XXX緊急避險系統(tǒng)專項初步設(shè)計

總論一、項目概況內(nèi)蒙古XXXXXXXXXX有限責(zé)任公司xxx煤礦（以下簡稱xxx煤礦）位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市XXXXX境內(nèi)，隸屬于XXXXXXXXXX有限責(zé)任公司，行政區(qū)劃隸屬于鄂爾多斯市XXXXX納日松鎮(zhèn)。xxx煤礦是由原xxx煤礦、原XXXXX羊市塔鎮(zhèn)高家梁煤礦、原XXXXX羊市塔鎮(zhèn)焦粉廠煤礦及擴區(qū)整合而成，2009年12月開始整合改造工作，設(shè)計生產(chǎn)能力為0.6Mt/a。2010年7月鄂爾多斯市煤管局組織內(nèi)蒙古煤礦安全監(jiān)察局鄂爾多斯煤監(jiān)分局、市環(huán)保局、市國土局、市水保局和XXXXX煤炭局、太原明仕達煤炭設(shè)計有限公司、中煤建安第七工程處、山西宇通建設(shè)項目管理有限責(zé)任公司、煤炭工業(yè)內(nèi)蒙古建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督工程直屬礦區(qū)站、北京煤科總院的相關(guān)專家，在市紀(jì)檢委監(jiān)察局的全程監(jiān)督下對xxx煤礦建設(shè)項目進行了竣工驗收，并出具了“竣工驗收意見書”。目前xxx煤礦是六證齊全的生產(chǎn)礦井。2012年3月，為解決礦井煤、矸分運問題，受業(yè)主委托，我公司設(shè)計提交了《鄂爾多斯市XXXXXXXXXX有限責(zé)任公司xxx煤礦優(yōu)化設(shè)計》，鄂爾多斯市煤炭局以“鄂煤局發(fā)〔2012〕36號”文批復(fù)，編制礦井設(shè)計生產(chǎn)能力仍為0.6Mt/a，回采工藝仍為綜采。2012年7月我公司編制完成了《內(nèi)蒙古XXXXXXXXXX有限責(zé)任公司xxx煤礦技術(shù)改造及配套選煤廠方案設(shè)計》，建設(shè)規(guī)模1.2Mt/a，2012年8月3日，內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭工業(yè)局以“內(nèi)蒙局字[2012]299號文”下發(fā)了《內(nèi)蒙古XXXXXXXXXX有限責(zé)任公司xxx煤礦技術(shù)改造及配套選煤廠建設(shè)方案的批復(fù)》。2012年8月我公司編制了1.2Mt/a規(guī)模的《內(nèi)蒙古XXXXXXXXXX有限責(zé)任公司xxx煤礦初步設(shè)計》，2012年10月22日內(nèi)蒙古自治區(qū)煤炭工業(yè)局組織專家對初步設(shè)計進行了評審，預(yù)計近期可批復(fù)。根據(jù)《國家安全監(jiān)管總局國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于建設(shè)完善煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”的通知》的要求，受內(nèi)蒙古XXXXXXXXXX有限責(zé)任公司xxx煤礦的委托，我公司承擔(dān)“xxx煤礦井下緊急避險系統(tǒng)專項初步設(shè)計”文件編制工作。鑒于規(guī)模為1.2Mt/a的xxx礦井初步設(shè)計近期即可批復(fù)，為兼顧長遠(yuǎn)，本次“緊急避險系統(tǒng)專項初步設(shè)計”將依據(jù)已評審的1.2Mt/a的“初步設(shè)計”有關(guān)內(nèi)容進行編制，下一步編制“初步設(shè)計安全專篇”時有關(guān)內(nèi)容按照“緊急避險系統(tǒng)專項初步設(shè)計”最終批復(fù)編制。二、編制設(shè)計的依據(jù)1、委托書；2、中煤XXXXX設(shè)計工程有限責(zé)任公司編制的《內(nèi)蒙古XXXXXXXXXX有限責(zé)任公司xxx煤礦技術(shù)改造及配套選煤廠建設(shè)方案》；3、1.2Mt/a規(guī)模的《內(nèi)蒙古XXXXXXXXXX有限責(zé)任公司xxx煤礦初步設(shè)計》；4、2012年12月，內(nèi)蒙古自治區(qū)煤田地質(zhì)局153勘探隊編制的《內(nèi)蒙古自治區(qū)東勝煤田xxx煤礦煤炭生產(chǎn)勘探報告》；5、《關(guān)于建設(shè)完善煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”的通知》安監(jiān)總煤裝〔2010〕146號；6、《煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善基本規(guī)范（試行）》（安監(jiān)總煤裝（2011）33號）；7、《煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》（安監(jiān)總煤裝（2011）15號）；8、《國家安全監(jiān)管總局國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理有關(guān)事項的通知》（安監(jiān)總煤裝（2012）15號）；9、《內(nèi)蒙古自治區(qū)煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)完善實施方案》內(nèi)安委會發(fā)[2011]18號）；10、《轉(zhuǎn)發(fā)關(guān)于煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理有關(guān)事項的通知》（內(nèi)煤局字[2012]59號）；11、《關(guān)于加快煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)進度的緊急通知》（內(nèi)煤局字[2012]444號）；12、鄂煤局發(fā)〔2013〕1號文“鄂爾多斯市煤炭局關(guān)于印發(fā)《鄂爾多斯市煤礦井下緊急避險系統(tǒng)專項初步設(shè)計審查標(biāo)準(zhǔn)（試行）》的通知”；13、《煤礦安全規(guī)程》（2011版）；14、礦方提供的其他有關(guān)資料。三、設(shè)計指導(dǎo)思想依據(jù)國家相關(guān)法律法規(guī)，結(jié)合礦井實際情況，合理布置井下緊急避險系統(tǒng)設(shè)施，構(gòu)建起覆蓋全礦井的安全防護網(wǎng)，提高礦井安全防護和應(yīng)急救援水平，保障井下作業(yè)人員的生命安全。四、主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)1、根據(jù)當(dāng)前井下人員分布和采掘情況，礦井共布置一個永久避難硐室和五臺可移動式救生艙。永久避難硐室位于副斜井井底車場附近，可移動式救生艙位于13107回采工作面及綜掘工作面巷道內(nèi)。緊急避險設(shè)施的數(shù)量及防護人數(shù)應(yīng)根據(jù)大巷延伸和采掘工作面變化及時進行調(diào)整。2、永久避難硐室規(guī)模為80人，可移動式救生艙每臺額定防護人數(shù)為12人。3、緊急避險系統(tǒng)中利用煤礦已有的KJ76N型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，本次新增設(shè)備接入現(xiàn)有系統(tǒng)。3、緊急避險系統(tǒng)中利用煤礦已有的KJ289型人員定位系統(tǒng)，本次新增設(shè)備接入現(xiàn)有系統(tǒng)。3、緊急避險系統(tǒng)中利用煤礦已有的一套多媒體數(shù)字程控調(diào)度通信系統(tǒng)，調(diào)度交換機型號為WD-2000D，容量由256門增加到512門。新增KTW134型移動無線通訊系統(tǒng)，滿足緊急避險系統(tǒng)的通訊方式至少2種的要求。4、現(xiàn)有4臺MOGF26/8-160型空氣壓縮機，空氣壓縮機供氣量滿足壓風(fēng)自救用風(fēng)量要求，接入井下永久避難硐室的壓縮空氣管路規(guī)格為D133×4。5、緊急避險系統(tǒng)中利用煤礦已有的消防灑水系統(tǒng)，供水施救管道與井下消防灑水管道采用合一管道系統(tǒng)。接入永久避難硐室和移動式救生艙管道規(guī)格為DN25。6、建設(shè)投資概算如下：本項目總資金為1465.58萬元；其中井巷工程129.54萬元、設(shè)備及工器具購置費930.72萬元，安裝費215.07萬元、其他費用94.37萬元、基本預(yù)備費95.88萬元。五、存在問題與建議1、隨著采掘工作面變化及巷道延伸，緊急避險設(shè)施應(yīng)及時進行調(diào)整，考慮增設(shè)緊急避險設(shè)施。2、應(yīng)對礦井所有作業(yè)人員進行全面的教育培訓(xùn)，所有井下作業(yè)人員必須熟悉事故災(zāi)害應(yīng)急救援預(yù)案，熟知避災(zāi)路線和各種災(zāi)害的標(biāo)示圖標(biāo)及避險設(shè)施、設(shè)備的操作。3、礦井應(yīng)配備專業(yè)的日常維護人員，對損壞設(shè)備及時更換，食物與水定期更換，保證所有緊急避險設(shè)施運轉(zhuǎn)正常。第一章礦井概況及災(zāi)害危險性分析第一節(jié)礦井基本情況一、地理位置xxx煤礦位于XXXXX政府所在地薛家灣鎮(zhèn)南西直線距離約80km處，行政區(qū)劃隸屬于鄂爾多斯市XXXXX納日松鎮(zhèn)。本井田位于東勝煤田xxx西部詳查區(qū)北部。其地理坐標(biāo)為：東經(jīng)：北緯：該礦井交通運輸條件方便。煤炭以公路運輸為主，礦井工業(yè)場區(qū)距邊（家豪）～賈（家灣）運煤專線（二級瀝青公路、雙向四車道）、曹（家石灣）～羊（市塔）運煤專線（三級瀝青公路）均為2.0km，邊賈公路與包府運煤專線連接，進而向北與包茂高速、京包鐵路溝通、向南至神木與榆神高速、青銀高速連接。曹羊公路與109國道連接，進而與呼準(zhǔn)高速、大準(zhǔn)鐵路溝通。