恒发铁矿安全避险六大系统设计(新版附图).doc

慈利县凤凰嘴铁矿恒发分矿 安全避险“六大系统”方案设计慈利县凤凰嘴铁矿恒发分矿 慈利县凤凰嘴铁矿恒发分矿安全避险“六大系统”方案设计设 计：*审 核：*矿 长：*慈利县凤凰嘴铁矿恒发分矿 目 录1设计依据42矿山现状概述52.1矿床开采技术条件52.2开拓系统62.3通风系统62.4排水系统72.5供水系统72.6压气系统72.7通讯系统73安全避险“六大系统”83.1监测监控系统83.2人员定位系统133.3紧急避险系统133.4压风自救系统153.5供水施救系统163.6井下通信联络系统174安全管理与维护184.1监测监控系统安全管理及维护184.2出入坑管理系统安全管理及维护194.3供水施救系统安全管理及维护204.4压风自救系统安全管理及维护204.5通信联络系统安全管理及维护215投资估算22附图：1、井上井下工程对照图2、监测监控系统示意图3、通风、避灾路线示意图4、压风自救、供水施救系统示意图5、通讯联络系统示意图慈利县凤凰嘴铁矿恒发分矿安全避险“六大系统”方案设计1设计依据（1）国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知国发201023号；（2）国务院安委会办公室关于贯彻落实精神进一步加强非煤矿山安全生产工作的实施意见安委办201017号；（3）关于印发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的通知安监总管一2010168号；（4）国家安全监管总局关于切实加强金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的通知安监总管一2011108号；（5）湖南省安全生产监督管理局转发国家安全监管总局关于切实加强金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的通知湘安监非煤函2011176号；（6）金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范AQ2031-2011；（7）金属非金属地下矿山人员定位系统建设规范AQ2032-2011；（8）金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范AQ2033-2011；（9）金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范AQ2034-2011；（10）金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范AQ2035-2011；（11）金属非金属地下矿山通信联络系统建设规范AQ2036-2011；（12）金属非金属矿山安全规程GB16423-2006；2矿山现状概述2.1矿床开采技术条件（1）水文地质条件矿山范围内地表未见大的河流及常年性溪流,仅在矿山以外西部有一条战马溪常年性溪流,由北向南流,日常流量48升/秒,最大洪水期对矿山无影响。区内地下水较发育,其类型主要是石英砂岩裂隙承压水和岩溶裂隙水,次为风化裂隙孔隙水。裂隙承压水主要赋存在矿山北矿层间接底板石英砂岩中,富水性较强。岩溶裂隙水主要赋存在矿山中部、南部灰岩中,由于岩溶发育,富水性较强。风化裂隙水赋存在矿层直接顶底板,紫红色、灰绿色铁质粉砂质页岩、黑色炭质页岩、黑色炭质泥灰岩中,其富水性弱,属隔水层。本矿山坑口均位于当地侵蚀基准水面以上,矿层直接、间接项板黑色炭质页岩、炭质泥灰岩和直接底板紫红色铁质粉砂质页岩是良好的隔水层。矿床水文地质条件属简单类型。（2）工程地质条件矿山地层与矿层均为单斜层,构造简单,断裂不发育,未见大的断裂,仅见1条次级高角度小断层,巷道内见两组节理裂隙较发育,矿层直接顶板岩层完整性较差,属软弱半竖硬,薄中层状弱富水性炭质页岩、自云岩、炭质泥灰岩岩性综合体。