兴文县xx煤矿紧急避险系方案设计

兴文县XXX煤矿紧急避险系统方案设计说明书兴文县XXXX煤矿紧急避险系统设计说明书工程编号BC1316工程规模90KT/A院长总工程师项目负责人目录前言1第一章矿井基本情况5第一节矿井证照5第二节井田概况5第三节人员分布情况13第四节矿井“六大系统”现状13第二章矿井安全风险分析16第一节冒顶地压灾害16第二节瓦斯危害17第三节矿井水害17第四节火灾危害18第五节煤尘危害18第六节主要灾害的影响18第三章井下紧急避险系统建设方案20第一节紧急避险系统相关规定21第二节紧急避险系统方案比较避难硐室系统概述22第四章紧急避险设施设计24第一节永久避难硐室系统概述24第二节永久避难硐室主要技术指标25第三节永久避难硐室结构26第四节环境控制及生命保障系统27第五节供配电系统32第六节通讯、照明系统34第七节相关接口36第八节永久避难硐室设备安装38第五章自救器配置40第六章避灾路线的优化与应急预案完善43第一节矿井避灾路线优化43第二节矿井应急预案完善45第七章管理体系与规章制度48第一节管理机构48第二节管理职责49第三节管理制度51第四节技术档案57第八章安全培训与应急演练58第一节地面指挥控制系统培训59第二节紧急避险设备使用培训59第三节应急演练65第九章设备选型与投资概算69第一节永久避难硐室投资概算69图纸目录附件1、设计委托书2、采矿许可证复印件3、煤炭生产许可证复印件4、安全生产许可证复印件5、企业营业执照复印件6、矿长证和矿长安全资格证7、宜宾市安全生产监督管理局关于2012年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的通知（宜市安监批201240号）8、煤矿提供的煤层自燃发火倾向性、煤尘爆炸性检测报告序号名称图号比例1井上下对照图BC1316103120002紧急避险系统平面布置图BC1316163120003避灾路线示意图（目前开采时期）BC13161711示意4永久避难硐室平面、剖面、断面图BC1316141111005永久避难硐室供水、供压缩空气示意图BC13161412示意6永久避难硐室供电、通讯、监控系统、人员定位系统示意图BC13161413示意前言兴文县XXXX煤矿地处四川省兴文县周家镇两岸村三组，属先锋硫煤矿区，矿山位于兴文县周家镇珙县公路旁，东距兴文县城古宋镇80KM，北西至珙县火车站28KM。XXXX煤矿为生产矿井，其生产能力为90KT/A，突出矿井。为了提高矿井的安全生产保障能力，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（201115号文件），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），煤矿井下避难所试点建设基本要求煤安监司办2010第9号，关于进一步加强煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善工作的通知（川安监2012105号），关于煤矿井下紧急避险系统建设的指导意见川安监201323号文件的精神，规范煤矿井下紧急避险系统建设管理工作，充分发挥井下紧急避险系统在安全避险中的重要作用，进一步提高矿井安全生产保障能力，为此，XXXX煤矿委托四川广信勘察设计院有限责任公司编制兴文县XXXX煤矿紧急避险系统方案设计，并指导其建设工作。四川广信勘察设计院有限责任公司接受委托后，在组织相关专业工程技术人员赴现场调研，搜集资料，在认真分析研究、共同探讨、并充分考虑XXXX煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善的基础上，与煤矿企业一起编制了兴文县XXXX煤矿井下紧急避险系统方案设计。一、编制依据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国家煤矿安全监察局煤矿井下避难硐室试点建设基本要求煤安监司办2010第9号；3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；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；6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；7四川省安全监管局四川煤监局转发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）的通知的通知（川安监2011244号）；8四川省安全监管局四川煤监局关于进一步加强煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善工作的通知（川安监2012105号）9关于印发四川省煤矿井下紧急避险系统验收评分暂行办法的通知（川安监201276号）；10四川省安全监管局四川煤监局转发国家煤矿安监局办公室关于煤矿井下紧急避险系统建设方案请示的复函的通知（川安监2012183号）；11四川省安全监管局四川煤监局关于煤矿井下紧急避险系统建设的指导意见川安监201323号12煤矿井下供水施救系统安全技术规范DB51/T14102011；13煤矿紧急避险系统安全技术规范DB51/T14112011；14煤矿井下人员定位系统安全技术规范DB51/T14122011；15煤矿压风自救系统安全技术规范DB51/T14132011；16煤矿井下通信联络系统安全技术规范DB51/T14142011；17煤矿安全监控系统安全技术规范DB51/T14152011；18煤炭工业小型矿井设计规范GB503992006；19煤矿安全规程2011年版；20矿山救护规程2009年版；21煤矿井下安全标志AQ10172005；22煤矿提供的有关文字和图纸资料。