碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计说明

目录总 论1第一章矿井概况与灾害危险性分析8第一节矿井基本情况8第二节矿井主要系统概况15第三节矿井灾害危险性分析30第四节建设井下紧急避险系统的必要性35第二章井下紧急避险系统37第一节井下紧急避险设施布置37第二节紧急避险设施的结构50第三节 紧急避险设施生存保障系统设计58第三章 矿井现有系统保障性分析84第一节 矿井现有系统安全保障性分析84第二节 避灾路线优化93第四章 管理与维护97第一节 管理体系与规章制度97第二节 安全培训与应急演练105第三节 设施维护107第四节 功能测试与评价分析109第五章 概算投资114第一节 编制说明114第二节 投资概算115附 录1、设计委托书；2、采矿许可证（C54121）；3、煤炭生产许可证（编号：5）；4、安全生产许可证（编号：蒙MK安许2010K173）；5、企业法人营业执照（注册号：2048）；6、2004年12月自治区国土资源厅关于自治区准格尔煤田榆树湾普查区碓臼沟煤矿煤炭资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明（国土资储备字2004374号）；7、鄂尔多斯市煤炭局文件鄂尔多斯煤管局关于准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计（修改）的批复（鄂煤局发2007327号）；8、煤矿安全监察局文件关于准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿建设项目（0.60Mt/a）安全设施与条件竣工验收的批复（煤安二处字2009111号）；9、矿井瓦斯等级鉴定报告(2012年度)；10、煤尘爆炸性、煤自燃倾向检验报告（6#煤层）；11、矿山救援服务协议书；12、鄂尔多斯市煤炭局文件鄂尔多斯市煤炭局关于印发准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿改扩建工程项目（60万吨/年）竣工验收意见书的通知（煤局字201025号）。附件：1、主要机电设备和器材清册2、投资概算书图纸目录序号图纸名称新制采用图号比例16号煤层采掘工程平面图采用C9389-109-011:500026号煤层工作面接续平面图新制C9389-126-011:50003井下人员分布、避灾路线与紧急避险设施布置图新制C9389-173-011:20004永久避难硐室平、剖、断面图新制C9389-143-011:1005临时避难硐室平、剖、断面图新制C9389-143-021:1006供水施救系统布置平面图新制C9389-849-011:20007压风自救系统布置平面图新制C9389-217-011:20008井下监测监控系统系统图新制C9389-274-01示意9井下人员定位系统配置图新制C9389-265-01示意10井下调度通讯系统配置图新制C9389-262-01示意- 108 - / 111总 论一、项目概况1、矿井位置与隶属关系蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿（以下简称“碓臼沟煤矿”），2011年由“准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿”更名，煤矿位于准格尔煤田南部榆树湾普查区的东南侧，行政区划隶属于准格尔旗马栅镇沙焉村。2、建设单位概况蒙南煤炭XX公司是1998年由原国营房塔沟硫磺厂转售，2004年，总部迁入位于呼、包、鄂三地交汇处的准格尔旗沙圪堵经济开发区。初期，公司资本仅256万元。十年来，公司以人为本，艰苦奋斗，大力实施煤炭兴企战略，闯出一条规模有小变大，技术水平由低变高，管理方式由落后变先进的自主创新之路。目前，公司拥有资产总额9亿元，注册资本8722万元，员工570名。年创利税总额2亿元。公司现辖规模120万吨/年川宏煤矿和碓臼沟煤矿两座。2009年筹建日处理5000吨洗煤厂一处和煤炭集运专线，为公司的长远发展打下坚实的基础。2006年，公司入选自治区自主创新50强，煤炭企业50强。荣获非公有制新星企业贡献奖等荣誉。2012年，准格尔旗长滩阳圪楞煤矿XX公司与蒙南煤炭XX公司兼并重组，成立了“锦泰能源”，并于2012年05月18日在自治区工商行政管理局核准（蒙名称预核字2012 第1200235406号）。目前，碓臼沟煤矿相关证件的矿井名称变更手续正在办理中。3、项目建设的背景碓臼沟煤矿为一正常生产矿井，原有设计生产能力0.60Mt/a，2009年12月，碓臼沟煤矿改扩建项目通过了鄂尔多斯市煤炭工业局组织的竣工验收。现有煤炭生产许可证，编号5；采矿许可证，证号：C54121；煤炭安全生产许可证，编号：蒙MK安许2010 K173，并于2012年1月申请了延期。矿区地质条件较好，低沼气、涌水量低、煤层赋存条件简单，地质构造单一、周围无火区和积水。矿井经过几年的建设，现已初具规模，形成了技术培训装备并存、人员结构匹配、基础设施完备、环境幽雅的综合保障能力。目前，碓臼沟煤矿设置了安全、生产技术、生产调度、机电动力、“一通三防”、地质测量、运销、环保、综合事务、生产经营等管理部门，安全生产管理人员配备齐全，软硬件资料完善。