最新煤矿“六大系统”设计方案.doc 91页

'○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计最新煤矿“六大系统”设计方案总论第一节项目背景2010年7月9日，国务院印发《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》，即国发（2010）23号文件。文件明文指出强制推行先进适用的安全技术装备。煤矿、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、井下人员定位系统等。为认真贯彻落实《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）精神和《煤矿安全规程》等有关规定，贵州省安监局发布了黔安监管一（2010）166号文件，印发了《贵州省煤矿安全避险“六大系统”实施细则》，制定了相关实施标准和细则。本设计是在《○○△△△▲煤矿（整合）开采方案设计》（设计批复文号：黔煤规字【2008】960号）的基础上，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号文件）要求，增加矿井安全避险“六大系统”相关设计内容。第二节项目概况一、项目概况根据《○○△△△▲煤矿（整合）开采方案设计》：矿井划分为一个水平、二个采区开拓全井田。矿井可采煤层11层，即K3、K4、K5、K7、K9、K11、K17、K19、K20、K24、K26煤层，一般为0.49～3.6m，属于为薄－厚煤层。煤层倾角22°，属倾斜煤层。《开采方案设计》中回采工作面采用走向长壁式后退式开采，采煤工艺采用炮采，采用全部垮落法管理顶板。设计主斜井选用1台DTL80/20/2×55型阻燃型胶带运输机完全能满足要求，带宽800mm，输送量200t/h，输送长度800m，带速1.6m/s，功率2×55kw，副斜井选用JTK1.6×1.2型绞车提升矸石、下放材料、人员升降等。工作面采用溜槽运煤，工作面运输顺槽采用SGD-420/30刮板运输机转SSJ650/2×22型可伸缩带式输送机运输。根据《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－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计）、《关于推进小型煤矿机械化的指导意见》（安监总煤行【2010】178号）及《贵州省关于推进小型煤矿机械化的实施方案》等文件精神，要求煤矿推动小型煤矿加快技术改造步伐，推进机械化开采，提高装备水平，改善作业条件，提升安全保障能力，促进小煤矿生产力发展。煤层厚度≥0.8m、地质条件简单到中等复杂的水平、近水平、缓倾斜、倾斜煤矿必须实现机械化采煤，鼓励具备能力的煤矿企业在地质条件复杂、急倾斜煤层等困难条件下，积极采用新技术、新工艺，推进机械化采煤。掘进工作面必须实现机械装载（自溜、高瓦斯、突出矿井及有特殊规定的除外），煤巷、半煤巷实现机械化掘进（高瓦斯、突出矿井及有特殊规定的除外），鼓励在岩石巷道采用机械化掘进。运输长度超过1500m的平巷、垂深超过50m的斜巷，必须采用机械运送人员。采区实现带式（或刮板）输送机运煤，减少串车运输，逐步实现辅助运输机械化。二、设计依据1、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）要求；2、《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）的要求；3、贵州省安全生产委员会办公室，黔安办［2010］49号“关于明确煤矿停产整顿整改方案主要内容的通知”；4、贵州省安全生产委员会办公室文件，黔安办[2011]33号《关于进一步做好关闭及停产（建）煤矿安全监管工作的通知》；5《中华人民共和国安全生产法》，2002.11.1；6、《中华人民共和国矿山安全法》，1992.11.7；7、《煤矿安全监察条例》，2000.12.2；8、《煤矿安全规程》（2011版）；9、《防治煤与瓦斯突出规定》国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局，2009；10、《○○△△△▲煤矿（整合）开采方案设计》，贵州大学勘察设计研究院，2008年12月；11、《○○△△△▲煤矿（整合）安全专篇》，贵州大学勘察设计研究院，2009年2月；12、现场调查和▲煤矿业主提供的有关资料。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计三、建设现状（一）井巷工程量完成情况原设计批复后，矿井于2009年元月即开始进行建设，到目前为止，目前全长322m的主斜井、316m的副斜井、全长331m的回风斜井（1#回风斜井）已施工完毕，229m的＋1384m轨道石门、219m的＋1384m运输石门已施工完毕；行人斜巷、轨道上山已施工完毕。目前正在施工运输斜巷，完善中央泵房、中央变电所及中央水仓等；准备施工10501运输顺槽和10501回风顺槽等。（二）土建工程及地面建筑情况目前的地面工业场地已经完成了“四通一平”工作，矿区公路已基本修筑完毕但还是碎石路面，双回路电源已接到地面变电所之内；炸药库房已建设完毕，消防水池、生活水池已砌筑完毕，供水、消防洒水管路已接到工业场地内。办公大楼等修建完毕，通风机房（含主要通风机）等已完成一部分，职工食堂、澡堂、锅炉房、机修车间、材料库房等正在修建之中；工业场地的围墙砌筑了300余米。工业场地的西部还比较低洼，采用建井期间的矸石进行回填。（三）安装工程情况目前在回风斜井以南已经安装好了四台2BE1－355的瓦斯抽放泵分别作为矿井的高负压（两台）和低负压抽放（两台），在中央泵房布置有MD155-30×3型水泵三台，其它的设备设施均未安装。（四）矿建、土建、设备安装分析1、井巷工程该矿井在原设计时就考虑到矿井扩能的需要，主要井筒的断面当时就是按15万吨/年的规模进行设计的，井巷工程是完全能满足15万吨/年的要求的。2、土建工程及其地面设施办公楼（五层）修建在工业场地的西部靠近矿区公路的附近，目前全部完工，完全能满足15万吨/年的建设规模的办公要求。地面的设施还需要增添，主要为增加筛分楼、分选皮带，增加职工宿舍，煤质化验室等地面建筑，该矿井的工业场地比较宽敞，完全能满足15万吨/年的建设规模要求。3、设备安装分析l矿井建设规模扩大后，原设计瓦斯抽放泵（已安装）经分析计算偏小，在初期可以投入使用，在后期需要按本设计进行更改。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计l矿井建设规模整合后，矿井的涌水量没有增大，已安设好的水泵能满足设计整合的要求，不在进行整合。l原设计的大部分设备还未购买，需要根据修改后的设备重新在进行购买。第三节矿井概况一、井田境界○○△△△▲煤矿面积1.4286平方公里。走向长2234m，倾向宽891m，该矿井矿区形状为一长条形的四边形，共由4个拐点坐标组成，矿界范围及拐点坐标见表1－3－1：表1－3－1矿区范围及拐点坐标表拐点编号X坐标Y坐标0281725035456450128165103545732022815050354570603281500035456440面积1.4286km2采矿标高由1600m至1380m二、煤矿概况（一）交通位置1、矿区所在地理位置○○△△△▲煤矿位于○○城南196°方向（直距）38公里处，其地理坐标为：东经104°34′01″～104°34′32″，北纬：25°26′26″～25°27′39″，矿区面积1.4286km2。2、交通情况○○△△△▲煤矿隶属贵州省○○管辖，距△△△2公里，距○○县城（红果）38公里，煤炭运输十分方便,交通较为方便，见交通位置图1-3-1。▲煤矿图1-3-1▲煤矿交通位置图（二）井田自然概况1、地形地貌－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计矿区处于低中山剥蚀山地地貌，由于岩层抗风化程度的差异，地形坡度变化较大。地势总体为中部高四处低，一条近南北向局部地表分水岭经过。最高点位于矿区以东山头，最高海拔1652.4m，最低点位于矿区以南东的响水河，最海拔为1379.7m（为当地最低侵蚀基准面），相对高差272.7m，地形坡度30～50度，属山地中山地带。2、气候条件本区属亚热带气候，由于地势较高，故夏季凉爽，冬季受寒潮影响不大，呈现出四季不甚分明的特点。一般春冬季干旱少雨或缺水，春秋季节中期，雨量较充沛。根据六盘水气象局资料统计，年平均气温为14～16°C，平均降水量为1400mm，平均相对湿度为80％。3、地表水系矿区内属乌江流域长江水系，矿区范围内无大的河流，只有沟谷小溪，平时流量较小，雨后暴涨。4、地震根据《中国地震动参数区划图》(GB18306—2001)，矿区地震烈度为Ⅵ度，地震动峰值加速度为0.05g，因此，本工业场地所在地的地震基本烈度为VI，须按《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）进行抗震设计。5、地温情况该矿井属地温正常区，无热害。6、冲击地压地质资料及矿方提供的资料中均未提供关于冲击地压的资料，该矿山及周围矿山尚未发生过冲击地压，矿山暂按无冲击地压矿山考虑。7、环境状况区内工业以煤炭工业为主，小煤矿较多。煤矿井下水、工业污废水及居民生活污水的排放，将会使区内水质受到一定程度的污染。区内居民以汉族为主，人多地少，经济结构多元，酒、煤炭为全县的支柱产业，其次是建材、化工、治金、轻工业。农作物有玉米、水稻、小麦及薯类；经济作物有油菜、烤烟，经济林木有油桐和枫、柏等针叶树木。另有少量家禽和生禽养殖业。在附近基本上无大中型工业，仅有数个小煤矿和农产品加工作坊，一般规模小、技术含量低、劳动生产力低下。该区煤炭资源丰富，煤质较优，是优质无烟的主产区之一，利用其区位优势大力发展煤炭工业，是较为优势的产业，为解决农村剩余劳动力，带动地方经济的发展将发挥积极的作用。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计（三）资源条件1、地层矿区及周边出露地层有二叠系中统峨眉山玄武岩（P3β）、二叠系上统龙潭组（P3l）、三叠系下统飞仙关组（T1f）及第四系（Q）。现将区內出露地层特征叙述如下：1、第四系（Q）主要分布山麓以及低洼地段，为黄色、灰色残坡积型含砾石的粘土、砂土，结构松散，厚度0～15.00m。不整合覆盖各时代地层之上②三叠系下统飞仙关组(T1f):分布于矿区南东部，岩性主要为绿色薄至中厚层粉砂质粘土岩、灰色中至厚层泥岩。厚度小于480m。2、二叠系下统龙潭组(P3l):分布于矿区中部，为区内主要含煤地层，岩性主要为深灰色薄至中厚层粉砂岩、细砂岩、粘土岩、泥岩及煤线，厚度约250m左右。含煤30层，一般可采10层，区内只发现四层煤。3、二叠系中统峨眉山玄武岩（P3β）:分布于矿区外西部一带，岩性为深灰、灰色乞孔状、杏仁状、致密块状拉斑玄武岩。厚度约300m。2、矿区地质构造矿区位于白果寨向斜北翼，矿区内岩层呈现单斜产出，地层走向近北东，倾向南东，平均倾角22°。区内有一条断层，为－条正断层F14。由南往北贯穿于整个矿段，走向近南北，倾向近东，倾角55-75°，一般60°，断层上盘地层为飞仙关组，下盘为龙谭组，该断层向南北延伸出矿段，把K19号煤层向下错20米，断距15-100米左右。总体上，矿区地质构造条件中等。3、煤层、煤质及其它有益矿产（1）煤层二叠系上统龙潭组为区内含煤地层，底部与峨眉山玄武岩假整合接触，顶与飞仙关组灰岩层整合接触，含煤地层内部均为连续沉积。龙潭组为一套以灰褐色薄至中厚层粉砂岩、粘土岩为主，含少量碳酸盐岩和煤岩的海陆交互相沉积组合。根据工程揭露及相邻矿山地质资料，矿山可采煤层有K3、K4、K5、K7、K9、K11、K17、K19、K20、K24、K26等11煤层，整合前三个煤矿均采K3煤层。K3煤层：煤层位于龙潭组上部，上距P3l顶约10m。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计产状与地层产状相同，煤层厚3.34~4.15m，平均厚约3.6m。无夹矸，煤层结构简单，顶板为绿灰色中厚层粉砂岩，底板为绿灰色中厚层粉砂岩。K4号煤层：煤层位于龙潭组上部，上距K3约10m。产状与地层产状相同，煤层厚0.68~0.95m，平均厚约0.80m。无夹矸，煤层结构简单，顶板为绿灰色中厚层粉砂岩，底板为绿灰色中厚层粉砂岩。K5煤层：煤层位于龙潭组上部，上距K4约28.7m，呈层状产出，产状与围岩一致。顶板为深灰色中厚层砂岩，底板为浅灰色薄层粘土质砂岩。结构单一偶有夹矸，煤层厚0.93~1.45m，平均厚约1.20m。属大部可采煤层。K7煤层：煤层位于龙潭组上部，上距K5煤层约13m，呈层状产出，产状与围岩一致。顶板为深灰色中厚层砂岩，底板为浅灰色薄层粘土质砂岩。结构单一，偶有－至三层泥岩夹石，煤层厚0.98~3.33m，平均厚约2.05m，为全区可采。K9煤层：煤层位于龙潭组第上部，上距K7煤层约77m，产状与围岩一致。该煤层结构简单，顶板为深灰色中厚层砂岩，底板为浅灰色薄层粘土质砂岩。结构单一，无夹石，煤层厚0.86-0.1.06m，平均厚度0.96，为全区可采煤层。K11煤层：煤层位于龙潭组中部，上距K9号煤层约15m，产状与围岩一致。顶板为深灰色中厚层砂岩，底板为浅灰色薄层粘土质砂岩。结构单一，无夹石，煤层厚0.75-1.19，平均厚度0.90m，属全区可采煤层。K17号煤层：煤层位于龙潭组第二段中部，上距K11号煤层约20m，产状与围岩一致。顶板为深灰色中厚层砂岩，底板为浅灰色薄层粘土质砂岩，煤层结构单一，偶有夹石。煤层厚0.9-5.75m，平均厚度3.42m，属全区可采的较稳定煤层。K19号煤层：煤层位于龙潭组中下部，上距K17煤层约21m，产状与围岩一致。顶板为深灰色中厚层砂岩，底板为浅灰色薄层粘土质砂岩。结构单一，偶有夹石，煤层厚1.46-3.85m，平均厚度2.65m，属全区可采煤层。K20煤层：煤层位于龙潭组下部，上距K19煤层约2m，产状与围岩一致。顶板为深灰色中厚层砂岩，底板为灰白色薄层细砂岩。结构单一，无夹石，煤层厚0.79-1.80m，平均厚度1.30m，属全区可采煤层。K24煤层：煤层位于龙潭组下部，上距K20煤层约60m，产状与围岩一致。顶板为深灰色中厚层砂岩，底板为砂岩。结构单一，无夹石。煤层厚0.00-0.98m，平均厚度0.49m，属局部可采煤层。K26号煤层：煤层位于龙潭组下部，上距K24煤层约16－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计m，产状与围岩一致。顶板为深灰色中厚层砂岩，底板为浅灰色薄层粘土质砂岩。结构复杂，变化较大。煤层厚0.41-1.45m，平均厚度0.90m，属局部可采煤层煤层煤层。特征表见表1-3-2。表1-3-2煤层特征表顺序区域组煤层名称煤层厚度(m)层间距煤层夹矸数稳定性煤层倾角(°)煤种顶底板岩性最大—最小平均（m）顶板底板最小最大平均1龙潭组K33.344.153.60无较稳定22°焦煤粉砂岩粉砂岩102K40.680.950.8无较稳定22°焦煤粉砂岩粉砂岩313K50.931.451.20无稳定22°瘦煤砂岩粘土质砂岩134K70.933.332.050-3较稳定22°瘦煤砂岩粘土质砂岩125K90.861.060.96无较稳定22°瘦煤砂岩粘土质砂岩156K110.751.190.90无较稳定22°瘦煤粉砂岩粉砂岩207K170.905.753.42无较稳定22°瘦煤砂岩砂岩218K191.463.852.65无较稳定22°瘦煤砂岩砂岩29K200.791.801.30无较稳定22°瘦煤砂岩细砂岩6010K2409.80.49无不稳定22°贫煤砂岩砂岩1611K260.411.450.90夹石多较稳定22°贫煤砂岩砂岩（2）煤质根据中国煤炭分类总表，煤层一般呈灰褐色、灰黑色，具金属光泽，性脆，参差状断口、块状、柱状及条带状结构，层状及块状构造。比重1.50t/m3(内含有浸染状和结核状黄铁矿)，具中等可选性。根据贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院2007年9月提交的《○○▲煤矿资源储量核实报告》，矿区范围内煤的化学特征见表2-3-2。表2-3-2各煤层原煤煤质特征表－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计煤层编号水分（Mad）（%）灰分（Ad）（Aar%）挥发分（Vdaf）（%）硫分（St.d）（%）发热量（Qnet.ar）（MJ/kg）K31.2322.5321.911.2928.71K41.5526.1223.712.1028.20K52.3721.4420.141.3028.70K71.5616.0817.422.3330.21K91.6918.0816.441.8629.30K111.6816.3218.211.8928.9K171.8317.2418.271.5329.79K192.0816.3916.131.2429.10K201.7525.2719.361.6428.48K241.3424.3218.342.5129.36K261.2327.9918.922.2229.60综上所述，根据《中华人民共和国国家标准》（GB/T15224.1-2004代替GB/T15224.1-1994）煤炭质量分级标准，矿区内开采的煤层K3煤层为中灰、中硫、高热值焦煤，K4煤尘为中灰、中高硫高热值焦煤，K5和K19煤层为为中灰、中硫、高热值瘦煤，K7和K17煤层为特中灰、中高硫、特高发热值瘦煤；K9、K11和K20煤层为特中灰、中高硫、高发热值瘦煤；K24和K26煤层为中灰、中高硫、高热值贫煤，可供电厂、化工厂及民用，块煤可作化工用煤。（3）有益矿产矿井开采过程所排出矸石目前尚未发现有可利用的有益矿物。开采期间向外排放主要为煤矸石，对煤矸石暂不考虑综合利用。（四）开采技术条件1、矿井开拓方式主井、副井井口位于工业场地内，主井井筒和副井井筒沿煤层的伪倾斜方向布置在K20和K24煤层之间的基岩之中，采用半圆拱型锚喷支护，主井主要作为矿井的原煤运输，井筒内同时安设胶带运输机和架空乘人装置，副井主要作为矿井的材料运送和矸石运送等。回风井井口位置布置在工业场地附近的的＋1500m标高，采用半圆拱梯形棚支护，主要作为矿井的回风。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计主斜井井筒按301°的方位角以17°的倾角向下掘336m后到达＋1384m标高，然后在该标高布置运输石门，运输石门从K20煤层的底板以3‰的坡度一直掘到K3煤层之中。副井井筒从井口位置按301°的方位角以17°的倾角向下掘336m后达到＋1384m标高，然后在该标高布置轨道石门，轨道石门从K20煤层的底板以3‰的坡度一直掘到K3煤层之中。回风井井筒按301°的方位角以3‰的坡度向前掘355m后和回风上山相通，采用半圆拱锚喷支护，主要作为整个矿井的回风。运输上山、轨道上山和回风上山布置在K4煤层底板的基岩之中，采用锚喷支护，运输上山下部和运输石门相联通，轨道上山下部和轨道石门相联通。