分期建设;
2 有关设备布置应紧凑合理,并应留有发展余地;
3 应充分利用矿区和地方的交通、水源、电源,以及其他公用设施;
4 应节约用地,并应少占良田,同时应不搬或少搬迁村庄;
5 应结合城乡交通、防洪、排灌等问题综合确定;
6 矿井日运量应按年运量除以365工作天数,并应按不同运输方式,乘以下列不均衡系数确定:
1)标准轨距铁路为1.10~1.20;
2)窄轨铁路为1.15~1.25;
3)公路为1.15~1.25;
4)架空索道为1.10~1.20。
11.1.2 煤炭外部运输方式应根据矿区总体规划和矿井煤炭产品的外运量、用户、运距及外部运输条件等因素,经技术经济比较确定。
11.1.3 地面运输设施宜布置在无煤带或矿井留设的煤柱范围内,应不压煤或少压煤;应避开初期开采范围及尚未稳定的采空区上方,不可避免时,应采取安全技术措施。
11.1.4 地面运输设计应与铁路、交通、城市规划等有关部门密切联系,并应互相配合,同时应取得有关问题的协议。
11.1.5 坑口电厂、煤化工和建材等与矿井关系密切的工业项目,地面运输系统规划设计应加强协调、统筹兼顾。
11.2 标准轨距铁路
11.2.1 铁路专用线设计应符合现行国家标准《Ⅲ、Ⅳ级铁路设计规范》GB 50012及有关铁路设计标准的规定。
11.2.2 铁路专用线等级及主要技术标准,应根据矿井煤炭外运量、接轨铁路技术标准、吸引运量、后续发展条件等因素,结合地形、地质、水文等自然条件,综合分析比较确定。有条件时,宜采用整列路企直通运输。
11.2.3 铁路专用线接轨位置应结合接轨条件、线路方案、运输组织、后期发展等因素,经技术经济比较确定,并应取得有关铁路部门同意。
11.2.4 铁路专用线线路方案应结合地形、地质、水文等自然条件,并根据接轨方案、技术标准、运输组织、桥隧、工业场地与装卸站布置等因素,经技术经济比较确定。
11.2.5 装、卸车站站型应根据运量、产品煤品种、车流组织、取送车作业方式、地形、地质并结合装车、计量方式和工业场地总平面布置等因素,综合分析比较确定,并宜留有发展余地。对于外运量较大的装车站,宜采用适合快速定量装车方式的整列站型。
11.2.6 车站的取送车作业可采用送空取重、单取单送或等装等方式。设计应结合取送车次数、装卸车站布置、专用线运营管理方式、距离接轨站(或集配站)的远近等因素,综合分析比较确定。设有快速定量装车系统、路企直通运输的装车站,有条件时宜采用本务机牵引装车方式。
11.2.7 装、卸车站的煤炭装、卸线路数量应根据列车对数、每次装卸车数、装卸车时间、产品煤品种、地形条件等因素,结合工艺布置、装车调车方式等,经技术经济比较确定。
11.2.8 装、卸车站到发线数量应根据每昼夜到、发和通过列车对数,以及调车作业等占用到发线的时间计算确定。有条件时,宜利用装、卸车线,兼作到发线。
11.2.9 装、卸车站应根据生产需要,结合工业场地总平面布置,设置材料线、浮选药剂线、介质线等线路。有条件时宜合并设置。
11.2.10 装、卸车站需办理职工通勤列车和客运时,应设置为旅客服务的设施和线路。
11.2.11 装、卸车站站线有效长度应符合下列规定:
1 当使用路网铁路车辆时,车辆平均长度应按接轨路网的车辆数据计算,运煤车辆装载利用率应采用100%;
2 对于组织始发直达列车运输的装、卸车站,其到发线有效长度应与接轨的铁路到发线有效长度一致,其余宜按设计采用的列车长度加附加距离计算确定;
3 装、卸车线有效长度应按空、重车段分别计算确定,均应为设计的取送列车或车组长度加附加距离;
4 材料线有效长度应根据材料车长度加附加距离计算,并应结合工业场地总平面布置确定;
5 牵出线有效长度应按牵出列车或车组长度加附加距离计算确定。
11.3 场外道路
11.3.1 场外道路应符合现行国家标准《厂矿道路设计规范》GBJ 22及有关公路设计标准的规定。
11.3.2 矿井场外道路等级及其主要技术标准应根据道路性质、使用要求、交通量、车种和车型等因素,综合分析确定。在混合交通量和行人较多的地区,可适当加宽路基和路面。对于具有地方路网功能的道路,应符合现行有关交通行业标准的规定。
11.3.3 通往爆炸材料库道路,纵坡不应大于8%,可适当提高路面等级。
11.3.4 桥涵设计的汽车荷载应符合现行行业标准《公路工程技术标准》JTG B01的有关汽车荷载等级规定。
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12 供 配 电
12.1 一般规定
12.1.1 供配电设计应根据矿井供电电源、供配电电压、矿井地面主变电所主接线系统、主变压器容量及台数、矿井6kV~10kV系统中性点接地方式选择、无功补偿及电压质量改善等因素,经综合分析比较后,应采用统筹兼顾的合理方案。
12.1.2 供配电设计选用的设备和器材应符合国家或行业的产品技术标准,并应选用技术先进、安全可靠、操作简单、维护方便和节能、环保型的成套设备和定型产品。
12.2 供电电源
12.2.1 在确定矿井供电电源时,应以矿区总体规划和地区电力系统规划为依据;应在结合地区电力系统现状并与电力部门进行协商的基础上,选取矿井供电电源点和供电电压。矿井供电电源宜取自地区公共电力网的变电所、矿区变电所;有条件时可从煤电联营的发电厂或矿区(矿山)自备发电厂获取电源;当难以从地区公共电力网的变电所、矿区变电所或发电厂取得电源时,亦可从邻近企业的变电所取得电源。
12.2.2 矿井应由双重电源供电,当一电源中断供电时。另一电源不应同时受到损坏。备用电源容量不应少于矿井全部一级负荷电力需求,并应满足大型及特大型矿井二级负荷电力需求。正常情况下,矿井电源线路应采用分列运行方式;电源线路一回路运行时,另一回路应带电热备;两电源线路上均不得分接任何负荷;任一条电源线路停止工作时,其余电源线路应满足矿井全部负荷的用电要求。
12.2.3 矿井供电电源线路的导线截面宜按经济电流密度选择。
12.2.4 矿井电源架空线路的路径宜利用井田境界或断层煤柱等,线路不宜通过初期开采形成的沉陷区。同杆(塔)架设的矿井电源线路,不应通过可能产生沉陷的地区和尚未稳定的沉陷地区。
12.3 电压和电能质量
12.3.1 矿井供电电压等级的选取,应符合现行国家标准《标准电压》GB 156的有关规定。可供选用的电压等级应为110kV、66kV、35kV、20kV、10kV和6kV;中型及以上矿井宜选取的电压等级为110kV、35kV。当有两种供电电压可供选择时,应经技术经济比较确定。
12.3.2 新建矿井的一级配电电压宜采用10kV;当需要向地面主变电所所在工业场地以外负荷容量较大或配电距离较远的地面场所配电时,矿井地面的一级配电电压可同时采用10kV和10kV以上电压。
12.3.3 矿井地面低压配电电压宜采用220/380V;中型及以上矿井地面生产系统低压配电电压宜采用660V。矿井井下低压配电电压宜采用660V、1140V。井下手持式电气设备的额定电压不得超过127V。井下移动照明设备的额定电压不得超过127V;井下固定照明设备的额定电压不得超过220V。采掘工作面用电设备电压超过3300V时,必须制订专门的安全措施。
12.3.4 矿井地面主变电所设置的大于35kV电压的主变压器,应采用有载调压变压器;经计算普通变压器不能满足用电设备端子处电压偏差允许值时,35kV电压的主变压器应采用有载调压变压器。矿井地面主变电所的有载调压宜实行逆调压方式。
12.3.5 矿井配电系统内部耦合点的电磁兼容水平应符合现行国家标准《电磁兼容环境工厂低频传导骚扰的兼容水平》GB/T 18039.4对第3类工厂电磁环境的电磁兼容水平的有关要求。当配电系统内部耦合点供给对电源骚扰较敏感的设备、装置使用时,应采取改善其局部电磁环境的措施。
12.3.6 矿井供配电系统应根据其负荷特点,合理配置无功补偿装置;矿井地面主变电所应采用无功功率自动补偿措施,并应满足在矿井高峰负荷时主变压器高压侧功率因数不低于0.95的要求。
12.3.7 接有大容量非线性电力负荷或波动无功负荷的矿井,应依据电源系统短路容量和本工程非线性或波动电力负荷容量,确定电能质量补偿装置的配置。
12.4 电力负荷
12.4.1 矿井电力负荷的分级应符合表12.4.1的规定。
表12.4.1 矿井电力负荷的分级
注:1 表中设备均包括主机运转时必需的辅助设备;
2 表中不含矿井建设范围内的民用建筑负荷,其等级划分应按现行行业标准《民用建筑电气设计规范》JGJ 16的规定执行。
12.4.2 一级负荷应由双重电源供电,二级负荷宜由两回线路供电。
12.4.3 主要通风机、主井提升机、副井提升机、主井带式输送机、地面瓦斯抽采泵、地面空气压缩机、抗灾排水泵等设备或设备房(站、驱动机房、井塔)的配电装置,应由直接从变电所馈出的两回线路供电。提升设备(提升机、带式输送机)房的其中一回电源线路可引自另一邻近提升设备房的配电装置。
12.4.4 井下主变电所、主要排水泵房、采区变电所、采区排水泵房变电所、设在井下的抗灾排水泵的电控室和其他有一级负荷的井下变电所,应由双重电源供电。井下局部通风机的供电,应按现行国家标准《煤矿井下供配电设计规范》GB 50417的有关规定执行。
12.4.5 矿井应急电源配置宜符合下列规定:
1 矿井的部分重要安全设施可根据需要增设应急电源;
2 矿井自备应急电源配置可按现行国家标准《供配电系统设计规范》GB 50052和《重要电力用户供电电源及自备应急电源配置技术规范》GB/Z 29328的有关规定执行。
12.4.6 下列电源可作为矿井重要安全设施的应急电源:
1 发电机组;
2 自备电厂;
3 供电网络中独立于主供电源和备用电源的专用馈电线路;
4 静态储能装置。
12.4.7 在确定矿井需由应急电源供电的重要安全设施电力负荷容量时,宜采取将其应急电力需求限制到较低的水平的措施。
12.4.8 矿井各级变电所计算负荷宜采用需要系数法进行计算。各级变电所母线最大负荷同时系数宜为0.8~0.95。各用电设备组或单台用电设备的年电耗量,宜按其相应的最大负荷年利用小时数计算或按单位产品耗电量计算。
12.5 地面配电
12.5.1 矿井应在负荷较集中的主井或副井工业场地设置矿井地面主变电所;必要时,大型或特大型矿井可在其他场地增设矿井地面主变电所。
12.5.2 矿井地面变电所35kV~110kV侧的主接线宜采用单母线分段接线或桥型接线;6kV或10kV侧的主接线宜采用单母线分段接线。具有多回路35kV~110kV进出线或多台变压器的地面主变电所的35kV~110kV侧,可采用双母线接线。
12.5.3 矿井地面主变电所主变压器不应少于2台,当1台停止运行时,其余变压器的容量应保证主变压器的一级和二级负荷用电。
12.5.4 地震烈度在7度及以下、Ⅱ级及以上污秽地区或场地受限制时,矿井地面变电所的35kV~110kV配电装置宜采用屋内布置。
12.5.5 矿井地面主变电所35kV~110kV配电装置布置宜留有扩建余地。地面主变电所6kV或10kV配电装置应预留不少于总安装数25%的备用位置,且宜装设不少于2台的备用高压开关柜。
12.5.6 矿井地面主变电所和其他35kV及以上电压等级地面变电所,应设微机型综合自动化系统。
