【正文】 前言建立并完善煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”是國(guó)家安全發(fā)展的需要，煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是國(guó)家強(qiáng)制推行的先進(jìn)適用技術(shù)裝備，為規(guī)范和促進(jìn)皂塘礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的建設(shè)、完善和管理工作，根據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》（國(guó)發(fā)[2010]23號(hào)）、安監(jiān)總煤裝[2011]15號(hào)文件《國(guó)家安全監(jiān)管總局國(guó)家煤礦安監(jiān)局關(guān)于印發(fā)煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定的通知》、安監(jiān)總煤裝〔2012〕15號(hào)文件《關(guān)于煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理有關(guān)事項(xiàng)的通知》、安監(jiān)總煤裝〔2013〕10號(hào)文件《關(guān)于加快推進(jìn)煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)的通知》等文件和有關(guān)規(guī)定，結(jié)合皂塘煤礦實(shí)際情況，特編本方案設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)中的緊急避險(xiǎn)設(shè)施建設(shè)主要為永久避難硐室。緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)的主要內(nèi)容包括為入井人員提供自救器、建設(shè)井下緊急避險(xiǎn)設(shè)施、合理設(shè)置避災(zāi)路線、科學(xué)制定應(yīng)急預(yù)案等。緊急避險(xiǎn)設(shè)施應(yīng)具備安全防護(hù)、氧氣供給保障、有害氣體去除、環(huán)境監(jiān)測(cè)、通訊、照明、人員生存保障等基本功能。建設(shè)完善煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”是指建設(shè)完善緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)與礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控、人員定位、壓風(fēng)自救、供水施救、通信聯(lián)絡(luò)等系統(tǒng)相連接，形成井下整體性的安全避險(xiǎn)系統(tǒng)。一、概述皂塘煤礦位于湖南省耒陽(yáng)市南陽(yáng)鎮(zhèn)境內(nèi)，中心點(diǎn)坐標(biāo)：東經(jīng)113176。41′36″，北緯27176。15′53″，礦區(qū)公路交通便利，有水泥公路與S320公路接通，再直通107國(guó)道和京珠高速，交通十分便利（詳見(jiàn)插圖111）。皂塘煤礦交通位置圖 圖111皂塘煤礦為私營(yíng)煤礦，始建于1995年5月，在2013年4月成立耒陽(yáng)市興田煤業(yè)有限公司，皂塘煤礦成為該公司下屬礦井，礦井設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力6萬(wàn)t/a，礦井現(xiàn)有在職職工160人，資產(chǎn)總額為6000多萬(wàn)元。目前一水平已開(kāi)采結(jié)束，礦井生產(chǎn)及開(kāi)拓主要集中在200m水平。采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法，全部垮落法管理頂板。皂塘煤礦井下存在發(fā)生水災(zāi)、火災(zāi)、瓦斯爆炸等災(zāi)害事故的可能性，對(duì)井下礦工生命安全造成潛在危害。