压风自救系统设计

阜康市广源煤矿压风自救系统设计说明书PAGE1-阜康市广源煤矿压风自救系统设计说明书编制单位：生产技术科编制人：王涛审核：高庆阳审批：孙德勇编制日期：二0一一年五月目录TOC\o"1-7"\h\z\u前言 -3-第一章矿井概况 -3-第一节矿井概况 -3-第二章压风自救系统设计编制依据 -11-第三章压风自救系统管理机构职责 -12-第一节、压风自救系统管理机构 -12-第二节职责 -13-第四章压风自救系统设计 -13-第一节施工准备 -14-第二节

开箱检验 -14-第三节安装标准及要求（如图所示） -14-第五章压风自救系统管理制度 -18-第六章保养与修

………………..-21第七章压风自救实………..-21（2）、含（隔）水层（段）划分矿区含（隔）水层（段）依据岩性特征和富水性划分。侏罗系含煤地层属河流—沼泽相沉积，垂直向上，由多个由粗到细的岩性组合叠合而成；走向上，岩性渐变过渡现象较明显，尤其砂岩类组成的砂体变化极大，因此，只能根据各段的砂砾岩与砂岩所占比例，划分为含（隔）水段，矿区内共划分为5个含（隔）水层（段），分述如下[1]第四系全新统透水不含水层（Ⅰ）由全新统的冲积物组成，主要分布在矿区的南部沟谷及山坡与坡脚处，冲洪积物主要由松散的砂砾、碎石等组成，厚度0—5m,透水性好，自身不具备储水条件。[2]侏罗系中统西山窑组上段孔隙裂隙弱含水段（Ⅱ）主要分布在矿区北部，烧变岩孔隙潜水含水层之上，属含煤地层西山窑组上段地层。岩性主要由细砂岩、粉砂岩、泥质粉砂岩、泥岩与薄煤层组成，局部夹有粗砂岩。厚度78.50m。该含水段主要接受大气降水及融雪水的补给。该含水层单位涌水量为0.0011升/秒·米，渗透系数0.00208m/日，属弱含水层。[3]侏罗系中统西山窑组下段烧变岩孔隙潜水含水层（Ⅲ）烧变岩含水层位于主侏罗系中统下段的顶部，由43号煤层燃烧烘烤而成，形成贯穿矿区东西的烧变岩带，该带地表宽度15—30m,距离45号煤层之上30—70m，烧变岩中孔隙发育，易接受大气降水与地表水的补给，较易储存孔隙潜水。矿区西部广源立井与中部股份合作立井穿越该烧变岩带时，均出现水量增大现象，目前上述部位无明显涌水。处此外，尚无生产矿井在其深部加以揭穿，深部含水情况不明。[4]侏罗系中统西山窑组下段孔隙裂隙含水段（Ⅳ）该含水层由烧变岩含水层底板至西山窑组下段底界，含45号煤层内，厚度176.44m,45号煤层顶板至烧变岩含水层底板以粉砂岩、泥质粉砂岩夹炭质泥岩或煤线为主；45号煤层地板至西山窑组下段底界主要岩性为粉砂岩与泥岩等，但底部有不甚稳定的砂砾石层存在，砂砾石厚度在3—19m之间。该含水段水位埋深+880m标高，生产矿井自西向东揭露深度标高由+772.91m递减为+637m，矿井涌水量也由120m3/d递增为440m3/d。此外，矿区东部的六运湖农场矿井开拓穿越该含水段底部砂砾岩层时水量明显增大。[5]侏罗系下统三工河组上段隔水段（Ⅴ）该隔水段分布于矿区南部边缘一带，伏于西山窑组下段孔隙裂隙含水段之下。岩性主要为泥质粉砂岩、泥岩夹细砂岩夹砂砾岩薄层，厚度为101.37m，矿区内各生产井均未揭穿该段，依据区域性岩石组分特点划分为隔水段。（3）、矿床充水因素分析、[1]生产矿井充水情况A、广源矿井该矿现开拓水平为+772.9m标高，较东邻股份合作井的最低开拓水平高出43m。主立井位于45号煤层顶板，在垂深75—110m（+888—+853m标高）区段穿越烧变岩孔隙潜水含水层，水量明显增大。此外，矿井附近45号煤层露头有较显著的塌陷坑，尚见有少量雪融水蓄积。目前该矿井主要是煤层顶板渗水，排水量可达250m3/d。B、股份合作矿井该矿井现开拓水平为+730m标高，低于西邻广源矿井而高于东邻六运湖农场矿井。主立井位于45号煤层顶板，在118—178m（+828—+768m标高）区段穿越烧变岩孔隙潜水含水层时，水量加大，目前该矿井以顶板渗水为主，白水量较小，约120m3/d。C、六运湖农场矿井该矿井现开采标高为+693m，低于西部两个矿井。井下调查可知，地下水主要从煤层底板砂砾岩中渗出，排水量184m3/d。D、三工平安煤矿东邻三工平安矿井现开采水平为+637m，低于本矿区各生产井，井下实测得知，由底版向煤层开拓的斜井中的砂砾岩层有地下水渗出，局部可见股状，形成的水流汇入水仓。排水量400—480m3/d。[2]、矿床充水因素分析通过生产井调查访问，现已基本查明矿床充水的主要因素与充水途径如下A、三工河河水及河床第四系孔隙潜水通过含煤地层与河床直接接触部位，顺层补给地下水，并自东向西使各矿床依次充水。