煤矿井下紧急避险系统方案设计.doc

六枝特区大用镇黑石头煤矿六枝特区大用镇黑石头煤矿 井下紧急避险系统方案设计井下紧急避险系统方案设计 资 料 目 录 一六枝特区大用镇黑石头煤矿紧急避险系统方案设计说明书1 份 二附图 序号图 名图幅比 例张数 1 采掘工程平面图 A1 1：1000 1 2 避灾线路图 A1 1：1000 1 3 永久避难硐室布置平、断面图 A1 1：50 1 4 永久避难硐室设备布置平、断面图 A1 1：50 1 贵州创新矿冶工程开发有限责任公司贵州创新矿冶工程开发有限责任公司 二二一二年十一月一二年十一月 六枝特区大用镇黑石头煤矿六枝特区大用镇黑石头煤矿 井下紧急避险系统方案设计井下紧急避险系统方案设计 贵州创新矿冶工程开发有限责任公司贵州创新矿冶工程开发有限责任公司 二二一二年十一月一二年十一月 六枝特区大用镇黑石头煤矿六枝特区大用镇黑石头煤矿 井下紧急避险系统方案设计井下紧急避险系统方案设计 项目负责：项目负责： 审审 查：查： 设设 计计： 贵州创新矿冶工程开发有限责任公司贵州创新矿冶工程开发有限责任公司 二二一二年十一月一二年十一月 目目 录录 前前 言言 1 1 1.1.矿井概况矿井概况3 3 1.1.矿井基本情况.3 1.2.“六大系统”的建设情况.12 2.2.井下紧急避险系统建设分析井下紧急避险系统建设分析1414 2.1.矿井灾害危险分析.14 2.2.建设井下紧急避险系统的必要性.17 3.3.矿井紧急避险系统设计矿井紧急避险系统设计1717 3.1.设计方案 17 3.2.永久避难硐室.19 3.3.移动救生舱.35 3.4.临时避难硐室.35 4.4.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 4.1.避灾路线优化.39 4.2.应急预案完善.39 5.5.避难硐室管理制度避难硐室管理制度6666 5.1.定期维护与保养制度.66 5.2.培训演练制度.68 5.3.管理制度 69 5.4.技术档案 69 6.6.投资概算投资概算7070 6.1.编制说明 70 6.2.投资概算 70 附件：附件： 1、永久避难硐室监测监控、人员定位、通信系统图 2、永久避难硐室压风、供水系统图 3、永久避难硐室供电系统图 4、临时避难硐室平、断面图 5、六枝特区大用镇黑石头煤矿紧急避险系统设计说明书审查意见 附图附图： 序号图 名图幅比 例张数 1 采掘工程平面图 A1 1：1000 1 2 避灾线路图 A1 1：1000 1 3 永久避难硐室布置平、断面图 A1 1：50 1 4 永久避难硐室设备布置平、断面图 A1 1：50 1 前前 言言 一、企业简况一、企业简况 黑石头煤矿为技改矿井，原设计生产能力 3 万 ta；2008 年批准该矿技改扩能 （扩界） ，生产规模 9 万 t/a，2011 年 2 月，六枝特区大用镇黑石头煤矿取贵州省国土 资源厅颁发的技改扩界后的新采矿许可证，证号 C5200002011031120109033，生产规模 15 万吨/年。企业性质为私营。 根据安全设施设计，黑石头井采用平硐斜井综合开拓方式，采煤工艺均为炮采， 走向长壁后退式采煤法，冒落法管理顶板。 根据贵州省国土资源厅 2001 年 12 月颁发的黑石头煤矿采矿许可证（副本） ，矿区 范围由 5 个拐点圈定，矿区面积 1.7782km2，开采深度1550m1250m 标高。 二、二、设计概况设计概况 本次设计为六枝特区大用镇黑石头煤矿 15 万 t/a 井下紧急避险系统方案设计。 本设计利用副斜井与井筒联络巷之间已施工硐室设计为 1 个容量 60 人的永久避难 硐室。硐室尺寸为总长为 46.8m（生存室 39m+过渡室入口端 3m+墙 0.9m=42.9m；过渡 室出口端 3m+墙 0.9m=3.9m） ，净宽 2.6m，净高 2.6m，断面形状为半圆拱。硐室与巷道 之间采用厚 600mm 的钢筋混凝土墙隔开，避难硐室顶板及两侧采用锚网喷支护。硐室 底板采用混凝土地面，厚 100mm，铺底混凝土强度等级为 C20，硐室地面高于相邻巷道 底板不小于 200mm。 根据业主提供采掘工程平面图，现回采 1173 工作面距永久避难硐室位置不足 500m，1175 及 1174 掘进工作面长度均不足 500m，本矿现阶段暂不施工临时避难硐室。 待后期回采工作面两顺槽及掘进工作面长度超过 500m 时另行施工临时避难硐室。 投资概算：永久避难硐室 1 个 1963829.00 元。 三、设计依据三、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） ； 3、 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） ； 4、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” 建设完善基本规范（试行） 的通知（安监总煤装201133 号） ； 5、 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） ； 6、关于加强煤矿井下紧急避险系统建设管理工作的通知黔安监规划2012111 号 7、 煤矿安全规程 （2011 版） ； 8、 防治煤与瓦斯突出规定 （2009 版） ； 9、 矿山救护规程 （2009 版） ； 10、业主提供的六枝特区大用镇黑石头煤矿安全设施设计（变更） 、黑石头煤 矿采掘工程平面图。 