【正文】 山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項目可行性研究報告說明書33（3）永久避難硐室系統(tǒng)設計永久避難硐室的系統(tǒng)組成包括防爆密閉門、防爆密閉墻、空氣循環(huán)系統(tǒng)、空氣幕系統(tǒng)及其附屬系統(tǒng)。進風系統(tǒng)將壓風管路從地面鉆孔中直接送入到永久避難硐室內(nèi)。同時， 為了保 證在壓風系統(tǒng)中斷的情況下，避難硐室內(nèi)部的避難人員能繼續(xù)生存， 臨時避難硐室內(nèi)部放置了空氣凈化一體機，吸收避難人員呼出的二氧化碳同時釋放出氧氣。③ 整體尺寸根據(jù)臨時避難硐室容納的人數(shù)和設備要求，尺寸設計為：寬5000mm、直 墻高 1300mm、半圓拱高 2500mm、仰拱深 500mm，進深為了防止盲巷設計成 5500mm。墻體材料的設計同永久避難硐室。采用自救器持續(xù)時間的 50%內(nèi)能行走的距離，原因如下：1）危險環(huán)境中的人員的不安、焦慮會對自救器的持續(xù)時間產(chǎn)生不利影響；2）當行走時，可能會碰到各種難以預料的困難；3）井下的濃煙可能濃度極大，從而只可能采用爬行的方式移動。一般可以容納 16~40 人，其容量大小應根據(jù)工作地點的平均人數(shù)進行合理的選擇。避難硐室的位置還要考慮不能設置井下容易積水的地點，避免水患。硐室過長不利于通風循環(huán)，極易造成一些通風死角。為便于設備運輸安裝及人員進出，風水管路在置艙硐室處做龍門。一般情況下救生艙在制造廠組裝完畢整體山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項目可行性研究報告說明書41出廠。副井南碼至 N3 采區(qū)，大巷運輸最小高度為 （板式輸送機處）。根據(jù)救生艙放置位置，救生艙運輸?shù)轿缓?，根?jù)救生艙布置要求，我系統(tǒng)按照窄軌鋪設要求標準，需要在救生艙安裝硐室前 7m 處開始對硐室進行抹角處理，便于地軌道鋪設和設備移設。② 如果由于礦井巷道方面的原因不能整體下井時，也可在井下安裝。之后在門兩側各打設三根地錨，固定門體防止其左右晃動。線纜外露懸掛在所有巷道規(guī)定地點；讀卡器布置在井下所有人員所能經(jīng)過的地點；分站布置在主要進風巷道及變電所；交換機根據(jù)需要布置在主巷和采區(qū)；電源取自臨近變電所；主機設置在 202 監(jiān)控室。由于本 電壓等級較低，救生 艙放置較遠，考 慮電壓降壓，每臺。（3）系統(tǒng)分布：線纜懸掛在所有巷道規(guī)定地點；工作面、巷道回風口、皮帶機頭、測風站、進風 井口、回 風 井口等地都安裝有相應的環(huán)境傳感器；各采區(qū)變電所對應的掘進及回采工作面都安有斷電及饋電傳感器；分站大都安裝在進風大巷軌道上下山，順槽進風巷；電源取自各采區(qū)變電所；主機設置在202 監(jiān)控室。4）避難硐室設備運輸及安裝N3 永久避難硐室防爆門最大尺寸為：（屬超寬物件），為保證該門在井下大巷運輸安全，在地面裝車時，要將該門體斜放，用道木進行支墊，要保持重心平衡，并用鋼絲繩進行綁扎后進行運輸，該門運輸?shù)?N3車場后，改為卡軌車直接運輸至安全硐 室門口，用手動葫蘆將該門從卡軌車卸車后，利用滾杠移至安裝位置。 209020226301645070圖 5 置艙硐室平面圖掘進施工置艙硐室長寬 高（ ），已掘的綜采工作面順槽采用炮掘，在掘的順槽采用機掘，為滿足救生艙的運輸需要提前 7m抹角，硐室采用全錨支護，硐室口及硐室前后 10m 打設鎖口錨索進行加固，施工前編制專項安全技術措施。因此井下運輸條件可以滿足設備運輸。副井運輸系統(tǒng)為罐籠運輸，運輸 最大能力為（長 ，寬度 ，高 ）。2）救生艙的運輸救生艙在地面上運輸、進入礦井、在井下使用等多種情況下都需要移動位置。根據(jù)就近避難的原則，工作面作業(yè)人員避難以附近的救生艙為主；巷道口、巡回及零散作業(yè)人員的避難以采區(qū)臨時避難硐室和永久避難硐室為主；根據(jù)各個工作區(qū)域的最大工作人員數(shù)量設置救生艙和避難硐室。