煤礦井下緊急避險係統工程設計說明書
一、概 述
重慶市榮昌縣雙河煤業有限責任公司,位於重慶市榮昌縣城南14km,方位角200°,行政區劃隸屬榮昌縣雙河鎮嵐峰村所轄。雙河煤業有限有限公司由榮昌縣人民政府負責行政管理,榮昌縣國土局、榮昌縣煤炭管理局.安全生產監督管理局負責行業管理。
重慶市永榮雙河煤業有限責任公司采用斜井開拓,主斜井井口坐標為:X=3240365,Y=35557070,Z=+383.2m,傾角25°,長度502m。回風井井口坐標為:X=3240450,Y=35556592,Z=+384.3m,傾角26°,長度220m。
采煤方法為走向長壁式采煤法,回采工藝為放炮落煤,頂板管理采用矸石局部充填采空區和垮落法。主運大巷采用蓄電池機車運輸,地麵絞車采用2.5米直徑雙滾提升。可采煤層為3#(火夾子)、4#(雙連)、6#(獨層子)8#(泡炭)煤層,主采4#、6#煤層,3#、8#煤層為局部可采層暫未開采。現開采範圍+175米至-200米水平。2010年礦井保有煤炭資源儲量320萬噸,可采儲量為119.3萬噸。
為貫徹落實《國務院關於進一步加強企業安全生產工作的通知》(國發〔2010〕23號)精神以及《關於建設完善煤礦井下安全避險“六大係統”的通知》(安監總煤裝〔2010〕146號)要求,有序推進我礦井下緊急避險係統的建設和完善,進一步提高我礦井的抗風險、抗災害能力和遇到突發事件時的應急處置能力以及廣大職工的應急避災、自救、互救能力,保證我礦安全生產,根據《煤礦井下緊急避險係統管理建設暫行規定》(安監總煤裝〔2011〕15號)和重慶煤礦安全監察局、重慶市煤炭工業管理局《重慶市煤礦井下固定式避難硐室技術要求》(渝煤監計裝〔2010〕第359號),結合我礦實際,我礦組織有關專業技術人員對井下緊急避險係統進行設計。
二、有關要求
煤礦井下緊急避險係統是在煤礦發生緊急情況下,為遇險人員安全避險提供安全保障的設施、設備、措施組成的有機整體。緊急避險係統建設包括為入井人員提供自救器、建設緊急避險設施、合理設置避災路線、科學製定應急預案等。
井下緊急避險係統應與礦井安全監測監控、人員定位、壓風自救、供水施救、通訊聯絡等係統有機聯係,形成井下整體安全避險係統。礦井安全監測監控係統應對緊急避險設施的環境參數進行監測。礦井人員定位係統應能實時監測井下人員分布和進出緊急避險設施的情況。礦井壓風自救係統應能為緊急避險設施供給足量壓氣。礦井供水施救係統應能在緊急情況下為避險人員供水,並為在緊急情況下輸送液態營養物質創造條件。礦井通訊聯絡係統應延伸至井下緊急避險設施,緊急避險設施內應設置直通礦調度室的電話。
緊急避險設施的設置要與礦井避災路線相結合,緊急避險設施應有清晰、醒目的標示。礦井避災路線圖中應有明確標注緊急避險設施的位置和規格、種類,井巷中應有緊急避險設施方位的明顯標示,以方便災變時遇險人員迅速到達緊急避險設施。
緊急避險係統應隨井下采掘係統的變化及時調整和補充完善,包括緊急避險設施、配套係統、避災路線和應急預案等
三、編製依據
⑵《煤炭工業小型礦井設計規範》(建設部GB50399-2006)。
⑶重慶煤礦安全監察局、重慶市煤炭工業管理局《重慶市煤礦井下固定式避難硐室技術要求》和《重慶市煤礦井下固定式避難硐室驗收標準及評分辦法》(渝煤監技裝〔2010〕359號)
⑷重慶煤礦安全監察局、重慶市煤炭工業管理局《關於進一步加快煤礦井下安全避險“六大係統”建設完善工作的通知》(渝煤監辦[2011]163號)。
⑸國家安全監管總局 國家煤礦安監局關於印發《煤礦井下安全避險“六大係統”建設完善基本規範(試行)》的通知(安監總煤裝[2011]33號)。
⑹《煤礦井下安全避險“六大係統”建設完善基本規範(試行)》。
⑺《煤礦井下緊急避險係統建設管理暫行規定》(安監總煤裝[2011]15號)。
⑻《煤礦安全監控係統及檢測儀器使用管理規範》(AQ1029-2007)。
⑼《煤礦安全監控係統通用技術要求》(AQ6201-2006)。
⑽《煤礦井下作業人員管理係統使用與管理規範》(AQ1048-2007)。
⑾《煤礦井下作業人員管理係統通用技術條件》(AQ6210-2007)。
四、礦井基本情況
1、礦井位置及交通
重慶市永榮雙河煤業有限責任公司位於重慶市榮昌縣城南14km,方位角200°,行政區劃隸屬榮昌縣雙河鎮嵐峰村所轄。礦井主井坐標X=3240456 ,Y=35557062,主井口高程Z=+383.198m。
區內交通方便,井口有輕便電機車道3km直達雙河煤倉,經過11km鐵路運至成渝鐵路廣順車站;礦區內另有14km公路與成渝公路相接,東至永川、重慶,西至隆昌、成都,交通較為方便。
2、自然地理
礦區位於古佛山背斜北東傾沒端,地貌受構造和岩性控製,屬構造剝蝕、侵蝕的丘陵地貌。區內地勢東南高、西北低,起伏不大。最高點位於礦區東南側中峰寺,標高+507.90m,最低處在礦區西側雙河鎮一帶+317.6m,相對高差190.3m。
3.氣象、水文