為進(jìn)一步提高煤礦安全防護(hù)和應(yīng)急救援水平，確保在井下發(fā)生緊急情況下，為遇險(xiǎn)人員安全避險(xiǎn)提供生命保障，根據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》（國(guó)發(fā)[2010]23號(hào)）以及《煤礦井下避難所試點(diǎn)建設(shè)基本要求》（試行）；煤安監(jiān)司函辦[2009]34號(hào)，《國(guó)家煤礦安監(jiān)局辦公室關(guān)于做好煤礦井下避難所(救生艙)建設(shè)試點(diǎn)項(xiàng)目申報(bào)工作的通知》等相關(guān)文件要求，結(jié)合皂塘煤礦實(shí)際情況，我公司受興田煤業(yè)公司有限公司委托，編制完成了《皂塘煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》。二、編制設(shè)計(jì)主要依據(jù)《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》（國(guó)發(fā)[2010]23號(hào)）；《煤礦井下避難所試點(diǎn)建設(shè)基本要求》（試行）（煤安監(jiān)司函辦[2009]34號(hào)）；《國(guó)家安全監(jiān)管總局國(guó)家煤礦安監(jiān)局關(guān)于建設(shè)完善煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”的通知 》（安監(jiān)總煤裝[2010]146號(hào)）；《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》（安監(jiān)總煤裝[2011]15號(hào)）；《關(guān)于煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理有關(guān)事項(xiàng)的通知》（安監(jiān)總煤裝[2012]15號(hào)）；湘煤安監(jiān)[2012]27號(hào)文；《煤礦礦井井底車場(chǎng)硐室設(shè)計(jì)規(guī)范》（MTT 5026 2009）；《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50399 2006）；；《關(guān)于加快推進(jìn)煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)的通知》（安監(jiān)總煤裝[2013]10號(hào)）；《煤礦安全規(guī)程》2011版；1皂塘煤礦相關(guān)技術(shù)資料。三、設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，結(jié)合礦區(qū)安全生產(chǎn)實(shí)際情況，圍繞煤礦井下可能出現(xiàn)礦井火災(zāi)、水災(zāi)、瓦斯爆炸等災(zāi)變情況，使礦工在應(yīng)急避難裝置的掩護(hù)下成功避險(xiǎn)或等待救援，保障職工生命安全；根據(jù)礦井采掘期間實(shí)際及可能發(fā)生的災(zāi)變情況，合理建設(shè)緊急避險(xiǎn)設(shè)施，合理設(shè)置避災(zāi)路線，科學(xué)編制應(yīng)急預(yù)案。緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)與煤礦原有監(jiān)測(cè)監(jiān)控、人員定位、壓風(fēng)自救、供水施救、通信聯(lián)絡(luò)等系統(tǒng)相互連接，在緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)安全防護(hù)功能基礎(chǔ)上，依靠其他避險(xiǎn)系統(tǒng)的支持，提升緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的安全防護(hù)能力，實(shí)現(xiàn)井下各避難所與井上指揮中心平臺(tái)實(shí)現(xiàn)雙向信號(hào)傳輸；在符合相關(guān)要求，滿足使用的前提下，盡可能降低成本，節(jié)省工程投資；因地制宜地采用新技術(shù)、新工藝、新裝備、新材料；盡量利用原有的巷道、減少開(kāi)拓費(fèi)用；避難所及各系統(tǒng)設(shè)備選型留有余地，能充分滿足區(qū)域內(nèi)避難人員數(shù)量的需求，包括生產(chǎn)人員、管理人員及可能出現(xiàn)的其他臨時(shí)人員，按規(guī)定留有一定的備用系數(shù)。緊急避險(xiǎn)設(shè)施的設(shè)置與礦井避災(zāi)路線相結(jié)合，緊急避險(xiǎn)設(shè)施設(shè)置清晰、醒目的標(biāo)識(shí)。緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)并隨井下采掘系統(tǒng)的變化及時(shí)調(diào)整和補(bǔ)充完善，包括緊急避險(xiǎn)設(shè)施、配套系統(tǒng)、避災(zāi)路線和應(yīng)急預(yù)案等。