阳胜煤矿井下避险系统设计最终版

.目录前言1第一章矿井概况4第一节矿井根本情况4第二节矿井开拓开采现状7第二章矿井平安避险系统现状12第三章矿井主要灾害的分析和影响24第一节冒顶地压灾害24第二节瓦斯灾害25第三节矿井水害25第四节火灾危害25第五节煤尘及其他危害26第六节主要灾害的影响26第四章矿井紧急避险系统设计27第一节矿井紧急避险系统设计依据27第二节技术方案28第五章紧急避险设备及安装47第一节硐室设备组成和安装方式47第六章管理及维护49第一节管理机构与管理职责49第二节避险系统管理制度52第三节避险设备日常维护53第七章避险设备运行及操作55第八章投资估算57前 言建立并完善煤矿井下平安避险“六大系统是国家平安开展的需要，煤矿井下紧急避险系统是国家强制推行的先进适用技术装备，为规和促进平定古州东升阳胜煤业井下紧急避险系统的建立、完善和管理工作，根据?国务院关于进一步加强企业平安生产工作的通知?国发【2021】23号精神、安监总煤装【2021】15号文件?国家平安监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建立管理暂行规定的通知?精神、安监总煤装【2021】15号文件?国家平安监管总局国家煤矿安监局关于煤矿井下紧急避险系统建立管理有关事项的通知?、安监总煤装【2021】10号文件?关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建立的通知?，等相关文件规定，结合平定古州东升阳胜煤业的实际情况，特编本设计方案。本设计中的紧急避险设施建立主要为永久避难硐室的建立。紧急避险系统建立的主要容包括为入井人员提供自救器、建立井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。紧急避险设施应具备平安防护、氧气供应保障、有害气体去除、环境监测、通讯、照明、人员生存保障等根本功能。建立完善煤矿井下平安避险“六大系统是指建立完善紧急避险系统与矿井平安监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相连接，形成井下整体性的平安避险系统。一、设计指导思想和原则1、先撤离后避险的指导思想；2、撤离避险、避灾路线上随时随地避险、硐室避险有机结合；3、井下避灾路线上生存避险和地面避险信息指导避险上下结合；4、与现有五大系统各自完善、相互独立、互相支撑；5、建立多级防护体系，保障灾变期间系统平安有效运行；6、坚持科学合理、因地制宜、简单实用、平安可靠的原则。二、设计编制的主要依据我公司受阳胜公司的委托，为其编制矿井紧急避险系统设计。编制的主要依据：1、国家平安监管总局 国家煤矿安监局关于建立完善井下平安避险“六大系统的通知安监总煤装发【2021】146号；2、煤矿井下紧急避险系统建立管理暂行规定的通知安监总煤装【2021】15号；3、安监总煤装【2021】15号文件?国家平安监管总局 国家煤矿安监局关于煤矿井下紧急避险系统建立管理有关事项的通知?；4、安监总煤装【2021】10号?关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建立的通知?；5、?煤矿井下平安避险“六大系统建立完善根本规试行?；6、?煤矿平安规程?2021版；7、防治煤与瓦斯突出规定国家平安监管总局令第19号文；8、?矿井压风自救装置技术条件?MT390-1995；9、煤矿平安监控系统及检测仪器使用管理规AQ1029-2007；10、煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规AQ1048-2007；11、煤矿紧急避灾和应急救援系统企业标准QB/2200D623；12、?煤矿平安监控系统通用技术要求?AQ6201-2006；13、?煤矿平安监控系统使用管理规?AQ1029-2007；14、?煤矿平安生产监控系统软件通用技术要求?MT/T1008-2006；15、?煤矿井下低压供电系统及装备通用平安技术要求?AQ1023-2006；16、?电工电子产品环境试验?GB/T2423；17、?电工电子产品根底环境试验规程?GB/T2423；18、?周期检验计算抽样程序及表?GB/T2829-2002；19、?爆炸性气体环境用电气设备通用要求?GB 3836；20、?外壳防护等级IP代码?GB 4208；21、?爆炸性环境用防爆电气设备本质平安型电路和电气设备要求?；22、?矿用一般型电气设备?GB 12173-90；23、?煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求?MT 210；24、?电磁兼容实验和测量技术?GB /T17626；25、?煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理方法?MT/T 286；26、?煤矿监控系统主要性能测试方法?MT/T 772-1998；27、矿井经审批的地质报告；28、经主管部门审批的初步设计和平安专篇；29、平安评价报告；30、由矿井提供的井下采掘工程实测资料。采掘工程平面图、通风系统图、避灾路线图等及井下监测监控、人员定位、压风、供水、供电通讯等现状资料；31、其他相关技术标准、规和规定。32、设计委托书。