说明书（修改稿） - 图文

白银会通煤业有限责任公司

井下安全避险“六大系统”专项设计

说 明 书

（审修稿）

窑街煤电集团甘肃工程设计（咨询）有限责任公司

2014年01月

白银会通煤业有限责任公司

井下安全避险“六大系统”专项设计

说 明 书

（审修稿）

工程规模：210kt/a 工程代号：AQ1171

单位负责人：袁崇亮 总工程师：党廷俊 项目负责人：鲁福成

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2014年01月

白银会通煤业有限责任公司井下安全避险“六大系统”专项设计 主要审定、审核、设计人员名单

审定人员名单 序号 1 2 3 专业 采矿 机电 土建 姓 名 党廷俊 王建利 林长旭 职 务/职称 总工程师 副 经 理 副 经 理 签 章

审核人员名单 序号 1 2 3 5 专业 采矿 电气 机械 土建 姓 名 鲁福成 王建利 王建利 林长旭 职 务/职称 工程师 高级工程师 高级工程师 高级工程师 签 章

参加设计人员名单 序号 1 2 3 4 5 7 专业 采矿 机械 电气 给排水 总图 经济 姓 名 鲁福成 赵 红 魏 翔 薛晓红 徐 龙 何福存 职 务/职称 工 程 师 高级工程师 助理工程师 高级工程师 工 程 师 工 程 师 签 章

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白银会通煤业有限责任公司井下安全避险“六大系统”专项设计 主要审定、审核、设计人员名单

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白银会通煤业有限责任公司井下安全避险“六大系统”专项设计 目录

目 录

前 言 ................................................................... 1 第一章 矿井概况 .......................................................... 3 第一节 矿井基本情况 .................................................... 3 第二节 矿井安全条件分析 ................................................. 5 第三节 井田境界、可采煤层及储量 ......................................... 9 第四节 矿井开拓与开采 ................................................. 10 第五节 矿井安全避险“六大系统”现状 .................................... 14 第二章 矿井安全监测系统 ................................................. 19 第一节 安全监测、监控和传输设备选择 ................................... 19 第二节 中心站设置 ..................................................... 22 第三节 分站及传输电缆设置 ............................................. 23 第四节 甲烷传感器的设置 ............................................... 25 第五节 其它传感器的设置 ............................................... 26 第六节 监控分站及传感器的备用 ......................................... 29 第三章 井下人员定位系统 ................................................. 37 第一节 人员定位系统和传输设备选择 ..................................... 37 第二节 中心站设置 ..................................................... 41 第三节 人员定位分站的测点设置 ......................................... 41 第四章 矿井压风自救系统 ................................................. 51 第一节 压风自救系统设置 ............................................... 51 第二节 自救系统压缩空气设备及管路 ..................................... 53 第五章 矿井供水施救系统 ................................................ 59 第一节 设计依据 ....................................................... 59

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白银会通煤业有限责任公司井下安全避险“六大系统”专项设计 目录

第二节 给水系统 ....................................................... 59 第三节 排水系统 ........................................................ 61 第四节 消 防 .......................................................... 63 第六章 矿井通信联络系统 ................................................. 65 第一节 概述 ............................................................ 65 第二节 矿井调度通信系统 ................................................ 66 第三节 矿井救灾通信系统 ................................................ 68 第七章 概算投资 ......................................................... 69

附录： 1.设计委托书。 附件：

1.主要设备清册。 2.概算书。

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白银会通煤业有限责任公司井下安全避险“六大系统”专项设计 目录

图 纸 目 录

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 图 名 采掘工程平面图 井下避灾线路示意图 矿井安全监测监控系统图 矿井安全监测监控传感器布置示意图 井下人员定位系统图 压风自救管路系统图 井上下通信系统图 井下消防洒水平面图 矿井避难硐室设计平、断面图 图 号 AQ1171-168-1 AQ1171-200-1 AQ1171-194-1 AQ1171-194-2 AQ1171-194-3 AQ1171-217-1 AQ1171-253-1 AQ1171-845-1 AQ1171-143-1 备注（比例） 1:2000 示意 示意 示意 示意 示意 示意 示意 1:200

