桧树亭矿紧急避险系统设计方案

1、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，为规范和促进煤矿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）精神和安监总煤装【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以及郑煤集团公司相关文件规定，结合桧树亭煤矿实际情况，特编本方案设计。本设计中的紧急避险设施建设主要包括永久避难硐室、临时避难硐室和可移动式救生舱建设。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

2、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、通信联络等系统相连接，形成井下整体性的安全避险系统。第一章 矿井概况郑州煤炭工业（集团）桧树亭煤炭有限责任公司，是郑煤集团于2005年10月整合河南省豫煤煤炭销售有限责任公司桧树亭煤矿后组建的股份制公司，郑煤集团占51%的股份，合作方占49%的股份。整合后按30万吨/年的生产能力进行技术改造。现公司在册职工人数为762人，矿井核定生产能力为30万吨/年

3、。井田位于河南新密市来集镇王堂村境内。属裴沟井田，井田位于裴沟井田东南部，矿区东西走向长4.7km，南北倾斜宽度0.6km。矿井分东西两部分开采。地理坐标为：东经113°28´30"113°31´44"，北纬34°29´46"34°30´17"。矿井地层走向总体构造形态为单斜构造,走向近东西、倾向南。所采煤层为二迭系二1煤层。煤层厚度煤厚1.008.50m，平均45m 。属稳定型厚煤层。一般产状为近水平和缓倾斜，局部倾斜。水文地质类型为中等型。二1煤层直接顶板主要为泥岩和中粒

4、砂岩，为稳定及较稳定类顶板。基本顶为中粒砂岩，属坚硬类顶板。煤层直接底主要为泥岩、砂质泥岩。1.1 瓦斯等级情况郑州煤炭工业（集团）桧树亭煤炭有限责任公司2010年瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井，矿井绝对瓦斯涌出量为3.89m3/min,相对瓦斯涌出量5.1 m3/t。矿井无瓦斯突出现象。根据2008年煤尘爆炸性和自燃倾向性鉴定结果：煤尘有爆炸危险性，爆炸指数为14.32%，煤层自燃等级为III类，自燃倾向为不易自燃。1.2 通风系统情况矿井通风方式采用中央分列式，通风方法为机械抽出式。主、副井进风，回风井回风，风井安装有两台FBCDZ18B（2×132kW）型防爆轴流式风机进行通风，

5、一用一备。目前，矿井总进风2723m3/min，总回风2827m3/min，负压540Pa，矿井等积孔1.62 m2。采用分区通风，采区进、回风巷贯穿整个采区，矿井通风系统中不存在一段为进风巷、一段为回风巷的现象；按照要求设置了采区专用回风巷，矿井采掘工作面和各硐室的风量分配合理，能够满足安全生产的要求；不存在无风、微风、不合理串联通风现象。主要通风机采用反转进行反风，10分钟内能够改变巷道风流方向，反风量达到正常供风量的60%，风量达到规程要求。掘进通风采用2×15KW对旋高效风机，严格按照高瓦斯矿井的管理标准，实现双“双三专”供电，自动倒台、自动分风等系列化装备，局部通风机运转稳

6、定。 1.3 安全监控系统情况矿井地面中心站安装一套KJ95N型瓦斯监测监控系统，。2011年3月份由河南玖安安全技术发展有限公司对我矿安全监控系统进行安全检验，并出具检验报告。井下共安装了10台监测分站（KJF16B/ KJF16A），15台甲烷传感器(KGJ16B)，1台风速传感器（KGF3-15），4台CO传感器(KGA5)、4台温度传感器(KG3007A)、6台馈电传感器（GKT127-1140）、10台开停传感器(KGT9-A)，7台风门开关传感器（KGE22），1台，负压传感器(KGY2)，主扇、井下主要排水泵、运输设备安装10台设备开停传感器；按照煤矿安全规程要求安装、使用、维护

7、矿井安全监控系统，安全监控系统按照要求配备井下维修人员以及地面监控中心值班人员，实行24小时值班制度，装备齐全，数据准确，系统能实现声光报警，曲线、报表打印，瓦斯电闭锁、故障闭锁、风电闭锁等功能齐全，断电灵敏可靠，监控系统运行稳定可靠。 1.4 排水系统情况矿井设计正常涌水量为100 m³/h，最大涌水量为200m³/h。目前矿井正常涌水量为80m³/h，最大涌水量为130m³/h。主井底施工有内外环水仓，容量为1680m3。在-125m水平建有井下中央泵房，安装了三台MD155-67×6型离心式水泵（一用一备一检修），配两趟直径219

8、5;10mm的排水管路，沿主井筒敷设，直接排至地面污水处理站进行处理，排水能力和水仓容量均能满足矿井安全生产需要。在探放水方面，矿井配备150型探水钻机两台，矿井建立并完善了防治水管理机构和探放水队伍,制定了中长期防治水规划、年度防治水计划和矿井防治水措施，编制了水害应急救援预案。1.5 通信联络系统情况矿井安装一套JSY-2000-06D型数字程控调度系统及配套的耦合器，该系统容量为96门调度电话。机房配备有备用电源，机房在外部断电情况下能够保证调度交换机24小时持续供电。矿井调度指挥中心电话为8000、9，调度员能随时与矿区井上、井下任何一部电话建立联系，不受被叫摘机、占线等限制，其强插、

