煤矿安全防护和应急救援设计书

1 煤矿安全防护和应急救援设计书 第一章 矿井概况及安全条件 第一节 矿区基本情况 一、矿区概况 1、交通位置 城 186方向，平距 52煤矿呈不规则矩形，南北长约 西宽约 积 地理坐标：东经104 10 32 104 11 12，北纬 25 20 08 25 20 55 。 属富源县墨红 镇 管辖，为恩洪矿区中段南部。 矿区距贵昆铁路曲靖站 80距沾益 柏果铁路支线 富源站 60 外有富源 墨红 公路从矿区东边通过矿区。矿区距墨红 镇 7富源县城 56红至曲（曲靖） 胜（胜境关）高速公路 47曲靖 80昆明 216交通尚属便利。 2、地形地貌 矿区属构造剥蚀低 中山地形地貌，地形切割较为强裂，沟谷发育，地势南高北低，中部高四周低，最高点为矿区中部山头 2260m，最低点为矿区北部 2010m，相对高差 150m。 3、水系 矿区 地表水系不发育，只有季节性溪沟 ,水量随季节变化 。外围 较大的地表水体有 ,篆长河 ,流量 s；独木水库最大库容 1 亿 40万 2 死库容 184万 表水系属珠江水系 ， 南 盘江流域。 4、气象及地震 本区属云贵高原气候特点，最高气温 最低气温 年平均气温 年降水量 多集中在 5 10 月份雨季内，占全年降水量的 80 90%；最大连续降水量 3 4 月份为风季（即干季），多西南风，年平均风速 s，年最大风速 23m/s。 据 1999 年全国地震区划图，本区属六级地震区。又据建筑抗震设计规范 2001，附录 源地区抗震设防烈度为七度，富源境内 1537 年、 1833 年和 1856 年先后三次发生过 5 级以上的破坏性地震，有感地震也偶有发生，且多系构造型地震。设计按 7 度带设防。 二、矿区主要自然灾害 矿井开采 可能 会产生地面开裂，沉降等环境地质问题，但是煤层埋藏深，顶板垮落直接波及地表的可能性较小，只要严格按煤矿安全规程规定的要求生产，即可防治因采空危害地面建筑物的情况 ； 暴雨后 可能 形成山洪暴发 ， 对沟谷两岸农田和建筑物造成破坏 ；矿 区局部地段存在崩塌、滑坡等地质灾害的发生， 必须采取有效措施严防 人员和设施的损害。 三、主要可采煤层特征 矿区内可采煤层共有 8层：其中矿权区块内有 8、 9、 11、 15、 16、 19、21等 7层，矿界外还有 23权区块内， 8、 9、 15、 16、 19、 23区 可采煤层， 11、 21煤层为 大部 可采煤层。主要特征简述如下： 8煤层：位于中含煤段（ 部，以中厚煤层为主，一般厚 均 区可采。 夹矸层数为 0 1层，厚度为 3 结构较简单。其 夹 矸为 灰褐色、灰黑色鳞片状或粗晶结构高岭质泥岩。直接顶底板多为灰色泥岩与砂质泥岩。 9煤层：位于中含煤段（ 上部，为中厚厚煤层，一般厚 均 区可采。常具 0 3层夹矸， 夹矸厚度为 构较简单。 主要位于煤层中下部，大多为灰黑色鳞片状泥岩，间夹高岭质泥岩。煤层直接顶、底板主要为泥岩。 11煤层：位于中含煤段（ 部，为薄中厚煤层，以薄煤层为主，一般厚 0 均 区大部可采。 煤层夹矸 为 0 1层，结构较简单，夹矸 为泥岩，有时为高岭质泥岩 ，夹矸厚度为 顶、底板岩性为泥岩和砂质泥岩。 15煤层：位于中含煤段（ 部 ，为薄煤层，一般厚 均 全区 可采煤层。含夹矸 0 2层，单层厚度多在 结构简单，夹矸 为泥岩及高岭石泥岩。煤层顶底板岩性以泥岩及砂质泥岩为主。 16煤层：位于中含煤段（ 部，为薄煤层中厚煤层，一般厚 均 区大部可采。含夹矸 0 3层，单层厚度多在 结构简单，夹矸 为泥岩及高岭 石泥岩。煤层顶底板岩性以泥岩及砂质泥岩为主。 19煤层：位下含煤段（ 部，主要为薄煤层，一般厚 均 查区大部份不可采 。 煤厚变化较大且有分叉合并现象。含夹矸 0 2层，单层厚多在 m，一般在 少数超过 构较复杂 。 夹矸 以泥岩、炭质泥岩为主。煤层顶底板岩性为泥质粉砂岩、 4 砂质泥岩、泥岩等。 21煤层：位于下含煤段（ 部，为薄中厚煤层，一般厚 均 区大部可采 。 煤层常有分叉合并现象，偶尔出现尖灭点。结构较复杂，具夹矸 0 2层，单层厚在 数在 矸为泥岩及炭质泥岩。煤层顶底板为砂质泥岩、炭质泥岩、泥岩等。 23于下含煤段（ 底部，为薄厚煤层，一般厚 均 全区大部可采，并有尖灭点，煤厚变化大，常见分合并现象。结构复杂含矸 0 5层，其单层厚在 多在 含炭泥岩、泥岩等。煤层顶、底板主要为泥岩、砂质泥岩。 矿 井 各煤层以中灰、特低磷、低回收率煤为主；原煤硫份含量从特低硫煤到高硫煤均有；煤质牌号为焦煤。 矿井初步设计中只考虑了 8、 9 、 11煤层的开拓开采。 四、矿井开采史及相邻矿井开采情况 戛达煤矿隶属富源县墨红镇管辖，为恩洪 矿区中段南部， 开采历史悠久， 开采 的 煤层 为 8 煤层 ，部分已采。 