某煤矿平安避险六大系统设计方案1.docx

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某煤矿平安避险六大系统设计方案1

陕西某能源

某煤矿建设工程

井下平安避险“六大系统”

设计方案

2020年4月

1任务来源----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------1

2井下平安避险“六大系统”建设的必要性和紧迫性--------------------------------------------------------1

3本次井下平安避险“六大系统”设计范围-----------------------------------------------------------------------3

4某煤矿井下平安避险“六大系统”设计-------------------------------------------------------------------3

大体情形------------------------------------------------------------------------------------------------------------3

井下平安避险“六大系统”设计---------------------------------------------------------------------------8

1任务来源

依照《国务院关于进一步增强企业平安生产工作的通知》（国发〔2020〕23号）和《关于建设完善煤矿井下平安避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔2020〕146号）的要求，北京华宇工程受陕西某能源某煤矿委托，依照煤矿井下平安避险“六大系统”的相关技术标准，编制本矿井“六大系统”设计方案。

2井下平安避险“六大系统”建设的必要性和紧迫性

2020年7月19日，国务院为进一步增强国家平安生产工作，全面提高企业平安生产水平，下发了《国务院关于进一步增强企业平安生产工作的通知》（国发〔2020〕23号）。

提出了煤矿和非煤矿山企业3年内建设完成“六大系统”的要求。

2020年8月24日，国家平安监管总局国家煤矿安监局依照《国务院关于进一步增强企业平安生产工作的通知》中关于“煤矿和非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，并于3年之内完成”的要求，为建设完善煤矿井下平安避险“六大系统”，全面提升煤矿平安保障能力，下发了《国家平安监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下平安避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔2020〕146号）。

2020年1月25日，为深切贯彻落实《国务院关于进一步增强企业平安生产工作的通知》精神，标准煤矿井下紧急避险系统建设治理工作，充分发挥井下紧急避险系统在平安避险中的重要作用，国家平安监管总局、国家煤矿安监局制定了并下发了《国家平安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治理暂行规定的通知》（安监总煤装〔2020〕15号）。

2020年3月21日，为深切贯彻落实《国务院关于进一步增强企业平安生产工作的通知》精神，标准和推动煤矿井下平安避险“六大系统”建设完善工作，国家平安监管总局、国家煤矿安监局研究制定了《煤矿井下平安避险“六大系统”建设完善大体标准（试行）》，并下发了《国家平安监管总局国家煤矿安监局关于印发《煤矿井下平安避险“六大系统”建设完善大体标准（试行）》的通知》（安监总煤装〔2020〕33号）。

通知再次强调了2021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矿井、开采容易自燃煤层的矿井，都要完成“六大系统”建设完善工作；2021年6月底前，所有煤矿全数完成“六大系统”的建设完善工作。

2020年4月8日，为加速推动煤矿井下平安避险“六大系统”建设，切实落实《国家平安监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下平安避险“六大系统”的通知》对“六大系统”建设完善的时限要求，国家平安监管总局办公厅国家煤矿安监局办公室下发了《关于开展煤矿井下平安避险“六大系统”检查的通知》，在全国范围内组织开展煤矿井下平安避险“六大系统”检查。

检查要紧内容是：

①煤矿企业“六大系统”建设完善计划制定情形，煤矿“六大系统”设计方案编制情形。

②所有煤矿监测监控系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统建设完善工作完成情形。

③中央企业和原国有重点煤矿企业井下人员定位系统建设完善工作完成情形；其他煤矿井下人员定位系统建设完善工作进展情形。

④紧急避险系统建设完善工作进展情形。

检查分为2个时期进行。

第一时期（4月中旬至4月底），为煤矿企业自查时期；第二时期（5月份），为有关部门联合检查时期。

3本次井下平安避险“六大系统”设计范围

本矿井井下平安避险“六大系统”设计范围包括矿井达产时的三盘区（5-2上煤）、七盘区（4-3煤）、八盘区（5-2煤）。

4某煤矿井下平安避险“六大系统”设计

大体情形

4.1.1本矿井瓦斯、煤尘爆炸性及自燃条件

某煤矿瓦斯品级为低瓦斯。

各煤层煤尘均有爆炸性危险。

2-2煤层属易自燃煤层；3-1煤层属不易自燃～易自燃煤层；3-2煤层属很易自燃煤；3-3煤层属不易自燃煤层；4-3煤层属不易自燃～很易自燃煤层；4-4煤层属不易自燃煤层；5-2上煤层属容易自燃煤层、5-2煤层属容易自燃煤层。