井田北東距旗政府所在地薛家灣鎮(zhèn)直線距離約80km，北西距鄂爾多斯市政府所在地東勝區(qū)直線距離約80km，北東距呼和浩特市直線距離約190km，北距準(zhǔn)（格爾）～東（勝區(qū)）鐵路西營子煤炭集裝站65km。交通位置情況詳見圖1-1-1。圖1-1-1交通位置圖二、井田范圍井田東西最長為4.38km，南北最寬為2.55km，面積為6.33km2。井田范圍由16個拐點坐標(biāo)圈定，各拐點坐標(biāo)見表1-1-1表1-1-1拐點編號北京54直角坐標(biāo)西安80直角坐標(biāo)XYXY12345678910111213141516三、地質(zhì)概況及開采技術(shù)條件（一）煤層賦存情況及頂?shù)装鍘r性特征1、煤層井田含煤地層為侏羅系中下統(tǒng)延安組（J1-2y），含煤地層上部殘缺不全，含有2、3、4、5、6、7六個煤組，含煤地層總厚度為107.86～318.78m，平均231.22m，區(qū)內(nèi)共含煤1～10層，煤層總厚度3.32～19.94m，平均10.93m，含煤系數(shù)4.73%，可采煤層總厚度2.17～16.78m，平均9.11m區(qū)內(nèi)共見10層煤，可采煤層7層，即2-2中、3-1、3-2、4-2、5-1、6-1、6-2中煤層。各煤層頂?shù)装寮皧A矸多為泥巖、砂質(zhì)泥巖及細(xì)砂巖等。表1-1-煤層號煤層厚度（m）利用厚度（m）層間距（m）煤層埋藏深度(m)可采程度穩(wěn)定程度最小值－最大值平均值（點數(shù)）最小值－最大值平均值（點數(shù)）最小值－最大值平均值（點數(shù)）最小值－最大值平均值（點數(shù)）2煤組2-2中0.35—9.484.12（16）1.20—7.533.97（15）17.26—44.1834.91（13）0—148.3578.98（16）局部可采較穩(wěn)定3煤組3－10.75—2.551.79（26）0.95—2.551.74（24）0—188.7592.84（26）局部可采較穩(wěn)定11.13—23.0717.98（25）3－20.30—2.301.64（32）0.95—2.201.61（30）0—211.35108.18（32）全區(qū)大部可采穩(wěn)定15.25—34.3426.40（31）4煤組4－10.45—1.130.65（31）0.82—1.130.91（4）39.03—237.05137.67（31）區(qū)內(nèi)不可采不穩(wěn)定10.13—24.9017.94（26）4－20.20—1.500.71（26）0.80—1.260.97（10）71.90—234.88157.25（26）局部可采較穩(wěn)定7.40—20.3513.07（26）5煤組5－10.85—1.551.27（31）0.85—1.551.27（31）79.35—257.95169.71（31）全區(qū)大部可采穩(wěn)定11.00—24.1013.31（19）5－20.25—0.800.47（19）0.80（1）91.90—262.83171.22（19）區(qū)內(nèi)不可采不穩(wěn)定13.50—20.8016.67（18）6煤組6-10.20—1.090.67（31）0.80—1.090.91（15）106.60—303.38201.52（31）局部可采不穩(wěn)定17.25—33.7524.77（29）6－2中1.35—3.882.76（30）1.35—3.772.63（30）132.75—327.13227.92（30）全區(qū)可采穩(wěn)定36.05—37.2536.59（4）7煤組7-11.15—1.421.32（4）1.15—1.421.32（4）258.90—313.65276.75（4）區(qū)內(nèi)零星可采不穩(wěn)定2、井田地層井田位于東勝煤田xxx西部詳查區(qū)北部外圍，新生代的地質(zhì)應(yīng)力在這里表現(xiàn)強烈，含煤地層遭到了嚴(yán)重的風(fēng)化剝蝕與侵蝕而殘缺不全。據(jù)地表出露及鉆孔揭露，區(qū)內(nèi)賦存的主要地層有：侏羅系下統(tǒng)富縣組（J1f）、侏羅系中下統(tǒng)延安組（J1-2y）、第三系上新統(tǒng)（N2）、第四系上更新統(tǒng)～全新統(tǒng)（Q）3、井田構(gòu)造井田含煤地層的構(gòu)造形態(tài)總體為一向NW傾斜的單斜構(gòu)造，傾角1°～3°，沿走向發(fā)育有寬緩的波狀起伏。礦區(qū)內(nèi)發(fā)育有三條正斷層F2、F3、F4。F2正斷層：位于井田中部，走向北西～南東，傾向南西，傾角75°，斷距由西向東從10～20m變?yōu)?～10m。在采掘巷道中常見有大小不等的階梯狀臺階。該斷層從東到西北縱貫全礦區(qū)。F3正斷層：位于井田中部，走向北西～南東，傾向北東，傾角75°，斷距從西到東逐漸變?。何鞑繛?0m，東部為6～8m。該斷層從東到西縱貫全礦區(qū)。F4正斷層：位于井田北部，走向北西～南東，傾向北東，傾角70°，斷距30～50m。以上斷層，嚴(yán)重破壞了煤層的連續(xù)性，使煤層開采受到了極大的影響。地質(zhì)構(gòu)造綱要見圖1-1井田內(nèi)未發(fā)現(xiàn)巖漿活動。綜上所述，礦區(qū)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型。圖1-1（二）水文地質(zhì)條件區(qū)內(nèi)最低侵蝕基準(zhǔn)面位于井田南東部，標(biāo)高為+1190.61m，主采煤層多位于其下，直接充水含水層以延安組（J1-2y）基巖裂隙潛水～承壓水為主，富水性微弱(q＜0.1L/s.m)，直接充水含水層的補給源均以貧乏的大氣降水為主，區(qū)內(nèi)無地表水體，水文地質(zhì)條件簡單。因有老空區(qū)積水，本礦井水文地質(zhì)類型為中等型。（三）其他開采技術(shù)條件1、瓦斯根據(jù)內(nèi)蒙古安科安全生產(chǎn)檢測檢驗有限公司2011年6月提供礦井瓦斯等級鑒定報告：本礦屬于瓦斯礦井，礦井的瓦斯相對涌出量為0.68m3/t，二氧化碳相對涌出量為1.14m3/t。工作面瓦斯相對涌出量為0.45m2、煤塵根據(jù)內(nèi)蒙古安科安全生產(chǎn)檢測檢驗有限公司2012年6月提供礦井瓦斯等級鑒定報告，煤火焰長度為>400mm，巖粉填加量最低60％。有煤塵爆炸的危險性。3、煤的自燃根據(jù)內(nèi)蒙古安科安全生產(chǎn)檢測檢驗有限公司2012年6月提供的煤塵鑒定報告，本礦井煤屬于容易自燃煤層。4、地溫及放射性異常據(jù)詳查區(qū)內(nèi)鉆孔簡易地溫測量結(jié)果，區(qū)內(nèi)地溫變化無異常，屬正常地溫區(qū)，礦井建設(shè)無地溫危害。第二節(jié)礦井主要系統(tǒng)概況一、開拓與開采1、井田開拓方式礦井采用斜井開拓方式，現(xiàn)有主斜井、副斜井、回風(fēng)斜井，排矸斜井4個斜井井筒。主斜井擔(dān)負(fù)礦井煤炭運輸任務(wù)兼進風(fēng)、安全出口，副斜井擔(dān)負(fù)全礦井輔助提升任務(wù)兼進風(fēng)、安全出口，排矸斜井擔(dān)負(fù)掘進煤運輸任務(wù)兼進風(fēng)、安全出口，回風(fēng)斜井擔(dān)負(fù)全礦井回風(fēng)任務(wù)兼礦井安全出口。2、煤層分組及水平劃分1）煤層分組本井田2-2中煤與3-1煤平均間距34.91m，3-1煤與3-2煤平均間距17.98m，3-2煤與4-2煤平均間距44.34m，4-2煤與5-1煤平均間距13.07m，5-1煤與6-1煤平距間距29.98m，6-1煤與6-2中煤平均間距24.77m。根據(jù)煤層間距、礦井已有開拓布局，將2-2中、3-1、3-2煤層劃分為上組煤，將4-2、5-1、6-1、6-2中煤層劃分為下煤組。2）水平劃分全井田設(shè)兩個主水平、兩個輔助水平。其中一水平標(biāo)高為實測的+1156.5m（原設(shè)計為+1157.5m），擔(dān)負(fù)3-1、3-2煤開拓。一水平輔助水平為2-2中煤水平。二水平標(biāo)高為+1025m，擔(dān)負(fù)4-2、5-1、6-1、6-2中煤開拓。二水平輔助水平為4-2、5-1煤水平。3、井筒布置1）主斜井斜長671m，傾角6°48＇52″～8°32＇00″，半圓拱型，凈寬3.6m、凈高3.6m，凈斷面積11.6㎡,毛料石砌碹支護。安裝1.0m寬帶式輸送機，運量500t/h。井筒內(nèi)敷設(shè)2趟排水管路、消防灑水管路、壓風(fēng)管路（更換）和動力、通訊、照明電纜，新增應(yīng)急排水管路、黃泥灌漿管路。2）副斜井斜長718m，傾角6°8＇16″～8°11＇00″～9°00＇00″，半圓拱型，凈寬4.0m、凈高3.8m，凈斷面積12.5㎡，毛料石砌碹支護，增加兩個錯車硐室，井筒內(nèi)安裝消防灑水管路和照明電纜。3）回風(fēng)斜井傾角6°12＇12″，長度73m，半圓拱型，凈寬3.5m、凈高3.55m，凈斷面積11.1㎡，毛料石砌碹支護，為專用回風(fēng)井兼作礦井反風(fēng)時的安全出口。4）排矸斜井斜長540m，傾角12°，半圓拱型，凈寬3.8m、凈高3.1m，凈斷面積10.2㎡，表土段采用29U鋼骨架+槽鋼+掛網(wǎng)噴漿+聚乙烯塑板和牛毛氈支護,基巖段采用錨網(wǎng)噴支護。安裝0.8m寬帶式輸送機，運量150t/h。井筒內(nèi)敷設(shè)消防灑水管路和通訊、照明電纜,設(shè)置臺階扶手。井筒特征表見表1-2-1。表1-2-1礦井井筒特征表特征井筒名稱主斜井副斜井回風(fēng)斜井排矸斜井井口座標(biāo)緯距(X)4353317.3204353328.8214352814.6704353220.000經(jīng)距(Y)37465450.90037465418.93837465397.33837465541.271標(biāo)高(m)井口(Z)+1247.006+1247.559+1221.650+1247.300提升方位角10°19＇37"10°30＇45"143°20＇42"19°47'22"井筒傾角6°48＇52″～8°32＇00″6°8＇16″～8°11＇00″～9°00＇00″6°12＇12″12°井筒長度(m)67171873540井筒凈寬(m)3.64.03.53.8井筒支護(m)斷面形狀半圓拱半圓拱半圓拱半圓拱支護形式表土段毛料石砌碹鋼筋混凝土毛料石砌碹29U鋼骨架+槽鋼+掛網(wǎng)噴漿基巖段毛料石砌碹錨網(wǎng)噴錨網(wǎng)噴錨網(wǎng)噴支護厚度表土段400450440200基巖段400450150100斷面(m2)凈11.612.511.110.2掘進18.0221.917.49/13.1115.7/11.5井筒主要裝備1.0m寬帶式輸送機防爆無軌膠輪車0.8m備注現(xiàn)有現(xiàn)有現(xiàn)有新增4、井底車場及硐室本礦井為斜井開拓，主運輸采用帶式輸送機，輔助運輸大巷采用無軌膠輪車，無傳統(tǒng)意義上的井底車場。