9、强拆、群呼、录放音等功能齐全可靠。现井下安装16部内线和一部外线电话，平地安装42部内线电话，调度室安装外线电话3部，系统运行正常。1.6 提升运输系统情况主井装备一对3.5t非标准箕斗，钢性罐道。选用2JK-2.5×1.2E型双滚筒单绳缠绕式提升绞车。副井提升方式采用单罐笼提升。提升容器为1t非标罐笼，提升绞车采用JK-2.0×1.5/30型单滚筒绞车。主、副井绞车已经河南省煤矿安全监察局安全设施检验中心性能测定，发放有安全准运证。钢丝绳的悬挂前和使用中试验报告齐全，测定结果合格，满足安全提升需要。工作面原煤由工一部SGW-630/150型可弯曲刮板输送机和顺槽铺设两部S

10、GW-620/40型刮板输送机运出后再经二部DTL-800/2×45型可伸缩胶带输送机直接运至主井底煤仓。1.7 压风系统情况根据井下各生产地区分布及需气量，在主井地面现配备4L-20/8型号空气压缩机2台（一用一备），该型号空气压缩机最大空气压力0.8Mpa，最大流量20m3/min。矿井压风管路沿主井井筒敷设，经-125大巷、11采区水平轨道运输巷、11采区皮带运输巷、13采区皮带上山13采区轨道上山到各掘进工作面及采煤工作面，各段管径根据相应的输气量及输送距离确定。其规格分别为：地面空压机站至主井井筒底108×4mm无缝钢管，长400m。主要运输大巷至各采掘工作面采用

11、89mm×3mm ，全长8300余米1.8 消防、防尘系统情况矿井按照煤矿安全规程要求建立有完善的防尘洒水管路系统，矿井在主井地面构筑有容量为600m³的消防静压水池，矿井防尘、防灭火管路系统共用，主管路采用108×4mm无缝钢管经主井筒向井下各地点供水，支管路采用89×3mm无缝钢管，井下主要运输巷道、回风巷及硐室按要求铺设有消防洒水管路。运输大巷每隔50m设三通阀门，轨道大巷每隔100m设三通阀门，在运输巷各转载点采用不燃性材料支护并设有喷雾，定期清除巷道积尘，综合防尘措施完善有效。井上、下主要建筑及机电硐室按规定配备了消防器材。井下电气设备安装了各

12、类保护装置。矿井建有井上、下消防材料库。地面工业广场铺设有消防管路系统，防灭火措施完善可靠。在副井平地工业广场建立静压水池，水池容积为200m3,水源取自付井底水井的奥灰水，供水施救系统做到所有巷道 “有巷有水，有管有水”，井下累计铺设供水管路为12000余米。按照煤矿安全规程规定距离设置三通阀门。-3大巷到-125水平大巷及主要运输巷道为矿井主要供水管路，采用89mm镀锌钢管做为矿井主要供水管路，矿井主要采掘面采用33mm镀锌钢管做为供水支管；满足矿井安全生产供水需要。1.9 人员定位系统桧树亭煤矿使用KJ95N型煤矿井下作业人员管理系统，该系统传输方式采用快速工业以太网+现场通讯线路通过计

13、算机网口和矿用光纤，采用数据、通讯速率可达到1000Mpbs。系统由地面主机中心站、井下位置监测分站、等组成。地面中心站设在矿井调度室，地面设2台分站，一用一备，采集井下所有入井人员活动路线，并具有显示、打印、储存、查询、报警、管理功能。目前井下共安装分站电源3个，型号为KDW16A，安装接收器12个，型号为KJF80.2A，在用人员定位发射器505个，型号为KGE37型。人员定位系统于2010年12月20日开始安装，2011年2月份正式投入运行，能够对井下各地区人员进行实时监控。KJ95N型人员管理分站是以32位单片计算机为主要部件的智能化产品。具有无线数据采集、存储、处理、显示、断电控制、

14、红外遥控及远距离通讯等功能。该产品是通过对远距离移动、静止目标进行非接触式信息采集处理，实现对人、车、物在不同状态（移动、静止）下的自动识别，从而实现目标的自动化管理。KJF80.2A系列矿用人员定位接收器可将采集的信息传输给监控分站或者直接传输给地面监控中心。KGE37型人员定位发射器主要应用于煤矿井下的目标无线识别及通讯。人员定位发射器基于煤矿井下传输特性好，整个电路设计为本质安全型。该人员定位发射器发射功率低，对人体无害；天线增益高，实现信号的较远距离传输；工作平均电流低，可实现电池工作寿命长；采用有效的防碰撞算法，能够瞬间识别多个人员定位发射器；外壳密封，满足煤矿井下潮湿、粉尘多等环境

15、的应用要求。1.10 供电系统郑州煤炭工业（集团）桧树亭煤矿采用双回路供电电源分别来自宏达开关站不同母线段的3板和12板，现井下共有变电所3个，分别为：付井底变电所、11采区变电所、中央变电所。中央变电所为主井底变电所，电源电缆从地面变电站经主井筒敷设引至中央变电所。中央变电所I回路通过一趟MYJV22-3×50-10型电缆送往副井底供电电源，II回路通过一趟MYJV22-3×50-10型电缆送往副井底变电所供电电源。中央变电所I回通过一趟MYJV22-3×50-10型电缆送往11采区变电所，II回路通过一趟MYJV22-3×50-10型电缆送往11采区