12.5.7 当6kV~10kV系统发生单相接地故障,且不要求立即切除故障回路而需要维持故障回路短时期运行时,矿井6kV~10kV系统应采用不接地或消弧线圈接地方式,并应将流经单相接地故障点的电流限制在10A以内。
12.5.8 矿井地面6kV或10kV配电系统宜采用放射式配电为主,其配电系统应简单可靠。地面高压配电系统同一电压的配电级数不宜多于2级;地面低压配电系统同一电压的配电级数不宜多于3级;同一生产流水线的各用电设备宜由同一母线或线路配电。
12.5.9 地面6kV或10kV配电变压器的选择应符合下列规定:
1 应选用节能型变压器,其接线组别宜选用Dyn11;
2 高层和多层建筑物内变电所、车间内变电所、设在提升机井塔、进风井井口、瓦斯抽采泵站的变电所应选用不燃或难燃型变压器。
12.5.10 地面生产系统的配电应符合下列规定:
1 生产系统的配电设备,宜集中设在一个或若干个单独的电气室内;电气室应设在非爆炸危险环境,且与筛分、破碎车间等有爆炸危险环境之间,应用非燃体的实体墙隔开;
2 生产系统的筛分、破碎车间等干煤生产加工车间、煤仓和封闭式储煤场及输煤地道等可能有煤尘、沼气集聚地点,应采用防爆型电气设备;该场所电气装置设计,应符合现行国家标准《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058的有关规定;
3 电气室宜避免设在有剧烈振动、多尘和潮湿的场所,除专用配电室外,生产场所采用的电气设备外壳防护等级,不宜低于现行国家标准《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208中的IP54等级。
12.6 井下配电
12.6.1 井下主变电所的设置及供电应符合下列规定:
1 在各开采水平宜设置井下主变电所作为该水平的变配电中心;主变电所宜设置在开采水平井底车场,且宜与主要排水泵房联合布置;
2 井下主变电所应由地面变电所供电。
12.6.2 采区变电所的设置及供电应符合下列规定:
1 每个采区宜设置采区变电所;
2 采区变电所宜由井下主变电所供电;当采区变电所负荷较大、距井下主变电所较远时,可由地面变电所或35kV箱式变电站采用6kV或10kV电压直接供电。
12.6.3 由地面引至井下各变电所的全部电缆中任一回路停止供电时,其余下井回路应保证井下全部负荷用电。
12.6.4 井下高压配电电压应与矿井地面一级配电电压相一致,且不应大于10kV。
12.6.5 井下高、低压配电系统同一电压的配电级数(含地面段配电级数)不宜多于3级。
12.6.6 下井电缆类型选择和敷设,应按现行国家标准《煤矿井下供配电设计规范》GB 50417和《矿山电力设计规范》GB 50070的有关规定执行。
12.6.7 井下主变电所和有两回及以上进线的变电所高压母线宜采用单母线分段。主变电所高压母线分段数应与下井电缆回路数相协调。
12.6.8 井下主变电所内的动力变压器不应少于2台。当1台停止运行时,其余变压器应保证全部一级、二级负荷用电。
12.6.9 变电所的高压进出线应设置断路器,变电所内直接向高压电动机配电的回路宜采用高压真空接触器或能频繁操作的断路器。
12.6.10 井下主变电所应留有高、低压配电装置的备用位置,其数量不应少于各自安装总数的20%。
12.7 照明
12.7.1 矿井地面220/380V低压动力和照明负荷宜合用电源变压器。局部低压动力负荷采用660V电源时,宜设置660/400V照明专用变压器。当建筑物内设有低压为0.4kV的配电变压器时,该建筑物室内照明线路和低压动力线路,应在配电装置低压母线处分开。由220/380V外部低压电源配电的建筑物,室内照明线路和低压动力线路,应在该建筑物低压总配电柜(箱、屏)处分开。
12.7.2 矿井下列场所应设置应急照明:
1 地面主变电所和其他35kV及以上电压等级变电所的控制室、屋内配电装置室、蓄电池室及屋内主要通道;
2 矿井生产调度室、监控室、通信站等电子信息系统机房;
3 地面的主要通风机、主井提升机、副井提升机、主井带式输送机、瓦斯抽采泵、空气压缩机、抗灾排水泵等设备或设备房(站、驱动机房、井塔)的主机室(大厅)、电气间、控制室和值班室;
4 副井井口房、地面煤炭生产系统的主要生产车间、电气间、控制室;
5 矿井铁路站场信号楼;
6 单台锅炉蒸发量为4t/h以上锅炉房的锅炉压力表、水位表、给水泵等主要操作地点和通道;
7 矿山救护站值班室;
8 公共建筑中按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016规定需设置应急照明的场所;
9 井下主变电所、主要排水泵站。
12.7.3 井下应设置固定照明及移动照明,照明设置地点应符合现行国家标准《煤矿井下供配电设计规范》GB 50417的有关规定。
12.7.4 井下固定照明的照度标准宜符合表12.7.4的规定。
表12.7.4 井下固定照明照度标准(Lx)
12.7.5 工业场地内应设路灯照明。
12.7.6 矿井配备的矿灯数,可按井下工人在籍人数与50%管理人数总和的125%计算。
12.8 防雷、过电压保护和接地
12.8.1 矿井建(构)筑物的防雷设计应符合现行国家标准《建筑物防雷设计规范》GB 50057的有关规定。交流电力设备的过电压保护、绝缘配合及接地应符合现行国家标准《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》GB/T 50064及《交流电气装置的接地设计规范》GB/T 50065的有关规定。
12.8.2 经由地面架空线路引入井下的电力线路和电机车架线,应在入井处装设防雷电装置。由地面直接入井的轨道、金属架构及露天架空入井的管路,在井口附近对金属体应设置不少于2处良好的集中接地。金属体通信线路应在人井处装设熔断器和防雷电装置。
12.8.3 在可能发生对地闪击地区,矿井地面建(构)筑物的防雷等级划分应符合下列规定:
1 地面爆炸材料库应为第一类防雷建筑物;
2 地面生产系统筛分和破碎车间等干煤生产加工车间所在建筑物、封闭式储煤场、地面生产系统原煤和干煤产品的煤仓、瓦斯抽采泵站的主机室、主要抽出式通风机站、汽油库、预计雷击次数大于0.05次/a的火灾危险场所,以及预计雷击次数大于0.25次/a的其他建筑物,应为第二类防雷建筑物;
3 下列建筑物应为第三类防雷建筑物:
1)高度在15m以上的井塔、井架、烟囱、水塔等孤立高耸建筑物;
2)预计雷击次数大于或等于0.01次/a,且小于或等于0.05次/a的火灾危险场所;
3)预计雷击次数大于或等于0.05次/a,且小于或等于0.25次/a的其他建筑物。
12.8.4 地面生产系统钢筋混凝土筒仓的竖向受力钢筋不得利用作为引下线。
12.8.5 井下电气设备的保护接地和等电位联结,应符合现行国家标准《煤矿井下供配电设计规范》GB 50417和《矿山电力设计规范》GB 50070的有关规定。
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13 信息与自动化
13.1 一般规定
13.1.1 矿井信息与自动化的装备标准,应根据矿井设计生产能力、开采技术条件、生产装备水平及信息与自动化技术发展水平等因素,经综合分析论证合理确定。
13.1.2 矿井信息与自动化系统设计应选择具有煤矿矿用产品安全标志“MA”认证的设备和系统。
13.1.3 矿井信息与自动化系统设计除应符合本规范规定外,尚应符合现行国家标准《煤炭工业矿井监测监控系统装备配置标准》GB 50581和《煤矿安全生产智能监控系统设计规范》GB 51024的有关规定。
13.1.4 矿井地面建(构)筑物火灾自动报警系统设计应符合现行国家标准《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116和《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
13.2 监控及自动化
13.2.1 矿井监控及自动化子系统的自动化水平和范围应根据采煤、掘进、运输、提升、通风、压风、供电、排水、地面生产系统等矿井主要生产和辅助生产系统要求,因地制宜合理确定。
13.2.2 矿井主要生产和辅助生产系统的控制方式应根据单机、生产环节或系统要求确定,可采用自动化、半自动化、集中控制等方式。
13.2.3 矿井必须装备矿井安全监控系统。严禁矿井安全监控系统与视频监控系统共用同一芯光纤。
13.2.4 矿井安全监控系统的参数种类应根据矿井环境和生产中潜在的危险因素种类及程度确定。
13.2.5 矿井安全监控系统应对紧急避险设施内的氧气,以及紧急避险设施内外的甲烷、一氧化碳、二氧化碳及温度等环境参数进行实时监测。
13.2.6 矿井安全监控系统应与上级安全监控中心联网上传信息。
13.2.7 矿井安全监控系统配备的主机及系统联网主机必须双机备份,并应24h不间断运行。当工作主机发生故障时,备份主机应在5min内投入工作。
13.2.8 安全监控系统应配备数据存储设备,并应符合下列规定:
1 甲烷、温度、风速、负压、一氧化碳等重要测点的实时监测数据记录存储时间应保存7d以上;
2 模拟量统计值、报警/解除报警时刻及状态、断电/复电时刻及状态、馈电异常报警时刻及状态、局部通风机、风筒、主要通风机、风门等状态及变化时刻、瓦斯抽采量等累计量值、设备故障/恢复正常工作时刻及状态等记录应保存1a以上。
13.2.9 矿井安全监控系统的供电电源应符合下列规定:
1 地面中心站应双回路供电,并应配备不少于2h在线式不间断备用电源;
2 井下分站或干线扩展器等设备应配备不少于2h在线式不间断备用电源。
13.2.10 冲击地压严重的中型及以上矿井应设置矿压监测系统宜接入矿井安全监控系统。
13.2.11 矿井安全监控系统的下井主干线缆不应少于2条,并应从不同的井筒或一个井筒保持一定间距的不同间隔位置敷设至井下。矿井安全监控系统设计除应符合本规范的规定外,尚应符合现行行业标准《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》AQ 1029的有关规定。
13.2.12 矿井必须装备井下作业人员管理系统。
13.2.13 矿井井下作业人员管理系统应将井下需要识别人员和车辆的区域划分为一般识别区域、重点识别区域和限制进入区域,其中重点识别区域应包括井下紧急避险设施。
13.2.14 矿井井下作业人员管理系统应在井下紧急避险设施安全出入口或应急逃生出口分别设置监测分站,对出入紧急避险设施的人员应进行实时监测。
13.2.15 矿井井下作业人员管理系统应与上级安全监控中心联网上传信息。
13.2.16 矿井井下作业人员管理系统配备的主机及系统联网主机必须双机备份,并应24h不间断运行。当工作主机发生故障时,备份主机应在5min内投入工作。
13.2.17 矿井井下作业人员管理系统应配备数据存储设备。数据记录存储时间应保存3个月以上。
13.2.18 矿井井下作业人员管理系统配备的识别卡数量不宜少于矿井的矿灯总数。