首采工作面布置在K3煤层的10501采面，运输顺槽采用11号矿用工字钢梯形棚支护，沿煤层的走向方向布置在煤层之中，采用溜煤斜巷和回风上山相连通；回风顺槽采用11号矿用工字钢梯形棚支护，沿煤层的走向方向布置，采用回风斜巷直接和回风上山相连。水仓及泵房布置在主井和副井的最下部的＋1384m标高，采用机械排水。矿井方的通风方式采用中央并列式通风。井筒数目为3个，井筒特征见表1-3-2。表1-3-2井筒位置及特征表井筒名称井口坐标（m）方位角（度）倾角井筒长度（m）断面（m2）XYZ净掘主井281615535456646149830117°35310.2311.08副井281612035456639149830117°1006.308.45回风井28161953545664515003013‰1256.308.452、采掘设备配备及采煤工艺1）首采工作面布置及机械设备配置K5煤层厚度为0.93～1.45m，平均厚度1.20m，K5煤层工作面采用－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计DZ16-30/100单体液压支柱配合HDJA－1000铰接顶梁进行支护，K9、K11、K24、K26煤层工作面采用DZ12-30/100单体液压支柱进行支护；K7、K20、K17、K19煤层采煤工作面采用DZ26-30/100单体液压支柱配合HDJA－1000铰接顶梁进行支护支柱排距为1000mm、柱距为800mm，“四.五”排管理，即“见五回一”，最大控顶距5.2m，最小控顶距4.2m。采面上下端头采用4米长的π型钢呈“四对八梁”布置管理顶板，煤壁线要使用贴帮柱（临时柱），放顶线使用戗柱或使用加强柱（从柱），全部垮落法管理顶板。采煤工作面在仰采时配备BQW100-12-7.5型矿用隔爆型潜水泵两台（一台工作，一台备用）。工作面运输配备SGB-420/40T型刮板运输机；工作面运输顺槽配备PVG680S整芯阻燃胶带型可伸缩带式输送机，带宽800mm。为提高矿井机械化水平，矿井与我公司签订了《○○△△△▲煤矿矿井机械化专项设计》，提高了矿井采、装、运等机械化水平。提高矿井机械化水平后，回采工作面主要设备配备详见表1-3-4。表1-3-4回采工作面主要设备配备表序号设备名称型号主要技术参数单位数量使用备用合计1回柱绞车JH-8电压660V，Nc=15kW台2132刮板运输机SGB-630/150C电压660v，功率150kw台113单体液压支柱DZ14-30/100支撑高度1.00m～1.40m根6251407654金属铰接顶梁HDJA-1200长度1200mm根5001006005乳化液箱XRXTB台2136乳化液泵XR2B80/200公称压力20MPa，37kw台1127注液枪DZ-Q1把84128调度绞车JD-11.4电压660v，功率11.4kw台119喷雾泵站XPB250/5.5工作压力5.5MPa;公称流量250L/min;电机功率30KW;电机电压660/1140V;过滤器型号:XP台11210矿用防爆潜水泵BQW45/22/7.5流量45m3/h，扬程22m，功率22kw，电压660v。台22411可缩性胶带运输机DTL650/2×22带宽650mm，功率2×22kw。台1112刮板转载机SGB420/22功率22kw台1113上下出口支护π型钢梁长4m根32104214采煤机MC132/310-BW采高0.85～1.55m，总功率132*2+45kw，倾角＜300°，电压1140/660v，滚筒直径600mm。台112）掘进工作面布置为保证采区和回采工作面正常接替，设计配备了2个钻爆法煤巷掘进头。钻爆法煤巷掘进头配备ZMS-12B型煤电钻等设备。岩巷掘进头配备ZT-24型风动凿岩机、MGJ-Ⅱ－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计型锚杆打眼安装机、PCZ-5型混凝土喷射机、JCYLC-30装岩机等设备。掘进通风配备2BKJ№6.4/2×22局部扇风机。掘进排水：掘进工作面配备有小水泵，解决掘进排水问题。掘进运输：采区内掘进煤装入1t固定矿车，组列后由采区轨道上山绞车下放至＋1384m运输石门、副斜井下部车场，最后由副斜井绞车提升至地面。生产期间矸石量预计：矸石量约为矿井产量的15％。表1－3－5掘进工作面主要设备配备表序号设备名称型号主要技术参数单位数量使用备用合计1凿岩机YT-24台3252局扇2BKJ-№6.4/2×22风量4.4～9.2m3/s，N=2×22kw，额定电压660V。台2243探水钻MYZ-150额定电压660V、N=15kW台1－14发爆器FMB-100每次引爆电雷管100发个1235调度绞车JD-11.4台2246潜水泵BQW35-7-22功率2.2kw，流量35m3/h，扬程7m，电压660v/380V台2247煤电钻ZM12型电压127v，功率1.2kw台2248除尘器KCS－180型电压660v，功率11kw，处理风量100～180m3/min台2249混凝土喷射机PCZ-5生产能力5~6/h,工作风压0.12~0.4Mpa,耗风量5~8/min,电机功率5.5Kw电压等级660V台22410装岩机JCYLC-30电压660v，功率21.5kw台223）采煤工艺矿井设计生产能力为15万t/a，设计采用走向长壁后退式采煤法，采煤机落煤工艺，全部垮落法管理顶板。（五）安全条件1、矿井瓦斯等级该矿井为整合后的矿井，生产系统均为新建，根据贵州省煤炭管理局文件（黔煤管字〔2007〕67号《对六盘水市煤矿2006年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》，整合前▲煤矿，相对瓦斯涌出量为15.68m3/t，绝对瓦斯涌出量为2.29m3/min；○○云盘煤矿的瓦斯等级鉴定为高瓦斯，瓦斯相对涌出量为15.4m3/t，绝对涌出量0.92m3/min。○○盛发煤矿没有进行瓦斯等级鉴定。因此该矿井按煤与瓦斯突出矿井进行设计。随着开采深度的增加，瓦斯涌出量将不断增加，如果通风系统不完善，很容易造成瓦斯积聚引起瓦斯事故的发生，所以在今后的开采过程中，应加强通风系统的管理及风量管理，－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计加强瓦斯的检查力度和监测监控管理。2、煤尘爆炸危险性贵州省煤田地质局实验室在2004年8月对▲煤矿进行煤尘爆炸性鉴定，K3、K5、K17和K19号煤层抑制煤尘爆炸最低岩粉量80％，煤尘有爆炸性。K4、K7、K11、K19、K20、K24和K26煤层未鉴定，因此，该矿井按煤层具有爆炸危险性进行设计。4、煤层自燃倾向性贵州省煤田地质局实验室在2004年8月对○○△△△▲煤矿K3、K5、K17和K19号煤层进行煤炭自燃倾向性鉴定，鉴定结论为三类(不易自燃)。K4、K7、K11、K19、K20、K24和K26煤层未鉴定，该矿井按Ⅰ类容易自燃煤层进行设计。5、煤层顶、底板情况K3煤层：顶板为粉砂岩或砂质泥岩。条带状，层理、结理发育，易冒落，含植物化石碎片，厚6～8m。底板为页岩，深灰色、块状，夹炭质条带，无层理，厚3.5～5.45m，直接底板为薄层泥土岩。K5煤层：顶板为粉砂岩或砂质泥岩。条带状，层理、结理发育，易冒落，含植物化石碎片，厚6～8m。底板为泥岩，深灰色、块状，夹炭质条带，无层理，厚3.5～5.45m，直接底板为页岩。K17煤层：顶板为粉砂岩或砂质泥岩。条带状，层理、结理发育，易冒落；底板为页岩、粘土岩。K19煤层：顶板为粉砂岩或砂质泥岩。底板为页岩和粘土岩，深灰色、块状，夹炭质条带，无层理。综上所述，煤层顶、底板稳定性较差，如果支护不当，可能出现顶板垮塌、片帮、底鼓、支架下陷等工程地质问题，在开采过程中应加强巷道顶、底、帮的支护管理工作，预防事故发生。矿区岩土体工程地质条件复杂。（六）矿井主要设备、设施系统1、主要运输提升设备（1）主斜井DTL80/20/2×55型钢丝绳芯阻燃型胶带运输机完全能满足要求，带宽800mm，输送量200t/h，输送长度800m，带速1.6m/s，功率2×55kw。拉紧装置：自控液压拉紧装置SZYL－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计（2）副斜井副斜井副斜井选用已有的JK－1600×1200型单滚筒提升绞车，平均绳速Vp=2.5m/s，最大静张力Fmax=45kN；最大钢丝绳直径φ24mm，选用φ20mm的钢丝绳直径，配套电机：YR2805－8型，110kW，380V，选用行星齿轮减速器，同时选用YPT型变频调速电机和全数字变频调速电控设备；安全系数：提人13.2，其他10.11。（3）顺槽皮带机选用SSJ650/2×22型可伸缩皮带输送机：带宽650mm，运距800m，带速1.6m/s，运量200t/h；配套电机功率2×22kw，适应倾角范围±10º。（4）运输顺槽刮板输送机选型工作面运输顺槽安设一台转载机接工作面溜槽将煤炭转运至胶带机，设计选用选择SGD-420/30型刮板运输机，功率30KW。（5）顺槽、掘进面、石门调度绞车选择选用JD-11.4调度绞车，容绳量400m，配套电机功率11.4kw。2、排水设备设计选用MD155－30×5型3台，其中：正常涌水量时，一台泵工作，一台泵备用,一台泵检修；最大涌水量时，二台泵工作，一台泵备用；水泵工况点参数为：流量Qm=155m3/h，扬程Hm=150m，电压660V，功率110kw，效率ηm＝0.68；采用无底阀引水系统。3、压缩空气设备选择GA90型地面固定式空气压缩机3台，平时2台工作一台备用。GA90型设备技术参数为：排气量16.6m3/min；排气压力0.75Mpa；配套电机90kw，380/660v；储气罐：2.0m3，一个（配套设备）。压风管路选用：压风管主管选φ108，PN=0.8MPa无缝钢管,支管选用φ80，PN=0.8MPa无缝钢管。4、瓦斯抽放设备推荐高负压抽放选用2BE1-40型水环式真空泵二台，抽放流量93m3/min，最大吸气压力33kpa，η＝390rpm，配110kW、380v高原型矿用防爆电动机，一台工作，一台备用。选择管径主管规格为φ377×6；支管规格为φ250×4。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计低负压瓦斯抽采泵设计推荐选用2BEC-42型水环式真空泵二台，抽放流量130m3/min，最大吸气压力19kpa，η＝390rpm，配160kW、380v矿用防爆电动机，一台工作，一台备用；主管管径规格为φ425×6，低负压抽放支管管径规格为φ300×6。5、矿井通风设备选用FBCDZ－6－№19型防爆通风机二台，一台工作、一台备用。风量为39～91m3／s，负压879～3361pa，配套Y280M-6型防爆电动机，功率为2×132kw的电机，能满足要求。掘进工作面采用局部通风机进行压入式通风，采用FDII-№5/15矿用防爆局部通风机，其电机功率：2×7.5kW，168-300m3/min、400～3600Pa。采用直径为600mm的矿用阻燃风筒。6、供电系统1）供电电源主2回路来自大山35kv变电所Ⅰ段馈出（LGJ95-12.5km，10kv)，主1回路来自△△△35kv变电所Ⅱ段馈出（LGJ95-2.5km，10kv)。双回路电源安全可靠。形成双回路供电，以确保供电安全。2）地面供配电工业场新建一座10KV变电所，距各井口距离50m。所内布置有高压开关间、电容器间、低压配电间、控制室、检修工具间及器材存放间等。双回路分别来自△△△35kv变电站和大山35kv变电站的Ⅰ段和Ⅱ段馈出，矿井地面变电所内设KYN28-12型防误固定高压配电柜共13台，其中2台电源的进线柜，8台馈电柜，1台电容控制柜，1台分段高压母线联络柜，2台电压互感器柜，13台开关柜成单列单通道排列。高压开关柜采用220V直流操作电源，选用镉镍蓄电池直流屏ZKA86型1套，作为控制、保护、信号及事故照明用电。电容补偿采用10kV高压集中补偿，电容间设1台GWK2-14-420型自动补偿电容柜，矿井变电所高压母线共补偿静电电容420kvar，补偿后功率因数为0.90。主要通风机、副井绞车（主要考虑提升人员）为双回路供电，其电源由矿井10kv变电所低压配电间的0.4kv不同母线段上馈出，其控制及配电设备由风机供货厂家一同供货。瓦斯泵房为双回路供电，其电源由矿井10kv变电所的0.4kv母线段Ⅰ回和Ⅱ回分别馈出。瓦斯抽采泵供电电源选用开关柜，其控制及配电设备由瓦斯抽采泵供货厂家一同供货。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计压风机房、地面充电房、主井胶带运输机的供电采用变电所内的低压配电间的0.4kv线路上供电。地面照明选用ZXZ8-2.5信号照明综保供电。设计井下采用两回10kV电压下井，下井两回路高压电缆选用MKVVP-3×50mm2型铝芯交联聚氯乙烯护套电缆，沿主斜井敷设至井下配电点，全线长450m。井下其他馈电开关都选用KBD真空系列型，启动器都选用QBZ真空系列型。井下低压电缆均采用MY（或MYP）型矿用阻燃移动橡套软电缆。选取地面变电所内选择二台K11-1000kvA变压器供地面主通风机、压风机、主井运输皮带、瓦斯抽采、充电房及地面其他负荷用电能满足要求3）井下供配电在井下＋1384m标高设置井下中央变电所，井下供电由地面变电所高压馈电柜4#、5#馈电开关馈出10kv电压至井下中央变电所的高爆开关，设计入井采用两回路高压电缆选用MKVVP22-3×50mm2型钢带铠装电缆，沿主斜井敷设至井下中央变电所，全线长450m。井下馈电开关都选用KBZ真空系列型，启动器都选用QBZ真空系列型。井下低压电缆均采用MY（或MYP）型矿用阻燃移动橡套软电缆。选用两台KBSG-125kVA型变压器专供局扇用电。选用KBSG-400kvA/10/0.69矿用变压器两台供井下出局扇、采煤机、采面刮板运输机设备而外的所有采掘设备用电。选用的KBSGZY-630kvA/10/0.69矿用变压器1台供采面采煤机、刮板运输机设备用电。7、安全监控系统安全监测监控主要考虑瓦斯监控系统，地面设监控主机（KJ90NA型）、辅机各一台，打印机一台，调度终端一台；安设瓦斯传感器、负压传感器、设备开停传感器、风速传感器、粉尘传感器、烟雾传感器、一氧化碳传感器等对矿井瓦斯、负压、设备开停、风速等进行监测监控。为了保障矿井的安全生产，按照《煤矿安全规程》要求，总共需在矿井地面及井下设置8个分站140个监测点，其中模拟量107个，开关量33个。8、人员定位系统矿井建立下井人员考勤定位系统，设计选择KJ236型或具有相同功能的其他人员考勤定位系统。▲煤矿配置一台KJ236型人员考勤定位系统，井下安装12台KJF273型基－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计站，每人配带一个KGE39型电子识别卡。KJF273型主机与KJ90NA型监测监控主机相连，电子识别卡的信号通过通讯电缆传输至分站，分站传输至主机，主机传输至KJ90NA型监测监控主机，在KJ90NA型监测监控主机的屏幕上显示人员的位置。9、供水系统（1）供水水源本矿井的供水水源取自地面生活水池，地面生活水池的水来源于▲小河，常年有水外流，日流量可达250m3/d，水质较好，可满足矿井生产用水需要，水量充足，为当地居民主供水源。该泉水经沉淀后可作为生活用水。能满足该矿井生活、地面消防及瓦斯抽放站用水水源要求。（2）给水工程由工业场地东南面水平距离约200m泉水处，修建50m3沉淀水池，敷设长约250m，DN65焊接钢管一条抽水至距矿井100m3生活水池，池底标高+1535m。在主井口北东侧110m建400m3消防、安全水池一座（池底标高+1540m）。矿经附近有泉水，常年有水外流，日流量可达250m3/d，水质较好，可满足矿井生产用水需要，水量充足，为当地居民主供水源。250m3地面生产及井下生产洒水水池（池底标高+1535m），以静压方式向主井工业场地及井下供水（井下最高用水点标高+14655m），敷设DN100无缝钢管一条向井下供水。根据以上计算设计选用静压方式树状向井下各用水地点供水。满足井下消防洒水供水要求。10、排水系统1）井下水采用吸附、混凝沉淀、过滤处理，达到《煤炭工业污染物排放标准》(GB2026-2006)一级标准后部分方可排放。处理达标后的矿井水部分可复用于井下和地面消防洒水、生产用水，其余部分经场地排水沟排出场外。2）生产、生活废水处理矿井工业场地生产、生活污废水主要有粪便污水、食堂污水、灯房浴室污废水等。粪便污水采用化粪池处理。矿灯房废水采用中和池处理，食堂污水采用隔油池处理，以上污水经处理后与浴室污水一起进入场地排水沟向外排。工业场地的浴室、洗衣用水及矿灯房等的少量生产废水，直接进入附近雨水沟。工业场地生产、生活废水经处理达到《煤炭工业污染物排放标准》(GB－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计2026-2006)二级标准后，经场地排水沟排出场外，作为农田灌溉用水。3）井下排水系统井下设有完善的消防洒水管网，由主井口北东侧110m处400m3生产消防水池（池底标高+1540m），向井下静压供水，防尘洒水管路系统主要敷设在：①采掘工作面②卸载点③装载点④运输装载系统⑤采煤工作面的进回风平巷。井下按《煤矿安全规程》(2011)的要求设置消防设施和喷雾降尘装置。本矿的井下消防水管与井下防尘洒水管共用，井下发生火灾时采用防尘洒水支管接管进行消防，井下消防洒水水管规格：主斜井管铺设DN100消防洒水干管，在工作面运输巷、回风巷及掘进巷道铺设DN50消防洒水支管。在工作面运输巷、掘进巷道的洒水支管每隔50m设DN50洒水支管头和阀门，在回风斜井及其他巷道的洒水干管每隔100m设DN50洒水支管头和阀门。主斜井及其他安设胶带运输机的巷道，洒水支管每隔50m设洒水支管头和阀门。在井下每个装载点、转载点设洒水器，在采掘工作面进回风巷的隔爆水棚点、水炮泥给水点设支管和阀门。本矿的井下消防水管与井下防尘洒水管共用，即DN100和DN50无缝钢管。井下发生火灾时采用防尘洒水支管接管进行消防。井下消防洒水管路系统干管每隔100m设置三通阀门；支管每隔50m设置三通阀门、支管和水针(安装在工作面附近，用于水炮泥灌装)，并配30m直径50mm的胶管10条。井下消防洒水管道规格干管为DN100、支管为DN50；管材为无缝钢管。4）地面排水沟设置地面员工居住区建筑物周围设置0.4m×0.4m的排水明沟，排水沟的水引至地面污水处理系统进行处理达标排放。地面工业场地建筑物设置0.4m×0.4m的排水明沟，贮煤场周围、井口靠山坡侧等设置0.6m×0.8m的排水沟，排水沟的水引至井下水处理系统进行处理达标排放。（七）安全管理机构的设置1、机构设置本矿设专职矿长、安全副矿长、机电副矿长、生产副矿长、总工程师、经营副矿长、工会主席、通风负责人。矿设安全科、生产科、机电科、通风科，各科配备科长及技术员各一人，其他人员按需要配备。下设技术组、通修队、机电运输队、采煤队、掘进队、防突钻探队、辅助救护队等队级单位。另设防治水、防灭火、安全生产办公室等专业机构。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计2、各机构安全管理职能矿长对企业的安全生产全面负责，机电副矿长主管机电运输运输安全生产工作，生产副矿长主管采掘安全生产工作，总工程师主管一通三防及矿井生产技术工作，安全副矿长主管安全生产工作，经营副矿长主管全矿经营工作，工会主席主管群安协管工作，通风负责人负责通风、瓦斯、防突工作。