油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计说明书.doc

威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂 井下紧急避险系统专项设计井下紧急避险系统专项设计 重庆华地工程勘察设计院重庆华地工程勘察设计院 二零一三年七月二零一三年七月 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂 井下紧急避险系统专项设计井下紧急避险系统专项设计 生生 产产 规规 模：模：6060 kt/akt/a 院院 长：长： 总总 工工 程程 师：师： 项目负责人：项目负责人： 审审 核核 人：人： 主主 编编 人：人： 重庆华地工程勘察设计院重庆华地工程勘察设计院 二零一三年七月二零一三年七月 设计委托书设计委托书 重庆华地工程勘察设计院：重庆华地工程勘察设计院： 根据安监总管一 2010168 号文、参照安监总煤装201115 号文及 相关法律法规和规程规范要求，我单位特委托重庆华地工程勘察设计院， 结合我矿提供的实测采掘工程平面图、最大班入井人员情况等，对威远 县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统进行专项设计，设计应满 足相关的法律、法规和技术规范，各项设计完成并提供设计文件和资料。 委托及承诺单位：威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂 2013 年 07 月 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂 井下紧急避险系统专项设计井下紧急避险系统专项设计 参加编制人员名单参加编制人员名单 姓 名专 业职务或技术职称 签 字 曾义明采 矿工程师 黎秋云通 风工程师 陈本桥地 质工程师 包中平机 电工程师 陈西正矿 建高级工程师 张 迪采 矿工程师 张 明经 济高级经济师 目目 录录 前言前言 1 1 第一章第一章 矿井概况矿井概况 5 5 第一节 矿井基本情况 .5 第二节 矿井开拓开采现状 .8 第三节 “六大系统”的建设情况 10 第二章第二章 井下紧急避险设施建设分析井下紧急避险设施建设分析 1313 第一节 矿井灾害危险分析 13 第二节 建设井下紧急避险设施的必要性 16 第三章第三章 矿井紧急避险系统设计矿井紧急避险系统设计 1919 第一节 设计方案 19 第二节 永久避难硐室 22 第三节 临时避难硐室 23 第四节 避难硐室系统功能及整体设计 24 第五节 可移动救生舱 38 第四章第四章 避灾路线优化与应急预案完善避灾路线优化与应急预案完善 3939 第一节 避灾路线优化 39 第二节 应急救援预案 43 第五章第五章 避难硐室管理制度避难硐室管理制度 5151 第一节 定期维护与保养制度 51 第二节 培训演练制度 53 第三节 管理制度 54 第四节 技术档案 55 第六章第六章 投资概算投资概算 5656 第七章第七章 问题及建议问题及建议 6161 附件：附件： 1、设计编制委托书； 2、资质证书； 3、采矿许可证、矿井生产许可证、矿井安全生产许可证、矿长资格证、矿长 安全资格证、营业执照； 4、矿井瓦斯等级鉴定结果批复； 5、矿尘爆炸性及自燃发火倾向性鉴定报告； 6、救护协议； 图图 纸纸 目目 录录 顺序名 称图 号 1地质地形及井上下对照图z-103 2避难硐室位置布置平面图z-109-1 3 3矿井通风系统示意图z-175-1 4矿井避灾路线示意图z-175-2 5永久避难硐室布置平断面图z-266-1 6永久避难硐室设备设施布置图z-266-2 7永久避难硐室压风自救、供水施救系统图z-242-1 8避难硐室通讯示意图z-262-01 9避难硐室供电系统布置示意图z-262-02 10避难硐室监测监控、人员定位系统示意图z-174 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 1 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 前言前言 一、企业简况 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂是一家以生产建筑材料辅料陶 瓷坯料为主的私营企业，其企业产品生产流程分为井下采矿以及地面煅 烧两个部分。矿区位于威远县城 287方向，直距约 33.5km 的小河镇 平乐村 1 组境内。矿区中心点坐标：东经 1041749、北纬 29 3826。威远国土资源局于 2011 年 12 月 18 日颁发该矿山的采矿许 可证，鉴于该矿山所采矿体（煤层）大部相变成炭质页岩的实际情况， 明确了该矿山主采矿种为矸石（即砖瓦用页岩矿） 。开采矿种为砖瓦用 页岩矿，开采方式为地下开采，生产规模为 60kt /a，批准的矿区范围 由 4 个拐点圈闭，矿区面积为 1.0538km2。本矿井为正常生产矿井。 