16、变电所供电电源。主井地面低压变电所主要负荷为地面空气压缩机、瓦斯抽放泵、主井绞车以及污水处理站。副井地面低压变电所主要负荷为主通风机、副井绞车以及地面生活用电。第二章 采掘地区分布情况矿井单水平开采，现采-125水平。该水平划分为13采区和11采区，目前13采区即将开采结束，11采区为生产采区。矿井采掘布局为“两头两面”，目前正在回采的工作面为11采区的11101工作面和13采区的13031工作面，准备工作面为11采区的11061回采工作面，正在掘进的掘进工作面为13采区的13041下付巷煤巷掘进工作面和架空行人巷岩巷掘进工作面。回采工作面采用炮采放顶煤采煤工艺，开采方式为走向长壁式，开采方法

17、为单体液压支柱配“”型梁放顶煤开采，顶板控制采用跨落法，运输方式采用刮板输送机和皮带联合运输方式。第三章 紧急避险设施分布依据及地点3.1 紧急避险设施分布地点依据1、紧急避险设施布置依据根据安监总煤装【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中第5条“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；临时避难硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，主要服务于采掘工作面及其附近区域，服务年限一般不

18、大于5年；可移动式救生舱是指可通过牵引、吊装等方式实现移动，适应井下采掘作业地点变化要求的避险设施。”的规定。另外考虑到避难硐室不宜设置在变电所、火药库或者停车点，因为它们存在火灾隐患；避难硐室还应该远离各种地质构造区域，如断层、岩层断裂破碎带，大的地下位移如地震有可能破坏避难硐室及其内部设备；避难硐室的位置还要考虑不能设置在井下容易积水的地点，避免水患，要选择在足够强度的煤层或者岩层中，并且要有足够的非可燃物保护厚度。2、矿井各作业人员分布及采掘区域人员分布见表1表3。表1 主井底井底车场人员分布情况序号工种出 勤 人 数 及 分 布0点班8点班4点班分布地点1配电工、司泵工222中央变电所

19、2给煤机司机222主井底煤仓3维修工111主井底煤仓4皮溜司机22井底车场5维修工22211及13皮带线6清煤工888主井底车场及皮带线7临时人员555-125水平大巷内891011121314151617181920212223242526合计222222表2 13采区区域人员分布情况序号工种出 勤 人 数 及 分 布0点班8点班4点班分布地点1工作面作业人员66613041下付巷2工作面作业人员666架空行人专用巷3工作面作业人员22222213031工作面4运料工99913采区区域5班 长11113031工作面6班 长11113041下付巷7班 长111架空行人专用巷8跟班队长11113

20、041下付巷9跟班队长111架空行人专用巷10跟班队长11113031工作面11通风工33313采区区域12皮带、溜子司机10101013采区区域13维修工22213采区区域14液压泵工11113采区泵房15司泵工11113采区区域16瓦斯检查员333巡回17安全监察员111巡回18绞车司机22213轨道下山平台19把钩工11113轨道下山平台20信号工11113轨道下山平台21临时人员16161613采区区域合计909090表3 11采区区域人员分布情况序号工种出 勤 人 数 及 分 布0点班8点班4点班分布地点1工作面作业人员22222211101工作面2配电工11111采区变电所3维修工

21、11111采区变电所4皮带、溜子司机88811采区区域5绞车司机11111采区轨道上山6信号工11111采区轨道上山7把钩工11111采区轨道上山8维修工22211采区区域9液压泵工11111采区泵房10司泵工33311采区区域11瓦斯检查员222巡回12安全监察员111巡回13通 风 工111巡回14班 长11111101工作面15跟班队长111巡回16扩修头作业人员88811采区皮带巷17临时人下付巷18临时人员22211采区皮带上山合计717171从表1表2可以看出，主井底井底车场分布人数为22人，13采区采掘区域内作业人员总数目为90人，11采区采掘区域内作业

22、人员总数目为71人。由于主井底车场距离13各采掘面距离较近，根据煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定中“其他矿井应在距离采掘工作面1000米范围内建设避难硐室”的规定和按照井下作业人员就近避难、一人一位的原则，在-125井底车场布置1个永久避难硐室，在11采区水平轨道运输巷里段11采区变电所附近布置1个临时避难硐室，即能够满足各采区作业人员紧急避险需求。由于13采区各采掘工作面距离-125井底车场永久避难硐室距离均不超过700米，加之13031工作面回采即将结束，故不需在13采区另设临时避难硐室，可根据需要在掘进工作面安设可移动式救生舱。3.2 紧急避险设施数量及分布地点据上，全矿井紧急避险设