井底車場硐室有主變電所、主水泵房、水倉、消防材料庫、煤倉、應(yīng)急排水巷。主變電所長度30m，寬度5m，主水泵房長度20m，寬度3.6m。水倉長度120m，容量：8.5×120=1020m3，滿足正常涌水量（25m井底煤倉凈直徑6.0m，高度20m。煤倉容量：32×3.14×15+3.14÷3×5（32+1.22+3×1.2）=497m3應(yīng)急排水巷，傾角15°，長度110m。安裝臥式潛水泵，與水倉聯(lián)絡(luò)。該硐室采用錨網(wǎng)噴支護，支護厚度120mm。設(shè)計新增避難硐室總長度約62.2m，其中生存室長度為30m，生存室兩側(cè)過渡室長度分別為8m和11.2m，兩側(cè)通道長度約為5m，兩側(cè)防護密閉門墻體厚度為1m，兩側(cè)密閉門墻體厚度為0.5m。生存室面積為1205、井下大巷布置現(xiàn)有采掘工程平面圖見附圖CAQ1765-186-1。井田中央布置一組大巷，開拓全井田。初期開采一水平，利用已有的一盤區(qū)西翼大巷。盤區(qū)共布置有運輸大巷、輔運大巷和回風(fēng)大巷三條巷道。其中運輸大巷擔(dān)負(fù)礦井煤炭運輸任務(wù)，兼進風(fēng)；輔助運輸大巷擔(dān)負(fù)礦井材料、矸石、設(shè)備、人員等運輸任務(wù)，兼進風(fēng)；回風(fēng)大巷擔(dān)負(fù)回風(fēng)任務(wù)。一水平開拓方式見圖1-2本井田2-2中煤與3-1煤平均間距34.91m，3-1煤與3-2煤平均間距17.98m，3-2煤與4-2煤平均間距44.34m，4-2煤與5-1煤平均間距13.07m，5-1煤與6-1煤平距間距29.98m，6-1煤與6-2中煤平均間距24.77m。根據(jù)煤層間距、礦井已有開拓布局，2-2中煤布置一組大巷，3-1與3-2煤布置一組大巷，4-2、5-1煤布置一組大巷，6-1與6-2煤布置一組大巷。6、井下開采1）礦井首采盤區(qū)為一盤區(qū)，投產(chǎn)工作面為13107工作面。井下布置1個回采工作面，3個綜掘工作面，采掘比為1:3。掘進工作面中2個施工工作面巷道、1個施工開拓、準(zhǔn)備巷道。2）采煤方法及采煤工藝礦井采煤方法為偽傾斜長壁采煤方法，全部垮落法管理頂板，現(xiàn)有采煤工藝為一次采全高綜采。主要設(shè)備有ZY6000/12.5/28型液壓支架、MG300/710-WD型采煤機、SGZ764/2×160型刮板輸送機。3）盤區(qū)劃分及開采順序根據(jù)井田內(nèi)斷層分布和水平劃分，將井田劃分為六個盤區(qū)，分別為一水平的一、二、三盤區(qū)和二水平的四、五、六盤區(qū)。煤層采用聯(lián)合布置，開采順序為自上而下。盤區(qū)接替順序見表1-2-表1-2-序號盤區(qū)名稱可采儲量（Mt）生產(chǎn)能力（Mt/a）服務(wù)年限（a）接替順序（a）510151一盤區(qū)4.621.202.962二盤區(qū)6.541.204.193三盤區(qū)4.511.202.894四盤區(qū)2.311.201.485六盤區(qū)3.001.201.926合計20.971.2013.44說明：由于五盤區(qū)煤層標(biāo)高在采礦許可證之外，本設(shè)計暫不考慮回采。二、礦井通風(fēng)系統(tǒng)本礦井為瓦斯礦井，通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)，通風(fēng)方法為地面機械抽出式。由主斜井、副斜井、排矸斜井進風(fēng)，回風(fēng)斜井回風(fēng)?；仫L(fēng)斜井海拔高度+1221.650m。礦井通風(fēng)風(fēng)量為64m3/s，風(fēng)量分配見表1-2-3。礦井負(fù)壓通風(fēng)容易時期為470Pa，通風(fēng)困難時期為1164Pa。通風(fēng)機站內(nèi)現(xiàn)安裝FBCDZ-8-№23（A）型礦用防爆對旋軸流式通風(fēng)機兩套，其中一套工作，一套備用，配YBF型防爆電動機，2表1-2-3序號供風(fēng)地點數(shù)量（個）配風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)（m3/s）供風(fēng)量（m3/s）1采煤綜采工作面11212備用工作面1882掘進回采巷道綜掘工作面2612大巷綜掘工作面1553硐室盤區(qū)變電所1334稀釋膠輪車尾氣104其它14礦井總風(fēng)量64三、排水系統(tǒng)工作面涌水通過工作面運輸巷、盤區(qū)運輸大巷排至主水倉，再由主排水設(shè)備經(jīng)主斜井排至地面井下水處理站。鑒于本礦井周圍小窯、老空區(qū)多，水文地質(zhì)條件中等，為保證礦井安全，井下在主排水泵站附近設(shè)置應(yīng)急強排系統(tǒng)，排水管路沿主斜井井筒敷設(shè)，當(dāng)?shù)V井意外突水時，應(yīng)急強排系統(tǒng)將礦井涌水直接排至礦井外排水溝。1、主排水設(shè)備井下主排水泵房內(nèi)現(xiàn)安裝三臺MD46-30×5型礦用耐磨多級離心泵，其中正常涌水時，一臺工作，一臺備用，一臺檢修；最大涌水時，兩臺工作，一臺檢修。水泵額定流量46m3/h，額定揚程150m，額定效率72%，額定轉(zhuǎn)速2950r/min，配套YB2180M-2型防爆電動機，37kW、660V、2950r/排水管路為兩趟D108×4無縫鋼管，其中正常涌水時，一趟工作，一趟備用；最大涌水時，兩趟工作。主排水管路沿主斜井敷設(shè)。2、應(yīng)急強排設(shè)備應(yīng)急強排泵站內(nèi)現(xiàn)安裝兩臺BQ550-153/4-400/W-S型臥式礦用潛水電泵，突水時，兩臺潛水泵同時工作。水泵額定流量55m3/h，額定揚程153m，額定效率78.5%，額定轉(zhuǎn)速1475r/min，配套防爆電動機，400kW、10kV、1475r/排水管路為一趟D377×9無縫鋼管，主排水管路沿主斜井敷設(shè)，應(yīng)急強排水倉與主水倉聯(lián)通。四、礦井供電系統(tǒng)本礦目前地面建有10kV變電所一座，其兩回10kV電源均引自xxx35kV變電所10kV不同母線段，導(dǎo)線選用LGJ-240，每回線路長度均為6.9km。經(jīng)計算導(dǎo)線載流量滿足要求，現(xiàn)已增加調(diào)壓隔離變方案，線路損失滿足要求。五、勞動定員本礦井達到設(shè)計能力時，全礦在籍職工總數(shù)為743人，勞動定員匯總詳見表1-2-4，勞動定員明細(xì)見表1-表1-2-4序號工種出勤人數(shù)在籍系數(shù)在籍人數(shù)第一班第二班第三班第四班小計一生產(chǎn)工人159118118834786721井下生產(chǎn)工人906464542721.453942地面生產(chǎn)工人695454292061.35278二管理及技術(shù)人員161101818生產(chǎn)人員小計690三服務(wù)人員1313133953合計18813213283535743

表1-2-4序號類別一班二班三班四班合計在籍系數(shù)在籍人數(shù)一原煤生產(chǎn)人員1礦機關(guān)5515礦長(兼黨委書記)11生產(chǎn)副礦長22總工程師11安全副礦長112生產(chǎn)技術(shù)部611818部長11采礦工程師11電氣工程師11安全工程師11統(tǒng)計師11調(diào)度員11133經(jīng)營部515財務(wù)會計11成本會計11現(xiàn)金出納11勞動工資11銷售統(tǒng)計11續(xù)表1-2-4勞動定員配備序號類別一班二班三班四班合計在籍系數(shù)在籍人數(shù)4綜采隊981.45142隊長22采煤副隊長22機電副隊長22采煤技術(shù)員22機電技術(shù)員22班長22228采煤機司機44412拉架工兼推刮板輸送機66618控制臺司機兼電工2226轉(zhuǎn)載機司機2226刮板輸送機機頭司機2226工作面帶式輸送機司機2226超前支護工44412檢修電工66煤機檢修工22支架、泵站檢修工22三機檢修工22材料員225掘進隊1741.45235隊長11副隊長55技術(shù)員22掘進機司機555515支護工2020202080帶式輸送機司機1010101040電氣維修工555520掘進機檢修工55材料員11續(xù)表1-2-4序號類別一班二班三班四班合計在籍系數(shù)在籍人數(shù)6安全通風(fēng)隊601.4587隊長11副隊長11材料員11通風(fēng)工程師11瓦斯、測風(fēng)、安全檢查員22228監(jiān)測、監(jiān)控及通訊維護工22228檢修工444416通風(fēng)設(shè)施維護工22228防塵工22228放炮員222287機運隊571.4584隊長11副隊長11機電技術(shù)員22統(tǒng)計兼材料員11檢修班長11主井帶式輸送機司機（大巷）22228地面帶式輸送機司機333312地面生產(chǎn)系統(tǒng)檢修工22228主扇司機22228檢修工3336158輔助礦山救護小隊3339地面工人861.35116井口檢身工2226機修車間操作工2226水暖檢修工2226電工兼巡檢工1113選煤廠工人252020二生產(chǎn)服務(wù)人員391.3553燈房及自救器工3339火工品管理員1113浴室2226門衛(wèi)2226廚師55515三全礦合計18813213283535743第三節(jié)礦井災(zāi)害危險性分析一、安全生產(chǎn)現(xiàn)狀自建礦至今，煤礦未發(fā)生安全事故，安全生產(chǎn)狀況良好。