小型煤矿临时避难硐室设计与施工.doc

小型煤矿临时避难硐室设计与施工的关键环节浅析赖毅 王启锦（福建省 龙岩市永定区煤炭管理局 364102）摘 要：福建省紧急避险系统建设类型划分为三类的小型煤矿需要建设临时避难硐室，而小型煤矿受井型、安全投入、技术力量等因素限制，在布设紧急避险系统时，不可能面面俱到，可以以防范重点灾害、进一步优化避灾线路为重心进行避险系统设计，切实提升矿井避险能力。永定区侨资煤矿临时避难硐室在紧急避险系统设计时就充分把握避灾线路优化、防范重点灾害、合理选址等关键环节；在施工时组建专业精干的施工队伍，科学组织施工，及时改进施工工艺，推行质量标准化管理作业，高质量完成了临时避难硐室施工，为矿井今后深部开拓及其他小型煤矿临时避难硐室设计及施工提供有益参考。关健词：避难硐室；避险系统；避灾线路；六大系统 根据福建省煤矿井下紧急避险系统建设标准（试行）要求，煤矿井下紧急避险系统的建设类型按照自救器防护时间、矿井开拓方式、生产能力大小、开采深度、开采水平、开采范围等进行分类，划分为三类的煤矿必须在距离采掘工作面1000米范围内的合适位置建设临时避难硐室，并要与安全避险其他“五大系统”相连接。永定区侨资煤矿是龙岩市永定区四家确定为三类矿井的煤矿之一，需要建设临时避难硐室。在建设临时避难硐室过程中，侨资煤矿抓住设计和施工的关键环节，与设计单位及主管部门积极沟通，强化施工技术管理，高质量完成硐室施工作业，为后期设施设备安装及安全投入使用打下坚实基础。1 把握临时避难硐室设计关键环节1.1防范重点灾害龙岩市永定区现有持证煤矿均为小型煤矿，各煤矿受井型、安全投入、技术力量等因素限制，在布设紧急避险系统时，不可能面面俱到，特别是紧急避险系统建设类型划分为三类的煤矿，需要建设临时避难硐室，在设计时，应突出防范重点灾害。侨资煤矿在临时避难硐室设计之初，就组织相关人员对井下主要灾害进行重新评估分析，通过对矿井瓦斯、煤尘、顶板、水灾、火灾五种主要灾害类型的存在情况，发生灾害的可能性、危险性进行分析。侨资煤矿无煤与瓦斯突出灾害；无瓦斯爆炸灾害；煤层不易自燃、煤尘不具爆炸性；矿井各水平、各采区、各回采工作面均有两个以上安全出口，只要做好巷道支护和顶板管理工作，一般不会发生大面积冒顶垮落引发重特大事故。矿井易造成重特大事故的主要灾害是水灾和井下火灾引起的有毒有害气体两类灾害，重点是预防井下火灾。水灾一般都有透水预兆，矿井只要在生产过程中严格遵守“预测预报，有疑必探，先探后掘，先治后采”的原则，留设安全隔水煤岩柱，贯彻执行“以逃为主”的原则，就能有效避免人员伤亡。火灾主要危害是井下失火产生的大量有毒有害气体(CO、CO2、SO2等)进入采区进风流时，由于0水平生产区域距井口较远，大部分作业人员依靠配备的自救器无法逃出井口。因此，将井下紧急避险系统建设针对的主要矿井灾害确定水灾和火灾。1.2优化矿井避灾线路避灾线路及设施是煤矿井下安全紧急避险系统的重要组成部分，对煤矿井下发生事故或遇到险情时指导井下人员迅速安全撤离危险区域和引导井上救援人员开展救援行动，有着重要的安全保障作用。划分为三类需要建设临时避难硐室的煤矿，可以充分利用建设完善紧急避险系统契机，对井下避灾线路进行优化设计，进而选定临时避难硐室设置位置。侨资煤矿根据近几年矿井生产规模和水平延伸速度测算，预计矿井未来五年主要生产标高将处于0水平的+160m+200m区段，按照生产规划，一采区为矿井的投产采区，三采区为接替采区，其余采区未开拓。目前一采区在+200m区段生产，安排两采四掘6个工作面作业，即全矿安排两采四掘6个工作面。矿井原避灾路线是当一采区发生火灾时，一采区采煤工作面作业人员依靠自救器可以安全到达地面，而当三采区发生火灾时，三采区（+200m0m）采煤工作面作业人员依靠自救器不能安全到达地面。优化避灾路线后，通过在+200井底车场附近布置一个临时避难硐室，三采区采煤工作面作业人员依靠携带的自救器经临时避难硐室更换自救器后能安全到达地面。全矿每班最多下井人数33人，分别在一、三采区作业，在+200m井底车场附近设置一个额定避险人数20人的临时避难硐室，能满足三采区工作人员紧急逃生避险需求。（详见避灾线路图）侨资煤矿井下避灾线路1.3科学合理的选址临时避难硐室应设置在采掘区域或采区避灾路线上，主要服务于采掘工作面及其附近区域。避难硐室应布置在稳定的岩层中，避开地质构造带、高温带、应力异常区以及透水危险区。侨资煤矿采用平硐斜井开拓，有三条直达地面的安全出口，分别为+359主斜井、+355主平硐和+355风井，目前采掘工作面主要布置在一采区，根据矿井开拓开采现状及现有的井巷工程的布置，设计一个临时避难硐室，设置在+200m井底车场附近（如上图所示），往南通过+200m井底车场与三采区连通，服务矿井三采区。