岩体稳固性能差。矿层及直接、间接底板属坚硬夹软弱薄中厚层状铁质、粉砂质页岩、石英砂岩夹粉砂岩、粘士页岩、铝土质粘土页岩、含砾砂岩岩性综合体。岩体稳固性能一般较好。区内工程地质条件属简单型。（3）环境地质条件矿山及其周边范围内地表水系不发育,仅沿矿山地形低洼处矿层地表出露部位见一条季节性溪流,由大气降水补给。区内无选冶加工厂排放废水。地下水抽排少,地下水处于平衡状态,水资源影响较轻。矿层直接顶板有一层厚0.200.45m的硫铁矿层,破顶后,随矿石和废碴运出井口,经风化淋滤后,对周边水质、土石环境均存一定程度的污染。而赤铁矿矿石本身对水环境影响均较轻。矿山今后应合理采矿，按设计要求留设保安矿柱，防止地面塌陷，造成地表环境的破坏和人员伤亡。区内环境地质条件属简单型。2.2开拓系统矿井采用斜井开拓，共布置有3个井口，从东往西分别命名为一、二、三号井，三个井口全部提升。平巷采用轨道翻斗矿车运输，斜巷采用串车提升。采用三级排水。2.3通风系统采用中央并列式通风，在二号井井口安装有抽风机，风机型号为FBCZ9.0/15，电机功率15kw。当抽风机工作时，一、三号井为进风井，二号井为回风井,新鲜风流从一号井进入，经一号井二级暗斜井、340m中段运输巷进入采场，冲洗工作面后，污风由350m中段巷、二号井二级暗斜井、360m中段巷、二号井排到地表。当采用自然通风时，风流方向随季节而变化，方向不定。2.4排水系统矿井目前为三级排水，450m中段为一级，安装有2台YQS200-15型水泵(电机功率15kw)，360m中段为二级，安装有2台YQS200-18.5型水泵(电机功率18.5kw)，350m中段为三级，安装有2台TDQ-45型水(电机功率45kw)，此外在340m生产中段还设有临时微型水泵，将生产中段的水排至350m中段。井下主排水管路为De100无缝钢管，敷设在一号井井筒内。2.5供水系统井下用水水源来自一号井+450m中段裂隙水，供水管路为20普通胶管。2.6压气系统空压机站在地面，安装了2台活塞式空压机，1台为VF-12/8型，排气量为12m，额定气压为0.8Mpa，电机功率65kw，另1台为VF-6/7型，排气量为6m，额定气压为0.6Mpa，电机功率37kw，一台工作，一台备用。压气主管为763.5mm无缝钢管，回采中段支管为De40软管。2.7通讯系统地面调度室安装一台24门数字程控交换机。地面变电所、绞车房、值班室等处安装了7部普通程控电话机，井下绞车房、挂钩处、采掘工作面等处共安装了9部普通程控电话机。通讯线路为地面用普通电话线，所有电话机进线均从交换机直接引出，井下通讯线路从一号井入井。3安全避险“六大系统”3.1监测监控系统本矿为铁矿山，采用普通房柱空场采矿法，浅孔爆破。矿石不含硫，不具有自然发火危险，也不含放射性元素。矿山设计开采地表错动范围内地表无需要保护的建、构筑物、铁路及水体。设计采用斜井-盲斜井开拓，共设有12个中段，目前掘进工作已全部完成，仅有2个回采工作面。 矿区工程地质条件中等以上，本矿采空面积不大，但与周围矿山连成一片，井田边界未留设矿柱，整个矿区留下了较大的采空区，采矿活动可能会造成一定的地压活动。根据以上条件，本矿监控检测系统必须配备：一氧化碳、硫化氢、氧气和二氧化氮的监测系统；通风监测系统；地压监测系统；视频监控系统可以不安装，但根据矿山要求，设计安装视频监控系统。3.1.1一氧化碳、二氧化氮和氧气监测系统根据规范，本矿可不配备有毒有害气体监测传感器，但应配备便携式气体检测报警仪。本矿井下同时回采工作面2个，设计采用便携式气体检测仪对井下有毒有害气体进行检测，每个回采工作面各配1台CD3(A) 便携式气体检测报警仪，备用1台，共配备3台。每班作业前由安全员先进行检测，确认安全后方可允许作业人员进场作业。CD3(A) 型便携式气体检测仪具有“矿用产品安全标志认证”，能设置报警参数，并具有声光报警功能，可同时检测CO、O2、H2S等多种气体。