三、设计的主要特点和技术经济指标设计采用硐室、条带避险用专用管线、自救器有机结合的技术路线，具有如下特点：1、简单实用、平安可靠、易于维护；2、由点避险扩展到线避险，现成点线结合并覆盖全矿井的避灾路线；3、地面支撑避险信息指导井下科学、有序、及时、准确避险；4、避险、救援、指挥集成化装备、一体化工作；5、灾情连续监测；6、系统抗事故破坏；7、水灾预警监测和快速撤离指导体系化工作；8、避毒、供氧、通讯、供水/营养液、人员位置一体化完成；9、采用地面模拟巷道及模拟主要灾害的技术手段，提高应急避险指导的综合能力，提高井下作业人员使用避险装备的熟练程度和应急自救的心理承受能力。10、设计在平定古州东升阳胜煤业井下共设置1个永久避难硐室；紧急避险专用管路总长1200m。11、平定古州东升阳胜煤业紧急避险系统总投资估算150万元不含设计费、施工费，其中地面供应局部13万元，传输管线65万元，永久避难硐室100人设备、设施68万元，其它费用4万元。1.第一章 矿井概况第一节 矿井根本情况一、矿井交通位置平定古州东升阳胜煤业位于市平定县县城之南10 km处庄镇胜村，行政区归划平定县庄镇管辖。阳胜公司北距平定县城10km，北7km处为太旧高速平定入口处，东侧7km处有207国道和阳涉铁路线由北向过，有县乡级公路与207国道、太旧高速公路、阳涉铁路线相接，交通条件较为便利。交通位置图见图1-1-1。图1-1-1 交通位置图二、地形、地貌及水系井田围属中低山区，沟谷纵横交织，梁岭绵延展布，地形比较复杂。总的地势为南高北低，地形最高点为井田西南部山梁，标高为1340.3m,最低点为井田北部阳胜河床，地面标高884.8m,最大相对高差455.5m。井田河流为阳胜河，属海河流域滹沱河水系桃河支流。阳胜河发源于庄镇家掌村西南小寨山，在井田北部由西向东流过，注入大石门水库后向北汇入南川河，南川河向北汇入桃河。阳胜河平时水量较小，一般24m3/s，甚至断流，雨季聚集洪水，水量猛增，最大流量203/。三、地质构造及煤层特征井田褶曲和陷落柱发育，地层倾角510，断层少且落差小，总体分析，井田构造复杂程度属简单构造，矿井地质条件分类为b类。该矿开采15号煤层，煤质为特低灰中灰、低硫中硫、特高热值之无烟煤，亚类为无烟煤二、三号。四、开采技术条件1、煤层顶底板15号煤层顶板多为砂质泥岩、泥岩，局部为粉、细砂岩，老顶为K2石灰岩，节理裂隙较发育；底板多为炭质泥岩，局部为砂质泥岩、泥岩和铝质泥岩。据汇能井田H8号钻孔15号煤层顶底板取样岩石物理力学性质试验成果，K2石灰岩：抗压强度24.844.4 MPa，平均为34.2 MPa，抗拉强度0.721.96 MPa，平均为1.18 MPa，抗剪强度1.662.81 MPa，平均为2.42 MPa，岩石坚硬程度属软弱半坚硬；泥岩、砂质泥岩：抗压强度 24.732.3 MPa，平均为28.4 MPa，抗拉强度0.280.59 MPa，平均为0.48 MPa，抗剪强度1.925.38 MPa，平均为 3.13MPa，岩石坚硬程度属软弱岩半坚硬岩。2、瓦斯据晋煤安瓦发20211634号文对平定古州东升阳胜煤业矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定批复，2021年度平定古州东升阳胜煤业瓦斯相对涌出量为14.44m3/t，绝对涌出量为29.88m3/min，二氧化碳相对涌出量为0.63m3/t，绝对涌出量为1.31m3/min。2021年度平定古州东升阳胜煤业，瓦斯相对涌出量为14.91m3/t，绝对涌出量为31.98m3/min，二氧化碳相对涌出量为0.61m3/t，绝对涌出量为1.31m3/min。因本矿为高瓦斯矿井，瓦斯涌出量较高，所以在生产过程中，必须加强瓦斯监测、监控工作，加强通风管理，严格执行瓦斯综合治理工作体系建立十六字方针“通风可靠、抽采达标、监探有效、管理到位 和“先抽后采、以风定产、监测监控的瓦斯抽采原则。对采空区、废弃的巷道实施严格密闭，杜绝瓦斯爆炸事故发生。3、煤尘爆炸性及自燃倾向性 2021年10月，平定古州东升阳胜煤业在井下工在井下工作面采取了15号煤层煤样，并委托省煤炭工业局综合测试中心作了煤尘爆炸性鉴定，定性分析结果为：火焰长度(mm)为0，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量(%)为0，鉴定结论为煤尘无爆炸性。2021年10月，平定古州东升阳胜煤业在井下工作面采取了15号煤层煤样，并委托省煤炭工业局综合测试中心作了煤层自燃倾向性鉴定，鉴定结果为：吸氧量(cm3/g)为1.4928，煤层自燃倾向性等级为，自燃倾向性为不易自燃。4、地温、地压据地质报告，井下未发现有地温地压异常现象，本区属地温、地压正常区。5、水文地质条件井田煤层处于浅一中深埋区，煤系及其以上邻近基岩含水层，承受补给条件差，富水性弱；在井田北部有阳胜河自西向东流过；基岩风化带裂隙水和第四系孔隙潜水分布围有限。从目前开采情况看，地表水及地下水未对矿床开采形成大的影响。15号煤层采空区存在积水。15号煤层为顶板充水的以溶蚀裂隙为主的岩溶充水矿床，属富水性弱的含水层，矿井正常涌水量为105m3/d，在雨季最大涌水量为135m3/d。综上所述，根据?煤矿防治水规定?的相关条文，15号煤层矿井水文地质条件属中等类型。第二节 矿井开拓开采现状 一、井田境界、储量及开拓方式1、井田境界根据省国土资源厅2021年11月颁发的采矿许可证，批准开采3-15号煤层，批准生产规模90万t/a，面积19.3039km2。批准开采深度为：由+780m至+410m标高。井田境界由12个拐点组成，拐点坐标表见表1-2-1。