阳胜煤矿井下避险系统设计终稿

1、目录前 言 1第一章 矿井概况 4第一节 矿井基本情况 5第二节 矿井开拓开采现状 8第二章 矿井安全避险系统现状 13第三章 矿井主要灾害的分析和影响 24第一节 冒顶地压灾害 24第二节 瓦斯灾害 25第三节 矿井水害 25第四节 火灾危害 25第五节 煤尘及其他危害 26第六节 主要灾害的影响 26第四章 矿井紧急避险系统设计 27第一节 矿井紧急避险系统设计依据 错误 !未定义书签第二节 技术方案 错误 !未定义书签第五章 紧急避险设备及安装 52第一节 硐室设备组成和安装方式 52第六章 管理及维护 58第一节 管理机构与管理职责 58第二节 避险系统管理制度 62第三节避险设备日常

2、维护 63第七章 避险设备运行及操作 6567第八章 投资估算、八前言建立并完善煤矿井下安全避险 “六大系统” 是国家安全发展的需 要，煤矿井下紧急避险系统是国家强制推行的先进适用技术装备， 为 规范和促进山西平定古州东升阳胜煤业有限公司井下紧急避险系统 的建设、完善和管理工作， 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【 2010 】 23 号）精神、安监总煤装【 2011 】 15 号文件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精神、安监总煤装【 2012 】 15 号文件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

3、理有关事项的通知 、安监总煤装【 2013 】10 号文件 关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知 ，等相关文件规 定，结合山西平定古州东升阳胜煤业有限公司的实际情况， 特编本设 计方案。本设计中的紧急避险设施建设主要为永久避难硐室的建设。 紧急 避险系统建设的主要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。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。建设完善煤矿井下安全避险“六大 系统”是指建设完善紧急避险系统与矿井安全监测监控、人员定位、 压风自救、供水施救、通信联络等系统相

4、连接，形成井下整体性的安 全避险系统。一、设计指导思想和原则1、先撤离后避险的指导思想；2 、撤离避险、避灾路线上随时随地避险、硐室避险有机结合；3、井下避灾路线上生存避险和地面避险信息指导避险上下结合；4 、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；6、坚持科学合理、因地制宜、简单实用、安全可靠的原则。二、设计编制的主要依据我公司受阳胜公司的委托， 为其编制矿井紧急避险系统设计。 编 制的主要依据：1 、国家安全监管总局 国家煤矿安监局关于建设完善井下安全避 险“六大系统”的通知(安监总煤装发【 2010 】146 号)；2 、煤矿井下紧

5、急避险系统建设管理暂行规定的通知(安监总煤装【 2011 】15 号)；3 、安监总煤装【 2012 】15 号文件国家安全监管总局 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 ；4 、安监总煤装【 2013 】10 号关于加快推进煤矿井下紧急避 险系统建设的通知；5 、煤矿井下安全避险 “六大系统”建设完善基本规范 (试行)；6 、煤矿安全规程 2011 版；7 、防治煤与瓦斯突出规定(国家安全监管总局令第 19 号文)；8 、矿井压风自救装置技术条件 (MT390-1995 )；9、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范( AQ1029-2007 )；10 、 煤 矿

6、井 下 作 业 人 员 管 理 系 统 使 用 与 管 理 规 范( AQ1048-2007 )；11 、煤矿紧急避灾和应急救援系统企业标准 (QB/2200D623 )；12 、煤矿安全监控系统通用技术要求 AQ6201-2006 ；13 、煤矿安全监控系统使用管理规范 AQ1029-2007 ；14 、 煤 矿 安 全 生 产 监 控 系 统 软 件 通 用 技 术 要 求 MT/T1008-2006 ；15 、煤矿井下低压供电系统及装备通用安全技术要求 AQ1023-2006 ；16 、电工电子产品环境试验 GB/T2423 ；17 、电工电子产品基础环境试验规程 GB/T2423 ；1

7、8 、周期检验计算抽样程序及表 GB/T2829-2002 ；19 、爆炸性气体环境用电气设备通用要求 GB 3836 ；20、外壳防护等级（IP代码）GB 4208 ;21 、爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要 求；22 、矿用一般型电气设备 GB 12173-90 ；23 、煤矿通信、 检测、控制用电工电子产品通用技术要求 MT210 ；24 、电磁兼容实验和测量技术 GB /T17626；25 、煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法 MT/T286 ；26 、煤矿监控系统主要性能测试方法 MT/T 772-1998 ；27 、矿井经审批的地质报告；28 、经主管部门

8、审批的初步设计和安全专篇；29 、安全评价报告；30 、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；31 、其他相关技术标准、规范和规定。32 、设计委托书。三、设计的主要特点和技术经济指标设计采用硐室、条带（避险用专用管线） 、自救器有机结合的技 术路线，具有如下特点：1 、简单实用、安全可靠、易于维护；2 、由点避险扩展到线避险，现成点线结合并覆盖全矿井的避灾 路线；3 、地面支撑避险信息指导井下科学、有序、及时、准确避险；4 、避险、救援、指挥集成化装备、一体化工作；5 、灾情连续监测；6