各职能部门归口管理单位及人员如下，安全科主管救护队，井下急救站医护人员，安检人员。生产科主管采掘队，爆破工，技术组。通风科主管通修队瓦斯检查工；防灾组（防治水）；防灭火组；防突钻探队防突工、瓦斯抽放工；通风煤尘检测组人员，防尘、防爆、隔爆工程设施操作、维护组人员，安全装备和仪器仪表保管、维护、收发组人员，安全监测监控系统巡视、维护组人员。机电科主管机电运输队，电钳工，绞车司机，压风司机，锅炉司机，水泵司机、信号把钩工等。安全生产办公室设在安全科主要负责以下工作：1）宣传安全生产方针和劳动保护的政策、法规，监督《矿山安全条例》的贯彻执行。2）负责开展安全教育和技术培训工作。3）对矿井安全生产定期或不定期巡回检查，检查安全技术措施工程的完成情况和安全技术措施经费的使用情况。4）参加事故调查，统计和分析事故原因，及时研究事故隐患趋势，提出改进安全工作的建议，检查事故防范措施的执行情况。3、机构职能流程图机构职能流程见图1-3-2。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计图1-3-2安全管理机构图安全生产办公室设在安全科主要负责以下工作：1）宣传安全生产方针和劳动保护的政策、法规，监督《矿山安全条例》的贯彻执行。2）负责开展安全教育和技术培训工作。3）对矿井安全生产定期或不定期巡回检查，检查安全技术措施工程的完成情况和安全技术措施经费的使用情况。4）参加事故调查，统计和分析事故，及时研究事故趋势，提出改进安全工作的建议，检查事故防范措施的执行情况。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计第一章矿井监测监控系统第一节概述一、安全监测监控系统设置要求（一）从矿井灾害种类和程度论述设置安全监测系统的重要性矿井设计生产能力15万t/a，按煤与瓦斯突出矿井设计，灾害类型较多，K3、K5、K17和K19号煤层煤尘有爆炸性，该矿井的煤层按煤尘有爆炸危险性进行设计；K3、K5、K17和K19号煤层自燃倾向性为Ⅲ类不易自燃煤层，K4、K7、K9、K11、K20、K24和K26煤层未鉴定，按Ⅰ类容易自燃煤层进行设计，水文地质条件简单。但井下采掘工作面多，运输、通风、排水、供配电系统等立体交叉作业多，不论是哪一系统、哪一环节出了问题都会酿成事故，甚至造成重大事故。因此矿井设置安全监测监控系统，对矿井安全实施全方位的监控是十分必要的。（二）安全监测监控系统设置的条件和要求1、监测监控系统设置的条件在煤矿生产过程中，为了保证矿井的安全生产，根据《煤矿安全规程》第一百五十八条规定，所有矿井必须装备矿井安全监控系统。矿井安全监控系统的安装、使用和维护必须符合《煤矿安全规程》、《煤炭工业小型矿井设计规范》、《煤矿安全监测监控系统及检测仪器使用管理规范》和相关规定的要求。2、监测监控系统设置的要求（1）监测监控系统设置的要求系统具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能，用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、风速（风量）、负压、风门状态、馈电状态、设备开停、主要通风机开停、局部通风机开停、通风机总负压、水泵开停、烟雾、温度等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。1）数据采集功能，即甲烷浓度、风速、风压、一氧化碳浓度、温度等模拟量采集、显示及报警功能。2）系统必须由现场设备完成甲烷浓度超限声光报警和断电/复电控制功能。3）系统宜具有自动、手动、就地、远程和异地调节功能。4）具有以地点和名称为索引的存储和查询功能。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计5）具有列表显示功能。6）具有报表、曲线、柱状图、状态图、模拟图、初始化参数等召唤打印功能(定时打印功能可选)。7）具有人机对话功能，以便于系统生成、参数修改、功能调用、控制命令输人等8）具有自诊断功能。当系统中传感器、分站、传输接口、电源、断电控制器、传箱电缆等设备发生故障时，报警并记录故障时间和故障设备，以供查询及打印。9）具有双机切换功能。系统主机必须双机备份，并具有手动切换功能或自动切换功能。当工作主机发生故障时，备份主机投人工作。10）必须具有备用电源，具有数据备份功能。11）传感器应具有现场模拟测试报警和断电功能。12）有防雷功能。分别在传输接口、人井口、电源等采取防雷措施。13）系统应具有网络通信功能、软件自监视功能、软件容错功能、实时多任务功能，能实时传输、处理、存储和显示信息，并根据要求实时控制，能周期地循环运行而不中断。（2）系统软件功能操作系统、数据库、编程语言等应为可靠性高、开放性好、易操作、易维护、安全、成熟的主流产品。软件应有详细的汉字说明和汉字操作指南：1）软件必须具有操作权限管理功能，对参数设置、控制等必须使用密码操作，并具有操作记录。2）在各种显示模式下都必须有主菜单显示功能，主菜单包括:参数设置、页面编辑、控制、列表显示、曲线显示、状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、查询、帮助、其他等。3）具有报警、断电、馈电异常询、调用等查询功能。4）在任何显示模式下，均可直接进人所选监控量的列表显示、曲线显示或状态图及柱状图显示、模拟图显示、打印、参数设置、页面编辑、查询等方式。5）具有汉字显示、汉字打印和汉字提示功能。6）防止修改实时数据和历史数据等存储内容(参数设置及页面编辑除外)功能。7）模拟量数据表格显示功能、开关量数据表格显示功能。8）模拟量曲线显示功能。9）开关量状态图与柱状图显示。10）模拟图显示功能。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计11）报警功能。12）存储记录、打印功能。二、安全监测监控系统选择（一）开采技术条件和安全条件1、开采技术条件▲煤矿属于整合矿井，矿区范围内可采煤层11层，从上到下分别为K3、K4、K5、K7、K9、K11、K17、K19、K20、K24和K26煤层，煤层厚度分别为3.60m、0.8m、1.20m、2.05m、0.96m、0.90m、3.42m、2.65m、1.30m、0.49m和0.90m，煤层层间距分别为10m、31m、13m、12m、15m、20m、21m、2m、60m和16m；煤层倾角平均为22°。根据煤岩产状、煤层的赋存情况和老窑采空区破坏范围，该矿井设计采用斜井开拓，主井、副井和回风井井筒均布置在基岩之中；除运输顺槽、切眼和回风顺槽布置在煤层之中，其它所有井巷（运输石门、轨道石门、运输上山、轨道上山、回风上山、转载仓、回风石门、硐室等）均布置在基岩之中，采煤工作面采用走向长壁后退式开采，顶板支护采用单体液压支柱配合铰接顶梁进行支护，全部垮落法管理顶板。矿井通风方式：中央并列抽出式，主井、副井进风，回风井回风，主要通风机选择FBCDZ－6－№19型防爆通风机二台。排水方式：采用机械排水。运输：①采煤工作面采用SGB630/150C型刮板运输机煤；②运输顺槽采用可缩性胶带运输机运输；③运输石门采用胶带运输；④主斜井选DTL80/20/2×55型钢丝绳芯阻燃型胶带运输机输，完成原煤的运输任务；⑤副井采用JK－1600×1200型单滚筒提升绞车提升矿车运输，完成矸石、材料的运输任务；轨道石门及掘进时所产生的矸石调度绞车牵引矿车运输。压风：选择GA90型地面固定式空气压缩机三台，设备技术参数为：排气量：17m3/min；排气压力：0.7Mpa配套电机：75kw，380/660v；瓦斯抽放：高负压抽放选用2BE1-40型水环式真空泵二台，抽放流量93m3/min，最大吸气压力33kpa，η＝390rpm，配110kW、380v高原型矿用防爆电动机，一台工作，一台备用。低负压瓦斯抽采泵设计推荐选用2BEC-42型水环式真空泵二台，抽放流量130m3/min，最大吸气压力19kpa，η＝390rpm，配160kW、380v矿用防爆电动机，一台工作，一台备用。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计2、安全条件（1）该煤矿为煤与瓦斯突出矿井。（2）煤尘具有爆炸危险性（3）煤层自燃该矿井按Ⅰ类容易自燃煤层进行设计。（4）本井田地温情况无异常，按正常地温考虑。（5）本矿井回采工作面和掘进工作面均采用打眼放炮。（二）安全监测、监控和传输设备系统选择目前我国现有煤矿监测监控系统及配套传感器等设备的现场应用效果，煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90NA、天地科技股份公司常州自动化分公司的KJ95、煤炭科学研究总院抚顺分院的KJF2000和北京瑞赛公司的KJ4/KJ2000等系统无论在软硬件功能、稳定性和可靠性、专业技术服务能力、企业性质和生产规模等方面几本代表了我国煤矿监测监控系统的技术水平。本设计选用煤炭科学研究总院重庆分院的KJ90NA监测监控系统。(三)KJ90NA型煤矿综合监控系统简介KJ90NA型煤矿综合监控系统是煤炭科学研究总院重庆分院研制开发的具有技术先进、功能强大、可靠性高、实用性强的高技术产品。十几年来在我国煤炭行业得到了大量推广应用，取得了良好信誉，深受广大煤炭用户欢迎。1、系统组成KJ90NA型煤矿综合监控系统采用时分制分布式结构，主要由地面中心站，网络终端、图形工作站、通信接口、实时多屏、系列监控分站、各种传感器和控制执行器等部分组成。是一套集矿井安全监控、生产工况监控、网络信息管理及多种监控子系统为一体的全网络化矿井安全综合监控系统。2、主要特点（1）产品自配套性强，系列化齐全，性价比高，全套设备由重庆分院独家生产制造，售后服务有保障。（2）具有良好的开放性和可伸缩性，采用模块化设计，组态灵活。能满足各矿井监控系统最优化最经济运行。（3）地面监控中心运行在标准的EthenetTCP/IP网络环境，操作系统平台为中文Win98和WinXP，可方便实现网上通信共享和网络互联。支持Intenet/Intrant模式的Web－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计系统综合监控信息浏览。（4）系统显示画面采用文本、图形兼容方式，显示信息直观、生动，具有实时多屏显示功能。(5)具有实时数据存储和各种统计数据存储能力。数据存储时间长、查询和报表功能丰富，格式可由用户安排。(6)有系列化，多用途的监控分站，功能丰富，具有甲烷断电仪及甲烷风电闭锁装置的全部功能。有完善的数据停电保存能力，确保监测数据信息不丢失。(7)分站及传感器全面实现了智能化和红外遥控调校、设置。分站模拟量和开关量端口可任意互换，并支持多种信号制，有实时数据存储能力。(8)分站电源具有宽范围动态自适应能力，适合矿井电网波动大的严酷环境。其备用电池可保证2小时以上供电容量。(9)独特的三级断电控制和超强异地交叉断电能力(中心站分手控、分站程控和传感器就地控制)。(10)传感器种类齐全，可对矿井环境和工况参数实现全面监控。瓦斯传感器元件寿命长，功耗低，传输距离远。(11)系统通信采用先进的DPSK，无极性二芯线传输方式，通信距离远，对传输介质要求较低，适合光缆、矿用通信电缆及普通双绞线传输。(12)具有自检功能，可对分站、电源、传感器、电缆等设备进行诊断，并能报警和记录。有完善的多级口令保护功能。(13)系统设备具有完善的故障闭锁功能，当与闭锁有关的设备未投入正常运行或故障时能切断与之有关设备的电源并闭锁。(14)可靠的避雷保护措施。(15)强大的子系统兼容能力，己支持工业电视瓦斯抽放监测、火灾束管检测，电力监测、主副提升监测及核子称计量等。3、主要参数指标管理16个分站传输速率：600nbps或2400bps传输方式：FSK中心站到分站传输距离：≥15Km。分站到传感器传输距离：≥1Km。寻检周期：500～3秒。电压波动：+15％—-20％(地面)－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计处理传感器种类：瓦斯、风速、负压、一氧化碳、水位、煤位、温度、烟雾、电流、电压、功率、流量、开停、风门、风闸、风筒开关等。4、系统主要的设备参数及特点（1）地面中心站型号：KJ90NA一体化监控主机软件运行平台为Win98和WinXP环境，并且有与上一级计算机系统联网的能力。可方便地与其他应用程序交换数据，与其他系统联网。（2）矿井系列监控分站KDF-2分站是KJ90NA煤矿综合监控系统的关键配套设备，主要实现对各种传感器数据采集、实时处理、存储、显示、控制和与地面监控中心的数据通信。可独立使用，实现瓦斯断电仪和瓦斯风电闭锁装置的全部功能。第二节安全监测、监控和传输设备选择一、监测监控系统设备选型（一）监测监控设备选型的原则监测监控设备必须符合有关国家标准和行业标准，经国家煤矿安全监察局授权的有资质的检测、检验机构联检合格，取得煤矿矿用标志，用于爆炸环境的煤矿安全监控设备，还必须通过国家技术监督局认证机构防爆检验，并取得“防爆合格证”。设备选型时应优先选用本质安全型设备。根据《煤矿安全规程》的规定，安全监控设备必须具有故障闭锁功能：当与闭锁控制有关的设备未投入正常运行或故障时，必须切断该监控设备所监控区域的全部非本质安全型电气设备的电源并闭锁；当与闭锁控制有关的设备工作正常并稳定运行后，自动解锁。矿井安全监控系统必须具备甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能；当主机或系统电缆发生故障时，系统必须保证甲烷断电仪和甲烷风电闭锁装置的全部功能；当电网停电后，系统必须保证正常工作时间不小于2h；系统必须具有防雷电保护；系统必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能；中心站主机应不少于2台，1台备用。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计（二）监测设备各设置地点和布置矿井设置的主要传感器有KG9701型瓦斯传感器、KG9201型CO传感器、BRF370型水位传感器、CS10-KGN2型烟雾传感器、DSW501A型粉尘传感器、GW50型温度传感器、GW5000型压力传感器、GF100型流量传感器、KG4003A型负压传感器等。（1）瓦斯传感器：甲烷传感器应布置在巷道的上方,并应不影响行人和行车,安装维护方便。甲烷传感器应垂直悬挂,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷道侧壁不得小200mm。瓦斯抽放泵站必须在室内设置甲烷传感器,甲烷传感器设置在抽放泵输入管路中。（2）CO传感器：易自燃煤层的矿井应设置一氧化碳传感器。一氧化碳传感器应布置在巷道的上方,并应不影响行人和行车,安装维护方便。一氧化碳传感器应垂直悬挂,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷壁不得小于200mm。一氧化碳传感器的报警值为0.0024%CO。一氧化碳传感器除用于环境监测外,还可用于自燃发火预测。自燃发火可根据每天一氧化碳平均值的增量来预测,若增量为正,则具有自燃发火的可能。为保证一氧化碳传感器能正确反映所监测环境中一氧化碳含量,一氧化碳传感器应设置在风流稳定、一氧化碳等有害气体与新鲜空气混合均匀的位置。（3）温度传感器：易自燃煤层的矿井应设置温度传感器,温度传感器应布置在巷道的上方,并应不影响行人和行车,安装维护方便,距顶板(顶梁)距离不得大于300mm,距巷道侧壁距离不得小于200mm。温度传感器的报警值为30°C。温度传感器除用于环境监测外,还可用于自燃发火预测。（4）馈电传感器：馈电状态传感器应设置被控设备开关的负荷侧。（5）水位传感器：在主副水仓个设置一个水位传感器，水位传感器设置在水仓的最低处。在地面消防水池和生产水池各设置一个水位传感器，水位传感器设置在距水池底部250mm的位置。（6）风速传感器：风速应布置在巷道的上方,并应不影响行人和行车,安装维护方便。风速传感器应垂直悬挂,距顶板(顶梁)不得大于300mm,距巷道侧壁不得小200mm。（7）负压传感器：负压传感器设置在主要通风机的风硐内，垂直悬挂于巷道的中央，距巷道顶部不大于300mm，距巷道侧壁不小于200mm。（8）压力传感器：压力传感器设置在瓦斯抽放管路中的进气侧。（9）流量传感器：流量传感器设置在瓦斯抽放管路中的进去侧。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计（三）监测监控总站和各分站主要设备的功能、型号及数量1、监测、监控总站设备在地面微机室配备两台KJ90NA型监测监控设备（一台工作、一台备用）、打印机1台、调试电话主机1台、调试电话副机3台、UPS电源1台。KJ90NA型煤矿综合监控系统采用时分制分布式结构，主要由地面中心站、网络终端、图形工作站、通信接口、实时多屏、系列监控分站、各种传感器和控制执行器等部分组成。地面中心站主机连续不断地轮流与各个分站进行通信，每个分站接收到主机的询问后，立即将该分站接收的各测点的信号传给主机，各分站又不停地对接收到的各传感器信号（开关量、模拟量）进行检测变换和处理，时刻等待主机的询问，以便把检测的参数送到地面。需要对井下设备进行控制时，主机将控制命令与分站巡检信号一起传给分站，由分站输出通过远动开关控制设备。监控主机将接收到的实时信号进行处理和存盘，并通过本机显示器、电视墙、模拟盘等外设显示出来。可显示各种工艺过程模拟盘、测量参数表、各种参数的实时或历史曲线、柱状图、圆饼图等，也可通过打印机打印各种报表，或通过绘图仪绘制各种图表和曲线。软件运行平台为WIN9X/NT/2000/Web环境，通过Ethernet以太局域网组成全网络化环境，协议支持TCP/IP、NETBUI、iPX/SPX等。2、监测监控设备分站1）分站设置的原则监控分站为矿用本质安全型，符合爆炸环境电器设备的使用要求，有相应的防爆合格证和产品合格证及安全标志。分站电源箱为隔爆兼本质安全型，输入电源电压为AC127V、AC220V、AC660V，频率50Hz，电压变化范围80％～115％。分站在接传感器时，不用区别开关量、模拟量，最后完全由地面计算机作统一定义。分站可单独使用于井上井下各种场合，分站本身带有大显示屏，能够显示多路所配接的各类摸拟量传感器的数值及开关量传感器的开关状态，能够遥控设定断电值等有关参数，存储和显示24小时的瓦斯数据曲线。分站使用带备用电池电源（独立供电＞2h），当系统因井下发生事故而使系统瘫痪时，仍可从分站调出事故前后有关参数的变化情况供事故分析用。监控分站设置为具有风电瓦斯闭锁功能的监控站时，配置KP1001型隔爆兼本质安全型远动开关及KX4010型矿用本质安全型声光报警器。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计传感器为本质安全型，传感器超限时有声光报警显示，并在主机屏幕上有醒目的报警条显示传感器的数值、地点及报警时间。系统可以实现多个传感器超限时对一个设备断电，也可以实现一个传感器超限时对多个设备断电控制。