表1-2-1 井田围拐点坐标表点号1980年坐标系(6度带)1980年坐标系(3度带)*Y*Y14178222.1719727049.574175185.96238462491.54324178352.1819728865.574175257.69138464309.64234178952.1919728865.574175857.01638464328.85144178952.1919729707.574175830.05838465169.88754178519.1919729718.574175397.20338465167.01264178531.1919730168.584175394.78338465616.88974176156.1819730233.594173020.42438465605.81284176128.1819729208.594173025.25338464581.09194174279.1719729268.604171175.43938464581.847104174136.1419724083.584171199.41638459398.125114176332.1519724023.574173394.90938459408.439124176751.1619726364.574173738.53638461760.2322、矿井储量根据矿井地质报告，截止2021年12月31日，平定古州东升阳胜煤业累计查明资源/储量为19861万t，均为无烟煤，其中动用资源/储量为713.4万t，保有资源/储量为19147.6万t。3、井田开拓方式矿井采用斜井开拓方式，现布置有3个斜井，分别为主斜井、副斜井和回风斜井见表1-2-2。主斜井：斜长762.1m，倾角25，巷道净宽4.6m，净高3.8m,净断面15.24m2，井筒装备大倾角带式输送机，井筒敷设通信线缆，消防洒水管路，担负矿井原煤提升及进风任务，兼作平安出口。副斜井：斜长710.0m，倾角22，净宽4.0 m，净高2.653m,净断面9.48m2，井筒铺设单轨，排水管路，消防洒水管路和线缆均沿该井筒敷设，担负矿井辅助提升、人员运送及进风任务，兼作平安出口。回风斜井：斜长540.0m，倾角30，净宽4.2 m，净高2.833m,净断面10.67m2，担负矿井回风任务，兼平安出口。矿井以一个水平开采全井田，水平标高为+620m，沿15号煤层布置轨道、胶带、回风大巷。建井以来在井田东北部开采15号煤层，采掘围约2.3km2。表1-2-2 井筒特征表序号井筒特征井筒名称主斜井副斜井回风斜井1井筒坐标(1980年西安坐标系3度带)经距(Y)38464822.64438464922.97838464875.340纬距(*)4175509.2264175675.9914175593.5262井筒坐标1980年(坐标系6度带)经距(Y)19729370.5719729465.5719729420.57纬距(*)4178620.1884178790.1894178706.1885井口标高(m)890.00891.250890.8903倾角2522304斜长(m)762.1710.0540.05井筒形状半圆拱形半圆拱形三心拱6净断面面积m215.249.4811.467支护方式锚喷支护料石砌碹料石砌碹二、采煤方法及工作面主要技术特征 矿井采用综合机械化低位放顶煤采煤方法，综采工作面安装ZF4000/17/28型放顶煤液压支架，工作面端头应力集中区配备ZFG4800/18/29过渡支架，单体液压支柱强化顶板管理，全部垮落法管理顶板。回采工作面长度为150m，回采工作面实行四班作业，三班生产，一班检修准备，每日4个循环，每个循环进度为0.6m，日进度2.4m，工作面正规循环系数0.80，工作面月进度72m，年推进度792m。三、应急预案根据突发事件应急处置的要求，坚持“以人为本、预防为主、长抓不懈的方针，进一步规煤矿事故的应急管理和应急响应程序，增强预防、防煤矿事故风险和事故灾难的能力，最大限度的减少事故灾难造成的人员伤亡和财产损失，保护职工群众的生命平安，维护社会稳定。1、建立和健全煤矿企业平安信息平台；2、健全完善平安隐患公布和排查制度；3、在井口和生产调度指挥中心设置预警预报栏公布和平安撤退路线；4、矿井和当地气象站、地震、水利及供电部门建立信息热线。四、矿井劳动人员定岗定员劳动定员见表1-2-3。表1-2-3 劳动定员汇总表序号工种出勤人数在籍系数在籍人数第一班第二班第三班第四班小计一生产工人1331331311105077171井下生产工人818181803231.454682地面生产工人525250301841.35249二管理及技术人员202019059159生产人员小计153153150110566776三效劳人员212121063163四其他人员141412040140合计188188183110606879由表可知，全矿在籍人数为879人，其中最大班下井人数中采区人员井下生产人员为81人。1.第二章 矿井平安避险系统现状矿井平安避险“六大系统除紧急避险系统外，均比较完善，且具有较高的技术水平和平安可靠性。一、矿井监测监控系统1、矿井平安监控系统的选择原则和依据平定古州东升阳胜煤业矿井生产能力90万t/a，开采15号煤层，属高瓦斯矿井，煤尘无爆炸危险性，属不易自燃煤层。按照?煤矿平安规程?的规定，为确保煤矿平安、高效生产，矿井应装备一套平安监控系统，实现对井下生产环境平安参数以及矿井主要生产设备运行状态进展动态监控，实时采集数据、传输、处理、显示和记录，为有关人员及时准确全面了解掌握井下生产环境状况，到达对各类灾害的早期预测并采取平安措施，防止事故的发生。矿井现装备KJ70N型煤矿平安监控系统一套，设计按照?煤矿平安监控系统及检测仪器使用管理规?AQ1029-2007行业标准及?煤矿井下平安避险六大系统建立完善根本规试行的通知?的要求进展补充和完善设备配置。2、监测监控系统介绍地面中心站由主机、备机、接口组成，双机备份运行。