同时，矿界以西600m处甘沟中的地表径流对矿区也会产生自西向东的侧向补给。B、大气降水和雪融水通过第四系松散物或地表风化裂隙与构造裂隙下渗到侏罗系中统西三窑组下段孔隙裂隙含水段（Ⅳ），通过煤层顶底板进水对矿床充水。C、位于第Ⅳ含水段之上的烧变岩孔隙潜水含水层（Ⅲ）通过裂隙孔隙对矿床间接充水。D、45号煤层地表塌陷坑与塌陷沟蓄积有少量的大气降水与雪融水，亦可沿采空区裂隙等对矿床充水。E、区域上沿阜康南背斜轴部延伸的F3断裂沟通了三工河等地表径流，其西部距离矿区较近，也可能成为矿区充水因素之一。（4）、矿井涌水量矿区内外自西向东依次排列的四个矿井目前排水量分别为250、120、184、440m3/d,据调查，此排水量受季节性影响不大，具有一定的代表性。可作为未来矿井扩大生产能力时的比拟参数。目前生产矿井排水量取四个矿井的平均值，即250m3/d，未来设计矿井年产量为9万t，采用水文地质比拟法对拟建9万t/a矿井进行涌水量的概算。则预计矿井涌水量为750m3/d。预测公式如下：Kcp=Q1/P1Q=Kcp·P式中：Q—拟改扩建矿井涌水量（m3/d）；Q1—目前生产矿井平均排水量（m3/d）Kcp—富水系数P—未来矿井年开采量（万吨）为了防患于未然，对矿区范围内易造成突水的地段，如火烧区、塌陷区等采取一定的防范措施，以防突水事故的发生，留足防水煤柱，做好超前探放水工作。4、瓦斯涌出情况：矿井于2004年9月由本矿做了瓦斯等级和二氧化碳涌出量等级鉴定工作，根据我矿开采煤层+772m水平鉴定结果为低瓦斯矿井，其中瓦斯相对涌出量3.67m3/T，二氧化碳相对涌出量4.07m3/T，瓦斯绝对涌出量0.46m3/min，二氧化碳绝对涌出量0.51m3/min，依据上述情况，考虑到瓦斯梯度，推测一水平（+5、煤尘与自燃：根据新疆煤矿集团化验室提交的报告，辖区内煤层具有自燃倾向性，分类等级为二级自燃发火期2—4个月，煤尘具有爆炸性，爆炸指数vr＞38.5，火焰长度＞400mm。6、采掘情况⒈采掘工作面布置在+822水平采煤工作面。采煤方法：综采放顶煤。煤层平均厚度22米，倾角69°，东西走向，采煤工作面配备综采支架15副，150采煤机一台，前、后部运输机各一部，乳化泵站（两泵一箱），设备列车一组，移动变电站一台等。采面矿压观测情况：采用顶板下沉仪进行观测。⒉现有2个掘进工作面，分别为+812水平北巷掘进工作面、+812水平南巷掘进工作面，掘进方法为炮掘。第二章压风自救系统设计编制依据1、《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》（安监总煤装【2010】146号）2、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》（安监总煤装〔2011〕15号）3、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》的通知》（安监总煤装〔2011〕33号）4、《关于推进阜康市煤矿井下安全避险“六大系统”建设的通知》（阜煤字【2011】58号）5、《煤矿安全规程》2011年版6、煤矿井下供水施救系统通用技术条件要求MT/T2867、矿井采掘工程平面图8、其他有关的规范、规定和技术标准。9、矿井其它资料；第三章压风自救系统管理机构职责第一节、压风自救系统管理机构组长：孙德勇矿长副组长：牟其武生产矿长高庆阳总工程师兰玉学安全矿长刘新机电矿长张用通风副总工程师成员：石教栋通风科长孙杰调度主任杜辉技术科长薛新奎机电科长分管负责人为通风副总工程师张用，分管部门为通风科，通风科长石教栋具体负责第二节职责1、组长负责提足用好煤炭生产安全费用，加大安全投入，从人、财、物等各方面保证建设进度。针对存在的问题，研究有针对性的措施，从设计、施工、验收等环节严格把关，科学组织施工，保证建设工程质量。2、副组长负责认真执行组长布置的一切任务，并及时向组长汇报各项任务的完成情况。3、分管负责人负责制定切实可行的工作规划和方案，明确供水施救系统建设完善的目标、任务、措施及进度安排。负责牵头制定供水施救系统的相关制度，并严格监督落实。4、各成员在副组长的带领下，严格执行本矿有关压风自救系统的各项管理制度和规定。通风队负责对本矿压风自救系统的日常检查、维护。第四章压风自救系统设计矿井压风自救系统是在矿井现有压风系统的基础上进行建设完善的。第一节施工准备1、由施工员编制施工方案，并往有关上级领导审批认可。2、

