榆陽區XX煤礦井下安全避險六大係統補充設計
前 言
為全麵貫徹落實《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)、《國家安全監管總局 國家煤礦安全監察局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)和《關於認真貫徹落實國務院》(通知)精神,堅決遏製煤礦重特大02manbetx.com 、推廣建設井下避難硐室等避險設施的各項要求,確保礦井建立完善煤礦井下安全避險六大係統,礦方特委托我公司編製《榆陽區XX煤礦井下安全避險六大係統設計》。
一、指導思想
以科學發展觀為指導,貫徹以人為本的安全發展理念,堅持“安全第一、預防為主、綜合治理”的方針,進一步提高煤礦安全基礎保障能力,推進煤礦向新型煤礦建設進程。
二、建立完善“六大係統”的重要意義
建立完善煤礦井下安全避險“六大係統”是貫徹落實“以人為本”科學發展觀的具體體現;是以超前預防為主的“防災”和以應急避險為主的“減災”的有機統一;是既要防範02manbetx.com 發生、也要降低02manbetx.com 危害程度、最大限度減少人員傷亡和02manbetx.com 損失的要求;是將“安全第一、預防為主”落到實處的有力舉措。
因此礦井建立完善安全避險“六大係統”是非常必要的。
三、編製依據
1、安監總煤裝【2010】146號文《國家安全監管總局煤礦安監局關於建設完善煤礦井下安全避險“六大係統”的通知》;
2、煤安監司函【2011】1號《煤礦井下安全避險“六大係統”建設完善基本要求及檢查驗收暫行辦法》
3、安監總煤裝【2011】15號《國家安全監管總局、國家煤礦安監局關於印發煤礦井下緊急避險係統建設管理暫行規定的通知》;
4、安監總煤裝【2011】33號《煤礦井下安全避險“六大係統”建設完善基本規範(試行)》;
5、《煤礦安全01manbetx 》、《煤炭工業小型礦井設計規範》;
四、井下安全避險“六大係統”
1、礦井監測監控係統
該礦必須按照《煤礦安全監控係統及檢測儀器使用管理規範》(AQ1029-2007)的要求,建設完善安全監控係統,實現對煤礦井下瓦斯、一氧化碳濃度、溫度、風速等的動態監控,為煤礦安全管理提供決策依據。要加強係統設備維護,定期進行調試、校正,及時升級、拓展係統功能和監控範圍,確保設備性能完好,係統靈敏可靠。要健全完善規章製度和事故應急預案,明確值班、帶班人員責任,礦井監測監控係統中心站實行24小時值班製度,當係統發出報警、斷電、饋電異常信息時,能夠迅速采取斷電、撤人、停工等應急處置措施,充分發揮其安全避險的預警作用。
2、井下人員定位係統
該礦必須按照《煤礦井下作業人員管理係統使用規範》(AQ1048-2007)的要求,建設完善井下人員定位係統,並做好係統維護和升級改造工作,保障係統安全可靠運行。所有入井人員必須攜帶識別卡(或具備定位功能的無線通訊設備),確保能夠實時掌握井下各個作業區域人員的動態分布及變化情況。要進一步建立健全製度,發揮人員定位係統在定員管理和應急救援中的作用。
3、壓風自救係統
該礦必須在按照《煤礦01manbetx 01manbetx 》要求建立壓風係統,所有采掘作業地點在災變期間能夠提供壓風供氣,並完善壓風自救係統。空氣壓縮機設置在地麵,井下壓風管路要采取保護措施,防止災變破壞。礦井掘進工作麵要安設壓風管路,並設置供氣閥門。
4、供水施救係統
井下消防灑水管路能與地麵飲用水水源聯接,除按照要求設置三通及閥門外,還要在所有采掘工作麵和其他人員較集中的地點設置供水閥門,確保各采掘作業地點在災變期間能夠實現應急供水的需要。並加強供水管路維護,不得出現跑、冒、滴、漏現象,保證閥門開關靈活。
5、通信聯絡係統
該礦必須按照《煤礦01manbetx 01manbetx 》的要求,建設井下通信係統,在災變期間能夠及時通知人員撤離和實現與避險人員通話的要求,從而完善通信聯絡係統。
在井底車場、配電點、水泵房、避難硐室、消防材料庫等主要硐室和采掘工作麵等人員集中地點應安設直通礦調度室的電話。
井下使用廣播係統。發生險情時,可及時通知井下人員撤離。
6、井下緊急避險係統
該礦開采所開采的3號煤煤層屬容易自燃煤層。根據相關規定煤礦須在2012年6月底前,完成井下緊急避險係統。
入井人員配備額定防護時間不低於30分鍾的自救器。當井下災害發生時,從采掘工作麵步行,凡在自救器所能提供的額定防護時間內不能安全撤到地麵的,必須在距離采掘工作麵1000m範圍內建設避難硐室。礦井在運輸大巷和回風大巷之間設置避難硐室。
避難硐室布置在3號煤層中,其前後20m範圍內巷道應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。
靠近硐室底板附近設置兩趟的單向排水管。
靠近硐室頂板附近設置兩趟單向排氣管。
避難硐室接入礦井壓風、供水、監測監控、人員定位、通訊和供電係統。 硐室入口處和內部應分別安設直通礦調度室的固定電話。
自備氧供氣係統供氧量不低於0.3m3/min·人。硐室須專人管理,及時進行維護、保養,保證設備的正常運行。
第一章設計概況
第一節 環境條件
一、交通位置
XX煤礦位於榆林城東北方向,直距榆林市15km。地處榆神礦區一期規劃區南部,行政區隸屬榆陽區牛家梁鎮管轄。舊榆(林)—神(木)公路從礦區北部1km處通過,向西南約13km與西(安)—包(頭)高速公路相接,北部8km處有榆(林)—神(木)二級公路通過;榆陽區運煤專線從井田3km處通過,與牛家梁煤炭集裝站連接。本礦區煤炭外運條件良好,交通運輸條件十分便利。
本區通訊條件好,各縣市鄉鎮已實現了電話程控化,全部進入國際、國內自動傳輸網,也開通了數字微波線路和GSM移動通訊工程,移動通訊網覆蓋全區,達到國內先進水平。
交通位置見圖1-1。
二、自然地理及地震
1、地形地貌
井田處陝北黃土高原丘陵溝壑區地貌,地表多被第四係鬆散沉積物所覆蓋,較大溝穀中出露基岩。
區內主要為黃土梁峁地貌,大部分為黃土梁峁區。地勢北部高南部低,地形起伏較大,支離破碎,溝壑縱橫。海拔標高最高點位於井田東北部,高程1226.8m;最低點位於南部支溝河道,高程約1186.4m,相對高差約40.4m。
區內水係不發育,北側約4km為南岔河,四季流水,流量為0.01 m3/s,南岔河由東向西彙入頭道河;頭道河由西南方向彙入榆溪河,其常年流水,流量0.295m3/s,除降水期外,在大部分時間水量較小。
2、氣候
本區屬溫帶大陸性幹旱、半幹旱氣候,春季風沙頻繁,夏季酷熱多變,秋季細雨連綿,冬季長而嚴寒。據榆林氣象局1984~1994年觀測資料,年平均氣溫8°,最高氣溫36.7°,最低氣溫-29.7°,日溫差最高可達20°。每年10月開始降雪,次年3月解凍,無霜期約150~180天。四季多風,尤以冬春為甚,風向多為西北風,最大風速18.7m/s,風力達8級以上。年降水量在279~541mm之間,7~9月份降水多,約占全年的30%,年平均蒸發量為1720~2085mm。
3、地震
根據國家地震局《中國地震反應普特征周期區劃圖》(GB18306-2001)B1圖和《中國地震動峰值加速區劃圖》(GB18306-2001)A1圖,根據鄰縣(府穀縣)地震動反應普特征周期Tg為0.35s,設計地震分組應為第一組,場地類別為第Ⅱ類,設計基本地震加速度值為0.5g,抗震設防烈度為Ⅵ度。
第二節 安全條件
一、地層
礦區內地表絕大部分被第四係全新統風積沙(Q42eol)所覆蓋,在西部地勢較高的梁峁地段出露有第四係中更新統離石組(Q2l)黃土。在北部地勢較低的水庫附近分布第四係上更新統的薩拉烏素組(Q31s)。
據地表和鑽孔揭露,區內地層由老到新有:侏羅係中統延安組(J1y)、直羅組(J1z)及第四係(Q4)。現分述如下:
1、侏羅係中統延安組(J1y)
為一套河流-湖沼相含煤沉積,主要岩性為砂岩、泥岩、炭質泥岩及煤層,總厚210.87~305.62m,為區內含煤地層。
2、侏羅係中統直羅組(J2z)
為一套半幹旱氣候條件下的河流沉積,岩性較單調,為灰綠色厚狀粉砂質泥岩、泥岩,灰黃色粉砂岩、細砂岩,灰白色厚層狀中、細粒長石砂岩不等厚互層。底部淺灰、灰白色塊狀中粗粒長石砂岩,局部含細礫,分選中等,磨園度一般,泥質膠結。發育大型板狀、楔狀、槽狀交錯層理,具明顯的底部刷。特征較突出,分布較穩定,相當於區域上的“七裏鎮砂岩”,是劃分延安組與直羅組界線的重要標誌層(K4)。該組是礦區含煤岩係的直接蓋層,受古剝蝕作用保存不完整,在東南邊部缺失,厚度0~163.13米。
3、第四係(Q4)
(1)中更新統離石組(Q2l)
大塊出露於井田的西部,東北部有小麵積出露,岩性為淺棕紅、棕黃色亞沙土,夾2~5層厚0.3m的古土壤層,發育柱狀節理,含較多白色顆粒狀鈣質結核,局部呈層分布,厚度20~30m。
(2)上更新統薩拉烏蘇組(Q31s)
主要分布於井田北地勢低的河穀地帶,岩性為淺灰黃色wtkc沙土、亞沙土及灰色粘土,底部在黃土梁峁區次級溝穀中常見一層厚5~10m的雜色沙土及沙礫石層,含大量的腹足類、哺乳類化石。下部發育水平層理,含大量草本植物根係及白堊,上部發育交錯層理。厚度10~30m。
(3)全新統(Q4)
全新統風成沙(Q42eol):廣布於全井田內,岩性為淺灰黃、灰白色粉細沙。主要廣布於沙漠灘地,梁峁區隻在鞍部及背風坡頂部披蓋。
全新統人工堆積(Q4s):分布於黃土梁峁區的攔河淤泥、淤沙,厚度1~5m。
(二)地質構造
礦區位於鄂爾多斯盆地次級構造單元陝北斜坡東部。總體上向北北西或西北方向緩傾的單斜構造,局部傾向為西南方向,一般傾角1°~3°。區內未發現較大規模的斷裂及褶皺,無岩漿活動痕跡,構造簡單。
二、含煤地層
區內含煤地層為侏羅係中統延安組(J2y),區內鑽孔均對其進行了揭露。根據沉積旋回結構、岩性及礦物組合特征、含煤性劃分為四個岩性段。現自下而上敘述如下:
1、第一段(J2y1)
為一套衝積平原相組合。由兩個下粗上細的次級沉積旋回組成。每個旋回的下部為黃灰、淺灰色中粗粒-細粒長石砂岩、長石石英砂岩,中上部為灰色粉砂岩、深灰色泥質粉砂岩,頂部為炭質泥岩夾薄煤層或煤線(即9、8號煤層)。本段底砂岩具正粒序,發育大型板狀交錯層理和衝刷充填層理,分布較穩定,是本區重要的對比標誌層(K1標誌層,即寶塔山砂岩)。
2、第二段(J2y2)
為一套細碎屑沉積,岩性主要為細粒長石石英砂岩、粉砂岩與泥岩互層。由三個較完整的次級沉積旋回組成,每個旋回由下向上粒度逐漸變細,頂部或上部分別為7、6、5號煤產出層位。
本段細砂岩具楔狀交錯層理或波狀交錯層理;粉砂岩、泥岩中多發育水平層理、緩波狀層理和透鏡狀層理,局部見變形層理。煤層底板泥岩、泥質粉砂岩中常見直立的植物根葉化石。
3、第三段(J2y3)
岩性以細碎屑沉積為主。由1~3個下部為灰色細砂岩,向上依次為粉砂岩、含砂泥岩、炭質泥岩夾煤層或煤線的次級沉積旋回組成,各旋回的上部分別為4、3-1、3號煤層的賦存部位。
本段是延安組主要含煤段,賦存於本段上部的3號煤層層位穩定,分布廣,是本區唯一的可采煤層,也是本區地層和煤層對比的重要標誌層之一(K2)。
4、第四段(J2y4)
由2個下粗上細的次級旋回組成,每個次級旋回的下部為灰白色細—中粒長石砂岩,中部為淺灰色、深灰色粉砂岩及泥質粉砂岩,上部為灰色、深灰色泥岩夾少量含炭泥岩和煤線。底部的灰白色粗(中)粒長石砂岩(局部相變為細砂岩、粉砂岩)分布較穩定,以其含大量的泥礫、煤紋、煤條帶和植物化石碎片為特征,在區內較為穩定,厚度一般10~20m,最厚達25m以上,為本區地層對比標誌層之一,相當於區域上的“真武洞砂岩”(K3),也是3號煤層的頂板和直接充水含水層。
二、構造
區域構造位置位於鄂爾多斯盆地次級構造單元陝北斜坡東緣,礦區構造為一走向北東,傾向北西,傾角小於1°的單斜構造,地麵地質調查及井下探采結果未發現較大規模的斷裂及褶皺,無岩漿活動痕跡,構造簡單。
三、煤層及煤質
(一)煤層
延安組為礦區一帶的含煤地層,延安組共含煤(及煤線)最多達16層,其中具有對比意義的煤層9層,自上而下編號分別為3、3-1、7號煤層。采礦證批準開采3號煤層。
1、3號煤層
賦存於延安組第三段頂部,層位穩定厚度大,全區可采,煤層厚6.95~7.80m,可采厚度6.38~7.53m,由西南向北東逐漸增厚,變化規律較明顯。結構簡單,一般不含夾矸,僅局部含有2層厚0.03-0.30m的泥岩夾矸。底板標高1083~1111m,由西北向東南遞增。煤層埋深92.83~145.11m,由西北向東南逐漸增大。
該煤層為結構簡單、全區可采的穩定型特厚煤層。
該煤層頂板以細砂岩為主,次為粉砂岩、泥岩、粉砂質泥岩;底板以泥岩為主,次為粉砂質泥岩、粉砂岩,少量細粒長石砂岩、炭質泥岩。
2、3-1號煤層