二、指导思想1坚持“安全第一、预防为主”的方针，结合矿区安全生产实际情况，围绕煤矿井下可能出现矿井火灾、煤尘爆炸、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紧急避险设施实现“四防一隔”，防水、防毒、防火、防震、隔爆；3紧急避险系统与煤矿原有监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相互连接，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因地制宜地采用新技术、新工艺、新装备、新材料；5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。6紧急避险设施的设置与矿井避灾路线相结合。三、设计原则1合理布置根据工作面、掘进头人员分布情况，合理布置永久避难硐室。永久避难硐室为整个采区区域避灾人员提供避难空间，为其提供灾变时的基本生存条件，如通风、水、食物、氧气、电力及通讯。2一人一位本着“安全为天”的原则，通过永久避难硐室保证采区人员在灾害发生时都有自己的避难空间。3便捷为方便避灾人员快速地进入避难空间，应在紧急出口处、避灾路线上放置明显的标识牌，标识避险设施的位置。四、方案说明及技术经济指标1XXXX煤矿紧急避险系统采用一次性设计方式。即在400M水平，430M中部车场附近建设永久避险硐室，矿井采掘工作面到永久避难硐室距离为446米,未超过500米，故矿井不建设临时避难硐室。2400M水平永久避难硐室由一个生存室、一个设备储藏室和两端的过渡室组成。硐室总长28M，断面为净宽28M，净高25M的半圆拱断面。生存室长16M，设备储藏室长508M，两端的过渡室长均为24M。过渡室位于生存室、设备储藏室的前端。避难硐室能为40人提供不小于96小时的额定防护时间。3永久避难硐室总的造价为410420元。第一章矿井基本情况第一节矿井证照XXXX煤矿证照齐全有效，是合法的生产矿井，其证照情况见表111。表111XXXX煤矿证照情况序号证照名称证照号截止有效期备注1采矿许可证C51000020101211200886682014年6月15日2安全生产许可证（川）MK安许证字20115115281291B2014年3月2日3煤炭生产许可证2051152840552014年6月4矿长“双证”（煤A）110510001111232014年5月24日5营业执照511528000006648（11）正在年检第二节井田概况一、交通位置XXXX煤矿位于四川省兴文县先锋硫煤矿区德赶坝矿段东段，紧邻洛浦河北岸。矿山位于珙县县城（古宋）方位255，直距约40，行政区划属兴文县周家镇两岸村三组，井口紧邻兴文县周家镇珙县的公路旁，北西距珙县火车站28KM，东距兴文县城（古宋）公路里程约80KM，交通较为方便,详见图111二、井田境界根据矿井采矿许可证号C5100002010121120088668。矿区范围由113个拐点圈定，批准允许开采区内B3、B4煤层，开采标高535400M，面积04724KM2。矿区范围见表121。图111矿井交通位置图XXXX煤矿表121XXXX煤矿矿区范围拐点坐标列表（1954北京坐标）拐点号XY拐点号XY13127550354881958312832535487760231273753548813093128475354878103312749535487790103128115354879754312734035487635113128187354880675312777535487505123127685354881006312808535487550133127585354881607312829535487615XXXX煤矿矿区范围拐点坐标列表（1980西安坐标）拐点号XY矿体开采深度13127492093548811492231273170935488049923312743709354877099243127282093548755491531277170935487424916312802709354874699173128237093548753491831282670935487679929312841709354877299210312805709354878949211312812909354879869212127627093548801992133127527093548807992B3、B4535M400M开采煤层B3、B4矿区面积04724KM2三、矿井开采技术条件一地质构造（1）地质构造矿区位于珙长背斜南西翼近西段，为单斜构造。岩层倾向230260，倾角1226，煤层平均倾角14，属缓倾斜煤层，矿区内断裂构造较为发育。（2）断层在矿山南部边缘地表有F62、F63两条平移断层；地表延伸长度为100200M。