2010年7月19日，国务院印发国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发201023号），旨在规煤矿井下紧急避险系统建设管理工作，充分发挥井下紧急避险系统在安全避险中的重要作用，进一步提高煤矿安全保障能力，2011年1月25日，国家安全监管总局、国家煤矿安监局下发了煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知（安监总煤装201115号），要求所有井工煤矿应按照规定要求建设完善煤矿井下紧急避险系统，并符合“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效”的要求。2012年6月底前，所有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井，中央企业所属煤矿和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井，要完成紧急避险系统的建设完善工作。2013年6月底前，其他所有煤矿要完成紧急避险系统的建设完善工作。2012年1月20日，国家安全监管总局、国家煤矿安监局下发了关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知（安监总煤装201215号），该文件主要对201115号文中关于紧急避险系统建设容进行一定的完善，为进一步执行好煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定（安监总煤装201115号，以下简称暂行规定）提供有力依据。2012年12月3日，自治区煤炭工业局、煤矿安全监察局联合下发关于加快煤矿井下紧急避险系统建设进度的紧急通知（煤局字2012444号），加快区煤矿紧急避险系统的建设，确保2013年6月底前完成全区煤矿井下紧急避险系统建设任务。2013年1月4日,鄂尔多斯市煤炭局印发鄂尔多斯市煤矿井下紧急避险系统专项初步设计审查标准（试行）的通知（鄂煤局发20131号），同时制定鄂尔多斯市煤矿井下紧急避险系统专项初步设计审查标准（试行），规鄂尔多斯市煤矿井下紧急避险系统的建设完善与检查验收工作，为全市井工矿井的紧急避险系统建设工作提供有效保障。2013年2月1日国家安全监管总局 国家煤矿安监局下发了关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知（安监总煤装201310号）。为进一步贯彻落实国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知(国发201023号)要求，确保按期完成煤矿井下紧急避险系统建设任务，就加快推进紧急避险系统建设提出有关事项通知。4、项目前期工作与设计委托情况。（1）项目前期工作根据自治区国土资源厅于2012年6月为碓臼沟煤矿颁发的采矿许可证（证号C54121），划定的井田围由9个拐点圈定，井田面积5.075km2，批准开采标高为1008.9m893.63m。根据矿方提供井下采掘工程现状布置图，全井田采用斜井开拓方式，分设主、副斜井和回风斜井。井田采用单水平开拓，水平标高为+923.0m，主要大巷布置在6号煤层，井下运输、辅运、回风大巷均沿煤层布置。井下现正开采井田西部6号煤层6103回采工作面，采用长壁后退式采煤法，综采放顶煤回采工艺，准备接续开采相邻的6102回采工作面。（2）设计委托情况为贯彻国家煤炭行业管理部门的相关规定和要求，进一步加强煤矿安全生产工作，为煤矿生产人员提供有效的安全保障。蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿决定实施“六大系统”建设完善工作，受蒙南煤炭XX公司的委托，编制蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计。二、设计依据1、设计委托书；2、采矿许可证（C54121）；3、煤炭生产许可证（编号：5）；4、安全生产许可证（编号：蒙MK安许2010K173）；5、企业法人营业执照（注册号：2048）；6、中国建筑材料工业地质勘查中心总队2004年7月编制的自治区准格尔煤田榆树湾普查区碓臼沟煤矿煤炭资源储量核实报告；7、2004年12月自治区国土资源厅关于自治区准格尔煤田榆树湾普查区碓臼沟煤矿煤炭资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明（国土资储备字2004374号）；8、自治区煤炭科学研究所于2007年12月编制的准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计（修改）； 9、鄂尔多斯市煤炭局文件鄂尔多斯煤管局关于准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计（修改）的批复（鄂煤局发2007327号）；10、鄂尔多斯市煤炭局文件鄂尔多斯市煤炭局关于印发准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿改扩建工程项目（60万吨/年）竣工验收意见书的通知（煤局字201025号）；11、煤矿安全监察局文件关于准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿建设项目（0.60Mt/a）安全设施与条件竣工验收的批复（煤安二处字2009111号）；12、矿井瓦斯等级鉴定报告(2012年度)；13、煤尘爆炸性、煤自燃倾向检验报告（6#煤层）；14、矿山救援服务协议书；15、国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发201023号）；16、国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知（安监总煤装2010146号）；17、国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于认真贯彻落实国务院通知精神切实加强煤矿安全生产工作的意见（安监总煤监2010152号）；18、国家安全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设管理暂行规定的通知（安监总煤装201115号）； 