碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计

内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计 1第一章矿井概况及灾害危险性分析 8第一节矿井基本情况 8第二节矿井主要系统概况 30第四节建设井下紧急避险系统的必要性 第一节井下紧急避险设施布置 50第三节紧急避险设施生存保障系统设计 58第三章矿井现有系统保障性分析 第一节矿井现有系统安全保障性分析 第二节避灾路线优化 第四章管理与维护 第五章概算投资 第一节编制说明 第二节投资概算 内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计2、采矿许可证(C1500002009121120054121);6、2004年12月内蒙古自治区国土资源厅关于《内蒙古自治区准格尔煤田榆树湾普查区碓臼沟煤矿煤炭资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明(内国土资储备字〔2004〕374号);限责任公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计(修改)的批复》(鄂煤局发〔2007〕327号);8、内蒙古煤矿安全监察局文件《关于准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿建设项目(0.60Mt/a)安全设施及条件竣工验收的批复》(内煤安二处字〔2009〕111号);12、鄂尔多斯市煤炭局文件《鄂尔多斯市煤炭局关于印发准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿改扩建工程项目(60万吨/年)竣工验收意见书的通知》(内煤局字〔2010〕25号)。1、主要机电设备和器材清册2、投资概算书—2—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计序号图纸名称新制采用图号比例16号煤层采掘工程平面图采用26号煤层工作面接续平面图新制3井下人员分布、避灾路线及紧急避险设施布置图新制4永久避难硐室平、剖、断面图新制5临时避难硐室平、剖、断面图新制6供水施救系统布置平面图新制7压风自救系统布置平面图新制8井下监测监控系统系统图新制示意9井下人员定位系统配置图新制示意井下调度通讯系统配置图新制示意—3—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计1、矿井位置与隶属关系内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿(以下简称“碓白沟煤矿”),2011年由“准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿”更名，煤矿位于准格尔煤田南部榆树湾普查区的东南侧，行政区划隶属于准格尔2、建设单位概况内蒙古蒙南煤炭有限责任公司是1998年由原国营房塔沟硫磺厂转售，2004年，总部迁入位于呼、包、鄂三地交汇处的准格尔旗沙圪堵经济开发区。初期，公司资本仅256万元。十年来，公司以人为本，艰苦奋斗，大力实施煤炭兴企战略，闯出一条规模有小变大，技术水平由低变高，管理方式由落后变先进的自主创新之路。目前，公司拥有资产总额9亿元，注册资本8722万元，员工570名。年创利税总额2亿元。公司现辖规模120万吨/年川宏煤矿和碓臼沟煤矿两座。2009年筹建日处理5000吨洗煤厂一处和煤炭集运专线，为公司的长远发展打下坚实的基础。2006年，公司入选内蒙古自治区自主创新50强，内蒙古煤炭企业50强。荣获内蒙古非公2012年，准格尔旗长滩阳圪楞煤矿有限责任公司与蒙南煤炭有限责任公司兼并重组，成立了“内蒙古锦泰能源有限公司”,并于2012年05月18日在内蒙古自治区工商行政管理局核准(蒙名称预核内字〔2012〕第1200235406号)。目前，碓臼沟煤矿相关证件的矿井名称变更手续正在办—1—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司井下紧急避险系统专项初步设计碓臼沟煤矿为一正常生产矿井，原有设计生产能力0.60Mt/a,2009年12月，碓臼沟煤矿改扩建项目通过了鄂尔多斯市煤炭工业局组织的竣工验收。现有煤炭生产许可证，编号201527230415;采矿许可证，证号：K173,并于2012年1月申请了延期。矿区地质条件较好，低沼气、涌水量低、煤层赋存条件简单，地质构造单一、周围无火区和积水。矿井经过几年的建设，现已初具规模，形成了技术培训装备并存、人员结构匹配、基础设施完备、环境幽雅的综合保2010年7月19日，国务院印发《国务院关于进一步加强企业安全生产工安全保障能力，2011年1月25日，国家安全监管总局、国家煤矿安监局下发了《煤矿井煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井，中央企业所属煤矿和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井，要完成紧急避险系统的建设完善工作。2012年1月20日，国家安全监管总局、国家煤矿安监局下发了《关于煤2012年12月3日，内蒙古自治区煤炭工业局、内蒙古煤矿安全监察局联合下发《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),加快区内煤矿紧急避险系统的建设，确保2013年6月底前完成全区煤矿井下紧急避险系统建设任务。2013年1月4日，鄂尔多斯市煤炭局印发《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(鄂煤局发〔2013〕1号),同时制定《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)》,规范鄂尔多斯市煤矿井下紧急避险系统的建设完善及检查验收工作，为全市井工矿井的紧急避险系统建设工作提供有效保障。2013年2月1日国家安全监管总局国家煤矿安监局下发了《关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知》(安监总煤装〔2013〕10号)。发〔2010〕23号)要求，确保按期完成煤矿井下紧急避险系统建设任务，(1)项目前期工作根据内蒙古自治区国土资源厅于2012年6月为碓臼沟煤矿颁发的《采矿许可证》(证号C1500002009121120054121),划定的井田范围由9个拐点圈定，井田面积5.075km²,批准开采标高为1008.9m~893.63m。根据矿方提供井下采掘工程现状布置图，全井田采用斜井开拓方式，分设主、副斜井和回风斜井。井田采用单水平开拓，水平标高为+923.0m,—3—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司主要大巷布置在6号煤层，井下运输、辅运、回风大巷均沿煤层布置。井下现正开采井田西部6号煤层6103回采工作面，采用长壁后退式采煤法，综采放顶煤回采工艺，准备接续开采相邻的6102回采工作面。(2)设计委托情况为贯彻国家煤炭行业管理部门的相关规定和要求，进一步加强煤矿安全生产工作，为煤矿生产人员提供有效的安全保障。内蒙古蒙南煤炭有限紧急避险系统专项初步设计》。