煤矿避难硐室设计.docx
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煤矿避难硐室设计
建立并完善煤矿井下安全避险“六大系统”是国家安全发展的需要，井下安全避险“六大系统”是指建设完善紧急避险系统与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相连接，形成井下整体性的安全避险系统。
煤矿井下紧急避险系统是国家强制推行的先进适用技术装备。
白山市江源区宝源煤矿已按上级各部门的有关文件要求建设完善了井下安全避险
“六大系统。
按照国家安全监管总局、国家煤矿安监局《关于煤矿
[2012]15号）和《关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通
知》（安监总煤装[2013]10号）的要求，对该矿井的避难硐室设计进行完善和补充。
该矿紧急避险系统建设的主要内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。
紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、环境监测、通讯、照明、人员生存保障等基本功能。
本设计中的紧急避险设施为永久避难硐室。
设计编制依据:
（国发
1、《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》[2010]23号文）；
2、《煤矿安全规程》（2010年）；
3、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号文）;
4、《吉林省煤矿安全避险“六大系统”建设总体规划》（吉安监
管煤监一字[2010]304号）；
5、《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》（安监总煤装
[2011]15号文）；
6、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》
（安监总煤装[2011]33号文）；
7、《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号文）；
总煤装[2013]10号）；
9、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范
（AQ1029-2007）;
10、《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）；
11、《矿井压风自救装置技术条件》（MT390-1995）；
12、《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范
（AQ1048-2007）；
13、《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件
（AQ6201-2007）；
14、《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范
（AQ1029-2007）；
、矿井简介
该矿井位于吉林省白山市境内，行政划归江源区砟子镇管辖
矿区中心地理坐标为：
东经126°230〃—26°3竹0〃，北纬41°9'03〃一一1°928〃。
矿区距白山市10km，距国铁浑（江）一白（河）砟子火车
站约1.0km，距鹤（岗）一大（连）公路3km，并与矿区分段有
开拓方式为斜井片盘式。
（一）工程地质条件
井田内煤层顶、底板为细砂岩、粉砂岩及铝土质页岩，属于
半坚硬一软弱岩组。
矿区构造复杂，经开采证实井巷稳定性较好矿井采煤方法为走向壁式采法，全部垮落法管理顶板。
该矿井工程地质条件属较简单型。
（二）水文地质条件
矿区地处低山区，地形标咼683—567m，当地最低侵蚀基准
200m有小南
面标高558.7m，区内地表无水体分布，矿区外东南
沟河由南向北流过，流浪0.13—0.49mgs，对开采煤层无影响。
2、奥陶系灰岩
矿区内主要地下水含水层为：
1、太原组一山西组基岩风化裂
隙水含水层，风化深度50—60m,富水性极弱。
岩溶裂隙水含水层，赋存于煤层下部，富水性不均，实践证明对开采煤层无影响。
矿区隔水层为含煤地层以下本溪组泥岩及页
JJU
岩，
中夹3—5层薄层灰岩。
下部为中粗砂岩，结构致密，质纯透水性弱，厚度137—149m，是本井田良好的隔水层。
该矿井位于浑江南岸的低山坡形山地，南部较高，西北侧较
低，大气降水可顺坡势自然排泄。