19、国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于印发煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规（试行）的通知（安监总煤装201133号）；20、国家安全监管总局国家煤矿安监局关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知（安监总煤装201215号）；21、国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知（安监总煤装201310号）；22、关于印发自治区煤矿井下紧急避险系统建设完善实施方案的通知（安委会发201118号）；23、转发关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知（煤局字201259号）；24、关于加快煤矿井下紧急避险系统建设进度的紧急通知（煤局字2012444号）;25、关于加快推进我区煤矿井下紧急避险系统建设进度的通知(煤局字201386号)；26、鄂尔多斯市煤矿井下紧急避险系统专项初步设计审查标准（试行）的通知(鄂煤局发20131号)；27、防治煤与瓦斯突出规定（国家安全监管总局令第19号）;28、国家煤矿安全监察局煤矿安全规程（2011年版）；29、煤炭工业矿井设计规（GB50215-2005）；30、煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规（AQ1055-2008）；31、煤矿安全监控系统与检测仪器使用管理规（AQ1029-2007）；32、煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规（AQ1048-2007）；33、煤矿紧急避灾和应急救援系统企业标准（QB/2200D623）；34、中华人民全生产法（2002）；35、中华人民共和国矿山安全法（1992）；36、由矿方提供的矿井采掘现状平面图、避灾路线图、井下监测监控、人员定位、压风、供水、供电通讯等现状资料。三、设计的指导思想通过分析碓臼沟煤矿的生产条件，结合避难硐室的技术特点，进一步建设完善“六大系统”，合理协调和组织防护体系的各个要素，构建起覆盖全矿井的安全防护网。基本原则如下：1、坚持“安全第一、预防为主”的方针，结合煤矿生产现状，围绕煤矿井下可能出现的各种灾变情况，使矿工在应急避难装置的掩护下成功逃生或等待救援，保障职工生命安全。2、实现“三防一隔”，防毒、防火、防震、隔爆。3、实现井下各固定硐室与井上指挥中心平台双向信号传输。4、在符合相关要求，满足使用的前提下，尽可能降低成本，节省工程投资。5、因地制宜，优化资源配置，尽量利用原有的巷道。6、硐室与各系统设备选型留有余地，能充分满足区域避难人员数量的需求。四、主要技术特征与指标通过分本矿井的地质条件、巷道布置情况以与采、掘现状，设计采用自救器和避难硐室联合构建该矿井井下紧急避险系统，合理配置协调矿井监测监控系统、井下人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统，最终构建全矿井的安全防护网，保障矿井安全高效生产。本矿井“六大系统”建设主要特点如下：1、简单实用、安全可靠、易于维护。2、由点避险扩展到线避险，点线结合覆盖在避灾路线上。3、地面支撑避险信息指导井下科学、有序、与时、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。全矿井井下设置60人永久避难硐室1个，20人临时避难硐室2个，设置专用管路总长度约1000m。项目建设总造价为383.64万元，其中：紧急避险系统为248.03万元。第一章矿井概况与灾害危险性分析第一节矿井基本情况一、地理位置碓臼沟煤矿位于准格尔煤田榆树湾普查区的东南部，行政区划隶属于准格尔旗马栅镇沙焉村。井田地理坐标为：东经1111854-1112110；北纬392620-392718。矿井位于榆树湾镇东侧，榆树湾-家卯公路由南向北贯穿矿区,北距薛家湾家峁公路17km,经此公路与109国道相通；南距沙圪堵-榆树湾公路10km。由上述公路可通往、呼市、等地，距210km，距呼市190 km；此外榆树湾镇与省河曲县仅隔一条黄河，两岸已架大桥，井田与其距离约5km，至省的偏关县28km。矿井北距唐公塔铁路集装站约72km，由此站可将煤炭经铁路运往全国各地。矿井交通较为便利。见交通位置图1-1-1。图1-1-1交通位置图二、井田围根据自治区国土资源厅于2012年6月为碓臼沟煤矿颁发的采矿许可证（证号C54121），井田为一不规则多边形，划定矿区围由9个拐点圈定，井田东西最长约3.61km，南北最宽约1.62km，井田面积5.075km2，批准开采标高为1008.9m893.63m。