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新型安全防护体系建设方案解说词2009年12月1潞安环保能源股份有限公司常村煤矿新型安全防护体系建设方案解说词我国是矿产资源比较丰富的国家，这些资源的开采，为国民经济建设提供了强有力的支持。但由于我国矿井生产技术水平的相对落后，在国内主要采取井工开采方法等多方面的原因，导致各类矿难事故时有发生，严重威胁着矿井的安全生产和社会的稳定、和谐，这已引起党中央及各级政府的高度重视。常村煤矿为国家重点煤矿，矿领导十分重视矿井的安全生产，每年对矿井的安全都投入大量的资金，自投产以来，未发生安全事故，但是随着矿井开采的深入，矿井的开采环境逐渐恶化，瓦斯涌出量变大，矿压升高，地质条件复杂，虽然矿井的安全设施以及安全监测监控已很完善，但在今后的生产中也极有可能发生事故，这就时刻考验着矿井的安全防护体系，目前矿井的安全防护体系还是采用传统的防护体系，在发生事故时很难保证矿工的生命安全。因此建设新型安全防护体系，用于被困人员的应急避难，保障职工的生命安全就显得尤为重要。在公司领导的高度重视下，潞安集团联合北京科技大学通过调研发现，南非、加拿大、美国、澳大利亚等采矿业发达国家，对矿井事故的应急救援工作十分重视，将应急避难硐室和救生舱作为地下矿山应急救援工作的重要部分，并有了多次成功营救的经验。国外采矿业发达国家矿井安全生产具有较高的水平及完善的法律法规制度，为矿井的安全防护提供了极大的安全保障。为改善常村煤矿安全防护水平，提高矿井抗灾变能力，北京科技大学与潞安矿业集团、陕西重生矿业科技有限公司合作，先后开展了“矿用可移动式救生舱”、“矿用避难硐室”项目的研究。目前，潞安集团拟在常村煤矿N3采区配备首批矿用可移动式救生舱，并配合在建的永久避难硐室，组成井下大规模避难网络，为井下职工的生命安全提供了有力保障。1现有条件常村煤矿1995年9月26日投产，1997年达产，原设计生产能力400万吨，2004年核定生产能力600万吨，目前生产能力为600万吨。常村井田含煤地层为下二迭系山西组及上石炭系太原组，含煤地层总厚163.36m，含煤10～17层，煤层总厚11.25m，含煤系数为6.9%。新型安全防护体系建设方案解说词2009年12月2地质构造本区地质构造以褶曲为主，地层走向近南北，向西倾斜，倾角3～6°。东部以单斜为主，伴有近东西向波状起伏；西部为近南北向褶曲。（1）褶曲本区姬村以东，基本为一向西倾斜的单斜。姬村以西，则为近南北向的相互平行的背、向斜。（2）断层井田断层不发育，除北部文王山南断层和东南边界安昌、中华两断层及西南边界藕泽断层较大构成常村井田自然边界外，井田范围内尚发育有四条落差20～30m和两条落差5～10m的小中型断层。由于断层不十分发育，在采掘过程中揭露3m以下断层17条。矿井开拓方式常村煤矿开拓方式为立井多水平盘区式开拓，分2个水平开采，第一水平（目前的生产水平）为+520m水平，主要运输大巷布置在3号煤层下约30m岩层中，开采3号煤层的浅部；第二水平为+470m水平，开采3号煤层的深部。首采区位于常村井田东中部，采区划分为向两翼扩展。现有S3-4、S5-2、N3-2、N3-8四个放顶煤综采工作面。水文地质状况常村井田内包含15个含水层，即中奥陶统马家沟组灰岩岩溶含水层、太原组K2、K3、K4、K5灰岩岩溶裂隙含水层、山西组K7砂岩裂隙含水层、3号煤层顶板砂岩裂隙含水层、下石盒子组K8砂岩裂隙含水层、上石盒子组基岩风化带裂隙含水层、第四系下更新统孔隙含水层、第四系中更新统孔隙潜水含水层等。本矿井在采掘过程先后揭露的断层落差均小于30m。目前矿井水主要为3号煤层顶板砂岩水，占总涌水量的95.4%；底板K2灰岩水约为5m3/h，占总涌水量的2.85%；陷落柱内的水3m3/h，占总涌水量的1.7%；无断层水。常村煤矿目前开采范围内，矿井正常涌水量为250m3/h，最大涌水量为550m3/h。