东风煤矿东翼盘区紧急避险系统设计方案

犍为县东风煤业有限责任公司东风煤矿东翼盘区紧急避险系统设计说明书重庆市能源投资集团科技有限责任公司二一二年七月犍为县东风煤业有限责任公司东风煤矿东翼盘区紧急避险系统设计工程编号ZT0303矿井规模90KT/A技术负责人项目负责人主要编写人重庆市能源投资集团科技有限责任公司二一二年七月参加设计人员名单一览表序号姓名专业职称本人签字1张兴伦机电专业高级工程师2谈平机电专业高级工程师3吴成兵采矿专业工程师4张生河机电专业高级工程师5李勋辉采矿专业工程师6张涛采矿专业工程师7陈坤地质专业高级工程师8徐静预算专业造价师委托书重庆市能源投资集团科技有限责任公司根据国家安全生产监督管理总局安监总煤装201215号文件精神、相关法律法规、技术规程规范要求，我单位特委托重庆市能源投资集团科技有限责任公司，结合我矿提供初步设计和采掘工程平面图为我矿编制井下东翼盘区紧急避险系统设计。特此委托委托单位犍为县东风煤业有限责任公司东风煤矿2012年6月5日图纸目录序号名称编号比例1总平面布置图ZT030510901120002东翼盘区永久避险硐室平、断面图ZT03051430112003东翼盘区永久避险硐室通讯、供电、监测、压风、人员定位、供水施救系统示意图ZT030526201示意4东翼盘区永久避险硐室设备布置平、剖、断面图ZT030223601150目录前言1第一章矿井概况6第一节矿井基本情况6第二节矿井开拓开采现状10第三节“六大系统”的建设情况13第二章井下紧急避险设施建设分析15第一节矿井灾害危险分析15第二节建设井下紧急避险设施的必要性18第三章矿井紧急避险系统设施设计21第一节设计方案21第二节东翼盘区永久避险硐室23第三节移动救生舱40第四节临时避险硐室40第四章避灾路线优化与应急预案完善41第一节避灾路线优化41第二节应急预案完善46第五章避险硐室管理制度60第一节定期维护与保养制度60第二节培训演练制度62第三节管理制度63第四节技术档案63第五节管理机构与职责64第六章投资概算65主要附件一、工程设计资质证书；二、委托书；前言一、企业简况犍为县东风煤业有限责任公司东风煤矿以下简称；东风煤矿行政区划属乐山市犍为县岷东乡沙咀村，矿井位于犍为县城北东20O方向，距县城8KM，北距乐山市50KM，西临岷江，并有213国道从矿区西缘通过，交通十分便利。该矿始建于1958年，于1962年停办；1970年6月由岷东乡、舞云乡、下渡乡联办，恢复东风煤矿，为集体企业，1995年12月经犍为县体改委批准，转为合作制企业，1998年8月由经犍为县体改委批准，由该公司收购，设立犍为县东风煤业有限责任公司（东风煤矿），为股份制企业，矿井规模为30KT/A。由于矿井生产系统已服务多年，巷道严重变形，制约了生产发展，该矿申请技改立项，四川省经委以川经煤函（2004）126号文批复，同意矿井生产能力由30KT/A扩建为60KT/A。受业主委托四川省煤炭设计院于2004年4月完成东风煤矿技改初步设计及东风煤矿技改初步设计安全专篇，四川省煤监局以川煤安监二函（2004）19号文对安全专篇作了批复。该矿技改工程于2004年底动工，已完成主斜井、井底车场、主石门、西总回风巷、中央变电所及主水泵房、水仓等井巷主体工程1920M；工业广场完成原煤储运系统土建工程，主斜井安设了16M提升绞车和矿井实施双回路供电等。该矿拟在原扩建的基础上进一步提高生产规模，将设计生产能力由60KT/A调到90KT/A，业主提出申请，乐山市经委以乐市经（2007）45号文转报省经委审批。四川省政府办公厅（川办函200717号）文关于乐山市煤炭资源整合方案的复函批准该矿为在建矿井。东风煤矿扩建初步设计和安全专篇已通过主管部门的审批。东风煤矿采矿许可证副本证号为C51000002009121120051212，有效期玖年零二个月，自2011年12月31日至2020年2月28日，生产能力为90KT/年；该矿煤炭生产许可证号205111234005，有效期为至2020年2月，生产能力为90KT/年；营业执照注册号为511100000001513，1998年签发；安全生产许可证编号（川）MK安许证字20105111230074B，有效期为2010年1月3日至2013年1月13日,东风煤矿为股份制企业。为进一步提高煤矿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）以及煤矿井下避难所试点建设基本要求（试行）、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、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，结合东风煤矿扩建初步设计和矿井提供采掘工程平面图实际，受重庆市增福煤业有限公司东风煤矿（以下简称东风煤矿）委托，编制完成重庆市增福煤业有限公司东风煤矿井下紧急避险系统整体设计。