系统断电功能可分三级实现，就地可由分站来实现局部区域内的远距离(最远2km)断电,也可由地面主机根据用户设定向其他分站发控制命令来实现异地断电(在全矿范围内)，传感器也可以输出断电信号就地断电。2）功能：KDF-2大型分站是KJ90NA型煤矿综合监控系统的关键配套设备，主要实现对各类传感器的数据采集、实时处理、存储、显示、控制以及与地面监控中心的数据通信。具有红外遥控初始化设置功能。可独立使用，实现瓦斯断电仪和瓦斯风电闭锁装置的全部功能。容量：KDF-2为16个输入端口，8个控制输出(模拟量和开关量可任意互换)。电源电压：36、127、220V显示方式：6位数码管预警方式：16个发光指示分站至传感器距离：≤2.5km输出信号：200～1000Hz、1～5mA、4～20mA、l/5mA、触点处理误差：≤±0.5％断电容量：36V/5A、660V/0.3A防爆型式：ExibⅠ矿用本安型3）分站型号和数量矿井设计KFD－2型通用分站9台（地面分站4台，井下分站5台），每个分站16路模拟量或开关量输入，8路开关量输出。1号分站（KFD－2型）：设置在瓦斯抽放泵房内，主要监控瓦斯抽放泵的开停、水位等，监测瓦斯抽放泵的流量、压力，瓦斯和一氧化碳浓度，泵房内的温度、烟雾等。2号分站（KFD－2型）：设置在地面空压机房内，主要负责监控空压机的开停、副井绞车开停、主井胶带开停，监测空压机房的烟雾。3号分站（KFD－2型）：安设在地面主要通风机房内，主要监测监控地面通风机的开停、烟雾，回风井安全出口的风门开关，回风井的风速、负压、瓦斯、一氧化碳、温度；主井的风速、胶带机开停；副斜井的风速和绞车开停等。4号分站（KFD－2型）:设置在10501运输顺槽内，主要监测10501运输顺槽的进风风速，馈电，顺槽胶带的开停、烟雾、CO，监测采面下出口的粉尘，监测转载点的粉尘、CO，10501联络斜巷的风门关闭。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计5号分站（KFD－2型）:设置在10501回风顺槽内，监测10501采面采面的温度、粉尘、CO；监测10501回风顺槽的瓦斯浓度、CO浓度、风速，监控回风顺槽的馈电，监控1455m联络巷的风门。6号分站（KFD－2型）：设置在10502回风平巷内，主要监测10502回风顺槽的进回风的瓦斯浓度、风速、CO、粉尘；监控局扇的开停，馈电；胶带运输机上山的胶带开停；轨道上山的绞车开停等。7号分站（KFD－2型）：设置在3号联络巷内，主要监测10502运输顺槽的进、回风风速、瓦斯浓度、粉尘、CO，监控局扇的开停、馈电等。8号分站（KFD－2型）：设置在井底水泵房内，主要监控水泵的开停、水位等，监测泵房内的温度、一氧化碳、烟雾等；1384m运输石门胶带开停、CO、粉尘、烟雾等。表8—2—1分站型号一览表序号分站编号分站型号安装地点控制区域11#分站KDF-2瓦斯抽放泵房瓦斯抽放泵房内的设施22#分站KDF-2空压机房空压机房内33#分站KDF-2地面主要通风机房主要通风机开停及机房的各种传感器44#分站KFD-310501运输顺槽10501采面55#分站KFD-310501回风顺槽10501采面66#分站KFD-310502回风平巷掘二工作面77#分站KFD-33号联络巷掘一工作面88#分站KFD-3井底泵房水仓和1384m运输石门9采区设计、采掘作业规程和安全技术措施须对以上内容做出规定，并根据实际布置及时修改。二、传输设备及器材选型（一）传输设备及器材选型的原则1、传输设备及器材必须符合有关国家标准和行业标准，经国家煤矿安全监察局授权的有资质的检测、检验机构联检合格，取得煤矿矿用标志，用于爆炸环境的煤矿安全监控设备，还必须通过国家技术监督局认证机构防爆检验，并取得“防爆合格证”。2、优先选用本质安全型传输设备。3、－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计安全监测、监控设备必须具备甲烷断电仪和甲烷、风、电闭锁装置的全部功能。当主机和系统发生故障时，必须保证甲烷断电仪和甲烷、风、电闭锁装置的全部功能，当电网停电后安全监测、监控系统必须保证正常工作时间不小于2h。1、为防止雷电通过矿井安全监测、监控系统引起井下瓦斯爆炸，系统设备必须具有防雷保护。2、为防止人为取消断电功能，保障煤炭安全生产，系统设备必须具有断电状态和馈电状态监测、报警、显示、存储和打印报表功能。3、传输设备应符合《中华人民共和国煤炭行业标准煤矿用信息传输装置》（MT/T899-2000）。4、用于监测、监控系统误码率不应大于106，最大巡检周期不应大于30s。5、安全监测、监控设备之间的输入输出信号必须为本质安全型信号，设备之间必须使用专用阻燃电缆连接，严禁与调度电话线和动力电缆等共用。（二）传输设备及器材型号和数量传输接口设备为KJ9010数据通信装置，通讯方式为DPSK/RS485。根据《煤矿安全规程》规定，井下电缆必须选用经检验合格的并取得煤矿矿用产品安全标志的阻燃电缆。本系统选用阻燃型的矿用信号电缆，中心站至地面及井下各分站之间采用MHYBV—1×4×1.0型信号电缆，长度为960m；分站至模拟量传感器之间采用MHYVR—1×4×7/0.52型信号电缆，长度为1450m；分站至开关量传感器之间采用MHYVR-1×2×7/0.28型信号电缆，长度为1450m；控制电缆采用MHYVR-1×2×7/0.28型信号电缆，长度为450m。电缆每隔100m作一黄色标志，标志电缆长度为100m，电缆的敷设、连接方式按相关规程规范的规定执行。信号电缆的连接采用K—3型本质安全型接线盒进行连接。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计表1－2－1监测总站和各分站主要设备表序号设备名称型号及规格单位数量一地面中心站　　　1监测主机品牌PC计算机或工控机台22网络服务器品牌PC计算机台13传输接口RS232套14喷墨打印机HP-1020台15大屏幕1024×768台16山特不间断电源1台2KVA台17模拟盘　个28调试电话KT1013台39避雷器RS587套1二监控分站　　　1分站KFD－2台92分站三电缆及其它设备　　　1主传输电缆MHYBV—1×4×1.0m9602传感器电缆MHYVR—1×4×7/0.52m29003三通型接线盒K—3个53接线盒TY523/2个204煤与瓦斯突出监测预报系统MJY-1套2－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计第三节监测设备各类传感器布置一、回采工作面传感器选型及配置（一）采煤工作面1、瓦斯传感器本矿井为煤与瓦斯突出矿井，在回采工作面靠近上隅角回风顺槽内小于10m处布置1台高低浓度组合式瓦斯传感器Tl，在工作面上隅角设置便携式甲烷检测报警仪T3。报警浓度：Tl为≥1.0％；断电浓度：Tl为≥1.5％；复电浓度：Tl为＜1.0％。断电范围：T1—工作面及回风巷道中全部非本质安全型电气设备2、粉尘传感器在回采工作面的上、下出口各安装粉尘传感器各1台（共两台）。3、温度传感器在采煤工作面安设1台温度传感器。4、CO传感器在回采工作面上出口安设1台瓦斯传感器。（二）采面运输顺槽1、瓦斯传感器在运输顺槽内设置一台瓦斯传感器T；报警浓度：T为≥0.5％；断电浓度：T为≥0.5％；复电浓度：T为＜0.5％。断电范围：－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计T—进风巷内全部非本质安全型电气设备2、风速传感器在工作面运输顺槽断面无变化，能准确计算测风断面的地点各安装1台风速传感器。3、馈电传感器在采煤工作面运输顺槽安装1台馈电传感器。（三）采面回风顺槽1、瓦斯传感器在回采工作面回风侧布置1台高低浓度组合式瓦斯传感器T2，T2距回风石门约10～15m。报警浓度：T2为≥1.0％；断电浓度：T2为≥1.0％；复电浓度：T2为＜1.0%。断电范围：T2—回风巷道中全部非本质安全型电气设备2、CO传感器在回风顺槽内距回风石门10～15m安设1台CO传感器。3、风速传感器风速传感器安设在回风顺槽内（1台）4、风门开关传感器在回风顺槽与1455联络巷连接附近的回风顺槽内安设2个风门开关传感器。（四）胶带运输机机头在运输顺槽内的胶带运输机机头1台烟雾传感器、1台粉尘传感器、1台开停传感器和1台CO传感器。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计二、掘进工作面传感器类型及配置该矿井属于煤与瓦斯突出矿井，掘进工作面传感器的类型、数量和位置均按煤与瓦斯突出矿井的要求进行安设和配置。矿井达产时配备二个掘进头，每个掘进头传感器类型及配置如下：（一）掘进工作面1、瓦斯传感器在掘进工作面布置1台高低浓度组合式瓦斯传感器T1，Tl靠近掘进头，其间距不大于5m。报警浓度：Tl为≥1.0％；断电浓度：Tl为≥1.5％；复电浓度：Tl＜1％。断电范围：Tl一掘进工作面中全部非本质安全型电气设备。2、风尘传感器在掘进工作面布置1台风尘传感器；3、风速传感器在掘进工作面距迎头不大于6米的位置布置1台风速传感器。4、CO传感器在掘进工作面布置1台CO传感器。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计（二）掘进工作面回风流中1、瓦斯传感器在掘进工作面回风流中布置1台高低浓度组合式瓦斯传感器T2，1T2为掘进头回风流靠近回风石门（斜巷、平巷）约10～15m。报警浓度：T2为≥1.0％；断电浓度：T2为≥1.0％；复电浓度：T2＜1％。断电范围：T2一掘进工作面中全部非本质安全型电气设备。2、CO传感器在掘进工作面回风流布置1台CO传感器。3、局扇安设位置（1）开停传感器在局扇位置布置2台开停传感器；（2）馈电传感器在供掘进工作面馈电开关负荷侧安设1台馈电传感器，断电范围为掘进工作面中全部非本质安全型电气设备。（3）风速传感器在局扇吸风口靠近进风侧的进风巷道内安设1台风速传感器。掘进工作面瓦斯传感器设置要求见图8-3-2。三、串联通风工作面传感器选型及配置▲煤矿的采掘工作面均单独设置独立的进风和回风，不存在串联通风。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计四、其它地点传感器类型及配置（一）主斜井主斜井胶带共设1台烟雾传感器和1台CO传感器。（二）副斜井副斜井井口位置安设绞车开停传感器1台。（三）水泵房硐室水泵硐室设一个水仓瓦斯传感器、二个水位传感器和三个设备开停传感器，一个温度传感器，一个馈电传感器，在水泵房硐室内。水仓瓦斯传感器报警浓度：T为≥0.5％；断电浓度：T为≥0.5％；复电浓度：T＜0.5％。断电范围：T一泵房内全部非本质安全型电器设备。（四）运输石门＋1384m胶带运输石门内安设胶带开停传感器一台，粉尘传感器一台，CO感器一台。（五）煤流中的各类装备、转载点和装煤点在各转载点设置1台粉尘监测装置。（六）煤仓转载仓内设置1台瓦斯传感器，1台粉尘传感器。（七）矿井主要进、回风巷道在主斜井中和副斜井各设置风速传感器1台，在回风斜井中设置风速传感器1台、瓦斯传感器1台、负压传感器1台、温度传感器1台、一氧化碳传感器1台。负压传感器安装在通风机处。风速传感器应安装在巷道前后10m内无分支风流，无拐弯，断面无变化，能准确计算测风断面的地点。当风速低于或超过设计风速值的20%时发出声光报警信号。（八）地面主通风机房主通风机房设置有通风机开停传感器2台，通风机开停传感器安装在通风机电机上。（九）地面压风机房及生产消防水池在地面压风机房安装2台开停传感器，在压风管道上安设1台压力传感器。在地面生产及消防水池安设1台水位传－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计感器，在水池水位低于设置要求时发出报警信号。（十）瓦斯抽放泵站及抽放管路在瓦斯抽放泵房设抽放泵开停传感器4台，在瓦斯抽放泵吸入管路中设有高浓瓦斯传感器2台、流量传感器2台、轴温度传感器2台、CO传感器2台，电流传感器2台电压传感器2台、管道负压传感器2台、温度传感器1台。瓦斯抽放泵房内设瓦斯传感器1台，瓦斯传感器设置在距房子顶部300mm处，当空气中瓦斯浓度超过0.5%时，发出声光报警。在高位水池设水位传感器1台。（十一）风门开闭传感器。在回风井的安全出口、2号联络巷与回风上山之间、10501联络斜巷内、10501回风顺槽与1455m联络巷之间，每道风门上均设置1组风门开闭传感器。（十二）安检员、放炮员、电工、班组长安检员、放炮员、电工、班组长及以上管理人员必须配备便携式瓦斯报警仪，入井必须随身携带。五、各类传感器的有关参数（一）瓦斯传感器瓦斯传感器设置在井下采煤工作面，掘进工作面、回风巷道、井下硐室等地方，用于连续监测井下气体中甲烷含量，当甲烷含量超限时，应具有声光报警功能，同时由有关设备切断相应范围的电源。传感器的测量范围：0～4％CH4连续可测传感器的测量误差：对O～1％范围为±0.1％CH4对1～2％范围为±0.2％CH4对2～4％范围为±0.3％CH4报警值0.5～1.5％可调，光信号应能在20m内清晰可见。传感器的响应时间应不大于15s。（二）风速传感器风速传感器安装在井下各主要测风站，测量其风速，以保证井下各巷道中的风流速度符合规程要求，同时还可依据所测的风速及所测点巷道断面计算出其风量及吨煤风量。测量范围：0.25～18m/s。测量精度：满量程的±2％。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计风速传感器参数要求详见表1—2—2。表1—2—2各安装地点风速传感器参数安装地点允许风速m/s测量范围m/s显示精度m/s主要进风巷¢80～12O.1主要回风巷¢8O～12O.1工作面回风0.25～6O～8O.1（三）风门开闭传感器安装在井下各风门设置处，用以监测各风门的开、关状态，保证井下风量分配合理。（四）负压传感器负压传感器安装通风机的进风口处，用以连续监测矿井风机的负压。测量范围：O～-5kPa(表压)测量精度：≤±1％（五）机电设备开停传感器安装在井下各机电设备设置处，用以监测各机电设备的开、停状态，保证机电设备的正常运行。（六）管道瓦斯传感器（高浓度瓦斯传感器）专门用来监测瓦斯抽放管道内高浓度瓦斯浓度。管道瓦斯传感器主要技术参数：测量范围：0-100％CH4；测量误差：≤±10％（相对值）；输出信号：脉冲频率200-1000；0-5000；模拟输出1-5mA；元件寿命：≥5年；响应时间：＜30s；零点漂移：≤±1字；显示方式：三位LED数码管；工作电压：18V-24；接线距离：＞2km；检测速度：1次/2s；红外遥控距离：＞6m；工作方式：连续工作；防爆型式：矿用隔爆兼本质安全型dibl（150℃）；使用条件：环境温度0-40℃；相对湿度＜95%。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计（七）烟雾传感器CS10-KGN2型煤矿用烟雾传感器，用于监测煤矿井下因机械靡擦、电缆发热、煤层自燃等原因引起的火灾事故。本产品为矿用本质安全型，可安装在煤矿井下的皮带运输巷、机电峒室、采空区和工作面。本传感器可配接断电装置及声光报警装置，实现报警及断电控制；也可与各种生产、安全监控采统配套使用。主要技术参数：防爆型式：矿用本质安全型“Exibl”供电电源：本安电源DC12V-DC18V，工作电流：≤60mA；检测灵敏度：＜60s；输出信号：开关量电流信号0/5mA，无源触点开关量电流信号0/5mA或1/5mA防爆形式。（八）温度传感器KG3007A型矿用温度传感器为本质安全型产品，主要用于煤矿井下，测量环境温度，以便监视火灾的发生。也可用于其它场所测量温度。该传感器采用了数字化温度探头，整个电路不需要作任何调节，性能好，可靠性高。且具有多种信号制式输出，能与各种煤矿安全及生产监控系统配套使用。测量范围：-5℃～+45℃　测量精度：±1.0℃反应时间：2min显示方式：3位LED显示分辨率：0.1℃工作环境：相对湿度95％工作电压：DC8～18V工作电流：30mA（九）粉尘浓度传感器DSW501A型粉尘浓度传感器主要用于各种粉尘作业场所总粉尘的连续监测（公共场所等环境监测）。主要性能指标：（1）测定原理：光散射原理；（2）测定对象：含有瓦斯或煤尘爆炸危险的煤矿井下（3）测量误差：±15%；（4）测量范围：0.1mg/m³～1000mg/m³；（5）显示方式：四位LED数码管；－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计（6）信号输出：(200～1000)HZ频率信号；（7）工作电压：9V～18V（本安）工作电流：≤250mA关联设备：KJ91A—D—220/380/660电源箱(Um:726V,Uo:18.5V,Io:360mA)（8）使用环境：温度：0～40℃；相对湿度：≤95%；大气压：86kPa～110kPa；（9）防爆形式：矿用本质安全型，（10）防爆标志：ExibⅠ（十）馈电状态传感器KJT19型馈电状态感器专门用于井下供电线路馈电状态检测，通过检测电场来感知线路中有无电压，与KJF19.2型继电器箱配合可构成断电失效检测反馈环节。全封闭免维护结构，本质安全型电路，二线制，带有电子接点输出，适配各种监控系统。KJT19馈电状态传感器主要技术指标：监测电压：127-1140V工作电压：6-20V工作电流：无电1mA/有电6mA传感器接线：供电与信号回传二线制检测灵敏度：>100mm信号输出：NPN晶体管共地导通响应速度：<2s防爆型式：本质安全型ibI(150℃)使用环境：环境温度0-50℃相对湿度：<95%仪器重量：0.3公斤传感器接线距离：二线制2Km、三线制1.5Km（十一）水位传感器KGU9型矿用水位传感器是一种按煤炭行业标准MT/T－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计825-1999矿用水位传感器通用技术条件设计制造的投入式水位传感器，为矿用本质安全型产品。主要用于煤矿井下水仓、管道等地方的水位测量。该传感器采用高灵敏度传感元件，具有精度高、性能可靠、使用方便、维护简单等特点。该传感器具有多种标准信号制式输出，能与各种煤矿安全及生产监控系统配套使用。技术参数：量程：　　　0～5m或0～10m基本误差：　2%输出信号：KGU9-1型：频率200Hz～1000Hz,负载电阻大于1.5KΩ时，输出高电平大于3V；KGU9-2型：电流1mA～5mA，负载电阻0Ω～500Ω；KGU9-3型：RS485接口,通讯波特率1200b/s或2400b/s工作电压：　直流12V～24V工作电流：KGU9-1、2型：不大于80mA；KGU9-3型：　不大于100mA防爆型式：　　ExibⅠ外形尺寸（长×宽×高）:282mm×135mm×70mm重量：2.5kg（十二）压力传感器量   程:0.2,0.5,1,2,5,10,20,50,100kPa满程输出:10mV,100mV或0~5V,1~5V,0~10mA,4~20mA零位输出:≤5%F·S激励电压:5V或12V,15V,24V(DC)  工作温度:-20~80℃  工作方式:绝压、表压、负压、差压  测量介质：对不锈钢不腐蚀的气、浆状介质使用平膜无腔型接嘴  过载能力:150%F·S测量范围     0.1MPa～0～20KPa～100MPa   输   出     ≥70mVDC   （0～20KPa，≥50mVDC）供   电      1.5mADC精   度      ±0.1﹪FS（最小值） ；±0.25﹪FS（典型值）－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计；±0.5﹪FS（最大值）过   压      1.5倍满量程压力戓110MPa（取最小值）长期稳定性    ±0.5﹪FS/年工作温度     －10～80℃贮存温度     －40～100℃温度性能   零点温度系数 ±0.02﹪FS℃（典型）  ±0.04﹪FS℃（最大）满度温度系数 ±0.02﹪FS℃（典型）  ±0.04﹪FS℃（最大）材质        外壳： 不锈钢1Cr18Ni9Ti   膜片：不锈钢316L其它　     响应时间（10～90）：≤1 　绝缘电阻      100MΩ，50VDC　　　　　防护等级:     IP65（电缆型）防爆标志      ExiaⅡCT6（本质安全防爆型）引线电缆      RVVP屏蔽电缆和防爆接插座供电电源      2.0≤mAD（十三）流量传感器工作电压：+12VDC或+24VDC两种信号传输距离：小于250米。