【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 造總體規(guī)劃根據(jù)國(guó)家及省、市發(fā)展和改革委員會(huì)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。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(hù)水平，提高礦井抗災(zāi)變能力，北京科技大學(xué)與潞安礦業(yè)集團(tuán)、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(dòng)式救生艙” 、“礦用固定式避難硐室”項(xiàng)目的研究。目前，潞安集團(tuán)擬在常村煤礦 N3 采區(qū)配備首批礦用可移 動(dòng)式救生艙，并配合在建的試驗(yàn)型固定避難硐室，組成井下大規(guī)模避難網(wǎng)絡(luò)，探索并完善救生艙、避難硐室在煤礦井下的實(shí)際應(yīng)用，逐步建成符合中國(guó)煤礦巷道條件的新型安全防護(hù)體系。第二節(jié)　 總體規(guī)劃實(shí)施步驟及目標(biāo)一、總體規(guī)劃實(shí)施步驟根據(jù)本礦井安全改造總體規(guī)劃和安全改造工程緊迫程度及施工工期制定總體規(guī)劃的實(shí)施步驟。總體規(guī)劃實(shí)施的步驟分為三個(gè)階段，2022 年 7 月底以前為實(shí)施總體規(guī)劃的第一個(gè)階段，本階段主要是在 N3 采區(qū)完成安全防 護(hù)體系移動(dòng)式救生艙的救生硐室施工和救生艙安裝、臨時(shí)救生硐室、永久救生硐室的山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告說(shuō)明書18施工、安裝。將 N3 采區(qū)建成示范采區(qū)。第二階段，在 2022 年 8 月以后集中力量按照設(shè)計(jì)完成全礦井的可移動(dòng)式數(shù)生艙、臨時(shí)救生峒室、永久救生峒室的施工和安裝將常村礦建成新型礦井安全防護(hù)體系示范礦井。第三個(gè)階把潞安集團(tuán)所有礦建成新型礦井安全防護(hù)體系使集團(tuán)成為新型礦井安全防護(hù)體系的典型，為礦井安全做出更大貢獻(xiàn)。二、總體規(guī)劃預(yù)計(jì)目標(biāo)常村煤礦新型安全防護(hù)體系的設(shè)計(jì)構(gòu)建，以提高礦井安全防護(hù)和應(yīng)急救援水平，保護(hù)礦工的生命安全為最終目標(biāo)。通過(guò)分析常村煤礦的安全生產(chǎn)條件， 結(jié)合礦用救生艙的技術(shù)特點(diǎn)，合理協(xié)調(diào)和組織防護(hù)體系的各個(gè)要素，構(gòu)建起覆蓋全礦井的安全防護(hù)網(wǎng)。（1）在常村煤礦 N3 采區(qū)建立以避難硐室及 16 臺(tái)礦用可移動(dòng)式救生艙為基本避難單元的采區(qū)安全防護(hù)網(wǎng)。后期將在全礦井設(shè)置固定避難硐室 8 個(gè)（其中包括避難能力為 100~200 人的永久避難硐室 2 個(gè)，避難能力為 40 人左右的臨時(shí)避難硐室 5 個(gè)），礦用可移動(dòng)式救生艙 62 個(gè)，每個(gè)移動(dòng)式救生艙可容納避難人員 8 人。整個(gè)安全防護(hù)網(wǎng)構(gòu)建完成后，可容納避難人數(shù) 1200 人左右，覆蓋井下各個(gè)作業(yè)地點(diǎn)，為井下職工營(yíng)造一個(gè)安全的工作環(huán)境，實(shí)現(xiàn)礦井本質(zhì)安全的宏偉目標(biāo)。（2）在常村煤礦建立以永久避難硐室、臨時(shí)避難硐室、移動(dòng)救生艙組成的覆蓋全礦區(qū)的應(yīng)急避難網(wǎng)絡(luò)，保證所有下井作業(yè)人員均能獲得緊急情況下的避難空間，并形成與之配套的操作規(guī)程、應(yīng)急預(yù)案，完成新型安全防護(hù)體系軟硬件的建立。