4.1.2矿井初步设计中“六大系统”设计情形

4.1.2.1井下监测监控系统

本矿井设计建设一套多层次、多功能的综合监控系统网络，使不同功能的应用系统进行信息联通与共享，并和谐有序地运行，以充分利用各监控子系统的信息资源和设备资源，为矿井治理与决策提供准确的基础数据。

其中与井下平安监测监控系统有关子系统包括：

（1）综合监控系统网络

本矿综合监控系统骨干网络采纳1000Mb/s工业以太环网结构，由2个环形网组成，采纳2芯光纤传输，井下一个环网，地面一个环网，两个环网通过核心互换机相连组成矿井监控系统网络，该网络运行在一个相对独立的网段中，与矿治理局域网相联，并通过网络平安设备相互隔离，统筹制定合理有效的网络平安策略。

井下环网互换机设于三盘区变电所、5-2上煤机头变电所、八盘区变电所、5-2大巷胶带机头变电所、八盘区变电所。

（2）调度中心综合自动化系统

通过综合监控系统网络，成立矿井监控及自动化系统治理平台。

矿井调度中心设于办公楼，要紧设备配置及功能如下：

配置2台生产信息治理平台效劳器、1台WEB效劳器及相应软件，负责全矿井实时监控信息的治理及历史数据的查询；

配置2台数据搜集效劳器、1台实时数据库效劳器、1台关系数据库效劳器、1套数据存储系统等设备，并配置数据库软件,以随时记录系统内各参数、状态的转变；

配置网管效劳器、网络治理终端设备及网络治理软件，以实现综合监控系统网络拓扑结构设置、故障诊断和性能治理等功能；

配置8台调度工作站及相应软件，对各子系统进行显示、报警、操纵等。

依照矿井生产治理的需要，可在矿井调度中心对矿井各子系统的数据进行实时搜集，并进行存储、分析、处置，完成遥测、遥信、遥控、超限报警、打印等功能，实现全矿井的综合自动化、管控一体化。

各子系统主机或硬件设备以10M100M4.1.2井下人员定位系统

（1）井下作业人员治理

依照矿井平安生产治理的需要，设置1套井下作业人员治理系统。

井下作业人员治理系统由识别卡、传输分站、无线读卡器、监控主备机及系统软件组成。

当持卡人或装有识别卡的移动物体进入分站辐射区范围时，识别卡被激活，识别卡将卡号传回分站，并记录在分站存储器内。

假设干个定位分站将遍地搜集来的人员流动信息通过综合自动化网络传入数据提取效劳器。

系统软件通过处置，将进出矿井的人名、时刻等信息显示到运算机显示屏，同时将系统定位数据显示到运算机屏幕、大屏显示系统，并可依照需要统计打印报表。

上级单位可通过企业信息网远程查询相关信息。

井下作业人员治理系统，可对煤矿入井人员进行实时跟踪监测和定位，随时清楚把握每一个人员在井下的位置及活动轨迹。

若是发生灾变，双向呼唤识别卡可进行紧急寻呼，从监控终端上查询事故现场的人员位置散布情形、被困人员数量、遇险人员撤退线路等信息，为事故抢险提供科学依据。

同时，也可利用系统的日常考勤治理功能，对矿井人员进行考勤治理。

（2）大屏幕显示系统

在调度中心配置1套大屏幕显示系统，由1组67″2×4DLP矿井监控信息显示系统，2组3×3台42″LCD液晶监视器电视墙和1套LED（发光二极管）显示系统组成，使调度人员对全矿井监控及自动化系统运行情形进行实时、灵活、清楚的多画面、多信息集中监视。

