井工煤礦初步設計安全專篇編制導則
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國家安全生產監督管理總局 發布
目 錄
前 言 1
1 目的和適用范圍 2
2 術語和定義 2
3 基本規定 2
4 編制內容 2
附錄A:安全專篇文件格式…………………………………………………………………… 28
附錄B:安全專篇文件目錄…………………………………………………………………… 31
附錄C:附圖目錄……………………………………………………………………………… 34
前 言
本標準是在廣泛征求有關單位和專家意見基礎上, 根據新近頒布實施的《煤礦安全規程》(2006年版)、《煤炭工業礦井設計規范》(GB50215-2005)要求,對《煤礦(井工、露天)初步設計安全專篇編制內容》(煤安監監一字〔2002〕65號)修改完善后形成的新安全行業標準。該標準認真研究、總結了近年來國內外礦井建設及安全生產方面的新技術、新工藝和新經驗,具體地規定了礦井初步設計安全專篇的編制范圍和應達到的深度,是各煤礦設計單位編制安全專篇的主要依據。
本標準的全部附錄為規范性附錄。
本標準由國家安全生產監督管理總局提出,全國安全生產標準化技術委員會煤礦安全分技術委員會歸口。
本標準起草單位:
參與起草人:
1 目的和適用范圍
1.1 為規范礦井初步設計安全專篇編制內容,提高煤礦安全防范意識,預防事故發生,促進安全生產,制訂本標準。
1.2 本標準適用于新建、擴建、改建煤礦建設項目。
2 術語和定義
2.1 GB/T15663 煤礦科技術語及《煤礦安全規程》中定義的術語適用于本標準。
2.2 安全專篇是指在煤礦初步設計的基礎上對煤礦安全設施和條件的設計,包括煤礦初步設計安全專篇說明書和附圖兩部分。
3 基本規定
3.1 礦井初步設計安全專篇必須在以下資料基礎上編制:
a) 經國土資源部門評審備案的相應級別的井田勘查地質報告;
b) 省級及以上政府有關主管部門項目核準(審批)的批復文件;
c) 國土資源部門劃定井田范圍批復文件或頒發的采礦許可證;
d) 安全預評價報告。
3.2 礦井初步設計安全專篇編制必須符合《煤炭產業政策》、《煤炭工業礦井設計規范》、《煤礦安全規程》等政策、法規、標準要求。
3.3 礦井初步設計安全專篇必須在初步設計的基礎上進行編制,礦井初步設計及其安全專篇應由同一個設計單位進行編制,編制單位必須具有相應設計資質。
4 編制內容
4.1 概況
4.1.1 礦區開發情況。包括礦區總體規劃,現有生產、在建礦井的分布和開采情況,小窯分布及開采情況;屬于非新建項目的,要介紹其建設、安全生產情況。
4.1.2 項目設計依據。包括建設單位提出的要求和目標、提供的主要技術資料與審批文件,設計編制的主要原則和指導思想,國家有關安全法律法規、規范和標準等。
4.1.3 建設單位基本情況。項目建設單位的組成、主營業務、煤炭建設與生產業績、近年安全生產狀況。
4.1.4 設計概況
4.1.5.1 地理概況。礦區、礦井所在地理位置、交通情況、地形地貌、水系河流、氣象與地震、環境狀況等情況。附:交通位置圖。
4.1.5.2 主要自然災害。井田所在區域洪水、泥石流、滑坡、巖崩、不良工程地質、災害性天氣等方面。
4.1.5.2 工程建設性質,新建、改建、擴建。
4.1.5.3 井田開拓與開采。井田境界、儲量、設計能力及服務年限;井田開拓方式、采區布置、采煤工藝及主要設備,建設工期等。
附:井筒特征表。
附插圖:開拓方式平、剖面圖。
4.1.5.4 提升、排水、壓縮空氣系統。主要設備型號和主要技術參數。
4.1.5.5 井上下主要運輸設備。地面鐵路、公路及其它運輸方式,井下主要、輔助運輸方式及設備。
4.1.5.6 供電及通訊。供電電源、電壓、電力負荷、送變電方式、地面供配電、井下供配電、安全監控與計算機管理,通訊及鐵路信號等。