本設(shè)計(jì)是按照礦井現(xiàn)布置開(kāi)采6煤層時(shí)的基本情況編制，其他煤層暫未考慮。 108 / 108第一章 礦井基本情況第一節(jié) 礦井概況皂塘煤礦位于耒陽(yáng)市南陽(yáng)礦區(qū)田興井田內(nèi)，地理坐標(biāo)為：東經(jīng)112176。56′07″，北緯26176。18′47″。其南與群心煤礦相鄰，東接金源煤礦。，，開(kāi)采深度+150m～250m。礦井始建于1995年，2009年整合后設(shè)計(jì)年產(chǎn)量6萬(wàn)噸/年。礦井主采7煤，采煤方法為走向長(zhǎng)壁開(kāi)采，全部垮落法管理頂板。礦井采用斜井分區(qū)式上下山開(kāi)拓，設(shè)有主井、副井、風(fēng)井。礦井共分二個(gè)水平、一水平為85m水平，二水平為200m水平，200m水平以下為下山開(kāi)采。第二節(jié) 地質(zhì)條件一、地層井田內(nèi)出露的地層由新至老為：第四系（Q）、三迭系下統(tǒng)大冶組（T2d）、二迭系上統(tǒng)大隆組（P2d）和龍?zhí)督M（P2l）。二迭系上統(tǒng)龍?zhí)督M（P2l）為本區(qū)含煤地層。二、構(gòu)造礦區(qū)地層走向近似北西，傾向北東，區(qū)內(nèi)構(gòu)造為二疊系上統(tǒng)大隆組、龍?zhí)督M及二疊系下統(tǒng)大冶組組成的復(fù)式向背斜，以較密集斷層將向斜割切為較多不連續(xù)斷塊而呈現(xiàn)不同程度的疊覆構(gòu)造。向背斜褶曲發(fā)育，斷層以走向階梯狀正斷層為主，逆斷層也占極重要地位。礦井構(gòu)造線走向北西，傾向北東，傾角30176。左右，基本上為一單斜構(gòu)造，次級(jí)褶曲較為發(fā)育，地表有瓦屋沖向斜，瓦屋沖背斜，在深部以褶曲表現(xiàn)不甚明顯，逐漸消失。F1F13逆斷層，在剖面線上兩者互相平行，走向北西，傾向北東，傾角60～70176。，斷距80～100m，對(duì)深部煤層有較大的破壞性，F(xiàn)10逆斷層，走向南東，傾向北東，傾角60～70176。，斷距40～50m，對(duì)深部煤層破壞性較小，對(duì)開(kāi)采6煤層無(wú)影響。屬構(gòu)造中等偏復(fù)雜類型。三、煤系地層及可采煤層情況，龍?zhí)督M上段含煤6層，其中7煤層為局部可采煤層，6煤層是礦井主要可采煤層。6煤層：黑色，粒狀或粉末狀，屬半光亮型，煤層不穩(wěn)定但全區(qū)發(fā)育，煤厚0～，該煤層時(shí)有厚“煤包”產(chǎn)出，局部出現(xiàn)分叉現(xiàn)象。5煤層下距6煤層30～90m/60m。四、煤質(zhì)7煤層為低灰、低硫、特高熱值的無(wú)煙煤。有害雜質(zhì)少，熔點(diǎn)較高，可作為動(dòng)力用煤與民用煤。五、開(kāi)采技術(shù)條件瓦斯、煤塵及自燃礦井歷年瓦斯鑒定為瓦斯礦井，煤層不易自燃，無(wú)煤塵爆炸危險(xiǎn)性。本區(qū)屬地溫正常區(qū)，無(wú)熱害現(xiàn)象。本區(qū)井下濕度正常。水文地質(zhì)礦井水文地質(zhì)中等類型。該礦井地處于低山丘陵地帶，山勢(shì)較陡，沖溝發(fā)育，地表標(biāo)高在+～+，一般高差80～140m。地表水涇流條件好，地表水系發(fā)育，井田內(nèi)有朱家橋水庫(kù)及其他小山塘。井田內(nèi)開(kāi)采歷史悠久，老窿分布范圍廣，積水甚多，由于年代久遠(yuǎn)，老窿已塌陷堵塞而形跡不清，據(jù)訪問(wèn)調(diào)查資料，老窿的開(kāi)采深度約在+20m水平左右，分布在低洼地帶的老窿，已形成地下逕流，常年有老窿水外溢。老窿水的來(lái)源主要是大氣降水補(bǔ)給，其補(bǔ)給水量隨季節(jié)變化而變化。皂塘礦地處田心礦區(qū)最北端，是田心礦區(qū)各煤礦的匯水中心，因與周邊煤礦相互連通，田心礦區(qū)南部各井下水大部分匯入皂塘煤礦，礦井涌水量主要補(bǔ)給源是老窯水及周邊煤礦水。礦井最大涌水量700m3/h,。煤層及頂?shù)装迕簩禹敯鍨樯罨疑凵皫r，～，隨采隨落，抗壓強(qiáng)度中等，屬Ⅱ級(jí)頂板。底板為深灰色細(xì)砂巖，致密堅(jiān)硬，～，其頂、底板均易于管理。地震烈度根據(jù)我國(guó)煤礦區(qū)地震烈度分布圖，礦區(qū)地震烈度小于6度。第三節(jié) 礦井開(kāi)采現(xiàn)狀及生產(chǎn)規(guī)劃一、生產(chǎn)能力皂塘煤礦整合后的設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為6萬(wàn)噸/年。