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山山东东东东山山古古城城煤煤矿矿有有限限公公司司井井下下紧紧急急避避险险系系统统初初步步设设计计-1-前言××煤矿位于××省××市××镇境内，分属××、××两市管辖，距××市约3千米，距离××市约12千米。地理坐标北纬××′××″～××′××″，东经××°××′××″～××°××′××″，西南部以××铁路保护煤柱线为界，浅部以煤层露头为界，北部与××煤矿相邻，东北部以F33断层为界。井田东西走向长6.5公里，南北倾斜宽1.5～5.7公里，面积16.11平方公里。矿井由南京煤炭设计研究院设计，设计生产能力90万吨/年，2006年核定生产能力为220万吨/年。矿井于1996年5月1日井筒开工建设，矿井开拓方式为立井暗斜井联合开拓，一水平标高为－505m，二水平标高为－850m，三水平为－1030m。矿井通风方式为中央并列抽出式。目前一水平已开采结束，矿井生产及开拓主要集中在-850m水平及-1030m水平。全矿地质总储量22694.1万吨，其中能利用储量（A+B+C+D）14814.2万吨。在能利用储量中，工业储量（A+B+C）11406.2万吨。其中高级储量（A+B）6394.1万吨,占工业储量56.1%。远景储量（D级）3408.0万吨,可采储量5251.6万吨。本井田范围内可采，局部可采煤层共7层，分别为2上，3，6，10下，15上，16上，17层。采煤方法为走向长壁后退式综合机械化采煤法及综采放顶煤采煤法。××煤矿井下存在发生冲击地压、水灾、火灾、瓦斯煤尘爆炸等灾害事故的可能性，对井下矿工生命安全造成潜在危害。为进一步提高煤矿安全防护和应急救援水平，确保在井下发生紧急情况下，为遇险人员安全避险提供生命保障，根据《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发[2010]23号）以及《煤矿井下避难所试点建设基本要求》（试行）；煤安监司函办[2009]34号，《国家煤矿安监局办公室关于做好煤矿井下避难所(救生舱)建设试点项目申报工作的通知》等相关文件要求，结合××煤矿实际情况，受××煤矿委托，编制完成了《××煤矿井下紧急避险系统初步设计》。山山东东东东山山古古城城煤煤矿矿有有限限公公司司井井下下紧紧急急避避险险系系统统初初步步设设计计-2-一、设计依据1、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发[2010]23号）2、《煤矿井下避难所试点建设基本要求》（试行），煤安监司函办[2009]34号3、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》，安监总煤装[2010]146号文件的通知；4、《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》，安监总煤装[2011]15号文件的通知；5、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》；6、关于印发《××省煤矿井下紧急避险系统建设监督管理办法（试行）》的通知，鲁煤安管[2011]51号文；7、《煤矿矿井井底车场硐室设计规范》（MTT5026-2009）；8、《煤炭工业矿井设计规范》；9、《煤矿安全规程》国家安全生产监督管理总局颁布，2010年1月21日实施；10、《煤矿安全工程设计》；11、《煤矿安全规程》2011版；11、××煤矿提供的相关技术资料。二、设计指导思想1、坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，结合矿区安全生产实际情况，围绕煤矿井下可能出现矿井火灾、煤尘爆炸、瓦斯爆炸等灾变情况，使矿工在应急避难装置的掩护下成功避险或等待救援，保障职工生命安全；2、根据矿井采掘期间实际及可能发生的灾变情况，合理建设紧急避险设施，合理设置避灾路线，科学编制应急预案。