通過(guò)安全改造，使本礦具備基本安全生產(chǎn)條件，成為安全得到基本山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告說(shuō)明書19保障的礦井，初步實(shí)現(xiàn)“安全第一，預(yù)防為主 ”的安全方針。山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告說(shuō)明書20第四章 擬申請(qǐng)煤礦安全改造項(xiàng)目的技術(shù)方案根據(jù)常村煤礦 2022 年度安全改造的總體規(guī)劃，就 2022 年安全改造項(xiàng)目—新型安全防護(hù)體系建設(shè)進(jìn)行技術(shù)方案設(shè)計(jì)。第一節(jié)　 安全改造的必要性根據(jù)煤礦事故統(tǒng)計(jì)和救援經(jīng)驗(yàn)，在礦井發(fā)生事故第一現(xiàn)場(chǎng)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(wú)法及時(shí)撤離到安全區(qū)域造成的。因此，在煤礦事故中，無(wú)法及時(shí)轉(zhuǎn)移、長(zhǎng)時(shí)間暴露于有毒有害的氣體環(huán)境中導(dǎo)致窒息是造成人員傷亡的最直接原因。常村煤礦井田面積大，井下巷道錯(cuò)綜復(fù)雜，在發(fā) 生瓦斯爆炸等事故的情況下，井下工人轉(zhuǎn)移、逃生就會(huì)比較困難?；谝陨峡紤]，若礦井中存在密閉空間，此類密閉空間具有以下特點(diǎn)：足夠堅(jiān)固，能夠抵御一定的外部危害因素的沖擊，如頂板冒落、爆炸沖擊等；氣密、隔熱，能夠?qū)⑼獠坑泻Φ臍怏w環(huán)境、高溫?zé)岘h(huán)境隔絕；空間內(nèi)部能在一定的時(shí)間內(nèi)提供維持生命所必需的氧氣、水、食物等；內(nèi)部設(shè)備能夠監(jiān)測(cè)空間內(nèi)外環(huán)境狀況，并能依靠通訊設(shè)備向外主動(dòng)傳遞井下信息。在煤礦發(fā) 生事故時(shí)，無(wú)法撤離到安全區(qū)域的礦工能夠進(jìn)入到此類密閉空間中，與外部有毒有害氣體、高溫環(huán)境隔離開，在安全的密閉環(huán)境中山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告說(shuō)明書21贏得更多的生存時(shí)間，其間通過(guò)通訊設(shè)備聯(lián)系、協(xié)助外部救援工作，就能大大提高井下被困人員的生還幾率。因此，建設(shè)新型安全防護(hù)體系，用于被困人員的應(yīng)急避難，保障其生命安全，贏 得足夠的救援時(shí)間，對(duì)改善常村煤礦安全防護(hù)水平，提高礦井抗災(zāi)變能力具有重大的意義。第二節(jié)　 安全改造項(xiàng)目技術(shù)方案的選擇根據(jù)常村煤礦 2022 年度安全改造的總體規(guī)劃以及國(guó)內(nèi)外新型安全防護(hù)體系的研究進(jìn)展，對(duì)常村煤礦新型安全防護(hù)體系建設(shè)方案進(jìn)行選擇。新型安全防護(hù)體系的構(gòu)建以應(yīng)急避難硐室和礦用可救生艙為核心，通過(guò)與礦井原有供風(fēng)、供電和信息處理等系統(tǒng)的有效對(duì)接，構(gòu)建與礦井生產(chǎn)環(huán)境相吻合的安全防護(hù)體系。常村煤礦新型安全防護(hù)體系的構(gòu)建是一個(gè)逐步完善的過(guò)程。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(hù)體系的建設(shè)的工程，并逐漸建立覆蓋全礦井的安全防護(hù)網(wǎng)。常村煤礦新型安全防護(hù)體系的構(gòu)成要素可分為兩個(gè)部分：安全防護(hù)設(shè)備和設(shè)施；礦井現(xiàn)有安全生產(chǎn)系統(tǒng)。安全防護(hù)設(shè)備和設(shè)施是該系統(tǒng)的核心組成部分，在應(yīng)對(duì)礦井災(zāi)害和保證礦工生命安全中具有十分重要的作用。主要的設(shè)備和設(shè)施有：隔絕式化學(xué)氧自救器、礦用可移動(dòng)式救生艙和應(yīng)急避難硐室。