煤矿井下避难硐室设计

中中国国煤煤炭炭科科工工集集团团煤煤炭炭科科学学研研究究总总院院沈沈阳阳研研究究院院1沁和能源集团有限公司端氏煤矿井下避难所工程实施方案煤炭科学研究总院沈阳研究院二O一一年二月中中国国煤煤炭炭科科工工集集团团煤煤炭炭科科学学研研究究总总院院沈沈阳阳研研究究院院2目录前言………………………………………………………………4一、矿井概述…………………………………………………………4二、设计的主要依据三、设计的指导思想四、井下避难所工程设计简介………………………………………5第一章井下避难所建设分析…………………………………………6第一矿井的基本情况6第二节建立井下避难所必要性7第三节井下避难所建设基本要求………………………7第四节井下避难所位置的确定10第二章井下避难所及生命保障系统的组成和主要技术参数………13第一节系统简介………………………………………………13第二节认证资质………………………………………………14第三节结构特点………………………………………………14第四节供氧系统………………………………………………17第五节过滤降温除湿系统…………………………………22第六节气幕洗气系统………………………………………26第七节井下避难所环境监测装置…………………………28第八节井下避难所供电系统………………………………43第九节救灾通信系统………………………………………48第十节个体防护装备………………………………………57第十一节辅助设施…………………………………………58第三章避难所维护管理………………………………………………60第一节日常维护管理…………………………………………60中中国国煤煤炭炭科科工工集集团团煤煤炭炭科科学学研研究究总总院院沈沈阳阳研研究究院院3第二节避难所救援应急管理措施……………………………62第四章工程投资概算…………………………………………………63中中国国煤煤炭炭科科工工集集团团煤煤炭炭科科学学研研究究总总院院沈沈阳阳研研究究院院4前言一、矿井概述端氏煤矿位于山西省南部，晋城市西北方向约36km(直距)处，隶属沁水县端氏镇管辖。其地理位置为东径112°30′52″-112°34′28″，北纬35°39′59″-35°41′04″。井田范围由山西省国土资源厅2006年10月颁发的采矿许可证(证号为1000000630116)划定的4个拐点坐标(6度带)：1.X=3949657Y=196371202.X=3949740Y=196425713.X=3951740Y=196425404.X=3951680Y=19638590井田东西长约3.95-5.45km，南北宽约2km，面积9.4036km2。地表总的趋势为东高西低，最高点位于井田东北部，标高980.90m，最低点位于井田西南角，标高588.40m，相对高差392.50m，属剥蚀强烈的中低山区，区内沟谷纵横，多呈“V”字型、树枝状沟谷。本区属黄河流域沁河水系。沁河发源于沁源西北，向南经安泽、沁水王必入井田外西南的潘庄至阳城县润城镇转东南，穿切太行山经河南沁阳、武陟汇入黄河。区内沁河最低侵蚀基准面+594m，最高洪水位+668m，坡度3‰，据润城水文观测站资料，年平均流量6.49亿m3(19.65m3/s)，丰水期流量39.69m3/s，枯水期流量7.82m3/s。区域内主要支流有固县河，流量0.02m3/s；潘河，流量0.0036m3/s，属季节性河流，雨季有短暂洪流。本井田资源/储量估算的9号煤层为稳定的(西部稳定，东部较稳定)大部分可采煤层，资源/储量估算范围以最低可采厚度(0.80m)线，作为资源/储量估算范围,9号煤层资源/储量估算面积为8.198km2；3、15号煤层为全中中国国煤煤炭炭科科工工集集团团煤煤炭炭科科学学研研究究总总院院沈沈阳阳研研究究院院5区稳定可采煤层，资源/储量估算范围为井田范围(3号煤层未扣除巷道采出量)，其资源/储量估算面积9.404km2。