3、紧急避险系统与煤矿原有监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相互连接，在紧急避险系统安全防护功能基础上，依靠其他避险系统的支持，提升紧急避险系统的安全防护能力，实现井下各避难所与井上指挥中心平台实现双向信号传输；4、在符合相关要求，满足使用的前提下，尽可能降低成本，节省工程投资；5、因地制宜地采用新技术、新工艺、新装备、新材料；山山东东东东山山古古城城煤煤矿矿有有限限公公司司井井下下紧紧急急避避险险系系统统初初步步设设计计-3-6、尽量利用原有的巷道、不增加开拓费用；7、避难所及各系统设备选型留有余地，能充分满足区域内避难人员数量的需求，包括生产人员、管理人员及可能出现的其他临时人员，按规定留有一定的备用系数。8、紧急避险设施的设置与矿井避灾路线相结合，紧急避险设施设置清晰、醒目的标识。紧急避险系统并随井下采掘系统的变化及时调整和补充完善，包括紧急避险设施、配套系统、避灾路线和应急预案等。9、设计是按照矿方所提出的开采3号煤层时的基本情况做的，其他煤层暂未考虑。山山东东东东山山古古城城煤煤矿矿有有限限公公司司井井下下紧紧急急避避险险系系统统初初步步设设计计-4-第一章矿井基本情况第一节矿井概况及地质特征一、矿井概况××井田即原××煤田之东北部××井田，地理坐标东经116°50′12〃～116°54′00″，北纬35°33′12″～35°36′10″。西到京沪铁路保护煤柱线，东北部以×××矿为界，南隔×××断层与×××矿相邻。该井田为冲积平原，地势平坦，大部为农田。××、××、××三条铁路在××交汇，335国道横贯井田东西，各村间均有简易公路相连，交通便利。矿井于1996年5月开工建设，2001年1月1日正式移交生产，设计年产量90万吨/年。2006年核定生产能力为220万吨/年。矿井主采3煤，采煤方法为走向长壁后退式综合机械化采煤法及综采放顶煤采煤法。全矿共布置3个回采工作面，8个掘进头进行生产。矿井采用立井多水平分区式上下山开拓，设有主井、副井（兼回风）。矿井共分三个水平、一水平为-505m水平，南翼通过轨道下山（进风）、皮带下山（回风）、回风下山（行人）、三条暗斜井与-850水平相连接。北翼通过13采区进风行人下山、13采区皮带下山、两条暗斜井与-850m水平相连接。-850m水平通过轨道下山（进风）、皮带下山（回风）、进风行人下山（进风）、三条暗斜井与-1030m水平连接。二、主要地质特征（一）煤层在本水平设计范围内，共有煤层三层即2上煤、2煤及3煤层，其中2上煤、2煤赋存不稳定，本区内不可采，3煤为主要可采煤层，平均厚度8.5m。3煤位于山西组下部，距山西组底界10米左右，下距三灰50米，区内共有15个钻孔揭露，两极厚度6.91～9.32米，变化不大，结构简单，说明3煤原始沉积稳定。3煤的直接顶板为灰黑色或深灰色粉砂岩、砂质泥岩，厚度1.0～2.5米，均厚1.5米，含植物化石多，老顶为灰白色巨厚层的中粒砂岩，层理不明显，暗色矿物多，局部相变为细砂岩，坚硬，层理类型多。3煤直接底板为砂质泥岩，局部为粉砂岩，厚度0.7～1.5米，平均1.0米，老底常常为细砂岩，厚度2.0～山山东东东东山山古古城城煤煤矿矿有有限限公公司司井井下下紧紧急急避避险险系系统统初初步步设设计计-5-5.5米，3煤底板岩石中常见FeS2矿物。（二）3煤的顶底板岩性特征1、老顶多为灰白色巨厚层中粗粒砂岩，坚硬，厚度在4.20～26.0米之间，平均厚度在12米左右，直接顶为细砂岩为主，有时为细砂岩和粉砂岩互层，厚度2.0～6.0米，平均3.5米；伪顶为泥岩，厚度0.05～1.0米，易碎，含植物化石。根据检测，砂质泥岩及粉砂岩的抗压强度562～967kg/cm2,孔隙率1.9～4.5％，泥岩的抗压强度为491kg/cm2，属中等稳定—稳定顶板。2、3煤的直接底以泥岩、砂泥岩、粉砂岩为主，孔隙率2.3～3.8％。泥岩厚度1.0米，根据揭露情况，泥岩遇到水常常膨胀底鼓。粉砂岩厚度1.5米，含植物化石及黄铁矿晶体，较硬。3煤的老底为细砂岩，坚硬，含黄铁矿，厚度范围在2.5～5.70米，平均厚度3.5米。