在礦井事故造成的傷亡中大部分是由于事故發(fā)生后礦工過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的暴露于有害環(huán)境，如高溫?zé)煔?、有毒有害氣體等。安山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告說(shuō)明書22全防護(hù)設(shè)備和設(shè)施在礦井下提供與外界環(huán)境相隔絕的密閉空間，使得在事故發(fā)生后礦工可在較短的時(shí)間內(nèi)和外界危險(xiǎn)的環(huán)境相隔絕。同時(shí)這些設(shè)備和設(shè)施中具有能夠維持礦工生命健康的系統(tǒng)，保證礦工的生命安全，為井上救援爭(zhēng)取時(shí)間。礦井安全生產(chǎn)系統(tǒng)是指目前整個(gè)礦井的供風(fēng)、供電、信息傳輸、通風(fēng)、通訊、中央控制和其它輔助系統(tǒng)，避難空間內(nèi)的各個(gè)系統(tǒng)只有和礦井現(xiàn)有系統(tǒng)合理的對(duì)接，納入礦井現(xiàn)有系統(tǒng)中才能充分的發(fā)揮作用。第三節(jié)　 申請(qǐng)安全改造項(xiàng)目的技術(shù)方案一、安全防護(hù)設(shè)備和設(shè)施礦用可移動(dòng)式救生艙2022 年科技部批準(zhǔn)立項(xiàng)的國(guó)家“十一五” 科技支撐 計(jì)劃“礦井重大災(zāi)害應(yīng)急救援關(guān)鍵技術(shù)研究”項(xiàng)目，設(shè)置了 “遇險(xiǎn)人員快速救護(hù)關(guān)鍵技術(shù)與裝備的研究” 專題。2022 年 9 月完成了救生艙項(xiàng)目的調(diào)研工作，到 2022 年 10 月，首批救生艙在陜西重生公司下線，經(jīng)檢驗(yàn)，完全滿足設(shè)計(jì)指標(biāo)。1）救生艙的性能、參數(shù)陜西重生科技有限公司首批 J MAH96/8 A 型礦用可移動(dòng)式救生艙為組裝式鋼結(jié)構(gòu)，長(zhǎng) ，寬 ，高 ，全重 。額定救援人數(shù)8 人，能在外部動(dòng)力供應(yīng)中斷時(shí)救援支持時(shí)間 96h。艙體能阻隔外部有毒有害氣體，氣密性符合要求。同時(shí)艙體結(jié)構(gòu)能抵抗 以下的爆炸波沖擊力?？梢苿?dòng)式救生艙主要技術(shù)指標(biāo)：山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告說(shuō)明書23整體外形尺寸：長(zhǎng) 6300mm 寬 1400mm 高 1800mm；艙門尺寸： 高 850mm 寬 600mm；緊急逃生門尺寸：φ600mm ；緊急逃生門離地高度：900mm ；艙門離地距離：300mm ；整體重量：103 kg；動(dòng)力供應(yīng)： 380V 或 220V；隔離環(huán)境：密封；防護(hù)等級(jí)：礦用防爆；保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)：空氣氣體密封隔離；防護(hù)環(huán)境：非強(qiáng)腐蝕性氣體或液體；救生艙艙體抗爆炸沖擊波能力：不超過(guò) ；標(biāo)準(zhǔn)防護(hù)溫度：瞬時(shí)溫度 1200℃，260℃下持續(xù) 12h，艙內(nèi)溫度 30℃以下；最大拆裝尺寸：14006501800mm；拖動(dòng)方式：軌道車輪或滑靴拖動(dòng)；供氧方式：壓縮空氣、高壓氧瓶、化學(xué)氧；通訊聯(lián)絡(luò)：井下電話、主動(dòng)或無(wú)線呼叫系統(tǒng)；食物儲(chǔ)存量：艙內(nèi)備有足夠最大承載人數(shù)天數(shù)的食物和水；艙內(nèi)裝備最大功率：60W。2）救生艙的系統(tǒng)組成“十一五”救生艙課題組經(jīng)過(guò) 全面、系 統(tǒng)、深入的科學(xué)研究，使得煤礦用可移動(dòng)式救生艙在救援技術(shù)先進(jìn)山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告說(shuō)明書24性、可靠性及對(duì)中國(guó)煤礦礦井的適應(yīng)性上達(dá)到了較高水平。