供电电源由UPS供电，当交流电停电后可提供大于2小时以上的后备电源。地面与井下通过电缆连接，通讯方式采用RS485串行通讯。煤矿平安监测、监控系统工作方式是：各类传感器井下分站数据传输接口计算机，在地面计算机上实时显示井下各类传感器的数据变化情况，以到达监测、监控系统的目的。传输干线选择矿用阻燃屏敝通信电缆，井下系统干线由地面中心站经副斜井井筒敷设至井下各分站，永久避难硐室设置专用分站与矿井原有的监测监控系统相互连接从而使永久避难硐室的监控系统有2趟传输线路一趟为专用管路的传输线路，另一趟为矿井原有的监测监控系统与永久避难硐室专用分站相连接的线路从而到达传输线路一用一备。永久避难硐室设置甲烷传感器3台，甲烷浓度不大于1.0，氧气传感器5台，浓度18.523；一氧化碳传感器5台，浓度不大于0.0024；二氧化碳传感器3台，浓度不大于1.0；温度传感器KGW5型3台，温度不大于35；负压传感器1台。3、矿上现有监测监控设备型号设备名称设备型号监控系统KJ70N监控分站KJ70N-F16口数据传输接口KJ70N-J矿用隔爆兼本案不连续电源KDW17甲烷传感器GJC4CO传感器GJH1000温度传感器KGW5CO2传感器GRG5H负压传感器GPD5000F(A)烟雾传感器GQL0.14、使用和维护1平安监控设备检修机构及管理规章制度的建立煤矿应建立平安监控设备检修室，负责本矿平安监控设备的安装、调校、维护和简单维护工作。平安监控设备检修室宜配备甲烷传感器和测定器校验装置、稳压电源、示波器、频率计、信号发生器、万用表、流量计、声级计、甲烷校准气体、标准气体等仪器装备。2平安监控设备定期调校要求平安监控设备必须按产品使用说明书的要求定期调校。平安监控设备使用前和大修后，必须按产品使用说明书的要求测试、调校合格，并在地面试运行24h48h方能下井。采用载体催化原理的甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪、甲烷检测报警矿灯等，每隔10d必须使用校准气体和空气样，按产品使用说明书的要求调校一次。调校时，应先在新鲜空气中或使用空气样调校零点，使仪器显示值为零，再通入浓度为12CH4的甲烷校准气体，调整仪器的显示值与校准气体浓度一致，气样流量应符合产品使用说明书的要求。除甲烷载体催化原理以外的其他气体监控设备应采用空气样和标准气样按产品说明书进展调校。风速传感器选用经过标定的风速计调校。温度传感器选用经过标定的温度计调校。其他传感器和便携式检测仪器也应按使用说明书要求定期调校。平安监控设备的调校包括零点、显示值、报警点、断电点、复电点、控制逻辑等。每隔10d必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进展测试。煤矿平安监控系统的分站、传感器等装置在井下连续进展612个月，必须升井检修。3平安监控系统巡检要求井下平安监测工必须24h值班，每天检查煤矿平安监控系统及电缆的运行情况。使用便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进展对照，并将记录和检查结果报地面中心站值班员。当两者读数误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取平安措施，并必须在8h将两种仪器调准。下井管理人员发现便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器读数误差大于允许误差时，应立即通知平安监控部门进展处理。安装在采煤机、掘进机载便携式甲烷检测电仪，由司机负责监护，并应经常检查清扫，每天使用便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进展对照，当两者读数误差大于允许误差时，先以读数最大者为依据，采取平安措施，并立即通知平安监测工，在8h将两种仪器调准。对需要经常移动的传感器、声光报警器、断电控制器及电缆等，由采掘班组长负责按规定移动，严禁擅自停用。井下使用的分站、传感器、声光报警器、断电控制器及电缆等由所在区域的区队长、班组长负责使用和管理。传感器经过调校检测误差仍超过规定值时，必须立即更换；平安监控设备发生故障时，必须及时处理，在更换和故障处理期间必须采用人工监测等平安措施，并填写故障记录。低浓度甲烷传感器经大于4CH4的甲烷冲击后，应及时进展调校或更换。电网停电后，备用电源不能保证设备连续工作1h时，应及时更换。使用中的传感器应经常擦试，去除外表积尘，保持清洁。采掘工作面的传感器应每天除尘；传感器应保持枯燥，防止洒水淋湿；维护、移动传感器应防止摔打碰撞。便携式甲烷检测报警仪和甲烷报警矿灯等检测仪器应设专职人员负责充电、收发及维护。每班要清理隔爆罩上的煤尘，下井前必须检查便携式甲烷检测报警仪和甲烷检测报警矿灯的零点和电压值，不符合要求的制止发放使用。使用便推式甲烷检测报警仪和甲烷报警矿灯等检测仪器时要严格按照产品说明书进展操作，严禁擅自调校和拆开仪器。矿井应配备传感器、分站等平安监控设备备件，备用数量不少于应配备数量的20%。二、井下人员定位系统1、矿井井下人员定位监控系统设备选择按照?煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规?AQ1048-2007及?煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件?AQ6210-2007，并取得煤矿矿用产品平安标志?煤矿井下平安避险六大系统建立完善根本规试行的通知?