从过去前人资料分析，对本矿煤层开采直接影响不大，但F63断层是否向北延伸，F62断层是否向西延伸尚需系统勘查。据分析它们与井巷内发现的F1及F3有一定的成因联系，在矿山的煤层分布区尚有较多隐伏断层存在（F1、F2、F3），目前F1隐伏断层已在生产井巷中被揭露，属正断层平移断层，其断距较大，水平断距达100M以上，垂直断距可达40M以上，对煤层开采影响很大，在揭露的480M水平南东碛头又遇断层，且涌水量大，对煤层开采造成影响，矿山在今后的开采中还将揭露和发现隐伏断层，应注意研究和处置。综上所述，矿山地质构造复杂程度应属中等偏简单类型。（二）矿区地层本矿山范围内出露的地层由老到新有二叠系上统宣威组（P2X）及三叠系下统飞仙关组（T1）、嘉陵江组（T1）。见地层与岩性特征简表122。宣威组（P2X）为一套灰深灰色泥岩、砂质泥岩、粘土岩夹细砂岩、粉砂岩，上部夹生物碎屑灰岩，全组含煤层712层，其中可采煤层为B3、B4煤层，局部可采煤层三层（C1、B2、B1），全组厚约1314618357M，平均厚约140M左右。按含煤性及岩性组合可分为四段，其中第四段岩性为灰深灰色薄层细砂岩、薄层粉砂岩与泥岩、粘土岩生物碎屑灰岩互层，含煤35层，均不可采，该段厚32043971M。平均厚3623M。第二、三段灰深灰色粘土岩与泥岩、粉砂岩互层，含煤410层，其中顶部B3、B4煤层为可采煤层，B2煤层为局部可采，其余不可采。厚度847211286M，平均10672M。一段不含可采煤层，本段平均厚1001M。未见底。飞仙关组（T1F）为一套紫红色、暗紫色、灰绿色粉砂岩与砂质泥岩互层，其间发育波状、透镜状、脉状层理构造。全组可分为五个岩性段，分段标志是以灰绿色矿质泥岩为宏观特征。其中第一段（T1F1）全为灰绿色砂质泥岩夹薄层粉砂岩，底部含较多根须状方解石脉，与下伏长兴组分界标志明显，本段厚90M，全组平均492M。表122矿区地层与岩性特征简表地层单位系统组段代号厚度（M）岩性特征及分布第四系QESL08以黄色粘土为主，含砂、泥岩风化碎石，局部表层具黑灰色、杂色耕植土。于岩溶槽容及山麓地带以及宽缓斜坡下零星分布第二段TIJ240中上产为绿色不云母泥岩、泥质粉砂岩、夹泥质灰岩；下部为灰色灰岩、泥质灰岩、夹水云母泥岩；底部为紫色、黄绿色泥岩，分布于山顶缓坡地带。嘉陵江组第一段TIJ1160上部为灰、黄绿色中厚层状石灰岩，夹泥质灰岩；下部为泥灰岩或泥质灰岩，夹钙质泥岩，多成山岭。第五段T1F5110上部为紫色钙质泥岩，中部为砂质泥岩下部为细砂岩或粉砂岩。第四段T1F4100紫红色薄层至中厚层状砂质泥岩、泥岩平粉砂岩。第二加三段T1F23184紫红色薄层至中厚层状砂质泥岩，上部夹含砂质泥岩和粉砂岩，中部夹细粒长石砂岩，下部夹薄层状粉沙岩，形成反向陡坡、陡崖。三叠系下统飞仙关组第一段T1F190灰绿色薄至中厚层状泥岩、砂质泥岩，夹薄层粉砂岩，泥质灰岩，多形成反向陡坡。第四段P2X43623灰深灰色薄中厚层状生物碎屑灰岩、砂质泥岩、泥岩粘土岩互层，中部夹粉砂岩，含煤23层，均不可采。区内多行成陡坡。第二加三段P2X2310672含煤段，上部为灰色薄中厚层粘土岩，夹砂质泥岩、泥岩、粉砂岩，含煤25层。开采煤层B3、B4位于该段顶部，两煤层层间距平均294。中下部为粘土岩、菱铁粘土岩，向下粉砂岩及细粒屑砂岩增多，底部为A1层，出露于山麓坡折地带。二叠系上统宣威组第一段P2X11001含硫铁矿段，上部为灰色菱铁质粘地岩，下部为硫铁矿层，硫铁矿层与B3煤层层间距平均10082。（三）开采煤层本矿区内含煤可达14层，一般712层，B4、B3煤层稳定可采，呈层状、似层状及透镜状产出。允许矿山开采的煤层为B4、B3煤层，为全区可采煤层，局部可采的B2煤层未被批准开采，现对B4、B3煤层分述如下B4煤层俗称“上联炭”，位于宣威组第三段近顶部，下距B3煤层203375M，平均为294M，为复合结构煤层。上部以黑色暗淡半暗型煤为主，中部以半亮型煤为主；下部为半暗暗淡型煤。煤层厚093140M，平均129M。一般含12层夹矸，夹矸厚001014M，岩性为炭质泥岩或高岭石粘土岩。其中一层为褐灰色高岭石化晶屑凝灰岩，具砂状结构，易于识别，煤岩组分以暗煤为主，含亮煤条带及丝炭透镜状镜体，内生裂隙较为发育，质坚硬，呈块状。顶板为深灰色泥岩或砂质泥岩，直接顶板为炭质泥岩，含动物化石碎屑或个体，含黄铁矿较多，底板多为深灰色粘土岩或砂质泥岩，含灰色肾状菱铁矿结核。B3煤层俗称“中连炭”，位于宣威组第三段上部，上距B4煤层平均间距约为294M，三分性明显，中部为灰黑色、黑色半亮光亮型煤；上、下部为半暗型煤。煤层结构单一，煤层厚度113141M，平均厚为131M，区内稳定可采。煤岩组分以暗煤为主，含较多丝炭，夹亮煤条带，参差状断口，质舒松，外生节理发育，易碎成小块。直接顶板为炭质泥岩，间接顶板为粘土岩或砂质泥岩，含灰色肾状菱铁矿结核；底板为灰色、浅灰色粘土岩，以含黄色球粒状晶菱铁矿结核或团块为特征。二水文地质条件根据四川省宜宾地质工程勘察院编制的四川省兴文县XXXX煤矿水患现状调查报告及二O一一年十二月二十六日四川省矿山防治水中心兴文县XXXX煤矿矿井水患现状调查报告专家评审意见，矿井水文地质类型类别为“中等”型；水患类型为老窑积水、采空区积水、断层水、大气降水、地表水和裂隙承压水等，危险性级别为级。