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白银会通煤业有限责任公司井下安全避险“六大系统”专项设计 目录

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白银会通煤业有限责任公司井下安全避险“六大系统”专项设计 前言

前 言

一、概述

白银会通煤业有限责任公司始建于1994年7月，为会宁县办国有控股煤炭企业。矿井设计生产能力150kt/a，服务年限25年。矿井地面分三个区域：行政福利区、生产区、辅助生产区；建成主要有11个系统：提升系统、通风系统、排水系统、压风系统、黄泥灌浆系统、综合安全监控系统、洒水降尘系统、井上下通信调度系统、供电系统、给水系统、采暖系统等。矿井开拓方式为斜井单水平开拓，采用走向长壁炮采轻型液压支架放顶煤采煤方法，矿井核定生产能力210kt/a。现有固定资产4200万元，员工500余人。

为提升煤矿安全保障能力，按照《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）和《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）精神，鉴于此，为保证矿井的生产安全及建设完善矿井井下安全避险“六大系统”，白银会通煤业有限责任公司已对矿井井下紧急避险系统进行了专项设计，委托我公司对矿井井下安全避险“六大系统”中，矿井安全监测系统、井下人员定位系统、矿井压风自救系统、矿井供水施救系统及矿井通信联络系统进行规划设计。

二、编制设计的依据 1.设计委托书；

2.《煤矿安全规程》（2011年版）；

3.《煤炭工业小型矿井设计规范》（GB50399-2006）；

4.《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）； 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）； 6.《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）；

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白银会通煤业有限责任公司井下安全避险“六大系统”专项设计 前言

7.《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）〉》（安监总煤装［2011］33号）；

8. 《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）；

9.《煤矿安全监测监控系统及检测仪器使用管理规范》； 10.《煤矿安全监控系统通用技术要求》；

11.《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》（AQ1048-2007）； 12.《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》（AQ6210-2007）；

13.国家工程建设其它强制性条文及有关的安全规程、设计规范及技术规定等。 14.白银会通煤业有限责任公司提供的其他相关资料。 三、设计指导思想

结合白银会通煤业有限责任公司现有的“六大系统”建设情况，建设完善矿井井下安全避险“六大系统”，以人为本、安全发展，依靠科技进步，树立“安全事故可以预防和避免”的意识，贯彻“安全第一、预防为主”的方针，有效降低事故危害程度、防范遏制重特大事故的发生，建设坚实的煤矿安全技术保障体系，努力建设本质安全型矿井。

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白银会通煤业有限责任公司井下安全避险“六大系统”专项设计 第一章 矿井概况

第一章 矿井概况

第一节 矿井基本情况

一、矿井位置

白银会通煤业有限责任公司位于靖远矿区红会一矿井田南部，地处平川区共和乡境内，此地为红军长征路过的历史重镇打拉池。西距109国道兰(州)银(川)公路约25km，距平川区政府所在地约15km，交通四通八达，东至宁夏海原，南至会宁定西，西向兰州，北达银川。

附:交通位置图。 二、项目建设性质 本矿井为生产矿井。 三、隶属关系及业主概况

白银会通煤业有限责任公司前身系会宁县红会煤矿，为县属地方煤矿，后经股份制改造，现为地方政府控股，多家参股的股份制企业。

四、自然概况 1.地形及地貌

矿井井田位于西格拉滩倾斜盆地的南部，除东南角有小部分黄土小丘外，大部分为冲洪积层覆盖的滩地，地势开阔，相对平坦，从东北至南缓缓降低，地形标高一般在1860～1839m之间，相对高差21m,陡沟河从东北向西南穿过井田东南角。