由 云南省国土资源厅 于 2012 年 2 月10日 核发的采矿许可证号 为 有效期至 2018 年2 月 ）， 矿山名称 为 富源县墨红镇戛达煤矿， 生产规模 为 15 万 t/a，属私营企业。 矿 井 各煤层以中灰、特低磷、低回收率煤为主 ， 原煤硫份含量从特低硫煤到高硫煤均有；煤质牌号为焦煤。 戛达煤矿 北部与欣欣煤矿相邻， 东北部为兴路煤矿及金鑫煤矿 ， 东部与书桌煤矿相邻，南部为银堂煤矿。周边煤矿 和戛达煤矿在矿区范围内无 5 矿业权的交叉重叠。 戛达煤矿矿井范 围由 7 个拐点圈定见，井田境界：东以 以冲子沟为界，北以大银曲头为界，南以喜鹊凹子为界，走向长约 向宽约 积约 开采深度 为 2000m1700m。 戛达煤矿 和 周边煤矿 在矿区范围内无矿业权的交叉重叠 ， 矿井与相邻煤矿矿界清楚。 第二节 矿井安全条件 一、地层 矿区位于扬子准地台、滇东台褶带、曲靖 台褶束、 富源凹褶 东部，地层由中生界至古生界 的 地层构成，产状平缓， 地层倾向为北西向，倾角 310 。 构造相对较简单。矿区内主要出露第四系（ Q）、下三叠统飞仙关组（ 下三叠统卡以头组（ 上二叠统龙潭组（ 峨眉山玄武岩组（ 。 二、构造 矿区 北部主干构造为北东 南西向的 部为南北向的九河 新村向斜，东部为近南北向的 断层，地层走向近南北 ， 属九河 新村向斜的东翼。由于地层平缓，遇有断层就会改变底层的倾斜方向，直接控制了上覆地层和煤层的空间形态。矿区含煤地层沿走向、倾向的产状变化不大，可采煤层厚度局部稳定。个别地方受隐伏断层影响，但影响不大。本 区内地质构造复杂程度总体为中等类型。 三 、水文地质特征 矿区位于高原山区分水岭地带，利于地表水 和下水排泄。直接冲水含水层富水性微弱。断层带富水性和导水性差。矿井充水通过浅部风化裂隙 6 和塌陷裂隙渗入补给，水量随深度的增加而减弱。 矿区内水文地质条件属于以裂隙 水 充水为主， 断层、大气降水 不定性充水为辅的简单偏中等类型。 矿井生产时，预计 正常涌水量为 45m3/h，最大涌水量为 80m3/h。 四 、工程地质条件 岩体中有软弱夹层和破碎带影响岩体稳定性，巷道中局部地段易发生矿山工程地质问题。 对煤层开采影响较大的岩组（ 为 软弱半坚硬 岩组，强度低，稳固性差，潮湿、易坍塌； 矿床 顶板为浅灰色、灰色粉砂岩、泥质粉砂岩或 粉砂质泥岩，岩石较坚硬，裂隙发育，岩石较破碎，稳固性稍差，完整性好，稳固，故工程地质条件属层状砂泥岩为主的中等类型。 五 、矿井瓦斯 根据历年矿井瓦斯等级鉴定，矿井最大 t，最大绝对 大相对二氧化碳涌出量为 大绝对二氧化碳涌出量为 照煤矿安全规程第 133 条的相关规定，该矿井为高瓦斯矿井。 2010 2012 年度 矿井 瓦斯等级鉴定 结果见表 1 2 1。 表 1 2 1 2010 2012 年度矿井瓦斯等 级鉴定结果表 测定时间 最大相对 瓦斯涌出量 m3/t 最大绝对瓦斯涌出量 m3/大相对二氧化碳涌出量 m3/t 最大绝对二氧化碳涌出量 m3/010 011 012 、煤尘爆炸性 戛达煤矿 分别 于 2007 年 8 月 委托 江西正源矿用设备安全检测站 对 煤层 、 2012 年 2 月 委托云南省煤矿安全计量监测站 对 尘爆炸性鉴定报告 ，结果显示 七 、煤层自燃性 戛达煤矿分别于 2007 年 8 月 委托 江西正源矿用设备安全检测站 对 2012 年 2 月 委托云南省煤矿安全计量监测站 对 自燃倾向性 鉴定报告 ，结果显示 为 类 、 自燃 。 八 、地温 根据对 云南省一九八煤田地质勘探队 于 2010 年 6月编制的 云南省富源县 戛达煤矿资源储量核实报告 对 核实区井下调查， 从井口到最低开采工作面，高差近 200m， 但 井上下温差不大，井巷内温度正常，没有达到热害的温度值以上， 矿区 属 地温属正常 区 。 第三节 矿井基本情 况分析 一、 井田境界 富源县戛达煤矿东以 层为界，西以冲子沟为界，北以大银曲头为界，南以喜鹊凹子为界，走向长约 向宽约 积约 田境界详见矿区范围拐点坐标 表 1 3 1。 表 1 3 1 矿界拐点坐标表 坐标 矿 1 矿 2 矿 3 矿 4 矿 5 矿 6 矿 7 X 采标高 2000 1700m 8 二、矿井设计生产能力及服务年限 矿井设计年生产能力 为 15万 t/a。 矿井设计服务年限为 三、 开拓方式 矿井开拓方式为斜井开拓，共 三 条井筒，分别为主 斜 井、副 斜 井、 回风斜井 。 主斜井：井口坐标 X： Y： Z： ： 32，： 23，全长 638m，担负 进风、运煤 任务。 副斜井：井口坐标 X： Y： Z： ： 31，： 23，全长 627m，担负 进风、辅助运输 任务。 回风斜井 ：井口坐标 X： Y： Z： ： 31，： 23 ，全长 616m， 担负 矿井 风 井 ，井口设防爆门 。 