目 錄
前 言 - 1 -
第一章 礦井概況 - 2 -
第二章 采掘地區分布情況 - 8 -
第三章 緊急避險設施分布依據及地點 - 9 -
3.1 緊急避險設施分布地點依據 - 9 -
3.2 緊急避險設施數量及分布地點 - 15 -
第四章 緊急避險設施類型及容積 - 18 -
4.1 永久避難硐室 - 18 -
4.2 臨時避難硐室 - 20 -
4.3 礦用可移動式救生艙 - 22 -
第五章 緊急避險設施基本功能及整體性設計 - 27 -
5.1 緊急避險設施基本功能 - 27 -
5.2 緊急避險係統整體性設計 - 31 -
第六章 施工工期 - 47 -
6.1 緊急避險設施施工進度指標 - 47 -
6.2 緊急避險係統建設實施情況 - 47 -
第七章 緊急避險係統建設項目投資估算 - 48 -
前 言
建立並完善煤礦井下安全避險“六大係統”是國家安全發展的需要，煤礦井下緊急避險係統是國家強製推行的先進適用技術裝備，為規範和促進主焦煤礦井下緊急避險係統的建設、完善和管理工作，根據《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）精神和安監總煤裝【2011】15號文件《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》精神以及河南煤化集團相關文件規定，結合主焦煤礦實際情況，特編本方案設計。
本設計中的緊急避險設施建設主要包括永久避難硐室、臨時避難硐室和可移動式救生艙建設。緊急避險係統建設的主要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。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。建設完善煤礦井下安全避險“六大係統”是指建設完善緊急避險係統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。
第一章 礦井概況
主焦公司是2003年改製成立的股份製企業。2007年又經永煤集團重組整合，加入永煤公司。現公司在冊職工人數為1362人，礦井核定生產能力為42萬噸/年。井田位於河南、河北兩省交界處，行政區劃分屬河北省磁縣觀台鎮和河南省安陽縣倫掌鄉。礦井地理坐標為：北緯36°14′16″～36°18′36″，東經114°05′38″～114°08′30″。
礦井地層走向總體構造形態為單斜構造,走向近南北、傾向東。所采煤層為二迭係二1煤層。煤層厚度2.1m～7.2m，平均5.1m。屬穩定型厚煤層。一般產狀為緩傾斜和傾斜煤層，局部傾角較大。水文地質類型為中等型。二1煤層直接頂板主要為泥岩和中粒砂岩，為穩定及較穩定類頂板。基本頂為中粒砂岩，屬堅硬類頂板。煤層直接底主要為泥岩、砂質泥岩。
1.1 瓦斯等級情況
主焦公司2009年瓦斯等級鑒定結果為高瓦斯礦井，相對瓦斯湧出量為23.27ｍ3/t,絕對瓦斯湧出量為19.97ｍ3/min。礦井無瓦斯突出現象。根據2008年煤塵爆炸性和自燃傾向性鑒定結果：煤塵有爆炸危險性，爆炸指數為17.89%，煤層自燃等級為III類，自燃傾向為不易自燃。煤層瓦斯壓力為0.29Mpa,煤層瓦斯含量為6.74m3/t。
1.2 通風係統情況
礦井通風方式為對角式、抽出式通風方法，礦井由主、副立井、新主井進風,新風井回風；地麵抽風機房安裝有兩台FBCDZ№26/2×220型軸流式主通風機；礦井總回風量為5300m3/min。礦井抽、掘、采接替正常；采用分區通風，采區進、回風巷貫穿整個采區，礦井通風係統中不存在一段為進風巷、一段為回風巷的現象；按照要求設置了采區專用回風巷，礦井采掘工作麵和各硐室的風量分配合理，能夠滿足安全生產的要求；不存在無風、微風、不合理串聯通風現象。局部通風機按照要求實現“三專兩閉鎖”。