礦區屬大陸性亞熱帶氣候,夏季炎熱,冬季寒冷。據永川氣象站多年的氣象觀測:區內年平均氣溫18.2℃,最高氣溫41.3℃,最低氣溫-2℃。年降水量754.2~1643.7mm,平均值1106.9mm,最大降雨量1536.4mm,降水量多集中於每年的5~9月,約占全年降水量的79%以上,最大日降水量為263.4mm,最長連續降水日21天(降水量285.2mm),連續無降水日最長為54天。年平均蒸發量1082.3mm,相對濕度平均81%。最大風力9級,最大風速達14~18m/s。
礦區範圍內無大的水體和河流,僅有許家溝和鐵爐壩兩條小溪溝,分別長約4~5公裏,稍大的許家溝一般流量為3.6升/秒,最小流量小於1升/秒,最大3612升/秒。
4. 地震
據調查及有關資料顯示,榮昌地區近年來頻繁發生有感地震,最大震級5.3級,5級以上地震發生過2次,均在震中地區對建築物造成了不同程度的破壞。根據國家地震局90年版《中國地震烈度區劃圖》劃分,本地區地震基本烈度為Ⅵ度,屬一組,設計基本地震加速度值0.05g(g為重力加速度),設防標準應按《建築抗震設計規範》(GB50011-2001)和重慶市地震辦公室及重慶市城鄉建設委員會重地發[1995]7號文和重慶市建委渝發[1995]244號文有關規定執行。
5、擴區範圍保護區、“三下”開采對象、地災情況
礦井位於古佛山背斜北東傾沒消失端,礦區呈一向北東傾沒的扇形緩傾單斜構造。屬低山—丘陵地貌。為農村地帶,無森林公園、文物古跡、風景名勝區,不屬於國家自然保護區。
該礦開采範圍對應地表有零星民居,有二級公路和鐵路與外界相連,礦區內無大的水體。
根據調查,礦井開采範圍內地麵沒有深層滑坡、地裂縫、地麵沉降、泥石流等不良地質現象的記錄。礦井開采影響地麵采空區範圍內主要為厚層砂岩,開采後誘發不良地質體的可能性小,地麵采空區範圍內民宅和其它建築較少。故采動影響地質災害危險性小。
6、相鄰礦井情況
重慶市永榮雙河煤業公司東麵為榮昌縣治安煤礦(相距約3km),西麵為原四川省瀘州市新民煤礦(已閉坑),北麵為榮昌縣寶華實業有限公司長山嶺煤礦(開采F2下盤煤),南麵為榮昌縣九井有限責任公司。礦區範圍內無礦權糾紛。
7、資源條件
㈠井田及煤係地層
本區地質劃分屬於楊子區四川盆地分區瀘州小區。礦區出露的最老地層為侏羅係下統珍珠衝組紫紅色泥岩。其上依次為侏羅係中下統自流井組各段及中侏羅統新田溝組、沙溪廟組。珍珠衝組之下隱伏上三疊統須家河組煤係地層。現由新到老簡述如下:
侏羅係中統沙溪廟組(J2s):
分布於礦區南側外圍,為紫紅色砂質泥岩、泥岩夾淺灰色細粒砂岩。底部為灰綠色淺灰色巨厚層狀細~中粒砂岩;中部夾2~3m富含葉肢介化石的深灰色頁岩,是上、下亞組的分界標誌,下亞組厚290m左右,上亞組不詳。
侏羅係中統新田溝組(J2x):
紫灰、紫紅等雜色泥岩為主,具灰綠色斑點,夾細砂岩,全層含鈣質重。頂部砂岩中含瓣鰓類化石碎片;中上部偶夾薄層生物介殼灰岩;底部淺灰色細粒石英砂岩。本組厚38~58m。
株羅係中下統自流井組(J1-2z):
大安寨段((J1-2z3)
為暗紫、紫灰、紫紅色鈣質泥岩,含鈣質團塊,並夾薄層泥灰岩,含
少量瓣鰓類化石,厚36~50m。
馬鞍山段(J1-2z2)
紫紅色泥岩、砂質泥岩,夾少量鈣質細粒砂岩;底部為深灰色泥岩,富含介形蟲及魚鱗化石:厚154~165。
東嶽廟段(J1-2z1)
上部灰色生物泥晶灰岩,含大量介殼化石;底部泥灰色泥岩、泥質粉砂岩,夾淺灰色含瓣鰓碎屑灰岩,厚10~13m。
侏羅係下統珍珠衝組(J1zh):
紫紅色泥岩、砂質泥岩,局部為雜色泥岩,具灰綠色斑點及鮞狀結構;中下部夾灰色細~中粒砂岩,厚83~116,與下伏三疊係煤係地層呈平行不整合接觸。
三疊係上統須家河組(T3xj)
本組地層按其岩性組合共分六段,由下往上一、三、五為砂泥岩含煤段;二、四、六為中粒砂岩層。共總厚560m。本區煤層賦存與第五段,與其相關的為四段和六段。
須家河組第六段(T3xj6)
灰白色中~細粒岩屑石英岩、長石石英岩,中下部夾薄層灰色砂質泥岩及煤線1~2層,砂岩底部常夾煤屑及泥岩、菱鐵礦包體,對下伏須家河組五段呈衝刷接觸。厚45~58m。
須家河組第五段(T3xj5)
煤係地層,由灰色深灰色泥岩,砂質泥岩、粉砂岩組成,含可采的1層(雙連子),局部可采3層(火夾子、泡炭及獨層子)。本段總厚71~88m,平均76.5m。
須家河組第四段(T3xj4)
灰及淺灰色厚層狀中粒長石石英砂岩,具斜坡狀層理,交錯層理及平行層理夾少量細~粉砂岩。本段總厚110m。
見插圖3:煤係地層綜合柱狀圖。
㈡主要地質構造
礦區構造體係屬新華夏係川東褶皺帶的西南延伸部分,(即渝西華鎣山帚狀構造西南緣古佛山背斜北東端之南東翼。F1及F2兩個上衝逆斷層縱貫礦區東西,將礦區分為F2斷層上、下兩盤,下盤煤已開采報廢,目前開采F2斷層上盤煤。上盤屬一緩傾單斜構造,走向北東65~70º。傾向南東,傾角30~11 º,一般淺部陡深部緩,東段陡西段緩。
區內斷層交發育,除將礦區分為上下兩盤的F2大斷層外,在上盤還伴生較多的大體沿走向錯斷煤層的中小斷層。由於斷層的牽引使斷層附近煤層直立或變陡,走向轉彎,給煤層開采工作麵布置帶來不利影響。特別在F2大斷層附近,中小斷層較多,使上盤+175m水平以上淺部煤層至今尚未開采,對+175m水平以下影響較大的由F5~F8及F10五條中小斷層,現將F2上盤主要斷層列表於下:
F10反向逆斷層:由井田東側韋家溝煤礦(在該礦區稱F1)經Ⅰ號線進入本井後稱F10。1965年詳終勘探時隻勘探±0m以上,因此沒有通過±0m以下作圖03manbetx ,問題沒有暴露出來,而誤判為同向逆斷層。礦井延深勘探時通過對±0m以下深部研究,發現五十年代施工的29號鑽孔在井深448m(標高-89.53m)所見斷層應為F10斷層,而且是反向逆斷層。其落差由東部Ⅰ號線的88m往西到29號孔減為30m,繼往西側插入雙連子煤層0四二采區下部(巷道以證實)並繼續向西側深部伸入-200m以下
綜上所述,礦井地質構造應屬於較複雜類型。
㈢煤層賦存條件
⑴含煤地層
礦區煤係地層屬於三疊係上統須家河第五段(T3xj5),平均厚度76.5m,原最終詳查勘探報告按沉積旋回共分五個帶。
第一帶:屬煤組最下一個帶,底部常為細砂岩或粉砂岩,波狀層理發育,層麵含大量雲母碎片,由下而上逐漸變細,泥質增加變為灰黑色泥質岩石,並過度為清晰的水平層理。其上依序沉積了底炭、八號煤層(泡炭)、背影炭、龍骨炭等煤線及極薄煤層,其中八號煤層(泡炭)局部可采。本帶總厚一般22m。
第二帶:灰及深灰、灰黑色粉砂岩、砂質泥岩及泥岩互層,底部為粉砂岩或細砂岩;上部為砂質泥岩為主,依序沉積了七號煤層(無名炭)、夾子炭,頂部為六號煤層(獨層子)。本帶厚度較穩定一般21m左右。
第三帶:底部為一層1m左右的粉砂岩或細砂岩,具斷續波狀層理,致密堅硬,常對下部六號煤層形成輕微衝刷;上部則由粉砂岩、泥岩、煤層等組成,以兩次次級韻律出現,五號煤層(鐵炭)位於中部,頂部含較多的完整植物化石。薄煤線假雙連位於其頂部。本帶厚15m左右。
第四帶:下部為粉砂岩或細砂岩;上部以深灰色泥質岩為主,夾四號煤層(雙連子),三號煤層(火夾子)。煤層頂板中含完整植物葉片化石一那托斯特網葉蕨、蟹形新蘆木、肢脈蕨、帶羊齒等。全帶厚14m左右。
第五帶:灰色粉砂岩為主,夾細~中粒砂岩及砂質泥岩。當下部為細~中粒砂岩時,常見底部衝刷現象,有時衝掉三號煤層。本帶厚度變化較大,厚1~12m,一般4.5m。
⑵各煤層特征
三號煤層(火夾子)
位於含煤段頂部,為複雜結構煤層,常含夾石1~2層。上分層煤厚0.22~0.48m,平均0.39m;下分層煤厚0.02~0.25m,平均0.14m;夾石為泥岩厚0~0.31m,平均0.15m。純煤平均厚0.38m。
四號煤層(雙連子)
位於含煤上部,是本區主采煤層,煤層中常含夾石1~2層,上煤分層0.14~0.77m,平均0.39m;下煤分層0.09~0.45m,平均0.26m;夾石厚0.08~0.53m,平均0.21m,純煤厚平均0.62m,煤層傾角11~30°。本煤層全區基本可采,屬較穩定煤層。
六號煤層(獨層子)
位於含煤段中部,為局部可采煤層,單一結構。煤層在礦井西段稍厚且較穩定,煤厚0.36~0.47m,一般0.42m;礦井東段煤層稍薄且不穩定,煤厚0.21~0.46m,一般0.38m。煤層傾角11~30°。
八號煤層(泡炭)
位於含煤段下部,煤厚0.17~0.56m,平均0.38m,屬單一煤層局部含夾矸。
⑶煤質特征
三號煤層(火夾子)
黑色、條痕黑褐色,弱玻璃光澤,參差狀及階梯狀斷口,半暗型煤,含黃鐵礦結核。上分層屬半亮~半暗型,主要由亮煤和暗煤組成,夾少量線理狀或透鏡狀鏡煤;下分層為半亮型,由亮煤和暗煤的寬條帶相間組成,偶見絲炭透鏡體。
四號煤層(雙連子)
黑色、條痕黑褐色,玻璃光澤,斷口參差狀、階梯狀,半亮~半暗型煤,外生裂隙中常被方解石充填,含黃鐵礦結核。上部為半暗型,由亮煤和暗煤的寬條帶相間組成,夾少量線理狀鏡煤;中部為光亮型,由亮煤與鏡煤組成,以亮煤為主,光澤較強;下部為暗淡型,以暗煤為主,偶見線理狀或透鏡狀鏡煤。
六號煤層(獨層子)
八號煤層(泡炭)
黑色、條痕褐黑,玻璃光澤,階梯狀斷口,常分為上下兩個煤分層。上分層為半亮型煤,硬度小,脆性大,內生裂隙發育,條帶結構,以亮煤為主夾暗煤條帶及線理狀鏡煤,有時可見黃鐵礦結核;下分層為亮煤中夾暗煤條帶,暗煤較上分層多,為半亮~半暗型煤,硬度、比重較上分層大,不易破碎。
⑷煤質
根據煤炭質量分級國家標準GB/T15224.1—2004,礦井三個主要煤層中,泡炭煤層屬中灰、中硫、高熱值1/3焦煤;雙連煤層屬高灰、低硫、低熱值1/3焦煤;火夾煤層屬高灰、中高硫、中熱值1/3焦煤。其理論精煤回收率:泡炭屬良等,雙連屬低等,火夾屬低等。
⑶煤的工業用途
各煤層均屬1/3焦煤。其中泡炭煤層和雙連煤層可作為煉焦配煤,火夾煤層煤質較差,主要用作動力煤和熱電廠發電。
(四)水文地質條件
(1)地表水
礦區南側邊緣有牛羅河小溪,沿新田溝地層順走向流出礦區,距下麵煤層420m以上,中間多以砂泥質岩層阻隔,因而對礦區沒有充水影響。礦區北側外圍有南風坳水庫,對礦井無充水影響,但可以用作業用水源。
(2)斷層水
F-斷層:V II 3號鑽孔混合抽水單位流量0.00128L/s·m,滲透係數0.00302m/日,水源主要來自須4段砂岩,大量鑽孔穿過F1斷層時水位無明顯變化。
