XXX紧急避险系统专项初步设计

总论一、项目概况内蒙古XXXXXXXXXX有限责任公司xxx煤矿（以下简称xxx煤矿）位于内蒙古自治区鄂尔多斯市XXXXX境内，隶属于XXXXXXXXXX有限责任公司，行政区划隶属于鄂尔多斯市XXXXX纳日松镇。xxx煤矿是由原xxx煤矿、原XXXXX羊市塔镇高家梁煤矿、原XXXXX羊市塔镇焦粉厂煤矿及扩区整合而成，2009年12月开始整合改造工作，设计生产能力为0.6Mt/a。2010年7月鄂尔多斯市煤管局组织内蒙古煤矿安全监察局鄂尔多斯煤监分局、市环保局、市国土局、市水保局和XXXXX煤炭局、太原明仕达煤炭设计有限公司、中煤建安第七工程处、山西宇通建设项目管理有限责任公司、煤炭工业内蒙古建设工程质量监督工程直属矿区站、北京煤科总院的相关专家，在市纪检委监察局的全程监督下对xxx煤矿建设项目进行了竣工验收，并出具了“竣工验收意见书”。目前xxx煤矿是六证齐全的生产矿井。2012年3月，为解决矿井煤、矸分运问题，受业主委托，我公司设计提交了《鄂尔多斯市XXXXXXXXXX有限责任公司xxx煤矿优化设计》，鄂尔多斯市煤炭局以“鄂煤局发〔2012〕36号”文批复，编制矿井设计生产能力仍为0.6Mt/a，回采工艺仍为综采。2012年7月我公司编制完成了《内蒙古XXXXXXXXXX有限责任公司xxx煤矿技术改造及配套选煤厂方案设计》，建设规模1.2Mt/a，2012年8月3日，内蒙古自治区煤炭工业局以“内蒙局字[2012]299号文”下发了《内蒙古XXXXXXXXXX有限责任公司xxx煤矿技术改造及配套选煤厂建设方案的批复》。2012年8月我公司编制了1.2Mt/a规模的《内蒙古XXXXXXXXXX有限责任公司xxx煤矿初步设计》，2012年10月22日内蒙古自治区煤炭工业局组织专家对初步设计进行了评审，预计近期可批复。根据《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》的要求，受内蒙古XXXXXXXXXX有限责任公司xxx煤矿的委托，我公司承担“xxx煤矿井下紧急避险系统专项初步设计”文件编制工作。鉴于规模为1.2Mt/a的xxx矿井初步设计近期即可批复，为兼顾长远，本次“紧急避险系统专项初步设计”将依据已评审的1.2Mt/a的“初步设计”有关内容进行编制，下一步编制“初步设计安全专篇”时有关内容按照“紧急避险系统专项初步设计”最终批复编制。二、编制设计的依据1、委托书；2、中煤XXXXX设计工程有限责任公司编制的《内蒙古XXXXXXXXXX有限责任公司xxx煤矿技术改造及配套选煤厂建设方案》；3、1.2Mt/a规模的《内蒙古XXXXXXXXXX有限责任公司xxx煤矿初步设计》；4、2012年12月，内蒙古自治区煤田地质局153勘探队编制的《内蒙古自治区东胜煤田xxx煤矿煤炭生产勘探报告》；5、《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；6、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》（安监总煤装（2011）33号）；7、《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）；8、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于煤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（2012）15号）；9、《内蒙古自治区煤矿井下紧急避险系统建设完善实施方案》内安委会发[2011]18号）；10、《转发关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》（内煤局字[2012]59号）；11、《关于加快煤矿井下紧急避险系统建设进度的紧急通知》（内煤局字[2012]444号）；12、鄂煤局发〔2013〕1号文“鄂尔多斯市煤炭局关于印发《鄂尔多斯市煤矿井下紧急避险系统专项初步设计审查标准（试行）》的通知”；13、《煤矿安全规程》（2011版）；14、矿方提供的其他有关资料。三、设计指导思想依据国家相关法律法规，结合矿井实际情况，合理布置井下紧急避险系统设施，构建起覆盖全矿井的安全防护网，提高矿井安全防护和应急救援水平，保障井下作业人员的生命安全。四、主要技术经济指标1、根据当前井下人员分布和采掘情况，矿井共布置一个永久避难硐室和五台可移动式救生舱。永久避难硐室位于副斜井井底车场附近，可移动式救生舱位于13107回采工作面及综掘工作面巷道内。紧急避险设施的数量及防护人数应根据大巷延伸和采掘工作面变化及时进行调整。2、永久避难硐室规模为80人，可移动式救生舱每台额定防护人数为12人。3、紧急避险系统中利用煤矿已有的KJ76N型煤矿安全监控系统，本次新增设备接入现有系统。3、紧急避险系统中利用煤矿已有的KJ289型人员定位系统，本次新增设备接入现有系统。3、紧急避险系统中利用煤矿已有的一套多媒体数字程控调度通信系统，调度交换机型号为WD-2000D，容量由256门增加到512门。新增KTW134型移动无线通讯系统，满足紧急避险系统的通讯方式至少2种的要求。4、现有4台MOGF26/8-160型空气压缩机，空气压缩机供气量满足压风自救用风量要求，接入井下永久避难硐室的压缩空气管路规格为D133×4。5、紧急避险系统中利用煤矿已有的消防洒水系统，供水施救管道与井下消防洒水管道采用合一管道系统。接入永久避难硐室和移动式救生舱管道规格为DN25。6、建设投资概算如下：本项目总资金为1465.58万元；其中井巷工程129.54万元、设备及工器具购置费930.72万元，安装费215.07万元、其他费用94.37万元、基本预备费95.88万元。五、存在问题与建议1、随着采掘工作面变化及巷道延伸，紧急避险设施应及时进行调整，考虑增设紧急避险设施。2、应对矿井所有作业人员进行全面的教育培训，所有井下作业人员必须熟悉事故灾害应急救援预案，熟知避灾路线和各种灾害的标示图标及避险设施、设备的操作。3、矿井应配备专业的日常维护人员，对损坏设备及时更换，食物与水定期更换，保证所有紧急避险设施运转正常。第一章矿井概况及灾害危险性分析第一节矿井基本情况一、地理位置xxx煤矿位于XXXXX政府所在地薛家湾镇南西直线距离约80km处，行政区划隶属于鄂尔多斯市XXXXX纳日松镇。本井田位于东胜煤田xxx西部详查区北部。其地理坐标为：东经：北纬：该矿井交通运输条件方便。煤炭以公路运输为主，矿井工业场区距边（家豪）～贾（家湾）运煤专线（二级沥青公路、双向四车道）、曹（家石湾）～羊（市塔）运煤专线（三级沥青公路）均为2.0km，边贾公路与包府运煤专线连接，进而向北与包茂高速、京包铁路沟通、向南至神木与榆神高速、青银高速连接。曹羊公路与109国道连接，进而与呼准高速、大准铁路沟通。井田北东距旗政府所在地薛家湾镇直线距离约80km，北西距鄂尔多斯市政府所在地东胜区直线距离约80km，北东距呼和浩特市直线距离约190km，北距准（格尔）～东（胜区）铁路西营子煤炭集装站65km。交通位置情况详见图1-1-1。图1-1-1交通位置图二、井田范围井田东西最长为4.38km，南北最宽为2.55km，面积为6.33km2。井田范围由16个拐点坐标圈定，各拐点坐标见表1-1-1表1-1-1拐点编号北京54直角坐标西安80直角坐标XYXY12345678910111213141516三、地质概况及开采技术条件（一）煤层赋存情况及顶底板岩性特征1、煤层井田含煤地层为侏罗系中下统延安组（J1-2y），含煤地层上部残缺不全，含有2、3、4、5、6、7六个煤组，含煤地层总厚度为107.86～318.78m，平均231.22m，区内共含煤1～10层，煤层总厚度3.32～19.94m，平均10.93m，含煤系数4.73%，可采煤层总厚度2.17～16.78m，平均9.11m区内共见10层煤，可采煤层7层，即2-2中、3-1、3-2、4-2、5-1、6-1、6-2中煤层。