3号煤层估算的煤层最高标高+360m，最低标高+190m,先期开采地段(首采区)面积5.006km2。9号煤层估算的煤层最高标高+310m，最低标高+150m;15号煤层估算的煤层最高标高+270m，最低标高+100m。二．设计的主要依据1、《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》；2、安监总煤装2010-146号文件的通知，《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。3、《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》3、《煤矿矿井井底车场硐室设计规范》（MTT5026-2009）；4、《煤炭工业设计规范》；5、《煤矿安全规程》国家安全生产监督管理总局，2010年1月21日实施；6、《煤矿安全工程设计》；7、井下可移动分体避难所配置系统鉴定材料—煤炭科学研究总院沈阳研究院；8、端氏煤矿提供的地质资料和生产实测资料。三．设计的指导思想1、坚持“安全第一、预防为主”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逃生或等待救援，保障职工生命安全；2、实现“三防一隔”，防毒、防火、防震、隔爆；中中国国煤煤炭炭科科工工集集团团煤煤炭炭科科学学研研究究总总院院沈沈阳阳研研究究院院63、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；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。四．井下避难所工程设计简介本次设计主要包括《井下避难所工程实施方案》、《井下避难所工程主要设备材料清册及概算书》。工程实施方案只做原则性的简要说明，由于具体方案未定，本设备只提供部分图纸及照片。设计的具体内容为：1、端氏煤矿灾害情况分析、建立井下避难所的必要性、井下避难所位置确定、对井下避难所规模的确定等进行阐述；2、井下避难所生命保障系统的组成及主要技术参数；包括：1）结构特点2）供氧系统3）压风系统4）空气幕洗气系统5）降温除湿系统6）监测监控系统7）供电系统8）通讯系统3、井下避难所所需设备、仪器、仪表及附属装置、个体防护装备选型及安装设计；4、井下避难所管理及安全措施；5、设备材料清册及工程投资概算；第一章井下避难所建设分析第一节矿井的基本情况根据井田开拓布置，端氏煤矿有2个进风斜井，1个回风立井。局部通风采用双局扇压入式通风系统。井田煤层较多，主要可采煤层共3层，煤中中国国煤煤炭炭科科工工集集团团煤煤炭炭科科学学研研究究总总院院沈沈阳阳研研究究院院7层稳定程度以稳定煤层为主，含较稳定煤层与不稳定煤层。现端氏煤矿开采3号煤层。端氏煤矿属高瓦斯突出矿井。第二节建立井下避难所必要性为进一步提高煤矿安全防护能力和应急救援水平，保障矿工生命安全，减少因煤矿事故造成的人员伤亡，促进煤矿安全生产，借鉴美国、澳大利亚、南非等国家成功的经验和做法，国家把建设煤矿井下避难所（救生舱）应用试点已列入2010年煤矿安全改造项目重点支持方向。国家煤矿安全监察局办公室发布了煤安监司函办【2009】34号文—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，要求神华、中煤、开滦、阳泉、晋城、潞安、铁法、龙煤、淮南、平顶山、兖矿等11个煤矿企业开展避难所（救生舱）建设试点。各煤矿企业要至少确定一个煤矿开展试点，按要求在井下不同地点设置避难所（救生舱）。通过对端氏煤矿灾害危险分析，该矿井下可能出现矿井火灾、瓦斯突出、瓦斯煤尘爆炸等灾变情况，试点建设以采掘工作面移动式救生舱为主更加符合避难逃生的实际需要，在灾变情况下使井下有人工作的地点均有避难所为其服务，实现矿工在应急避难装置的掩护下成功逃生或等待救援，保障职工生命安全，因此端氏煤矿建立井下避难所很有必要。