F2斷層:最終詳勘時,VI:號鑽孔作抽水試驗單位水量0.00248L/s·m,滲透係數0.00079m/日,鑽孔穿過斷層簡易水文無異常,+175m石門穿過斷層時,初期有淋水嗣後隻有滴水。
F10斷層:出露於礦區東側,未作專門水文工作,鑽孔揭露斷層時,水文無變化,可視為斷層不導水。
綜上可以看出:本區三個主要斷層,均屬壓扭性斷裂,斷層不導水斷層含水性極弱,區內各岩組間,以及斷層上下盤均無水力聯係。
(3)含水層水
區內主要含水層為須家河第六段和須家河第四段砂岩,均隱伏地下,屬裂隙充水含水層。其富水性強弱,取決於裂隙發育程度。區內大致是F2上盤比下盤強,東部較西部強,淺部較深部強。
須家河組第四段(T3xj6):位於雙連煤層之上5~10m,為中~細粒砂岩裂隙含水層。VII3號鑽孔抽水試驗單位流量僅0.00316L/s·m,滲透係數0.0160m/日。
(4)隔水層
除上述兩個弱含水層外,本區其餘均為以泥質岩石夾少量砂岩的岩層、均屬隔水層。
(5)礦井充水主要因素
礦井充水主要有三個因素,一是含水層,二是老窖、采空區水,三是斷層水。
含水層:前述之須家河組六段、四段長石石英砂岩,含水性弱,為礦井直接充水含水層。含水層對礦井開采有一定影響。
老窖、采空區水:礦井上部有大麵積的采空區和礦井西側有老窖存在,因此采空區、老窖積水是礦井充水因素之一。
斷層水:礦井雖有三個斷層,均屬壓扭性斷裂,斷層帶含水性較弱,斷層上下盤均無水力聯係,對礦井開采影響不大。
大氣降水:大氣降水是礦井充水的補給條件,它通過采空區塌陷裂隙滲入礦井,雨季礦井湧水量有所增大,地表水對礦井充水影響不大。
根據礦井實測,目前礦井最大湧水量80m3/h,正常湧水量65m3/h。綜上所述,礦井水文地質條件簡單。
(6)礦井湧水量
根據礦井曆年觀測資料,礦井最大湧水量達50m3/h,正常湧水量30m3/h,礦井開采後期預測正常湧水量為40m3/h,最大湧水量為65m3/h。
綜上所述,該礦井水文地質條件為簡單類型。
(五)其它開采技術條件
⑴瓦斯
根據重慶市經濟委員會《關於榮昌縣煤礦2010年度礦井瓦斯等級鑒定結果的批複》(渝煤監管[2011]44號),該礦為高瓦斯礦井。
⑵煤塵爆炸危險性
2004年8月經煤炭科學研究總院重慶分院對礦井所采雙連子、獨層子煤層取樣作鑒定,鑒定結果兩層煤的煤塵均有爆炸危險性。
(3)煤的自燃傾向性
2004年8月經煤炭科學研究總院重慶分院對礦井所采獨層子煤層取樣作鑒定,煤層自燃發火傾向性為III類。
(六)煤層頂、底板條件
1、四號(雙連子)煤層:頂板主要為泥岩、砂質泥岩,其上3~5m為火夾子煤層。頂板岩層較軟,頂板壓力大,屬不穩定頂板。底板為泥岩、砂質泥岩,較穩定。
2、六號(獨層子)煤層:直接頂為粉砂岩、細砂岩,較穩定,底板為泥岩、砂質泥岩,較穩定。
(七)其他自然災害條件
從地質資料及礦井多年開采情況看,礦井無衝擊地壓及地熱危害,根據當地資料統計情況,礦區基本無雪災、冰雹、雷擊等自燃災害。
五、礦井規模與服務年限
1、井田範圍
根據2006年9月重慶市國土房管局頒發的采礦許可證核定的礦區範圍,礦區由11個拐點(拐點坐標詳見下表2)圈閉,礦區西南以關鬥山為界,東麵以八角廟為界,淺部以+175m標高為界,深部以-200m為界,礦區走向長4.00km,傾向寬1.412km,開采F2斷層上盤+175~-200m雙連煤層和+175~±0m獨層子煤層,礦區麵積5.7198K㎡。
表2 雙河煤業有限責任公司礦區範圍拐點坐標
拐點號XY拐點號XY
13237370355556007323980035557120
23238520355547358323980035557155
33239455355565009323960035557590
432395453555694010324014535558590
532405003555694511323896035559050
6324050035557125
開采標高:+175~-200m。開采雙連子和獨層子煤層。
2、礦井資源/儲量計算
截止到2010年底剩餘礦井保有地質儲量為320萬噸左右,可采儲量為119.3萬噸左右。
3.礦井生產能力及服務年限
礦井生產能力最初設計能力21萬噸/年,正式投產調整為21萬噸/年,2005年10月核定生產能力為21萬噸/年。礦井服務年限為6年左右。
六、礦井目前生產現狀
1、礦井開拓開采情況
1、礦井開拓方式
礦井采用斜井開拓。主斜井井口坐標為:X=3240365,Y=35557070,Z=+383.2m,傾角25°,長度502m。回風井井口坐標為:X=3240450,Y=35556592,Z=+384.3m,傾角26°,長度220m。
2、水平劃分
該礦井劃分為二個水平,即+175~±0m劃分為一水平,±0~-200m劃分為二水平。
3、采區劃分
礦井開采煤層走向長4.05km,根據礦井開采現狀,+175~±0m標高一水平以暗斜井提升上山為界,東翼劃為兩個采區,西翼劃為三個采區,±0~- - 200m標高二水平東部、西部各劃為一個采區,共劃分七個采區。
4、開采順序
采區的開采順序為前進式,由井筒向兩翼連續推進,直至井田邊界。根據礦區各煤層賦存條件和頂板維護,即先開采上部煤層,後采下部煤層。