三瓦斯根据宜宾市安全生产监督管理局关于2012年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复（宜市安监批201240号），2012年度XXXX煤矿相对瓦斯涌出量3845M3/T，相对二氧化碳涌出量1226M3/T，绝对瓦斯涌出量6675M3/MIN，绝对二氧化碳涌出量2218M3/MIN。XXXX煤矿属突出矿井。四煤尘爆炸性及煤的自燃倾向性根据四川省煤炭产品质量监督检验站2008年3月30日提供的鉴定报告，兴文县XXXX煤矿的B3、B4煤尘，煤尘无爆炸危险性，煤层自燃倾向性为类，属不易自燃煤层。矿井目前未只开采B3煤层。四、矿井开采基本情况该矿为生产矿井，生产能力90KT/A。采用斜井开拓方式。目前矿井布置有3个井筒，即主斜井、520M平硐、520M回风平硐。表123主要井筒特征表井筒名称项目主斜井520M平硐520M回风平硐X（M）312748431274783127437Y（M）354878533548783835487729Z（M）525520520井口坐标（）102194232井筒长度（M）349240145井筒倾角（度）2100净（M2）467251井筒断面掘（M2）679969支护方式、材料喷砼或砌碹喷砼或砌碹喷砼或砌碹支护厚度（MM）20，35020，35020，350装备22KG/M，单轨主要通风机两台备注利用利用利用根据矿井矿区范围及开采面积，本矿井490M以上资源基本已经开采完毕，矿井下限开采标高为400M。根据矿井的开拓布局，设计将矿井划分为一个水平，即400M水平。根据煤层赋存条件及开采现状，由于矿井剩余面积小，设计拟将全矿井划分为一个采区对矿井进行开采。根据矿井内各煤层开采技术条件，本矿为煤与瓦斯突出矿井，B3煤层有出危险，矿井须进行瓦斯抽放，设计拟采用“剥皮”自上而下进行开采，即先行开采B4煤层作为解放层对矿井瓦斯进行卸压，然后开采B3煤层。煤层内各区段采用自上而下开采；采区内工作面采用后退式开采，即从采区边界向采区上山方向推进。目前矿井只布置一个43033回采工作面进行回采，采面开采标高为430M460M。根据400M顶板巷掘进情况，巷道内断层较大，构造较复杂，400M430M区段开采价值较低，故未进行该区段的开拓布署。矿井采用走向长壁采煤法、全部陷落法管理顶板。目前矿井采煤工作面的走向长还剩余120M左右。工作面采用爆破落煤，单体液压支柱配金属铰接顶梁支护控架，全部陷落法管理顶板。工作面煤炭经SGWD30型刮板输送机运输至工作面下端在工作面运输巷装车，在工作面运输巷由人力推车输送，在运输大巷由CCG30/600型矿用防爆柴油机钢轮普轨机车柴油机车输送，最后由绞车提升出井。矿井采用中央并列抽出式通风方式，采煤工作面采用全风压通风，矿井采用两进一回，主要通风机型号为FBCDZ14，风量14283096M3/MIN，静压11803000PA，电机功率255KW；主要备用通风机型号为FBCDZ14，风量14283096M3/MIN，静压11803000PA，电机功率255KW。各运输巷的钢轨型号为15KG/M，轨道上山的钢轨型号为22KG/M。运输大巷使用CCG30/600型矿用防爆柴油机钢轮普轨机车，矿车使用MGC116A型固定箱式矿车。绞车选用JTP1612/24型绞车,绞车允许最大静张力为4500，绞车滚筒宽度为1200、绞车提升速度为25M/S。绞车配置YR355M28型，90KW，380V电机。矿井采用一级排水，安装125D259水泵3台，水泵在排水量为46M3/H时，其排水高度为167M，水泵电机YB200L22型，37KW，660V。其中一台工作，一台备用，一台检修。主副水仓有效容量300M3，矿井水泵房排水管路设置两趟，一趟使用，一趟备用。排水管路选用直径为1144的无缝钢管，吸水管选用直径为1214的无缝钢管。矿井主电源接自先锋35/10KV变电站，从该站以10KV的LGJ70型架空线，接入本矿井变电所10KV段母线上，全线路长9KM；备用电源接自底硐35/10KV变电站，从该站以10KV的LGJ70型架空线，接入本矿井变电所10KV段母线上，全线路长5KM。先锋变电站和底硐变电站均已并入国家电网，电源稳定可靠。XXXX煤矿为突出矿井，矿井建全了瓦斯抽放系统，采用了3台2BE13530型水环式真空泵进行瓦斯抽采。2BE13530型水环式真空泵最低吸入绝对压力33/KPA,吸入绝对压力40KPA下抽气量60M3/MIN，电机功率110KW，电压/380/660（V）。矿井抽采主管选用内径2388MM的PE管；抽采支管选用内径1364MM的PE管。第三节人员分布情况根据煤矿企业实际生产情况，1个采煤工作面最大班作业人数为12人。根据矿井目前生产布署，矿井布置1个采煤工作面，无掘进工作面的布置。因此一采区回采工作面最大班作业人数为12人。另外考虑运输、维修、瓦斯检查人员，安全检查员以及其他工种人员，小计21人；因此矿井开采时，井下最大班人数为33人。按最大班人数12备用系数考虑，永久避难硐室内应具备为40人服务的能力。第四节矿井“六大系统”现状一、矿井安全监控系统现状矿井安装有KJ90NA监测监控系统一套，分站型号为KDF3型，井下有瓦斯传感器9台，风速传感器2台，一氧化碳传感器1台，温度传感器1台，负压传感器1台，设备开停传感器2台，风门开关传感器2组，远程断电仪3台。传输电缆选用PUYV31141型，信号电缆选用PUYVR14052/7。