11、矿山提供的有关资料。 四、问题及建议四、问题及建议 1、业主在实施过程中应对井下各避难硐室的避难人数进一步核实，若实际避难人 数大于本报告实际避难人数时，应相应增加避难硐室。 2、该永久避难硐室服务矿井一采区，本设计的临时避难硐室是根据矿井现阶段的 巷道布置而设置，后期应根据新掘巷道距离永久避难硐室的距离（大于 500m）增加临 时避难硐室的设置，或在已经设置了临时避难硐室后，继续掘进距离大于 500m 的，按 每增加 500m 内增加一组（2 个）临时避难硐室的设置。 1.1.矿井矿井概况概况 1.1.1.1.矿井基本情况矿井基本情况 1.1.1.1.1.1. 交通位置交通位置 黑石头煤矿位于贵州省六盘水市六枝特区大用镇境内，位于六枝特区大用镇黑石 村，距大用镇 5km，距六枝特区县城约 12km。 矿区内有简易矿山公路相通，至贵昆铁路化处火车站 8km，至六枝火车站 18km， 交通较为便利，见交通位置示意图 1-1。 图 1-1-1 黑石头煤矿交通位置图 1.1.2.1.1.2. 地形地貌及河流地形地貌及河流 1 1、地形地貌地形地貌 井田为侵蚀、剥蚀、溶蚀地貌，低中山地形。低中山地形。总体地势北东高南西 低，地形起伏较大，最高海拔 1622m，最低海拔 1375m，一般相对高差 247m。矿区地面 黑石头煤矿 冲沟较发育。 2 2、河流、河流 区内无大河流。沟谷大部分属季节性溪流，主要靠泉水及大气降水补给，动态变 化也十分明显。窄口水库位于井田边缘，对煤矿床开采无大影响。 1.1.3.1.1.3. 地质构造及煤层特征地质构造及煤层特征 一、一、地层地层 矿区内主要的地层由老至新依次有上二叠统峨眉山玄武岩组(P3)、龙潭组(P3L)， 下三叠统夜郎组（T1y）及第四系（Q） 。 1、上二叠统峨眉山玄武岩组(P3) 在本矿区内出露不全。岩性为暗绿色、灰绿色块状拉斑玄武岩，具有气孔状结构， 浅部节理发育，节理面都被铁质填充，风化呈黄色，厚约 44m。分布于南东部，面积较 小。与上覆地层呈整合接触。 2、上二叠统龙潭组（P3L） 呈条带状出露于整个矿区，为本矿的含煤地层。为海陆交互相，岩性以细砂岩、 粉砂岩、砂质泥岩为主，夹泥岩、薄层石灰岩等。含煤 12 至 20 层。厚约 534m。与上 覆地层呈整合接触。根据岩性、岩相，可分为两段。 第三段（P3L3）：由 M7 煤层底板至含煤地层顶界，岩性主要为灰色深灰色砂质泥 岩、粉砂岩、细砂岩，夹 9 层薄至中厚状石灰岩。含煤 4 层，即 M1、M3、M4、M7 煤层。 本段厚约 26m。 第二段（P3L2）：由 M7 煤层底板至标志层 10，岩性主要为灰色细砂岩、粉砂岩， 下部主要为砂质泥岩，一般夹石灰岩 11 层。含煤 13 层，其中有可采及局部可采煤层 3 层，即 M9、M17、M19 煤层。本段厚约 325m。 第一段（P3L1）：由标志层 10 至峨眉山玄武岩。岩性顶部主要为灰深灰色泥岩 和细砂岩互层，中部为灰色深灰致密灰岩，底部为一层灰铝土质泥岩。本段含煤 M30M35 层，矿区内均不可采。本段厚约 73m。与下伏峨眉山玄武岩组呈整合接触。 3、下三叠统夜郎组（Ty） 呈条带状出露于矿区西部，平均总厚 622m。根据其岩性组合特征分为七段 （Ty1、Ty2、Ty3、Ty4、Ty5、Ty6、Ty7），矿区内出露第一段和第二段。 夜郎组第一段（Ty1）：岩性为灰、黄绿色、黄色粉砂岩、泥岩、泥质灰岩。 夜郎组第二段（Ty2）：岩性主要由灰白、浅灰色中厚层状灰岩组成，夹细砂岩、 薄层泥质灰岩。 4、第四系（Q） 主要为残坡积、冲洪积层为主的碎石土，砂、粘土及亚粘土组成，不整合于各时 代地层之上，分布在评估区内低洼地、沟谷及缓坡地带。厚度 0-19m。 二、构造二、构造 1、褶皱构造 黑石头煤矿属大寨井田，位于大煤山背斜北西翼，呈单斜构造，地层走向 160145，倾向 250235，倾角一般为 10-15，沿走向出现波状起伏。 2、断裂构造 矿井范围内构造简单，无断层及次一级褶曲，无岩浆岩影响。 综上所述，矿区内地层走向近东西，倾向南西，为单斜岩层，地层总体倾向 250235，倾角 1015；矿区内无断裂，因此确定该矿区为 构造简单类型。 三、煤层特征三、煤层特征 矿区内含煤地层为龙潭组，厚约 534m。含煤 35 层，目前揭露的可采和局部可采煤 层 2 层，分别为 M17、M19 煤层。 M17 煤层上距龙潭组顶界约 312m，下距 M19 煤层约 30m，为局部可采，厚度在 0.29-1.10m，平均厚度 1.00m； M19 煤层下距龙潭组底界约 222m，厚度 0.67-1.40m，平均厚度 1.00m。 各可采煤层的主要特征见表 1-1： 表 1-1 可采煤层特征表 顶底板岩性 煤层 编号 煤层厚度 (m) 煤层平 均 倾角() 煤层平均间 距 (m) 煤层结 构 煤层稳定 性 顶板底板 M17 0.29-1.10 1.00 14 简单较稳定 粉砂 岩 粉砂岩或泥 岩 M19 0.67-1.40 1.00 14 30 简单稳定 粉砂 岩 粉砂岩或泥 岩 1.1.4.1.1.4. 