各煤层顶底板及夹矸多为泥岩、砂质泥岩及细砂岩等。表1-1-煤层号煤层厚度（m）利用厚度（m）层间距（m）煤层埋藏深度(m)可采程度稳定程度最小值－最大值平均值（点数）最小值－最大值平均值（点数）最小值－最大值平均值（点数）最小值－最大值平均值（点数）2煤组2-2中0.35—9.484.12（16）1.20—7.533.97（15）17.26—44.1834.91（13）0—148.3578.98（16）局部可采较稳定3煤组3－10.75—2.551.79（26）0.95—2.551.74（24）0—188.7592.84（26）局部可采较稳定11.13—23.0717.98（25）3－20.30—2.301.64（32）0.95—2.201.61（30）0—211.35108.18（32）全区大部可采稳定15.25—34.3426.40（31）4煤组4－10.45—1.130.65（31）0.82—1.130.91（4）39.03—237.05137.67（31）区内不可采不稳定10.13—24.9017.94（26）4－20.20—1.500.71（26）0.80—1.260.97（10）71.90—234.88157.25（26）局部可采较稳定7.40—20.3513.07（26）5煤组5－10.85—1.551.27（31）0.85—1.551.27（31）79.35—257.95169.71（31）全区大部可采稳定11.00—24.1013.31（19）5－20.25—0.800.47（19）0.80（1）91.90—262.83171.22（19）区内不可采不稳定13.50—20.8016.67（18）6煤组6-10.20—1.090.67（31）0.80—1.090.91（15）106.60—303.38201.52（31）局部可采不稳定17.25—33.7524.77（29）6－2中1.35—3.882.76（30）1.35—3.772.63（30）132.75—327.13227.92（30）全区可采稳定36.05—37.2536.59（4）7煤组7-11.15—1.421.32（4）1.15—1.421.32（4）258.90—313.65276.75（4）区内零星可采不稳定2、井田地层井田位于东胜煤田xxx西部详查区北部外围，新生代的地质应力在这里表现强烈，含煤地层遭到了严重的风化剥蚀与侵蚀而残缺不全。据地表出露及钻孔揭露，区内赋存的主要地层有：侏罗系下统富县组（J1f）、侏罗系中下统延安组（J1-2y）、第三系上新统（N2）、第四系上更新统～全新统（Q）3、井田构造井田含煤地层的构造形态总体为一向NW倾斜的单斜构造，倾角1°～3°，沿走向发育有宽缓的波状起伏。矿区内发育有三条正断层F2、F3、F4。F2正断层：位于井田中部，走向北西～南东，倾向南西，倾角75°，断距由西向东从10～20m变为8～10m。在采掘巷道中常见有大小不等的阶梯状台阶。该断层从东到西北纵贯全矿区。F3正断层：位于井田中部，走向北西～南东，倾向北东，倾角75°，断距从西到东逐渐变小：西部为60m，东部为6～8m。该断层从东到西纵贯全矿区。F4正断层：位于井田北部，走向北西～南东，倾向北东，倾角70°，断距30～50m。以上断层，严重破坏了煤层的连续性，使煤层开采受到了极大的影响。地质构造纲要见图1-1井田内未发现岩浆活动。综上所述，矿区构造复杂程度属中等类型。图1-1（二）水文地质条件区内最低侵蚀基准面位于井田南东部，标高为+1190.61m，主采煤层多位于其下，直接充水含水层以延安组（J1-2y）基岩裂隙潜水～承压水为主，富水性微弱(q＜0.1L/s.m)，直接充水含水层的补给源均以贫乏的大气降水为主，区内无地表水体，水文地质条件简单。因有老空区积水，本矿井水文地质类型为中等型。（三）其他开采技术条件1、瓦斯根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2011年6月提供矿井瓦斯等级鉴定报告：本矿属于瓦斯矿井，矿井的瓦斯相对涌出量为0.68m3/t，二氧化碳相对涌出量为1.14m3/t。工作面瓦斯相对涌出量为0.45m2、煤尘根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2012年6月提供矿井瓦斯等级鉴定报告，煤火焰长度为>400mm，岩粉填加量最低60％。有煤尘爆炸的危险性。3、煤的自燃根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2012年6月提供的煤尘鉴定报告，本矿井煤属于容易自燃煤层。4、地温及放射性异常据详查区内钻孔简易地温测量结果，区内地温变化无异常，属正常地温区，矿井建设无地温危害。第二节矿井主要系统概况一、开拓与开采1、井田开拓方式矿井采用斜井开拓方式，现有主斜井、副斜井、回风斜井，排矸斜井4个斜井井筒。主斜井担负矿井煤炭运输任务兼进风、安全出口，副斜井担负全矿井辅助提升任务兼进风、安全出口，排矸斜井担负掘进煤运输任务兼进风、安全出口，回风斜井担负全矿井回风任务兼矿井安全出口。2、煤层分组及水平划分1）煤层分组本井田2-2中煤与3-1煤平均间距34.91m，3-1煤与3-2煤平均间距17.98m，3-2煤与4-2煤平均间距44.34m，4-2煤与5-1煤平均间距13.07m，5-1煤与6-1煤平距间距29.98m，6-1煤与6-2中煤平均间距24.77m。根据煤层间距、矿井已有开拓布局，将2-2中、3-1、3-2煤层划分为上组煤，将4-2、5-1、6-1、6-2中煤层划分为下煤组。2）水平划分全井田设两个主水平、两个辅助水平。其中一水平标高为实测的+1156.5m（原设计为+1157.5m），担负3-1、3-2煤开拓。一水平辅助水平为2-2中煤水平。二水平标高为+1025m，担负4-2、5-1、6-1、6-2中煤开拓。二水平辅助水平为4-2、5-1煤水平。3、井筒布置1）主斜井斜长671m，倾角6°48＇52″～8°32＇00″，半圆拱型，净宽3.6m、净高3.6m，净断面积11.6㎡,毛料石砌碹支护。安装1.0m宽带式输送机，运量500t/h。井筒内敷设2趟排水管路、消防洒水管路、压风管路（更换）和动力、通讯、照明电缆，新增应急排水管路、黄泥灌浆管路。2）副斜井斜长718m，倾角6°8＇16″～8°11＇00″～9°00＇00″，半圆拱型，净宽4.0m、净高3.8m，净断面积12.5㎡，毛料石砌碹支护，增加两个错车硐室，井筒内安装消防洒水管路和照明电缆。3）回风斜井倾角6°12＇12″，长度73m，半圆拱型，净宽3.5m、净高3.55m，净断面积11.1㎡，毛料石砌碹支护，为专用回风井兼作矿井反风时的安全出口。4）排矸斜井斜长540m，倾角12°，半圆拱型，净宽3.8m、净高3.1m，净断面积10.2㎡，表土段采用29U钢骨架+槽钢+挂网喷浆+聚乙烯塑板和牛毛毡支护,基岩段采用锚网喷支护。安装0.8m宽带式输送机，运量150t/h。井筒内敷设消防洒水管路和通讯、照明电缆,设置台阶扶手。井筒特征表见表1-2-1。表1-2-1矿井井筒特征表特征井筒名称主斜井副斜井回风斜井排矸斜井井口座标纬距(X)4353317.3204353328.8214352814.6704353220.000经距(Y)37465450.90037465418.93837465397.33837465541.271标高(m)井口(Z)+1247.006+1247.559+1221.650+1247.300提升方位角10°19＇37"10°30＇45"143°20＇42"19°47'22"井筒倾角6°48＇52″～8°32＇00″6°8＇16″～8°11＇00″～9°00＇00″6°12＇12″12°井筒长度(m)67171873540井筒净宽(m)3.64.03.53.8井筒支护(m)断面形状半圆拱半圆拱半圆拱半圆拱支护形式表土段毛料石砌碹钢筋混凝土毛料石砌碹29U钢骨架+槽钢+挂网喷浆基岩段毛料石砌碹锚网喷锚网喷锚网喷支护厚度表土段400450440200基岩段400450150100断面(m2)净11.612.511.110.2掘进18.0221.917.49/13.1115.7/11.5井筒主要装备1.0m宽带式输送机防爆无轨胶轮车0.8m备注现有现有现有新增4、井底车场及硐室本矿井为斜井开拓，主运输采用带式输送机，辅助运输大巷采用无轨胶轮车，无传统意义上的井底车场。