13.2.19 矿井井下作业人员管理系统的供电电源应符合下列规定:
1 地面中心站应配备不少于2h在线式不间断备用电源;
2 井下人员位置监测分站应配备不少于2h在线式不间断备用电源。
13.2.20 矿井井下作业人员管理系统设计除应符合本规范规定外,尚应符合现行行业标准《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》AQ 1048的有关规定。
13.2.21 矿井应装备矿井视频监控系统。
13.2.22 矿井视频监控系统应在井下紧急避险设施安全出入口或应急逃生出口以及避难硐室内设置本质安全型摄像机。
13.2.23 中型及以上矿井视频监控系统宜采用数字视频监控模式,并宜配置视频分析系统。
13.2.24 矿井视频监控系统应配备图像存储设备,并应符合下列规定:
1 每路视频记录速度不应低于25帧/s;
2 存储设备的容量不应低于30d的图像信息量;
3 记录/回放图像质量不应低于四级。
13.2.25 矿井视频监控系统的供电电源应符合下列规定:
1 地面中心站应配备不少于2h在线式不间断备用电源;
2 井下重要地点摄像机宜配备不少于2h在线式不间断备用电源。
13.2.26 开采容易自燃和自燃煤层的中型及以上矿井,应装备矿井自然发火束管监测系统。
13.2.27 矿井应装备煤炭产量监测系统,系统设计应符合现行行业标准《煤炭产量远程监测系统通用技术要求》MT 1082和《煤炭产量远程监测系统使用与管理规范》MT 1080的规定。
13.3 计算机网络
13.3.1 矿井监控及自动化子系统网络传输方式应根据各子系统的安全要求、功能要求、技术条件等因素确定。
13.3.2 矿井各监控及自动化子系统宜采用转换接口接入基于TCP/IP协议标准的综合监控及自动化网络。
13.3.3 中型及以上矿井宜构建矿井以太网计算机网络,并宜符合下列规定:
1 宜构建基于TCP/IP协议标准和工业以太网技术的综合监控及自动化网络架构;
2 宜构建基于TCP/IP协议标准和以太网技术的矿井信息管理局域网络架构。
13.3.4 综合监控及自动化网络干线宜采用光纤环形拓扑结构。地面与井下宜分别构成环网,地面与井下环网的连接宜采用两条不同路径敷设的光缆。
13.3.5 综合监控及自动化网络核心层应配置2台核心交换机,并应互为热备。主干网络传输速率不宜低于1000Mb/s。网络故障重构自愈时间不应大于300ms。
13.3.6 综合监控及自动化网络应采用工业级设备,并应支持多种网络拓扑结构和冗余方式。
13.3.7 综合监控及自动化网络应与矿井信息管理网络联网,并应采用物理隔离设施,同时应制订适宜的网络安全策略。
13.3.8 矿井信息管理网络宜采用光纤星形拓扑结构。核心层宜配置2台核心交换机或1台双引擎核心交换机,并应互为热备。主干网络传输速率不宜低于1000Mb/s。
13.3.9 矿井信息管理网络应根据矿区总体规划,实现与上级(矿区或集团公司)计算机中心网络联网,并应采用安全设施,同时应制订适宜的网络安全策略。
13.3.10 矿井地面建筑计算机网络应建立综合布线系统。系统设计应符合现行国家标准《综合布线系统工程设计规范》GB 50311的有关规定。
13.4 信息管理
13.4.1 矿井应根据具体情况确定适宜的矿井信息管理范围和信息管理水平。矿井信息管理系统宜由矿井安全生产信息系统和矿井办公信息系统组成。
13.4.2 矿井安全生产信息系统宜具有对矿井综合监控及自动化系统的信息处理、分析和故障诊断功能,并可实现对生产计划、安全状况、设备性能、系统能耗及运营水平等安全生产信息的管理。
13.4.3 矿井安全生产信息系统宜建立管控一体化软件平台,并宜形成集数据整合、处理、通信、监控、综合智能判断、显示和存储等综合数据应用软件系统。
13.4.4 矿井安全生产信息系统应建立矿井灾害应急预案处理系统。矿井灾害应急预案应包括避险设施位置和避险路线,并应具备与报警和监控系统联动功能。
13.4.5 矿井安全生产信息系统宜建立支持决策的专家辅助系统和地理信息系统。
13.4.6 矿井办公信息系统应根据企业的部门设置、管理水平配置办公应用软件,并宜建立上级(矿区或集团公司)信息系统信息交换。
13.4.7 矿井办公信息系统功能应符合下列规定:
1 应具有矿井运营所需的人、财、物、产、供、销、技术等办公信息综合管理功能;
2 应具有数据存储、信息发布、网络会议、综合查询等功能。
13.5 通信
13.5.1 矿井必须装备有线调度通信系统。矿用有线调度通信电缆必须专用。
13.5.2 中型及以上矿井宜分别设置行政电话交换系统和调度电话交换系统。矿井行政电话交换机和矿井调度电话交换机宜选用数字程控电话交换设备;当选用矿用数字程控调度交换机时,矿井行政电话和调度电话可合用交换机;可根据生产组织系统的实际需要,设置矿井局部生产环节的调度电话总机。
13.5.3 矿井行政电话交换系统应与矿区其他行政电话交换系统联网组成矿区行政通信系统。矿井调度电话交换系统应与上级(矿区或集团公司)调度中心联网组成矿区(或集团公司)调度通信系统。
13.5.4 矿井行政电话交换系统应与矿井调度电话交换系统联网。矿井调度电话交换系统应与矿井无线通信系统联网。
13.5.5 矿井应设置井下应急广播系统,中型及以上矿井宜设置井下无线通信系统。条件具备的矿井可设置矿井救灾通信、矿井应急通信等通信系统。
13.5.6 矿井行政电话交换机对矿区行政通信系统的中继线数量,宜按矿井行政电话交换机容量的10%~15%配置;中型及以上矿井采用数字中继时,不宜少于2个E1数字接口,速率应为2048kb/s。
13.5.7 矿井行政电话交换机和矿井调度电话交换机的容量配置应符合下列规定:
1 矿井行政电话交换机容量应按矿井生产、行政办公(包括辅助办公)用房面积和单身宿舍房间数确定。生产、行政办公用房宜按10m2~20m2设1个语音信息点,单身宿舍每个房间宜设1个语音信息点;
2 矿井调度电话交换机容量应按矿井生产和管理岗位需求确定;
3 矿井行政电话交换机和矿井调度电话交换机容量应留有不少于20%的冗余。
13.5.8 有条件的矿井可利用公共电话网的虚拟交换机作为矿井行政电话交换机。
13.5.9 有条件的矿井可采用IP电话作为矿井通信系统的辅助通信。
13.5.10 矿山救护队、消防站必须设有与矿井调度室直通的有线调度电话,并应配有地面无线对讲系统。
13.5.11 矿井有线调度通信系统下井的通信电缆不应少于2条;同时使用时应分设于不同的井筒或一个井筒保持一定间距的不同间隔内;相互之间应有联络电缆,当任一条电缆出现故障时,可迅速转接。
13.5.12 矿井直通电话设置应符合下列规定:
1 采掘工作面及与其有直接联系的环节之间,应设置直通电话;
2 防火灌浆站与灌浆地点之间,应设置直通电话;
3 罐笼提升的井底~井口~提升机房之间,以及箕斗提升的装载点~卸载点~提升机房之间,应设置直通电话;
4 斜井或斜巷的车场与提升机房之间,应设置直通电话;
5 其他局部电话联系较多的生产环节之间,应设置直通电话。
13.5.13 矿井地面变电所、地面主要通风机房、主副井提升机房、压风机房、井下主要水泵房、井下中央变电所、井底车场、运输调度室、采区变电所、上下山绞车房、水泵房、带式输送机集中控制硐室等主要机电设备硐室、采煤工作面、掘进工作面、突出煤层采掘工作面附近、爆破时撤离人员集中地点、突出矿井井下爆破起爆点、采区和水平最高点、避难硐室、瓦斯抽采泵房、爆炸物品库等,必须设有直通矿调度室的有线调度电话。
13.5.14 矿井主变电所至上一级变电所应设置专用的电力通信设施。并应与矿井调度室直接通信。
13.5.15 矿井电话电缆芯线对数的备用量应符合下列规定:
1 矿井地面和井下干线不应少于20%;
2 立井井筒不应少于50%;
3 斜井井筒和平硐不应少于30%。
13.6 信号
13.6.1 提升信号系统应符合下列规定:
1 提升信号应包括工作信号、检修信号、紧急停车信号及直通电话;
2 提升系统的所有信号装置均应由配电点引出的专用电源或专用电源变压器供电,并应设置电源指示灯。井下信号装置的额定电压不得大于127V,并应采用单相不接地系统;
3 电气信号必须声光兼备。发信号地点应设置带保留的复式信号;
4 单绳缠绕式提升机应设置松绳信号;
5 多水平或多层罐笼提升时,各水平或井上、下各层出车平台必须设置信号装置和闭锁关系。发出的各种信号应有所区别;
6 立井提升信号除应设置常用信号装置外,应有备用信号装置;
7 不提人的采区上、下山及矸石周转场信号可简化。
13.6.2 罐笼及箕斗提升信号应符合下列规定:
1 除单容器提升和井上、下信号联锁的自动化提升系统外,双罐笼提升的工作信号必须经井口转发。紧急停车信号应直发提升机房;
2 兼作升降人员和物料的罐笼提升应有区分升降人员和物料的“保留信号”;
3 箕斗提升信号必须采用定重装置的自动信号,并应能手动发送。信号应直发提升机房,并应能在装卸载点发出停车信号。装卸载点各部的执行元件与信号装置应有闭锁关系。当满仓时应能报警或自动断电;
4 井口信号装置必须同提升机的控制回路闭锁。
13.6.3 斜井串车双钩提升的工作信号应为转发式。
13.6.4 矸石周转场及采区上、下山信号宜采用直发式信号装置。当双钩提升、工艺系统复杂时,应根据需要采用转发式信号。
13.6.5 井下信号设备应根据瓦斯等级及使用地点选用矿用本质安全型、矿用隔爆型或矿用一般型设备。井口附近信号设备宜选用矿用一般型设备。地面提升机房及矸石周转场信号设备可选用普通型。
13.6.6 设有信号装置较多、经常有信号工值班的地点,应设信号房或信号硐室。
13.6.7 矿井地面生产系统集中控制装置应设有声光兼备的启动预告信号。
13.6.8 采用轨道机车运输方式的矿井井底车场和运输大巷系统设计,应符合现行国家标准《煤矿井下机车运输信号设计规范》GB 50388的规定。
13.6.9 采用无轨胶轮车运输方式的矿井井底车场和运输大巷,同一水平车辆工作台数为5台及以上时,应设置井下无轨胶轮车运输信号监控系统。同一巷道有对向行驶的车辆,且巷道宽度不能满足错车需求时,应设置具有联锁闭塞功能的无轨胶轮车运输信号监控系统。
13.6.10 电气信号的声音信号宜具备语音提示功能。
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14 地面建筑
14.1 一般规定
14.1.1 矿井地面建筑设计应具备地震、气象、近期实测地形图和相应阶段的工程地质、水文地质及井下水侵蚀性分析等原始资料。
14.1.2 矿井地面建筑宜设计为以主井、副井为中心的联合建筑和多(高)层建筑。
14.1.3 建筑和结构的设计应根据煤矿矿井的特点,采用经实践检验的、有可靠保证的新型建筑材料及新结构。
14.1.4 新建矿井主要建(构)筑物的结构设计使用年限应与矿井设计服务年限相适应。当矿井设计服务年限不满50a时,其主要建(构)筑物的设计使用年限应按50a设计。矿井建(构)筑物的结构安全等级和抗震设防类别应按表14.1.4的规定采用。
表14.1.4 矿井建(构)筑物的结构安全等级和抗震设防类别