开采技术条件开采技术条件 1 1、煤层顶、底板岩性、煤层顶、底板岩性 开采煤层顶板均为泥质粉砂岩，底板为粘土岩、泥岩，稳定性一般，可能引起巷 道顶板冒顶和片帮；当采煤形成采空区，可能引发滑坡、崩塌、地面塌陷、地裂缝等 地质灾害，随着采空区范围增大，变形加剧，也可造成地下水位下降，地表水源干枯 等。 2 2、矿井瓦斯、矿井瓦斯 根据贵州省能源局对六盘水市煤矿 2010 年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复 （黔能源发2010802 号）及六枝特区煤炭管理局关于黑石头煤矿瓦斯等级的证明 ， 黑石头煤矿相对瓦斯涌出量 16.72 m3/t，绝对瓦斯涌出量 0.72 m3/min，为突出瓦斯矿 井。 根据贵州省安全生产监督管理局、贵州煤矿安全监察局、贵州省煤炭管理局关 于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见 （黔安监管办字2007345 号） ，本 矿所在区域属突出危险区，且未进行煤与瓦斯突出鉴定。因此，黑石头煤矿暂按煤与 瓦斯突出设计和管理。根据预测，黑石头煤矿矿井瓦斯涌出量预测结果，矿井相对瓦 斯涌出量 35.32 m3/t，绝对瓦斯涌出量 11.16 m3/min；采煤工作面相对瓦斯 15.9 m3/t，绝对瓦斯涌出量 5.0m3/min；掘进工作面绝对瓦斯涌出量 1.22 m3/min。 本矿按有煤与瓦斯突出危险性矿井设计和管理，必须采取以下“四位一体”的综 合防突措施，防止瓦斯突出事故。 3 3、煤尘爆炸危险性、煤尘爆炸危险性 根据贵州省六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室提供的六枝特区大 用镇黑石头煤矿煤尘爆炸性鉴定报告 ，黑石头煤矿 M17 和 M19 号煤层煤尘均无爆炸性。 矿井按无煤尘爆炸危险性设计。 4 4、煤层自燃倾向性、煤层自燃倾向性 根据贵州省六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室提供的六枝特区大 用镇黑石头煤矿煤层自燃倾向性鉴定报告 ，黑石头煤矿 M17 和 M19 号煤层自燃倾向等 级均为二类。矿井按二类自燃设计。 5 5、地温、地温 井田地温属于正常区域。 6 6、水文地质、水文地质 （一） 矿区水文地质 受地层、岩性、地貌、气象及水文等因素的控制，区内地下水类型及赋存特征如 下。 碳酸盐岩类岩溶水 下三叠统夜郎组第二段（Ty2）：该段岩性主要由灰白、浅灰色中厚层状灰岩组 成，夹细砂岩、薄层泥质灰岩，碳酸盐岩岩溶裂隙水，岩溶发育，为本矿区的主要含 水层，富水性强。 基岩裂隙水 上二叠统峨眉山玄武岩组(P3)：岩性为暗绿色、灰绿色块状拉斑玄武岩。含基 岩裂隙水，富水性中等。 上二叠统龙潭组（P3L）：岩性以细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩为主，夹泥岩、薄层 石灰岩等。含基岩裂隙水，为相对隔水层，富水性弱。 下三叠统夜郎组第一段（Ty1）：岩性为灰、黄绿色、黄色粉砂岩、泥岩、泥质 灰岩。含基岩裂隙水，为相对隔水层，富水性弱。 孔隙水 第四系（Q）：主要为残坡积、冲洪积层为主，岩性以碎石土，砂、粘土及亚粘土 为主，为孔隙水。该带透水性好，地下水易于排泄，动态变化大，大部分是季节性泉 水，富水性弱。 断裂破碎带水文地质特征 矿区地表未发现有大的断层。根据调查矿区范围内暂未发现封闭不良或质量可疑、 有突出可能的钻孔。 矿井最低侵蚀基准面 矿区所处地理位置较高，矿区范围及其周边无大的河流，沟溪水枯季流量小或干 枯。矿区外围中西部有一小溪，距工业场地最近点河底标高+1385m，可视为当地最低 侵蚀基准面。开采标高为1550m1250m，最底开采标高低于最低侵蚀基准面。 (二) 矿床充水因素分析 1） 充水水源 地下水 矿区内第四系（Q）含孔隙水，对矿区开采有一定的影响。 据原勘探抽水结果：7 号孔 10 号煤以上 q=0.00036 升/秒米，K=0.0009875 米/天； 6 号孔 18 号煤至 10 号煤 q=0.00054 升/秒米，K=0.002016 米/天。 以上情况，说明煤系地层含水、透水性差，浅部含有部分裂隙水；又因地形陡， 沟谷切割，裂隙水往往形成泉井在低洼处出露地表，或下渗补给老窑。至于深部，随 着裂隙发育程度逐渐减弱，地层的含水、透水性将不断变弱。 老窑积水 矿区内生产的老窑以平硐井开拓为主，其矿坑水现采现排，积水量不多，流量一 般不大，动态变化很大，旱时多干涸，对矿山的开采影响不大。但据调查，矿区范围 及周边分布有较多老窑，为当地居民开采自用煤形成，采坑长几十米至 150 米不等， 少数为斜坑，由于时间较长，现又进行了封闭，均汇聚了一定的老窑积水，是矿床充 水水源之一，对矿坑的安全构成了一定的威胁。矿井建设及今后生产，应作好防水措 施，预防废窑积水涌入矿井。 地表水 矿区内地表水水系弱发育，大气降水是矿床充水的主要因素。区内地形起伏较大， 排泄条件较好，地表水可沿沟谷排泄，但部分煤层露头被溪流切割，煤矿开采最低标 高位于沟谷切割点标高以下，当矿井采煤过程中的防护措施不力时，地表水可能溃入 矿井坑道。