9、、系统抗事故破坏；7 、水灾预警监测和快速撤离指导体系化工作；8 、避毒、供氧、通讯、供水 / 营养液、人员位置一体化完成；9 、采用地面模拟巷道及模拟主要灾害的技术手段，提高应急避 险指导的综合能力， 提高井下作业人员使用避险装备的熟练程度和应 急自救的心理承受能力。10 、设计在山西平定古州东升阳胜煤业有限公司井下共设置 1 个永久避难硐室；紧急避险专用管路总长 1200m 。11 、山西平定古州东升阳胜煤业有限公司紧急避险系统总投资 估算 150 万元（不含设计费、 施工费），其中地面供给部分 13 万元， 传输管线 65 万元，永久避难硐室（ 100 人）设备、设施 68 万元， 其它

10、费用 4 万元。第一章矿井概况第一节矿井基本情况一、矿井交通位置山西平定古州东升阳胜煤业有限公司位于阳泉市平定县县城之南10 km处张庄镇南阳胜村，行政区归划平定县张庄镇管辖。阳胜公司北距平定县城10km，北7km处为太旧高速平定入口 处，东侧7km处有207国道和阳涉铁路线由北向南通过，有县乡级 公路与207国道、太旧高速公路、阳涉铁路线相接，交通条件较为 便利。交通位置图见图1-1-1。比例尺市丫押f 讦二一h ；阳平定4冶西損涉锁簧瀆东升B1胜煤业遇臨册7 李沁乡1 、石门口乡一_.界郁乡510 (U)图1-1-1 交通位置图二、地形、地貌及水系井田范围属中低山区，沟谷纵横交错，梁岭绵延

11、展布，地形比较 复杂。总的地势为南高北低，地形最高点为井田西南部山梁，标高为 1340.3m, 最低点为井田北部阳胜河床， 地面标高 884.8m, 最大相对 高差 455.5m 。井田内河流为阳胜河， 属海河流域滹沱河水系桃河支流。 阳胜河 发源于张庄镇范家掌村西南小寨山， 在井田北部由西向东流过， 注入 大石门水库后向北汇入南川河， 南川河向北汇入桃河。 阳胜河平时水 量较小，一般24m3/s，甚至断流，雨季汇集洪水，水量猛增，最 大流量20 m3/ s。三、地质构造及煤层特征 井田内褶曲和陷落柱发育，地层倾角 510 °，断层少且落差 小，总体分析， 井田构造复杂程度属简单构造

12、，矿井地质条件分类为 II b 类。该矿开采 15 号煤层，煤质为特低灰中灰、低硫中硫、特高 热值之无烟煤，亚类为无烟煤二、三号。四、开采技术条件1 、煤层顶底板15 号煤层顶板多为砂质泥岩、泥岩，局部为粉、细砂岩，老顶 为 K2 石灰岩，节理裂隙较发育；底板多为炭质泥岩，局部为砂质泥 岩、泥岩和铝质泥岩。据汇能井田 H8 号钻孔 15 号煤层顶底板取样岩石物理力学性质 试验成果，K2石灰岩：抗压强度24.844.4 MPa，平均为34.2 MPa , 抗拉强度 0.72 1.96 MPa ，平均为 1.18 MPa ，抗剪强度 1.66 2.81 MPa ，平均为 2.42 MPa ，岩石坚

13、硬程度属软弱半坚硬；泥岩、砂 质泥岩：抗压强度 24.7 32.3 MPa ，平均为 28.4 MPa ，抗拉强度 0.280.59 MPa ，平均为 0.48 MPa ，抗剪强度 1.92 5.38 MPa ， 平均为 3.13MPa ，岩石坚硬程度属软弱岩半坚硬岩。2、瓦斯据晋煤安瓦发 2011 1634 号文对山西平定古州东升阳胜煤 业有限公司矿井瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定批复， 2011 年度山 西平定古州东升阳胜煤业有限公司瓦斯相对涌出量为 14.44m 3/t ， 绝对涌出量为 29.88m 3/min ，二氧化碳相对涌出量为 0.63m 3 /t ， 绝对涌出量为 1.31m

14、3/min 。2010 年度山西平定古州东升阳胜煤业 有限公司，瓦斯相对涌出量为 14.91m 3 /t ，绝对涌出量为 31.98m 3 /min ，二氧化碳相对涌出量为 0.61m 3 /t ，绝对涌出量为 1.31m 3 /min 。因本矿为高瓦斯矿井，瓦斯涌出量较高，所以在生产过程中，必 须加强瓦斯监测、监控工作，加强通风管理，严格执行瓦斯综合治 理工作体系建设十六字方针“通风可靠、抽采达标、监探有效、 管理到位” 和“先抽后采、以风定产、监测监控”的瓦斯抽采 原则 。对采空区、废弃的巷道实施严格密闭，杜绝瓦斯爆炸事故发 生。3、煤尘爆炸性及自燃倾向性2010 年 10 月，山西平定古

