油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计说明书

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1、威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计重庆华地工程勘察设计院二零一三年七月威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计生 产 规 模：60 kt/a院 长：总 工 程 师：项目负责人： 审 核 人： 主 编 人： 重庆华地工程勘察设计院二零一三年七月设计委托书重庆华地工程勘察设计院：根据安监总管一 2010168号文、参照安监总煤装201115号文及相关法律法规和规程规范要求，我单位特委托重庆华地工程勘察设计院，结合我矿提供的实测采掘工程平面图、最大班入井人员情况等，对威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统进行专项设计，设计应满足相关的法律、法规和技术规范，各项设计

2、完成并提供设计文件和资料。委托及承诺单位：威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂 2013年07月威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计参加编制人员名单姓 名专 业职务或技术职称签 字曾义明采 矿工程师黎秋云通风工程师陈本桥地质工程师包中平机电工程师陈西正矿建高级工程师张 迪采矿工程师张 明经济高级经济师目 录前言1第一章 矿井概况5第一节 矿井基本情况5第二节 矿井开拓开采现状8第三节 “六大系统”的建设情况10第二章 井下紧急避险设施建设分析13第一节 矿井灾害危险分析13第二节 建设井下紧急避险设施的必要性16第三章 矿井紧急避险系统设计19第一节 设计方案19第二节 永久避难硐室2

3、2第三节 临时避难硐室23第四节 避难硐室系统功能及整体设计24第五节 可移动救生舱38第四章 避灾路线优化与应急预案完善39第一节 避灾路线优化39第二节 应急救援预案43第五章 避难硐室管理制度51第一节 定期维护与保养制度51第二节 培训演练制度53第三节 管理制度54第四节 技术档案55第六章 投资概算56第七章 问题及建议61附件：1、设计编制委托书；2、资质证书；3、采矿许可证、矿井生产许可证、矿井安全生产许可证、矿长资格证、矿长安全资格证、营业执照；4、矿井瓦斯等级鉴定结果批复；5、矿尘爆炸性及自燃发火倾向性鉴定报告；6、救护协议；图 纸 目 录顺序名 称图 号1地质地形及井上下

4、对照图Z-1032避难硐室位置布置平面图Z-109-13矿井通风系统示意图Z-175-14矿井避灾路线示意图Z-175-25永久避难硐室布置平断面图Z-266-16永久避难硐室设备设施布置图Z-266-27永久避难硐室压风自救、供水施救系统图Z-242-18避难硐室通讯示意图Z-262-019避难硐室供电系统布置示意图Z-262-0210避难硐室监测监控、人员定位系统示意图Z-174威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计 第57页前言一、企业简况威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂是一家以生产建筑材料辅料陶瓷坯料为主的私营企业，其企业产品生产流程分为井下采矿以及地面煅烧两个部分。矿区位于

5、威远县城287方向，直距约33.5km的小河镇平乐村1组境内。矿区中心点坐标：东经1041749、北纬293826。威远国土资源局于2011年12月18日颁发该矿山的采矿许可证，鉴于该矿山所采矿体（煤层）大部相变成炭质页岩的实际情况，明确了该矿山主采矿种为矸石（即砖瓦用页岩矿）。开采矿种为砖瓦用页岩矿，开采方式为地下开采，生产规模为60Kt /a，批准的矿区范围由4个拐点圈闭，矿区面积为1.0538km2。本矿井为正常生产矿井。为进一步提高矿井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），

6、金属、非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定（安监总管一2010168号），由于本矿井所采矿体为与煤共（伴）生矿体，参照矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定(安监总煤装201115号)以及四川省安监局、四川省煤监局关于印发矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知(川安监201136号)、川安监201323号关于矿井下紧急避险系统建设的指导意见，结合威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂初步设计和矿井采掘现状，受威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂委托，编制完成威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂井下紧急避险系统专项设计。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，结合矿区安全生产

7、实际情况，围绕矿井可能出现矿井火灾、矿尘爆炸、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、根据矿井采掘期间实际及可能发生的灾变情况，合理建设紧急避险设施，合理设置避灾路线，科学编制应急预案。3、紧急避险系统与原有监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相互连接，在紧急避险系统安全防护功能基础上，依靠其他避险系统的支持，提升紧急避险系统的安全防护能力，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、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，包括生产人员、管理人员及可能出现的其他临时人员，按规定留有一定的

8、备用系数。5、紧急避险设施的设置与矿井避灾路线相结合，紧急避险设施设置清晰、醒目的标识。紧急避险系统并随井下采掘系统的变化及时调整和补充完善，包括紧急避险设施、配套系统、避灾路线和应急预案等。6、在符合相关要求，满足使用的前提下，尽可能降低成本，节省工程投资。因地制宜地采用新技术、新工艺、新装备、新材料。尽量利用原有的巷道、不增加开拓费用。7、矿井井下紧急避险系统设计采用永久避难硐室，全矿井设计永久避难硐室1个，即+390m水平永久避难硐室，该永久避难硐室设计额定容纳60人，最大容纳人数72人。8、资金概算本次设计项目总投资：56.1749万元，其中设计及评审4.5万元，基本预备费4.0万元。