3-1號煤層賦存於延安組第三段上部,層位穩定,除區內中部、北東部可采外,其餘部分煤層均小於0.80m最低可采厚度而不可采。煤層厚0.57~1.40m,可采厚度0.80~0.89m,由西向東逐漸增厚。結構簡單,不含夾矸。底板標高1067~1093m,由西向東遞增。煤層埋深127~150m,受地形的控製,煤層埋深由西向東逐漸增大。與3號煤層間距為6.57~8.40m。
該煤層為結構簡單、大部可采的穩定型薄煤層。
(二)煤質
根據化驗資料,綜上所述:區內3號、3-1煤屬特低灰、特低硫、特低磷、中高發熱量、富油、低熔灰分、低變質階段的長焰煤41號及不粘煤31號。是優質動力煤及氣化、液化等化工原料,亦可用於低溫幹餾法生產焦油及半焦炭。
四、水文地質條件
(一)地形地貌及地表水
礦區位於毛烏素沙漠與黃土高原過渡帶的東南邊緣。地勢總體表現為東北較高,西南低,海拔標高1226.8~1186.4m,高差40.4m。區內地表水係不發育,僅有礦區西南側的上河上遊存在,多數時間為幹河,隻在雨季時有流水。
(二)含(隔)水層的水文地質特征
礦區水文地質條件受區域水文地質條件的控製。根據區內地下水的賦存條件及水力特征,將區內地下水劃分為兩種類型:即第四係鬆散岩類孔隙及孔隙裂隙潛水、碎屑岩類裂隙水;三個含水岩層(組):第四係中更新統黃土孔隙裂隙潛水、侏羅係碎屑岩類風化殼裂隙水、碎屑岩類裂隙承壓水。
1、第四係中更新統離石組黃土孔隙裂隙潛水
主要分布於東部的黃土梁峁區,其上多被薄層風積沙覆蓋。含水層岩性主要為亞粘土、粉沙質黃土等,厚度一般為15~50m。水位埋深靠近灘地區較淺,一般小於10m,靠近黃土梁崗區較深,一般15~30m。據常樂堡井田Y23孔和牛家梁井田Y24孔抽水試驗,含水層厚度27.39~119.24m,水位埋深0.61~16.3m,降深13.93~46.85m,湧水量46.40~51.93m3/d,統降單位湧水量0.013~0.039 L/s·m,滲透係數0.013~0.174m/d,富水性弱。水化學類型為HCO3-Ca·Mg、HCO3-Na·Ca型,礦化度224~250mg/L。據民井簡易抽水試驗,含水層厚度2~3m,抽水時間15~40分鍾,出水量1.072~2.585m3,水位恢複時間約12個小時,含水量較差,富水性弱。
2、中生界碎屑岩類裂隙孔隙潛水及承壓水
根據水力特征劃分為兩個含水岩組,即侏羅係碎屑岩類風化帶裂隙水及碎屑岩類裂隙承壓水。
(1)侏羅係碎屑岩類風化帶裂隙潛水
全區分布,均隱伏於新近係靜樂組紅色粘土之下,含水層為基岩頂部的風化裂隙帶,基本為3號煤層的頂板,一般厚20~30m左右,裂隙水具承壓性。據東南側的上河煤礦,基岩風化裂隙帶內最大湧水量3~48m3/d;據井田西南方向約3km的常樂堡Y23鑽孔抽水試驗成果,含水層厚度18.42m,當降深23.26m,湧水量20.48m3/d ,滲透係數0.049m/d,統降單位湧水量0.00843L/s·m,富水性弱。水化學類型為HCO3-Ca·Mg型,礦化度184.43mg/L。
(2)碎屑岩類裂隙承壓水
以3號煤層為界分上、下兩個含水岩段。
①3號煤之上碎屑岩類裂隙承壓水
分布於3號煤層之上,主要為延安組第四岩性段,厚度26~45m。含水層主要由細—中粒長石砂岩組成。據常樂堡井田Y23及上河井田SK302鑽孔抽水試驗(表4-2),水位埋深+0.84~8.30 m,含水層厚度23.39 ~52.95m,當降深18.02~44.34m,湧水量15.90~62.04m3/d,統降單位湧水量 0.0018~0.08183L/s·m,滲透係數0.007~0.0565m/d,富水性弱。水化學類型為HCO3-Mg·Ca型,礦化度195.74mg/L。
②3號煤之下碎屑岩類孔隙裂隙承壓水
分布於3號煤層至延安組底界之間層段中。岩性主要為淺灰色粉、細砂岩與深灰色泥岩不等厚互層夾煤層,因埋藏深,岩石較完整,裂隙不發育,含水層較薄。據鄰近區內的ZK1950鑽孔及周邊地區水文鑽孔抽水試驗資料,統降單位湧水量0.0004~0.0036L/s·m,滲透係數0.0003~0.0031m/d,故富水性極弱。水化學類型為Cl-Na型,礦化度均大於1000mg/L。
3、隔水層
(1)新近係靜樂組紅土隔水層
廣布全區,厚15~50m,岩性為紫紅色、磚紅色或棕紅色粘土,夾多層鈣質結核層及鈣板,較致密,為第四係潛水與基岩風化裂隙帶潛水間良好的隔水層。
(2)延安組泥岩類隔水層
延安組中,厚度較大且連續分布的泥岩、粉砂質泥岩、泥質粉砂岩及部分粉砂岩等泥岩類,與含水層相間分布,厚度一般為10~35m,為層間裂隙承壓水的隔水層。
(三)地下水的補給、徑流和排泄條件
第四係鬆散層潛水以大氣降水補給為主,部分為沙漠凝結水補給及灌溉回歸水、渠水、庫水滲漏補給。徑流主要受地形控製,流向由高至低與現代地形吻合,局部受地層結構的影響流向有所改變。排泄主要是側向補給河水,次為蒸發消耗、垂向滲漏和人工開采。
基岩風化帶裂隙潛水,在裸露區直接由大氣降水滲入補給,其餘地區靠上覆鬆散層潛水的下滲補給。該潛水與鬆散層潛水間局部地段存在夾層,大部分地區則為具有密切水力聯係的統一含水體,故其補給、徑流、排泄與鬆散層潛水基本一致。
承壓水除基岩裸露區通過風化裂縫帶間接得到大氣降水補給外,還接受上遊地段潛水滲入補給,徑流方向沿基本岩層傾向由東向西或西南方向運移。其排泄區為遠距離河穀,基本形成了較為封閉的儲水空間,水量小,水質差。
(四)水文地質勘探類型
本區地表大部分被鬆散層覆蓋,其富水性弱,且下部有較厚的紅土、黃土隔水層,加之區內構造簡單,無斷裂,基岩裂隙不發育,主要煤層頂板直接充水含水層富水性很弱,屬於含水量小的含水層。依據《煤礦防治水規定》及《榆林市榆陽區XX煤礦水文地質補充勘探成果》,本礦水文地質類型為簡單型。
(五)礦井湧水量
根據多年來觀察數據,采用大井法及廊道法進行礦坑湧水量計算,礦井正常湧水量15m3/h,礦井最大湧水量20.0m3/h。
五、其它開采技術條件
1、瓦斯
根據陝西省煤炭生產監督管理局文件(陝煤局發[2011]4號對榆林地區2010年度煤礦瓦斯等級鑒定的批複中,該煤礦所開采的煤層為3號煤,日均產量1286t,礦井絕對瓦斯湧出量0.68m3/min,相對瓦斯湧出量0.76m3/t,CO2相對湧出量1.34m3/min。因此該煤礦2010年度通過陝西省煤炭生產安全監督管理局批複為低瓦斯礦井。故礦井瓦斯鑒定等級為低瓦斯礦井。
2、煤層頂、底板穩定性
區內3號煤層直接頂板主要為泥岩、粉砂岩,厚度0~0.85m;老頂為中、細粒長石砂岩、粉砂岩,長石砂岩、粉砂岩頂板屬半堅硬—堅硬岩石,抗剪、抗壓強度大,屬Ⅱ類中等冒落頂板;底板以粉砂岩居多,泥岩少量,為半堅硬岩石,抗剪、抗壓強度較大,不易造成底鼓現象,為穩定型底板。
3、煤塵
根據地質資料各煤層測試的火焰長度在180~>400mm之間;抑製煤塵爆炸的岩粉用量在55~80%之間,屬有爆炸性危險的煤層。
4、自燃
依據所做的地質報告,該礦3號煤層的自燃等級為Ⅰ級,屬容易自燃煤層。
5、地溫
綜合本區簡易測溫成果03manbetx ,根據地質資料報告,由於煤層埋藏較淺,地溫隨深度增加幅度較小,地溫梯度小於2.10℃/100m,本區屬地溫正常區,無高溫異常。
第二章 礦井開拓
第一節 井田境界及儲量
一、井田境界
根據陝西省國土資源廳所批的采礦證劃定範圍,批準對3號煤層進行開采,井田南北長1.77km,東西寬1.59~1.80km,井田麵積3.0002km2,開采3號煤層,可采麵積3.0002km2,開采標高為+1118~1082m。
其拐點坐標見表2-1-1。
井田北以1、2兩點連線為界,東以2、3兩點間連線為界,南以3、4點兩點間連線為界。井田南與上河煤礦為鄰,西與人民煤礦為鄰,北與白鷺煤礦為鄰,東為尚和整合區。
二、資源/儲量
本礦井為生產礦井,截至2005年12月31日,根據所提供的技改初步設計核實的礦井儲量,礦井可采儲量為16.32Mt。
三、安全煤柱
井田地表為黃土與風積沙覆蓋,各煤層均為近水平煤層,可采煤層埋藏深度在40~150m左右。為確保地麵建築物和工業廣場設施及防止地麵溝流下滲到井下,根據《煤炭工業小型礦井設計規範》、《建築、水體、鐵路及主要井巷煤柱留設與壓煤開采規程》和《煤礦01manbetx
》等有關規定,設計根據圍岩情況和各類規程規定的參數分別進行計算煤柱尺寸,地麵建築物保安煤柱計算取最大值圈定。
1、廣場煤柱:按圍護帶15m,鬆散層移動角45度,基岩移動角73度進行計算,廣場保護煤柱留設80m。
2、井筒保護煤柱:按圍護帶10m(立井圍護帶30m),鬆散層移動角45度,基岩移動角73度進行計算。計算井口煤柱用移動角法設計;井底煤柱按D=2S1+2a。計算過程如下:
根據上述計算,大巷留設的安保煤柱煤柱為40m支護滿足安全需求。
5、采空區煤柱:開采區邊界留設20m煤柱。
6、工作麵之間煤柱:留10~20m煤柱。
7、村莊煤柱:按保護煤柱等級Ⅲ,圍護帶寬度10m。井田村莊建築物煤柱值50m。
四、礦井設計生產能力及服務年限
本礦井為生產礦井,采用立井單水平開采3號煤層。根據在3號煤層布置一個對拉炮采工作麵考慮。按礦井生產規模0.3Mt/a,礦井設計可采儲量16.32萬t,煤層儲量備用係數取1.4,則礦井服務年限計算如下:
T=Z/KA
式中:
T——礦井服務年限,a;
Z——礦井設計可采儲量16.32Mt;
A——礦井生產能力,0.3Mt/a;
K——儲量備用係數,取1.4。
即礦井裝備炮采和適應煤層變化的開采設備,規模按照0.3Mt/a的開采計算,礦井生產服務年限38.86a。
第二節 開拓方式
一、礦井工業廣場
該工業場地處於井田西北部的平台地上,在場區西部布置兩條立井。
二、開拓方案
該礦為“六證”齊全的合法生產礦井,開采3號煤層,設計采用一對立井開拓,生產能力為0.3Mt/a。
根據礦方提供的采掘工程平麵圖及技改初步設計,現礦井采用兩條已開鑿至3號煤層的井筒,井下布置兩組大巷對3號煤層進行開采,兩組大巷分別為東西、南北向。靠近井田北部邊界保安煤柱線布置一組東西向大巷,當該組大巷掘進至井田中央時,再按南北向布置一組大巷於井田中央,直接掘進至井田南部邊界保安煤柱線。井田內設置一個盤區對3號煤層進行開采,回采工作麵布置於南北向大巷兩側。
礦井采用保水采煤法,即對條帶巷進行擴幫開采,留設支撐煤柱及隔離煤柱支撐頂板。
兩條立井參數如下:
主立井:位於工業場地北側,井口標高+1217.76m,傾角90.0°,井筒垂深131.68m(井口至煤層底板),淨直徑5.0m,混凝土砌镟支護,支護厚度500mm,安裝一對提升箕鬥及裝備梯子間。作為礦井原煤提升、進風等任務。
副立井:也位於工業場地北側,井口標高+1217.76m,傾角90°,井筒垂深132.18 m(井口至煤層底板),淨直徑5.0m,混凝土砌镟,支護厚度500mm,裝備1.5噸普通罐龍及梯子間。作為下料、回風、上下人等任務。
三、開采水平劃分及標高
礦井劃分一個水平進行開采,開采水平位於3號煤層中,水平標高+1085m。
四、首采工作麵位置
礦井采用“一井一麵”模式,移交生產工作麵為04東對拉工作麵,大巷另一翼為05西對拉工作麵。
五、礦井運輸
1、煤炭運輸
投產時回采麵煤炭運輸係統為:工作麵 刮板輸送機、轉載機 運輸順槽 膠帶輸送機 運輸大巷 膠帶輸送機 主立井(箕鬥提升)→地麵篩分係統。
順槽掘進來煤:掘進工作麵 防爆裝載機、防爆膠輪車 順槽 防爆膠輪車運輸大巷 防爆膠輪車 主立井(箕鬥提升)→地麵篩分係統。
2、輔助運輸
井下所需材料及設備,在地麵裝車後,由防爆膠輪車從副立井經輔助運輸大巷,運輸至各用料地點。運輸係統為:地麵 礦車 副立井(換裝)防爆膠輪車 輔助運輸大巷 防爆膠輪車 輔助順槽。
3、人員下井
采用從副立井罐龍下放人員,人員步行至工作地點。
六、主要巷道斷麵特征
根據井田煤層賦存狀態、水平劃分,主要運輸大巷包括運輸大巷、輔助大巷和回風大巷,水平大巷設置在3號煤層中。
1、運輸大巷采用矩形斷麵,錨噴支護,淨寬5.0m,淨高3.0m,支護厚度100mm,鋪設膠帶運輸大巷煤炭。
2、輔助運輸大巷采用矩形斷麵,錨噴支護,淨寬5.0m,淨高3.0m,支護厚度100mm,鋪底混泥土厚度200mm。
3、回風大巷采用矩形斷麵,錨噴支護,淨寬5.0m,淨高3.0m,支護厚度100mm。
七、勞動定員
本礦井生產規模為0.3Mt/a,年工作日300天,三八作業製,每天三班作業,邊生產邊準備。礦井勞動定員根據崗位安排,原煤生產人員出勤人數為200人,服務人員和其他人員27人,全礦在籍人數288人。井下工的在籍係數為1.35,地麵生產工人的在籍係數為1.25,其他係數均為1.0。管理人員占原煤生產人員的8%,原煤生產工人中井下工占80%,地麵工占20%,服務人員和其他人員分別占原煤生產在籍人數的8%和2%。
勞動定員彙詳見表2—2—1。