15、州东升阳胜煤业有限公司在井下工 在井下工作面采取了 15 号煤层煤样，并委托山西省煤炭工业局综合 测试中心作了煤尘爆炸性鉴定，定性分析结果为：火焰长度 (mm) 为 0，抑制煤尘爆炸最低岩粉用量 (%)为 0 ，鉴定结论为煤尘无爆炸性。2010 年 10 月，山西平定古州东升阳胜煤业有限公司在井下工 作面采取了 15 号煤层煤样，并委托山西省煤炭工业局综合测试中心 作了煤层自燃倾向性鉴定，鉴定结果为：吸氧量 (cm 3/g) 为 1.4928 ， 煤层自燃倾向性等级为皿，自燃倾向性为不易自燃。4 、地温、地压据地质报告，井下未发现有地温地压异常现象，本区属地温、地 压正常区。5 、水文地质条件

16、井田煤层处于浅一中深埋区， 煤系及其以上邻近基岩含水层， 接 受补给条件差，富水性弱； 在井田北部有阳胜河自西向东流过；基岩 风化带裂隙水和第四系孔隙潜水分布范围有限。从目前开采情况看， 地表水及地下水未对矿床开采形成大的影响。15 号煤层采空区内存在积水。15 号煤层为顶板充水的以溶蚀裂隙为主的岩溶充水矿床，属富 水性弱的含水层，矿井正常涌水量为 105m 3 /d ，在雨季最大涌水量 为 135m 3/d 。综上所述，根据煤矿防治水规定的相关条文， 15 号煤层矿 井水文地质条件属中等类型。第二节 矿井开拓开采现状一、井田境界、储量及开拓方式1 、井田境界根据山西省国土资源厅 2012 年

17、 11 月颁发的采矿许可证，批准 开采 3-15 号煤层，批准生产规模 90 万 t/a ，面积 19.3039km 2 。批准开采深度为：由+780m至+410m标高。井田境界由12个表1-2-1井田范围拐点坐标表点号1980年西安坐标系（6度带）1980年西安坐标系（3度带）XYXY14178222.1719727049.574175185.38462491.24178352.1819728865.574175257.38464309.34178952.1919728865.574175857.38464328.44178952.1919729707.574175830.38465169.

18、54178519.1919729718.574175397.38465167.64178531.1919730168.584175394.38465616.74176156.1819730233.594173020.38465605.84176128.1819729208.594173025.38464581.94174279.1719729268.604171175.38464581.104174136.1419724083.584171199.38459398.114176332.1519724023.574173394.38459408.124176751.1619726364.5741

19、73738.38461760.副斜井：斜长710.0m，倾角22 ° ,净宽4.0 m ,净高2.653m, 净断面9.48m 2，井筒铺设单轨，排水管路，消防洒水管路和线缆均 沿该井筒敷设，担负矿井辅助提升、人员运送及进风任务，兼作安全 出口。回风斜井：斜长540.0m，倾角30 °，净宽4.2 m，净高2.833m,净断面10.67m 2，担负矿井回风任务，兼安全出口。矿井以一个水平开采全井田，水平标高为+620m，沿15号煤层布置轨道、胶带、回风大巷。建井以来在井田东北部开采15号煤层,采掘范围约2.3km 2。表1-2-2井筒特征表序号井筒特征井筒名称主斜井副斜井回

20、风斜井1井筒坐标(1980年西经距(Y)38464822.64438464922.97838464875.340安坐标系3度带)纬距(X)4175509.2264175675.9914175593.526井筒坐标 1980 年西经距(Y)19729370.5719729465.5719729420.572安(坐标系6度带)纬距(X)4178620.1884178790.1894178706.1885井口标高(m)890.00891.250890.8903倾角25 °22 °30 °4斜长(m)762.1710.0540.05井筒形状半圆拱形半圆拱形三心拱6净断面面

21、积(m2)15.249.4811.467支护方式锚喷支护料石砌碹料石砌碹、采煤方法及工作面主要技术特征矿井采用综合机械化低位放顶煤采煤方法，综采工作面安装 ZF4000/17/28型放顶煤液压支架，工作面端头应力集中区配备ZFG4800/18/29过渡支架，单体液压支柱强化顶板管理，全部垮落法管理顶板。回采工作面长度为150m，回采工作面实行四班作业，三班生产， 一班检修准备，每日4个循环，每个循环进度为0.6m，日进度2.4m， 工作面正规循环系数0.80，工作面月进度72m，年推进度792m。三、应急预案根据突发事件应急处置的要求，坚持“以人为本、预防为主、长 抓不懈”的方针，进一步规范煤