为进一步提高矿井安全防护和应急救援水平，确保在井下发生紧急 情况下，为遇险人员安全避险提供生命保障，根据国务院关于进一步 加强企业安全生产工作的通知 （国发201023 号） ， 金属、非金属地 下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定 （安监总 管一2010168 号） ，由于本矿井所采矿体为与煤共（伴）生矿体，参 照矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定(安监总煤装201115 号)以及四川省安监局、四川省煤监局关于印发矿井下紧急避险系统 建设管理暂行规定的通知(川安监201136 号)、川安监2013 23 号关于矿井下紧急避险系统建设的指导意见 ，结合威远县油房湾 炭质高岭石泥岩厂初步设计和矿井采掘现状，受威远县油房湾炭质高岭 石泥岩厂委托，编制完成威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 2 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 险系统专项设计 。 二、本次设计特点 1、坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，结合矿区安 全生产实际情况，围绕矿井可能出现矿井火灾、矿尘爆炸、瓦斯爆炸等 灾变情况，使矿工在应急避难装置的掩护下成功避险或等待救援，保障 职工生命安全； 2、根据矿井采掘期间实际及可能发生的灾变情况，合理建设紧急 避险设施，合理设置避灾路线，科学编制应急预案。 3、紧急避险系统与原有监测监控、人员定位、压风自救、供水施 救、通信联络等系统相互连接，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，实现井 下各避难所与井上指挥中心平台实现双向信号传输； 4、避难所及各系统设备选型留有余地，能充分满足区域内避难人 员数量的需求，包括生产人员、管理人员及可能出现的其他临时人员， 按规定留有一定的备用系数。 5、紧急避险设施的设置与矿井避灾路线相结合，紧急避险设施设 置清晰、醒目的标识。紧急避险系统并随井下采掘系统的变化及时调整 和补充完善，包括紧急避险设施、配套系统、避灾路线和应急预案等。 6、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。因地制宜地采用新技术、新工艺、新装备、新材料。尽量利 用原有的巷道、不增加开拓费用。 7、矿井井下紧急避险系统设计采用永久避难硐室，全矿井设计永 久避难硐室 1 个，即+390m 水平永久避难硐室，该永久避难硐室设计额 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 3 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 定容纳 60 人，最大容纳人数 72 人。 8、资金概算 本次设计项目总投资：56.1749 万元，其中设计及评审 4.5 万元， 基本预备费 4.0 万元。永久避难硐室井巷工程 13.2193 万元，紧急避险 系统的设备、设施及材料费 34.4556 万元。 三、设计编制的依据 1、 国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知 （国发2010 23 号） 2、 金属、非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督 检查暂行规定 （安监总管一2010168 号） ； 3、 矿井井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行） ； 4、国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发矿井下安全避险 六大系统建设完善基本规范（试行）的通知 （安监总煤装201133 号文） 5、 关于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； 6、四川省安全生产监督管理局关于金属非金属地下矿山安全避 险“六大系统”安装使用和监督检查的实施意见川安监2010351 号； 7、四川省安全生产监督管理局关于加快推进金属非金属地下矿 山安全避险“六大系统”建设的通知川安监2011347 号； 8、四川省安监局、四川省煤监局关于矿井下紧急避险系统建设 的指导意见川安监201323 号； 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 4 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 9、 矿井井底车场硐室设计规范 （mtt5026-2009） ； 10、 金属非金属矿山安全规程gbl64232006 11、 金属非金属地下矿山通风技术规范 （aq2013-2008） ； 12、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(aq1029-2007)。 13、四川省安监局、四川省煤监局关于印发矿井井下紧急避险系 统建设管理暂行规定的通知(川安监201136 号)； 14、 关于印发四川省矿井井下紧急避险系统验收评分暂行办法 的通知 (川安监201276 号)； 15、 四川省矿井井下紧急避险系统安全技术规范(川省地方标准 db51/ t1411-2011)； 16、经审批的威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂初步设计说明书 ； 17、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。 