井下试点说明书

PAGE鹤壁煤业（集团）有限责任公司2010年井下避难所试点工程可行性研究报告编制单位：鹤壁煤业（集团）有限责任公司煤炭工业郑州设计研究院有限公司二Ｏ一0年元月鹤壁煤业（集团）有限责任公司2010年井下避难所试点工程可行性研究报告工程编号：K1639bn工程规模：7.67Mt/a总经理：总工程师：项目负责人：编制单位：鹤壁煤业（集团）有限责任公司煤炭工业郑州设计研究院有限公司二Ｏ一0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姓名职称采矿任军甫所长、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刑生富工程师机电陈继方院副总、副所长、教授级高工周建超高级工程师经济靳中甫注册造价师路博工程师

目录TOC\o"1-2"\h\z\u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PAGE52煤炭工业郑州设计研究院有限公司前言为贯彻落实《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6.65～94.9m3/min，相对瓦斯涌出量为5.15～37.09m3/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％。第一章鹤壁矿区瓦斯灾害情况第一节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。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<即中泰公司>、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<即十一矿>设计能力180万吨/年，谷山井设计能煤地质储量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2×135MW综合利用热电厂和2×600MW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、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。第二节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。鹤壁矿区交通位置图详见图1-2-1。图图1-2-1图图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3～6km，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)图图1-2-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4.0～15.0m，平均8.0m左右。直接顶为砂质泥岩和砂泥岩，厚度3.0～18.0m，底板为泥岩和砂岩，厚度2.82～5.5m。煤田大部为缓倾斜煤层，煤层倾角5～25°，一般20°泥岩和砂岩，厚度2.82～5.5m。煤田大部为缓倾斜煤层，煤层倾角5～25°，一般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1m3/13～18m。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113.90～1195.96m，温度为14.56～33.42℃；地温梯度0.014～2.68℃/100m，恒温带深度为30m、温度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527.62m3/h，最小366.05m3/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，二1煤顶底板砂岩含层，太原组C3L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26.27～30.70MJ/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〔2007〕193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。第三节鹤壁矿区瓦斯地质规律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8m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0～29m，平均13m；老顶为细粒、中细粒砂岩，厚0.5～24.5m，平均10m。