1.3 安全監控係統情況
礦井安裝一套KJ101N型瓦斯監測監控係統，2004年4月開始運行，2007年10月進行了升級。2010年3月份由河南九鼎工礦科技有限公司對我礦安全監控係統進行安全檢驗，並出具檢驗報告。井下共安裝了30台監測分站（KJ101N-P1）、43台瓦斯傳感器（KJ101-45B）、6台風速傳感器(KGF2)、5台CO傳感器(KGA3)、7台溫度傳感器(KGW10)、5台饋電傳感器（KGT19）、10台局部風機開停傳感器，5台風筒傳感器，主扇、井下主要排水泵安裝7台設備開停傳感器；按照《煤礦安全規程》要求安裝、使用、維護礦井安全監控係統，安全監控係統按照要求配備井下維修人員以及地麵監控中心值班人員，實行24小時值班製度，裝備齊全，數據準確，係統能實現聲光報警，曲線、報表打印，瓦斯電閉鎖、故障閉鎖、風電閉鎖等功能齊全，斷電靈敏可靠，監控係統運行穩定可靠。
1.4 排水係統情況
礦井排水係統為1級排水,-350中央泵房內安裝五台MD280-65×11型水泵，電機功率900KW，礦井水通過兩趟Φ325排水管路直接排至風井地麵，經礦井水處理設施處理後利用或排放。
1.5 通信聯絡係統情況
主焦煤礦通信網絡有以下部分組成：一台行政交換機（位於紅嶺礦）、一台生產調度交換機及一些井下有線、地麵無線通信係統、網絡通信係統組成。機房配備有備用電源，機房在外部斷電情況下能夠保證調度交換機24小時持續供電。礦井調度指揮中心電話為6001、9，調度員能隨時與礦區井上、井下任何一部電話建立聯係，不受被叫摘機、占線等限製，具備“強插”、“強拆”等調度功能，並可以隨時與公司調度聯係。從地麵分三條通訊線路通往井下，且不分布在同一井筒中，能夠保證礦井通訊係統的安全性。
1.6 提升運輸係統情況
提升係統：礦井為立井提升係統，主井絞車型號為2JK-3×1.5型，通過使用兩個4噸箕鬥進行提升。副井為立井提升，絞車型號為2JK-2.5×1.2，使用GL-1型一噸輕型雙層罐籠提升。
軌道運輸係統：-40水平、-210水平及-350水平大巷采用CXDT-2.5型蓄電池電機車運輸，一次運輸3輛型號為MG－1.1型礦車；-40到-210為暗斜井提升，由一台JTPB－1.6型絞車進行提升，一次提升3輛一噸礦車，運人時，一次提兩輛XRC－10型人車；-210至-350暗斜井提升運輸情況與-40到-210為暗斜井提升運輸情況相同。
皮帶運輸係統：21141工作麵原煤由1部SGB620－40T型刮板輸送機和兩部DTL－80型皮帶機將煤運到集中運輸巷，再通過集中運輸巷4部皮帶運輸到采區煤倉，采區煤倉至主井底煤倉通過5部皮帶運輸，裝箕鬥提升到地麵。
1.7 壓風係統情況
根據井下各生產地區分布及需氣量，主焦煤礦於新風井安裝有三台LG-20/8G型空氣壓縮機，一台工作，一台備用，一台檢修。單台空氣壓縮機供風量20m³/min，排氣壓力0.8Mpa，配套電機功率110KW，電壓380V，轉速2980r/min。礦井壓風管路沿風井井筒敷設，經-350總回風巷、22采區軌道上山、22采區皮帶上山到各掘進工作麵及采煤工作麵，同時覆蓋麵包括-350水平大巷、-210軌道暗斜井。各段管徑根據相應的輸氣量及輸送距離確定。其規格分別為：
地麵空壓機站至風井井筒采用Φ108mm無縫鋼管，長150m。
風井井筒及-350水平總回風巷采用Φ89mm無縫鋼管，長3000m。
