煤矿安全改造项目可行性实施报告说明书

1、潞安环能股份有限公司常村煤矿2010 年煤矿安全改造项目可行性研究报告2009 年 12 月目录前 言 1第一章 企业安全生产现状 . 6第一节企业基本情况 6第二节煤炭资源和开采地质条件 7第三节近几年煤矿安全投入情况 10第四节近几年煤矿安全事故分析 14第二章 安全生产存在的主要问题 16第一节 安全防护体系存在的问题 16第三章 企业安全改造总体规划 . 17第一节企业安全改造总体规划 17第二节总体规划实施步骤及目标 17第四章拟申请煤矿安全改造项目的技术方案 20第一节安全改造的必要性 20第二节安全改造项目技术方案的选择 21第三节申请安全改造项目的技术方案 22第五章申请项目的

2、投资估算和资金筹措方案 48第一节申请项目的投资估算 48第二节资金筹措方案 48第六章安全改造项目的实施计划及预期效果 49第一节 项目实施计划 49第二节 项目实施后的预期效果 49附表：附表1煤矿企业基本情况表附表2煤矿企业安全投入情况表附表32006、2007、2008年国债项目投资完成情况表附表 4 煤矿安全技术改造项目投资估算表附表 5 煤矿安全技术改造项目投资汇总表附录：附录1 发改办能源【 2009】2567 号：关于转发国家发展改革委 办公厅关于组织开展 2010 年煤矿安全改造项目前期工作的通知的通 知。附录 2 设计委托书附录 3 煤炭生产许可证附录 4 采矿许可证附录

3、5 安全生产许可证附录 6 营业执照潞安矿业集团公司的前身潞安矿务局， 成立于 1959年 1月 1日，是 全国 512家国家重点企业之一， 属国家重点煤炭生产基地。 2000年 7 月， 经省人民政府以晋政函 1999114 号文件批准，潞安矿务局改制为潞安 矿业（集团）有限责任公司（国有独资） 。目前，潞安集团已发展成为一 个以煤炭为基础产业，煤电化、煤焦化、煤油化综合发展的大型现代化 能化企业集团。集团公司现有石圪节、五阳、漳村、王庄、常村、慈林 山 6 对生产矿井， 潞宁、 夏店 2 对技改矿井和屯留、 司马 2 对在建矿井， 12 个子公司、 6 个分公司和 8 个地面辅助生产单位，

4、职工 45000余人。 2001 年，潞安集团作为主发起人，以所辖王庄、漳村、五阳、常村 4对 生产矿井及其洗煤厂、石圪节选煤厂的经营性净资产作为出资，成立了 潞安环能股份有限公司，除集团公司持有环能公司 91.51%的股权外，还 有所控股和参股的企业共 21家。 2005 年集团公司煤炭生产规模为 2500 多万吨，总资产 173 亿元，年销售收入 131亿元，实现利润 7.46 亿元， 2004 年在全国大型工业企业中排名第 240 位，在全省大型工业企业中排 名第 7 位。" 十五" 以来，潞安集团坚持以科学发展观为指导，走煤炭工业新型 化道路，全面实施战略管理，立足

5、煤、延伸煤、超越煤，构建了煤- 电-化、煤 -焦-化、煤 -油-化三条主产业链，不仅实现煤炭清洁生产和洁净 利用，而且在新型煤化工产业及发展循环经济方面实现了历史性突破。 "一五"潞安集团战略发展的总体目标概括为 "7654321" 。"7" ，即煤炭产 量达到 7000 万 t 左右（ 加上下组煤开发和扩大整合地方煤炭，总产量达1 亿 t） ；"6" ，即员工人数控制在 6 万人以下，职工人均年收入达到 6 万元人民币以上； "5" ，即总销售收入达到 500 亿元人民币； "4&q

6、uot; ，即以 发展循环经济为主线， 建设屯留煤 - 油、高河煤 - 电、潞城焦 - 化和东古电 - 化四大生态工业园区； "3" ，即不断拉长加粗煤 - 电- 化、煤- 焦- 化、煤- 油- 化三条主产业链； "2" ，即建设两个国家级基地：第一个国家级煤基 合成油示基地和中国喷吹煤生产基地； "1" ，即建成能源化工大集团， 树 立煤炭循环经济的一面旗帜。潞安环能股份有限公司常村煤矿位于屯留县，是国家重点煤矿。 常村煤矿 1995年 9 月 26 日投产，1997年达产，原设计生产能力 400 万吨， 2008 年核定生产能力

7、600 万吨，目前生产能力为 600万吨。为贯彻落实国务院第 81 次、第 116 次常委会议和全国煤矿瓦斯防治 工作会议精神，进一步加强矿井安全改造工作， 按照河发改办能源【 2009】 2567 号文件要求，受常村煤矿委托编制潞安环能股份有限公司常村煤 矿 2009 年煤矿安全改造项目可行性研究报告 。一、编制依据1. 国家发展改革委办公厅关于组织开展 2010 年煤矿安全改造项目 前期工作的通知发改办能源 20092567 号文2. 煤矿安全规程3. 矿井通风安全装备标准4. 矿井水文地质规程5. 煤炭工业矿井设计规6. 矿井防灭火规7. 矿井通风安全监测装置使用管理规定8. 矿山电力设