23、施共计划布置1个永久避难硐室和1个临时避难硐室， 1处可移动式救生仓（设计2个）。在主井井底车场外环水仓口以西位置建设1个永久避难硐室，在11采区水平轨道运输巷里段11采区变电所以东位置建设1个临时避难硐室，具体位置见下图：第四章 紧急避险设施类型及容积4.1 永久避难硐室 永久避难硐室规格1、永久避难硐室生存室内按避难人数90人考虑，每人应不小于1.0m2，过渡室的净面积应不小于4.0m2的使用面积计算：S生=1.0×90=90 m2S过=4.0m22、永久避难硐室的生存室的设计宽度为4.0m，过渡室的设计宽度为3.0m，生存室容量的备用系数为1.2，计算其长度：a生=90

24、5;1.2÷4.0=27 m；a过=5.0÷4.0=1.3m；a=a生2a过=272.6=29.6 m3、根据永久避难硐室施工需要，生存室的设计宽度为4.0m和过渡室的设计宽度为3.0m时，生存室长度不得小于27 m和硐室总长度不得小于29.6 m可满足要求。具体参数见永久避难硐室设计图。 永久避难硐室系统设计永久避难硐室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。两道门之间为过渡室，密闭门之内为避险生存室。防护密闭门上设观察窗，门墙设单向排水管和单向排气管，排水管和排气管加装

25、手动阀门。过渡室内设压缩空气幕和压气喷淋装置。永久避难硐室的系统主要组成包括第一道防护密闭门、第一道防爆密闭墙、第二道密闭门、空气循环系统、压缩空气幕系统及其附属系统。1、第一道防护密闭门防护密闭门的设计遵循灵活、快捷、手动、密闭性良好等原则。门体要求能够抵御瞬时1000高温、1.0 MPa的爆炸冲击波、有毒有害气体对人体的伤害。门体的结构设计采用双层加厚钢板绕流和分流技术，防护密闭门上设观察窗。2、第一道防爆密闭墙防爆密闭墙同样要求能够抵抗瞬时1000高温和1.0MPa的爆炸冲击波。通过采用C40强度的混凝土并配筋来实现要求。为了加强其抗冲击波能力，墙体周边掏槽，深度不小于0.3m，墙体设计

26、施工成楔形，门前设不少于两趟单向排气管和一趟单向排水管，排水管和排气管应加装手动阀门。3、第二道密闭门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。4、空气循环系统永久避难硐室内部的空气循环是通过与地面贯通的钻孔实现的。进风系统将压风管路从地面钻孔中直接送入到永久避难硐室内。在避难硐室内部布置成弥撒式和防护罩式相结合的布气系统，最后通过单向排气管路实现避难硐室内的空气循环，整个避难硐室内始终保持不低于100Pa的正压，防止毒害气体的渗入，在无压风的情况下，可采用高压氧气瓶供氧方式。5、空气幕系统空气幕系统安装在两端防护密闭门处，目的是阻隔逃生人员进入避难硐室时有毒有害气体的进入。空气幕系统的动力采用高压空气

27、，系统的启动与硐室密闭门相连动，使得在密闭门打开后，在门口形成气幕门。6、附属系统附属系统包括人员定位系统、监测监控系统、通讯联络系统、供水施救系统、压风自救系统等，附属系统的安装不得少于2套，这些附属系统能保证避难硐室内部人员在救援队伍赶来之前保持良好状态，各系统的具体接入情况见“6.3紧急避险系统整体性设计”。4.2 临时避难硐室 临时避难硐室规格1、临时避难硐室生存室内按避难人数40人考虑，每人应不小于0.9m2，过渡室的净面积应不小于4.0m2的使用面积计算：S生=0.9×40=36 m2S生避难硐室生存室平面面积，m2；S过=4.0 m22、临时避难硐室的生存室的设计宽度为

28、3.4m，过渡室的设计宽度为3.0m，生存室容量的备用系数为1.1，计算其长度：a生=36×1.1÷3.4=11.6m；a过=4.0÷3.0=1.3m；a=a生2a过=11.62.6=15.8m3、临时避难硐室规格：根据临时避难硐室施工需要，生存室的设计宽度为3.4m和过渡室的设计宽度为3.0m时，生存室长度不得小于11.6m和硐室总长度不得小于14.2 m可满足要求。具体参数见临时避避难硐室设计图。、临时避难硐室系统设计临时避难硐室的建设标准同永久避难硐室，临时避难硐室的系统组成包括第一道防护密闭门、第一道防爆密闭墙、第二道密闭门、空气循环系统、空气幕系统及其附

29、属系统。1、第一道防护密闭门临时避难硐室防护密闭门能够抵御瞬时1000高温、1.0MPa的爆炸冲击波、有毒有害气体对人体的伤害。2、第一道防爆密闭墙防爆密闭墙能够抵御瞬时1000高温和1.0MPa的爆炸冲击波，墙体材料的设计同永久避难硐室。3、第二道密闭门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。4、空气循环系统临时避难硐室内部供氧方式分为两种：压风供氧方式，高压氧气瓶供氧方式，空气循环系统同永久避难硐室。5、空气幕系统空气幕系统安装在两端防护密闭门处，目的是阻隔逃生人员进入避难硐室时有毒有害气体的进入。空气幕系统的动力采用高压空气，系统的启动与硐室密闭门相连动，使得在密闭门打开后，在门口形成气幕门。6