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 5 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 第一章第一章 矿井概况矿井概况 第一节第一节 矿井基本情况矿井基本情况 一、交通位置 矿区位于威远县城 287方向，直距约 33.5km 的小河镇平乐村 1 组境内。矿区中心点坐标：东经 1041749、北纬 293826。 从威远县城出发沿县级公路西行，经庆卫镇、新场镇、越溪镇到达 矿区，总行程 60km，从仁寿县城出发经汪洋镇，小河镇到达矿区，共 计 70km。交通较为方便（见交通位置图） 。 威远 严陵镇 铺子湾镇 庆卫镇 新店镇 向义镇 团结镇 镇西镇 章佳 胜利镇 大山铺镇 界牌镇 三多寨镇 自贡市 大安区 自流井区 贡井区 凌家镇 靖和镇 龙会镇 东联镇 朝阳镇 高石镇 宋家镇 陈家 黄荆沟镇 山王镇 观音镇 金李井镇 铁佛镇 识经 复合 天峨 汪洋镇 两河镇 碗厂镇 小河镇 越溪镇 东兴镇 双古区镇 高山镇 正安 仁 寿 县 资 中 资 中 县 新房子 连界镇 图 例 铁 路 县址 矿区位置 成渝高速公路 内昆铁路 内宜高速公路 矿区交通位置图 0369km 长沙坝水库 葫芦口水库 荣 县 县界 省道 县乡公路 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 6 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 二、气象地震及地形地貌气象地震及地形地貌 区内气候属亚热带湿润季风型气候。年均降水量为 1085mm，全年 降雨主要集中在 79 月。阴雨日占 6080%，年日照数低于 1200 小时， 年相对湿度 80%，年均气温 18，一月均温 7.5，七月均温 27.3， 年均无霜期 329 天。 根据四川省地震局资料和国家地震局 1990 年版中国地震烈度区 划图 ，区内地震属弱震区，震级 2.35.3 级，地震基本烈度为度。 矿区地貌区划属构造剥蚀方山丘陵区。 矿区内最高点大黄泥，海拔高程为 614.5m，最低为生机咀，海拔 高程为 534.0m，矿区内相对高差为 80.5m，按照山岳类型划分，矿区属 丘陵区，总的地势为中间低、四周高。 三、简明地质 矿山所采砖瓦用页岩矿，产出于三叠系上统须家河组五段上部“高 炭”煤层的层位。 “高炭”煤层由北西向南东延伸变薄，固定炭含量逐 步降低，至矿山一带变薄且相变为含炭质页岩及粉砂岩，高炭煤层的五 分性在这里也无法分辨， “高炭”煤层从下至上全部变为厚度为 35cm 的薄煤线，其间矸石厚度 0.050.9m。矿层总体呈北东南西向展布， 矿层倾向 280290，倾角平均 3，为一单斜构造，地层连续性好， 尚未见断裂破坏。 矿层在矿区范围内未见地表露头，据生产矿山采掘巷道揭露，矿层 厚度 0.540.55m，平均 0.55m。 根据宜宾智高矿产技术服务有限责任公司 2011 年 10 月提交的威 远县油房湾炭质高岭石泥岩厂资源储量核实报告中的分析成果参见表 1-1-1。 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 7 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 表 1-1-1 油房湾炭质高岭石泥岩厂粉矸分析成果表油房湾炭质高岭石泥岩厂粉矸分析成果表 水分 mad（% ） 灰分 ad（%） 挥发分 vd（%） 固定碳 fcd（%） 发热量 qgr.v.d（mj/kg） 粉矸 2.22.49 74.3774 .58 14.2219 .92 5.911.3 5 5.295.47 从其灰分和固定碳的含量可以看出，应属高炭质页岩。 四、开采技术条件 1、工程地质 据储量核实报告及本次调查，矿层顶板岩性为深灰色薄至中层状粉 砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部夹细砂岩条带，俗称“伪顶” ，遇水易碎 裂、膨胀、垮塌。 “伪顶”厚 0.53m,其上为灰黄色厚层状岩屑石英砂 岩。底板岩性为深灰色石英细砂岩与泥质、炭质粉砂岩互层。 由于“伪顶”和底板均为软质岩体，顶板易片邦、垮塌，底鼓常见， 给生产井巷支护带来一定难度。 2、水文地质 矿区水文地质条件与原储量核实报告基本一致，无大变化：区内地 质构造简单，地层为单斜层。 受区域水文背景条件的限制，矿井地下水类型较为单一。即以砂岩 裂隙水为主，砂岩孔隙水次之，砂岩及裂隙为含水层、砂岩、页岩、煤、 粘土组成的互层为隔水层，在没有裂隙导流的情况下，含水层之间不相 通。矿区内连通隔水层的裂隙主要为张裂隙及二次纵张裂隙，其实测的 产状为 21065，14578这两组节理在区内较发育，它是连 通矿区含水层之间的导水构造，开采时应以注意。 矿井涌水量约 120150m3/d，井下建水仓一处（容积 150m3） ，基 本满足矿井涌水量需求。 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 8 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 3、环境地质 据原储量报告及本次调查，矿山范围内自然斜坡、区域稳定性、水 环境质量与原报告所做时候未有明显变化，斜坡稳定性及区域稳定性较 稳定。 