1、新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿 六大系统改造设计方案新疆煤炭设计研究院有限责任公司 1 2012 年 8月前 言新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿位于和什托洛盖镇以东直线距离 15km处，行政区划属和布克赛尔蒙古族自治县管辖。矿井设计生产能力 0.3Mt/a，采用斜井开拓方式。煤矿井下安全避险“ 六大系统 ”是指监测监控系统、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。根据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201115 号）、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
2、本规范（试行） 的通知（安监总煤装 201133 号）等文件要求，所有井工煤矿必须按规定建设完善“六大系统 ”，达到“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效” 的要求。一、设计依据1、国家安全监管总局国家煤矿安监局安监总煤装2010146 号文件“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201115 号“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”。2、煤矿井下安全避险“六大系统” 建设完善基本规范（试行） 、煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定、煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范(AQ1029-2007)、煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范(AQ1048-
3、2007)、矿井压风自救装置技术条件（MT390-1995）。3、煤矿安全规程（2011）、煤炭工业矿井设计规范（GB50215-2005 ）以及其他相关的煤炭行业项目建设规程和规范等。4、新疆屯南煤业公司嘎顺乌散煤矿提供的初步设计资料、地质资料和现场收集的有关资料。新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿 六大系统改造设计方案新疆煤炭设计研究院有限责任公司 2 2012 年 8月二、指导思想1、以科学发展观为指导，贯彻以人为本的安全发展理念，坚持“安全第一、预防为主、综合治理” 的方针，进一步提高煤矿安全基础保障能力，推进煤炭工业新型工业化建设进程。2、设计以井下紧急避险系统设计为主，同时把现有
4、的监测监控系统、人员定位系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等作为参考，严格按照国家有关规程、规范、规定等进行完善设计。3、坚持“安全第一、预防为主” 的方针，结合矿井开采技术条件、采掘工作面位置、井下人员分布及矿井可能出现的灾变情况，合理建设紧急避险设施，合理设置避灾路线，科学制定应急预案。三、主要技术特征1、建立井下紧急避险系统，井下设置一个采区永久避难硐室、两个临时避难硐室。在避难硐室内设计有供氧系统、供水系统、压缩空气幕及压气喷淋系统、供电系统、环境监测系统、人员定位系统、通信联络系统、视频系统、个体防护装备和辅助设施。2、矿井新增 1 套 KJ262 煤矿信息救援及辅助系统
5、。3、在矿井现有各大系统的基础上完善矿井监测监控、井下人员定位、压风自救、供水施救和通讯联络系统。4、矿井六大系统改造设计方案建设总投资为 835.31 万元，其中：矿建工程为64.63 万元、设备购置费为 639.18 万元、安装工程为 131.5 万元。新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿 六大系统改造设计方案新疆煤炭设计研究院有限责任公司 3 2012 年 8 月第一章 矿井概况一、概况（一）地理位置矿井位于和什托洛盖镇以东直线距离 15km 处，G217 线从和什托洛盖穿镇而过，从和什托洛盖镇有 20km 简易公路直通矿井工业场地，和什托洛盖镇向南到克拉玛依市 165km，向北至阿勒泰