井下对所有断层已揭露，无导水构造。
现矿井开采深度为+340m标咼，其正常涌水量仅为3—10.2m3h，干旱季水量更少，证明矿区内为弱富水，继续开采过
程中坑道涌水量不会超过以往正常排水量。
由于该矿地表泻水条件好，煤层顶底板岩层不存在富含水层，也无淋水及滴水现象，现有采动范围内，岩石孔隙、裂隙、溶隙含水层补给条件极差，故本矿井水文地质条件属简单类型矿井。
（三）环境地质条件
根据《中国地震裂划图》和该区历史地震资料记载，矿区处
于地震稳定区域，没有发生有级地震。
本区属地震少发地带。
抗
震设防烈度为6度，设计基本地震加速度值为0.10g。
环境地质
条件属简单类型。
（四）瓦斯、煤尘及煤层自燃倾向性
2006年度矿井瓦斯鉴定结果，矿井瓦斯相对涌出量9.75mgt，
瓦斯绝对涌出量0.86mgmin，矿井瓦斯等级为瓦斯矿井。
自然发
火期为12—18个月，属于二类自然，煤尘爆炸指数为33.34%,煤尘有爆炸危险。
二、主要系统
矿井主井、暗主井为混合提升井，担负矿井煤炭、矸石、材
料和人员的提升任务，副井为回风井并可行人。
主井井筒倾角27°斜长290m，设置JTP-1.6X1.2P型提升机，
电动机功率Pe=90kw，电压Ue=380V。
钢丝绳为$20-6X7型钢丝
绳，每次提MG-1-6A型煤车4辆，矸石车2辆，XRC-10型人车2辆。
暗主井井筒倾角27°,斜长200m，设置JTP-X.2型提升机，
电动机功率Pe=75kw，电压Ue=380V。
钢丝绳为$20-6X型钢丝绳，每次提MG-1-6A型煤车3辆，矸石车2辆，XRC-10型人车2辆。
（二）运输系统
回采工作面采用走向壁式布置，工作面运输采用自滑槽运输:
大巷装车，采用一吨矿车串车运输，由调度绞车牵引，运至片盘车场，通过暗主井提升至+430m水平，再由主井提升机提升至地
面。
（三）通风系统
副井回风。
副井安设2台FBCDZ-6-NO12.5/2X22型轴流式通风机，
通风机额定风量15.2~32.8m3/s,静压1956Pa〜1120Pa,配套
YBFh200L2-6型防爆电动机，功率Pe=22kw。
矿井采用一段排水方式，矿井正常涌水量3.3m3h，最大涌水
量10.2mgh。
+340m标高设置水仓及泵房，泵房设置3台D25-30
X8型水泵，一台工作，一台备用，一台检修。
水泵流量Q=22.8m印h,扬程H=223m，电动机功率为25kw。
（五）压风系统
矿井空压机房设置地面，位于主井井口门附近，压风机房内现安装LG-45/10型压风机一台。
主干管路沿主井、暗主井铺设至
+340m水平，管路长690m；由此向采掘作业地点敷设分支管路。
（六）供电系统
矿井采用双回路10kV电源供电，主电源引自石人变电所供
电线路，备用电源引自大华变电所。
采用LGJ-50mm型钢芯铝铰
线架空线路输电方式输送至该矿井地面变电所。
89-250/10/0.4型变压器；2台S9-315/10/0.69型变压器；1台
色巧。
/®/。
/型变压器向地面照明等供电。
2台色七仆/®/。
"型
3*50+1*25型电缆，入井电压660V.
供电电源完全能够满足矿井供电需求。
（七）消防洒水系统
地面设210m3消防水池一座，布置$76X3.5mm管路一条，由
主井引至井下。
（八）监控、通信系统
1、监控系统
矿井安装有KJ19（N）型安全监测监控系统。
建立了地面微
机监控中心站，配备了操作维修、管理人员。
目前，井下安装有监控分站4台，甲烷、风速、温度、负压、设备开停、馈电等传感器分布井下现工作地点。
该系统数据稳定、灵敏可靠，能够实现对瓦斯的连续监测和超限断电，也可对风机开停及其它环境参数进行检测，大大提高了矿井防灾能力。
2、通信系统
矿井装设KTA16B型数字程控调度电话交换机1台，作为煤
矿行政管理及生产指挥调度的联络工具。
对外通信线路由附近电信公网引来2对中继线。
所有电话号码不重复、不串号，可保证矿井通信畅通。
三、生产布局
该矿井生产标高为+340m。
生产时为一个回采工作面和二个掘进工作面。
回采工作面为+366m〜+354m。
四、劳动组织
该矿井设计生产能力9万t/a，矿井设计在籍人数210人，出
勤人员170人。
其中：
采煤工人30人，掘进工人60人，井下辅
助27人，地面工人29人，管理人员11人，非原煤人员13人。
见矿井劳动定员表。
本矿井人员最大班入井人数47人，其中：
采煤11人、2个
掘进22人，井下辅助10人，生产管理人员4人。
矿井劳动定员表
序
号
人员类别
出勤人员
在籍
系数
全部
人员
一班
二班
三班
计
合计
210
——一
原煤生产人员
52
53
52
157
196
一）
原煤生产工人
47
52
47
146
