风水沟六大系统说明书94.docx

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风水沟六大系统说明书94

内蒙古平庄能源股份有限公司风水沟煤矿

井下安全避险“六大系统”建设完善专项初步设计

说明书

设计项目文件审定出版会签

单位名称

要求出版文稿及内容齐全无误

年月日

设计所

签名

项目负责人

签名

总工办

签名

项目负责人

最终文稿

签名

生产经营处

签名

出版处

签名

成品移交人

签名

成品接收人

签名

内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司

2011年9月

内蒙古平庄能源股份有限公司风水沟煤矿

井下安全避险“六大系统”建设完善专项初步设计

说明书

工程编号：

C9241

院长：

宿威俊

总工程师：

薛　军

项目负责人：

张德军

安泰龙

刘　涛

内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司

2011年9月

参加审定人员名单

专业

姓名　（签字）

职务

职称

采　矿

薛　军

总工程师

高级工程师

机　电

王光荣

副总工程师

高级工程师

经　济

李雪峰

所长

高级工程师

参加编制人员名单

专业

姓名　（签字）

职务

职称

采　矿

张德军

副总工程师

高级工程师

安泰龙

工　程　师

机　电

刘　涛

工　程　师

陶　冶

工　程　师

经　济

李翔

工　程　师

王继

工　程　师

图纸目录

序号

图纸名称

新制

采用

图号

比例

1

采掘工程平面图

采用

C9241-109-01

1:

5000

2

避灾线路平面图

新制

C9241-179-01

1:

5000

3

紧急避险系统布置平面图

新制

C9241-180-01

1:

5000

4

压风自救系统布置平面图

新制

C9241-170-01

1:

5000

5

供水施救系统布置平面图

新制

C9241-178-01

1:

5000

6

一采区永久避难硐室平、断面图

新制

C9241-200-01

7

二采区永久避难硐室平、断面图

新制

C9241-200-02

8

井下安全监测系统配置图

新制

C9241-274-01

示意

9

井下安全监测平面布置图

新制

C9241-274-02

1:

5000

10

人员定位系统配置图

新制

C9241-265-01

示意

11

人员定位系统平面布置图

新制

C9241-265-02

1:

5000

12

调度通讯系统配置图

新制

C9241-262-01

示意

13

移动、广播通讯系统配置图

新制

C9241-263-01

示意

总论

一、概况

风水沟煤矿隶属于内蒙古平庄能源股份有限公司，该矿井为公司的重点生产矿井，核定生产能力为2.10Mt/a。

目前矿井的安全防护体系还是采用传统的防护体系，在发生事故时难以保证矿工的生命安全。

根据煤矿事故统计和救援经验，在矿井发生事故第一现场因爆炸、坍塌等伤害立刻遇难的人员仅占事故总死亡人数的10%左右，绝大多数矿工的遇难是由于爆炸后其附近区域氧气耗尽、含有高浓度有毒有害气体、逃生路线被爆炸阻断而无法及时撤离到安全区域造成的。

因此，在煤矿事故中，无法及时转移、长时间暴露于有毒有害的气体环境中导致窒息是造成人员伤亡的最直接原因。

因此建设新型安全防护体系，用于被困人员的应急避难，保障职工的生命安全就显得尤为重要。

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）的精神，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〔2010〕146号）、《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〔2011〕15号）的安排意见，内蒙古平庄能源股份有限公司领导决定率先实施煤矿井下安全避险“六大系统”（以下简称“六大系统”）建设完善工作，建设一批“六大系统”示范矿井，充分发挥示范作用，引领内蒙古自治区矿井“六大系统”建设。

受内蒙古平庄能源股份有限公司风水沟煤矿的委托，内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司编制该矿“六大系统”建设完善初步设计。

