井下试点说明书

1、鹤鹤壁壁煤煤业业（集集团团）有有限限责责任任公公司司2010 年年 井井下下避避难难所所试试点点工工程程可行性研究报告可行性研究报告鹤壁煤业（集团）有限责任公司鹤壁煤业（集团）有限责任公司编制单位：编制单位：煤炭工业郑州设计研究院有限公司煤炭工业郑州设计研究院有限公司 二一二一 0 0 年元月年元月鹤鹤壁壁煤煤业业（集集团团）有有限限责责任任公公司司2010 年年井井下下避避难难所所试试点点工工程程可行性研究报告可行性研究报告工程编号：工程编号：K1639bn工程规模：工程规模：7.67Mt/a总总 经经 理理：总总工工程程师师： 项项目目负负责责人人：鹤壁煤业（集团）有限责任公司鹤壁煤业（集

2、团）有限责任公司编制单位：编制单位：煤炭工业郑州设计研究院有限公司煤炭工业郑州设计研究院有限公司 二一二一 0 0 年元月年元月煤炭工业郑州设计研究院有限公司参加编制人员名单专业专业姓名姓名职称职称任军甫所长、院副总、教授级高工刘庆礼所总工、高级工程师李贫志室主任、高级工程师李文乔工 程 师黄晓冬工 程 师采 矿刑生富工 程 师陈继方院副总、副所长、教授级高工机电周建超高级工程师靳中甫注册造价师经济路 博工 程 师目目 录录前 言.1第一章 鹤壁矿区瓦斯灾害情况.2第一节 企业基本情况.2第二节 煤炭资源和开采地质条件.3第三节 鹤壁矿区瓦斯地质规律.4第四节 瓦斯治理情况.6第五节 煤矿安全

3、事故分析.7第二章 鹤壁煤业集团防治瓦斯突出方面存在的主要问题.9第三章 煤矿井下避难所示范工程项目规划.11第四章 拟申请井下避难所示范工程项目的必要性及方案.15第五章 申请项目的投资估算和资金筹措方案.47第一节 申请项目的投资估算.47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第七章 项目招标.50附表：1、煤矿安全改造项目投资估算表2、煤矿安全改造项目投资汇总表附件：1、2010 年煤矿井下避难所试点工程备选项目表2、鹤壁煤业集团自筹资金承诺函3、鹤壁煤业集团关于上报煤矿安全改造费用材料真实性的承诺4、豫煤安【2008】790 号文河南省煤炭工业管理局关

4、于 2008年度国有重点煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复。5、设计委托书鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司1前前 言言为贯彻落实矿山安全法、中华人民共和国矿山安全法实施条例、国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定、煤矿安全规程及防治煤与瓦斯突出规定等法律、行政法规。并根据国家发改委关于组织开展 2010 年煤矿安全改造项目前期工作的通知要求，进一步加强煤矿安全技术改造工作，有效遏制重特大瓦斯突出事故，煤炭工业郑州设计研究院有限公司联合鹤壁煤业（集团）有限责任公司，按照煤矿安全改造项目可行性研究报告编制提纲，编制完成鹤壁煤业（集团）有限

5、责任公司煤矿井下避难所示范工程项目可行性研究报告。鹤煤集团在鹤壁、安阳、荥阳、巩义境内拥有十一对生产矿井，两对在建矿井（华安公司设计能力 180 万吨/年，谷山井设计能力 60 万吨/年） 。矿区投产初期设计总能力 385 万 t/a，后历经技术改造，目前核定矿井生产能力为 767 万t/a，2008 年实际产量为 731.60 万 t。鹤煤集团的十一对生产矿井开采条件普遍较差，瓦斯涌出量大，矿井绝对瓦斯涌出量为 6.6594.9m3/min，相对瓦斯涌出量为5.1537.09 m3/t，全部为高瓦斯或者煤与瓦斯突出矿井（除采太原组一煤的王河矿、寺湾井和徐庄矿 2#井） ，瓦斯问题严重制约着矿

6、井的安全生产。采太原组一煤的王河矿、寺湾井和徐庄矿 2#井涌水量均大，王河矿最大涌水量达 2500 m3/h，曾发生过突水淹井事故。鹤壁煤业集团瓦斯地质和水文条件差，灾害防治工作基础薄弱，实现灾害综合治理任重而道远。根据煤矿安全规程 、 防治煤与瓦斯突出规定等有关规定，结合鹤煤集团各矿现场实际情况分析，鹤壁煤业集团 2010 年井下避难所试点工程所需总投资为 3748.15 万元，计划申请国家补助 1124.45 万元，占总投资的 30；省级财政配套资金 449.78 万元，占总投资的 12；其余资金 2173.93 万元由企业自筹，占总投资的 58。鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年

7、煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司2第第一一章章 鹤鹤壁壁矿矿区区瓦瓦斯斯灾灾害害情情况况第一节第一节 企业基本情况企业基本情况鹤壁煤业（集团）有限公司是经河南省人民政府批准，由原鹤壁矿务局改制成立的大型集团公司，是国家 520 户重点企业、国家二级企业、河南省利税百强企业，也是全国煤炭系统和河南省首家签署债转股框架协议的企业。2009 年 12 月河南煤业化工集团组建后，鹤煤集团公司是河南煤化集团公司的子公司。多年来，企业凭借严格科学的管理和良好的商业信誉、企业文化多次荣获中国煤炭优秀企业、重合同守信用企业、质量标准化矿务局等荣誉称号。集团公司在银行的信用等级为AAA。