地面中心站配备双主机、双回路供电，另备用电源满足不小于2H,中心站除配有监测主机、传输接口、打印机、调试电话主机等设备外。二、井下人员定位系统现状矿井安装有KJ251A型煤矿人员管理系统一套，并配备了足够数量的分站、动态目标识别器和识别卡。三、矿井压风自救系统现状矿井地面安装矿井有两台LG20/7G的开山牌螺杆压缩机，电机功率110KW，风量20M3/MIN，风压07MPA。井下主管采用10040镀锌钢管，支管采用6035镀锌钢管。四、矿井供水施救系统现状矿井高位贮水池在工业广场附近的较高位置，池底标高为560M，容量400M。井下主管采用10040镀锌钢管，支管采用6035镀锌钢管。沿520M平硐铺设管路，静压向井下各水平巷道、采掘工作面提供用水。五、矿井通信联络系统现状矿井通讯系统主机型号为KTJ3型交换机，该机容量为30门，可接4对中继线，主电源为AC220V，通话电压为48V。调度交换机设在地面调度室内。400M水平井底车场、520M架空乘人器硐室、中央变电硐室、主排水泵房、各采、掘工作面和瓦斯抽放工作面设调度电话机，其型号为KT1017型矿用电子电话机（本安型），共9台。地面空压机房、炸药库、调度室、安全监控室、变配电室、主要通风机房、安全监察部门等设调度电话机，与调度交换机相连；井下水泵房、变电所、采煤工作面的运输巷和回风巷、信号硐室与矿调度室直接联系。行政管理人员配备移动电话。六、井下紧急避险系统现状矿井目前未设紧急避险系统。本次方案根据矿井目前开拓开采现状，400M水平仅在430M460M区段布置了一个43033回采工作面。矿井最大班入井人数约33人，400M水平永久避难硐室按人数33人设计，按最大班人数12备用系数考虑，永久避难硐室内应具备为40人服务的能力。设计在400M水平430M中部车场布置永久避难硐室，永久避难硐室岩层地段为二叠系上统宣威组第三段（P2X23），其岩性为粉砂岩。（详见紧急避险平面布置图）。第二章矿井安全风险分析煤炭开采是一项极其复杂的系统工程，属高风险行业，尤其是井工开采的煤矿，由于受地质、环境、灾害和人为因素的影响，主要存在顶板、瓦斯、火灾、水灾、粉尘等客观存在的、自然的危险有害因素和提升、运输、供电等管理的、人为的危险有害因素。根据类比工程有关统计资料及煤炭生产企业自身的特点，XXXX煤矿在生产过程中存在的主要危险、有害因素是顶板、瓦斯、矿井井下火灾、水灾矿井水灾、煤尘危害。第一节冒顶地压灾害矿井煤层直接顶板为炭质泥岩，间接顶板为粘土岩或砂质泥岩；底板为灰色、浅灰色粘土岩。在回采作业过程中，有可能发生冒顶地压灾害，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、煤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。第二节瓦斯危害矿井属煤与瓦斯突出矿井，当井下一旦发生瓦斯燃烧、瓦斯爆炸，就会产生的高温、高压和大量有毒有害气体形成破坏力很强的冲击波，不仅造成严重的人员伤亡，而且会严重摧毁矿井巷道和井下设备，甚至可能引起井下火灾、顶板冒落等灾害，导致矿毁人亡。瓦斯爆炸产生的冲击波、高温和有毒有害气体均能造成严重的人员伤亡。瓦斯危害所涉及的人多、面积广，造成的危害严重。第三节矿井水害根据四川省宜宾地质工程勘察院编制的四川省兴文县XXXX煤矿水患现状调查报告及二O一一年十二月二十六日四川省矿山防治水中心兴文县XXXX煤矿矿井水患现状调查报告专家评审意见，矿井水文地质类型类别为“中等”型；水患类型为老窑积水和采空区积水、断层水、大气降水、地表水和裂隙承压水等，危险性级别为级。矿井开采的煤层赋存于二叠系宣威组地层中。矿井老空积水危险性较大，洪汛期地表水有一定的危险性，相邻已关闭的双塘煤矿存在积水有一定的危险性，顶板裂隙水有一定的危险性。随着延伸深采掘活动的推进，矿井水人工流场将不断的发生变化。一旦发生矿井透水，将造成大量的人员伤亡和财产损失。第四节火灾危害根据四川省煤炭产品质量监督检验站2008年3月30日提供的鉴定报告，XXXX煤矿的B3、B4煤层自燃倾向性为类，属不易自燃煤层。矿井目前开采B3。但是如果矿井机械化设备、电缆等可能着火，引起矿井外因火灾后，可能产生大量的高温火烟火流附近的高温常达1000以上，同时产生大量CO、CO2等有毒有害气体，随高温火烟一起流入井下各作业场所，造成人员大量伤亡。也可能引起瓦斯、煤尘爆炸，造成井下风流逆转，或产生再生火流。因此火灾也是涉及的人多、面积广，造成的危害严重。第五节煤尘危害根据四川省煤炭产品质量监督检验站2008年3月30日提供的鉴定报告，XXXX煤矿的B3、B4煤层，煤尘无爆炸危险性。矿井目前开采B3煤层。但是粉尘对人体的伤害也较大，能致使人体患矽肺病，还会造成环境污染。第六节主要灾害的影响对主要灾害存在的场所的分析，见表261所示。综合主要灾害的后果分析对人员造成伤亡是灾害发生后所产生的冲击、高温、有毒有害气体中毒、窒息等。表261类比工程主要危险、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、硐室以采掘工作面以及工作面上隅角为主，回风系统3矿井水灾采掘工作面、断层、钻孔附近、井底车场、巷道、地面工业广场全矿井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、煤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综合矿井各有害危险有害因素进行分析，矿井瓦斯爆炸事故灾害、煤与瓦斯突出事故灾害、水灾事故灾害风险是矿井的主要危害因素，而且可能危及人数最多、面积最广的主要安全风险因素。