4.1.5.7 地面輔助生產系統。包括原煤進倉裝車、洗選加工、矸石排放,以及供排水、污水處理、井口降溫采暖等系統。
4.1.5.8 地面設施。工業場地及周邊用于生產生活的重要建筑物與構筑物。
附:工業場地總平面布置圖。
4.1.5.9 技術經濟。勞動定員匯總表,主要技術經濟指標。
4.2 礦井開拓與開采
4.2.1 煤層埋藏及開采條件
4.2.1.1 地質構造及特征。地層、煤系地層及含煤性。煤系地層走向、傾向、傾角及其變化規律;斷層、褶曲、陷落柱、剝蝕帶發育情況及其分布規律;火成巖侵入情況及對煤層和煤層頂底板的影響;構造類型。
附表:主要斷層特征表
4.2.1.2 煤層及煤質。煤層賦存情況(包括可采煤層層數、厚度、傾角、結構、節理、層理發育情況等)、煤層頂底板巖性特征、物理力學性質、結構及變化規律;煤層露頭(含隱露頭)及風化帶情況;煤質及煤種。
附:可采煤層特征表。煤質特征表。
附:煤層柱狀圖。
4.2.2 礦井主要災害因素及安全條件。
煤層瓦斯賦存及規律,煤層瓦斯含量、壓力,礦井瓦斯等級,礦井煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險性,其它有毒有害氣體情況;各煤層煤塵爆炸指數及爆炸危險性;煤層自燃發火期和自燃傾向性;煤層頂、底板情況;沖擊地壓危險性;地溫情況。
鄰近礦井瓦斯、煤塵、煤的自燃、煤與瓦斯突出、地溫等實際情況及鑒定研究成果。
4.2.3 礦井開拓系統
4.2.3.1 井筒
井筒的設置及功能。井筒和工業場地工程地質條件、防洪設計標準、保護煤柱的留設等;進、回風井口的安全性。
4.2.3.2 采區(或盤區、下同)劃分、采區及煤層開采順序、采區接替關系,劃分依據及其合理性分析;煤層下行開采的順序確定;煤層上行開采的分析論證。
4.2.3.3 主要巷道
主要巷道布置層位、安全煤柱、安全間隙、支護方式、安全風速、其它安全措施等。
插圖:井筒、開拓、采區主要巷道斷面圖。
附:開拓方式平、剖面圖。
4.2.3.4 竣工投產應具備標準條件,采區包括盤區大巷應貫穿整個采(盤)區。
4.2.4 采煤方法及采區巷道布置
4.2.4.1 采煤方法的合理性分析。
應對綜合機械化采煤、放頂煤采煤法、水文地質條件復雜、煤層自燃、高瓦斯礦井、煤(巖)與瓦斯突出礦井、沖擊地壓礦井、薄煤層、大傾角煤層和特厚煤層等難采煤層的適應性和安全性進行分析。
4.2.4.2 采掘設備的安全性
液壓支架的支護強度、防倒、防滑措施;傾斜和急傾斜煤層開采時的防飛矸措施等。
4.2.4.3 采區巷道布置。
采區上、下山、采煤工作面順槽等巷道布置方式。
對有沖擊地壓、煤層自燃和煤與瓦斯突出等條件下巷道層位的選擇與分析。
高瓦斯礦井、有煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險礦井采區和開采容易自燃煤層的采區以及低瓦斯礦井開采煤層群和分層開采采用聯合布置的采區,其專用回風巷的設置情況。
采區及工作面加強支護的要求等。
附:采(盤)區巷道布置及機械配備平、剖面圖;井下運輸系統圖。
4.2.5 頂板管理及沖擊地壓
4.2.5.1 頂板災害防治及裝備
影響礦山壓力顯現基本因素分析:煤層頂板巖性、頂底板類別、物理力學性質對可能產生頂板事故的影響分析;斷層與褶曲、擠壓帶與破碎帶、沖刷、節理、裂隙、煤層傾角、開采深度、采高、控頂距對礦山壓力顯現的影響。
一般頂板冒落災害的防治措施及裝備:回采工作面頂板管理方式的選擇,回采工作面支架的選擇論證,采區順槽巷道支護的選擇論證;沿空掘(留)巷的安全措施。掘進工作面支護選擇論證、交叉點支護的選擇論證。
礦山壓力觀測設備:綜采工作面、高檔普采工作面、其它采煤工作面及掘進工作面各種礦山壓力觀測設備。
堅硬頂板跨落災害的防治措施:頂板巖石特性、物理力學性質、頂板巖層厚度、臨近礦井頂板冒落情況等。