的要求，建立完善井下人员定位系统，对井下作业人员的分布情况进展动态跟踪，可随时监测井下持卡人员出入井时刻，在重点区域或限制区域出入时刻，在井下工作时间、人员数量、活动路线等，矿井现已装备KJ128A型人员定位系统一套。2、矿用人员管理系统井下布置方案如下：人员考勤定位系统构造的特点是通过定位分站加读卡器的系统构造，对井下人员流动的主要巷道、硐室进展信号覆盖，检测人员分布和人员流动状况，为保证作业人员位置准确性，读卡器安装位置距离岔道口最少50m，对采区、采煤工作面、掘进工作面等重点平安、生产管理区域做重点监测。矿上现有人员定位设备型号见下表：设备名称设备型号矿用人员管理系统KJ128A数据传输接口KJ70N-J传输分站KJ128A-F矿用隔爆兼本案不连续电源KDW28标识卡KJ128A-K2传输信号线选择矿用阻燃屏敝信号电缆，井下系统传输信号电缆由地面中心站经副斜井井筒敷设至井下各分站，永久避难硐室设置专用分站与矿井原有的人员定位系统相互连接从而使永久避难硐室的人员定位系统有2趟传输线路一趟为专用管路的传输线路另一趟为矿井原有的人员定位系统与永久避难硐室专用分站相连接的线路从而到达传输线路一用一备。3、井下紧急避险设施人员定位监控设计依据及配置要求：依据?煤矿井下平安避险“六大系统建立完善根本规试行?的通知，即安监总煤装202133号文的要求，在井下紧急避险设施入口和出口分别设置读卡器，读卡器就近接入矿井人员定位监控系统的监控分站，读卡器对进出紧急避险设施的人员进展动态监测，并经系统分站上传至地面中心站，矿井人员定位监控系统，应能实时监测井下人员分布和进出紧急避险设施的情况。4、安装使用和维护1建立管理机构为保证人员定位监控系统有效、可靠的运行，矿井必须建立专门的管理机构和一支高水平的运行维护队伍，其人员必须经过专业技术培训，持证上岗，执行24小时值班制度。2建立健全管理制度分站的安装应设置在便于观察、调度、检验的场所，支护良好，无淋水，无杂物的地方，应能满足监测携卡人员出入井、出入重点区域、出入限制区域的要求，满足监测携卡人员出入方向的要求。三、矿井压风自救系统1、概述压风自救系统主要是用于井下风开工具用风以及事故时遇险人员避灾自救的设施，为紧急避险设施供应足量氧气，与矿井平安监测监控、人员定位、供水施救、通信联络及紧急避险等五大系统共同组成井下六大系统，形成井下整体性的平安避险系统。该系统主要由压缩空气设备、井下压风管路及固定式永久性自救装备组成。矿井空压机房设在副斜井井口附近，由三台螺杆空压机向井下风开工具及灾变期间的压风自救系统供气。 2、压风自救系统的设置1压缩空气设备矿井设计生产能力90万t/a，年工作日按330天计算，井下每天三班生产，一班检修，最大班下井人数按100人考虑。矿井需要的压风供气量为19.8 m3/min。利用矿井现有3台螺杆式空气压缩机：2台SA185A型工作，每台排气量30m3/min；1台SA250A型备用，排气量40m3/min。排气压力0.70.75MPa，配套电动机185KW/2台，250KW/1台,380V异步电动机。每台空气压缩机选配一台C2/0.8型储气罐，额定容积2m3，额定压力0.8MPa。矿井正常生产2台工作，灾害防治期间，3台工作。空压机站设低压配电室，两回380V供电电源引自工业场地变电所380V母线不同母线段，一回工作，一回备用。压缩机带有成套的控制设备，采用PLC智能控制，具有完善的自诊断、报警及监控功能。在压风机房设有主机室、配电室和值班室；值班室设置直通矿调度室的。2压缩空气管路压风管路由副斜井引入，沿轨道运输巷送至井下采、掘工作面及压风自救器设置地点。在采区所有避灾路线上敷设压风管路。干管选择150焊接钢管。在井下采煤工作面巷道及煤巷掘进工作面巷道的压风管路为80焊接钢管，在井下岩巷掘进工作面巷道的压风管路为100焊接钢管。支管均为16型高压软管。3压风自救装置在井下各作业地点及避灾硐室处设置压风自救装置及供气阀门。压风自救装置由减压装置、消音装置、过滤装置、控制阀和呼吸器组成。具有减压、节流、消噪声、过滤和开关等功能，零部件的连接结实、可靠，操作简单、快捷。呼吸器由不燃性材料制成，用时戴上呼吸口具，阀门翻开即可供人呼吸。每组压风自救装置可供5人使用，压缩空气供应量，每人按0.3m3 /min计。压风出口压力在00.02MPa之间，在0.02MPa压力时，压风自救装置的供气量在3055 Lmin围。连续噪声不大于85分贝。距离采掘工作面40m巷道，设置三组压风自救装置；采掘工作面巷口的进风侧要设有总阀门，长距离的掘进巷道中每隔50m设置一组三通及阀门，并设置一组压风自救装置；大巷中每隔100m设置一组三通及阀门，阀门扳手在同一方向，保证系统正常使用。压风自救装置安装在地点宽阔、支护良好、水沟盖板齐全、没有杂物堆积的人行道侧，人行道宽度保持在0.8m以上，管路安装高度距底板0.30.5m，自救装置按其底部与底板距1.5m安装，便于现场人员自救应用。四、矿井供水施救系统1、矿井供水水源该矿井下正常排水量为105m3/h，最大排水量为135m3/h。井下水排至地面经处理后作为地面生产、生活、消防洒水用水及井下消防洒水用水水源。另在矿井工业场地设有一座水井，排至地面静压水池，也可直接用于地面生产生活用水。两种水源可以满足本矿生产、生活及消防用水的需要。2、矿井供水系统矿井供水系统根据用水对象、地点、水量水质的不同分为：生产、生活及消防供水系统和井下消防洒水供水系统。1地面供水系统本系统由地面生产、生活及消防供水组成。采用D85-454型矿用离心泵，通过两趟100型铸铁管将副斜井水仓的水送至地面2座200 m3静压水池，供应生活及地面生产、洒水、绿化等使用。矿井水处理站采用沉淀、过滤、消毒等工艺。