8、计规9. 潞安蒲县黑龙关煤业有限公司提供的基础资料10. 设计委托书二、编制指导思想以“安全第一，预防为主”为指导思想，以常村煤矿提供的资料为 基础，以国家及省发展和改革委员会文件为依据，实事求是对常村煤矿 安全防护体系方面存在的安全隐患进行分析，提出合理可行的安全防措 施、选择适宜的安全技术装备，杜绝重大恶性安全事故的发生，使常村 煤矿的安全生产得到进一步的保障。三、主要特点常村煤矿新型安全防护体系是以救生舱和避难硐室为核心系统化的 安全防护体系，通过分布在矿井各个区域的救生舱和避难硐室，构建覆 盖全矿井的安全防护网，确保每位井下工作人员都有避难的空间。新型 防护体系的构建和推广是我国矿山安

9、全领域的一次重大进步，对于提升 我国的矿山安全水平和保障矿工的生命安全具有重要的意义。与我国现 有的矿山安全防护体系相比，常村煤矿建立的新型安全防护体系具有系 统化、信息化、积极防护的突出特点。系统化是指该防护系统的各个组成部分不是相互独立的，而是相互 依赖相互补充的，有机结合的一体。矿井下根据不同工作区域的人员分 布、瓦斯涌出量和配风情况，合理的安排矿用可移动式救生舱、永久避 难硐室和临时避难硐室，使得事故发生后各个区域的井下作业人员在较短的时间到达避难空间。井下避难空间与矿井的电力、通讯、信号传输 和通风系统相互协调，并设立统一的指挥平台，建立系统的应急救援指 挥中心。信息化是指井下的各个

10、避难空间可独立的与井上的指挥平台进行双 向的信号传输，指挥平台可实现井下避难空间和井下人员的定位，并实 时监测避难空间的各项参数。避难空间的各项参数监测仪表设有可与计 算机相连接的接口，通过信号传输光缆与井上指挥平台相连接；避难空 间蓄电池的电力使用情况、氧气消耗情况等数据也可实时的显示在指挥 平台。矿井事故发生后，指挥中心可根据采集的数据自动的向事故临近 的工作区域发出预警信号。积极防护是新型防护体系与原有防护体系的一个较大区别，在事故 发生后整个体系开始运行，可向井下未及时升井的工人传达避难和救援 信息，同时井下避难人员可向井上救援指挥中心提供井下环境参数引导 积极救援，避免了在危险环境中

11、被动盲目等待救援的情况。由于在井下 的避难空间可以在 96 小时保证遇险人员的生命安全， 使得井上的救援工 作可有序的开展，可根据井下的灾害情况积极有目的组织和安排救护队 员。四、主要技术经济指标常村煤矿 2010年安全改造项目总投资为 20956 万元，其中矿井固定 式救生硐室工程投资 1254 万元，临时救生硐室工程投资 1518 万元，救 生舱及救生舱硐室工程投资 14880万元，地面广场及设备 3304 万元。根据国家发展改革委办公厅关于组织开展 2010 年煤矿安全改造项 目前期工作的通知发改办能源 20092567 号文，本次安全改造项目投 资本着“企业负责、政府支持”的原则，多渠

12、道筹集资金。以煤矿自筹、 银行货款为主，国家和地方给予适当补助 。按照国家支持煤矿安全改造资金的补助比例 30%、地方配套资金与 国家补助资金 0.2 ：1 的比例计算，申请国家补助 6286.8 万元、地方财 政配套资金 1257.36 万元，企业自筹 13411.84 万元，合计 20956 万元。第一章 企业安全生产现状第一节 企业基本情况一、项目名称及建设地址 项目名称：潞安环能股份有限公司常村煤矿 2010 年煤矿安全改造项 目可行性研究报告建设地点：省市屯留县二、煤炭生产规模矿井 2008 年核定生产能力为 6.0Mt/a 。三、建设单位潞安环能股份有限公司常村煤矿四、企业基本情况

13、潞安矿业集团公司的前身潞安矿务局， 成立于 1959年 1 月 1 日，是 全国 512家国家重点企业之一， 属国家重点煤炭生产基地。 2000年 7 月， 经省人民政府以晋政函 1999114 号文件批准，潞安矿务局改制为潞安 矿业（集团）有限责任公司（国有独资） 。目前，潞安集团已发展成为一 个以煤炭为基础产业，煤电化、煤焦化、煤油化综合发展的大型现代化 能化企业集团。集团公司现有石圪节、五阳、漳村、王庄、常村、慈林 山 6 对生产矿井， 潞宁、 夏店 2 对技改矿井和屯留、 司马 2 对在建矿井， 12 个子公司、 6 个分公司和 8 个地面辅助生产单位，职工 45000 余人。 200