井底车场硐室有主变电所、主水泵房、水仓、消防材料库、煤仓、应急排水巷。主变电所长度30m，宽度5m，主水泵房长度20m，宽度3.6m。水仓长度120m，容量：8.5×120=1020m3，满足正常涌水量（25m井底煤仓净直径6.0m，高度20m。煤仓容量：32×3.14×15+3.14÷3×5（32+1.22+3×1.2）=497m3应急排水巷，倾角15°，长度110m。安装卧式潜水泵，与水仓联络。该硐室采用锚网喷支护，支护厚度120mm。设计新增避难硐室总长度约62.2m，其中生存室长度为30m，生存室两侧过渡室长度分别为8m和11.2m，两侧通道长度约为5m，两侧防护密闭门墙体厚度为1m，两侧密闭门墙体厚度为0.5m。生存室面积为1205、井下大巷布置现有采掘工程平面图见附图CAQ1765-186-1。井田中央布置一组大巷，开拓全井田。初期开采一水平，利用已有的一盘区西翼大巷。盘区共布置有运输大巷、辅运大巷和回风大巷三条巷道。其中运输大巷担负矿井煤炭运输任务，兼进风；辅助运输大巷担负矿井材料、矸石、设备、人员等运输任务，兼进风；回风大巷担负回风任务。一水平开拓方式见图1-2本井田2-2中煤与3-1煤平均间距34.91m，3-1煤与3-2煤平均间距17.98m，3-2煤与4-2煤平均间距44.34m，4-2煤与5-1煤平均间距13.07m，5-1煤与6-1煤平距间距29.98m，6-1煤与6-2中煤平均间距24.77m。根据煤层间距、矿井已有开拓布局，2-2中煤布置一组大巷，3-1与3-2煤布置一组大巷，4-2、5-1煤布置一组大巷，6-1与6-2煤布置一组大巷。6、井下开采1）矿井首采盘区为一盘区，投产工作面为13107工作面。井下布置1个回采工作面，3个综掘工作面，采掘比为1:3。掘进工作面中2个施工工作面巷道、1个施工开拓、准备巷道。2）采煤方法及采煤工艺矿井采煤方法为伪倾斜长壁采煤方法，全部垮落法管理顶板，现有采煤工艺为一次采全高综采。主要设备有ZY6000/12.5/28型液压支架、MG300/710-WD型采煤机、SGZ764/2×160型刮板输送机。3）盘区划分及开采顺序根据井田内断层分布和水平划分，将井田划分为六个盘区，分别为一水平的一、二、三盘区和二水平的四、五、六盘区。煤层采用联合布置，开采顺序为自上而下。盘区接替顺序见表1-2-表1-2-序号盘区名称可采储量（Mt）生产能力（Mt/a）服务年限（a）接替顺序（a）510151一盘区4.621.202.962二盘区6.541.204.193三盘区4.511.202.894四盘区2.311.201.485六盘区3.001.201.926合计20.971.2013.44说明：由于五盘区煤层标高在采矿许可证之外，本设计暂不考虑回采。二、矿井通风系统本矿井为瓦斯矿井，通风方式为中央并列式通风，通风方法为地面机械抽出式。由主斜井、副斜井、排矸斜井进风，回风斜井回风。回风斜井海拔高度+1221.650m。矿井通风风量为64m3/s，风量分配见表1-2-3。矿井负压通风容易时期为470Pa，通风困难时期为1164Pa。通风机站内现安装FBCDZ-8-№23（A）型矿用防爆对旋轴流式通风机两套，其中一套工作，一套备用，配YBF型防爆电动机，2表1-2-3序号供风地点数量（个）配风标准（m3/s）供风量（m3/s）1采煤综采工作面11212备用工作面1882掘进回采巷道综掘工作面2612大巷综掘工作面1553硐室盘区变电所1334稀释胶轮车尾气104其它14矿井总风量64三、排水系统工作面涌水通过工作面运输巷、盘区运输大巷排至主水仓，再由主排水设备经主斜井排至地面井下水处理站。鉴于本矿井周围小窑、老空区多，水文地质条件中等，为保证矿井安全，井下在主排水泵站附近设置应急强排系统，排水管路沿主斜井井筒敷设，当矿井意外突水时，应急强排系统将矿井涌水直接排至矿井外排水沟。1、主排水设备井下主排水泵房内现安装三台MD46-30×5型矿用耐磨多级离心泵，其中正常涌水时，一台工作，一台备用，一台检修；最大涌水时，两台工作，一台检修。水泵额定流量46m3/h，额定扬程150m，额定效率72%，额定转速2950r/min，配套YB2180M-2型防爆电动机，37kW、660V、2950r/排水管路为两趟D108×4无缝钢管，其中正常涌水时，一趟工作，一趟备用；最大涌水时，两趟工作。主排水管路沿主斜井敷设。2、应急强排设备应急强排泵站内现安装两台BQ550-153/4-400/W-S型卧式矿用潜水电泵，突水时，两台潜水泵同时工作。水泵额定流量55m3/h，额定扬程153m，额定效率78.5%，额定转速1475r/min，配套防爆电动机，400kW、10kV、1475r/排水管路为一趟D377×9无缝钢管，主排水管路沿主斜井敷设，应急强排水仓与主水仓联通。四、矿井供电系统本矿目前地面建有10kV变电所一座，其两回10kV电源均引自xxx35kV变电所10kV不同母线段，导线选用LGJ-240，每回线路长度均为6.9km。经计算导线载流量满足要求，现已增加调压隔离变方案，线路损失满足要求。五、劳动定员本矿井达到设计能力时，全矿在籍职工总数为743人，劳动定员汇总详见表1-2-4，劳动定员明细见表1-表1-2-4序号工种出勤人数在籍系数在籍人数第一班第二班第三班第四班小计一生产工人159118118834786721井下生产工人906464542721.453942地面生产工人695454292061.35278二管理及技术人员161101818生产人员小计690三服务人员1313133953合计18813213283535743

表1-2-4序号类别一班二班三班四班合计在籍系数在籍人数一原煤生产人员1矿机关5515矿长(兼党委书记)11生产副矿长22总工程师11安全副矿长112生产技术部611818部长11采矿工程师11电气工程师11安全工程师11统计师11调度员11133经营部515财务会计11成本会计11现金出纳11劳动工资11销售统计11续表1-2-4劳动定员配备序号类别一班二班三班四班合计在籍系数在籍人数4综采队981.45142队长22采煤副队长22机电副队长22采煤技术员22机电技术员22班长22228采煤机司机44412拉架工兼推刮板输送机66618控制台司机兼电工2226转载机司机2226刮板输送机机头司机2226工作面带式输送机司机2226超前支护工44412检修电工66煤机检修工22支架、泵站检修工22三机检修工22材料员225掘进队1741.45235队长11副队长55技术员22掘进机司机555515支护工2020202080带式输送机司机1010101040电气维修工555520掘进机检修工55材料员11续表1-2-4序号类别一班二班三班四班合计在籍系数在籍人数6安全通风队601.4587队长11副队长11材料员11通风工程师11瓦斯、测风、安全检查员22228监测、监控及通讯维护工22228检修工444416通风设施维护工22228防尘工22228放炮员222287机运队571.4584队长11副队长11机电技术员22统计兼材料员11检修班长11主井带式输送机司机（大巷）22228地面带式输送机司机333312地面生产系统检修工22228主扇司机22228检修工3336158辅助矿山救护小队3339地面工人861.35116井口检身工2226机修车间操作工2226水暖检修工2226电工兼巡检工1113选煤厂工人252020二生产服务人员391.3553灯房及自救器工3339火工品管理员1113浴室2226门卫2226厨师55515三全矿合计18813213283535743第三节矿井灾害危险性分析一、安全生产现状自建矿至今，煤矿未发生安全事故，安全生产状况良好。