6、 278km，外部交通十分便利，矿区内部地形平缓，汽车可四处通行，因此矿井运输条件较好。（二）地质特征及开采技术条件1、地质构造本区大地构造单元属和什托洛盖中新生代断拗型盆地中段北缘的和什托洛盖凹陷东段，和什托洛盖凹陷是由一系列背向斜组成的复式向斜，井田就位于凹陷东部抬升区，多数褶皱在向东延深中消失。井田位于博尔托洛盖向斜的北翼，地层分布受其控制，总体为一向南倾斜的单斜构造，煤岩层倾向从中、东部的南倾 170转为西部南偏东倾 140，倾角总的变化趋势在走向上是西缓东陡，沿倾向是地表稍缓，深部略陡，煤岩层倾角呈有规律的变化，由东向西变化范围 2118 171512109 ，平均倾角 14。煤层在
7、空间呈现出在东部收敛，西部撒开。通过地面调查和钻孔控制，在井田范围内未发现落差大于 20m 的断裂构造，因此，井田属简单构造区。井田范围内岩浆岩的活动对煤层无影响。2、煤层与煤质井田内控制 0.3m 以上的煤层 43 层，平均纯煤总厚度 41.62m，按西山窑组下，上含煤段地层平均总厚 406.54m 计，含煤系数为 10.24%，可采及局部可采煤层 12层，分别为 B1、B 2、B 3、 B4、B 5、B 6、B 7、B 8、B 9、B 10、B 11、B 12。平均可采总厚17.90m，可采系数 43.01%。其中 B1、B 3、B 4、B 9、赋存稳定，全区可采，为矿井的主要可采煤层。井
8、田内各煤层原煤水份（Mad）含量在 8.07%10.55%之间，平均值 9.81%，为中水分煤。主要可采层 B1、B 4、B 9 灰分介于 10%15%，属低灰煤。各煤层原煤挥新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿 六大系统改造设计方案新疆煤炭设计研究院有限责任公司 4 2012 年 8 月发分为 36.26%44.11% ，平均 41.10%属高挥发分煤。各煤层原煤含硫 0.55%0.75%，平均为 0.63%，属低硫煤。磷含量在 0.044%0.215%之间，平均为 0.103%，属中高磷煤。井田内各煤层发热量较高，原煤的干燥基发热量为 23.8727.79MJ/kg，平均为 26.31MJ
9、/kg，属中高发热量煤。各煤层粘结指数多为 0，焦渣特征指数为 2，煤不具粘结性。按照中国煤炭分类标准（GB5751-86 ）矿井煤质属低灰、低硫、中高磷、中高发热量的长焰煤，为理想的工业动力用煤和生活用煤。3、水文地质井田位于和什托洛盖盆地的中段北侧，北邻谢米斯台山，地势北高南低，地形开阔平坦，坡角 15 ，地形条件不利于地下水的形成。井田范围内无常年性河流，也无山泉出露，仅在融雪期和暴雨后有暂时洪水流，大气降水是该地区地下水的主要补绘源。井田内共有三个含（隔）水层，现分述如下：（1）第四系透水不含水层（）大面积分布于井田内，主要由第四系上更新统全新统的洪积层组成，厚2.3819.25m，为
10、一透水不含水层。（2）中侏罗统西山窑组孔隙，裂隙弱富含水层（）仅小面积出露于井田西南部，而井田大面积被第四系松散物所覆盖，此含水层主要由（泥质）粉砂岩，泥岩夹砂砾岩，粗砂岩，中粗砂岩、细砂岩及煤组成，含水层厚度 18.3141.31m，地层产状平缓。主要受大气降水及雪融水的补绘，属弱富含水层。（3）第三系始新渐新统乌伦古河组弱含水层（）仅在井田西南角出露，为弱含水层。井田地形属山前洪积倾斜平原，基岩露头少，而第四系覆盖多，地势总体北高南低，地形有利于自然排水。井田内无常年地表水流，气候属大陆性干旱气候。受大气降水，雪融水对矿床充水的影响，矿床充水主要源于第含水层孔隙，裂隙承压水。据 ZK301
11、 孔、ZK303 孔抽水试验资料：钻孔单位涌水量（q）0.00920.0074L/sm(q0.1L/sm)，渗秀系数(k)为 0.0180.366m/d。利用大井法计算矿井 850 水平正常涌水量为 137m3/h，考虑灌浆及其他因素，矿井最大涌水量为新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿 六大系统改造设计方案新疆煤炭设计研究院有限责任公司 5 2012 年 8 月187m3/h。由此可知，第含水层透水性较差、富水性弱，井田为顶底板直接或间接充水，水文地质条件简单的矿井。4、其它开采技术条件（1）主要可采煤层顶底板岩性及工程地质特征井田内主要可采煤层顶、底板岩性基本一致，粉砂质泥岩，泥质粉砂岩是
12、组成井田煤层顶底板的主要岩性，该类顶底板岩石均属软质岩石。通过对井田内J2、 、J 3 三条勘探线所采煤层顶底岩石物理力学性质定量、定性的综合分析，可知井田各煤层的顶底板岩石饱合状态下抗压强度及其他力学指标均较差，总体上说明井田内各煤层的顶底板岩石稳固性属差的类别。（2）瓦斯井田内各主采煤层最大瓦斯含量 0.680ml/g 可燃质，平均 0.237ml/g 可燃质，瓦斯成分总体上以 N2 为主，占 87.55%，CO 2 次之占 12.45%，无 CH4。属于 CO2-N2 带。矿井为瓦斯矿井。（3）煤尘各煤层爆炸指数均大于 30%，爆炸样火焰长度多数大于 400mm，扑灭火焰所须的岩粉量多数