二、设计依据

1、《设计委托书》；

2、内蒙古平庄能源股份有限公司风水沟煤矿《采矿许可证》，编号：

C1000002010091120076669；

3、内蒙古平庄能源股份有限公司风水沟煤矿《安全生产许可证》，编号：

（蒙）MK安许证字[2010]DG007；

4、内蒙古平庄能源股份有限公司风水沟煤矿《煤炭生产许可证》，编号：

201504010324；

5、内蒙古自治区煤炭工业局《关于内蒙古平庄煤业公司所属矿井2010年度瓦斯等级鉴定的批复》，编号：

内煤局字［2010］524号；

6、内蒙古自治区安全生产委员会‘关于印发《内蒙古自治区煤矿井下紧急避险系统建设完善实施方案》的通知’，内安委会发［2011］18号文，

7、国家煤矿安全监察局2011年版《煤矿安全规程》；

8、《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）；

9、《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》（AQ1055-2008）；

10、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[2011]33号）；

11、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[2010]146号；

12、《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》（安监总煤装〔2011〕15号）；

13、《中华人民共和国安全生产法》（2002）；

14、国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局《国家安全监管总局国家煤矿安监局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》（安监总煤行〔2007〕167号）；

15、《中华人民共和国矿山安全法》（1992）；

16、矿方提供的采、掘现状平面图、井下作业人数等资料。

三、设计的指导思想

坚持以人为本、安全发展，把“抗灾变”和“防灾变”放到同等重要的地位，以提高矿井安全防护和应急救援水平，保护矿工的生命安全为最终目标。

通过分析风水沟煤矿的安全生产条件，结合可移动救生舱和永久避难硐室的技术特点，进一步建设完善“六大系统”，合理协调和组织防护体系的各个要素，构建起覆盖全矿井的安全防护网。

四、项目特点

通过分析风水沟煤矿的安全生产条件和采、掘工作面现状，以自救器、可移动救生舱和永久避难硐室组成紧急避险系统，合理协调和组织矿井监测监控系统、井下人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统，构建起覆盖全矿井的安全防护网。

1、全矿井设置永久避难硐室2个，容纳能力均为100人，可避难总人数为200人；设置可移动救生舱6台，容纳能力均为10人，可避难总人数为60人。

整个安全防护网构建完成后，可容纳避难人数260人，覆盖井下各个作业地点，为井下职工营造一个安全的工作环境。

2、矿井监测监控系统、井下人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统接入紧急避险设施，完善了紧急避险系统，为井下工作人员的生命安全和矿井安全高效生产提供重要保障。

3、项目投资

本项目建设总造价为4146.22万元。

其中：

矿建工程218.38万元；设备及工器具购置3153.57万元；安装工程387.21万元；工程建设其他费用227.59万元；工程预备费159.47万元。

第一章　井田概况及矿井生产现状

第一节　井田概况

本矿井位于内蒙古自治区赤峰市东45km，行政区划属赤峰市元宝山区风水沟镇管辖，隶属中国国电内蒙古平庄能源股份有限公司。

井田地处元宝山煤田东北部，距元宝山矿约10km，西南部与老公营子煤矿毗邻，其地理坐标为：

东经119°21′～119°26′，北纬42°22′～42°25′。

京（北京）—通（通辽）铁路线从矿井工业广场地西南侧通过，并设有东站。

矿区专用铁路线与叶赤线的元宝山东站及京通线的安庆沟车站连通，矿区交通方便。

平庄能源股份有限公司风水沟煤矿于1979年开工建设，1985年投产，设计能力0.90Mt/a，其中一采区0.60Mt，二采区0.30Mt。

2005年进行改扩建设计能力2.10Mt/a，现核定能力2.10Mt/a，其中一采区1.65Mt/a，二采区0.45Mt/a，2007年通过竣工验收。

井田按煤层稳定程度确定为二型，即较稳定煤层，含煤段总厚度350至440m，含可采煤层七组十八层，可采煤层最大累计厚度67.46m。

5-1C、6-3B、3-2、5-1A煤层为主采煤层，其余各煤层次之。

各煤层编号由上而下依次为：

2、3-1、3-2、4-1、4-2、5-1A、5-1B、5-1C、5-2、6-1A、6-1B、6-1C、6-2A、6-2B、6-3A、6-3B、7、8，共十八个可采煤层。

