【導讀】棗莊市張山子煤業(yè)有限公司二號井。井下安全避險“六大系統(tǒng)”設計。棗莊市工業(yè)設計院。工程規(guī)模：15萬噸/年

　　

【正文】 （安監(jiān)總煤裝 [2020]10 號） 等有關規(guī)定 的要求 ， 張山子煤業(yè)有限公司二號井 應抓緊對井下緊急避險系統(tǒng)進行建設。 二、礦井安全風險分析 棗莊 市張山子煤 業(yè)有限公司 二號井 井下安全避險“六大系統(tǒng)”設計 第 21 頁 共 111 頁 棗 莊市工業(yè)設計院 （一）瓦斯危害 張山子煤業(yè)有限公司二號井 為 瓦斯礦井，但 在煤礦生產(chǎn)過程中，局部瓦斯積聚往往發(fā)生意想不到的事故 ， 瓦斯危害包括瓦斯窒息、瓦斯爆炸和煤與瓦斯突出事故，是煤礦的重大災害之一?？赡馨l(fā)生瓦斯事故的場所主要有：采煤工作面、掘進工作面、回風巷道、采煤工作面上隅角、采空區(qū)、盲巷、石門等。 1．瓦斯爆炸產(chǎn)生高壓氣體形成沖擊波。瓦斯爆炸后，高溫氣體以很大的壓力自爆炸地點向外擴張，爆炸地 點溫度迅速下降，水蒸氣凝結(jié)，空氣稀薄，在外圍的高壓 氣體以反方向沖擊過來，形成與爆炸反向的壓力，這兩種沖擊力的破壞性最大，爆炸后往往會出現(xiàn)頂板塌落、煤壁崩塌、通風設施破壞、礦車顛覆、道軌彎曲、設備毀壞等，同時使爆炸地點的人員大量傷亡。由于沖擊波的沖擊作用，會使別處積存的瓦斯沖出并能揚起煤塵，構(gòu)成瓦斯或煤塵的連續(xù)爆炸。 2．產(chǎn)生有毒有害氣體。瓦斯爆炸時，由于大量的氧氣參加了燃燒，爆炸時也 產(chǎn)生大量一氧化碳等有毒氣體，使井下空氣的氧含量減少，造成人員缺氧窒息或其他有害氣體中毒，往往造成大量人員中毒傷亡。 3．釀成火災。由于爆炸時會產(chǎn)生 1850℃～ 2650℃的高溫， 形成火焰，往往引起井下巷道支架或煤的燃燒形成火災，還會引起煤塵爆炸。 4．瓦斯?jié)舛冗_到 5%～ 16%，氧氣濃度在 12%以上，當遇到火源 (瓦斯最低點火溫度 650℃～ 750℃ )或火花 (瓦斯最低點火能 )，就會發(fā)生爆炸。 瓦斯爆炸會產(chǎn)生高溫火焰 (溫度可達 2020℃ )、爆炸沖擊波 (最高達 )，并造成礦井空氣成分改變。高溫火焰造成人員皮膚、呼吸器官和消化器官粘膜燒傷，并造成電氣設備毀壞，形成二次火源，引起火災。爆炸沖擊波可造成人員創(chuàng)傷、死亡，造成設備毀壞、支架破壞、頂板冒落、通風系統(tǒng)破壞。瓦斯爆炸使 氧氣濃度降低，造成人員窒息；分解出的有毒有害氣體使人中毒死亡，并產(chǎn)生新的爆炸性氣體，存在二次爆炸的可能。 5．瓦斯窒息。由于瓦斯的大量存在，使空氣中的氧氣濃度大大降低，當氧氣濃度低于一定濃度時，人就感覺呼吸困難、窒息，直至死亡 。 棗莊 市張山子煤 業(yè)有限公司 二號井 井下安全避險“六大系統(tǒng)”設計 第 22 頁 共 111 頁 棗 莊市工業(yè)設計院 防治措施： 根據(jù)瓦斯涌出的特點，礦井在生產(chǎn)期間要有針對性的防治，并采用下列措施： ，加強通風管理，保證井下各用風地點有足夠的新鮮風流。生產(chǎn)中嚴格制定管理制度，設專職瓦斯檢查員，對工作地點經(jīng)常進行各種有害氣體和風量測定，采空區(qū)、風門、風筒要有防止漏風的措施。 ，可靠地預防和控制瓦斯事故的發(fā)生。 ， 對不用的巷道要及時封閉，簡化通風網(wǎng)絡，確保通風系統(tǒng)合理 ,減少采空區(qū)的瓦斯涌出量。 、采區(qū)回風巷及與其相互連接的上、下順槽中設置瓦斯超限警報儀，監(jiān)測風流中的瓦斯含量，并將信息及時傳送到地面控制室。在工作地點設置瓦斯斷電儀，當瓦斯含量超限時及時自動切斷電源。 ，采用水炮泥，做到“一炮三檢”，嚴禁違章作業(yè)。 ，迫使 一部分風流清洗回風隅角，防止瓦斯集聚。 ，保持良好的防爆性能，嚴防電器失爆。 ，必須供風，臨時停工的地點，不得停風。 ，杜絕燃爆瓦斯的火源；杜絕不合理串聯(lián)通風，防止瓦斯事故的發(fā)生。 ，礦井配備足夠的瓦斯檢測儀器。 （ 1）礦井總回風道、一翼回風道、采區(qū)回風道，回風流中的機電硐室。 （ 2）采煤工作面需在工作面風流、回風隅角、回風流設置瓦斯檢查點。 （ 3）掘進工作面風流、串聯(lián)通風時被串局扇吸風口外 20m 范圍的進風流中。 （ 4）采掘工作面每班至少檢查 2次，間隔時間 35h，其它地點的檢查由礦總工程師依具體條件確定，但檢查周期最長不得超過一周。 棗莊 市張山子煤 業(yè)有限公司 二號井 井下安全避險“六大系統(tǒng)”設計 第 23 頁 共 111 頁 棗 莊市工業(yè)設計院 （ 1）采區(qū)內(nèi)電動機、電器、變壓器均采用防爆型。生產(chǎn)過程中應加強機械及電器設備的管理，防止機械磨擦及碰撞引起火花及電火花引爆瓦斯和煤塵。 （ 2）必須使用煤礦許用炸藥，采用水炮泥，放炮前后仔細檢測瓦斯?jié)舛?，在瓦斯?jié)舛冗_到 1%時，嚴禁裝藥爆破。嚴禁違章作業(yè)。 （ 3）巷道所用風障必須用不透氣、抗靜電、不延燃、耐撕裂的材料制造，以防靜電引起火花引發(fā)瓦斯 及煤塵爆炸。 （ 4）井下禁止使用一切明火。 （ 5）嚴禁在井下修理礦燈。 （ 6）井下工作人員必須嚴格遵守《煤礦安全規(guī)程》及各工種有關規(guī)定。 （ 7）在各配電點及機電硐室等處均設置局部接地極，通過接地線、電纜鎧裝外皮及接地芯線將上述接地極接成一完整接地網(wǎng)，該網(wǎng)的任一處接地電阻均不得大于 2Ω。井下高、低配電設備均設有選擇性漏電保護裝置。 （ 8）對因瓦斯?jié)舛瘸^規(guī)定應切斷電源的電氣設備，必須在瓦斯?jié)舛冉档?%以下時，才可通電啟動。 （二）煤塵 危害 該礦 4 煤煤塵 無 爆炸危險性。 該礦粉塵 災害類型 主要有作業(yè)人員的煤 (矽 )肺病 和工作場所的污染。 如果作業(yè)人員不注意個體防護，長期吸入后（如硅塵和煤塵），輕者會患呼吸道炎癥，重者會患塵肺病。除此之外煤礦能加速機械的磨損，減少儀器、儀表的使用壽命；降低工業(yè)場所的能見度，使工傷事故增多。 防塵措施： 掘進井巷和硐室時，必須采取濕式鉆眼、沖洗井壁巷幫、水炮泥、爆破噴霧、裝巖（煤）灑水和凈化風流等綜合防塵措施。 礦井設計必須建立完善的防塵供水系統(tǒng)。沒有防塵供水管路的采掘工作面不得生產(chǎn)。 所有產(chǎn)生煤塵的地點，必須采取防塵措施： 1．采煤工作面采取使用水炮泥、噴霧、灑水或其它防塵措施； 2．井下所 有礦車保持完好，防止漏煤； 棗莊 市張山子煤 業(yè)有限公司 二號井 井下安全避險“六大系統(tǒng)”設計 第 24 頁 共 111 頁 棗 莊市工業(yè)設計院 3．