185
1
井下工人
38
41
38
117
1.4
164
地面工人
9
11
9
29
1.3
38
二）
管理人员
3
5
3
11
1.0
11
—
服务人员
1
6
1
8
1.0
8
'三
其他人员
1
3
1
5
1.0
5
五、紧急避险系统
（一）紧急避险设施布置依据及地点
井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下，为遇险
人员安全避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。
紧急避险系统建设的内容包括为入井人员提供自救器、建设井下
紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。
应力异常区以及透水危险区。
避难硐室前后20m内巷道应采用不燃性材料支护，且顶板完整、支护完好，符合安全出口的要求。
该矿属于瓦斯矿井，无煤与瓦斯突出现象。
根据《煤矿井下
紧急避险系统建设管理暂行规定》，矿井应在距离采掘工作面
1000m范围内建设避难硐室或设置可移动式救生舱。
矿井要按入井人数配齐ZH45型隔绝式化学氧自救器。
根据
矿井生产规模、井下人员分布、入井人员配备45min自救器额定
防护时间步行行程，以及紧急避难硐室距采掘工作面不大于
1000m的规定，在+300井底车场附近设一处永久避难硐室服务全
矿井，服务年限为矿井开采年限。
（二）紧急避险设施类型及容积
1、井下作业人员与最大班入井人数
该矿井为生产矿井，设计生产能力为9万t/a，生产时最大班
入井工人数47人。
根据“各紧急避险设施的总容量应满足突发情况下的服务区域全部人员紧急避险的需求（包括生产人员、管理
人员及可能出现的其它临时人员），永久避难硐室的备用系数不低1.2,临时避难硐室的备用系数不低于1.1”的规定。
该矿井最大
班入井人数47人，故永久避难硐室额定避险人数为47X1.2=55
人（取60人）（20V80V100）。
符合安监总煤装[2011]15号文规定。
2、硐室宽度与长度的确定
根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》，永久避难
硐室过渡室的净面积应不小于3.0m2;生存室的宽度不得小于2.0m,净高不低于2.0m,每人应有不低于1.0m2的有效使用面积。
硐室长度根据设计的额定避险人数以及内配装备情况确定。
永久避难硐室生存室内避难人员按60人计算，生存室净面积
不得低于S生=1.0代0=60（m2）。
根据规定，过渡室净断面积不得
低于S过=3.0m2。
本设计生存室的净宽取2.8m，净高2.4m。
过渡
室的净宽取2.0m，净高取2.4m。
永久避难硐室生存室有效长度：
L生=60吃.8=21.4（m）,长度
取24m，可容纳避难人员60人。
过渡室有效长度：
L过=3.0吃.0=1.5
（m）,设计有效长度取3.4m，满足要求。
避难硐室连接段长度16m，生存室长度24m，装备室长度8m,
避难硐室总长度48m（详见图）。
硐室地面高于外部巷道底板
0.3m。
3、避难硐室尺寸及支护形式的确定
2.4m，净断面积为5.9m2（半圆拱）。
可满足入井人员避险要求。
硐室设计采用锚喷支护。
4、避难硐室系统
（1）避难硐室的系统组成
硐室两端各有一个入口，系统组成主要包括第一道防护密闭门、第一道防爆密闭墙、第二道密闭门、空气循环系统、压缩空气幕系统及其附属系统。
硐室采用向外开启的两道门结构，外侧
第一道门采用既能抵挡一定强度的冲击波，又能阻挡有毒有害气体的防护密闭门；第二道门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。
两道门之间为过渡室，密闭门之内为避难生存室。
防护密闭门上设观察窗，门墙设单向排水管和单向排气管，排水管和排气管加装手动阀门。
过渡室内设压缩空气幕和压气喷淋装置。
（2）空气循环、空气幕及附属系统
避难硐室内部的空气循环采用专用管路供氧方式。
将压风管
路联接至永久避难硐室内，在避难硐室内部布置成弥撒式和防护罩式相结合的布气系统，最后通过单向排气管路实现避难硐室内
的空气循环，整个避难硐室内始终保持不低于100Pa的正压，防
止毒害气体的渗入。
空气幕系统安装在两端防护密闭门处，目的是阻隔逃生人员
进入避难硐室有毒有害气体的进入。
空气幕系统的动力采用高压空气，系统的启动与硐室密闭门相连动，使得在密闭门打开后，在门口形成气幕门。
附属系统包括人员定位系统、监测监控系统、通信联络系统、
供水施救系统，能够为避难人员等待救援人员到来赢得时间。
这些附属系统能保证避难硐室内部人员在救援队伍赶来之前保持良好状态。