煤层直接底为泥岩或砂质泥岩，厚0～13m，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15°～20°；南部矿井煤层倾角较大，深部20°～30°，局部达40°以上，十矿普遍33°～35°。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0～12m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（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。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，如四矿瓦斯梯度为1.71m3/hm，而十矿的只有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<即中泰公司>、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<即十一矿>设计能力180万吨/年，谷山井设计能力60万吨/年）。其中突出矿井五对（中泰公司<即二、三、四矿>、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239.26m3/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第四节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ZQS-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；这些先进设备第五节煤矿安全事故分析2006～2009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断绳伤人事故，致1人死亡。通过对2006～2009年发生的8起安全事故分析显示：瓦斯事故为2起，死亡人数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。第二章鹤壁煤业集团防治瓦斯突出方面存在的主要问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3314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<即二、三、四矿>、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239.26m3/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10第三章煤矿井下避难所示范工程项目规划一、矿用避难所（救生舱）项目综述㈠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，而非金属矿产达到88种。㈡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。㈢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。2003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%，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。第四章拟申请井下避难所示范工程项目的必要性及方案一、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⑴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，可用各巷道内的特色电话与安全中心联络，同时迅速从安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。⑵井下移动救生舱加拿大、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(MineARCSystems)、Shairzal安全工程公司(、Cowan制造有限责任公司；美国杰克·肯尼迪金属制品公司(JackKennedyMetalProducts)、现代矿业安全支持有限公司(ModernMineSafetySupply，LLC)、Strata公司(StrataProductsUSA)；德国德尔格安全设备有限责任公司(DraegerSafetyInc．)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)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，提出我国煤矿井下避难所试点建设基本要求。