第三章 緊急避險係統
第一節 礦井主要災害
1、根據礦井做的檢測資料及地質報告,該礦井煤塵具有爆炸性及煤層屬於容易自燃煤層。因此在礦井生產時,所產生的粉塵聚集會發生爆炸及煤層作火。
2、礦井開采的3號煤層頂板主要以泥岩、粉砂岩為主,屬Ⅱ類中等穩定性岩層。根據榆橫地區煤層淺埋藏的特點,頂板堅硬但壓力大的特點,因此礦井在回采時,頂板較難冒落,易發生大範圍冒頂災害,形成強大的衝擊波破壞性災難。
3、礦井由於原開采3號煤層形成的大範圍采空區,分布於礦井北部,根據水文劃分類型該礦水文類型為簡單,采掘工程不受水害影響,防治水工作簡單。
由於礦井存在上述災害,故礦井需裝備齊全的安全設施,做好探放工作,確保災害發生。為確保井下人員的在發生災變時,為創造生存基本條件,為應急救援創造條件、贏得時間,因此礦井設置緊急避險係統是非常有必要的。
第二節 礦井安全出口
一、礦井安全出口
礦井有兩個安全出口,即主立井和副立井。滿足《煤礦01manbetx
》生產礦井至少有2個能行人的通達地麵的安全出口的要求,其中主、副井井口間距55m。各個井筒淨斷麵及斷麵布置均滿足行人、運輸、通風和安全設施、設備安裝、檢修等方麵的要求,符合《煤礦安全規程》的有關規定。
該礦主立井為進風井口,不受粉塵侵入影響,也不受有害和高溫氣體侵入影響。
二、工作麵安全出口
投產開采的04東對拉工作麵安全出口有兩個,為運輸順槽和回風順槽的兩個端頭,工作麵兩個端頭出口超前20m內采用錨杆密集支護;運輸順槽和回風順槽巷道均采用金屬錨杆錨頂支護。
第二節 緊急避險係統
一、緊急避險係統確定
1、煤礦井下緊急避險係統是指在煤礦井下發生緊急情況下,為遇險人員安全避險提供生命保障的設施、設備、措施組成的有機整體。緊急避險係統建設的內容包括為入井人員提供自救器、建設井下緊急避險設施、合理設置避災路線、科學製定應急預案等。
井下緊急避險設施是指在井下發生災害事故時,為無法及時撤離的遇險人員提供生命保障的密閉空間。該設施對外能夠抵禦高溫煙氣,隔絕有毒有害氣體,對內提供氧氣、食物、水,去除有毒有害氣體,創造生存基本條件,為應急救援創造條件、贏得時間。
緊急避險設施主要包括永久避難硐室、臨時避難硐室、可移動救生艙。
2、根據礦井開拓係統,礦井最遠采掘工作麵距井口安全出口最遠路程2.5km。當井下災害發生時,在入井人員配備額定防護時間不低於30分鍾的自救器情況下,從采掘工作麵步行,按正常步行速度為每小時5.0km,人員很難災變時在半小時內逃出礦井。根據礦井開拓係統及井田範圍,回采工作麵較短,均不超過1000m。該礦井為低瓦斯礦井,因此隻需在距離采掘工作麵1000m範圍內的安全通道內建設避難硐室或設置可移動式救生艙。根據礦井開拓及工作硐室布置位置,為確保井底及其附近人員的安全,設計在在井底車場附近設置一個永久避難硐室,為全礦井的井底1000m範圍內人員緊急避險;在井田中央的運輸大巷和回風大巷之間設置一個臨時避難硐室,即04東對拉工作麵與05西對拉工作麵之間,該臨時避難硐室能滿足此兩工作麵及06東對拉工作麵及大巷掘進頭人員避險;為保證以後生產的工作麵安全需求同理在兩個工作麵之間的大巷設置臨時避難洞室;為保證順槽掘進頭作業人員的安全,及考慮順槽工作麵的特點,設計采用移動救生艙來滿足順槽掘進作業人員的安全。
3、緊急避險設施具備了安全防護、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小時。
(1)具備自備氧供氧係統和有害氣體去除設施。供氧量不低於0.5升/分鍾·人,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能保證在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%~23.0%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攝氏度,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。采用高壓氣瓶供氣係統的應有減壓措施,以保證安全使用。
(2)配備獨立的內外環境參數檢測或監測儀器,在突發緊急情況下人員避險時,能夠對避險設施過渡室內的氧氣、一氧化碳,生存室內的氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、溫度、濕度和避險設施外的氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳進行檢測或監測。
(3)按額定避險人數配備食品、飲用水、自救器、人體排泄物收集處理裝置及急救箱、照明設施、工具箱、滅火器等輔助設施。配備的食品發熱量不少於5000千焦/天·人,飲用水不少於1.5升/天·人。配備的自救器應為隔絕式,有效防護時間應不低於45分鍾。
4、緊急避險設施應與礦井安全監測監控、人員定位、壓風自救、供水施救、通信聯絡等係統相連接,形成井下整體性的安全避險係統。
礦井安全監測監控係統必須對緊急避險設施外和避難硐室內的甲烷、一氧化碳等環境參數進行實時監測。
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。
礦井壓風自救係統必須能為緊急避險設施供給足量氧氣,接入的礦井壓風管路應設減壓、消音、過濾裝置和控製閥,壓風出口壓力在0.1~0.3兆帕之間,供風量不低於0.3米3/分鍾·人,連續噪聲不大於70分貝。
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。接入的礦井供水管路應有專用接口和供水閥門。
礦井通信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。
5、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、牢靠的標識。礦井避災路線圖中應明確標注緊急避險設施的位置、規格和種類,井巷中應有緊急避險設施方位的明顯標識,以方便災變時遇險人員迅速到達緊急避險設施。
6、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,包括及時補充或移動緊急避險設施,完善避災路線和應急預案等。
二、井下緊急避險係統設計
(一)永久避難硐室
在副井井底車場附近設置個永久避難洞室,為全礦井的及井底1000m範圍內人員緊急避險。
1、井下人員
按照現今礦井最大班下井人員為50人,硐室內設施的總容量備用係數取1.2,則下井人員最多為60人。自救器則考慮人員按1.2倍安排應有72台隔絕式自救器,自救器使用時間不低於45min;並需配備兩台正壓氧氣呼吸器;避難硐室采用一體式礦燈照明,並儲備逃生用一體式礦燈數量為72台。
2、避難硐室位置
礦井自開采以來,未發生瓦斯爆炸,且連續3年瓦斯等級鑒定,均屬低瓦斯礦井(瓦斯等級鑒定詳見附件),根據礦井開拓布置及逃生途徑考慮,避難硐室布置在3號煤層中,布置在輔助運輸大巷與回風大巷之間,盡可能采用折反式布置,以減少瓦斯、煤塵爆炸後的衝擊波。設置兩道正向密閉門,在兩道密閉門之間設置噴淋裝置。其前後20m範圍內巷道應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。靠近底板附近設置兩趟的單向排水管,在密閉門上方設置兩趟單向排氣管。
3、避難硐室及地麵鑽孔的參數
避難硐室采用拱形硐室式布置,淨寬4.0m,淨高3.3m,淨斷麵11.5m2,生存硐室長26.10m,所設置的避難硐室生存室麵積約89m2,滿足每人需1m2(避難洞室最多人數60人)的使用麵積。雖礦井為低瓦斯礦井,但考慮硐室布置在煤層中,為防止瓦斯及有害氣體侵入硐室,硐室及硐室口附近10m應采用隔離材料對硐室進行隔絕支護。
發生災變時為保障在避難硐室內待救人員的通風、通訊、供電、供水等基本生存條件,設計將從地麵打設一鑽孔φ200mm直通避難硐室,該礦鑽孔長130m。從地麵經鑽孔下一趟無縫鋼管DN100×4的壓風管路,地麵留設有與應急壓風機對接的接口,並與硐室內的壓風自救器相連;下一趟無縫鋼管DN100×4的供水管路,留設接口與地麵應急供水係統連接,並與硐室內的供水係統連接;下兩趟專用監控通訊電纜,一趟直通礦井調度室,專用通訊線路不允許接其他分機;一趟連接礦井監控與避難硐室監控探頭,並在鑽孔口留設有與地麵應急通訊設備連接的接口;設置一趟動力電纜連接避難硐室內用電設備,禁止攜帶其他負荷,在地麵鑽孔口留設有與地麵應急電源連接的接口。
鑽孔參數:x=4252902.000,y=37404198.500,z=+1213.00,孔徑200mm。
直通避難硐室鑽孔防治措施:
(1)鑽孔標高高於四周地麵0.5m標高,不得放雜物;
(2)鑽孔周圍有地麵水影響時,必須設置排水溝;
(3)必須做好工程記錄,並填圖歸檔;
(4)並采用大於鑽孔斷麵的堅實的蓋板蓋實孔口上鎖,應設置柵欄和標誌;
(5)並修築能滿足應急車輛運行的道路。
4、避難硐室傳感器種類及裝備
發生災變時為保障在避難硐室內空氣淨化功能及溫度條件,將在避難硐室內設置防爆型空氣循環淨化裝置,礦用防爆空調裝置等。
在避難硐室內外設有瓦斯傳感器、一氧化碳傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器通過監控電纜與地麵監控室相連,硐室內並有顯示器顯示上述傳感器數值。避難人員進入硐室內是否使用自救器,必須首先觀察上述傳感器顯示數值,及現場的具體情況做出判斷。
為防止井下火災燒烤密閉門,設計采取向密閉門內灑水冷卻的辦法,一寸鋼管距密閉門裏側10cm,按巷道內輪廓,每20cm設一個噴頭,向密閉門噴水,水源來自從鑽孔下來的飲用水,硐室通道兩端外部門的裏側均設噴水防火係統。4道密閉門的外牆體均設置防火觀察孔,平時用於通風,急救時用於觀測災情。
硐室內有專人管理,每周對室內設置進行一次實驗,即使進行維護、保養,以保證設置的正常運轉。醫療器械必須密封的,過期或失效的必須及時更換。硐室內不得鎖門,保證災難時人員可以進入避難。
永久避難硐室結構布置示意見圖3-2-1;永久避難硐室基本裝備配備見表3-2-1。
(二)井下臨時避難硐室設計
在井田中央的運輸大巷和回風大巷之間設置一個臨時避難硐室,即04東對拉工作麵與05西對拉工作麵之間,該臨時避難硐室能滿足此兩工作麵及06東對拉工作麵及大巷掘進頭人員避險。
根據原設計資料,礦井采掘工作麵及附近人員最大為33人,硐室內設施的總容量備用係數取1.1,則下井人員最多為36人。自救器則考慮人員按1.2倍安排應有43台隔絕式自救器,自救器使用時間不低於45min;並需配備兩台正壓氧氣呼吸器;避難硐室采用一體式礦燈照明,並儲備逃生用一體式礦燈數量為43台。
臨時避難硐室參數及傳感器種類同永久避難硐室。
臨時避難硐室基本裝備配備見表3-2-2。
(三)移動救生艙
為保證順槽掘進頭作業人員的安全,及考慮順槽工作麵的特點,設計采用移動救生艙來滿足順槽掘進作業人員的安全,當順槽掘進工作麵距臨時避難硐室超過1000m時,需設置移動救生艙。移動救生艙設置點為在距順槽掘進頭500m處。順槽工作麵最多人數為11人,設計救生艙采用本安型移動式救生艙,設置一台共能容納11人96小時避險需求。移動救生艙應該放置在避難硐室內,采用鋼繩固定在硐室內,防止衝擊波衝擊翻滾移動。
由於回采麵回采位置及掘進麵位置隨時推移變化,移動救生艙所處位置也應移動變化,但距離回采麵及掘進麵距離不能大於900m。
(四)技術要求
⑴ 避難硐室應采用向外開啟的兩道門結構。外側第一道門采用既能抵擋一定強度的衝擊波,又能阻擋有毒有害氣體的防護隔離門;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,密閉門之內為避險生存室。
⑵ 防護密閉門上設觀察窗,門牆設單向排水管和單向排氣管,排水管和排氣管應加裝手動閥門。過渡室內應設壓縮空氣幕和壓氣噴淋裝置。永久避難硐室過渡室的淨麵積應不小於3.0米2;臨時避難硐室不小於2.0米2。
⑶ 生存室內設置不少於兩趟單向排氣管和一趟單向排水管,排水管和排氣管應加裝手動閥門。
⑷ 避難硐室防護密閉門抗衝擊壓力不低於0.3兆帕,應有足夠的氣密性,密封可靠、開閉靈活。門牆周邊掏槽,深度不小於0.2米,牆體用強度不低於C30的混凝土澆築,並與岩(煤)體接實,保證足夠的氣密性。
⑸ 避難硐室采用混凝土砌镟方式支護,支護材料應阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕,頂板和牆壁的顏色宜為淺色。硐室地麵高於巷道底板不小於0.2米。