(3)人员进入采掘工作面时，应携带便携式气体检测报警仪从进风侧进入，一旦报警应立即撤离。要求进入井下作业的每个班组至少携带一台可检测CO、O2、H2S浓度的CD3(A) 型便携式气体检测报警仪，有条件时还应配备能检测NO2、SO2浓度的有矿用产品标志的便携式气体检测报警仪。根据建设规范要求，便携式气体检测仪检测项及报警浓度设置如表3-1： 表3-1 便携式气体检测仪报警浓度设置被测气体分子式测量范围分辨率报警值一氧化碳CO0-2000ppm1ppm24氧气O20-30%VoL0.1%VoL20硫化氢H22S0-200ppm1ppm6.6二氧化硫SO20-100ppm0.1ppm5.3二氧化氮NO20-20ppm0.1ppm2.53.1.2通风系统监测根据金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范（AQ20312011）的规定：“主机应安装在地面，并双机备份，且应在矿山生产调度室设置显示终端”。设计将生产调度室设在矿部监控机房，在调度主控制室内设置“矿山安全生产调度、监控与通信平台”。主控机房距离硐口20m以外，机房面积建议25以上，地面采用防水防潮措施，铺设防静电地板，采用不燃性石膏吊顶，四周墙面采用水泥墙面漆处理。机房照明系统依据有关标准规定的要求进行设计，避免直接反射光，避免灯光从作业面至眼睛的直接反射，损坏对比度。机房的照明光线均匀，并且无眩光，其照度不低于15Lux。配备2KVA/2h不间断电源，保证监测系统在矿山断电的情况下能连续工作2h以上。设备的安全保护接地均采用BVR6m接地线与BVR16m接地线。对电源线路进行防雷处理。一级防雷设在电源总配电柜前，用于抵御经一级避雷器消弱后的雷电流，其通流量的设计要求为40KA。二级防雷设在重要回路或网络设备插座前，其通流量的设计要求为5KA，彻底免除雷电流对网络设备的影响。选择1台研华工控机作为控制主机，配置打印机1台，选用DXH-3.3/8.4(A)型不间断电源2台为传感器供电。中心站可在监控主机实时显示环境参数、动、静态图形，数据、曲线，模拟量配置图等。所选的监控总机符合建设规范要求。监测监控系统平台配置如表3-2。表3-2 监测监控系统平台配置表序号名称规格型号单位数量生产厂家1控制计算机研华工控机/酷睿双核/19英寸液晶显示器套22监控系统软件套13综合数据接口箱MT8000台14激光打印机A4台15矿用不间断电源DXH-3.3/8.4(A)台26矿用光端机KTG2A台17地面报警装置CXB1台1设计选用4个GFY15(B)型矿用双向风速传感器（测量范围：0.315m/s），340m、350m中段、二号井井筒内各安装1个，备用1个。通风机房设1个GF5型负压传感器。通风机设GKT0.5L型开停传感器。一、二、三级水仓设GUD0.45型水位传感器各1个。在二号井井口设KJ251-F8(A) 型八点监控分站1台监测系统传输选用MHYV1470.28型电缆。风速、风压传感器通过电缆与监测主机连接，工作人员能实时监测井下相关地点的风速、风量。当风速不在表3-3规定的风速范围内时，主机将发出报警信号。根据金属非金属地下矿山通风技术规范，矿山井巷允许的最高风速见表3-3。表3-3 不同巷道风速、风量表序号井巷名称风量风速范围m3/s（m/s)1一号井1.609.02二号井1.609.03340生产中段1.607.04350回风中段1.607.03.1.3视频监控系统本工程设置视频监控系统一套，该系统主要由摄像机、传输线、硬盘录像机和显示器组成，具体为：摄像机本工程共安装摄像机6台，分别安装于一、二号井及其矿坪，暗斜井上部车场。地面摄像机选用普通红外型，井下摄像机选用KBA12W矿用红外型。传输线地面摄像机通过SYV-75-5型同轴电缆，井下摄像机通过SYV32-75-7型钢丝铠装同轴电缆，把视频信号传到硬盘录像机上。地面同轴电缆采用沿建筑物外墙或水泥电杆钢索吊挂敷设，井下同轴电缆采用沿二号井井壁敷设。