9、永久避难硐室井巷工程13.2193万元，紧急避险系统的设备、设施及材料费34.4556万元。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、金属、非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定（安监总管一2010168号）；3、矿井井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）；4、国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发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）5、关于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；6、四川省安全生产监督管理局关于金属非金属地下矿山安全避险“六大

10、系统”安装使用和监督检查的实施意见川安监2010351号；7、四川省安全生产监督管理局关于加快推进金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的通知川安监2011347号；8、四川省安监局、四川省煤监局关于矿井下紧急避险系统建设的指导意见川安监201323号；9、矿井井底车场硐室设计规范（MTT5026-2009）；10、金属非金属矿山安全规程GBl6423200611、金属非金属地下矿山通风技术规范（AQ2013-2008）；12、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007)。13、四川省安监局、四川省煤监局关于印发矿井井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知(川安监2011

11、36号)；14、关于印发四川省矿井井下紧急避险系统验收评分暂行办法的通知 (川安监201276号)；15、四川省矿井井下紧急避险系统安全技术规范(川省地方标准DB51/ T1411-2011)；16、经审批的威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂初步设计说明书；17、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。第一章 矿井概况第一节 矿井基本情况一、交通位置矿区位于威远县城287方向，直距约33.5km的小河镇平乐村1组境内。矿区中心点坐标：东经1041749、北纬293826。从威远县城出发沿县级公路西行，经庆卫镇

12、、新场镇、越溪镇到达矿区，总行程60km，从仁寿县城出发经汪洋镇，小河镇到达矿区，共计70km。交通较为方便（见交通位置图）。二、气象地震及地形地貌区内气候属亚热带湿润季风型气候。年均降水量为1085mm，全年降雨主要集中在79月。阴雨日占6080%，年日照数低于1200小时，年相对湿度80%，年均气温18，一月均温7.5，七月均温27.3，年均无霜期329天。根据四川省地震局资料和国家地震局1990年版中国地震烈度区划图，区内地震属弱震区，震级2.35.3级，地震基本烈度为度。矿区地貌区划属构造剥蚀方山丘陵区。矿区内最高点大黄泥，海拔高程为614.5m，最低为生机咀，海拔高程为534.0m，

13、矿区内相对高差为80.5m，按照山岳类型划分，矿区属丘陵区，总的地势为中间低、四周高。三、简明地质矿山所采砖瓦用页岩矿，产出于三叠系上统须家河组五段上部“高炭”煤层的层位。“高炭”煤层由北西向南东延伸变薄，固定炭含量逐步降低，至矿山一带变薄且相变为含炭质页岩及粉砂岩，高炭煤层的五分性在这里也无法分辨，“高炭”煤层从下至上全部变为厚度为35cm的薄煤线，其间矸石厚度0.050.9m。矿层总体呈北东南西向展布，矿层倾向280290，倾角平均3，为一单斜构造，地层连续性好，尚未见断裂破坏。矿层在矿区范围内未见地表露头，据生产矿山采掘巷道揭露，矿层厚度0.540.55m，平均0.55m。根据宜宾智高矿

14、产技术服务有限责任公司2011年10月提交的威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂资源储量核实报告中的分析成果参见表1-1-1。表1-1-1 油房湾炭质高岭石泥岩厂粉矸分析成果表粉矸水分Mad（%）灰分Ad（%）挥发分Vd（%）固定碳FCd（%）发热量Qgr.V.d（MJ/kg）2.22.4974.3774.5814.2219.925.911.355.295.47从其灰分和固定碳的含量可以看出，应属高炭质页岩。四、开采技术条件1、工程地质据储量核实报告及本次调查，矿层顶板岩性为深灰色薄至中层状粉砂质泥岩、泥质粉砂岩，局部夹细砂岩条带，俗称“伪顶”，遇水易碎裂、膨胀、垮塌。“伪顶”厚0.53m,其上为灰黄

15、色厚层状岩屑石英砂岩。底板岩性为深灰色石英细砂岩与泥质、炭质粉砂岩互层。由于“伪顶”和底板均为软质岩体，顶板易片邦、垮塌，底鼓常见，给生产井巷支护带来一定难度。2、水文地质矿区水文地质条件与原储量核实报告基本一致，无大变化：区内地质构造简单，地层为单斜层。受区域水文背景条件的限制，矿井地下水类型较为单一。即以砂岩裂隙水为主，砂岩孔隙水次之，砂岩及裂隙为含水层、砂岩、页岩、煤、粘土组成的互层为隔水层，在没有裂隙导流的情况下，含水层之间不相通。矿区内连通隔水层的裂隙主要为张裂隙及二次纵张裂隙，其实测的产状为21065，14578这两组节理在区内较发育，它是连通矿区含水层之间的导水构造，开采时应以注