四 、水平划分 单水平开拓，水平标高： +1800m； 设置辅助水平，水平标高： +1760m，水平划分为一个中央采区，分东、西两翼开采。 五 、巷道 支护 根据煤层顶底板条件和围岩情 况，主斜井、副斜井、 回风斜井、 井底车场及硐室采用直墙半圆拱形断面，料石砌碹；集中运输大巷、总回风大巷、溜煤斜巷采用梯形断面，金属支架支护。 六 、采煤方法 开采面积 9 根据煤层赋存条件及矿井开采技术与管理水平， 采用 倾向 长壁式采煤法，打眼放炮落煤，采用全部陷落法管理顶板。 七 、矿井通风 本矿采用中央并列抽出式；掘进工作面采用局部通风机供风。 八 、人员配置及分布 戛达煤矿现有采掘作业点六个，其中 2 个 采煤工作面 ， 分别为 110807采煤工作面和 130802 采煤 工作面；四个掘进工作面，分别是南翼辅助运输巷 掘进工作面 、 1795 南二运 输上山 掘进工作面 、 13运输下山 掘进工作面 、1766北翼集中运输巷 掘进工作面 。 戛达煤矿工作制度为“三八”制。回采工作面两班采煤，每班配置20人；一班检修、准备，配备 10 人。掘进工作面三班作业，每班配备 6人。其他下井作业人员每班配备 22人。煤矿井下的管理人员每班 8 人。戛达煤矿劳动定员在籍人数 460 人，最大班下井人数为 94 人。详见戛达煤矿二号井劳动定员表 1 3 2。 表 1 3 2 戛达 煤矿 劳动定员表 序号 人员类别 出勤人数 在籍系数 在籍人数 合计 1 原煤生产工人 106 102 82 290 401 其中：井下工人 86 86 66 238 33 地面工人 20 16 16 52 8 2 管理人员 8 8 8 24 1 24 原煤生产人员小计 114 110 90 314 425 3 服务人员 9 6 6 21 1 21 4 其他人员 6 4 4 14 1 14 全矿合计 129 120 100 349 460 九 、安全避险“六大系统”建设情况 10 （一）安全监测监控系统 煤矿选用 控系统 。监控中心设在矿调度指挥中心，中心站装备 2 套主机（一套在用，一套备用），确保系统 24 小时不间断运行。 煤矿配备了专职安全监测监控管理人员，监控中心站执行 24 小时值班制，负责对矿井的日常监测监控和对系统的维护，值班人员能在监控中心站能了解井上下安全生产活动，做好应急处理工作。系统2010 年 3 月完成安装 使用 ， 期间安全监测监控系统运行稳定 ，满足矿井生产需要。 （二）人员定位系统 矿井选用 )人员定位跟踪管理系统， 工作和备用主机各 1台 ，识别卡 380 张。能满足监测持卡人员出入井、出入重点区域和限制区域的要 求，在巷道分支处设置分站，能满足监测持卡人员出入方向的要求。 2010 年 3 月完成 安装并使用。 该系统试运转期间系统性能稳定，定位精度高，能满足矿井生产需要。 （三）压风自救系统 矿井压风系统采用地面供风方式，装备 螺杆式空气压缩机 2 台（一台在用，一台备用）， 电机功率 111气量 作压力 井下压风管路采用焊接钢管，主供风管路为 250，干管为 100， 支管为 50。 （四）供水施救系统 煤矿地面建有 供水施救 高位水池共 2 个， 主水池 容积 为 200 用水 池 容积 为 150 用静压供水方式向井下各供水点供水。 采用 11 50缝钢管为主管至 回风斜井 将水引至井下 ， 支管 采用 25缝钢管引至各用水点进行消防、防尘，按照要求（在压风管路设置供气阀门处）均沿管路设有供水阀门。生产期间能满足井下生产、消防、防尘用水和地面生活用水的需求。在矿井应急需求时，能切断其他供水点并直接供给事故应急地点。煤矿设有系统维护专业人员，保证运行正常，供水系统能满足矿井生产、应急要求。 （五）通讯联络联络系统 煤矿选用 度系统 ，容量 120门 ，井下通讯电缆从副 斜井 引入，通讯电缆采用沿巷道壁吊挂敷设，井下 使用 A） 型 电话 机 30 部 。井下引至所有用户电话机均能与井上调度部门直接联系，现已形成了较为完备的通信系统。井下井底车场、中央变电所、大于 200m 皮带输送机转载点、距掘进工作面 30m、距采煤工作面 20m 等地均安设电话；地面生产调度室、监控中心站、井口值班室、抽放泵房、绞车房等均安设有电话 。 通讯系统安装投入使用 后， 通讯调度系统运行稳定，满足生产需要 。 （六）紧急避险系统 目前，矿井紧急避险系统还没有建设， 戛达煤矿 委托我院对该矿井进行紧急避险系统初步设计。 第四节 矿井安全风险分析 及主要防治措施 根据矿井实际开采技术条件，该矿井下存在主要安全风险有煤尘爆炸、水害、火灾、瓦斯爆炸、冒顶、片帮、放炮、火药爆炸、机械伤害、起重伤害、触电、车辆伤害、容器爆炸、中毒和窒息等伤害，除按规定要求配 12 备设备并加强正常安全管理外，矿井井下紧急避险系统应重点防范的安全风险有瓦斯爆炸、煤尘爆炸、水灾、火灾事故等。 