地表水一般沿基岩裂隙渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水会有所增大；地 表水对地下水具有一定的补给作用，岩层渗透性好，含水性较弱。地表水与地下水之 间可能发生联系，易引起矿床充水,但在开采条件下可通过塌陷裂隙、断层破碎带等渗 入矿坑而成为充水水源,对各煤层的开采构成威胁。 2） 充水方式 矿床主要充水水源（地下水、老窑积水）与矿体直接接触，地下水通过裂隙、溶 隙、断层破碎带直接进入矿坑，故矿床为直接充水矿床。 (三) 矿井涌水量 根据六枝特区大用镇黑石头煤矿生产地质报告及贵州省能源局关于六盘水 市煤炭局关于于转报关于上报审查六枝特区大用镇黑石头煤矿生产地质报告的报告 的报告的批复 （黔能源发201090 号） ，预测矿井正常涌水量为 325m3/d，最大涌 水量为 975m3/d。 7 7、冲击地压、冲击地压 该矿井目前无法确定其冲击地压的倾向性，该矿及其周围井田无冲击地压的历史 记录，矿井暂按无冲击地压矿井考虑。但在巷道布置时就尽量避开应力集中区，掘进 和采煤时也应注意应力集中的影响。 1.1.5.1.1.5. 矿山救护矿山救护 黑石头煤矿距离距六枝特区矿山救护队所在地 10km, 矿山已于 2011 年元月 1 日与 六枝特区矿山救护队签定了矿山救援技术服务协议书 ，六枝特区矿山救护队，救护 力量雄厚，矿山救护队能在 30min 内赶到黑石头煤矿。为保障矿井灾害救援及时，根 据煤矿安全规程 ，结合黑石头煤矿生产规模和交通状况，在该矿设立矿山辅助救护 队。矿井建成投产前，辅助救护队员按规定进行技能培训，培训合格后方能上岗。遇 到重特大安全事故时，可依托六枝特区矿山救护队，实施矿山救援。 黑石头煤矿设立辅助救护队 1 个，定员 12 人，其中队长 1 人，队员 1 人（兼职） 1.1.6.1.1.6. 井田境界、储量、生产能力及服务年限井田境界、储量、生产能力及服务年限 根据黑石头煤矿采矿许可证(证号：C5200002011031120109033)，矿区范围由 1、2、3、4、5 点连线组成，形状为一不规则的多边形，面积 1.7782 平方公里，开采 标高为1550m1250m。 黑石头煤矿可采煤层为 M17 号煤层和 M19 号煤层，根据贵州省国土资源厅关于 贵州省六枝特区大用镇黑石头煤矿资源储量核实报告矿产资源储量评审备案证明 (黔国土资储备字2008133 号)，截止 2007 年 11 月 1 日，黑石头煤矿矿区范围内 （准采标高+1550+1250m） ，保有资源储量（333）313 万吨。 另据六枝特区大用镇黑石头煤矿生产地质报告及贵州省能源局关于六盘水 市煤炭局关于转报关于上报审查六枝特区大用镇黑石头煤矿生产地质报告的报告的 报告的批复 （黔能源发201090 号） ，截止 2009 年 11 月，黑石头煤矿准采标高 （+1550-+1250m）保有资源储量 309 万吨。其中（332）为 90 万吨， （333）为 219 万 吨。各煤层资源量汇总详见表 1-2。 设计生产能力 15 万 t/a，服务年限为 9.8 年。 表 1-2 矿井资源/储量汇总表（万吨） 资源类别 煤层编号 332333 保有量备注 M172278100 M1968141209 合计 90219309 1.1.7.1.1.7. 矿井开采现状矿井开采现状 1 1、开拓方式、开拓方式 本矿井采用平硐斜井综合开拓方式。 2 2、主要井筒及作用、主要井筒及作用 本矿井设计有三条井筒，即主平硐、副斜井和回风斜井。 1）主平硐，S净7.43m2，采用锚喷支护，井口表土段及局部顶底板破碎地段采用 料石砌碹支护；主斜井主要用于原煤运输、进风、行人等。井筒内安设胶带输送机一 部。 2）副斜井，S净7.28m2，采用锚喷支护，井口表土段及局部顶底板破碎地段采用 料石砌碹支护；主要用于材料、矸石运输、人员运送及管线铺设等。副斜井铺设 30kg 轨型的轨道，轨距 600mm。绞车提升。 3）回风平硐：S净7.28m2，用锚喷支护，井口表土段及局部顶底板破碎地段采用 料石砌碹支护，回风斜井为专用回风。 井筒特征见表 13。 表表 1-31-3 井筒特征表井筒特征表 井口坐标 井 筒 名 称 XY 井 口标 高(m) 井筒长 度(m) 断面 (m2) 支 护 形 式 主平硐28974423555971014573507.43锚喷 副平硐 28972953555963014922607.28锚喷 回风 平硐 2897318355596981498120/1877.28/6.1锚喷 3 3、矿井现生产水平、矿井现生产水平 矿井设置一个水平，水平标高为主平硐标高，即1457m。以此水平为界，将矿区 划分为上下两个阶段。 4 4、采区划分、采区划分 矿井划分为一个水平，水平标高1457m。以1457m 水平标高为界布置一个上山 阶段和一个下山阶段。由于矿区中部煤层露头出露较低，上山以中部煤层露头低处为 界将上山阶段划分为 2 个采区，分别为一采区和三采区；以三采区回风井和三采区副 斜井为界，将下山阶段划分为 2 个采区，分别为二采区和四采区。矿井总共布置 4 个 采区。 5 5、开采顺序、开采顺序 采区间的开采顺序为一采区二采区三采区四采区，同一采区内煤层间的开 采顺序为先上层，后下层。采区内划分为区段，区段间的开采顺序为下行式。 