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，结合矿井安全生产实际情况，围绕煤矿井下出现矿井火灾、煤尘爆炸、瓦斯或爆炸等灾变情况，为无法及时撤离的井下人员提供可靠生存空间或等待救援，保障矿工生命安全；2、矿井为入井人员配备ZY45型隔离式压缩氧自救器，东翼盘区按最大班次生产时井下工人和井下生产管理人员出勤总人数70人配备，并考虑10的备用量，共配80个。3、矿井设计考虑两级紧急避险系统的避险方式，一级为井下作业人员配备随身携带的自救器，二级为在东翼盘区南翼运输大巷附近建设固定式避险硐室。4、避险硐室供气系统采用专用压风管路供氧，并按考虑12H额定防护时间的压缩氧供氧方式，供水系统采用矿井供水施救管路供水和瓶装饮用水供水两级供水方式；5、避险硐室内安装二台CJYJH30B空气净化装置，并配备霍加拉特一氧化碳催化剂24KG（该催化剂一次性使用，受潮即失效，另配备强力干燥剂9KG），钠石灰二氧化碳吸附剂240KG。6、矿井163M水平地温正常，本次设计暂不考虑降温系统。但对人员饮水参照高温、高压环境按每人3L/天标准配备饮水量；并在生存室内预留有降温设施安装位置，在进出口预埋有降温设施安装管线所需预埋管，矿井可根据演练时测试生存室温度后，确定是否安装降温设施降温设施。7、紧急避险设施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。8、本次仅设计井田东翼盘区的避险系统，只服务于163M主运输石门以东区域的避险系统。9、投资概算避险硐室建设投资总额12989万元。其中井巷工程2581万元；设备及工具购置费8386万元；安装费1106万元；工程建设其它费用916万元；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201023号）；2、该矿与我公司签定的井下东翼盘区紧急避险系统设计委托书；3、关于犍为县煤矿2011年度矿井瓦斯等级鉴定结果的批复；4、煤尘爆炸性、自燃倾向性等级鉴定报告；5、矿井扩建工程初步设计和安全专篇；6、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；7、煤矿安全规程（国家安全生产监督管理总局令第37号）；8、矿山救护规程（AQ10082007）；9、煤炭工业小型矿井设计规范（GB503992006）；10、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范AQ10292007；11、煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ62012006）；12、矿井压风自救装置技术条件（MT3901995）；13、煤矿可移动式硬体救生舱通用技术条件（讨论稿）；14、煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范（AQ10482007）；15、煤矿紧急避灾和应急救援系统企业标准（QB/2200D623）；16、爆炸性环境第1部分设备通用要求（IEC6007902007，MOD）（GB383612010）；17、爆炸性环境第2部分由隔爆外壳“D”保护的设备（IEC6007912007，MOD）（GB383622010）；18、爆炸性环境第4部分由本质安全型“I”保护的设备（IEC60079112006，MOD）（GB383642010）；19、钢质无缝气瓶（GB5099）；20、医用氧气（GB8982）；21、煤矿井下用聚合物制品阻燃抗静电性通用试验方法和判定规则（MT113）；22、煤矿用安全仪器仪表产品型号编制方法和管理办法（MT/T15410）；23、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）；24、国家煤矿安全监察局（煤安监司办2010第9号）；25、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）；26、国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发的通知（安监总煤装201133号）；27、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）。第一章矿井概况第一节矿井基本情况一、交通位置犍为县东风煤业有限责任公司东风煤矿以下简称东风煤矿行政区划属乐山市犍为县岷东乡沙咀村，矿井位于犍为县城北东20O方向，矿山中心坐标X3240000，Y35391000；矿井距犍为县城8KM，北距乐山市约50KM，西临岷江，并有213国道从矿区西缘通过，可达乐山市，再经成乐高速公路经成都达省内各地，也可经乐山火车站从成昆线、宝成线、成渝线出川，交通十分便利。二、地形地貌及水系1、地形地貌本区属中低山区，最高点在矿区北部边缘，海拔标高5250M，最低点为井田西南部沙嘴一带岷江边，标高为3400M，相对高差185M；地形属山地侵蚀构造地形，呈剥蚀之丘陵、平顶山、园丘、串珠丘等，其间为宽窄不一的“弱谷”。