二、開(kāi)拓系統(tǒng)及采煤方法皂塘礦井采用頂板斜井開(kāi)拓，共劃分為二個(gè)水平開(kāi)采，即一水平85m水平（開(kāi)采完畢）、二水平200m水平（現(xiàn)開(kāi)采水平）。主、副井位于井田的中央，水平運(yùn)輸大巷、總回風(fēng)巷均布置在5煤層頂板巖層中。采煤方法為走向長(zhǎng)壁后退式采煤方法，全部垮落法管理頂板。三、提升運(yùn)輸系統(tǒng)主斜井井口標(biāo)高+127m，井筒坡度28176。，斜長(zhǎng)451m，擔(dān)任提人、提煤、排矸、下放材料，副井井口標(biāo)高+116m，井筒坡度28176。，斜長(zhǎng)422m，擔(dān)任排水任務(wù)。四、通風(fēng)系統(tǒng)礦井采用中央分列式通風(fēng)方式，抽出式通風(fēng)方法。礦井西翼邊界設(shè)一風(fēng)井，風(fēng)井井口標(biāo)高+133m，落底標(biāo)高24m，井筒坡度28176。，斜長(zhǎng)334m，裝備FBCZ№10/22kW型風(fēng)機(jī)2臺(tái)，擔(dān)任通風(fēng)任務(wù)，并作為安全出口之一。五、排水系統(tǒng)采用二級(jí)排水：200m水平泵房排水到85m水平水倉(cāng)，再由85m水平水倉(cāng)排到地面；85中央水泵房裝備了三臺(tái)水泵（一臺(tái)D280656，二臺(tái)150D307）。200泵房裝備了一臺(tái)80D306水泵。六、壓風(fēng)系統(tǒng)地面建有壓風(fēng)系統(tǒng)，安裝有型號(hào)為L(zhǎng)G10/8G壓風(fēng)機(jī)三臺(tái)，主壓風(fēng)管路型號(hào)為Φ102mm，已敷設(shè)至85m和200m大巷，支壓風(fēng)管路已到井下各采掘工作面。七、供電系統(tǒng)地面供電：礦井供電電源回路為雙回路、10kV電源供電。陳田線規(guī)格為：10kV,長(zhǎng)度為2km；夏田線高壓架空線規(guī)格為：10kV。井下供電：電源直接由地面10kV降壓站供至85水平泵房，再由85水平泵房以660V供至各采區(qū)。八、防滅火系統(tǒng)礦井所采的煤層無(wú)自燃傾向，但為了防止其它火災(zāi)，礦井建立了防滅火系統(tǒng)：地面建有2個(gè)容量分別為100m3消防水池，井下消防、防塵共用一趟管路，消防（防塵）管路已延伸到各采掘工作面。井下和地面主要機(jī)房硐室都配備有滅火器和滅火砂箱。九、防塵系統(tǒng)地面兩個(gè)防塵水池與消防水池共用，容量分別為100m3，井下防塵、消防共用一趟管路，并延伸到各采掘工作面。井下大巷和采掘工作面及各裝車點(diǎn)都安裝了防塵噴霧裝置。十、安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”現(xiàn)狀壓風(fēng)自救系統(tǒng)：礦井地面建有壓風(fēng)機(jī)房，已安裝三臺(tái)型號(hào)為L(zhǎng)G10/8G壓風(fēng)機(jī)，一用一備一檢修?？諝鈮嚎s機(jī)電源取自皂塘礦區(qū)地面變電所，壓風(fēng)管路已敷設(shè)到井下各個(gè)作業(yè)地點(diǎn)。供水施救系統(tǒng)：礦井井下供水，是由地面2個(gè)消防(防塵)水池供水，容量分別為100m3，供水管路已敷設(shè)到井下各個(gè)作業(yè)地點(diǎn)。通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)：在調(diào)度室內(nèi)設(shè)置了TC424B數(shù)字程控交換機(jī)，井下各工作面、斗口、車場(chǎng)、硐室都安裝有直通調(diào)度室的KTH121本安型防爆電話。地面機(jī)房、各辦公室、安全生產(chǎn)管理人員設(shè)置了程控電話。安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)：礦井目前使用的安全監(jiān)控系統(tǒng)為KJ102N型煤礦監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)井下各地區(qū)的瓦斯、一氧化碳、溫度、氧氣、二氧化碳等空氣參數(shù)的情況。人員定位系統(tǒng)：礦井調(diào)度室內(nèi)安裝了KJ128A型人員定位系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)滤腥藛T分布情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。