准备好安装工具、量具、机具等。3、制定安装计划，并合理安排人员。4、根据实际条件制定并准备好施工中的各项安全防护措施及防护用料。5、有关技术人员准备好各种施工记录和表格。第二节

开箱检验1、压风自救装置到货后由我矿机电科、仓库主管、厂家开箱检验。发现不安全之处立即记录并汇报。2、有关验收人员必须按供货单一一核对清点，检查部件有无短缺，零部件表面有无损伤或变型。

3、将验收结果记录在案并汇报以上领导。4、开箱后对不安装的零部件及随机配件及时交付仓库主管入库保存，防止丢失。5、

准备安装的设备必须确保运输安全，防止设备受损。第三节安装标准及要求（如图所示）1、压风自救系统安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内压缩空气管道上，安装地点应在宽敞、支护良好、没有杂物堆的人行道侧，人行道宽度应保持在0.8m以上，管路安装高度应距底板0.5m，便于现场人员自救应用。压风自救系统下面不得有水沟无盖板或盖板不齐全的现象。2、煤巷掘进工作面自掘进面回风口开始，距迎头25~40m的距离设置一组压风自救装置，其数量应比该区域工作人员数量多2台，然后每50m设置一组压风自救装置，每组数量为5~8台（安装图见图1）；岩巷掘进工作面距迎头100~130m安装一组压风自救装置，其数量应比该区域工作人员数量多2台，迎头向外每隔100m和放炮撤人地点各安装一组压风自救装置，每组数量为5~8台。3、回采工作面回风巷在距采面回风巷上安全出口以外25~40m范围内设置一压风自救装置，其数量应比该区域工作人员数量多2台，向外有人固定作业地点安装一组压风自救装置，其数量为5~8台；进风巷在距采面下安全出口以外50~100m范围内设置一组压风自救装置，其数量应比该区域工作人员数量多2台；工作面回风巷反向风门外放炮警戒位置设置一组压风自救装置，其数量为5~8台。4、管路敷设要牢固平直，压风管路每隔3m吊挂固定一次，岩巷段采用金属托管配合卡子固定，煤巷段采用钢丝绳吊挂。压风自救系统的支管不少于一处固定，压风自救系统阀门扳手要在同一方向且平行于巷道。5、在主送气管路中要装集水放水器。在供气管路进入与自救系统连接处，要加装开关，后边紧接着安装汽水分离器。6、空气压缩机可采用移动式或在其供风水平以上两个水平的进风井井底车场安全可靠的位置安装，但地面至少应设置一套空气压缩机，其供气量应能保证井下人员使用，并能在10min内启动。7、压风自救系统阀门应安装齐全，能保证系统正常使用。进入采掘工作面巷口的进风侧要设有总阀门。