井田围拐点坐标见表1-1-1。井田围拐点坐标表1-1-1拐点编号1954年坐标系拐点编号1980年坐标系XYXY143690703752710014369022.9937527029.13243688703752780024368822.9937527729.14343689653752794034368917.9937527869.14443689703752813044368922.9937528059.14543687303752862554368683.0037528554.14643688303752870564368783.0037528634.14743688203753037074368773.0137530299.14843672803753022584367233.0137530154.16943672903752710094367242.9837527029.15本次设计仍采用1954坐标系。三、地质概况与开采技术条件（一）煤层赋存情况与顶底板岩性特征1、井田地质概况（1）井田地层井田大部分地区被第四系黄土和风积沙所覆盖，只有局部的梁顶或冲沟中才有基岩出露，但仅为非煤系地层。矿区地层由老至新有:奥系中下统上部为浅灰色泥质灰岩，厚层状石灰岩夹薄层状灰岩，下部为白云质灰岩与厚层状白云岩。与下伏地层平行不整合接触。石炭系上统组岩性上部为灰、灰黑色砂岩、泥岩、灰岩，下部为铝质泥岩，富含黄铁矿结核。厚度13.4528.55m,平均19.24m。与下伏地层平行不整合接触。石炭系上统组为本井田主要含煤地层，出露于井田各大沟谷中，其岩性由灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩与煤层组成。南部夹1-2层泥质砂岩。中下部含丰富植物化石和动物化石。本组含6、8、9、10号煤层，其中6号煤层全区可采，为较稳定煤层；9号煤层为局部可采的不稳定煤层；8、10号煤层零星发育，不可采。本组厚度37.1384.14m，平均55.08m。与下伏地层呈整合接触。二叠系下统组为本井田含煤地层，出露于井田各大沟谷中，主要由灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩与煤层组成。本组含4、5号煤层，均为局部可采的不稳定煤层。该组厚度65.54138.49m，平均93.34m。与下伏地层呈整合接触。第三系上新统出露于井田沟谷斜坡，上部为红色、土黄色粘土与其胶结疏松的砂质泥岩，下部为灰黄色砾岩。与下伏地层呈不整合接触。第四系分布于井田沟谷与其斜坡上，主要为湖泊相沉积层、冲洪积砂砾、残坡积层和风积砂层与黄土。与下伏地层呈不整合接触。厚度1.08-137.08m，平均61.77m。（2）井田构造本井田位于准格尔煤田的南端，其构造形态与准格尔煤田区域构造形态基本一致；本井田为一向西北倾斜的单斜构造，倾向340，倾角612。煤层有微弱的波状起伏。井田无背向斜和断层，也未见岩浆岩的侵入，构造对煤层的开采没有影响，井田地质构造类型属一类简单构造。2、可采煤层井田共见可采煤层3层，其中4、5、6号煤层。现将各可采煤层发育特征与其变化规律自上而下分述如下：（1）4号煤层位于组中部，分布于Y15孔北西部，厚度1.084.88m，平均3.55m，为极不稳定煤层，井田局部可采。（2）5号煤层位于组中部，其厚度1.933.70m，平均2.74m。煤层结构中等,含13层夹矸，夹矸最厚0.60m，其岩性为泥岩。顶板岩性为泥岩、砂质泥岩与细砂岩；底板岩性砂质泥岩。距4号煤层间距19.4423.83m，平均21.69m。局部可采，为不稳定煤层。（3）6号煤层在本井田的东部有露头煤，全井田可采，为较稳定煤层。其厚度为2.114.3m，平均厚度7.98m。资源利用厚度2.1012.41m，平均8.00m。含有08层夹矸，夹矸最大厚度0.70m，夹矸成分主要是泥岩。顶底板岩性以砂质泥岩与泥岩为主。上距5号煤层21.5136.35m，平均29.53m。各可采煤层特征见表1-1-3。可采煤层特征一览表表1-1-3煤层煤层自然厚度煤层利用厚度煤层间距煤层结构顶底板岩性煤层稳定性煤层开采性最大-最小平均（）最大-最小平均（）最大-最小平均（）夹矸层数（）夹矸厚度（）顶板底板41.08-4.883.550.83-3.682.6619.44-23.8321.6921.51-36.5329.532-90.60砂质泥岩与泥岩泥岩与细砂岩极不稳定局部可采51.93-3.72.741.73-2.702.261-30.60泥岩、砂质泥岩与细砂岩砂质泥岩不稳定大部可采62.1-14.37.982.10-12.418.000-80.70砂质泥岩与泥岩砂质泥岩与泥岩较稳定全区可采本井田5号和6号煤层均为富灰、特低硫、高热值的烟煤。本区煤类为长焰煤(CY42)。煤的用途广泛，煤中有害成分低，发热量较高，是良好的民用与动力用煤。3、矿井资源/储量根据中国建筑材料工业地质勘查中心总队2004年7月编制的自治区准格尔煤田榆树湾普查区碓臼沟煤矿煤炭资源储量核实报告，与自治区国土资源厅关于自治区准格尔煤田榆树湾普查区碓臼沟煤矿煤炭资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明（国土资储备字2004374号，本井田围赋存有3层煤，即4、5、6号煤层，其中4、5号煤层在井田局部赋存，井田主要可采煤层为6号煤层。截止2004年7月31日，碓臼沟煤矿共获得资源/储量41.13Mt，其中推断的蕴经济资源量（333）31.38Mt，预测的资源储量（334？）