14、1 年，潞安集团作为主发起人，以所辖王庄、漳村、五阳、常村 4 对 生产矿井及其洗煤厂、石圪节选煤厂的经营性净资产作为出资，成立了 潞安环能股份有限公司，除集团公司持有环能公司 91.51%的股权外，还 有所控股和参股的企业共 21 家。2005 年集团公司煤炭生产规模为 2500 多万吨，总资产 173 亿元，年销售收入 131亿元，实现利润 7.46 亿元， 2004 年在全国大型工业企业中排名第 240 位，在全省大型工业企业中排 名第 7 位。常村煤矿 1995年 9 月 26 日投产，1997 年达产，原设计生产能力 400 万吨， 2004 年核定生产能力 600 万吨，目前生产能

15、力为 600万吨。常村煤矿开拓方式为立井多水平盘区式开拓，分 2 个水平开采，第 一水平（目前的生产水平）为+520m水平，主要运输大巷布置在 3号煤 层下约30m岩层中，开采3号煤层的浅部；第二水平为+470m水平，开 采 3 号煤层的深部。首采区位于常村井田东中部，采区划分为向两翼扩 展。常村煤矿井通风方式是中央主、副立井和西坡进风立井进风，中央 回风立井和西坡回风立井回风的分区式通风。常村煤矿目前共布置有 3 个综放工作面 （ 2 个主采面、 1 个配采面）、2 个安装回撤工作面， 9 个综 掘工作面、 5 个炮掘工作面，常村煤矿现为“两采一补”的高效集约化 生产格局。三个采区组织生产，

16、生产采区均采用三巷布置，分别是胶带 巷、轨道巷和采区回风巷，通风、运输、提升、排水、供电、防尘等系 统完善。第二节 煤炭资源和开采地质条件一、煤炭资源简况常村煤矿地处屯留县境， 1995 年投产，是我国首次部分利用世界银 行贷款兴建的特大型现代化矿井之一。 井田南北走向 17 公里、东西走向 7.4 公里，井田面积 107.38 平方公里，主采 3#煤层，平均厚度 6.02 米， 煤种为中灰、特低硫磷、特高发热量之优质贫煤，是发电、冶金、化工 等行业的首选用煤。经国家国土资源部矿产资源储量评审备案证明，截 至 2008 年底，常村煤矿可采储量 51,122.05 万吨；尚可服务年限约 78 年

17、。该矿核定生产能力 600 万吨 / 年。二、水文地质条件常村井田包含 15 个含水层，即中奥陶统马家沟组灰岩岩溶含水层、组K2、K3、K4、K5灰岩岩溶裂隙含水层、组 K7砂岩裂隙含水层、3号 煤层顶板砂岩裂隙含水层、下石盒子组K8砂岩裂隙含水层、上石盒子组 基岩风化带裂隙含水层、第四系下更新统孔隙含水层、第四系中更新统 孔隙潜水含水层等。 本矿井在采掘过程先后揭露的断层落差均小于30m。原精查报告没有查明陷落柱的分布情况，而在实际生产过程中，先 后揭露了大小不等陷落柱 29 个（截止到 2009 年底）。这些陷落柱主要分 布在井田北部的向斜轴附近，一般不富水或富水性极弱。目前矿井水主要为

18、3 号煤层顶板砂岩水，占总涌水量的 95.4%；底 板K2灰岩水约为5m3/h,占总涌水量的2.85%;陷落柱的水3m3/h,占 总涌水量的 1.7%；无断层水。常村煤矿目前开采围，矿井正常涌水量为 250m3/h,最大涌水量为550m3/h。三、矿井瓦斯等级和煤尘爆炸危险性根 据 常 村煤 矿 2009 年 瓦 斯 鉴 定 结 果 ， 矿 井 瓦 斯 绝 对 涌 出量71.2m3/min，相对涌出量5.88m3/t ； CO绝对涌出量15nVmin，相对涌出量 1.24m3/t2009 年经煤矿安全装备技术测试中心检验： 3 号煤层煤尘具有爆炸 性，煤层自燃倾向性等级为皿类不易自燃。四、影响

19、安全生产的主要因素分析 常村煤矿为高瓦斯矿井，又是承压开采，瓦斯、水、火、煤尘、顶 板等自然灾害给安全生产带来了严重威胁，同时，其它突发性的公共卫 生事件、交通事件、环境事件也是影响我矿职工安全稳定的因素。结合煤矿生产实际，风险分析如下：（1）瓦斯爆炸。 煤矿瓦斯爆炸是煤矿事故重要的至灾因素， 特别是 由于瓦斯积聚引起爆炸的事故在煤矿灾害中占有相当大的比重。瓦斯事 故的发生造成的人员伤亡和财产损失往往比较严重。（2）水灾。我矿为井工开采，由于井工开采的采空区容易积水，正 在采掘的巷道和工作面容易与积水区域或各种天然水体导通，导致井下 空间充水而发生事故。（3）火灾。由于井下存在各种易燃物（煤炭

20、、坑木、油脂等）和高 温火源（机械摩擦火源、电气火源、爆破等） ，导致矿井火灾的风险也相 当大。（4）粉尘。粉尘根据其成分不同可以造成两种危险与有害因素： 职 业病及煤尘爆炸。这两种危害因素都会危及人身健康和生命安全。由于 煤尘爆炸的特殊性，如果没有煤尘云（空气中煤尘的浓度达到或超过 40g/m3），往往不会发生爆炸。一般是瓦斯爆炸后，产生煤尘云而引起煤 尘爆炸。 2006 年经煤矿安全装备技术测试中心检验： 3 号煤层煤尘具有爆炸性。（5）冒顶片帮事故。冒顶和片帮灾害是矿山企业常见的灾害之一， 往往是由于支护不及时、支护质量不符合要求或支护结构不合理及背帮 质量不高而导致的。第三节 近几年煤