22101上、下順槽、21141采煤工作麵采用Φ89mm無縫鋼管，長2800m。
-350大巷至-210水平采用Φ60mm無縫鋼管，長1500m。
主焦煤礦井下壓風自救係統能夠滿足井下-210水平、-350水平各生產地區壓風自救的需要。由於-40水平沒有施工頭、麵，且屬於井底水平，從風井鋪設的壓風自救管路未覆蓋該水平。
1.8 消防、防塵係統情況
礦井按照《煤礦安全規程》要求建立有完善的防塵灑水管路係統，按照要求主管使用Ф100mm鋼管,幹管和支管使用Ф75mm鋼管，礦井地麵水池在生活廣場上建有200m3供水池，地麵供水係統在新副井內布置一趟Ф150mm鋼管與井下靜壓水池連通，在井下-25大巷建立靜壓水池，水池容積為70m2,水源取自水井的奧灰水，供水施救係統做到所有巷道 “有巷有水，有管有水”，井下鋪設供水管路為13650餘米。按照《煤礦安全規程》規定距離設置三通閥門。
礦井供水施救係統供水管路，從-25大巷到-350水平大巷為礦井主要供水管路，采用Ф100mm鋼管做為礦井主要供水管路，礦井主要采掘麵采用Ф75mm無縫鋼管做為供水支管；-40暗斜井、-210暗斜井及回風巷作為輔助供水係統，采用Ф50mm無縫鋼管，滿足礦井安全生產供水需要。
1.9 人員定位係統
主焦煤礦人員定位係統是由煤炭科學總院重慶研究院設計安裝的KJ251A型。該係統傳輸方式采用快速工業以太網+現場通訊線路通過計算機網口和礦用光纖，采用數據、通訊速率可達到1000Mpbs。井下共安裝交換機2個、分站6個，型號為KJ251-F8，安裝讀卡器22個，型號為KJF210。在用的識別卡1207個，型號為KGE116D型。人員定位係統於2010年12月20日開始安裝，2011年2月份正式投入運行，能夠對井下各地區人員進行實時監控。
KJ251A型人員管理分站是以32位單片計算機為主要部件的智能化產品。具有無線數據采集、存儲、處理、顯示、斷電控製、紅外遙控及遠距離通訊等功能。該產品是通過對遠距離移動、靜止目標進行非接觸式信息采集處理，實現對人、車、物在不同狀態（移動、靜止）下的自動識別，從而實現目標的自動化管理。
KJF210係列礦用讀卡器可將采集的信息傳輸給監控分站或者直接傳輸給地麵監控中心。
KGE116D型識別卡主要應用於煤礦井下的目標無線識別及通訊。識別卡基於煤礦井下傳輸特性好。整個電路設計為本質安全型。該識別卡功率發射功率低，對人體無害；天線增益高，實現信號的較遠距離傳輸；工作平均電流低，可實現電池工作壽命長；采用有效的防碰撞算法，能夠瞬間識別多張識別卡；外殼密封，滿足煤礦井下潮濕、粉塵多等環境的應用要求。
1.10 供電係統
主焦煤礦井下共有變電所5個，分別為：-40變電所、-210變電所、-350泵房變電所、-350中央變電所和22采區變電所。-40變電所為井底變電所，電源電纜從地麵主焦變電站經副井筒敷設引至-40變電所。-40變電所I回路通過一趟MYJV22-3×70-6型電纜送往-350泵房變電所供電電源，II回路通過一趟MYJV22-3×70-6型電纜送往-210變電所供電電源。-210變電所通過一趟MYJV22-3×70-6型電纜送往-350泵房變電所II回路供電電源。-350泵房變電所通過兩趟MYJV22-3×70-6型電纜送往22采區變電所I、II回路供電電源。
風井地麵變電所主要負荷為主通風機、瓦斯抽放泵、瓦斯發電機組及地麵壓風機。2009年在風井地麵實施鑽打二個電纜孔，並在11月份由風井地麵變電所通過電纜孔敷設二趟高壓電纜引至井下-350中央變電所，形成主焦煤礦井下四回路供電電源。
第二章 采掘地區分布情況