⑴井下避难所设置基本要求①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。②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。③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，并考虑不低于5%的富裕系数。④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。⑤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。⑥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。⑦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，纳入安全标志管理的产品应取得矿用产品安全标志。⑧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。⑨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。⑵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：①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。②避难所应设置在地质构造简单、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术措施。③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的气密性，并能承受1.5～2MPa的爆炸冲击和1000④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200～300Pa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⑤避难所应具备对有毒有害气体的处理能力和吸湿能力，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。⑥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。⑦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。⑧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。⑨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。⑩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。⑶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：①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。②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。③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200～1000Pa，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，应能在环境温度④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%～⑤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。⑥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℃⑦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、CH4、温度。舱内、外环境监测系统宜独立运行。⑧救生舱应配备通讯、照明及外部指示设备。具备与井下通讯网连接的接口及通讯方式失效情况下的信息交流方式；贮备逃生用矿灯，数量不少于额定人数的25%，且不应采用KL型矿灯；救生舱外体颜色在煤矿井下照明条件下应醒目，宜采用黄色或红色。同时应设置明显的安全荧光条码。⑨救生舱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2000kJ/人·天，食用水0.5L/人·天，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施设备。⑩救生舱应选用抗高温老化、无腐蚀性、无公害的环保材料；配套的电气设备应符合GB3836和相关产品标准的规定；非金属部件应符合MT113的规定；轻质合金部件应符合GB3836.1和GB13813的规定。纳入安全标志管理的配套部件应取得矿用产品安全标志。三、申请井下避难所试点项目的技术方案描述根据目前鹤煤集团的瓦斯突出危险情况，集团公司拟在十矿和六矿建立井下避难所试点工程，项目名称、技术方案内容如下：A、十矿㈠矿井概况1、矿井基本概况河南煤化集团鹤煤公司十矿位于鹤壁矿区南部，井田走向5.5km，倾斜长1.9m，面积10.45本区处于太行山与华北平原过渡地带。井田内地貌属太行山区之前缘丘陵地貌的一部分，为侵蚀剥蚀成因的丘陵地貌，井田南部及西南端为中丘地形，丘顶主要由中奥陶系石灰岩组成，东南端则有火山喷发及第三系砾岩，粘土组成。山地最高标高为海拔+257m，谷底一般为+110m。井田中部及北部为起伏较小的低缓丘陵，其高程为+140～+190m左右。丘顶多为第三系砾岩及粘土组成，因受轻微剥蚀作用，丘顶平坦园缓，丘坡10°～20°，部分丘坡呈似台阶状。在丘岗间发育弱至中等切割程度的冲沟、沟地、或平坦谷底，个别宽达200～300m，丘岗及沟谷大体呈北动向展布。淇河流经井田南端处，其河床宽处超过100m，坡降为0.3％，水流平缓，局部有小河漫滩。沿河阶地，南岸为大片缓倾斜砾石滩或其它冲积物，北岸为似内迭式二至三级阶地，其一级阶地由灰岩、砾岩、粘土和玄武岩组成，比河漫滩高出20～50m，险要处岸陡不可攀。流经井田的河流为淇河，发源于山西省陵利县太行山区，经林县、鹤壁市、淇县、浚县入卫河，全长150Km，卫河流入海河后入海，淇河在本区枯水期最小流量达2.0～3.7m³/s。1963年洪水期最大流量达徐家沟西有奥灰上升泉群，常年涌水，注水淇河，总涌水量为1.4m³2、井田地质特征矿区位于新华夏体系太行山隆起带之南段东侧，东为华北沉降带，西依太行山区、矿区近似南北向展布。含煤地层走向大致近南北，倾向东，宏观可视为一单斜构造。煤层倾角一半条件下多表现为缓倾斜，倾角为20°左右。本区以褶曲为主，断裂次之；其断层多为走向北东东，北西盘下降的正断层属中等构造类型。井田内有褶曲4个，即冷泉向斜、秦家岭向斜和秦家岭背斜等，发现的断层24条，均属正断层，落差较小，对开采基本没有影响。3、煤层本井田含煤地层为石炭系本溪群，太原群和二迭系山西组，共含煤24层，平均总厚15.84m。其中可采煤层为二1煤，为井田主要开采对象，其它各煤层均属不稳定或极不稳定之薄煤层，无工业价值。二1煤，位于山西组下部S10砂岩下，发育普遍，厚度稳定，构造简单，易于对比，属稳定性厚煤层为主要可采对象。煤层厚1.86～10.06m,平均7.14m，中下部含稳定夹石一层，少数含夹石2～3层，夹石岩性为泥岩，个别为炭质泥岩，夹石总厚一般为0.05～0.7m，平均4、水文地质条件本井田位于太行山隆起带与华北沉降带的过渡地带，水文地质条件属中等偏复杂类型，井田内第三第四系覆盖厚0～405.65m，且直接覆盖于煤系地层及奥陶系灰岩之上。⑴地表水本矿区东西高差大，沟谷纵横，所有河流都由西向东流入卫河水系，其中长年河流有北部的善应河，南部的淇河，间歇性河流有豆马河，鹤壁河，汤河和寺湾河等。淇河流经本井田西南边缘。1979年9月在将军泉河曲处测得流量为1.944～3.431m³/s，流速0.553～0.766m⑵地下水经揭露有五个含水层：奥陶系灰岩含水层，太原群二层灰岩含水层，太原群八矿灰岩含水层，二1煤顶板砂岩含水层和第三系砾岩含水层。⑶隔水层有四层，本溪群一1煤底板至奥灰之间的泥岩，铝土泥岩等平均厚度25.82m。二1煤底板至C3L8灰岩之间的泥岩，砂质泥岩等平均厚度33.75m。二1煤顶板一般均有泥岩或砂质泥岩平均厚度为6.89m⑷断层的导水性勘探中因水文工作量不足，质量低劣，对断层导水性不能做具体评价，根据临近生产矿井观察，井下北向东断层多为压扭性断层，两盘挤压较紧一般不易导水，－400水平C3L2灰岩奥灰水压分别为5.15MPa和5.2MPa⑸矿床充水条件开采二1煤时矿床充水的主要是砾岩水，二1煤顶板砂岩水和C3L8灰岩水，正常情况下，不与C3L第三系砾岩层直接覆盖煤系地层之上需留设防水煤柱。3线附近的暗渠对二1煤的开采没有直接充水作用，由于二1煤开采引起地表下沉，暗渠将受到破碎等因素，故需留设暗渠煤柱，淇河从井田经过的地方留设河流煤柱，防止淇河水溃入矿井。5.开采技术条件：（1）瓦斯本井田在勘探阶段，井田内煤层瓦斯在精查补勘中共化验12个瓦斯气样，其中冷泉区10个。经审查合格者为6个，有效控制点较少，分布不均，计算冷泉区－400瓦斯涌出量为6.48m³随着矿井开采深度增加和开发强度增大，矿井瓦斯涌出量逐渐增高。