二、主要災(zāi)害分析引起礦井災(zāi)害的因素主要有水、火、瓦斯、煤塵、頂?shù)装逡约捌渌踩L(fēng)險等。1、瓦斯危害風(fēng)險分析根據(jù)內(nèi)蒙古安科安全生產(chǎn)檢測檢驗有限公司2011年6月提供礦井瓦斯等級鑒定報告：本礦屬于瓦斯礦井，礦井的瓦斯相對涌出量為0.68m3/t，二氧化碳相對涌出量為1.14m3/t。工作面瓦斯相對涌出量為0.45m本礦井雖瓦斯涌出量較低，但在處理瓦斯積聚、瓦斯超限過程中，若采取措施不當(dāng)，也會發(fā)生災(zāi)難性事故，如瓦斯窒息、燃燒、爆炸等災(zāi)害。另外，礦井瓦斯帶成分中有氮氣、二氧化碳，這兩種氣體同屬窒息性氣體，含量增加會導(dǎo)致井下空氣中氧氣含量的相對減少，當(dāng)氧氣含量減少到17%以下時，可能會發(fā)生窒息死亡事故，為此，在礦井建設(shè)和生產(chǎn)過程中，必須采取措施加強通風(fēng)管理。2、礦井塵害風(fēng)險分析根據(jù)本礦井煤塵鑒定報告，煤火焰長度為>400mm，巖粉填加量最低60％。有煤塵爆炸的危險性。在采掘過程中，由于粉塵防治不力，粉塵濃度達到爆炸界限而引起煤塵爆炸事故的發(fā)生，特別是在煤塵與瓦斯共存的條件下還易發(fā)生瓦斯煤塵爆炸事故，造成人員、財產(chǎn)災(zāi)難性事故。3、礦井火災(zāi)風(fēng)險分析礦井在建設(shè)和生產(chǎn)過程中，機械化程度高，各種設(shè)施、設(shè)備較多，可能引起火災(zāi)的因素也很多，明火點燃易燃物、靜電聚集放電、電纜電線接觸不良產(chǎn)生電火花、設(shè)備超負(fù)荷運轉(zhuǎn)、機電設(shè)備誤操作、氣割電焊措施不到位，煤炭自燃都可能引起火災(zāi)的發(fā)生。本礦井煤屬于Ⅰ級容易自燃煤層，發(fā)生內(nèi)因火災(zāi)的可能性較大，同時礦井裝備水平高，機械電氣設(shè)備使用量大，對外因火災(zāi)危險性程度也較高。4、礦井水害風(fēng)險分析井田的直接和主要充水含水層為基巖裂隙潛水～承壓水含水巖組（J1-2y），該含水層組含水層厚度40.04m，水位埋深41.55～52.20m，水位標(biāo)高+1240.56m。降深10.27m時涌水量1.078L/s，單位涌水量0.00759L/s·m，滲透系數(shù)0.0136m/d；水溫9℃井田構(gòu)造形態(tài)與區(qū)域含煤地層構(gòu)造形態(tài)一致，總體為一向北西傾斜的單斜構(gòu)造，傾角1°～3°。地層產(chǎn)狀沿走向及傾向變化不大。礦區(qū)中部發(fā)育兩條正斷層F2、F3，斷距10～50m左右，斷層破碎帶充填物以斷層泥質(zhì)物為主，斷層的導(dǎo)水性與透水性較弱，無巖漿巖侵入。井田地表水系不太發(fā)育，各溝谷均無常年地表逕流，只在雨季暴雨過后形成短暫的洪水。地表洪水一般通過井口，封閉不良的鉆孔等通道直接向礦井充水。局部煤層開采后導(dǎo)水裂縫帶高度大于煤層埋深。周邊不少礦井無計劃亂采、越界開采現(xiàn)象嚴(yán)重，如勾通積水老窯，可發(fā)生透水事故。同時，礦井2-2煤、3-1煤采空區(qū)分布較多。因此，老窯及采空區(qū)積水對礦床充水的影響很大。由于本井田內(nèi)分布有已查明的三條斷層，地表水及基巖裂隙潛水～承壓水含水巖組可能通過斷層構(gòu)造裂隙對礦坑充水。根據(jù)礦井地質(zhì)報告資料，區(qū)內(nèi)最低侵蝕基準(zhǔn)面位于井田南東部，標(biāo)高為+1190.61m，主采煤層多位于其下，直接充水含水層以延安組（J1-2y）基巖裂隙潛水～承壓水為主，富水性微弱(q＜0.1L/s.m)，直接充水含水層的補給源均以貧乏的大氣降水為主，區(qū)內(nèi)無地表水體，水文地質(zhì)條件簡單。設(shè)計認(rèn)為，因有老空區(qū)積水，本礦井水文地質(zhì)類型為中等型。煤層導(dǎo)水裂隙帶高度（包括冒落帶最大高度）預(yù)測：首先選擇2-2′勘探線進行煤層導(dǎo)水裂隙帶預(yù)測，采用現(xiàn)行《礦區(qū)水文地質(zhì)、工程地質(zhì)勘探規(guī)范》（GB12719-91）推薦的導(dǎo)水裂隙帶經(jīng)驗公式：Hf—導(dǎo)水裂隙帶高度(包括冒落帶)（m）；M—累計采厚(m)；n—煤分層層數(shù)；冒落帶預(yù)測用以上規(guī)范推薦公式：Hc=(3-4)MHc—冒落帶最大高度（m）主要可采煤層最大導(dǎo)水裂隙帶高度計算見表1-3-1。表1-3-1主要可采煤層最大導(dǎo)水裂隙帶高度計算表煤層編號（m）自然厚度（m）最小～最大平均埋藏深度（m）最小～最大平均導(dǎo)水裂隙帶（m）最小～最大平均冒落帶最大高度（m）最小～最大平均3-1～6-2中6.68～13.7011.0841.90～261.87148.5857.29～73.0763.0923.38～30.4525.97煤層導(dǎo)水裂隙帶、冒落帶最大高度是用經(jīng)驗公式計算的，煤層冒落帶、導(dǎo)水裂隙帶較大，可能導(dǎo)通其上的含水段，使礦坑涌水量增加。本井田煤層埋藏較淺，暴雨時地表水可能滲入井下而造成災(zāi)害，且存在老窯采空區(qū)，采空區(qū)內(nèi)的積水也是重大安全隱患源，綜合分析水災(zāi)為礦井的主要災(zāi)害。5、頂?shù)装逦：︼L(fēng)險分析由于井下采掘作業(yè)破壞了原巖的初始平衡狀態(tài)，導(dǎo)致巖體內(nèi)局部應(yīng)力集中，當(dāng)重新分布的應(yīng)力超過巖體或其構(gòu)造的強度時，將會發(fā)生巖體失穩(wěn)，采場和圍巖巷道會在地應(yīng)力作用下發(fā)生變形或破壞。如果預(yù)防不當(dāng)，管理措施不到位，將會造成事故。采掘工作面、掘進巷道以及硐室受巖石壓力的影響，都可能引發(fā)地壓災(zāi)害。由于地質(zhì)、設(shè)計、管理、技術(shù)等因素，有可能使采掘工作面頂板垮落，巷道或采掘工作面片幫、冒頂。如：頂板巖層破碎，穿越地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域或破碎帶，地下水作用、巖石風(fēng)化等其他地壓活動的影響；煤柱設(shè)計不合理，支護設(shè)計不合理，支架強度不夠；煤柱未保護完好，井巷沒有支護、支護不及時，采掘工作面或作業(yè)工藝不合理，空頂距離、空頂面積過大，空頂時間過長，工作面?zhèn)汩艹^規(guī)定，煤壁與放頂線不直等。巷道或采掘工作面片幫、冒頂會造成采掘工作面內(nèi)設(shè)備損壞、作業(yè)人員傷亡；供電、通訊、灑水、運輸、滅火等系統(tǒng)不能正常運行；巷道被堵塞會造成通風(fēng)系統(tǒng)混亂，瓦斯超限，人員窒息。在井下采煤生產(chǎn)活動中，頂板事故是最常見的煤礦安全事故之一，由其造成的傷亡事故約占煤礦傷亡的40%。xxx煤礦煤層頂板巖性以泥質(zhì)巖類為主，其次為粉砂巖和砂巖類，底板巖性以泥質(zhì)巖類、粉砂巖類為主，局部地段為砂巖類。區(qū)內(nèi)基巖出露多，風(fēng)化作用相對較強。煤層頂板成為承受圍巖壓力或傳遞壓力的最薄弱環(huán)節(jié)。頂板的巖性不穩(wěn)定，可能使巷道及硐室發(fā)生頂板冒落、塌方等地質(zhì)危害。6、其它災(zāi)害風(fēng)險分析1）運輸事故本礦井主井、副、排矸井均為斜井。主斜井采用帶式輸送機擔(dān)負(fù)煤炭運輸任務(wù)；副斜井采用無軌膠輪車，擔(dān)負(fù)材料、設(shè)備輔助運輸任務(wù)；排矸井采用帶式輸送機擔(dān)負(fù)矸石運輸任務(wù)。帶式輸送機連續(xù)運輸事故主要表現(xiàn)為絞人傷害及輸送帶火災(zāi)。輸送帶著火后還會產(chǎn)生大量的有毒煙霧，造成人員中毒、窒息死亡。七十年代以來，全國煤礦因皮帶著火發(fā)生事故多起，造成巨大損失。輔助運輸系統(tǒng)為無軌膠輪車，經(jīng)盤區(qū)輔運大巷、工作面回風(fēng)巷可直達回采工作面。井下運輸容易產(chǎn)生撞車、撞壓行人，車輛的刮、碰、擠等，會造成設(shè)備損壞，人員傷亡。2）機械設(shè)備傷害機械設(shè)備傷害主要是機械設(shè)備運動（靜止）部件直接與人體接觸引起的夾擊、碰撞、剪切、卷人、絞、碾、割、刺等形式的傷害。礦井在生產(chǎn)過程中易造成傷害的煤礦機械設(shè)備包括采掘面運輸機械、采掘機械、裝載機械、鉆探機械、破碎設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、排3）礦井電氣傷害礦井機械化程度高，采掘工作面配備的機電設(shè)備數(shù)量多，井下電纜線路長，電氣設(shè)備移動頻繁，電氣設(shè)備若不符合《煤礦安全規(guī)程》要求，使用或維修不當(dāng)，使防爆性能下降或失爆，會引起火災(zāi)或瓦斯、煤塵爆炸；配電線路、開關(guān)、熔斷器、插銷座、照明器具等均有可能引起電氣火災(zāi)、電擊、觸電、雷擊等。4）職業(yè)有害因素礦井地面和井下都具有生產(chǎn)環(huán)節(jié)多、工作地點分散等特點，生產(chǎn)過程中各種有害氣體的涌出、粉塵及噪聲等直接影響職工的身體健康，甚至危害職工的生命安全。三、結(jié)論xxx煤礦為瓦斯礦井，煤層為容易自燃煤層，水文地質(zhì)條件為中等，煤塵有爆炸危險性，地質(zhì)條件中等。第四節(jié)建設(shè)井下避險系統(tǒng)的必要性一、煤礦現(xiàn)有避災(zāi)方式分析xxx煤礦為入井人員均配備額定防護時間不低于30min的自救器，井下避災(zāi)的常規(guī)方式為：災(zāi)害范圍井巷的工作人員立即佩戴自救器，選距新鮮風(fēng)流最近、不需穿越火源、最安全的避災(zāi)路線快速進入新鮮風(fēng)流區(qū)域，直至升井避災(zāi)。這種避災(zāi)方法在井下受災(zāi)人員了解通風(fēng)系統(tǒng)、清楚災(zāi)害位置、熟悉避災(zāi)路線、避災(zāi)方法，并且自救器能夠正常發(fā)揮過濾作用時方能達到避災(zāi)的效果，且自救器有額定防護時間，因此有很大局限性。