因此，矿井有必要建设井下紧急避险系统。第三章井下紧急避险系统建设方案按照煤矿井下紧急避险系统建设管理工暂行规定安监总煤装201115号、关于印发的通知安监总煤装201133号、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号以及四川省安全监管局四川煤监局转发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）的通知的通知（川安监2011244号）、四川省安监局、四川煤监局转发国家煤矿安监局办公室关于煤矿井下紧急避险系统建设方案请示的复函的通知（川安监函2012183号）要求，煤矿要尽快完善井下安全避险“六大系统”。XXXX煤矿的安全监控系统、人员定位系统、供水施救系统、通信联络系统已按相关文件要求进行安装，并已正常运行。紧急避险系统尚未建设，现在正进行总体方案和主要避险设施设计。根据国家安监总局规定，矿井紧急避险系统的整体设计和永久避难硐室设计，应当在煤矿企业和具备紧急避险系统研发经验的机构配合下，由具备煤炭行业专业（矿井）设计资质的机构完成。本设计即为该矿紧急避险系统进行的专项设计。本次方案按突出矿井、煤尘无爆炸危险性、不易自燃煤层、中等水害隐患类型设计。第一节紧急避险系统相关规定煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定规定煤与瓦斯突出矿井，应设置井下紧急避险设施，采区应建设采区避难硐室；距离采掘工作面500M范围内应建设避难硐室或设置救身舱。其他矿井，在自救器规定防护时间内靠步行不能安全撤至地面的应设置井下紧急避险设施；距离采掘工作面1000M范围内应建设避难硐室或设置救身舱。避难所应当符合下列要求（1）避难所设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设。室内净高不得低于2M，深度满足扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定，永久避难硐室内每人使用面积不得少于10M2，临时避难硐室每人使用面积不得少于09M2。避难所内支护保持良好，并设有与矿井调度室直通的电话；（2）避难所内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施，每人供风量不得少于03M3/MIN。如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴；（3）避难所内应根据设计的最多避难人数配备足够数量的隔离式自救器。4、根据四川省安监局、四川煤监局以“川安监函2012183号”文件转发的国家煤矿安监局办公室关于煤矿井下紧急避险系统建设方案请示的复函，已建有井下采区永久避难硐室的矿井，采掘工作面的临时避难硐室可以按防治煤与瓦斯突出规定第102条的要求进行建设；避难硐室采用钻孔或专用管路供氧（气）时，煤矿企业可在设计计算和测试的基础上，确定避难硐室是否设置有害气体去除、温湿度调节等设施；若采用压风管路作为专用管路供气，除须对压风管路采取有效的安全防护措施外，还应对供电、通讯线路采取有效的安全防护措施。第二节紧急避险系统方案比较避难硐室系统概述根据XXXX煤矿的灾害类型特点，井筒、主要巷道、采掘工作面布置，井下作业人员分布位置，原有“六大系统”、避灾路线、应急预案等情况综合分析。各类事故灾害存在的主要部位多分布于采掘工作面、采区巷道、采区机电硐室、盲巷等部位。作业人员主要分布于采掘工作面、采区车场、运输转载点附近。针对矿井危害有害因素的影响范围和程度，为提高矿井在突发紧急情况下遇险矿工安全避险的能力和水平，根据紧急避险方式的组合原则，井下紧急避险系统建设有以下几种结合方式可供选择1、自救器永久避难硐室作业人员随身携带自救器，发生险情时在自救器防护时间内就近撤到永久避难硐室避险。2、自救器永久避难硐室移动救生舱作业人员随身携带自救器，发生险情时在自救器防护时间内就近撤到附近的移动救身舱等待救援，或在救身舱换装自救器后，进一步撤离到永久避难硐室或直接撤离到地面。3、自救器避难硐室避险条带避险条带集成了避灾指导和井下避险用的监测系统、人员定位系统、通信联络系统、压风自救系统、供水施救系统等的综合功能。避险条带装有避毒式面罩，在避毒呼吸的同时，可以进行通话、饮水并显示使用人员的位置，可以满足井下避灾和地面救援指挥的多种需要。三、井下紧急避险系统总体方案的确定该矿紧急避险系统若采用“自救器永久避难硐室移动救生舱”的方案，技术上可实现，可重复利用性好，但救生舱所需巷道断面大、井巷工程量大，且救生舱本身造价高，又因为矿井只布置一个采煤工作面进行回采，又无掘进工作面的布置，作业人员较少，采煤工作面距离永久避难硐室又未超过500米范围。故该形式不考虑采用。若“采用自救器避难硐室避险条带”的方案，虽然技术上可实现，可将点避险扩展到线避险，点线结合覆盖在避灾路线上，但是避险条带建设工程量较大，所需的设备、仪器仪表较多，总体投资高，维护成本高，故该形式不予采用。采用“自救器永久避难硐室”的总体布局方案，系统可靠性高，投资小、简单实用、针对性强，较适应该矿安全条件。