⑹接入避難硐室的礦井壓風、供水、監測監控、人員定位、通訊和供電係統的各種管線在接入硐室前應采取保護措施。避難硐室內加配應急通訊設施。所接如避難硐室前的管線必須埋設保護距離不小於20m。避難硐室須專人管理,及時進行維護、保養,保證設備的正常運行。
⑺ 避難硐室施工前,應有專門的施工圖設計,施工中應加強工程管理和過程控製,確保施工質量及滿足安全需求。
避難硐室施工、安裝完成後,應進行各種功能測試和聯合試運行,能通過相執法關部門或質檢本門驗收合格。
三、維護與管理
1、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
緊急避險設施進行維護和管理,保證其始終處於正常待用狀態。
2、緊急避險設施內應懸掛或張貼簡明、易懂的使用說明,指導避險礦工正確使用。
3、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,並按產品說明書要求定期更換部件或設備。
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。
4、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。
5、礦井災害預防與處理計劃、重大事故應急預案、采區設計及作業規程中應包含緊急避險係統的相關內容。
6、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。
7、煤礦企業應於每年年底前將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。
四、培訓與應急演練
1、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,確保所有入井人員都能正確使用避難硐室及其配套設施。
2、煤礦應當每年開展1次緊急避險應急演習,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。
第三節 災變逃生路線
每一個入井人員必須戴上安全帽、穿工作服、礦用膠鞋、攜帶礦燈、配置井下人員定位跟蹤器以及自救器,自救器必須大於30分鍾使用時間。當井下發生火災、瓦斯與煤塵爆炸時,井下人員使用自救器自救。
在人員行走的巷道及硐室設置自發光逃生指示路線牌,指示牌必須清晰明了便於逃生人員找到安全逃生路線及避難硐室避險逃生。
一、一般撤退原則
當發生爆炸事故或火災事故時,視具體情況選擇最近的安全路線撤出地麵。位於事故地點進風側的人員,應迎著風流退出;位於回風側的人員,應就近迅速通過風門,進入進風巷道,再撤到地麵。通過風門時,必須隨時將風門關好,以防風流短路,造成了事故範圍擴大。
緊急避險設施一般針對瓦斯煤塵爆炸、火災、瓦斯突出等設計與製造,而在一定的水壓作用下,避險設施會滲、漏水,且較大的水壓會灌滿緊急避險設施,降低避災路線的安全性。因此,首先避災路線是按照既定避災路線抓緊時間逃離危險區域,安全到達地麵。進入附近安全係數較高的緊急避險設施,是避災路線被堵等無法安全撤至地麵時的第二避災路線。選擇第二避災路線,應考慮兩個原則:
(1)盡可能遠離災區;
(2)選擇安全係數高的緊急避險設施(永久避難硐室>臨時避難硐室>移動式救生艙)。
1、瓦斯、煤塵
(1)迅速背向爆炸方向,臉向下臥倒,用濕毛巾捂住口鼻,與此同時,迅速戴好自救器。
(2)沿避災路線撤退到安全地點,如無法撤離時,可設法到較安全地點暫時躲避,等待救護。
2、火災事故
(1)發現煙霧或明火,立即向調度室報告,現場領導要組織人員進行撲災,如果是電氣火災要先要斷電源。
(2)若火勢很大,現場人員無法搶救時,有組織的由火區上風側撤離,火災下風側人員要利用平行巷道或風門盡快進入新鮮風流。
(3)如果確實無法撤離時,要盡快在附近找一個硐室暫時躲避,並設法堵住入口,隔斷風流,防止有害氣體侵入,並采取一切辦法與外界聯係,以便救護隊前來救護。
3、水災事故
(1)一旦發生水災事故,要迅速撤離地麵。
(2)如果出路被水隔斷,要迅速尋找位置最高、離退路最近的地方暫時躲避,同時發出呼救信號,等待救援。人員不能進入湧水附近的獨頭巷道中。
4、遇災時進入避難硐室前,應在硐室外留有衣物、礦燈等明顯標誌,以便於救護隊發現。人員在避難硐室內應靜臥,避免不必要的體力消耗和空氣消耗,延長等待時間,並在硐室內間斷地敲打鐵器、岩石等發出呼救信號。
三、火災(或瓦斯爆炸)避險
瓦斯爆炸與火災避災路線相同,其線路隨盤區位置變化而變化,避災原則是逆新鮮風流而走。
順槽掘進工作麵火、瓦斯災害避災路線為:掘進工作麵→掘進巷道→移動救生艙→輔運大巷、主運大巷(避難硐室)→副立井、主立井→地麵。
主要進風巷火災避災路線為:進風巷→輔運大巷、主運大巷→永久避難硐室→輔運大巷、主運大巷→主立井→地麵。
反風時期避災路線如下:
回采工作麵火、瓦斯災害避災路線為:回采工作麵→工作麵回風順槽→移動救生艙→專用回風大巷(避難硐室)→副立井→地麵。
順槽掘進工作麵火、瓦斯災害避災路線為:掘進工作麵→專用回風大巷→移動救生艙→專用回風大巷→副立井→地麵。
避災路線應根據生產係統的變化而及時調整。
四、水災避險
井下水災或頂板事故避災撤退路線為:
第四節 緊急避險係統應急預案
一、緊急避險裝備救護條件
1、醫療條件
所設計采用的移動救生艙裏有急救所需的藥劑、醫療箱;永久避難硐室內設所需的藥劑、醫療箱、擔架。便於災變後對受傷人員的處理救護醫療。
2、通路條件
移動救生艙設置在主要逃生通道的硐室內,逃生通道有清晰明了的指示標牌到達救生艙硐室,硐室口有明顯的自發光及反光顯示標誌“救生艙硐室”;永久避難硐室設置在井底車場附近的回風大巷與運輸大巷之間,逃生通道有清晰明了的指示標牌到達永久避難硐室。指示標牌必須符合AQ1017-2005標準要求。
3、應急救援條件
煤礦礦山救護隊委托榆林市礦山救護隊服務並簽有協議。另煤礦設有醫務室,煤礦配備有輔助礦山救護小隊。
4、應急保障
本礦建立有線、無線相結合的基礎應急通信係統,並提供相應的通信設備;配備有應急發電機及壓風機組。
二、組織機構及職責
1、應急組織體係
煤礦成立生產安全事故應急救援領導小組,負責事故救援決策。
組 長:礦長
副組長:各位副礦長、總工程師、財務總監
成 員:煤礦生產、安檢、機電、調度、經營、采供、辦公室等部門負責人
2、應急組織成員單位(人員)及職責
(1)總工程師:負責研究製定事故的搶救技術方案和措施,解決事故搶救過程中遇到的技術難題。
(2)調度室:負責事故搶救調度指揮,及時調度事故搶救情況、傳達領導指令,調集事故搶救隊伍、車輛、物資,向上級主管部門彙報事故情況。
(3)安監科:負責組織指導煤礦救護隊及其應急預案工作;負責
向上級安監部門彙報事故情況,組織煤礦有關部門,配合安全生產監督管理機構調查03manbetx 處理事故。
(4) 生產、技術科:負責協助總工程師、分管副總工程師研究製定瓦斯、煤塵、礦井火災、頂板、水害事故的搶救技術方案和措施,解決事故搶救過程中遇到的技術難題。
(5) 機電科:負責協助總工程師研究製定機電、提升運輸、
供電的搶救技術方案和措施,解決事故搶救過程中遇到的技術難題。
(6)采供部:負責保障事故搶救物資的供應。
(7)醫務室: 負責協助事故應急救援指揮部,研究製定搶救技術方案和措施,解決事故搶救過程中遇到的技術難題,及時救治傷員。
(8)辦公室:負責事故搶救事務協調、接待、事故善後處理、參與事故調查,負責工傷保險待遇落實等。保證事故搶救需要的車輛。
(9) 財務科:保證搶險救災資金和事故善後處理所需資金及時到位。
3、應急救援機構及職責
本礦設立安全生產事故應急救援指揮部,指揮部設在礦調度室。礦長任總指揮,副礦長、總工程師、礦級領導任副總指揮,負責統一指揮、協調生產安全事故的應急救援工作。指揮部下設8個應急救援工作小組:
(1)井下現場指揮組。設在井下救護基地,由礦有關方麵負責人和有關部門負責人組成。
組 長:礦長
副組長:機電副礦長、調度中心主任主要負責實施指揮部製定的搶險救災方案和安全技術措施。
(2)搶險救災組。由輔助救護隊、事故單位和應急救援指揮部緊急調集的有關單位人員組成。
組 長:生產副礦長
副組長:礦生產科、安檢科、救護隊負責人、事故單位負責人,具體負責指揮井下現場搶救工作,及時處理突發災變。
(3)技術專家組。由有關技術專家和技術負責人組成。
組 長:總工程師
副組長:工程師、生產科,外請專家,主要研究製定搶救技術方案和措施,解決事故搶救過程中遇到的技術難題。
(4)物資供應組。由礦采供部和施工隊組成。
組 長:煤礦財務科
副組長:經營副礦長,采供科,主要保證搶險救災中物資和設備的及時調度和供應。
(5)警戒保安組。由工會、辦公室副主任、保安組成。
組 長:工會主席
副組長:辦公室副主任。主要負責事故發生後的人員疏散、戒嚴和維持秩序、交通等工作。
(6)醫療救護組。由醫務室組成。
組 長:醫務室主任
副組長:醫人員,主要負責對受傷人員的醫療救護。
(7)後勤保障組。由綜合辦和事故單位組成。
組 長:常務副礦長
副組長:食堂管理員,主要負責食宿接待、車輛調度等工作。
(8)善後處理組。由工會、財務部等到組成。
組 長:常務副礦長
副組長:財務會計、出納,負責傷亡人員家屬安撫、撫恤、理賠等善後處理工作。
救災指揮部設在煤礦調度室,總指揮全權指揮救災工作。
三、預防與預警
1、礦井水害危險源監測監控及預防措施
⑴ 主要監測監控措施
a. 定期組織水患排查03manbetx 。
b. 進行水害預測預報。
c. 加強監督檢查。
⑵主要預防措施:
a.礦井生產中必須堅持“預測預報、有掘必探、先探後掘、先治後采”的原則,探放水工作必須由專人負責,井下探水必須製定安全措施。
b.采掘地點附近或對采掘活動構成威脅的積水,要有計劃地進行疏放。
c.對礦井防擋水設施(水閘牆、水閘門和防水煤柱等),要定期巡查、排查,發現問題,及時處理,消除水患威脅。
d.要加強汛期地表巡查排查,特別是雨中雨後巡查工作,發現問題,及時彙報處理。
e.配備完好的工作、備用和檢修水泵。排水係統的設備和管路按期檢查和維護,製定檢查維修製度。
f.製定、落實貫通措施,老空水隱患不排除不得生產。
g.采用承壓含水層注漿改造與隔水層注漿加固, 帷幕截留,疏水降壓開采相結合的綜合防治水技術。
h.建立完善的礦井泄、排水係統,保證礦井足夠的抗災能力,落實水平之間、采區之間的隔離措施。
i.正確標定避災路線。
j.現場人員熟悉避災路線。
3、礦井火災危險源監測監控及預防措施
⑴ 主要監測監控
a.外因火災危險源監測監控措施:嚴格監督檢查,加強可燃物管理,防止井下明火、放炮火焰、電氣火花等火源。
b.內因火災危險源監測監控措施:建立束管自動監測係統,落實密閉定期檢查製度。
c.每季度對井上、下消防管路係統,防火門,消防材料庫和消防器材的設置情況進行一次檢查,發現問題,及時解決。
d.每周檢查一次采空區密閉牆,建立檢查記錄檔案,發現問題立即彙報處理。
e.每周一次對井下易發火地點觀測數據進行03manbetx ,對發火情況預測預報。
⑵ 主要預防措施:
a.外因火災預防措施:井口房附近20m內禁止煙火,嚴禁攜帶點火物品下井,井下嚴禁吸煙,杜絕井下明火,不使用不合格或變質炸藥,按規定裝藥、使用炮泥和水炮泥,防止產生爆破火焰,杜絕電氣設備失爆、設備及電纜漏電,禁止在井下拆卸礦燈,防止產生電氣火花,嚴格落實井下電氣焊措施,裝備皮帶機防打滑保護,防止摩擦起火,嚴格井下火區管理等,杜絕引火火源; 對木材、綿紗、油脂等可燃物加強管理。
b.內因火災預防措施:堅持“預防為主,綜合治理”的原則,製定專門的防火措施,落實到礦井生產和管理的各個環節,從掘進、回采各方麵采取防火措施。合理布置巷道,盡量減少多煤層聯合開采,近距離煤層開采或分層開采巷道采用重疊或內錯布置;及時封閉采空區, 按規定采後注漿或注氮,清掃幹淨浮煤,有條件的采用均壓通風,防止造成漏風供氧條件。
c.井下巷道及硐室必須正確標定避災路線,不得損毀缺失,定期巡檢。
d.培訓指導下井人員熟悉避災路線。
3、煤塵爆炸危險源監測監控及預防措施
⑴主要監測監控措施:
a.建立粉塵監測製度並落實測塵製度、隱患排查製度、定期檢查製度等,及時發現煤塵爆炸隱患.每半月對采掘工作麵和主要場所全麵進行一次粉塵測定。
b.每半年進行一次遊離二氧化矽和粉塵分散度的化驗分析。
c.每季度進行一次個體呼吸性粉塵測定。
d.防止井下明火、放炮火焰、電氣火花等引爆火源。
⑵煤塵主要預防措施:
a.采掘工作麵采取降塵和防止煤塵積聚措施:煤層注水,濕式鑽眼,爆破使用水炮泥,爆破前後灑水,掘進爆破遠程噴霧,轉載點、揚塵點噴霧,設置淨化水幕等; 優化通風係統,完善通風設備設施,加強通風管理,定期衝刷巷幫、清除積塵等。