礦井已開采至-350水平，該水平劃分為21采區、22采區、和23采區（FB57至FB32之間），目前21采區即將開采結束，22采區為準備采區。
礦井采掘布局為“兩頭一麵”，目前正在回采的工作麵為21采區的21141工作麵，準備工作麵為22采區的22101回采工作麵，正在掘進的掘進工作麵為22101上、下順槽掘進工作麵。
21141工作麵從2010年第三季度開始投入使用綜合機械化采煤工藝，開采方式為走向長壁式，開采方法為輕型液壓支架放頂煤開采，頂板控製采用跨落法，運輸方式采用刮板輸送機和皮帶聯合運輸方式。
22101上、下順槽從2010年第二季度開始投入使用機軌合一的綜掘施工工藝，預計到2011年6月份前能夠完成22101上、下順槽掘進工程量，22101綜采工作麵從9月份能夠投入運行。
第三章 緊急避險設施分布依據及地點
3.1 緊急避險設施分布地點依據
1、緊急避險設施布置依據
根據安監總煤裝【2011】15號文件《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》中第5條“永久避難硐室是指設置在井底車場、水平大巷、采區（盤區）避災路線上，具有緊急避險功能的井下專用巷道硐室，服務於整個礦井、水平或采區，服務年限一般不低於5年；臨時避難硐室是指設置在采掘區域或采區避災路線上，具有緊急避險功能的井下專用巷道硐室，主要服務於采掘工作麵及其附近區域，服務年限一般不大於5年；可移動式救生艙是指可通過牽引、吊裝等方式實現移動，適應井下采掘作業地點變化要求的避險設施。”的規定。另外考慮到避難硐室不宜設置在變電所、火藥庫或者停車點，因為它們存在火災隱患；避難硐室還應該遠離各種地質構造區域，如斷層、岩層斷裂破碎帶，大的地下位移如地震有可能破壞避難硐室及其內部設備；避難硐室的位置還要考慮不能設置在井下容易積水的地點，避免水患，要選擇在足夠強度的煤層或者岩層中，並且要有足夠的非可燃物保護厚度。
2、礦井各水平作業人員分布及采掘區域人員分布見表1～表6。
表1 -40水平大巷人員分布情況
序
號 工種 出 勤 人 數 及 分 布
0點班 8點班 4點班 分布地點
1 把鉤工 1 1 1 副井底
2 信號工 1 1 1 副井底
3 運輸工 1 1 1 副井底
4 電機車司機 1 1 1 大巷中
5 把鉤工 1 1 1 -40大平台
6 信號工 1 1 1 -40大平台
7 運輸司機 2 2 2 -40大平台
8 絞車司機 1 1 1 -40絞車房
9 絞車司機 1 1 1 -40絞車房
10 配電工、司泵工 2 2 2 -40變電所
11 信號工 1 1 1 主井底煤倉
12 給煤機司機 1 1 1 主井底煤倉
13 維修工 1 1 1 主井底煤倉
14 皮帶司機 3 3 3 -40皮帶線
15 維修工 2 2 2 -40皮帶線
16 皮帶司機 4 4 4 -210皮帶線（大傾角一部皮帶改造巷往上）
17 給煤機司機 1 1 1 21采區煤倉
18 維修工 3 3 3 -210皮帶線（大傾角一部皮帶改造巷往上）
19 把鉤工 1 1 1 -210小平台
20 信號工 1 1 1 -210小平台
21 運輸司機 2 2 2 -210小平台
22 絞車司機、電機車司機 3 3 3 -210大巷
23 維修工 1 1 1 -210大巷
24 擴修頭作業人員 18 18 18 -40皮帶上段
25 擴修頭作業人員 18 18 18 -40（-135段）下段
26 臨時人員 5 5 5 -40水平大巷內
合計 77 77 77
表2 -350水平大巷人員分布情況
序
號 工種 出 勤 人 數 及 分 布
0點班 8點班 4點班 分布地點