二、设计依据2、采矿许可证(C1500002009121120054121);6、中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队2004年7月编制的《内7、2004年12月内蒙古自治区国土资源厅关于《内蒙古自治区准格尔煤田榆树湾普查区碓臼沟煤矿煤炭资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明(内国土资储备字〔2004〕374号);8、内蒙古自治区煤炭科学研究所于2007年12月编制的《准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计(修改)》;9、鄂尔多斯市煤炭局文件《鄂尔多斯煤管局关于准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计(修改)的批复》(鄂煤局发〔2007〕327号);10、鄂尔多斯市煤炭局文件《鄂尔多斯市煤炭局关于印发准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿改扩建工程项目(60万吨/年)竣工验收意见书的通知》(内煤局字〔2010〕25号);11、内蒙古煤矿安全监察局文件《关于准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿建设项目(0.60Mt/a)安全设施及条件竣工验收的批复》(内煤安二处字〔2009〕111号);23号);16、《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);17、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于知>精神切实加强煤矿安全生产工作的意见》(安监总煤监〔2010〕1统建设管理暂行规定的通知》(安监总煤装〔2011〕15号);19、《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);设管理有关事项的通知》(安监总煤装〔2012〕15号);的通知》(内安委会发〔2011〕18号);23、《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);24、《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);25、《关于加快推进我区煤矿井下紧急避险系统建设进度的通知》(内煤局字[2013]86号);26、《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(鄂煤局发〔2013〕1号);27、《防治煤与瓦斯突出规定》(国家安全监管总局令第19号);28、国家煤矿安全监察局《煤矿安全规程》(2011年版);30、《煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范》31、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》(AQ1029-2007);32、《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》(AQ1048-2007);33、《煤矿紧急避灾和应急救援系统企业标准》(QB/2200D623);34、《中华人民共和国安全生产法》(2002);35、《中华人民共和国矿山安全法》(1992);36、由矿方提供的矿井采掘现状平面图、避灾路线图、井下监测监控、人员定位、压风、供水、供电通讯等现状资料。三、设计的指导思想通过分析碓臼沟煤矿的生产条件，结合避难硐室的技术特点，进一步建设完善“六大系统”,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。基本原则如下：井下紧急避险系统专项初步设计矿井下可能出现的各种灾变情况，使矿工在应急避难装置的掩护下成功逃2、实现“三防一隔”,防毒、防火、防震、隔爆。3、实现井下各固定硐室与井上指挥中心平台双向信号传输。4、在符合相关要求，满足使用的前提下，尽5、因地制宜，优化资源配置，尽量利用原有的巷道。四、主要技术特征及指标通过分本矿井的地质条件、巷道布置情况以及采、掘现状，设计采用自救器和避难硐室联合构建该矿井井下紧急避险系统，合理配置协调矿井监测监控系统、井下人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统，最终构建全矿井的安全防护网，保障矿井安全高效生产。2、由点避险扩展到线避险，点线结合覆盖在避灾路线上。3、地面支撑避险信息指导井下科学、有序、及时、准确避险。8、避毒、供氧、通讯、供水/营养液、人员位置一体化完成。全矿井井下设置60人永久避难硐室1个，20人临时避难硐室2个，内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计设置专用管路总长度约1000m。项目建设总造价为383.64万元，其中：紧急避险系统为248.03万元。—8—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计第一章矿井概况及灾害危险性分析一、地理位置碓臼沟煤矿位于准格尔煤田榆树湾普查区的东南部，行政区划隶属于东经111°18'54"-111°21'10";北纬39°26'20"--39°27'18"。薛家湾—魏家峁公路17km,经此公路与109国道相通；南距沙圪堵-榆树湾公路10km。由上述公路可通往东胜、呼市、包头等地，距东胜210km,距呼市190km;此外榆树湾镇与山西省河曲县仅隔一条黄河，两岸已架大井田与其距离约5km,至山西省的偏关县28km。矿井北距唐公塔铁路集装站约72km,由此站可将煤炭经铁路运往全国见交通位置图1-1-1。—9—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计图1-1-1交通位置图—10—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司根据内蒙古自治区国土资源厅于2012年6月为碓臼沟煤矿颁发的《采矿许可证》(证号C1500002009121120054121),井田为一不规则多边形，划定矿区范围由9个拐点圈定，井田东西最长约3.61km,南北最宽约1.62km,井田面积5.075km²,批准开采标高为1008.9m~893.63m。井田范围拐点坐标见表1-1-1。井田范围拐点坐标表1-1-1拐点编号1954年北京坐标系拐点编号1980年西安坐标系XYXY112233445566778899本次设计仍采用1954北京坐标系。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、井田地质概况(1)井田地层井田内大部分地区被第四系黄土和风积沙所覆盖，只有局部的梁顶或①奥陶系中下统上部为浅灰色泥质灰岩，厚层状石灰岩夹薄层状灰岩，下部为白云质-11-内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计岩性上部为灰、灰黑色砂岩、泥岩、灰岩，下部为铝质泥岩，富含黄铁矿结核。厚度13.45~28.55m,为本井田主要含煤地层，出露于井田内各大沟谷中，其岩性由灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。南部夹1-2层泥质砂岩。中下部含丰富植物化石和动物化石。本组含6、8、9、10号煤层，其中6号煤层全区可采，为较稳定煤层；9号煤层为局部可采的不稳定煤层；8、10号煤层零星发育，不可采。本组厚度37.13~84.14m,平均55.08m。与下伏④二叠系下统山西组为本井田含煤地层，出露于井田各大沟谷中，主要由灰白色砂岩、灰黑色砂质泥岩、泥岩及煤层组成。本组含4、5号煤层，均为局部可采的不稳定煤层。该组厚度65.54~138.49m,平均93.34m。