DLP大屏幕投影拼接系统，集信息搜集、传递、处置、切换、操纵、显示、决策于一体，采纳国际先进的DLP高清楚度数码显示技术、投影墙无缝拼接技术、多屏图像处置技术和操纵技术，组成具有高亮度、高清楚度、高智能化操纵、功能先进、操作方式先进的大屏幕显示系统。

通过这套大屏幕投影拼接系统，能够实时观看与监控系统有关的各类信息，包括GIS电子地图、实时工业视频监控信号、各类治理信息系统数据、各类历史数据图像和运算机、电视、实物投影仪、DVD等信号源的信息和运算机网络信息等多种信息，可随时对各类现场信号和各类运算机图文信号进行多画面显示和分析，及时做出判定和处置，发布调度指令，实现实时监控和集中调度的目的。

DLP大屏幕投影拼接系统设备包括DLP背投机投影拼接墙、多拼图形操纵系统、大屏幕应用系统治理软件和信号操纵与切换系统设备等。

LED（发光二极管）显示系统由LED显示屏、操纵主机、操纵卡及软件等组成，便于矿井名称、时钟、气象及矿井重要信息的显示。

（3）工业电视系统

为能实时、直观地了解矿井各要紧环节的生产、运行情形，便于调度，设置一套矿井工业电视系统，工业电视墙设在矿井调度中心，由2组3×3台42″等离子显示器组成，可通过电视墙对井下重要的生产和运输系统进行实时监视、及时调度。

系统配置多路输入视频效劳器、视频矩阵切换器和分派器，可将现场传来的每路视频信号各分为两路，一路送电视墙显示，另一路送视频效劳器进行MPEG4数字紧缩编码录像。

可设置多个不同地址进行实时、按时操纵和录像，并可同时回放8路录像文件。

通过监控系统以太网可实现远程实时监视和操纵，知足单路、多路录像文件的检索查询及传输。

井下摄像机安装位置为：

在井下胶带机头、综采工作面、溜煤眼上下口、各变电所等处设本安型黑白光纤摄像仪，共19台。

系统至各摄像机的视频信号骨干线路均采纳光纤传输方式，井下采纳煤矿用阻燃光缆。

也可采纳将摄像点视频信号数字处置后，就近接入工业以太环网，传输至调度中心的方案。

但应知足监控信息对传输带宽、实时性的要求及视频信号对显示成效的要求。

4.1.2.3井下压风自救系统

在朴牛圪塔风井场地回风斜井西北部建设集中紧缩空气站，通过管路向各用气地址供气。

紧缩空气干管选用φ245×7无缝钢管，沿风井场地朴牛圪塔回风斜井敷设，将紧缩空气送至井下各用气地址。

地面管路埋地敷设，采纳套管焊接连接；井筒管路采纳套管焊接连接；井下其余管路均采纳快速管接头连接。

4.1.2.4井下供水施救系统

井下供水施救可利用消防洒水管道，供水水源引自工业场地的消防水池。

消防洒水管道由主平硐下井，覆盖井下全数巷道。

消防洒水干管采纳直径DN100~DN200的钢塑材质的管道。

在胶带运输大巷、胶带运输顺槽中每隔50m设置1个消火栓，在辅助运输大巷、回风大巷等其它巷道中每隔100m设置1个消火栓。

4.1.2.5井下通信联络系统

（1）井下有线通信

为保证矿井通信的平安性、靠得住性，本矿井采纳行政通信与调度通信分设互换机的方案。

本次工程新设200门数字程控调度互换机一套，设于办公楼通信机房。

具体分派为，井上调度通信100门，设置在矿井要紧负责人、要紧生产部门办公室、各队组办公室、要紧机房等场所；井下调度通信100门，

别离在井下中央变电所、水泵房、各采掘工作面、各机房硐室及井下避难硐室等重要场所布置井下调度，同时设置井下无线通信系统，作为有线调度通信在井下的补充和延伸，确保通信线路平安畅通。