1、瓦斯爆炸： 根据 历 年的瓦斯 等级 鉴定报告， 戛达煤矿 属 高瓦斯矿井 。 2、煤尘爆炸： 戛达煤矿分别于 2007 年 8 月 委托 江西正源矿用设备安全检测站 对 2012 年 2 月 委托 云南省煤矿安全计量监测站 对 尘爆炸性鉴定报告 ，结果显示 3、 矿井水灾： 在 1760m 水平设井下主排水系统，在 井底车场 东侧设主、副水仓 。 矿井正常涌水量 45m3/h、最大涌水量 80m3/h，涌水通过 排 水泵从主 斜井排出地面。 4、矿井火灾： 戛达煤矿分别于 2007 年 8 月 委托 江西正源矿用设备安全检测站 对 2012 年 2 月 委托云南省煤矿安全计量监测站 对 定报告 ，结果显示 为 类 、 自燃 。 同时矿井也有发生外因火 灾的可能，如明火作业、电器和电缆着火、放炮起火等引起的火灾。 主要防治措施： 一、预防瓦斯爆炸的措施 预防瓦斯爆炸的技术措施，主要 是 防止瓦斯积聚 和 防止瓦斯引燃 ，另外 还应 加强瓦斯管理并 采取防止瓦斯爆炸事故扩大的措施。 1、 防止瓦斯积聚的措施 所谓瓦斯积聚是指局部（其体积大于 间中瓦斯浓度超过 2%。防止瓦斯积聚的基本方法有： （ 1） 搞好矿井通风。通风是防止瓦斯积聚最基本的最有效的措施，为 13 此矿井要建设好、维护好一个安全可靠、独立的、风向与风量稳定的矿井通风系统。 （ 2） 及时安全地处理积聚瓦斯。煤矿安 全规程第 140条规定， “ 每一矿井必须从采掘工作、生产管理上采取措施，防止瓦斯积聚。当发生瓦斯积聚时，必须及时处理 ” 。处理积聚瓦斯的主要方法是：在确保矿井有完善、合理的通风系统和可靠的通风装备和设施的前提下，加大风速和风量，强制冲淡瓦斯到允许浓度后排到回风流中。 （ 3） 分源治理瓦斯 该矿为高瓦斯矿井，根据中华人民共和国安全生产行业标准规定本矿井必须建立地面永久瓦斯抽采系统。 回采工作面：根据分源治理原则，应首先掌握回采工作面瓦斯涌出量构成及涌出特点，然后针对不同的 瓦斯来源分别采用不同的处理方法：如抽采超过通风稀释能力的瓦斯源，选用不同的采区通风系统治理不同的瓦斯源，限制采空区瓦斯涌向工作面等。 采空区：已采区按煤矿安全规程规定必须及时封闭，如在生产中发现采空区瓦斯涌出量较大，工作面上隅角瓦斯经常超限而影响正常生产时，应对上隅角进行 设置风障排放 瓦斯 ， 抽采超过通风稀释能力的瓦斯。 掘进区： 使用局部通风机通风的掘进工作面，不得停风；因检修、停电等原因停风时，必须撤出人员，切断电源。恢复通风前，必须检查瓦斯，只有在通风机及其附近 10m 的风流中的瓦斯浓度都不超过 ，方可人工开启局部通风机 。 掘进区应防止巷道冒顶地点局部瓦斯积聚，具体作法有：用分支导风 14 筒吹散瓦斯、用导风板冲淡瓦斯、用充填黄土消除积聚瓦斯。 为预防和处理瓦斯层状积聚，应加大巷道内的风速，风速应大于 s，为加大顶板附近风速，可在顶梁下加导风板，将风流引向瓦斯层；沿顶板铺设风筒，每隔一段距离接一分支短管或沿顶板铺一趟钻有小孔的压风管，用沿途的分支漏风射流将瓦斯层吹散；如果顶板裂隙发育，从中不断有较大的瓦斯涌出时，可用背板封顶并填实黄土。 （ 4） 瓦斯超限和积聚的处理 当采掘工作面等处瓦斯超限积 聚以及处理采空区瓦斯超限积聚、恢复盲巷密闭和其它瓦斯超限积聚情况时，必须停止作业、撤出作业点及回风流中的人员，切断作业点及回风风流中的电源，进行瓦斯处理和排放。瓦斯处理和排放必须制定由矿井总工程师或矿技术负责人批准的安全技术措施。瓦斯处理和排放由救护队负责进行。 2、 防止瓦斯引燃的措施 防止瓦斯引燃的原则是严禁和杜绝一切非生产火源，严格管理和控制生产中可能发生的火源，防止火源产生或限制其引燃能量。 （ 1） 井口房、扇风机房周围 20m 范围内禁止有明火。不得从事电焊 、气焊、喷灯焊接，如果必须在主要硐室、主要进风井 和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次必须制定安全措施，并遵守煤矿安全规程第 223 条规定。 （ 2） 井下禁止携带烟草 、 点火物品 、 穿化纤衣服下井 。 禁止使用灯 泡取暖和使用电炉。 （ 3） 矿灯应完好，如果有电池漏液、亮度不够、电线破损、灯锁不良、 15 灯头封闭不严、灯头圈松动、玻璃破裂等情况，不得发出。严禁在井下拆开、敲打、撞击矿灯。 （ 4） 采掘工作面必须使用取得煤矿产品许可证的炸药和雷管。不同产家生产或不同品种的电雷管，不得掺混使用。不得使用导爆管或普通导爆索，严禁使用火雷管。 在有瓦斯或煤尘爆炸危险的采掘工 作面，应采用毫秒爆破。