与下伏地层呈整合接⑤第三系上新统出露于井田沟谷斜坡，上部为红色、土黄色粘土及其胶结疏松的砂质⑥第四系分布于井田沟谷及其斜坡上，主要为湖泊相沉积层、冲洪积砂砾、残(2)井田构造本井田位于准格尔煤田的南端，其构造形态与准格尔煤田区域构造形—12—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司态基本一致；本井田为一向西北倾斜的单斜构造，倾向340°,倾角6°~井田内共见可采煤层3层，其中4、5、6号煤层。现将各可采煤层发(1)4号煤层位于山西组中部，分布于Y15孔北西部，厚度1.08～4.88m,平均(2)5号煤层位于山西组中部，其厚度1.93~3.70m,平均2.74m。煤层结构中等，含1~3层夹矸，夹矸最厚0.60m,其岩性为泥岩。顶板岩性为泥岩、砂质泥岩及细砂岩；底板岩性砂质泥岩。距4号煤层间距19.44~23.83m,平(3)6号煤层在本井田的东部有露头煤，全井田可采，为较稳定煤层。其厚度为含有0~8层夹矸，夹矸最大厚度0.70m,夹矸成分主要是泥岩。顶底板岩性以砂质泥岩及泥岩为主。上距5号煤层21.51~36.35m,平均29.53m。—13—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计表1-1-3可采煤层特征一览表表1-1-3煤层煤层自然厚度煤层利用厚度煤层间距煤层结构煤层稳定性煤层性最大-最小乎均最大-最小平均最大-最小平均(m)厚度(m)4泥岩及极不秘局部细砂岩定5泥岩、砂质泥岩砂质泥岩不稳定大部6较稳定全区本井田内5号和6号煤层均为富灰、特低硫、高热值的烟煤。本区煤类为长焰煤(CY42)。煤的用途广泛，煤中有害成分低，发热量较高，是良3、矿井资源/储量根据中国建筑材料工业地质勘查中心内蒙古总队2004年7月编制的《内蒙古自治区准格尔煤田榆树湾普查区碓臼沟煤矿煤炭资源储量核实报告》,及内蒙古自治区国土资源厅关于《内蒙古自治区准格尔煤田榆树湾普查区碓臼沟煤矿煤炭资源储量核实报告》矿产资源储量评审备案证明(内国土资储备字〔2004〕374号，本井田范围内赋存有3层煤，即4、5、6号煤层，其中4、5号煤层在井田内局部赋存，井田内主要可采煤层为6号煤层。截止2004年7月31日，碓臼沟煤矿共获得资源/储量41.13Mt,其中推断的内蕴经济资源量(333)31.38Mt,预测的资源储量(334?)9.75Mt。依据鄂尔多斯市煤炭局文件《鄂尔多斯煤管局关于准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计变更的批复》(鄂煤局发〔2009〕262号),上部4号、5号煤层后期进一步补充勘探后辅助开采，矿井设计可采储量19.1854Mt,矿井计算服务年限为24.6a。碓臼沟煤矿自2011年生产至今，煤矿生产消耗的资源储量为5.30Mt,—14—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计矿井实际保有资源量约35.83Mt,矿井设计可采资源/储量为15.40Mt,矿井计算服务年限为20.0a。(二)水文地质井田内开采煤层的直接充水含水层山西组与太原组以孔隙—裂隙含水层为主，其补给以贫乏的大气降水为主。奥陶系石灰岩岩溶含水层虽然涌水量大，但地下水位深，位于4、5、6、9号煤层以下，直接充水含水层的富水性弱，补给条件差。因此矿区水文地质类型划分为第一~二类第一型，根据矿方提供井下涌水量实测数据，井下正常涌水量一般为50~80m³/h,雨季时最大不超过100m³/h,所以，设计考虑消防洒水及灌浆回水并预留一定的富余量，矿井达到设计生产能力时，预计矿井正常涌水量120m³/h,预计最大涌水量为200m³/h。(三)其他开采技术条件据核实报告，井田内6号煤层顶板岩性主要以泥岩、中粗砂岩为主，砂质泥岩次之；底板岩性以泥岩、砂质泥岩为主。据小窑调查资料表明，该区矿井涌水量较小，顶底板的稳定性也较好，属半坚硬岩层。2、瓦斯2012年6月由内蒙古安科安全生产检测检验有限公司对本矿井进行了报告书》(2012年度),报告中鉴定该矿井的相对瓦斯涌出量为0.54m³/t,绝对瓦斯涌出量为0.75m³/min;属瓦斯矿井。3、煤尘根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2012年6月对碓臼沟煤矿—15—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计尘爆炸所需的最低岩粉用量65%。4、煤的自燃倾向性根据内蒙古安科安全生产检测检验有限公司2012年6月对碓臼沟煤矿I级容易自燃。据地质报告提供该区地温梯度均小于3℃/100m,故本区无地温异常，6、根据地质报告及邻近矿井资料，本矿井煤层无冲击地压。第二节矿井主要系统概况(一)井田开拓1、井筒碓臼沟煤矿为一生产矿井，全井田采用斜井单水平开拓方式，井田西南部已有工业场地布置三条井筒，即主斜井、副斜井和回风斜井。(1)主斜井主斜井净宽4.0m,倾角从井口到井底分为7°53'和3°25'50"两段，斜长764.8m,净断面12.28m²。井筒内装备一条带宽1.0m的带式输送机，担负全矿井的煤炭提升任务，兼做进风井和安全出口。井筒全段采用混凝井筒内铺设消防洒水管路和照明电缆、通讯信号电缆等。该井筒主要担负全矿井的煤炭提升任务，为矿井的辅助进风井，兼详见断面图1-2-1。—16—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计副斜井净宽4.0m,倾角从井口到井底分为7°53'和4°30′两段，斜长741.7m,净断面12.28m²。井筒全段采用混凝土砌碹支护，支护厚度井筒内铺设30kg/m轨距600m钢轨，敷设动力电缆、照明电缆、通信电缆、无线通信传输电缆、安全监测监控光缆、束管监测监控管线、工业视频监视光缆，敷设消防洒水管路、灌浆管路，设台副斜井井简主要担负全矿井支架、材料和设备的运输、人员的运送等提升任务，且为矿井的主要进风井，兼做安全出口。详见断面图1-2-2。(3)回风斜井回风斜井净宽4.0m,倾角25°,斜长156.2m,净断面12.28m²。井筒表土段采用混凝土砌碹支护，支护厚度350m。井筒内设人行台阶、扶手，敷设排水管路、压风管路、主要担负全矿井的回风任务，井筒设置有风硐及安全出口，井口设防爆门，兼作矿井的安全出口。详见断面图1-2-3。井筒特征见表1-2-1。井筒特征表表1-2-1主斜井副斜井回风斜井井口坐标标高井口井筒候角井筒方位角(°)并筒斜长(m)井筒断面形状直墙半圆拱直墙半圆拱直墙半圆拱并筒净断面(m)井筒净宽(m)井简装备带宽1000mm的带式输送机防爆无轨胶轮车、30kg/m钢轨台阶、扶手井简用途煤炭提升兼进风进风、安全出口回风兼安全出口—17—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计图1-2-1—18—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司图1-2-2—19—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司图1-2-3—20—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计(1)水平设置全井田采用一个水平开采，水平大巷设在6号煤层中，水平标高为+923m。同时，对井田内局部赋存的4号、5号煤层应进一步补充勘探，查明可采范围和赋存情况，设置辅助水平开采，并根据煤层的实际厚度合理(2)采区划分依据鄂尔多斯市煤炭局文件《鄂尔多斯煤管局关于准格尔旗蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿改扩建初步设计变更的批复》(鄂煤局发〔2009〕262号),井田内6号煤层划分为2个采区，并以井田西部6号煤层一采区开拓大巷为界，大巷以东为一采区，以西为二采区。采区开采顺序为6号煤层一采区→6号煤层二采区。