二、主要灾害分析引起矿井灾害的因素主要有水、火、瓦斯、煤尘、顶底板以及其它安全风险等。1、瓦斯危害风险分析根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2011年6月提供矿井瓦斯等级鉴定报告：本矿属于瓦斯矿井，矿井的瓦斯相对涌出量为0.68m3/t，二氧化碳相对涌出量为1.14m3/t。工作面瓦斯相对涌出量为0.45m本矿井虽瓦斯涌出量较低，但在处理瓦斯积聚、瓦斯超限过程中，若采取措施不当，也会发生灾难性事故，如瓦斯窒息、燃烧、爆炸等灾害。另外，矿井瓦斯带成分中有氮气、二氧化碳，这两种气体同属窒息性气体，含量增加会导致井下空气中氧气含量的相对减少，当氧气含量减少到17%以下时，可能会发生窒息死亡事故，为此，在矿井建设和生产过程中，必须采取措施加强通风管理。2、矿井尘害风险分析根据本矿井煤尘鉴定报告，煤火焰长度为>400mm，岩粉填加量最低60％。有煤尘爆炸的危险性。在采掘过程中，由于粉尘防治不力，粉尘浓度达到爆炸界限而引起煤尘爆炸事故的发生，特别是在煤尘与瓦斯共存的条件下还易发生瓦斯煤尘爆炸事故，造成人员、财产灾难性事故。3、矿井火灾风险分析矿井在建设和生产过程中，机械化程度高，各种设施、设备较多，可能引起火灾的因素也很多，明火点燃易燃物、静电聚集放电、电缆电线接触不良产生电火花、设备超负荷运转、机电设备误操作、气割电焊措施不到位，煤炭自燃都可能引起火灾的发生。本矿井煤属于Ⅰ级容易自燃煤层，发生内因火灾的可能性较大，同时矿井装备水平高，机械电气设备使用量大，对外因火灾危险性程度也较高。4、矿井水害风险分析井田的直接和主要充水含水层为基岩裂隙潜水～承压水含水岩组（J1-2y），该含水层组含水层厚度40.04m，水位埋深41.55～52.20m，水位标高+1240.56m。降深10.27m时涌水量1.078L/s，单位涌水量0.00759L/s·m，渗透系数0.0136m/d；水温9℃井田构造形态与区域含煤地层构造形态一致，总体为一向北西倾斜的单斜构造，倾角1°～3°。地层产状沿走向及倾向变化不大。矿区中部发育两条正断层F2、F3，断距10～50m左右，断层破碎带充填物以断层泥质物为主，断层的导水性与透水性较弱，无岩浆岩侵入。井田地表水系不太发育，各沟谷均无常年地表迳流，只在雨季暴雨过后形成短暂的洪水。地表洪水一般通过井口，封闭不良的钻孔等通道直接向矿井充水。局部煤层开采后导水裂缝带高度大于煤层埋深。周边不少矿井无计划乱采、越界开采现象严重，如勾通积水老窑，可发生透水事故。同时，矿井2-2煤、3-1煤采空区分布较多。因此，老窑及采空区积水对矿床充水的影响很大。由于本井田内分布有已查明的三条断层，地表水及基岩裂隙潜水～承压水含水岩组可能通过断层构造裂隙对矿坑充水。根据矿井地质报告资料，区内最低侵蚀基准面位于井田南东部，标高为+1190.61m，主采煤层多位于其下，直接充水含水层以延安组（J1-2y）基岩裂隙潜水～承压水为主，富水性微弱(q＜0.1L/s.m)，直接充水含水层的补给源均以贫乏的大气降水为主，区内无地表水体，水文地质条件简单。设计认为，因有老空区积水，本矿井水文地质类型为中等型。煤层导水裂隙带高度（包括冒落带最大高度）预测：首先选择2-2′勘探线进行煤层导水裂隙带预测，采用现行《矿区水文地质、工程地质勘探规范》（GB12719-91）推荐的导水裂隙带经验公式：Hf—导水裂隙带高度(包括冒落带)（m）；M—累计采厚(m)；n—煤分层层数；冒落带预测用以上规范推荐公式：Hc=(3-4)MHc—冒落带最大高度（m）主要可采煤层最大导水裂隙带高度计算见表1-3-1。表1-3-1主要可采煤层最大导水裂隙带高度计算表煤层编号（m）自然厚度（m）最小～最大平均埋藏深度（m）最小～最大平均导水裂隙带（m）最小～最大平均冒落带最大高度（m）最小～最大平均3-1～6-2中6.68～13.7011.0841.90～261.87148.5857.29～73.0763.0923.38～30.4525.97煤层导水裂隙带、冒落带最大高度是用经验公式计算的，煤层冒落带、导水裂隙带较大，可能导通其上的含水段，使矿坑涌水量增加。本井田煤层埋藏较浅，暴雨时地表水可能渗入井下而造成灾害，且存在老窑采空区，采空区内的积水也是重大安全隐患源，综合分析水灾为矿井的主要灾害。5、顶底板危害风险分析由于井下采掘作业破坏了原岩的初始平衡状态，导致岩体内局部应力集中，当重新分布的应力超过岩体或其构造的强度时，将会发生岩体失稳，采场和围岩巷道会在地应力作用下发生变形或破坏。如果预防不当，管理措施不到位，将会造成事故。采掘工作面、掘进巷道以及硐室受岩石压力的影响，都可能引发地压灾害。由于地质、设计、管理、技术等因素，有可能使采掘工作面顶板垮落，巷道或采掘工作面片帮、冒顶。如：顶板岩层破碎，穿越地质构造区域或破碎带，地下水作用、岩石风化等其他地压活动的影响；煤柱设计不合理，支护设计不合理，支架强度不够；煤柱未保护完好，井巷没有支护、支护不及时，采掘工作面或作业工艺不合理，空顶距离、空顶面积过大，空顶时间过长，工作面伞檐超过规定，煤壁与放顶线不直等。巷道或采掘工作面片帮、冒顶会造成采掘工作面内设备损坏、作业人员伤亡；供电、通讯、洒水、运输、灭火等系统不能正常运行；巷道被堵塞会造成通风系统混乱，瓦斯超限，人员窒息。在井下采煤生产活动中，顶板事故是最常见的煤矿安全事故之一，由其造成的伤亡事故约占煤矿伤亡的40%。xxx煤矿煤层顶板岩性以泥质岩类为主，其次为粉砂岩和砂岩类，底板岩性以泥质岩类、粉砂岩类为主，局部地段为砂岩类。区内基岩出露多，风化作用相对较强。煤层顶板成为承受围岩压力或传递压力的最薄弱环节。顶板的岩性不稳定，可能使巷道及硐室发生顶板冒落、塌方等地质危害。6、其它灾害风险分析1）运输事故本矿井主井、副、排矸井均为斜井。主斜井采用带式输送机担负煤炭运输任务；副斜井采用无轨胶轮车，担负材料、设备辅助运输任务；排矸井采用带式输送机担负矸石运输任务。带式输送机连续运输事故主要表现为绞人伤害及输送带火灾。输送带着火后还会产生大量的有毒烟雾，造成人员中毒、窒息死亡。七十年代以来，全国煤矿因皮带着火发生事故多起，造成巨大损失。辅助运输系统为无轨胶轮车，经盘区辅运大巷、工作面回风巷可直达回采工作面。井下运输容易产生撞车、撞压行人，车辆的刮、碰、挤等，会造成设备损坏，人员伤亡。2）机械设备伤害机械设备伤害主要是机械设备运动（静止）部件直接与人体接触引起的夹击、碰撞、剪切、卷人、绞、碾、割、刺等形式的伤害。矿井在生产过程中易造成伤害的煤矿机械设备包括采掘面运输机械、采掘机械、装载机械、钻探机械、破碎设备、通风设备、排3）矿井电气伤害矿井机械化程度高，采掘工作面配备的机电设备数量多，井下电缆线路长，电气设备移动频繁，电气设备若不符合《煤矿安全规程》要求，使用或维修不当，使防爆性能下降或失爆，会引起火灾或瓦斯、煤尘爆炸；配电线路、开关、熔断器、插销座、照明器具等均有可能引起电气火灾、电击、触电、雷击等。4）职业有害因素矿井地面和井下都具有生产环节多、工作地点分散等特点，生产过程中各种有害气体的涌出、粉尘及噪声等直接影响职工的身体健康，甚至危害职工的生命安全。三、结论xxx煤矿为瓦斯矿井，煤层为容易自燃煤层，水文地质条件为中等，煤尘有爆炸危险性，地质条件中等。第四节建设井下避险系统的必要性一、煤矿现有避灾方式分析xxx煤矿为入井人员均配备额定防护时间不低于30min的自救器，井下避灾的常规方式为：灾害范围井巷的工作人员立即佩戴自救器，选距新鲜风流最近、不需穿越火源、最安全的避灾路线快速进入新鲜风流区域，直至升井避灾。