（3）+300m紧急避险设施基本功能及整体性设计
1、紧急避险设施基本功能
紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、环境监测、
通讯、照明、人员生存保障等基本功能。
（1）环境监测
避险硐室内应配备独立的内外环境参数监测传感器，在突发
紧急情况下人员避险时，能够对避险硐室内外部的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度、湿度进行监测。
（2）供电照明
本设计拟在+340供电所的低压侧不同母线段各引一回路电
源，为+300避难硐室照明电源、监控监测电源及其它设备电源。
供电线路采用MY-4X10型电缆穿钢管G40保护暗配于巷底，并
在避难硐室进、出口两侧分别敷设至避难硐室内部，实现避难硐室内部的双回路电源供电。
为确保供电的可靠性避难硐室内还需配置直流电源组作为备用电源。
在避难硐室顶板安装照明灯具为硐室照明，并在避难硐室内
部安装一台ZBZ-2.5型综合保护装置控制硐室照明，同时在避难
硐室内部设计配备不少于额定人数25%的一体式矿灯。
（3）人员生存保障
紧急避险设施内按额定避难人数配备食品、饮用水、自救器、
人体排泄物收集处理装置及急救箱、照明设施、工具箱、灭火器等辅助设施。
配备的食品发热量不少于5000KJ/d•人，饮用水不少于1.5L/d•人。
1避难硐室饮用水供给量计算
V=AtB=60X（96/24）X1.5=360（L）
式中：
V――需供给的饮水量，L；
A永久避难硐室按60人计算;
按额定防护时间不低于96h计算，（4天）；
B――饮用水不少于1.5L/d•人。
按400L配备。
2矿用自救器
自救器主要在矿井或者其它环境空气发生有毒气体污染及缺
氧窒息性灾害时，现场人员及时佩戴，保证人员正常呼吸并逃离灾区。
煤矿入井人员全部配备额定防护时间不低于45min自救器，
该自救器主要在矿井或其它环境空气发生有毒气体污染及缺氧窒息性灾害时，现场人员及时佩戴，保证人员正常呼吸并逃离灾区。
避难硐室内配备隔绝式化学氧自救器，有效防护时间不低于
45min，型号为ZH45型，数量60台。
2、紧急避险系统整体性设计
（1）安全监测监控系统
在+300避难硐室处装设监控分站2个，硐室内、外部分别设
置氧气、二氧化碳、一氧化碳、温度、甲烷传感器。
在整个额定
防护时间内，紧急避险设施内部环境中氧气含量、二氧化碳浓度、
氧化碳浓度、甲烷浓度、温度和湿度进行连续监测。
为防止发生事故后，损坏监控线路，影响安全监测监控系统正常运行，保
证安全监测监控数据实现连续监测，监控电缆进入硐室通过穿
G32镀锌钢管预埋方式铺设在巷道底板中，埋深不小于0.7m，硐室外埋管长度不小于20m，以满足安全监测监控数据要求。
（2）人员定位系统
设计在+300避难硐室两入口安装KJ241-F煤矿用本安型读卡
器1台。
（3）专用管路供氧（风）系统（压风管路）
根据安监总煤装[2011]15号和安监总煤装[2013]10号文件要
求，压风管路由+300主井车场接入+300避难硐室，并设置1处
供气阀门，压风管路上设减压、消音过滤装置和控制阀。
压风出
口压力控制在0.1〜0.3Mpa之间，每人供风量不低于0.3m3min，
连续噪音控制在70db以内。
压风管路进入硐室前20m的管路采
用高压软管。
（4）供水施救系统
根据安监总煤装[2011]15号文件要求，结合矿井目前供水施
救情况，矿井供水管路由主井+300水平车场接入+300避难硐室
内，进入硐室前20m供水管路采用高压软管。
设置为单向供水管路，并在管路上安装手动阀门，保证供水施救系统使用过程中的安全。
矿井供水施救系统应能在紧急避险情况下为避难人员供水，并能为在紧急情况下输送液态营养物质创造条件。
（5）通信联络系统
本设计将矿井通信联络系统延伸至井下+300避难硐室。
永久
避难硐室的通信线路采用电话电缆直接接入矿井通信电缆的主线道上，并穿钢管保护埋设在巷道底部引至永久避难硐室内部，硐室外埋管长度不小于20m，埋深不小于0.7m。
在避难硐室内安
装1部直通矿井调度室的固定电话。
采用本质安全型电话机。
可确保地面与永久避难硐室的通信联络。
（6）紧急避险系统设计要求
①具备正压控制及维持措施，专用管路供气系统有减压装置;
②有完善的监测监控系统和通讯系统，可及时与地面取得联
系;
3硐室内装备有所有避险人员生存等必须设备、设施与物品;
④供电、监控及信号传输管线在进入避难硐室前埋设于巷底，
确保在灾变发生时不被破坏，埋设距离不得低于20m；
⑤在井下通往避难硐室的入口处设“避难硐室”的反光显示标
^志。