因此建议该矿井下紧急避险系统总体方案采用“自救器永久避难硐室”的形式。根据以上方案比较，结合矿井开拓开采部署、矿井采区走向范围，本次方案决定采用“自救器永久避难硐室”的布局方案。根据矿井目前开拓开采现状，400M水平仅在430M460M区段布置了一个43033回采工作面。矿井最大班入井人数约33人，400M水平永久避难硐室按人数为33人设计，按最大班人数12备用系数考虑，永久避难硐室内应具备为40人服务的能力。设计在400M水平430M中部车场布置永久避难硐室，永久避难硐室岩层地段为二叠系上统宣威组第三段（P2X23），其岩性为粉砂岩。（详见紧急避险平面布置图）。矿井在43033回采工作面采掘活动中，因采掘工作面距离永久避难硐室的距离未超过500M，故不设置临时避难硐室。第四章紧急避险设施设计第一节永久避难硐室系统概述1、避难硐室总体概述设计在400M水平430M中部车场附近布置永久避难硐室。永久避难硐室岩层地段为二叠系上统宣威组第三段（P2X23），其岩性为粉砂岩（详见紧急避险平面布置图）。硐室由一个生存室、一个设备储藏室和两端的过渡室组成。硐室总长28M，断面为净宽28M，净高25M的半圆拱断面。硐室内主要地段的长度为生存室长16M，设备储藏室长508M，过渡室长均24M。过渡室位于生存室的前端。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，过渡室内设有压缩空气喷淋离系统。生存室的功能是为避难人员提供氧气、水、食物和卫生设施等维持生存所必须的物质及配套系统，营造出一个能为40人提供96小时需要的生存环境，等待救援。避难硐室由硐室结构系统和生命保障系统、供配电系统、通讯照明系统以及硐室和外部的接口等构成。避难硐室结构组成如图421所示。图421避难硐室组成结构图硐室结构系统环境控制和生命保障系统通讯照明系统供配电系统避难硐室和外部的接口供水接口供风接口定位接口供电接口通讯接口电讯接口监控接口排污接口2、避难硐室各系统功能介绍根据避难硐室的功能，将其划分为如下几大系统，各系统及其实现的功能分别为A硐室结构系统。避难硐室主体结构，能抗爆炸冲击、耐压、耐高温、防巷道有害气体渗入，为避难人员提供安全防护。B生命保障系统。压风自救系统为避难硐室提供足量氧气，调节室内压力；对硐室内外环境进行监测监控；防止外部有毒有害气体进入硐室内部；实现食品、水等生活必须品的保障，满足避难人员个人卫生需求和急救需求。该系统由包括环境监测监控系统、供气调压系统及生活保障系统组成。C供配电系统。实现井下电源、硐室内电源的供电转换和管理，同时满足紧急情况下所有电器设备的供应需求。D通讯照明系统。实现避难硐室对外的通讯和数据传输，满足硐室内外照明以及逃生照明的需求。E接口。提供井下的供水接口、供电接口、人员定位接口、视频接口、通讯和数据传输接口、供风接口、污水及废气排放接口。第二节永久避难硐室主要技术指标避难硐室的主要技术指标要求如表421所示。表421避难硐室主要技术指标项目参数额定人数40额定防护时间H96，且有12倍安全余量额定抗冲击力MPA03气密要求过渡室和生存室在103920PA压力下，泄压速率不大于30020PA/H。过渡室103920PA压力下，泄压速率不大于30020PA/H。避难硐室有效面积1/人过渡室有效面积3接口外界电源、压风系统、供水系统、单向排气接口、外界通讯接口、人员定位接口、视频接口、供风、供水接口压风供氧供风量03M3/MIN人氧气浓度18523二氧化碳浓度1一氧化碳浓度24PPM相对湿度85温度35过渡室环境压力100PA生存室环境压力100PA检测要求过渡室内的氧气、一氧化碳；生存室内的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度、湿度、压力；硐室外的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳防爆要求配套用电器设备均应符合GB3836中相关要求，纳入安标管理的应取得安全标志照明要求配备不少于025倍人数一体化矿灯，同时需对过渡室、生存室、及室外指示照明通讯要求实现和外界的通讯及数据传输食物要求食物不少于5000KJ/人天饮用水要求不少于15L/人天自救器不少于额定人数的12倍，原则上要求隔绝式压缩氧类别，使用时间不小于45MIN第三节永久避难硐室结构避难硐室底板高出大巷底板02M，前、后端设置进出口，分别与两条不同的巷道相联，便于避难人员快速进入或根据命令撤出避难硐室。避难硐室建在全砂岩中，岩层稳定，无高温带，无透水危险。避难硐室墙体用大于C30的混凝土浇筑，门墙周边掏槽，深度为06米，保证足够的气密性。在进行混凝土浇筑时预留管道和电缆孔，管线安装好后进行严密的封堵，确保气密性。硐室门选用防火防爆隔离系统，包括防火防爆密闭门和防火防爆密闭墙，分别设置在避难硐室的两侧，矿用防火防爆门，主要用于煤矿井下避难硐室外面与过渡室之间，向外开启，起到能防水、防火、防冲击波的作用，防爆门选择FBMWXMH1型，最大承受压力1MPA，抗冲击波超压能力2500KPA，观察窗410220MM，门体厚度240MM。密闭门与防爆门为配套型，主要用于煤矿井下避难硐室生存室与过渡室之间，保障有害气体不能进入避难硐室内部，真正起到了避难硐室封闭效果。