矿井多次发生瓦斯涌出和煤与瓦斯突出现象，2001年出现一次压出和倾出，2002年经煤科总院抚顺分院鉴定为突出矿井，所采的二1煤层被定为突出煤层。自2001年4月16日在①煤层瓦斯压力和瓦斯含量十矿11采区-575大巷、13采区1307底板巷、15采区-575副巷、12采区回风上山布置四个测试煤层瓦斯基础参数钻孔，测试结果：11采区-575大巷瓦斯压力1.7MPa，瓦斯含量13.4m3/t；13采区1307底板巷瓦斯压力1.2MPa，瓦斯含量9.36m3/t；15采区-575副巷瓦斯压力1.5MPa，瓦斯含量10.4m3/t；12采区回风上山瓦斯压力1.0MPa井下煤层瓦斯绝对涌出量表时间20042005200620072008绝对涌出量m3/min31.0825.7126.4225.9025.33②煤层瓦斯预测根据《防治煤与瓦斯突出规定》第53条，煤层突出危险性中的单项指标为煤层瓦斯压力P≥0.74MPa时为具有突出危险煤层。十矿煤层实测瓦斯压力均已超过单项指标值。根据河南省煤炭工业局豫煤安【2008】790号文关于2008年度国有重点煤矿瓦斯等级鉴定结果的批复十矿为煤与瓦斯突出矿井。（2）煤尘爆炸性和煤的自燃①煤尘爆炸性：本矿煤层煤尘爆炸指数为15.05％，属具有煤尘爆炸危险性煤层。②煤的自燃煤的自燃性：根据煤科总院抚顺分院2008年鉴定结果，煤层最短自燃发火期为134天，主要可采煤层自燃倾向等级为不易自燃煤层。（3）地温和地压①地温简易地温测量资料表明，本井田地温梯度值小，为0.82℃/100m②地压地压与开采深度有关，埋深超过600m，顶板压力加大、底鼓强、巷道变形快、维护周期短。地压与构造部位有关，即边界条件变化大的部位地压大，破坏程度严重。地压是客观存在，其防治方法第一是埋深超过600m决不能跳采，第二是地质条件变化大部位加强支护。6、矿井储量十矿井田内可采煤层二1煤层。南起F1070断层，北至F49-5断层；西起煤层露头与大河涧许沟煤矿、鹤壁市许沟煤矿、后沟煤矿为界，东到二1煤层－800底板等高线，井田走向长5.5km，倾斜长1.9km十矿现有生产水平为-575水平，2009年底剩余可采储量2824万t。11采区二1煤层地质储量为368万t，可采储量262.3万t，已采出煤炭储量156.3万t，目前剩余储量为106万t。12采区上部煤炭地质储量为208.7万t，可采储量166.9万t。13采区二1煤层煤炭地质储量为416.1万t，可采储量332.9万t，目前剩余开采储量为312.3万t。15采区二1煤层煤炭地质储量为648.4万t，煤柱损失162万t，开采损失储量为395.80万t，可采储量397.5万t。7、矿井开拓方式、开采方法十矿始建于1994年底，2000年10月底开始试生产，2002年2月正式通过国家验收，设计能力60万t/a。现矿井一个出煤井，两个副井，两个回风井，立井单水平上、下山开拓方式，矿井通风方式为分区抽出式风。矿井采用走向长壁炮采采煤工艺。㈡井下避难场所示范工程设计方案1、固定避难所与移动避难舱情况介绍鹤煤十矿属于高瓦斯突出矿井，其突出煤层为二1煤层。突出采区主要由四个：11采区、12采区、13采区、15采区。突出矿井井底车场应考虑井下避难所，这样考虑十矿避难场所为5个，移动避难舱为2个，具体方案如下：⑴四个避难场所位置及保护范围第一个避难场所初步设定在-575水平南翼运输大巷中，其设计需容纳130人以上，保护范围为井底车场附近500m范围内。第二个避难场所初步设定在12采区下部车场位置，保护范围为整个12采区工作面、12采区运输巷500米范围内。第三个避难场所初步设定在11采区下部车场位置，保护范围为11采区下部变电所、火药发放硐室、整个11采区工作面。第四个避难场所初步设定在13采区下部车场附近位置，保护范围为-575南大巷主巷和副巷、13采区全部回采和掘进工作面。第五个避难场所初步设定在15采区下部车场附近位置，保护范围为-575南大巷主巷和副巷南段、15采区全部回采和掘进工作面。⑵2个避难舱位置及保护范围12采区1202中工作面机巷中部设置一个，其1202中工作面走向全长650米。保护范围为120213采区13071中工作面上顺槽中部设置一个，其13071中工作面走向全长600米。保护范围为1202采面机巷掘进和回采期间使用。井下固定避难所及移动救生舱具体位置见插图4-1。2、井下固定避难所设计内容井下设5个固定避难所，根据硐室服务范围，每个硐室可容纳人员为130人，并按1.5倍系数考虑，井下避难所最多人员为195人，则考虑人员安排应有156台自救器。⑴硐室位置及尺寸十矿井下设五个固定式避难所，位于煤层顶板岩石中，具体位置见图4-1。每个硐室大小尺寸：硐室长度20m，掘进断面32.2m2，自救器储存硐室一座，34m3⑵日常供风每个硐室供风量为0.3m3／min，进风巷硐室通道--避难所--硐室回风道--⑶避难时供风采用地面压风系统供风。