16、意。矿井涌水量约120150m3/d，井下建水仓一处（容积150m3），基本满足矿井涌水量需求。3、环境地质据原储量报告及本次调查，矿山范围内自然斜坡、区域稳定性、水环境质量与原报告所做时候未有明显变化，斜坡稳定性及区域稳定性较稳定。4、矿井瓦斯、地热根据内江市安全生产监督管理局2012年11月9日发放的关于全市2012年度非煤煤系矿山瓦斯等级和矿层自燃性爆炸性鉴定结果的通知显示，威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂属瓦斯矿井，矿石的自燃倾向性等级为不易自燃；矿层爆炸性为无爆炸性危险。矿山目前尚未发现有地热异常情况，地热梯度仍属正常范围。五、矿山救护矿井与内江市安全生产救援大队签定了救护协议，同时根据

17、本矿井生产能力、开采技术条件、灾害情况矿井设计配备救护小队，救护小队人员不少于9人，并配备相应的救护设备及各类检测仪器。其职责是做好矿井事故的预防工作，控制和处理矿井初期事故，引导和救助遇难人员脱离灾区，积极抢救遇险遇难人员等工作。第二节 矿井开拓开采现状一、井田境界、储量、生产能力及服务年限本矿井采矿许可证证号为C5110242010127120086060，由威远县国土资源局颁发，有效期贰年零壹月（2011年12月18日至2014年1月8日），采矿权人为威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂，矿山名称为威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂，经济类型属私营独资企业，开采矿种为砖瓦用页岩矿，开采方式为地下开采，

18、批准的矿区范围由4个拐点圈闭（见表1-2-1），矿区面积为1.0538km2。表1-2-1 矿区范围拐点坐标表（1980西安坐标系）拐点编号XY备 注13280491.8835431849.31采高+420米至+335米，矿区面积1.0538km223280671.8835432679.3133281771.8735432384.3143281596.8735431419.31该矿山与相邻的各个矿山不存在矿权重叠现象。2、矿井生产能力矿井设计生产能力为60kt/a。3、矿井储量及服务年限截止于2013年7月，威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂矿权范围内占有资源储量97.10万吨。矿权范围内保有资源储

19、量37.16万吨。其中控制的经济基础储量（122b）17.99万吨；推断的内蕴经济资源量（333）10.91万吨；控制的次边际经济资源量（2S22）8.26万吨。矿井生产能力为60kt/a。矿井服务年限为6a。三、矿井开拓开采现状矿井采用斜井开拓，目前有两个井筒，一个为提升斜井，一个为回风斜井。主斜井和回风斜井落平处在+370m水平。矿井分+350m水平、+370m水平、+390m水平和+400m水平4个水平布置，每个水平分别在上下山布置带区，带区内沿矿层走向划分条带布置采煤工作面，采煤工作面采用倾斜长壁采煤法，对拉工作面布置，后退式回采。+350m水平已经采完，目前采矿工作面分布于+370m

20、水平3502采矿工作面和+390m水平3901采矿工作面，+370m水平、+390m水平已处于末采期， +400m水平处于接替准备过程中。矿井目前有1个对拉高档普采工作面（3502工作面）、1个炮采工作面（3901采面），有3个炮掘工作面（分别是4002运输巷掘进工作面、4002上部回风巷掘进工作面、4001运输巷掘进工作面）。矿井高档普采工作面采矿方法为倾斜长壁式采矿法，采矿工作面采用单滚筒爬地式采煤机落矿，工作面内及工作面运输巷采用刮板运输机运输，工作面采用单体液体支柱挂梁支护，采空区处理采用全部垮落法。炮采工作面采用倾斜短壁式采矿法，放炮落矿，金属摩擦支柱支护，局部充填法处理采空区。掘进

21、采用钻爆法施工，根据地质情况采用砌碹或架工字钢棚支护。矿井通风方式为中央并列式，通风方法为机械抽出式，矿井总进风量1980 m3/min。矿井为低瓦斯矿井，矿层自燃等级为级（不易自燃），矿层无爆炸性。第三节 “六大系统”的建设情况一监测监控系统 本矿使用重庆梅安森科技股份有限公司生产的KJ73N型监控系统，通过该系统，对矿井的各生产环节进行系统、连续地集中监测，适时准确地对矿井各作业环节进行动态监测和控制，以便在控制和预防井下事故中掌握主动性。一旦发现瓦斯超限，立即声光报警，并进行风电、瓦斯电闭锁，确保矿井生产的正常运行和人身安全。设计在矿井地面调度室设置监测中心站，监控中心配置主机一台，备用