30、、附属系统临时避难硐室的附属系统包括人员定位系统、监测监控系统、通讯联络系统、供水施救系统、压风自救系统等，附属系统的安装不得少于2套，能够为避难人员等待救援人员到来赢得时间，各系统的具体接入情况见“6.3紧急避险系统整体性设计”。4.3 矿用可移动式救生舱 救生舱的性能、参数陕西重生科技有限公司首批J MAH-96/8 A型矿用可移动式救生舱为组装式钢结构，长6.3m，宽1.4m，高1.8m，全重10.5t。额定救援人数8人，能在外部动力供应中断时救援支持时间96h。舱体能阻隔外部有毒有害气体，气密性符合要求。同时舱体结构能抵抗2.3MPa以下的爆炸波冲击力。可移动式救生舱主要技术指标：整体

31、外形尺寸：长 6300mm 宽 1400mm 高 1800mm；舱门尺寸：高 850mm 宽 600mm；紧急逃生门尺寸：600mm；紧急逃生门离地高度：900mm；舱门离地距离：300mm；整体重量：10.5×103 kg；动力供应：380V或220V；隔离环境：密封；防护等级：矿用防爆；保护标准：空气气体密封隔离；防护环境：非强腐蚀性气体或液体；救生舱舱体抗爆炸冲击波能力：不超过2.3MPa；标准防护温度：瞬时温度1200，260下持续12h，舱内温度30以下；最大拆装尺寸：1400×650×1800mm；拖动方式：轨道车轮或滑靴拖动；供氧方式：压缩空气、高压

32、氧瓶、化学氧；通讯联络：井下电话、主动或无线呼叫系统；食物储存量：舱内备有足够最大承载人数天数的食物和水；舱内装备最大功率：60W。 救生舱的系统组成矿用可移动式救生舱研究目的在于适应复杂的煤矿作业环境，具备抗爆、防水、防毒、防火、耐高温等多种功能，足以满足煤矿中可能存在的多种灾害的防护要求。同时，由于煤矿开采属于危险程度较高的行业，使得可移动式救生舱也能够满足金属矿山、危化品生产、储存企业、公共场所应急避难等大多数救援场所的危险防护指标。1、舱体结构机械结构：矿用可移动式救生舱舱体创新性的采用了分体组装式设计，整舱采用统一规格的舱体单元连接组合而成。在整体尺寸上，可移动式救生舱充分考虑了煤矿

33、矿井的复杂条件，整舱可拆卸成基本单元后进入煤矿井下，也能够采用单轨吊运输，最后在煤矿巷道中现场组装，并能满足舱体的密封性要求。防护设计：矿用可移动式救生舱不仅在气密性上满足了隔绝矿井有毒有害气体环境的要求，还充分考虑了煤矿矿井常见的瓦斯、煤尘爆炸、火灾等严重事故。经过巷道模拟爆炸试验的检测，救生舱舱体外部钢结构有足够的强度抵御瓦斯甚至煤尘爆炸的直接冲击。对于可能出现的高温环境，救生舱内填充了高性能的隔温材料，并且在整舱内外连接上，采用了特殊的设计，完全阻断了金属热桥，避免了热量直接通过金属等热传导性优良的介质传入而导致舱内升温过快，能有效阻隔外部高温环境对舱内人员的直接伤害。使用材料：救生舱内

34、部尽量地避免了使用可能分解产生有害物质的有机材料，将舱内可能出现微量污染物的材料种类降到了最低点，既能减少舱内未知污染源的种类，也能减轻有毒有害气体去除设备的负荷。移动方式：矿用可移动式救生舱具备多种移动机构。整舱、舱体单元均可通过顶部吊装孔吊装，也能采用叉车运输；整体救生舱底部可根据使用现场要求选装滚轮或者滑靴中的一种行进机构，能有效地适应不同的矿井巷道条件。2、氧气供应矿用可移动式救生舱采用供氧多级防护的设计，包括矿用压风管路、压缩氧气钢瓶、化学氧、压缩氧自救器四级防护，保证舱内可靠供氧。救生舱设计有与矿用压风管路兼容的管路、接头，在煤矿压风输送正常时，采用压缩空气直接为舱内送风，此状态下

35、能长时间保持良好的舱内空气质量；若压风系统中断，舱内压缩氧气钢瓶也能提供设计救援时间内所需全部氧气；特殊情况下，舱内的化学应急氧可以吸收二氧化碳提供氧气，供氧量不小于24小时；舱内储备压缩氧自救器，供舱内气体环境恶化需撤离时使用；以上多级供氧防护技术使得因氧气供应出现问题而影响救生舱救援效果的可能性几乎不会出现。3、有毒有害气体处理矿用可移动式救生舱中空气净化器的净化性能经检验，已经完全满足了密闭空间内气体环境控制要求，能有效地将舱内二氧化碳、一氧化碳及其它微量污染物含量控制在标准容许范围内。空气净化器拥有能相互切换的普通风道和与制冷设备连通的制冷风道，在净化空气的同时还能够实现制冷除湿功能，