1 開拓頭作業人員 18 18 18 -210下段
2 維修頭作業人員 18 18 18 460m皮帶維修
3 信號工 1 1 1 -350坡底
4 把鉤工 1 1 1 -350坡底
5 電機車司機 1 1 1 -350水平大巷
6 皮帶司機 2 2 2 -210皮帶線（大傾角一部皮帶改造巷往下）
7 維修工 2 2 2 -210皮帶線（大傾角一部皮帶改造巷往下）
8 配電工、維修工 2 2 2 -350原變電所
9 配電工、水泵工 2 2 2 -350中央變電所
10 電機車、人行車維修工 1 1 1 -350變電所
11 電機車充電工 1 1 1 -350變電所
12 看材料 2 2 2 -350材料庫
13 泵站司機 1 1 1 -350抽放泵站
14 看材料 2 2 2 -350爆炸材料庫
15 水泵工 1 1 1 21采區軌道坡底
16 維修工 1 1 1 21采區軌道坡底
17 臨時人員 5 5 5 -350水平大巷內
合計 61 61 61
表3 22采區區域人員分布情況
序
號 工種 出 勤 人 數 及 分 布
0點班 8點班 4點班 分布地點
1 掘進頭作業人員 18 18 18 22101下順槽
2 掘進頭作業人員 18 18 18 22101上順槽
3 工作麵作業人員 41 41 41 21141工作麵
4 配電工 1 1 1 22采區變電所
5 維修工 1 1 1 22采區變電所
6 皮帶、溜子司機 6 6 6 22采區皮帶上山
7 臨時人員 10 10 10 22采區區域內
8 絞車司機 1 1 1 22采區軌道上山
9 信號工 1 1 1 22采區軌道上山
10 維修工 1 1 1 22采區軌道上山
11 臨時人員 5 5 5 22采區區域內
合計 103 103 103
表4 綜掘工作麵人員分布情況
序
號 工 種 出 勤 人 數 及 分 布
零點班 八點班 四點班 分布地點
1 掘進機司機 2 2 2 工作麵
2 支 護 工 4 4 4 工作麵
3 頂 板 工 1 1 1 工作麵
4 運輸機司機 2 2 2 巷道中
5 運 輸 工 2 2 2 巷道中
6 維 修 工 1 1 1 巡回
7 通 風 工 1 1 1 巡回
8 瓦斯檢查員 1 1 1 巡回
9 安全監察員 1 1 1 巡回
10 班 長 1 1 1 工作麵
11 驗 收 員 1 1 1 工作麵
12 跟班隊長 1 1 1 巡回
13 合計 18 18 18
表5 炮掘工作麵人員分布情況
序
號 工種 出 勤 人 數 及 分 布
0點班 8點班 4點班 分布地點
1 打 眼 工 2 2 2 工作麵
2 支 架 工 6 6 6 工作麵
3 清 煤 工 3 3 3 巡回
4 運輸機司機 4 4 4 巷道中
5 機電維修工 2 2 2 巡回
6 通 風 工 1 1 1 巡回
7 安全監察員 1 1 1 巡回
8 班 長 1 1 1 工作麵
9 驗 收 員 1 1 1 工作麵
10 跟班隊長 1 1 1 工作麵
合計 22 22 22
表6 綜采工作麵人員分布情況
序
號 工種 出 勤 人 數 及 分 布
生產班 檢修班 生產班 分布地點
1 跟班隊長 1 2 1 工作麵
2 跟班班長 2 1 2 工作麵
3 采煤機司機 3 2 3 工作麵
4 支架工 8 6 8 工作麵
5 驗收員 1 1 1 工作麵
6 瓦斯檢查員 1 1 工作麵
7 安全檢查員 1 1 工作麵
8 外圍電工 1 1 巡回
9 端頭工 8 3 8 工作麵
10 皮帶、溜子司機 5 4 5 巡回
11 看設備 1 2 1 巷道中
12 打碴 2 2 巷道中
13 送饃工 1 1 1 巡回