22、一台，采用双回路供电并配备不少于8h的在线式不间断电源，并有可靠的接地装置和防雷装置，联网主机装备防火墙等网络安全设备。井下设置有甲烷传感器、负压传感器、风速传感器、设备开停传感器、风门开关传感器、馈电传感器、温度传感器等各类传感器，种类、数量符合要求，运行正常，备用充足。目前配备KJF86N16分站和KJF86N8分站6个。监控信息由光纤电缆与县、省监控平台联网。矿井井下设置大分站1台，中分站3台，共设置各种探头45个，该系统运行正常。二.井下人员定位系统本矿使用重庆梅安森科技股份有限公司生产的KJ237型井下人员定位系统，主机硬件与监控系统共用，井下设有出入站1台，读卡分站1台，普通站3台

23、，入井人员识别卡共260个。确保准确掌握井下人员动态分布情况和采掘工作面人员数量。所有入井人员必须携带识别卡，矿井各个人员出入井口、重点区域出入口、限制区域等地点均应设置分站，并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；巷道分支处应设置分站，并能满足监测携卡人员出入方向的要求。煤矿紧急避险设施入口和出口应分别设置人员定位系统分站，对出、入紧急避险设施的人员进行实时监测。系统实现对矿井人员的实时跟踪定位，移动目标监测查询、人员安全保障及统计考勤等功能。充分利用矿井安全监控系统平台，无须重复布线，仅需增加相应的人员跟踪定位无线数据采集基站、无线编码发射器、人员跟踪定位处理软件即可

24、实现。矿井人员跟踪定位及考勤管理系统，能够清楚掌握每个人员在矿井下的位置及活动轨迹，可为事故抢险提供科学依据。也可利用系统的日常考勤管理功能，对全矿井人员进行考勤管理。三.压风自救系统本矿在地面安设了由上海康可尔压缩机有限公司生产的KB-100A型皮带式螺杆空压机，电机功率75KW,容积流量12.7m3/min,工作压力0.8MPa。压风管路由地面延伸到了井下主要巷道及采、掘工作面附近，并按规定安设了压风自救袋。压风主管路为108mm的无缝钢管，支路为50mm的阻燃、抗静电聚乙烯管。四.供水施救系统矿井在地面设有容积为200 m3的高位水池，供水管路由地面延伸到了井下主要巷道及采、掘工作面附近

25、，并按规定安设了支管和阀门。主管路及支路均为50mm的阻燃、抗静电聚乙烯管。矿井制定有综合防尘措施及管理制度。五.井下通信联络系统矿井选用TC-2000HC型程控交换机为井下通讯服务。主机容量为32门，采、掘工作面附近及井下要害位置都安设有直通地面调度室KTH型本质安全型程控电话机。矿井安装对外中国电信程控电话，确保矿内外通讯联系可靠。六.紧急避险系统：本矿井为瓦斯矿井，矿井设置如下紧急避险系统：矿井的入井人员必须携带隔离式自救器，其提供半小时到一小时的个体防护，所有入井人员配备额定防护时间不低于45分钟的自救器，本矿选用ZY45型隔离式压缩氧自救器，构成第一级紧急避险；在+390m水平设置永

26、久避难硐室，构成第二级区域避险。永久避难硐室接入矿井压风、供水、监测监控、人员定位、通讯和供电系统。压风、供水、监测监控、人员定位、通讯、供电等管线在接入硐室前应采取保护措施，具体设计详见紧急避险专项设计。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、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。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

27、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、矿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

28、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。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

29、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金属非金属矿山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。四、矿尘爆炸及自燃发火根据内江市安全生产监督管理局2012年11月9日发放的关于全市2012年度非煤煤系矿山瓦斯等级和煤层自燃性爆炸性鉴定结果的通知显示，威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂属低瓦斯矿井，矿石的自燃倾向性等级为不易自燃；矿层爆炸性为无爆炸性危险五、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(或称自然火灾)。按发火地点不同，分为地面火灾和井下火灾。矿井开采的矿层自燃发火倾

30、向性属不易自燃。井下存在外因火灾的危险。矿井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；

31、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、调整不符合有关规定等都可能引起外因火灾。六、主要灾害的影响对主要灾害存在的场所的分析，见表2-1-1.表2-1-1 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、工作面上隅角为主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

32、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、矿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6其它危险、有害因素等(1)其它有毒、有害气体盲巷、采空区、通风不良的巷道、回风巷、硐室(2)中毒窒息盲巷、采空区、回风巷、工作面、硐室以通风不良巷道为主第二节 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从国际上看，南非、加拿大、美国、澳大利亚等采矿业发达国家，均颁布了严格的法律、法规和标准，对矿山井下避难的设置、维护和人员培训等作了明确的规定，形成了井下固定避难室、移动救生舱、应急逃生和个人防护等成熟的实用技术及装备。由于井

33、下存在冲击地压、水灾、火灾、瓦斯矿尘爆炸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，并与3年之内完成。”201