13、大于 80%，因此煤尘都具有爆炸性。（4）煤的自燃倾向各煤层均属易自燃很易自燃发火煤层。（5）地温本区属地温正常区。二、矿井开拓、开采现状，近三年采区、工作面接续内容（一）井田范围井田东西走向长 4.7km，南北倾斜宽 2.13.0km，井田面积约 11.95km2。井田北界为各煤层露头，东、西、南界均为人为划定境界。井田境界拐点坐标见表 1-1-1。新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿 六大系统改造设计方案新疆煤炭设计研究院有限责任公司 6 2012 年 8 月井田范围拐点坐标表表 1-1-1（二）矿井开拓、开采现状、采区和工作面接续情况矿井采用斜井开拓方式。设计矿井划分一个水平（+915m
14、 水平）上山开采，通风方式为中央并列式通风。主斜井斜长 499m，主要担负矿井煤炭运输任务。副斜井斜长 438m，主要担负矿井提矸石、下放材料、设备以及升降人员等任务，副斜井铺设 30kg/m 轨道，轨距600mm。斜风井长 284m，倾角 25，担负矿井回风任务。井筒内设置行人台阶和扶手，并作为矿井安全出口。在+915m 水平设副井甩车场，在井底车场附近设中央变电所、水泵房、水仓、管子道、等候室及急救室、消防材料库、集中转载煤仓等硐室。火药发放和蓄电电机车充电检修均由地面完成。全矿井共划分为 3 个采区进行回采。即中一采区、东一采区及西一采区。初期投产采区为中一采区，该采区走向长 2600m
15、。矿井为生产矿井，现生产工作面位于 1404 回采工作面。三、矿井主要生产、安全系统概述1、 提 升 系 统主斜井运输设备选用 ST800 绳芯带式输送机（阻燃型），担负煤炭运输任务。副斜井选用 1 台 JTP-1.61.5/24 型单筒提升机牵引串车提升方式。井底车场及石门选用 3 台 CDXT-2.5 蓄电池电机车牵引矿车的运输方式。2、压风自救系统直角坐标(1954 北京坐标系)拐点纵坐标（X） 横坐标（ Y）1 5158500 294365002 5158500 294412503 5156400 294412504 5155500 29436500新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿
16、 六大系统改造设计方案新疆煤炭设计研究院有限责任公司 7 2012 年 8 月嘎顺乌散矿井为生产矿井，矿井现有地面压风机站，站内安装有 UD160A-10 型螺杆式空压机，其中 1 台工作，1 台备用。压风管路从地面副斜井井口敷设至井下各采掘工作面，井下巷道中选用 133 的无缝钢管，每台空压机容积流量为28.7m3/min，工作压力 0.8MPa，配套电机功率 160kw。3、供水系统本煤矿为生产矿井，设计生产能力为 0.3Mt/a。井下消防洒水管道接自工业场地V=200m3 矿井水回用水池，处理后的井下水经 IS65-50160B 型清水泵加压进入副井井口，自流供井下使用，地面 600m3
17、 清水池内清水作为事故补充水源。井下消防洒水主要管路管径为 60mm、支管管径为 50mm。管道在井底车场连接处、带式输送机机头、所有硐室附近、掘进巷道迎头、回采工作面巷口及带式输送机巷道每隔50m、其它巷道每隔 100m 设 DN50 消火栓，在带式输送机机头位置设 WZP-1 自动喷水灭火装置。井下洒水主要用于采煤、掘进、装卸、运输、转载、爆破等生产环节的防尘，同时还具有冲洗巷道、设备冷却、混凝土施工等功能。在井下煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、翻车机、破碎机及各种运输机械的转载点和卸煤点安装一般喷雾装置，在掘进工作面、采煤工作面、放顶煤放煤口、液压支架上部安装强喷雾装置，在采煤工作面回风巷、掘
18、进工作面装车点下风向及容易产生煤尘的巷道设置风流净化水幕。同时在敷设管道的煤巷每隔 50m、其它巷道每隔 100m 设 DN25 给水栓，并配备阀门及软管，主要用来冲洗巷道和接入用水设备，同时也具有灭火功能。经校核，井下实际布置的消防洒水管道系统管径严重偏小，为保证矿井安全生产，井下消防洒水系统必须重新设计，完善后的消防洒水系统不仅为煤矿正常生产提供了保障，而且对矿井“六大系统” 之一的供水施救系统有重大积极的意义。4、矿 井 供 电矿井工业场地内现有 1 座 32kV 变电所，2 回 35kV 电源分别引自新疆生产建设兵团农十师煤矿电力公司 35kV 变电所和农十师 184 团供电公司 35