这种避灾方法在井下受灾人员了解通风系统、清楚灾害位置、熟悉避灾路线、避灾方法，并且自救器能够正常发挥过滤作用时方能达到避灾的效果，且自救器有额定防护时间，因此有很大局限性。同时实际应用也诸多不便,主要表现在：1）由于井下作业人员分布较为分散，当发生灾害时，对灾害发生位置、灾害发展趋势并不清楚。例如，当发生火灾时井下人员并不清楚地面是否已下令反风、是否已采用风流短路等避灾措施。相应变化的避灾路线并不是很清楚，更为严重的是井下灾变期间情况千变万化，火风压与主要通风机风压综合作用，引起井下一些巷道风流紊乱，使井下人员无法正确判断烟侵范围、避灾路线的安全性，导致盲目行动，延长了避灾时间。2）井下逃生人员的混乱流动。避灾人员一般在灾害发生时有极大的心理压力，井下的避灾人员不敢肯定自己的避灾路线是否正确，地面指挥员因井下避灾人员混乱无法确定救援点，更不敢轻易采取一些必要的控风避灾措施，以免灾情扩大，引起不必要的损失。3）井下空间狭小，矿井通风及巷道联通关系复杂，供风量有限，发生灾害时作业人员避灾会受到井下环境条件的限制。因此，如何寻找新的方法，使井下遇灾人员减少盲目避灾行走的时间、缩短避灾路途、使井下人员能够及时集中在几个无烟、无毒气浸入和无高温伤害的井下避灾硐室内等待救援，将人员伤亡和灾害损失减少到最小程度是当前急需解决的问题。二、井下紧急避险系统必要性分析通过以上对xxx煤矿现有避灾方式的分析得知xxx煤矿井下作业人员仅依靠自救器逃生，工作面逃生路线超过2km，距离较长。井下废弃巷道、采空区较多，逃生情况复杂、逃生局限性大，无法保证井下作业人员逃生安全。因此，矿井有必要建立井下紧急避险系统。同时，根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》中第10条规定：所有煤与瓦斯突出矿井都应建设井下紧急避险设施。其他矿井在突发紧急情况时，凡井下人员在自救器额定防护时间内靠步行不能安全撤至地面的，应建设井下紧急避险设施。第11条规定：“煤与瓦斯突出矿井应建设采区避难硐室。突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面推进长度超过500m时，应在距离工作面500m范围内建设临时避难硐室或设置可移动式救生舱。其他矿井应在距离采掘工作面1000m范围内建设避难硐室或设置可移动式救生舱。”xxx煤矿虽然瓦斯涌出量较低，但工作面推进长度较长，最大长度达到1600m，加上工作面入口至井口的距离约500m综合分析，结合xxx煤矿特点及国家相关法律法规，矿井有必要建立井下紧急避险系统。第二章井下紧急避险系统第一节井下紧急避险设施布置一、紧急避险设施的布置原则井下紧急避险设施可根据矿井自身的特点进行选择，以满足矿井灾变条件下井下作业人员避难需要为原则，设计原则具体如下：1、合理布置紧急避险设施部署位置主要考虑如下因素：避难空间及其保护人员可能面临的事故；作业人员工作地点与避难空间的距离；避难空间外部维持设施（压风、供电、供水、通信等系统）与避难空间的连接；矿井发生事故时避难空间邻近区域的状况。综合以上因素，确定全矿井紧急避险设施的分布。根据煤矿灾害事故的特点以及井下作业人员分布情况，可移动式救生舱布置在采煤工作面以及掘进工作面巷道内，根据工作面人数确定救生舱布置的数量；永久避难硐室布置在副斜井井底车场附近。2、满足所有人员通过设置井下紧急避险设施，保证每名井下作业人员在灾害发生时都有自己的避难空间。确立井下作业人员与避难位置的一一对应关系。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。3、方便避难人员快速进入为方便避难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救生舱位置进行了明显的标注，指引避难人员尽快到达避难设施设置地点。二、紧急避险设施的布置依据1、井下人员分布情况目前矿井在一盘区东翼3-1煤中布置有1个13107回采工作面，在一盘区东翼3-1煤布置2个工作面巷道掘进面，另有一个掘进工作面施工二盘区的盘区准备巷道。井下最大班作业人员90人，其中回采工作面最大班工作面人员为20人，每个掘进工作面最大班人数为10人，其他人员分布在盘区、大巷及井底车场等地点。人员分布情况见表2-1-1。表2-1-1井下人员分布情况表工作区域采煤工作面掘进工作面盘区、大巷及井底车场等地点最大班人数2010×3402、规范要求紧急避险设施的容量应满足服务区域所有人员紧急避险需要，包括生产人员、管理人员及可能出现的其他临时人员，并按规定留有一定的备用系数。永久避难硐室生存室的净高不低于2.0m，每人应有不低于1.0m2的有效使用面积，设计额定避险人数不少于20人，宜不多于100人。临时避难硐室生存室的净高不低于1.85m，每人应有不低于0.9m2的有效使用面积，设计额定避险人数不少于10人，不多于40人。救生舱生存舱有效生存空间不小于每人所有井工煤矿应为入井人员配备额定防护时间不低于30min的自救器，入井人员应随身携带。三、设计要求1、通过设置井下紧急避险设施，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。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。2、人员尽快撤离事故现场、迅速到达地面安全地点为第一原则，当不具备向地面逃生时，依据以下原则进行救援：1）距临时避难硐室或救生舱最近的人员向临时避难硐室或救生舱内逃生；2）距永久避难硐室最近的人员向永久避难硐室内逃生；3）距井筒最近的作业人员尽快升井向地面逃生；4）在救生撤离路线上设置清楚明晰的指示路标，让每个矿工都能通过指示路标找到最近的避难场所。3、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避险设施位置进行了明显的标注。指引避难人员尽快到达避险设施设置地点。4、紧急避险系统必须满足“设施完备、系统可靠、管理到位、运转有序”的要求。四、井下紧急避险设施布置（一）避险设施数量及人员容量的确定《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》中规定：永久避难硐室生存室设计额定避险人数不少于20人，宜不多于100人。根据井下人员分布情况的分析，人员主要分布于采掘工作面、盘区及大巷内。盘区、大巷及井底附近分布人员为40人，考虑采掘工作面及井底车场附近的逃出人员，设计永久避难硐室容纳规模为80人，可满足采煤工作面、掘进工作面、盘区及大巷内人员的安全避险要求。永久避难硐室位于井底，不管是现在生产的一盘区，还是将来生产的二、三盘区，人员均可进入永久避难硐室。可移动式救生舱位于采掘工作面。回采工作面最大班人数为20人，在13107工作面运输巷和13107工作面回风巷各布置1台可移动式救生舱，防护人数为12人，共计2台；2个综掘工作面掘进13106工作面巷道，另外一个综掘工作面掘进开拓巷道，掘进工作面最大班人数为10人，每个综掘工作面均布置1台可移动式救生舱，防护人数为12人，共计3台。综上所述，在采掘工作面共设置5台防护人数为12人的可移动式救生舱。（二）各种避险设施的选择、位置及服务区域井下紧急避险设施主要包括永久避难硐室、临时避难硐室和可移动式救生舱。设计紧急避险设施提出了两种方案：方案一、永久避难硐室+救生舱；方案二、永久避难硐室+临时避难硐室。方案一：永久避难硐室+救生舱本矿井为斜井开拓，井筒长度较短，发生灾害时，井筒及井底车场附近人员在自救器防护时间内可通过井筒到达地面。井下人员另外一部分主要分布在盘区及大巷内，由于盘区距离井底车场较近，且井底车场是井下大部分作业人员逃生的必经路线及关键出口，因此，在井底车场附近设置永久避难硐室能够服务于采区及大巷内逃生人员。