同時實際應(yīng)用也諸多不便,主要表現(xiàn)在：1）由于井下作業(yè)人員分布較為分散，當(dāng)發(fā)生災(zāi)害時，對災(zāi)害發(fā)生位置、災(zāi)害發(fā)展趨勢并不清楚。例如，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時井下人員并不清楚地面是否已下令反風(fēng)、是否已采用風(fēng)流短路等避災(zāi)措施。相應(yīng)變化的避災(zāi)路線并不是很清楚，更為嚴(yán)重的是井下災(zāi)變期間情況千變?nèi)f化，火風(fēng)壓與主要通風(fēng)機風(fēng)壓綜合作用，引起井下一些巷道風(fēng)流紊亂，使井下人員無法正確判斷煙侵范圍、避災(zāi)路線的安全性，導(dǎo)致盲目行動，延長了避災(zāi)時間。2）井下逃生人員的混亂流動。避災(zāi)人員一般在災(zāi)害發(fā)生時有極大的心理壓力，井下的避災(zāi)人員不敢肯定自己的避災(zāi)路線是否正確，地面指揮員因井下避災(zāi)人員混亂無法確定救援點，更不敢輕易采取一些必要的控風(fēng)避災(zāi)措施，以免災(zāi)情擴大，引起不必要的損失。3）井下空間狹小，礦井通風(fēng)及巷道聯(lián)通關(guān)系復(fù)雜，供風(fēng)量有限，發(fā)生災(zāi)害時作業(yè)人員避災(zāi)會受到井下環(huán)境條件的限制。因此，如何尋找新的方法，使井下遇災(zāi)人員減少盲目避災(zāi)行走的時間、縮短避災(zāi)路途、使井下人員能夠及時集中在幾個無煙、無毒氣浸入和無高溫傷害的井下避災(zāi)硐室內(nèi)等待救援，將人員傷亡和災(zāi)害損失減少到最小程度是當(dāng)前急需解決的問題。二、井下緊急避險系統(tǒng)必要性分析通過以上對xxx煤礦現(xiàn)有避災(zāi)方式的分析得知xxx煤礦井下作業(yè)人員僅依靠自救器逃生，工作面逃生路線超過2km，距離較長。井下廢棄巷道、采空區(qū)較多，逃生情況復(fù)雜、逃生局限性大，無法保證井下作業(yè)人員逃生安全。因此，礦井有必要建立井下緊急避險系統(tǒng)。同時，根據(jù)《煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》中第10條規(guī)定：所有煤與瓦斯突出礦井都應(yīng)建設(shè)井下緊急避險設(shè)施。其他礦井在突發(fā)緊急情況時，凡井下人員在自救器額定防護時間內(nèi)靠步行不能安全撤至地面的，應(yīng)建設(shè)井下緊急避險設(shè)施。第11條規(guī)定：“煤與瓦斯突出礦井應(yīng)建設(shè)采區(qū)避難硐室。突出煤層的掘進巷道長度及采煤工作面推進長度超過500m時，應(yīng)在距離工作面500m范圍內(nèi)建設(shè)臨時避難硐室或設(shè)置可移動式救生艙。其他礦井應(yīng)在距離采掘工作面1000m范圍內(nèi)建設(shè)避難硐室或設(shè)置可移動式救生艙?！眡xx煤礦雖然瓦斯涌出量較低，但工作面推進長度較長，最大長度達到1600m，加上工作面入口至井口的距離約500m綜合分析，結(jié)合xxx煤礦特點及國家相關(guān)法律法規(guī)，礦井有必要建立井下緊急避險系統(tǒng)。第二章井下緊急避險系統(tǒng)第一節(jié)井下緊急避險設(shè)施布置一、緊急避險設(shè)施的布置原則井下緊急避險設(shè)施可根據(jù)礦井自身的特點進行選擇，以滿足礦井災(zāi)變條件下井下作業(yè)人員避難需要為原則，設(shè)計原則具體如下：1、合理布置緊急避險設(shè)施部署位置主要考慮如下因素：避難空間及其保護人員可能面臨的事故；作業(yè)人員工作地點與避難空間的距離；避難空間外部維持設(shè)施（壓風(fēng)、供電、供水、通信等系統(tǒng)）與避難空間的連接；礦井發(fā)生事故時避難空間鄰近區(qū)域的狀況。綜合以上因素，確定全礦井緊急避險設(shè)施的分布。根據(jù)煤礦災(zāi)害事故的特點以及井下作業(yè)人員分布情況，可移動式救生艙布置在采煤工作面以及掘進工作面巷道內(nèi)，根據(jù)工作面人數(shù)確定救生艙布置的數(shù)量；永久避難硐室布置在副斜井井底車場附近。2、滿足所有人員通過設(shè)置井下緊急避險設(shè)施，保證每名井下作業(yè)人員在災(zāi)害發(fā)生時都有自己的避難空間。確立井下作業(yè)人員與避難位置的一一對應(yīng)關(guān)系。在編制勞動定員標(biāo)準(zhǔn)時，要將人數(shù)落實到井下采、掘、機、運、通等各個環(huán)節(jié)、各個崗位。3、方便避難人員快速進入為方便避難人員方便快捷進入避難空間，在緊急出口處、避災(zāi)路線等地點都對救生艙位置進行了明顯的標(biāo)注，指引避難人員盡快到達避難設(shè)施設(shè)置地點。二、緊急避險設(shè)施的布置依據(jù)1、井下人員分布情況目前礦井在一盤區(qū)東翼3-1煤中布置有1個13107回采工作面，在一盤區(qū)東翼3-1煤布置2個工作面巷道掘進面，另有一個掘進工作面施工二盤區(qū)的盤區(qū)準(zhǔn)備巷道。井下最大班作業(yè)人員90人，其中回采工作面最大班工作面人員為20人，每個掘進工作面最大班人數(shù)為10人，其他人員分布在盤區(qū)、大巷及井底車場等地點。人員分布情況見表2-1-1。表2-1-1井下人員分布情況表工作區(qū)域采煤工作面掘進工作面盤區(qū)、大巷及井底車場等地點最大班人數(shù)2010×3402、規(guī)范要求緊急避險設(shè)施的容量應(yīng)滿足服務(wù)區(qū)域所有人員緊急避險需要，包括生產(chǎn)人員、管理人員及可能出現(xiàn)的其他臨時人員，并按規(guī)定留有一定的備用系數(shù)。永久避難硐室生存室的凈高不低于2.0m，每人應(yīng)有不低于1.0m2的有效使用面積，設(shè)計額定避險人數(shù)不少于20人，宜不多于100人。臨時避難硐室生存室的凈高不低于1.85m，每人應(yīng)有不低于0.9m2的有效使用面積，設(shè)計額定避險人數(shù)不少于10人，不多于40人。救生艙生存艙有效生存空間不小于每人所有井工煤礦應(yīng)為入井人員配備額定防護時間不低于30min的自救器，入井人員應(yīng)隨身攜帶。三、設(shè)計要求1、通過設(shè)置井下緊急避險設(shè)施，保證井下每名礦工在災(zāi)害發(fā)生時都有自己的避難空間。確立井下工作人員與避難位置的一一對應(yīng)關(guān)系。在編制勞動定員標(biāo)準(zhǔn)時，要將人數(shù)落實到井下采、掘、機、運、通等各個環(huán)節(jié)、各個崗位。2、人員盡快撤離事故現(xiàn)場、迅速到達地面安全地點為第一原則，當(dāng)不具備向地面逃生時，依據(jù)以下原則進行救援：1）距臨時避難硐室或救生艙最近的人員向臨時避難硐室或救生艙內(nèi)逃生；2）距永久避難硐室最近的人員向永久避難硐室內(nèi)逃生；3）距井筒最近的作業(yè)人員盡快升井向地面逃生；4）在救生撤離路線上設(shè)置清楚明晰的指示路標(biāo)，讓每個礦工都能通過指示路標(biāo)找到最近的避難場所。3、為方便避災(zāi)人員方便快捷進入避難空間，在緊急出口處、避災(zāi)路線等地點都對避險設(shè)施位置進行了明顯的標(biāo)注。指引避難人員盡快到達避險設(shè)施設(shè)置地點。4、緊急避險系統(tǒng)必須滿足“設(shè)施完備、系統(tǒng)可靠、管理到位、運轉(zhuǎn)有序”的要求。四、井下緊急避險設(shè)施布置（一）避險設(shè)施數(shù)量及人員容量的確定《煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》中規(guī)定：永久避難硐室生存室設(shè)計額定避險人數(shù)不少于20人，宜不多于100人。根據(jù)井下人員分布情況的分析，人員主要分布于采掘工作面、盤區(qū)及大巷內(nèi)。盤區(qū)、大巷及井底附近分布人員為40人，考慮采掘工作面及井底車場附近的逃出人員，設(shè)計永久避難硐室容納規(guī)模為80人，可滿足采煤工作面、掘進工作面、盤區(qū)及大巷內(nèi)人員的安全避險要求。永久避難硐室位于井底，不管是現(xiàn)在生產(chǎn)的一盤區(qū)，還是將來生產(chǎn)的二、三盤區(qū)，人員均可進入永久避難硐室。可移動式救生艙位于采掘工作面?；夭晒ぷ髅孀畲蟀嗳藬?shù)為20人，在13107工作面運輸巷和13107工作面回風(fēng)巷各布置1臺可移動式救生艙，防護人數(shù)為12人，共計2臺；2個綜掘工作面掘進13106工作面巷道，另外一個綜掘工作面掘進開拓巷道，掘進工作面最大班人數(shù)為10人，每個綜掘工作面均布置1臺可移動式救生艙，防護人數(shù)為12人，共計3臺。綜上所述，在采掘工作面共設(shè)置5臺防護人數(shù)為12人的可移動式救生艙。（二）各種避險設(shè)施的選擇、位置及服務(wù)區(qū)域井下緊急避險設(shè)施主要包括永久避難硐室、臨時避難硐室和可移動式救生艙。設(shè)計緊急避險設(shè)施提出了兩種方案：方案一、永久避難硐室+救生艙；方案二、永久避難硐室+臨時避難硐室。方案一：永久避難硐室+救生艙本礦井為斜井開拓，井筒長度較短，發(fā)生災(zāi)害時，井筒及井底車場附近人員在自救器防護時間內(nèi)可通過井筒到達地面。井下人員另外一部分主要分布在盤區(qū)及大巷內(nèi)，由于盤區(qū)距離井底車場較近，且井底車場是井下大部分作業(yè)人員逃生的必經(jīng)路線及關(guān)鍵出口，因此，在井底車場附近設(shè)置永久避難硐室能夠服務(wù)于采區(qū)及大巷內(nèi)逃生人員。井下人員主要分布在采煤工作面和掘進工作面，目前采掘工作面距大巷距離約為15缺點：（1）移動救生艙體積龐大，井下巷道中運輸不便，特別是在工作面巷道中，巷道起伏較大，無法整體運輸。尤其在帶式輸送機運輸巷中，受巷道寬度及帶式輸送機的影響，運輸非常困難。（2）移動救生艙下井及運輸需要拆分，井下重新組裝。（3）根據(jù)詢價，12人的移動救生艙造價120萬，價格昂貴，初期投資較大。