井田地质构造复杂程度确定为二类。

全井田落差大于20m的断层22条，伴生小断层较发育，均为正断层，大都为近倾向和斜交断层。

井田内可采煤层为低中灰、水份较高、特低～低硫、中高发热量、低熔灰分、挥发份高的褐煤。

各可采煤层发热量14.11～25.12MJ/kg，为火力发电和动力燃料用煤。

矿井属低瓦斯矿井，有煤尘爆炸的危险性，煤层属自燃发火煤层。

第二节　矿井生产现状

一、井田面积及储量

风水沟煤矿位于元宝山煤田的东北部，井田边界南起8号煤层露头，北至煤层可采边界，东起F40断层，西至F1断层，平均走向2.4km，倾斜宽3.2km，面积7.6725km2。

截止2010年末，风水沟煤矿资源储量年度检测报告提出的矿井资源储量为114.14Mt，其中：

一采区98.52Mt，二采区15.62Mt，可采储量74.45万t，其中一采区63.33Mt，二采区11.12Mt。

二、开拓方式及采区划分

矿井开拓方式为平硐暗斜井分区分水平开拓，划分为两个采区。

（1）一采区

一采区主、副平硐见6煤层后布置一水平暗斜井，一水平标高+337m，在一水平布置+337轨道回风石门和+347运输石门，石门从6煤组（层）穿至3煤组（层），开采+337水平以上煤层，在+337水平设排水系统。

一水平布置2条暗斜井（轨道和皮带）和2条回风斜井，满足一水平运输通风要求。

二水平标高+200m，由一水平在6煤层布置3条下山（轨道、胶带输送机、回风下山）到+190水平，在+190水平布置+190辅助运输石门和+200主运输石门到5煤组，沿5煤组布置有轨道下山、胶带输送机下山、回风下山，通过5煤轨道下山布置运输斜巷，运输斜巷穿4、3煤组，实现3、4、5煤组的联合布置。

二水平开采+190水平以上煤层，在+190水平设有排水系统。

目前二水平为生产水平，+190m以下为三水平。

（2）二采区

二采区共用一采区一段副平硐布置有二采区+489主平硐，煤炭和辅助运输全部利用二采区平硐。

二采区布置有3条斜井，1条为回风井，1条为轨道斜井，1条为进风胶带输送机斜井，胶带输送机斜井利用+489煤仓与二采区平硐联系。

一水平标高为+310m，现二采区一水平及二水平5煤组全部采终。

二采区二水平6煤开拓延深有两条由+339石门及+315石门到达6煤组的主运输及辅助运输斜巷，设有315集中巷及6-1B轨道下山和6-1B皮带下山，排水系统设在+290，目前二水平6煤为生产水平。

三、采、掘工作面布置现状

风水沟煤矿一采区有综采队一个，综采队有综采设备一套，综放设备一套，根据不同煤层条件选用不同回采工艺。

二采区综采队有综采设备一套，不设准备工作面，自采自准。

一采区一水平已采终，现开采水平为二水平，开采煤层为3、4、5、6煤组。

二采区现开采水平为二水平，开采煤层为6煤组。

一采区有采煤工作面一个，为5-1B西七片二分层综采工作面；掘进工作面两个，为3-2煤东六片一分层回风顺槽综掘工作面和3-2煤东六片一分层运输顺槽综掘工作面。

二采区有采煤工作面一个，为5-1A煤柱综放工作面；掘进工作面两个,分别6-1B轨道下山掘进工作面和6-1B皮带下山掘进工作面。

四、采、掘工艺

（一）采煤工艺

采煤方法为走向长壁分层采煤法，回采工艺为综采或综放，具体依据煤层情况而定。

一采区综采工作面：

装备MG250/600-WD1采煤机组，ZY3400/14.5/32掩护式液压支架，SGZ764/400刮板运输机，SZZ764/160型运输转载机，PCM110型破碎机。

工作面长度170-180m，采高2.2-3.0m。

一采区综放工作面：

装备MG250/600-WD1采煤机组，ZF6000/14.5/28支撑掩护式液压支架，SGZ764/400刮板运输机，SZZ764/160型运输转载机，PCM110型破碎机。

