桐梓县木瓜镇万顺煤矿避险系统设计.docx
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桐梓县木瓜镇万顺煤矿避险系统设计
桐梓县木瓜镇万顺煤矿
井下紧急避险系统方案设计
设
审
计:
核:
项目负责:
江苏省第一工业设计院有限责任公司
二O一二年十二月
1
目
录
第一章
矿井概况................................................................................................1
1.1项目编制目的................................................................................................1
1.2项目编制的依据............................................................................................1
1.3矿井基本情况................................................................................................2
1.4矿井设计概况及现状.....................................................................................7
1.5“六大系统”的建设情况...................................................................................8
第二章
采掘工作面分布..................................................................................13
2.1首采面概况..................................................................................................13
2.2掘进工作面个数及位置...............................................................................13
2.3矿井安全风险分析.......................................................................................13
2.4避灾路线.....................................................................................................16
第三章
紧急避险设施布置依据及地点选择..................................................18
3.1井下紧急避险设施布置依据、基本类型与选型...........................................18
3.2矿井作业人员分布.......................................................................................19
3.3紧急避险设施数量及布置地点....................................................................21
3.4硐室设计.....................................................................................................22
第四章
紧急避险设施基本功能设计..............................................................29
4.1压风自救系统..............................................................................................29
4.2环境监测.....................................................................................................33
4.3人员生存保障..............................................................................................36
4.4供电照明.....................................................................................................38
4.5安全监测监控系统.......................................................................................39
2