34、0年5月19-20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，并在2015年前所有煤矿都必须建立“六大系统”。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

35、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矿井井下安全避险“六大系统”的通知。安监总管一2010168号金属、非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定对非煤地下矿山六大系统建设作出了明确规定。2010年11月23日，四川省安全生产监督管理局关于金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查的实施意见川安监20

36、10351号。2011年9月27日四川省安全生产监督管理局关于加快推进金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的通知川安监2011347号。因此，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，也是矿工最关心、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。第三章 矿井紧急避险系

37、统设计矿井下紧急避险系统是指在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。第一节 设计方案紧急避险设施主要包括永久避难硐室、临时避难硐室、可移动式救生舱。根据安监总管一2010168号金属、非金属地下矿山安全避险“六大系统”

38、安装使用和监督检查暂行规定，2010年11月23日，四川省安全生产监督管理局关于金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查的实施意见川安监2010351号，2011年9月27日四川省安全生产监督管理局关于加快推进金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的通知川安监2011347号，由于本矿井开采矿体为与煤共（伴）生矿体，结合威远县油房湾炭质高岭石泥岩厂初步设计和矿井采掘现状，本矿井紧急避险系统设计参照四川省矿井下紧急避险系统安全技术规范(川省地方标准DB51/ T1411-2011)，四川省安监局、四川省煤监局关于矿井下紧急避险系统建设的指导意见川安监201323号，油房湾炭质

39、高岭石泥岩厂紧急避险系统设计采用永久避难硐室的方案。一、井下紧急避险设施建设原则及要求1、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置、可能发生的灾害类型及特点、人员分布等因素，优先建设避难硐室。2、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小时。2、地下矿山企业在每个中段至少设置一个避灾硐室或救生舱。独头巷道掘进时，应每掘进500m设置一个避灾硐室或救生舱。3、避灾硐室或救生舱应设置在岩石坚硬稳固的地方。避灾硐室应能有效防止有毒有害气体和井下涌水进入，并配备满足当班作业人员

40、1周所需要的饮水、食品，配备自救器、有毒有害气体检测仪器、急救药品和照明设备，以及直通地面调度室的电话，安装供风、供水管路并设置阀门，形成井下整体性的安全避险系统。4、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，并应有一定的备用系数。永久避难硐室的备用系数不低于1.2，临时避难硐室和可移动式救生舱的备用系数不低于1.1。5、紧急避险设施的设置要与矿井避灾路线相结合，紧急避险设施应有清晰、醒目、牢靠的标识。矿井避灾路线图中应明确标注紧急避险设施的位置、规格和种类，井巷中应有紧急避险设施方位的明显标识，以方便灾变时遇险

41、人员迅速到达紧急避险设施。6、紧急避险系统应随井下采掘系统的变化及时调整和补充完善，包括及时补充或移动紧急避险设施，完善避灾路线和应急预案等。7、避难硐室应布置在稳定的岩层中，避开地质构造带、高温带、应力异常区以及透水危险区。前后20m范围内巷道应采用不燃性材料支护，且顶板完整、支护完好，符合安全出口的要求。特殊情况下确需布置在矿层中时，应有控制瓦斯涌出和防止瓦斯积聚、矿层自燃的措施。永久避难硐室应确保在服务期间不受采动影响，临时避难硐室应在服务期间避免受采动损害。二、矿井紧急避险系统设计方案（一）井下人员分布情况本矿井为生产矿井，根据采掘现状，矿井目前有1个对拉高档普采工作面（3502工作面

42、）、1个手采工作面（3901采面），有3个炮掘工作面（分别是4002运输巷掘进工作面、4002上部回风巷掘进工作面、4001运输巷掘进工作面）。设计生产能力60kt/a。矿井年工作日确定为330d，采掘生产实行“三八”作业制。矿井正常生产时最大班下井人数为90人，具体人员分布：+370水平30人；+390m水平60人，该水平采煤矿19人，掘进15人，运输9人，通风11人，其他6人。（二）设施数量及布置地点：根据矿井的井底车场、水平大巷、采区（带区）避灾路线上建设避难硐室，本矿井紧急避险设施采用永久避难硐室。根据矿井采掘部署，矿井分+350m水平、+370m水平、+390m水平和+400m水平4

43、个水平布置，+350m水平已经采完，目前采矿工作面分布于+370m水平3502采矿工作面和+390m水平3901采矿工作面，+370m水平、+390m水平已处于末采期， +400m水平处于接替准备过程中。由于+370m水平处于末采期，同时该水平采矿工作面紧邻井底车场附近，距离地面450米，其井下人员该区域作业人员在发生事故逃离路线距离在配备自救器的额定时间内靠步行能安全撤至地面，故本次永久避难硐设计在矿井+390m水平设置一个永久避难硐室，服务于现采矿权范围内整个矿井紧急避险。第二节 永久避难硐室一、永久避难硐位置根据永久避难硐室建设规定，采用2个安全出入口，如果布置在同一条巷道中，2个出入口