9.75Mt。依据鄂尔多斯市煤炭局文件鄂尔多斯煤管局关于准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计变更的批复（鄂煤局发2009262号），上部4号、5号煤层后期进一步补充勘探后辅助开采，矿井设计可采储量19.1854Mt，矿井计算服务年限为24.6a。碓臼沟煤矿自2011年生产至今，煤矿生产消耗的资源储量为5.30Mt，矿井实际保有资源量约35.83Mt，矿井设计可采资源/储量为15. 40Mt，矿井计算服务年限为20.0a。（二）水文地质井田开采煤层的直接充水含水层组与组以孔隙裂隙含水层为主，其补给以贫乏的大气降水为主。奥系石灰岩岩溶含水层虽然涌水量大，但地下水位深，位于4、5、6、9号煤层以下，直接充水含水层的富水性弱，补给条件差。因此矿区水文地质类型划分为第一二类第一型，即以孔隙裂隙含水层为主水文地质条件简单的矿床。根据矿方提供井下涌水量实测数据，井下正常涌水量一般为5080m3/h，雨季时最大不超过100m3/h，所以，设计考虑消防洒水与灌浆回水并预留一定的富余量，矿井达到设计生产能力时，预计矿井正常涌水量120m3/h，预计最大涌水量为200m3/h。（三）其他开采技术条件1、煤层顶底板据核实报告，井田6号煤层顶板岩性主要以泥岩、中粗砂岩为主，砂质泥岩次之；底板岩性以泥岩、砂质泥岩为主。据小窑调查资料表明，该区矿井涌水量较小，顶底板的稳定性也较好，属半坚硬岩层。 2、瓦斯2012年6月由安科安全生产检测检验对本矿井进行了矿井瓦斯等级和CO2涌出量的鉴定工作，根据其编制的矿井瓦斯等级鉴定报告书（2012年度），报告中鉴定该矿井的相对瓦斯涌出量为0.54m3/t，绝对瓦斯涌出量为0.75m3/min；属瓦斯矿井。3、煤尘根据安科安全生产检测检验2012年6月对碓臼沟煤矿6#煤层送检煤样的检验报告，煤尘有爆炸危险性,火焰长度200mm，抑制煤尘爆炸所需的最低岩粉用量65。4、煤的自燃倾向性根据安科安全生产检测检验2012年6月对碓臼沟煤矿6#煤层送检煤样的检验报告，煤的吸氧量为0.71cm3/g，煤的自燃倾向性属级容易自燃。5、地温据地质报告提供该区地温梯度均小于3/100m，故本区无地温异常，属地温正常区，对矿井开采没有影响。6、根据地质报告与邻近矿井资料，本矿井煤层无冲击地压。第二节矿井主要系统概况一、开拓与开采（一）井田开拓1、井筒碓臼沟煤矿为一生产矿井，全井田采用斜井单水平开拓方式，井田西南部已有工业场地布置三条井筒，即主斜井、副斜井和回风斜井。（1）主斜井主斜井净宽4.0m，倾角从井口到井底分为753和32550两段，斜长764.8m，净断面12.28m2。井筒装备一条带宽1.0m的带式输送机，担负全矿井的煤炭提升任务，兼做进风井和安全出口。井筒全段采用混凝土砌碹支护，支护厚度350mm。井筒铺设消防洒水管路和照明电缆、通讯信号电缆等。该井筒主要担负全矿井的煤炭提升任务，为矿井的辅助进风井，兼做安全出口。详见断面图1-2-1。（2）副斜井副斜井净宽4.0m，倾角从井口到井底分为753和430两段，斜长741.7m，净断面12.28m2。井筒全段采用混凝土砌碹支护，支护厚度350mm。井筒铺设30kg/m 轨距600m钢轨，敷设动力电缆、照明电缆、通信电缆、无线通信传输电缆、安全监测监控光缆、束管监测监控管线、工业视频监视光缆，敷设消防洒水管路、灌浆管路，设台阶、扶手等。副斜井井筒主要担负全矿井支架、材料和设备的运输、人员的运送等提升任务，且为矿井的主要进风井，兼做安全出口。详见断面图1-2-2。（3）回风斜井回风斜井净宽4.0m，倾角25，斜长156.2m，净断面12.28m2。井筒表土段采用混凝土砌碹支护，支护厚度350m。井筒设人行台阶、扶手，敷设排水管路、压风管路、主要担负全矿井的回风任务，井筒设置有风硐与安全出口，井口设防爆门，兼作矿井的安全出口。详见断面图1-2-3。井筒特征见表1-2-1。井筒特征表表1-2-1井 筒 名 称主斜井副斜井回风斜井井口坐标纬距X4367550.3774367540.4574367627.000经距Y37527523.45137527561.60037527448.000标高井口1012.9251012.8501011.000井筒倾角753、32550753、43025井筒方位角()165165165井筒斜长(m)746.8741.7156.2井筒断面形状直墙半圆拱直墙半圆拱直墙半圆拱井筒净断面(m2)12.2812.2812.28井筒净宽(m)4.04.04.0井筒装备带宽1000mm的带式输送机防爆无轨胶轮车、30kg/m钢轨台阶、扶手井筒用途煤炭提升兼进风材料、设备、人员等提升兼进风、安全出口回风兼安全出口图1-2-1图1-2-2图1-2-32、水平设置与盘区划分（1）水平设置全井田采用一个水平开采，水平大巷设在6号煤层中，水平标高为+923m。同时，对井田局部赋存的4号、5号煤层应进一步补充勘探，查明可采围和赋存情况，设置辅助水平开采，并根据煤层的实际厚度合理选择采煤方法。（2）采区划分依据鄂尔多斯市煤炭局文件鄂尔多斯煤管局关于准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计变更的批复（鄂煤局发2009262号），井田6号煤层划分为2个采区，并以井田西部6号煤层一采区开拓大巷为界，大巷以东为一采区，以西为二采区。采区开采顺序为6号煤层一采区 6号煤层二采区。3、井底车场与硐室（1）井底车场根据井田的开拓部署，主、副斜井均落底于6号煤层，副斜井井底（+923.0m水平）设有环形材料绕道车场，在绕道处布置存车线和调车线。