4、矿井瓦斯、地热 根据内江市安全生产监督管理局 2012 年 11 月 9 日发放的关于全 市 2012 年度非煤煤系矿山瓦斯等级和矿层自燃性爆炸性鉴定结果的通 知显示，威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂属瓦斯矿井，矿石的自燃倾 向性等级为不易自燃；矿层爆炸性为无爆炸性危险。 矿山目前尚未发现有地热异常情况，地热梯度仍属正常范围。 五、矿山救护五、矿山救护 矿井与内江市安全生产救援大队签定了救护协议，同时根据本矿井 生产能力、开采技术条件、灾害情况矿井设计配备救护小队，救护小队 人员不少于 9 人，并配备相应的救护设备及各类检测仪器。其职责是做 好矿井事故的预防工作，控制和处理矿井初期事故，引导和救助遇难人 员脱离灾区，积极抢救遇险遇难人员等工作。 第二节第二节 矿井开拓开采现状矿井开拓开采现状 一、井田境界、储量、生产能力及服务年限 本矿井采矿许可证证号为 c5110242010127120086060，由威远 县国土资源局颁发，有效期贰年零壹月（2011 年 12 月 18 日至 2014 年 1 月 8 日） ，采矿权人为威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂，矿山名称为 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂，经济类型属私营独资企业，开采矿种 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 9 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 为砖瓦用页岩矿，开采方式为地下开采，批准的矿区范围由 4 个拐点圈 闭（见表 1-2-1） ，矿区面积为 1.0538km2。 表表 1-2-11-2-1 矿区范围拐点坐标表（矿区范围拐点坐标表（19801980 西安坐标系）西安坐标系） 拐点编号 xy 备 注 13280491.8835431849.31 23280671.8835432679.31 33281771.8735432384.31 43281596.8735431419.31 采高+420 米至+335 米，矿区面积 1.0538km2 该矿山与相邻的各个矿山不存在矿权重叠现象。 2、矿井生产能力 矿井设计生产能力为 60kt/a。 3、矿井储量及服务年限 截止于 2013 年 7 月，威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂矿权范围内 占有资源储量 97.10 万吨。矿权范围内保有资源储量 37.16 万吨。其中 控制的经济基础储量（122b）17.99 万吨；推断的内蕴经济资源量 （333）10.91 万吨；控制的次边际经济资源量（2s22）8.26 万吨。矿 井生产能力为 60kt/a。矿井服务年限为 6a。 三、矿井开拓开采现状 矿井采用斜井开拓，目前有两个井筒，一个为提升斜井，一个为回 风斜井。主斜井和回风斜井落平处在+370m 水平。矿井分+350m 水平、 +370m 水平、+390m 水平和+400m 水平 4 个水平布置，每个水平分别在 上下山布置带区，带区内沿矿层走向划分条带布置采煤工作面，采煤工 作面采用倾斜长壁采煤法，对拉工作面布置，后退式回采。+350m 水平 已经采完，目前采矿工作面分布于+370m 水平 3502 采矿工作面和+390m 水平 3901 采矿工作面，+370m 水平、+390m 水平已处于末采期， +400m 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 10 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 水平处于接替准备过程中。 矿井目前有 1 个对拉高档普采工作面（3502 工作面） 、1 个炮采工 作面（3901 采面） ，有 3 个炮掘工作面（分别是 4002 运输巷掘进工作 面、4002 上部回风巷掘进工作面、4001 运输巷掘进工作面） 。矿井高档 普采工作面采矿方法为倾斜长壁式采矿法，采矿工作面采用单滚筒爬地 式采煤机落矿，工作面内及工作面运输巷采用刮板运输机运输，工作面 采用单体液体支柱挂梁支护，采空区处理采用全部垮落法。炮采工作 面采用倾斜短壁式采矿法，放炮落矿，金属摩擦支柱支护，局部充填法 处理采空区。掘进采用钻爆法施工，根据地质情况采用砌碹或架工字钢 棚支护。 矿井通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式，矿井总进风 量 1980 m3/min。 矿井为低瓦斯矿井，矿层自燃等级为级（不易自燃），矿层无爆 炸性。 第三节第三节 “六大系统六大系统”的建设情况的建设情况 一监测监控系统 本矿使用重庆梅安森科技股份有限公司生产的 kj73n 型监控系统， 通过该系统，对矿井的各生产环节进行系统、连续地集中监测，适时准 确地对矿井各作业环节进行动态监测和控制，以便在控制和预防井下事 故中掌握主动性。一旦发现瓦斯超限，立即声光报警，并进行风电、瓦 斯电闭锁，确保矿井生产的正常运行和人身安全。设计在矿井地面调度 室设置监测中心站，监控中心配置主机一台，备用一台，采用双回路供 电并配备不少于 8h 的在线式不间断电源，并有可靠的接地装置和防雷 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 11 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 装置，联网主机装备防火墙等网络安全设备。