2、水系井田西部外缘有岷江通过，区内无河流，仅在北东部有溪沟，南西部有灌溉沟渠及零星小堰塘，水体规模均较小，水位动态变化受季节降雨控制。三、地质构造及煤层特征（一）地质构造本区区域上位于川中隆起、川西北拗陷、峨眉断块，三个三级构造单元相接的威远穹窿及峨马复式背斜之间的午云向斜西翼宽缓地带。井田内构造简单，褶皱宽缓、断裂稀疏，地层产状除南西部挠褶带地层倾角在2040，大部地区地层倾角一般均在23之间。区内主要褶皱为午云向斜和沙嘴挠褶。断层以观间寺逆断层（F1）为主要断层，现将井田内主要构造叙述如下1、褶皱1）沙嘴挠褶位于井田西南边缘沙咀附近，挠褶带走向330，在宽约200M的范围内，须家河组第五段上部的岩层倾角变陡至2038，区内延长1500M，向北及向南两端均被岷江切割而掩盖。2）午云向斜向斜轴位于矿区东部外围的午云乡附近，该向斜处于老龙坝背斜、寿堡背斜及沙嘴挠褶之间。向斜宽缓，矿区处于向斜西翼，岩层倾角一般23，轴向北北西至南南东，向南东倾伏。向斜核部出露最新地层为侏罗系中统沙溪庙组（J2S）上部。2、断层区内仅有观音寺断层（F1）位于井田南东缘观音寺附近，断层东起长河土扁边，向西经干戈坝至岷江边延出区外，区内长约2KM，断层走向北东5055，倾向南东，据钻孔资料，断距平均为2689M，倾角为22，井田内地质构造复杂程度为简单。（二）地层区内出露地层有三叠系上统须家河组、侏罗系中下统自流井组、中统沙溪庙组及第四系等地层。（三）含煤地层及煤层特征根据区内地层出露情况及钻探结果，上三叠统须家河组为含煤地层，分为上、中、下三个煤组。下煤组埋深一般超过500M，未揭露。中煤组含煤五层，经揭露未发现可采煤层。上煤组是工作的主要对象。主要煤层位于须家河组第五段，地层厚度最大为11136M，最小为3352M，一般为6070M，含煤八层，具工业价值的煤层三层，即K11、K10、K9，其中三层炭（K10）为主要煤层，次为冲顶炭（K11）及独层子（K9）。其中K9K10间距一般为13M左右，最大为1507M，最小为1293M。K10K11间距一般为540M左右，最小为5183M，最大为5874M。区内主采煤层为K10，其煤层特征如下K10煤层赋存于T3XJ5中部，层位较稳定，厚度变化较大，结构复杂。由三个主要煤分层组成（K10S、K10M、K10D），井田范围内K10煤层为三分结构，称“三层炭”，其中天炭（上分煤层）厚015020M，平均厚017M；上夹矸厚007027M，平均厚014M，岩性为炭质粘土岩；腰炭（中分煤层）厚007015M，平均厚010M，下夹矸厚012024M，平均厚019M，岩性为杂质粘土岩。底炭厚005010M，平均厚007M，煤层倾角13。四、其他开采技术条件1、煤层顶底板K10煤层顶板以深灰色砂质粘土岩为主，次为炭质粘土岩，粉砂岩与煤层呈明显接触，底板以深灰色炭质粘土岩为主，局部为砂质粘土岩。矿井范围内除K10煤层全区可采外，K11、K9煤层也属局部可采煤层，在矿山北东部的平安煤矿主采K11，为独层结构，纯煤层028033M，平均厚031M。2、瓦斯根据乐市经（2006）452号文关于犍为县2006年度煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复，东风煤矿2006年度绝对瓦斯涌出量518M3/MIN，相对瓦斯涌出量5369M3/T，瓦斯等级属高瓦斯矿井。3、煤尘爆炸性根据鉴定报告，东风煤矿煤样火陷长度400MM，有煤尘爆炸性危险。4、煤炭自燃发火倾向性根据鉴定报告，东风煤矿煤样自燃倾向分类为三类，不易自燃。5、地温及冲击地压根据该矿井多年生产调查，未发现有地温异常区，矿井不受冲击地压影响。6、水文地质条件矿井位于四川盆地西南边缘，地质构造简单，侏罗系地层遍及全区，上三叠系地层局部分布，地层产状平缓，一般倾角510。地貌属构造剥蚀低山丘陵地形，最高为井田北部边缘烂塘坎一带（标高525M），最低为南部沙嘴岷江边（标高340M），为矿井最低侵蚀基准面，相对高差185M。地势北高南低，南北向沟谷发育，区内沟谷常为人工筑坝蓄水，形成大量小水库及塘堰。区内气候温暖潮湿，年降水量1496MM，雨季为79月，以细霪雨为主。根据东风煤矿提供资料，矿井正常涌水量为1029M3/H，最大涌水量为2696M3/H，矿井主要含水层含水性弱，涌水量小，属以砂岩裂隙充水为主，矿井水文地质属于简单类型。五、矿山救护1、矿山救护队该矿与乐山市矿山救护队签定有矿山救护协议，乐山市矿山救护队距该矿20KM,行车时间不超过30MIN，一旦矿井发生灾害事故，能迅速赶到现场，投入事故抢救工作。救护队还协助矿方开展安全知识培训工作和安全技术服务工作。2、兼职救护队的设置情况根据本矿井生产能力、开采技术条件、灾害情况确定，设置兼职救护小队2个，人员18人，并配有相应的救护设备和设施。