b.消除引爆火源:井口房附近20m內禁止煙火,嚴禁攜帶點火物品下井,井下嚴禁抽煙,杜絕井下明火; 不使用不合格或變質炸藥,按規定裝藥、使用炮泥和水炮泥,防止產生爆破火焰; 杜絕電氣設備失爆、設備及電纜漏電,禁止在井下拆卸礦燈,防止產生電氣火花; 嚴格落實井下電氣焊措施; 裝備皮帶機防打滑保護,防止摩擦起火; 嚴格井下火區管理等。
c.井下巷道及硐室必須正確標定避災路線,不得損毀缺失,定期巡檢。
d.培訓指導下井人員熟悉避災路線。
4、瓦斯爆炸危險源監測監控及預防措施
⑴主要監測監控措施:
a.礦井必須裝備安全監控係統,並正常使用。對井下實行連續監測。
b.嚴格落實瓦斯巡回檢查和爆破“一炮三檢”製度。
c.有關人員按規定佩戴使用便攜式瓦斯報警儀。
⑵ 主要預防措施:
a.防止瓦斯積聚措施:優化通風係統; 加強局部通風管理,選用局扇, 500M以上掘進通風實現雙風機雙電源、自動分風自動切換,杜絕無計劃停風; 及時封閉采空區,防止老空區瓦斯溢出; 及時封堵盲巷; 瓦斯監測監控係統實現瓦斯超限自動報警等。
b.防止瓦斯引燃的措施:井下使用的電器設備要符合《煤礦安全規程》要求,采取隔爆外殼措施,電氣設備杜絕失爆,下井使用的礦燈要經常檢查,保證防爆性能完好。井下使用的導風筒,運輸機皮帶和供排水管道等,應采用抗靜電阻燃製品。井下燒焊、錄像必須製定措施,報有關領導批準,現場必須有安監員、瓦斯檢查員進行檢查,保證各項措施的落實。
c.消除引爆火源:井口房附近20m內禁止煙火,嚴禁攜帶點火物品下井,井下嚴禁吸煙,杜絕井下明火; 不使用不合格或變質炸藥,按規定裝藥、使用炮泥和水炮泥,防止產生爆破火焰; 杜絕電氣設備失爆、設備及電纜漏電,禁止在井下拆卸礦燈,防止產生電氣火花;嚴格落實井下電氣焊措施; 裝備皮帶機防打滑保護,防止摩擦起火; 嚴格井下火區管理等;瓦斯監測監控係統實現瓦斯超限自動斷電。
d.防止事故擴大措施:實行分區通風。各水平、各采區都必須單獨布置獨立的回風道,采掘工作麵都必須采取獨立通風。通風係統力求簡單。裝有主要通風機的出風井口,應安裝防暴門。按規定安裝隔爆設施。
e.井下巷道及硐室必須正確標定避災路線,不得損毀缺失,定期巡檢。
f.培訓指導下井人員熟悉避災路線。
5、 礦井頂板危險源監測監控及預防措施
⑴危險源監控方式、方法
a.對回采、掘進工作麵實行礦壓觀測,生產的工作麵進行“三量”觀測,並提出礦壓觀測報告;所有正規采煤工作麵必須進行支護質量與頂板動態監測預報;掘進工作麵對Ⅳ、Ⅴ類頂板進行頂板離層監測,根據製度要求設立礦壓監測站,進行實時監控。
b.每季度對礦井所有采、掘、巷修、失修地點進行覆蓋檢查,對礦井現場頂板管理係統和災害程度進行診斷和評價,提出整改意見,對安全生產重大技術課題進行攻關和技術方案的研究落實整改。
c.每月對礦井進行一次安全質量標準化工作檢查驗收,並根據評級獎懲辦法進行獎罰。
d.礦上對頂板隱患的實施建檔、評估和監控管理。
e.執行敲幫問頂製度。
f.安監員盯麵檢查、安全確認,管理人員巡回檢查。
⑵頂板主要預防措施:
a.合理開拓布局,優化采區設計,采用合理的開采方法。
b.做好采掘工作麵礦壓觀測工作。
c.選用適合的支護方式。積極推廣應用支護新技術、新工藝、新材料,不斷提高支護效果和支護強度。
d.抓好采掘工作麵特殊地點、頂板薄弱環節的支護管理。
e.嚴格按規程、措施和工程質量標準施工。
f.作業人員掌握自救互救知識。
四、事故應急救援預警行動
(一)事故應急預警
1、按照國家有關標準認定重大危險源實行分級報告製度:
(1)一級重大危險源:可能造成特別重大事故的,必須逐級上報至國家安全生產監督管理局。
(2)二級重大危險源:可能造成重大事故的,必須逐級上報省級安全生產監督管理機構。
(3)三級重大危險源:可能造成較大事故的,必須上報市級安全生產監督管理機構。
(4)四級重大危險源:可能造成一般事故的,必須上報煤炭局。
2、煤礦對重大危險源要進行登記建檔,建立重大危險源管理檔案。
3、對重大危險源可能釀成事故的預兆,基層各區隊要立即上報礦安全信息站,安全信息站值班人員必須按規定立即通知礦值班領導,按領導指令安排礦有關職能部門和基層單位,采取針對性的防治方案,以消除事故隱患。整改期間須製定切實可行的安全措施防止事故發生。
4、一旦發生事故,根據事故的情況啟動相應的事故應急預案,組織實施救援。必要時,請求上級協調增援。
5、死亡或有可能造成死亡的傷亡事故或較大損失的非傷亡事故發生後,礦調度室負責調度、了解事態發展,及時報告礦值班領導和應急救援領導小組成員,並根據需要及時通知礦山救護隊、消防隊等相關單位、部門、人員,立即組織搶救。
(二)信息報告與處置
1、信息報告與通知
死亡、重傷或有可能造成死亡、重傷的傷亡事故或較大損失的非傷亡事故發生後,事故單位必須在1小時內報告煤炭局
2、信息上報
生產安全事故發生後,必須在1小時內按規定向上級安全生產監督管理機構彙報。
事故信息上報的內容包括:
(1)事故發生單位概況。
(2)事故發生的時間、地點、以及事故現場情況。
(3)事故發生的初步原因。
(4)事故已經造成或者可能造成的傷亡人數(包括下落不明的人數)和初步估計的直接經濟損失。
(5)已經采取的措施。
(6)其他應當報告的情況。
五、事故應急救援
1、當發生災變時,被困人員應首先佩戴好自救器,應結伴按指示標牌逃往最近的移動救生艙或永久避難硐室。優先權為能到達永久避難硐室時,優先進入避難硐室。
2、當第一個避難人員進入避難硐室或移動救生艙,應立即按動按鈕,自動啟動應急係統,通知礦井調度室,如自動啟動係統故障,也可通過內設的電話向調度室通報,以形成雙重保險。
3、進入救生艙或避難硐室後,應先在過度室衝洗掉所攜帶的粉塵及氣體,進入生存室後,觀測傳感器顯示數值,處於正常值時方可停止使用自救器。
4、當人員進入救生艙或避難硐室後,必須確認前後門窗是否關緊。
5、通過救生係統的通訊設備與地麵保持聯係,觀察救生艙及避難硐室外災變情況,反饋及了解井上下災變情況。
6、受困於移動救生艙及避難硐室人員,應在了解外部情況和地麵指揮人員的指揮下靜待救援,並作好準備工作配合地麵救援。
7、救生艙及避難硐室僅使用於煤礦井下發生特定事故(局部瓦斯或煤塵爆炸、火災、冒頂片幫等)時造成的缺氧、高濃度有毒有害氣體、高溫煙氣環境中人員臨時避險。如井下發生事故時,如果能逃離礦井,請勿使用救生艙或進入避難硐室。
第四章 井下供水施救係統
該礦井井下供水施救係統與井下消防、灑水係統合一。礦井在正常生產時,井下消防灑水管路與井下消防水池連接,實現井下消防、灑水;當井下災變期時,井下消防灑水管路與地麵飲用水水源(地麵蓄水池)連接,實現井下礦難人員飲用水的要求。
一、管路的敷設及管徑
原設計批複了地麵場地內建設一座300 m3井下消防水池,采用直徑100mm鋼管沿自副立井下一趟。在井下各轉載點等處設置噴霧灑水裝置;進回風順槽靠近上下出口40m內、掘進工作麵距迎頭50m內設置分流淨化水幕裝置;在主要巷道每100m設置一個DN25型給水栓、掘進煤巷每50m置一個DN25型給水栓,用作衝洗巷道;進回風順槽口處設置DN50消火栓,運輸大巷、回風大巷、回風順槽內每隔100m設置一個消火栓。
根據原設計方案和調整後采掘工作麵的位置,布置了消防、灑水係統合一。增加了永久和臨時避難硐室供水施救係統。
詳見井下供水施救係統平麵圖。
二、技術管理要求
1、煤礦企業必須製定供水施救係統管理製度,製定供水施救係統維護維修人員崗位責任製、01manbetx ,設備檢查、檢修製度。
2、煤礦企業必須明確負責供水施救係統管理的部門和維護、維修人員;維護、維修人員必須每天對供水係統、管路及其附屬設施進行檢查,發現問題及時處理;並建立供水施救設備台帳、設備故障及處理記錄、巡查和檢修記錄。
3、所設計的資料應分別建立驗收檔案。
4、礦井要繪製供水施救係統布置圖,並根據實際生產作業區域的變化及時修改、調整和審批,需要時能隨時打印出圖。
5、礦井要三天至少要對供水施救係統進行1次供水試驗,每次試驗時間不少於30min,保證係統各環節正常使用,並做好相關記錄。
第五章 壓風自救係統設計
一、設計依據
井下大巷采用錨噴支護。考慮到備用,確定井下配備1台HPC—V型混凝土噴射機,其主要參數如下:
掘進麵選用HPC—V型濕式混凝土噴射機1台,功率5.5kW,耗氣量5~8m3/min,骨料最大粒徑25mm,工作風壓0.4MPa,生產能力4~6m3/h,重量775kg。
供氣最遠距離:2305m
空氣壓縮站所在場地標高:+1217.76m
最大班下井人數:50人
二、空氣壓縮機選型
設計采用地麵壓縮空氣站向井下風動設備供氣,同時井下安裝壓風自救係統,設置在避難硐室和井下工作麵等有人員工作的地方。
1、壓縮機站供氣量的確定
(1)根據全礦各班中使用風動機具的最大耗氣量來確定壓縮機站必須供氣量
Q=α1×α2×r×q×k=1.15×1.1×1.1×8×1=11.132m3/min
(2)人員需風量計算(根據安監總煤裝[2011]33號文件煤礦井下安全避險“六大係統”建設完善基本規範(試行)規定供風量不低於0.3m3/min·人)
Q=nq=50×0.3=15m3/min
2、估算壓縮機必須的出口壓力
P=Pp+ΣΔPi+0.1=0.4+0.04×2.305+0.1=0.5922MPa
3、選擇壓縮機的型號及台數
原設計選用HPY18-10/7-K型空壓機為滑片式空壓機(根據安監總煤裝[2011]33號文件煤礦井下安全避險“六大係統”建設完善基本規範(試行)規定不得選用滑片式空壓機)
因此,根據以上計算,本次設計選用FHOGD—90F型單螺杆壓縮機兩台,其中一台工作,另一台備用。壓縮機技術參數為:
排氣量:QH=16m3/min
額定排氣壓力:PH=0.8MPa
冷卻方式:風冷
配套電機:功率90kW
電壓380V
轉速2970r/min
機組外形尺寸:2200×1450×1560
4、壓縮空氣管道的計算
(1)選擇管道直徑
D=6.563×QH0.37×L00.20=6.563×160.37×23050.20=86mm
原設計幹管選用Φ=64mm, δ=3.5mm, 壓力≥1MPa,不能滿足要求。
根據以上計算,幹管選用低壓流體無縫鋼管GB/T8162—87,Φ=108mm,δ=4mm,壓力≥1MPa,總長為1800m,支管選用低壓流體無縫鋼管GB/T8162—87,Φ=57mm,δ=3.5mm,壓力≥1MPa,總長為1873m。
(2)驗算管道壓力損失
ΔPi=10-12×1.15L×Q1.85/d5=10-12×1.15×1800×161.85/0.1085=0.024MPa
PH-ΔPi=0.8-0.024=0.776MPa>Pp+0.1=0.4+0.1=0.5MPa滿足要求。
5、空氣壓縮機站輔助設施
空氣壓縮機房麵積為80m2,由機房、配電室,值班室組成部分聯體建築。
室外設安全氣包2個,容積為3.0m3。
6、管路敷設方式
井下供氣管路引自地麵空壓機房,經副立井向井下用風點供氣。地麵管路采用凍土層下直埋敷設、焊接連接,沿空氣流動方向應有3~5%的坡度。
根據需要在井口設置油水分離器,井下管路最低部分和上山入口處,也應設置油水分離器以排出管道內的油和凝結水。
在供氣管路與自救裝置連接處,要加裝開關和油水分離器。
管路敷設要牢固平直,壓風管路每間隔3m吊掛固定一次,岩巷段采用金屬托杆配合卡子固定,煤巷段采用鋼絲繩吊掛,具體管路固定方式應根據井下實際情況而定。壓風管路每隔150m設置一個減壓閥、一個閘閥和一個供氣閥門,同時在各機電硐室、井下避災硐室等場所設置一個減壓閥、一個閘閥和一個供氣閥門。
進入避難硐室前20m的管路采用高壓軟管。
具體管路布置方式詳見井下壓風自救係統平麵圖。
三、壓風自救裝置
設計選用ZYJ(A)型 壓風自救裝置,采用輕型呼吸麵罩直接帶在嘴上進行呼吸,還具有穩定調節壓力、手動流量調節、三級消音、過濾、排水、防塵等六種功能,還能在彈簧管範圍內自由活動。
ZYJ(A)型自救裝置技術參數:
係統供氣壓力: 0.3-0.7MPa
呼吸器調節壓力範圍: 0.0 5-0.1MPa(手動式調壓)
呼吸器供氣量範圍: 30-55L/min
供氣方式: 地麵係統供氣或單能泵站供氣
消音能力: ﹤85dB(A)
操作方式: 手動
重量: 13Kg
防護方法: 自吸過濾式口罩
輸出壓力: 有壓力表顯示
結構: 掛鉤式
外形尺寸: 800×370×160 (單位:mm)
礦井一旦發生礦難後,井下工人立即去到自救裝置處,解開防護袋,打開通氣開關,迅速鑽進防護袋內。壓氣管路中的壓縮空氣經減壓閥節流減壓後充滿防護袋,對袋外空氣形成正壓力,使其不能進入袋內。 通過壓風自救裝置輸送新鮮空氣,使避災人員能長時間呼吸輕鬆,達到安全避災,穩定工作情緒的目的。
具體安裝位置如下:
1、在井下永久避難硐室和臨時避難硐室共安裝19組自救裝置,每組6個,共114個自救袋。