井下设置有甲烷传感器、 负压传感器、风速传感器、设备开停传感器、风门开关传感器、馈电传 感器、温度传感器等各类传感器，种类、数量符合要求，运行正常，备 用充足。目前配备 kjf86n16分站和 kjf86n8分站 6 个。监控信息由 光纤电缆与县、省监控平台联网。矿井井下设置大分站 1 台，中分站 3 台，共设置各种探头 45 个，该系统运行正常。 二.井下人员定位系统 本矿使用重庆梅安森科技股份有限公司生产的 kj237 型井下人员定 位系统，主机硬件与监控系统共用，井下设有出入站 1 台，读卡分站 1 台，普通站 3 台，入井人员识别卡共 260 个。确保准确掌握井下人员动 态分布情况和采掘工作面人员数量。所有入井人员必须携带识别卡，矿 井各个人员出入井口、重点区域出入口、限制区域等地点均应设置分站， 并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； 巷道分支处应设置分站，并能满足监测携卡人员出入方向的要求。煤矿 紧急避险设施入口和出口应分别设置人员定位系统分站，对出、入紧急 避险设施的人员进行实时监测。 系统实现对矿井人员的实时跟踪定位，移动目标监测查询、人员安 全保障及统计考勤等功能。充分利用矿井安全监控系统平台，无须重复 布线，仅需增加相应的人员跟踪定位无线数据采集基站、无线编码发射 器、人员跟踪定位处理软件即可实现。矿井人员跟踪定位及考勤管理系 统，能够清楚掌握每个人员在矿井下的位置及活动轨迹，可为事故抢险 提供科学依据。也可利用系统的日常考勤管理功能，对全矿井人员进行 考勤管理。 三.压风自救系统 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 12 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 本矿在地面安设了由上海康可尔压缩机有限公司生产的 kb-100a 型 皮带式螺杆空压机，电机功率 75kw,容积流量 12.7m3/min,工作压力 0.8mpa。压风管路由地面延伸到了井下主要巷道及采、掘工作面附近， 并按规定安设了压风自救袋。压风主管路为 108mm 的无缝钢管，支路 为 50mm 的阻燃、抗静电聚乙烯管。 四.供水施救系统 矿井在地面设有容积为 200 m3的高位水池，供水管路由地面延伸 到了井下主要巷道及采、掘工作面附近，并按规定安设了支管和阀门。 主管路及支路均为 50mm 的阻燃、抗静电聚乙烯管。矿井制定有综合 防尘措施及管理制度。 五.井下通信联络系统 矿井选用 tc-2000hc 型程控交换机为井下通讯服务。主机容量为 32 门，采、掘工作面附近及井下要害位置都安设有直通地面调度室 kth 型本质安全型程控电话机。矿井安装对外中国电信程控电话，确保矿内 外通讯联系可靠。 六.紧急避险系统： 本矿井为瓦斯矿井，矿井设置如下紧急避险系统：矿井的入井人员 必须携带隔离式自救器，其提供半小时到一小时的个体防护，所有入井 人员配备额定防护时间不低于 45 分钟的自救器，本矿选用 zy45 型隔 离式压缩氧自救器，构成第一级紧急避险；在+390m 水平设置永久避难 硐室，构成第二级区域避险。永久避难硐室接入矿井压风、供水、监测 监控、人员定位、通讯和供电系统。压风、供水、监测监控、人员定位、 通讯、供电等管线在接入硐室前应采取保护措施，具体设计详见紧急避 险专项设计。 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 13 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 第二章第二章 井下紧急避险设施建设分析井下紧急避险设施建设分析 第一节第一节 矿井灾害危险分析矿井灾害危险分析 一、顶板灾害一、顶板灾害 矿井顶板事故可能的表现形式为采场顶板大范围垮落、陷落和冒落， 采空区大范围垮落和陷落，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、采空区大范围垮落、陷落。采场的采空区大范围垮落的直接后 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、矿尘等其 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、采场顶板大范围垮落、陷落和冒顶。其后果是破坏采场和周围 的巷道，造成采场内人员的伤亡；破坏采场内的设备和设施，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。可能造成巷道内或采掘工作 面人员的伤亡；破坏巷道内或采掘工作面的设备、设施；破坏人员的安 全通道；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。 二、水灾二、水灾 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 14 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 水灾的危害极大，不仅可能淹没工作面、巷道，甚至可能淹没整个 矿井，造成伤亡事故和财产损失。 三、瓦斯三、瓦斯 瓦斯灾害形式主要有瓦斯爆炸、瓦斯燃烧、瓦斯窒息。 如果放炮 母线明接头且不牢固，无封泥或封泥不符合要求；炮眼深度不符合要求； 未执行“一炮三检制” ，使用不符合规定的炸药、雷管等都可能产生爆 破火焰，引起瓦斯爆炸。