1—三通；2—气管；3—弯头；4—接头；5—球阀；

6—气管；7—自救器；8—卡子；9—防护袋

4、安装要求：

1、压风自救装置为隔绝式防护装置，当煤矿井下出现煤与瓦斯突出预兆或突出灾变时，避灾人员立即跑步进入附近的自救装置内打开通气开关，再打开自救袋，迅速地将头部钻进自救袋内，此时功能装置已完成泄水、过滤、防尘、减压、消音和进入正常的空气供避灾人员呼吸，由于自救袋内此时为0.05—0.1兆帕的压力，有毒气体不能直入到袋内，避灾人员不会受到有害气体侵害。

2、压风自救装置：系统供气压力为0.3—0.7MPa，呼吸器调节压力范围：0.05—0.1MPa；呼吸器供气量范围：30—110L/min；供气方式：地面系统供气或单能泵站；供气消音能力：≤85dB（A）；操作方式：手动；防护方法：披肩防护袋。

5设备的安装与使用

1、设备的安装

1、根据本矿实际情况，井下压风管路安装地点有：

a各采区主要大巷

b各采煤工作面两顺槽

c各掘进巷道内

d主要进回风井

e各躲避硐室

2、安装须知：

a安装必须符合《煤矿安全规程》（2010年版）的相关规定。

b安装时必须安好法兰垫片，防止漏气。

c安装时，必须以“安全第一”为中心，严把质量关。

d安装过程中，必须保证每留设三通，阀门。

2、使用

1、供风过程：

空压机房→主斜井→井底→井下各巷道，工作面、硐室

压风装置在使用后，必须关好开关，严禁出现漏气现象。

发现用气地点气压不够，必须及时处理，并定期进行检修。

6、压风自救系统基本要求功能要求

压风自救装置应具有减压、节流、消噪音、过滤和开关等功能。

外观要求

压风自救装置的外表面应光滑、无毛刺，表面涂、镀层应均匀、牢固。

连接要求

压风自救系统零、部件的连接应牢固、可靠；不得存在无风、漏风或自救袋破损长度超过5mm的现象。

操作要求

压风自救装置的操作应简单、快捷、可靠。

性能要求

避灾人员在使用自救器装置时，应感到舒适、无刺痛和压迫感。

技术参数要求

管路供气压力0.3～０.7MPa

供气压力为0.3MPa时，每台自救装置的排气量应在100～150L/min范围内。

自救装置工作时间的噪音应小于85dB(A)

管路安装规格

压风自救系统的管路规格应按矿井需风量、供风距离、阻力损失等参数计算确定

主管路直径不小于100毫米

采掘工作面管路直径不小于50毫米。

第五章压风自救系统管理制度

为了提升矿井安全防护水平，确保压风自救系统的使用可靠，根据我矿实际情况，特制定本管理制度。

1、压风自救装置下井安装前须检查是否具有矿用产品安全标志，安装完毕后，需先进行安装质量检查，首先检查是否按规定要求安装，连接件是否牢固可靠，连接处密封是否严密，然后送气，检查系统有无漏气现象。再逐个检查送气器是否畅通，流量是否符合要求。送气不畅通，流量小于规定值的自救装置需取下进行检查，符合要求后再安装使用。经检查、测试完毕，装置才可投入正常使用。