2.地表水

区内无经常性水流，仅有季节性的沙河，一遇暴雨即泛侵河床，经小水、杨稍沟流入黄河。

3.气象

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本区属大陆干旱气候，温差大，降雨量小，据气象资料统计，年降雨量为200mm～325mm，年蒸发量1744mm～1763mm，月平均最高气温为20.4℃，最低气温为-8.6℃。冰冻期为每年11月至第二年2月份，冻结深度为0.6m～0.9m。全年多西北风，风力可达八级，风速可达22m/s。

4.地震

靖远矿区地震动峰值加速度为0.3g，反应谱特征周期为0.40s～0.45s，据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001），该区地震基本烈度为8度。

第二节 矿井安全条件分析

一、地质构造 （一）区域构造

红会矿区内大型褶皱包括马家宽沟向斜，下庄背斜，西格拉向斜和4号至53号钻孔向斜，大型断层有F5逆断层（矿井编号为F1断层）、F15逆断层（矿井编号为F2断层）、F98断层（矿井编号为F3断层）。褶皱形态和断层（F15、F98）构成近似斜列形。

（二）井田构造

本井田呈单体斜构造，走向东北，倾向南东，倾角小于100，南部被两条逆断层切断，其中F1断层为本井田南部边界，断层切割井田。

F1断层为区域大断层，走向北西600，倾向北东，倾角650，落差120m左右，上盘倾角200左右较缓下盘较陡，倾角达500，接近断层带部分地层局部倒转，伴有羽状剪切断裂。

F2-1断层：产状向为走向北西710，倾向北东，倾角820，落差20～80m，下盘牵引现象较为严重。

F2-2断层在本井田内尖灭，落差2m。

本井田断层定一类，褶皱定一类，综合评定本井田的地质构造复杂程度为三类。 二、水文地质

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白银会通煤业有限责任公司井下安全避险“六大系统”专项设计 第一章 矿井概况

（一）地表水

矿区地表无常年性天然水体（如河流、湖泊等）和人工水体（如水库），只在雨季有季节性山区洪流，但径流时间较短，一般几个小时以后即消失。

（二）井田主要含水层和隔水层

红会矿区由几个不对称的向斜自流水盆地组成，各向斜微向南东倾伏，上部普遍被第四系覆盖。区内共有5个含水层，自上而下有：

1.第四系洪积潜水层

主要依靠大气降水补给，厚度为2m～35m，平均厚18.7m，一般只在底部含水，潜水水位标高为+1773m～+1854m。纯含水层厚度在南部二井一坑较薄（2m～3m），北部一号井较厚（4.8m～24.3m）。单位涌水量为1.236L/s2m，渗透系数1.358m/h，为含水小的含水层。水质：阴阳离子总和为5023.87mg/L，钾+钠离子为1141.68mg/L，钙离子为346.29mg/L，镁离子为77.19mg/L，重碳酸根离子84.76mg/L，氯离子为1599.84mg/L，硫酸根离子1653.20mg/L，为中等矿化度水，具强侵蚀性；总硬度89.31德国度，永久硬度85.41德国度，暂时硬度3.90德国度，PH值8.5，弱碱性水。此含水层水在本地区作为生活用水，但氟化物及总硬度均已超过国家规定标准，须进行水质处理工作。

2.中侏罗统新河组含水层

中侏罗统新河组草黄色砂岩段，位于煤层顶板含水层之上，油页岩段之下。由三个粒度旋回组成，含水层中夹泥岩、泥质粉砂岩隔水层，为含水较弱的含水层。单位涌水量0.000565 L/s2m，渗透系数为2.312310-5m/h，为含水弱的含水层；阴阳离子总和为2241.74 mg/L，钾钠离子总和为129.20 mg/L，钙离子为236.47 mg/L，镁离子为236.74 mg/L，氯离子为654.95 mg/L，硫酸根离子为1160.22 mg/L，碳酸根离子为13.9 mg/L，为弱矿化水，PH值为7.1，属弱碱性水，总硬度43.41德国度，永久硬度42.77德国度，暂时硬度0.64德国度。