使用非防爆设备或防爆电气设备的防爆性能入 井前未检查；下井后不按规定安装，不按时检查、维护、调试；矿灯失 爆或工人在井下拆卸矿灯产生电火花；未执行煤矿安全规程的有关 规定等，都可能造成电气失爆，而引起瓦斯爆炸。井下瓦斯积聚未及时 进行处理、未设立通风设施或对通风设施未及时进行维护，造成风流短 路、未按规定地点和次数检查瓦斯、局部通风机位置安装不正确，拉循 环风、局部通风机供电不符合金属非金属矿山安全规程的相关要求 等，都可能造成瓦斯积聚，当外界条件达到瓦斯爆炸条件时，可能引起 瓦斯事故。 四、矿尘爆炸及自燃发火四、矿尘爆炸及自燃发火 根据内江市安全生产监督管理局 2012 年 11 月 9 日发放的关于全 市 2012 年度非煤煤系矿山瓦斯等级和煤层自燃性爆炸性鉴定结果的通 知显示，威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂属低瓦斯矿井，矿石的自燃 倾向性等级为不易自燃；矿层爆炸性为无爆炸性危险 五、矿井火灾五、矿井火灾 根据引火的热源不同，矿井火灾分成两大类：外因火灾(或称外源 火灾)和内因火灾(或称自然火灾)。按发火地点不同，分为地面火灾和 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 15 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 井下火灾。矿井开采的矿层自燃发火倾向性属不易自燃。井下存在外因 火灾的危险。 矿井火灾的危害 矿井火灾能产生大量剧毒的一氧化碳，可能造成井下大量人员中毒 死亡；造成重大经济损失；矿井火灾后，产生火风压，会使原有通风系 统遭到破坏，导致风流逆转，扩大事故范围，并增加灭火困难。 井口房和通风机房附近 20m 内，有烟火或用火炉取暖。木料场、矸 石山、炉灰场距离进风井小于 80m，木料场距离矸石山小于 50m；井下 使用灯泡取暖、照明和使用电炉。井下和井口房内从事电焊、气焊和喷 灯焊接等工作，未制定安全措施，或有措施，措施针对性不强，执行不 到位；无爆破说明书放炮。无证放炮，未使用水炮泥放炮或使用的炮泥 不符合规定（如煤、炸药纸作炮泥） ，炮眼深度或最小抵抗不够；井下 存放有剩余的汽油、煤油。使用的润滑油、棉纱、布头和纸等乱放乱扔； 使用非防爆电气设备或防爆电气设备失爆等产生电火花。使用的防爆电 气设备管理不善，失爆多。缆线明接头多。电气设备、入井电源保护接 地不完善，未建立总接地网，电气设备、电缆的检查、维护、调整不符 合有关规定等都可能引起外因火灾。 六、主要灾害的影响六、主要灾害的影响 对主要灾害存在的场所的分析，见表 2-1-1. 表 2-1-1 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 全矿井 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 16 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 序号危险、有害因素存在场所备注 工业广场 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、矿尘危害 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、采空区、通风不良的 巷道、回风巷、硐室 (2)中毒窒息 盲巷、采空区、回风巷、工 作面、硐室 以通风不良巷道为 主 第二节第二节 建设井下紧急避险设施的必要性建设井下紧急避险设施的必要性 一、建设井下紧急避险系统是提高矿井安全保障能力的需要 从国际上看，南非、加拿大、美国、澳大利亚等采矿业发达国家， 均颁布了严格的法律、法规和标准，对矿山井下避难的设置、维护和人 员培训等作了明确的规定，形成了井下固定避难室、移动救生舱、应急 逃生和个人防护等成熟的实用技术及装备。由于井下存在冲击地压、水 灾、火灾、瓦斯矿尘爆炸等各类事故的可能性，对井下矿工生命安全造 成潜在危害。建设井下紧急避难系统，能够进一步提高煤矿安全防护和 应急救援水平，确保煤矿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。建设井下紧急避险系统是提升矿井安全保障能力的需要。 二、建设井下紧急避险系统是认真贯彻国家相关法律法规的需要 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）规定：“强制推行先进适用的技术装备。煤矿、非煤 矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 17 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 位系统、井下紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络 系统等技术装备，并与 3 年之内完成。” 2010 年 5 月 19-20 日，国家安监总局在山西潞安矿业集团召开了 全国煤矿坚决遏制重特大事故推广井下救生舱等避险设施现场会。国家 安监总局副局长、煤监局局长赵铁锤做了题为完善“六大系统”，深 化“专项行动”，促进煤矿安全生产形势持续稳定好转的讲话，要求 全国煤矿都要建设井下救生舱等避险设施，并在 2015 年前所有煤矿都 必须建立“六大系统”。 