2、掘进工作面的压风自救系统由在该区域施工的区队管理维护。

3、掘进工作面贯通后，巷道移交时，两巷压风自救系统交与巷道接收单位进行管理；工作面安装完毕后进、回风巷压风自救系统随工作面一起移交采煤队管理，通风队按规定负责工作面回采期间进、回风巷压风管路移动、撤除、装置的维护等。

4、采区上、下山∮100mm5、各掘进工作面安装后但不再使用的压风自救系统要及时拆除，拆除回收的管路要摆放整齐，压风自救装置要清洁卫生后妥善保存，不得吊挂于任何地巷帮之上，不得拿压风自救袋铺垫进行坐卧，造成压风自救袋损坏。

6、机电二队要确保地面压风机的正常运转，如出现无计划停风，并要保证井下抽放主管路上安装的汽水（油）分离器的良好性，避免压风自救系统内存水，影响系统的正常使用。

7、回采工作面回采期间进、回风巷巷道如需扩修时，施工队要采取措施保护压风自救系统，因扩修导致管路落地，扩修结束后要按原安装标准及时恢复。

8、回采工作面在生产过程中，由通风队负责对上、下巷压风管路进行维护管理，按标准吊挂。

9、各采掘工作面现场瓦斯检查员是现场压风自救系统的管理监督员，每班的瓦斯检查员必须对所负责区域的压风自救系统进行一次全面细致的检查，发现问题及时与施工单位联系，责令整改。

10、安装队往各采掘工作面运送物料时，不得将所运物料卸放在压风自救系统下面，运送物料时不得损坏压风自救系统。

11、各采掘工作面的压风自救系统需要停风时，由施工单位提出申请经调度室、运转队批准，采取安全措施后，方可进行作业。

12、本系统必须每天进班时作好检查、维护工作以确保一旦发生灾变时能可靠使用。每班进班时打开汽水分离器排出孔，排除积存在内的积水与杂质。每班要逐个打开自救装置，作通气检查，如发现气不足或无气流出，要当班更换，如有连接不牢和漏气现象，要及时处理，保证装置处于良好的工作状态。压风自救袋上的煤尘要及时清理，经常保持清洁。

13、矿井应对入井人员进行压风自救系统使用的培训，每年组织一次压风自救系统使用演练，确保每位入井员工都能正确使用压风自救系统第六章保养与维修

供水施救系统是为避灾而设置，所以要必须百分之百的完好可靠，因此需要经常维护和保养，为此必须做到以下点：1、专门设立管路工，每天对井下所有管路进行巡回检查保证井下压风管路不漏气、用风地点风压充足。

2、井下压风系统出现故障，必须立即检查、维修。

3、管路工每班必须对井下压风装置进行安全检查，保证压风装置能够正常使用。

第七章压风自救实施细则

1、井下采掘工作面压风自救系统的安装标准（包括管路直径、安装组数、每组个数、吊挂高度），随作业规程一并下发贯彻。机电负责管路的加工，各煤（岩）巷掘进工作面的压风自救系统由现场施工队负责安装。

2、压风自救系统的管路安装规格为：压风自救主管路为∮100mm；压风自救分管路（采区主压风管路）及岩巷掘进工作面为∮100mm；煤巷掘进工作面、回采工作面为∮100mm。

3、煤巷掘进工作面自掘进面回风口开始，每50m设置一组压风自救袋，每组自救袋数量为5个，靠近迎头一组不少于15个，并保持距迎头25～40m的距离；岩巷掘进工作面距迎头100～130m安装一组（15个）压风自救装置，向外每隔100m安装一组（5个）压风自救装置；放炮撤人地点要安装一组压风自救装置（5个袋）。安装距离超过规定，对责任单位罚款50元，少安装一个压风自救袋对责任单位罚款100元。