（2）井底硐室井下+923.0m井底车场布置有6煤井下消防材料库；注氮机硐室、中央变电所、主排水泵房、水仓、管子道。主、副水仓总容量1260m3。4、井下大巷主要开拓巷道包括：井田西部南、北向平行布置的6号煤层运输大巷、辅运大巷、回风大巷，巷道间距30m，大巷之间通过联络巷联系。大巷运主运输采用带式输送机，辅助运输采用防爆无轨胶轮车担负全矿井材料设备降送、矸石提升、人员下放等辅助运输任务，同时大件设备的升降采用无极绳连续牵引平板车运输，辅运顺槽转接调度绞车牵引平板车运输。（二）井下开采1、煤层开采顺序本井田可采煤层共3层，即4、5、6号煤层，煤层自然平均厚度分别为2.66m、2.26m、8.00m，煤层之间平均间距分别为21.69m、29.53m，煤层倾角一般612，煤层顶、底板以泥岩、砂质泥岩为主。井田6号煤层属全井田可采，上部4、5号煤层属局部可采不稳定煤层，主要分布在井田东部与北部区域。依据鄂尔多斯市煤炭局文件鄂尔多斯煤管局关于准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计变更的批复（鄂煤局发2009262号），上部4号、5号煤层后期进一步补充勘探后辅助开采，前期开采井田西部6号煤层区域，各煤层之间不存在压茬关系。矿井工作面接续情况见表1-2-3。矿井工作面接续表表1-2-32、采煤方法与采煤工艺本井田开采6号煤层属厚与特厚煤层，同时，根据矿方提供，井下已配置有1套6煤综采放顶煤开采设备，采用倾向长壁后退式采煤法，综采放顶煤一次采全高。3、主要采煤配备根据矿方提供，井下已装备有1套综采放顶煤设备，具体型号见表1-2-4。回采工作面主要机械配备表1-2-4序号设备名称型号功率（kW）电压（V）单位数量备注装备备用合计1采煤机MGTY250/600-1.1D6001140台11截深0.63m2前部刮板输送机SGZ-764/23156301140台11能力1000t/h3后部刮板输送机SGZ-764/23156301140台11能力1000t/h4机SZZ-830/3153151140台11能力1000t/h5破碎机PCM1601601140台11能力2000t/h6工作面中部支架ZF5600/18/32架937100工作面长150m7工作面过渡支架ZFG6500-20/32架668乳化液泵站BRW-250/31.5250660台22二泵一箱9喷雾泵站WPZ-320/1045660台22二泵一箱10顺槽可伸缩胶带输送机DSJ100/45/2901801140台11带宽1.0m，长1200m4、采、掘工作面布置与作业队伍（1）采、掘现状根据矿方提供的采掘工程平面图，目前，井田西部6号煤层一采区已完成6101、6103综放工作面的开采，准备接续开采6102综放工作面，工作面长度150m，平均煤厚8.0m，条带开采长度约1280m。井下采、掘现状见图1-2-4。（2）紧急避险系统建成时采、掘情况设计预计本矿井紧急避险系统建设工期1个月，紧急避险系统建成移交时，准备利用已有综采设备回采6102回采工作面，同时井下配备6105运输顺槽综掘工作面和1个大巷普掘工作面。图1-2-4 6煤采掘工程平面图二、通风系统（一）通风系统概述1、通风方式本矿井通风系统为中央并列式，通风方式为机械抽出式，主、副斜井进风，回风斜井回风。2、矿井通风系统线路新鲜风流向：由副斜井（主斜井）6煤井底车场6煤南翼辅运大巷（6煤南翼运输大巷）6煤一采区北翼辅运大巷（运输大巷）工作面运输顺槽回采工作面。乏风流向：由回采工作面 工作面辅运回风顺槽 6煤一采区北翼回风大巷6煤南翼回风大巷回风斜井风硐排出地面。3、掘进与硐室通风顺槽综掘工作面通风均采用对旋局部扇风机配合湿式除尘器正压通风，局部扇风机型号为FBD5.6/211型，功率211kW，额定风量：220330m3/min。回采工作面为“U”型式通风，井下不设火药发放硐室，井下永久避难硐室采用独立通风，其他如井下中央变电所、水泵房、井下消防材料库、注氮机硐室、临时避难硐室等采用串联或并联通风。（二）风机型号碓臼沟煤矿现有回风斜井位于工业场地西南部，地面设FBCDZ-10-25型对旋防爆轴流式通风机二台，电机功率2132kW，电压380V。配变频装置1套。风机采用倒转反风，可在10分钟完成反风操作。通风机附近设有380V低压配电室，电源引自地面10kV变电所，以双回路电缆供电，其中一回工作，一回备用。通风设施由风道、配电间、风机平台等组成。（三）矿井风量全矿井1个回采工作面、2个掘进工作面、硐室和其他地点，总风量为56m3/s，其中主斜井进风20m3/s，副斜井进风36m3/s。矿井风量分配见表1-2-3。矿井各用风地点风量分配表表1-2-3序号用风地点配风量m3/s胶轮车风量分摊后 m3/s个数总风量m3/s备注1综采工作面14181182顺槽综掘进工作面59193大巷普掘进工作面59194井下中央变电所33135井下中央水泵房33136其它地点供风1014114合计56（四）矿井负压根据矿井2012年6月正常生产时井下测风记录，主斜井进风量为737m3/min，副斜井进风量为1620m3/min，矿井总进风量为2357m3/min，回风斜井总回风量为2377m3/min，有效风量为1908m3/min，通风负压为290Pa。（五）矿井通风难易程度矿井通风等积孔为2.8m2，矿井通风难易程度为容易。三、排水系统井下副斜井井底6煤车场已有中央水泵房，设3台MD155305型矿用水泵，额定流量为155m3/h，额定扬程为150m；电机功率110kW，电压660V，转速2950r/min。