5、落煤工藝
采煤方法:工作麵采用長璧式采煤法,後退式開采;工作麵落煤方式采用放炮落煤。
采煤工作麵頂板管理:工作麵采用急增阻式金屬摩擦支柱支護,柱、排距為0.8m×0.8m;矸石條帶充填法和局部跨落法管理頂板。工作麵運輸巷、回風巷采用金屬支架梯形棚支護。
二、通風係統
該礦通風方式為中央分列式通風,通風方法為機械抽出式通風。新鮮風流由明斜井和行人斜井進入,經+175水平井底車場過、暗副斜井→±0m水平井底車場→±0m水平東(西)運輸大巷→采區石門→采區提升下山→區段運輸平巷→回采工作麵回風平巷→回風下山→±0~+175m標高回風暗斜井→175m總回風大巷→回風斜井→地麵。
礦井在地麵主要通風機房安裝有兩台ZK58-NO.24礦用軸流式通風機,配套電機功率為240Kw,電壓6Kv,額定風量5720m³/min,風壓2940Pa.風機各種附屬設施齊全完善。
三、運輸、提升係統
礦井采用斜井開拓方式,多級提升。
主斜井安裝一台2BM2500/1224礦用提升絞車,配套電機功率200Kw,電壓6Kv。提升斜坡長502m,坡度25°。每鉤提煤6個,提矸4個。
暗斜井安裝一台GKT2×2×1-20型礦用提升絞車,配套電機功率155Kw,電壓380v.提升斜坡長473m,坡度25°。每鉤提煤6個,提矸4個。
044采區絞車房安裝一台TSJ-1600/1224型礦用提升絞車,配套電機功率110Kw,電壓660v。提升斜坡長400m,坡度16°。每鉤提煤、矸均為4個。
主要水平運輸大巷采用XKS-8型防爆蓄電池機車運輸,每列車牽引30個礦車。在采區運輸巷采用CDXT-2.5型防爆蓄電池機車運輸,每列車牽引7個礦車。
工作麵原煤通過SGWD-22B型刮板輸送機運到采區運輸巷,通過CDXT-2.5型防爆蓄電池機車牽引到各采區下車場,通過采區絞車提升到上車場,由XKS-8防爆蓄電池機車牽引到暗斜井下車場,通過暗斜井絞車提升至暗斜井上車場,然後再由XKS-8型防爆蓄電池機車遷移到明斜井下車場,通過明斜井絞車提升至明斜井上車場運出地麵,在地麵通過無極繩遷移到煤倉。
礦井主提升道、主要運輸大巷、采區提升道均采用24Kg/m的鋼軌,采區運輸巷使用15Kg/m的鋼軌,軌距600mm,使用U-1t的標準礦車。
四、排水係統
礦井采用斜井開拓方式,多級排水方式。
各采區湧出的積水通過采區水泵排到各采區上車場水溝,通過±0m水平運輸大巷水溝流入±0m水倉。通過±0m水泵房排至暗斜井上車場水溝,再通過+175m水平石門水溝流入+175m水平水倉,最後由+175水泵房排至明斜井上車場排出地麵。
根據礦井湧水量和目前礦井開采標高為-200m~+175m,各采區水泵選用MD155-30×4型,水泵流量199m³/h,揚程為129.9m,電機功率90Kw。±0m水平泵房安裝有三台D85-45×5水泵,配套電機功率為90Kw,額定流量為85m³/h,揚程255m。ø200mm排水管二趟,每趟管路長600m。水倉容積600m³。
+175m水平水泵房安裝有二台150D30×9水泵,配套電機功率為180Kw,額定流量為155 m³/h,揚程270m,一台200D43×6水泵,配套電機功率為300Kw,額定流量為288 m³/h,揚程256m。ø200排水管三趟,每趟管路長600m,水倉容積800m³。
五、防塵係統
礦井在地麵建有消防、生活水池1個,總容量約200m³。井下設有管徑為500mm防塵管路共1500m。
六、礦井供電係統
礦井采用雙回路供電,一回路來自國家電網前進站6Kv電源,供電距離4Km,供電線路LGJ-120鋼芯鋁絞線;另一路來自永榮礦務局自備電廠許家溝變電站6Kv電源,供電距離4Km,供電線路LGJ-120鋼芯鋁絞線。
礦井在地麵工業廣場設有變電所一座,安有二台S9-500/6/0.4變壓器專供地麵生產生活用電。由地麵變電所饋出二趟6Kv線路到主要通風機房;有地麵變電所饋出二趟6Kv線路到井下+175m水平中央配電所饋出一趟6Kv線路到井下±0m水平中演配電所,從+175m水平中央配電所饋出一趟6Kv線路到井下±0m水平中央變電所,從而構造±0m水平水泵房水泵電源的雙回路供電。各采取配電所均由±0m水平中央配電所饋出6Kv電源。
各采區配電所均安裝二台變壓器,一台供除局部通風機以外的動力設備用電,一台專供局部通風機用電。
七、礦井通訊係統
礦井在地麵調度室安裝有HJD-80調度總機,井下安裝有17台礦用本安型KTH-1型電話。地麵各機房硐室安有21台電話。
八、礦井監控係統
礦井現裝備KJ90NA係列瓦斯監控係統,配備有大分站4台、中分站(KFD-3)6太、和甲烷傳感器(KG9701A)、風速、開停、壓力、風門、一氧化碳、饋電等傳感器共計76台,按照規定布置在掘進工作麵、采掘工作麵、總回風巷等地點,礦井有專職人員進行設備的日常管理、檢查、維護。
九、礦山救護
根據國家規定和地方實際情況,該礦與重慶天府礦業有限責任公司礦山救護大隊簽定有《礦山救護服務協議》。
十、工業廣場