22、矿事故的应急管理和应急响应程序， 增强预防、防范煤矿事故风险和事故灾难的能力， 最大限度的减少事 故灾难造成的人员伤亡和财产损失， 保护职工群众的生命安全，维护 社会稳定。1、建立和健全煤矿企业安全信息平台；2、健全完善安全隐患公布和排查制度；3、在井口和生产调度指挥中心设置预警预报栏公布和安全撤退 路线；4、矿井和当地气象站、地震、水利及供电部门建立信息热线。四、矿井劳动人员定岗定员 劳动定员见表1-2-3。表1-2-3劳动定员汇总表序 号工种出勤人数在籍 系数在籍 人数第一第二第三第四小计1班31331班h班5077174土产工丿J 卄下生产工人818181803231.454681丿丨丨

23、土产工丿人525250:301841.35 :249地面生产工人臨丁甲说十4+ J ,l=r202019059159管理及技术人员生产人员小计153153150110566776二服务人员212121063163四甘他人员141412040 ：140”11-合 计188188183110606879由表可知，全矿在籍人数为 879人，其中最大班下井人数中采区人员（井下生产人员）为81人第二章 矿井安全避险系统现状矿井安全避险“六大系统”除紧急避险系统外，均比较完善，且 具有较高的技术水平和安全可靠性。一、矿井监测监控系统1 、矿井安全监控系统的选择原则和依据 山西平定古州东升阳胜煤业有限公司矿

24、井生产能力 90 万 t/a ， 开采 15 号煤层，属高瓦斯矿井，煤尘无爆炸危险性，属不易自燃煤 层。按照煤矿安全规程的规定，为确保煤矿安全、高效生产，矿 井应装备一套安全监控系统， 实现对井下生产环境安全参数以及矿井 主要生产设备运行状态进行动态监控，实时采集数据、传输、处理、 显示和记录，为有关人员及时准确全面了解掌握井下生产环境状况， 达到对各类灾害的早期预测并采取安全措施，防止事故的发生。矿井现装备 KJ70N 型煤矿安全监控系统一套，设计按照煤矿 安全监控系统及检测仪器使用管理规范 AQ1029-2007 行业标准及 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 要求进

25、行补充和完善设备配置。2、监测监控系统介绍 地面中心站由主机、备机、接口组成，双机备份运行。供电电源 由 UPS 供电，当交流电停电后可提供大于 2 小时以上的后备电源。 地面与井下通过电缆连接，通讯方式采用 RS485 串行通讯。煤矿安全监测、监控系统工作方式是：各类传感器井下分站 <-数据传输接口-计算机，在地面计算机上实时显示井下各类传 感器的数据变化情况，以达到监测、监控系统的目的。传输干线选择矿用阻燃屏敝通信电缆， 井下系统干线由地面中心 站经副斜井井筒敷设至井下各分站， 永久避难硐室内设置专用分站与矿井原有的监测监控系统相互连接从而使永久避难硐室内的监控系统有2趟传输线路(一

26、趟为专用管路的传输线路，另一趟为矿井原有 的监测监控系统与永久避难硐室内专用分站相连接的线路) 从而达到 传输线路一用一备。永久避难硐室设置甲烷传感器 3台，甲烷浓度不大于1.0 %，氧 气传感器5台，浓度18.5 %23 %;氧化碳传感器5台，浓度不 大于0.0024 %;二氧化碳传感器3台，浓度不大于1.0 %;温度传 感器KGW5型3台，温度不大于+ 35 C;负压传感器1台。3、矿上现有监测监控设备型号设备名称设备型号监控系统KJ70N监控分站KJ70N-F (16 口)数据传输接口KJ70N-J矿用隔爆兼本案不间断电源KDW17甲烷传感器GJC 4CO传感器GJH1000温度传感器K

27、GW5CO 2传感器GRG5H负压传感器GPD5000F(A)烟雾传感器GQL0.14、使用和维护(1) 安全监控设备检修机构及管理规章制度的建立煤矿应建立安全监控设备检修室，负责本矿安全监控设备的安 装、调校、维护和简单维护工作。安全监控设备检修室宜配备甲烷传感器和测定器校验装置、稳压电源、示波器、频率计、信号发生器、万用表、流量计、声级计、甲 烷校准气体、标准气体等仪器装备。(2) 安全监控设备定期调校要求 安全监控设备必须按产品使用说明书的要求定期调校。安全监控设备使用前和大修后， 必须按产品使用说明书的要求测 试、调校合格，并在地面试运行 24h48h方能下井。采用载体催化原理的甲烷传