（2）避難硐室設置在進回風巷道間，可以保證良好通風，但是軌道上山和回風上山之間的距離 100m，距離太長，根據(jù)理論計算避難硐室不需要這么大的空間。大的地下位移如地震可能破壞避難硐室及其內(nèi)部設備。井下工作人員分布密度不同、煤塵瓦斯爆炸沖擊波在不同結構巷道的傳播特點及巷道功能各異決定了避難硐室種類和分布狀況也是各有不同。因此不同區(qū)域的避災人員應該在自救器使用 時間范圍內(nèi)就近進入避難空間。① 防爆密閉門臨時避難硐室防爆密閉門能夠抵御瞬時 1000℃高溫、 的爆山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項目可行性研究報告說明書36炸沖擊波、防止有毒有害氣體對人體的傷害。② 規(guī) 模由于臨時避難硐室主要服務于某兩工作面或三個工作面之間，所以其設計規(guī)模只需要滿足工作面作業(yè)人員以外的人數(shù)要求即可。這些附屬系統(tǒng)能保證避難硐室內(nèi)部人員在救援隊伍趕來之前，保持良好狀態(tài)的。為了加強其抗沖擊波能力， 墻體設計施工成楔形。⑤ 布置永久避難硐室的內(nèi)部分為緩沖區(qū)、避難區(qū)、救護區(qū)和衛(wèi)生區(qū)。翼2回巷N翼輔助進風巷3軌道巷N回風巷N3皮帶巷 50490ABB176。因此礦井固定式應急避難所具備堅固、防火、防爆、密閉、獨立供氧等功能。其余大部分時間保持靜坐的低強度活動水平，按規(guī)定攝入食物和飲用水，減少身體消耗，降低水分及熱量散失。② 井下人員經(jīng)過對所掌握信息的判斷，確認自己無法升井時，應及時按照應急演練時設定的路線、救生艙配套的路徑指示標志等，向所在區(qū)域內(nèi)最近的救生艙逃生（逃生過程中必須佩戴隔絕式化學氧自救器）。因此，在外部環(huán)境良好時，艙內(nèi)人員的生命維持時間、生存舒適度能得到大幅度提升。艙內(nèi)附屬包括食物、水、便攜式氣體檢測儀、廢物收集桶、急救箱、工具箱、使用說明書、自救操作指南、 娛樂消遣類閱讀材料；艙外包括救生艙附近區(qū)域的熒光反射指示標志、帶方向指示的導向繩、 滅火器、狀態(tài)指示燈等。正常情況下，救生艙的外部煤礦專用防爆制冷機組可依靠礦井電力維持運行，完成艙 內(nèi)冷量儲備后，以較低的電量消耗維持艙內(nèi)蓄冷設備；一旦發(fā)生事故造成礦井電力供應中斷或外部機組受損停止運行，則救生艙內(nèi)可以靠蓄能設備釋放儲存能量來平衡人體散熱、設備放熱甚至外部傳熱，完全不存在災變時期需要電力維持或向外傳熱的問題，是目前礦井外部惡劣環(huán)境下救生艙內(nèi)溫濕度控制的最可靠手段。③ 使用材料：救生艙內(nèi)部盡量地避免了使用可能分解產(chǎn)生有害物山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項目可行性研究報告說明書25質(zhì)的有機材料，將艙內(nèi)可能出現(xiàn)微量污染物的材料種類降到了最低點，既能減少艙內(nèi)未知污染源的種類，也能減輕有毒有害氣體去除設備的負荷。同時，作為國家項目，相比國內(nèi)外其它救生艙生產(chǎn)企業(yè)，陜西重生科技有限公司在政策、標準、推廣等方面均具有顯著優(yōu)勢。第三節(jié)　 申請安全改造項目的技術方案一、安全防護設備和設施礦用可移動式救生艙2022 年科技部批準立項的國家“十一五” 科技支撐 計劃“礦井重大災害應急救援關鍵技術研究”項目，設置了 “遇險人員快速救護關鍵技術與裝備的研究” 專題。目前，主要以 N3 采區(qū)為示范基地，分階段完善 SSS6 等采區(qū)防護體系的建設的工程，并逐漸建立覆蓋全礦井的安全防護網(wǎng)。因此，在煤礦事故中，無法及時轉(zhuǎn)移、長時間暴露于有毒有害的氣體環(huán)境中導致窒息是造成人員傷亡的最直接原因。