優(yōu)點：（1）移動救生艙為成套設(shè)備，安裝及調(diào)試由廠家負(fù)責(zé)，礦方節(jié)省人力、物力。（2）移動救生艙可移動、隨采掘工作面變化而移動，并可重復(fù)利用。方案二：永久避難硐室+臨時避難硐室永久避難硐室位置同方案一，在采掘工作面設(shè)置臨時避難硐室。臨時避難硐室優(yōu)缺點如下：缺點：（1）臨時避難硐室設(shè)備可重復(fù)利用，但臨時避難硐室需開鑿一個硐室，硐室為一次性工程，無法重復(fù)利用。（2）臨時避難硐室設(shè)置于煤層中需要進行加固和進行特殊的防滅火處理。優(yōu)點：（1）臨時避難硐室布置方便，臨時避難硐室可以根據(jù)需要設(shè)置在煤層或巖層中。不受井下巷道斷面大小的限制。（2）根據(jù)初步估算12人的臨時避難硐室，造價60萬，價格低廉?？紤]xxx煤礦煤層較多，工作面不斷變化，臨時避難硐室也需要相應(yīng)增加，后期費用不斷增加。而可移動式救生艙雖然初期投資相對較大，但安裝、使用及維護都較方便。設(shè)計根據(jù)礦井實際情況及井下人員分布情況，xxx煤礦井下緊急避險設(shè)施設(shè)計采用永久避難硐室和可移動式救生艙。井下緊急避險設(shè)施具體數(shù)量見表2-1-2。具體布置見圖2-1-1。表2-1-2井下緊急避險設(shè)施布置數(shù)量表避險設(shè)施布置地點防護人數(shù)數(shù)量合計永久避難硐室井底車場附近80人11可移動式救生艙13107工作面運輸巷12人/臺1213107工作面回風(fēng)巷12人/臺113106工作面運輸巷掘進面12人/臺1313106工作面回風(fēng)巷掘進面12人/臺1大巷綜掘工作面12人/臺1第二節(jié)緊急避險設(shè)施的結(jié)構(gòu)一、永久避難硐室（一）建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及要求1、永久避難硐室的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)永久避難硐室應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖層中，避開地質(zhì)構(gòu)造帶、高溫帶、應(yīng)力異常區(qū)以及透水危險區(qū)。前后20m范圍內(nèi)巷道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。特殊情況下確需布置在煤層中時，應(yīng)有控制瓦斯涌出和防止瓦斯積聚、煤層自燃的措施，永久避難硐室應(yīng)確保在服務(wù)期間避免受采動損害。永久避難硐室應(yīng)采用向外開啟的兩道門結(jié)構(gòu)。外側(cè)第一道門采用既能抵擋一定強度的沖擊波，又能阻擋有毒有害氣體的防護密閉門；第二道門采用能阻擋有毒有害氣體的密閉門。兩道門之間為過渡室，密閉門之內(nèi)為避險生存室。防護密閉門上設(shè)觀察窗，門墻設(shè)單向排水管和單向排氣閥，排水管和排氣管應(yīng)加裝手動閥門。過渡室內(nèi)應(yīng)設(shè)壓縮空氣幕和壓氣噴淋裝置。永久避難硐室過渡室的凈斷面積不小于3.0m2生存室的寬度不得小于2.0m，長度根據(jù)設(shè)計的額定避險人數(shù)以及內(nèi)配裝備情況確定。生存室內(nèi)設(shè)置不少于兩趟單向排氣管和一趟單向排水管，排水管和排氣管應(yīng)加裝手動閥門。永久避難硐室生存室的凈高不低于2.0m，每人應(yīng)有不低于避難硐室防護密閉門抗沖擊壓力不低于0.3MPa，應(yīng)有足夠的氣密性，密封可靠、開閉靈活。門墻周邊掏槽，深度不小于0.2m，墻體用強度不低于C30的混凝土澆筑，并與巖（煤）體接實，保證足夠的氣密性。采用錨噴、砌碹等方式支護，支護材料應(yīng)阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕，頂板和墻壁的顏色易為淺色。硐室地面高于巷道底板不小于0.2m。2、永久避難硐室的主要技術(shù)指標(biāo)：1）有效防護時間(h)：≥96；2）生存硐室CO濃度(%))：≤0.0024；3）生存硐室CO2平均濃度(%)：≤1；4）生存硐室O2平均濃度(%)：18.5～23；5）生存硐室CH4平均濃度(%)：≤1；6）生存硐室內(nèi)外的壓差(Pa)：100~500（正壓）；7）生存硐室內(nèi)部最高溫度（℃）：≤35；8）生存硐室內(nèi)部最高濕度(%)：≤85；9）壓風(fēng)出口壓力在0.1~0.3MPa之間，供風(fēng)量不低于0.3m3/min?人，連續(xù)噪聲應(yīng)不大于70dB(A)；10）壓縮氧供氧量≥0.5L/min?人；11）CO2吸收能力不低于0.5L/min?人；12）處理CO能力應(yīng)保證在20min內(nèi)將CO濃度由0.04%降到0.0024%以下。（二）避難硐室形式、結(jié)構(gòu)及規(guī)格尺寸1、避難硐室形式、結(jié)構(gòu)避難硐室采用向外開啟的兩道門結(jié)構(gòu)。外側(cè)第一道門采用既能抵擋一定強度的沖擊波，又能阻擋有毒有害氣體的防護密閉門；第二道門采用能阻擋有毒有害氣體的密閉門。兩道門之間為過渡室，密閉門之內(nèi)為避險生存室。防護密閉門上設(shè)觀察窗，門墻設(shè)單向排水管和單向排氣管，排水管和排氣管加裝手動閥門。過渡室內(nèi)設(shè)壓縮空氣幕和壓氣噴淋裝置并儲存有高壓氧氣瓶。生存室內(nèi)包括供氧系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、過濾降溫除濕系統(tǒng)及其附屬系統(tǒng)。1）第一道防護密閉門防護密閉門的設(shè)計遵循靈活、快捷、手動、密閉性良好等原則。門體要求能夠抵御瞬時1200℃高溫、2）第一道防護密閉門墻體防護密閉門墻體同樣要求能夠抵抗瞬時1200℃高溫和0.3MPa的爆炸沖擊波。通過采用C30強度的混凝土并配筋來實現(xiàn)要求。為了加強其抗沖擊波能力，墻體周邊掏槽，深度0.6密閉墻厚度計算。根據(jù)采礦工程設(shè)計手冊，抗沖擊波活門、抗沖擊波密閉門硐室門框墻混凝土厚度一般為350~650mm。防爆墻混凝土厚度計算如下：式中：d—防護密閉門墻體混凝土厚度；ka—門硐結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，取1.2；kd—結(jié)構(gòu)動力系數(shù)，取2.0；P—沖擊波壓力，設(shè)計取0.3MPa；B—門硐寬度，1.2mh—門硐高度，1.8m[τ]—混凝土設(shè)計抗剪強度，C30混凝土設(shè)計抗剪強度為1.5。經(jīng)計算，d=0.17m，在此防護密閉門墻體厚度取13）第二道密閉門采用能阻擋有毒有害氣體的密閉門。2、避難硐室規(guī)格、尺寸設(shè)計避難硐室和通道采用矩形斷面，凈寬4.0m，凈高3.0m，凈斷面12.0m2；按照每人應(yīng)有不低于1.0m2的有效使用面積計算，并考慮到生存室兩側(cè)的過渡室、防護密閉門、密閉門以及配套設(shè)施的存放，設(shè)計確定避難硐室總長度約62.2m，其中生存室長度為30m，生存室兩側(cè)過渡室長度分別為8m和11.2m，兩側(cè)通道長度約為5m，兩側(cè)防護密閉門墻體厚度為1m，兩側(cè)密閉門墻體厚度為0.5m。生存室面積為120m2，去除設(shè)備占用面積，有效使用面積為100m永久避難硐室及通道的防水等級均為二級，支護方式采用錨網(wǎng)索噴支護，防護密閉門及密閉門處墻體采用混凝土砌碹支護。噴射混凝土強度等級均為C25，砌碹、鋪底混凝土強度等級均為C30，掘進過程中應(yīng)盡量采用淺眼小炮方式，超挖部分采用C35混凝土填充。支護材料阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕，避難硐室內(nèi)頂板、墻壁應(yīng)粉刷成淺色。井下永久避難硐室布置斷面圖見圖2-2-3永久避難硐室防護密閉門采用不低于0.3MPa的標(biāo)準(zhǔn)建造，要求密封可靠，開閉靈活，其凈寬為1.2m，凈高為1.8m。避難硐室通道及其前后20m采用管溝布置，將接入硐室管線埋入管溝內(nèi)，然后利用黃沙或片石進行回填，對管路起到保護作用。需要懸掛在巷道頂部的單向排氣管采用高壓軟管，并滿足0.3MPa抗沖擊波要求。（三）避難硐室井巷工程避難硐室規(guī)格參數(shù)見表2-2-1。表2-2-1規(guī)格參數(shù)硐室名稱凈長（m）凈寬（m）凈高（m）斷面形狀凈斷面（m2）掘進斷面（m2）支護方式生存室304.03.0矩形12.014.41錨網(wǎng)索噴過渡室184.03.0矩形12.014.41錨網(wǎng)索噴過渡室211.24.03.0矩形12.014.41錨網(wǎng)索噴（四）避難硐室施工安全技術(shù)措施1、施工前，施工隊必須準(zhǔn)備好施工所需的材料和工具；2、施工前，通風(fēng)隊必須認(rèn)真檢查通風(fēng)設(shè)施，不合格設(shè)施及時修復(fù)；并按要求在新鮮風(fēng)流中安裝局扇等通風(fēng)設(shè)備。局扇必須做到雙風(fēng)機雙電源、風(fēng)電閉鎖、自動倒臺齊全；3、擴修施工中嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問頂”制度；4、每班施工前，必須先由班組長檢查施工地點前后5m范圍的支護和臨時支護完好情況，確認(rèn)安全后方可安排人員進行施工；5、爆破時需遵循以下技術(shù)措施：1）爆破作業(yè)前必須打設(shè)臨時點柱或抬棚支護，爆破作業(yè)必須在臨時支護齊全可靠的情況下方可進行作業(yè)。2）放炮員要經(jīng)專門培訓(xùn)合格后并持證上崗。爆破工作必須由專職放炮員一人擔(dān)任，必須嚴(yán)格按本崗位操作規(guī)程操作。3）放炮員領(lǐng)取雷管時，必須對號領(lǐng)取使用，禁止混用，沒有用完的雷管按規(guī)定退庫。4）裝藥前，首先清除炮眼內(nèi)的巖粉，再用木棍將藥卷輕輕推入，不得沖撞或搗實。炮眼內(nèi)的各藥卷必須彼此密接，并按規(guī)定充填炮泥。