21、矿安全投入情况一、 2006-2009 年集团安全投入情况2006-2009 年煤炭生产安全费用提取 407880 万元，安排使用 380092 万元，主要有以下几方面：1、安全技改方面的投入 76221 万元，计划安排主要解决问题是： 五 阳南峰扩区进风井续建工程、 王庄+540水平风井工程、 常村+470水平风 井工程、屯留南风井工程。2、通风设施方面的投入 22449 万元，计划安排主要解决的问题是： 常村矿更换主通风机 2 台，五阳更换主通风机 2 台，司马更换主通风机 2 台，补充完善各矿局扇等通风装备及各矿吨煤一元的一通三防专项费 用。3、瓦斯抽放方面的投入 31302 万元，计划

22、安排主要解决的问题是： 常村地面瓦斯抽放工程，屯留采前瓦斯预抽系统及煤仓瓦斯治理工程， 五阳、常村、屯留瓦斯抽放钻孔工程及各种抽放钻机等。4、机电及供配电防护方面的投入 43782 万元，计划安排主要解决的 问题是：建成了石屹节35KV变电所工程、漳西110KV变电站工程、更换 了司马主变压器 2 台、潞宁主变压器 1 台，补充完善各矿井上下供电系 统供配电装备。5、提升运输方面的投入 130480 万元，计划安排主要解决的问题是： 建设了五阳地面储装运系统、王庄地面储装运系统；实现了漳村矿井自 动化系统、王庄 6203 面自动化系统；配备了五阳 7802 面、常村 S4-3 面、常村N3-2

23、面、漳村2303面、屯留S2105面配套设备；改造和补充 完善了各矿主、辅运输系统。6、防治水、 综合防尘方面的投入 10807 万元，计划安排主要解决的 问题是：石圪节、王庄 15#煤水文地质勘探，五阳 76 猴车巷防水闸门， 各种水泵、喷雾降尘装置，除尘装置等。7、安全管理等其它方面的投入 65051 万元，计划安排主要解决的问 题是：实现了各矿井下人员跟踪系统；实现了矿区双向数字网信息传输 系统，进行了各矿地质勘探、瞬变电磁勘探等。二、煤矿安全改造国债项目工程建设情况我公司 20062009 年实施的煤矿安全中央投资项目共两项，即：1 、 2006 年王庄煤矿通风系统改造工程项目。2、

24、2009 年常村煤矿通风系统改造工程项目。 一、王庄煤矿通风系统改造工程项目1 、项目资金落实及管理情况该项目 2006 年由国家发展和改革委员会以发改投资 20062092 号 文下达计划，计划总投资 28024 万元，其中：国债 2802 万元，地方配套 560 万元，企业自有 24662 万元。该项目建设资金全部到位，我公司严格按照专款专用、按工程进度 拨款的原则，对该项目进行资金管理。2、项目进展情况该项目于 2006年开工，到 2008 年底累计完成投资 17497 万元，其 中：国债 2802万元，地方配套 560 万元，企业自有 14135 万元。2009 年预计完成投资 807

25、0万元，项目主要形象进度：a、进风井、回风井到底，井下配套工程完工。b、35kv 变电所竣工。c、主通风机等主要设备已招标订货。3、项目实施效果本项目投运后，实现如下安全目标：a. 确保了王庄矿井 +540 水平各用风点有足够的风量， 增强了矿井抵 御灾害能力，为矿井稳产高产提供了安全生产保证。b. 完善了王庄矿井 +540 水平的安全出口， 便于井下工作人员万一发 生灾害时，可就近避灾，减少事故蔓延。c. 从根本上解决了王庄矿井 +540 水平煤层瓦斯涌出量，实现先预 抽及边抽边采，从而达到减少瓦斯涌出量，保证生产安全。二、常村煤矿通风系统改造工程项目1、项目资金落实及管理情况该项目 200

26、9 年由国家发展和改革委员会以发改投资 20091025 号 文下达计划， 计划总投资 10193 万元，其中：中央投资 2039万元，地方 配套 408万元，企业自有 7746 万元。该项目资金均已到位，我公司严格按照专款专用、按工程进度拨款 的原则，对该项目进行资金管理2、项目实施情况该项目于2009年开工，预计2009年完成投资6053万元，项目形象 进度：a、进风井井口灰土盘已做好，已打成 32个冻结孔，3个测温孔，1 个水文孔；绞车基础已做好，正在准备安装井架。b、回风井已打成32个冻结孔，3个测温孔，1个水文孔，绞车房设 备安装已完成，井架安装好，井筒掘进 62米。c、临时变电所供