8、鹤煤集团注册资本 22.81 亿元，分别由河南煤业化工集团公司（国资持股方）（出资比例 68.98）、深圳市滢水投资集团有限责任公司（出资比例 27.93）、鹤壁市福田投资公司（出资比例 3.08）三方共同出资。截止到 2008 年末，资产总额 105.0392.00 亿元，净资产收益率 2.58%，2008 年企业盈利 24846 万元。鹤煤集团在鹤壁、安阳、荥阳、巩义境内拥有 13 对矿井，其中生产矿井 11 对（二、三、四、五、六、八、九、十矿、寺湾井、王河矿及徐庄矿 2#井），在建矿井 2 对（华安公司设计能力 180 万吨/年，谷山井设计能力 60 万吨/年）。目前，该公司拥有煤炭资

9、源地质储量15.05429 亿 t，可利用的二1煤地质储量 9.07224 亿 t，可采储量 4.60534 亿 t（包括彰武-伦掌）。集团公司本部现有二、三、四（即中泰公司）、五、六、八、九、十、寺湾井共九对生产矿井；王河矿、徐庄矿 2#井属鹤煤公司外部资源整合矿井，位于荥阳市境内，设计生产能力分别为 30 万 t/a、21 万 t/a；矿井核定生产能力 767 万吨/年。鹤煤集团除生产矿井外，已建成投产 2135MW 综合利用热电厂和 2600MW 火电厂各一座。煤炭产品主要品种有冶炼精煤、高炉喷吹煤、筛混末煤等，产品出口到 14 个国家或地区。除煤电主业外，辅业涉及中外合资的医疗、医药、

10、医疗器械等高技术企业，以及建筑、建材、铁运、化工、火工、机械制造、文化旅游等领域。截止到 2008 年末，从业人员 46915 人，各类专业技术人员 4468 人，其中具有高级职称的有 432 人。2008 年企业人均收入情况 28763 元。鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司3第二节第二节 煤炭资源和开采地质条件煤炭资源和开采地质条件鹤壁矿区地处河南省北部，太行山和华北平原交接处。北起善应河，南至淇河，西始太行山东麓，东临京广铁路、107 国道及京珠高速公路，与汤阴县、林州市、安阳市毗邻，矿区面积 150km2，交通十分便利。鹤

11、壁矿区交通位置图详见图 1-2-1。鹤壁煤田北起善应河，南至淇河，西起太行山，东至-800m 煤层底板等高线。南北走向长 30km，东西倾斜宽 36km，含煤面积 150km2，探明保有地质储量8.88 亿吨（包括王河矿和寺湾井），可采储量 3.31 亿吨（包括王河矿和寺湾井）。鹤壁矿区煤田及矿井分布情况见图 1-2-2。十矿八矿九矿三矿五矿六矿四 矿二矿白莲坡(安阳)王家岭(安阳)图 1-2-1 鹤壁矿区交通位置图图图鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司4矿区为隐伏煤田，整体构造形态为单斜，走向近南北，向东倾斜。含煤地层为石炭二叠

12、系含煤岩系，共含煤 15 层，其中二1煤为主采煤层。二1煤位于二叠系山西组下部，赋存稳定，结构简单，煤厚 4.015.0m，平均 8.0m 左右。直接顶为砂质泥岩和砂泥岩，厚度 3.018.0m，底板为泥岩和砂岩，厚度 2.825.5m。煤田大部为缓倾斜煤层，煤层倾角 525，一般 20泥岩和砂岩，厚度 2.825.5m。煤田大部为缓倾斜煤层，煤层倾角 525，一般 20左右，局部大于 30。鹤壁煤田构造复杂程度为中等的矿井有二矿、五矿、寺湾井，地质构造复杂的矿井有三矿、中泰、六矿、八矿、九矿和十矿，断层褶曲发育，尤其到井田深部，断层更多，给矿井开拓和开采带来很大困难。鹤壁矿区内煤层瓦斯含量普

13、遍较高，除寺湾井外均属高沼气矿井，其中四、五、六、八、十矿为煤与瓦斯突出矿井。从矿井和钻孔资料统计，瓦斯含量随深度增加而增加，其瓦斯梯度为 1m3/1318m。各矿井均有煤尘爆炸危险，其指数在 10 以上。二1煤层底板测温深度为 113.901195.96m，温度为 14.5633.42；地温梯度0.0142.68/100m，恒温带深度为 30m、温度 16。属地温低梯度地区。除寺湾井外其他矿井主要开采二迭系山西组二1煤层。大部分矿井水文地质条件属中等复杂程度，矿井涌水量全局平均最大 527.62 m3/h，最小 366.05 m3/h。对煤矿生产有影响和威胁的含水层主要有：第三系砾岩含水层，

14、二1煤顶底板砂岩含层，太原组 C3L2、C3L8石灰岩含水层，奥陶系石灰岩含水层。矿区南、北两端为贫煤、中间地带为瘦煤，全硫平均含量为 0.3%，平均灰分15%，发热量 26.2730.70MJ/kg。属低灰、特低硫、高发热量优质动力煤和炼焦配煤。原河南省煤炭工业局“豫煤行2007193 号”文核定鹤煤集团公司生产能力为 767 万吨/年（含王河矿、寺湾井、徐庄矿 2#井），2008 年实际产量为 731.60万 t。第三节第三节 鹤壁矿区瓦斯地质规律鹤壁矿区瓦斯地质规律图 1-2-2 鹤壁矿区煤田及矿井分布图鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计

15、研究院有限公司5鹤壁矿区西依太行山新华夏系隆起带，东临华北平原新华夏系沉降带，地质历史时期遭受燕山和喜山等多次构造运动。矿区内主采煤层为二1煤，平均煤厚 8 m左右，煤层结构简单，一般含一层夹矸。煤层直接顶为薄层状砂质泥岩，厚029m，平均 13m；老顶为细粒、中细粒砂岩，厚 0.524.5m，平均 10m。煤层直接底为泥岩或砂质泥岩，厚 013m，平均 3.5m。矿区整体为一单斜构造，区内次一级构造复杂，以断层、褶曲为主。矿区内 8条规模较大的倾伏向、背斜相间出现，多为北东向。矿区内还有为数不多的次一级短轴褶曲及非对称形态的鞍状构造。矿区内断层均为高角度正断层，落差大于 100m的有 18