摄像机的电源就近引入，电源电压为220V。硬盘录像机设计选用8路嵌入式硬盘录像机，来接收从摄像机传来的视频信号。该硬盘录像机具有监视、录像、回放、报警、控制、网络、密码授权和工作时间表等功能。硬盘录像机安装2台，一用一备，安装于矿部监控机房内。显示器设计选用一台24英寸液晶显示器来同时显示6路视频（6画面显示），视频信号由硬盘录像机输出。显示器安装于矿部监控机房内。3.1.4地压监测系统本矿为地采铁矿山，且有三个以上回采中段，根据地下矿山监测监控系统建设规范（AQ2031-2011）要求，需建立地压监测监控系统，实现对采空区稳定性、顶板压力、位移变化、地表沉降等的动态监控。参照GB50026-2007标准，本工程变形监测等级划分为三等，精度要求为：变形观测点的高程中误差和点位中误差分别为1.0mm和6.0mm，相邻变形观测点的高差中误差0.5mm。监测类别为应力、应变监测，监测方法主要选用应力计、应变计。应力计、应变计的报警值应通过岩体力学实验后确定。设计在360m、400m、450m中段头尾及中间一个采空采场内各选择一个压力比较集中的矿柱，分别安装1个YHY60(A)矿用本安型数字压力计，共需安装7个。YHY60(A)矿用本安型数字压力计，具有“矿用产品安全标志认证”，其参数为：测量压力060Mpa,精度1.6%，电源4.5V。应力、应变监测传感器通过电缆和监测主机连接，应力、应变监测的主要技术要求应符合GB50026-2007标准中的规定。每期观测结束后，应及时处理观测数据。当数据处理结果出现下列情况之一时，必须即刻采取相应措施：变形量达到预警值或接近允许值，变形量出现异常变化，构筑物的裂缝或地表的裂缝快速扩大。3.2人员定位系统矿山最大班下井人数定额为19人，少于30人，建立人员出入井信息管理制度。设计在二号井井口房设立登记板，井下作业人员入井时将工作牌挂在登记板上，出井后取回。登记板上要注明入井人员所在的工作面编号（工作水平、采场及掘进工作面位置等）和人数。3.3紧急避险系统紧急避险系统由紧急避险设施、避灾线路和事故应急救援预案组成。3.3.1紧急避险设施金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范AQ2033-2011第5.3条规定了紧急避险设施的设置应遵守以下要求：-水文地质条件中等及复杂或有透水风险的地下矿山，应至少在最低生产中段设置紧急避险设施；-生产中段在地面最低安全出口以下垂直距离超过300m的矿山，应在最低生产中段设置紧急避险设施；-距安全出口实际距离超过2000m的生产中段，应设置紧急避险设施；-应优先选择设置避灾硐室。该矿山矿岩稳固、水文地质条件简单、一号井深度156m、二号井深度146m、中段长度120m、距安全出口最长距离为440m。根据本矿实际，本矿不需设置紧急避险设施（避灾硐室或救生舱），但应配备自救器，根据井下工作人数，选择ZYX45隔绝式压缩氧自救器25台，每位入井人员携带1台，备用6台。3.3.2避灾线路井下建立畅通的避灾路线，路线的分道口设置明显的路标，指明通往安全出口的方向。所有井下人员必须熟悉避灾线路和安全出口。每半年进行一次避灾演习。紧急避险应遵循“撤离优先，避险就近”的原则。井下每个生产中段均至少有两个便于行人的安全出口，一个为本中段平巷，一个为通上中段的通风人行上山。每个采场均有两个便于行人的安全出口，并经上、下巷道与通往地面的安全出口相通。设计要求矿山井下各巷道交叉路口要标明安全出口的方向，避灾线路图要根据工程进展情况及时更新，并在主硐口显著位置悬挂。井下发生水灾、塌方冒顶时，人员应往一、二号井口撤离撤离路线如下：采场工作面一号井二级暗斜井一号井二号井二级暗斜井二号井地表井下发生火灾时，若火灾地点发生在回风道时，应往进风硐口方向撤离，若发生在进风道时，应迅速开启风机反风，使进风道变回风道，人员往进风硐口方向撤离。3.3.3应急救援矿山应按设计提供的避灾线路图，制定完善的井下各灾变应急预案。 