同時(shí)，作為國(guó)家項(xiàng)目，相比國(guó)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(biāo)準(zhǔn)、推廣等方面均具有顯著優(yōu)勢(shì)。礦用可移動(dòng)式救生艙研究目的在于適應(yīng)中國(guó)復(fù)雜的煤礦作業(yè)環(huán)境，具備抗爆、防水、防毒、防火、耐高溫等多種功能，足以滿足我國(guó)大部分煤礦中可能存在的多種災(zāi)害的防護(hù)要求。同時(shí)，由于煤礦開采屬于危險(xiǎn)程度較高的行業(yè)，使得可移動(dòng)式救生艙也能夠滿足金屬礦山、?；飞a(chǎn)、 儲(chǔ)存企 業(yè)、公共 場(chǎng) 所應(yīng)急避難等大多數(shù)救援場(chǎng)所的危險(xiǎn)防護(hù)指標(biāo)。（1）艙體結(jié)構(gòu)① 機(jī)械結(jié)構(gòu)：礦用可移動(dòng)式救生艙艙體創(chuàng)新性的采用了分體組裝式設(shè)計(jì)，整 艙采用統(tǒng)一規(guī)格的艙體單元連接組合而成。在整體尺寸上，可移動(dòng)式救生艙充分考慮了煤礦礦井的復(fù)雜條件，整艙可拆卸成基本單元后進(jìn)入煤礦井下，也能夠采用單軌吊運(yùn)輸，最后在煤礦巷道中現(xiàn)場(chǎng)組裝，并能滿足艙體的密封性要求。② 防護(hù)設(shè)計(jì)：礦用可移動(dòng)式救生艙不僅在氣密性上滿足了隔絕礦井有毒有害氣體環(huán)境的要求，還充分考慮了煤礦礦井常見的瓦斯、煤塵爆炸、火災(zāi)等嚴(yán)重事故。 經(jīng)過(guò)巷道模擬爆炸試驗(yàn)的檢測(cè)，救生艙艙體外部鋼結(jié)構(gòu)有足夠的強(qiáng)度抵御瓦斯甚至煤塵爆炸的直接沖擊。對(duì)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(shè)計(jì)，完全阻斷了金屬熱橋，避免了熱量直接通過(guò)金屬等熱傳導(dǎo)性優(yōu)良的介質(zhì)傳入而導(dǎo)致艙內(nèi)升溫過(guò)快，能有效阻隔外部高溫環(huán)境對(duì)艙內(nèi)人員的直接傷害。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(xiàng)目可行性研究報(bào)告說(shuō)明書25質(zhì)的有機(jī)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(diǎn)，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(shè)備的負(fù)荷。④ 移動(dòng)方式：礦用可移動(dòng)式救生艙具備多種移動(dòng)機(jī)構(gòu)。整艙、艙體單元均可通過(guò)頂部吊裝孔吊裝，也能采用叉車運(yùn)輸；整體救生艙底部可根據(jù)使用現(xiàn)場(chǎng)要求選裝滾輪或者滑靴中的一種行進(jìn)機(jī)構(gòu)，能有效地適應(yīng)不同的礦井巷道條件。（2）氧氣供應(yīng)礦用可移動(dòng)式救生艙采用供氧多級(jí)防護(hù)的設(shè)計(jì)，包括礦用壓風(fēng)管路、壓縮氧氣鋼瓶、化學(xué)氧、 壓縮氧自救器四級(jí)防護(hù)，保證艙內(nèi)可靠供氧。救生艙設(shè)計(jì)有與礦用壓風(fēng)管路兼容的管路、接頭，在煤礦壓風(fēng)輸送正常時(shí)，采用壓縮空氣直接為艙內(nèi)送風(fēng)，此狀態(tài)下能長(zhǎng)時(shí)間保持良好的艙內(nèi)空氣質(zhì)量；若壓風(fēng)系統(tǒng)中斷，艙內(nèi)壓縮氧氣鋼瓶也能提供設(shè)計(jì)救援時(shí)間內(nèi)所需全部氧氣；特殊情況下，艙內(nèi)的化學(xué)應(yīng)急氧可以吸收二氧化碳提供氧氣，繼續(xù)維 持艙內(nèi)人員 8 小時(shí)以上的生存時(shí)間；艙內(nèi)儲(chǔ)備壓縮氧自救器，供艙內(nèi)氣體環(huán)境惡化需撤離時(shí)使用；以上多級(jí)供氧防護(hù)技術(shù)使得因氧氣供應(yīng)出現(xiàn)問(wèn)題而影響救生艙救援效果的可能性幾乎不會(huì)出現(xiàn)。