⑷供氧系统 灾害发生可能使避难所内的氧气暂时不符合空气质量要求，此时应使用硐室内存放的自救器，每个硐室内的数量156台，为美国斯特塔公司生产，维持时间120分钟。是否使用贮存的自救器，应以硐室内的监控探头为准。⑸防火系统为防止井下火灾烧毁密闭门，采取向密闭门内洒水冷却的办法，一寸钢管距密闭门里侧lOcm，按巷道内轮廓，每20cm设一个喷头，向密闭门喷水，水源来自从回风井立眼下来的饮用水，硐室通道两端外部门的里侧均设喷水防火系统。4道密闭门的外墙体均设置防火观察孔，平时用于通风，急救时用于观测灾情。⑹照明供电系统避难所照明电源引自中央变电所，照明电压为127V，照明变压器为BZX—4、660/127V，照明灯具为DGS35/127N型，照明电缆为MYQ—500煤矿用阻燃移动橡套软电缆。避难所照明电源采用专用线路供电，电源线路上不得分接任何其他负荷。⑺通讯系统在避难所内安装直达矿井调度室电话一部。井下无线移动电话一部，以保证事故状态下与调度室保持联系。⑻空气检测系统避难所设置有舱内外环境参数监测监控系统，专用的监测监控系统对避难所内瓦斯浓度、CO浓度、CO2浓度、氧气浓度、烟雾传感器、温度等进行连续监测。对硐室内环境参数进行超限报警。对硐室外环境参数瓦斯浓度、CO浓度、CO2浓度、氧气浓度、烟雾、温度等进行连续监测。传感器技术参数表序号设备名称监测指标精度测试范围1瓦斯传感器硐室内环境瓦斯浓度±1%0～5%2高浓度瓦斯传感器硐室外环境瓦斯浓度±10%0～99%3氧气传感器硐室内外环境氧气浓度±3%0～25%4一氧化碳传感器硐室内外环境氧气浓度±5%0～1000×1065二氧化碳传感器硐室内外环境氧气浓度±0.3%0～5%6烟雾传感器硐室内外环境烟氧气浓度0～0.1mg/m37温度传感器硐室内外环境烟氧气浓度±1℃-5～±45⑼生活系统设一个卫生间：卫生间排污口通过一根6寸钢管插入水仓中。钢管上部有一个蛇形弯管，起密封作用，用来防止水仓空仓时有度有害气体经水仓卫生间硐室内，危及人员安全。饮水：由井上沿井筒及巷道敷设饮用水管路直达井下避难所，避难所内管路端头设阀门。食物：如果避难时间较长，人员无法升井，硐室内放有食物，可使硐室内人员在96小时生存保障。⑽自动启动系统硐室内设自动启动系统专用按扭。当第一个避难人员进入硐室后，立即按动按扭，自动启动系统立即开始工作，届时，地面的局部通风机自动启动向井下送风，供电系统开始正常工作，硐室内的照明、监测监控系统开始正常工作，饮用水管开始供水。4道密闭门的观察孔立即人工关闭，立即以报警的形式通知采区调度室及矿调度室。但通讯系统不在自动启动系统范围内，平时必须保证通讯畅通。如有自动启动系统故障，也可通过电话向地面汇报，以形成双重保险。⑾医疗救护为了使伤员得到及时的救治，减少伤亡及痛苦，每个硐室内备有20副担架，20个急救包。急救包内有一定量的绷带、止血药及其它应急药品。⑿避难所的日常维护硐室内有专人管理，每周对室内设施进行一次试验，及时进行维护、保养，以保证设备的正常运转。医疗器械必须密封的，过期或失效的必须及时更换。硐室内不得锁门，保证灾难时人员随时可以进入避难。⒀避灾时的应急指挥及工人培训进入避难所后要听从统一指挥。指挥人员为带班的矿领导或带班的采区领导，级别相同时以职称的高低为主，职称相同时，以通风专业为主，总指挥必须及时向地面汇报情况，请示下一步工作，但总指挥在紧急情况下有权做出决定，并立即报告给地面指挥系统。必须及时对工作进行培训。新工人入井前老工人每月月初都要进行一次避灾培训。内容为进入硐室后启动应急系统，使用室内设施，听从指挥员的统一安排等。并且每季度进行一次避灾演习。使工人、干部能熟练地掌握避灾方面的知识，并很好的运用。掌握急救方面的知识，减小事故伤亡程度，减轻伤员痛苦。3、井下救生舱设计内容十矿井下设2个移动救生舱，救生舱采用美国斯特塔生产钢制步入式救生舱，根据移动救生舱服务范围，人员为15人，并按1.5倍系数考虑，移动救生舱最多人员为23人，则考虑人员安排应有20台自救器。⑴硐室位置及尺寸十矿井下设2个移动救生舱，具体位置见图4-1。移动硐室大小尺寸：20m3，设有储物区、厕所区。移动救生舱一般为车体式结构，整个救生舱舱体由耐高温、抗冲击的材料构成，设有观察窗和逃生窗。国外矿用救生舱高度、宽度普遍在2m左右，长度则依据要求容纳的人数改变，但总空间体积必须达到0.8m3／人以上，以保证密闭空间中人员的生命安全。⑵舱内设施矿用救生舱一旦开始运行，被困人员要在这个密闭空间中可能生存长达数天的时间，为了保证人员的生命安全，救生舱内所有生命维持设备必须持续正常运行，将室内的02、CO2等各类气体的浓度、环境温度、湿度等生存参数都稳定控制一个适宜人类生存的范围。移动救生舱内报告以下几项内容:①供氧系统灾害发生可能使救生舱内的氧气暂时不符合空气质量要求，此时应使用硐室内存放的自救器，数量20台，为美国斯特塔公司生产，维持时间120分钟。