矿山发生事故时，当班安全员负责组织各班组人员成立临时应急救援小组进行救护，然后立即汇报矿部应急救援领导小组，小组成员接到险情报告后，必须迅速赶往事故现场，组织人员抢险救灾。矿山井下救援工作应请专业救护队进行施救，为了及时和有效地处理井下各种灾变事故，矿山成立兼职救护队。兼职救护队建立后，安全部门定期对队员进行救护培训,或聘请专业救护队业务人员来矿培训，使救护队人员掌握基本救护技能，做到突发事故有备无患。同时矿山应与救护能力的卫生院签订救护安全协议，当矿山救护队无法满足救援需要时，应立即请求该卫生院进行支援。3. 4压风自救系统矿山井下压风自救系统由地面空气压缩机、井下压风管路及固定式永久性自救装备组成。矿山井下同时最多作业人员为19人，每人每分钟供气量需0.3m3/min，则总需气量5.4m3/min。地面空压机房内安装的电动空压机，能在10分钟内启动并为井下提供最低6m3/min的压缩空气，矿井压缩空气量完全满足井下压风自救系统的供风需求。供气管道：井下敷设有De763.5无缝钢管，管材、规格符合规范要求，能保证在灾变期间能够实现提供应急供风的要求，设计予以利用。阀门及三通的设置：本矿340m、350m、450m各中段长度最大不超过150m。在距离井下各工作面25m50m范围内，在压风管路上设置三通及闸阀。爆破时撤离人员集中地点的压风管道上应安设一组三通及阀门。在压气管线上每隔200m设置一组不锈钢材料的三通及阀门，在井下水泵房、绞车房等硐室入口设置一组不锈钢材料的三通及阀门，以便在灾变期间能够及时通过压风供气。为保证灾变时井下人员用气安全，设计在风包出口和一号井360m车场主供气管路上各安装一个RYF-12型油水分离器。(5)压风自救装置、三通及阀门安装地点应宽敞、稳固，安装位置应便于避灾人员使用；阀门应开关灵活。3.5供水施救系统供水施救系统是在矿山发生灾变时，为井下提供生活饮用水的系统，包括水源、过滤装置、供水管路、三通及阀门等设计供水施救与生产供水共用一套管路，但不与消防管路共用。供水管路全部选用322.5钢管，在+370m、400m、+430设减压阀，管路上端通至井口，并于生活水池相连，由于生活水池位置低于井口，需安设增压泵，供水施救管路敷设至采掘作业地点进回风巷。安装地点、数量：凡是设有压风出风口的地方，应设置出水口。供水管道阀门高度：距巷道底板一般1.21.5m以上。三通及阀门安装地点应宽敞、稳固，安装位置应便于避灾人员使用；阀门应开关灵活。供水施救部件齐全完好，阀门手柄方向一致，且与主管平行。供水点前后2m范围无材料、杂物、积水现象。1) 供水施救系统的配套设备应符合相关标准的规定，纳入安全标志管理的应取得矿用产品安全标志。2) 供水施救系统安装完毕，经验收合格后方可投入使用。日常维护要求：1）供水施救实行挂牌管理，明确维护人员进行周检；2）周检供水管网是否跑、冒、滴、漏等现象。3）周检阀门开关是否灵活等；4）需定期排放水，保持饮水质量。5）可以利用技术等手段定时检查。6）做到发现问题及时上报并做相应的处理。3.6井下通信联络系统3.6.1通讯系统的组成设计矿山通信联络系统主要由调度系统及后备电源系统组成。主机及调度控制台安装在调度室内，通讯系统主机选用SOC8000B数字程控调度系统，并配64键调度控制台，后备电源系统配置采用48V、65AH蓄电池组，保证主机系统停电后正常使用。SOC8000B数字程控调度系统具备建设规范AQ2036-2011第4.3规定的功能，满足建设规范要求，能完成生产调度任务。（1）外围配置：在矿山调度室配置1台维护录音终端，用于日常管理，负责对全调度系统的参数配置及系统维护，包括分机参数配置、功能设置、告警处理等。同时兼有调度台通话录音系统，随时查阅通话录音和监听。（2）录音系统：在矿山调度室配置1套16路数字录音系统，配置一套硬盘为100G的华工控机。录音系统通过录音接口接入交换主机，实现对分机录音。采用PC录音卡的形式实现。