2、在各采掘工作麵人員工作地點根據人數確定安裝數量
3、在井下主要設備硐室各安裝一組自救裝置,每組6個自救袋。
壓風自救係統示意見下圖:
四、防範壓氣設備事故的主要技術措施
1、空氣壓縮機必須有壓力表和安全閥。壓力表必須定期校準。安全閥和壓力調節器必須動作可靠,安全閥動作壓力不得超過額定壓力的1.1倍。使用油潤滑的空氣壓縮機必須裝設有保護裝置或斷油信號顯示裝置。
2、空氣壓縮機的排氣溫度單缸不得超過190℃、雙杠的超過160℃。必須裝設溫度保護裝置,在超溫時能自動切斷電源。空氣壓縮機吸氣口必須裝設過濾裝置,空氣壓縮機必須使用閃電不低於215℃的壓縮機油。
3、空氣壓縮機的風包,在地麵應設在室外陰涼處,在井下應設在空氣流暢的地方。
新安裝過檢修後的風包,應在1.5倍空氣壓縮機工作壓力作水壓試驗,在風包出口管路上必須加裝釋壓閥,釋壓閥的口徑不得小於風管的直徑,釋放壓力應為空氣壓縮機最高工作壓力的1.25~1.4倍。
第六章 礦井監控係統
第一節 礦井安全生產監控
原設計礦井井下安全監控係統采用KJ95N。根據井下工作麵的布置井下設監測、監控分站7個。
主變電所、主水泵房、大巷、煤流轉載點和裝煤點及進、回風巷傳感器、機修車間布置同原設計。增加了永久和臨時避難硐室傳感器布置。
永久和臨時避難硐室傳感器數量:
永久和臨時避難硐室各設瓦斯傳感器3個、溫度傳感器3個、O2傳感器3個、CO傳感器3個、CO2傳感器3個。
本次根據原設計方案和調整後采掘工作麵的位置,重新布置監控分站。為保證監控係統的可靠運行所有分站均具有瓦斯風電閉鎖功能,並有後備電池保證分站在斷電兩小時內可靠工作。
詳見礦井安全生產監控平麵圖。
第二節 KJ110N礦壓監測係統
原設計用KJ95N礦壓監控係統。
本次根據原設計方案和調整後采掘工作麵的位置,重新布置礦壓監控傳感器位置,利用原監控係統。
第七章 通信聯絡係統
第一節 礦井通信設計
一、礦井通信
原設計采用行調合一的(SHY-80型)數字程控調度總機,容量為80門。礦井生產管理電話係統容量為50門,生產調度電話容量為30門。
本次根據原設計方案和調整後采掘工作麵的位置,重新布置礦井通信係統。增加了永久和臨時避難硐室礦井通信係統。
詳見井上下通信係統平麵布置圖。
二、應急移動通信
應急移動無線通信係統具有兩個功能:一是在緊急情況下提供備用信道,保證重要用戶的通信暢通無阻;二是為移動場所及用戶提供通信手段。為防止主信道故障,導致通信中斷,並提供靈活、可靠、有效的生產管理、指揮調度手段,本設計擬建立應急移動無線通信係統作為有線通信網的補充。
因榆陽區電信局移動通信網和無線尋呼網已經形成,本礦井在其覆蓋範圍內,故本設計不再設站。擬配置車載台2台,手持機4部。
三、管理與維護
本礦的通信設備精良,技術先進、功能齊全,為了確保通信有效的服務於煤礦生產及生產管理,在本礦應設立專職的運營管理機構及相應的管理人員。
第二節 礦井廣播通訊係統
一、係統概述
KTK158煤礦網絡擴播係統是一種及時有效的傳輸平台,既能讓礦工在空餘時間接受安全教育、接收調度指揮命令,也能通過輕鬆音樂緩解礦工的疲勞,如在煤礦井下候車室可以播放安全標語、新聞和輕鬆的音樂,豐富礦工業餘文化生活。最主要是在礦井安全出現緊急情況時,可以在調度指揮中心,通過廣播係統向井下最危險的地點下達安全指令,緊急避險,從而有效、快速的指導人員安全撤離。
KTK158煤礦網絡擴播係統采用數字播出、網絡傳輸、設定區域廣播、雙向對講方式,由數字節目源或模擬節目源輸出單路或多路音頻信號,直接送給廣播控製計算機,由專門的控製平台軟件控製聲音文件,通過井下環網把聲音文件傳送到終端礦用本安型數字音箱,同時控製信號由主控計算機通過網絡與井下的音箱進行通信,來操作打開聲音或關閉聲音或者可以控製井下音箱進行音量的調節。井下各個音箱的連接可以采用光纜、電纜,也可以采用銅線(工作麵采用),還可以采用光電混合模式。
二、係統組成
係統主要設備包括係統主控計算機、地麵數字擴播對講終端、調度電話接入終端、礦用本安型數字音箱、12V本安電源、信號傳輸環網、係統管理軟件平台等。
KTK158煤礦網絡擴播係統結構如下圖所示。
(一)係統功能
KTK158煤礦網絡擴播係統是專為煤礦開發的多功能、多用途,集豐富礦工日常生活及應急救援為一體的綜合係統,具有以下突出的優點:
1、IP網絡廣播功能:係統可以實現通過工業以太網來傳輸語音信號的功能,可以利用現有的井下的工業以太網交換機,不用再鋪設傳輸線路。
2、多路廣播功能:係統可以實現多套節目同時傳輸。
3、音源種類豐富:音源種類豐富,可以是麥克風、話筒、DVD/VCD等傳統音響設備,也可以是電腦、MP3等現代數字設備;當使用電腦進行播放時,可以播放電腦支持的全部數字語音文件,另外可支持網絡播放,礦領導可在本辦公室內通過電腦對井下廣播講話。
4、可分區功能:可自動或手動進行按區域或邏輯分組廣播、分區域廣播(如辦公區、井下候車室、食堂),做到單獨控製,如單獨對辦公區播放通知;也可進行全礦廣播。可以分多個物理分區,或者多個邏輯分區。
5、遠程控製功能:可以通過計算機進行單台音箱的開停控製,界麵友好,操作方便,真正實現了可尋址到點控製。每一區域網絡音箱都可以單獨開停或者單獨進行音量調節。
6、日常安全宣傳、教育:播放煤礦安全規章製度、安全措施、企業文化及其它注意事項等,增強職工的安全意識。
7、與安全監控、綜合自動化係統有機融合:共享安全監控、綜合自動化係統有關數據,經過定製,當出現瓦斯超限、風機不能正常工作等情況時,係統自動在特定區域發出安全告警,指揮相關人員采取必要的措施。(注:本功能需額外要定製,係統已預留接口)。
8、結合應急預案,進行自動或人工應急救援:當係統監測到安全監控係統告警,井下出現重大安全事故時,可以根據事先設定程序,調動相關應急預案,指揮現場人員撤離;也可以人工調用應急預案語音,播放給指定區域;還可以通過麥克風,直接指揮有關人員撤離。(注:本功能需要額外定製,係統已預留接口)
9、傳輸距離長:可以采用全光纜方式傳輸,抗衝擊、無幹擾、高保真、傳輸距離可以達到60公裏,特別適合煤礦井下惡劣環境。也可以采用電纜傳輸或者光纜電纜混合傳輸模式。
10、自動定時播放功能:管理用上位機同時兼做數字節目源,通過係統上位機管理軟件可實現手動、自動定時播放。煤礦可將安全教育、安全規章等常用語音文件,存儲在硬盤上,實現全自動非線性播出。無需人工幹預,即可自動播放,實現了真正無人值守。可按照周期製作不同的播放方案,實現按時循環播放。本係統可以按預定的方案時時開始廣播或者定時關閉廣播。
11、高品質的語音:專業的語音芯片設計,獨特的機械、工藝設計,做到聲音洪亮,不失真,改變了過去煤礦井下擴音電話音質差的根本問題。
12、音樂鈴聲、背景音樂功能:歌曲、音樂及安全教育口號、標語,悠揚的音樂代替高達90分貝刺耳的電鈴聲;背景音樂自動或手動播放到指定區域,使礦工不再承受噪音幹擾。
13、傳統設備智能化管理:電腦軟件統一管理設置,可以進行多台設備的自動開關,定時自動播放。
14、良好的開放性與可擴展性:係統具有良好的開放性和可擴展性,可組成線狀、樹裝網絡,並可增設信號出口,根據具體的需求任意添加音箱。
15、較高的穩定性與可靠性:采用RF弱信號傳輸方式,極大地提高了係統的可靠性,係統傳輸網絡中無功率信號,單隻音箱的故障不影響係統工作,整機在沒有信號的情況下自動處於關閉狀態,待有啟動信號或接收到開機指令後音箱自動啟動,無需人員的控製。
16、數字指示牌聯動:可以和數字指示係統相結合,達到數據、語音、逃生路線指示聯動。(注:本功能需要額外定製,係統已預留接口。)
17、錄音接口功能:可以接入調度通訊錄音係統,對喊話的內容進行錄音(需要額外定製)。
(二)數字擴播對講終端
數字擴播對講終端是廣播調度管理人員對擴播係統進行擴播的設備。
通過數字擴播對講終端可以對井下的網絡本安音箱單獨進行喊話,也可以對井下的本安音箱進行分區喊話或全區喊話。數字擴播對講終端可以對井下的廣播進行強插,即在喊話的時候,它所播放的音樂或其它內容即自動停止,而切換到喊話模式。
1、主要功能:
Ø 壁掛式或桌麵,金屬殼結構,紅外接收遙控及按鍵操作;
Ø 192*64點陣帶背光LCD液晶顯示屏;
Ø 可網絡接收音頻節目內容;
Ø 中文菜單界麵,提示操作,可點播服務器節目內容;
Ø 可撥號呼叫任意IP廣播終端;
Ø 可選擇對其他任意組合區域的廣播講話、播放音樂;
Ø IP廣播、本地擴音、備份定壓廣播三合一共用音箱,實現聲音的智能切換;
Ø 自帶功率輸出,可接2*10W音箱;
Ø 硬件音頻解碼;
2、主要技術參數:
Ø 接口:音頻輸入及控製RJ45網口2個,光纖接口2個;
Ø 斷電、斷網自動重啟恢複時間:小於1秒;
Ø 網絡協議:ARP、IP、UDP、TCP、ICMP、IGMP,支持組播接收音頻數據,支持跨網段跨路由配置;
Ø 網絡延時:文件播放/實時采播< 150ms,雙向對講<80ms;
Ø 音頻位率:8-320Kbps;
Ø 頻率響應:20Hz-20KHz;
Ø 信噪比:≥90dB;
Ø 輸出功率:15W*2(THD=10%)RMS。
(三)調度電話接入終端
調度電話接入終端是將煤礦調度電話與KTK158煤礦網絡擴播係統聯動的設備終端。調度電話可以通過擴播係統的音箱進行通知或廣播。此設備可以在任意有電話的地方,即可撥打擴播係統的調度電話接入終端,在輸入安全密碼的情況下,對井下的廣播音箱進行單獨喊話,也可以對井下的音箱進行分區喊話或全區喊話。
性能特點:
1、自動方式
當有調度電話呼叫時,設備會自動接通話路,由語音信號出口送出語音信號。
2、手動方式
按下麵板上的手動按鈕,手動接通調度電話。
3、監聽
調節麵板上的監聽旋鈕可以監聽調度電話的音頻信號。
4、應答
設備內設有內置麥克風,可把現場聲音返送回調度電話打入端。通知調度員電話已接通。必要時可以外接麥克風。
(四)礦用本安型數字音箱
礦用本安型數字音箱是係統的關鍵設備,把功放、光電轉換器、IP模塊、融合在一起,采用進口大功率立體聲高保真音頻功放芯片,使聲音、傳輸、控製一體化,音質優美動聽、使用壽命長、安全可靠等優點,同時配接電纜接口或光纖接口,輸出電信號或光信號。
礦用本安型數字音箱該係統的語音擴播設備,用於煤礦井下有瓦斯、煤塵爆炸危險的場所。可以安裝在井下大巷、工作麵、井底候車室等場所,平常情況下可以實時廣播背景音樂、新聞、通知,在危險的時候可以語音通知人員撤離;可以一鍵與調度室對講,也可以一鍵區域對講,還可發出報警提示。
Ø 輸出功率:10W*2(THD=10%)RMS;
Ø 信噪比:≥90dB;
Ø 頻率響應:20Hz-20KHz;
Ø 音頻位率:8-320Kbps;
Ø 接口:音頻輸入及控製RJ45網口2個,光纖接口2個;
Ø 斷電、斷網自動重啟恢複時間:小於1秒;
Ø 網絡延時:文件播放/實時采播<150ms;
Ø 網絡協議:ARP、IP、UDP、TCP、ICMP、IGMP,支持組播接收音頻數據,支持跨網段跨路由配置。
(五)礦用隔爆兼本質安全型不間斷電源
礦用隔爆兼本質安全型不間斷電源是融合了隔爆技術、本安技術、開關電源技術和UPS技術的高科技產品,輸出等級可供選擇,適用範圍較廣。另外該電源具有啟動快、保護功能齊全的特點,故障排除後能自動恢複工作。
本電源箱適用於有瓦斯、煤塵爆炸危險的煤礦井下、露天煤礦、選煤廠等工作場所,用於向重要的現場本質安全型用電設備提供本安電源以及向通信分站等要求不間斷供電的隔爆型設備提供不間斷的直流穩壓電源。
防爆製式:
防爆型式:礦用隔爆兼本安型;
防爆標誌:Exd[ib]I。
主要技術參數:
輸入電壓:AC660V/AC380V;
額定輸出電壓:DC12V;
輸出電壓偏離值:≤5%;
額定輸出電流:1000mA;
備用電源功能:額定電流下大於2小時。
三、係統管理軟件
係統服務器軟件是網絡音頻廣播係統的核心,可實時查看各終端的工作狀態進行檢測;可對終端遠程控製其開關,且可對實現對係統的即時廣播控製。並實現係統的數據處理和轉換。
係統服務器主要包括下麵的模塊:
用戶交互程序,提供係統配置和操作的用戶界麵。
1、配置服務器
點擊菜單“係統配置→基本配置”,打開服務器配置視圖。在該視圖配置媒體服務器與廣播網絡音頻適配器連接的網絡接口地址,預開電源時間和基準音量。
2、配置中繼服務器
3、配置廣播網絡音頻適配器
點擊菜單“係統配置→網絡音頻適配器配置→新建”,打開廣播網絡音頻適配器配置視圖。在該視圖中注冊已安裝的廣播網絡音頻適配器。
4、配置網絡音頻適配器分組(即分區)
點擊菜單“係統配置→分組配置”,打開網絡音頻適配器分組配置視圖,可方便的對網絡音頻適配器按照年級、樓層等標準任意分組,提高對網絡音頻適配器的管理效率。上部的列表欄為分組列表欄,羅列已經配置的分組;下部的列表欄為成員列表欄,其中顯示選中分組的網絡音頻適配器成員。