44、的间距应当不小于20米。+390m水平永久避难硐室位于人行上山东侧相距该人行巷20m处，布置于+390m水平运输巷下山侧（+390m水平运输巷与+390m水平回风巷之间），两出入口位于+390m水平运输巷内，相距20.6m，1#出入口距离人行上山20m，避难硐室顶板应安装防水设施，不得有滴水现象。硐室地面高于硐室附近巷道底板0.5m，硐室内应设置单向排水管。避难硐室内应设计承重挂钩，以方便设备安装。二、硐室容量根据本矿井采区正常生产最大班出勤人数及分布，+390m水平永久避难硐室设计额定容纳人数60人，考虑1.2的系数，永久避难硐室设计额定容纳人数60人，最大容量为72人，满足宜100人，且2

45、0人的避难人数要求。硐室的容量按照矿井最大班下井人员进行设计，并考虑20%的富裕系数。生存室内按每人应不小于1.0m2，过渡室的净面积应不小于3.0m2的使用面积计算：S生=1.0601.2=72m2S过=3.0m2三、结构与尺寸设施永久避难硐室的生存室的设计宽度为3.6m，过渡室的设计宽度为2.6m，计算其长度：a生=723.6=20m；a过=3.02.6=1.1m；a=a生+2a过=20+2.2=22.2m设计永久避难硐室长度为33.2m，其中生存室长度27.2m，两个安全出入口内分别设置过渡室，单个过渡室长度为3m。生存硐室采用2/5圆弧拱，设计宽度3.6m，预制混凝土砌碹，净断面积11

46、.062；过渡室采用半圆拱，设计宽度2.6m，净断面积5.773，预制混凝土砌碹。硐室内壁采用20厚1:3水泥砂浆抹灰白水泥浆罩面（在遇围岩稳定时可采用锚喷支护），硐室底板采用混凝土地面，厚度100mm，混凝土强度等级为C20，硐室地面高于相邻巷道底板不小于200mm。具体参数见永久避难硐室设计图。第三节 临时避难硐室本矿井不设计临时避难硐室。第四节 避难硐室系统功能及整体设计一、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。避难硐室

47、采用向外开启的两道门结构。外侧第一道门采用即能抵挡一定强度的冲击波兼具防水功能，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，排水管和排气管应加装手动阀门。生存室内设置两趟单向排气管和两趟趟单向排水管，排水管和排气管均加装手动阀门。防护密闭门抗冲击压力不低于0.3MPa，抗水压不低于2MPa。有足够的气密性和防水功能，密封可靠、开闭灵活；门墙周边掏槽，深度不小于200mm，墙体为钢筋混凝土结构，混凝土强度顶级为C30，门墙与岩(煤)体接实，保证足够的气密性。除防护密闭门外，永

48、久避难硐室还通过压风系统、供电电缆与外界联通，在墙体内应预埋管线。1、主要技术指标抗冲击波强度：防护密闭门抗冲击波强度0.3兆帕(需爆炸科学与技术国家重点实验室出具的抗冲击波检测报)。气密性：在正压50020帕压力下，泄压速率小于35020帕/小时(需提供气密性检测报告)净尺寸：8001600(宽高)加门框2、产品结构密闭门由向外开启的两道门构成。第一道为防护密闭门，门扇采用弧形结构，内焊接加强筋板。门扇内层护板为不锈钢板面，中间夹有石棉保温层。第二道密闭门：密闭门两侧面板均采用6mm材料，内焊接加强筋板。防护密闭门和密闭门门框四周密封槽内镶有防火密封条，门扇四周带有密封子口。防护密闭门和密闭

49、门内外有转动手轮和锁紧装置。防护密闭门和密闭门一侧上下装有铰链，将门扇与门框相连接。设计选用2组隔离门(四道隔离门，防护隔离门、隔离门各2道)，分别安装在两个安全出口。防护隔离门与隔离门之间为过渡室，两道隔离门之间为生存室，防护密闭门上设观察窗2趟单向排气管和2趟单向排水管，单向排水（气）管上安装手动阀门和单向排水（气）阀，室内一侧的管口靠近避难硐室底板附近。过渡室内设压缩空气幕、压气喷淋装置和2个单向排气阀。喷淋装置空气流量 500L/min，出口压力不低于0.3MPa，运行时间不得低于2min/组。单向排气阀应满足压风喷淋装置使用时的大风量排气需要。3、压缩空气幕及压气喷淋系统1)主要功能