該礦井口附近布置有工業廣場,礦區有公路與外界相通。工業廣場內已修建有:變電站、充電房、材料庫、機修車間、辦公用房、浴室、食堂、宿舍等地麵輔助生產係統和生活係統。係統配套、設施較完善,能滿足礦井生產需要。
七、井下避險係統設置
按照《煤礦井下緊急避險係統建設管理暫行規定》(以下稱《暫行規定》)的要求,所有斜井、平硐暗斜井開拓的高瓦斯和低瓦斯礦井必須在各生產水平井底車場附近建設避難硐室;最遠點采掘工作麵距離本生產水平避難硐室超過2000m,或在突發緊急情況時,采掘現場作業人員在自救器額定防護時間內靠步行不能安全撤至本生產水平避難硐室的,應在距采掘工作麵1000m範圍內建設避難硐室或設置可移動式救生艙。本礦根據目前礦井采掘工作麵分布情況,決定在礦井±0生產水平東西翼設置三個固定式避難硐室,滿足采掘現場作業人員緊急避險要求。
1、固定式避難硐室位置選擇
㈠井下作業點分布情況
礦井目前生產區域為東西翼,西翼044下山采區兩個工作麵、一個掘進磧頭, 064下山采區兩個采煤工作麵、一個掘進磧頭,062下山采區一個采煤工作麵、一個掘進頭;東翼043下山采區兩個掘進磧頭, 063上山采區一個采煤工作麵。
㈡避難硐室選址
根據現場作業人員分布特點,決定在西翼新作一個避難硐室,硐室位於044上車場與044副下山相交處,避難硐室的一端044采區上車差相連接,另一端與044采區副下山相連;距離最近的04416工作麵600m,最遠掘進磧頭為950m。該硐室位於六號煤層底板岩石內,圍岩性質均為泥岩、粉砂岩互層。岩石硬度係數為f=3~5。
東翼避難硐室設在041副上山附近,利用041副上山車場石門經改造作為東翼固定式避難硐室, 該硐室距離最近的工作麵650m,最遠掘進磧頭為880m;東翼避難硐室的一端與±0m水平運輸大巷相連接,另一端與東翼火夾回風巷相連。避難硐室均位於四號煤層頂板岩石內,圍岩性質為砂岩。岩石硬度係數為f=4~7。
㈢地麵對應位置
東翼避難硐室對應地麵位置是在李家坡附近,對應地麵標高+450m左右,地表至井下固定式避難硐室垂深約390m。
西翼避難硐室對應地麵位置是在獅子山附近,對應地麵標高+320m左右,地表至井下固定式避難硐室垂深約260m。
=78人。
經過以上計算,西翼避難硐室總人數為129.6人,西翼避難硐室總人數為78人,考慮到井下生產人員數量不確定因素,西翼避難硐室總人數按130人進行設計,東翼避難硐室按80人進行設計。
㈡避難硐室各參數確定
⑴硐室規格:
西翼避難硐室圍岩為砂岩,岩質較堅硬;東翼避難硐室圍岩為泥岩、砂質泥岩,斷麵均采用矩形,設計硐室淨寬2.5m,淨高2.3m,淨斷麵積5.75 m2,各避難硐室總長度確定如下:
L=L1+L2+L3+ L4
式中:L----避難硐室總長度;
L1----過渡室長度,根據《暫行規定》過渡室的淨麵積不小於3m2,取1.5m;
L2----生存室長度,根據《暫行規定》生存室麵積要保證每人不低於0.5 m2的有效麵積,東、西翼硐室均按兩排座布置,西翼硐室長度取43m,總麵積107.5m2;東翼硐室長度取26m,總麵積65m2;
L3----設備、物資儲備室長度,根據避難硐室所需設備、物資數量,西翼避難硐室取3.5m,東翼硐室取2.5m;
L4----集便池,東、西翼硐室均取3m。
將各數據代入以上公式得:西翼硐室總長度L=1.5+43+3.5+3=51m;
東翼硐室總長度L=1.5+26+2.5+3=33m;
同時,避難硐室地麵標高高於與硐室外相連巷道底板高程0.2m。
⑵硐室支護和裝修
西翼硐室采用錨噴聯合支護,錨杆采用Φ18×1800(mm)樹脂錨杆,噴射砼厚度不小於100(mm),強度為C20 。錨杆間排距800×800(mm),幫錨間、排距為1.0m,幫錨使用好鋼絲繩錨網及自製大托板。
東翼硐室采用一字牆支護,兩幫牆體采用條石砌築,巷頂采用11#礦用工字鋼加鋼筋砼板支護,礦用工字鋼按排距為0.8m架設,上麵敷厚×寬×長=50×500×600(mm)鋼筋砼板,巷道兩幫和頂部空隙之間必采用砂充填飽滿。
為緩解受困人員的心理壓力,對避難硐室地坪和牆麵采用溫馨的不燃性材料進行裝修,硐室地麵采用白色磁磚、牆麵采用白色塗料粉麵。
3、避難硐室各係統確定
根據《暫行規定》,緊急避險設施應具備安全防護、氧氣供給保障、有害氣體去除、環境監測、通訊、照明、人員生存保障等基本功能,在無任何外界支持的情況下額定防護時間不低於96個小時,為此本設計按照以上要求對礦井避難硐室內各係統進行設計。
㈠供氧係統
供氧係統分自備氧供氧係統、壓風供氧係統、自救器供氧等方式
⑴自備氧供氧量
Q氧=q氧R總T
式中:Q氧----自備供氧量
q氧----每人每分鍾所需供氧量,按《暫行規定》不低於0.5升;
R總----避難硐室總人數,西翼130人,東翼80人;
T----額定防護時間,按《暫行規定》不低於96小時;
將各數據代入以上公式中,得到:東翼Q氧=0.5×80×345600
=13824000(升)
=13824000(m3)
西翼Q氧=0.5×130×345600
=22464000(升)
=22464000(m3)
所需供氧量西翼避難硐室為22464000(m3),東翼為13824000(m3)。
⑵壓風供氧係統