注:1 建(构)筑物各类结构构件使用期间的安全等级,应与整个结构的安全等级相同,所有构件的安全等级在各阶段均不得低于三级;
2 当设计使用年限超过50a但不大于100a时,其安全等级应适当提高;
3 井上通风、供配电、给排水、通信系统建筑的结构安全等级应为二级。
14.1.5 改建和扩建矿井的建筑结构,加固改造后的设计使用年限应与改建、扩建后矿井的剩余设计服务年限相适应。
14.1.6 矿井地面工业建(构)筑物的火灾危险性分类与耐火等级应符合表14.1.6的规定。
表14.1.6 工业建(构)筑物火灾危险性分类与耐火等级
2 封闭式储煤场的防火设计应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016中丙类厂房的有关规定。
14.1.7 地面建(构)筑物安全出口的设置应符合下列规定:
1 一般建筑物安全出口的设置应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定;
2 生产系统厂房安全出口的数目不应少于2个;
3 当每层建筑面积不超过400㎡,且同一时间的生产人数不超过15人、总生产作业人数不超过30人时,生产系统厂房可设置一个安全出口,楼梯间可不封闭;
4 生产系统的井塔、转载站,当每层生产作业人数不超过3人,且总生产作业人数不超过10人时,可用宽度不小于800mm、坡度不大于60°的金属工作梯兼作疏散梯;
5 栈桥和地道内,操作点与安全出口的距离不应大于75m。
14.1.8 建筑物内部的水平及垂直交通应布置合理、顺畅贯通。工业建(构)筑物室内通道净宽不应小于表14.1.8的规定。
表14.1.8 工业建(构)筑物室内通道净宽(m)
14.1.9 矿井地面建(构)筑物的一般楼面活荷载应按现行国家标准《煤矿矿井建筑结构设计规范》GB 50592的有关规定选用。
14.1.10 矿井地面建筑结构设计除应符合本规范的规定外,尚应符合现行国家标准《煤矿矿井建筑结构设计规范》GB 50592等的规定。
14.2 主要工业建筑物与构筑物
14.2.1 井颈设计应符合下列规定:
1 井颈宜采用混凝土结构或钢筋混凝土结构;
2 井颈埋深应满足风道、防火门、安全出口、罐道梁及井架底梁等布置的要求。井颈壁座应置于岩石或坚硬土层上;
3 热风道口应避免布置在立架支承梁支座的下方或正对罐笼进出车方向。
14.2.2 井架设计应符合下列规定:
1 井架结构类型应根据矿井的服务年限、工艺要求、施工条件、材料来源等,经技术经济比较后确定;生产井架可兼作凿井用井架;
2 当井筒采用冻结法施工时,应根据冻融土对井架基础的影响进行设计;
3 井架布置与计算应符合现行国家标准《矿山井架设计规范》GB 50385的有关规定;
4 斜井天轮架宜采用钢筋混凝土结构。
14.2.3 多绳摩擦式提升机井塔设计应符合下列规定:
1 井塔宜采用钢筋混凝土结构,也可采用钢结构;
2 井塔塔身和提升机大厅结构宜与井筒中心线对称布置;
3 井塔基础选型应根据工艺要求、平面尺寸、地质条件等,经技术经济比较后确定;
4 当井筒采用冻结法施工时,应根据冻融土对井塔基础的影响进行设计;
5 井塔大厅应有防止噪声的措施;
6 井塔内应设置客货两用电梯1台。
14.2.4 井口房或井楼设计应符合下列规定:
1 井口房不得兼作消防材料库;
2 当采用压入式通风或箕斗井回风时,井口房应根据工艺专业要求采取密闭措施;
3 井口房宜采用钢筋混凝土结构或钢结构,井楼不密闭时宜采用钢结构;
4 当井筒采用冻结法施工时,应根据冻融土对井口房或井楼基础的影响进行设计。
14.2.5 提升机房设计应符合下列规定:
1 提升机房室内应有良好的采光,开窗时不应产生面对提升司机的眩光;
2 出绳孔应采取防护措施,室外出绳孔下部应设验绳平台和检查钢梯;
3 提升机房宜采用钢筋混凝土结构或钢结构;
4 单绳缠绕式提升机基础可采用素混凝土基础,多绳摩擦式提升机基础宜采用钢筋混凝土基础,并应进行强度计算和倾覆、滑移验算;
5 提升机房应有防止噪声的措施。
14.2.6 栈桥与地道设计应符合下列规定:
1 栈桥可根据气候条件和使用要求选择封闭式或敞开式;严寒地区,包括桥面在内的栈桥围护结构应采取保温措施;
2 栈桥、地道垂直于斜面的净高不应小于2.2m,当为拱形结构时,其拱脚处净高不应小于1.8m;
3 人行道和检修道的坡度大于5°时,应设防滑条;8°以上时,应设踏步;箕斗栈桥的人行道,靠近箕斗一侧应设栏杆;
4 栈桥有冲洗要求时,侧墙、地面宜采取防水措施,在栈桥中部或低端处可设置横向截水沟、集水漏斗等排水设施;
5 地道应采取排水和防水措施,并应设置通风孔和安全出口;
6 栈桥的支承结构宜采用钢筋混凝土结构,当跨间结构采用钢结构时,支承结构可选用钢结构。栈桥的支承结构不宜埋入煤中,当受条件限制必须埋入煤中时,支承结构不宜采用钢结构;
7 栈桥的跨间结构宜采用钢结构或钢筋混凝土结构;
8 地道宜采用素混凝土结构或钢筋混凝土结构,半地下通廊或埋深较浅的地道也可采用砌体结构。
14.2.7 储煤场与受煤坑设计应符合下列规定:
1 储煤场落煤筒宜采用钢筋混凝土结构;
2 封闭式储煤场的围护结构可采用平板网架、网壳或门式刚架等结构;
3 受煤坑宜采用钢筋混凝土结构或砌体结构;
4 堆取料机基础可采用钢筋混凝土结构或素混凝土结构;
5 返煤地道应设置安全出口和通风孔,安全出口不应少于2个,间距不应大于150m,并应直通室外地面。
14.2.8 煤仓设计应符合下列规定:
1 煤仓结构类型和基础形式应根据矿井的服务年限、工艺要求和地质条件等,经技术经济比较后确定;
2 严寒地区的煤仓应采取防冻措施,楼梯应设围护结构;
3 跨线式煤仓(或滑坡煤仓)应执行关于煤炭跨线式装车仓界限尺寸的规定,并应计算地基沉陷对铁路建筑界限的影响。
14.2.9 通风机房设计应符合下列规定:
1 通风机房宜采用钢筋混凝土结构、钢结构或砌体结构;
2 通风机房应符合通风散热要求,通风机房应采取消音及防止煤尘污染的措施;
3 风道与井筒连接处应设置防坠栏杆及测风平台,风道应向井筒方向有不小于5‰的坡度。
14.3 建筑面积
14.3.1 矿井器材库、器材棚、消防材料库、岩粉库、油脂库的建筑面积,不宜小于表14.3.1的规定。
表14.3.1 矿井地面库房建筑面积
2 油脂库内应存放火灾危险性分类为丙类的油脂;
3 器材库面积中应包括办公室、收发室、生产用水泥库和设备库,矿井所需材料、备品、备件、设备均应由总库按计划供应,矿井的库、棚可作为临时存放以上物品的周转库;
4 建有矿井选煤厂的矿井,选煤厂库房可与矿井共建,其增加的面积指标应按选煤厂设计有关规定确定;
5 汽车库建筑面积可按矿井配备汽车的品种、台数和进库数量等实际情况确定,综合建筑面积指标宜取每台小型汽车18㎡~22㎡。
14.3.2 矿井行政及公共建筑建筑面积应根据矿井劳动定员确定,其分项设施及其建筑面积指标宜按表14.3.2的规定选用。
表14.3.2 矿井行政、公共建筑分项设施及其建筑面积指标
14.3.3 矿井职工单眷比宜按实际情况确定。宿舍建筑面积指标宜取每单身职工15㎡~18㎡。
14.3.4 新建矿井居住区的住宅及配套设施的建设,应充分利用当地社会协作条件,凡社会上可提供的设施,不应重复建设。
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15 给水排水与供热通风
15.1 水源
15.1.1 选择矿井水源时,应根据取水水量、用水水质以及水资源环境等因素,经技术经济比较后确定,并应符合下列规定:
1 应取得当地水资源管理部门同意,并应领取“取水许可证”;
2 符合卫生条件的地下水、地表水应优先作为生活饮用水水源;处理后达到生活饮用水卫生标准的矿井井下排水可作为生活用水水源;
3 采用地下水作为水源时,应保证水源不受矿井开采的影响;
4 在干旱易沙化地区,应重视当地的生态环境,并应防止因水源开采而引起的生态环境恶化;
5 采用地下水作为水源时,地下水开采不得引起高速铁路、城际铁路等客运专线及设计速度200km/h的客货共线铁路路基、桥梁及隧道基础的沉降变形和承载力的降低,水源井距高速铁路、城际铁路等客运专线及设计速度200km/h的客货共线铁路路堤坡脚、路堑坡顶或铁路桥梁外侧的距离应根据含水层性质、埋深及开采水量等因素计算确定,但不得小于200m。
15.1.2 矿井水源的确定,应具备下列水文地质资料:
1 在可行性研究阶段,采用地下水作为水源时,应有经过评审的供水水文地质普查报告,其取水量应小于D级的允许开采量。采用地表水作为水源时,应有实测的水文资料,其设计枯水流量的保证率不应小于90%;
2 在初步设计阶段,采用地下水作为水源时,应有经过评审的供水水文地质详查报告,其取水量应小于C级的允许开采量。采用地表水作为水源时,应有多年连续实测的水文资料,其设计枯水流量的保证率不应小于97%;
3 采用矿井井下排水作为水源时,其取水量应小于井田地质报告中的涌水量;
4 当水文地质条件简单,现有可靠水文资料较多,少数管井能满足需水要求时,可直接打勘探开采井。
15.1.3 水源的日供水能力宜按最高日用水量的1.2倍~1.3倍计算。
15.2 给水排水
15.2.1 生产、生活和消防给水管道应根据不同的水质要求,采用分质供水系统;当水压要求不同时,可采用分压供水系统。
15.2.2 矿井各项用水量、小时变化系数及用水时间宜按现行国家标准《煤炭工业给水排水设计规范》GB 50810的规定选取。
15.2.3 矿井地面与井下消防用水量应分别计算。地面室内外消防用水量、消防制度、消防给水系统、室内外消火栓设置范围与标准、建筑灭火器配置等均应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016、《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084、《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB 50383、《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140、《煤炭工业给水排水设计规范》GB 50810、《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974等的有关规定。
15.2.4 矿井地面建筑给水排水设计,应符合现行国家标准《室外给水设计规范》GB 50013、《室外排水设计规范》GB 50014、《建筑给水排水设计规范》GB 50015等的有关规定。
15.2.5 冷却用水应循环或再利用。
15.2.6 筛分、转载、装卸等产生粉尘的生产环节。当粉尘外在水分小于7%时,应设置喷雾降尘装置;并应设置冲洗用给水栓以及相应的排水设施。
15.2.7 翻车机房、受煤坑、半地下煤仓和其他建(构)筑物地下部分有可能积水时,应设排水设施。
15.2.8 矿井井下排水应进行分质处理,应包括集中处理和必要的局部处理,处理后的水应按质回用;矿井生活污水应单独处理,处理后的水应作中水回用;雨水应综合利用。