录音卡插在PC主机插槽内，录音形成的文件保存在PC硬盘内，用户可随时进行收听、调用、保存等操作。录音时长由用户电脑硬盘决定，可根据需要扩容。（3）井下通信先由调度交换机、主机用户信号通过安全耦合器接入电缆下井，再向各掘进工面和回采工作面分配，接上矿用电话机即可。3.6.2通讯电缆设计矿山井下通讯系统采用有线通信联络系统，通信电缆的容量应能满足10门电话的要求。设置两路电缆，分别从二号井井筒两壁进入井下配线设备，其中任何一条通讯电缆发生故障，另一条通讯电缆的容量均能担负井下各通讯终端。通讯电缆选用MHYV煤矿用绝缘聚氯乙烯护套通信电缆。严禁利用大地作为井下通信线路的回路。通信联络系统的配套设备应符合相关标准规定，纳入安全标志管理的应取得矿用产品安全标志。应按GB14161-2008的要求，对通信联络系统的设备设施作好标识、标志。3.6.3程控电话调度室的电话没有自动录音功能，应更换为有自动录音功能的电话机，井下电话机未非矿用电话机，应停止使用，更换为KTH106-3Z型矿用本安型自动电话机。KTH106-3Z型矿用本安型自动电话机具有“矿用产品安全标志认证”，为双音频与紧呼，安装特征为挂式机，通讯距离10km，重量1.7Kg，最大输入电流20mA，通话频率300-3400HZ。4安全管理与维护4.1监测监控系统安全管理及维护（1）应制定监测监控系统运行维护管理制度及监测监控人员岗位责任制、操作规程、值班制度等规章制度。（2）应指定人员负责监测监控系统的日常检查与维护工作。（3）监测监控设备应定期进行调校，传感器经过调校检测误差仍超过规定值时，应立即更换。（4）系统发出报警信息时，监测监控中心值班人员应按规定程序及时处置，处置结果应记录备案。（5）应建立以下台账及报表：监测监控设备台账；监测监控设备故障登记表；监测监控检修记录表；监测监控巡检记录表；传感器调校记录表；报警记录月报表。报警记录月报表应包括打印日期和时间、传感器设置地点、所测物理量名称、报警次数、对应时间、解除时间、累计时间、每次报警的最大值、对应时刻及平均值、每次采取措施时间及采取措施内容等。应绘制监测监控系统布置图，并根据实际情况的变化及时更新。布置图应标明传感器、分站等设备的位置，以及信号线缆和供电电缆走向等。每3个月应对监测监控数据进行备份，备份的数据保存时间应不少于2年，视频监控的图像资料保存时间应不少于1个月。相关图纸、技术资料应归档保存。4.2出入坑管理系统安全管理及维护（1）应指定人员负责人员出入坑管理系统管理、检查与维护工作，严格执行人员出入坑挂牌管理制度。（2）工作牌发放及信息变更应由专人负责管理。（3）应建立以下帐卡及报表：工作牌发放及变更台账；出入坑登记台帐；4、相关图纸、技术资料应归档保存。4.3供水施救系统安全管理及维护（1）应指定人员负责供水施救系统的日常检查与维护工作。（2）应绘制供水施救系统布置图，并根据井下实际情况的变化及时更新。布置图应标明三通及阀门的位置，以及供水管道的走向等。（3）应定期对供水施救系统进行巡视和检查，发现故障及时处理。（4）应配备足够的备件，确保供水施救系统正常使用。（5）应根据各类事故灾害特点，将供水施救系统的使用纳入相应事故应急预案中，并对入井人员进行供水施救系统使用的培训，确保每位入井人员都能正确使用。（6）相关图纸、技术资料应归档保存。4.4压风自救系统安全管理及维护（1）应指定人员负责压风自救系统的日常检查与维护工作。（2）应绘制压风自救系统布置图，并根据井下实际情况的变化及时更新。布置图应标明压风自救装置、三通及阀门的位置，以及压风管道的走向等。（3）应定期对压风自救系统进行巡视和检查，发现故障及时处理。（4）应配备足够的备件，确保压风自救系统正常使用。（5）应根据各类事故灾害特点，将压风自救系统的使用纳入相应事故应急预案中，并对入井人员进行压风自救系统使用的培训，确保每位入井人员都能正确使用。（6）相关图纸、技术资料应归档保存。4.5通信联络系统安全管理及维