①壓風供氧主管采用直徑Φ=100mm的無縫鋼管與井下壓風係統相聯係。在西翼避難硐室內敷設Φ=50mm的支管二至三趟,並配備ZYJ(A)型壓風自救器22組(每組供6人使),滿足硐室內130人的需要;在東翼避難硐室內敷設Φ=50mm的支管二至三趟,並配備ZYJ(A)型壓風自救器14組(每組供6人使),滿足硐室內80人的需要。
②壓風風量按如下公式確定:
Q風=q風 R總
式中:Q風----避難硐室總供風量
q風----每人每分鍾所需供風量,按《暫行規定》不低於0.3m3;
R總----避難硐室總人數,西翼避難硐室為130人,東翼為80人;
將各數據代入以上公式中,得到:西翼Q氧=0.3×130
=39m3/min
東翼Q氧=0.3×80
=24m3/min
每分鍾所需供風量西翼避難硐室為3924m3/min,東翼為24m3/min。
③壓風管路接入避難硐室後,設置供氣總閥門,然後各分管路上還需安裝減壓、消音、過濾裝置和控製閥,保證壓風出風壓力在0.1~0.3Mpa之間,連續噪聲不大於70分貝。
④進入避難硐室的壓風管路前20m應采取保護措施,本設計采用埋入巷道底板不小於是0.2m的深度。
⑶自救器供氧
避難硐室內配備壓縮氧自救器,西翼避難硐室數量為156台,東翼為96台。
㈡供電係統
避難硐室供電係統分外部電源和內部備用電源。外部電源電壓為660V,經穩壓降壓為127V,內部電源為蓄電池箱。當外部電源被破壞時,動自切換到內部電源,其電源電量滿足96個小時需求。
㈢監測監控係統
避難硐室內要配備獨立的監測監控儀器。在過渡室內要安設氧氣、一氧化碳傳感器;在生存室要安設氧氣、二氧化碳、一氧化碳、溫度等傳感器,同時還要配備濕度檢測儀,對生存室的溫度和濕度進行檢測。在避難硐室外需安安設氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳傳感器。各監測監測設備如下表8
表8 避難硐室監測監控設備數量表
㈣人員定位係統
人員定位係統采用重慶煤科院生產的KJ90人員定位管理係統。
㈤供水施救係統
供水主管采用直徑Φ=100mm的無縫鋼管與井下消防供水係統相聯係,供水管路接入避難硐室後,與飲水淨化裝置相接,在飲水淨化裝置相接的前後分別設置供水總閥門,分管采用Φ=50mm無縫鋼管分二至三路分別接至各壓風自救裝置處,在各分管出水處安裝供水閥門。
⑴供水水量按如下公式確定:
Q水=q水 R總T
式中:Q水----避難硐室總供水量
q水----每人每天所需供水量,按《暫行規定》不低於1.5升;
R總----避難硐室總人數,西翼避難硐室為130人,東翼為80人;
T----額定防護時間,按《暫行規定》不低於96小時、或四晝夜;
將以上各數據代入公式中,得到:Q西=1.5×130×4
=780升
Q東=1.5×80×4
=480升
總的所需供水量為西翼避難硐室780升,東翼480升。
⑵進入避難硐室的供水管路前20m應采取保護措施,本設計采用埋入巷道底板不小於是0.2m的深度。
㈥通信係統
避難硐室內設置直通礦調度室的電話,並安裝KTH-8型防爆本安程控電話機一部。
㈦照明係統
西翼避難硐室安裝8盞礦用防爆日光燈及50台LED一體式礦燈照明;東翼安裝4盞防爆日光燈及30台LED一體式礦等照明。一體式礦燈型號為
㈧視屏係統
硐室內各安設一台紅外攝像儀,並與礦的視頻監控係統並網。
㈨排汙係統
西翼硐室內配備6台吸便器,東翼配備4台吸便器,各安裝Φ=100mm單向排氣管一趟。
㈩急救係統
硐室內配備正壓氧氣呼吸器,自動蘇生器、急救箱,擔架,工具箱等應急自救設備。
4、避難硐室其它所需功能
㈠避難硐室內空氣環境質量要求
避難硐室內處理二氧化碳的能力不低於0.5升/分鍾.人,處理一氧化碳的能力應保證在20分鍾內將一氧化碳濃度由0.04%降到0.0024%以下。在整個額定防護時間內,緊急避險設施內部環境中氧氣含量應在18.5%~21.0%之間,二氧化碳濃度不大於1.0%,甲烷濃度不大於1.0%,一氧化碳濃度不大於0.0024%,溫度不高於35°,濕度不大於85%,並保證緊急避險設施內始終處於不低於100帕的正壓狀態。采用高壓氣瓶供氧係統的應有減壓措施,以保證安全使用。
㈡防爆功能
在避難硐室的過渡室前後設兩道防爆隔離門,在兩道隔離門之間設置一組防火噴淋裝置和壓縮空氣幕。
㈢生存功能
西翼避難硐室配備壓縮餅幹325kg,飲用水520瓶;東翼硐室配備壓縮餅幹200kg,飲用水320瓶。
八、避難硐室施工
井下分東西翼避難硐室,西翼避難硐室總工程量為55m,其中硐室通道4m,硐室43m,西翼避難硐室才用舊巷道改造,需要擴巷長度36m ,斷麵由3.7m2擴大為5.75m2。由於兩硐室相離較遠,因此,兩個硐室各項目工作可同時施工,其施工組織如下:
1、施工一隊施工東翼避難硐室,施工二隊施工西翼避難硐室,施工內容包括硐室施工、支護、砌隔離牆、砼淌地工作,其中西翼避難硐室施工時間約為35天,東翼避難硐室施工時間約為25天。
2、硐室施工完畢後,建築隊對硐室進行裝修,硐室地麵裝修采用淺色磁磚,硐室牆麵采用砂漿抹麵,再采用溫馨的不燃性材料進行裝修,裝修需要5天左右。