15.2.9 排出工业场地的生活污水、生产废水以及井下排水,必须根据受纳水体对水质的要求进行处理。处理后的水质应满足相关排放标准。污泥应进行防止二次污染的处理。
15.3 井下消防洒水
15.3.1 矿井必须建立井下消防、洒水系统。
15.3.2 井下消防、洒水水源,采用地面水源、井下水源或同时采用地面和井下两种水源时,应经技术经济比较后确定。
15.3.3 井下下列部位必须设置喷雾降尘设施:
1 井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、翻车机、破碎机、输送机转载点和卸煤点;
2 掘进工作面、采煤工作面;
3 易产生煤尘,需要进行空气净化的巷道的适当位置。
15.3.4 井下重点保护的区域、井下交通枢纽及有火灾危险的巷道,应按现行国家标准《煤炭工业给水排水设计规范》GB 50810的有关规定设置井下消火栓。
15.3.5 火灾危险性大的矿井井下的固定灭火装置的设置应符合下列规定:
1 输送机机头应设自动喷水灭火系统;
2 马头门内侧20m处应设水喷雾隔火装置。
15.3.6 矿井重点保护的区域及设有消火栓的巷道每隔一定距离,应设消防器材存放点。
15.3.7 井下消防洒水管道设计应符合下列规定:
1 应保证最不利点的水量、水压要求;
2 应采取防止管道承受的水压过高的措施;
3 水压超过用水设施容许工作压力时,应进行减压。
15.3.8 井下消防洒水水质应符合表15.3.8的规定。特殊设备用水水质应按设备要求确定。
表15.3.8 消防洒水用水水质标准
15.3.9 生活污水复用于井下消防洒水时,再生水水质应符合现行国家标准《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB 50383的有关规定;水处理设施发生故障时应及时关闭污水再生水管道,并应切换成其他符合要求的水源进入井下。
15.3.10 消防用水量应为消火栓用水量与固定灭火装置用水量之和,并应符合下列规定:
1 矿井井下消火栓设计总流量可按5L/s~10L/s计算。每个消火栓的计算流量应按2.5L/s计算。火灾延续时间应按6h计算;
2 固定灭火装置用水量应按成套设备额定流量计算,非标设计应按设计喷头数量及喷水强度计算。自动喷水灭火系统使用延续时间应按2h计算。水喷雾隔火装置延续时间应按6h计算。
15.3.11 井下用水设施用水量参数应按设备额定水量或实测数据计算,也可按表15.3.11选取。
表15.3.11 井下用水设施用水量参数
15.3.12 井下消防、洒水系统应采取增压或减压的技术措施,各用水点的进口水压应符合下列规定:
1 消火栓、给水栓应为0.35MPa~0.8MPa;
2 喷雾喷嘴应为0.6MPa~1.2MPa;
3 一般用水设施应大于或等于0.2MPa;
4 水箱、水池进口应大于或等于0.02MPa。
15.3.13 矿井应设置地面消防水池,并应与井下消防、洒水系统相连,同时应符合下列规定:
1 水池容积不应小于井下消防储备水量和井下洒水调节量之和;
2 井下消防储备水量应为一次井下灭火的总用水量,且不得小于200m³。井下洒水调节量可按井下连续2h的洒水量计算,并应设有备用水池,容量不得小于洒水水池的1/2;
3 水池应有消防储备水量平时不被动用的技术措施。井下火灾时,水池应能迅速由平时出水状态切换成井下灭火时的出水状态;
4 在同一时间内矿井地面与井下发生火灾次数应按一次计算。为井下服务的地面消防水池与工业场地消防水池合建时,消防储备水量应按最大者计算。
15.3.14 井下消防、洒水系统宜设置自动控制装置。
15.4 供热通风
15.4.1 室外空气气象计算参数应按现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736及《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019规定的相关参数选取。资料中未列出者,可采用地理条件相近城市的资料。
15.4.2 累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数大于或等于90d的地区,应设置集中供暖。
15.4.3 符合下列条件之一的建筑物宜设置集中供暖:
1 累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数为60d~89d的地区;
2 累年日平均温度稳定低于或等于5℃的日数不足60d,但累年日平均温度稳定低于或等于8℃的日数大于或等于75d的地区。
15.4.4 不满足第15.4.2条、第15.4.3条气象条件的其他地区的灯房、浴室、更衣室及井口等候室等建筑物,可根据实际需要,设置供暖设施。
15.4.5 公共建筑其围护结构热工参数应符合国家现行有关节能设计标准的规定。工业建筑宜采取有效的节能措施。
15.4.6 建筑物供暖计算温度应符合下列规定:
1 重要的轻作业厂房应为16℃~18℃;
2 一般轻作业厂房应为14℃~16℃;
3 重作业厂房及作业人员很少的生产系统建筑应为10℃~12℃;
4 热作业厂房及带式输送机栈桥、库房等应为5℃~8℃;
5 公共建筑应按现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736的有关规定执行;
6 当采用全面辐射供暖时,可按本条第2款~第5款的温度降低2℃。
15.4.7 估算工业建筑物供暖热负荷量时,供暖体积耗热量指标应符合表15.4.7的规定。公共建筑供暖耗热量估算指标应符合当地节能标准要求。
表15.4.7 供暖体积耗热量指标[W/(m³·K)]
2 供暖室外计算温度低于—20℃地区的建筑,可按表中数值的90%计。
15.4.8 当计算供暖建筑物围护结构最小传热阻时,对空气潮湿、同时不允许围护结构内表面结露的建筑,其室内空气露点计算温度应符合下列规定:
1 厨房应为8℃;
2 浴室更衣室及热水箱间应为18℃;
3 衣服烘干室应为20℃;
4 浴室应为23℃,天棚为圆拱式或倾斜式时应取20℃。
15.4.9 公共建筑供暖系统应采用小于或等于95℃热水作为热媒。工业建筑供暖系统宜采用高温热水作为热媒。
15.4.10 蒸汽供暖系统应采取凝结水回收措施。
15.4.11 高大空间的厂房、车间供暖应采取防止热空气上浮的措施,条件允许时宜采用辐射、循环加热机组等方式。
15.4.12 产生大量余热或余湿的房间应采取自然通风措施。当自然通风难以满足要求时,应采用机械通风。
15.4.13 产生有害气体的房间应设置机械通风。经常无人作业的小房间,亦可采用有组织的自然通风,其排风量可按表15.4.13的规定计算。
表15.4.13 产生有害气体房间的小时换气次数
15.4.14 产生有害气体的设备宜分别设置局部排风系统。当采用风帽排风难以满足要求时,应采用机械排风。
15.4.15 当原煤的外在水分小于7%时,对散发粉尘的生产设备或生产环节,应采取防尘、喷雾降尘或机械除尘措施。对筛分设备,宜设置观察筛上杂物的窗口和清除设施。在设有集中供暖的建筑物中,宜提高通风除尘排放空气的净化程度。
15.4.16 设置集中供暖且有机械排风的建筑物,当总排风量超过每小时3次换气量时,应予以补风补热,补风宜采用机械补风补热方式,补偿热风量可按排风量的50%~70%计。
15.4.17 建筑物的防烟、排烟设计应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的规定执行。
15.4.18 生产调度指挥中心、集中控制室、网络通信中心及主副井提升机房司机操作间应设空调设备。矿井提升机的变频柜室、变流器室及PLC室应按产品参数特征表提供的单体发热量采取降温措施;由室外补充新风时,应机械净化。设置空调设施的室外气象参数应符合第15.4.1条的要求。
15.4.19 空调系统冷热源的选取应符合下列规定:
1 当矿井有瓦斯或有余热可利用时,宜选择溴化锂吸收机组;
2 有条件时,宜利用热泵技术对矿井井下水、井下回风等能源加以利用;
3 夏季空气调节室外计算湿球温度较低、温度日差较大的地区,在满足使用要求的前提下,空气的冷却宜采用蒸发冷却方式;
4 空调系统冷热源的选取应符合现行国家标准《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736的有关规定。
15.4.20 浴室热水温度及加热时间应符合下列规定:
1 浴池水应为40℃,并应加热2h;
2 淋浴水,双管淋浴时应为65℃,单管淋浴时应为40℃,并均应加热3h;
3 当浴水采用换热器换热且直流式供给时,浴池及淋浴水均应加热1h。
15.4.21 办公楼、浴室、招待所、单身宿舍及最大班作业人数超过50人的厂房宜设全自动电热开水器。
15.4.22 矿井应设洗衣、烘干设备,设备的选择应按每日3班、4h/班计算。
15.4.23 洗衣房的日洗衣量应按井下工人四班总人数的125%计算,并应按每人每日洗衣一次计算。洗衣用水量应按80L/kg(干衣),每套工作服干衣重应按1.5kg计算。
15.4.24 洗衣机耗热量可按其容水量加热到50℃,加热时间可按0.25h计。当洗衣机为2台及以下时,可按1台耗热量计,超过2台时可按2台耗热量计。
15.4.25 食堂炊事用能源宜采用矿井瓦斯或液化石油气。用气指标应根据当地燃气公司的统计资料确定。
15.4.26 食堂应设冷藏设备,其容积应符合下列规定:
1 每天用餐人数少于300人时,应为3m³;
2 每天用餐人数300人~800人时,应为3m³~8m³。
15.5 矿井井筒防冻
15.5.1 供暖室外计算温度等于或低于—4℃地区的进风立井、等于或低于—5℃地区的进风斜井和等于或低于—6℃地区的进风平硐,当有淋帮水、排水沟或排水管时,应设置空气加热设备。
15.5.2 井筒空气加热的室外计算温度应符合下列规定:
1 立井与斜井应取历年的极端最低温度平均值;
2 平硐应取历年的极端最低温度平均值与供暖室外计算温度的平均值。
15.5.3 通过加热器加热后的热风计算温度应符合下列规定:
1 当在井筒内混合时,立井应取60℃~70℃,斜井及平硐应取40℃~50℃;
2 当在井口房混合时,热风压入式应取20℃~30℃,热风吸入式应取10℃~20℃;
3 热风与冷风混合温度应按2℃选取。
15.5.4 热风的输送,当矿井为抽出式通风时,热风宜设专门风机输送。当利用井筒进风负压输送时,应符合下列规定:
1 井口房应采取密闭措施,经常开启的大门宜设热风幕;
2 空气加热器系统风流阻力不宜大于50Pa;
3 空气加热器冷风侧应采取防止被室外风压倒风的措施。
15.5.5 加热空气的热媒应采用高温水。当采用蒸汽为加热空气热媒时,蒸汽压力不应低于0.3MPa,并应采取凝结水回收措施。
15.5.6 空气加热器散热面积的富余系数应符合下列规定:
1 绕片式加热器可取1.15~1.25;
2 串片式加热器可取1.25~1.35;
3 空气加热机组不宜少于2组,不宜设备用机组。
15.5.7 空气加热室应选用高效空气加热设备,并应实现自动化控制。
15.6 锅炉房