6 6、矿井现生产采区、矿井现生产采区 矿井现采区为一采区，2 层可采煤层。回采工作面为 1173 工作面，接替工作面为 1175 掘进工作面。 1.1.8.1.1.8. 矿井通风系统情况矿井通风系统情况 矿井通风方式前期开采一、二采区时为中央并列式，后期开采三、四采区时为边 界并列式，机械抽出式通风。工作面采用 U 型通风方式，掘进工作面采用压入式通风。 矿井总风量为 33m3/s，回采工作面分配 12m3/s，掘进工作面各分配 8 m3/s，其它 巷道、硐室共分配 5m3/s。 选用 FBCDZ-14 型对旋轴流通风机二台(采用)，一台工作，一台备用。风机风量 14.8-39m3/s, 风机风压 98-1746Pa，电机功率为 245kw。 局部通风机选用 FBD-5/15 型局部通风机，其风量为 2.85m3/s，风压 3403500Pa，电机功率 215kw。 1.1.9.1.1.9. 矿井供电、供水情况矿井供电、供水情况 1 1、电源条件、电源条件 矿井实行双回路电源供电，矿井采用双回路电源供电，2 回路 10KV 电源分别来自 大用镇 35KV 变电站不同电源母线段，线路长度约 5km,满足供电要求。 矿井的两回电源线上都不得分接任何负荷，严禁装设负荷定量器。 矿井在地面工业广场设 10KV 主变电所，集中向矿井供电。主变电所位置位于工业 场地西南侧，由露天变电亭和高低压配电室组成。双回路电源经高压配电室，馈出至 各用电变压器，经变压器降压后，由地面低压配室馈出至各用电设备。井下设备的低 压配电电缆由井下机电硐室馈出。 向地面供电的变压器中性点接地，向井下供电的变压器中性点不接地。 2 2、供送电系统的技术特征、供送电系统的技术特征 矿井二路电源采用分列运行方式，即一路工作电源，一路备用电源，工作电源工 作时备用电源必须处于热备用状态，并同时具备当工作电源发生事故停电时，备用电 源能自动投入运行状态。 3 3、水源情况、水源情况 在工业广场建水处理中心，负责矿井排水的处理。在工业广场东南角+1510m 标高 建 1 座 300 m3工业消防水池。经水处理中心处理的矿井排水，由 1 台 IS65-250 清水泵 送到工业消防水池，静压供给各消防、防尘用水点。地面、井下生产、消防、防尘用 水为同一供水系统。采用无缝钢管分别沿主平硐、副斜井和回风斜井敷设下井，直至 采掘工作面。 地面最高用水点标高+1490m，井下最高用水点为 1171 工作面回风顺槽，标高 +1480m，与地面工业消防水池高差 30m。工业水池水压满足地面、井下静压供水要求。 1.1.10.1.1.10.瓦斯抽采瓦斯抽采 瓦斯抽采遵循“先抽后采、多措并举、应抽尽抽、抽采平衡”的瓦斯抽采原则， 以及煤层经预抽瓦斯后，抽采达标煤量能够满足安全掘进和安全回采的要求的目标。 根据该矿储量和可抽采量，设计选择在地面建立永久瓦斯抽放站，采用高低负压 2 套抽放系统，其中高负压抽放采掘工作面的瓦斯，低负压抽放采空区瓦斯。瓦斯抽放 泵房内分别安装 2 台高负压抽放泵和 2 台低负压抽放泵；抽放管路自瓦斯抽放站沿回 风斜井分别敷设 1 趟高负压主管和 1 趟低负压主管，经支管分别延伸至采掘工作面和 采空区。 各瓦斯抽放支管管径，根据瓦斯流量和压力、浓度等情况予以相应选择。高负压 抽放瓦斯管支管采用规格为 DN=150mm，PN=0.8Mpa，低负压采用 DN=150 mm，PN=0.8Mpa 的 PE 管，以方便安装和搬迁，减轻工人劳动强度。 在保证安全的前提下，主管宜采用法兰连接；支管宜采用法兰、快速管接头等方 式连接。管路每 200m 左右需要进行接地，以防静电和带电。高、低负压瓦斯抽放主管 各为一趟。 1.1.11.1.1.11.提升运输情况提升运输情况 矿井为平硐斜井综合开拓。主平硐采用皮带运输机运输，选用 STD650/22 型胶带 输送机一台，带宽 650mm，运量 200t/h，运距 400m，电机功率 2x22kw。在副斜井井口 设置一套提升设备作单钩串车提升，负责前期矸石、材料和设备的提升任务，选用 JTP1.21 型单滚筒提升机一台，配套电机功率 55kW，钢丝绳直经 12mm。 工作面采用刮板运输机运输，选用 SGB-420/22 型可弯曲刮板输送机，出厂长度： 100m，输送量：100T/h，功率：22KW；运输顺槽采用 SJ-14 可伸缩皮带输送机，带宽 650mm，带速 1.6m/s，运量 400t/h，电机功率 222kw；掘进工作面采用 MF0.75-6 侧 翻式矿车运输。 1.2.1.2.“六大系统六大系统”的建设的建设情况情况 1.2.1.1.2.1. 监测监控系统监测监控系统 1、监控系统选择 本设计利用现有的 KJ90NA 系统。 KJ90NA 型煤矿安全监控系统是一套用来监测煤矿井下各种环境、设备工况等参数， 并能根据设定门限值实现自动告警、紧急断电控制等操作，并将测量结果、告警、控 制状态等数据传输到地面监控中心的设备。 该系统已经过多年的现场验证应用，性能稳定可靠。该系统不断发展，已成为一 套综合性监测监控系统，得到用户的普遍认可。 2、监测设备各设置地点和布置 地面中心站采用 IPC610 监控主机 2 台(1 台备用)，在黑石头煤矿安全生产监测监 控系统中设置 8 个分站，其中井下设置 5 个分站；通风机房、地面瓦斯抽放泵房各设 置 1 个分站，地面设立中心站。 