3、井底车场及硐室(1)井底车场根据井田的开拓部署，主、副斜井均落底于6号煤层，副斜井井底(+923.0m水平)设有环形材料绕道车场，在绕道处布置存车线和调车线。(2)井底硐室井下+923.0m井底车场内布置有6煤井下消防材料库；注氮机硐室、中央变电所、主排水泵房、水仓、管子道。主、副水仓总容量1260m³。4、井下大巷主要开拓巷道包括：井田西部南、北向平行布置的6号煤层运输大巷、辅运大巷、回风大巷，巷道间距30m,大巷之间通过联络巷联系。大巷运主运输采用带式输送机，辅助运输采用防爆无轨胶轮车担负全矿井材料设备降送、矸石提升、人员下放等辅助运输任务，同时大件设备的升降采用无极绳连续牵引平板车运输，辅运顺槽内转接调度绞车牵引平—21—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计板车运输。(二)井下开采本井田内可采煤层共3层，即4、5、6号煤层，煤层自然平均厚度分煤层倾角一般6°~12°,煤层顶、底板以泥岩、砂质泥岩为主。井田内6号煤层属全井田可采，上部4、5号煤层属局部可采不稳定煤计变更的批复》(鄂煤局发〔2009〕262号),上部4号、5号煤层后期进一在压茬关系。矿井工作面接续情况见表1-2-3。表1-2-3序号采区名称工作面编号服务年限1一采区23456789二采区—23—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司本井田内开采6号煤层属厚及特厚煤层，同时，根据矿方提供，井下已配置有1套6煤综采放顶煤开采设备，采用倾向长壁后退式采煤法，综根据矿方提供，井下已装备有1套综采放顶煤设备，具体型号见表回采工作面主要机械配备序号设备名称型号功率电压单位数量备注合计1MGTY250/600-1.1D台112前部刮板输送机台11能力1000t/h3后部刮板输送机台11能力1000t/h4转载机台11能力1000t/h5台11能力2000t/h6工作面中部支架架77工作面过渡支架架668乳化液泵站台22二泵一箱9喷雾泵站台22二泵一箱顺槽可伸缩胶带合11带宽1.0m,长(1)采、掘现状—24—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司根据矿方提供的采掘工程平面图，目前，井田西部6号煤层一采区内已完成6101、6103综放工作面的开采，准备接续开采6102综放工作面，工作面长度150m,平均煤厚8.0m,条带开采长度约1280m。(2)紧急避险系统建成时采、掘情况设计预计本矿井紧急避险系统建设工期1个月，紧急避险系统建成移交时，准备利用已有综采设备回采6102回采工作面，同时井下配备6105—25—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计图1-2-46煤采掘工程平面图—26—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司井下紧急避险系统专项初步设计(一)通风系统概述1、通风方式本矿井通风系统为中央并列式，通风方式为机械抽出式，主、副斜井新鲜风流向：由副斜井(主斜井)→6煤井底车场→6煤南翼辅运大巷(6煤南翼运输大巷)→6煤一采区北翼辅运大巷(运输大巷)→工作面运乏风流向：由回采工作面→工作面辅运回风顺槽→6煤一采区北翼回风大巷→6煤南翼回风大巷→回风斜井→风硐排出地面。3、掘进与硐室通风顺槽综掘工作面通风均采用对旋局部扇风机配合湿式除尘器正压通硐室采用独立通风，其他如井下中央变电所、水泵房、井下消防材料库、(二)风机型号碓臼沟煤矿现有回风斜井位于工业场地西南部，地面设FBCDZ-10-No25型对旋防爆轴流式通风机二台，电机功率2×132kW,电压380V。配变频装置1套。风机采用倒转反风，可在10分钟内完成反风操作。通风机附近设有380V低压配电室，电源引自地面10kV变电所，以双回路电缆供电，其中一回工作，一回备用。通风设施由风道、配电间、风内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计全矿井1个回采工作面、2个掘进工作面、硐室和其他地点，总风量为56m³/s,其中主斜井进风20m³/s,副斜井进风36m³/s。矿井风量分配见表1-2-3。矿井各用风地点风量分配表表1-2-3序号用风地点个数总风量备注1综采工作面12顺槽综掘进工作面59193大巷普掘进工作面5919433135井下中央水泵房33136其它地点供风1(四)矿井负压根据矿井2012年6月正常生产时井下测风记录，主斜井进风量为737m³/min,副斜井进风量为1620m³/min,矿井总进风量为2357m³/min,回风斜井总回风量为2377m³/min,有效风量为1908m³/min,通风负压为290Pa。(五)矿井通风难易程度矿井通风等积孔为2.8m²,矿井通风难易程度为容易。井下副斜井井底6煤车场内已有中央水泵房，内设3台MD155-30×5型矿用水泵，额定流量为155m³/h,额定扬程为150m;电机功率110kW,电压660V,转速2950r/min。正常涌水量时一台工作，一台备用，一台检修；—28—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司中央水仓主、副水仓容量1260m;沿回风斜井井筒敷设两趟Φ219×8mm无缝钢管，正常涌水量时一趟工作，一趟备用；最大涌水量时两趟同时工该矿采用双回路供电，一回10kV电源引自榆树湾110kV变电站10kV侧母线段，导线采用LGJ-150型架空线路，线路长度3km;另一回10kV电源引自魏家峁110kV变电站10kV侧母线段，导线采用线路长度7km。工业场地建有10kV变电所1座，设10kV、380V两个电压等级，均采用单母线分段接线方式。10kV配电室安装KYN28A-12型交流金属封闭开关柜14台，采用双列布置，其中2回进线、2回计量、2回PT、2回母联、1回电容补偿、5回出线；低压侧安装GGD-380型低压配套开关柜21台；并安装S-M-1600/10,1600kVA,10/0.4kV型变压器2台。副斜井井底车场建有中央变电所1座，双回路电源引自工业场地10kV聚乙烯绝缘护套电力电缆，沿主斜井井筒两侧敷设至井下中央变电所，线井下中央变电所10kV、660V侧均采用单母线分段接线方式，所内安装GCKY-1型手车式开关柜14台，其中2回进线、1回母联、2回PT、9回出线；2回配给本所变压器、3回配给综放工作面、1回配给运输顺槽综掘工作面、1回配给大巷掘进工作面、1回配给综掘工作面局扇专用变压器、110/0.69kV型隔爆干式变压器2台为主水泵及中央变电所附近设备供电。—29—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计根据内蒙古自治区煤炭科学研究所于2007年12月编制的《准格尔旗斯市煤炭局文件(鄂煤局发〔2007〕327号)。全矿在籍职工总人数为421人，其中生产工人255人，井下工人204人。井下最大班人数为57人。劳动定员汇总表序号工种出勤人数第一班第二班第三班第四班小计一生产工人129二管理及技术人员7774生产人员小计三服务人员6664四其他人员3331合计根据矿方提供，实际井下最大班下井人数为52人，其中：6103综放工作面为15人，1604顺槽掘进工作面(1个)为2×7人。井下实际劳动—30—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计劳动定员汇总表表1-2-5序号工种出勤人数一班二班三班四班1综放工作面(1个)2掘进队(2个)322224井下排水11115管理人员88886瓦检员11117井下变电所、中央水泵房22228供电、通讯、监测维护22229安全员1111防尘、防灭火1111其他5555合计根据内蒙古自治区煤炭工业局文件《关于限定煤矿井下作业人员数量的通知》(内煤局字【2007】290号),限定同时回采工作面为1个矿井，井下当班人数上限不得超过60人，所以，本次设计以最大班下井人数60人为准(含下井领导及管理人员8人),即最大班下井人数按60人内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计第三节矿井灾害危险性分析一、安全生产现状水土保持文件齐全。