在掘进工作面应全断面一次起爆，不能全断面一次起爆的必须采取安全措施；在采煤工作面可分组装药，但一组装药必须一次起爆。严禁在 1 个采煤工作面使用 2 台发爆器同时进行爆破。 炮眼封泥应采用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分应用粘土炮泥或用不燃性的、可塑性松散材料制成的炮泥封实。严禁用煤粉、块状材料或其它可燃性材料作炮眼封泥。无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破。严禁裸露爆破。 井下爆破工作必须由专职爆破工担任 ， 打眼放炮工作应按照煤矿安全规程第 315 343 条的有关规定执行。 （ 5） 井下电气设备 的选用应符合煤矿安全规程的要求，并具有 煤安 标志；井下不得带电检修、搬迁电气设备（包括电缆和电线）。井下防爆电气设备在入井前应由指定的、经过考试合格的防爆电气设备检查员检查其安全性能，取得合格证后，方准入井。井下防爆电气设备的运行、维护和修理工作，必须符合防爆性能的各项技术要求。井下掘进工作面电气设备必须做到 “ 三专两闭锁 ” 即：专用变压器、专用电缆、专用开关，实现风电、瓦斯电闭锁。井下供电应做到：无明接头，有过流和漏电保护，有 16 螺钉和弹簧垫，有密封圈和挡板，有接地装置。电缆悬挂整齐，防护装置全、绝缘用具全，图 纸资料全。坚持使用检漏继电器，使用煤电钻综合保护，坚持使用局扇闭锁。 3、加强瓦斯管理 措施 严格遵循煤矿安全规程的要求，对井下瓦斯超限地点必须及时采取措施。 本矿井除建立完善的瓦斯监测监控系统外，还必须设立专职瓦斯检查员，并建立跟班检查、定点检查、巡回检查和 “ 一炮三检 ” 制度。 4、 防止瓦斯 灾害 扩大的措施 在矿井万一发生瓦斯爆炸时，为了使 灾害 局限在尽可能小的区域内并尽可能减少伤亡与损失，应 做好 以下工作： （ 1） 矿井每年必须由矿技术负责人组织编制矿井灾害预防和处理计划。在每季末还应根据具体情况进行修改，制订 补充措施，并由矿技术负责人贯彻执行。每年至少组织一次矿井救灾演习。每一入井人员必须随身携带自救器。 （ 2） 矿井必须有反映当时实际情况的下列图纸：矿井地质和水文地质图；井上下对照图；巷道布置图；采掘工程图；通风系统图；井下运输系统图；安全监测控制装备布置图；管路系统（ 抽放、 排水、防尘、防火、压风、充填等）图；地面井下配电系统图和井下电气设备布置图以及井下避灾路线图等图纸。 （ 3） 矿井 风井井口安装有防爆门，用以避免在发生瓦斯爆炸时冲击波损坏 通风机 。 17 （ 4）所安设的通风机 必须 保证在 10完成反风。根据火灾发 生的地点不同，确定采用全矿性反风或局部反风。 二、预防煤尘爆炸的措施 煤尘爆炸的条件有以下三条：煤尘本身具有爆炸性；浮游煤尘的浓度；点燃煤尘的引爆火源。从上述三个方面采取措施，可以有效防止煤尘爆炸。 1、防尘降尘措施 （ 1）采取综合降尘措施，把粉尘降低到最低限度。 （ 2）定期清扫和冲洗主斜井、副斜井、 回风斜井、 水平运输平巷、水平运输 平巷 、工作面运输巷、工作面回风巷、各回风平巷及回风上山等有煤尘沉积的巷道，清扫时避免使煤尘飞扬蔓延，并将煤尘运出。 （ 3） 对主斜井、副斜井、 水平 运输石门等巷道刷浆，每半年一次。 （ 4）井下用电设备及电缆必须按设计要求配置，同时不得超负荷运行。 （ 5）对井下电器电缆定期检查，保证运行状态完好。 （ 6）井下消防洒水管路及设备定期维修检查，并按规定进行喷雾、洒水。 2、电气设备及保护措施 （ 1） 井下电气设备及保护的选择、井下电气设备和测量仪器仪表检修搬迁、操作等 要满足 要求 。 （ 2） 井下电气设备选用矿用隔爆型真空配电装置，井下配电网络 (变压器、馈出线路、电动机等 )均装设过流、短路和漏电保护装置。井上、下均装设有防雷电装置。 （ 3） 井下不得带电检修、搬迁电气设备、电缆和电线。检修或搬迁前， 18 必 须切断电源，检查瓦斯，在其巷道风流中瓦斯浓度低于 ，再用于电源电压相适应的验电笔检验；检验无电后，方可进行导体对地放电。非专职人员或非值班电气人员不得擅自操作电气设备。操作高压电气设备主回路时，操作人员必须戴绝缘手套，并穿电工绝缘靴或站在绝缘台上。手持式电气设备的操作手柄和工作中必须接触的部分必须有良好绝缘。 （ 4） 电气设备不应超过额定值运行。井下防爆电气设备变更额定值使用和进行技术改造时，必须经国家授权的矿用产品质量监督检验部门检验合格后，方可投入运行。防爆电气设备入井前，应检查其 “ 产品合格证 ” 、“ 防爆合格证 ” 、 “煤安 标志 ” 及安全性能；检查合格并签发合格证后，方准入井。 （ 5） 电气设备的检查、维护和调整，必须由电气维修工进行。高压电气设备的修理和调整工作，应有工作票和施工措施。