27、电系统已形成。3、项目实施效果本项目投运后，实现如下安全目标：a. 确保了常村矿井有足够的风量，增强了矿井抵御灾害能力，为矿 井稳产高产提供了安全生产保证。b. 完善了王庄矿井的安全出口，便于井下工作人员万一发生灾害时， 可就近避灾，减少事故蔓延。常村煤矿为国家重点煤矿，同时也是潞安集团主力矿井，矿领导本 着“安全为天”的宗旨十分重视煤矿安全投入，每年对矿井安全方面都 投入大量物力和人力，其中包括利用国债以及矿井自筹，近几年矿井安全投入情况详见表：年 度原煤产 量（万吨）煤炭销售收 入（万兀）安全投入 合计（万 元）安全费用（万兀）国债支持资 金（万元）吨煤计 提全年提取全年使用合计18709

28、53700280500.00122244030964.048524.04200660030600090000.001272009634.492434.49200762031620093000.0012744011777.584337.58200865033150097500.001278009551.971751.97由上表可以看出，常村煤矿历年对安全投入力度很大，矿井的安全 状况发生了很大变化，但是随着开采的深入，地质条件发生的变化，开 采环境恶化，矿井安全投入人需加大。第四节近几年煤矿安全事故分析集团牢固树立“安全就是发展，安全就是绩效”的理念，积极构建“大安全”管理格局，从思想认识、技术

29、装备、制度措施、干部作风和 职工培训等方面加大了工作力度；足额提取安全费用，持续加大和优化 安全投入，强化了本质安全型矿井建设；着力推行“大超前”管理，坚 持正规循环作业、正规有序管理，突出变化条件下的安全管理，从源头 构建了复杂条件下的技术管理体系，重大事故预防能力不断提升；进一 步强化了安全问责制，确保了安全生产平稳健康发展。2006年，实现安全生产无事故；2007年，集团百万吨死亡率0. 027人/百万吨，集团荣 获全国“杯”竞赛“八连冠”，王庄矿、漳村矿被命名为首批“全国本质 安全型示矿井”试点单位，王庄矿被特别颁发“全国五一劳动奖状”；2008 年，实现了安全生产无事故；2009年1

30、-11月份，集团百万吨死亡率0. 04 人/百万吨。近年来，常村煤矿在生产工作中，狠抓安全生产，尤其是重管理、 讲实效，通过加强管理、提高人员安全思想觉悟，近几年生产中始终维 持安全生产。常村煤矿近三年矿井事故统计见表 1-4-1。表1-4-1矿井各类事故统计表年度瓦斯顶板机电运输白力起数死亡 人数起数死亡 人数起数死亡 人数起数死亡 人数吨死 亡率200700000000020080000000002009000000000根据矿井安全生产条件分析，安全工作仍需进一步加强管理，除尽 量减少顶板、运输和机电事故外，必须加强通风、防治瓦斯、防尘灭火 及井下胶带输送机等事故的预防。随着矿井向深部发

31、展，开采条件逐步恶化，仅靠加强管理、提高人 员安全思想觉悟难以保证矿井生产，必须提高矿井安全装备水平，确保 矿井安全生产。第二章 安全生产存在的主要问题常村煤矿为国家重点煤矿，矿领导十分重视矿井的安全生产，每年 对矿井的安全都投入大量的资金，但是随着矿井开采的深入，矿井的开 采环境逐渐恶化，瓦斯涌出量变大，矿压升高，地质条件复杂，虽然矿 井的安全设施以及安全监测监控已很完善，但在今后的生产中也极有可 能发生事故，这就时刻考验着矿井的安全防护体系，目前矿井的安全防 护体系还是采用传统的防护体系，在发生事故时很难保证矿工的生命安 全。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

32、命安全就显得尤为重要。故本潞安环保能源股份有限公司常村煤 矿 2009 年煤矿安全改造项目可行性研究报告列出常村煤矿 2010 年建 设新型安全防护体系急待解决的问题。第一节 安全防护体系存在的问题常村煤矿是国有重点煤矿，井田围比较大，井下采区距离长，巷道 错综复杂，在发生瓦斯爆炸等事故的情况下，井下工人转移、逃生就会 比较困难，这就要求常村煤矿必须具备完善的安全防护体系。由于前期 安全投入少，常村煤矿在这一方面还有很大欠缺，避难硐室、救生舱等 安全防护设备设施不完善，因此，建设新型安全防护体系，用于被困人 员的应急避难，保障其生命安全，赢得足够的救援时间，对改善常村煤 矿安全防护水平，提高矿

33、井抗灾变能力具有重大的意义。第三章 企业安全改造总体规划根据国家及省、市发展和改革委员会文件精神，依据常村煤矿安全 生产现状、安全改造工程紧迫程度及施工工期编制本企业 2009 年度的安 全改造总体规划。第一节 企业安全改造总体规划为改善常村煤矿安全防护水平，提高矿井抗灾变能力，北京科技大 学与潞安矿业集团、重生矿业科技有限公司合作，先后开展了“矿用可 移动式救生舱”、“矿用固定式避难硐室”项目的研究。目前，潞安集 团拟在常村煤矿N3采区配备首批矿用可移动式救生舱，并配合在建的试 验型固定避难硐室，组成井下大规模避难网络，探索并完善救生舱、避 难硐室在煤矿井下的实际应用，逐步建成符合中国煤矿巷