3.煤层顶板含水层

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即新河组底部砂砾岩含水层，为矿井主要充水含水层，呈单斜状态覆盖于主采煤层之上，大部分为煤层直接顶板，浅部露头之外与煤系基底三叠系地层超覆不整合接触。纯含水层厚度为29.9m。井巷穿越该含水层之后，突水最大为50m3/h，工作面呈大面积淋水状态，在张性断层带裂隙发育处呈现裂隙出水状态，由大变小逐渐成为细流。57号孔抽水试验，单位涌水量为0.00535 L/s2m，渗透系数为2.941310-4m/h；阴阳离子总和1674.65mg/L，弱矿化水，PH值为6.7，弱酸性，总硬度32.65德国度，具弱侵蚀性，可作为洗煤用水、井下洒水及灌浆用水。

4.一层煤底板含水层

为裂隙含水层。阴阳离子总和为3087.72mg/L，属中等矿化度水，PH值为7.7，总硬度为66.65德国度，永久硬度50.85德国度，不能作为生产和生活用水。

5.矿井涌水量

根据该矿提供的历年来的实测资料，矿井正常涌水量65m3/h,最大涌水量75m3/h。 三、主采煤层顶底板岩性 煤顶板有三种类型：

（1）以钙质胶结为主，铁质胶结为辅的细砂岩、砂砾岩，成份以石英为主，次为长石，分选性差，局部裂隙发育，比重2.62t/m3，孔隙率11.8%，抗压强度42.3～64.3MPa，抗拉强度11.2MPa，内摩擦角35°34′，普氏硬度系数4～6，为稳固性较好的顶板。

（2）以泥质胶结为主的粗砂岩、砂砾岩，属河床相松散堆积，胶结性差，未固结成坚硬岩石，抗压强度10.0～30.0MPa，普氏硬度系数1～3，为稳固性差的顶板。

（3）泥岩、砂质泥岩及粉砂岩，比重2.59t/m3，孔隙率4.63%，抗压强度30.0～43.4MPa，为稳固性较差的顶板。

前两种顶板分布面积大，后者分布面积小。根据矿井地质条件分类，顶板类别为Ⅱ类。

煤底板有四种类型：

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白银会通煤业有限责任公司井下安全避险“六大系统”专项设计 第一章 矿井概况

(1)细砂岩为主，个别为中粗砂岩类，含白云母，黄铁矿及植物碎屑，泥质或钙质胶结,层理发育，砂砾为石英，变质岩屑，质地坚硬，普氏硬度系数4～6。

(2)粉砂岩及少量砂质泥岩类，含石英屑较多，云母较少，夹煤线，层理发育，结构致密，比重2.81t/m3，质脆，孔隙率5.25%，抗压强度70.7MPa，普氏硬度系数4～7。

（3）泥岩及炭质泥岩类，夹煤线及植物碎屑，可塑性大，具膨胀性。

（4）铝质泥岩及粘土页岩类，含少量石英细粒及植物碎屑、煤屑，鲕状结构，细腻，具有可塑性，遇水膨胀。

前两种底板分布面积大，后两种分布面积较小。 四、煤层瓦斯

根据《红会矿区精查补充地质报告》对瓦斯的评价：CH4含量一般为0.09-3.63ml/g,确定矿井瓦斯等级为Ⅱ级，属瓦斯矿井。

又根据《白银会通煤业有限责任公司煤矿瓦斯等级-煤尘爆炸性-自燃倾向性鉴定报告》（甘煤科字[2010]BY—01号，2010年12月）经甘肃煤炭科学研究院所鉴定结果为：CH4相对涌出量为0.82m3/t；CO2相对涌出量为4.11m3/t；矿井瓦斯等级为：瓦斯矿井。