井下人员主要分布在采煤工作面和掘进工作面，目前采掘工作面距大巷距离约为15缺点：（1）移动救生舱体积庞大，井下巷道中运输不便，特别是在工作面巷道中，巷道起伏较大，无法整体运输。尤其在带式输送机运输巷中，受巷道宽度及带式输送机的影响，运输非常困难。（2）移动救生舱下井及运输需要拆分，井下重新组装。（3）根据询价，12人的移动救生舱造价120万，价格昂贵，初期投资较大。优点：（1）移动救生舱为成套设备，安装及调试由厂家负责，矿方节省人力、物力。（2）移动救生舱可移动、随采掘工作面变化而移动，并可重复利用。方案二：永久避难硐室+临时避难硐室永久避难硐室位置同方案一，在采掘工作面设置临时避难硐室。临时避难硐室优缺点如下：缺点：（1）临时避难硐室设备可重复利用，但临时避难硐室需开凿一个硐室，硐室为一次性工程，无法重复利用。（2）临时避难硐室设置于煤层中需要进行加固和进行特殊的防灭火处理。优点：（1）临时避难硐室布置方便，临时避难硐室可以根据需要设置在煤层或岩层中。不受井下巷道断面大小的限制。（2）根据初步估算12人的临时避难硐室，造价60万，价格低廉。考虑xxx煤矿煤层较多，工作面不断变化，临时避难硐室也需要相应增加，后期费用不断增加。而可移动式救生舱虽然初期投资相对较大，但安装、使用及维护都较方便。设计根据矿井实际情况及井下人员分布情况，xxx煤矿井下紧急避险设施设计采用永久避难硐室和可移动式救生舱。井下紧急避险设施具体数量见表2-1-2。具体布置见图2-1-1。表2-1-2井下紧急避险设施布置数量表避险设施布置地点防护人数数量合计永久避难硐室井底车场附近80人11可移动式救生舱13107工作面运输巷12人/台1213107工作面回风巷12人/台113106工作面运输巷掘进面12人/台1313106工作面回风巷掘进面12人/台1大巷综掘工作面12人/台1第二节紧急避险设施的结构一、永久避难硐室（一）建设标准及要求1、永久避难硐室的建设标准永久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煤层中时，应有控制瓦斯涌出和防止瓦斯积聚、煤层自燃的措施，永久避难硐室应确保在服务期间避免受采动损害。永久避难硐室应采用向外开启的两道门结构。外侧第一道门采用既能抵挡一定强度的冲击波，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，密闭门之内为避险生存室。防护密闭门上设观察窗，门墙设单向排水管和单向排气阀，排水管和排气管应加装手动阀门。过渡室内应设压缩空气幕和压气喷淋装置。永久避难硐室过渡室的净断面积不小于3.0m2生存室的宽度不得小于2.0m，长度根据设计的额定避险人数以及内配装备情况确定。生存室内设置不少于两趟单向排气管和一趟单向排水管，排水管和排气管应加装手动阀门。永久避难硐室生存室的净高不低于2.0m，每人应有不低于避难硐室防护密闭门抗冲击压力不低于0.3MPa，应有足够的气密性，密封可靠、开闭灵活。门墙周边掏槽，深度不小于0.2m，墙体用强度不低于C30的混凝土浇筑，并与岩（煤）体接实，保证足够的气密性。采用锚喷、砌碹等方式支护，支护材料应阻燃、抗静电、耐高温、耐腐蚀，顶板和墙壁的颜色易为浅色。硐室地面高于巷道底板不小于0.2m。2、永久避难硐室的主要技术指标：1）有效防护时间(h)：≥96；2）生存硐室CO浓度(%))：≤0.0024；3）生存硐室CO2平均浓度(%)：≤1；4）生存硐室O2平均浓度(%)：18.5～23；5）生存硐室CH4平均浓度(%)：≤1；6）生存硐室内外的压差(Pa)：100~500（正压）；7）生存硐室内部最高温度（℃）：≤35；8）生存硐室内部最高湿度(%)：≤85；9）压风出口压力在0.1~0.3MPa之间，供风量不低于0.3m³/min•人，连续噪声应不大于70dB(A)；10）压缩氧供氧量≥0.5L/min•人；11）CO2吸收能力不低于0.5L/min•人；12）处理CO能力应保证在20min内将CO浓度由0.04%降到0.0024%以下。（二）避难硐室形式、结构及规格尺寸1、避难硐室形式、结构避难硐室采用向外开启的两道门结构。外侧第一道门采用既能抵挡一定强度的冲击波，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，密闭门之内为避险生存室。防护密闭门上设观察窗，门墙设单向排水管和单向排气管，排水管和排气管加装手动阀门。过渡室内设压缩空气幕和压气喷淋装置并储存有高压氧气瓶。生存室内包括供氧系统、人员定位系统、环境监测系统、供电系统、供水施救系统、通信联络系统、过滤降温除湿系统及其附属系统。1）第一道防护密闭门防护密闭门的设计遵循灵活、快捷、手动、密闭性良好等原则。门体要求能够抵御瞬时1200℃高温、2）第一道防护密闭门墙体防护密闭门墙体同样要求能够抵抗瞬时1200℃高温和0.3MPa的爆炸冲击波。通过采用C30强度的混凝土并配筋来实现要求。为了加强其抗冲击波能力，墙体周边掏槽，深度0.6密闭墙厚度计算。根据采矿工程设计手册，抗冲击波活门、抗冲击波密闭门硐室门框墙混凝土厚度一般为350~650mm。防爆墙混凝土厚度计算如下：式中：d—防护密闭门墙体混凝土厚度；ka—门硐结构安全系数，取1.2；kd—结构动力系数，取2.0；P—冲击波压力，设计取0.3MPa；B—门硐宽度，1.2mh—门硐高度，1.8m[τ]—混凝土设计抗剪强度，C30混凝土设计抗剪强度为1.5。经计算，d=0.17m，在此防护密闭门墙体厚度取13）第二道密闭门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。2、避难硐室规格、尺寸设计避难硐室和通道采用矩形断面，净宽4.0m，净高3.0m，净断面12.0m2；按照每人应有不低于1.0m2的有效使用面积计算，并考虑到生存室两侧的过渡室、防护密闭门、密闭门以及配套设施的存放，设计确定避难硐室总长度约62.2m，其中生存室长度为30m，生存室两侧过渡室长度分别为8m和11.2m，两侧通道长度约为5m，两侧防护密闭门墙体厚度为1m，两侧密闭门墙体厚度为0.5m。生存室面积为120m2，去除设备占用面积，有效使用面积为100m永久避难硐室及通道的防水等级均为二级，支护方式采用锚网索喷支护，防护密闭门及密闭门处墙体采用混凝土砌碹支护。喷射混凝土强度等级均为C25，砌碹、铺底混凝土强度等级均为C30，掘进过程中应尽量采用浅眼小炮方式，超挖部分采用C35混凝土填充。支护材料阻燃、抗静电、耐高温、耐腐蚀，避难硐室内顶板、墙壁应粉刷成浅色。井下永久避难硐室布置断面图见图2-2-3永久避难硐室防护密闭门采用不低于0.3MPa的标准建造，要求密封可靠，开闭灵活，其净宽为1.2m，净高为1.8m。避难硐室通道及其前后20m采用管沟布置，将接入硐室管线埋入管沟内，然后利用黄沙或片石进行回填，对管路起到保护作用。需要悬挂在巷道顶部的单向排气管采用高压软管，并满足0.3MPa抗冲击波要求。（三）避难硐室井巷工程避难硐室规格参数见表2-2-1。表2-2-1规格参数硐室名称净长（m）净宽（m）净高（m）断面形状净断面（m2）掘进断面（m2）支护方式生存室304.03.0矩形12.014.41锚网索喷过渡室184.03.0矩形12.014.41锚网索喷过渡室211.24.03.0矩形12.014.41锚网索喷（四）避难硐室施工安全技术措施1、施工前，施工队必须准备好施工所需的材料和工具；2、施工前，通风队必须认真检查通风设施，不合格设施及时修复；并按要求在新鲜风流中安装局扇等通风设备。局扇必须做到双风机双电源、风电闭锁、自动倒台齐全；3、扩修施工中严格执行“敲帮问顶”制度；4、每班施工前，必须先由班组长检查施工地点前后5m范围的支护和临时支护完好情况，确认安全后方可安排人员进行施工；5、爆破时需遵循以下技术措施：1）爆破作业前必须打设临时点柱或抬棚支护，爆破作业必须在临时支护齐全可靠的情况下方可进行作业。