16、条，走向以北东向或北北东向为主。大断层两盘往往发育多条阶梯状小断层，形成较宽的断层影响带。除断层外，在煤层及煤层顶底板中 X 共轭剪节理、裂隙也非常发育，造成煤岩破碎，断层带附近尤其明显。矿区的控制性地质构造为青羊口断层。该断层走向长 100 多 km，最大落差达1000m，北北东向延伸。该断层与矿区最南部的十矿距离最近，在十矿深部穿过，向北逐渐偏离矿区。矿区的次一级断层构造为贾家地堑和 F40 断层组，累计落差均在 200m 以上，将矿区分成相对独立的三部分：南部为六矿、八矿、十矿，中部为三矿、五矿，北部为二矿、四矿、九矿、十一矿。整个煤田为缓倾斜、倾斜煤层，北部煤层倾角较小，一般 1520

17、；南部矿井煤层倾角较大，深部 2030，局部达 40以上，十矿普遍 3335。南部三对矿井煤层厚度变化大，薄煤带、厚煤带较多，煤层厚度变化在 012m 之间，平均厚度为 7.8m 左右。煤层气赋存受地质构造影响较为严重，矿区内断层多为压扭性正断层，靠近断层和褶曲轴部为瓦斯富集区。随着采深的增加，瓦斯含量与压力明显增大，矿井瓦斯涌出量亦相应增大，煤与瓦斯突出范围扩大。另外，矿区瓦斯还受开采深度、开采方式、生产工艺和地质构造的影响而呈现出不同的涌出规律。南部四对矿井（五、六、八、十矿）构造相对复杂，煤层透气性较差，煤层气保存条件较好，埋深相同而瓦斯压力较高。如十矿的 11 采区中间回风上山下车场（

18、标高575m，埋深 730m），瓦斯压力为 2.13MPa，而三矿-550m 大巷（煤层埋深约 730m），瓦斯压力只有 1.3MPa。公司现开采水平煤层气赋存情况差别较大，根据鹤壁煤业集团近期取得的实验数据，主要矿井实测原始煤层气含量见表 1-5-1。鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司6实测原始煤层气含量说明，矿区现生产水平煤层气含量已普遍较高，不同矿井的煤层气含量差别较大。如六矿与十矿同在 450m 埋深时，而六矿煤层气含量却高出 3m3/t。一个井田范围内随埋深增加，煤层气含量均相应增大，不同矿井增大的梯度不一样，如四矿瓦斯

19、梯度为 1.71m3/hm，而十矿的只有 0.68 m3/hm。造成这种现象的原因较多，在鹤壁矿区主要表现在煤质、煤层结构及顶底板岩性、水份、灰份的变化等。矿井实测瓦斯含量情况表 1-5-1矿 井三 矿四 矿六 矿九 矿十 矿埋深（m）690560420445560460730含量（m3/t）18.020.818.418.919.315.817.6目前鹤煤集团在鹤壁、安阳、荥阳、巩义境内拥有 13 对矿井，其中生产矿井11 对（二、三、四、五、六、八、九、十矿、寺湾井、王河矿及徐庄矿 2#井），在建矿井 2 对（华安公司设计能力 180 万吨/年，谷山井设计能力 60 万吨/年）。其中突出矿井

20、五对（中泰公司、五、六、八、十矿），矿井核定生产能力 767 万吨/年。2008 年全公司瓦斯绝对涌出量达到 239.26 m3/min。最大涌出量中泰公司（即二、三、四矿）为 72.29m3/min。六矿为 72.10m3/min。八矿为 37.58m3/min。十矿为 25.33m3/min。五矿为 10.09 m3/min。第四节第四节 瓦斯治理情况瓦斯治理情况近几年来，集团公司加大瓦斯治理的投入，建立了两套地面瓦斯抽采系统，资金 591.74 万元。建立了 5 套井下移动抽放系统，资金 1000.03 万元。布置底板抽放巷 2810m，资金 1474.5 万元。从地面打抽放钻孔，对深部

21、煤层进行长期压裂预抽，资金 1540 万元。购置各种型号钻机 42 台，资金 1030.36 万元。购置压风机 8 台，资金 252.8 万元。购置了新型手持式轻型防突钻机 30 台，资金 232.17 万元。为从源头上治理瓦斯，加大打钻的深度，提高抽放效果公司今年加大了装备的投入，完善瓦斯抽采系统需新购 ZDY650 型钻机 9 台；新购 ZD-750 型钻机 9 台；新鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司7购 ZDY1200S 型钻机 7 台；新购 ZDY1900S 型钻机 5 台；新购 ZY-2300 型钻机 1 台；新购 Z

22、QS-90/2.5 型手持式轻型风动钻机 18 台；新购轻型液压防突钻机 6 台。新购2BEC-420 型瓦斯抽放泵 4 台；新购水力冲孔设备 2 套；新购 60 立方压风机 4 台；新购防突参数测试仪 6 套；新购井下人员定位系统 1 套。新延伸瓦斯抽放管路20160m；这些先进设备的投入，大大加大了打钻的深度、进度，提高了抽放的效果，有力地遏制大型煤与瓦斯突出事故，确保了公司的安全生产。第五节第五节 煤矿安全事故分析煤矿安全事故分析20062009 年，鹤煤集团公司因为开采煤层地质条件复杂，个别人员安全生产责任制和岗位职责落实不到位，未认真分析和发现现场存在的安全隐患，导致先后发生了 8