2、矿井建立安全管理机构，各项安全管理制度、各部门(岗位)安全责任制、各工种操作规程健全，内容完善，落实较好。3、矿井安全管理机制、安全管理制度适合煤矿安全生产，形成了适应于该矿生产特点的安全管理模式；煤矿安全管理制度、安全投入、安全管理机构及其人员配置满足安全生产法律法规的要求。4、矿井应急救援体系健全，应急救援预案具体、完善，各种事故应急领导小组设立及人员配备满足需要。5、矿井安全设施、安全工程项目得以落实、完成，配套的安全设施，经试生产运行证实起到了安全保障作用；经过联合试运转的检测调试，矿井通风、排水、供电、提升运输、应急救援、通讯、监测等系统及其他辅助系统完善可靠，具备安全生产条件。6、矿井已建立了安全管理机构，配备了相应的安全生产管理人员。由矿长组织制定了安全生产责任制、安全生产管理制度、事故应急救援预案等。企业主要负责人、安全管理人员及特殊工种人员均进行了培训、考试，持证上岗。7、碓臼沟煤矿从2011年正式生产至今，未发生重伤以上事故。二、主要灾害分析—32—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司(一)矿井顶板灾害井田内5号、6号煤层顶板岩性主要以泥岩、中粗砂岩为主，砂质泥岩次之；底板岩性以泥岩、砂质泥岩为主。据小窑调查资料表明，该区矿井涌水量较小，顶底板的稳定性也较好，属据Y15钻孔柱状，5号煤层直接顶是一层1.71m厚的灰色泥岩，其上部是一层21.1m厚的含砾粗粒砂岩，是比较坚硬的老顶，直接底是一层0.95m厚的泥岩，遇水极易软化。井下较易发生冒顶事故的地点有：采煤工作面及上、下两端头，上下安全出口，工作面顺槽内，以及掘进工作面迎头，巷道交岔点，巷道维修该矿井进行采掘作业时，对可能发生顶板灾害的地点进行加强支护，(二)粉尘灾害1、粉尘检测情况根据鉴定报告，本矿井可采煤层煤尘具有爆炸性。2、诱导因素(1)矿井综合防尘措施不健全或落实有差距；(2)矿井配风不合理，采掘工作面及其它巷道风速过大；(3)沉积在巷道的煤尘未定期冲洗、清理。(4)采、掘机组内外喷雾效果差，运输各转载点喷雾洒水效果不佳；(5)进回风巷道未设置风流净化水幕。(6)违章放炮，未使用煤矿许用的爆破器材；—33—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司(1)采用综合防尘措施：建立完善的防尘洒水系统；掘进工作面配备除尘设施，采用湿式煤电钻打眼，喷雾降尘水炮泥封孔，放炮后进行喷雾采用湿式钻眼、水泡泥、喷雾洒水净化等综合防尘措施。(2)控制稳定风量，保障井下合理风速，防止煤尘飞扬。并及时运出。(4)在所有运输巷和回风巷内定期撒布岩粉。(5)工作面在落煤、装煤作业和刮板输送机、胶带输送机运输时，应进行有效的喷雾降尘处理。(6)消除引爆煤尘的火源：井下所有电气设备必须防爆并保持完好状态，严格执行《煤矿安全规程》中消除明火及其它火源的规定。(7)采取隔爆措施：设计在主要运输和回风大巷、相邻煤层、相邻采(8)加强对接触粉尘工人的个体防护，如佩戴防尘口罩。(9)配备粉尘监测仪器，设专人负责保管，定期在运输、回风巷道内测定粉尘浓度。4、安全评价本矿井各煤层煤尘均具有爆炸性，依据《关于规范重大危险源监督与管理工作的通知》的规定，本矿煤尘的危险有害因素已构成重大危险源，危险源级别为一级重大危险源，煤矿应采取综合措施，防止浮游煤尘发生爆炸、防止沉积煤尘再次飞扬参与爆炸和限制煤尘爆炸范围。(三)矿井瓦斯灾害根据《2012年度矿井瓦斯等级鉴定报告》,鉴定本矿井属瓦斯矿井。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矿井容易发生瓦斯灾害的主要地点为：采掘工作面回风侧、采煤工作面回风隅角、掘进巷道、高冒区、废旧巷道、盲巷、采空区、停风区、启(四)矿井火灾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、气割电焊措施不根据2012年对该矿井6#煤层《煤尘爆炸性煤层自燃倾向性鉴定报告》的鉴定结果，6'煤层均属于I级容易自燃，因此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。火灾为该矿井的重大危险源。(五)矿井水灾1、水患类型及威胁程度(1)矿井充水因素分析碓臼沟煤矿工业场地布置在三道沟上游东坡侧。工业场地内设有主井井口和副井井口，主井井口标高1012.6m,副井井口标高1012.7m。三道沟碓臼沟煤矿工业场地段即主井口向北200m三道沟最高洪水位标高内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计1011.3m,向南300m三道沟最高洪水位标高1010.2m。主井井口标高1012.6m,副井井口标高1012.7m。主副井口高于最高洪水位。三道沟雨季洪水均通过已形成的场地涵硐排放至下游。该涵硐为料石砌碹，半圆拱形，净断面积为8m²,主涵硐长130m。据矿方提供，近几年三道沟雨季洪水均由涵硐通过，未发生过洪水溢出涵硐现象。另外，沿工业场地两侧另砌筑明渠，以确保工业场地不受雨季洪水危害。工业场地两侧明渠由北向南分别沿场地东西两边布置，沟形为矩形，沟宽2.0m,沟深2.0m,料石砌筑结构。井田内直接充水含水层山西组与太原组以孔隙一裂隙含水层为主，其(2)井田水文地质勘查类型及复杂程度井田水文地质类型划分为第一~二类第一型，即以孔隙一裂隙含水层(1)采掘工程设计、施工过程存在缺陷；(2)地质资料、图纸存在缺陷；(3)排水系统能力不足；(4)主排水泵供电不可靠；(5)地表塌陷、裂缝、钻孔与井下连通，暴雨积洪溃入井下；(6)未坚持“预测预报、有疑必探、先探后掘、先治后采”的原则；(7)开采采空区冒落导通上覆含水层；(8)防水煤柱设计不合理或未留设防水煤柱。(1)安设与井下涌水量相适应的排水系统及排水设备，并保证主排水—36—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计(2)按照《煤矿防治水规定》,编制矿井水文地质类型划分报告，确定本矿井水文地质类型，并按确定的类型进行防治水管理。(3)按设计规定留设防水煤柱；(4)观察地表裂缝，一经发现及时填平堵死，并随陷随填；检查钻孔(5)做好雨季防洪工作，防止洪水灌入井下；(6)对地表塌陷裂缝必须采取安全有效的填堵措施，保证洪水不溃入(7)配备探放水设备，按照有掘必探的原则开展探放水工作。(9)在积水巷道应做好排水工作，保证运输畅通；(10)布置接续工作面时，对于水文地质条件不清楚地段，应进行勘(11)采煤工作面提前一年准备完成，然后向煤层顶板打钻孔，将煤层顶板含水层里可能影响生产的水提前放出，降低生产时工作面涌水量。(12)严格按照有关防治水规定和安全设施设计的有关要求进行矿井4、安全评价开采采空区冒落沟通上覆含水层、未进行预防性探放水工作或防水煤柱留设不符合要求。钻孔与井下连通，导致暴雨积洪溃至井下等，有构成矿井三、结论—37—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计主要危险、有害因素存在场所见表1-3-1。