3、救护保障井下在发生灾变的情况下，受灾人员首先采用自救器自救，并迅速按避灾线路撤出地面；在自救器额定防护时间内靠步行不能安全撤至地面的情况下，本次设计的东翼避险硐室位于避灾线路上，受灾人员撤至避险硐室，等候地面救护人员的救援。矿井在发生灾变时，应立即组织兼职救护队展开力所能及的救援，并立即通知签约救护队赶到现场，抢救井下被困人员。矿井设置了自救器、避险硐室两级避险系统，保证了受灾人员及时现场避险；矿井兼职救护队配备了相应的救护设备和设施，可以第一时间展开力所能及的救护，签约矿山救护队也能及时赶到现场展开救护，保护煤矿事故后人员生命与财产安全。第二节矿井开拓开采现状一、矿井建设性质东风煤矿为扩建矿井。二、井田境界、储量、生产能力及服务年限1、井田范围根据四川省国土资源和房屋管理局2010年2月28日颁发的采矿许可证（证号C5100002009121120051212），东风煤矿井田范围由11个拐点坐标依次连线圈定，井田南北平均走向长度163KM，东西倾斜宽405KM，面积46107KM2，开采标高220155M。开采煤层为三叠系上统须家河组第王段（T3XJ5）K10、K9煤层（其拐点坐标见表211）。表211东风煤矿划定矿区范围拐点坐标表（80坐标系）拐点编号XY1323994202353895045763239487023538968458532388770335390869577323903203353913695783238522033539196957932395120335392689561032402220335392259561132405720235390899571232407920235390019571332406120135389239571432399420235389299582、矿井生产能力根据矿井采矿许可证，矿井扩建后生产能力为90KT/A。3、矿井储量及服务年限东风煤矿可采区范围内K10煤层保有资源储量（122B）133106KT，可采储量115073KT，矿井服务年限98年。三、矿井开拓开采现状1、矿井开拓1矿井开拓方式矿井采用斜井开拓，利用原主斜井作为回风斜井，作为矿井专用回风井；在原主斜井井口及原回风斜井井口之间，井口标高355M、距离原主斜井井口50M位置，按大致平行原主斜井方向布置新主斜井，担负矿井出煤、出矸、进风及材料、设备运输等任务；将原回风斜井改为行人斜井，设置架空乘人器运送人员,该矿井共计置井个井筒,形成并列式通风系统。2水平设置将矿井设置一个水平，水平标高为163M以主斜井井底车场标高确定的水平。3主要石门及大巷布置主斜井在163M标高落平后即在岩石中布置163M水平主运输石门，因该石门与煤层走向有一角度，距K10煤层底板垂高35M17M，该石门掘至一、二盘区分界线处，然后向东、西两翼分别作东运输大巷及西运输大巷，并与之平行20M在K10煤层中布置东回风大巷及西回风大巷。2、矿井开采1盘区划分及开采顺序该矿井以163M水平主石门为中轴，将全矿井划分为东、西两翼，东翼布置一、三盘区，西翼布置二、四盘区以现有采掘布置说明。矿井内各盘区采用盘区前进式开采，盘区内采煤工作面采用后退式开采，即从井田边界向运输大巷方向推进。2现有开采掘现状该矿井现在东翼一盘区布置一个对拉工作面和一个工作面生产，共计二个工作面，二个采煤工作面采用走向长壁采煤法，后退式开采,单体液压支柱支护；在东翼三盘区布置二个掘进工作面,采用炮掘。注正是因为该矿井采掘工作面均布置在井田东翼,因此本次避险系统设计主要针对井田东翼避险系统进行设计,若以后采掘工作面发生变化时,应根据国家关于“六大系统”建设的相关规定另行设计。四、矿井通风系统情况矿井将3555M回风斜风井作为矿井专用回风井，通风方式为并列式，机械抽出式通风。矿井在回风井安装两台FBCDZ616B型矿用防爆轴流式通风机，一台工作，一台备用；每台风机配置2台YBFE315M6型电机，N75KW，U380V，N980R/MIN。其中1台使用，另1台备用，其技术参数为额定风量283628M3/S，负压7022650PA，配套电机功率为275KW。五、矿井供电该矿井采用双回路供电，主、备电源线路分别来自35/10KV沙咀变电站的10KV段和段母线段，从该站以10KV的LGJ70型架空输电线馈至本矿变电所，并分别接入本矿井变电所10KV不同母线段，线路长15KM，沙咀变电站系国家网站，电源可靠。在地面设置二台变压器将10KV降为6KV后向井下供电，井下采用6KV双回路高压下井，采用MYJV22335型矿用铠装电缆输送至井下中央变电所；在东翼盘区建立一个盘区变配电所，采用MYJV22325型二根（双回路）矿用铠装电缆从井下中央配电所；井下中央变配电所和盘区变配电所均采用双回路6KV供电,井下局部通风机采用专用变压器供电，井下低压采用660V和127V电压等级。六、矿井供水岷江从矿井西部流过，与矿井工业广场的直线距离06KM，该矿与犍为县水利局签订有取水协议，在岷江边修建了抽水站1座，工业广场设有1座500M3的蓄水池，抽上的水经过处理后作为矿井的生产和生活用水。