15.6.1 矿井供热热源的选择,应根据矿区总体规划,选择热电联产、热泵技术、矿井瓦斯等资源综合利用工程作为供热热源。不具备采用资源综合利用工程作为供热热源时,可设计独立的燃煤锅炉房。
15.6.2 锅炉燃料应利用矿井瓦斯;当无瓦斯利用时,可选用燃用本矿生产的燃料。
15.6.3 根据矿区总体规划,经可行性研究论证,附近电厂可作为矿井供热热源时,矿井锅炉房应按临时锅炉房设计并与电厂相适应。
15.6.4 计算锅炉房总热负荷时,管网热损失系数应符合下列规定:
1 热水管网可取1.05~1.10;
2 蒸汽管网可取1.20~1.25。
15.6.5 锅炉房不应设备用锅炉。用于供暖、井筒防冻及矿井浴室供热的锅炉宜采用相同类型的锅炉,但不应少于2台。
15.6.6 锅炉的给水、炉水、循环水的水质应符合现行国家标准《工业锅炉水质》GB 1576的有关规定。
15.6.7 单台蒸汽锅炉额定蒸发量大于或等于6t/h或热水锅炉额定热功率大于或等于4.2MW,且总台数大于或等于2台的锅炉房,应设置微机集中控制系统;并应采用集中机械上煤、联合除渣方式。
15.6.8 锅炉为机械引风时,烟囱出口烟气流速宜取12m/s~15m/s。在特殊情况下可大于15m/s,但不宜大于20m/s。
15.6.9 锅炉房内可设休息室、更衣室、浴室及厕所,其总建筑面积应符合下列规定:
1 锅炉总能力小于或等于20t/h时,应为40㎡;
2 锅炉总能力大于20t/h,且小于或等于40t/h时,应为60㎡;
3 锅炉总能力大于40t/h时,应为80㎡。
15.6.10 锅炉房耗煤量应按运行锅炉总额定出力及运行时间计算,锅炉每天运行时间应符合下列规定:
1 非供暖期每班工作制应按4h计,四班工作应按16h计;
2 供暖期应按16h计,供暖室外计算温度低于—20℃的地区应按20h计。
15.6.11 室外供热管道宜采用直埋敷设或地沟敷设,也可架空敷设,但宜沿建筑物架设。当采用蒸汽供热时,矿井浴室、井筒空气加热室宜设专管供热。
15.6.12 供热管道保温应符合国家现行标准《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB 50264和《城镇供热管网设计规范》CJJ 34的有关规定。直埋管道应符合现行行业标准《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T 81和《城镇供热直埋蒸汽管道技术规程》CJJ 104的有关规定。
15.7 燃气供应
15.7.1 有条件的矿井,公共建筑、锅炉等应采用煤层气、管输天然气、CNG、LNG、LPG等清洁能源。
15.7.2 矿井煤质气化条件较好时,可结合矿井所在矿区及周边居民情况,在技术经济合理的条件下,建设民用煤气设施。
15.7.3 矿井燃气供应应根据用户分布、用气量、气源条件等选择气源,并应合理配置储气、配气和输气设施。
15.7.4 矿井行政和公共建筑、锅炉等燃气的设计应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定。
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16 节能减排与综合利用
16.1 一般规定
16.1.1 矿井节能设计应坚持安全高效原则,因地制宜地采用节能型新技术、新工艺、新设备、新材料,推行能效管理。
16.1.2 节约能源应与综合利用资源、保护生态环境、提高经济效益统筹兼顾。
16.2 井田开拓与开采
16.2.1 井田开拓系统应简单,并应经多方案综合比较后确定,开拓节能应符合下列规定:
1 井口及工业场地位置应减少井下运输距离,电源、水源、地面运输线路应短捷顺畅,并应避免或减少煤炭反向运输;
2 应优化井筒数目、形式和断面,并应简化提升系统;
3 应合理确定水平阶段垂高;应适当加大采区尺寸,并应合理划分采区;井下开拓巷道宜顺直,并应减少大巷条数及运输环节。
16.2.2 煤层开采应采取下列节能措施:
1 开采顺序应本着先近后远、先浅后深、先易后难的原则,减少初期井巷工程量。应简化采区生产系统、选择合适的采煤方法和采煤工艺,并应减少巷道工程量、生产环节、设备数量及提高煤炭采出率;
2 采区上(下)山应布置在稳定或较稳定的岩层中,宜避开岩石破碎带及断层带,条件适宜时,应布置在煤层中。
16.2.3 采掘设备选型应与采掘工艺、工作面生产能力相匹配。
16.3 矿井主要设备
16.3.1 煤炭运输应符合下列规定:
1 主要运输大巷煤炭运输方式及设备应进行能耗分析、方案比选;
2 选用带式输送机时,对每日运输量变化幅度大的运输系统宜采用变频调速装置,对不同生产期运输量变化幅度大的运输系统应进行方案比较,宜分期设置相应输送设备或采用变频调速装置;
3 选用轨道运输时,应根据运距、运量等合理选择机车和矿车。当选用架线式电机车时,宜选用电压等级高的供电线路,电机车调速宜选用变频调速方式。
16.3.2 辅助运输方式及设备选型应进行能耗分析,经综合比较后确定。
16.3.3 提升系统及设备选型应符合下列规定:
1 大型矿井或深立井的副井宜增设交通罐提升系统;
2 在不增加立井井筒断面及条件适宜时,宜选择绳罐道导向;
3 对于摩擦轮提升,条件允许时宜选用井塔提升方式。
16.3.4 通风系统和设施及设备选型应符合下列规定:
1 应根据矿井开拓、开采、井巷布置等因素,选择通风流程短、线路顺畅的通风系统;
2 井下通风设施应合理、简化,风门、风桥、风墙、密闭、风窗等设施应安全可靠;并应合理确定风门数量,总漏风率应小于5%;
3 应选择装置效率高、工况区域宽的主要通风设备。主要通风机在各个时期均应运行在工业利用区,在正常生产期间工况效率不应低于70%;
4 当通风容易时期和通风困难时期的电动机轴功率之比小于60%,经技术经济比较合理时,宜分期选择电动机,所选电动机的负荷率不宜小于70%;
5 主要通风机的冷却用水应循环使用。
16.3.5 排水系统及设备选型应符合下列规定:
1 应合理确定水泵和管路系统参数,并应使水泵在高效区运行;
2 应采用无底阀排水;
3 矿井设计排水扬程与水泵额定扬程差别较大时,宜采用切割叶轮的方式。
16.3.6 压缩空气系统和设备选型应符合下列规定:
1 应选择比功率低的空气压缩机,其辅助设施应选用低能耗设备;
2 当用风量大且波动亦大时,宜选择不同气量的空气压缩机做合理搭配;
3 选择螺杆式空气压缩机时,宜采用恒压式供气,其中1台可配置变频调速装置。
16.4 安全设施节能
16.4.1 瓦斯抽采系统应符合下列规定:
1 矿井瓦斯抽采系统宜集中布置。井田面积较大,且井筒采用多场地布置时,也可分区建立抽采系统。矿井瓦斯抽采量前、后期变化幅度较大时,抽采系统应分期建设;
2 瓦斯抽采站位置选择应减少瓦斯管路长度,必要时可采用垂直钻孔敷设管路;
3 应选择瓦斯抽采率和抽采浓度高的瓦斯抽采方法;
4 应选择高效瓦斯泵,配套减速器传动效率应大于92%。
16.4.2 注氮系统应符合下列规定:
1 制氮站应进行集中与分区、地面与井下布置方案比较确定。应选择效率较高的注氮设备;
2 矿井注氮量前、后期变化幅度较大时,系统应分期建设。
16.4.3 灌浆系统应符合下列规定:
1 应选择效率较高的灌浆设备。灌浆材料应就地取材,并应减少材料用量;
2 灌浆站应靠近布置主管路的井筒或管道井,浆液宜重力输送下井;
3 管路直径、壁厚应根据浆液配比情况、临界流速、最大压力和服务年限等参数计算确定。
16.4.4 人工制冷系统及设备选型应符合下列规定:
1 井下空气温度应采用等效温度评价;
2 应根据降温工作面的数量及分布、需冷负荷、井下冷凝条件等情况合理选择降温系统。当具备多种可实施方案时,应作系统能效比方案比较,并应选择能效比较高的方案。不应将冷凝热散入进风流;
3 应选择能效比较高的制冷设备。当有稳定的可利用的余热及瓦斯利用产生的热能时,地面集中制冷宜采用溴化锂制冷机组;当没有稳定的可利用的余热及瓦斯利用产生的热能时,应首选电制冷机组。不应为溴化锂制冷机组设置专用的燃煤或城镇燃气锅炉;
4 输送载冷剂及冷却水的管道直径选择应作投资及运行费用分析,并应合理控制管道系统运行能耗;
5 载冷剂管道应有严密可靠的保温层和防水层,管道滑动支座的设置应避免产生冷桥。低温侧载冷剂管每千米温升应小于供回水温差的1%;
6 空冷器宜靠近采、掘工作面布置。当空冷器距离采、掘工作面较远时,空冷器后的送风筒应采用双层保温风筒。
16.5 电气节能
16.5.1 供配电系统选择应符合下列规定:
1 设计生产能力3.00Mt/a及以上的矿井宜采用110kV电压供电,0.9Mt/a~2.40Mt/a的矿井宜采用35kV电压供电。
2 分区开拓的大型及特大型矿井经综合比较合理时,可采用分区供电。
3 有条件的矿井可充分利用瓦斯及水能、风能、太阳能发电等作为矿井的补充电源。
4 矿井变电所主变压器的选择应符合下列规定:
1)应合理选择主变压器容量,正常运行时主变压器负荷率应在变压器经济运行范围内;
2)大型及特大型矿井前、后期负荷相差较大时,经方案比较可选用3台及以上变压器,并应分期安装投运;
3)矿井主变压器宜采用分列运行方式。
5 为一级、二级负荷供电的两回路配电电缆、线路及变压器应采用分列运行方式。
6 大型及特大型矿井宜采用智能配电系统。
16.5.2 电气设备选型应符合下列规定:
1 各级变压器均应选择低损耗节能型变压器。
2 电动机的选择应符合下列规定:
1)应选用高效电动机,并应合理确定电机功率,同时应保证电动机工作在经济运行范围内;
2)针对不同电压等级的低压配电系统,超出表16.5.2功率范围时,应选择10kV(或6kV)高压电动机。
表16.5.2 低压配电系统不同电机功率电压等级选择
低压配电系统电压等级 | 电动机功率 |
~380V | ≥200kW |
~660V | ≥350kW |
~1140V | ≥630kW |
3 调速装置的选择应符合下列规定:
1)选用调速装置应作方案比较,交流电动机宜选用变频装置;
2)应根据具体工况,合理选择变频器电压等级和容量。变频装置自身效率,地面不应低于97%,井下不应低于95%;
3)对有调速要求并可能长期运行在工频电源状态的设备,宜有短接变频装置的措施。
16.5.3 电线电缆应合理选择截面,与设备连接应采取减少接触电阻的措施。
16.5.4 提高电能质量的措施应符合下列规定:
1 矿井应采用高压与低压、集中与就地相结合的无功补偿方式。补偿后功率因数应大于0.9,当采用动态无功补偿装置时,功率因数不应低于0.95。采区变电所、综采工作面等,可设置就地隔爆型无功补偿装置。无功冲击较大、变化较频繁的大型设备,可就地设置动态无功补偿装置;
2 矿井应选择谐波量较小的变流装置,并宜减少谐波源和谐波量。供配电变压器宜选择Y/D、D/Y接线方式;
3 滤波装置应与无功补偿装置统一设计,经方案比较,宜选用能耗较小的有源滤波装置。
16.5.5 照明应选择高光效照明灯具,并应与光源合理配套使用;宜根据不同场合的照明特点,采用时控、光控、声控、集中分组控制等节能控制方式。
16.6 地面生产系统节能
16.6.1 地面生产系统布置设计应根据工艺要求及地形地貌,按各环节间输送距离短、高差小、转载环节少的原则布置地面生产系统。有条件的矿井应使煤炭从高到低输送,并应与出矿煤流方向一致。