第三节井下避难所建设基本要求（一）井下避难所设置的基本要求1.煤矿井下避难所目前主要有固定式避难硐室和可移动式救生舱两种类型。矿井可根据自身的特点自主选择，并以满足矿井灾变条件下矿工应急避险需要，安全、实用、救生为基本原则。2.井下有人工作的地点均应有避难所为其服务。避难所距工作地点的距离，以矿工在瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出或矿井火灾等灾害事故应急避险情况下，佩戴随身携带的自救器能够安全到达为确定原则，一般不超过1000m。井下避难所的设置要与矿井避灾路线相结合。突出矿井的井底车中中国国煤煤炭炭科科工工集集团团煤煤炭炭科科学学研研究究总总院院沈沈阳阳研研究究院院8场应设置固定式避难所，有突出煤层的采区应设置采区避难所，掘进距离超过500m的巷道应设置工作面避难所。3.避难所的额定人数，应满足所服务区域内同时工作的最多人员的避难需要，并考虑不低于5%的富裕系数。4.避难所应设置在无异常应力、顶板完整、支护完好的地点，前后20m范围内应采用不燃性材料支护，符合安全出口的相关要求。存放在巷道中的可移动式救生舱，应保证巷道畅通，安全间距、风速等符合《煤矿安全规程》及相关标准的规定，并有预防爆炸冲击破坏的相关措施。5.避难所应有清晰、醒目的标示。矿井避灾线路图中应明确标注避难所位置和规格、种类，井巷中应有避难所方位的明显标示，以方便灾变时遇险人员能够迅速到达避难所。6.避难所应有简明、易懂的使用说明和操作步骤，指导遇险矿工正确使用避难设施，安全避险、7.建立相应管理制度，确定专人负责避难所的管理和维护，保证其始终处于正常待用状态。8.将正确、安全使用避难所作为入井人员安全培训和定期应急救援演练的重要内容，提高矿工应急救援能力。（二）井下避难所的通用技术要求1.井下避难所应具备安全防护、氧气供给、有害气体处理、温湿度控制、通讯、照明及指示、基本生存保障等功能，保证在无任何外部支持的情况下维持避难所内额定避险人员生存（即避难所额定防护时间）96h以上。2.井下避难所应配备矿井灾变期间的空气供给装置或设施，在额定防护时间内提供避险人员人均供风量不低于0.3m³/min，氧气浓度在18.5%～22.0%之间，并保证避难所内部与外部巷道相比始终处于不低于200Pa的正压状态，以防有毒有害气体渗入。同时，应接入矿井压风管路，设有减压装置和带有阀门控制的呼吸嘴（如果避难所具备直通地面的大直径钻孔，中中国国煤煤炭炭科科工工集集团团煤煤炭炭科科学学研研究究总总院院沈沈阳阳研研究究院院9可不接入）。为使避难所防护失效后避难人员能够逃生，避难所内应配备隔绝式氧气自救器，自救器使用时间不低于45min，配备数量不低于额定人数的1.2倍。3.井下避难所应具备对有毒有害气体的处理能力和空气调节控制能力，对CO2的吸收（排除）能力不低于每人0.5L/min，对CO的吸收（排除）能力不低于400ppm/h，保证在额定防护时间内，舱内CO2低于1.0%、CO低于24ppm，空气温度不高于35℃，湿度不高于85%。所使用的各种化学药剂应做真空包装。4.井下避难所应具备所内外环境参数检测仪器，至少应对避难所内的CO、CO2、O2、CH4、温度、压力；避难所外的CO、CO2、O2、CH4，等进行检测或监测。5.井下避难所应设有与矿（井）调度室直通的电话，并有通讯方式失效的情况下的信息交流方法，宜采取特殊措施，最大限度保证灾变期间的。6.井下避难所应配备在额定防护时间内额定人员生存所需要的食品和饮用水，食品配备不少于2000KJ/人·天，食用水0.5L/人·天（如果避难所具备直通地面的大直径钻孔，可以通过钻孔输送空气及流体食品。食品和饮用水，可不配备）。7.井下避难所应具有清晰、醒目的标示。避难所内应有必要的照明，并有急救箱、工具箱、灭火器、人体排泄物收集处理装置等设施设备。8.避难所用电气设备、高压容器、仪器仪表、化学药剂等，应符合相关产品标准的规定和国家有关管理要求，纳入安全标志管理的设备应取