防爆门上设置观察窗，可观察外面情况，FBMWXMH1型防爆门其密封结构形式如图431所示。门框的结构为长方形的整体式，门框纵横方向各设计有加强筋板，使门板能有足够的抵抗压力变形的能力，采用单扇向外开启方式，具体要求可根据附图永久避难硐室平、剖面图来定制。该门能有效阻止有毒有害气体进入生存室。接入避难硐室的矿井压风、供水、监测监控、人员定位、通讯和供电管线在接入硐室前采用穿管防护并埋入地下，埋设长度为20M。生存室在设备安装完成后，用阻燃、抗静电、耐高温、耐腐蚀的材料进行装饰，顶板和墙壁颜色采用白色。避难硐室两端入口设置“避难硐室”反光标志，标志醒目。图431门密封结构形式图第四节环境控制及生命保障系统一、供气系统利用现有的井下压风救援系统对避难硐室内供氧，采用井下压风管路作为避难硐室专用管路供风。一避难硐室压风系统1、气幕喷淋系统压气喷淋装置采用MDS型，在外层防护门入口内侧设置气幕喷淋系统，有效防止有毒有害气体伴随避难人员的进入而污染避难硐室内部的空气。1结构形式输送空气管采用冷拔结构，用无缝钢管1615，喷气孔直径2，间距L20MM。发生灾变后，由第一个进入的人员打开空气瓶及气幕喷淋装置的开关，与密闭门一起形成联动，组成气幕喷淋系统。2布置形式气路气孔采用“”，即布置于防爆门框体的左右侧和上方，向中间吹气。开启装置位于门框上侧靠左100MM处，与门框外缘平齐。进入过渡室后先到者立即开启阀门装置，通过管路连接到气幕喷淋管路。2、避难硐室压风系统功能国家安全监管总局、国家煤矿安监局曾下发文件（安监总煤行2007167号），关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知。因此本方案选用压风系统作为供氧装置。按人均供风量不低于Q103M3/MIN的要求，当避险人员N40人时，所需总供风量QQ1N034012144M3/MIN；矿井以压风管路作为避难硐室专用管路供风，以压缩空气作为供氧气源的供氧方式压风系统供氧装置方案方便可行。但是压风系统管路必须采用钢质材料，并固定在巷道壁，并安排专门人员每天对压风管路进行检查，发现问题及时处理，并作好检查处理记录。矿井应对压风系统采取必要的防护措施，防止因灾变时对压风系统的破坏。（1）压风系统供氧原理压风系统供氧装置利用地面空气压缩机产生的压缩空气作为气源，通过管路进入过渡室、生存室至压风接口、进气球阀、进气连接管、送风器、防护袋供避险人员使用，自救压缩空气系统为紧急避险设施内避险人员提供新鲜、舒适的新鲜空气。（2）压风自救装置的选用及主要技术参数本设计选用ZYJ（A）型压风自救装置压风自救装置，每组6个，进入避难硐室的避险人员可就近进入避难硐室，打开进气球阀避灾。ZYJ（A）型压风自救装置压风自救装置参数详见表453。矿井压风自救装置一般在形成系统后使用，即由若干组压风自救装置安装在避难硐室，每组ZYJ（A）型压风自救装置由6个头组成，共设计7组，供40人使用，并有2个备用。该装置系统结构简单，价格便宜，是一种经济型永久性自救装置系统。表441ZYJ（A）型压风自救装置主要技术参数气源压力（MPA）0307输出压力调节范围（MPA）009单个装置耗气量（L/MIN）100150减压器噪声（DB）85供气方式接近压风系统或单独地面供气站操作方式手动调节操作质量（KG）12ZYJ（A）矿井压风自救装置安装在避险人员座椅的上方，避险人员手动打开进气球阀避灾，通过改变球阀的开、闭程度达到控制压力和给气量的大小，满足舒服度的要求，其安装方式见图454。12345671压风管；2三通管；3球阀；4防护袋卡箍；5送风器；6防护袋；7丝堵图442ZYJ（A）矿井压风自救装置安装图三、环境监测监控系统根据煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定，避难硐室应配备独立的内外环境参数检测或监测仪器，在突发紧急情况下人员避险时，能够对避险设施过渡室（舱）内的氧气、一氧化碳，生存室内的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度、湿度和避险设施外的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳进行检测或监测。根据要求作如下配置1配备一台光学瓦检仪。2在硐室内配置遥测分站和本安遥测电源箱，遥测分站通过光纤或监控电缆与井下监控网络相连。在避难硐室生存室内设置氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度、湿度、压力传感器各一台，在过度室设置氧气和一氧化碳传感器各一台，在避难硐室外侧设置氧气、一氧化碳、二氧化碳和瓦斯传感器各一台。在避难硐室出入口分别安装一台人员定位基站和动态目标识别器，检测进入避难硐室的人数，检测数据通过井下监控网络传至地面调度中心。各传感器的检测数据同时传输给自动控制系统，作为控制输入参数。3敷设监控电缆或光纤，将生存室的监控数据传至监控计算机，确保能及时监控生存室状况。上述配置，能对硐室环境参数具备2种监测手段，为抢险指挥提供详细信息。一传感器设计要求各传感器的检测要求如表442所示。表442传感器设计要求序号名称量程安装位置1O2传感器1030生存室、过度室、室外2CO传感器01000PPM生存室、过度室、室外3CO2传感器05生存室、室外4CH4传感器05生存室、室外5温度传感