7 月 23 日，国务院办公厅发布了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）。通知要求“煤矿和非煤 矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定 位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统 等技术装备，并于 3 年之内完成”。通知特别强调，要建立坚实的技术 保障体系，强制推行先进适用的技术装备；同时对建设完善矿井下安全 避险“六大系统”提出了明确的目标任务和时间要求，将“六大系统” 建设完成时间提前到了 2013 年，严格规定“逾期未安装的，依法暂扣 安全生产许可证、煤炭生产许可证”。8 月 24 日，国家安监总局、煤 监局又印发了关于建设完善矿井井下安全避险“六大系统”的通知。 安监总管一2010168 号金属、非金属地下矿山安全避险“六大 系统”安装使用和监督检查暂行规定对非煤地下矿山六大系统建设作 出了明确规定。 2010 年 11 月 23 日，四川省安全生产监督管理局关于金属非金 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 18 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查的实施意见川 安监2010351 号。 2011 年 9 月 27 日四川省安全生产监督管理局关于加快推进金属 非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的通知川安监2011 347 号。 因此，建设完善“井下紧急避难系统”是以人为本、安全发展理念 的重要体现，是以超前预防为主的“防灾”和以应急避险为主的“减灾” 的有机统一，是坚持预防为主，有效降低事故危害程度、防范遏制重特 大事故的综合治理措施。是深入贯彻落实科学发展观、落实“安全第一、 预防为主”安全生产方针的具体体现，是构建社会主义和谐社会的必然 要求，也是矿工最关心、最直接、最现实的切身利益问题。也是落实国 家强制推行的安全先进适用技术，认真贯彻国家相关法规、规定的需要。 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 19 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 第三章第三章 矿井紧急避险系统设计矿井紧急避险系统设计 矿井下紧急避险系统是指在矿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 统建设的内容包括为入井人员提供自救器、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。 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 遇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，对内提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造 生存基本条件，为应急救援创造条件、赢得时间。 第一节第一节 设计方案设计方案 紧急避险设施主要包括永久避难硐室、临时避难硐室、可移动式救 生舱。根据安监总管一2010168 号金属、非金属地下矿山安全避险 “六大系统”安装使用和监督检查暂行规定 ，2010 年 11 月 23 日，四 川省安全生产监督管理局关于金属非金属地下矿山安全避险“六大系 统”安装使用和监督检查的实施意见川安监2010351 号，2011 年 9 月 27 日四川省安全生产监督管理局关于加快推进金属非金属地 下矿山安全避险“六大系统”建设的通知川安监2011347 号，由 于本矿井开采矿体为与煤共（伴）生矿体，结合威远县油房湾炭质高岭 石泥岩厂初步设计和矿井采掘现状，本矿井紧急避险系统设计参照四 川省矿井下紧急避险系统安全技术规范(川省地方标准 db51/ t1411- 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 20 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 2011)，四川省安监局、四川省煤监局关于矿井下紧急避险系统建设 的指导意见川安监201323 号，油房湾炭质高岭石泥岩厂紧急避 险系统设计采用永久避难硐室的方案。 一、井下紧急避险设施建设原则及要求 1、紧急避险设施的建设方案应综合考虑所服务区域的特征和巷道 布置、可能发生的灾害类型及特点、人员分布等因素，优先建设避难硐 室。 2、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、通讯、照明、人员生存保障等基本功能，在无任何外界支持 的情况下额定防护时间不低于 96 小时。 2、地下矿山企业在每个中段至少设置一个避灾硐室或救生舱。独 头巷道掘进时，应每掘进 500m 设置一个避灾硐室或救生舱。 3、避灾硐室或救生舱应设置在岩石坚硬稳固的地方。避灾硐室应 能有效防止有毒有害气体和井下涌水进入，并配备满足当班作业人员 1 周所需要的饮水、食品，配备自救器、有毒有害气体检测仪器、急救药 品和照明设备，以及直通地面调度室的电话，安装供风、供水管路并设 置阀门，形成井下整体性的安全避险系统。 