23、起安全事故，致 20 人遇难。这四年发生的安全事故情况分别为：2006 年，鹤煤集团公司煤炭产量 649.5 万吨，发生两起事故，各致 1 人死亡，百万吨死亡率为 0.31。两起事故分别为：7 月 22 日，宏基公司谷山井发生吊桶坠入井底事故，致 1 人死亡；12 月 30 日，富昌公司九矿新副井项目工程部更换井底水泵时发生瓦斯爆燃事故，致 1 人溺水死亡。2007 年，鹤煤集团公司煤炭产量 708.9 万吨，发生一起事故，至 5 人死亡，百万吨死亡率为 0.71。事故为：3 月 15 日，中泰公司 33051 下顺槽掘进工作面发生突水事故，致 5 人死亡。2008 年，鹤煤集团公司煤炭产量

24、731.0 万吨，发生三起事故，共致 11 人死亡，百万吨死亡率为 1.50。三起事故分别为：10 月 13 日，六矿 21431 综采工作面发生煤与瓦斯突出事故，致 9 人死亡；10 月 16 日，八矿中央轨道暗斜井发生跑车事故，致 1 人死亡；11 月 27 日，八矿在处理煤楼二部皮带运输机机故障时，发生触电事故，致 1 人死亡。2009 年，鹤煤集团公司煤炭产量 902.0 万吨，发生二起事故，共致 2 人死亡，百万吨死亡率为 0.22。二起事故分别为：1 月 13 日，十矿 1307 底板抽放巷矸石冒落，致 1 人经抢救无效死亡；6 月 18 日，九矿 25072 改造下顺槽回棚时发生

25、断绳伤人事故，致 1 人死亡。通过对 20062009 年发生的 8 起安全事故分析显示：瓦斯事故为 2 起，死亡鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司8人数 10 人，分别占事故起数和死亡人数的 25%和 50%；运输事故 2 起，死亡 2 人，分别占事故起数和死亡人数的 25%和 10%；机电事故 2 起，死亡 2 人，分别占事故起数和死亡人数的 25%和 10%；顶板事故 1 起，死亡 1 人，分别占事故起数和死亡人数的 12.25%和 5%；水灾事故 1 起，死亡 5 人，分别占事故起数和死亡人数的12.25%和 25%。详见

26、下表：年份事故起数死亡人数煤炭产量（万 t）百万吨死亡率2006 年22649.50.312007 年15708.90.712008 年311731.01.502009 年22902.00.22鹤煤集团历来高度重视安全生产工作，坚持把安全工作放在“高于一切、重于一切、先于一切、影响一切”的重要位置。近几年来，在各级政府的正确领导下，鹤煤集团公司认真贯彻落实党的安全生产方针和国务院特别规定、煤矿安全规程等法律法规，以科学发展观统领安全工作大局，坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的安全生产方针，秉承先进安全理念，着力营造浓厚的安全文化氛围，深入推进安全生产基础和基层建设，扎扎实实开展隐患排查治理

27、和安全质量标准化工作，狠抓“一通三防”和防治水等重点工作,积极构建安全生产长效机制。通过上上下下的共同努力，实现了集团公司确定的安全工作奋斗目标，安全工作成效明显，呈现出稳定好转的趋势。鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司9第第二二章章 鹤鹤壁壁煤煤业业集集团团防防治治瓦瓦斯斯突突出出方方面面存存在在 的的主主要要问问题题我国是以煤炭为主要能源的国家，目前及今后相当长的时期内，煤炭在我国的一次能源结构中仍占 50%以上。煤矿瓦斯是煤的伴生物、同煤共生并存储在煤与围岩中的气藏资源，在煤炭开采过程中，它通常以涌出的形式排放出来，在一定的

28、条件下，还可能以喷出或突出的形式突然释放、发生煤与瓦斯突出动力现象，而且瓦斯进入采掘空间后，在条件具备时还会发生瓦斯爆炸，造成重大的人员伤亡事故。在我国煤矿事故中，瓦斯事故占全国煤矿重大事故总数的 70%以上，防治瓦斯灾害已成为煤矿安全工作中迫切需要解决的问题。由于煤矿生产环境恶劣，重大灾害事故时有发生，其中以瓦斯灾害最为严重。建国以来，在我国煤矿发生的重特大事故中，瓦斯（煤尘）事故占 70%以上。在迄今为止发生的一次死亡百人以上的 22 起事故中，瓦斯（煤尘）事故占 20 起，死亡3 314 人，分别占总事故起数和总死亡人数的 94.4%和 96.2%。因此，紧密依靠科技进步，遏制并最终消除

29、煤矿瓦斯事故，建设平安和谐的矿区，既是专家学者和工程技术人员的神圣职责，更是广大煤矿工人的热切期盼。我国煤矿开采条件复杂，灾害严重，故其安全技术的研究开发一直受到党和国家的高度重视，并被列为国家和行业的科技攻关重点。经过几代专家学者、工程技术人员的潜心研究和刻苦实践，煤矿安全技术特别是瓦斯综合治理技术进步迅速，安全技术保障体系基本形成，煤矿安全生产状况持续稳定好转。目前鹤煤集团在鹤壁、安阳、荥阳、巩义境内拥有 13 对矿井，其中突出矿井五对（中泰公司、五、六、八、十矿），矿井核定生产能力 767万吨/年。2008 年实际产量为 731.60 万 t。2008 年全公司瓦斯绝对涌出量达到 239

30、.26 m3/min。最大涌出量中泰公司（即二、三、四矿）为 72.29m3/min。六矿为 72.10m3/min。八矿为 37.58m3/min。十矿为 25.33m3/min。五矿为 10.09 m3/min。随着矿井的延伸，突出灾害日益严重。鹤煤集团六矿、十矿是我公司突出较为严重的矿井，产量在 190 万吨左右，现生产水平都在 700 米以下。六矿 1970 年 9月 25 日在南三岩石下山掘进工作面发生第一次煤与瓦斯突出，突出点标高约为-190m，埋深 340m，突出煤量 30t，1970 年被定为煤与瓦斯突出矿井。从 1970鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所