有水的炮眼，應(yīng)使用抗水型炸藥。裝藥后，必須把電雷管腳線懸空并短接，嚴(yán)禁電雷管腳線、爆破母線與運輸設(shè)備、道軌、鋼絲繩、管路、電纜、信號線、電氣設(shè)備等導(dǎo)電體相接觸。5）爆破作業(yè)嚴(yán)格執(zhí)行“一炮三檢”和“三人連鎖”制度。加強放炮前、后瓦斯檢查工作，防止漏檢，避免在瓦斯超限情況下起爆。6）放炮時必須使用礦用防爆型發(fā)爆器進行起爆。7）嚴(yán)格執(zhí)行多打眼少裝藥放振動炮原則，擴幫使用順幫眼，每眼裝藥量控制在0.5卷，每次起爆不得超過2個眼。8）炮眼封填應(yīng)使用黃土水炮泥，嚴(yán)禁用煤粉或其他可燃性材料作炮泥，無炮泥、炮泥不足或不實的炮眼嚴(yán)禁爆破。嚴(yán)禁裸露爆破，炮眼封泥深度不的小于0.6m，淺眼爆破時泡泥填滿封實。9）裝藥前和爆破前有下列情況之一，嚴(yán)禁裝藥、爆破：⑴爆破地點臨時支護和5m范圍支護不符合規(guī)定的；⑵爆破地點附近20m以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_到0.5﹪；⑶在爆破地點20m以內(nèi)有礦車及未清除的煤矸或其他物體堵塞巷道斷面1/3以上；⑷炮眼內(nèi)發(fā)現(xiàn)異狀、溫度驟高驟低、有顯著瓦斯涌出、煤巖松散。10）爆破時，班組長要親自安排責(zé)任心強的人員在所有能通往爆破地點直線100m以外安全地點把崗警戒。警戒線處應(yīng)設(shè)置警戒牌。把崗人員要等班長通知放炮結(jié)束后方可撤崗，把崗期間不得擅自離開崗位。11）爆破前，班長要清點人員，確定各個警戒點警戒人員已到位，爆破工要最后離開爆破地點，確認(rèn)爆破地點無人后，方可進行起爆。12）放炮后，等炮煙吹凈，首先由班長、爆破工到爆破地點認(rèn)真檢查通風(fēng)、瓦斯、煤塵、頂板、支架、拒爆、殘爆等情況，嚴(yán)格執(zhí)行“敲幫問頂”制度，及時處理頂幫活矸危石。確定安全后方可進行其他工作。13）炸藥、雷管要分箱存放并加鎖，嚴(yán)禁炸藥雷管亂仍、亂放現(xiàn)象；14）處理拒爆、殘爆時，必須在班組長指導(dǎo)下進行，并在當(dāng)班處理完畢，處理拒爆時要遵守下列規(guī)定：⑴由于連線不良造成拒爆，可重新連線起爆；⑵嚴(yán)禁用鎬刨、釬子鉆或從炮眼內(nèi)拉雷管腳線。嚴(yán)禁用鉆眼的方法往外掏藥；嚴(yán)禁用壓風(fēng)吹拒爆炮眼；⑶應(yīng)在距拒爆炮眼0.3m處打一平行炮眼，爆破崩出即可；⑷爆破后，爆破工要及時收集殘炮或未爆的雷管；⑸在瞎炮未處理完畢前，嚴(yán)禁在該地點進行與處理拒爆無關(guān)的工作。15）當(dāng)班的裝藥炮眼應(yīng)在當(dāng)班起爆完，若在當(dāng)班未起爆完，爆破工必須在現(xiàn)場向下一班爆破工交代清楚。嚴(yán)禁一次裝藥多次放炮。16）爆破前，首先全面檢查并加固爆破地點附近支護，保護好爆破地點范圍內(nèi)的開關(guān)、管線、風(fēng)鉆等設(shè)備，以防崩壞。6、必須嚴(yán)格按照質(zhì)量要求進行施工，任何人不得擅自改變巷道規(guī)格和支護方式。7、掘進施工，必須在超前支護齊全的情況下作業(yè)，嚴(yán)禁空頂作業(yè)。8、施工過程中用到的材料和工具等要碼放在指定地點，不得影響大巷運輸。9、嚴(yán)格工程質(zhì)量驗收，不合格工程當(dāng)班返工，做到隱患不交班。10、風(fēng)筒做到逢孔必掛且吊掛平直，無破損漏風(fēng)現(xiàn)象；管線嚴(yán)格按照機電科要求吊掛。11、風(fēng)筒緊跟施工茬頭且無落地現(xiàn)象，其最遠(yuǎn)距離不得超過5m。12、施工過程中若發(fā)現(xiàn)風(fēng)量突然減小、停風(fēng)或回風(fēng)瓦斯達到0.75%以上，必須立即撤出人員查明原因進行處理，嚴(yán)禁無風(fēng)、微風(fēng)或瓦斯超限作業(yè)，待到回風(fēng)瓦斯?jié)舛冉档?.7%以下并且穩(wěn)定30分鐘以上施工人員方可進入施工。13、每班施工結(jié)束必須及時清理現(xiàn)場雜物、碎石，做到文明生產(chǎn)。14、整修施工必須有跟班隊長或班組長現(xiàn)場協(xié)調(diào)、指揮，及時處理施工中出現(xiàn)的問題。15、所有施工人員和參與施工管理及監(jiān)督人員必須認(rèn)真學(xué)習(xí)本措施。16、未盡事宜嚴(yán)格按照《煤礦安全規(guī)程》及有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。二、可移動救生艙形式1、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及要求1）救生艙應(yīng)具備過渡艙結(jié)構(gòu)，不設(shè)過渡艙時應(yīng)有防止避險人員進入救生艙內(nèi)時有害氣體侵入的技術(shù)措施。過渡艙的凈容積不小于1.2m3生存艙提供的有效生存空間不小于每人0.8m2）救生艙應(yīng)使用抗高溫老化、無腐蝕性、無公害的環(huán)保材料。艙內(nèi)顏色易為淺色，外體顏色在煤礦井下照明條件下應(yīng)醒目，宜采用黃色或紅色。3）有效防護時間(h)：≥96；4）艙內(nèi)CO濃度(%))：≤0.0024；5）艙內(nèi)CO2平均濃度(%)：≤1；6）艙內(nèi)O2平均濃度(%)：18.5～23；7）艙內(nèi)CH4平均濃度(%)：≤1；8）艙內(nèi)最高溫度℃：≤35；9）內(nèi)部最高濕度(%)：≤85；10）壓縮氧供氧量：≥0.5L/min?人；11）CO2吸收能力：≥0.5L/min人；12）救生艙應(yīng)具有足夠的強度和氣密性，抗沖擊壓力：≥0.3MPa；13）處理CO能力應(yīng)保證在20min內(nèi)將CO濃度由0.04%降到0.0024%以下；14）壓風(fēng)出口壓力在0.1~0.3MPa之間，供風(fēng)量不低于0.3m3/min?人，連續(xù)噪聲應(yīng)不大于70dB(A)；15）在+500±20Pa壓力下，泄壓速率不大于350±20Pa/h。16）艙內(nèi)壓力始終高于外界氣壓100~500Pa，且能根據(jù)實際情況進行調(diào)節(jié)。2、救生艙的形式及結(jié)構(gòu)1）救生艙形式可移動式救生艙分為硬體式救生艙和軟體式救生艙。硬體式救生艙采用鋼鐵等硬質(zhì)材料制成；軟體式救生艙采用阻燃、耐高溫帆布等軟質(zhì)材料制造，依靠快速自動充氣膨脹架設(shè)。軟體式救生艙操作復(fù)雜，對操作熟練程度要求較高；國外鋼制救生艙雖容納人數(shù)較多，但尺寸過大，且制造標(biāo)準(zhǔn)不符合我國國情要求，救生艙認(rèn)證方式與我國不同，因此國外鋼制救生艙不適合中國國情。綜合分析，本次設(shè)計采用國內(nèi)生產(chǎn)的鋼制救生艙。設(shè)計選用KJYF-96/12鋼制救生艙，該救生艙為組裝式鋼結(jié)構(gòu)。救生艙長12m，寬1.5m，高2.0m，額定救援人數(shù)12人，救生艙單節(jié)長度0.8m。救生艙能在外部動力供應(yīng)中斷時救援支持時間96h。艙體能阻隔外部有毒有害氣體，氣密性符合要求。平面示意圖見2-2-4圖2-2-4可移動式救生艙布置平面示意圖2）救生艙艙體結(jié)構(gòu)特點⑴救生艙艙體主要由過渡艙、生存艙、設(shè)備艙組成，分段式組裝，方便井下運輸；⑵獨特的弧形頂、加強筋設(shè)計增強了抗壓和抗沖擊能力；⑶多出口設(shè)計，艙門不能正常開啟時可通過逃生出口進出；⑷隔溫夾層，強悍的防火耐高溫性能，保溫材料采用純無機復(fù)合制品，高溫下不釋放任何氣體或有機物；⑸過渡艙內(nèi)設(shè)壓縮空氣幕、壓氣噴淋裝置；支持多次進出救生艙；⑹正壓設(shè)計，可有效阻止艙外有害氣體進入生存艙內(nèi)。3）救生艙的系統(tǒng)組成可移動救生艙由艙體、氧氣供給保障系統(tǒng)、空氣凈化與溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、艙體內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、艙內(nèi)照明及艙外指示系統(tǒng)、動力保障系統(tǒng)、人員生存保障系統(tǒng)等組成。⑴氧氣供應(yīng)采用多重供氧系統(tǒng)。通過礦內(nèi)壓縮空氣管線供氧（災(zāi)變時期礦井壓風(fēng)系統(tǒng)完好無損時，首選礦井壓風(fēng)系統(tǒng)對救生艙提供新鮮空氣）；外部裝有接入礦井壓風(fēng)系統(tǒng)的接口，通過三級過濾（過濾精度達到0.01mm）、活性碳除異味、減壓消音為救生艙提供新鮮空氣。礦井壓風(fēng)系統(tǒng)受損時，通過生存艙內(nèi)儲藏的高壓醫(yī)用氧氣瓶供氧，經(jīng)過一級和二級減壓系統(tǒng)，使高壓氧氣壓力變?yōu)?.1MPa，再由轉(zhuǎn)子流量計按入艙人數(shù)確定供氧量。⑵空氣凈化與溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)①空氣凈化系統(tǒng)采用積木式抽屜結(jié)構(gòu)，凈化效率高，更換方便；由氣體凈化劑層、木炭層和空氣驅(qū)動裝置組成，能去除有毒有害氣體并有效清除人體夾帶和人體活動產(chǎn)生的二氧化碳、一氧化碳、氨氣、硫化氫、揮發(fā)性有機物等；②各種化學(xué)性藥劑真空包裝，粉塵率小于2％；③空氣驅(qū)動裝置采用直流風(fēng)機和風(fēng)道驅(qū)動艙內(nèi)空氣流動以提高凈化效率；④救生艙采用無電力支持的蓄冰制冷降溫系統(tǒng)來降低艙內(nèi)溫度。