输出信号：方波信号幅值：+12VDC供电幅值大约为10V    +24VDC供电幅值大约为20V。安装：放大器和涡轮流量传感器连接为M10×1.5螺纹，涡轮流量传感器安装完后，把放大器拧到涡轮流量传感器上，用手拧到感觉放大器到底后再把锁紧螺母带紧。接线：脉冲输出型放大器对外引线为三根，红线、白线和屏蔽。红线接正电源，白线为脉冲输出和其它显示仪或设备连接，屏蔽接地。（十四）MJY-1型煤与瓦斯突出监测预报系统MJY-1型煤与瓦斯突出监测预报系统是一套独立的主从式实时监测预报系统。利用声发射技术对矿井煤与瓦斯突出进行监测和预报，带有数据自动采集，光纤数字通讯、处理、分析、判断和报警等多种功能。适用于煤矿井下做监测、预报煤与瓦斯突出。技术指标：防爆形式为本质安全型。－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计（1）系统硬件由地面主站、主、分站光端机、井下分站、光缆、传感器和业务电话构成。传输距离：≥20km工作方式：随机监测，定时监测通讯接口：RS422传输速率：19200b/s采样速率：≥14万次/s触发方式：外触（2）系统软件系统软件由信号实时采集、传送、判断分析、处理作图、定位显示、打印、回放、实时建模预测和报警等多项多模块组成。定位误差：震源定位误差：＜8%预报时间：可提前5h做出预报监测范围：掘进工作面前方50m范围内的有效监测。技术特点：煤与瓦斯突出非接触式预测技术具有工程量小、对生产影响小、实时监测等特点，是目前突出预测的发展方向。声发射实时跟踪预测突出危险性预测技术是目前非接触式预测中的一个主要研究方向。表1-3-3甲烷传感器的报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电范围甲烷传感器设置地点报警浓度断电浓度复电浓度断电范围采煤工作面回风顺槽（距上出口小于10m）≥1.0%≥1.5%＜1.0%工作面及回风巷内全部非本质安全型电气设备采煤工作面回风顺槽（距回风口10～15m）≥1.0%≥1.0%＜1.0%回风巷内全部非本质安全型电气设备距掘进工作面迎头小于5m≥1.0%≥1.5%＜1.0%掘进工作面中全部非本质安全型电气设备距掘进工作面回风口10～15m≥1.0%≥1.0%＜1.0%掘进工作面中全部非本质安全型电气设备瓦斯抽放泵站室内≥0.5%采面上隅角≥1.0%≥1.5%＜1.0%工作面及回风巷内全部非本质安全型电气设备总回风巷≥0.7%≥0.75%＜0.7%工作面及回风巷内全部非本质安全型电气设备水仓≥1.0%≥1.0%＜1.0%泵房内全部非本质安全型电气设备煤仓≥1.5%≥1.5%＜1.5%煤仓上口附近20m内的所有非本质安全型电气设备－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计表8—2—1各地面传感器配备表分站号分站设置地点监测模拟量开关量点数低浓瓦斯高浓瓦斯粉尘风速温度流量负压压力水位压差一氧化碳电压电流功率突出烟雾小计馈电断电器开停开关小计　1号分站瓦斯抽放泵房12　1　　　2　2121　　　　110　　2　22号分站地面空压机房5　　　　　　　11　　　　　　13　　2　23号分站地面主要通风机房131　　3　　1　　　1　　　　17　　4264号分站10501运输顺槽131　21　　　　　　1　　　　161　2475号分站10501回风顺槽122　111　　　　　2　　　　18　　2246号分站3号联络巷122　121　　　　　2　　　1　91　2　37号分站10502联络平巷122　121　　　　　2　　　11101　1　28号分站水仓121　1　1　　　2　1　　　　171　4　5合计　10791695213421066228764019831－47－○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计－47－ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计第四节井下各类传感器装备量一、井下传感器装备标准1、矿井灾害类型及程度要求矿井主要灾害有：水灾、火灾、瓦斯局部聚集而超限、机电设备事故等。本矿井具有煤与瓦斯突出危险性，该矿井按煤与瓦斯突出进行设计和管理。经对区内主要可采煤层进行的煤尘爆炸危险性试验，井田内K3、K5、K17和K19号煤层抑制煤尘爆炸最低岩粉量80％，煤尘有爆炸性，K4、K7、K9、K11、K20、K24和K26号煤层未作煤尘爆炸性鉴定；该矿井按具有煤尘爆炸危险性进行设计。矿区内的K3、K5、K17和K19号煤层自燃倾向性为三类(不易自燃)，K4、K7、K9、K11、K20、K24和K26号煤层未作鉴定，该矿井按Ⅰ类容易自燃煤层进行设计。本井田属于地温正常区，无热害。矿井安全监测系统，将对矿井火灾、瓦斯浓度、矿井环境温度、风速、负压等影响矿井安全的环境参数，及矿井主要机电设备的运行状况、电力参数等进行监测。2、矿井设计生产能力、开拓、采掘布置及工作面数目矿井前期设计生产能力为15万t／a，开采1个采区，布置1个炮采工作面，2个掘进工作面。3、矿井瓦斯等级、煤层自燃发火倾向性等安全条件矿井瓦斯等级为高瓦斯，煤层自燃发火倾向性等级为Ⅰ类－Ⅲ类均有，该矿井按Ⅰ类容易自燃煤层设计。4、矿井生产管理水平及操作要求矿井安全监测系统应由矿井安全监控管理机构负责，并由其直属管理的队伍负责设备的安装、调试和维护工作。安全监测设备必须定期进行调试、校正，每月至少1次。甲烷传感器、便携式甲烷检测报警仪等采用载体催化元件的甲烷检测设备，每7天必须使用校准气体和空气调校1次。每7天必须对甲烷超限断电功能进行测试。井下安全监测人员必须24小时值班，每班检查安全监控设备及电缆，发现问题，及时解决。对甲烷等传感器应严格按使用说明书的有关规定定期调校。并严格按2006年版《煤矿安全规程》第161～167条执行。二、井下各类传感器的装备量1、矿井装备水平及发展趋势91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计井下拟新安装的各类传感器均属国内先进水平的传感器。目前传感器已向智能化、多功能化发展；配置更灵活，安装更方便。2、矿井各类传感器的装备量的确定，布置见表8－4-1；3、各类传感器备用量的确定由于传感器在运行期间会出现各种故障，故在购置传感器时需考虑一定的备用系数。各种传感器的备用系数为：瓦斯传感器，35％，高浓度瓦斯传感器：30%；负压传感器：25％；其他模拟量：20％；开关类传感器：20％；控制类传感器：20％。此外，KJ90NA一体化监控主机也要考虑一台备用主机。矿井各类传感器的备用数量见表8-4-1的备用一栏；4、矿井各类传感器装备总量矿井各类传感器装备总量见表8-4-1的总计一栏；8－4－1矿井安全监测系统传感器布置表序号传感器名称型号及规格单位装备量各用量总装备量1瓦斯传感器KG9701台104142粉尘传感器DSW501A台6283烟雾传感器CS10-KGN2台82104馈电传感器KGT(B)台4155风速传感器CW—l台92116负压传感器KG4003A台1127设备开停传感器KTC一90台196258风门开闭传感器KG92—1台82109一氧化碳传感器KG9201台1031310流量传感器GF100台21311温度传感器GW50台52712压力传感器GP5000台21313水位传感器BRF370台42614电流传感器　台61715电压传感器台61716功率传感器台21317防突监测装置MJY-1型台2　　18压差　台31419合计　　1073313891▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计第五节矿井安全监测监控系统运行可靠性分析一、安全监测监控系统选择的合理性、先进性KJ90NA型矿井监控系统，具有良好的开放性，能稳定运行在操作系统平台上，具备良好的人机交互界面，软件能准确、明了显示所有监测数据状态，并能实时自动分类存储所有监测数据，同时具有良好的数据检索功能，支持多协议网络接口，能实现远端查询，具有良好的升级扩展能力。二、总站、分站设置地点、数目和传输系统的可靠性该矿在地面设置2个中心站(1个使用，1个备用)。全矿共设9个分站，其中：地面主要通风机房、压风机房、变电所和瓦斯抽放泵房各设1个分站；井下5个分站（10501运输顺槽、10501回风顺槽、3号联络巷、10502联络平巷和水仓）。设计选型采用的KJ90NA监测监控系统能比较全面的反映该矿井下生产过程的情况，可对矿井环境和工况参数实现较全面的监控，随着矿井开采深度的增加，本系统可增容扩大监测范围和增加监测传感器。三、各类传感器数目及对灾害灵敏度状况根据矿井开拓方式及采掘工作面的配置情况，在井下各采掘工作面，主要回风巷设瓦斯、风速、风门开关、负压、设备开停等传感器，实时显示井下各相关地点的安全状况。四、管理机构和人员培训的保证程度该矿井应设置监测监控系统管路机构，由总工程师直接领导，每班设置一名专职的监测监控人员负责当班的监测管理工作，共设置四名；每班设置一名电钳工，专门负责监测监控系统的日常维护，，定期对专职监控员进行专业知识及技能培（复）训，以提高监控员的素质及知识技能水平，确保矿井监测系统稳定安全可靠地运行。五、监测系统检测校验及管理制度1.在监控制系统中心站必须24小时有人值班，值班人员随时通过大屏幕显示器监控各分站传感器的运行情况，发现异常情况，及时汇报给矿负责人安排处理。2.监测监控员必须经过正规培训，并经考试合格取得职业资格证后方可上岗作业。3.监测监控员在上班过程中，严禁做与本职工作无关的工作，严禁睡岗、脱岗，更不得出现空班现象。4.监测监控系统调试完毕后，矿上应派出专人参加厂家组织的监控培训班，91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计学习监控系统的运行原理、流程和日常维护，学习监控系统的基本管理知识；监控系统必须由专职维护工进行日常维护和榆修。5.在井下作业时，必须爱护监控设备和设施，不得破坏监控设施。6.掘进工作面放炮前，必须对工作面瓦斯传感器等进行保护，防止因放炮冲击波损坏瓦斯传感器等设施。7.教育职工爱护监测监控设施及装备，非专职维修人员不得擅自拆、修监控设备。8.每月定期将传感器送到厂家在当地设立的维修站或具有相应资质的单位（或部门）进行调试、校正。在运行运行过程中如发现传感感器异常，必须及时将传感器送到厂家在当地设立的维修站进行校正、维修。9.监控系统值班人员必须将每天的监控报表打印出来，矿负责人必须每天对监控报表进行审阅，发现问题及时安排处理，审阅后的报表必须及时存档，以备查阅。10.监测监控系统值班人员必须熟悉该系统的原理和流程。11.监测监控系统必须定期维修、保养，监控室必须保证清洁卫生，确保监控设备一尘不染，值班人员必须爱护监控设备。监控室不得堆放杂物，12.安装断电控制系统时，必须根据断电范围要求，提供断电条件，并接通井下电源及控制线。安全监控设备的供电电源必须取自被控制开关的电源侧，严禁接在被开关的负荷侧。13.拆除或改变与安全监控设备关联的电气设备的电源线及控制线，检修与安全监控设备关联的电气设备，需要安全监控设备停止运行时，须报告调度室，并制定安全措施后方可进行。14.安全监控设备必须定期进行调试、校正，每月至少1次，甲烷传感器采用载体催化元件的甲烷检测设备，每7天必须使用标准气样和空气样调校1次。每7天必须对甲烷超限断电功能进行测试。安全监控设备发生故障时，必须及时处理，在故障期间必须有安全措施。15．必须每天检查安全监控设备及电缆是否正常，使用甲烷检测报警仪或便携式光学甲烷检测仪与甲烷传感器进行对照，并将记录和检查结果报监测值班员；当两者数据误差大于允许误差时，先以读数较大者为依据，采取安全措施必须在8小时内对2种设备调校完毕。16.矿井安全监控中心站必须实时监控全部采掘工作面瓦斯浓度变化及被控设备的通、断状态。矿井安全监控系统的监测日报表必须报矿长和技术负责人阅。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计17.安装监测监控系统时，必须提供联网数据接口协议，便于实现县域联网。18．安全监测监控系统性能应稳定在15天以上，传感器性能稳定在7天以上。五、地面中心站、分站和及井下分站设置地点、数目和传输系统的可靠性（一）地面中心站设在矿井办公楼内，便于煤矿有关人员进行查阅和操作。中心站内配备2台监控机（一台备用），一台激光打印机，一套数据传输接口，安全监测监控系统示意图见附图。地面中心站技术安全要求：1）设置位置要求地面中心站技术、安全条件要求符合GB6650、GB2887、GB157规定要求。中心站应避开如下区域：发生火灾危险程度高的区域；有害气体来源以及存放腐蚀、易燃、易爆物品的地方；低洼、潮湿、落雷区域；强振动源和强噪声源；强电磁场干扰的地方；应设在紧靠生产调度室、安全调度室的联合建筑中。2）防火要求与中心站相关的其余基本工作房间及辅助房屋的建筑耐火等级不应低于TJ16中规定的三级耐火等级。3）装修要求室内装修材料应符合TJ16中规定的难燃材料和非燃材料，应能防潮、吸音、不起尘、抗静电等。计算机房地面应铺设活动地板，活动地板应是难燃材料或非燃材料。4）中心站供配电要求中心站应设专用可靠的供电线路。计算机系统的电源设备应提供稳定可靠的电源。供电电源设备的容量应具有一定的余量。计算机系统的供电电源技术指标应按GB2887《计算站场地技术要求》中的第9章的规定执行。机房须配备电源稳压设备，为计算机主机和终端配备USP电源。计算机系统接地应采用专用地线。专用地线的引线应和大楼的钢筋网及各种金属管道绝缘。计算机机房应设置应急照明和安全口的指示灯。5)中心站空调系统配置要求计算机机房应采用专用空调设备，若与其它系统共享时，应保证空调效果和采取防火措施。采用风冷热泵式局部空调机组，空调的室外机组应安装在便于维修和安全的地方。中心站的环境条件应满足计算机厂家关于安装环境中的对空调系统的技术要求。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计6)其它设备和辅助材料计算机机房使用的磁盘柜、磁带柜、终端点等辅助设备应是难燃材料和非燃材料，应采取防火、防潮、防磁、防静电措施。计算机机房内所使用的纸，磁带和胶卷等易燃物品，要放置于金属制的防火柜内。7)火灾报警及消防设施中心站内应设置卤代烷1211或1301灭火器。室内除纸介质等易燃物质外，禁止使用水，干粉或泡沫等易产生二次破坏的灭火剂。8)其它防护和安全管理(1)防静电计算机机房的安全接地应符合GB2887中的规定(注：接地是防静电采取的最基本措施)。计算机机房的相对湿度应符合GB2887中的规定。在易产生静电的地方，可采用静电消除剂和静电消除器。(2)防雷击计算机机房应符合GBl57《建筑防雷设计规范》中的防雷措施。应在雷电频繁区域，装设浪涌电压吸收装置。(3)防鼠害在易受鼠害的场所，机房内的电缆和电线上应涂敷驱鼠药剂。计算机机房内应设置捕鼠或驱鼠装置。（二）分站矿井安全监控系统设有4个地面分站，5个井下分站。1#分站设在地面变电所，2#分站设在瓦斯抽放泵房，3#分站设在空压机房；4号分站设在地面主要通风机房，5#分站设在10501运输顺槽，6#分站设在10501回风顺槽，7#分站设3号联络巷，8#分站设在10502联络平巷，9#分站设井底水仓泵房内。井下分站技术、安全条件应符合GB3836和《煤矿通信、自动化设备与仪表通用技术要求》的有关规定，同时其使用环境条件需符合具有相应环境条件的其它标准的规定。井下分站场地技术安全要求：1)井下分站处要适当扩大巷道断面，并加强支护；2)分站处采用不燃性材料支护；3)分站布置在新风中；4)分站处不得有滴水和流水，地面干燥；91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计5)分站应布置在直线巷道处；6)分站不得直接放置地上，应放置在离地30cm的固定架上。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计第二章井下人员定位系统第一节系统设计理念一、系统设计原则（1）实现井下坑道作业面工作人员进出的有效识别，使系统管理充分体现“人性化、信息化和高度自动化”。（2）为高级管理人员提供考勤作业、人员进出限制等多方面的信息查询。（3）一旦发生安全事故，通过该系统立刻可以知道坑道作业面工作人员的数量，人员所在位置，保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。（4）安全事故发生后，通过本系统的移动识别装置，可在事故现场10米范围内探测到是否有人存在，便于救护工作的及时展开。（5）系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。二、系统设计依据（1）GA/T75《安全防范工程程序与要求》。（2）MT209-1990《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》。三、系统设计特点（1）高度自动化。系统能自动检测井下坑道工人经过该监测点的时间、地点信息，并自动实现考勤作业的统计与管理。（2）先进的通信系统。安装在井下各通道的识别系统，实时向网络服务器传送相关人员通过的数据，整个过程无需人为干预。（3）完备的数据统计与信息查询软件。系统软件具备专用数据库管理系统，包括工人通过坑道的信息采集和统计分析系统，考勤作业的统计与管理分析系统，显示并打印各种统计报表资料，为高层管理人员的查询与管理提供全方位服务。（4）系统的安全、稳定、可靠性设计。系统产品采用坑道壁挂式设计，无需在坑道进行现场施工，并保证系统在恶劣环境下24小时连续正常运转；（5）完善的异常情况（包括无效卡、失效分站进入）报警呼叫系统配置。四、系统设计方案本系统遵循"统一发卡、统一装备、统一管理"的原则，按准许上岗人员和班组实行“一人一卡”制，该卡可视为“上岗凭证”或“坑道准入证”。具体方案如下：91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计（1）煤矿生产单位在所有坑道中均安装一定数量的分站，具体位置根据现场情况而定，以满足辐射区域为准。