另外，工业场地食堂后面设有水井，深50m，用QSB20-81/7.5型潜水泵通过100型铸铁管将地下水排至地面静压水池。2井下消防洒水供水系统本系统水源取自地面两座静压水池，在巷道敷设80型焊接钢管，以静压形式流至井下各个采掘工作面及巷道，以效劳于井下消防洒水、防尘。3、矿井井下防尘消防供水系统井下消防包括井下消火栓系统，用水量为5L/s，火灾延续时间为6h；自动喷水灭火装置，喷头强度为8L/minm2，火灾延续时间为2h。消防用水量储存在地面井下水处理站两静压水池，每个容积为200m3，并设50m水井，可以作为补给水源。井下消防洒水采用合流制系统，水源主要来自处理后的井下排水，其水质符合井下消防洒水水质标准。井下消防洒水管路由地面两座静压水池V=200 m3流至井底后送至各消防及洒水使用点。在井底车场、井底煤仓、胶带输送机机头、主变电所及水泵房、急救站、绞车硐室、井下避难硐室、消防材料库等处设消火栓；井下消火栓及消防支管出水口水压一般为0.4MPa，其它用水出水口水压一般不小于1.0MPa；在胶带输送机机头处设置自动灭火装置。在输送机卸载处、井底煤仓、机点等地点设置圆锥型洒水器；在掘进头设鸭嘴型喷雾器；在回风顺槽靠近工作面出口及距工作面30 m处各设一组风流净化水幕，回风巷设两道水幕。在消防洒水主管道上每隔50 m设一DN50的支管，并加装闸阀和消防快速接头各一只，用于冲洗巷道和替代消火栓之用。井下消防洒水管路采用枝状管网，管材采用无缝钢管及焊接钢管，管径DN50采用快速接头，DN50采用丝扣连接，闸阀用法兰连接，管道敷设用管道支架固定在巷道侧壁上。从井下消防洒水管道引供水水源，设三通，引支管DN20与永久避难硐室的橡胶软管连接，并在硐室加装可调式闸阀和可调式减压阀，压力为0.02MPa。接入硐室前的20m供水管路采取保护措施。五、矿井通信联络系统1、通讯系统简介依据安监总煤装202133号文?煤矿井下平安避险“六大系统建立完善根本规试行?的通知，为确保井下紧急避险设施通信畅通，在灾变其间能够及时通知人员撤离和实现与避险人员通话的要求，建立完善通信联络系统。矿方现有矿用程控通信交换机256门，行政、调度合一。井下无线系统已投入使用。在主、副井井口房、井底车场、采掘工作面等地均已安装，符合相关规定。相关人员及单位保证能够随时取得联系，矿调度保证24 小时有人值守。通过矿有线、移动等通信手段，保证各有关方面的通讯联系畅通。建立公司救护基地、对口救援医疗救护中心、矿山应急救援组的通信联系数据库。应急预案小组有关机构和人员做到即时联系，矿生产调度指挥中心负责保障本矿应急通信、信息网络畅通。两回通信电缆选用矿用阻燃型，沿主斜井和副斜井井筒敷设至井底车场等候室交接箱，再经分线盒引至各用户。井下矿用型号为KTH106，井下无线通讯系统型号为KT109R。永久避难硐室设置专用分站与矿井原有的通讯系统相互连接从而使永久避难硐室的通讯系统有2趟传输线路一趟为专用管路的传输线路另一趟为矿井原有的通讯系统与永久避难硐室专用分站相连接的线路从而到达传输线路一用一备。永久避难硐室设井下数字抗扰扩音话站3台与矿井原有的井下播送系统相连接。2、井下播送系统1井下播送系统功能井下突发紧急情况时，能够以最简捷、最快捷的方式通知井下作业人员、语音告警、调度指挥、指导人员、紧急撤离、采取平安措施，及时有效应急救援。日常可以进展平安宣传、教育，播放平安规章、平安措施、本卷须知、增强职工平安生产意识。2设备选型及系统组成矿方现有播送系统型号为KT205，矿用数字抗扰扩音话站型号为KT205.1。系统由地面播放设备及井下分站音箱组成。地面播放设备设置在矿调度中心，由播送主机、话筒、平安耦合器、避雷器组成，播送主机、话筒必须双机热备份，24小时不连续运行，当工作主设备发生故障时，备份设备必须在5min投入工作。井下矿用本安型分站音箱，设置在主副井井口房、井下等候室、主变电所、胶带运输大巷、轨道运输大巷、采掘工作面及顺槽、永久避难硐室等地。设置位置应便于观察、调试、检验、围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物的地方。 第三章 矿井主要灾害的分析和影响根据类比工程有关统计资料以及平定古州东升阳胜煤业15号煤层赋存条件和顶底板岩性，平定古州东升阳胜煤业在生产过程中存在多种危险、有害因素，其主要危险有害因素为：冒顶、地压灾害，瓦斯危害，矿井水灾，矿井井下火灾，煤尘危害、其他危险、有害因素等。主要灾害分析如下：第一节 冒顶地压灾害矿井煤层顶底板岩石稳固性属中等差的类别，有可能发生地压灾害，可能的表现形式为采场顶板大围垮落、陷落和冒落，采空区大围垮落和陷落，巷道或采掘工作面的片帮、冒顶等。事故发生的可能性主要取决于围岩性质和采取的顶底板控制措施的有效性。1、采空区大围垮落、陷落。采场的采空区大围垮落的直接后果是产生强大的冲击波，引起岩体塌陷和将采空区大量的有毒有害气体排放到作业场所。由此产生的危害包括：采场工作人员及采空区附近作业场所人员伤亡；破坏采场设备、设施，引起水、火、瓦斯、煤尘等其它重大事故的发生；造成垮落带上部的岩体塌陷，产生进一步的灾害等。2、采场顶板大围垮落、陷落和冒顶。其后果是破坏采场和周围的巷道，造成采场人员的伤亡；破坏采场的设备和设施，造成生产设备的损坏及生产秩序的紊乱；其它危害破坏矿井的供电系统、通风系统可能造成的重大事故。3、巷道或采掘工作面的片帮、冒顶。可能造成巷道或采掘工作面人员的伤亡；破坏巷道或采掘工作面的设备、设施；破坏人员的平安通道；破坏通风系统，可能引起其它重大事故的发生；破坏正常的生产系统，引起其它重大事故的发生；破坏巷道等。第二节 瓦斯灾害矿井为高瓦斯矿井，存在发生瓦斯爆炸的可能性。