34、道条件的新型 安全防护体系。第二节 总体规划实施步骤及目标一、总体规划实施步骤 根据本矿井安全改造总体规划和安全改造工程紧迫程度及施工工期 制定总体规划的实施步骤。总体规划实施的步骤分为三个阶段， 2010 年 7 月底以前为实施总体 规划的第一个阶段，本阶段主要是在N3采区完成安全防护体系移动式救 生舱的救生硐室施工和救生舱安装、临时救生硐室、永久救生硐室的施 工、安装。将N3采区建成示采区。第二阶段，在 2010年8月以后集中 力量按照设计完成全矿井的可移动式数生舱、临时救生峒室、永久救生 峒室的施工和安装将常村矿建成新型矿井安全防护体系示矿井。第三个 阶把潞安集团所有矿建成新型矿井安全防

35、护体系使集团成为新型矿井安 全防护体系的典型，为矿井安全做出更大贡献。二、总体规划预计目标 常村煤矿新型安全防护体系的设计构建，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。通过分析常村煤矿的安 全生产条件，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。（1）在常村煤矿N3采区建立以避难硐室及16台矿用可移动式救生 舱为基本避难单元的采区安全防护网。后期将在全矿井设置固定避难硐 室 8 个（其中包括避难能力为 100200人的永久避难硐室 2 个，避难能 力为 40 人左右的临时避难硐室 5 个），矿用可移动式救生舱 62 个，

36、每个 移动式救生舱可容纳避难人员 8 人。整个安全防护网构建完成后，可容 纳避难人数 1200 人左右，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宏伟目标。（ 2）在常村煤矿建立以永久避难硐室、 临时避难硐室、 移动救生舱 组成的覆盖全矿区的应急避难网络，保证所有下井作业人员均能获得紧 急情况下的避难空间，并形成与之配套的操作规程、应急预案，完成新 型安全防护体系软硬件的建立。通过安全改造，使本矿具备基本安全生产条件，成为安全得到基本 保障的矿井，初步实现“安全第一，预防为主”的安全方针。第四章 拟申请煤矿安全改造项目的技术方案根据常村煤矿 2010年度安全

37、改造的总体规划，就 2010 年安全改造 项目新型安全防护体系建设进行技术方案设计。第一节 安全改造的必要性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。常村煤矿井田面积大，井下巷道错 综复杂，在发生瓦斯爆炸等事故的情况下，井下工人转移、逃生就会比 较困难。基于以上考虑，若矿井中存在密闭空间，

38、此类密闭空间具有以下特 点：足够坚固，能够抵御一定的外部危害因素的冲击，如顶板冒落、爆 炸冲击等；气密、隔热，能够将外部有害的气体环境、高温热环境隔绝； 空间部能在一定的时间提供维持生命所必需的氧气、水、食物等；部设 备能够监测空间外环境状况， 并能依靠通讯设备向外主动传递井下信息。 在煤矿发生事故时，无法撤离到安全区域的矿工能够进入到此类密闭空 间中，与外部有毒有害气体、高温环境隔离开，在安全的密闭环境中赢 得更多的生存时间，其间通过通讯设备联系、协助外部救援工作，就能 大大提高井下被困人员的生还几率。因此，建设新型安全防护体系，用于被困人员的应急避难，保障其 生命安全，赢得足够的救援时间，

39、对改善常村煤矿安全防护水平，提高 矿井抗灾变能力具有重大的意义。第二节 安全改造项目技术方案的选择根据常村煤矿 2009 年度安全改造的总体规划以及国外新型安全防 护体系的研究进展，对常村煤矿新型安全防护体系建设方案进行选择。新型安全防护体系的构建以应急避难硐室和矿用可救生舱为核心， 通过与矿井原有供风、供电和信息处理等系统的有效对接，构建与矿井 生产环境相吻合的安全防护体系。常村煤矿新型安全防护体系的构建是一个逐步完善的过程。目前， 主要以N3采区为示基地，分阶段完善 S3 S5 S6等采区防护体系的建 设的工程，并逐渐建立覆盖全矿井的安全防护网。常村煤矿新型安全防护体系的构成要素可分为两个

40、部分：安全防护 设备和设施；矿井现有安全生产系统。安全防护设备和设施是该系统的核心组成部分，在应对矿井灾害和 保证矿工生命安全中具有十分重要的作用。主要的设备和设施有：隔绝 式化学氧自救器、矿用可移动式救生舱和应急避难硐室。在矿井事故造 成的伤亡中大部分是由于事故发生后矿工过长时间的暴露于有害环境， 如高温烟气、有毒有害气体等。安全防护设备和设施在矿井下提供与外 界环境相隔绝的密闭空间，使得在事故发生后矿工可在较短的时间和外界危险的环境相隔绝。同时这些设备和设施中具有能够维持矿工生命健 康的系统，保证矿工的生命安全，为井上救援争取时间。 矿井安全生产系统是指目前整个矿井的供风、供电、信息传输、