（2）煤矿生产单位向有关人员颁发并装备识别卡，识别卡应安装在身上合适位置。（3）发卡时将卡所对应员工的基本信息，包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片等登录在系统数据库中。（4）安全生产部门对该卡进行授权后即生效。授权范围包括：该员工可以有资格进入作业面的坑道，卡的时效、失效、挂失等，以防止无关人员和非法人员进入坑道；（5）进入坑道的人员必须佩戴该卡。当此人经过坑道的分站时，立即被系统识别，并通过系统网络的信息交换，将此人通过的路段、时间等信息传输至井上安全监控中心记录，并可同时在地理信息大屏幕墙上出现提示信息，显示通过人员的姓名。如果感应的卡号无效或进入限制通道，系统将自动报警，安全监控中心值班人员接到报警信号，立即执行相关安全工作管理程序。KJ236矿用人员定位系统能够及时、准确的将井下各个区域人员及设备的动态情况反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当事故发生时，救援人员也可根据KJ236矿用人员定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。KJ236矿用人员定位系统是集井下人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理等一体的综合性运用系统,集合了国内识别技术、传输技术、软件技术等最顶尖的产品和技术，是目前国内技术最先进、运行最稳定、设计最专业化的井下人员考勤管理系统。第二节系统功能及性能一、功能（1）实时井下人员动态显示功能：1）任一时间井下某个地点究竟有多少人，这些人都是谁；2）查询一个或多个人员现在的井下实际位置；91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计3）记录有关人员在任一地点的到/离时间和总工作时间等一系列信息，可以督促和落实重要巡查人员（如：瓦斯检测人员）是否按时、到点的进行实地查看，或进行各项数据的检测和处理，从根本上尽量杜绝因人为因素而造成的相关事故。（2）网络共享功能可实现多点共享，供多个领导同时在不同地点查看人员数据。（3）丰富的地图功能：具有放大、缩小、移动、标尺测距、视野控制、中心移动、土层控制、地图打印等功能。（4）禁区报警功能：对于指定的禁区，如果有人员进入，实时声音报警，并显示进入禁区的人员。（5）人员轨迹查询：可查找某个人在某个时间段内所经历的路径，并在图中画出线路轨迹。（6）丰富的人员下井考勤能力：可对出入井人员进行统计，实现下井人员考勤记录，建立人员出入井的各种信息报表（如：下井时间报表、出勤月报表、加班报表、缺勤报表等等）。（7）灾后急救信息：一旦发生各类事故，上位机上立即能显示出事故地点的人员数量、人员信息，人员位置等信息，大大提高抢险效率和救护效果。（8）车辆及设备管理：车辆的出入统计、定位以及其他重要设备的具体位置（9）声光报警1）120dB高分贝蜂鸣器和Φ10高亮度发光二极管闪烁报警；2）128*64的蓝屏液晶，显示直观。可显示此服务区内的人数、时间。并可接收井上管理人员下传的文字信息。如提醒、通知等。二、性能（1）强大的系统处理能力：1）采用L-H调度算法优化系统数据处理能力；2）高度自动化；3）基于GIS技术的地理信息显示、查询系统；4）完善的数据分析能力；91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计5）通讯距离远，可达10公里。（2）卓越的识别性能：1）高度的识别可靠性，100%的前端识别率；2）识别距离远（识别距离可达10-30米以上）；3）极高的防冲突性（每个检测点可最多同时识别200个人员）；4）高度的识别稳定性（误码率小于1亿分之1）；6）快速的识别速度（最快可达到200公里/小时的识别速度）。（3）现场优势：1）环境适应性：高抗干扰性，对井下干扰源、周界环境无特殊要求；2）安装方便性：传感器一体化结构设计，无需外接天线或地感；3）运行可靠性：内部电路高度集成化，器件故障率最小化，现场采用CAN总线方式，保证系统不会崩溃。（4）电气特性：1）超低功耗，无线识别卡在不更换电池的情况下可连续正常工作2年；2）方便性、安全性，识别卡无须外接矿灯电源，无须充电、无须更换电池；3）无辐射，对人体和环境无任何影响，更安全更健康。第三节系统设备KJ236矿用人员定位系统设备主要包括：中心站主机、KJ236-J型数据传输接口、KJ236-F型多功能分站、KJ236-K型员工电子识别卡以及考勤定位软件。一、系统组成及工作原理（一）系统组成KJ236矿用人员定位系统设备主要包括：中心站主机、KJ236-J型数据传输接口、KJ236-F型多功能分站、KJ236-K型员工电子识别卡。系统组成示意图：91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计巷道内示意图：（二）工作原理首先在井下需要进行人员跟踪的区域和巷道中根据现场具体需要放置一定数量的KJ236-F分站，通常情况下一个地点只需要放置一个即可跟踪此地点进出人员情况。分站通过传输总线与地面计算机连接，同时将KDW29电源连接，给分站提供工作电源，这样就完成了一个由井上电脑通过电缆连接井下KJ23691▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计-F分站的系统架设。然后为需要进行人员跟踪定位的下井人员佩带一个KJ236-K标识卡，当下井人员进入井下以后，只要通过或接近放置在巷道内的任何一个KJ236-F分站，分站便会马上感应到信号，并上传到中心站主机，这样中心站主机的软件就可判断出具体信息（如：是谁，在哪个位置，具体时间），同时可把它显示在控制中心的大屏幕或电脑显示屏上，并做好备份。管理者可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意图查看某一区域，计算机即会把这一区域的人员情况统计并显示出来。中心站主机会根据一段时间的人员出入信息整理出这一时期的每个下井人员的各种出勤报表。二、各设备主要技术指标（一）KJ236系统技术指标（1）通信方式1）系统通讯方式为主从双向半双工。2）地面传输接口与上位计算机有线传输：RS232信号。3）地面传输接口与井下分站之间有线传输：CAN信号。（2）读卡容量系统读卡容量最多4000个。（3）带载能力系统带载分站的能力不小于32个。（4）误码率系统的误码率应小于10-8。（5）接口至分站之间的最远传输距离1）电缆：10km。2）单模光纤:10-120km。3）多模光纤:2km。（二）KJ236-J型传输接口（1）防爆类型：一般兼本安型（2）供电电源供电电压：交流220V,50Hz（3）与分站通讯的本安信号91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计1）信号峰值电压：≤5.0V2）信号短路电流幅值：≤50mA3）传输信号：CAN4）传输方式：主从双向半双工5）通讯速率：5000bps（4）与计算机通讯的串行信号1）通信方式：RS2322）通讯速率：115200bps3）距离：≤10m（5）传输介质1）接口与井下分站之间的传输介质是在安标证有效期内的矿用阻燃通讯电缆。2）单（多）模光纤。3）工作波长：多模820nm；单模：1310nm、1550nm4）光纤接口：ST、SC、FC接头可选（6）接口至分站之间的最远传输距离1）电缆：10km。2）单模光纤:10-120km3）多模光纤:2km（三）KJ236-F型考勤管理分站（1）防爆类型：本质安全型（2）供电电源1）输入电压：交流127V2）本安输出电压：12V3）最大本安输出电流：≤1.1A4）电压输出范围：12±0.5V（3）无线通讯信号1）调制方式：GFSK2）传输方向：双向；3）工作频率2.4GHz；91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计4）接收灵敏度：0dBm；5）识别距离：3M--50M(可调)6）同时识别能力：≥3个卡。（4）CAN通讯输出信号1）信号极性：单极性2）传输方式：主从双向半双工3）通讯速率：4800bps（5）传输介质1）接口与井下分站之间的传输介质是在安标证有效期内的矿用阻燃通讯电缆。2）单（多）模光纤3）工作波长：多模820nm；单模：1310nm、1550nm4）光纤接口：ST、SC、FC接头可选（6）声光报警1）120db高分贝蜂鸣器和Φ10高亮度发光二极管闪烁报警。2）128×64的蓝屏液晶，显示直观。可显示此服务区内的人数、时间。并可接收井上管理人员下传的文字信息。如提醒、通知等。（四）KJ236-K型识别卡KJ236-K型煤矿用无线识别卡是专用来被无线标识识别的电子标签，由矿工下井时随身佩带。它是一种有源射频识别卡，采用本安电路设计。该产品最大特点是：多个标签可在较大的范围内同时被识别，并具有无线微功率、稳定可靠等优点，同时体积小便于携带或安置。主要指标：识别距离：10－30m可调工作频率：2.4GHz-2.5GHzISM微波段，125个频道，频道带宽8MHz射频功率：-30dBm～-50dBm接收灵敏度：－90dBm工作环境温度：－40℃-60℃工作电流：小于5Ua电池一次性使用寿命：2年以上91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计三、设备配置设备配备所需数量见表3-1表3-1KJ236煤矿人员定位考勤管理系统设备配备表序号名称型号单位数量备注1传输接口KJ236-J台1含两个避雷器2管理分站KJ236-F台13含KDW29电源3识别卡KJ236-K张4004考勤定位软件KJ236软件套15矿用阻燃通信线缆MHYVR2V×2米5000管理分站设置位置为：地面各主井口各1台，共3台；各区段石门各1台，共4台；采掘巷道各1台，共4台；井底车场1台，共12台。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计第三章紧急避险系统根据国家安全监督总局、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，所有井工煤矿必须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、运转有序”的要求。根据《防止煤与瓦斯突出规定》等规定，“突出煤层的采区必须设置采区避难所”。本矿按煤与瓦斯突出设计，因此必须在井下设置避难所。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。永久避难硐室是指设置在井底车场、水平大巷、采区(盘区)避灾路线上，服务于整个矿井、水平或采区，服务年限一般不低于5年的避难硐室。临时避难硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上，主要服务于采掘工作面及其附近区域，服务年限一般不大于5年的避难硐室。可移动式救生舱是在井下发生灾变事故时，为遇险矿工提供应急避险空间和生存条件，并可通过牵引、吊装等方式实现移动，适应井下采掘作业要求的避险设施。根据舱体材质，可分为硬体式救生舱和软体式救生舱。硬体式救生舱采用钢铁等硬质材料制成；软体式救生舱采用阻燃、耐高温帆布等软质材料制造，依靠快速自动充气膨胀架设。第一节避难硐室工程一、避难硐室工程表4-1-1避难硐室布置及装备情况表紧急避险设施名称设置地点支护方式硐室高度(m)每人使用面积(m2)设计使用人数(人)硐室平面积(m2)宽度(m)长度(m)永久避灾硐室3号联络巷锚喷2.5180803.225临时避难硐室10501运输顺槽锚喷2.50.916163.25临时避难硐室10501回风顺槽锚喷2.50.916163.25临时避难硐室10502运输顺槽锚喷2.50.916163.25临时避难硐室10502回风顺槽锚喷2.50.916163.2591▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计二、避难硐室布置示意图图4-1-1避难硐室布置示意图1、隔离门2、喷淋系统3、药品食品柜4、供水管5、压风管6、人员管理系统终端7、压风自救器箱8、座椅9、压缩氧供气系统10、担架11、环境参数监测仪器12、矿用荧光灯13、空气过滤系统14、防爆空调15、电源箱16、矿用红外摄像仪17、集便器18、排水管19、排气管20、自救器及工具柜91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计三、避难硐室设备设施配备表4-1-2永久避难硐室基本装备配置表序号产品名称型号主要技术参数备注1矿用隔爆型备用电池箱KDDxxxx定制2矿用隔爆兼本安直流稳压电源KDWxxxx定制3矿用隔爆型空气循环净化装置FBFN0xxx定制压缩氧供气时选用4矿用防爆空调装置ZSK-xx/380定制压缩氧供气时选用5压缩氧供气系统定制压缩氧供气时选用6红外甲烷传感器GJG100H（A）测量范围：0～100%7氧气传感器GHY25测量范围0～25%8一氧化碳传感器GTH500（B）测量范围0～500PPm9温度传感器GW50(A)测量范围0～50℃10红外二氧化碳传感器GRG5H测量范围0～5%11作业人员管理系统终端KJ25112矿用红外摄像仪SBT127/220G13矿用电话符合MT/T289的有关规定。14自动苏生器MZS-30自动肺换气量调整范围：12～25L/min,呼吸阀供气量：＞15L/min,吸痰器吸引压力(-60～-3)kPa15隔绝式压缩氧自救器ZY45额定保护时间45分钟16压风自救器ZY-J输出压力调整范围：0.09Mpa,单个装置耗气量150～200L/min17隔绝式正压氧气呼吸器HYC120或HY4正压式有效防护时间2～4h18集便器自带集便箱，脚踏式打包，材质不锈钢19矿用防爆日光灯符合GB3836-2000,IEC-60079S标准要求20矿灯KL2M（A）21食品及饮用水符合食品卫生有关规定22急救箱、担架、工具箱91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计四、移动救生舱选型本矿暂不设计配备移动救生舱。第二节避难系统管理与维护一、紧急避险系统1)煤矿井下紧急避险系统是在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。2）紧急避险设施是指在井下发生火灾、爆炸、突出等灾害事故时，为无法及时撤离的避险人员提供的一个安全避险密闭空间，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，并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。永久避难硐室是指设置在井底车场、水平大巷、采区(盘区)避灾路线上，服务于整个矿井、水平或采区，服务年限一般不低于5年的避难硐室。临时避难硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上，主要服务于采掘工作面及其附近区域，服务年限一般不大于5年的避难硐室。3）所有煤矿必须为入井人员配备额定防护时间不低于30分钟的自救器，入井人员必须随身携带自救器。4）紧急避险设施的建设必须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，以满足突发紧急情况下所服务区域人员紧急避险需要为原则。优先采用避难硐室，也可采用避难硐室与可移动式救生舱有机结合的方式。5）紧急避险设施必须具备安全防护、氧气供给保障、空气净化与温湿度调节、环境监测、通讯、照明、动力供应、人员生存保障等基本功能，额定防护时间不低于96小时(4天)。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必须在18.5%～23.0%之间，CO2≤1.0%，CH4≤1.0%，CO≤24×10-6，温度≤35℃，湿度≤85%，并保证紧急避险设施内始终处于不低于100帕的正压状态。紧急避险设施容量必须满足91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计突发紧急情况下所服务区域人员紧急避险的需要，包括生产人员、管理人员、检查监察人员及可能出现的其他临时人员。6）煤与瓦斯突出矿井必须在井下建设紧急避险设施。7）煤与瓦斯突出矿井必须建设采区避难硐室。突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面走向长度超过500米时，应在距离工作面500米范围内建设临时避难硐室或设置可移动救生舱。8）井下紧急避险系统必须由煤炭企业委托有资质的设计单位进行整体设计。设计方案必须符合国家有关规定要求，经过评审和企业技术负责人批准，报煤矿安全监管部门和煤矿安全监察机构备案。9）井下紧急避险系统必须与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统有机联系，形成井下整体安全避险系统。矿井安全监测监控系统必须对紧急避险设施的环境参数进行监测。矿井人员定位系统必须能实时监测井下人员分布和进出紧急避险设施的情况。矿井压风自救系统必须能为紧急避险设施供给足量压气。矿井供水施救系统必须能在紧急情况下为避险人员供水，并为在紧急情况下输送液态营养物质创造条件。矿井通信联络系统必须延伸至井下紧急避险设施，紧急避险设施内必须设置直通矿调度室的电话。10）紧急避险设施的设置要与矿井避灾路线相结合，紧急避险设施必须有清晰、醒目的标示。矿井避灾路线图中必须明确标注紧急避险设施的位置和规格、种类，井巷中必须有紧急避险设施方位的明显标示，以方便灾变时遇险人员迅速到达紧急避险设施。11）紧急避险系统必须随井下采掘系统的变化及时调整和补充完善，包括紧急避险设施、配套系统、避灾路线和应急预案等。12）井下紧急避险设施的配套设备必须符合相关标准的规定，纳入安全标志管理的必须取得煤矿矿用产品安全标志。可移动式救生舱必须符合相关规定，并取得煤矿矿用产品安全标志。二、永久避难硐室1）永久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威胁区，确保在服务期间不受采动影响。前后20米范围内巷道必须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。特殊情况下布置在煤层中时必须有控制瓦斯涌出和防止瓦斯集聚、煤层自燃的措施。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计2）永久避难硐室应由过渡室和生存室等构成，采用向外开启的两道隔离门结构。两道隔离门之间为过渡室，第二道隔离门以内为生存室。过渡室净面积不得小于3.0米2，本设计过度室面积为5.0米2，其长×宽×高为2×3.2×2.5m，过度室内设压缩空气幕和压气喷淋装置。第一道隔离门上设观察窗，靠近底板附近设单向排水管和单向排气管。生存室净高不得于2.0米，本设计过度室面积为80.0m2，其长×宽×高为20×3.2×2.5m，长度、宽度根据设计的额定避险人数以及内配装备情况确定。