井下电缆均采纳煤矿用阻燃型通信电缆，机采纳本安型。

（2）井下无线通信

井下设置一套煤矿无线通信系统，采纳矿用PHS（个人手持系统）设备，作为矿井调度互换机用户的延伸。

系统由地面中心操纵器、基站操纵器、基站、手持机、电源等设备组成。

地面中心操纵器设于办公楼通信机房。

井下设4台基站操纵器，在胶带运输巷和辅助运输巷设置矿用基站，配置手持机250部。

能够知足井下无轨胶轮车司机、检修人员和重要生产调度职位等移动通信的需求，并提供紧急情形下报警及抢险救灾的应急通信手腕。

为充分发挥该系统的作用，在地面设置1台基站操纵器，各场地设置基站，知足场区内移动调度用户的需求。

地面中心操纵器与矿井调度互换机采纳E1接口连接。

下井线路采纳光纤传输方式。

井下设备均为防爆型，光（电）缆采纳煤矿用阻燃型。

4.1.3本矿井初步设计中有关“六大系统”内容评判

某煤矿为国有高产高效现代化大型矿井，采纳先进的设计思想及治理模式，原有的平安系统设施除井下紧急避险系统未涉及之外，其它“五大系统”均已初步成立。

其中井下监测监控、人员定位及通信联络系统仅需将相关设备设施接入井下紧急避险设施即可达到要求；压风自救系统需要依照下井人员数量从头校核压风量，依照达产时的采掘作业地址补充完善压风管路，增加压风自救装置，并将压风管路接入井下紧急避险设施；供水施救系统需要增加供水阀门，并将消防洒水管路接入井下紧急避险设施。

井下平安避险“六大系统”设计

4.2.1建设完善井下平安避险“六大系统”的目标要求

（1）建设完善井下监测监控系统

依照《煤矿平安监控系统及检测仪器利用治理标准》（AQ1029—2007）的要求，完善平安监控系统，实现对煤矿井下瓦斯、一氧化碳浓度、温度、风速等的动态监控，为平安治理提供决策依据。

强化系统设备保护，按期进行调试、校正，及时升级、拓展系统功能和监控范围，确保设备性能完好，系统灵敏靠得住。

健全完善规章制度和事故应急预案，落实值班、带班人员责任，监测监控系统中心坚持24小时值班制度，当系统发出报警、断电、馈电异样信息时，迅速采取断电、撤人、通知作业等应急处置方法，充分发挥其平安避险的预警作用。

（2）建设完善井下人员定位系统

依照《煤矿井下作业人员治理系统利用标准》（AQ1048—2007）的要求，建设完善井下人员定位系统，并做好系统的保护和升级改造工作，保障系统平安靠得住运行。

所有入井人员必需携带识别卡（或具有定位功能的无线通信设备），确保能够实时把握井下各个作业区域人员的动态散布及转变情形。

进一步完善制度，发挥人员定位系统在定员治理和应急救援中的作用。

（3）建设完善井下紧急避险系统

依照《煤矿井下紧急避险系统建设治理暂行规定》的要求，委托有相关设计资质单位进行紧急避险系统的整体设计。

紧急避险系统应与监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统彼此连接，在紧急避险系统平安防护功能基础上，依托其他避险系统的支持，提升紧急避险系统的平安防护能力。

紧急避险设施应具有平安防护、氧气供给保障、有害气体去除、环境监测、通信、照明、动力供给、人员生存保障等大体功能，在无任何外界支持的条件下额定防护时刻不低于96小时。