井下一旦发生瓦斯爆炸，产生的高温、高压和大量有毒有害气体形成破坏力很强的冲击波，不仅造成严重的人员伤亡，而且会严重摧毁矿井巷道和井下设备，甚至可能引起煤尘爆炸、井下火灾、顶板冒落等灾害，导致矿毁人亡。瓦斯爆炸产生的冲击波、高温和有毒有害气体均能造成严重的人员伤亡。第三节 矿井水害根据矿井水文地质条件，15号煤层采空区存在积水。15号煤层为顶板充水的以溶蚀裂隙为主的岩溶充水矿床，属富水性弱的含水层，矿井正常涌水量为105m3/d，在雨季最大涌水量为135m3/d。矿井水文地质条件属中等类型。矿井存在水害威胁。一旦地表水体及地下水系统通过岩石裂隙、废弃巷道、透水层、钻孔水与采空区、巷道、采掘工作面沟通，地表水或地下水可能涌入采空区或直接进入采、掘工作面，导致工作面甚至矿井被淹，造成人员伤亡及财产损失。第四节 火灾危害矿井15号煤层虽不具有自然发火危险，但同样存在发生因火灾的可能性。同时，矿井机械化程度较高，输送机胶带及电缆等也可能着火，引起矿井外因火灾。一旦发生矿井火灾，可能产生大量的高温火烟火流附近的高温常达1000以上，同时产生大量CO、CO2等有毒有害气体，随高温火烟一起流入井下各作业场所，造成人员大量伤亡。也可能引起瓦斯、煤尘爆炸，造成井下风流逆转，或产生再生火流。第五节 煤尘及其他危害矿井煤尘无爆炸危险性，但同样存在发生煤尘爆炸的可能性。一旦发生煤尘爆炸事故，会造成与瓦斯爆炸一样的危害后果。第六节 主要灾害的影响对主要灾害存在的场所的分析，见表3-6-1所示。综合主要灾害的后果分析：对人员造成伤亡是灾害发生后所产生的冲击、高温、有毒有害气体中毒、窒息等。表3-6-1类比工程主要危险、有害因素存在场所序号危险、有害因素存在场所备注1冒顶、地压灾害采掘工作面、井下巷道以采掘工作面为主2瓦斯危害采掘工作面、回风巷道、硐室以采掘工作面、工作面上隅角为主3矿井水灾采掘工作面、断层、钻孔附近、井底车场、巷道、地面工业广场全矿井4矿井井下火灾采掘工作面、采空区、巷道、硐室等全矿井5矿尘、煤尘危害井下所有产尘点采掘工作面、装运点以采掘工作面为主6其它危险、有害因素等1其它有毒、有害气体盲巷盲井、采空区、通风不良的巷道、回风巷、硐室2中毒窒息盲巷盲井、采空区、回风巷、工作面、硐室以通风不良巷道为主第四章 矿井紧急避险系统设计第一节 紧急避险系统概念根据国家平安监管总局国家煤矿安监局关于印发“煤矿井下紧急避险系统建立管理暂行规定的通知安监总煤装202115号。煤矿井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下，为遇险人员平安避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。紧急避险系统建立的容包括为入井人员提供自救器、建立井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。井下紧急避险设施是指在井下发生灾害事故时，为无法及时撤离的避险人员提供生命保障的密闭空间。该设施对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体，对提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存根本条件，为应急救援创造条件、赢得时间。永久避难硐室是指设置在井底车场、水平大巷、采区盘区避灾路线上，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，效劳于整个矿井、水平或采区，效劳年限一般不低于5年。紧急避险设施的建立方案应综合考虑所效劳区域的特征和巷道布置、可能发生的灾害类型及特点、人员分布等因素。各紧急避险设施的总容量应满足突发紧急情况下所效劳区域全部人员紧急避险的需要，包括生产人员、管理人员及可能出现的其他临时人员，并应具有一定的备用系数。永久避难硐室的备用系数不低于1.2。所有煤与瓦斯突出矿井都应建立井下紧急避险设施。其他矿井在突发紧急情况时，凡井下人员在自救器额定的防护时间靠步行不能平安撤至地面的，应建立井下紧急避险设施。紧急避险系统应与矿井平安监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相连接，形成井下整体平安避险系统。矿井平安监测监控系统应对紧急避险设施外和避难硐室的甲烷、一氧化碳等环境参数进展实时监测。矿井人员定位系统应能实时监测井下人员分布和进出紧急避险设施的情况。矿井压风自救系统应能为紧急避险设施供应足量氧气，接入的矿井压风管路应设减压、消音、过滤装置和控制阀，压风出口压力在0.10.3Mpa之间，供风量不低于0.3m/分钟人，连续噪声不大于70dB。矿井供水施救系统应能在紧急情况下为避险人员供水，并为在紧急情况下输送液态营养物质创造条件。接入的矿井管路应有专用接口和供水阀门。矿井通信联络系统应延伸至井下紧急避险设施，紧急避险设施应设置直通矿调度室的。第二节 自救器配备国家平安监管总局、国家煤矿安监局下发的安监总煤装2021146号和安监总煤装202115号文件规定：煤矿企业必须按照?煤矿平安规程?的要求为入井人员配备额定防护时间不低于30min的自救器，入井人员应随身携带。目前入井人员已配备有ZY*30型隔绝式压缩氧自救器。本设计为井下永久避难硐室配备ZY*45型隔绝式压缩氧自救器，主要在井下环境空气发生有毒有害气体污染及缺氧窒息性灾害时，现场人员及时佩戴，以及救护人员在呼吸器发生故障时迅速撤离使用，保护人员正常呼吸并逃离灾区。ZY*型隔绝式压缩氧自救器配备地点及数量详见表3-2-1。