每人不得低于1.0m2的使用面积，设计额定避险人数不少于20人，不宜多于100人。靠近底板附近设置不少于两趟的单向排水管和单向排气管。3）隔离门、墙应按不低于井下水泵房密闭门的标准建造，密封可靠，开闭灵活。隔离门墙周边掏槽，深度不小于0.2米，或见硬顶、硬帮，墙体用强度不低于C30的混凝土浇筑，并与岩体接实，保证足够的气密性。4）采用锚喷、砌碹等方式支护，支护材料必须阻燃、抗静电、耐高温、耐腐蚀，顶板和墙壁的颜色宜为浅色。硐室地面高于巷道底板0.2米。5）永久避难硐室施工时，应有专门的施工设计，报企业技术负责人批准后方可实施。施工中应加强工程管理和过程控制，确保施工质量。施工完成后应组织工程验收。6）永久避难硐室施工、安装完成后，应进行各种功能测试和联合试运行，并严格按设计要求组织验收，满足规定要求后方可投入使用。6）永久避难硐室与其他“五大系统”之间的关系a永久避难硐室接入矿井压风、供水、监测监控、人员定位、通讯和供电系统。压风、供水、监测监控、人员定位、通讯、供电等管线在接入硐室前必须采取保护措施。在避难硐室内设置独立矿用隔爆兼本安直流稳压电源。接入的矿井压风管路，必须设减压、消音、过滤装置和带有阀门控制的呼吸嘴，压风出口压力在0.1~0.3兆帕之间，连续噪声不大于70分贝，过滤装置具备油水分离功能。接入的矿井供水管路，必须有专用接口和供水阀，水量和水压满足额定避险人员避险时的需要。硐室内部和外部必须分别设置安全监测监控系统传感器，对硐室内外的O2、CH4、CO2、CO、温度等进行实时监测。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计硐室入、出口处必须设人员定位基站，实时监测人员进出紧急避险设施情况。硐室入口处和内部必须分别安设直通矿调度室的固定电话，硐室内宜加配无线电话或应急通讯设施。b永久避难硐室必须配备独立的内外环境参数检测或监测仪器，实现突发紧急情况下人员避险时对硐室内的O2、CH4、CO2、CO、温度、湿度和硐室外的O2、CH4、CO2、CO的检测或监测。c永久避难硐室必须按设计的额定避险人数配备供氧和有害气体去除设施、食品和饮用水，以及自救器、急救箱、照明、工具箱、灭火器、人体排泄物收集处理装置等辅助设施，备用系数不低于20％的。自备氧供气系统供氧量不低于0.3米3/分·人。永久避难硐室必须保证额定防护时间内的供氧量。采用高压气瓶供气系统时必须有减压措施，以保证安全使用。有害气体去除设施处理CO2的能力不得低于每人0.5升/分，处理CO的能力必须能保证20分钟内将CO浓度由0.04%降到0.0024%。配备的食品不少于2000千焦/人·天，饮用水不少于0.5升/人·天。配备的自救器必须为隔离式，连续使用时间不低于45分钟。灾难发生时，当人员进入避难硐室后，关闭避难硐室的通风通道，避难硐室内启用压风自救呼吸器呼吸。三、临时避难硐室1）临时避难硐室应布置在稳定的岩(煤)层中，避开地质构造带、高温带、应力异常区，确保服务期间受采动影响小。前后20米范围内巷道应采用不燃性材料支护，顶板完整、支护完好，符合安全出口的要求。布置在煤层中时应有控制瓦斯涌入和防止瓦斯集聚、煤层自燃等措施。2）临时避难硐室应由过渡室和生存室等构成，采用向外开启的两道隔离门结构。过渡室净面积应不小于2.0米2，本设计过度室面积为3.0米2，其长×宽×高为2×3.2×2.5m，过度室内内设压缩空气幕和压气喷淋装置，第一道隔离门上设观察窗，靠近底板附近设单向排水管和单向排气管。生存室净高应不低于1.8米，本设计过度室面积为12.0m2，其长×宽×高为5.0×3.2×2.5m，长度、宽度根据设计的额定避险人数以及内配装备情况确定。每人应有不小于0.9m2的使用面积，设计的额定避险人数应不少于10人，不宜多于40人。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计靠近底板附近设置不少于两趟的单向排水管和单向排气管。3）隔离门应不低于井下密闭门的标准，密封可靠，开闭灵活。隔离门墙周边掏槽，或见硬顶、硬帮，墙体用强度不低于C30的混凝土浇筑，并与岩(煤)体接实，保证足够的气密性。利用可移动式救生舱的过渡舱作为过渡室时，过渡舱外侧门框宽度应不小于300毫米，安装时在门框上整体灌注混凝土墙体。硐室四周掏槽深度、墙体强度及密封性能要求不低于隔离门安装要求。本设计不使用可移动救生舱作为临时避难硐室的过渡室。4）临时避难硐室应采用锚网、锚喷、砌碹等方式支护，支护材料应阻燃，硐室地面应高于巷道底板0.2米。5）硐室建设应有设计和作业规程。临时避难硐室硐室建设完成后，应进行各种功能测试和联合试运行，并按要求组织验收，满足规定要求后方可投入使用。6）灾难发生时，当人员进入避难硐室后，关闭避难硐室的通风通道，避难硐室内启用压风自救呼吸器呼吸。7）临时避难硐室与其他“五大系统”的关系a临时避难硐室应接入矿井压风、供水、监测监控、人员定位、通讯和供电系统。接入的矿井压风管路，应设减压、消音、过滤装置和带有阀门控制的呼吸嘴，压风出口压力在0.1~0.3兆帕之间，连续噪声不大于70分贝，过滤装置具备油水分离功能。接入的矿井供水管路，应有接口和供水阀。接入的安全监测监控系统应能对硐室内的O2、CH4、CO2、CO、温度等进行实时监测。硐室入、出口处应设人员定位基站，实时监测人员进出紧急避险设施情况。硐室内应设置直通矿调度室的固定电话。b临时避难硐室应配备独立的内外环境参数检测或监测仪器，实现突发紧急情况下人员避险时对硐室内的O2、CH4、CO2、CO、温度和湿度和硐室外的O2、CH4、CO2、CO检测或监测。c临时避难硐室应按设计的额定避险人数配备供氧和有害气体去除设施、食品和饮用水以及自救器、急救箱、照明、工具箱、灭火器、人体排泄物收集处理装置等辅助设施，备用系数不小于10％。自备氧供气系统供氧量不低于0.3米3/分钟·人；采用高压气瓶供气系统时应有减压措施。有害气体去除设施处理CO2的能力应不低于每人0.5升/分，处理的能力应应能保证20分钟内将CO浓度由0.04%降到0.0024%。配备的食品不少于200091▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计千焦/人·天，饮用水不少于0.5升/人·天。配备的自救器应为隔离式，连续使用时间不低于45分钟。四、维护与管理1）煤矿企业应建立紧急避险系统管理制度，指派专门机构和人员对紧急避险系统进行维护和管理，保证其始终处于正常待用状态。2）紧急避险设施应有简明、易懂的使用说明，指导避险矿工正确使用。3）应定期对避险设施及配套设备进行维护和检查，并按期更换产品说明书规定需要定期更换的部件及设备。应保证储存的食品、水、药品等始终处于保质期内，外包装应明确标示保质日期和下次更换时间。应每3个月对配备的气瓶进行1次余量检查及系统调试，气瓶内压力低于8兆帕时，应及时补气。应每10天对设备电源(包括备用电源)进行1次检查和测试。每年对避险设施进行1次系统性的功能测试，包括气密性、电源、供氧、有害气体处理等。4）经检查发现避险设施不能正常使用时，应及时维护处理。采掘区域的避险设施不能正常使用时，应停止采掘作业。5）煤矿企业按规定编制的矿井灾害预防与处理计划、重大事故应急预案、采区设计及作业规程中应包含紧急避险系统的相关内容。6）煤矿企业应建立紧急避险设施的技术档案，准确记录紧急避险设施安装、使用、维护、配件配品更换等相关信息。7）煤矿企业每年应将紧急避险系统建设和运行情况，向县级以上煤矿安全监管部门书面报告一次。8)避难硐室应专门设计并编制施工措施，报矿井总工程师审批后施工；竣工后由安全副矿长组织通风、安全及生产部门相关人员进行验收，合格后才能投入使用。9)矿井建立避难硐室管理制度，设专人管理，每周检查一次。按相关规定对其配套设施、设备进行维护、保养或调校，发现问题及时处理，确保设施完好可靠。10)避难硐室配备的食品和急救药品，过期或失效的必须及时更换。11)避难硐室保持常开状态，确保灾变时人员可以及时进入。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计12)矿井应对入井人员进行避难硐室使用的培训，每年组织一次避难硐室使用演练，确保每位入井员工都能正确使用避难硐室及其配套设施。五、培训与应急演练1）煤矿企业应将正确使用紧急避险设施作为入井人员安全培训的重要内容，确保所有入井人员熟悉井下紧急避险系统，掌握紧急避险设施的使用方法，具备安全避险基本知识。2）煤矿企业对紧急避险系统进行调整后，应及时对入井人员进行再培训，确保所有入井人员准确掌握紧急避险系统的实际状况。3）煤矿企业应每年开展一次紧急避险应急演练，建立应急演练档案，并将应急演练情况书面报告县级以上煤矿安全监管部门。第三节紧急避险及救援措施一、紧急避险措施１)在矿井中一旦发生事故后，首先应查明事故具体地点、受威助人员、影响区域、通风状态，同时立即通知救灾指挥人员，立即到位，并根据事故的性质迅速组织灾区人员自救和安全撤离灾区，当发生瓦斯爆炸或煤（岩）和瓦斯突出事故时，井下人员都必须在本班班长的组织和带领下沿避灾路线撤到安全地点直到地面或或立即进入就近的紧急救生舱或临时避难硐室或避难硐室等待救援；当井下发生火灾、水灾、大面积冒顶事故时，凡受到灾害威胁所有地区的人员都必须在本班班长的带领下撤出危险区域或立即进入就近的紧急救生舱或临时避难硐室或避难硐室等待救援；班长不在时，由有经验的老工人代理班长组织自救和撤退。２)矿井发生事故后，根据灾情要采用最迅速、最有效方法通知引导灾区人员和受威胁的人员迅速按避灾路线从灾区安全撤出。３)若发生重大事故，矿长是负责处理事故的全权指挥者，在矿长未到达之前，值班矿长负责指挥，一般事故由工区区长负责指挥，并报请有关业务部室参加，无论任何事故安全管理中心都必须参加监督和处理。４)发生事故撤退人员的一般原则：当发生火灾时应撤出回风流内的一切人员，当有引起瓦斯爆炸可能性，必须撤出受威胁的其它区域人员，位于事故地点进风侧人员应迅速撤退，位于回风侧的人员及受影响范围的人员应迅速使用自救器和毛巾掩住口鼻，绕到新鲜风流巷道，撤离灾区。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计５)井下若发生火灾、瓦斯、煤尘事故首先由矿山救护队负责进入现场抢救处理。６)各采掘工作面作业规程中的避灾线路应清楚、明了、合理，必须在开工前向所有人员贯彻清楚，并由区队长、技术员带领作业人员熟悉避灾路线。７)任何人员发现瓦斯爆炸与突出、火灾、透水、冒顶、机电等事故必须及时汇报矿调度室和通知附近工作人员。灾区和影响区域的班组长有权组织和带领工人撤至安全地点直至地面。8）发生灾难事故时应立即戴上自救器，撤离灾区。9）发生突发紧急情况时井下在自救器额定防护时间内不能安全撤至地面时，必须立即进入就近的紧急救生舱或临时避难硐室或避难硐室。二、救援措施矿井发生事故，事故矿井立即启动矿级应急预案，组织实施应急救援，并及时向煤矿应急救援部门报告。报告内容包括：事故发生时间和地点、事故类别、事故可能原因、危害程度、救援要求等内容。应急救援部门进入预备状态，根据工作需要给予应急支持。（1）应急救援部门立即向指挥部有关成员报告事故情况，主要成员到位；下达矿山应急部门领导关于抢险救援的指导意见；（2）应急救援部门及时掌握事态发展和现场救援情况，及时向有关领导和上级部门汇报；（3）应急救援部门根据事故类别、灾害情况和救援工作的需要，通知应急救援技术组、矿山救护中队、医院等单位和人员做好应急救援准备。现场抢救部门在进一步核实事故灾害性质、发生地点、涉及范围、受害人员分布，根据不同事故类型，救灾的人力和物力以及之前开展的救援情况，按照专项处置预案要求，做好施救工作。根据煤矿企业重大危险源特点，煤矿根据事故类别制定专项应急处理方案（专项应急处理方案由矿山编制），包括矿井重大煤与瓦斯突出事故应急预案、矿井重大瓦斯、煤尘爆炸事故应急预案、矿井重大火灾事故应急预案、矿井重大水灾事故应急预案、矿井重大冒顶事故应急预案等。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计第四章压风自救系统第一节项目概述针对矿山井下突发事故（停电、停风等），充分利用井上压风系统为井下工作人员提供充分的氧气，等待救援人员到达，从而达到自救目的。本系统包括两大部分：一是对现有井上压风系统远程监控系统，将压风系统中相关设备的实时运行数据通过某种通信方式，将数据传送到远程控制室并在计算机上进行显示，以达到实时监控目的，实现远程控制，根据实际需要自动开机或加载空压机实现空压系统的整体自动调控，从而实现无人值守。同时通过WEB发布，企业局域网根据权限均可实时监控到压风系统的运行情况。二是在井下各工段建设避难硐室，将压风管道的风引至避难硐室，同时在避难硐室安装ZYJ压风自救装置，根据矿山安全规定，井下安装的压风自救装置的个数不得少于井下人员的三分之一。当井下发生灾难时，工作人员迅速进入附近装有压风自救装置的地点，打开装置，戴上呼吸面具，进行自救。第二节压风自救系统标准一、基本要求（1）回采工作面回风巷在距安全出口以外25－40m范围内设置一压风三通阀门装置，回风巷有人固定作业地点安装一组压风三通阀门装置；进风巷在安全出口以外50－100m范围内设置一组压风三通阀门装置。（2）煤巷掘进工作面自掘进面回风口开始，距迎头25－40m的距离设置一压风三通阀门装置，然后每500m设置一组压风三通阀门装置；岩巷掘进工作面距迎头50－100m安装一组压风三通阀门装置；迎头向外每隔500m和放炮警戒地点各安装一组压风三通阀门装置。在永久避难硐室内设置10组压风自救卸压阀及自救袋，每个临时避难硐室设置2组压风自救泄压阀及自救袋，每组压风自救泄压阀及自救袋供5～8人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。（3）采区巷道每500米要安设一组压风三通阀门装置，并安装一组压风自救装置。（4）煤与瓦斯突出矿井91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计和突出区域按“防治煤与瓦斯突出规定”设置压风自救装置。（5）压风供应泵站必须设置在地面，压风自救系统安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内压缩空气管道上，安装地点应在宽敞、支护良好、没有杂物堆放的人行道侧，人行道宽度应保持在0.8m以上，管路安装高度应距底板1.5m，便于现场人员自救应用。二、技术要求（1）压风自救装置应具有变径、减压、节流、消噪声、过滤和开关等功能。（2）压风自救装置的外表面应光滑、无毛刺，表面涂、镀层应均匀、牢固，零、部件的连接要可靠，不得存在无风、漏风或自救袋破损长度超过5mm的现象。（3）压风自救系统适用的压风管道供气压力为0.3～0.7MPa，在0.3MPa压力时，每台压风自救装置的供气量不少于100～150L／min范围内。（4）压风自救装置工作时的噪声不得大于85dB(A)。（5）压风自救系统的管路规格不小于：压风自救主管路（矿井一翼主压风管路）为φ150mm；压风自救分管路（采区主压风管路）及岩巷掘进工作面为φ75mm；煤巷掘进工作面、回采工作面为φ50mm。第三节压气设备及管路系统一、供风方式在工业场地建空压机站集中向井下供风。即可满足矿井压风设备动力之用，同时满足矿井压风自救系统要求。二、设计依据1、井巷采用钻爆法掘进，岩巷采用锚喷支护。耗风设备参数见表5-1表5-1主要耗风设备表名称风煤钻风钻风动工具型号ZFS-15ZY24耗风量（m3/min）1.52.8工作压力Pg（kgf/cm2）4.55使用台数22使用地点部分半煤岩巷部分半煤岩巷91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计考虑风动设备同时使用情况，同时最大需风量取8.6m3/min。2、根据国家安全生产监督管理总局安监总煤行〔2007〕167文件的要求，空压机必须安装在地面，形成由地面空压机向井下供风的压风系统，本设计地面设置空压机。3、井下最多人员为60人。4、压风自救系统每人需风量取0.1m3/min。第四节压风设备选型1、井下用风设备需风量QS＝Q×K×Φ1×Φ2式中：Q——用气设备平均消耗量总和，m3/min；K——消耗量不平等系数，取1.1；Φ1——管道漏损系数，取1.15；Φ2——用气设备磨损增耗量系数，取1.1。QS＝8.6×1.1×1.15×1.1＝12.0(m3/min)2、压风自救系统需风量QZ＝Q人×N×K×Φ1×Φ3式中：Q人——压风自救系统每人需风量，m3/min；N——工作面最多人数，40人；Φ3——用气设备磨损增耗量系数，取1.0；K、Φ1——同上。QZ＝0.1×60×1.1×1.15×1.0＝7.6(m3/min)3、压风设备确定根据上述计算比较，○○△△△▲煤矿选用GA-90型固定螺杆式空气压缩机3台，其中二台运行，一台备用，矿井用风设备与压风自救系统用风不会同时工作，因此所选空压机满足要求。其技术特征详见表4－1－1。表4－1－1空气压缩机技术特征表型号排气量(m3/min)排气压力(MPa)电机功率(kW)GA-9020.70.811091▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计第五节供气管道根据管路布置和各用风点用风情况，确定每一段管路通过的流量Qi（m3/min），由下式计算每段管路的直径di′。di′=20=80mm式中：di′——某段管路的计算直径，mm；Q——压缩机排气量，m3/min。压风主管路选用：直径φ=100的焊接钢管,PN=0.8MPa，压风供气距离约1560m。每100m设置一组出口闸阀及减压阀，出风口及减压阀与防尘管路出水口错开，形成每50m有一个出水或出风口。第六节压气设备事故分析一、管路积碳机组系统积碳将引起空压机故障。维护良好的空压机组只形成轻微的积碳，轻微的积碳不会影响空压机的安全运行。严重的积碳在高温状态下将导致空压机着火燃烧，甚至爆炸。积碳的形成主要与以下因素有关。（1）机房附近空气不干净和空气过滤不合要求。（2）润滑油供给过量，则易形成积碳。（3）供气系统存在铁或氧化微粒等催化剂，加速润滑油的氧化。（4）空压机在运行过程的污水污油沉积在后冷却器及储气罐底部，由于排放不及时，污油被高温蒸发，也易形成积碳。（5）冷却系统工作异常，冷却管路、冷却器、气缸水套结垢，冷却效果差，气缸高温运行引起润滑油温度过高，形成积碳。由于积碳本身易燃易爆，此时若遇积碳自燃、油质劣化闪点降低、排气管或气缸等温度过高或受机械冲击、气流中硬质颗粒在运动中冲击或碰撞、静电积聚等，都能引起空压机系统燃烧，甚至爆炸。二、燃烧与爆炸（1）引起空气压缩机燃烧与爆炸的主要原因是积炭和润滑油过热，常发生在储气罐、管道、气缸、曲轴箱等部位。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计（2）积炭的燃烧是由于润滑油大量不足，黏度较大而过度氧化，使得油过热，由于高温和受机械冲击而产生静电火花或从外部引起火灾，从而引起积炭和润滑油燃烧。温度急剧升高，使含油达30%的积炭中的油迅速气化形成油蒸汽，当油蒸汽达到爆炸浓度（即1kg空气中含30～40mg润滑油蒸气）时，便由燃烧转为爆炸。（3）润滑油氧化后，再与金属粉末混合后就降低了着火点。积聚在老化油中的氧化物，也是容易引起燃烧与爆炸的物质。（4）如果设计不当也会发生爆炸。