4、各紧急避险设施的总容量应满足突发紧急情况下所服务区域全 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，并应有一定的备用系数。永久避难硐室的备用系数不低于 1.2，临时避难硐室和可移动式救生舱的备用系数不低于 1.1。 5、紧急避险设施的设置要与矿井避灾路线相结合，紧急避险设施 应有清晰、醒目、牢靠的标识。矿井避灾路线图中应明确标注紧急避险 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 21 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 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， 以方便灾变时遇险人员迅速到达紧急避险设施。 6、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， 包括及时补充或移动紧急避险设施，完善避灾路线和应急预案等。 7、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。前后 20m 范围内巷道应采用不燃性材料 支护，且顶板完整、支护完好，符合安全出口的要求。特殊情况下确需 布置在矿层中时，应有控制瓦斯涌出和防止瓦斯积聚、矿层自燃的措施。 永久避难硐室应确保在服务期间不受采动影响，临时避难硐室应在服务 期间避免受采动损害。 二、矿井紧急避险系统设计方案 （一）井下人员分布情况 本矿井为生产矿井，根据采掘现状，矿井目前有 1 个对拉高档普采 工作面（3502 工作面） 、1 个手采工作面（3901 采面） ，有 3 个炮掘工 作面（分别是 4002 运输巷掘进工作面、4002 上部回风巷掘进工作面、 4001 运输巷掘进工作面） 。设计生产能力 60kt/a。矿井年工作日确定为 330d，采掘生产实行“三八”作业制。矿井正常生产时最大班下井人 数为 90 人，具体人员分布：+370 水平 30 人；+390m 水平 60 人，该水 平采煤矿 19 人，掘进 15 人，运输 9 人，通风 11 人，其他 6 人。 （二）设施数量及布置地点：根据矿井的井底车场、水平大巷、采 区（带区）避灾路线上建设避难硐室，本矿井紧急避险设施采用永久避 难硐室。 根据矿井采掘部署，矿井分+350m 水平、+370m 水平、+390m 水平 和+400m 水平 4 个水平布置，+350m 水平已经采完，目前采矿工作面分 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 22 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 布于+370m 水平 3502 采矿工作面和+390m 水平 3901 采矿工作面，+370m 水平、+390m 水平已处于末采期， +400m 水平处于接替准备过程中。 由于+370m 水平处于末采期，同时该水平采矿工作面紧邻井底车场 附近，距离地面 450 米，其井下人员该区域作业人员在发生事故逃离路 线距离在配备自救器的额定时间内靠步行能安全撤至地面，故本次永久 避难硐设计在矿井+390m 水平设置一个永久避难硐室，服务于现采矿权 范围内整个矿井紧急避险。 第二节第二节 永久避难硐室永久避难硐室 一、永久避难硐位置 根据永久避难硐室建设规定，采用 2 个安全出入口，如果布置在同 一条巷道中，2 个出入口的间距应当不小于 20 米。+390m 水平永久避 难硐室位于人行上山东侧相距该人行巷 20m 处，布置于+390m 水平运 输巷下山侧（+390m 水平运输巷与+390m 水平回风巷之间） ，两出入口 位于+390m 水平运输巷内，相距 20.6m，1#出入口距离人行上山 20m， 避难硐室顶板应安装防水设施，不得有滴水现象。硐室地面高于硐室附 近巷道底板 0.5m，硐室内应设置单向排水管。避难硐室内应设计承重 挂钩，以方便设备安装。 二、硐室容量 根据本矿井采区正常生产最大班出勤人数及分布，+390m 水平永久 避难硐室设计额定容纳人数 60 人，考虑 1.2 的系数，永久避难硐室设 计额定容纳人数 60 人，最大容量为 72 人，满足宜100 人，且20 人的 避难人数要求。 威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第 23 页 重庆华地工程勘察设计院 电话：88316362 硐室的容量按照矿井最大班下井人员进行设计，并考虑 20%的富裕 系数。生存室内按每人应不小于 1.0m2，过渡室的净面积应不小于 3.0m2的使用面积计算： s生 生=1.0601.2=72m2 s过=3.0m2 三、结构与尺寸设施三、结构与尺寸设施 永久避难硐室的生存室的设计宽度为 3.6m，过渡室的设计宽度为 2.6m，计算其长度： a生=723.6=20m； a过=3.02.6=1.1m； a=a生+2a过=20+2.2=22.2m 设计永久避难硐室长度为 33.2m，其中生存室长度 27.2m，两个安 全出入口内分别设置过渡室，单个过渡室长度为 3m。生存硐室采用 2/5 圆弧拱，设计宽度 3.6m，预制混凝土砌碹，净断面积 11.062；过渡 室采用半圆拱，设计宽度 2.6m，净断面积 5.773，预制混凝土砌碹。 硐室内壁采用 20 厚 1:3 水泥砂浆抹灰白水泥浆罩面（在遇围岩稳定时 可采用锚喷支护），硐室底板采用混凝土地面，厚度 100mm，混凝土 强度等级为 c20，硐室