31、试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司10年到 1998 年共突出 6 次，最大突出煤量 100 百 t；1998 年南六一横川揭煤发生突出后，煤与瓦斯突出现象开始较为频繁，在21101 掘进、2814、2810、2141、2808 掘进期间均发生了多次煤与瓦斯突出。截止到目前，共突出 33 次。从 1970 年到 2004 年以来共突出 32 次，最大突出煤量是 2000年 5 月 10 日在北七皮带一横川揭煤期间发生了建矿以来最大的一次煤与瓦斯突出，突出量 235t，瓦斯量约 18000m3。2008 年 10 月 13 日，21431 综采工作面发生了自建矿以来最大的一次煤与瓦斯突出

32、事故，突出煤量398.4t，瓦斯量50052m3。十矿 2001 年 4 月 16 日回风上山、 2001 年 9 月 25 日 1113 工作面外切割掘进时、 2003 年 3 月 19 日 1113 工作面底板切眼打钻时、 2003 年 4 月 10日 1113 工作面底板中顺槽打抽放钻时、 2004 年 10 月 19 日 1113 改造顺槽放炮后、2005 年 5 月 22 日-575 主巷北段放炮后等发生了不同程度的突出现象，矿井共发生煤与瓦斯突出六次。最大突出煤量245 吨，突出瓦斯量 1.19 万 m3。瓦斯突出是指随着煤矿开采深度的增加、瓦斯含量的增加，在地应力、瓦斯释放引力作

33、用下，瓦斯和煤突破软弱煤层抵抗线，瞬间大量释放而造成的一种地质灾害。“煤与瓦斯突出 ”是一种复杂的构造与物理现象，外力诱发 “煤与瓦斯突出”，就如同突然打开了可乐瓶盖，煤层中蕴蓄的一氧化碳等有害气体携带着煤与碴石骤然涌出，躲避不及的人们可能被掩埋，高浓度的瓦斯迅速充盈巷道，空气中的氧气迅速降到不能保障人类生存的12以下，无法避开的人们因缺氧窒息而死。矿山应急救援装备的现代化亟待解决。根据防治煤与瓦斯突出规定和集团公司的现实情况，建立高标准、高强度的避难所是非常必要的。现集团公司开采的深度已达 800 米左右，而且走向长，仅采面的风巷或机巷达 1000 米左右；长走向工作面给职工带来不安全隐患，

34、发生事故后，没有坚固、安全的避难场所，往往使灾害、人员伤亡扩大化。鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司11第第三三章章 煤煤矿矿井井下下避避难难所所示示范范工工程程项项目目规规划划一、矿用避难所（救生舱）项目综述一、矿用避难所（救生舱）项目综述矿产资源矿产资源我国是世界上疆域辽阔、成矿地质条件优越、矿种齐全配套、资源总量丰富、具有自己资源特色的一个矿产资源大国。新中国成立 50 年来，开展了大规模矿产地质勘察工作，取得了巨大成就，现已发现的矿产有 168 种，探明有一定储量的矿产有 153 种，探明储量潜在价值仅次于美国和原苏联，居

35、世界第三位，是世界上矿产资源最丰富、矿种齐全配套的少数几个国家之一。 能源矿产是我国矿产资源的重要组成部分。我国能源矿产资源种类齐全、资源丰富、分布广泛。特别是煤炭资源相当丰富，据地质工作者对煤炭资源进行远景调查结果，在距地表以下 2000 米深以内的地壳表层范围内，预测煤炭资源远景总量达 50592 亿吨。到 1996 年底止，探明储量的矿区 5345 处保有储量总量 10025 亿吨。我国保有储量总量中的精查储量 2299 亿吨，与世界探明可采储量相比，中国煤炭储量位于独联体、美国之后，据世界第三位。 我国还有品种繁多的各种金属矿产、非金属矿产和其他矿产。目前已探明的金属矿产有 54 种，

36、而非金属矿产达到 88 种。矿产需求及生产矿产需求及生产众所周知，我国是世界第一人口大国，同时从生产力水平划分上属于发展中国家。生产力水平不断提高的过程也是一个能源消耗的过程。矿产资源丰富的同时，矿产资源的需求也是巨大的。以最主要的煤炭来说，我国是世界上最大的煤炭生产国。2008 年，中国的煤炭产量超过 25 亿吨。而随着人口增长和各种社会建设的完善，煤炭的需求不断扩大，预计煤炭产量在下一个十年将迅猛增长。矿产开采及矿难伤亡大规模的矿业开采带来了对采矿工人、采矿设备设施、开采安全防护设施的大规模需求。受大部分开采属于井下开采的环境所限，同时安全防护设施缺失、简陋或者落后于国际先进水平，再加上单

37、纯的外部救援模式，高危的井下作业带来了矿难发生频率和矿难伤亡人数的激增。鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司122003 年2008 年煤炭产量（单位：亿吨） 2003 年2008 年矿难伤亡人数开采安全已成为政府高度关注的问题，也成为一个社会问题，如何协调大工业生产和生命价值的关系，如何在能源开采与安全生产间找到最佳平衡点，如何将矿难伤亡降低到最低，无疑是当前和谐社会背景下的重要命题。为了提高煤矿安全生产，我国政府考察了在开采安全方面处于世界前列的几个国家，特别是南非。南非是是主要产煤国之一，主要以贫瘦煤为主，露天煤矿开采占 49