16.6.2 地面生产系统设备应选用高效节能的运输、筛分、破碎、排矸等煤炭运输、加工设备。
16.6.3 煤炭储存与装车方式选择应符合下列规定:
1 煤炭储存宜采用仓储;
2 煤炭装车方式的选择,应根据外运量、外部运输条件、装车效率和能耗分析等因素经综合比较后确定。
16.6.4 辅助设施选择应符合下列规定:
1 辅助设施应合理利用矿区及周边社会资源;
2 辅助车间宜联合布置,设备应统筹配置。
16.7 建筑、总图及地面运输节能
16.7.1 工业建筑节能设计应采取下列节能措施:
1 应采用南北或接近南北朝向,并应充分利用冬季日照,同时应避开冬季主导风向;夏季应采用自然通风;
2 应减小工业建筑外表面积和外墙混凝土出挑构件;
3 采用透明玻璃幕墙时,应具有开启部分或设置通风换气装置;
4 严寒及寒冷地区应设门斗;夏热冬暖、夏热冬冷及寒冷地区制冷负荷大的工业建筑,外窗宜设遮阳体。
16.7.2 工业场地平面布置应根据地形、工程地质、气象等条件和建(构)筑物功能特点,合理分区,并应布置紧凑,厂(库)房宜联合布置,行政管理及生活服务设施宜集中布置。
16.7.3 工业场地竖向布置应根据自然地形特点,合理确定竖向设计形式和场地平整方式。
16.7.4 工业场地场内运输应合理选择运输方式和牵引动力;窄轨铁路布置应集中、紧凑,道路布置应顺直、短捷。
16.7.5 矿井对外运输应根据矿井设计生产能力、运输流向、外部运输条件、交通发展规划等,选用标准轨距铁路、公路、水运、带式输送机、管道或索道等运输方式。具有水运条件时,宜采用水运或水陆联运。大型及特大型矿井的对外运输应以标准轨距铁路运输为主,宜采用整列装车、直达及重载运输。
16.7.6 地面运输应选择低能耗的运营、维护设备。
16.8 给水排水及暖通节能
16.8.1 选择矿井水源时,应符合下列规定:
1 有条件时,应利用矿区附近现有城镇、企业供水设施供水;
2 应选择综合能耗低的取水、输水、制水系统;
3 应采用处理后符合回用水质要求的矿井水、生活污水作为矿井生产用水水源。
16.8.2 矿井供水系统应具备使用处理后的矿井水、生活污水的条件,并应根据用水点对水质要求分质供水。
16.8.3 矿井排水系统宜采用雨、污分流。雨、污水排放应减少提升环节。
16.8.4 矿井各水冷循环系统宜统筹设置。
16.8.5 矿井给水排水设备、管材等应采用高效、节能产品,卫生器具及器材应采用节水型产品。
16.8.6 采暖应符合下列规定:
1 集中采暖系统热媒宜采用热水;
2 集中采暖系统应进行水力平衡计算,并应选择运行阻力较小的系统形式。
16.8.7 空气调节应符合下列规定:
1 应根据建筑物的规模、使用功能、空调负荷及矿井冷热源情况合理确定空调系统形式;
2 房间空调器或单元式空气调节机能效等级应符合现行国家标准《房间空调器能效限定值及能源效率等级》GB 12021.3和《单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级》GB 19576的有关规定。
16.8.8 排除室内的余热、余湿时,应采用自然通风;当自然通风达不到卫生要求时,可设置机械通风系统。
16.8.9 采暖与空气调节系统的冷、热源,应符合下列规定:
1 采暖与空气调节系统的冷、热源宜采用各种余热;
2 燃煤、燃气锅炉的额定热效率应符合现行行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26规定的最低设计热效率,或不应低于现行行业标准《工业锅炉通用技术条件》JB/T 10094的有关规定;
3 压缩式制冷(热泵)机组应卸载灵活,并应具有较高的性能系数(COP)及综合部分性能系数(IPLV);
4 集中采暖系统热水循环水泵的耗电输热比(EHR)、集中空调系统风机的单位风量耗功率(Ws)和冷热水系统的输送能效比(ER)应符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189的规定。
16.8.10 井筒防冻应符合下列规定:
1 加热空气的热媒宜采用高温水或压力不低于0.3MPa蒸汽;当采用蒸汽热媒时,应有可靠的疏水及冷凝水回收装置;
2 井筒防冻系统负荷调节方式宜采用量调节。
16.8.11 室外管网应符合下列规定:
1 室外供热(冷)管网主干线布置应短直,并应沿热(冷)负荷较集中的区域敷设;
2 室外供热(冷)管网应根据热(冷)用户的负荷及经济比摩阻确定最不利环路的管径;
3 应根据不同气候分区、管道的敷设方式、介质温度等技术经济因素选择管道保温材料及厚度。
16.9 环保设施节能
16.9.1 矿井水处理总规模和回用水处理规模应根据矿井涌水量和矿井生产分质、分类用水量分析确定。
16.9.2 矿井水厂调节池容积宜满足矿井避峰排水的需要。
16.9.3 污水处理工艺选择应满足相关排放标准要求,并应结合矿井生产特点、地域环境条件合理确定。污水处理构筑物应布置紧凑,并应结合地形地势确定水力流程。
16.9.4 污水经处理后应充分回用。
16.9.5 锅炉除尘工艺宜选择布袋除尘、电除尘。
16.9.6 噪声及粉尘治理应选择高效、节能方案。
16.9.7 矿井掘进矸石可用于填筑路基、建材原料、充填沉陷区、井下充填等。
16.10 新能源
16.10.1 煤矿设计应对矿井地热、铀等共伴生资源量进行分析、预测,并应根据资源量及品位提出科学、合理的利用方案。
16.10.2 太阳能或风能资源充足的地区,可在矿井设计中对太阳能或风能资源进行分析,并应以满足自用为目的,提出利用方案。
16.10.3 新能源利用应与矿区及当地产业发展规划相协调。
16.11 能源计量及能耗指标
16.11.1 矿井应配备能源计量器具,煤炭、瓦斯、电、油、水、蒸汽、压缩空气等计量装置应满足各系统单独考核计量的要求。
16.11.2 能源计量器具的配备和管理应符合现行国家标准《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB 17167的有关规定。计量装置宜具备实时记录、统计及通信功能。
16.11.3 主要工序能耗指标及矿井开采单位煤炭综合能耗指标应满足国家及地方对能耗指标的要求。
16.12 综合利用
16.12.1 矿井瓦斯(煤层气)综合利用应提出全矿井瓦斯抽采量、矿井通风瓦斯排放量及其浓度预测值。
16.12.2 矿井瓦斯(煤层气)综合利用应采取提高瓦斯抽采浓度的安全措施,并应有利于瓦斯综合利用,同时应在满足矿井安全生产的前提下适度提高矿井风排瓦斯浓度。
16.12.3 瓦斯浓度在30%及以上的矿井瓦斯利用率应达到100%,并应用于矿区居民和公共建筑、锅炉等用户的燃料用气,有多余时可直接用于发电、炭黑生产、提纯利用或液化等其他用途。有用户及市场条件时应向外输送;加压输送时,应防止由于压力变化引起的爆炸极限的变化而带来的危害。
16.12.4 瓦斯浓度为7%~30%的矿井瓦斯利用率宜达到70%,宜提高瓦斯浓度在7%以下的抽采瓦斯及矿井风排瓦斯利用率。
16.12.5 浓度小于30%的瓦斯不得作为燃气直接燃烧,可用于低浓度瓦斯发电或提纯利用及直接液化等其他用途。
16.12.6 对地面抽采的高浓度瓦斯可经集输、净化处理,并应采用管道外输或加工成CNG、LNG。
16.12.7 矿井瓦斯利用设计应根据利用类型执行相应设计规范。
16.12.8 煤泥、煤矸石综合利用应符合下列规定:
1 应提出矿井及洗煤厂煤泥、煤矸石产生量及工业分析资料;
2 煤泥宜首先作为矿区综合利用电厂燃料,其次就地销售给当地民用及工业用户;
3 煤矸石应按其品质,分质分级综合利用,利用方向应符合下列规定:
1)煤矸石低位发热量Qar.net≥5.02MJ/kg(1200kcal/kg)时,应作为能源资源使用;
2)煤矸石低位发热量Qar.net<5.02MJ/kg(1200kcal/kg)时,宜作为当地生产烧结建材的原料。
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17 环境保护
17.1 一般规定
17.1.1 矿井环境保护设计应贯彻污染防治与资源综合利用相结合的方针,并应采用能源消耗量小、资源综合利用率高、污染物产生量少、自动化程度高的先进技术、工艺和设备,同时应满足清洁生产指标的要求。
17.1.2 改建、扩建矿井应针对新增工程及现有工程所引起的环境问题,统一进行环境保护设计,所采用的治理措施应满足增产不增污或增产少排污的环境保护要求。
17.2 污染防治
17.2.1 矿井的污染物排放必须达到国家和地方规定的排放标准,并应符合污染物排放总量控制要求。
17.2.2 矿井供热应利用(矸石)电厂、瓦斯电厂等余热。自设锅炉时,应视当地煤质条件及环境保护要求采用除尘脱硫及减少其他有害气体的净化装置或措施。
17.2.3 煤炭、矸石等物料在储、装、运、破碎及筛分过程中,应采取产尘较少的工艺,并应在操作区设置抑尘设施,同时应避免敞开式操作。对露天储煤场、矸石周转场,应设置洒水、喷水设施,其周围应种植树木或设置抑尘围挡设施,并应形成隔尘带。
17.2.4 矿井井下排水及其他污(废)水应经处理合理利用,并应根据水质、水量、用途,通过技术、经济、环境论证确定最佳处理方法和工艺流程。
17.2.5 矿井设计应提高污(废)水的重复使用率。处理后的污(废)水应用于矿井生产系统用水,多余水量宜用于场地绿化、农林灌溉、其他工业或生活杂用用水。对于水源匮乏地区或有条件的矿井,可将矿井水经深度处理后用于生活用水。
17.2.6 矿井排出的矸石应作为二次资源加以综合利用。建设期的矸石宜作路基、护坡、填垫场地等方面的综合利用;生产期的掘进矸石根据矸石性质可作建材、筑路、充填沉陷区等方面的综合利用。
17.2.7 新建、改建和扩建矿井不应设永久矸石山。设置矸石周转场时,应符合下列规定:
1 矸石周转场地应设置拦渣、排水、防扬尘设施;
2 对于有自燃倾向的矸石周转场,应布置在工业场地和居民区常年最多风向的下风向,并应采取防燃措施;
3 对于经雨水淋溶后会对水体产生污染的矸石周转场,应采取防渗、集排水和淋溶水处理措施。
17.2.8 生活垃圾应由当地环卫部门统一处置,条件不具备,且需设生活垃圾处置地时,应选择在对居民区无影响的地点,并应采取污染防治措施。
17.2.9 锅炉灰渣应加以利用,暂不能利用时应按其属性妥善处置。
17.2.10 对矿井在生产过程中产生噪声的设备或设施应按噪声控制原则,首先选取低噪声设备,其次通过合理布局或优化工艺布置降低噪声,或应采取隔声、消声、吸声、隔振等噪声控制措施。
17.3 生态保护
17.3.1 矿井建设和生产涉及的地表变形和地下水位监测应符合国家有关规定。
17.3.2 矿井设计应预测因矿井开采引起的地表沉陷范围及程度。
17.3.3 矿井设计应积极采用减少地表沉陷的新技术。
17.3.4 矿井设计应依据国家及地方有关环境保护及土地复垦的规定,对采煤沉陷区制订出相应的综合整治措施。
17.3.5 矿井工业场地应进行绿化,绿化应符合实用、经济、美观的原则。