緊急避險(xiǎn)設(shè)施：礦井暫未設(shè)置。第二章 煤礦安全風(fēng)險(xiǎn)及避災(zāi)分析第一節(jié) 礦井主要安全風(fēng)險(xiǎn)分析一、瓦斯爆炸根據(jù)礦井歷年礦井瓦斯鑒定：礦井屬瓦斯礦井。但在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)加強(qiáng)瓦斯管理，以防瓦斯聚集，發(fā)生瓦斯爆炸事故。瓦斯爆炸的危害性：一旦發(fā)生瓦斯爆炸,會(huì)造成人員重大傷亡及系統(tǒng)嚴(yán)重破壞的災(zāi)難性事故,必須重點(diǎn)防范。瓦斯災(zāi)害形式主要有瓦斯爆炸、瓦斯燃燒、瓦斯窒息。在礦井進(jìn)入深部開(kāi)采后，瓦斯涌出量有可能增加，應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)管理和瓦斯管理，杜絕引火源。二、火災(zāi)外因火災(zāi)可以發(fā)生在礦井的任何地點(diǎn)，多發(fā)生在井口、井筒、井底車場(chǎng)、機(jī)電硐室、火藥庫(kù)以及安裝有機(jī)電設(shè)備的巷道或工作面內(nèi)。造成外因火災(zāi)的主要原因?yàn)椋捍嬖诳扇嘉锖椭嘉?；存在著火源，主要有明火、化學(xué)反應(yīng)熱、物質(zhì)的分解自燃、熱輻射、高溫表面、撞擊或摩擦、電氣火花、靜電放電、雷電等；使用非阻燃膠帶、非阻燃電纜；管理缺陷，違章指揮、違章操作。外因火災(zāi)的主要危害為：產(chǎn)生明火，形成火災(zāi)，燒毀設(shè)備、設(shè)施，造成系統(tǒng)損壞，財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡；產(chǎn)生大量的一氧化碳等有毒、有害氣體，造成人員中毒、窒息；引起瓦斯或煤塵爆炸，造成人員重大傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。內(nèi)因火災(zāi)的主要原因?yàn)椋好簩幼匀?；電氣火花，電氣設(shè)備失爆、電纜不阻燃、短路或電火花等；撞擊火花，設(shè)備或工具撞擊產(chǎn)生火花。靜電火花，設(shè)備或工具表面電阻超過(guò)300MΩ；管理缺陷，違章指揮、違章操作。內(nèi)因火災(zāi)的危害：產(chǎn)生明火，形成火災(zāi)；燒毀設(shè)備、設(shè)施，造成系統(tǒng)損壞，財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡；產(chǎn)生大量的一氧化碳等有毒、有害氣體，造成人員中毒、窒息；引起瓦斯爆炸，對(duì)礦井的安全和生產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。三、水災(zāi)皂塘礦井采掘范圍內(nèi)存在老窿，同時(shí)周邊現(xiàn)正在生產(chǎn)的幾個(gè)煤礦與之相連，因此生產(chǎn)受地表水和大氣降水的影響，礦井主要水害威脅為老空水。因采掘后廢巷及采空區(qū)積水，采掘工作面接近或溝通時(shí)，積水可能進(jìn)入巷道或工作面。礦井附近有幾個(gè)煤礦在開(kāi)采，煤礦開(kāi)采后因部分巷道沒(méi)有完全垮落，都存有少量積水，一水平開(kāi)采時(shí)存在老空水水害。若老空、老巷積水排查處理不及時(shí)，長(zhǎng)期積聚形成大量積水即有可能沖破隔離煤柱或密閉墻突然釋放，從而對(duì)采掘工作面或巷道構(gòu)成水害威脅。水災(zāi)的危害極大，不僅可能淹沒(méi)工作面、巷道，甚至可能淹沒(méi)整個(gè)礦井，造成傷亡事故和財(cái)產(chǎn)損失。第二節(jié) 井下避災(zāi)方式分析礦井現(xiàn)有的避災(zāi)方式是：井下一旦發(fā)生瓦斯、火、水災(zāi)時(shí)，都是將人員撤到安全地點(diǎn)，但撤人過(guò)程中有時(shí)路線太長(zhǎng)，人員一時(shí)難以撤到安全地點(diǎn)。因此在井下設(shè)置緊急避險(xiǎn)設(shè)施是最有效的辦法。第三章 井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)第一節(jié) 緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的構(gòu)成一、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)概述井下緊急避險(xiǎn)