井下轉(zhuǎn)載點、卸載點、地面篩分廠、破碎車間等設置灑水裝置。在主井井底與車場連接處、采區(qū)上下山、機電硐室、材料庫、爆破器材庫等附近設置消防栓。采煤工作面回風巷安裝風流凈化水幕。 4．防塵用的供水系統(tǒng)，有過濾或沉淀裝置，保證水質(zhì)清潔；噴霧、灑水設備指定專人管理和維護，不得任意拆除。 5．主要大巷要求粉刷，并要求定期清掃或沖刷巷道，防止積聚。 6．掘進設備在使用中設噴霧裝置和除塵器。 7．通風除塵，選擇合適的風速和風量。 8．加強個體防護措施，采、掘工作面的工人按規(guī)程規(guī)定配戴防塵口罩 。 礦井每年要制定綜合防塵措施 ，并組織實施。礦井的綜合防塵措施及其組織與管理制度，由礦長每年組織編制和實施。并按計劃對井巷定期進行清掃，沖洗煤塵和刷漿工作。 （ 三 ）火災危害 1．煤礦火災分為內(nèi)因火災和外因火災。 內(nèi)因火災指煤炭自然發(fā)火引起的火災，除此之外，其他火災均為外因火災。 該礦 所采 4 煤層為 三類不易 自燃 煤層 。 因此 該礦目前 不 存在發(fā)生煤層自燃（內(nèi)因火災）的可能性 。 2．火災危害：火災 可能引起瓦斯、煤塵爆炸 ； 發(fā)生火災 也能 造成井下風流逆轉(zhuǎn) ， 火災發(fā)生后，由于礦內(nèi)溫度升高及空氣成分變化，產(chǎn)生一種附加的熱風后，即火風壓 ，其出現(xiàn)會破壞原來的通風系統(tǒng)，使礦井風量發(fā)生變化，甚至導致局部區(qū)域風流方向的變化，逆轉(zhuǎn)，從而使井下那些本應安全的地點也會突然遭到火煙的侵襲，以致災情進一步擴大 ； 產(chǎn)生再生火源 ， 礦內(nèi)發(fā)生火災時，如在高溫火煙流經(jīng)的途中有新鮮風流摻入，將會在摻風地點引發(fā)燃燒，引燃煤壁，成再生火源 ；產(chǎn)生大量的有毒有害氣體 (CO)，嚴重威脅井下人員的生命安全 ， 燒毀設備，破壞通風系統(tǒng)；影響礦井正常生產(chǎn)秩序。 防治措施 （ 1）井下機電硐室、爆破材料發(fā)放硐室、井下消防材料庫要設有消火栓和 棗莊 市張山子煤 業(yè)有限公司 二號井 井下安全避險“六大系統(tǒng)”設計 第 25 頁 共 111 頁 棗 莊市工業(yè)設計院 泡沫滅火器、干粉滅火器和沙箱等 防滅火器材。 （ 2）必須 保證主要通風設施處于正常使用狀態(tài)，保證發(fā)生事故時能迅速有效地進行反風。 （ 3）井筒各水平的連接處及井底車場、主要機電硐室必須用不燃性材料支護。 （ 4）所有井下人員必須熟悉本職工作區(qū)域內(nèi)滅火器材的存放地點和使用方法。 （ 5）加強礦工井下安全防火教育和井下電氣設備的維護管理，以免發(fā)生火災。 （ 6）井下配備消防灑水系統(tǒng)。 （ 7）井下中央變電所及各機電硐室、主要排水泵房硐室、火藥庫通道均設置防火柵欄兩用門。 （ 8）井下所有爆破人員，包括爆破、送藥、裝藥人員，都必須嚴格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程規(guī)定；嚴格按照煤礦井下許用炸藥種 類和爆破作業(yè)說明。 