19、kV 变电所 35kV侧。导线规格均为 LGJ-70，距离分别为 L=19km 和 L=26km。矿井现有 1 座 10kV 井下变电所， 其 2 回 6kV 电源线 路 分别引 自 矿 井 35kV 变电所 10kV 母 线 侧 。电 缆 线 路 规 格 均 为 MYJV32 -8.7/10 335 L=1.3 km。新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿 六大系统改造设计方案新疆煤炭设计研究院有限责任公司 8 2012 年 8 月5、矿 井 监 测 监 控 系 统矿井现有一套 KJ69J 型煤矿综合监控系统，在 矿 调 度 办 公 室 内 设 地 面 中 心 站 ， 主要在风井扇风机房、井下
20、变电所和水泵房、轨道石门、掘进面、工作面运输顺槽入口处、回采工作面设有监控分站。6、矿井人员定位系统矿井现有一套 KJ256 型煤矿人员定位系统，主要在井下变电所、工作面运输顺槽入口处、及水平车场均设有矿用读卡机站，并在井下交叉及出入口处设置人员无线编码接收器，每一个下井人员携带一张（标明自己身份的）无线编码发射器。当携带有无线编码发射器井下人员经过事先安装的无线编码接收器时，系统通过分站将信号自动通过传输网络将该人员经过的地点、时间等传输到地面中心站。7、矿井通信联络系统矿井现有程控数字调度交换机（90 门）。井下通信电缆选用 2 条符合 MT818 标准的 MYHA32 型通信电缆分别沿主
21、井井筒两侧敷设，井下通信电缆芯线对数按照煤炭工业矿井设计规范GB 50215-2005 第 12.4.11、第 12.4.12 条和新煤安监发200851 号文件中关于 “三条生命线”建设中对通信线的要求 ,按不少于 30%选用。井下通信通过装在地面调度总机内的四块安全栅插板与井下电话构成井下安全火花型防爆通讯系统。下井通讯电缆自安全栅插板引出后，埋地敷设至主斜井井口，沿井壁（井下部分）敷设至井下分线盒。地面调度通信电话分机采用双音频电话桌机；井下电话分机采用隔爆型电话挂机。四、矿井安全生产现状及主要灾害分析1、安全生产现状矿井为现有生产矿井。矿井现有的通风系统、排水系统、安全监控系统、消防洒
22、水系统、提升运输系统基本符合煤矿安全规程要求。2、主要灾害分析（1）瓦斯新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿 六大系统改造设计方案新疆煤炭设计研究院有限责任公司 9 2012 年 8 月矿井为瓦斯矿井。矿井瓦斯危害较小，但在生产过程中仍应加强瓦斯的监测工作。（2）火灾根据煤层自燃倾向测试成果，各煤层均属易自燃很易自燃发火煤层，煤层存在自燃的危险性。（3）水灾矿井涌水量较小，为水文地质简单的矿井。水害的危险性不大。五、自救器配备现状矿井现有 ZY-45 型压缩氧自救器，自救器数量为 200 台。新疆屯南煤业有限责任公司嘎顺乌散煤矿 六大系统改造设计方案新疆煤炭设计研究院有限责任公司 10 201
23、2 年 8 月第二章 井下紧急避险设施系统第一节 井下紧急避险设施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。一、紧急避险设施建设原则及要求1、紧急避险设施的建设方案应综合考虑所服务区域的特征和巷道布置、可能发生的灾害类型及特点、人员分布等因素。2、紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、有害气体去除、环境监测、通讯、照明、人员生存保障等基本功能，在无任何外界支持的情况下额定防护时间不低于 96h。3、紧急避险设
24、施的总容量应满足突发紧急情况下所服务区域全部人员紧急避险的需要，包括生产人员、管理人员及可能出现的其他临时人员，并应有一定的备用系数。永久避难硐室的备用系数不低于 1.2，临时避难硐室的备用系数不低于 1.1。4、从采掘工作面步行，凡在自救器所能提供的额定防护时间内不能安全撤到地面的，必须在距离采掘工作面 1000m 范围内建设避难硐室。5、紧急避险设施应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。6、紧急避险设施的设置要与矿井避灾路线相结合，紧急避险设施应有清晰、醒目、牢靠的标识。7、避难硐室应布置在稳定的岩层中，避开地质构造带、高温带、应力异常区以及透水危险区。前后 20m 范围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。特殊情况下确需布置在煤层中时，应有控制瓦斯涌出和防止瓦斯积聚、煤层自燃的措施。永久避难硐室应确保在服务期间不受采动影响，临时避难硐室应在服务期间避免受采动损害。