通過分析常村煤礦的安全生產(chǎn)條件， 結合礦用救生艙的技術特點，合理協(xié)調(diào)和組織防護體系的各個要素，構建起覆蓋全礦井的安全防護網(wǎng)。第一節(jié)　 企業(yè)安全改造總體規(guī)劃為改善常村煤礦安全防護水平，提高礦井抗災變能力，北京科技大學與潞安礦業(yè)集團、陜西重生礦業(yè)科技有限公司合作，先后開展了“礦用可移動式救生艙” 、“礦用固定式避難硐室”項目的研究。表 141　　礦井各類事故統(tǒng)計表瓦斯 頂板 機電 運輸年度起數(shù) 死亡人數(shù) 起數(shù) 死亡人數(shù) 起數(shù) 死亡人數(shù) 起數(shù) 死亡人數(shù)百萬噸死亡率2022 0 0 0 0 0 0 0 0 02022 0 0 0 0 0 0 0 0 0山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項目可行性研究報告說明書152022 0 0 0 0 0 0 0 0 0根據(jù)礦井安全生產(chǎn)條件分析，安全工作仍需進一步加強管理，除盡量減少頂板、運輸和機電事故外，必須加強通風、防治瓦斯、防塵滅火及井下膠帶輸送機等事故的預防。c、臨時變電所供電系統(tǒng)已形成。c、主通風機等主要設備已招標訂貨。安全管理等其它方面的投入 65051 萬元，計劃安排主要解決的問題是：實現(xiàn)了各礦井下人員跟蹤系統(tǒng)；實現(xiàn)了礦區(qū)雙向數(shù)字網(wǎng)信息傳輸系統(tǒng)， 進行了各 礦地質(zhì)勘探、瞬變電磁勘探等。（5）冒頂片幫事故。（3）火災。三、礦井瓦斯等級和煤塵爆炸危險性根據(jù)常村煤礦 2022 年瓦斯鑒定結果，礦井瓦斯絕對涌出量，相 對涌出量 ；CO2絕對 涌出量 15m3/min，相對涌出量 。經(jīng)國家國土資源部礦產(chǎn)資源儲量評審備案證明，截至 2022 年底，常村煤礦可采儲量51, 萬噸；尚可服務年限約 78 年。常村煤礦 1995 年 9 月 26 日投產(chǎn)，1997 年達產(chǎn)，原設計生產(chǎn)能力400 萬噸， 2022 年核定生產(chǎn)能力 600 萬噸，目前生產(chǎn)能力為 600 萬噸。按照國家支持煤礦安全改造資金的補助比例 30%、地方配套 資金與國家補助資金 ：1 的比例計算，申請國家補助 萬元、地方財政配套資金 萬元，企業(yè)自籌 萬元，合計 20956 萬元。信息化是指井下的各個避難空間可獨立的與井上的指揮平臺進行雙向的信號傳輸，指 揮平臺可實現(xiàn)井下避難空間和井下人員的定位，并實時監(jiān)測避難空間的各項參數(shù)。為貫徹落實國務院第 81 次、第 116 次常委會議和全國煤礦瓦斯防治工作會議精神，進一步加強礦井安全改造工作，按照河發(fā)改辦能源【2022】2567 號文件要求，受常村煤礦委托編制《潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦 2022 年煤礦安全改造項目可行性研究報告》。集團公司現(xiàn)有石圪節(jié)、五陽、漳村、王莊、常村、慈林山 6 對生產(chǎn)礦井，潞寧、夏店 2 對技改礦井和屯留、司馬 2 對在建礦井，12 個子公司、6 個分公司和 8 個地面輔助生產(chǎn)單位，職工 45000 余人。目前，潞安集團已發(fā)展成為一個以煤炭為基礎產(chǎn)業(yè)，煤電化、煤焦化、煤油化綜合發(fā)展的大型現(xiàn)代化能化企業(yè)集團。常村煤礦 1995 年 9 月 26 日投產(chǎn)，1997 年達產(chǎn)，原設計生產(chǎn)能力400 萬噸， 2022 年核定生產(chǎn)能力 600 萬噸，目前生產(chǎn)能力為 600 萬噸。井下避難空間與礦井的電力、通訊、信號傳輸和通風系統(tǒng)相互協(xié)調(diào)，并設立統(tǒng)一的指揮平臺，建立系統(tǒng)的應急救援指揮中心。以煤礦自籌、銀行貨款為主，國家和地方給予適當補助。