工作面长度180m左右，采高2.6m。

二采区综采工作面：

装备MG150/380型采煤机，SGZ-630/264刮板运输机，ZY1770/12/26掩护式液压支架，运输顺槽转载采用SGW-150刮板机或SZB-730/75转载机，PEM-1000*650破碎机，SDJ-150胶带输送机。

工作面长度130-170m，采高1.7-2.5m。

（二）掘进工艺

掘进工艺为综掘或炮掘，综掘采用EBZ150Ⅱ型悬臂式掘进机、S100型或EBZ55型综掘机掘进，巷道内运煤采用SDJ-44型（带宽650mm）、SDJ-80型（带宽800mm）或SDJ-150型皮带机，辅助运输采用JD-25型调度绞车或KWGP-40/600J型无极绳牵引普轨卡轨车。

炮掘采用爆破落煤，装煤（岩）采用ZMZ-17型装煤机（装煤）或P-30B耙斗机（装岩），巷道内运煤采用SDJ-44型（带宽650mm）、SDJ-80型（带宽800mm）或SDJ-150型皮带机，辅助运输采用JD-25型调度绞车或KWGP-40/600J型无极绳牵引普轨卡轨车。

巷道支护在岩巷中采用U型钢支架喷砼或锚网、U型钢支架、喷砼联合支护，在煤巷中以梯形或拱形锚杆（索）、金属网、W钢护板支护为主。

五、主运输系统

一采区主平硐采用STJ1000/160型强力胶带机进行主运输，主盲斜井、石门及分煤层下山全部采用强力胶带机运输。

工作面煤炭经分煤层下山、运输斜巷、主运输石门、六煤皮带下山到达主平硐后，运至地面。

运输路线：

工作面煤炭--工作面运输巷皮带机→+225运输斜巷→+225煤仓→二水平+200石门→+200煤仓→二水平皮带下山→+340煤仓→二水平185运输斜巷→+347煤仓→一水平皮带下山→+489煤仓→主平硐皮带→地面。

二采区平硐采用ZK10-6/550型架线电机车牵引3T底卸式矿车，在主斜井、石门及分煤层下山采用胶带机。

工作面煤炭经煤层下山、石门、皮带井、平硐至达地面。

运输路线：

工作面煤炭→工作面运输巷皮带机→二水平六煤皮带下山→六煤运输斜巷→+339煤仓→皮带井→副平峒3T底卸矿井→地面。

六、辅助运输系统

一采区：

副平硐辅助运输采用ZK10-6/550架线电机车牵引1T矿车或材料车。

副盲斜井一水平采用JKB-2/20A型提升绞车，二水平采用JKY-2/1.5B型液压提升绞车，在石门运输采用CXT-5/6蓄电池电机车。

二采区：

在平硐采用ZK10-6/550型架线电机车牵引1T矿车或材料车，副斜井辅助运输为JK-2/20型提升绞车，在石门运输采用CXT-5/6蓄电池电机车。

七、通风系统

矿井通风方式为中央并列抽出式。

一、二采区采用分区抽出式通风，有独立的通风系统。

一采区有斜风井两个，安装有2K58N028D轴流式通风机，电机功率280KW。

分别由平硐、皮带下山、轨道下山、主石门入风，由回风下山、风井回风。

二采区有斜风井一个，安装有4-72-11N0-20B离心式通风机，电机功率55KW。

分别由平硐、皮带下山、轨道下山、+310石门入风，由+339石门、回风下山、专用回风井回风。

八、排水系统

一采区设有一水平+337水仓，甲乙仓总容量1320m3,安装MD155-30/84*9主排水泵3台；二水平设有+190水仓，担负二水平排水，甲乙仓总容量1880m3,安装MD155-30/84*9主排水泵3台。