第二節(jié) 緊急避險系統(tǒng)設計 一、緊急避險系統(tǒng)構(gòu)成 煤礦井下緊急避險系統(tǒng)是在井下發(fā)生緊急情況下，為遇險人員安全避險提供生命保障的設施、設備、措施組成的有機整體。緊急避險系統(tǒng)建設包括為井下人員提供自救器、建設井下緊急避險設施、合理設置避災路線、科學制定應急預案等。緊急避險系統(tǒng)是煤礦井下安全避險 “ 六大系統(tǒng) ” 的核心部分。 當井下發(fā)生災情后，相關井下人員應該迅速戴好自救器，按避災路線及時撤離危險區(qū)域。如果避災路線被阻斷，應按照就近原則迅速進入可移動救生艙、臨時避難硐室或者位于附近區(qū)域的永久避難硐 室，妥善避災，以等待礦山救護隊的救援。此時，緊急避險設施應該發(fā)揮其應有的作用，包括提供簡單治療，氧氣，食品和水等。自救器、多個救生艙、避難硐室與避災路線及科學的應急預案相結(jié)合就構(gòu)成了井下緊急避險系統(tǒng)。 棗莊 市張山子煤 業(yè)有限公司 二號井 井下安全避險“六大系統(tǒng)”設計 第 26 頁 共 111 頁 棗 莊市工業(yè)設計院 二 、自救器 自救器是一種輕便、體積小、便于攜帶、作用迅速、作用時間短的個人呼吸保護裝備。當井下發(fā)生火災、爆炸、煤和瓦斯突出等事故時，供人員佩戴免于中毒或窒息。國內(nèi)外事故教訓來看，不少遇難者當時如果佩戴自救器是完全可以避免死亡。煤礦事故中也有 81%死于無自救器。所以，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定： “ 入井人員必須隨身攜帶 自救器 ” 。 張山子煤業(yè)有限公司二號井 配備了 80臺 ZH45（ C）型隔絕式化學氧自救器，自救器額定防護時間為 45 分鐘，滿足要求。 三 、緊急避險設施 （一）概述 緊急避險設施是指在井下發(fā)生火災、爆炸、突出等災害事故時，為無法及時撤離的避險人員提供的一個安全避險密閉空間，對外能夠抵御高溫煙氣，隔絕有毒有害氣體，對內(nèi)提供氧氣、食物、水 、 去除有毒有害氣體，創(chuàng)造生存基本條件，并為應急救援創(chuàng)造條件、贏得時間。 緊急避險設施主要包括永久避難硐室、臨時避難硐室、可移動式救生艙。 永久避難硐室是指設置在井底車場、水平大巷、采區(qū) (盤區(qū) )避災路線上，服務于整個礦井、水平或采區(qū)，服務年限一般不低于 5年的避難硐室。永久避難硐室應布置在穩(wěn)定的巖層中，避開地質(zhì)構(gòu)造帶、高溫帶、應力異常區(qū)以及透水威脅區(qū)，確保在服務期間不受采動影響。前后 20 米范圍內(nèi)巷道應采用不燃性材料支護，且頂板完整、支護完好，符合安全出口的要求。特殊情況下布置在煤層中時應有控制瓦斯涌出和防止瓦斯集聚、煤層自燃的措施。永久避難硐室應由過渡室和生存室等構(gòu)成，采用向外開啟的兩道隔離門結(jié)構(gòu)。第一道為防護密閉門，第二道為密閉門，兩道隔離門之間為過渡室，第二道密閉門以內(nèi)為生存室。 臨時避 難硐室是指設置在采掘區(qū)域或采區(qū)避災路線上，主要服務于采掘工作面及其附近區(qū)域，服務年限一般不大于 5年的避難硐室。 可移動式救生艙是在井下發(fā)生災變事故時，為遇險礦工提供應急避險空間和 棗莊 市張山子煤 業(yè)有限公司 二號井 井下安全避險“六大系統(tǒng)”設計 第 27 頁 共 111 頁