41、通 风、通讯、中央控制和其它辅助系统，避难空间的各个系统只有和矿井 现有系统合理的对接，纳入矿井现有系统中才能充分的发挥作用。第三节 申请安全改造项目的技术方案一、安全防护设备和设施1、矿用可移动式救生舱2006 年科技部批准立项的国家“十一五”科技支撑计划“矿井重大 灾害应急救援关键技术研究” 项目，设置了 “遇险人员快速救护关键技 术与装备的研究” 专题。2006 年 9 月完成了救生舱项目的调研工作，到 2009年 10 月，首批 救生舱在重生公司下线，经检验，完全满足设计指标。1）救生舱的性能、参数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

42、.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：整体外形尺寸：长 6300mm 宽 1400mm 高 0mm； 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 X 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

43、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 1200C, 260C下持续12h,舱温度30C以下；最大拆装尺寸： 1400X 650X 1800mm；拖动方式：轨道车轮或滑靴拖动；供氧方式：压缩空气、高压氧瓶、化学氧；通讯联络：井下、主动或无线呼叫系统；食物储存量：舱备有足够最大承载人数天数的食物和水； 舱装备最大功率： 60W。2）救生舱的系统组成 “十一五”救生舱课题组经过全面、系统、深入的科学研究，使得 煤矿用可移动式救生舱在救援技术先进性、可靠性及对中国煤矿矿井的 适应性上达到了较高水平。同时，作为国家项目，相比国外其它救生舱 生产企业，重

44、生科技有限公司在政策、标准、推广等方面均具有显著优矿用可移动式救生舱研究目的在于适应中国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，足以满足我国大部 分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

45、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， 救生舱填充了高性能的隔温材料， 并且在整舱外连接上， 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升温过快，能有效阻隔外部高温环境 对舱人员的直接伤害。 使用材料：救生舱部尽量地避免了使用可能分解产生有害物质的 有机材料

46、，将舱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送风， 此状态下能长时间保持良好的舱空气质

47、量； 若压风系统中断，舱压缩氧气钢瓶也能提供设计救援时间所需全部氧气； 特殊情况下，舱的化学应急氧可以吸收二氧化碳提供氧气，继续维持舱 人员 8 小时以上的生存时间；舱储备压缩氧自救器，供舱气体环境恶化 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 足了密闭空间气体环境控制要求，能有效地将舱二氧化碳、一氧化碳及 其它微量污染物含量控制在标准容许围。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，这种特

48、殊设计简化了舱设备体积，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）舱温湿度控制可移动式救生舱采用专门设计的蓄冷空调控制舱温湿度，依靠舱冷 量储存有效地解决了舱外持续高温环境下的舱制冷除湿问题。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 成舱冷量储备后，以较低的电量消耗维持舱蓄冷设备；一旦发生事故造 成矿井电力供应中断或外部机组受损停止运行，则救生舱可以靠蓄能设 备释放储存能量来平衡人体散热、设备放热甚至外部传热，完全不存在 灾变时期需要电力维持或向外传热的问题，是目前矿井外部恶劣环境下 救生舱温湿度控制的最可靠手段。（5）动力供应 救生舱主要的动

49、力供应系统是专用隔爆电源箱，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电源工作状态， 预测电池工作时间。（6）监测系统 采用救生舱专用传感器对舱、外总气压、氧分压、二氧化碳分压、 温度和湿度等舱大气环境的主要特征参数进行实时监测，为舱人员提供 生命维持设备操作指导依据，并能通过矿井监测分站将舱、外环境特征 参数传输地面中央调度平台。（7）通讯系统 救生舱的通讯系统采用有线通讯

50、和无线通讯两种方式。救生舱预留 了有线线路安装孔位，可在下井后根据具体的矿井设置有线。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 包括舱和舱外两部分。舱附属包括食物、水、便携式气体检测仪、 废物收集桶、急救箱、工具箱、使用说明书、自救操作指南、娱乐消遣 类阅读材料；舱外包括救生舱附近区域的荧光反射指示标志、带方向指 示的导向绳、灭火器、状态指示灯等。3）可移动式救生舱的应用（1）救生舱的工作状态救生舱布置在矿井巷道专用置舱硐室中， 其工作状态分为以下两种： 正常状态在矿井巷道，救生舱绝大部分时间处于等待

51、紧急使用的状态，称为 正常状态。 在正常状态下， 救生舱蓄电池组充电器与外部矿山电源连接， 持续充电，既保持舱总电量的储备，同时维持救生舱外部分监测仪表和 舱通讯设备工作，检测舱外环境参数，并通过舱通讯设备向井上传输。 救生舱蓄冷空调的外机组直接由矿山电源供电运行，维持舱储备冷量。 因此，在正常状态下应注意救生舱体及其相关设备的维护工作，保证所 以设备都处于良好状态，能随时满足使用要求，使得矿井突然发生意外 时，救生舱能够立刻投入使用，提供安全可靠的避难空间。 救援状态 救援状态指矿井发生事故后，无法及时撤离的矿工进入到邻近区域 的救生舱，开始依靠救生舱系统提供的安全密闭空间维持生命。救生舱在