（三）构造区内构造以断层为主，断层展布方向以北西向为主，F18断层以北逐渐出现北西向断层和北北东向断层构造相交，深部断层明显的受峄山断层影响，而上部的断层构造受×××断层控制。另外局部发育小型褶曲构造，规模不大。根据××煤矿《建井地质报告》的成果，整个井田按照断层构造的复杂程度划分为3个区。构造相对简单区：位于F14断层和F1断层之间，F1断层即为×××断层，该区断层相对数量较少。构造中等区：在F14断层与F27断层之间，该区分布一定数量的落差大于50米的大型断层，主要有F18、F19、F19-5、F25、F24等，断层主要展布方向为北西方向，断层展布规律性强，整体上形成向南西下降的阶梯状组合，往西北方向断层构造逐渐复杂，煤层完整性逐渐降低，大型断层之间虽然发育较多的中小型断层，但是断层之间保留了一定面积的含煤地段。构造复杂区：F27断层以东，断层落差大而密集，相互切割，煤层破坏严重，控制程度较低。山山东东东东山山古古城城煤煤矿矿有有限限公公司司井井下下紧紧急急避避险险系系统统初初步步设设计计-6-1.断层区内断层力学性质以压应力为主，通过先扭后张的形变形成了张扭性断层，通过勘探成果和上部水平揭露的情况看，断层带闭合性好，导水性差。本区断层构造一般为正断层，另外发育有四条逆断层，多为中小或者小型断层。根据上部两个水平的开采揭露的断层情况看，断层构造的发育有如下特点：浅部水平的断层组合形态不少表现为地垒和地堑，比如2106工作面推进揭露的断层组合形态为明显的地垒和地堑。深部断层的组合形态比较复杂多变，“入”字形、雁行式、共轭式等多种组合形态并存。正断层多数为高角度断层，基本在70°左右，断层两盘的煤层厚度变化一般不大，但是存在个别断层两盘附近煤层挤压严重，煤厚变薄，甚至尖灭的现象。浅部及西南部构造受×××断层影响比较明显，深部构造则多数表现出受峄山断层影响的迹象。落差大于50米的大型断层揭露时具有一定的宽度，有的宽度较大，如F14断层，表现为多条断层的组合形态，说明大型断层为多期构造活动形成。断层构造控制了煤层的赋存形态，破坏了煤层的完整性，受到断层切割的地层往往破碎，使水文地质条件变复杂，给开采带来较大困难。山山东东东东山山古古城城煤煤矿矿有有限限公公司司井井下下紧紧急急避避险险系系统统初初步步设设计计-7-第二节矿井开采现状及生产规划一、开采现状××井主采煤层为3层煤，截止到2011年5月，矿井生产采区共有3个，共布置3个回采工作面。分别为21采区2103工作面、22采区2203工作面、13采区1316工作面。其中2103工作面和2203工作面均为倾斜长臂采煤方法仰斜开采，1316工作面为倾斜长臂采煤方法俯斜开采。工作面采用综合机械化放顶煤开采方式，全部垮落法管理顶板。全矿共布置掘进迎头8个，准备巷道掘进头4个、开拓巷道掘进头4个。二、2012年矿井生产规划预计2012年××煤矿计划年产量220万吨，计划掘进进尺m。预计2012年6月份××煤矿采掘接续情况如下：采煤一工区回采3205工作面、采煤二工区回采3203工作面、采煤三工区回采3301工作面、综掘工区施工3207工作面和3202工作面两顺槽。掘二一队施工-1030m北翼皮带巷、掘二二队施工-1030m北翼轨道巷。掘一一队施工-1030m南翼轨道巷、掘一二队施工-1030m南翼皮带巷。机修工区在3206工作面进行安装工作。山山东东东东山山古古城城煤煤矿矿有有限限公公司司井井下下紧紧急急避避险险系系统统初初步步设设计计-8-第三节矿井安全生产现状及主要灾害分析一、安全生产现状××煤矿井下地质构造较为复杂，埋藏较深，一般在690～1600m、地压较大，煤尘具爆炸性，多种自然灾害如冲击地压、煤层自燃、顶板、提升运输等隐患多年来一直困扰矿井的安全生产。但是，××煤矿具有多年的安全管理经验，通过充分预防治理目前矿井安全生产状况良好，各类矿井隐患处于有效控制和及时处理状态。二、主要灾害分析1、冲击地压2005年在开采-850m水平2106工作面时首次发生冲击地压，根据有关规定定为冲击地压矿井，经煤炭科学总院北京开采研究所鉴定3煤为具有强冲击倾向性煤层，3煤顶底板岩石为弱冲击倾向性岩石，而且与开采深度关系密切。2006年2月15日在