高压停、送电的操作，可根据书面申请或其 它 可靠的联系方式，得到批准后，由专 职 电工执行。井下防爆电气设备的运行、维护和修理，必须符合防爆性能的各项技术要求。防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。 3、防止火源引起煤尘爆炸措施 （ 1）矿井防止瓦斯燃烧爆炸和防灭火的火源管理措施同样适用于矿井防止煤尘爆炸。 （ 2）严禁一切人员携带烟草及点火物品下井，严禁穿化纤衣服下井。 （ 3）井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉，井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。 （ 4）井下使用的汽油、煤油和变压器油严禁存放在井下。 19 （ 5）正确选择和合理使用电气设备，加强维护，保证完好能正常运转，防止发生故障；不准在井下带电检修电气设备；防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用。 （ 6）放炮起爆要用专用发爆器，禁止明电放炮，禁止不封炮泥放炮，炮眼的装药量和装炮泥量要符合规定。 （ 7）井下采用阻燃电缆。 三、预 防 井下火 灾 措施 矿井由于煤层有自 燃 发火倾向，矿井火灾分为内因火灾和外源火灾。要针对火灾发生的原因，采取有效的措施，加强防范，杜绝火源和火灾事故。 1、 加强矿井的通风管理工作，保证矿井通风线路的畅通无阻，使矿井各地点有足够的风量和风速，防止煤炭热量的积聚。 2、对采空区和废弃巷道及时封闭，防止采空区漏风，采取均压措施减少漏风，同时加强对可燃物妥善保管。 3、 正确选择和合理使用电气设备，加强维护，保证完好能正常运转，防止发生故障 ； 不准在井下带电检修电气设备 ； 防爆性能遭受破坏的电气设备，必须立即处理或更换，严禁继续使用； 井下采用阻燃电缆。 4、各硐室及主要巷道采用砌碹 、金属支架 等不燃性材料支护。 5、 结合湿式凿岩和防尘洒水，设置消防洒水管路系统，并在主要运输巷道设消防水管和水阀。 6、 严格执行煤矿安全规程的有关规定，对生产中的明火、设备安装运转不良、火药爆破等进行严格管理，明确相应的规章制度来预防此类 20 火灾发生。 7、机电硐室设防火栅栏两用门 ；各硐室 配 配 一定 数量 灭火设备，消防器材等。 四、预防井下水灾的措施 1、本矿井为斜井开拓， 各处矿井水 自流至 1760m 水平 进入水仓， 然后由水泵房水泵通过管路抽放至 地面水处理池。 2、采 掘工作面必须坚持 “ 有疑必探，先探后掘 ” 探放水原则。工作面一旦出现透水征兆，必须停止工作，撤出所有受威胁地点人员，迅速报告矿井技术负责人，采取措施进行处理。 3、 严禁用放炮方法进行放水，在排放积水的过程中，必须经常检查瓦斯、硫化氢和二氧化碳的情况，并加强通风。对于可能积水、出水和接近老空区积水的巷道，必须编制专门的探放水措施，按规定报批后才允许进行探放水。 4、矿井地面和井口工业场地建立疏水、防水和排水系统，防止或减少大气降水和地表水渗入井下。 5、每次降大到暴雨后，派专人检查矿井及其附近地面 的下沉 、 裂缝塌陷、排水沟、山体滑坡、崩塌情况，并采取措施及时处理，严防地表水溃入井下 ，发现漏水情况，及时处理。 6、在开采区外围修筑防洪泄水渠道，在采空区外围挖排（截）洪沟；填堵渠道。 五、其它方面的措施 21 1、煤矿必须根据具体开采情况、系统情况、危险因素，建立健全顶板管理、火工品管理、机械设备管理、电器设备管理、提升运输管理、压力容器管理等方面的安全管理制度，并针对具体细节制定与之相适应的操作规程和防范措施。 2、煤矿须与就近的 矿山救护队签订救护协议，负责矿井的安全救护工作。为及时处理矿井发生的安全事故， 戛达 煤矿 须 设立辅 助矿山救护队负责矿山救护工作 ； 救护设备、器材、防护用品和安全检测仪器、仪表、电气设备，必须购置符合国家安全标准和行业标准的产品 。 22 第二章 紧急避险系统 煤矿井下紧急避险系统是在井下发生紧急情况下，为遇险人员安全避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。紧急避险系统建设包括为井下人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。紧急避险系统是煤矿井下安全避险“六大系统“的核心部分。 当井下发生灾变后，危险地点人员应该迅速戴好自救器，按避灾路线及时撤离危险区域。如果避灾路线被阻断，应按照就近原则迅速进入的避难硐室内，以等待矿山救护队的救援。此时，紧急避险设施应该发挥其应有的作用，包括提供简单治疗、氧气、食品和水等。自救器、避难硐室与避灾路线及科学的应急预案相结合就构成了井下紧急避险系统。 