2）放炮员要经专门培训合格后并持证上岗。爆破工作必须由专职放炮员一人担任，必须严格按本岗位操作规程操作。3）放炮员领取雷管时，必须对号领取使用，禁止混用，没有用完的雷管按规定退库。4）装药前，首先清除炮眼内的岩粉，再用木棍将药卷轻轻推入，不得冲撞或捣实。炮眼内的各药卷必须彼此密接，并按规定充填炮泥。有水的炮眼，应使用抗水型炸药。装药后，必须把电雷管脚线悬空并短接，严禁电雷管脚线、爆破母线与运输设备、道轨、钢丝绳、管路、电缆、信号线、电气设备等导电体相接触。5）爆破作业严格执行“一炮三检”和“三人连锁”制度。加强放炮前、后瓦斯检查工作，防止漏检，避免在瓦斯超限情况下起爆。6）放炮时必须使用矿用防爆型发爆器进行起爆。7）严格执行多打眼少装药放振动炮原则，扩帮使用顺帮眼，每眼装药量控制在0.5卷，每次起爆不得超过2个眼。8）炮眼封填应使用黄土水炮泥，严禁用煤粉或其他可燃性材料作炮泥，无炮泥、炮泥不足或不实的炮眼严禁爆破。严禁裸露爆破，炮眼封泥深度不的小于0.6m，浅眼爆破时泡泥填满封实。9）装药前和爆破前有下列情况之一，严禁装药、爆破：⑴爆破地点临时支护和5m范围支护不符合规定的；⑵爆破地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达到0.5﹪；⑶在爆破地点20m以内有矿车及未清除的煤矸或其他物体堵塞巷道断面1/3以上；⑷炮眼内发现异状、温度骤高骤低、有显著瓦斯涌出、煤岩松散。10）爆破时，班组长要亲自安排责任心强的人员在所有能通往爆破地点直线100m以外安全地点把岗警戒。警戒线处应设置警戒牌。把岗人员要等班长通知放炮结束后方可撤岗，把岗期间不得擅自离开岗位。11）爆破前，班长要清点人员，确定各个警戒点警戒人员已到位，爆破工要最后离开爆破地点，确认爆破地点无人后，方可进行起爆。12）放炮后，等炮烟吹净，首先由班长、爆破工到爆破地点认真检查通风、瓦斯、煤尘、顶板、支架、拒爆、残爆等情况，严格执行“敲帮问顶”制度，及时处理顶帮活矸危石。确定安全后方可进行其他工作。13）炸药、雷管要分箱存放并加锁，严禁炸药雷管乱仍、乱放现象；14）处理拒爆、残爆时，必须在班组长指导下进行，并在当班处理完毕，处理拒爆时要遵守下列规定：⑴由于连线不良造成拒爆，可重新连线起爆；⑵严禁用镐刨、钎子钻或从炮眼内拉雷管脚线。严禁用钻眼的方法往外掏药；严禁用压风吹拒爆炮眼；⑶应在距拒爆炮眼0.3m处打一平行炮眼，爆破崩出即可；⑷爆破后，爆破工要及时收集残炮或未爆的雷管；⑸在瞎炮未处理完毕前，严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。15）当班的装药炮眼应在当班起爆完，若在当班未起爆完，爆破工必须在现场向下一班爆破工交代清楚。严禁一次装药多次放炮。16）爆破前，首先全面检查并加固爆破地点附近支护，保护好爆破地点范围内的开关、管线、风钻等设备，以防崩坏。6、必须严格按照质量要求进行施工，任何人不得擅自改变巷道规格和支护方式。7、掘进施工，必须在超前支护齐全的情况下作业，严禁空顶作业。8、施工过程中用到的材料和工具等要码放在指定地点，不得影响大巷运输。9、严格工程质量验收，不合格工程当班返工，做到隐患不交班。10、风筒做到逢孔必挂且吊挂平直，无破损漏风现象；管线严格按照机电科要求吊挂。11、风筒紧跟施工茬头且无落地现象，其最远距离不得超过5m。12、施工过程中若发现风量突然减小、停风或回风瓦斯达到0.75%以上，必须立即撤出人员查明原因进行处理，严禁无风、微风或瓦斯超限作业，待到回风瓦斯浓度降到0.7%以下并且稳定30分钟以上施工人员方可进入施工。13、每班施工结束必须及时清理现场杂物、碎石，做到文明生产。14、整修施工必须有跟班队长或班组长现场协调、指挥，及时处理施工中出现的问题。15、所有施工人员和参与施工管理及监督人员必须认真学习本措施。16、未尽事宜严格按照《煤矿安全规程》及有关规定执行。二、可移动救生舱形式1、建设标准及要求1）救生舱应具备过渡舱结构，不设过渡舱时应有防止避险人员进入救生舱内时有害气体侵入的技术措施。过渡舱的净容积不小于1.2m3生存舱提供的有效生存空间不小于每人0.8m2）救生舱应使用抗高温老化、无腐蚀性、无公害的环保材料。舱内颜色易为浅色，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。3）有效防护时间(h)：≥96；4）舱内CO浓度(%))：≤0.0024；5）舱内CO2平均浓度(%)：≤1；6）舱内O2平均浓度(%)：18.5～23；7）舱内CH4平均浓度(%)：≤1；8）舱内最高温度℃：≤35；9）内部最高湿度(%)：≤85；10）压缩氧供氧量：≥0.5L/min•人；11）CO2吸收能力：≥0.5L/min人；12）救生舱应具有足够的强度和气密性，抗冲击压力：≥0.3MPa；13）处理CO能力应保证在20min内将CO浓度由0.04%降到0.0024%以下；14）压风出口压力在0.1~0.3MPa之间，供风量不低于0.3m³/min•人，连续噪声应不大于70dB(A)；15）在+500±20Pa压力下，泄压速率不大于350±20Pa/h。16）舱内压力始终高于外界气压100~500Pa，且能根据实际情况进行调节。2、救生舱的形式及结构1）救生舱形式可移动式救生舱分为硬体式救生舱和软体式救生舱。硬体式救生舱采用钢铁等硬质材料制成；软体式救生舱采用阻燃、耐高温帆布等软质材料制造，依靠快速自动充气膨胀架设。软体式救生舱操作复杂，对操作熟练程度要求较高；国外钢制救生舱虽容纳人数较多，但尺寸过大，且制造标准不符合我国国情要求，救生舱认证方式与我国不同，因此国外钢制救生舱不适合中国国情。综合分析，本次设计采用国内生产的钢制救生舱。设计选用KJYF-96/12钢制救生舱，该救生舱为组装式钢结构。救生舱长12m，宽1.5m，高2.0m，额定救援人数12人，救生舱单节长度0.8m。救生舱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。平面示意图见2-2-4图2-2-4可移动式救生舱布置平面示意图2）救生舱舱体结构特点⑴救生舱舱体主要由过渡舱、生存舱、设备舱组成，分段式组装，方便井下运输；⑵独特的弧形顶、加强筋设计增强了抗压和抗冲击能力；⑶多出口设计，舱门不能正常开启时可通过逃生出口进出；⑷隔温夹层，强悍的防火耐高温性能，保温材料采用纯无机复合制品，高温下不释放任何气体或有机物；⑸过渡舱内设压缩空气幕、压气喷淋装置；支持多次进出救生舱；⑹正压设计，可有效阻止舱外有害气体进入生存舱内。3）救生舱的系统组成可移动救生舱由舱体、氧气供给保障系统、空气净化与温湿度调节系统、舱体内外环境监测系统、通讯系统、舱内照明及舱外指示系统、动力保障系统、人员生存保障系统等组成。⑴氧气供应采用多重供氧系统。通过矿内压缩空气管线供氧（灾变时期矿井压风系统完好无损时，首选矿井压风系统对救生舱提供新鲜空气）；外部装有接入矿井压风系统的接口，通过三级过滤（过滤精度达到0.01mm）、活性碳除异味、减压消音为救生舱提供新鲜空气。矿井压风系统受损时，通过生存舱内储藏的高压医用氧气瓶供氧，经过一级和二级减压系统，使高压氧气压力变为0.1MPa，再由转子流量计按入舱人数确定供氧量。⑵空气净化与温湿度调节系统①空气净化系统采用积木式抽屉结构，净化效率高，更换方便；由气体净化剂层、木炭层和空气驱动装置组成，能去除有毒有害气体并有效清除人体夹带和人体活动产生的二氧化碳、一氧化碳、氨气、硫化氢、挥发性有机物等；②各种化学性药剂真空包装，粉尘率小于2％；③空气驱动装置采用直流风机和风道驱动舱内空气流动以提高净化效率；④救生舱采用无电力支持的蓄冰制冷降温系统来降低舱内温度。