38、%，井下开采占 51%，在历史上也曾是一个煤矿瓦斯事故多发的国家。1993 年 5 月发生一次煤矿瓦斯爆炸事故，死亡 53 人，事故发生后采取了一系鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司13列措施，此后 13 年来再未发生过瓦斯爆炸事故；2003 年，南非政府确定到 2013 年实现煤矿生产零事故伤亡目标；2004 年全国煤矿死亡 20 人，百万工时死亡率为 0.19%（转换成百万吨死亡率为 0.08）；2005 年全国煤矿死亡 16 人，其中顶板事故 4 人，机械事故 10 人，其他事故 2人，百万工时死亡率 0.15（转换成百万吨

39、死亡率为 0.06）。 南非的煤矿安全生产总体水平处于世界前列。已成为世界上煤矿安全生产最先进的国家。在对世界各国初步进行考察后，温家宝总理就开采安全问题作出了“建议学习借鉴南非经验、减少煤矿安全事故”做出了重要批示。 国家煤矿安全监察局“十一五煤炭安全生产规划”和主要领导在安全生产工作会议上的讲话也明确了“学习南非先进的矿山安全生产管理和完善的井下救援系统（避难所和安全舱）的建设经验”。开采安全从安全防护配备角度来说，一是矿山安全防护基础设施配备，二是矿工自身安全的防护配备。瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、透水、冒顶以及由此引发继发性事故一直是历年来导致矿难伤亡的主要原因。由于其具有破坏力大、事

40、故原因复杂、易导致连锁事故发生等特点，使矿难发生后外部救援无法及时展开，由矿难带来的中毒、窒息、溺水等构成了矿工的“头号杀手”，大约超过 90遇险矿工的死亡原因正在于此。由此可见，我国目前矿难绝大部分发生在井下作业面附近。而就井下作业面附近的安全防护配备来说，我国目前使用的救护设备设施处于空白状态。在南非、加拿大、美国、澳大利亚采矿业发达等国家，对矿井事故的应急求援工作十分重视，将应急避难所和救生舱作为地下矿山应急救援工作的重要部分进行了大量的研究。在地下矿山中设置和使用矿井应急避难所，已经是矿井应急救援中的一项成熟而有效的技术，并且已经有了多次成功营救的经验。而在我国避难所尚处于初期试验阶段

41、各生产厂家(主要为民营企业)以各自的标准和能力进行研发，而且由于井下情况复杂性，致使科研工作量巨大，需要时间也较长。井下避难所目前主要有固定式避难所和可移动式避难舱两种，井下避难所是一种新型紧急避险等待救援的自救逃生装置，应急避难舱放置于采掘工作面附近，当鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司14煤矿井下突发瓦斯突出、煤突出、坍塌和火灾等事故，矿井通道堵塞或动力电源断电时，井下遇险人员不能立即升井逃生脱险的紧急情况下，可快速进入避难舱内等待援。将遇险矿工的“被动待援”转化为“主动自救和外部救援相结合”由于瓦斯事故存在破坏力大、事故原因

42、复杂和易引起继发性事故等特点,使得矿难发生后外界无法及时展开救援。而井下由于事故所带来的中毒、窒息、溺水等构成了“头号杀手” ，绝大多数人员伤亡都是由于遇险矿工不能及时找到安全的避难场所造成的。因此应将遇险矿工的“被动待援”转化为“主动自救和外部救援相结合” ，在矿山井下作业面放置具备抗压、防毒、隔热、防水并能提供必要生存条件的矿用应急避难舱成为必然。当矿难发生时，未能及时撤离的井下遇险人员应迅速撤进应急避难舱。利用井下压风供气系统或自供气系统向舱内供气，此外舱内备有食品、水、急救药品等确保避难人员的最低生存需要。为矿工营造一个安全的避难空间，为矿山应急救援工作赢得宝贵时间。所以无论矿难发生与

43、否，井下应急救生设备设施的完善都是保证矿工生命安全最后的一道必不可少的防线。鹤壁煤业（集团）有限责任公司拟在 2010 年 1 月至 2010 年 12 月在六矿和十矿建立 9 个井下固定式避难所及 3 个井下移动救生舱。二、推广治理经验二、推广治理经验鹤壁煤业（集团）有限责任公司计划通过加大投入，进一步提高装备水平，消化和吸收相关项目的研究成果，完善瓦斯治理手段和措施，逐步在其他突出矿井建立井下避难所，为矿工营造一个安全的避难空间，为矿山应急救援工作赢得宝贵时间。鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司15第第四四章章 拟拟申申请请井

44、井下下避避难难所所示示范范工工程程项项目目的的必必要要性性及及方方案案一、建立井下煤矿避难所得必要性一、建立井下煤矿避难所得必要性煤矿瓦斯事故中死亡人员的 75是由于有毒、有害气体(主要是一氧化碳)中毒死亡。而目前我国煤矿井下使用的救生设备(隔离式自救器)最大供氧时间为 40 分钟，就煤矿企业的基本情况来看，短短的 40 分钟，逃离险区、安全升井，困难是很大的。就小煤矿而言，爆炸后运输系统遭到破坏，绞车无法运转，人员需徒步升井，通风设施不复存在。佩带自救器后，40 分钟的时间在水平巷道只能行走2000m，而在倾斜巷道中(如沿井筒升井)则更少，而目前很多小煤矿井筒斜长均在几百米以上。因此，到达地

45、面成功脱险的可能性很小。至于国有大矿，使用自救器，最理想的撤离距离也只能到达主运巷。因为国有煤矿、井型大、井筒深、运输距离长、又分多个采区、采区走向又较大、采煤工作面又较长、这些都给人员撤离带来一定的困难。因此建设一个避难所对于矿井发生事故时人员逃生起着重要的作用。煤矿井下发生灾害、人员无法撤出时，为防止有毒、有害气体的侵害而设立的避难场所。有永久避难所和临时避难硐室之分。永久避难所为事先建造，其内备有供避难人员呼吸用的供气设备、自救器、药品和饮水等。临时避难硐室有避难人员临时构筑。永久避难所还可作为救护基地，供救护人员休息和更换呼吸器等用。二、井下避难所试点项目技术方案的二、井下避难所试点项