表3-2-1 矿井自救器配备表序号配 备 地 点型 号数 量备 注1入井人员ZY30隔绝式压缩氧776生产工人与管理人员2永久避难硐室ZY45型隔绝式压缩氧1201.2备用系数合 计896第三节 避灾路线一、火灾避灾路线当井下发生瓦斯煤尘爆炸和火灾时，作业人员立即背对灾害方向趴下，必须佩戴好自救器，冲击波过后沿避灾路线撤离。位于灾害进风侧的人员，迎进风方向组织撤离，沿最短线路，迅速撤至地面。如地面风机反风，应选择相应的避灾路线，迎风撤至地面。采煤工作面撤离路线：采煤工作面进风顺槽采区胶带、轨道大巷主、副斜井地面。掘进工作面撤离路线：掘进工作面掘进顺槽或大巷采区胶带、轨道大巷主、副斜井地面。风机反转反风时，采煤工作面撤离路线：采煤工作面回风顺槽采区回风大巷回风斜井地面。风机反转反风时，掘进工作面撤离路线：掘进工作面掘进顺槽或大巷采区回风大巷回风斜井地面。二、水灾避灾路线井下发生水灾时的避灾路线原则是人往高处走有平安出口处。对于水灾，主斜井、副斜井、回风斜井三个井筒，均可作为井下通往地面的平安出口；胶带大巷、轨道、回风大巷均可作为采区通往井筒的平安出口。当井下发生水灾时，要选择最近路线尽快进入胶带、轨道大巷或回风大巷，通过主斜井、副斜井撤至地面，或经回风斜井撤至地面。如水已将通路封闭，应撤至地势较高的巷道头保存体力，等待救援，并设法与地面取得联系。对于主排水泵房司机，发生较大水灾淹至泵房附近时，应迅速关闭密闭门，并开启全部水泵，然后经由管子道通过副斜井撤至地面。采煤工作面发生水灾时撤离路线：采煤工作面进风、回风顺槽采区胶带、轨道、回风大巷主、副、回风斜井地面。掘进工作面发生水灾时撤离路线：掘进工作面掘进顺槽或大巷采区胶带、轨道、回风大巷主、副、回风斜井地面。详见井下避灾路线图C1112-170-01。矿井投产后，宜根据实际工作地点，采取模拟演习等手段，制订综合平安措施及避灾路线。第四节 井下紧急避险设施一、设计概述矿井以一个水平开采15号煤层，水平标高为+620m，沿15号煤层布置轨道、胶带、回风大巷。建井以来在井田东北部开采15号煤层，采用综合机械化低位放顶煤采煤方法。 回采工作面长度为150m，回采工作面实行四班作业，三班生产，一班检修准备，每日4个循环，每个循环进度为0.6m，日进度2.4m，工作面正规循环系数0.80，工作面月进度57.6m，年推进度633.6m。最大班下井人数81人(包括生产管理人员)。人员分布详见表4-4-1。表4-4-1 井下人员分布一览表 井下人员分布序号分布地点人数人备注1井底车场及硐室10包括各点维修、检测及管理人员2回采工作面203采区顺槽掘进工作面124大巷掘进工作面125机电队156通风洒水队12小 计81由于采掘工作面距离主、副井井底在1000m以，当发生灾变时采掘工作面工作人员可在自救器保护时间从主、副、回风斜井迅速出井。本矿紧急避险系统主要采用“永久避难硐室+专用管路的布置方式，在集中轨道大巷与集中运输大巷之间布置永久避难硐室，主要效劳于采掘工作面未及时出井的人员。紧急避险设施分布详见表4-4-2。表4-4-2 紧急避险设施分布详表避难硐室布置序号设施名称设置地点效劳区域与对象容量人面积备注1矿井永久避难硐室集中轨道大巷与集中运输大巷之间大巷掘进头、顺槽掘进头及首采面100160二、永久避难硐室根据国家平安监管总局煤矿安监局安监总煤装202115号文件要求，为满足突发紧急情况下所效劳区域全部人员紧急避险的需要，确定本矿紧急避险设施为永久避难硐室，在集中轨道大巷与集中运输大巷之间建立永久避难硐室。具体位置详见避灾路线图C1112-170-01，井下避难硐室布置见图C1112-143-01。一避难硐室设置地点及规模设计考虑在集中轨道大巷与集中运输大巷之间布置永久避难硐室，硐室通路一端连接集中运输大巷，另一端与联络巷中段连接。硐室宽4m，长度40 m。避难硐室分为生存室和过渡室两局部，其中生存室即避难硐室的有效长度为34m，过渡室布置在生存室两侧，每侧过渡室长度为3m。过渡室与生存室之间的密闭墙厚度0.6 m。结合目前避难硐室的容纳规模宜不多于100人，考虑到本矿井人员分布情况，本矿井永久避难硐室确定最终的容纳规模为100人。二避难硐室构造及井巷工程设计避难硐室由2个过渡室、1个生存室组成。 避难硐室设计采用锚网喷+锚索支护，喷射混凝土厚度为120mm，硐室外表用10mm厚白水泥沙浆抹面，硐室底板采用混凝土地面，厚200mm，喷射混凝土强度等级均为C30。硐室地面高于相邻巷道底板不小于200mm。避难硐室采用向外开启的两道门构造。外侧第一道门采用既能抵挡一定强度的冲击波，又能阻挡有毒有害气体的防护密闭门；第二道门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。两道门之间为过渡室，密闭门之为生存室。防护密闭门上设观察窗，门墙设单向排水管和单向排气管，生存室设置不少于两趟单向排气管和一趟单向排水管，排水管加装手动阀门。防护密闭门抗冲击压力不低于0.3MPa，有足够的气密性，密封可靠、开闭灵活；门墙周边掏槽，深度不小于200mm，墙体为钢筋混凝土构造，混凝土强度等级为C30，门墙与岩煤体接实，保证足够的气密性。除防护密闭门外，避难硐室还通过压风系统、供电电缆等与外界连通，在墙体应预埋管线。三避难硐室的部配置永久避难硐室的局部为缓冲区、避难区、救护区和卫生区。缓冲区是为去除逃生人员进入避难区时所带入的有毒有害气体而设立的；避难区是逃生人员进入避难硐室后的主要活动空间；救护区是为帮助在逃生过程中受伤人员进展紧急救助的区域，此区域备有常用的救护器材和药品；卫生区的设立是为了满足逃生人员在避难硐室部生存的需求。见永久避难硐室图4-4-1。四避难硐室系统设计根据国家平安生产监视管理总局下发的?煤矿井下紧急避险系统建立管理暂行规定的通知?，永久避难硐室主要装备如下：1