36、这种特殊设计简化了舱内设备体积，降低了设备能耗，提高了电力应用效率，具有相当的创新性。4、舱内温湿度控制可移动式救生舱中采用专门设计的蓄冷空调控制舱内温湿度，依靠舱内冷量储存有效地解决了舱外持续高温环境下的舱内制冷除湿问题。正常情况下，救生舱的外部煤矿专用防爆制冷机组可依靠矿井电力维持运行，完成舱内冷量储备后，以较低的电能消耗维持蓄冷设备运行；当矿井发生事故造成电力供应中断或外部机组受损停止运行时，舱内可以通过蓄冷设备释放储存冷量来平衡人体散热、设备放热甚至外部传热，完全不存在灾变时期需要外部动力维持或向外传热的问题，是目前矿井外部恶劣环境下救生舱内温湿度控制的最可靠手段。5、动力供应救生舱主

37、要的动力供应系统是专用隔爆电源箱，内部采用镍氢蓄电池组。此防爆电源具有单位体积容量大、安全可靠、智能充电管理等优点，平时依靠矿内电源充电维持，在外部电力供应突然中断的情况下，完全满足救援时间内救生舱的电力消耗，且在使用过程中，能够向外传输电池工作状况，使矿井监测部门或救援部门能实时掌握救生舱内电源工作状态，预测电池工作时间。6、安全监测监控系统采用救生舱专用传感器对舱内、外氧气、一氧化碳、二氧化碳、瓦斯、温度和湿度等舱内大气环境的主要特征参数进行实时监测，为舱内人员提供生命维持设备操作指导依据，并能通过矿井监测监控分站将舱内、外环境特征参数传输地面监控中心。线缆悬挂在所有巷道规定地点；工作面、

38、巷道回风口、皮带机头、测风站、进风井口、回风井口等地都安装有相应的环境传感器；各采区变电所对应的掘进及回采工作面都安有断电及馈电传感器；分站大都安装在进风大巷轨道上下山，顺槽进风巷；电源取自各附近的采区变电所；主机设置在矿调度室。7、通讯联络系统救生舱内的通讯系统采用有线通讯和无线通讯两种方式。救生舱预留了有线电话线路安装孔位，可在下井后根据具体的矿井设置有线电话。同时设置无线通讯方式，采用超低频透地通信系统，以大地为传播媒介，通过无线电波透过大地来实现地面与井下通信的一种方式。8、附属设备包括舱内和舱外两部分。舱内附属包括食物、水、便携式气体检测仪、垃圾桶、急救箱、工具箱、使用说明书、自救指

39、南、用于缓解压力的读物；舱外包括救生舱附近区域的荧光标识、导向绳、灭火器、状态指示灯等。4.3.3 架空行人巷可移动式救生舱位置尺寸根据可移动救生舱规格，设计在架空行人巷置舱位置处分别施工一长 10米，宽 3米， 高2.8米的措施工程安设2个可移动式救生舱。具体参数见架空行人巷可移动式救生舱设计图。第五章 紧急避险设施基本功能及整体性设计5.1 紧急避险设施基本功能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，在无任何外界支持的情况下额定防护时间不低于96 h。 自备氧供氧系统和有害气体去除设施供氧量不低于0.5升/分钟·人，处

40、理二氧化碳的能力不低于0.5升/分钟·人，处理一氧化碳的能力应能保证在20分钟内将一氧化碳浓度由0.04%降到0.0024%以下。1、永久避难硐室供氧量计算：Q=A·t·B =90×24×60×0.5=64800 LQ需配备的总氧气量，L；A永久避难硐室按最大人数90人计算，人；t供氧量不小于24h计算，min；B供氧量不低于0.5L/min·人；2、临时避难硐室供氧量计算：Q=A·t·B =40×24×60×0.5=28800 LQ需配备的总氧气量，L；A临时避难硐室按最大

41、人数40人计算，人；t供氧量不小于24h计算，min；B供氧量不低于0.5L/min·人； 环境监测紧急避险设施内部环境中氧气含量应在18.5%23.0%之间，二氧化碳浓度不大于1.0%，甲烷浓度不大于1.0%，一氧化碳浓度不大于0.0024%，温度不高于35摄氏度，湿度不大于85%，并保证紧急避险设施内始终不低于100pa的正压状态。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。 供电照明为确保各紧急避险设施内的

42、正常供电，对避难硐室内供电系统方案设计如下：1、主井底井底车场永久避难硐室内供电设计主井底井底车场永久避难硐室距离中央变电所不足100米考虑避难硐室内照明电源，视频监控电源及其他设备电源，根据避难硐室的设置位置，设计以中央变电所13#、4#低爆开关做为避难硐室电源控制开关。在避难硐室巷道两侧进、出口处一侧分别敷设1趟MY3×10+1×6型电缆，通过穿管预埋进入避难硐室，实现避难硐室内部双回路供电。在避难硐室内巷道顶板安装6盏照明灯，同时安装一台ZBZ-4.0型照明综保控制照明，并安装矿用隔爆型备用电池箱、矿用隔爆兼本安直流稳压电源，当发生事故断电后采用备用电池箱做为备用电源