46、目技术方案的设计要求设计要求煤矿井下避难所目前主要有固定式避难所和可移动救生舱两种类型：1、国外对煤矿井下避难所现状 井下固定避难所澳大利亚是世界上第四大产煤国，最大的煤炭出口国。澳大利亚煤矿安全生产也被认为是世界上最好的，2003年煤矿业做到了零死亡。按照法律规定，澳大利亚矿井的每一个采掘区都必须开辟救生巷道，配备氧气瓶、面罩等救生设备：同时，在采掘区的入口外设立号牌存放栏。存放栏内有多个挂钉，就表明救生巷道内有多少套救生设备。如果挂钉上挂满号牌，就表明该区域内法定人数已满，其他人不得入内。巷道内还有一条挂着许多荧光手柄的管线，这是矿工的生命线，他们只通向安全站。矿工遇到危险，可用各巷道内的

47、特色电话与安全中心联络，同时迅速从安鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司16全柜内取出救生设备，穿戴好后拉住巷道内的生命线赶往安全站。工作面巷道一侧有一条绳索，矿工们管它叫“救命索”，在发生险情不能辨认方向的时候，可以摸着这绳索到达救生站。绳索上每隔一段距离就有一个圆锥形扶手，大头方向就是救生站的方向。紧急呼吸器可以确保人们有足够的时间摸到救生站。救生站储有大的氧气瓶，旁边就是逃生巷道。到了这里化险为夷的机会就大大增加了。阿平煤矿是澳大利亚第一个采用这种逃生方法的，为此曾获得过业界大奖，并推广到澳大利亚其他矿井。 井下移动救生舱加拿

48、大、美国、澳大利亚等国家的矿山安全法规和标准对推广、使用矿用救生舱有着硬性的规定。在相关政策法规的支持下，欧美各国十分重视矿山应急救援工作及相关研究，投入了大量的资金，使得一些具有较强科研实力的企业单位参与其中，如澳大利亚的MineARC系统公司(MineARC Systems)、Shairzal安全工程公司(Shairzal SafetyEngineering)、Cowan制造有限责任公司；美国杰克肯尼迪金属制品公司(Jack Kennedy Metal Products)、现代矿业安全支持有限公司(Modern Mine Safety Supply，LLC)、Strata公司(Strata

49、 Products USA)；德国德尔格安全设备有限责任公司(Draeger Safety Inc)等。国外矿用救生舱已有不少成功应用的案例。如2006年1月29日凌晨3时，加拿大萨斯喀彻温省(Saskatchewan)一座钾盐矿井发生火灾事故，72名矿工被困井下，转移至矿井救生舱(澳大利亚MineARC系统公司生产)中，经过26小时全力营救，72名矿工全部成功获救，在世界范围内引起轰动效应。2、我国煤矿井下避难所试点建设基本要求为进一步提高煤矿灾害事故急救援水平，保障矿工生命安全，促进煤矿安全生产，在充分借鉴美国、澳大利亚、南非等国家成功经验和做法的基础上，结合我国煤矿安全生产实际，提出我国

50、煤矿井下避难所试点建设基本要求。 井下避难所设置基本要求 煤矿井下避难所目前主要有固定式避难所和可移动式救生舱两种类型。矿井可根据自身的特点自主选择，以满足矿井灾变条件下矿工应急避险需要为原则。 原则上，井下有人工作的地点均应有避难所为其服务。避难所距工作地点的距离，以矿工在应急情况下佩戴随身携带的自救器能够安全到达为确定原则，一鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司17般不超过 1000m。井底车场、采区上下部车场及距离采掘工作面 1000m 的范围内应设置避难所。 避难所的额定人数，应满足所服务区域内同时工作的最多人员的避难需要，

51、并考虑不低于 5%的富裕系数。 避难所应设置在无异常应力、顶板完整、支护完好的地点，前后 20m 范围内应采用不燃性材料支护，符合安全出口的相关要求。存放在巷道中的可移动式救生舱，应保证巷道畅通安全间距、风速等符合煤矿安全规程及相关标准的规定，并有预防爆炸冲击破坏的相关措施。 避难所应有清晰、醒目的标示。矿井避灾路线图中应明确标注避难所位置，井巷中应有避难所方位的明确指示，以方便灾变时期遇险人员能够迅速到达避难所。 避难所应有简明、易懂的使用说明和操作步骤，指导遇险矿工正确使用避难设施，安全避险。 避难所应满足相关规定要求，可移动式救生舱及固定式避难所中配套的设备、仪器仪表应符合相关标准规定，

52、纳入安全标志管理的产品应取得矿用产品安全标志。 建立相应管理制度，专人负责避难所的管理和维护，保证其始终处于待用状态。 将正确、安全使用避难所作为下井人员安全培训和定期应急救援演练的重要内容，提高矿工应急救援能力。 井下避难所的设置基本要求固定式避难所（以下简称避难所）是在井下适当位置开凿的硐室，配备维持人员生存所必须的相关设备设施和食物，用于煤矿灾害遇险人员无法撤离灾区活矿井时的应急避难空间。为了遇险人员在避难所中的生命安全，避难所应满足以下基本要求： 避难所应具备安全防护、空气供给、有害气体处理、吸湿、通讯、照明及指示、基本生存保障等功能，额定防护时间不低于 96h。 避难所应设置在地质构