52、救援过程中有以下两种工作状态：一是：事故发生后，矿井压风、电力供应网络未受损坏或仅局部故 障，在救生舱避难的人员还能够依靠矿用压风管路供应氧气，矿山电源 仍然对舱蓄电池保持充电状态。 此时救生舱系统在外界条件支持下运行， 舱电气设备、空调系统等能得到充足的电力供应，持续运行，能够将舱 空气质量、温湿度保持在较好的水平。因此，在外部环境良好时，舱人 员的生命维持时间、生存舒适度能得到大幅度提升。二是：当矿井事故较为严重时，矿井压风、供电管网完全中断，或 者在救生舱所在区域局部中断，使得救生舱在为被困矿工提供避难空间 时，无法得到任何外部物质、能源供应，只能依靠自身储备独立支持舱 人员的生存。独立

53、支持状态是救生舱实施救援任务的极限状态，舱空气 环境、热环境水平低于有外部动力供应的情况，同时救援时间只能满足 额定的救援时间，达到全员维持生存 96 个小时。（2）救生舱在救援工作中的应用 矿井未发生事故时，井下装备的救生舱处于正常状态，舱设备需在 良好的维护下随时准备投入使用，为救生舱提供外部支持的矿井压风、 供电管线保持畅通， 舱蓄电池持续充电， 蓄冷空调靠外部电力维持蓄冷。一旦矿井发生事故，无法及时升井或撤离到其它安全区域的井下工 作人员，需要进入邻近的救生舱避难，等待救援。避难人员需按符合所 在矿井条件的救生舱救援程序来完成逃离危险区、进入救生舱。利用舱 设备维持生存，直至舱外环境正

54、常。 矿井一旦发生意外， 井下矿工必须按照应急预案行动， 通过各种 主动或被动的手段迅速对所发生事故的状况、自身所处环境等信息作出 判断，确定下一步行动，优先考虑迅速升井或者撤离到其它安全区域。 井下人员经过对所掌握信息的判断， 确认自己无法升井时， 应及 时按照应急演练时设定的路线、救生舱配套的路径指示标志等，向所在 区域最近的救生舱逃生（逃生过程中必须佩戴隔绝式化学氧自救器） 。 矿工到达救生舱位置后， 若救生舱未受到严重损坏， 具备使用条 件，必须迅速打开舱门（若舱门被障碍物阻挡或因其它原因无法开启， 可打开舱尾应急舱门） ，进入救生舱关闭舱门。 进入救生舱后，所有人员仍需佩戴隔绝式化学

55、氧自救器。在 20 分钟，舱人员开启环境监测仪表，对舱氧气、二氧化碳、一氧化碳、硫 化氢浓度以及温湿度进行检测，同时开启压风供氧装置开始向舱提供压 缩空气。若压缩空气管路出现故障无法供气或供气量不足，应立即开启 舱压缩氧气供应系统。当舱仪表均语音提示气体浓度正常后，舱人员方 可摘除隔绝式化学氧自救器。 在舱，避难人员所有活动必须符合救生舱相关使用说明书要求。 在舱仪器语音提示及救生舱救援手册指导下，舱人员避难期间一般需要 完成更换药剂、调节氧气供应流量、开启或关闭空调风道等操作，还可 通过舱通讯设备与井上指挥中心或矿山救护队取得联系，告知被困状况 等信息，引导救援。其余大部分时间保持静坐的低强

56、度活动水平，按规 定摄入食物和饮用水，减少身体消耗，降低水分及热量散失。2、矿用应急避难硐室 矿用避难硐室具有容纳人数多、节省巷道空间及救援系统齐全等特点。常村煤矿是国首家建立“矿用应急避难硐室”及其相关救援体系的 煤矿单位。根据避难硐室的救生系统布置及容纳人数等方面的不同，将 其分为永久避难硐室和临时避难硐室。1）永久应急避难硐室永久应急避难硐室的设计总体分为：功能设计、结构设计和系统设 计。（1）永久避难硐室功能设计避难硐室建立的目的是防止井下作业人员在事故中受到伤害。 因此， 避难硐室功能的确定应该以矿井可能发生的事故为依据。矿井常见事故 包括：煤与瓦斯突出、瓦斯、煤尘爆炸、火灾、冒顶片

57、帮和水灾等。因 此矿井固定式应急避难所具备坚固、防火、防爆、密闭、独立供氧等功 能。矿用应急避难硐室更好的结合了矿山煤层开采工艺的技术特点，满 足了一次救援人数多、安全性能高、造价更合理的矿山安全救援要求。避难硐室通过多重支护设计保证了硐室的强度与密闭性能，部构建 有生存环境保障系统，环境监控、通讯系统，生命保障系统，为避难人 员等待救援提供了时间保障。（2）永久避难硐室结构设计 避难硐室的结构设计涉及了避难硐室的选址、规模、整体尺寸、支 护、部布置等方面的容。参考国外固定式避难硐室的设计并结合常村煤 矿现有的开采情况，本固定式避难硐室对结构进行如下设计： 选址目前永久避难硐室的位置确定在正在回采的 N采区距离N翼辅助进风巷50m处的轨道上山与皮带上山之间。在该处设置永久避难硐室主要 是为N采区附近的瓦斯监测人员、充电硐室人员、维修人员等零散作业 人员以及在发生事故时能够从采区就近逃出的作业人员提供避难场所， 具体选址如图所示。 规模永久避难硐室的容纳规模在100200人之间。考虑到常村煤矿N3采 区