5、用戶配置
點擊菜單“係統配置→用戶配置”,打開網絡音頻適配器用戶配置視圖。在該視圖中管理係統使用用戶,係統具有“管理員”和“一般用戶”兩種類型的用戶,在下拉列表框中選擇不同的用戶類型,可分類型在列表欄中顯示用戶項目。
6、網絡音頻適配器狀態(即井下音箱的狀態)
點擊“網絡音頻適配器狀態”彈出網絡音頻適配器狀態設置對話框,查看所有網絡音頻適配器狀態,查看網絡音頻適配器“連通性”、“工作狀態”、“電源狀態”及“會話狀態”。由下圖可以看到,三個網絡音頻適配器中有一個是連通的,其餘兩個是不連通的。當係統開始廣播時,網絡音頻適配器狀態可顯示係統播放的曲目等情況。
7、會話狀態
點擊“網絡音頻適配器狀態”彈出網絡音頻適配器狀態設置對話框,查看網絡音頻適配器會話狀態。如果需要監聽,點擊“監聽”,即可以對該教室的播放情況進行監聽,同時用戶可根據自己需要選擇用做監聽的網絡音頻適配器。
8、實時采播
單擊“實時采播”,彈出“實時采播”設置對話框,點擊“聲卡”選擇進行采集的。
9、文件播放
單擊“文件播放”按鈕,彈出文件播放設置對話框,單擊“新建”按鈕,彈出新建播放文件對話框,點擊“增加文件”,選擇所需播放的歌曲,雙擊所選中的曲目,此時,所選曲目將在“節目列表”中體現。如需選擇多曲歌曲,可重複上述操作。歌曲選擇完成後,用戶可根據需要選擇需播放的廣播網絡音頻適配器,單擊“網絡音頻適配器選擇”,出現網絡音頻適配器選擇設置對話框,此時如用戶選擇的是全部網絡音頻適配器,則該電腦上所有網絡音頻適配器都將顯示在待選框內,也可以選擇已分好組的網絡音頻適配器。單擊待選網絡音頻適配器框內所需的網絡音頻適配器,當所選網絡音頻適配器條為藍色時,單擊“↓”,則所選網絡音頻適配器被移進已選擇網絡音頻適配器框內。如所選網絡音頻適配器已在播放內容,可根據用戶需要選擇是否繼續使用該網絡音頻適配器播放,如繼續使用該網絡音頻適配器播放,先前播放的內容將被暫停。確定播放網絡音頻適配器後,單擊“確定”,回到新建文件播放框,此時用戶可根據自己需要在“循環播放”或“隨機播放”前的框內打“√”,來確定網絡音頻適配器播放的方式。當用戶根據需要設置完成後,單擊“確定”,網絡音頻適配器開始廣播。
當文件開始播放時,可在“名稱”框內看到網絡音頻適配器播放的情況及播放時間,在網絡音頻適配器列表框內可看到所選的網絡音頻適配器,在播放列表中顯示在進度條中可調整係統播放的進度,同時也可在該對話框內選擇循環播放或隨機播放的方式。
10、節目庫管理
播控手機上查看的節目菜單存儲在節目庫中,隻有將mp3文件加入到節目庫後,才能夠被播控手機點播。用戶也可以通過教師工作站將音樂文件上傳到節目庫中,或者從節目庫中下載節目文件。節目庫采用樹形結構組織,具有節目和目錄,類似文件係統。節目分為公共節目和私有節目,公共節目存儲在“public”目錄中,所後的用戶都可以訪問,但隻有管理員和節目所有者具有修改和刪除的權限;私有節目存儲在個人目錄中,隻有管理員和節目所有者具有訪問權限。點擊菜單“節目庫→節目管理”或者點擊“節目管理”超級鏈接,打開節目管理視圖。
設置節目文件存儲目錄
所有的節目文件都存儲在“媒體庫路徑”所示的目錄下,點擊瀏覽按鈕(“…”),可以重新設置存儲目錄。需要注意的是:更換“媒體庫路徑”後,需要將原路徑下的文件/目錄手工複製(或者移動)到新路徑下,否則現有節目將不能與相應的mp3文件關聯。
添加節目或者目錄
在視圖中單擊鼠標右鍵或者點擊“操作”按鈕,彈出操作菜單,點擊“新建”菜單項,彈出節目創建對話框,添加節目或者子目錄到當前目錄下。可以選擇添加節目或者目錄,如果選擇目錄,隻需要輸入名稱,點擊“確定”按鈕完成操作。如果選擇節目,則需要設置節目文件路徑。
11、定時任務
係統提供了按照預定時間自動創建會話的功能,我們將一項自動創建會話的設置稱之“定時任務”,定時任務有三項參數:執行時間,播放節目和接收網絡音頻適配器。為方便管理,將定時任務分為兩類:定時打鈴任務和自動排課任務。定時打鈴任務由係統管理員設置,可以設置作息鈴聲、廣播體操和日常聽力訓練等等;自動排課任務由授課老師在教師工作站設置後上傳到服務器或者通過播控手機設置,可以為授課班級設置定時執行的教學任務。TaskService(TaskSrv.exe)在後台負責定時任務的調度執行,可以在服務管理器中啟動和停止該服務。
12、定時打鈴
點擊菜單“定時任務→定時打鈴”,打開“定時打鈴”視圖。可以配置多套打鈴方案,根據不同的條件(如:天氣、季節、節假日等)配置一套方案執行。
點擊“時間設置”按鈕,彈出任務執行時間設置對話框。任務分為四種類型:每天任務,每周任務,每月任務和一次性任務。
每天任務按照設定的間隔天數重複執行;每周任務需要在星期一至星期日之間選擇執行的日期,任務將按照設定的間隔周數重複執行;每月任務需要設置運行的月份和日期,點擊“任務啟動日期”按鈕,彈出月份選擇對話框。
所有類型的任務都具有“啟動日期”、“啟動時間”、“終止日期”和“持續時間”四個屬性,其中“終止日期”和“持續時間”可選。如果選擇設置了“終止日期”,任務將在設定的終止日期之後標記為過期狀態,不再執行;如果選擇設置了“持續時間”屬性,任務持續運行設定的時間,如果任務文件播放時間不夠則要在“重複次數”選項中選擇重複次數。運行時間設置完畢後,點擊“確定”按鈕回到創建任務對話框。
第八章 井下人員定位係統
第一節:係統概述
煤礦井下作業人員流動性大,在事故發生後沒有可靠的手段能及時統計井下人員的數量和所在位置,浪費的大量的救援時間和救援資源。KJ280煤礦人員管理係統采用ZigBee2.4GHz無線通訊、無線組網、CAN總線、以太網等技術,結合數據庫技術、軟件技術、圖形處理技術,實現井下人員考勤管理、實時移動定位、安全警示報警監測、應急快速搜尋、瓦斯巡檢移動立體化監測等功能於一體,為用戶提供了豐富的數據、圖表、打印信息,讓用戶迅速了解井下人員的當前位置分布情況、行走路徑,提高對井下人員的監測和調度,增強發生事故時井下人員的快速反應能力,以改善煤礦的安全生產管理有著重要的現實意義。
一、實時了解井下人員動態
係統通過讀卡器采集識別卡的信息,把井下人員、設備信息及時傳送到監控主機,實時、動態地顯示出來,同時,係統具有豐富的統計、查詢功能,一旦發生災變可以根據人員分布情況,提供最佳救援路線。
二、準確的人員考勤功能
係統記錄每個下井人員的下井時間和升井時間,根據不同工種的時間規定判斷是否足班,從而確定該次下井是否有效。同時,可形成多種靈活的考勤統計報表,可以導出excel報表,供財務軟件直接調用,減少抄報勞資部門人員的勞動強度,大大提高工作效率。
三、特殊工種的定位跟蹤
係統可定義特殊工種的行走路線,如果特殊工種人員不按預定好的路線行走係統會進行提示報警。
四、提高設備管理水平
係統實時顯示井下設備的位置、使用單位等情況,為有效避免設備丟失,提供可靠的技術保障,及時統計設備數量、使用情況,為供應部門擬定采購計劃提供第一手可靠的信息。
五、無線瓦斯巡檢功能
實時數據記錄,保證安檢數據的真實性。減少了安檢員的工作量,省去了抄表和錄入的工作,保證了安全巡檢的規範化和數據采集自動化。實現信息傳送和統計查詢的自動化,減輕管理者的工作量;提高信息化管理水平和工作效率。使管理者能夠適時、準確地了解一線巡檢人員的檢查信息,責任到人,便於員工考核,提高了工作效率和監督考核的準確性。
六、加強領導幹部帶班下井管理功能
使用該功能可以核查相關領導是否進行了跟班作業,顯示當前帶班下井的領導幹部信息,並且可以查詢其考勤情況。
幹部日考勤查詢:對當天所有幹部的出勤情況進行查詢顯示;幹部月考勤查詢:查詢某個級別的幹部一個月的出勤詳細情況;便於對幹部進行單獨考核,並且根據對應權限管理,隻有特定人員才能使用本功能。
第二節:係統組成
KJ280煤礦人員管理係統由監控軟件、監控主機、打印機、UPS、多功能傳輸接口、避雷器、光纖環網交換機、監控分站、無線讀卡器、無線識別卡、移到讀卡器等組成,根據煤礦具體需求可以組成電纜網、光纖與電纜混合組網,及光纖環網傳輸方式,便於安裝維護。
第三節:係統功能
一、 豐富的考勤功能:可具體顯示每個下井人員的下井時間和升井時間,並根據工種的時間規定判斷不同工種的人員是否足班,從而確定該次下井是否有效。能實時對帶班下井領導幹部,各單位人員下井班數、班次、遲到、早退等情況進行監測和分類統計;能實時對井下各監測區域工作人員的數量和分布情況進行分類統計;能自動彙總、存儲、實時查詢、分類統計並自動生成工資報表和打印以上信息報表,各種報表可導出excel報表,並且考勤數據可供財物部門直接調用,同時可根據煤礦工資科、調度室等單位提出的軟件需求,進行軟件設計並按期完成。
二、 信息錄入功能:係統具有單位部門和人員信息的錄入、修改、刪除,以及煤礦班次定義、班次靈活分配等功能。
三、 人員軌跡和信息查詢功能:可查詢當前人員的數量及分布情況。查找任一指定人員在某個時間段內的活動,並在圖中畫出實際的行走軌跡。
四、 豐富的地圖功能:具有放大、縮小、移動、標尺測距、視野控製、中心移動、圖層控製、地圖打印等功能。具有矢量圖管理功能,能夠對工程圖進行矢量化和矢量圖屬性編輯功能,具有放大、縮小和移動功能,並能在矢量圖上定位並顯示人員的準確位置和基本信息(姓名、性別、年齡、單位、職務、通訊電話…)。
五、 圖形繪製功能:係統提供的圖形編輯軟件能製作矢量圖形,並且可導入AutoCAD格式的圖形;繪製的圖形在配套的監測的B/S終端上可實時刷新顯示,圖形具有放大、縮小、移動等功能。
六、 報警功能:對於指定的禁區,如果有人員進入,實時報警,並將報警信息以語音提示、彈出窗口、圖形閃爍等多種方式展現。通過設定相應工種的下井時間,對超過時間的人員發出報警,並給出相關人員的信息。可以接收識別卡的報警信號,同時可以向識別卡發出報警信號。
七、 緊急求救功能:發生緊急事件時,礦工通過配帶的識別卡可主動發出求救信號,係統可以及時、準確地發現緊急情況,最大程度上保證救援工作的及時性。
八、 緊急廣播功能:緊急情況發生時,調度室能夠對相關區域或者整個礦井發出廣播報警信號,將信息快速地傳達到現場,有效地保證指揮的統一性和行動的一致性。
九、 語音播放功能:讀卡器具有語言播放功能,可以針對個人或者全體人員播放語言信息,如通知、找人、派工等,及時傳達指令。
十、 係統具有雙機熱備功能:係統采用先進的實時喚醒技術,主機故障時,備機自動轉換成主機,繼續工作,保證係統可靠、穩定地運行。
十一、 組網擴展功能:係統能夠與煤礦管理網互聯互通,實現信息的分級上報或遠程查詢和管理;提供標準OPC接口,便於與其它應用係統交換數據。
十二、 大屏幕顯示:係統支持大屏幕顯示,實時顯示監控軟件定製的矢量圖形、數據、表格以及煤礦的其它文字、圖表信息。
十三、 “三防”功能:識別卡具有“防塵、防水、防撞擊”的特性,能夠適應惡劣的井下環境,保證識別卡的正常使用,減少維護。
十四、 係統具有備用電源功能:傳輸分站具有備用電池,停電後傳輸分站和讀卡器可連續工作4小時以上,保證存儲數據不丟失。
十五、 係統具有電壓不足提示功能:當識別卡的電池電壓不足時,係統發出報警信息,指示出識別卡的編號、姓名等信息,提醒更換電池。當識別卡的電池電壓不足時,可以繼續工作7天以上。
十六、 讀卡器的存儲功能:當傳輸係統或者主機發生故障時,讀卡器可以存儲1000個識別卡的信息。
十七、 無線瓦斯巡檢:係統可以讀取無線甲烷便攜儀及無線多參數便攜儀的數據,可以動態了解井下多種氣體的分布數據,確保瓦檢員按照指定路線監測井下有害氣體。
十八、 加強領導幹部帶班下井管理功能:使用該功能可以核查相關領導是否進行了跟班作業,顯示當前帶班下井的領導幹部信息,並且可以查詢其考勤情況。
幹部日考勤查詢:對當天所有幹部的出勤情況進行查詢顯示;幹部月考勤查詢:查詢某個級別的幹部一個月的出勤詳細情況;便於對幹部進行單獨考核,並且根據對應權限管理,隻有特定人員才能使用本功能。
第四節 主要設備描述
一、地麵中心站
地麵中心站配置兩台服務器,互為備用。當一台服務器發生故障時,可以自動切換到另一台,雙機自動切換,防止數據丟失,確保數據安全。
地麵中心站負責監測煤礦井下作業人員管理係統的運行情況及信息的錄入管理、定義配置、實時數據采集、存儲統計、分析處理、屏幕顯示、查詢打印、遠程傳輸、畫麵編輯等任務。
二、KJ280-F礦用傳輸分站
KJ280-F礦用傳輸分站具有抗幹擾能力強,傳輸距離遠,傳輸速度快,連接靈活方便。
具有RJ45以太網接口、CAN總線接口。
可同時連接4-8台讀卡器,與讀卡器之間采用CAN總線進行數據傳輸,傳輸速率5000bps。
具有備用電池,保證在網電停電時,係統還能正常工作4小時以上。
提供4路本安電源。