矿井瓦斯煤尘根据常村煤矿2009年瓦斯鉴定结果，矿井瓦斯绝对涌出量70.23m3/min，相对涌出量5.27m3/t；CO2绝对涌出量17.08m3/min，相对涌出量1.24m3/t。2006年经山西煤矿安全装备技术测试中心检验：3号煤层煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向性等级为Ⅲ类不易自燃。矿井通风系统新型安全防护体系建设方案解说词2009年12月3常村煤矿井通风方式是中央主、副立井和西坡进风立井进风，中央回风立井和西坡回风立井回风的分区式通风。主扇工作方法均为机械抽出式。矿井生产现状常村煤矿目前共布置有3个综放工作面（2个主采面、1个配采面）、2个安装回撤工作面，9个综掘工作面、5个炮掘工作面，常村煤矿现为“两采一补”的高效集约化生产格局。三个采区组织生产，生产采区均采用三巷布置，分别是胶带巷、轨道巷和采区回风巷，通风、运输、提升、排水、供电、防尘等系统完善。全矿井设置综采一队、综采二队和综采预备队3个综采队，8个综掘队，1个综掘预备队、1个开拓队、5个炮掘队。根据煤矿事故统计和救援经验，在矿井发生事故第一现场因爆炸、坍塌等伤害立刻遇难的人员仅占事故总死亡人数的10%左右，绝大多数矿工的遇难是由于爆炸后其附近区域氧气耗尽、含有高浓度有毒有害气体、逃生路线被爆炸阻断而无法及时撤离到安全区域造成的。因此，在煤矿事故中，无法及时转移、长时间暴露于有毒有害的气体环境中导致窒息是造成人员伤亡的最直接原因。基于以上考虑，若矿井中存在密闭空间，此类密闭空间具有以下特点：足够坚固，能够抵御一定的外部危害因素的冲击。在欧美各工业发达国家，应急避难空间方面的研究已经比较广泛，并逐渐开始应用于采矿、危化品生产、加工、储存等行业，并且已经有过多次救援成功的案例。目前，矿井中使用的应急避难空间主要有以下三种形式：（1）矿用可移动式救身舱（2）临时避难硐室（3）永久避难硐室2设计目标常村煤矿新型安全防护体系的设计构建，以提高矿井安全防护和应急救援水平，保护矿工的生命安全为最终目标。通过分析常村煤矿的安全生产条件，结合救生舱和避难硐室的技术特点，合理协调和组织防护体系的各个要素，构建起覆盖全矿井的安全防护网。（1）在常村煤矿N3采区建立以避难硐室及16台矿用可移动式救生舱为基本避难单元的采区安全防护网。全矿井设置避难硐室7个（其中包括避难能力为80~100人的永久避难硐室2个，避难能力为40人左右的临时避难硐室6个），矿用可移动式救生舱62台，每台可移动式救新型安全防护体系建设方案解说词2009年12月4生舱可容纳避难人员8人。整个安全防护网构建完成后，可容纳避难人数800人左右，覆盖井下各个作业地点，为井下职工营造一个安全的工作环境，实现矿井本质安全的宏伟目标。2.2设计原则（1）多点布置根据各工作面人员分布情况，掘进头放置两台舱，每舱可容纳8人，共16人，采煤工作面每个顺槽放置两台舱，共四舱可容纳32人，以满足工作面人员的避难空间。临时避难硐室为其他未能进入可移动式救生舱的避灾人员提供避难空间，每三个工作面集中布置一个临时避难硐室，可容纳40人。永久避难硐室利用贯穿岩层到达地面的钻孔为避难硐室内持续地输送氧气、实现通讯。永久避难硐室为整个采区避灾人员提供避难空间，在一个采区布置一个，可容纳80~100人。（2）一人一位本着“安全为天”的原则，通过设置可移动式救生舱、临时避难硐室和永久避难硐室保证井下每名矿工在灾害发生时都有自己的避难空间。确立井下工作人员与避难位置的一一对应关系。同时，在编制劳动定员标准时，要将人数落实到井下采、掘、机、运、通等各个环节、各个岗位，凡是能够计算和考核工作量的班组或工种岗位都要有科学合理的劳动定额，实行定额、定员管理，严禁两班交叉作业；优化劳动组织，合理安排队组编制，减少管理层次和工作环节；逐步推行井下人员管理监测系统，及时准确掌握入井人数和入井人员的工作区域；实行“限员挂牌”制，在井口、采区及采、掘工作面现场设牌板，真实标明核定的每班作业人数和实际每班作业人数。