28、感器、 便携式甲烷检测报警仪、 甲烷 检测报警矿灯等，每隔 10d 必须使用校准气体和空气样，按产品使 用说明书的要求调校一次。 调校时， 应先在新鲜空气中或使用空气样 调校零点，使仪器显示值为零，再通入浓度为 1 2CH4 的甲烷 校准气体， 调整仪器的显示值与校准气体浓度一致， 气样流量应符合 产品使用说明书的要求。除甲烷载体催化原理以外的其他气体监控设备应采用空气样和 标准气样按产品说明书进行调校。 风速传感器选用经过标定的风速计 调校。温度传感器选用经过标定的温度计调校。 其他传感器和便携式 检测仪器也应按使用说明书要求定期调校。安全监控设备的调校包括零点、显示值、报警点、断电点、复电

29、 点、控制逻辑等。每隔 10d 必须对甲烷超限断电闭锁和甲烷风电闭锁功能进行测 试。煤矿安全监控系统的分站、 传感器等装置在井下连续进行 6 12 个月，必须升井检修。（3）安全监控系统巡检要求井下安全监测工必须 24h 值班，每天检查煤矿安全监控系统及 电缆的运行情况。使用便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进行对 照，并将记录和检查结果报地面中心站值班员。 当两者读数误差大于 允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施，并必须在 8h 内将两种仪器调准。下井管理人员发现便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器读数误差大于允许误差时，应立即通知安全监控部门进行处理安装在采煤机、 掘进机载便携式甲烷检

30、测电仪， 由司机负责监护， 并应经常检查清扫， 每天使用便携式甲烷检测报警仪与甲烷传感器进 行对照，当两者读数误差大于允许误差时，先以读数最大者为依据， 采取安全措施，并立即通知安全监测工，在 8h 内将两种仪器调准。对需要经常移动的传感器、声光报警器、断电控制器及电缆等， 由采掘班组长负责按规定移动，严禁擅自停用。井下使用的分站、传感器、声光报警器、断电控制器及电缆等由 所在区域的区队长、班组长负责使用和管理。传感器经过调校检测误差仍超过规定值时， 必须立即更换； 安全 监控设备发生故障时， 必须及时处理， 在更换和故障处理期间必须采 用人工监测等安全措施，并填写故障记录。低浓度甲烷传感器经

31、大于 4CH 4的甲烷冲击后， 应及时进行调 校或更换。电网停电后，备用电源不能保证设备连续工作 1h 时，应及时更 换。使用中的传感器应经常擦试，清除外表积尘，保持清洁。采掘工 作面的传感器应每天除尘； 传感器应保持干燥， 避免洒水淋湿； 维护、 移动传感器应避免摔打碰撞。便携式甲烷检测报警仪和甲烷报警矿灯等检测仪器应设专职人 员负责充电、收发及维护。每班要清理隔爆罩上的煤尘，下井前必须 检查便携式甲烷检测报警仪和甲烷检测报警矿灯的零点和电压值， 不 符合要求的禁止发放使用。使用便推式甲烷检测报警仪和甲烷报警矿灯等检测仪器时要严 格按照产品说明书进行操作，严禁擅自调校和拆开仪器。矿井应配备传

32、感器、 分站等安全监控设备备件， 备用数量不少于应配备数量的20%、井下人员定位系统1、矿井井下人员定位监控系统设备选择按照煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范 AQ1048-2007 及煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件 AQ6210-2007 ，并取得煤矿矿用产品安全标志煤矿井下安全避险 六大系统建设完善基本规范（试行）的通知的要求，建设完善井下 人员定位系统，对井下作业人员的分布情况进行动态跟踪，可随时监测井下持卡人员出入井时刻，在重点区域或限制区域出入时刻， 在井 下工作时间、人员数量、活动路线等，矿井现已装备KJ128A 型人员定位系统一套。2、矿用人员管理系统井下布置方案如下：

33、人员考勤定位系统结构的特点是通过定位分站加读卡器的系统 结构，对井下人员流动的主要巷道、硐室进行信号覆盖，检测人员分 布和人员流动状况，为保证作业人员位置准确性，读卡器安装位置距 离岔道口最少50m，对采区、采煤工作面、掘进工作面等重点安全、 生产管理区域做重点监测。矿上现有人员定位设备型号见下表：设备名称设备型号KJ128AKJ70N-J矿用人员管理系统数据传输接口传输分站KJ128A-F矿用隔爆兼本案不间断电源KDW28标识卡KJ128A-K 2传输信号线选择矿用阻燃屏敝信号电缆， 井下系统传输信号电缆由地面中心站经副斜井井筒敷设至井下各分站， 永久避难硐室内设置专用分站与矿井原有的人员定