53、造简单、围岩稳定、不存在热害威胁的地点。尽可能设置在岩层中，必须设置在煤层中时，应有防瓦斯涌出、煤层自然发火的安全技鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司18术措施。 避难所有足够的安全防护性能。应采用阻燃、抗静电、耐高温、耐腐蚀材料支护，净高不低于 2m，深度满足扩散通风的要求（如果避难所具备直通地面的大直径钻孔或有其它通风措施，可不执行此要求），长度根据额定避难人数确定，但至少能满足 15 人避难，且每人使用面积不得少于 0.5m2；应采用向外开启的 2 道隔离门结构，以形成风障，隔离门设置应符合反向风门的标准；隔离门墙应具备足够

54、的气密性，并能承受 1.52MPa 的爆炸冲击和 1000的高温波及。 避难所应配备矿井灾变时的空气供给装置或设施，在额定防护时间内提供避难人员人均供气量不低于 0.3m3/min，氧气浓度在 18.5%22.0%之间，并保证避难所内部与外部巷道相比始终处于 200300Pa 的正压状态，以防止有毒有害气体渗入。同时，应接入矿井压风管路，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴（如果避难所具备直通地面的大直径钻孔，可不接入）。为使避难所防护失效后避难人员能够逃生，避难所内应配备隔绝式氧气自救器，自救器使用时间不低于 45min，配备数量不低于额定人数的 1.2 倍。 避难所应具备对有毒有害气体的处理

55、能力和吸湿能力，对 CO2的吸收（排除）能力不低于每人 0.5L/min，对 CO 的吸收（排除）能力不低于 400ppm/h，保证在额定防护时间内，舱内 CO2低于 1.0%、CO 低于 24ppm、空气湿度不高于 85%。所使用的各种化学药剂应做真空包装。 避难所应具备硐室内外环境参数监测装置，并对硐室内环境参数超限报警。监测的硐室内环境参数至少应包括 CO、CO2、O2、CH4，硐室外环境参数包括CO、O2、CH4、CO2、温度。 避难所内应设有与矿（井）调度室直通电话，并有通讯方式失效情况下的信息交流方法。 避难所应配备在额定防护时间内额定人员生存所需要的食品和饮用水，食品配备不少于

56、2000kJ/人.天，使用水 0.5L/人.天。如果避难所具备直通地面的大直径钻孔，可以通过钻孔送空气、食品和饮用水，可不配备。 避难所外应有清晰、醒目的提示；避难所内应有必要的照明，并有急救箱、工具箱、自救器、灭火器、人体排泄物收集处理装置等设备。 避难所所用电气设备、高压容器、仪器仪表、化学药剂等，应符合相关产鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司19品标准的规定和国家有关管理要求，纳入安全标识管理的设备应取得矿用产品安全标志。 井下移动救生舱设置基本要求与国外相比，国内对矿用移动式救生舱的研究起步较晚，其设计思路还不十分成熟，缺

57、少必须的试验和检验支持，更无行业标准可以依据。据不完全统计，到目前为止，国内有十几家企业、单位在进行矿用救生舱的研制工作。其中，北京科技大学承担的“十一五”国家科技支撑计划对救生舱的研究进展较快，2008年7月，在山西潞安集团模拟巷道内完成了4人、96小时的安全验证试验。可移动式救生舱（以下简称救生舱）一般为舱体式结构，配备必要的设备设施和食物，用于煤矿灾害事故遇险人员无法撤离灾区或矿井时的应急避难空间，即可固定设置，也可随采掘工程而移动。为了人员在救生舱中避难的生命安全，救生舱应满足以下基本要求：救生舱应有明确具体的使用范围和使用条件，包括适用的灾情、灾种、灾区及海拔高度、环境条件、井巷空间

58、尺寸等，并在产品标准、使用说明书、产品的永久性安全使用须知中注明。救生舱应具备安全防护、氧气供给、有害气体处理、温湿度控制、通讯、照明及指示、基本生存保障等功能，保证在无任何外部支持的情况下维持内额定避难人员生存（即救生舱额定防护时间）96h 以上。救生舱舱体应具备防止有毒有害气体侵入的能力和一定的对高温环境、爆炸冲击、冒顶片帮的防护能力。救生舱应有足够的强度，提供的生存空间不低于每人0.8m3；且总有效容积不低于 8m3；舱内大气压力应始终保持高于外界大气压力2001000Pa，同时设置过渡仓；应有足够的气密性，保证泄压速率不超过350Pa/h；适用于在火区及其影响范围内使用的救生舱，应能在

59、环境温度 55条件下安全使用；适用于在煤与瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸危险性较大的环境中使用的救生舱，应能承受不小于 2MPa 的爆炸压力；适用于在水灾环境中使用的救生舱，应明确能够承受的最大水压力。救生舱应具备自备氧供给体系，在额定防护时间内提供避难人员人均氧气量不低于 0.3m3/min，且氧气浓度在 18.5%22.0%之间。同时，应具有与矿井压风管路连接接口，与矿井压风系统可靠连接。为使救生舱防护失效后避难人员能够逃生，鹤壁煤业（集团）有限责任公司 2010 年煤矿井下避难所试点工程可研煤炭工业郑州设计研究院有限公司20救生舱内应配备隔绝式氧气自救器，自救器使用时间不低于 45min，配备量

60、不低于额定人数的 1.2 倍。救生舱应具备有毒有害气体处理系统，对 CO2的吸收能力不低于每人0.5L/min，对 CO 的吸收能力不低于 400ppm，保证在额定防护时间内，舱内 CO2低于 1.0%、CO 低于 24ppm。所使用的各种化学药剂应符合相关标准规定，并做真空包装。同时，救生舱应具有内部空气循环系统，流量宜在 20L/min 以上。救生舱应具备舱内外环境参数监测系统，保证在额定防护时间内舱内温度不高于 35，湿度不高于 85%。救生舱应具备舱内外环境参数监测系统，并对舱内环境参数超限报警。监测的舱内环境参数至少应包括 CO、CO2、O2、CH4，舱外环境参数包括 CO、O2、C