17.3.6 矿井设计应在论证原有水土流失的基础上,根据项目所处的水土流失防治分区及项目所在区域特点,制订相应的水土保持措施。
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18 建井工期
18.1 移交标准
18.1.1 矿井移交生产时,应完成设计所规定的全部工程及设施,并应经安全设施验收和全矿井联合试运转,合格后应移交生产。
18.1.2 矿井移交生产后,中、小型矿井达产时间不宜超过2a,大型及特大型矿井不宜超过3a。有煤与瓦斯突出的矿井可延长1a。
18.2 施工进度
18.2.1 矿井施工准备工期不宜超过表18.2.1所列指标。
表18.2.1 矿井施工准备工期
类别 | 中型及以下矿井(月) | 大型及以上矿井(月) |
立井普通法施工 | 6 | 9 |
立井特殊法施工 | 6~9 | 12~15 |
斜井及平硐 | 6 | 9 |
18.2.2 矿井施工进度不宜低于表18.2.2所列指标。
表18.2.2 矿井施工进度指标
2 有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险、高瓦斯的煤层巷道掘进速度的修正系数取0.6~0.8;
3 复合支护的巷道掘进速度的修正系数取0.8;
4 井巷岩石层位岩石硬度f>10时,修正系数取0.8;
5 断面积大于25m2的巷道掘进速度的修正系数取0.85;
6 涌水量大于10m3/h的立井井筒掘进速度的修正系数取0.8;
7 巷道穿过地质构造复杂区域时,其掘进速度的修正系数取0.9。
18.3 建井工期
18.3.1 矿建、土建、机电安装三类工程施工组织应以矿建工程为主线,并应采取合理组织、平行交叉作业等措施,缩短建井工期。同时,矿建、土建、机电安装三类工程施工组织应符合下列规定:
1 应充分利用永久工程、设施、设备为施工服务;
2 井筒开工时间相差不宜超过3个月;
3 主、风井井底施工绕道应与永久工程布置相结合;
4 应尽快进行主、副井永久装备、满足井下巷道快速施工的要求。
18.3.2 矿井建设工期可按表18.3.2确定。
表18.3.2 矿井建设工期(月)
注:1 第一水平深度超过700m的矿井,建设工期相应延长,每100m增加3个月;
2 有煤与瓦斯突出危险的矿井,井筒和在关键线路上的巷道穿过有煤(岩)与瓦斯突出危险的煤层,每穿过1层建设工期增加3个月的揭煤工期;
3 有煤与瓦斯突出危险或需疏水降压的矿井,应相应增加瓦斯抽采或疏水降压防治工程及措施所需要的时间,其增加工期可按邻近矿井或条件相似矿井的措施和工程所用时间确定。
附录A 固体矿产资源分类
表A 固体矿产资源/储量分类
附录B 煤炭资源量估算指标
表B 煤炭资源量估算指标
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附录C 矿井初步可行性研究、可行性研究和初步设计资源/储量分类及计算
C.1 矿井初步可行性研究以详查地质报告为基础的资源/储量分类及计算
C.1.1 矿井地质资源量应为详查地质报告提供的查明煤炭资源的全部。应包括控制的内蕴经济的资源量332、推断的内蕴经济的资源量333。
C.1.2 地质资源量中控制的资源量332,经分类得出的经济的基础储量122b、边际经济的基础储量2M22连同地质资源量中推断的资源量333,应归类为矿井工业资源/储量。矿井工业资源/储量,应依据附录A和附录B的分类原则和指标,对控制的资源量进行初步可行性综合评价和经济意义分类;对推断的资源量应只作资源可靠性评价,可直接采用详查地质报告提供的该类资源量。矿井工业资源/储量的归类框架可按图C.1.2采用。
图C.1.2 矿井工业资源/储量的归类框架
C.1.3 矿井工业资源/储量应按下式计算:
式中:K——可信度系数值,取0.7~0.9。
C.1.4 矿井设计资源/储量应为矿井工业资源/储量减去设计计算的断层煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱、地面建(构)筑物煤柱等永久煤柱损失量后的资源/储量。
C.1.5 矿井设计可采储量应为矿井设计资源/储量减去工业场地和主要井巷煤柱的煤量后乘以采区采出率。矿井设计可采储量应按下式计算:
C.2 矿井初步可行性研究以勘探地质报告为基础的资源/储量分类及计算
C.2.1 矿井地质资源量应为勘探地质报告提供的查明煤炭资源的全部。应包括探明的内蕴经济的资源量331、控制的内蕴经济的资源量332、推断的内蕴经济的资源量333。
C.2.2 地质资源量中探明的资源量331和控制的资源量332,经分类得出的经济的基础储量121b和122b、边际经济的基础储量2M21和2M22,连同地质资源量中推断的资源量333,应归类为矿井工业资源/储量。矿井工业资源/储量应依据附录A和附录B的分类原则和指标,对探明的和控制的资源量进行初步可行性综合评价和经济意义分类;对推断的资源量应只作资源可靠性评价,可直接采用勘探地质报告提供的该类资源量。矿井工业资源/储量的归类框架可按图C.2.2采用。
图C.2.2 矿井工业资源/储量的归类框架
C.2.3 矿井工业资源/储量应按下式计算:
式中:K——可信度系数值,取0.7~0.9。
C.2.4 矿井设计资源/储量应按第C.1.4条计算。
C.2.5 矿井设计可采储量应按第C.1.5条计算。
附录D 建议的资源/储量比例
D.0.1 普查阶段,推断的资源量应占总资源量的30%~40%;普查(最终)不应少于50%。
D.0.2 详查阶段,控制的资源/储量应占总资源/储量的20%~30%,推断的和控制的应占70%以上;详查(最终)可按表D.0.2对小型井的要求确定。
表D.0.2 勘探阶段先期开采地段资源/储量比例
D.0.3 勘探阶段先期开采地段资源/储量比例可按表D.0.2确定。
D.0.4 泥炭勘查,普查阶段规模较大的矿床,推断的资源量不应少于70%;详查阶段控制的资源/储量不应少于30%;勘探阶段探明的资源/储量不应少于30%。
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”;
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
《建筑地基基础设计规范》GB 50007
《混凝土结构设计规范》GB 50010
《Ⅲ、Ⅳ级铁路设计规范》GB 50012
《室外给水设计规范》GB 50013
《室外排水设计规范》GB 50014
《建筑给水排水设计规范》GB 50015
《建筑设计防火规范》GB 50016
《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50019
《厂矿道路设计规范》GBJ 22
《城镇燃气设计规范》GB 50028
《压缩空气站设计规范》GB 50029
《高层民用建筑设计防火规范》GB 50045
《供配电系统设计规范》GB 50052
《通用用电设备配电设计规范》GB 50055
《建筑物防雷设计规范》GB 50057
《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB 50058
《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》GB/T 50064
《交流电气装置的接地设计规范》GB/T 50065
《矿山电力设计规范》GB 50070
《自动喷水灭火系统设计规范》GB 50084
《工业企业噪声控制设计规范》GB/T 50087
《民用爆破器材工程设计安全规范》GB 50089
《火灾自动报警系统设计规范》GB 50116
《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140
《汽车加油加气站设计与施工规范》GB 50156
《工业企业总平面设计规范》GB 50187
《公共建筑节能设计标准》GB 50189
《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB 50264
《堤防工程设计规范》GB 50286
《城市工程管线综合规划规范》GB 50289
《综合布线系统工程设计规范》GB 50311
《建筑边坡工程技术规范》GB 50330
《煤炭洗选工程设计规范》GB 50359
《煤矿井下消防、洒水设计规范》GB 50383
《煤矿立井井筒及硐室设计规范》GB 50384
《矿山井架设计规范》GB 50385
《煤矿井下机车运输信号设计规范》GB 50388
《煤矿斜井井筒及硐室设计规范》GB 50415
《煤矿井底车场硐室设计规范》GB 50416
《煤矿井下供配电设计规范》GB 50417
《煤矿巷道断面和交岔点设计规范》GB 50419
《带式输送机工程设计规范》GB 50431
《煤矿瓦斯抽采工程设计规范》GB 50471
《煤矿井下辅助运输设计规范》GB 50533
《煤矿井底车场设计规范》GB 50535
《煤炭工业矿井工程建设项目设计文件编制标准》GB/T 50554
《煤炭工业矿井监测监控系统装备配置标准》GB 50581
《煤矿矿井建筑结构设计规范》GB 50592
《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736
《煤炭工业给水排水设计规范》GB 50810
《消防给水及消火栓系统技术规范》GB 50974
《煤矿安全生产智能监控系统设计规范》GB 51024
《标准电压》GB 156
《煤炭粒度分级》GB/T 189
《工业锅炉水质》GB 1576
《外壳防护等级(IP代码)》GB 4208
《重要用途钢丝绳》GB 8918
《房间空调器能效限定值及能源效率等级》GB 12021.3
《工业企业厂界环境噪声排放标准》GB 12348
《带式输送机安全规范》GB 14784
《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB 17167
《固体矿产资源/储量分类》GB/T 17766
《电磁兼容环境工厂低频传导骚扰的兼容水平》GB/T 18039.4
《单元式空气调节机能效限定值及能源效率等级》GB 19576
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《煤、泥炭地质勘查规范》DZ/T 0215
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《煤矿井筒装备防腐蚀技术规范》MT/T 5017
《煤矿瓦斯抽采基本指标》AQ 1026
《煤矿井工开采通风技术条件》AQ 1028
《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》AQ 1029
《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》AQ 1048
《公路工程技术标准》JTG B01
《工业锅炉通用技术条件》JB/T 10094