34、位系统相互连接从而使永久避难硐室 内的人员定位系统有 2 趟传输线路（一趟为专用管路的传输线路另一 趟为矿井原有的人员定位系统与永久避难硐室内专用分站相连接的 线路）从而达到传输线路一用一备。3、井下紧急避险设施人员定位监控设计依据及配置要求： 依据煤矿井下安全避险“六大系统”建 设完善基本规范（试行） 的通知，即安监总煤装（ 2011 ） 33 号文 的要求， 在井下紧急避险设施入口和出口分别设置读卡器， 读卡器就 近接入矿井人员定位监控系统的监控分站， 读卡器对进出紧急避险设 施的人员进行动态监测， 并经系统分站上传至地面中心站， 矿井人员 定位监控系统， 应能实时监测井下人员分布和进出紧

35、急避险设施的情 况。4、安装使用和维护（1）建立管理机构为保证人员定位监控系统有效、 可靠的运行， 矿井必须建立专门 的管理机构和一支高水平的运行维护队伍， 其人员必须经过专业技术 培训，持证上岗，执行 24 小时值班制度。（2）建立健全管理制度 分站的安装应设置在便于观察、调度、检验的场所，支护良好， 无淋水，无杂物的地方，应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，满足监测携卡人员出入方向的要求。三、矿井压风自救系统1、概述 压风自救系统主要是用于井下风动工具用风以及事故时遇险人 员避灾自救的设施， 为紧急避险设施供给足量氧气， 与矿井安全监测 监控、人员定位、供水施救

36、、通信联络及紧急避险等五大系统共同组成井下六大系统，形成井下整体性的安全避险系统。该系统主要由压缩空气设备、 井下压风管路及固定式永久性自救 装备组成。矿井空压机房设在副斜井井口附近， 由三台螺杆空压机向井下风 动工具及灾变期间的压风自救系统供气。2、压风自救系统的设置（1）压缩空气设备矿井设计生产能力 90 万 t/a ，年工作日按 330 天计算，井下每 天三班生产，一班检修，最大班下井人数按 100 人考虑。矿井需要 的压风供气量为 19.8 m 3/min 。利用矿井现有 3 台螺杆式空气压缩 机： 2 台 SA185A 型工作，每台排气量 30m 3/min ；1 台 SA250A

37、型备用，排气量40m3/min。排气压力0.70.75MPa，配套电动 机185KW/2 台，250KW/1 台,380V 异步电动机。每台空气压缩 机选配一台 C2/0.8 型储气罐，额定容积 2m 3，额定压力 0.8MPa 。 矿井正常生产 2 台工作，灾害防治期间， 3 台工作。空压机站设低压配电室， 两回 380V 供电电源引自工业场地变电 所 380V 母线不同母线段，一回工作，一回备用。压缩机带有成套的控制设备，采用 PLC 智能控制，具有完善的 自诊断、报警及监控功能。在压风机房设有主机室、 配电室和值班室； 值班室设置直通矿调 度室的电话。（2）压缩空气管路压风管路由副斜井引

38、入， 沿轨道运输巷送至井下采、 掘工作面及 压风自救器设置地点。 在采区所有避灾路线上敷设压风管路。 干管选 择©150焊接钢管。在井下采煤工作面巷道及煤巷掘进工作面巷道的 压风管路为©8焊接钢管，在井下岩巷掘进工作面巷道的压风管路 为©100焊接钢管。支管均为©16型高压软管。（3）压风自救装置 在井下各作业地点及避灾硐室处设置压风自救装置及供气阀门。 压风自救装置由减压装置、消音装置、过滤装置、控制阀和呼吸 器组成。具有减压、节流、消噪声、过滤和开关等功能，零部件的连 接牢固、可靠，操作简单、快捷。呼吸器由不燃性材料制成，用时戴 上呼吸口具， 阀门打

39、开即可供人呼吸。 每组压风自救装置可供 5 人使 用，压缩空气供给量，每人按0.3m 3 /min计。压风出口压力在0 0.02MPa 之间，在0.02MPa 压力时，压风自救装置的供气量在 30 55 L min 范围内。连续噪声不大于 85 分贝。距离采掘工作面 40m 巷道内，设置三组压风自救装置；采掘工 作面巷口的进风侧要设有总阀门，长距离的掘进巷道中每隔 50m 设 置一组三通及阀门，并设置一组压风自救装置；大巷中每隔 100m 设置一组三通及阀门，阀门扳手在同一方向，保证系统正常使用。压风自救装置安装在地点宽敞、支护良好、水沟盖板齐全、没有 杂物堆积的人行道侧， 人行道宽度保持在

40、0.8m 以上， 管路安装高度 距底板 0.3 0.5m ，自救装置按其底部与底板距 1.5m 安装，便于 现场人员自救应用。四、矿井供水施救系统1 、矿井供水水源该矿井下正常排水量为 105m 3/h ，最大排水量为 135m 3/h 。 井下水排至地面经处理后作为地面生产、 生活、消防洒水用水及井下 消防洒水用水水源。 另在矿井工业场地内设有一座水井， 排至地面静 压水池， 也可直接用于地面生产生活用水。 两种水源可以满足本矿生产、生活及消防用水的需要。2、矿井供水系统矿井供水系统根据用水对象、 地点、水量水质的不同分为： 生产、 生活及消防供水系统和井下消防洒水供水系统。（1）地面供水系