生存舱内置两个独立的蓄冰箱，舱内气体在风机的作用下经过CO、CO2的吸收剂和蓄冰箱内的风道循环，同时完成过滤、降温、除湿功能；⑤舱内空气循环系统流量在20L/min以上，为被困人员提供一个安全、舒适的环境；⑥额定防护时间内，在无任何外界支持的情况下舱内的空气质量见表2-2-2表2-2-2项目O2COCO2CH4体感温度压差指标18.5～23.0％≤24PPm≤1％≤1％≤35100～500Pa⑶环境监测系统①多种检测手段齐备：高精度传感器、四合一多气体检测仪、气体检测管；②内置本安型监视器，大屏幕实时显示舱体内外的温度、湿度、气体(O2、CO、CO2、CH4、H2S以及救生舱所在煤矿曾经出现过的其它有毒气体浓度)等参数；③通过本安型监视器自动把数据上传到地面调度室，图表显示并保存；④友好的中文界面，柔美语音报警；并具有语音提示舱内环境状况，指导入舱人员进行必要的操作。⑷通讯系统①设置有直通调度室的固定电话；②具备与井下无线通讯网连接的接口及设备；③舱体内置矿用本质安全型光纤摄像仪，地面通过视屏可观察到井下舱内人员的活动情况。⑸舱内照明及舱外指示系统①舱内采用本质安全型LED灯照明，为入舱人员提供一个柔和的环境；②舱内配备额定人数1.1倍的矿灯和自救器，以供避险人员安全出舱逃生时使用；③舱外采用反光标志作为救生舱在黑暗环境下的逃生指示，指引救生舱的位置所在；④舱外放置两个本质安全型的闪频灯，具有超高亮度和高穿透性，为遇险人员提供逃生指示。⑹动力保障系统①动力保障系统由外接电源和备用电源组成。外接电源作为煤矿正常生产时降温系统制冰、视屏信号采集、传感器监测、备用电池充电等的动力。当灾害发生后外部电源中毒时，备用电源自动启动；②舱体内置先进可靠的隔爆兼本安型锂离子蓄电池为救生舱内的设备提供至少96h的动力支持，总容量达600Ah；③备用电源具备自动充电、电量显示、均衡充电、均衡放电等电源管理和过充、过放等安全保护功能。⑺生存保障系统①舱内储有食物、饮用水、急救药品、苏生器等备用物品，食品配备不少于5000kJ/人•天,饮用水1500ml/人•天，满足避险人员额定防护时间内的生命供给；②配备必要的应急维修所需工具箱、灭火器等；③舒适的座椅、免冲水打包厕所、垃圾箱等。④应急救助所需要医疗设备，包括急救箱、苏生器、担架等；⑤隔绝式自救器，防护时间不低于45min，数量不低于额定防护人数的1.1倍。3、可移动救生舱规格设计选用KJYF-96/12钢制救生舱，规格参数见表2-2-3

表2-2-3KJYF-96/12钢制救生舱规格参数型号：KJYF96/12额定可承受冲击波压力：≥0.3MPa海拔高度：≤2000m环境大气压80～110Kpa环境温度0～55周围空气相对湿度不大于98%（25℃时）适用范围：火灾、煤与瓦斯突出矿井；不适用水灾矿井。瞬时耐高温能力：1200额定人数：12人持续耐高温能力：55℃启动时间：≤5s结构形式：钢制硬体组装式额定防护时间：≥96小时外形尺寸：10500×1450×1960（mm）舱内CO浓度(%))：≤0.0024；舱内最高温度℃：≤35；舱内CO2平均浓度(%)：≤1；内部最高湿度(%)：≤85；舱内O2平均浓度(%)：18.5～23；压缩氧供氧量：≥0.5L/min•人；舱内CH4平均浓度(%)：≤1；CO2吸收能力：≥0.5L/min人；第三节紧急避险设施生存保障系统设计为了保证永久避难硐室内人员的生存和设备的正常运行，共设置了供氧系统、人员定位系统、环境监测系统、供电系统、供水施救系统、通信联络系统、过滤降温除湿系统、气幕和喷淋系统、个体防护装备配备、食品配备及其它设施等系统。一、供氧系统（一）供氧方案选择1、主要功能及要求根据《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》和《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》：永久避难硐室在无任何外界支持的情况下额定防护时间不低于96小时；硐室O2含量应介于18.5％～23.0％之间；压风供氧量≥0.3m³/min•人；压缩氧供氧量≥0.5L/min•2、供氧方案确定《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于煤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（2012）15号）中规定：煤矿企业可根据矿井实际，在进行安全技术分析的基础上，采取钻孔、专用管路、自备氧等不同方式作为永久避难硐室的供氧方式。根据xxx煤矿实际情况，对三种供氧方式进行了比较分析：方案一：地面钻孔钻孔供氧方式是指在地面或井下布置大直径钻孔，通过钻孔为避难硐室供给氧气（空气），并借助钻孔实现通风、供电、通信等。钻孔供氧应当在地面或至少在该硐室所在水平以上2个水平的进风巷道上开孔，确保供氧安全可靠。永久避难硐室附近底板地形标高约+1156m，地面标高约+1323m，若施工地面钻孔，钻孔深度约167m永久避难硐室位于矿井工业场地外，矿方需新征一块场地对地面钻孔出口进行专门维护，同时采取建设地面设施或需配备一台应急救援车，并配备一台移动救生平台，以便发生灾难时，能迅速对避难硐室进行供氧。采用地面钻孔，避难硐室生存时间长。但征地困难、投资高，维护费用高。方案二：专用管路专用管路供氧方式是指从地面通过井巷或钻孔布设具有有效保护的专用管路至避难硐室，通过专用管路为避难硐室供给氧气（空气），并可借助该管路实现通风、供电、通信等功能。专用管路系统集成了避灾指导和井下避险用的监测系统、人员定位系统、通信联络系统、压风自救系统、给水施救系统等的综合功能。专用管路装备主要由地面及井下两部分组成。地面装备主要包括指挥平台、控制平台、供给平台。井下部分主要由一条沿着避灾路线布设的救生线（包括气、水、电、通讯等管线）组成，救生线由地面沿井筒到达井底，沿主要巷道及工作面巷道铺设，并接入避难硐室。xxx煤矿井下大巷及工作面推进长度较长，若沿主要巷道铺设，费用较高。且专用管路容易受外界灾害破坏，安全系数较低。方案三：自备氧自备氧供氧方式是指在避难硐室内储存足够氧气（空气）或设置自生氧装置，在突发紧急情况下主要依靠自备氧气（空气）或自生氧装置为避险人员提供氧气。避难硐室自备氧供氧方式主要采用化学制氧和压缩氧气瓶两种方式，化学氧具有设备体积小、储氧量大等特点，但化学氧生氧过程中会产生大量热量，对避难硐室内空调降温系统要求较高，因此采用压缩氧气瓶方式较多。采用自备氧方式不易受外界灾变影响，能够在和外界完全失去联系情况下独立运行，且硐室维护费用小。因此，综合比较分析，xxx煤矿永久避难硐室供氧方式选用方案三，即自备氧方式。同时将压风管路接入避难硐室，采用“两级供氧”方式。永久避难硐供氧方式比较分析表见表2-3-1。表2-3-1永久避难硐室供氧方式比较分析表供氧方式方案描述优缺点分析地面钻孔施工一个地面钻孔，钻孔较深，地面地势复杂，施工困难，新增一块小场地，需配备一台应急救援车，并配备一台移动救生平台。优点：采用地面钻孔，避难硐室防护时间长。3、投资高，维护费用大专用管路地面装备指挥平台、控制平台、供给平台。井下沿着避灾路线布设一条救生线（包括气、水、电、通讯等管线）组成，救生线由地面沿井筒到达井底，沿主要巷道及工作面巷道铺设，并引入避难硐室。优点：若管路保护完整，避难硐室防护时间长。主要巷道铺设，费用较高；2、专用管路容易受外界灾害破坏，安全系数较低。自备氧采用压缩氧气瓶供氧。优点：能够独立运行96小时，维护费用低。（二）压风施救系统供氧装置1、压风施救系统供氧原理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。其原理详见图2-3-1。图2-3-1压风系统供氧原理示意图2、主要技术参数主要技术参数人均供风量≥0.3m3硐室内氧气浓度18.5～23.0%；减压器入口压力≥0.8MPa、出口压力0～0.6MPa（可调节）；浮子流量计量程0～8m3/min，分度值0.3m33、压风施救系统设施设