50、由于避险人员在开启避难确室防护密闭门过程中会带入CO等有毒有害气体及烟尘，极易造成对避险人员的二次伤害。压缩空气幕的主要功能是将压缩空气钢瓶中的压缩空气通过喷气气幕释放大量的气流将有毒有害气体驱之门外，尽量避免有毒有害气体随着避险人员的进入而带入避难硐室内。压气喷淋装置的主要功能是利用压缩空气与水的摩擦，产生非常均匀和细密的喷雾，以消除随避险人员进入而带入过渡室内的悬浮的烟尘，避免其进入生存室内。2)工作原理压缩空气幕装置储存在钢瓶中的压缩空气，通过减压器经防护密闭门联动开关至喷气气幕，当防护密闭门开启时，联动开关即刻开启，空气由气幕向外喷出，当防护密闭门关闭时，联动开关即刻关闭，阻止空气喷出

51、。压气喷淋装置配置储存在钢瓶中的压缩空气，通过减压器经设置在过渡室及生存室内的开关至空气雾化喷嘴，同时，供水水管也通过压力水过滤器、减压器经设置在过渡室及生存室内的开关至空气雾化喷嘴，利用压缩空气与水的摩擦，产生非常均匀和细密的喷雾，以扑灭避险人员带入过渡室的火焰或消除过渡室内悬浮的烟尘。3)主要技术参数(1)压缩空气幕主要技术参数压缩空气减压器入口压力15MPa、出口压力02MPa(可调、流4000L/min。(2)压气喷淋装置主要技术参数压缩空气减压器入口压力15MPa、出口压力00.6MPa(可调)、流量200L/min。供水水管减压器入口压力1.52.7MPa、出口压力00.6MPa(

52、可调)、流量3L/min。4)布置方式在避难室一侧过渡室内分别放置工作压力为15MPa、容积为40L的空气钢瓶10支，其中8支供压缩空气幕使用，2支供压气喷淋装置使用。8支压缩空气幕使用钢瓶通过高压管路并联后与减压器输入口连接，减压器输出口与防护密闭门联动开关相连，两个防护密闭门联动开关经并联后与放置在密闭门上方的喷气气幕相连。2支压气喷淋装置使用钢瓶通过高压管路并联后与减压器输入口连接，减压器输出口经开关与空气雾化喷嘴相连，同时，供水水管与供水减压器输入口连接，供水减压器输出口经开关与空气雾化喷嘴相连。空气雾化喷嘴设置于密闭门上方。二、供气系统1、供氧系统的主要功能及要求由于矿井下发生煤与瓦

53、斯突出、火灾、瓦斯矿尘爆炸、冒顶等灾害性事故时，都会致使避难硐室周围环境伴有缺氧、有毒有害气体出现。因此，避难硐室内必须设置向避险人员提供氧气以保证其能够维持正常呼吸的供氧装置。供氧装置必须满足以下要求：1)避险人员在避难硐室内能够呼吸到纯净的氧气，氧气浓度应18.5%23.0%之间。2)氧气供给量及氧气浓度必须满足人体呼吸生理特点。3)氧气供给时间必须满足额定避险人员避难时不少于96h的生存时间(有专用管路，并有可靠保护的，氧气供给和有害气体处理能力不低于96h)。4)供氧装置在井下特殊条件下不受环境影响能够保证及时、可靠。2、供氧方案选择根据安监总煤装201310号文关于加快推进矿井下紧急

54、避险系统建设的通知，采用专用钻孔或专用管路为避难硐室供氧（风）的，在满足人员避险需求的前提下，可以简化或不再配置避难硐室高压氧气瓶、有毒有害气体去除和温湿度调节装置。故本矿井紧急避险硐室供氧方案采用专用压风管路压风供氧。（1）避难硐室需风量计算根据矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定，矿井压风自救系统应能为紧急避险设施供给足够氧气，接入的矿井压风管理应设减压、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，连续噪声不大于70分贝。设计按人均供风量0.3m3/min，全矿井最大避难人数72人计算，所需总供风量为：0.372=21.6m3/min。 (

55、2)压缩空气机的选择本矿井目前安装2台KB-100A型皮带式螺杆空压机，电机功率75KW,排气量12.7m3/min,工作压力0.8MPa。2台空气压缩机同时工作可满足紧急避险所需供风量。（3）、压缩空气管道系统及管材的选择管路选型计算压风管路自地面压风机房沿主斜井进入，经+390m水平运输巷敷设的压风管路为主管路，其余为支管路。主管路选择：计算内径：=92.95式中：Q主管路风量，21.6m3/min。主管路选取DN1004镀锌管，管子实际内径d主=100mm。 (4)压风系统供氧装置利用矿井压风系统作为气源，压缩空气经压风管路进入生存室，经过阀门后进入水、灰尘、油的三级过滤，经过预先设置的

56、减压器、浮子流量计、消音器进入气体输出端，为硐室内避险人员提供新鲜、舒适的空气，并在永久避难硐室内形成正压避免外界气体侵入硐室。压风系统供氧便于日常对装置的压力、供风性能等指标进行检查，便于对装置的组成部件进行维护及保养。主要技术参数人均供风量0.3m3/min硐室内氧气浓度18.523.0减压器入口压力0.8Mpa、出口压力00.6Mpa(可调节) 浮子流量计量程010m3/min，分度值0.3m3/min。布置方式：避难硐室内压风自救管路与矿井压风自救系统管路连接。三、空气净化系统根据安监总煤装201310号文，本矿井空气净化系统设计采用压风空气净化系统，不配置手动空气净化系统。通过压风系