矿井由190水仓排至337水仓再通过管路排至地面。

二采区设有二水平6煤+290水仓，甲乙仓总容量520m3，设有MD155-30/84*10主排水泵3台。

矿井水通过管路排至地面。

本矿井煤层采、掘工程平面图见图1-2-1。

图1-2-1采、掘工程平面图

第三节　井下避灾线路

当井下发生瓦斯爆炸、火灾和水灾等重大事故时，为了保证井下所有工作人员的安全撤离，井下所有巷道及交岔口处必须有醒目的避灾线路标示牌，以便井下人员准确无误地安全撤离，减少不必要的人员伤亡。

1、当井下发生瓦斯爆炸和火灾时，必须首先佩戴好自救器，位于灾害进风侧的人员，迎风组织撤离，沿最短线路，迅速撤至地面。

位于灾害回风侧的人员，选择最近联络巷，进入进风巷，迎风撤离至地面。

2、如地面风机反风，应选择相应的避灾路线，迎风撤至地面。

3、当井下发生水灾时，要先选择标高相对高的巷道，尽快撤离至地面。

如水已将道路封闭，应撤至大巷高处保存体力，等待救援，并设法与地面取得联系。

发生各种灾害时的避灾路线：

1、水灾避灾路线

（1）一采区采煤工作面发生水灾时的避灾线路：

采煤工作面→工作面运输顺槽、回风顺槽→二水平轨道下山、皮带下山、回风下山→一水平轨道下山、皮带下山、回风下山→主平硐、副平硐、回风斜井→地面。

一采区掘进工作面→二水平轨道下山、皮带下山、回风下山→一水平轨道下山、皮带下山、回风下山→主平硐、副平硐、回风斜井→地面。

（2）二采区采煤工作面发生水灾时的避灾线路：

采煤工作面→工作面辅运顺槽、回风顺槽→6煤轨道斜巷、339主运石门→6煤皮带斜巷、290回风石门巷→主斜井、副斜井、回风斜井→地面。

二采区掘进工作面发生水灾时的避灾线路：

掘进工作面→315集中巷、6煤皮带斜巷→主斜井、副斜井、回风斜井→地面

2、火灾、瓦斯事故避灾路线

（1）一采区采煤工作面发生火灾、瓦斯事故时的避灾线路：

采煤工作面→工作面运输顺槽→二水平轨道下山、皮带下山→一水平轨道下山、皮带下山→主平硐、副平硐→地面。

一采区掘进工作面发生火灾、瓦斯事故时的避灾线路：

掘进工作面→二水平轨道下山、皮带下山→一水平轨道下山、皮带下山→主平硐、副平硐→地面。

（2）二采区采煤工作面发生火灾、瓦斯事故时的避灾线路：

采煤工作面→工作面辅运顺槽→辅运顺槽联络巷→井底车场→主斜井、副斜井、回风斜井→地面。

二采区掘进工作面发生火灾、瓦斯事故时的避灾线路：

掘进工作面→315集中巷→井底车场→主斜井、副斜井→地面

3、采煤工作面发生顶板事故时，采煤工作面上部人员的避灾线路与发生水灾时的避灾线路相同，下部人员的避灾线路与发生火灾时的避灾线路相同。

4、掘进工作面发生顶板事故时的避灾路线采用发生水灾、火灾时的路线均可进行避难。

井下避灾线路图见图1-3-1。

图1-3-1（井下避灾线路图）

第二章　井下紧急避险系统

紧急避险系统是煤矿井下安全避险“六大系统”的核心内容，其主要功能为：

在井下发生紧急情况下，为遇险人员安全避险，提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。

紧急避险系统建设内容包括：

为井下人员提供自救器；建设井下紧急避险设施，具体包括设置可移动救生舱和永久避难硐室；合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。