②生活系统救生舱内设一个卫生间，设有人体排泄物收集处理装置。舱内放有矿泉水及食物③照明供电系统救生舱照明电源由中央变电所专供，系统内部带有蓄电池。正常情况下由变电所对舱内蓄电池充电。事故情况救生舱蓄电池作为应急电源。救生舱内配备有逃生用的矿灯。数量为救生舱内可容纳人数的25%。④通讯系统在救生舱安装直达矿井调度室电话一部。与矿井调度室实时联系。在救生舱设置井下无线移动电话一部，以保证事故状态下与调度室保持联系。⑤空气检测系统救生舱应具备舱内外环境参数监测监控系统对舱内CH4浓度、CO浓度、CO2浓度、O2浓度、温度、烟雾等进行连续监测。舱内对硐室内环境参数进行超限报警。救生舱内的环境监测系统由救生舱成套配置。硐室外环境监测参数为一独立的监测系统对瓦斯浓度、CO浓度、CO2浓度、O2浓度、烟雾、温度等进行连续监测。B、六矿㈠矿井概况1、矿井基本概况六矿位于鹤壁矿区南部，隶属鹤壁市鹿楼和石林乡。地理位置为：东经144°10′37″～114°13′28″北纬35°52′49″～35°58′23″。北以F40断层与五矿为界，南以张庄向斜与八矿相邻，西部至煤层露头，东以-800m煤层等高线为界。矿井走向长9.5km，倾斜长2.5km，面积约18km2。煤矿东距京广铁路17km，北距安阳～李时珍铁路20km，鹤壁～汤阴铁路与京广铁路相接，鹤壁至安阳均有公路相通，交通便利。本区为丘陵地貌，地势北西高、南东低，地面标高126.50～227.70m，高差为101.20m。本区属海河流域卫河水系，汤河为区内唯一季节性河流，其发源于鹤壁市西中窑头附近，经本区南部、汤阴县城、在内黄县境内注入卫河，流量0.3～0.4m3/s,最大洪水流量变1280m3煤矿西部大湖村～汪流涧一线有三处面积不大的地表水体，其中两处为小坑塘，另一处为汪流涧水库，面积仅为0.04km2。本区深部边界外约2km的温家沟水库面积约0.1km，最大库容104万m3，主要用于拦洪灌溉。本区属北温带大陆性干旱型季风气候，年平均气温最高15.3℃(1963年),最低点13.1℃(1964年),一般14.5℃。气温极值最高42.3℃(1967年6月4日),最低据鹤壁气象局1988年气象资料，年降水量371.8～825.71mm,平均635.26mm,年蒸发量1637.4～2016.6mm,平均据历年统计资料，8月至来年2月多为北风，最大风速23m/s，3月至7月多为南风，最大风速14m/s。2、井田地质特征鹤煤六矿位于鹤壁煤田东部太行断隆的东缘，总体构造形态为地层走向近SN，倾向E，倾角0～38°，一般为20°左右的单斜构造。主要构造形迹为轴向近EW、向E倾伏的一系列宽缓背、向斜与煤矿中部近SN、NE向的小型背、向斜相复合和NE、NNE向正断层。（1）褶曲：经采掘揭露和钻孔控制的褶区有10条，向、背斜各5条。其中近东西向褶曲有4条，近南北向褶曲有3条、北东向褶曲有2条，北西向褶曲1条。在褶曲相交的部位形成构造盆地或鞍状构造。①张庄向斜：位于687—1、876—13、877—1钻孔一线，向斜轴为井田南部六、八煤矿的分界线，延伸长度为2800m。为一向东倾伏的向斜，轴线方向250°，至876—13钻孔后变为290°。向斜轴在西部被6F9-1断层切割错位。南翼地层走向135°～170°，倾向45°～80°，倾角为18°～38°；北翼地层走向30°～50°，倾向120°～140°，倾角为26°～34°。该向斜已被271、27071、27051、27091工作面及多个钻孔严密控制。②82—11背斜：位于六矿南部，72—2、682—8、682—11钻孔一线，延伸长度为1800mm。为一向西仰起的背斜，轴线方向102°。背斜两翼产状北陡南缓，向倾向125°，倾角为21°；北翼地层走向162°，倾向72°，倾角为28°。该背斜已被271、274、2707、2109、21071工作面揭露，并被多个钻孔严密控制。③71—14—82—4向斜：位于大66—1、70—4、71—14、682—4钻孔一带，延伸长度为2700m。为一向东倾的向斜，轴线方向90°～113°。向斜两翼产状基本对称，向斜轴西部被6F10、6F44、F876—10断层破坏。南翼地层走向167°，倾向77°，倾角为20°～29°；北翼地层走向40°，倾向130°，倾角18°～32°。该向斜已被137、130、139、25041、2109工作面及钻孔严密控制。④75—8背斜：位于大矿区中部大15、75—8、68—3钻孔一线，延伸长度为1100m。为一向西南仰起的背斜，轴线方向50°。背斜两翼产状南东陡西北缓。南翼地层走向8°，倾向98°，倾角为26°；北轧地层走向150°，倾向60°，倾角为23°。该背斜已被111、144、222、2204、2206、2208工作面揭露，并被多个钻孔严密控制。⑤44—3向斜：位于矿区北部44—3、76—53钻孔一线，延伸长度为1500m。为一向东倾伏的向斜，轴线方向15°～40°。