主要监测设备种类有监测分站以及各种监测传感器，监测分站有：KJ90-F16/F8 大、 中型分站；监测传感器种类主要有高（低）浓度瓦斯传感器（KG9001C） 、风速传感器 （KGF15） 、负压传感器（GF） 、风门开闭传感器（GML(A)） 、管道压力传感器（PTP） 、 管道流量传感器（GLW100） 、设备开停传感器（GT-L(A)） 、温度传感器（GW40(B)） 、一 氧化碳传感器（GTH500(B)） 、烟雾传感器（GQF0.1(A)） 、粉尘传感器（GCG1000） 、压 差传感器（FM4FHQ-1） 、馈电状态传感器（GKD(A)） 、风筒传感器（GFK(A)） 。 1.2.2.1.2.2. 通信联络系统通信联络系统 （1）行政及调度通信 1）行政通信 在矿调度室安装与本地通信网络相通的直拨电话。 2） 生产调度通信 设计选用 DDK1 型矿用调度总机。井下通过安全栅成为本安型通信，井下和地面 的重要部门可设置成直通用户。 （2）井下通信 由主平硐铺设 2 根通信电缆，在井下用联络电缆将两根电缆相连接构成迂回通道， 当任一条电缆出现故障时，可迅速转接保证井下主要电话用户的通信。 井下话机选用与 DDK1 型矿用调度总机相配套的 HAK-1 本安型自动按键话机。在 地面变电所、井底车场和采掘工作面等地点应安装电话，下井的通讯干线选用 2 根 MHYA-3020.7 型通讯电缆，电缆沿主平硐敷设下井，并在井口设置安全栅。接至调 度电话机的支线选用 MHJYV-1020.28 型通讯电缆。 1.2.3.1.2.3. 井下人员定位系统井下人员定位系统 安全设施设计设计选用 KJ251A 型井下人员定位系统，矿井下设 6 个人员定位分站， 分别位于主平硐井口、掘进头 1 开口前 20 米、掘进头 2 开口前 20 米、1173 回风顺槽、 1173 运输顺槽和井底联络巷。 1.2.4.1.2.4. 压风自救系统压风自救系统 选择 LG110G-8 固定式螺杆压缩机工作，原有的 2 台 LG75 型固定螺杆空压机备用。 该空压机额定排气量为每台 20m3/min，额定排气压力为 0.8Mpa（8.16kg/c m2） ，配套 电动机功率 110kw。 井下压风主管选用 DN100mm 的无缝钢管，压风支管选用 DN50mm 的焊接钢管。 1.2.5.1.2.5. 供水施救系统供水施救系统 在工业广场建水处理中心，负责矿井排水的处理。在工业广场西侧+1530m 标高设 1 座 300 m3工业消防水池。经水处理中心处理的矿井排水，由 1 台 IS65-250 清水泵送 到工业消防水池，静压供给各消防、防尘用水点。 地面最高用水点标高+1490m，井下最高用水点为 1171 工作面回风顺槽，标高 +1480m，与地面工业消防水池高差 30m，水压满足地面、井下静压供水要求。 2.2.井下紧急避险系统建设分析井下紧急避险系统建设分析 2.1.2.1.矿井灾害危险分析矿井灾害危险分析 井下主要灾害为：水、瓦斯、煤尘、火、顶板灾害、地质灾害等灾害。 2.1.1.2.1.1. 水灾危险水灾危险 一、充水水源 1、地下水 矿区内第四系（Q）含孔隙水，对矿区开采有一定的影响。 据原勘探抽水结果：7 号孔 10 号煤以上 q=0.00036 升/秒米，K=0.0009875 米/天； 6 号孔 18 号煤至 10 号煤 q=0.00054 升/秒米，K=0.002016 米/天。 以上情况，说明煤系地层含水、透水性差，浅部含有部分裂隙水；又因地形陡， 沟谷切割，裂隙水往往形成泉井在低洼处出露地表，或下渗补给老窑。至于深部，随 着裂隙发育程度逐渐减弱，地层的含水、透水性将不断变弱。 2、 老窑积水 矿区内生产的老窑以平硐井开拓为主，其矿坑水现采现排，积水量不多，流量一 般不大，动态变化很大，旱时多干涸，对矿山的开采影响不大。但据调查，矿区范围 及周边分布有较多老窑，为当地居民开采自用煤形成，采坑长几十米至 150 米不等， 少数为斜坑，由于时间较长，现又进行了封闭，均汇聚了一定的老窑积水，是矿床充 水水源之一，对矿坑的安全构成了一定的威胁。矿井建设及今后生产，应作好防水措 施，预防废窑积水涌入矿井。 3、地表水 矿区内地表水水系弱发育，大气降水是矿床充水的主要因素。区内地形起伏较大， 排泄条件较好，地表水可沿沟谷排泄，但部分煤层露头被溪流切割，煤矿开采最低标 高位于沟谷切割点标高以下，当矿井采煤过程中的防护措施不力时，地表水可能溃入 矿井坑道。地表水一般沿基岩裂隙渗入矿井，裂隙发育地段矿井充水会有所增大；地 表水对地下水具有一定的补给作用，岩层渗透性好，含水性较弱。地表水与地下水之 间可能发生联系，易引起矿床充水,但在开采条件下可通过塌陷裂隙、断层破碎带等渗 入矿坑而成为充水水源,对各煤层的开采构成威胁。 二、矿井水患类型及威胁程度 根据黑石头煤矿水文地质特点，分析矿井水患有以下几种类型。 1、顶板淋水 矿井开拓巷道、采区巷道均布置于龙潭组(P3l)地层中，该组岩性主要以页岩、砂 岩为主。含裂隙水，含水性及导水性差，富水性中等。因此，掘进巷道、采煤工作面 顶板均有可能发生淋水。 2、矿井涌水 在上述地层段的巷道底板、岩帮，采煤工作面的底板均有可能发生涌水。 