第一节　紧急避险系统构成

一、设计依据

井下人员配备ZH-30A型隔绝式化学氧自救器，防护时间不小于30分钟，根据工人的行走速度，其工作地点距离避难点的最大距离不能超过1000m。

风水沟煤矿为软岩矿井，巷道变形量大维护困难，工作面走向短。

在建立避难系统时充分考虑这一因素，以永久避难硐室为主，可移动救生舱为辅，布置方式应以井下各工作地点的人员分布情况进行具体分析而确定。

二、设计目标

风水沟煤矿紧急避险系统建设，以提高矿井安全防护和应急救援水平，保护矿工的生命安全为最终目标。

通过分析风水沟煤矿的生产现状，结合矿用救生舱的技术特点，合理协调和组织防护体系的各个要素，构建起覆盖全矿井的安全防护网。

当井下发生灾情后，相关井下人员应该迅速戴好自救器，按避灾路线及时撤离危险区域。

如果避灾路线被阻断，应按照就近原则迅速进入可移动救生舱或附近的永久避难硐室，妥善避灾，以等待矿山救护队的救援。

此时，紧急避险设施应该发挥其应有的作用，包括提供简单治疗，氧气，食品和水等。

自救器、多个可移动救生舱、永久避难硐室与避灾路线及科学的应急预案相结合就构成了井下紧急避险系统。

根据风水沟煤矿井下作业人员分布、巷道布置情况及地质条件，全矿井拟建立永久避难硐室2个（容纳规模为100人），可移动救生舱6个（容纳规模为10人）。

整个安全防护网构建完成后，最多可容纳避难人数为260人，覆盖井下各个作业地点，为井下职工营造一个安全的工作环境，实现矿井本质安全的目标。

三、设计原则

1、多点布置

一采区人员较多，采、掘工作面距离相对集中，且工作面推进长度不超过600m，拟在190石门附近建立1个永久避难硐室；五煤轨道下山二段掘进头位置设置2个可移动救生舱；距离永久避难硐室约1000m位置的228联络巷和337反石门附近拟各设2个可移动救生舱。

二采区人员相对较少，分布较为集中，工作面推进长度相对较短。

因此，拟在变电所附近设置1个永久避难硐室，为采、掘工作面和其他巷道内的工作人员提供避难空间。

2、一人一位

本着“安全为天”的原则，通过设置可移动救生舱和永久避难硐室保证井下每名矿工在灾害发生时都有自己的避难空间。

确立井下工作人员与避难位置的一一对应关系。

同时，在编制劳动定员标准时，要将人数落实到井下采、掘、机、运、通等各个环节、各个岗位，凡是能够计算和考核工作量的班组或工种岗位都要有科学合理的劳动定额，实行定额、定员管理，严禁两班交叉作业；优化劳动组织，合理安排队组编制，减少管理层次和工作环节；逐步推行井下人员管理监测系统，及时准确掌握入井人数和入井人员的工作区域；实行“限员挂牌”制，在井口、采区及采、掘工作面现场设牌板，真实标明核定的每班作业人数和实际每班作业人数。

3、就近避难

（1）距离可移动救生舱最近的人员向可移动救生舱内逃生（主要是工作面作业人员）

（2）距离永久避难硐室最近的人员向永久避难硐室内逃生（主要是巷道沿线及机头零散作业人员），巷道内将各个避难点做出明确的标示，距离明确以便及时辨认。

（3）距离井筒最近的作业人员尽快升井向地面逃生。

4、入舱便捷

为方便避灾人员方便快捷进入避难空间，在紧急出口处、避灾路线等地点都对可移动救生舱位置进行了明显的标注。

为了帮助矿工在昏暗光线环境下进入可移动救生舱，采用发声定位、视觉定位以及移动定位等三种方法，或者将三种方法融合。

发声定位是一个装在可移动救生舱入口的警报器；视觉定位是在可移动救生舱的入口处有个闪光灯；移动定位是指在巷道中布置一些可观察的运输带、绳子、网线、塑料板等，矿工们遇到这些移动标志，即可循其指引顺利到达救生地点。

紧急避险系统平面布置图见图2-1-1。

图2-1-1紧急避险系统平面布置图

第二节自救器配备

选用ZY-30型压缩氧自救器，以高压容器充填压缩氧气作为氧气源的再生隔绝式自救器，人体呼吸系统内部与外界隔绝，可以防止外界各种有毒有害气体进入人体，能满足遇险人员快速逃生时使用。

具有重量轻、体积小、携带方便等特点。

1、ZY-30隔绝式压缩氧自救器适用环境