3、硐室施工完畢後,由機電隊負責供風、供水管路、供電、防爆隔離門、壓風自救器、單向排氣管、通風管、蝶閥安裝、電纜敷設等工作,以上工作需要15天左右。
4、以上各設施安裝完畢後再由進行監測施、人員定位係統、通信線路、視屏係統等的安裝,此項內容需要10天左右。
礦井避難硐室工程施工西翼總的需要時間為65天左右,東翼約55天,最後進行試運行。
九、工程造價
東西翼避難硐室總的工程造價為:180.92萬元,其費用概算如下表9:
表9 東西翼避難硐室工程概算表
十、施工技術安全管理措施
1、 施工技術措施
㈠避難硐室防護密閉門采用鋼板製作,其厚度不小於10mm,抗衝擊壓力不低於0.3Mpa,門周采用膠皮襯墊,使其與門框緊密結合,保證足夠的氣密性。門牆周邊掏槽,深度不小於0.2m,牆體采用強度不低於C30的砼澆築,並與圍岩體接實,保證足夠的氣密性。砼在施工前須按試驗室提供的砼配合比先進行試配送檢。
㈡ 施工前必須先將施工段四周的鬆動圍岩刁找幹淨,收淨巷道底板的流砂雜物,排幹積水。
㈢ 施工工藝:牆體施工按收砂→支護→牆體四周刻槽→澆築混凝土→質量驗收進行施工。
㈣ 施工方法:采用人工風錘密集打眼、人工鑿岩刻槽、混凝土澆築施工方法,嚴禁采用放炮刻槽。
㈤澆築混凝土工藝:接拌料→運料→填料→搗實順序進行,采用由裏向外由下往上的方式。
㈥牆體施工須由具有施工經驗的施工隊伍進行施工。施工完後,應由相應級別的負責人組織驗收,並在驗收記錄上簽字認可,並作好各工序的質量驗收記錄的存檔。牆體四周刻槽施工及牆體構築完畢後,應由煤管局、安監局、設計、礦等有關部門組織驗收並由施工單位作出竣工報告。
2 施工安全措施
㈠ 加強礦井通風機通風管理,確保施工作業區內有足夠的風量,杜絕微風作業。
㈡局部通風機的安裝和使用,嚴格執行《煤礦01manbetx 01manbetx 》中的有關規定。
㈢加強礦井瓦斯管理,配齊瓦斯檢查人員、嚴格執行瓦斯檢查製度,加強礦井瓦斯檢查,發現作業區內瓦斯超限,必須停止作業,進行處理,未處理完畢前,不準從事與處理瓦斯無關的作業。
㈣ 在硐室施工時,其回風將進入到進風流,形成串聯通風,因此,在硐室施工的回風一側需要安裝瓦斯傳感器,監測回風流中的瓦斯濃度。
㈤在硐室施工的回風一側需要安裝一組噴霧灑水裝置,降低回風流中的粉塵濃度。
㈥巷道頂板及兩幫管理,嚴格執行敲幫問頂製度和巡回檢查製度,發現危岩及時處理,防止冒頂02manbetx.com 發生。
㈦ 作業區內加強頂板支護,嚴禁空頂作業。巷道支護采用錨噴支護,臨時支護必須緊跟磧頭。
㈧檢修機電設備時,不準帶電作業,同時嚴格執行誰停電、誰恢複的原則,並掛警示牌確保供用電安全可靠。
㈨ 堅持召開班前會,總結和布置安全注意事項。切實做好現場安全工作,確保施工安全進行。
㈩施工硐室工程的領導、管理人員和全體職工必須嚴格執行《煤礦01manbetx 01manbetx 》、作業01manbetx 和01manbetx ,現場管理人員,應加強現場管理,杜絕違章指揮。
(十一) 建立健全避難硐室工程的各項管理製度,層層落實責任,確保該工程安全順利,保質保量完成任務。
3、管理及培訓措施
㈠煤礦企業應建立緊急避險係統管理製度,確定專門機構和人員對緊急險係統進行維護和管理,保證其始終處於正常待用狀態。
㈡緊急避險設施內懸掛或張貼簡明、易懂的使用說明,指導避險礦工正確使用。
㈢煤礦企業應定期對緊急避險設施及配套設備進行維護和檢查,並按說明書要求定期更換部件或設備。
㈣應保證儲存的食品、水、藥品等始終處於保質期內,外包裝應明確標示保質日期和下次更換時間。
每天應對緊急避險設施進行1次巡檢,設置巡檢牌板,做好巡檢記錄。煤礦負責人應對緊急避險設施的日常巡檢情況進行檢查。
每月對配備的高壓氣瓶進行1次餘量檢查及係統調試,氣瓶內壓力低於額定壓力的95%時,應及時更換。每3年對高壓氣瓶進行1次強製性檢測,每年對壓力表進行1次強製性檢驗。
每10天應對設備電源進行1次檢查和測試。
每年對緊急避險設施進行1次係統性的功能測試,包括氣密性、電源、供氧、有害氣體處理等。
㈤經檢查發現緊急避險設施不能正常使用時,應及時維護處理。采掘區域的緊急避險設施不能正常使用時,應停止采掘作業。
㈥礦井災害預防與處理計劃、重大02manbetx.com 應急預案、采區設計及作業規程中應包含緊急避險係統的相關內容。
㈦應建立緊急避險設施的技術檔案,準確記錄緊急避險設施設計、安裝、使用、維護、配件配品更換等相關信息。
㈧煤礦企業應於每年年底前緊急避險係統建設和運行情況,向縣級以上煤礦安全監管部門和駐地煤礦安全監察機構書麵報告。
㈨煤礦企業應將了解緊急避險係統、正確使用緊急避險設施作為入井人員安全培訓的重要內容,確保所有入井人員熟悉井下緊急避險係統,掌握緊急避險設施的使用方法,具備安全避險基本知識。
對緊急避險係統進行調整後,應及時對相關區域的入井人員進行再培訓,確保所有入井人員準確掌握緊急避險係統的實際狀況。
㈩煤礦應當每年開展1次緊急避險應急演練,建立應急演練檔案,並將應急演練情況書麵報告縣級以上煤礦安全監管部門和駐地煤礦安全監察機構。
(十一)避難硐室外應設置醒目標誌,醒目標誌采帶反光的熒光材料製作。