第一节 设计原则 一、一人一位 本着“安全为天”的原则，通过设置紧急避险设施保证入井人员在灾害发生时都有自己的避难空间。 同时，在编制劳动定员标准时，要将人数落实到井下采、掘、机、运、通等各个环节、各个岗位，凡是能够计算和考核工作量的班组或工种岗位都要有科学合 理的劳动定额，实行定额、定员管理，严禁两班交叉作业；优化劳动组织，合理安排队组编制，减少管理层次和工作环节；逐步推行 23 井下人员管理监测系统，及时准确掌握入井人数和入井人员的工作区域；实行“限员挂牌”制，在井口、采区及采掘工作面现场设牌板，真实标明核定的每班作业人数和实际每班作业人数。 二、就近避险 1、距离井筒较近的作业人员尽快升井，向地面逃生。 2、距离紧急避险设施最近的人员向紧急避险硐室内逃生。 三、快捷进入 为方便避灾人员快速地进入紧急避难空间，应在紧急出口处、避灾路线上放置明显的标识牌，标识紧急避险设 施的位置，指引避难人员尽快到达避难所设置地点，让每个矿工都能通过指示路标找到最近的避难场所。 第二节 矿用自救器的配置 一、日常矿用自救器的配备 矿用自救器是一种轻便、体积小、便于携带、作用迅速的个人呼吸保护装备。其主要用途就是在井下发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸，或煤与瓦斯突出或二氧化碳突出事故时，供井下人员佩戴脱险，免于中毒或窒息死亡。 煤矿应为入井人员配备额定防护时间不低于 30 分钟的 矿用 自救器，入井人员应随身携带 ，为灾变发生后人员快速升井，或脱离灾害影响范围，到达安全避灾地点提供支持。 戛达 煤矿二号井 目前 已配备隔离式压缩氧 自救器 380 台，该自救器的主要技术参数见表 2 2。 表 2 2 1 自救器技术参数表 型号 防护时间（ 氧气瓶容积（ L） 定量供氧量（ L/ 自动排气压力（ 总质量（ 外形尺寸 24 5 50 300 35 170 95 二、矿用自救器选择方案比较 矿用自救器分为过滤式和隔离式两类，隔离式自救器又分为化学氧自救器、压缩氧自救器，其中过滤式自救器和化学氧自救器都是一次性的；压缩氧自救器内有钢 瓶，可再充气，如外表不损坏的话，充气后可再次使用。 (一 )过滤式自救器 过滤式自救器是利用装有化学氧化剂的滤毒装置，将有毒空气氧化成无毒空气供佩戴者呼吸用的呼吸保护器，但仅能防护一氧化碳一种气体。为确保防护性能，必须定期进行性能检验。由于佩戴过滤式自救器后人员呼吸所需要的氧仍来自外界空气中，对环境氧气浓度要求大于 17%，且装置中的氧化剂的数量有限，因而其使用范围有一定的限制。根据 2011 年 1月27 日发布的禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录 (第三批 )规定，一氧化碳过滤式自救器自发布之日起 1年后禁止使 用。 (二 )化学氧自救器 化学氧自救器是利用化学生氧物质产生氧气，供矿工从灾区撤退脱险用的呼吸保护器，是隔离式自救器的一种。主要用于灾区环境大气中缺氧的条件下，为确保自救器的防护功能，应定期对自救器进行性能检验。根据 2011 年 1 月 27日发布的禁止井工煤矿使用的设备及工艺目录 (第三批 )规定， 013 年 6月后禁止使用。 (三 )压缩氧自救器 25 压缩氧自救器是为防止有毒气体对人身的侵害，利用压缩氧气供氧的隔离式呼吸保护器，是一种可反复多次使用的自救器。每次使用后只需要更换新吸 收二氧化碳的氢氧化钙吸收剂和重新充装氧气即可重复使用。用于有毒气体环境或缺氧环境中的作业人员自救逃生或进行必要的工作时使用，还可作为压风自救系统的配套装备。 根据以上比较，紧急避险系统内配备的自救器仍选用 隔绝式压缩氧自救器 三、避难硐室内矿用自救器的配备 紧急避险系统内配备的自救器仍选用 隔绝式压缩氧自救器，配备标准为不少于额定人数 。 第三节 紧急避险设施 一、 紧急避险系统方案 本矿井 呈不规则矩形，南北长约 西宽约 积 计生产能力为 15 万 t/a，现生产水平标高为 +1760m， 共有 三 个安全出口（ 主 斜井 、 副斜井、 回风斜 井 ），全矿井劳动定员 460人，最大班入井人数为 94人。 戛达煤矿现有采掘作业点六个，其中 2 个 采煤工作面 ， 分别为 110807采煤工作面和 130802 采煤 工作面；四个掘进工作面，分别是南翼辅助运输巷 掘进工作面 、 1795 南二运输上山 掘进工作面 、 13运输下山 掘进工作面 、1766北翼集中运输巷 掘进工作面 。 经过现场踏勘及煤矿所提供资料进行分析，根据矿井开拓方式、巷道布置、采掘作业点的分布、作业人员的分布、矿井安全出口的设置等实际 26 情况，提 出以下两个方案进行比较。 （一）紧急避险系统布置方案的提出 方案（一）： 在 1795 南翼 运输 巷 及 1795 运输石门交岔口西侧 布置永久避难硐室。 设计避难硐室数目为 1 个， 设计 额定 容纳 100 人，作为全矿井内的作业人员在发生灾害时的紧急避险场所。 方案（二）： 在 1795 主斜井 行人巷 与 1795 运输石门交岔口 北侧 布置永久避难硐室。 设计避难硐室数目为 1 个，设计 额定 容纳 100 人，作为全矿井内的作业人员在发生灾害时的紧急避险场所。 （二）紧急避险系统布置方案的主要区别 方案（一）与方案（二）的主要区别： 方案（一）： 设计避难 硐室数目为 1个， 位置位于井田中部偏 西 。 方案（二）： 设计避难硐室数目为 1个， 位置位于井田中央， 可以兼顾到矿井两翼。 （三）紧急避险系统布置方案的比较 方案（一）： 优点： 1、 永久避难硐室位于井田中部偏 西 ， 130802采煤 工作面及 13运输下山、1795南二运输上山两个掘进 工作 面 作业人员在发生灾害事故时可就近进入永久避难硐室内， 130802采煤 工作面距离永久避难硐室仅 约 210m。 缺点： 27 1、 避难硐室西、南两面 煤层 尚未开采， 需留设煤柱， 容易受到采掘过程中矿压影响。 2、 周边巷道距离 8煤层较近，容易受到采动影响 ，巷道容易变形，维护工程量大。 3、 距离进口较远，距离最近 安全出 口（主斜井）距离为 650m。 方案（二）： 优点： 1、经过现场踏勘及煤矿所提供资料进行分析，该范围内 远离已查明的断层 ，不会受到断层 及次生构造 的影响，岩体稳固完整。 2、此段巷道岩性稳定性较好，前后 50m 的巷道皆为锚喷支护 或料石砌碹 且支护完好，巷道不易变形。 3、紧急避险系统的位置 与变电所较近，缩短电缆铺设距离。 4、 在 1795 主斜井行人巷与 1795 运输石门 岔口处附近布置永久避难硐室， 两翼采区 都兼顾，距离都不超过 1000m。 缺点： 相较方案（一 ） 距离 130802 采煤 工作面及 13 运输下山、 1795南二运输上山两个掘进 工作 面较远 ， 相差 约 80m。 （四）紧急避险系统布置方案的确定 根据以上分析， 主要考虑到方案（一） 需留设煤柱， 容易受到采掘过程中矿压影响 ， 方案（二）在发生灾害事故时兼顾各作业点人员、 不受采动影响、不需留设煤柱 等方面都具有较大优势，设计考虑方案（二），并按方案（二）进行设计。 二、避难硐室的设置 根据井下现有巷道布置情况，紧急避险系统的避难硐室采用“ L”型布 28 置，并与 1795 运输 石门 大致 平行布置，两个出口距离为 50m， 分别 与 1795运输石门 、 1795 主斜井 行人 巷 相连接 ， 并高于 1795 运输石门和 1795 主斜井 行人巷 。详见 戛达 煤矿紧急避险系统位置平面图。 紧急避险系统可服务于整个矿井的各作业点的作业人员，可在矿井生产服务年限内都可使用 ，服务年限 为 20 年 。 随着采掘接替的进行及作业场所的转移，必须确保采煤工作面、掘进工作面的人员及其他人员在避灾路线上升井或进入避难硐室的距离不超过1000m。随着后期的生产发展，当生产作业点距离紧急避险设施达不到相关要求时，应及时补充完善紧急避险设施。 二、永久避难硐室的结构 （一）区域划分 避难硐室内部分为过渡室 和生存室。 过渡室的功能是防止有毒有害气体伴随避难人员的进入而污染硐室内部的空气，过渡室内设有气幕隔离喷淋系统。 生存室的功能是为避难人员提供氧气、水、食物等维持生存所必须的物质及配套系统，营造出一个可以提供 96 小时需要的生存环境，等待救援。 避难硐室的结构、布置详见附图 戛达煤矿 紧急避险系统平、剖、断面图。 （二）规模尺寸 永久避难硐室生存室内按 额定 避难人数 100 人设计，渡室的净面积应不小于 S 生 100 12029 S 过 计永久避难硐室生存室分 两 段，第一段为主硐室（ 与 +1795m 运输石门大致平行布置 ），长 一 段为通往过渡室及出口部分（与 +1795交 段），长 为 10m。生存室共 际 底 面积为 162满足要求 。两个过渡室 底 面积都为 满足要求 。 （三）支护方式 及要求 根据矿井实际情况和以往支护经验，整个永久避难硐室断面形状为直墙半圆拱形，支护方式为锚杆、锚索钢筋网喷浆。 1、锚杆型式为树脂锚杆，长度 2m，杆体为直径 18螺纹钢，矩形排列方式，排间距为 800眼 装 1卷树脂药卷，托盘型式为 12012010锚索为钢绞索，直径 度 6m，每 3组 3 根，每眼装 6 卷树脂药卷 ，托盘型式为 30030016根据实际情况可 加打注浆眼，加大巷道的支护强度 。 2、顶帮采用钢筋网片铺设，顶帮网片为直径 6筋加工而成，网片规格为 10001000格为 100100 3、采用混泥土铺底，混泥土强度为 底厚度为