41、统本系统由地面生产、生活及消防供水组成。采用D85-45 X 4型矿用离心泵，通过两趟 机00型铸铁管将副斜井水仓的水送至地面 2 座 200 m3 静压水池，供给生活及地面生产、洒水、绿化等使用。 矿井水处理站采用沉淀、过滤、消毒等工艺。另 外 ， 工 业场 地 （ 食 堂 后 面 ） 设 有 水 井 ， 深 50m ， 用 QSB20-81/7.5 型潜水泵通过©100型铸铁管将地下水排至地面静 压水池。（2）井下消防洒水供水系统 本系统水源取自地面两座静压水池，在巷道内敷设©80 型焊接钢管，以静压形式流至井下各个采掘工作面及巷道， 以服务于井下消 防洒水、防尘。3、

42、矿井井下防尘消防供水系统井下消防包括井下消火栓系统，用水量为 5L/s ，火灾延续时间 为6h ;自动喷水灭火装置，喷头强度为 8L/min m2，火灾延续时 间为 2h 。消防用水量储存在地面井下水处理站两静压水池内，每个 容积为 200m 3，并设 50m 水井，可以作为补给水源。井下消防洒水采用合流制系统，水源主要来自处理后的井下排 水，其水质符合井下消防洒水水质标准。 井下消防洒水管路由地面两 座静压水池（ V=200 m 3）流至井底后送至各消防及洒水使用点。在 井底车场、 井底煤仓、 胶带输送机机头、 主变电所及水泵房、 急救站、 绞车硐室、井下避难硐室、消防材料库等处设消火栓；井

43、下消火栓及 消防支管出水口水压一般为 0.4MPa ，其它用水出水口水压一般不小 于 1.0MPa ；在胶带输送机机头处设置自动灭火装置。 在输送机卸载 处、井底煤仓、转载机转载点等地点设置圆锥型洒水器；在掘进头设 鸭嘴型喷雾器； 在回风顺槽靠近工作面出口及距工作面 30 m 处各设 一组风流净化水幕， 回风巷内设两道水幕。 在消防洒水主管道上每隔 50 m 设一 DN50 的支管，并加装闸阀和消防快速接头各一只， 用于 冲洗巷道和替代消火栓之用。井下消防洒水管路采用枝状管网，管材采用无缝钢管及焊接钢 管，管径DN > 50采用快速接头，DN< 5采用丝扣连接，闸阀用法兰连接，管道

44、敷设用管道支架固定在巷道侧壁上。从井下消防洒水管道引供水水源，设三通，引支管 DN20 与永 久避难硐室内的橡胶软管连接， 并在硐室内加装可调式闸阀和可调式 减压阀，压力为 0.02MPa 。接入硐室前的 20m 供水管路采取保护 措施。五、矿井通信联络系统1、通讯系统简介依据安监总煤装（ 2011 ）33 号文煤矿井下安全避险“六大系 统”建设完善基本规范（试行） 的通知，为确保井下紧急避险设施 通信畅通，在灾变其间能够及时通知人员撤离和实现与避险人员通话 的要求，建设完善通信联络系统。矿方现有矿用程控通信交换机 256 门，行政、调度合一。井下 无线系统已投入使用。在主、副井井口房、井底车

45、场、采掘工作面等 地均已安装电话，符合相关规定。相关人员及单位保证能够随时取得联系， 矿调度电话保证 24 小 时有人值守。通过矿有线电话、移动电话等通信手段，保证各有关方 面的通讯联系畅通。建立公司救护基地、对口救援医疗救护中心、矿 山应急救援组的通信联系数据库。 应急预案小组内有关机构和人员做 到即时联系， 矿生产调度指挥中心负责保障本矿应急通信、 信息网络 畅通。两回通信电缆选用矿用阻燃型， 沿主斜井和副斜井井筒敷设至井 底车场等候室交接箱， 再经分线盒引至各用户。 井下矿用电话型号为 KTH106 ，井下无线通讯系统型号为 KT109R 。永久避难硐室内设置专用分站与矿井原有的通讯系统

46、相互连接 从而使永久避难硐室内的通讯系统有 2 趟传输线路（一趟为专用管路 的传输线路另一趟为矿井原有的通讯系统与永久避难硐室内专用分 站相连接的线路） 从而达到传输线路一用一备。 永久避难硐室设井下 数字抗扰扩音话站 3 台与矿井原有的井下广播系统相连接。2、井下广播系统（1）井下广播系统功能井下突发紧急情况时， 能够以最简捷、 最快捷的方式通知井下作 业人员、语音告警、 调度指挥、指导人员、紧急撤离、采取安全措施， 及时有效应急救援。日常可以进行安全宣传、教育，播放安全规章、安全措施、注意 事项、增强职工安全生产意识。（2）设备选型及系统组成矿方现有广播系统型号为 KT205 ，矿用数字抗