（4）+300紧急避险设施及装备
+300避难硐室有效容积按容纳60人标准建设，设计硐室总
长度48m，其中：
两端过渡室长度各3.4m，生存室长度为24m，
避难硐室内装备主要包括专用管路供氧系统；供水施救系统;
气体监测监控系统；通信联络系统；供电系统。
另外，硐室内装备有医疗急救设备、照明设备、灭火器、自救器、水、食品、卫生设备等必须设备及物品。
根据最大班入井人员数量，紧急避险设施内装备45min隔离
式自救器60台，并具有对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内为避险人员提供生存保障等相应装备。
+300避难硐室基本功能装置配备见表。
序号
产品名称
规格型号
单位
数量
1
过渡室系统
防护密闭门
尺寸为1800mm<900mm
扇
2
密闭门
尺寸为1800mn¥900mm
扇
2
气幕装置
套
2
喷淋装置
套
2
行程开关
KBX1-5/36
套
2
气幕喷淋管路组
套
4
2
供气系统
压风管
路供气
三通、弯头、闸阀
套
1
减压阀
YJ-D
套
1
流量计
LZB
台
1
三级过滤器
AC三联组合
套
1
消音器
1寸
个
4
3
生存保障系统
自动苏生器
台
1
隔绝式压缩氧自救器
ZY45
个
60
食品（压缩饼干）
10496J/包
包
200
饮用水
500ml
瓶
800
急救箱
个
2
担架
个
1
照明综保
台
1
起动器
台
1
矿用电话机
台
1
矿用防爆日光灯
台
8
工具箱
个
2
温湿度计
个
1
集便器
个
1
序号
产品名称
规格型号
单位
数量
4
排水排气装置
单向排气阀
套
4
排气、排水配件
套
5
单向排水阀
套
1
5
辅助系统
座椅
位
60
灭火器
个
4
标志标识
套
2
直流备用电源
组
1
一体式矿灯
KL1.4LM（A）
个
20
6
供水装置
减压器
0.4MPA
个
1
净化装置
DN50
套
1
水龙头
4寸
个
1
管路配件
DN50
套
1
7
监测监控系统
O2传感器
GYH25
台
4
监控分站
KJ19-F
套
2
CO传感器
GRG5H
台
2
甲烷传感器
GJC4（N
台
3
co传感器
GTH500
台
4
温度传感器
GWD40
台
1
读卡器
KJ241-K
台
1
传感器线缆
MHYVK3X7/0.43
米
1000
六、管理与维护
（一）建立管理制度
该矿在建立和完善紧急避险系统的同时，应制定《紧急避险
系统管理制度》。
矿井避灾路线图应包含井下避难硐室设置情况，避难硐室应有清晰、醒目的标识牌，并悬挂于避难硐室外。
标识牌中应明确标注避难硐室位置和规格、种类；井巷中应有避难硐室方位的明显标志，以便灾变时遇险人员能够迅速到达避难硐室；避难硐室内应有简明、易懂的使用和操作步骤说明，以指导遇险人员正确使用避难设施，安全避险。
通风部门和机电部门负责安排人员定期对紧急避险系统进行
维护、保养或调校，发现问题及时处理，保证其始终处于正常待用状态；避难硐室保持常开状态，确保灾变时人员可以及时进入;
配备的各项紧急避险设施上应配有简明易懂的使用说明，并且组织员工学习对各项紧急避险设施的使用说明，确保员工在遇到突发事故时能够正确、顺利的使用各项紧急避险设施。
（二）定期维护和检查
各项设施安装维修人员主要以厂家为主，矿井也应配备专业
的日常维护人员，对专业维护人员进行专业培训后方可上岗，实现专人管理，专人维护。
由安监部门牵头，机电部门、通风部门、生产技术部门配合，
定期对避险设施及配套设备进行维护和检查，并且按期更换产品说明书规定需要定期更换的部件及设备。
保证储存的食品、水、
药品等始终处于保持期内，外包装要明确标示保质日期和下次更换的时间。
机电部门每10天对配备的设备电源（包括备用电源）进行1
次检查和测试，确保各机电设备完好。
各专业部门每年在安监部门牵头下对避险设施进行1次系统
性的功能测试，包括气密性、电源、供氧等。
经检查发现避险设施不能正常使用时，相关部门要及时维护处理，安监部门负责复查。
若采掘区域的避险设施不能正常使用，安监部门责令其立即停止采掘作业。
（三）压风系统的防护措施
根据《关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知》（安
监总煤装[2013]10号）的要求，为了保证压风系统的正常运行制定以下防护措施。
1、矿井压风设置在地面，必须安排专人负责压风机的检查维
护工作，确保压风机完好，作到设备能够随时启动。
2、必须装设断油保护装置和断油信号装置，必须装设温度保
护装置，
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