主要危险、有害因素存在场所表1-3-1序号危险、有害因素备注1冒顶、地压灾害采掘工作面、井下巷道以采掘工作面为主2瓦斯危害采据工作面、回风巷道、硐室以采掘工作面、工作面上隅角为主3矿井水灾采掘工作面、断层、钻孔附近、井底车场、巷道、地面工业广场全矿井4矿井(井下)火灾采掘工作面、采空区、巷道、用室等全矿井5矿尘、煤尘危害井下所有产尘点(采掘工作面、装运点)以采掘工作面为主6其它危险、有害因素等其它有毒、有害气体盲巷盲井、采空区、通风不良的巷道、回风巷、硐室中毒窒息百巷盲井、采空区、回风巷、工作面、硐室以通风不良巷道为主第四节建设井下紧急避险系统的必要性23号)精神，国家安全监管总局、国家煤矿安监局下发的《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)以及《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)的文件要求：所有井工煤矿应按照规定要求建设完善煤矿井下紧急避险系统，并符合“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效”的要求。2012年6月底前，所有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井，中央企业所属煤矿和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井，要完成紧急避险—38—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计系统的建设完善工作。2013年6月底前，其他所有煤矿要完成紧急避险系内蒙古自治区煤炭工业局、内蒙古煤矿安全监察局联合下发《关于加依照〔2011〕15号文件要求：国有重点煤矿企业所属煤矿于2013年3月底前完成，自治区重点煤炭企业所属煤矿于2013年4月底前完成，其他类型煤矿于2013年5月底前完成。煤矿井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下，为遇险人员安全避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。紧急避险系统建设的内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理紧急避险系统配备了紧急避险设施，可在在井下发生灾害事故时，为无法及时撤离的遇险人员提供生命保障的密闭空间。该设施对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存基本条件，为应急救援创造条件、赢得时间。三、结论综合考虑井下危险因素和国家关于紧急避险系统建设任务的相关规定和要求，同时结合紧急避险系统的避险作用，紧急避险系统的建设势在必行。碓臼沟煤矿应加快推进紧急避险系统的建设，为煤矿的生产提供有效—39—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计第一节井下紧急避险设施布置紧急避险系统设计是对紧急避险系统建设进行整体规划和布局，力求系统化、功能完备，切实提高矿井应急救援能力和突发紧急情况下矿工生1、科学合理紧急避险系统建设需要综合应用多领域、多学科的知识，具备高技术含量。紧急避险系统设计应坚持科学合理的原则，在科学的设计计算、综合比对和试验验证的基础上进行，保证设计的每项内容均具备科学依据。2、安全可靠紧急避险系统建设是生命工程，应以安全性和高可靠性为首选。紧急避险设施应比常规矿用设备具备更高安全等级，并有保证随时能用的技术保障手段。紧急避险设备设施的自动化、智能化程度可不断提高，但必须3、因地制宜应紧密结合矿井的具体条件和突发紧急情况下矿工安全避险需求，采取针对性的对策措施，进行有针对性的设计、建设和管理，使紧急避险系统建设适应本矿安全生产的需要。要充分利用已有硐室、井巷建立紧急避险设施，探讨适应自身特点和要求的紧急避险系统建设方案，提高紧急避—40—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司4、简单实用最大限度减少人员混用、滥用的几率。系统设施和功能应该实用，避免功能多样化、装修高档化带来新的不安全因素，以满足紧急避险基本安全需求为目的。二、紧急避险设施的布置依据(一)井下作业人员分布情况根据初步设计及批复，井下布置1个综放工作面，同时配备2个掘进工作面。矿井最大班下井人员57人。煤矿实际配备1个采煤队，定员为15人；配备2个掘进队，定员为2×7人；机电、运输、通风安全、安检员、瓦斯员及管理人员等零散作业人员共20人，井下最大班总人数为50人。根据内蒙古自治区煤炭工业局文件《关于限定煤矿井下作业人员数量矿井，井下当班人数上限不得超过60人，所以，本次设计以最大班下井人数60人为准，含下井领导及管理人员8人。井下岗位定员明细见表2-1-1,井下人员分布见图2-1-1。井下人员分布明细表表2-1-1序号人员类型队伍名称合计1井下生产人员综采队(1个)综掘队(2个)机运通风队2管理及其他人员带班领导38其他人员5总计：60人—41—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计插图井下人员分布图2-1-1—42—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司2、井下避险人员分析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。在考虑具体避险人员的计算时，可将其分为三类：能够直接升井的人员，其它固定作业地点人员(采掘队、胶带司机等)和零散作业人员。根据碓臼沟煤矿的劳动定员和矿方提供的人员分布情况，井下最大班总人数为60人，其中，6煤井底车场及南翼大巷区域在自救器额定防护时间内可直接升井10人。综上所示：煤矿实际需要避险的人员数量为50人，主要为采掘工作面(二)相关文件的基本要求根据《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行规定》)的规定，紧急避险设施的布置应满足如下基本要求：(1)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范围内巷道应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，应确保在服务期间不受采动影响，临时避难硐室应在服务期间避免受采动损害。(2)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(3)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—43—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司井下紧急避险系统专项初步设计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。(4)避难硐室防护密闭门抗冲击压力不低于0.30MPa,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。(6)接入避难硐室的矿井压风、供水、监测监控、人员定位、通讯和供电系统的各种管线在接入硐室前应采取保护措施。避难硐室内宜加配无根据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(1)紧急避险系统应与监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相互连接，在紧急避险系统安全防护功能基础上，依靠其他避险系统的支持，提升紧急避险系统的安全防护能力。(2)紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、有害气体去除、环境监测、通讯、照明、动力供应、人员生存保障等基本功能，在无任何外界支持的条件下额定防护时间不低于96h。(3)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。