临时避难硐室设置在+200m井底车场附近，该块段巷道无揭露断层，巷道压力无异常，围岩级别类，岩性以砂质泥岩为主，局部为细砂岩，薄层状，水平层理，裂隙不发育，无淋水。1.4与矿井安全避险其它五大系统紧密衔接，共同作用煤矿安全避险“六大系统”是避免或减少水灾、火灾等重特大事故发生，提升矿井应急救援和紧急避险的有效措施。紧急避险系统是“六大系统”中重要一环，要与其他“五大系统”紧密衔接，才能充分发挥作用。侨资煤矿临时避难硐室在设计时就充分考虑，严格按有关要求把安全监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统进行有机结合，避难硐室设有过渡硐室、生存室，主要由压风自救保障系统、环境参数监测系统、通信系统、硐室内照明和指示系统、生存保障系统、备用自救器等组成。一旦矿井发生重大灾害，各大系统能充分发挥安全避险作用。 2.硐室施工技术管理要点2.1组织专业能干的队伍施工临时避难硐室建设单位严格按照批复的设计方案，科学编制施工安全技术措施，认真组织宣贯，科学施工。临时避难硐室比矿井一般井巷工程断面、宽度更大，成巷质量要求更高，因此矿井要结合现有作业队伍实际组建一支专业能干的施工队伍负责建设，如果本矿队伍没有能力建设的，必须聘请专业队伍建设，确保工程质量。侨资煤矿2013年完成了90kt/a扩建项目并通过验收取得安全生产许可证，煤矿技术管理人员配备齐全，专业结构合理，经验丰富，负责扩建项目施工的施工队伍大部分仍在岗工作，完全能够胜任避难硐室施工。2.2将质量标准化引入硐室施工管理侨资煤矿严格按照福建省严格煤矿质量标准化工作要求，将质量标准化引入到临时避难硐室施工技术管理。在制定临时避难硐室施工安全技术措施时就将明确各项工序、工程的技术、规格要求，如光面爆破残眼率、超欠挖大小、锚杆间距误差等，均详细规定了允许误差范围及应当遵守的技术规范，并严格按相关技术标准组织验收，对不合格的工程坚决责令返工直至合格，确保避难硐室施工质量完全符合质量标准化要求。2.3及时改进施工工艺侨资煤矿临时避难硐室施工技术小组在硐室施工过程中，及时掌握现场作业情况，根据工作面地质情况和施工队伍反馈情况，随时调整和改进施工工艺，提高安全管理和工程质量。2.3.1改进爆破工艺由于硐室施工断面相对较大，加上瞬发雷管对自由面的形成影响大，爆破效果普遍较差，采用了“七星”直眼掏槽形式，即中间炮眼装药，其它6个为空眼不装药，同时采用分次起爆，实践证明爆破效果十分明显。2.3.2改进支护工艺侨资煤矿临时避险硐室设计采用锚喷支护，但在实际施工过程中拱顶部位局部遇到围岩破碎带，施工时在破碎带处采用锚网喷浆支护，即将100mm100mm钢丝网张挂在锚杆间，再喷浆作业，防止喷浆作业时或日后出现掉矸情况，提高了支护质量。3.结束语侨资煤矿临时避难硐室是井下紧急避险系统建设中重要一环，在设计阶段就与设计单位及主管部门积极沟通，认真分析矿井灾害情况，将水灾和火灾确定为将井下紧急避险系统建设的重点防范灾害；并通过对原有避灾线路进行重新优化设计，通过在+200井底车场附近布置一个临时避难硐室，三采区采煤工作面作业人员依靠携带的自救器经临时避难硐室更换自救器后能安全到达地面。在建设避难硐室时，组建专业精干的施工队伍，科学组织施工，及时改进施工工艺，实行质量标准化管理作业，高质量完成了临时避难硐室施工，也为后期避险系统设施设备的安装打下良好基础，从而使得避险系统顺利通过验收并投入使用。随着福建省煤矿开采不断延伸，会有更多的小型煤矿需要建设避难硐室，从设计到建设过程中也会遇到更多的问题。小型煤矿受井型、安全投入、技术力量等因素影响，在布设紧急避险系统时，可以以防范重点灾害，进一步优化避灾线路为重心进行避险系统设计。通过对侨资煤矿临时避难硐室设计和硐室施工几个关键环节分析，为矿井今后深部开拓的避险系统建设及其它小型煤矿建设避险系统建设提供有益参考。参考文献：1国家安全监管总局，国家煤矿安监局.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.2011年1月25日.2福建省华厦能源设计研究院有限公司.福建省永定县侨资煤矿有限公司上在侨资矿井下紧急避险系统专项设计说明书.2013年5月.作者简介： 1.赖毅，男，1972年12月出生，福建省龙岩市永定区人，1994年7月毕业于中国矿业大学，本科学历，工作单位：龙岩市永定区煤炭管理局生产股，采矿工程师。联系电话：139590959522.王启锦，男，1976年7月出生，福建省龙岩市永定区