正常涌水量时一台工作，一台备用，一台检修；最大涌水量时两台同时工作。中央水仓主、副水仓容量1260m3；沿回风斜井井筒敷设两趟2198mm无缝钢管，正常涌水量时一趟工作，一趟备用；最大涌水量时两趟同时工作，使矿井具有较强的抗水灾能力。四、矿井供电系统1、地面供电系统该矿采用双回路供电，一回10kV电源引自榆树湾110kV变电站10kV侧母线段，导线采用LGJ-150型架空线路，线路长度3km；另一回10kV电源引自家峁110kV变电站10kV侧母线段，导线采用LGJ-240型架空线路，线路长度7km。工业场地建有10kV变电所1座，设10kV、380V两个电压等级，均采用单母线分段接线方式。10kV配电室安装KYN28A-12型交流金属封闭开关柜14台，采用双列布置，其中2回进线、2回计量、2回PT、2回母联、1回电容补偿、5回出线；低压侧安装GGD-380型低压配套开关柜21台；并安装S9-M-1600/10，1600kVA，10/0.4kV型变压器2台。2、井下供电系统副斜井井底车场建有中央变电所1座，双回路电源引自工业场地10kV变电所10kV侧不同母线段，入井电缆采用MYJV42-6/10kV 3185型矿用交联聚乙烯绝缘护套电力电缆，沿主斜井井筒两侧敷设至井下中央变电所，线路长度800m；井下供电电压采用10kV、1140V、660V、127V 四个电压等级。井下中央变电所10kV、660V侧均采用单母线分段接线方式，所安装GCKY-1型手车式开关柜14台，其中2回进线、1回母联、2回PT、9回出线；2回配给本所变压器、3回配给综放工作面、1回配给运输顺槽综掘工作面、1回配给大巷掘进工作面、1回配给综掘工作面局扇专用变压器、1回备用。并安装GKY型矿用一般型660V低压配电柜7台；KBSG-630 630kVA 10/0.69kV型隔爆干式变压器2台为主水泵与中央变电所附近设备供电。五、矿井劳动定员根据自治区煤炭科学研究所于2007年12月编制的准格尔旗蒙南煤炭XX公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计（修改），以与鄂尔多斯市煤炭局文件（鄂煤局发2007327号）。全矿在籍职工总人数为421人，其中生产工人255人，井下工人204人。井下最大班人数为57人。劳动定员汇总表见表1-2-4。劳动定员汇总表表1-2-4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717171422553641井下生产工人575757332041.452952地面生产工人1414149511.3569二管理与技术人员77742525生产人员小计78787846280389三服务人员66642222四其他人员33311010合计87878751312421根据矿方提供，实际井下最大班下井人数为52人，其中：6103综放工作面为15人，1604顺槽掘进工作面（1个）为27人。井下实际劳动定员见表1-2-5。劳动定员汇总表表1-2-5序号工种出勤人数一班二班三班四班1综放工作面（1个）151515152掘进队（2个）141414143井下运输22224井下排水11115管理人员88886瓦检员11117井下变电所、中央水泵房22228供电、通讯、监测维护22229安全员111110防尘、防灭火111111其他5555合计52525252根据自治区煤炭工业局文件关于限定煤矿井下作业人员数量的通知（煤局字2007290号），限定同时回采工作面为1个的0.60Mt/a矿井，井下当班人数上限不得超过60人，所以，本次设计以最大班下井人数60人为准（含下井领导与管理人员8人），即最大班下井人数按60人考虑。第三节矿井灾害危险性分析一、安全生产现状1、矿井企业营业执照、采矿许可证、煤炭生产许可证、矿长、矿长安全、爆炸物品储存、使用许可证合法、有效。项目初步设计、安全专篇均经有关部门批复。项目的环境保护文件、水土保持文件齐全。2、矿井建立安全管理机构，各项安全管理制度、各部门（岗位）安全责任制、各工种操作规程健全，容完善，落实较好。3、矿井安全管理机制、安全管理制度适合煤矿安全生产，形成了适应于该矿生产特点的安全管理模式；煤矿安全管理制度、安全投入、安全管理机构与其人员配置满足安全生产法律法规的要求。4、矿井应急救援体系健全，应急救援预案具体、完善，各种事故应急领导小组设立与人员配备满足需要。5、矿井安全设施、安全工程项目得以落实、完成，配套的安全设施，经试生产运行证实起到了安全保障作用；经过联合试运转的检测调试，矿井通风、排水、供电、提升运输、应急救援、通讯、监测等系统与其他辅助系统完善可靠，具备安全生产条件。6、矿井已建立了安全管理机构，配备了相应的安全生产管理人员。由矿长组织制定了安全生产责任制、安全生产管理制度、事故应急救援预案等。企业主要负责人、安全管理人员与特殊工种人员均进行了培训、考试，持证上岗。7、碓臼沟煤矿从2011年正式生产至今，未发生重伤以上事故。二、主要灾害分析（一）矿井顶板灾害井田5号、6号煤层顶板岩性主要以泥岩、中粗砂岩为主，砂质泥岩次之；底板岩性以泥岩、砂质泥岩为主。据小窑调查资料表明，该区矿井涌水量较小，顶底板的稳定性也较好，属半坚硬岩层。 据Y15钻孔柱状，5号煤层直接顶是一层1.71m厚的灰色泥岩，其上部是一层21.1m厚的含砾粗粒砂岩，是比较坚硬的老顶，直接底是一层0.95m厚的泥岩，遇水极易软化。