第三节“六大系统”的建设情况一、监测监控系统矿井现安装了KJ101型安全监控系统，矿井在采煤工作面、掘进工作面、井底车场、回风井等位置配备了甲烷传感器、风门传感器等各类传感器56只。二、通信联络系统安装1套KTJ4H32型煤矿小型调度电话交换机，接入犍为县电信中继线路4回。井下通讯经耦合器后通讯线路由副斜井引入井下，分别在井下配电点、泵房、上下车场、采掘头面安装本安电话话机，保证与地面调度室、值班室、风机房等的通讯畅通。井下采区车场、各采掘工作面、机电硐室等设生产调度电话8台，其型号为KTH3型矿用电话机。三、压风自救系统矿井空气压缩设备安装在地面，主管道通过副斜井向井下供气。矿井地面安装二台SA90A型螺杆式空压机，主要技术参数额定排气量152M3/MIN，额定排压气085MPA，配套电动机功率90KW。主管选择外径108MM，内径100MM，壁厚4MM标准无缝钢管；支管选择外径57MM，内径50MM，壁厚35MM的标准无缝钢管。四、供水施救系统矿井生活用水和井下消防洒水主要来自地面的水池（井下和地面共用）在主井工业场地365M标高处建一座容量为500M3生产用蓄水池，主管路采用108的无缝钢管，分水管采用的57无缝钢管，分别到达各巷道和采区的采掘作业地点。五、人员定位系统矿井安设有KJ251A型人员定位系统，配置有3个分站，读卡器15个。第二章井下紧急避险设施建设分析第一节矿井灾害危险分析一、安全生产现状东风煤矿具有多年的安全管理经验，通过充分预防治理，目前矿井安全生产状况良好，各类矿井隐患处于有效控制和及时处理状态。目前矿井井下主要灾害为顶板、水、瓦斯、煤尘、火灾等灾害。二、主要灾害分析（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。东风煤矿煤层顶、底板稳定性中等。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。（二）水灾水灾的危害极大，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，本矿井水文地质类型简单。（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煤矿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。东风煤矿近三年鉴定为瓦斯矿井。（四）煤尘爆炸该矿煤尘具有爆炸危险性，预防煤尘爆炸的重点应放在防止煤尘积聚，在矿井采煤、掘进和运输等各个环节中，必须采取爆破喷雾、转载点洒水、冲洗巷道、风流净化等综合防尘措施，同时，杜绝火源，防止煤尘爆炸事故的发生。（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燃火灾。按发火地点不同，分为地面火灾和井下火灾。矿井开采的煤层自燃发火倾向性属不易自燃煤层。1、矿井外因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。井下报废的巷道和采空区均未进行永久性封闭，采煤方法、落煤工艺（如放炮），造成采空区丢有大量浮煤，在煤层中掘进时，对巷道中出现的冒顶区未及时进行防火处理和定期检查等都可能引起内因火灾的发生。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、调整不符合煤矿安全规程的有关规定等都可能引起外因火灾。2、矿井内因火灾的危害矿井开采的煤层自燃发火倾向性属不易自燃煤层，因此发生煤层自燃的可能性较小。第二节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矿井下紧急避险系统是指在煤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、合理设置避灾方式和路线、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。由于井下存在瓦斯、煤尘、火灾、顶板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，并在3年之内完成。”2010年5月1920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。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；同时对建设完善煤矿井下安全避险“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煤矿井下安全避险“六大系统”的通知。