KJ280-F礦用傳輸分站為礦用隔爆兼本質安全型,防爆標誌為Exd[ib]I,適用於含煤塵和瓦斯等爆炸型氣體環境中。
工作電壓:127/380/660V AC。
工作條件:環境溫度-5℃-40℃。
相對濕度:≤95%,環境壓力:80-106kPa。
外觀尺寸:380(長)3264(寬)3160(高)mm。
三、KJ280-D礦用本安型讀卡器
讀卡器安裝於地麵或者井下巷道,讀卡器連接在礦用傳輸分站上,與礦用傳輸分站之間采用CAN總線進行數據傳輸,傳輸速率5000bps,最大距離不小於2Km。讀卡器不影響人員的正常通行方式,有效接收距離不小於60m,被測目標運動速度不大於10m/s,可同時識別200個以上的識別卡。當讀卡器與主機通訊故障時,讀卡器能夠存儲2小時以上的數據或者1000個識別卡的信息。通訊恢複正常後,將存儲的數據傳送給主機。
讀卡器具有無線通訊、無線路由、無線自組網的功能,符合ZigBee協議標準,抗幹擾能力強,傳輸距離遠,傳輸速度快,靈活方便,可以任意組成星型網、樹狀網、網狀網。
具有語音播放功能,可通過上位機下發文字,並由本讀卡機自動轉換成語音進行播放,聲音大小不低於80分貝。
KJ280-D礦用本安型讀卡器為本質安全型,其防爆標誌為[Exib]I。
防護等級:不低於IP54。
讀卡器漏讀率不大於10-8。
工作電壓:18V DC,最大工作電流:<65mA。
工作條件:環境溫度-5℃-40℃。
相對濕度:≤95%,環境壓力80-106kPa。
外觀尺寸:210(長)3163(寬)351(高)mm。
四、KJ280-K識別卡
KJ236-K1識別卡采用ZigBee2.4GHz直序擴頻無線通訊技術,抗幹擾能力強,識別速度快,漏卡率低,沒有對人體傷害的電磁汙染,卡的正常工作不受環境變化的影響,可以全方位識別,被測目標無負擔。
KJ280-K1識別卡采用紐扣式電池供電,可以更換。
KJ236-K1識別卡具備多種攜帶形式:車載式攜帶、礦燈燈繩式攜帶、腰帶攜帶等方式,其中礦燈燈繩式攜帶方式具有防私自拆卸設計,需用專業工具方可拆卸。
KJ280-K1識別卡具有具有上發報警功能,可實現雙向通訊。
識別距離:開放空間不小於60m。
KJ280-K1識別卡為本質安全型,其防爆標誌為[Exib]I。
防護等級:不低於IP54。
工作電壓:DC 2.0V-3.0 V
使用壽命:不小於5年。
工作條件:環境溫度-5℃-40℃。
相對濕度≤95%,環境壓力80-106kPa。
五、JCB4F(A)甲烷檢測報警儀
JCB4F(A)型無線甲烷檢測報警儀主要適用於煤礦有瓦斯爆炸危險的場所,如煤礦井巷、采掘工作麵、采空區、回風巷道、皮帶運輸巷道、機電峒室等處,連續監測甲烷濃度,通過讀卡器把監測數據發送至監控主機,當甲烷濃度超限時,檢測儀立即發出聲、光報警。
主要技術指標:
測量範圍: 0-4.00% CH4;
測量誤差: 0.00-1.00 % CH4,∂≤±0.10 % CH4;
1.00-2.00 % CH4,∂≤±0.20 % CH4;
2.00-4.00 % CH4,∂≤±0.30 % CH4;
響應時間: 不大於20s;
報 警 點: 0.00-4.00% CH4可調;
報警方式: 紅色LED燈閃爍、喇叭斷續報警聲;
電源: U= 3.6 VDC;I=120mA;
工作時間: 不小於12小時;
元件壽命: ≥1年;
時間: 內置時鍾芯片,可以顯示時間;
溫度: 內置溫度傳感器,可以顯示現場的溫度值;
外形尺寸: 106(長)×58(寬)×34(高)(mm)。
第五節 係統特點
一、 係統容量:可配接64台傳輸分站,每台傳輸分站可連接4-8台無線讀卡器,最多可連接512台無線讀卡器,可以識別65535個識別卡。
二、 信息傳輸:傳輸接口與分站之間采用光纖或者CAN總線傳輸,最大通訊距離不小於10km,傳輸速率5000bps,誤碼率≤10-9,巡檢時間≤30s;分站與讀卡器之間采用CAN總線傳輸,最大通訊距離不小於2km,傳輸速率5000bps,誤碼率≤10-9。
三、 傳輸介質:傳輸接口與分站之間采用光纖或者電纜,分站與讀卡器采用電纜傳輸。
四、 並發識別數量:並發識數量不少於300張。
五、 抗幹擾性:係統采用ZigBee2.4GHz直接序列擴頻通訊技術,抗幹擾能力強,識別速度快,無漏卡現象。
六、 唯一性:在入井驗身處安裝檢卡設備,可以檢測識別卡是否正常工作,可以檢測一人是否攜帶多個識別卡,確保員工的利益。
七、 無線距離:無線讀卡器與識別卡的通訊距離(空間無障礙)≤60 m。
八、 識別卡電池壽命:識別卡功耗低,采用紐扣式電池供電,可以更換。一般情況下,識別卡電池使用壽命不少於1年。
九、 識別卡安裝形式:一種是人員配備,一種是車輛配備。
十、 被測目標無負擔:係統能夠自動識別攜帶識別卡的人員,而攜帶識別卡的人員無需任何操作。
十一、 有效監管:合理布置讀卡器,係統能夠確定攜帶識別卡人員的流向及位置,實現對重要監控地點和區域人員的有效監督和管理。
十二、 無線自組網:讀卡器及傳輸分站具有無線通訊、無線路由、無線自組網的功能,抗幹擾能力強,安全、可靠,傳輸速度快。
十三、 畫麵響應時間:調出整幅畫麵85%的響應時間不大於2s,其餘畫麵不大於5s。
十四、 係統備份與恢複:係統能夠對數據進行實時備份和具備災難恢複功能,備份保存至少24個月曆史資料。
十五、 C/S和B/S相結合的結構:係統結合C/S和B/S,便於用戶使用。
十六、 安全性:係統采用SQL Server2000數據庫,確保數據安全、準確,係統具有權限管理功能,不同的用戶具有不同的權限,訪問不同的資源,係統具有完善的日誌功能,可以追蹤惡意操作。
十七、 共纜:係統可以和KJ83煤礦安全生產監控係統、KJ29頂板動態監測係統使用同一條電纜進行數據傳輸,同一個平台進行管理,便於安裝維護,節約成本。
第六節 係統設計方案
一、地麵中心站設備配置
地麵中心站配置兩台工控機,互為備用。當一台工控機發生故障時,可以自動切換到另一台,雙機自動切換,防止數據丟失,確保數據安全。
工控機安裝操作係統Windows2003、數據庫、KJ280管理軟件,其它輔助設備(打印機、UPS電源)等。地麵中心站負責整個係統設備及人員檢測數據的管理、分站實時數據通訊、統計存儲、屏幕顯示、查詢打印、畫麵編輯、網絡通訊等任務。係統軟件負責完成人員信息編碼采集、識別、加工、顯示、存儲、查詢和報表打印。
二、係統連接方式
本係統利用工業以太環網平台進行係統信號傳輸。讀卡器到分站采用信號電纜進行傳輸。分站將按就近原則接入工業以太環網交換機進行數據傳輸。
1、硬件接入
KJ280係統的KJ280-F型係列分站直接進入井下環網交換機,地麵監控分站通過現有交換機(將總線信號轉換為標準的TCP/IP信號)轉換後就近直接接入地麵工業以太網平台,地麵監測主機通過RJ45口直接接入核心交換機。
2、軟件接入
係統上位機提供1000M以太網卡及數據交換接口,數據交換優先采用數據庫共享方式,共享數據庫由係統上位監控軟件提供,並向自動化平台提供數據存取調用的接口程序清單及數據格式清單。
三、出入井考勤
通過在有源識別卡的基礎上增加無源射頻卡,實現對入井人員的精確考勤。同時利用檢卡子係統和LED大屏幕顯示係統可顯示入井人員的照片和相關信息。
子係統具有檢卡功能,檢測識別卡的工作狀態,防止作弊行為,確保下井人員的利益。子係統由計算機、讀卡器、檢測通道等組成,主要功能如下:
① 檢卡功能:能夠檢測攜卡人員所帶識別卡的狀態,如欠壓、攜帶多個識別卡、識別卡不能正常工作,同時發出語音提示。
② 顯示功能:通過網絡和KJ236(A)煤礦人員管理係統相連接,在計算機上實時顯示攜卡人員的各項信息,如姓名、年齡、照片、所屬部門等。
③ 大屏顯示:能夠把在計算機上顯示的信息顯示到LED大屏上,直觀、清晰,方便攜卡人員核對。
四、 井下設備布置
1、布置原則
按照《AQ1048-2007 煤礦井下作業人員管理係統使用與管理規範》規定對礦井人員管理係統進行設計,其讀卡器布點原則如下:
采煤工作麵進風巷道和回風巷道各設置一台讀卡器,用於監測該工作麵內人員情況;
掘進巷道一般設置一台讀卡器,對於超過1000 m巷道增加一台讀卡器,用於監測各掘進巷道內人員情況;
各出入井口各設置一台讀卡器用於監測出入井人員情況,主要入井口增加一台,並對主要人員入井口增加一台顯示牌,用於直觀顯示人員編碼信息。對於采用非機車載人出入井中部增加一台讀卡器,用於監測人員是真正入井;
對於特殊區域入口設置一台讀卡器,如、炸藥庫入口、變電所、重點危險巷道等,用於檢測是否有人員進入;
對於采取多煤層開采、多采區或者兩翼開采的礦井,在每一個大的區域進出口設置一台讀卡器,用於檢測某一人員進入了那一個大的區域。
2、識別卡配備
KJ280-K1識別卡具備多種攜帶形式:車載式攜帶、礦燈燈繩式攜帶、腰帶攜帶等方式,其中礦燈燈繩式攜帶方式具有防私自拆卸設計,需用專業工具方可拆卸。
根據煤礦作業人員實際情況,配備相應數量張識別卡。
3、線纜敷設
傳輸分站與井下交換機之間連接使用礦用阻燃網線,傳輸分站供電使用MVV3*2.5礦用阻燃電纜,傳輸分站與本安讀卡器連接通訊及本安電源共同使用MHYV1*4*7/0.43礦用阻燃通訊電纜,電纜的敷設應滿足國家、行業、管理部門及企業的相關規定。
敷設電纜至少應遵守下列規定:
1、 在總回風巷和專用回風巷中不應敷設電纜。
2、 電纜必須懸掛,在水平巷道或傾角在30°以下的井巷中,電纜應用吊鉤懸掛;在立井井筒或傾角在30°及其以上的井巷中,電纜應用夾子、卡箍或其他夾持裝置進行敷設。夾持裝置應能承受電纜重量,並不得損傷電纜。
3、 沿鑽孔敷設的電纜必須綁緊在鋼絲繩上,鑽孔必須加裝套管。
4、 電纜不應懸掛在風管或水管上,不得遭受淋水。電纜上嚴禁懸掛任何物件。
5、 通信和信號電纜應與電力電纜分掛在井巷的兩側。如果受條件所限,在井筒內應敷設在距電力電纜0.3m以外的地方;在巷道內,應敷設在電力電纜上方0.1 m以上的地方。
6、 高、低壓電力電纜敷設在巷道同一側時,高、低壓電纜之間的距離應大於0.1 m。高壓電纜之間、低壓電纜之間的距離不得小於50mm。
五、管理與維護
本礦的通信設備精良,技術先進、功能齊全,為了確保通信有效的服務於煤礦生產及生產管理,在本礦應設立專職的運營管理機構及相應的管理人員。
目 錄
前 言 前-1
第一章 設計概況 1-1
第一節 環境條件 1-1
第二節 安全條件 1-3
第二章 礦井開拓 2-1
第一節 井田境界及儲量 2-1
第二節 開拓方式 2-3
第三章 礦井安全出口及緊急避險係統 3-1
第一節 礦井安全出口 3-1
第二節 緊急避險係統 3-2
第四章 井下消防防塵灑水、供水施救係統 4-錯誤!未定義書簽。
第五章 壓風自救係統 5-1
第六章 監測、監控、計算機管理與通信係統 6-錯誤!未定義書簽。
第一節 礦井安全生產監控 6-錯誤!未定義書簽。
第二節 KJ110N礦壓監測係統 6-錯誤!未定義書簽。
第三節 礦井工業電視監控係統 6-錯誤!未定義書簽。
第四節 井下人員定位跟蹤係統 6-錯誤!未定義書簽。
第五節 計算機管理係統 6-錯誤!未定義書簽。
第六節 通信 6-錯誤!未定義書簽。
附錄:
器材目錄及概算書
附件:
1、《設計委托書》;
2、采礦許可證;
3、陝煤局發[2006]76號文—陝西省煤炭工業局關於《榆陽區XX煤礦技術改造初步設計》的批複;
4、陝煤安局發[2006]137號文—陝西煤炭安全監察局關於《榆林市榆陽區XX煤礦安全設施設計》的批複;
5、陝煤局發[2011]4號文《陝西省煤炭生產安全監督管理局關於2010年度礦井瓦斯等級鑒定結果的通知》。
序 號名 稱比 例
1礦井井上、下對照平麵圖1:2000
2采掘工程平麵圖1:2000
3緊急避災路線平麵圖1:2000
4永久避難硐室布置平、斷麵圖1:50
5臨時避難硐室布置平、斷麵圖1:50
6井下壓風自救係統平麵圖1:2000
7井上下通訊係統圖示 意
8礦井安全生產監測係統圖示 意
9礦井安全生產監測井下傳感器平麵布置圖示 意
10井下人員定位跟蹤係統平麵布置圖1:2000
11井下供水施救係統布置平麵圖1:2000
附 圖 目 錄
委 托 書
榆林市XX有限公司
為全麵貫徹落實《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)、《國家安全監管總局 國家煤礦安全監察局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)和《關於認真貫徹落實國務院(通知)精神,認真落實全國煤礦堅決遏製重特大事故、推廣建設井下避難硐室等避險設施的各項要求,確保我礦井建立完善井下安全避險六大係統設施的設計,特委托你公司編製我礦井下安全避險六大係統設計方案。
榆林市XX煤礦
二○一一年七月