例如，排气管道的突然扩张和存在盲管或管径较大而使气流速度低于10～12m/s时会发生爆炸；选用材料强度不够，长期工作造成疲劳或因严重的氧化腐蚀、强度减弱到不能承受气体压力时，也会发生爆炸。（5）另外，操作、维修、装配时的失误，有时也会引起爆炸。三、管道振动空气压缩机排出的空气流不连贯，具有脉动性，会引起管道振动。管道振动会加剧机组振动，破坏管道连接件的强度和密封性，导致仪表失灵。气流脉动引起的振动，一般在振源附近；机组振动和基础振动，通过管道传递较远。四、机械及电气事故如电动机内部损耗、电动机欠相运转、安全阀不动作、系统设定失效、油细分离器阻塞及进气阀没完全关闭造成带负荷起动等。如果在运转中发现电动机有超载之情形，应即刻与制造厂商联络，派员前往检查，确实查明原因，否则电动机烧毁就得不偿失了。五、噪声空气压缩机的噪声有机械噪声、吸气噪声、排气噪声和电动机噪声。第六节防范压气设备事故的主要技术措施一、为了防止积碳的形成，应采取以下技术措施（1）改善机房周围的环境，保持空气干净清洁。（2）正确选择润滑油，建立完善的空压机润滑油采购、检验、验收管理制度。（3）确定合适的供油量。若润滑油供给过多，则易形成积碳。然而也不能过少，供油过少，气缸润滑不良，容易烧缸。（4）建立经检查和清除积碳为主的小修周期。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计（5）将普通塑料排气管改为抗静电塑料管，并对管路可靠接地，以防止产生静电。（6）加强管理，严格工艺纪律，加强操作维修人员的技术培训和思想教育。二、防止空气压缩机燃烧与爆炸的主要措施按规定牌号用油，正确选择供油量，注意油量、黏度不能太大，降低压缩空气中的润滑油浓度；保证设备运行中良好的冷却；避免高温和长时间的空载运行（此时应降低供油量），以减缓积炭的形成速度；严格按照操作规程及技术要求使用和维护设备，使空气压缩机各部位始终清洁，无污垢、无积炭、无泄漏，保持完好状态。另外还要防止形成静电。三、防止管道振动的措施设计管路时要考虑：管道受热的膨胀变形，管道支撑刚度及支撑点设置，管径大小等。管路安装时应考虑：避免管路的急剧转弯，管道的管卡松紧合适，固定牢靠。安装管路时应尽量采用具有较好减振效果的管道支架形式，把支撑和振动段悬挂在弹性支架上，并在振动段的管道与支撑间加木质或橡皮垫来减振。四、消除和降低噪声的主要措施（1）最根本的办法是降低噪声源的噪声强度。提高零部件的加工精度，正确安装，尽量减少机件的碰撞、摩擦（加强冷却和润滑），搞好回转件的动、静平衡等。（2）吸声和隔声处理。采用疏松多孔的吸声材料和各种吸声结构件。（3）隔振处理。采用弹性支撑和能吸收能量的隔振装置，在机座下装隔振器来隔绝噪声，在基础和地板之间加一层弹性材料。（4）装设消声器。在吸气口装设能阻止声音传播，气流又能顺利通过，并可减少空气动力噪声的消声器。（5）为有效降低机房内噪声（主要由空气动力噪声、机械噪声和电机噪声三者叠加）对值班人员的影响，应设隔音值班控制室。噪声达不到《工业企业噪声控制设计规范》的要求时，应在机房、值班控制室内的墙面贴附多孔矿棉吸音板，以吸收混响噪声，降低站内噪声声级。（6）在压缩空气站周围植树绿化。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计五、安装保护装置的措施（1）空气压缩机必须有压力表和安全阀。压力表、温度计齐全完整，灵活可靠，每年校验一次。中间冷却器、后冷却器、风包必须装有安全阀。安全阀必须灵活可靠，其动作压力不超过使用压力的10%，每年校验一次。（2）在风包主排气管路上应安装释压阀，释压阀动作灵活可靠，动作压力要高于工作压于0.2～0.3MPa。（3）压力调节器灵敏可靠。（4）空气压缩机必须装设断油保护装置或断油信号显示装置，灵敏可靠。（5）安放测量排气温度的温度计时，其套管插入排气管内的深度不小于管径的1/3，或按厂家规定。气缸排气口应装有超温时能自动切断电源的保护装置。（6）空气压缩机的排气温度单缸不得超过190℃、双缸不得超过160℃。必须装设温度保护装置，在超温时能自动切断电源。（7）空气压缩机吸气口必须设置过滤装置。空气压缩机必须使用闪点不低于215℃的压缩机油。（8）空气压缩机的风包，在地面应设在室外阴凉处。风包内的温度应保持在120℃以下，并装有超温保护装置，在超温时可自动切断电源和报警。（9）风包上必须装有动作可靠的安全阀和放水阀，并有检查孔。必须定期清除风包内的油垢。新安装或检修后的风包，应用1.5倍空气压缩机工作压力做水压试验。在风包出口管路上必须加装释压阀，释压阀的口径不得小于出风管的直径，释放压力应为空气压缩机最高工作压力的1.25～1.4倍。（10）外露的联轴器、皮带传动装置等部位必须设置防护罩或护栏，螺杆式空压机保护盖必须关闭。第七节压风自救装置一、压风自救装置介绍本产品解决了老式压风自救器在使用过程中，工人用头伸进风筒布袋遮挡视线，不能了解周围环境的变化，从而产生的情绪焦虑，影响自救等问题。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计发生矿难后，井下工作人员如果长时间使用老式压风自救装置，长时间呼吸没有过滤干净的空气，事后容易对身体尤其是肺部造成很大的伤害。此外，老式压风自救装置由于空气的声音没有调节，噪音过大，容易加大工人的负面情绪。针对传统老式压风自救装置存在的缺陷，本装置一箱4-8组，能同时最多可提供八人使用，达到互相照顾的效果。采用轻型呼吸面罩直接带在嘴上进行呼吸，还具有稳定调节压力、手动流量调节、三级消音、过滤、排水、防尘等六种功能，还能在弹簧管范围内自由活动。通过该装置输送新鲜空气，使避灾人员能长时间呼吸轻松，达到安全避灾，稳定工作情绪的目的。当发生灾难时，避灾人员立即赶到附近的压风自救装置处迅速打开不锈钢箱门，开通阀门开关，手拿自吸过滤式面罩，按在嘴上进行呼吸自救，由于自吸过滤式面罩内此时为0.05-0.1MPa的压力，而罩外有毒气体压力低，因此，罩内形成正压力，有毒气体不能进入到罩内，避灾人员不会受到有害气体侵害。此时的避灾人员可用眼观察附近的灾情变化，以便传出信息。二、技术参数压风自救装置技术参数详见表5-3。表5-3压风自救装置技术参数表名称规格系统供气压力：0.3-0.7MPa呼吸器调节压力范围：0.05-0.1MPa（手动式调压）呼吸器供气量范围：30-55L/min91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计供气方式：地面系统供气或单能泵站供气消音能力：﹤85dB(A)操作方式：手动重量：13kg防护方法：自吸过滤式口罩输出压力：有压力表显示结构：挂钩式外形尺寸：800×385×180(单位：mm)三、安装在井下硐室、掘进、回采工作面，上下顺槽及流动人员较多的地方以及井下有关站房都可安装压风自救装置。在有压风系统的矿井下，可直接联入压风系统中；在没有压风系统的矿井下，需专门配置压风站及压风管路系统，其压风站必须装设有自动监控与压风站连锁的自动启动装置，使压风站能在发生事故时，能自动投入迅速运行，供给空气。自救呼吸器集中安装的地方，叫自救站，其安装的个数必须大于在场的工作人员的人数。一般在大巷中，或上下顺槽装设呼吸器。安装时，需严格依照矿山安全生产章程进行安装，每隔50米安装一组或几组。最好安装在靠巷道边沿，或专门避灾的小硐室里。这样，既不妨碍运输，也可以使呼吸器延长使用寿命。压风自救装置应安装在工作面硐室或安全硐室靠邻处，车场及流动人员多的风段内要安装在弯道内侧或专门硐室内。安装高度自定，可让避灾人员能方便拿到呼吸面罩，并能舒适的坐蹲为宜，安装地点要选择在顺槽的两邦顶底板完善平坦处，防止摔交和由于片邦和冒顶而打伤人员而达不到救灾的目的。安装完成后，要进行全矿系统集中检查和个别抽查试用。（1）检查：按图纸要求安装后，检查各连接部件是否牢固可靠，连接处的密封是否严密，管路有无漏气，呼吸器是否通畅，位置方向是否正确，如有错误应及时纠正。（2）减压过滤显示装置压力的调节：将调压旋钮向上拉起，顺时针旋转，压力上升，逆时针旋转，压力下降。调整至所需压力，见表压力达到0.5-0.7Mpa为宜（出厂已统一调节），然后将调压旋钮按下呈锁定状态。（3）抽出检查：任选一个面罩，打开气动阀，带好面罩。如不适应，请按上述第2条方法进行调节，直到感觉舒适为止。调节好后，再复位。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计四、使用当井下发生灾难预兆或灾难时，或氧气不足或有毒气体时，对工作人员生命有严重威胁时，现场工作人员要以最快的速度打开压风自救装置的箱门，再打气动阀，带上面罩进行呼吸，待援。不能猛力拉拽面罩，以防将输气导管的接头拉开或将导管拉断！五、维护压风自救器装置是为避灾而设置的，所以必须是百分之百的可靠、准确，因此需每月保养，那么保养必须做到：（1）首先应检查自救站或系统的通风是否完好；（2）检查送气口是否有气送出，气动阀把手是否灵活可靠，清洗积水杯，或更换过滤器；（3）清洗、更换滤网，取出滤网，用空气由内向外吹，即而重复使用；（4）卸下PC杯，用干净干布擦试即可，不可使用任何会破坏PC材质的化学物品来清洗；（5）检查结果一切符合要求，然后按原样放置以备用。第八节空气过滤装置由于压风管道在使用过程中会在内壁附着并产生油状污垢，增加空气的污染程度，建议在压风自救装置前面增加主管道过滤器SMCAFF（用于对进入压风自救装置的压缩空气进行进化处理）。其指标如下：1、使用流体：压缩空气；2、使用压力范围：0.15-1Mpa；3、环境及流体温度：5-60摄氏度；4、过滤精度：小于5微米。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计第五章供水施救系统第一节综述根据国家安全监管总局国家煤矿安监局《关于建设完善煤矿安全井下安全避险“六大系统”的通知》要求以华亭煤业集团《关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的会议纪要》，结合我矿实际，为提高矿井安全管理水平，特编制供水施救系统安装技术方案，以便在灾害急救时，能够供给足够的饮用水，达到抢险救灾，施救的目的。第二节水源、水量一、水源煤矿企业必须按照《煤矿安全规程》的要求，建设完善的防尘供水系统；除按照《煤矿安全规程》要求设置三通及阀门外，还要在所有采掘工作面和其他人员较集中的地点设置供水阀门，保证各采掘作业地点在灾变期间能够实现提供应急供水的要求。要加强供水管路维护，不得出现跑、冒、滴、漏现象，保证阀门开关灵活。2010年底前，全国所有煤矿要完成供水施救系统的建设完善工作。本矿井的供水水源取自地面生活水池，地面生活水池的水来源于▲小河，井下供水管路从回风斜井、经过联络巷一直铺设到避难硐室等用水地点，供水管管径为φ50mm，采用焊接不锈钢管，总长1500m左右。二、水量根据工作用水及灾变期间矿井人员数计算，大概需要50M3的水池就可以了。本矿实际已建容量分别为250m3生活、生产高位水池，其标高+1540m。第三节供水系统一、井下水处理工艺流程井下水中主要污染物为悬浮物。设计采用混凝沉淀、消毒处理工艺，处理工艺流程见图2-3-1。根据地质报告预算的矿井涌水量，因此本设计处理能力为60m3/h，矿井生产过程中必须进行涌水量的测定，处理能力必须满足其最大涌水量的要求，处理后的井下水能达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)一级标准要求。处理达标后的矿井水部分复用于井下和地面消防洒水，其余经场地排水沟排出场外，作为农田灌溉用水。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计图2－3－1井下水处理工艺流程二、井下消防洒水防尘系统矿井必须建立完善的供水系统，井下供水系统与井下防尘消防洒水系统各为不同的系统；设计矿井防尘与消防洒水共用一套管路系统，所用水源来源于地面消防水池。供水施救系统的水源来源于地面生活水池。井下生产、防尘、消防洒水水池设在附近山坡+1535m标高的斜坡上，容量250m3，井下消防、洒水地点最大标高（10501风巷）为+1465m，距井下用水最高点的几何高差大于70m，采用静压供水方式向井下消防洒水地点供水，水池的标高满足井下最高用水点几何高差35m的规定。井下消防、防尘水管规格：主管为Ф133×4mm无缝钢管；消防、防尘在工作面运输及回风巷铺设Ф50×4mm（无缝钢管）消防洒水支管。在主要工作面运输巷、掘进巷道的洒水管每50m设洒水支管和阀门，在其他巷道每隔100m设一支管阀门。在井下每个装载点、转载点设洒水器，在采掘工作面进回风巷的隔爆水棚点、水炮泥给水点设支管和阀门。工作面运输巷每隔50m设DN25mm给水栓一个，工作面回风巷每隔100m设DN25mm给水栓一个。三、井下供水施救系统供水施救系统的水源来源于地面生活水池，水池标高为＋1540m标高，水池容积为400m3，供水施救管路选用φ57mm无缝钢管从回风斜井进入直接铺设到临时避灾硐室和永久避灾硐室之内，在每个硐室内供水管路末端设两台活性炭净水器。根据各用水点水压加减压阀满足水压要求。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计四、水质标准防尘洒水用的水质标准见表6－1－1。根据《煤矿井下消防、洒水设计规范》（GB50383－2006）和《煤矿井下粉尘综合防治技术规范》（AQ1020－2006）。经矿井工业场地井下水处理站混凝沉淀、过滤、消毒后的井下水，水质应符合下列要求。a．悬浮物含量不得超过30mg/L。b．悬浮物的粒度直径不得大于0.3mm。c．氢离子浓度（PH值）为6～9。d．大肠菌指数每升水中不超过3个。五、水压根据井下巷道布置及机械设备配备和用水设施布置等，井下最高用水点为1号临时避灾硐室，标高为+1465m处。水量、水压由生活水池（池底标高+1540m）保证，常高压供水。井下最高用水点标高为＋1465m，高差为70m。井下最高用水点的水压为：P=ρgh＝1000×9.8×75=68600（Pa）=0.68(MPa)式中:P――压力，Pa；ρ――密度，1000kg/m3；g――9.8N/Kg；h――高差，75m。矿井投产时，井下最低用水点标高为＋1380m，生活水池标高为＋1540m，高差为235m。井下最低用水点的水压为：P=ρgh＝1000×9.8×235=2303000（Pa）=2.3(MPa)式中:P――压力；Pa；ρ――密度，1000kg/m3；g――9.8N/Kg；h――高差，235m。因此，水压超过使用要求时，必须采取降压措施，在主管路中设置减压阀，以满足水压要求。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计第六章井上井下通信联络系统一、通信联络系统基本要求各矿山必须按照安全避险的要求，进一步建设完善通信联络系统。煤矿应安装有线调度电话系统。井下电话机应使用本质安全型。宜安装应急广播系统和无线通信系统，安装的无线通信系统应与调度电话互联互通。在矿井主副井绞车房、井底车场、运输调度室、采区变电所、水泵房等主要机电设备硐室以及采掘工作面和采区、水平最高点，应安设电话。紧急避险设施内、井下主要水泵房、井下中央变电所和突出煤层采掘工作面、爆破时撤离人员集中地点等地方，必须设有直通矿井调度室的电话。距掘进工作面30～50米范围内，应安设电话；距采矿工作面两端10～20米范围内，应分别安设电话；采掘工作面的巷道长度大于1000米时，在巷道中部应安设电话。机房及入井通信电缆的入井口处应具有防雷接地装置及设施。井下基站、基站电源、电话、广播音箱应设置在便于观察、调试、检验和围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物的地点。煤矿井下通信联络系统的配套设备应符合相关标准规定，纳入安全标志管理的应取得煤矿矿用产品安全标志。二、设计原则及标准1、硬件设计原则系统的硬件设计和选型应该遵循如下原则：先进性：系统硬件应具有先进性，避免短期内因技术陈旧造成整个系统性能不高或者过早淘汰。可靠性：在充分考虑先进性的同时，硬件系统应立足于用户对整个系统的具体需求，应优先选择先进、适用、成熟技术，最大限度地发挥投资效益。兼容性：系统设备应优先选择根据已有国际标准设计、生产的标准化设备,避免因兼容性差造成系统难以升级或拓展。可扩充性：系统数据采集设备采用模块化结构和总线通信方式，在系统规模扩展时，不需较大的改造即可。2、软件设计原则91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计系统的软件设计和选型应该遵循如下原则：可靠性和安全性：系统软件应具有很高的可靠性和安全性。易用性：系统软件应操作方便,采用中文图形界面。标准化：系统软件应符合国家、行业标准以及国际标准,便于升级。可扩充性：系统软件应具有可扩充性。采用面向对象的结构设计，具有一定的灵活性、可操作性和可扩展性。在今后业务发生变化时，模块的增加和对模块的修改不应对其他模块产生影响。为确保整个工程的高质量，总体方案设计原则需要达到可靠性、安全性、先进性、灵活扩充性、经济实用性、操作和维护的方便性的高度统一。3、设计依据、规范和标准《矿山安全规程》《矿山设计规范》《智能调度室装备规范》《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》《爆炸性环境用防爆电气设备通用要求》GB3836.1-2000《爆炸性环境用防爆电气设备》GB3836.2-2000《矿用一般型电气设备》GB12173一90《矿山通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT209－90《通用用电设备配电设计规范》GBSOO55一93《工业标准及国际商务建筑布线标准》GB84《通信网技术标准汇编》[1989.10.]GB50252-94《工业安装工程质量检验评定统一标准》[1994.12.]三、地面通信设备本矿已经安设有KTJ3-16型数字程控调度机，井下选用HAK-I型防爆矿用电子电话机，矿井内部井上、井下通讯共安装电话24门。副井提升信号设置简单的组合式光电信号。矿调度室安装1台与本地通信网络相联通的直拨电话。四、井下通信下井的通讯干线选用两根MHYBV-20×2/0.8型通讯电缆，接至电话机的支线，选用HUYAV-1×2×7/0.28型通讯电缆。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计矿井主斜井、井底车场、运输调度室、井下避难硐室、井底水泵房、带式输送机集中控制硐室等主要机电设备硐室和采掘工作面，应安装电话。井下主要水泵房、矿井地面变电所和地面通风机房的电话，应能与矿调度室直接联系。井下每个避难硐室应安装1台电话。91▲ ○○△△△▲煤矿安全避险“六大系统”专项设计存在问题与建议一、存在的问题1、矿井“六大系统”建设尚不完善，原设计未考虑供水施救系统，为设置避难系统。2、矿井已有“六大系统”可能不能与当前新型、高效、安全的设备兼容。二、建议1、建议业主尽快按本设计要求，完善矿井“六大系统”建设。2、未购入设备，尽量选择当前新型、高效、安全的设备，以提高设备工作效率，发挥设备优点。3、在保障安全的情况下，尽量选用能与已有设备兼容新设备。4、矿井可根据实际情况在取得煤炭相关主管部门许可的情况下，调适当调整相应设备配备。91▲'