57、统使硐室内部空气进行循环，多余的废气排出硐室外部，从而达到净化目的。四、降温系统本矿未见地温异常，根据周边矿井的情况，地温小于26，矿井属地温正常地区，无热害显现。矿井暂不考虑降温系统。五、监控、照明及通讯系统1、监测监控系统l)环境监测装置主要功能、组成及主要技术参数避难硐室环境监测装置可用于采集和显示硐室内外气体(CO、C02、02、CH4等)浓度、温度、湿度等，供硐室内避难人员掌握和判别灾害环境，并根据硐室内配套救生设施及时采取自救措施，最大限度地保证遇险人员的安全。环境监测装置主要由避难硐室内外CO传感器、C02传感器、02传感器、CH4传感器、温湿度表等组成。目前矿井安设有KJ73N

58、型监控系统安全监测监控系统2套(一用一备)，设计在避难硐室内设置一台监测监控系统分大站，以实现矿井安全监测监控系统对避难硐室内外CH4、CO等环境参数进行实时监测。矿井安设了KJ237型人员定位系统，设计在避难硐室内设置一台人员读卡器，并入安装在避难硐室的监测监控系统大分站，以实现矿井人员定位系统对避险人员进出避难硐室情况进行实时监测。2)配接传感器、温湿度表(1)避难硐室外部环境参数CH4传感器测量范围的选择应考虑瓦斯爆炸后瓦斯浓度的测量；CO和CO2传感器测量范围的选择应考虑瓦斯爆炸、矿尘爆炸和瓦斯与矿尘爆炸后CO和CO2浓度的测量；O2传感器测量范围的选择应考虑测量范围的下限值；温度传感

59、器测量范围的选择应考虑火灾或爆炸的测量。设计硐室外部参数确定如下：CH4测量范围：0100%CO测量范围：0100010-6O2测量范围：023%CO2测量范围：02.5%(2)避难硐室内部环境参数避难硐室内部环境参数的变化主要因为以下两种情况：一种情况是避险人员进入过渡室时，尽管经过了过渡室内压缩空气幕和压气喷淋系统的清洗，但在进入生存室时，不可避免地会携带一部分灾害气体如CO、CO2、CH4等进入生存室；另一种情况是避险人员长期在生存室内等待救援时，人体呼吸会排出CO2等有害气体，并消耗大量氧气，同时人体会释放热量和水分。 硐室内部参数确定如下：CH4测量范围：010%高于1%报警CO测量

60、范围：0100010-6高于2.410-5报警O2测量范围：023%低于18.5%报警CO2测量范围：02.5%高于1.0%报警温度测量范围：0150高于35报警湿度测量范围：0100%(3)并入监控系统的传感器、温湿度表设置避难硐室生存室内设O2传感器、CH4传感器、CO2传感器、CO传感器各1台，温湿度表1支，以监测避难硐室内的环境参数。避难硐室外部设O2传感器、CH4传感器、CO2传感器、CO传感器各1台，以检测避难硐室外的环境参数。传感器安装位置：距顶板300mm，距侧壁200mm。以上传感器的电源均来自安装在避难硐室的馈电开关。(4)环境监视装置中的监测系统分站、人员定位系统读卡器、

61、温湿表均放在生存室内。2、动力保障及照明系统1)供电照明系统主要功能、组成及主要技术参数(1)主要功能及组成避难硐室供电系统的主要功能是：可用于避难硐室日常供电和照明；并在无任何外部支持的情况下提供不小于96h的应急供电和照明。矿井下避难硐室供电系统电压等级为AC660V/127V和DC12V。其中避难硐室日常照明为AC127V，由照明信号综合保护装置提供，设计采用4盏矿用防爆日光灯；避难硐室日常供电为AC660V，电源来自于+390m水平变电所，接入硐室内真空电磁启动器，对避难硐室提供电源。同时硐室内配置矿用直流备用电源，保证硐室内设备的用电需求，并对电源实行分级管理，在紧急情况下可对部分用

62、电设备限电。无任何外部支持的情况下避难硐室的应急照明由一体式LED矿灯提供，设计配置现矿井使用的型号矿灯永久避难硐室72盏。3、通信系统避难硐室应设置直通矿调度室的电话，永久避难硐室设计安装2台KTH8本质安全型自动电话通信联络。六、生存保障系统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、避难硐室饮用水量计算：60人永久避难硐室：W=AtS 1.2=6096/241.51.2=432L；W需配备的总水量，L；A避难硐室按最大班人数，人；t避灾硐室最低防护时间，96