14 注水工 2 2 2 工作麵
15 清煤工 2 2 工作麵
16 看工具 1 1 1 巷道中
17 乳化液泵站 1 1 1 巷道中
21 合計 41 26 41
從表1～表3可以看出，-40水平大巷分布人數為77人，-350水平大巷分布人數為61人，22采區采掘區域內作業人員總數目為103人，根據礦井每個井底車場、每個水平及采區各布置一個永久避難硐室的規定和按照井下作業人員就近避難、一人一位的原則，在-40井底車場附近布置1個永久避難硐室，-350水平大巷附近布置1個永久避難硐室，22采區區域內布置1個永久避難硐室，能夠滿足各水平及22采區作業人員緊急避險需求。
從表4～表6可以看出，綜掘工作麵每班人數為18人，其中工作麵人員為9人，巷道中人員為4人，巡回人員為5人。炮掘工作麵每班人數為22人，工作麵人數為11人，巷道中有4人，巡回人員為7人。綜采工作麵生產班人數為41人，工作麵人數為29人，巡回人員為7人，巷道中人員為5人；檢修班人數為26人，工作麵人數為17人，巷道中人數為4人，巡回人員為5人。
根據以上人員分布情況，考慮到22101上、下順槽因采掘情況變動，不宜建設永久避難硐室，考慮建設臨時避難硐室或設置可移動式救生艙。22101上順槽總工程量994m，22101下順槽總工程量1150m，故選擇在22101上順槽口位置向裏100m處布置可移動式救生艙置艙（設計3個），在22101下順槽口位置向裏200m處布置1個臨時避難硐室，滿足人員避災需求。
21141回采工作麵截止目前至停采線剩餘回采量為300餘米，根據礦井作業計劃於2011年8月份前可回采結束，在其1000m範圍內22采區區域內已布置1個永久避難硐室，沒有建立緊急避險設施的必要性，故在21141工作麵內無需建立緊急避險設施。
3.2 緊急避險設施數量及分布地點
據上，全礦井緊急避險設施共計劃布置3個永久避難硐室， 1處可移動式救生艙（設計3個），1個臨時避難硐室。
在-40井底車場位置利用-40中央變電所外部通道建設1個永久避難硐室，-350水平大巷利用原-350材料庫建設1個永久避難硐室，22采區利用原22采區變電所通道建設1個永久避難硐室。具體位置見圖1～圖3：
圖1 -40井底車場永久避難硐室平麵布置示意圖
圖2 -350水平大巷永久避難硐室平麵布置示意圖
圖3 22采區永久避難硐室平麵布置示意圖
22101上順槽距離巷道口位置向內100m處布置可移動式救生艙（設置3個），在22101下順槽距離巷道口向內200m位置處布置1個臨時避難硐室，具體位置見圖4：
圖4 22101上順槽可移動式救生艙和22101下順槽臨時避難硐室平麵布置示意圖
第四章 緊急避險設施類型及容積
4.1 永久避難硐室
4.1.1 永久避難硐室規格
1、永久避難硐室生存室內按避難人數80人考慮，每人應不小於1.0m2，過渡室的淨麵積應不小於3.0m2的使用麵積計算：
S生=1.0×80=80 m2
S過=3.0m2
2、永久避難硐室的生存室的設計寬度為4.0m，過渡室的設計寬度為3.0m，生存室容量的備用係數為1.2，計算其長度：
a生=80×1.2÷4.0=24 m；
a過=3.0÷3.0=1.0m；
a=a生＋2a過=24＋2=26 m
3、根據永久避難硐室施工需要，生存室的設計寬度為4.0m和過渡室的設計寬度為3.0m時，生存室長度不得小於24 m和硐室總長度不得小於26 m可滿足要求。
具體參數見各永久避難硐室設計圖。
4.1.2 永久避難硐室係統設計
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