确定了“六大系统”实施的具体步骤2010年底前所有煤矿全面完成监测监控系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统的完善工作；2010年底前中央和国有重点煤矿企业的所有煤矿全部建设完善井下人员定位系统，2011年底前所有煤矿全部安装井下人员定位系统；2012年6月底前所有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井及中央企业煤矿和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井全部建设完成紧急避险系统；2013年6月底前全国所有煤矿全部完成“六大系统”的建设完善工作，切实提高安全防护水平。2011年1月25日国家安全生产监督管理局，国家煤矿安全监察局联合下发了煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定，（安监总煤装201115号文）对煤矿井下紧急避险系统建设进行了规范。2011年3月20日国家安全生产监督管理局，国家煤矿安全监察局煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）的通知；（安监总煤装201133号文）对井下紧急避难系统建设要求进一步进行了完善。通过对东风煤矿灾害危险分析，该矿井下可能出现矿井火灾、顶板、瓦斯、煤尘爆炸等灾变情况，建设井下紧急避险设施符合避难逃生实际需要，在灾变情况下使井下有人工作地点均有紧急避险设施为其服务，实现矿工在紧急避险设施的掩护下成功逃生或等待救援，保障矿工生命安全。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）、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）等文件精神，按照煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的具体要求，结合东风煤矿实际情况，为建设完善煤矿井下紧急避险系统，全面提升矿井安全保障矿工生命安全的角度，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，也是煤矿职工最关心、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。因此建立井下紧急避险设施很有必要。第三章矿井紧急避险系统设施设计第一节设计方案一、井下紧急避险设施建设原则及要求1、紧急避险系统设计中应当坚持科学合理、因地制宜、安全实用的原则。2、紧急避险实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。3、紧急避险实施的建设方案优先考虑建设永久避险硐室，并坚持整体规划，分步实施的原则。4、紧急避险实施应与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统连接，形成井下整体性的安全避险系统。与现有五大系统各自完善、相互独立、互相支撑。5、建立多级防护体系，保障灾变期间系统安全有效运行。二、矿井紧急避险系统设计方案1、井下人员分布情况根据东风煤矿现有采掘工作面布置和劳动定员安排，矿井在东翼一盘区布置两个采煤工作面（其中一个为对拉工作面）和三盘区二个掘进工作面，井下最大班作业人员64人，管理人员6人。2、整体避险系统方案结合矿井现有开拓部署、采掘工作面分布等情况，矿井采用斜井开拓，设置一个水平，矿井东翼紧急避险设施系统采用建立永久避险硐室的方式。由于最远采掘工作面距地面井口超过2000M且在突发紧急情况时采掘现场作业人员在自救器额定防护时间内靠步行不能安全撤出至地面，因此设计考虑如下两级紧急避险系统的避险方式一级为井下作业人员配备随身携带的自救器，为井下作业人员提供至少45MIN个体防护，为灾变发生后人员快速脱险到达安全避灾地点提供支持；二级为在三盘区南翼运输大巷旁边建设永久避险硐室，为东翼盘区避灾人员提供应紧急避难空间。1一级紧急避险系统井下作业人员配备随身携带的自救器，所有井工煤矿应为入井人员配备额定防护时间不少于45分钟的自救器，入井人员应随身携带。因此本设计配备ZY45型隔绝式压缩氧自救器，按最大班次生产时井下工人和井下生产管理人员出勤总人数配备，并考虑10的备用量，共配50个。为灾变发生后人员快速脱险到达安全避灾地点提供支持，人员撒退线路上还应按“安监总煤装201133号文煤矿井下安全避险六大系统建设完善基本规范”第29条设置压风自救装置。2二级紧急避险系统二级紧急避险系统主要为东翼盘区永久避险硐室。根据“安监总煤装201115号文要求矿井在井底车场、水平大巷、采区（盘区）避灾路线上合适的地点设置永久避险硐室，服务于整个矿井、水平或采区（盘区）。本次设计在三盘区运输大巷旁边设置永久避险硐室，为东翼盘区服务（即服务于东翼一盘区和本盘区）。三、紧急避险设施方案根据矿井目前矿井开拓及采掘工作面布置情况，矿井东翼盘区平均走向长1500M，余下可采区平均倾向宽1840M，结合该矿井东翼实际情况，在东翼三盘区南翼运输大巷旁边设置一个永久避险硐室，位于K10煤层底板岩层中（但由于属于近水平煤层也相当于煤层中）；本次只设计东翼盘区永久避险系统，仅服务于东翼盘区（一盘区和三盘区），以后在开采西翼时另行设计。