五、煤尘爆炸性

根据《白银会通煤业有限责任公司煤矿瓦斯等级-煤尘爆炸性-自燃倾向性鉴定报告》（甘煤科字[2010]BY—01号，2010年12月）鉴定结果为：

火焰长度：>400mm 抑爆最低岩粉量：85% 鉴定结论：煤尘具有爆炸性。 六、煤的自燃倾向

煤层自燃倾向性鉴定：煤的吸氧量：0.58m3/g，可燃基挥发份：31.20%，自燃类别：Ⅱ，自燃倾向性：自燃。

七、地温

根据《甘肃省靖远煤田白银会通煤业有限责任公司煤炭资源/储量核实报告》（甘国土资储备字[2006]195号），该区属于低温正常区，不会对人体造成危害。

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八、地压

由于本矿井现开采煤层埋藏较深，可能存在底鼓、片帮、冒顶等工程地质问题，所以应加强对地压的探测和预防措施。

九、安全条件综合评价

从开采技术条件来看，存在如下不利因素：临近矿井采空区较多，采空区积水及有毒有害气体对矿井安全构成一定威胁，煤尘具有爆炸危险性，煤层容易自燃，这些因素都不同程度地影响矿井能力及煤层开采，可能会导致产生各种事故的发生，在矿井生产过程中，应坚持以人为本，采取足够的防护措施以保证矿井人员的生命安全。

鉴于此，矿井安全避险“六大系统”的建设，在矿井灾害事故发生后，能够保障井下被困人员在一定时间的生命安全，能够为被困人员提供生活的环境空间，配备一定量食品、水、氧气等生命所必须的物品，给地面提供营救时间，可以最大程度的减少矿山事故的人员伤亡。

第三节 井田境界、可采煤层及储量

一、井田境界

根据甘煤司地发（1993）215号批复，该矿井田境界为：南以F1断层为界；西及西北（浅部）以1480m煤层底板等高线为界；南及东南（深部）以1440m煤层底板等高线为界（F1与F2-1断层间以1420m为界）。井田走向长0.92km，倾斜宽0.29km，井田面积0.27km2。开采深度：由1780m-1420m标高。井田拐点坐标为：

坐 标 点 号 X 1 3 5 7 4058320.00 4058400.00 4058130.00 4057800.00 Y 18504910.00 18504312.00 18504228.00 18504720.00 2 4 6 8 点 号 X 4058440.00 4058100.00 4058000.00 4058040.00 Y 504490.00 18504308.00 18504300.00 18504760.00 9

坐 标 窑街煤电集团甘肃工程设计（咨询）有限责任公司

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二、主要开采煤层

红会煤田为山间盆地煤田，煤系基底有不同时代,不同性质的岩层组成，煤层的分布范围，厚度和煤层结构显示不同变化，煤层走向北东，倾向南东，煤层倾角小于100，煤层厚度12～14m，平均厚度13m，属缓倾特厚单一煤层，煤层厚度总体趋势是南部薄，北部厚，东部薄，西部厚，且有连续性和续承性。不存在火成岩侵入情况。

井田共含煤三层，可采煤一层，一层煤遍布全矿井田是可采煤层，平均厚度13m，其余煤层在本井田无分布，一层煤主要为不粘结煤，煤层倾角一般小于100，节理、裂隙只有断层，褶曲轴附近发育其地段不发育。

三、资源/储量

矿井原始地质储量776.09万t。现可采储量为256万t。 四、矿井设计生产能力及服务年限 1.矿井工作制度

设计年工作日为330d，日工作班数为四班，其中三班生产，一班检修，每天净提升时间为16h。

2.矿井设计生产能力

矿井设计生产能力150kt/a，核定生产能力210kt/a。 3.服务年限

全矿井可采储量256万t，计算服务年限时，储量备用系数采用1.4，则全矿井服务年限8.7a。

第四节 矿井开拓与开采

一、矿井开拓方式 1.井口位置及矿井开拓方式

矿井共有两个井筒，分别是：主井、副井。主井承担矿井煤炭运输、进风、排水和供电任务，主井井口标高1784.89m，全长840m，井筒净断面5.58m2，坡度25°。安

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