（3）就近避难1）距离可移动式救生舱最近的人员向移动救生舱内逃生（主要是工作面作业人员）2）距离临时避难硐室最近的人员向临时避难硐室内逃生（主要是巷道沿线及机头零散作业人员）3）距离永久避难硐室最近的人员向永久避难硐室内逃生（主要是采区零散作业人员），巷道内将各个避难点做出明确的标示，距离明确以便及时辨认。新型安全防护体系建设方案解说词2009年12月54）距离井筒最近的作业人员尽快升井向地面逃生。（4）入舱便捷为方便避灾人员方便快捷进入避难空间，在紧急出口处、避灾路线等地点都对救生舱位置进行了明显的标注。为了帮助矿工在昏暗光线环境下进入救生舱，采用发声定位、视觉定位以及移动定位等三种方法，或者将三种方法融合。发声定位是一个装在救生舱入口的警报器；视觉定位是在救生舱的入口处有个闪光灯；移动定位是指在巷道中布置一些可观察的运输带、绳子、网线、塑料板等，矿工们遇到这些移动标志，即可循其指引顺利到达救生地点。3新型安全防护体系构建常村煤矿新型安全防护体系的构建是一个逐步完善的过程。目前，主要以N3采区为示范基地，分阶段完善S3、S5、S6等采区防护体系的建设的工程，并逐渐建立覆盖全矿井的安全防护网。3.1安全防护体系的构成要素常村煤矿N3采区构建的新型安全防护体系是我国矿山事故预防和救援领域的一次巨大探索，结合我国矿山安全管理的现状，形成适合我国矿井条件，并且符合矿山安全生产法律法规的安全防护体系。该体系由一系列的设备和设施构成，各构成要素按一定的组织形式和结构方式相互衔接构成一个整体，同时根据其特点和运行的方式编制矿山安全培训规程，通过对矿工的培训教育从根本上提高矿山的安全防护水平。安全防护设备和设施是该系统的核心组成部分，在应对矿井灾害和保证矿工生命安全中具有十分重要的作用。主要的设备和设施有：隔绝式化学氧自救器、矿用可移动式救生舱和应急避难硐室。矿井安全生产系统是指目前整个矿井的供风、供电、信息传输、通风、通讯、中央控制和其它辅助系统，避难空间内的各个系统只有和矿井现有系统合理的对接，纳入矿井现有系统中才能充分的发挥作用。3.2安全防护设备和设施3.2.1煤矿用自救器目前常村煤矿均采用ZH30隔绝式化学氧自救器，该自救器主要在矿井或其它环境空气发生有毒气体污染及缺氧窒息性灾害时，现场人员及时佩戴，保护人员正常呼吸新型安全防护体系建设方案解说词2009年12月6并逃离灾区。根据常村煤矿灾变演练试验，该自救器正常工作时间能保持30min，是目前矿山企业普遍采用的自救器材。1、ZH30隔绝式化学氧自救器适用环境（1）不受使用环境中窒息性气体和氧的浓度的限制；（2）使用环境温度0℃～40℃；（3）供煤矿井下作业人员在发生火灾、瓦斯爆炸或瓦斯突出等自然灾害时，救护队员在呼吸器发生故障时，安全撤出灾区使用；（4）供其它环境在有毒有害气体或缺氧环境中使用。2、ZH30隔绝式化学氧自救器特点（1）初期生氧起动装置采用氯酸盐氧烛，生氧快，安全可靠；（2）采用KO2片生氧剂，生氧均匀充足，粉尘少。性能稳定，吸气温度低，呼吸阻力小；（3）采用玻璃纤维复合尘垫，阻尘效果好，佩戴舒服；（4）成本低廉，操作简单，方便携带；（5）实用性强，隔绝性强，不受外界环境影响。3.2.2矿用可移动式救生舱国家安监总局副局长杨元元在矿用可移动式救身舱验收现场会讲话中对“矿用可移动式救生舱”的科研成果给予了高度评价。他说；当前，国家对煤炭安全生产非常重视，中央领导多次就该方面工作作出重要批示，把煤矿安全生产提到了党的执政能力的高度。我国是世界第一煤炭生产大国，生产和安全技术装备也应该是世界一流的1、救生舱的性能、参数陕西重生科技有限公司首批JMAH-96/8A型矿用可移动式救生舱为组装式钢结构，长6.3m，宽1.4m，高1.8m，全重10.5t。额定救援人数8人，能在外部动力供应中断时救援支持时间96h。舱体能阻隔外部有毒有害气体，气密性符合要求。同时舱体结构能抵抗2.3MPa以下的爆炸波冲击力。可移动式救生舱主要技术指标：整体外形尺寸：长6300mm宽1400mm高1800mm；舱门尺寸：高850mm宽600mm；