第二节东翼盘区永久避险硐室东翼盘区永久避险硐室服务于东翼一盘区和三盘区，本次对该硐室进行详细设计，矿井以后建设其它盘区永久避险硐室时，可参照设计。一、永久避难硐位置永久避险硐室设在东翼三盘区南运输大巷的底板岩层中，但由于属于近水平煤层，相当于布置在煤层中，硐室出口和入口与不同的两条巷道相通。入口与三盘区南翼运输大巷相通，出口与1042回风巷相通。硐室入口距主运输石门八字口760M。在避险硐室入口前后20M三盘区南翼巷和出口前后20M的1042回风巷采用砌碹支护，避险硐室内采用混凝土浇筑支护，混凝土厚度200MM。二、避险硐室容量根据东风煤矿现有井下采掘工作面及井下劳动定员安排，东翼共布置2个回采工作面，2个掘进工作面进行作业。根据东风煤矿矿井现井下实际作业时每班最大入井人数进行综合考虑，矿井每班最大入井人数和管理人员按70人，同时考虑12的备用系数，设计容量为80人永久避险硐室。三、避险硐室结构与尺寸国家安全监管总局、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）要求，东翼永久避险硐室设计为2个安全出入口，与不同的巷道相通。避险硐室出入口均采用向外开启的两道门结构，两道门之间为过渡室，向内为生存室。避险硐室由过渡室和生存室两部分组成。永久避险硐室入口、出口、过渡室，采用三心拱结构，1/4拱断面，巷宽4M，墙高16M，拱高1M，净断面957M2。过渡室长25M，占地面积10M2，采用强度不低于C30的混凝土浇筑支护，支护厚度为02M。出口过渡室与入口过渡室长度和占地面积均相同。生存室为三心拱结构，采用1/4拱断面，分为两部分；一部分为座椅休息室，长16M，净宽28M，墙高16M，净高23M，净断面积603M2，另一部分为生活储物区，分别与两端过渡室相通，布置有卫生间，同时，放置储物柜、各类监测监控分站及传感器、空气净化柜等，均为长65M，巷宽4M，墙高16M，拱高1M，净断面957M2。硐室内支护采用强度不低于C30的混凝土浇筑，并与煤岩体接实，保证足够的气密性，支护厚度为200MM。生存室巷道的颜色将其粉刷为浅蓝色，以减轻受困人员的心理压力。为了硐室清洁，在生存室的出口则布置单独的卫生间，净宽10M，净长20M，隔墙厚度120MM；生存室长度约为287M，面积为884M2，满足80人要求。硐室内支护采用强度不低于C30的混凝土浇筑，并与岩（煤）体接实，保证足够的气密性。硐室的出入口均两道门，向外第一道为向外开启的防护密闭门，该防护密闭门既能抵挡一定强度的冲击波，又能阻挡有毒有害气体侵入；第二道门为密闭门，能阻挡有毒有害气体侵入。避险硐室出入口侧的两道门正常情况下均为常开状态，以保证硐室在日常情况下的硐室通风问题。当矿井灾变时，硐室出如口的防护密闭门在第一时间关闭（应作为应急预案及演练预案的一项重要内容），同时打开过渡室的的空气压缩空气幕装置和压气喷淋装置，保证人员通安全的从过渡室进入生存室。由于氧气瓶和压缩空气瓶属于压力容器，因此在过渡内将气瓶单独隔离布置，净宽12M，隔墙厚度300MM。四、功能设计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）、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）、及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）有关要求，本次对东风煤矿东翼盘区永久避险硐室功能进行设计。（一）隔离系统隔离系统是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。主要由防护密闭门、密闭门、压缩空气幕装置、压气喷淋装置、过渡室、排气阀及排水阀及管道等系统组成。避险硐室入口和出口均安装向外开启的两道门。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。在两道密闭门中间为过渡室，在过渡室内设置压缩空气幕和压气喷淋装置各一套。1、防护密闭门1）防护密闭门选用WSJD121，其门孔净宽800MM，门孔净高1600MM。2）产品到货安装时必须提供气密性检测报告和“爆炸科学与技术国家重点实验室”出具的抗冲击波检测报告，要求其具有03MPA的抗冲击能力，且在50020PA压力下，泄压速率不大于35020PA/H；门上必须开设有观察窗，防护密闭门要求密封可靠，开闭灵活；防护密闭门向人员进入侧开启，并能自动闭合。3）防护密闭门安装墙体采用C30的混凝土浇筑，墙体四周掏槽，见硬帮、硬底，墙体插入岩体200MM，并与岩体接实。2、密闭门1）密闭门选用WSJD122，其门孔净宽800MM，门孔净高1600MM。2）密闭门在压力为50020PA状态下，泄压速率不大于35020PA/H，密闭门向人员进入侧开启，并能自动闭合。