3、老窑透水 矿井地面附近分布有老窑采空区，由于开采时间较长，其开采深度、积水范围和 积水量难以准确调查，如不采取措施，当矿井与小窑挖穿后，将造成矿井突水事故， 老窑水和采空区积水是该矿区最大的水害隐患。 4、主要含水层的富水性 矿区可采煤层直接顶底板近距离无强含水层。因此，矿山开采过程中揭穿含煤岩 系顶板粘土岩，引起矿井产生底板透水淹井的可能性不大。 2.1.2.2.1.2. 瓦斯灾害危险瓦斯灾害危险 根据贵州省煤炭管理局对六盘水市煤矿 2006 年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复 （黔煤行管字200767 号） ，黑石头煤矿矿井相对瓦斯涌出量 26.64m3/t，绝对瓦斯涌 出量 1.85m3/min，为高瓦斯矿井。根据贵州省安全生产监督管理局、贵州省煤矿安全 监察局、贵州省煤炭管理局关于加强煤矿建设项目煤与瓦斯突出防治工作的意见 （黔安监管办字2007345 号） ，矿井划在煤与瓦斯突出危险区，未进行煤与瓦斯突出 鉴定，矿井按煤与瓦斯突出设计和管理。 由于处于突出危险区域，存在瓦斯突出的危险，必须采取“四位一体”的综合防 突措施，防止瓦斯突出事故。矿井瓦斯含量高，存在瓦斯爆炸、瓦斯燃烧、瓦斯窒息 等危险，应加强通风管理和瓦斯管理，并做好瓦斯的预测和防范工作，防止瓦斯积聚， 杜绝引火源。 2.1.3.2.1.3. 煤尘灾害危险煤尘灾害危险 根据贵州省六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室提供的六枝特区大 用镇黑石头煤矿煤尘爆炸性鉴定报告 ，黑石头煤矿M17和M19号煤层煤尘均无爆炸性。 矿井防尘设施安设不到位或不完好、不正常使用，存在煤尘积聚与飞扬形成煤尘 雾的条件，当浓度达到一定程度，煤尘有发生爆炸的可能；当发生瓦斯爆炸时，巷道 中的积尘易被扬起引爆，扩大事故影响。 2.1.4.2.1.4. 火灾危险火灾危险 根据贵州省六枝工矿（集团）恒达勘察设计有限公司实验室提供的六枝特区大 用镇黑石头煤矿煤层自燃倾向性鉴定报告 ，黑石头煤矿 M17 和 M19 号煤层自燃倾向等 级均为二类。矿井按二类自燃设计。 由于煤层具有自燃倾向性，在采掘工作面、采空区及通风不良区域，煤层长时间 暴露在空气中很容易导致煤层自燃，导致矿井火灾危险。因此，矿井生产过程中应选 择合理的开拓方式和采煤方法，合理布置采区，提高煤炭回收率，最大限度的减少漏 风。其次矿井井下存在大量的用电设备，亦存在电器火灾危险。 2.1.5.2.1.5. 顶板灾害危险顶板灾害危险 本区主要可采煤层为 M17 和 M19 煤层，煤层底板煤层顶板一般为粉砂岩，顶板为 粉砂岩、细砂岩；伪顶为炭质页岩。冒顶片帮易发生在采掘工作面。回采工作面主要 是上、下端头和靠近煤壁处；上、下端头由于空顶面积大，应力较集中，支护较困难， 因而易产生冒顶；靠近煤壁处因煤壁片帮，支架支护不及时，受周期来压的影响，顶 板破碎而产生冒顶。掘进工作面是因为放炮后巷道围岩松动，支护不及时，往往易产 生冒顶和片帮。 2.1.6.2.1.6. 其它灾害危险其它灾害危险 根据本矿所属煤矿企业，属于高风险行业，还存在提升运输伤害、火药爆炸、地 面自然灾害、放炮伤害、触电伤害、机械伤害、地面自然灾害、中毒和窒息、粉尘职 业危害等风险，但这些灾害发生时，一般不会造成大量人员被困在井下的情况。 2.2.2.2.建设井下紧急避险系统的必要性建设井下紧急避险系统的必要性 （1）本矿存在发生水害、火灾、瓦斯爆炸、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出和顶底板事 故的风险，在发生此类事故时，影响范围较大。为此，根据国家有关政策要求，有必 要建设紧急避险系统为遇险人员安全避险提供生命保障。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。 （2）井下紧急避险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。 （3）建设井下紧急避险系统，可有效降低灾害损失，有效降低事故危害程度、提 高矿井抗灾能力，进一步提高地下矿山生产安全水平，更大限度地保障井下人员生命 安全。建设该系统，是以人为本、安全发展理念的重要体现，是建设坚实的矿山安全 技术保障体系的重要内容。 （4）根据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)，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。 （5）根据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）的要求，紧急避险系统应有整体设计，煤矿企业是煤矿井下紧急避险系统建设管 理的责任主体，负责紧急避险系统的建设、使用和维护管理工作。 3.3.矿井紧急避险矿井紧急避险系统设计系统设计 3.1.3.1. 设计方案设计方案 3.1.1.3.1.1.紧急避险设施布置依据紧急避险设施布置依据 （1）政策依据 1）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； 2）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； 3）其它相关法律、法规和文件规定。 （2） 安全专篇中对紧急避险设施设计为： 安全设施设计中未对紧急避险系统进行设计。 根据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)，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，现对紧急避险系统进行详细设计。 3.1.2.3.1.2.矿井自救器型号、数量设置矿井自救器型号、数量设置 根据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） ， 所有井工煤矿应为入井人员配备额定防护时间不低于 30 分钟的自救器，入井人员应随 身携带。 根据安全专篇 ，本矿劳动定员 227 人，按每人配备 1 台自救器，再配 20%备用， 则全矿配备自救器总数应为：2271.2273 台。设计配备型号 ZY30 压缩氧自救器 （避难硐室内配备的自救器不在此列） ，入井人员应随身携带。 3.1.3.3.1.3.紧急避险设施设计紧急避险设施设计 根据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 ，矿井在井底车场、水平大巷、采区（盘区）避灾路线上合适的地 点设置永久避难硐室，服务于整个矿井、水平或采区。 依据安全专篇，本矿井划分为四个采区，二、三、四三个采区尚未施工。本设计 对矿井一采区进行紧急避险设施整体方案的设计。 依据安全专篇，矿井设计以一个回采工作面生产和两个掘进工作面同时作业，井 下最多人数为 48 人。 根据安监总煤装201215 号文件要求，煤与瓦斯突出矿井的采区避难硐室应当 按照永久避难硐室的标准建设。 本着经济、安全的原则，永久避难硐室位置选择在副斜井与井筒联络巷之间已施 工完成巷道作为采区避难硐室。设计尺寸为：总长 46.8m（生存室 39m+过渡室入口端 3m+墙 0.9m=42.9m；过渡室出口端 3m+墙 0.9m=3.9m） ，生存室净宽 2.6m，净高 2.6m， 断面为半圆拱，锚网喷支护。 根据业主提供采掘工程平面图，现阶段回采 1173 工作面距永久避难硐室位置不足 500m，1175 掘进工作面两顺槽长度不足 500m, 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， 本矿现阶段暂不设计施工临时避难硐室。待后期回采工作面两顺槽及掘进工作面长度 超过 500m 时另行施工临时避难硐室。 3.2.3.2. 永久避难硐室永久避难硐室 3.2.1.3.2.1.硐室位置硐室位置 本矿区设计一个永久避难硐室，设计位置为副斜井与井筒联络巷之间已施工完成 的巷道作为永久避难硐室；其详细位置见图 321 所示。 主主主 永久避难硐室 主主主 主主主主主 R8 R9 1459.8 1459.8 1449.1 1450.5 F1 1459.4 中2 F6 中1 ZW4 L6 L5 H 图3-2-1 永久避难硐室位置图 3.2.2.3.2.2.硐室容量硐室容量 永久避难硐室的备用系数按 1.2 进行设计。根据安全专篇，井下最大班人数取 48 人，考虑临时人数 2 人，最后取 50 人进行设计。 则设计容量为 1.250=60 人。 3.2.3.3.2.3.结构与尺寸结构与尺寸 3.4.3.1.3.4.3.1.基本要求基本要求 （1）硐室应当具备应急逃生出口或采用 2 个安全出入口。有条件的矿井应当将安 全出入口或应急逃生出口分别布置在 2 条不同巷道中。如果布置在同一条巷道中，2 个 出入口的间距应当不小于 20m。 （2）永久避难硐室的两个出口均应采用向外开启的两道门结构，外侧第一道门采 用既能抵挡一定强度的冲击波，又能阻挡有毒有害气体的防护密闭门；第二道门采用 能阻挡有毒有害气体的密闭门。 永久避难硐室由 2 个过度室和 1 个生存室组成，尺寸，断面形状，支护方式（锚 喷、砌碹） ，硐室颜色，隔离门，墙体要求：硐室前后 20m 范围内巷道采用不燃性材料； 硐室内采用阻燃、抗静电、耐高温、耐腐蚀材料，永久硐室净高2m、每人占地面积 1.0 m2。 （3）采用锚喷、砌碹等方式支护，支护材料应阻燃、抗静电、耐高温、耐腐蚀， 顶板和墙壁的颜色宜为浅色。硐室地面高于巷道底板不小于 0.2 米。 3.4.3.23.4.3.2 永久避难硐室永久避难硐室平面设计平面设计 （1）设计依据 避难人数 60 人考虑，生存室每人应有不低于 1.0m2的有效使用面积，过渡室的净 面积应不小于 3.0m2的使用面积计算： S生=1.060=60m2 S过=3.0m2 （2）硐室结构形式 采用一字型结构设计，硐室有两个安全出口，一端与副斜井主下山相连，另一端 与井筒联络巷连接。其平面结构见图 3-2-2 所示。 生存室 过渡室过渡室 防护密闭门 密闭门 防护密闭门 密闭门 进口 出口 逃生巷道 逃生巷道 图 3-2-2 一字型避难硐室结构平面示意图 永久避难硐室的设计生存室宽度为 2.6m，则长度： a生=722.6=27.7m，a过=3.02.6=1.15m； 考虑设备占用面积及温升，设计在副暗斜井与主暗斜井之间采区避难硐室作为永 久避难硐室，该避难硐室总长 46.8m（生存室 39m+过渡室入口端 3m+墙 0.9m