4.6人员定位系统..............................................................................................40
4.7动力保障系统..............................................................................................40
4.8其他.............................................................................................................43
第五章
避难硐室管理制度..............................................................................50
5.1定期维护与保养制度...................................................................................50
5.2定期维护和检查..........................................................................................50
5.3建立紧急避险设施技术档案........................................................................51
5.4培训演练制度..............................................................................................52
5.5管理制度.....................................................................................................52
5.6技术档案.....................................................................................................53
5.7应急预案.....................................................................................................53
第六章
投资概算..............................................................................................54
6.1编制说明.....................................................................................................54
6.2投资概算.....................................................................................................54
3
附图:
(一)一采区永久避灾硐室设计位置图,1:
2000;
(二)井下避灾系统图,示意;
(三)永久避难硐室设施平剖面布置图,1:
50;
(四)隔墙及门筐安装图,1:
50;
(五)硐室断面及配筋图,1:
50;
(六)临时避难硐室(15人)平断面图,1:
50;
(七)临时避难硐室(25人)平断面图,1:
50;
(八)永久避难硐室供电图,示意。
4
桐梓县木瓜镇万顺煤矿
紧急避险系统设计
第一章矿井概况
1.1项目编制目的
井下紧急避险设施是指在井下发生灾害事故时,为无法及时撤离的遇险人员提供生
命保障的密闭空间。
该设施对外能够抵御高温烟气,隔绝有毒有害气体,对内提供氧气、
食物、水,去除有毒有害气体,创造生存基本条件,为应急救援创造条件、赢得时间。
紧急避险设施主要包括永久避难硐室、临时避难硐室、可移动式救生舱。
贵州大学勘察设计研究院2009年7月为该矿编制完成了《万顺煤矿技改开采方案
设计安全专篇》。
安全专篇未对紧急避险系统进行设计。
根据安监总煤装〔2011〕15号要求:
所有井工煤矿应按照规定要求建设完善煤矿
井下紧急避险系统,并符合“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效”的要求。
2012
年6月底前,所有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井,中央企业所属煤矿和国有
重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井,要完成紧急避险系统的建设完善工
作。
2013年6月底前,其他所有煤矿要完成紧急避险系统的建设完善工作。
该矿为加快和进一步规范避难硐室内设施安装,特委托我公司对井下紧急避险设施
进一步深化设计。
我公司在现场调研工作的基础上,编制该报告,用以指导矿山建设井
下紧急避险设施。
1.2项目编制的依据
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、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);
3、国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂
行规定的通知》(安监总煤装〔2011〕15号);
4、国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发《煤矿井下安全避险“六大系统”
建设完善基本规范(试行)》的通知(安监总煤装〔2011〕33号);
5、《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关
事项的通知》(安监总煤装〔2012〕15号);
6、《煤矿安全规程》(2011版);
7、《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005);
1
《
《
桐梓县木瓜镇万顺煤矿
紧急避险系统设计
8、《防治煤与瓦斯突出规定》(2009版);
9、《矿山救护规程》(2009版);
11、贵州大学勘察设计研究院2009年7月为该矿编制完成的《万顺煤矿技改开采
方案设计安全专篇》;
12、现场调查和矿山提供的有关资料。
1.3矿井基本情况
1.3.1地理位置及交通
矿区位于桐梓县城正北木瓜镇茶园,地理坐标:
东经106°57′17″~106°57′
45″;北纬:
28°38′21″~28°41′39″。
本矿位于桐梓城正北,距桐梓县74km,距松坎火车站19km,距羊磴镇17km,距重
庆綦江石门坎火车站24km。
矿区内有乡村简易公路连通,交通较为方便。
详见交通位置
示意图1-3-1。
2
桐梓县木瓜镇万顺煤矿
万顺煤矿
紧急避险系统设计
图1-3-1
交通位置示意图
3
桐梓县木瓜镇万顺煤矿
紧急避险系统设计
1.3.2地形地貌
矿区地形近南北向展布,与地层走向基本一致,中部高,南端、北端低,海拔标高
424~1444.60m,最高点位于矿区中部道洞北250m处山头,山顶海拔1444.60m,最低点
位于矿区南端水银河河床,海拔424m,矿区最低侵蚀基准面),最大相对高差1020.60m。
1.3.3地质构造及煤层
1、构造
万顺煤矿位于扬子准地台区黔北隆起遵义断拱,属松坎向斜东翼北段。
地层在浅部
有倒转迹象,走向南北,倾向260°~272°,地层倾角78~80°。
沿走向和倾向产状
变化甚微,煤层产状与地层产状一致。
由木瓜镇~羊磴镇的公路与煤系地层交会处在煤系地层中发现一条走向南北长
300m的逆断层,断距1~10m,煤层与断层走向一致。
该断层在1960年贵州煤矿管理局
176勘探队普查报告中编号为F34,断层倾角比岩层倾角小,上盘P21伏于P22地层上
部,断层长度、落差、延深度均很小,且万顺煤矿的准采上界标高低于950m,而断层在
地面的出露标高为1145m,加上采空深度,该断层在万顺煤矿采区以上260多米,故对
今后的开采毫无影响,此外未发现其他断层。
地质报告未能提供褶曲、陷落柱、剥蚀带发育情况及其分布规律。
2、可采煤层
该矿区龙潭组(P31)含煤地层厚度不大,平均厚度50m,为海陆交互沉积,为灰、
深灰、黄灰色泥岩、钙质泥岩、泥质粉砂岩、细砂岩夹数层薄层灰岩、泥质灰岩、燧石
灰岩、煤层及铝土质泥岩组成。
含煤~6层,可采煤层2层,为C3、C5煤层。
可采煤层
分述如下:
C3煤层(矿山称k1):
该煤层位于含煤地层的下部,煤层厚度0.52~1.30m,无夹
矸,为单一结构煤层,上距C5约25m,下距茅口灰岩一般0.52~4.51m,平均为2.60m。
煤层顶板为粉砂质泥岩,底板为铝土质泥岩。
C5、C3煤层间距由南至北逐渐增大。
C5煤层(矿山称k3):
该煤层位于含煤地层的上部,上距长兴组灰岩底界约11~28m,
平均为20m。
煤层厚度0.72~2.91m,平均厚度为1.87m,全区可采。
从钻孔结合井下见
煤情况,煤层向深部及北部逐渐变厚,下距C3煤层一般16~46m,平均为25m。
煤层顶
板为粉砂质泥岩,底板为粘土岩。
矿井可采煤层特征详见表1-3-2
4
(
桐梓县木瓜镇万顺煤矿
表1-3-2
可采煤层特征表
紧急避险系统设计
1.3.4小窑分布及开采情况
1、老窑
矿区内煤矿开采历史悠久,老窑遍布,各主采煤层均有小窑开采过,区内老窑停采时
间较长,均已垮塌封闭。
储量核实报告提供的图纸未圈出小窑开采范围,因此矿井必须补做该方面的工作,
切实掌握小窑开采范围,必须开展探放水工作,特别是在采空区或老硐附近采煤时,防
止采空区积水及老硐积水的突然涌出,必须留设足够的安全煤柱,另外,还要注意在巷
道中尚未查清的断层可能切穿上下含水层对开采的影响。
生产地质报告提供的图纸未圈出小窑开采范围,因此矿井必须补做该方面的工作,
切实掌握小窑开采范围,必须开展探放水工作,特别是在采空区或老硐附近采煤时,防
止采空区积水及老硐积水的突然涌出,必须留设足够的安全煤柱,另外,还要注意在巷
道中尚未查清的断层可能切穿上下含水层对开采的影响。
2、采空区
万顺煤矿为拟技改扩能矿井。
老窑开采历史悠久,大多是利用冬春农闲时自采自用。
主要开采C3、C5号(即原用
编号k1、k3)煤层,开采深度30-50m,煤巷长度有限。
由于井口垮塌,巷道维护困难,
通风难以解决等原因停采。
矿井现主要开采C5煤层,矿区南部C5煤层基本采空。
1.3.5其它开采技术条件
(1)瓦斯
1)瓦斯等级鉴定
5
桐梓县木瓜镇万顺煤矿
紧急避险系统设计
根据贵州省能源局文件(黔能源煤炭[2011]791号):
关于遵义市工业和能源委员会
《关于呈报2011年度煤矿矿井瓦斯等级鉴定结果的报告》的批复,桐梓县木瓜镇万顺
煤矿绝对瓦斯涌出量分别为5.21m3/min,相对瓦斯涌出量分别为13.92m3/t,为高瓦斯
矿井。
2)矿井瓦斯涌出量