43、。铺设电源均能保证供电的可靠性，同时在避难硐室内设计配备不少于额定人数25%的一体式矿灯。3、11采区临时避难硐室内供电设计11采区临时避难硐室位于11采区变电所以东20米处，距11采区变电所较近，考虑避难硐室内照明电源，视频监控电源及其他设备电源，根据避难硐室设置位置及入口位置，设计以11采区变电所4#、5#低爆开关做为避难硐室电源控制开关。在避难硐室巷道两侧进、出口处一帮分别敷设1趟MY3×10+1×6型电缆，通过穿管预埋进入避难硐室，实现双回路供电。在避难硐室内巷道顶板安装5盏照明灯，同时安装一台ZBZ-4.0型照明综保控制避难硐室照明，并安装矿用隔爆型备用电池箱、矿

44、用隔爆兼本安直流稳压电源，当发生事故断电后把备用电池箱做为备用电源。铺设电源均能保证供电的可靠性，同时在避难硐室内设计配备不少于额定人数25%的一体式矿灯。4、架空行人巷可移动式救生舱室供电设计架空行人巷及13041下付巷掘进电源取自付井底变电所，供电电缆沿一轨、二轨下山敷设。考虑避难硐室内照明电源，视频监控电源及其他设备电源，根据移动式救生舱室设置位置，设计以付井底变电所7#、8#低爆开关分别引出1趟MY3×10+1×6型电缆送至移动式救生舱。移动式救生舱内安装5盏照明灯，在其内安装一台ZBZ-4.0型照明综保控制避难硐室照明，并安装矿用隔爆型备用电池箱、矿用隔爆兼本安直

45、流稳压电源，发生事故断电后能够通过后备电源监控、传输人员信息，同时在避难硐室内设计配备不少于额定人数25%的一体式矿灯，保证铺设电源供电的可靠性。 人员生存保障紧急避险设施内按额定避险人数配备食品、饮用水、自救器、人体排泄物收集处理装置及急救箱、照明设施、工具箱、灭火器等辅助设施。配备的食品发热量不少于5000千焦/天·人，饮用水不少于1.5升/天·人。1、永久避难硐室饮用水供给量计算：V=A·t·B =90×（96/24）×1.5 =540 LV需供给的饮水量，L；A永久避难硐室按80人计算，人；t按额定防护时间不低于96h计算，天

46、；B饮用水不少于1.5 L/d·人；2、临时避难硐室饮用水供给量计算：V=A·t·B =40×（96/24）×1.5 =240 LV需供给的饮水量，L；A临时避难硐室按40人计算，人；t按额定防护时间不低于96h计算，天；B饮用水不少于1.5 L/d·人；3、矿用自救器郑州煤炭工业（集团）桧树亭煤矿全部采用ZYX45隔绝式压缩氧自救器，该自救器主要在矿井或其它环境空气发生有毒气体污染及缺氧窒息性灾害时，现场人员及时佩戴，保证人员正常呼吸并逃离灾区。该自救器正常工作时间能保持45min，是目前矿山企业普遍采用的自救器材，参数如下表所示：

47、ZYX45隔绝式化学氧自救器参数额定防护时间min携带质量g储氧量L外形尺寸mm（长×宽×高）自动排气压力Pa中等运动静坐451202.180225×100×180150-300（2）避难硐室内配备的自救器为隔绝式，有效防护时间不低于45分钟。 永久避难硐室基本功能装置配备情况、临时避难硐室基本功能装置配备情况见附表（后附表一表二）。5.2 紧急避险系统整体性设计 安全监测监控系统为了保证矿井安全监控系统正常运行，为井下各地区和避难硐室提供安全监测监控系统，根据矿井目前使用的安全监控系统的情况，计划更换一套安全监控系统，计划选取天地科技股份有限公司设计生

48、产的KJ95N型煤矿监控系统，保证矿井安全监控系统的正常运行，为矿井避难硐室监测数据提供准确装备。矿井安全监控系统按照规定进行安装使用；矿井安全监控系统能够实时监测井下各地区的瓦斯、一氧化碳、温度、氧气、二氧化碳等空气参数的情况。紧急避险系统需要建设一个永久避难硐室和一个临时避难硐室，两个科移动式救生舱，分别为-125井底车场久避难硐室；11采区轨道运输巷临时避难硐室；架空行人巷可移动式救生舱。根据井下现有安全监控系统布置情况，分别对2个避难硐室的外部和内部设置氧气、二氧化碳、瓦斯、一氧化碳、温度等传感器，对避难硐室内外的有关数据进行监测，保证实现24小时连续监测。在整个额定防护时间内，紧急避

49、险设施内部环境中氧气含量应在18.5%23.0%之间，二氧化碳浓度不大于1.0%，甲烷浓度不大于1.0%，一氧化碳浓度不大于0.0024%，温度不高于35摄氏度，湿度不大于85%。1、-125井底车场永久避难硐室在-125井底车场永久避难硐室内设置两台监控分站，监控分站配备监控分站后备电源，按照要求在避难硐室内、外设置各类传感器及配套设备，满足避难硐室的数据监测需要；设计从-3水平副井底的监控主线引出两趟监控线路，两趟监控线路分别从避难硐室的两端进入，监控电缆通过穿管预埋方式铺设在巷道底板中，满足安全监测监控数据要求。-125井底车场永久避难硐室监控系统电源取自于中央变电所，在供电系统不能保证