（3）有毒有害氣體處理礦用可移動(dòng)式救生艙中空氣凈化器的凈化性能經(jīng)檢驗(yàn)，已經(jīng)完全滿足了密閉空間內(nèi)氣體環(huán)境控制要求，能有效地將艙內(nèi)二氧化碳、一氧化碳及其它微量污染物含量控制在標(biāo)準(zhǔn)容許范圍內(nèi)。空氣凈化器擁有能相互切換的普通風(fēng)道和與制冷設(shè)備連通的制冷風(fēng)道，在凈化空氣的同時(shí)還山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告說(shuō)明書26能夠?qū)崿F(xiàn)制冷除濕功能，這種特殊設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了艙內(nèi)設(shè)備體積，降低了設(shè)備能耗，提高了電力應(yīng)用效率，具有相當(dāng)?shù)膭?chuàng)新性。（4）艙內(nèi)溫濕度控制可移動(dòng)式救生艙采用專門設(shè)計(jì)的蓄冷空調(diào)控制艙內(nèi)溫濕度，依靠艙內(nèi)冷量?jī)?chǔ)存有效地解決了艙外持續(xù)高溫環(huán)境下的艙內(nèi)制冷除濕問(wèn)題。正常情況下，救生艙的外部煤礦專用防爆制冷機(jī)組可依靠礦井電力維持運(yùn)行，完成艙 內(nèi)冷量?jī)?chǔ)備后，以較低的電量消耗維持艙內(nèi)蓄冷設(shè)備；一旦發(fā)生事故造成礦井電力供應(yīng)中斷或外部機(jī)組受損停止運(yùn)行，則救生艙內(nèi)可以靠蓄能設(shè)備釋放儲(chǔ)存能量來(lái)平衡人體散熱、設(shè)備放熱甚至外部傳熱，完全不存在災(zāi)變時(shí)期需要電力維持或向外傳熱的問(wèn)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。（5）動(dòng)力供應(yīng)救生艙主要的動(dòng)力供應(yīng)系統(tǒng)是專用隔爆電源箱，內(nèi)部采用鎳氫蓄電池組。此防爆 電源具有單位體積容量大、安全可靠、智能充電管理等優(yōu)點(diǎn)，平時(shí)依靠礦內(nèi)電源充電維持，在外部電力供應(yīng)突然中斷的情況下，完全滿足救援時(shí)間內(nèi)救生艙的電力消耗，且在使用過(guò)程中，能夠向外傳輸電池工作狀況，使礦井監(jiān)測(cè)部門或救援部門能實(shí)時(shí)掌握救生艙內(nèi)電源工作狀態(tài)， 預(yù)測(cè)電 池工作時(shí)間。（6）監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 采用救生艙專用傳感器對(duì)艙內(nèi)、外總氣壓、氧分壓、二氧化碳分壓、溫度和濕度等艙內(nèi)大氣環(huán)境的主要特征參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為艙內(nèi)人員提供生命維持設(shè)備操作指導(dǎo)依據(jù)，并能通過(guò)礦井監(jiān)測(cè)分站將艙內(nèi)、外環(huán)山西潞安環(huán)能股份有限公司常村煤礦安全改造項(xiàng)目可行性研究報(bào)告說(shuō)明書27境特征參數(shù)傳輸?shù)孛嬷醒胝{(diào)度平臺(tái)。（7）通訊系統(tǒng)救生艙內(nèi)的通訊系統(tǒng)采用有線通訊和無(wú)線通訊兩種方式。救生艙預(yù)留了有線電話線路安裝孔位，可在下井后根據(jù)具體的礦井設(shè)置有線電話。同時(shí)設(shè)置無(wú)線通訊方式，采用超低頻透地通信系統(tǒng)，以大地為傳播媒介，通過(guò)無(wú)線電波透過(guò)大地來(lái)實(shí)現(xiàn)地面與井下通信的一種方式。（8）附屬設(shè)備包括艙內(nèi)和艙外兩部分。艙內(nèi)附屬包括食物、水、便攜式氣體檢測(cè)儀、廢物收集桶、急救箱、工具箱、使用說(shuō)明書、自救操作指南、 娛樂(lè)消遣