2022 年集團公司煤炭生產(chǎn)規(guī)模為 2500 多萬噸，總資產(chǎn) 173 億元，年銷售收入 131 億元，實現(xiàn)利潤 億元，2022年在全國大型工業(yè)企業(yè)中排名第 240 位，在全省大型工業(yè)企業(yè)中排名第7 位。井田南北走向 17 公里、東西走向 公里，井田面積 平方山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項目可行性研究報告說明書8公里，主采 3煤層，平均厚度 米，煤種為中灰、特低硫磷、特高發(fā)熱量之優(yōu)質(zhì)貧煤，是發(fā)電、冶金、化工等行 業(yè)的首選用煤。常村煤礦目前開采范 圍內(nèi)，礦井正常涌水量為 250m3/h，最大涌水量 為 550m3/h。我礦為井工開采，由于井工開采的采空區(qū)容易積水，正在采掘的巷道和工作面容易與積水區(qū)域或各種天然水體導通，導致井下空間充水而發(fā)生事故。2022 年經(jīng)山西煤礦安全裝備技術測試中心檢驗：3 號煤層煤塵具有爆炸性。防治水、綜合防塵方面的投入 10807 萬元，計劃安排主要解決的問題是：石圪節(jié)、王莊 15煤水文地質(zhì)勘探，五陽 76 猴車巷防水閘門，各種水泵、噴霧 降塵裝置，除塵裝置等。b、35kv 變電所竣工。b、回風井已打成 32 個凍結孔，3 個測溫孔，1 個水文孔，絞車房設備安裝已完成，井架安裝好，井筒掘進 62 米。常村煤礦近三年礦井事故統(tǒng)計見表 141。山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項目可行性研究報告說明書17第三章 企業(yè)安全改造總體規(guī)劃根據(jù)國家及省、市發(fā)展和改革委員會文件精神，依據(jù)常村煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀、安全改造工程緊迫程度及施工工期編制本企業(yè) 2022 年度的安全改造總體規(guī)劃。二、總體規(guī)劃預計目標常村煤礦新型安全防護體系的設計構建，以提高礦井安全防護和應急救援水平，保護礦工的生命安全為最終目標。第一節(jié)　 安全改造的必要性根據(jù)煤礦事故統(tǒng)計和救援經(jīng)驗，在礦井發(fā)生事故第一現(xiàn)場因爆炸、坍塌等傷害立刻遇難的人員僅占事故總死亡人數(shù)的 10%左右， 絕大多數(shù)礦工的遇難是由于爆炸后其附近區(qū)域氧氣耗盡、含有高濃度有毒有害氣體、逃生路線被爆炸阻斷而無法及時撤離到安全區(qū)域造成的。常村煤礦新型安全防護體系的構建是一個逐步完善的過程。礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)是指目前整個礦井的供風、供電、信息傳輸、通風、通訊、中央控制和其它輔助系統(tǒng)，避難空間內(nèi)的各個系統(tǒng)只有和礦井現(xiàn)有系統(tǒng)合理的對接，納入礦井現(xiàn)有系統(tǒng)中才能充分的發(fā)揮作用。2）救生艙的系統(tǒng)組成“十一五”救生艙課題組經(jīng)過 全面、系 統(tǒng)、深入的科學研究，使得煤礦用可移動式救生艙在救援技術先進山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項目可行性研究報告說明書24性、可靠性及對中國煤礦礦井的適應性上達到了較高水平。對于可能出現(xiàn)的高溫環(huán)境，救生 艙內(nèi)填充了高性能的隔溫材料，并且在整艙內(nèi)外連接上，采用了特殊的設計，完全阻斷了金屬熱橋，避免了熱量直接通過金屬等熱傳導性優(yōu)良的介質(zhì)傳入而導致艙內(nèi)升溫過快，能有效阻隔外部高溫環(huán)境對艙內(nèi)人員的直接傷害。（4）艙內(nèi)溫濕度控制可移動式救生艙采用專門設計的蓄冷空調(diào)控制艙內(nèi)溫濕度，依靠艙內(nèi)冷量儲存有效地解決了艙外持續(xù)高溫環(huán)境下的艙內(nèi)制