4、回采工作面回风巷在距采面上安全出口以外25～40m范围内设置一组自救袋，自救袋个数为50个；向外有人固定作业地点安装一组（5个）压风自救装置；进风巷在距采面下安全出口以外50～100m范围内设置一组自救袋，自救袋个数为50个；工作面回风巷反向风门外放炮警戒位置设一组（5个）压风自救装置。安装距离每超距1m，对施工单位罚款50元，每少一个压风自救袋罚责任单位100元。

5、压风自救袋要安装在地点宽敞、支护良好、没有杂物堆积的人行道侧，人行道宽度要保持在0.8m以上，管路安装高度按距底板1.2～1.3m，自救袋的安装高度按自救袋的袋底距底板0.5m，便于现场人员自救应用，达不到要求，每处（5个为一组）对责任单位罚款100元。掘进工作面的压风自救系统由在该区域施工的区队管理维护，丢失照价赔偿。安装压风自救袋时，压风自救袋的支管不少于一处固定，压风自救袋阀门扳手要同一方向且平行于巷道，压风自救袋上的煤尘要及时清理，经常保持清洁，一处不合格对责任单位罚款50元。压风自救系统下面或管路上不得堆放杂物，否则每外对责任单位罚款50元。

6、管路敷设要牢固平直，压风管路每间隔3m吊挂固定一次，岩巷段采用金属托杆配合卡子固定，煤巷段采用钢丝绳吊挂，管路吊挂不符合要求，每处罚责任单位50元；进入采掘工作面巷口的进风侧要设有总阀门，中间每300m设置一个分阀门，每缺少一处阀门，罚责任单位100元。

7、各采掘区队必须保证所负责区域内压风自救系统完好性和安装的规范化，凡压风自救系统存在有无气、漏气、或自救袋破损长度超过5mm的，1～5处（个）罚责任单位500元，5个以上加罚1000元。

8、凡压风自救系统存在残缺（缺少阀门、阀门损坏或不起作用、无减压阀等）、出气量大小不一（检测标准为：手握自救袋下出气口，打开进气阀门，7～10秒钟内气袋充满为合格）及压风自救系统下面有水沟无盖板或盖板不齐全等，每处（项）对责任单位罚款100元。

9、掘进工作面贯通后，掘进队拆除多余的压风自救装置并按回采工作面作业规程规定，配齐两巷所需压风自救装置。巷道移交时，两巷压风自救系统交于巷道（或设备）接收单位进行管理。工作面安装完毕后压风自救系统随工作面一起移交施工单位管理，施工单位按规定负责工作面回采期间压风自救管路的移动、拆除、装置的维护等；回收的自救袋、阀门、螺丝（回收率80%）、绳扣（回收率80%）等数量，在两天以内以书面形式报安质办，每推迟一天罚款50元。若不及时拆除、维护，对施工单位罚款50元。施工单位拆除的压风自救管路运到指定地点，并在二天以内以书面形式将回收情况报安质办，每推迟一天罚抽放人员50元。工作面回采结束后，上、下巷替棚回收段仍由施工单位拆除，替棚回收结束后剩余的压风自救管路和抽放管路由施工单位负责一并拆除和回收，并运到指定地点，并在二天以内以书面形式报安质办运送管路的数量，每推迟一天罚安装队50元。压风自救装置丢失，责任单位照价赔偿。

10、采区上、下山∮100㎜以上的压风管路由分管施工单位负责管理、维护；已交付使用的巷道内的压风自救系统随巷道移交，由分管单位负责管理、维护（掘进队使用的由掘进队负责管理、维护）。不再使用的压风自救管路由施工单位负责拆除、回收，运到指定地点，并在二天以内以书面形式将回收情况报安质办，每推迟一天罚安装队50元。

11、各掘进工作面安装后但不再使用的压风自救系统要及时拆除，否则对施工单位罚款100元。拆除回收的管路要靠帮摆放整齐，压风自救装置要清洁卫生后妥善保存，不得吊挂于任何地方的巷帮之上，否则每项对施工队罚