紧急避险设施的容量应知足效劳区域所有人员紧急避险需要，包括生产人员、治理人员及可能显现的其他临时人员，并按规定留有必然的备用系数。

紧急避险设施的设置要与矿井避灾线路相结合，紧急避险设施应有清楚、夺目的标识。

（4）建设完善压风自救系统

在依照《煤矿平安规程》要求成立压风系统的基础上，依照所有采掘作业地址在灾变期间能够提供压风供气的要求，进一步完善压风自救系统，设置供气阀门。

井下压风管路要采取爱惜方法，防治灾变破坏。

（5）建设完善矿井供水施救系统

建设完善的防尘供水系统，严格依照《煤矿平安规程》要求设置三通及阀门，在采掘作业地址和人员较集中地地址设置供水阀门。

增强供水管路的保护，不得显现跑、冒、滴、漏现象。

（6）建设完善井下通信联络系统

依照《煤矿平安规程》的要求，在主副井口、井底车场、井下变电所、水泵房等要紧机电硐室和采掘工作面安设符合规定的。

井下避险硐室（救生舱）、水泵房、变电所设直通矿调度室的。

利用井下无线通信系统、井下广播系统。

发觉险情时及时通知井下人员撤离到平安地址。

4.2.2井下平安避险“六大系统”设计方案

4.2.2.1井下监测监控系统

对原有系统进行升级改造，在监测监控系统地面中心站增加1套主机，1套利用，1套备用，确保24小时不中断运行。

扩充井下分站，更新各类传感器及相关设备，将紧急避险设施内外的甲烷、一氧化碳、二氧化碳、氧气等监测设备与监测监控系统相连，进行实时监测。

4.2.2.2井下人员定位系统

对原人员定位系统进行升级改造，在重点区域出入口、限制区域等地址设置分站，并能知足监测携卡人员出入井、出入重点区域、出入限制区域的要求；巷道分支处设置分站，并能知足监测携卡人员出入方向的要求。

在紧急避险设施入口和出口别离设置人员定位系统分站，对出、入紧急避险设施的人员进行实时监测。

矿井调度室设人员定位系统地面中心站，配备显示设备，执行24小时值班制度。

4.2.2.3井下紧急避险系统

井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情形下，为遇险人员平安避险提供生命保障的设施、设备、方法组成的有机整体。

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、合理设置避灾线路、科学制定应急预案等。

（1）入井人员自救器

依照本矿井下井人员数量配置足够的自救器。

（2）井下紧急避险设施

紧急避险设施位置及规格

依照矿井开拓开采布置，矿井以1个部份入口设备大采高长壁综采工作面、1个薄煤层长壁综采工作面、1个中厚煤层长壁综采工作面、2个持续采煤机掘进工作面、3个综掘工作面达到设计生产能力a。

达产时共有3个盘区即三盘区、七盘区、八盘区，别离布置3个工作面即5-2上煤中厚煤层长壁综采工作面、4-3煤薄煤层长壁综采工作面、5-2煤大采高长壁综采工作面。

A.三盘区

三盘区井下人员散布：

综采一队13人/班；综采四队（持续采煤机）11人/班，综掘一队、二队各10人/班；地测组、通修队、机运队、带班矿领导人员等（此项下井总人数平均分至3个盘区）约18人，最大班井下人员合计62人。

在5-2上煤三盘区胶带运输巷、辅助运输巷北部的联络巷内布置永久避难硐室1个（实际人数：

62人，设计人数：

75人）。

在三盘区5-2上煤采煤工作面900m范围内的胶带、辅助运输顺槽联络巷及回风顺槽内各布置矿用可移动式救生舱1台（容量8人）。

在三盘区5-2上煤顺槽综掘工作面900m范围内的顺槽联络巷布置救生舱1台（容量12人）。

在三盘区5-2上煤大巷综掘工作面900m范围内的顺槽联络巷布置救生舱1台（容量12人）。

在三盘区5-2上煤连采工作面900m范围内的顺槽联络巷布置救生舱1台（容量12人）。

三盘区井下紧急避险设施总人员容纳数量为127人，富裕系数。

B.七盘区

七盘区井下人员散布：

综采三队11人/班；综掘三队10人/班；地测组、通修队、机运队、带班矿领导人员等（此项下井总人数平均分至3个盘区）约18人，最大班

井下人员合计39人。

在4-3煤七盘区胶带运输巷、辅助运输巷东部的联络巷内布置永久避难硐室1个（实际人数：

39人，设计人数：

50人）。

在七盘区4-3煤采煤工作面900m范围内的胶带、辅助运输顺槽联络巷及回风顺槽内各布置矿用可移动式救生舱1台（容量8人）。

在七盘区4-3煤顺槽综掘工作面900m范围内的顺槽联络巷布置救生舱1台（容量12人）。

七盘区井下紧急避险设施总人员容纳数量为78人，富裕系数。

C.八盘区

八盘区井下人员散布：

综采二队13人/班；综掘四队（连采掘进）10人/班；地测组、通修队、机运队、带班矿领导人员等（此项下井总人数平均分至3个盘区）约18人，最大班井下人员合计41人。