47、扰扩音话站型号 为 KT205.1 。系统由地面播放设备及井下分站（音箱）组成。地面播放设备设置在矿调度中心，由广播主机、话筒、安全耦合 器、避雷器组成，广播主机、话筒必须双机热备份， 24 小时不间断 运行，当工作主设备发生故障时， 备份设备必须在 5min 内投入工作。 井下矿用本安型分站（音箱） ，设置在主副井井口房、井下等候 室、主变电所、胶带运输大巷、轨道运输大巷、采掘工作面及顺槽、 永久避难硐室等地。设置位置应便于观察、调试、检验、围岩稳定、 支护良好、无淋水、无杂物的地方。第三章 矿井主要灾害的分析和影响根据类比工程有关统计资料以及山西平定古州东升阳胜煤业有 限公司 15 号煤层

48、赋存条件和顶底板岩性，山西平定古州东升阳胜煤 业有限公司在生产过程中存在多种危险、 有害因素， 其主要危险有害 因素为：冒顶、地压灾害， 瓦斯危害，矿井水灾，矿井（井下）火灾， 煤尘危害、其他危险、有害因素等。主要灾害分析如下：第一节 冒顶地压灾害矿井煤层顶底板岩石稳固性属中等差的类别， 有可能发生地压 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

49、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

50、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 瓦斯灾害矿井为高瓦斯矿井， 存在发生瓦斯爆炸的可能性。 井下一旦发生 瓦斯爆炸，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，甚至可能引起煤尘爆炸、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。第三节 矿井水害根据矿井水文地质条件， 15 号煤层采空区内存在积水。 15 号煤 层为顶板充水的以溶蚀裂隙为主的岩溶充水矿床， 属富水性弱的含水 层，矿井正常涌水量为 105m 3 /d ，在雨

51、季最大涌水量为 135m 3 /d 。 矿井水文地质条件属中等类型。矿井存在水害威胁。一旦地表水体及地下水系统通过岩石裂隙、废弃巷道、透水层、 钻孔水与采空区、巷道、采掘工作面沟通，地表水或地下水可能涌入 采空区或直接进入采、掘工作面，导致工作面甚至矿井被淹，造成人 员伤亡及财产损失。第四节 火灾危害矿井 15 号煤层虽不具有自然发火危险，但同样存在发生内因火 灾的可能性。同时，矿井机械化程度较高，输送机胶带及电缆等也可 能着火，引起矿井外因火灾。一旦发生矿井火灾，可能产生大量的高温火烟（火流附近的高温 常达1000 C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

52、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。第五节煤尘及其他危害矿井煤尘无爆炸危险性，但同样存在发生煤尘爆炸的可能性。 一 旦发生煤尘爆炸事故，会造成与瓦斯爆炸相同的危害后果。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 3-6-1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3-6-1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、地压灾害米掘工作面、井下巷道以米掘工作面为主2瓦斯危害米掘工作面、回风巷道、硐 室以米掘工作面、工作面上隅角为主3矿井水灾

53、米掘工作面、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）火灾米掘工作面、米空区、巷道、 硐室等全矿井5矿尘、煤尘危害井下所有产尘点（米掘工作 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、有害气体盲巷盲井、米空区、通风不良的巷道、回风巷、硐室（2）中毒窒息盲巷盲井、米空区、 工作面、硐室回风巷、以通风不良巷道为主第四章矿井紧急避险系统设计第一节紧急避险系统概念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”安监总煤装 201115号。煤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

54、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 的避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。永久避难硐室是指设置在井底车场、水平大巷、采区（盘区）避灾 路线上，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，服务于整个矿井、水 平或采区，服务年限一般不低于5年。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

55、置、可能发生的灾害类型及特点、人员分布等因素。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，并应具有一定的备用系数。永久避难硐室的备用系数不低于 1.2所有煤与瓦斯突出矿井都应建设井下紧急避险设施。 其他矿井在 突发紧急情况时， 凡井下人员在自救器额定的防护时间内靠步行不能 安全撤至地面的，应建设井下紧急避险设施。紧急避险系统应与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供 水施救、通信联络等系统相连接，形成井下整体安全避险系统。矿井安全监测监控系统应对紧急避险设施外和避难硐室内的甲 烷、一氧化碳等环境参数进行实时监测。矿井人员定位系统应能实时监测井下人员分布和进出紧急避险 设施的情况。矿井压风自救系统应能为紧急避险设施供给足量氧气， 接入的矿 井压风管路应设减压、消音、过滤装置和控制阀，压风出口压力在0.