向斜两翼产状北陡南缓，至少86—10钻孔附近向斜轴转向。南翼地层走向130°，倾向40°倾角为25°；北翼地层走向5～20°，倾向95～110°，倾角为34°。该向斜已被多个钻孔控制。⑥71—15向斜：位于72—12、71—15、77—35、77—7、77—34、75—11、68—7、76—3、68—11钻孔一带。轴线方向0°～150°，延伸长度为3600m。向斜两翼产状东陡西缓，向斜轴被6F15-1、、6F7、6F4、6F5、、6F46-3、6F46-4、6F46-1、6F40-1断层切割破坏。东翼地层走向160°，倾向250°，倾角为20°；西翼地层走向60°，倾向150°，倾角为15°。该向斜已被多个钻孔控制。⑦74—7背斜：位于70—9、77—40、76—5、76—15钻孔一线，延伸长度为3650m，轴线方向50°。背斜两翼产状东陡西缓，轴部被6F15-1、6F7、6F5、6F4、6F46-3、6F46-4、6F40-1等断层破坏，背斜形态不完整。东翼地层走向10～20°，倾向100～110°，倾角为27°；西翼地层走向160°，倾向250°，倾角为20°。该背斜已被多个钻孔严密控制。⑧76—21背斜：位于76—21、77—3、686—O2—2钻孔一线，延伸长度为1200m，轴线方向20～40°。背斜两翼产状对称，轴部被6F40-1断层破坏，东部形态不完倾角为25°。该背斜已被2804、2806工作面揭露及多个钻孔控制。向斜两翼产状基本对称，向斜轴被6FN1断层切割破坏。南翼地层走向150°，倾向60°，倾角23°；北翼地层走向20°，倾向110°，倾角23°。该向斜已被22041、24041、141工作面揭露。背斜两翼产状基本对称，轴部被F40、F40-1断层切割破坏，形态不完整。南翼地层走向5～10°，倾向95～100°倾角为20°；北翼地层走向165°，倾向75°，倾角为20°。该背斜已有钻孔控制。（2）断层矿区内断裂较发育，共查明断层59条，其中落差大于100m的断层3条，50～100m的4条，30～50m的20条，10～30m的21条，5～10m的11条。另外，尚有落差小于5m的断层30余条。按其延伸方向可分为NNE、NE、NEE、NWW向四组。①NNE向断层本区NNE向断层共12条，其落差大，延伸距离长，为本区主要控煤构造，主要断层有：a、F44正断层：为鹤壁六矿的西南部边界断层，位于南翼一水平，73—3～64—8～大64—1孔一线，区内走向长度为1600m。断层走向为NNE，倾向290°，倾角60°，落差50～130m，且南大北小；该断层已被137与138工作面揭露，大26、77—26、大5、64—6、大64—1钻孔穿见，其中大5孔二1煤层顶板（173.42～176.60m）为断层带,缺失P1sh地层。断层区内控制程度好。b、F44-1正断层：位于南翼一水平，南三轨道中段，区内走向长度为1500m。断层走向为NNE，倾向295°，倾角55°，落差15～40m，且南大北小；该断层已被130与131工作面揭露。该断层控制程度较好。c、F40正断层：为鹤壁六矿的西北部边界断层，位于大77～584—6～16—29～倾角75°，落差150～550m。该断层已被大77、67—32、66—24、大40、86-O2-2、66-4、584-6、584-10、12-12、16-29、687-21、17-31、585-4、37-3、18-5钻孔穿见，其中大40孔P1x地层与C3t地层接触，二1煤层断失，断距150m；86-O2-2孔421.90m遇断层，缺失P1x及P2s部分地层350m；14-2孔480.91m遇断层,缺失P1x及P2s部分地层450m；687-21孔在482.00～506.30m为断层破碎带，缺失P1x、P2s地层400m；37-3孔在688.00m遇断层破碎带，缺失P1x、P1sh部分地层220m；18-5孔在孔深609.86m与断层破碎带,缺失P1x及P2s部分地层320m；17-31孔755.98m遇断层，P2s七组C3t地层接触，缺失C3t、P1sh、P1x及P2s部分地层，断距500m。16-29钻孔在孔深584.80～605.90m与断层破碎带,P2S六组煤与C3t中部砂质泥岩段地层接触,缺失C3t、P1sh、P1x及P2s部分地层，断距550m。该断层南部控制程度好，北部控制程度差。倾向280°，倾角75°，落差50～165m。该断层已被2604工作面揭露，76-20、687-22、16-3、77-2、76-补3钻孔穿见，其中687-22钻孔在616.76m遇断层破碎带，缺失三、四煤组段地层130m；16-3钻孔在600.32m遇断层破碎带，缺失四、五、六煤组段地层165m。该断层已被基本控制。e、F40-2正断层：位于F40断层西，走向长度为1600m。断层走向为6°，倾向276°，倾角65°，落差50m。16-6钻孔穿见该断层，区外控制程度