在5-2煤八盘区胶带运输大巷、辅助运输大巷中部的联络巷内布置永久避难硐室1个（实际人数：

41人，设计人数：

50人）。

在八盘区5-2煤采煤工作面900m范围内的胶带、辅助运输顺槽联络巷及回风顺槽内各布置矿用可移动式救生舱1台（容量8人）。

在八盘区5-2煤顺槽综掘工作面900m范围内的顺槽联络巷布置救生舱1台（容量12人）。

八盘区井下紧急避险设施总人员容纳数量为78人，富裕系数。

全矿井最大班下井人数142人，井下紧急避险设施总人员容纳数量为283人。

，富裕系数。

.

本矿井共布置永久避难硐室3个，救生舱11台。

永久避难硐室及救生舱布置见图。

永久避难硐室设计要求

永久避难硐室包括独立供氧系统；供水施救系统；压风供氧系统；空气净化系统；降温保湿系统；气体监测监控系统；通信联络系统；人员定位系统；工业电视系统；供电系统、避难硐室支护；其他装备。

A.硐室整体结构牢固密闭，能达到防火防爆、隔间有毒有害气体的要求；

B.具有自备氧供氧系统和有害气体去除设施。

供氧量不低于0.5升/分钟·人，处置二氧化碳的能力不低于0.5升/分钟·人，处置一氧化碳的能力应能保证在20分钟内将一氧化碳浓度由%降到%以下。

在整个额定防护时刻内，紧急避险设施内部环境中氧气含量应在%～%之间，二氧化碳浓度不大于%，甲烷浓度不大于%，一氧化碳浓度不大于%；

C.具有降温保湿系统，操纵硐室温度不高于35摄氏度，湿度不大于85%；

D.具有正压操纵及维持方法，保证紧急避险设施内始终处于不低于100帕的正压状态。

高压气瓶供气系统有减压装置，以保证平安利用；

E.有完善的监测监控系统和通信系统，可及时与地面取得联系，争取及时的救援；

F.具有由地表直达硐室的钻孔。

通过钻孔设置水管和电缆，钻孔地表出口应有必要的爱惜装置并储蓄自带动力压风机；

G.硐室内装备有医疗急救设备、照明设备、灭火器、自救器、水、干粮、卫生设备等必需设备。

4.2.2.4井下压风自救系统

按最大班下井人数从头校核压风自救用气量，按矿井需风量、供风距离、阻力损失等参数校核压风管路直径。

在矿井采区避灾线路上全数敷设压风管路，并设置符合《煤矿井下平安避险“六大系统”建设完善大体标准（试行）》要求的新型压风自救装置，距离不大于200m。

在各水平、采区和上山巷道最高处敷设压风管路，并设置供气阀门。

主送气管路增加集水放水器。

在供气管路与自救装置连接处，装开关和汽水分离器。

压风自救系统进入避难硐室和救生舱前20m的管路增加爱惜方法。

压风管路设计有灾变时期保证新鲜空气输送至指定地址的方法。

4.2.2.5井下供水施救系统

本矿井已成立超级完备的井下消防洒水管网，仅需在每一个压风自救装置处和供压气阀门周围应安装供水阀门。

并将供水管路接入紧急避险设施即可。

供水管路设计有灾变时期保证水及营养液输送至指定地址的方法。

4.2.2.6井下通信联络系统

本矿井目前已设计完备的井下有线、无线通信系统和安装应急广播系统。

只需将现有通信联络分站扩容，与紧急避险设施相连即可。