3）密闭门墙体采用C30混凝土浇筑，墙体四周掏槽，见硬帮、硬底，墙体插入岩体200MM，并与岩体接实。3、压缩空气幕和压气喷淋1）压缩空气幕和压气喷淋采用避险硐室压风、气幕、喷淋联动系统。2）在防护密闭门门洞内装设压缩空气幕，空气幕采用定型产品（高效无缝气刀），其出口压力为05MPA。空气幕采用从上向下吹，即布置于防护密闭门门洞上方，送风口长度为900MM，送风口间隙为005MM，由上向下垂直送风。3）在过渡室内，防护密闭门与密闭门之间，距地2M高度位置安装压气喷淋装置。4）压缩空气幕和压气喷淋气源来自生存室内压风管路中，同时备用压缩空气瓶作备用气源。5）压缩空气幕和压气喷淋采用进口机械式自动阀门控制，开启装置位于门框上侧靠左100MM处，与门框外缘平齐。压缩空气先到开启装置，通过开启装置连接到汇流排，汇流排根据现场使用状况订制，采用铜质管材制作、标称压力15MPA，由汇流排分支至压缩气幕和压气喷淋装置。4、排气阀永久避险硐室生存室与硐室外和过渡室与硐室外均设有相通的单向排气管，单向排气管采用1084无缝钢管制作，在硐室内侧加装DN100单向排气阀（开启压力为500PA，关闭压力为100PA），在单向排气阀后端安装Q41F16CDN100球阀，单向排气阀方向由室内至室外，球阀作常开状态。生存室至硐室外进、出口各布置有1趟（其中1趟安装高度23M，1趟安装高度06M），进、出口过渡室至硐室外各布置有1趟（安装高度2M），并保证紧急避险设施内相对于设施外不低于100PA的正压状态。5、排水阀避险硐室内不得有滴水现象，同时，将避险硐室内地面高于硐室外巷道轨面200MM，在生存室内布置有一趟单向5735无缝钢管排水管至硐室外，安装单向排水阀1个，管路在过渡室内增加一三通，安装单向排水阀1个，其开启压力200PA，排水阀方向由室内至室外。6、高压压缩空气供气高压压缩空气供气是当专用管路供气出现问题时启用，其主要是为过渡室的空气幕和压气喷淋供气，选用WZA2676015型压缩空气瓶。1）压缩空气幕所需钢瓶数量计算（1）供风时间计算TZNT8010800S1333MIN；式中N避险硐室人数，80人；T每人通过的时间，10S/人；（2）空气幕所需高压压缩空气量计算V150533M3533L；150P6式中P05高效无缝气刀所需压力，05MPA；V05避险硐室人员进入时所需压缩空气量，M3；P高压压缩空气压力，15MPA。V05TZVT13331216M3；VT高效无缝气刀单位时间所需压缩空气量，12M3/MIN；（3）空气幕所需高压压缩空气瓶M1888个；0563式中V0高压压缩空气瓶有效容积，L；设计取压缩空气幕所需钢瓶数量M19个。2）压气喷淋所需钢瓶数量计算过渡室长度为25M，宽度35M，为便于放置压缩空气幕及压气喷淋所需压缩空气钢瓶，将过渡室用03M隔墙分成两部分，一部分用于放置钢瓶，一部分用作人员进入时的过渡室，隔墙距井巷中心线400MM，用作人员进入时过渡室长度25M，宽度215M，面积54M2；满足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）永久避险硐室过渡室的净面积应不小于30M2的要求。在过渡室布置2组压气喷淋装置，每组喷淋装置耗气500L/MIN，出口压力不低于03MPA，每组开启2MIN，共计需要风量为VGNQT250022000L；式中N压气喷淋装置组数，2组；Q喷淋装置耗气量，500L/MIN；T开启时间，2MIN。折算为15MPA高压压缩空气量为V1540L；1530PG32式中P03压气喷淋所需压缩空气压力，03MPA；3）压气喷淋所需高压压缩空气瓶数量M207个；015V64设计取压气喷淋所需高压压缩空气瓶数量为1个。4）压缩空气幕和压气喷淋所需高压压缩空气瓶数量MM1M29110个；设计在进、出口过渡室内各配备压缩空气瓶10个。7、管线敷设进入生存室内压风、供水管路，在永久避险硐室入口侧20M外开始埋入巷底02M以下，经保护后进入生存室。进入生存室内的电力、通讯、人员定位、安全监测监控电缆，在避险硐室入口侧20M外开始用穿保护管埋入巷底02M以下，其电力电缆管与其他线缆管中心距不低于150MM，通讯、人员定位、安全监测监控电缆管中心距为100MM，并在保护管两端进行封堵。（二）供气供水系统供气系统采用专用压风管路供氧和压缩氧供氧两种供氧方式，供水系统采用矿井供水施救管路供水。1、压风供氧方式压风供氧主要是为生存室人员提供氧气和为过渡室的空气幕和压气喷淋供气。永久避险硐室供风系统风源来自地面压风机，矿井安装有2台SA90A型螺杆式空气压缩机，采用1084MM无缝钢管由压风机站经副斜井进入163M井底车场、主运输石门、东翼运输大巷进入三盘区南阵营运输大巷，然后直接供至生存室内，长约2700M，在进入避险硐室前20M，采用埋入巷底02M以下进行保护后进入，然后由生存室敷设一趟1084MM无缝钢管至硐室外，对其它风动工具供风，在生存室侧的管路上装设Q41F16CDN80型球阀