生存艙內(nèi)置兩個獨立的蓄冰箱，艙內(nèi)氣體在風(fēng)機的作用下經(jīng)過CO、CO2的吸收劑和蓄冰箱內(nèi)的風(fēng)道循環(huán)，同時完成過濾、降溫、除濕功能；⑤艙內(nèi)空氣循環(huán)系統(tǒng)流量在20L/min以上，為被困人員提供一個安全、舒適的環(huán)境；⑥額定防護時間內(nèi)，在無任何外界支持的情況下艙內(nèi)的空氣質(zhì)量見表2-2-2表2-2-2項目O2COCO2CH4體感溫度壓差指標(biāo)18.5～23.0％≤24PPm≤1％≤1％≤35100～500Pa⑶環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)①多種檢測手段齊備：高精度傳感器、四合一多氣體檢測儀、氣體檢測管；②內(nèi)置本安型監(jiān)視器，大屏幕實時顯示艙體內(nèi)外的溫度、濕度、氣體(O2、CO、CO2、CH4、H2S以及救生艙所在煤礦曾經(jīng)出現(xiàn)過的其它有毒氣體濃度)等參數(shù)；③通過本安型監(jiān)視器自動把數(shù)據(jù)上傳到地面調(diào)度室，圖表顯示并保存；④友好的中文界面，柔美語音報警；并具有語音提示艙內(nèi)環(huán)境狀況，指導(dǎo)入艙人員進行必要的操作。⑷通訊系統(tǒng)①設(shè)置有直通調(diào)度室的固定電話；②具備與井下無線通訊網(wǎng)連接的接口及設(shè)備；③艙體內(nèi)置礦用本質(zhì)安全型光纖攝像儀，地面通過視屏可觀察到井下艙內(nèi)人員的活動情況。⑸艙內(nèi)照明及艙外指示系統(tǒng)①艙內(nèi)采用本質(zhì)安全型LED燈照明，為入艙人員提供一個柔和的環(huán)境；②艙內(nèi)配備額定人數(shù)1.1倍的礦燈和自救器，以供避險人員安全出艙逃生時使用；③艙外采用反光標(biāo)志作為救生艙在黑暗環(huán)境下的逃生指示，指引救生艙的位置所在；④艙外放置兩個本質(zhì)安全型的閃頻燈，具有超高亮度和高穿透性，為遇險人員提供逃生指示。⑹動力保障系統(tǒng)①動力保障系統(tǒng)由外接電源和備用電源組成。外接電源作為煤礦正常生產(chǎn)時降溫系統(tǒng)制冰、視屏信號采集、傳感器監(jiān)測、備用電池充電等的動力。當(dāng)災(zāi)害發(fā)生后外部電源中毒時，備用電源自動啟動；②艙體內(nèi)置先進可靠的隔爆兼本安型鋰離子蓄電池為救生艙內(nèi)的設(shè)備提供至少96h的動力支持，總?cè)萘窟_600Ah；③備用電源具備自動充電、電量顯示、均衡充電、均衡放電等電源管理和過充、過放等安全保護功能。⑺生存保障系統(tǒng)①艙內(nèi)儲有食物、飲用水、急救藥品、蘇生器等備用物品，食品配備不少于5000kJ/人?天,飲用水1500ml/人?天，滿足避險人員額定防護時間內(nèi)的生命供給；②配備必要的應(yīng)急維修所需工具箱、滅火器等；③舒適的座椅、免沖水打包廁所、垃圾箱等。④應(yīng)急救助所需要醫(yī)療設(shè)備，包括急救箱、蘇生器、擔(dān)架等；⑤隔絕式自救器，防護時間不低于45min，數(shù)量不低于額定防護人數(shù)的1.1倍。3、可移動救生艙規(guī)格設(shè)計選用KJYF-96/12鋼制救生艙，規(guī)格參數(shù)見表2-2-3

表2-2-3KJYF-96/12鋼制救生艙規(guī)格參數(shù)型號：KJYF96/12額定可承受沖擊波壓力：≥0.3MPa海拔高度：≤2000m環(huán)境大氣壓80～110Kpa環(huán)境溫度0～55周圍空氣相對濕度不大于98%（25℃時）適用范圍：火災(zāi)、煤與瓦斯突出礦井；不適用水災(zāi)礦井。瞬時耐高溫能力：1200額定人數(shù)：12人持續(xù)耐高溫能力：55℃啟動時間：≤5s結(jié)構(gòu)形式：鋼制硬體組裝式額定防護時間：≥96小時外形尺寸：10500×1450×1960（mm）艙內(nèi)CO濃度(%))：≤0.0024；艙內(nèi)最高溫度℃：≤35；艙內(nèi)CO2平均濃度(%)：≤1；內(nèi)部最高濕度(%)：≤85；艙內(nèi)O2平均濃度(%)：18.5～23；壓縮氧供氧量：≥0.5L/min?人；艙內(nèi)CH4平均濃度(%)：≤1；CO2吸收能力：≥0.5L/min人；第三節(jié)緊急避險設(shè)施生存保障系統(tǒng)設(shè)計為了保證永久避難硐室內(nèi)人員的生存和設(shè)備的正常運行，共設(shè)置了供氧系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、過濾降溫除濕系統(tǒng)、氣幕和噴淋系統(tǒng)、個體防護裝備配備、食品配備及其它設(shè)施等系統(tǒng)。一、供氧系統(tǒng)（一）供氧方案選擇1、主要功能及要求根據(jù)《煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善基本規(guī)范（試行）》和《煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》：永久避難硐室在無任何外界支持的情況下額定防護時間不低于96小時；硐室O2含量應(yīng)介于18.5％～23.0％之間；壓風(fēng)供氧量≥0.3m3/min?人；壓縮氧供氧量≥0.5L/min?2、供氧方案確定《國家安全監(jiān)管總局國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理有關(guān)事項的通知》（安監(jiān)總煤裝（2012）15號）中規(guī)定：煤礦企業(yè)可根據(jù)礦井實際，在進行安全技術(shù)分析的基礎(chǔ)上，采取鉆孔、專用管路、自備氧等不同方式作為永久避難硐室的供氧方式。根據(jù)xxx煤礦實際情況，對三種供氧方式進行了比較分析：方案一：地面鉆孔鉆孔供氧方式是指在地面或井下布置大直徑鉆孔，通過鉆孔為避難硐室供給氧氣（空氣），并借助鉆孔實現(xiàn)通風(fēng)、供電、通信等。鉆孔供氧應(yīng)當(dāng)在地面或至少在該硐室所在水平以上2個水平的進風(fēng)巷道上開孔，確保供氧安全可靠。永久避難硐室附近底板地形標(biāo)高約+1156m，地面標(biāo)高約+1323m，若施工地面鉆孔，鉆孔深度約167m永久避難硐室位于礦井工業(yè)場地外，礦方需新征一塊場地對地面鉆孔出口進行專門維護，同時采取建設(shè)地面設(shè)施或需配備一臺應(yīng)急救援車，并配備一臺移動救生平臺，以便發(fā)生災(zāi)難時，能迅速對避難硐室進行供氧。采用地面鉆孔，避難硐室生存時間長。但征地困難、投資高，維護費用高。方案二：專用管路專用管路供氧方式是指從地面通過井巷或鉆孔布設(shè)具有有效保護的專用管路至避難硐室，通過專用管路為避難硐室供給氧氣（空氣），并可借助該管路實現(xiàn)通風(fēng)、供電、通信等功能。專用管路系統(tǒng)集成了避災(zāi)指導(dǎo)和井下避險用的監(jiān)測系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、給水施救系統(tǒng)等的綜合功能。專用管路裝備主要由地面及井下兩部分組成。地面裝備主要包括指揮平臺、控制平臺、供給平臺。井下部分主要由一條沿著避災(zāi)路線布設(shè)的救生線（包括氣、水、電、通訊等管線）組成，救生線由地面沿井筒到達井底，沿主要巷道及工作面巷道鋪設(shè)，并接入避難硐室。xxx煤礦井下大巷及工作面推進長度較長，若沿主要巷道鋪設(shè)，費用較高。且專用管路容易受外界災(zāi)害破壞，安全系數(shù)較低。方案三：自備氧自備氧供氧方式是指在避難硐室內(nèi)儲存足夠氧氣（空氣）或設(shè)置自生氧裝置，在突發(fā)緊急情況下主要依靠自備氧氣（空氣）或自生氧裝置為避險人員提供氧氣。避難硐室自備氧供氧方式主要采用化學(xué)制氧和壓縮氧氣瓶兩種方式，化學(xué)氧具有設(shè)備體積小、儲氧量大等特點，但化學(xué)氧生氧過程中會產(chǎn)生大量熱量，對避難硐室內(nèi)空調(diào)降溫系統(tǒng)要求較高，因此采用壓縮氧氣瓶方式較多。采用自備氧方式不易受外界災(zāi)變影響，能夠在和外界完全失去聯(lián)系情況下獨立運行，且硐室維護費用小。因此，綜合比較分析，xxx煤礦永久避難硐室供氧方式選用方案三，即自備氧方式。同時將壓風(fēng)管路接入避難硐室，采用“兩級供氧”方式。永久避難硐供氧方式比較分析表見表2-3-1。表2-3-1永久避難硐室供氧方式比較分析表供氧方式方案描述優(yōu)缺點分析地面鉆孔施工一個地面鉆孔，鉆孔較深，地面地勢復(fù)雜，施工困難，新增一塊小場地，需配備一臺應(yīng)急救援車，并配備一臺移動救生平臺。優(yōu)點：采用地面鉆孔，避難硐室防護時間長。3、投資高，維護費用大專用管路地面裝備指揮平臺、控制平臺、供給平臺。井下沿著避災(zāi)路線布設(shè)一條救生線（包括氣、水、電、通訊等管線）組成，救生線由地面沿井筒到達井底，沿主要巷道及工作面巷道鋪設(shè)，并引入避難硐室。優(yōu)點：若管路保護完整，避難硐室防護時間長。主要巷道鋪設(shè)，費用較高；2、專用管路容易受外界災(zāi)害破壞，安全系數(shù)較低。自備氧采用壓縮氧氣瓶供氧。優(yōu)點：能夠獨立運行96小時，維護費用低。（二）壓風(fēng)施救系統(tǒng)供氧裝置1、壓風(fēng)施救系統(tǒng)供氧原理壓風(fēng)系統(tǒng)供氧裝置利用礦井壓風(fēng)系統(tǒng)作為氣源，壓縮空氣經(jīng)壓風(fēng)管路進入生存室，經(jīng)過閥門后進入水、灰塵、油的三級過濾，經(jīng)過預(yù)先設(shè)置的減壓器、浮子流量計、消音器進入氣體輸出端，為硐室內(nèi)避險人員提供新鮮、舒適的空氣，并在永久避難硐室內(nèi)形成正壓避免外界氣體侵入硐室。壓風(fēng)系統(tǒng)供氧便于日常對裝置的壓力、供風(fēng)性能等指標(biāo)進行檢查，便于對裝置的組成部件進行維護及保養(yǎng)。其原理詳見圖2-3-1。圖2-3-1壓風(fēng)系統(tǒng)供氧原理示意圖2、主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)人均供風(fēng)量≥0.3m3硐室內(nèi)氧氣濃度18.5～23.0%；減壓器入口壓力≥0.8MPa、出口壓力0～0.6MPa（可調(diào)節(jié)）；浮子流量計量程0～8m3/min，分度值0.3m33、壓風(fēng)施救系統(tǒng)設(shè)施設(shè)