根据《矿井瓦斯涌出量预测方法(AQ1018-2006)》标准,采用分源预测法对矿井
的相对瓦斯涌出量进行预测,预测结果见表1-3-3。
表1-3-3
各煤层开采时矿井的瓦斯涌出量
3)煤与瓦斯突出危险性
根据煤炭科学研究总院重庆分院2008年11月提交的《万顺煤矿K2、K3煤层瓦斯
基本参数测定及突出危险性评价》及贵州省煤炭管理局文件,黔煤生产字[2008]1465号,
关于遵义市煤炭局《关于呈报桐梓县万顺煤矿煤与瓦斯突出危险性鉴定审批的报告》的
批复:
万顺煤矿K2煤层(不可采层)在+613m标高附近瓦斯压力为0.3MPa,瓦斯含量为
3.1m3/t,透气性系数为1.286428m2/MPa2.d,钻孔瓦斯流量衰减系数为0.431462d-1;K3
煤层在+608m标高附近瓦斯压力为0.6MPa,瓦斯含量为6.8m3/t,透气性系数为
0.066135m2/MPa2.d,钻孔瓦斯流量衰减系数为1.659122d-1,根据K2、K3煤层突出危险
性各单项指标,可以确定万顺煤矿K2、K3煤层在标高+620m以上到+950m区域没有突
出危险性。
本矿井按煤与瓦斯突出矿井设计。
K3煤层(C5煤层)+620m以上按没有煤与瓦斯
突出危险性开采,后期C5煤层开采至+620m以下水平及开采其它煤层时,需重新进行
煤与瓦斯突出危险性鉴定,否则按煤与瓦斯突出危险煤层开采。
(2)煤尘爆炸性
根据煤炭科学研究总院重庆分院2005年9月提供的桐梓县万顺煤矿K3煤层煤尘爆
炸性鉴定报告,本矿井C5煤层煤尘有爆炸危险性。
本矿井C3煤层煤尘爆炸性不详,
矿方必须尽快请有资质的单位对C3煤层采样鉴定。
按煤尘有爆炸性进行设计。
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桐梓县木瓜镇万顺煤矿
紧急避险系统设计
(3)煤的自燃倾向性
根据煤炭科学研究总院重庆分院2005年9月提供的桐梓县万顺煤矿K3煤层煤炭自
燃倾向等级鉴定报告;2005年11月提供的桐梓万顺煤矿K2、K1煤层煤炭自燃倾向等
级鉴定报告。
C3、C5煤层均属于不易自燃煤层,设计按不易自燃煤层进行设计。
(4)冲击地压
该矿井目前无法确定其冲击地压的倾向性,该矿及其周围井田无冲击地压的历史记
录,矿井暂按无冲击地压矿井考虑。
但在巷道布置时就尽量避开应力集中区,掘进和采
煤时也应注意应力集中的影响。
(5)地温
区内无地温异常现象,属地温正常矿井。
1.4矿井设计概况及现状
1.4.1矿井设计概况
桐梓县木瓜镇万顺煤矿矿井设计能力21万t/a。
矿井六证齐全。
(1)开拓方式
矿井采用平硐开拓,布置三个井筒,分别为主平硐(X=3170295,Y=36397700,
Z=+454m)、行人井(X=3171453,Y=36398039,Z=+970m)、回风井(X=3171770,Y=36397688,
Z=+970m)。
设计改造利用原有的主平硐及回风井;改造利用原+970m沙湾风井及+970m原沙湾
回风巷作为技改扩能后的行人井及行人大巷;改造利用原有的+454m长兴灰岩运输大巷、
+970m长兴灰岩回风大巷、+454~+760m长兴灰岩溜煤上山、+454~+760m长兴灰岩行人
上山、+454~+620m长兴灰岩轨道上山、+620m长兴灰岩轨道大巷,并新掘+454~+760m
长兴灰岩回风上山、+760~+970m长兴灰岩轨道上山、+620~+760m长兴灰岩轨道上山,
实现风井及采区回风上山专用于回风,提高矿井的抗灾能力。
设计煤层群联合准备方式,各区段通过区段石门进入煤层。
设计通风方式为分列抽出式通风,井田内划分为一个水平开采,沿走向划分为三个
采区。
(2)水平与采区划分
井田划分为1个水平(水平标高为+454m),3个采区。
7
桐梓县木瓜镇万顺煤矿
紧急避险系统设计
1.4.2开采顺序
采区开采顺序为:
一采区→二采区→三采区。
区段间开采顺序为:
区段间下行式。
1.4.3矿井通风情况
矿井采用中央分列式通风,通风方法为机械抽出式,矿井布置有主平硐、行人井和
回风井三个井筒,新鲜风流从主平硐、行人井进入,经运输大巷、行人(轨道)上山、
区段运输石门进入采、掘工作面,乏风经回风石门、回风上山进入回风大巷,然后通过
主要通风机排至地面。
回采工作面和各掘进工作面均采用独立通风,采面采用U型通风,
掘进采用压入式通风。
采掘工作面的进风和回风不得经过采空区或冒顶区。
采区进、回
风巷必须贯穿整个采区,严禁一段为进风巷、一段为回风巷。
首采工作面通风路线:
C5101采煤工作面:
主平硐→+454m长兴灰岩运输大巷→+454~+760m长兴灰岩溜煤
上山(行人上山、轨道上山及轨道大巷)→区段运输石门→工作面运输巷→工作面或由
行人井→+970m长兴灰岩行人大巷→+760~+970m长兴灰岩轨道上山→区段运输石门→
工作面运输巷→工作面→区段回风石门→+760~+970m长兴灰岩回风上山→+950m长兴
灰岩回风大巷→回风井→引风道→地面
掘进工作面通风路线:
C5102运输掘进头:
主平硐→+454m长兴灰岩运输大巷→+454~+760m长兴灰岩溜
煤上山(行人上山、轨道上山及轨道大巷)→区段运输石门→局扇→C5102运输掘进工
作面→回风绕道→下一区段回风石门→+454~+760m长兴灰岩回风上山→+760~+970m
长兴灰岩回风上山→+950m长兴灰岩回风大巷→回风井→引风道→地面
C5102回风掘进头:
行人斜井→+970m长兴灰岩行人大巷→+760~+970m长兴灰岩
轨道上山→局扇→C5102回风掘进头→
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