井下较易发生冒顶事故的地点有：采煤工作面与上、下两端头，上下安全出口，工作面顺槽，以与掘进工作面迎头，巷道交岔点，巷道维修施工地点等。该矿井进行采掘作业时，对可能发生顶板灾害的地点进行加强支护，同时应对支架压力进行实时监测。（二）粉尘灾害1、粉尘检测情况根据鉴定报告，本矿井可采煤层煤尘具有爆炸性。2、诱导因素（1） 矿井综合防尘措施不健全或落实有差距；（2） 矿井配风不合理，采掘工作面与其它巷道风速过大；（3）沉积在巷道的煤尘未定期冲洗、清理。（4）采、掘机组外喷雾效果差，运输各点喷雾洒水效果不佳；支架间、放煤口无喷雾洒水设施或喷雾洒水效果不好。（5）进回风巷道未设置风流净化水幕。（6）违章放炮，未使用煤矿许用的爆破器材；（7）电气明火、电气设备失爆、三大保护失效；静电火花、摩擦、冲、撞击火花；瓦斯爆炸引发煤尘爆炸等。3、预防措施（1）采用综合防尘措施：建立完善的防尘洒水系统；掘进工作面配备除尘设施，采用湿式煤电钻打眼，喷雾降尘水炮泥封孔，放炮后进行喷雾降尘，净化通风和装煤洒水降尘等综合措施。采用湿式钻眼、水泡泥、喷雾洒水净化等综合防尘措施。（2）控制稳定风量，保障井下合理风速，防止煤尘飞扬。（3）定期对巷道喷雾洒水与冲洗巷道；定期清扫沉积在巷道中的煤尘，并与时运出。（4）在所有运输巷和回风巷定期撒布岩粉。（5）工作面在落煤、装煤作业和刮板输送机、胶带输送机运输时，应进行有效的喷雾降尘处理。（6）消除引爆煤尘的火源：井下所有电气设备必须防爆并保持完好状态，严格执行煤矿安全规程中消除明火与其它火源的规定。（7）采取隔爆措施：设计在主要运输和回风大巷、相邻煤层、相邻采区间与采掘工作面进、回风巷与其它地点设置隔爆水棚、岩粉棚、水幕等。（8）加强对接触粉尘工人的个体防护，如佩戴防尘口罩。（9）配备粉尘监测仪器，设专人负责保管，定期在运输、回风巷道测定粉尘浓度。4、安全评价本矿井各煤层煤尘均具有爆炸性，依据关于规重大危险源监督与管理工作的通知的规定，本矿煤尘的危险有害因素已构成重大危险源，危险源级别为一级重大危险源，煤矿应采取综合措施，防止浮游煤尘发生爆炸、防止沉积煤尘再次飞扬参与爆炸和限制煤尘爆炸围。（三）矿井瓦斯灾害根据2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告，鉴定本矿井属瓦斯矿井。本矿井虽瓦斯涌出量较低，但在处理瓦斯积聚、瓦斯超限过程中，若采取措施不当，也会发生灾难性事故，如瓦斯窒息、燃烧、爆炸等灾害。另外，矿井瓦斯带成分中有氮气、二氧化碳，这两种气体同属窒息性气体，含量增加会导致井下空气中氧气含量的相对减少，当氧气含量减少到17%以下时，可能会发生窒息死亡事故，为此，在矿井建设和生产过程中，必须采取措施加强通风管理。矿井容易发生瓦斯灾害的主要地点为：采掘工作面回风侧、采煤工作面回风隅角、掘进巷道、高冒区、废旧巷道、盲巷、采空区、停风区、启封密闭、爆破地点等。（四）矿井火灾矿井在建设和生产过程中，机械化程度高，各种设施、设备较多，可能引起火灾的因素也很多，明火点燃易燃物、静电聚集放电、电缆电线接触不良产生电火花、设备超负荷运转、机电设备误操作、气割电焊措施不到位，煤炭自燃都可能引起火灾的发生。根据2012年对该矿井6#煤层煤尘爆炸性煤层自燃倾向性鉴定报告的鉴定结果，6#煤层均属于级容易自燃，因此发生因火灾的可能性较大，同时矿井装备水平高，机械电气设备使用量大，对外因火灾危险性程度也较高。火灾为该矿井的重大危险源。（五）矿井水灾1、水患类型与威胁程度（1）矿井充水因素分析碓臼沟煤矿工业场地布置在三道沟上游东坡侧。工业场地设有主井井口和副井井口，主井井口标高1012.6m，副井井口标高1012.7m。三道沟碓臼沟煤矿工业场地段即主井口向北200m三道沟最高洪水位标高1011.3m，向南300m三道沟最高洪水位标高1010.2m。主井井口标高1012.6m，副井井口标高1012.7m。主副井口高于最高洪水位。三道沟雨季洪水均通过已形成的场地涵硐排放至下游。该涵硐为料石砌碹，半圆拱形，净断面积为8m2，主涵硐长130m。据矿方提供，近几年三道沟雨季洪水均由涵硐通过，未发生过洪水溢出涵硐现象。另外，沿工业场地两侧另砌筑明渠，以确保工业场地不受雨季洪水危害。工业场地两侧明渠由北向南分别沿场地东西两边布置，沟形为矩形，沟宽2.0m，沟深2.0m，料石砌筑结构。井田直接充水含水层组与组以孔隙裂隙含水层为主，其补给以贫乏的大气降水为主。（2）井田水文地质勘查类型与复杂程度井田水文地质类型划分为第一二类第一型，即以孔隙裂隙含水层为主水文地质条件简单的矿床。2、矿井水害诱导因素（1）采掘工程设计、施工过程存在缺陷；（2）地质资料、图纸存在缺陷；（3）排水系统能力不足；（4）主排水泵供电不可靠；（5）地表塌陷、裂缝、钻孔与井下连通，暴雨积洪溃入井下；（6）未坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则；（7）开采采空区冒落导通上覆含水层；（8）防水煤柱设计不合理或未留设防水煤柱。3、矿井水害防治措施（1）安设与井下涌水量相适应的排水系统与排水设备，并保证主排水泵供电可靠；（2）按照煤矿防治水规定，编制矿井水文地质类型划分报告，确定本矿井水文地质类型，并按确定的类型进行防治水管理。（3）按设计规定留设防水煤柱；（4）观察地表裂缝，一经发现与时填平堵死，并随陷随填；检查钻孔封孔情况与位置并采取措施；（5）做好雨季防洪工作，防止洪水灌入井下；（6）对地表塌陷裂缝必须采取安全有效的填堵措施，保证洪水不溃入井下；（7）配备探放水设备，按照有掘必探的原则开展探放水工作。（8）采掘时可能遇到构造时，应提前进行探放水，查明水文地质