(4)紧急避险设施的设置要与矿井避灾路线相结合，紧急避险设施应井下紧急避险系统专项初步设计(5)紧急避险系统应随井下采掘系统的变化及时调整和补充完善，包(6)紧急避险设施的配套设备应符合相关标准的规定，纳入安全标志管理的应取得煤矿矿用产品安全标志。可移动式救生舱应符合相关规定，(三)矿井紧急避险建设条件在建设紧急避险系统时，应根据建设矿井的具体情况而设计，所参考的矿方条件主要包括井田可采范围、采掘工作面推进长度、井下劳动定员以及矿井剩余服务年限。(1)服务年限：设计井下开采6号煤层服务年限大于5年；(2)采掘工作面推进长度：预计矿井紧急避险系统建成移交时，开采6102工作面条带长度约1280m,工作面服务年限小于5年；(3)采、掘工作面数量：采掘比为1:2;(4)定员情况：井下最大班人数为60人，其中：综采队15人，掘进队2×7人。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、人员应以尽快撤离事故现场、迅速到达地面安全地点为第一原则，(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(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(一)避险设施数量的确定1、煤矿井下实际需要避险的人员数量为50人。设计考虑在6号煤层一采区采掘区域布置1个永久避难设施，服务于大巷及采掘工作面距离永久避难设施小于1000m时的避难需求。难设施大于1000m,应考虑设置临时避难设施。综上所述：该矿井井下紧急避险系统移交时，6号煤层需要布置永久避险设施1个，临时避险设施2个。(二)避难设施位置的确定在井田西部6号煤层一采区井底车场附近，在已有6煤南翼辅运大巷与6煤南翼运输大巷之间掘进联络巷，布置6煤井底永久避难设施，距离副井井口约650m。服务人员为采区附近在自救器额定防护时间内不能升井在6102工作面运输顺槽内距离切眼位置900m处，在6102工作面辅运顺槽内距离切眼位置1000m处，各布置1个临时避险设施，服务于6102回—46—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司采工作面；同时，后期6105顺槽掘进工作面距离永久避难设施超过1000m时，应考虑布置1处临时避险设施，服务于本掘进工作面。(三)避难设施容纳人数的确定1、永久避难设施根据该矿井井下人员分布情况，进入永久避难设施的人员主要包括1000m范围内的在固定地点作业的人员和部分零散作业人员。因此，该硐Z-在自救器额定防护时间内不能直接升井的所有作业人员，取50人；k-备用系数，取1.2。根据以上计算结果，确定6煤永久避难设施规模为60人。2、临时避难设施临时避难设施主要服务于距离永久避难设施超过1000m的采掘工作N≥Mk=(15+2+1)×1.1=19.8M—综采工作面作业人数15人，另外考虑管理及其他人员2人，辅助工1人；根据计算结果，设计确定临时避难设施的容量为20人。(四)避险设施选择根据碓臼沟煤矿的井田范围、采掘作业地点分布以及井下劳动定员等—47—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计建设条件，该矿可选择的永久紧急避险设施为永久避难硐室，临时紧急避险设施为临时避难硐室、可移动救生舱。避险设施可选的供氧方式是自备氧供氧方式、专用管路供氧方式。设计对本矿井紧急避险设施总体布置提出两个建设方案进行比选：>方案1:永久避难硐室+可移动救生舱+自救器>方案2:永久避难硐室+临时避难硐室+自救器2、方案比选(1)建设概况方案1:永久避难硐室+可移动救生舱+自救器永久避难硐室：利用6号煤层南翼开拓大巷，设置1个永久避难硐室，其中，永久避难硐室容纳人数为60人，硐室内采用蓄冰空调降温(或其他方式降温)。可移动救生舱：采掘工作面距离永久避难硐室超过-1000m时，在上、下顺槽内设置服务于该工作面的可移动救生舱，单舱容量为12人。永久避难硐室以及移动救生舱内通过自备压缩氧供氧方式。自救器：矿方原有ZY-45型自救器额定防护时间不小于45分钟，满足方案2:永久避难硐室+临时避难硐室+自救器永久避难硐室：利用6号煤层南翼开拓大巷，设置1个永久避难硐室。临时避难硐室：采掘工作面距离永久避难硐室超过1000m时，在上、下顺槽内设置服务于该工作面的临时避难硐室。同时，考虑到采区内设置有永久避难硐室，依据安监总煤装〔2012〕15号第二部分第3条规定，临时避难硐室布置可采用“避难所”形式，设计容量为20人/个。永久避难硐室通过敷设井下紧急避险专用管路(含压风、供水、监测、通讯等)供氧方式，临时避难硐室内利用井下压风管路及消防洒水供水管—48—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司自救器：矿方原有ZY-45型自救器额定防护时间不小于45分钟，满足(2)基本技术特征比较方案1:永久避难硐室+可移动救生舱+自救器永久避难硐室及可移动救生舱内均采用蓄冰空调降温，配备氧气瓶、以某厂家生产的12人可移动救生舱为例，其尺寸(宽×高×长)为：顺槽一侧扩帮式布置，井下设可移动救生舱4台，分别在6102工作面运输顺槽、辅运顺槽内距离切眼位置1000m处各设置2台。方案2:永久避难硐室+临时避难硐室+自救器临时避难硐室：利用已有6102工作面上、下顺槽一侧的倒车硐室，共计2个，硐室为矩形断面，支护方式为锚(索)网喷，净尺寸(宽×高×长)为：6.0m×4.0m×2.5m。(3)初期建设成本比较避难硐室的建设成本主要分为两部分，即硐室内和硐室外。硐室内部建设费用包括：井巷工程和硐室内部设备配备；硐室外部建设费用包括：地面配套设备和井下管线布置。可移动救生舱的建设成本主要包括设备购内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计方案1建设费用估算表表2-1-2序号避险设施规格(容量)单位数量单价/万元费用/万元1永久避难硐室60人个12可移动救生舱(后期)12人个4总计方案2建设费用估算表表2-1-3序号避险设施规格(容量)单位数量单价/万元费用/万元1地面设备及配套软件套12专用管路m3永久避难硐室60人个14临时避难硐室20人个2总计3、紧急避险系统建设方案综合比选及确定基于以上对各单项的比较结果，同时结合系统的安全、操作以及维护等因素，进行如下综合比较：紧急避险系统建设方案综合比选表2-1-4方案安全性操作便利性后期维护建设成本方案1相当较复杂不易高方案2简单容易低根据比较结果可知：后期临时避险设施选用可移动救生舱或临时避难硐室两种方案，其安全性都差不多，虽然采用可移动救生舱可重复利用，—50—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计但是，由于舱体尺寸较大，搬家移动时不易，后期维护需对舱内的气瓶(空气瓶和氧气瓶)进行定期检验和更换；在成本方面，与方案1相比，采用临时避难硐室可减少初期建设成本。综合考虑技术及投资等各方面因素，设计碓臼沟煤矿紧急避险系统采用方案2:永久避难硐室+临时避难硐室+自救器，并选用专用管路供氧方式较为合适。紧急避险系统设计概况见表2-1-5。紧急避险系统的平面布置见图碓臼沟煤矿紧急避险系统布置表2-1-5序号设施类型数量额定人数布置位置服务区域1永久避难硐室16煤南翼辅运大巷与6煤南翼运输大巷之间一采区在自救器额定防护时间内不能升井的所有井下作业人员2临时避难硐室2距6102切眼约900m的运输顺槽一侧距6102切眼约1000m的辅运顺槽一侧6102综采工作面3自救器ZY-45型，额定防护时间不小于45分钟每个下井人员配备—51—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计图2-1-3紧急避险系统布置平面图—52—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计第二节紧急避险设施的结构(一)建设标准及基本要求《暂行规定》对避难硐室的基本要求如下：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3、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。