50、供电的情况下，使用监控分站后备电源；传感器将采集的数据传输给监控分站，通过监控分站传送给地面监控中心；铺设两趟安全监测线路（一用一备），防止发生事故后损坏监控线路影响安全监控系统正常运行，保证安全监测监控数据实现连续监测。2、11采区轨道巷临时避难硐室为了满足避难硐室数据监测需要，在11采区轨道巷临时避难硐室内设置两台监控分站，监控分站配备监控分站后备电源，在避难硐室内、外设置各类传感器及配套设备；设计从11采区轨道巷的监控主线引出两趟监控线路，两趟监控线路分别从避难硐室的两端进入，监控电缆通过穿管预埋方式铺设在巷道底板中，传感器将采集的数据传输给监控分站，通过监控分站传送给地面监控中心。11

51、采区轨道巷临时避难硐室监控系统使用电源取自于11采区变电所，在供电系统不能保证供电的情况，使用监控分站后备电源；避难硐室按照规定铺设两趟监测线路（一用一备），防止发生事故后损坏通信线路影响安全监控系统正常运行，保证安全监测监控数据实现连续监测。3、架空行人巷可移动式救生舱在架空行人巷可移动式救生舱内、外设置各类传感器及配套设备满足避难硐室的数据监测需要，设计从一轨下山监控主线引出两趟监控线路，两趟监控线路从移动式救生舱的接口进入，传感器将采集的数据传输给监控分站，通过监控分站传送给地面监控中心。架空行人巷可移动式救生舱顺监控系统电源取自于付井底采区变电所，在供电系统不能保证供电的情况，使用舱体

52、内的备用电源，两趟监测线路一用一备，防止发生事故后损坏通信线路而影响安全监控系统正常运行，保证安全监测监控数据实现连续监测。 人员定位系统安监总煤装【2011】15号文件要求，矿井人员定位系统要能够实时监测井下人员分布和进出紧急避险设施的情况。主焦煤矿井下人员定位系统，能够对各工作地区人员分布情况进行实时监控，紧急避险系统形成后，根据井下现有情况，分别对各避难硐室和可移动式救生舱的人员定位系统设计如下：1、-125井底车场永久避难硐室-3水平副井底布置有一台人员定位系统网络交换机，为提高人员定位系统通信功能运行的安全系数，设计从-125水平主井底，安装2趟人员定位系统分站，通讯电缆通过穿管预埋

53、方式分别铺设在避难硐室进、出口巷道底板下，在避难硐室内安装2个KJF80.2A系列矿用读卡器，可将采集的信息传输给监控分站，通过监控分站传送给交换机再传输至地面，两趟监测线路一用一备，防止发生事故后损坏通信线路而影响人员定位系统的正常工作。2、11采区轨道巷临时避难硐室11采区变电所布置有一台人员定位系统网络交换机，为提高人员定位系统通信功能运行的安全系数，设计从11采区变电所，安装2台人员定位系统监测分站，通讯电缆通过穿管预埋方式铺设在巷道底板下，通过2台监控分站，分别在避难硐室内安装2台KJF80.2A系列矿用读卡器，可将采集的信息传输给监控分站，通过监控分站传送给交换机再传输至地面，两趟

54、监测线路一用一备，防止发生事故后损坏通信线路而影响人员定位系统的正常工作。3、架空行人巷可移动式救生舱二轨中部车场处布置有一台人员定位系统监控分站，从该监控分站已向13041下付巷、架空行人巷分接出2台读卡器，一台监控分站可分接出4台读卡器。建设好置舱位置后，可通过二轨中部车场处人员定位系统监控分站，向架空行人巷可移动救生舱内铺设2趟通讯线路，通讯电缆进入移动救生舱前通过穿管预埋方式铺设在巷道底板下，保证通讯线路不受破坏。在救生舱内安装2台KJF80.2A系列矿用读卡器，将采集的信息传输给监控分站，通过监控分站传送给交换机再传输至地面，形成架空行人巷移动救生舱内两趟人员定位系统监控线路。 压风

55、自救系统安监总煤装【2011】15号文件要求，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0.10.3MPa之间，供风量不低于0.3m³/min·人。为满足井下紧急避险系统中对压风自救系统的要求，结合主焦煤矿实际情况，对压风自救系统设计如下：1、-125井底车场永久避难硐室安监总煤装【2011】15号文件要求，压风自救系统出口压力在0.10.3Mpa之间，供风量不低于0.3m³/min·人。-125井底车场永久避难硐室设计最多避险人数不大于90人，按每人每分钟供风量不低于0.3m³/min计算，空气压缩机供风量应不低于30m³/min。矿井设计在在地面另建造压风机房，安装三台40m³/min空气压缩机一用一备一检修。空气压缩机电源取自主井地面变电所，通过铺设二趟MY3×50+1×35型橡套电缆向压风机供电使用。压风管路采用108mm无缝钢管1趟，经主井敷设至-125井底车场永久避难硐室内。管路分两趟别设置在巷道两侧的进、出口处，埋入巷道底板，提高管路的安全防护性能，满足压风系统的供风需求。2、11采区轨道巷临时避难硐室11采区轨道巷临时避难硐室入口设置在11采区轨道巷，安监总煤装【2011】15号文件要求，压风