4、采用锚喷、砌碹等方式支护，支护材料5、永久避难硐室过渡室的净面积应不小于3.0m²,生于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。电系统的各种管线在接入硐室前应采取保护措施。避难硐室内宜加配无线电话或应急通讯设施。—53—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计(二)布置形式永久避难硐室设置两个安全出入口，设计井下6煤永久避难硐室采用硐室两侧联络巷分别与6煤南翼辅运大巷和6煤南翼运输大巷联系。(三)硐室结构及规格(1)硐室面积永久避难硐室生存室内按避难人数60人考虑，每人应不小于1.0m²,过渡室的净面积应不小于3.0m²的使用面积计算，则生存室和过渡室的最小使用面积分别为：(2)硐室长度设计永久避难硐室净宽为4.0m,则生存室和过渡室的最小长度分别为：L生=60÷4.0=15.0m,设计取21m。防爆墙厚度取0.5m,该硐室两侧共4堵墙，因此：(3)硐室结构过渡室净长均为3m,过渡室的净面积12m²;生存室净长为21m,生存室净面积84m²,人均使用面积1.4m²;硐室底板高出相邻巷道底板0.20m。防爆2、防爆墙厚度计算—54—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计结合矿井井下实际情况，设计确定第一道防爆密闭墙厚度为500mm,采用C30混凝土现浇，配Φ16双层筋；第二道密闭墙厚度为500mm,采用C30混凝土现浇，配Φ16双层筋。防爆密闭墙及密闭墙的掏槽深度取500mm,其中：第一道防爆密闭墙配备1800mm×900mm(高×宽)防爆密闭门，第二道密闭墙配备1800mm×900mm(高×宽)密闭门。×100mm网格宽度；锚索规格为：Φ17.8mm×6000mm,间排距为2400mm×2400mm;喷射混凝土厚度为150mm,强度不低于C20;硐室内底板采用现永久避难硐室的断面及支护形式分别见图2-2-1。—55—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计图2-2-1永久避难硐室的平、断面图(A3)—56—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计(四)避难硐室井巷工程永久硐室规格参数表(额定避险人数60人)表2-2-1规格参数净长净宽净高断面净断面掘进断面支护硐室名称形状方式生存室矩形锚网索喷过渡室(单个)3矩形锚网索喷设计永久避难硐室为利用已有联络巷，不再计算其井巷工程量。永久永久避难硐室(矩形断面，长32m):C20砼消耗量33.48m³;C30砼量28.0m³;地板敷设108m²;金属网消耗量325.5m²;锚杆数量394根；锚索数量30根。防爆密闭墙2个、密闭墙2个((五)避难硐室施工安全技术措施永久避难硐室为大巷间联巷，采用综合机械化掘进的施工工艺(1)施工前，施工队伍应编制详细的施工组织设计和安全技术措施报煤(2)施工过程中应加强敲帮问顶工作，防止片帮、冒顶伤人；出现构造—57—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司(3)入井前矿级带班领导必须认真组织开好班前会，讲明当班安全、生(4)在处理悬危岩时，严禁前方有人，同时必须指派专人负责安全，只(6)硐室贯通前，应做好正常的通风工作，保证两端的巷道内不积存瓦二、临时避难硐室根据国家安全监管总局、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)的有关规定，采(盘)区布置永久避难硐室的，该采(盘)区内采掘工作面的临时避难硐室应当符合《防治煤与瓦斯突出规定》(国家安全监管总局令第19号)第102条的要求，且硐室隔离门应当满足气密性要求，门墙设单向排气管，硐室内应当存放足量食品、急救用品及防护时间不小于45分钟的隔离式自根据《防治煤与瓦斯突出规定》第一百零二条规定，临时避难硐室应当符合下列要求：①临时避难硐室设置向外开启的隔离门，隔离门设置标准按照反向风门标准安设。室内净高不得低于2m,深度满足扩散通风的要求，长度和宽度应根据可能同时避难的人数确定，但至少能满足15人避难，且每人使用面积不得少于0.5m²。临时避难硐室内支护保持良好，并设有与矿(井)调度室直通的电话；②临时避难硐室内放置足量的饮用水、安设供给空气的设施，每人供风量不得少于0.3m³/min。如果用压缩空气供风时，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴；③临时避难硐室内应根据设计的内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计本矿井井下6号煤层一采区内已设置永久避难硐室，设计临时避难硐1、布置形式及结构尺寸1、2号临时避难硐室断面均为矩形，硐室长为6m,净宽4.0m,净高2.5m;生存室净长5.2m。硐室生存空间面积为20.8m²,人均占用1.04m²,符合规定。硐室底板高出相邻巷道底板0.20m。密闭墙采用红砖砌墙，砌墙厚度取800mm,掏槽深度取500mm,配备1800mm×900mm(高×宽)密闭门。规格参数见表2-2-2。临时避难硐室规格参数表表2-2-2规格参数硐室名称净长净宽净高断面形状净断面掘进断面支护方式生存室矩形锚网喷过渡室(单个)无辅助硐室无2、断面及支护临时避难硐室采用锚网索喷的复合支护方式。断面采用φ20mm××7000mm,间排距2400×2400mm;喷射混凝土厚度150mm,强度不低于C20;临时避难硐室的平、断面布置见图2-2-2。3、井巷工程量1、2号临时避难硐室井巷工程量：单个硐室掘进总长度6.0m;掘进工—59—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司程量73.56m³;C20砼消耗量8.76m³;C30砼量4.8m³;金属网消耗量54.0m²;锚杆数量68根。密闭墙1个(800mm厚的砖砌墙，13.0m³)。(1)施工前，施工队伍应编制详细的施工组织设计和安全技术措施报煤(2)施工过程中应加强敲帮问顶工作，防止片帮、冒顶伤人；出现构造(3)入井前矿级带班领导必须认真组织开好班前会，讲明当班安全、生(4)在处理悬危岩时，严禁前方有人，同时必须指派专人负责安全，只在整个作业工程中必须坚持“敲帮问顶”制度，防止冒产带来一定的安全隐患(漏风、火灾、水灾等),因此，矿井需在工作面作业规程中提出相应的安全技术措施，确保回采安全和接续临时避难硐室采用锚网索喷支护，确保临时避难硐室牢固安全，有足够另外，考虑邻近工作面采空区可能存在积水，为防止由于裂隙导水导致灾害发生，临时避难硐室掘进施工时，应严格按照《煤矿安全规程》相关要求施工，并采取相应的防治水安全措施。内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计图2-2-1(A3)—61—内蒙古煤矿设计研究院有限责任公司内蒙古蒙南煤炭有限责任公司碓臼沟煤矿井下紧急避险系统专项初步设计第三节紧急避险设施生存保障系统设计根据避险系统的管理规定，紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给在无任何外界支持的情况下额定防护时间不得低于96h。(一)供氧方案选择由于煤矿井下发生瓦斯、煤尘、爆炸、突出、火灾、坍塌等灾害性事故时，都会致使避难所周围环境伴有缺氧、有毒有害气体出现。因此，必须在避难所内部