預防措施及裝備:頂板高壓注水、強制放頂等措施分析。巖石鉆機、高壓注水泵、礦山壓力觀測設備(如:微震儀、地音儀、超聲波地層應力儀等)。
4.2.5.2 沖擊地壓
礦區或鄰近礦井或本礦沖擊地壓發生的歷史資料;影響本礦沖擊地壓發生的因素分析(地質因素、開拓開采因素);沖擊地壓預測(沖擊地壓預測方法、預測儀器儀表和設備選型);沖擊地壓防治措施(設計原則、防治措施等)。
附:上下煤層對照圖、沖擊地壓的預測和防治工程圖(必要時附)。
4.2.6 井下主要硐室
井下架線式電機車修理間及變流室、井下蓄電池式電機車修理間及充電變流室、井下防爆柴油機車修理間及加油(水)站、井下換裝硐室、井下消防材料庫、防水閘門硐室、井下急救站、避災硐室、井下降溫系統硐室等的規格、要求(裝備)、服務范圍、層位位置選擇、支護形式、通風方式等。
4.2.7 井上、下爆炸材料庫
位置、庫房型式、支護、通風、照明、通訊;距主要井巷(建構筑物)距離;爆炸材料庫采取的安全防范措施。
4.2.8 安全出口
礦井、采區、工作面安全出口設置及保證措施。
4.2.9 礦山壓力及地質測量類儀表、設備配置
4.3 瓦斯災害防治
4.3.1 瓦斯災害因素分析
4.3.1.1 瓦斯賦存狀況
瓦斯成分、瓦斯參數(瓦斯風化帶、瓦斯壓力、各煤層瓦斯含量及梯度等)、煤層逶氣性系數、煤(巖)與瓦斯(二氧化碳)突出危險性、其它有毒有害氣體情況。
4.3.1.2 瓦斯涌出量預測及變化規律分析
根據不同水平的瓦斯參數預測礦井不同水平或開采區域的瓦斯涌出量、礦井瓦斯等級,從不同區域不同埋深分析研究礦井瓦斯涌出的變化規律等。
4.3.1.3 瓦斯災害治理措施選擇
研究確定降低礦井瓦斯濃度的可能途徑,對風排、抽排比例關系進行定性、定量分析。
4.3.2 防爆措施
4.3.2.1 防止瓦斯積存的措施。健全穩定、合理、可靠的通風系統;保證工作面有充足的風量和合理的風速;確定瓦斯異常區裝備、管理標準。
4.3.2.2 控制和消除引爆火源。防止爆破引燃瓦斯;防治自燃措施;電氣防爆措施;防止撞擊產生火花的措施;防止產生引燃(爆)火源(明火)的措施。
4.3.2.3 地面儲、裝、運等輔助生產系統防爆措施
4.3.3 隔爆措施(見4.5.5)
4.3.4 瓦斯抽采
4.3.4.1 礦井瓦斯儲量
瓦斯儲量、可抽量及瓦斯涌出量計算。
4.3.4.2 抽采系統和方法
瓦斯抽采系統的選擇及合理性分析;地面集中抽采(預抽)的預抽量、預抽時間、預抽效果分析。
本煤層瓦斯抽采方法;臨近層抽采方法;采空區抽采方法;抽采巷道的選擇和布置;鉆場布置和鉆孔參數。
4.3.4.3 抽采管路及其設備
抽放系統的主、干、支管管徑、材質、連接方式,主管路的趟數;抽放管路的布設和敷設方式,安全間距;管路的附屬設施(如閥門、計量裝置、放水器、除渣裝置、管路瓦斯參數測定孔等)及其布設原則;井下管路的阻燃性和防砸、防靜電、防腐、防漏氣、防下滑措施,地面管路的防凍和防雷電、靜電措施;
礦井不同時期的抽放流量、負壓及時間界限;瓦斯儲存、利用方式及所需正壓,抽放設備選型及工況點(應考慮抽放設備實際工況與標準工況的換算),設備富裕能力(≮15%)校驗,設備工作及備用臺數;
瓦斯抽放站的輔助設施(起重、冷卻、采暖、通風、測量及計量)、安全設施(防爆器、防回火裝置、放空管、避雷、滅火器具),安裝布置方式,防火間距,機房安全出口;抽放設備及設施選型合理性和運行安全、可靠性分析;
附:抽放管路系統圖、抽放泵特性曲線圖。
4.3.4.4 安全保障措施
抽放系統及抽放泵站安全措施:抽放站場、鉆孔施工防治瓦斯措施;管路及抽放瓦斯站防雷電、防火災、防洪澇、防凍措施;抽放瓦斯濃度規定;安全管理措施。
監測監控子系統的組成、功能及設置。
4.3.5 防突措施
4.3.5.1 煤與瓦斯突出的危險性分析
煤層賦存、頂底板等情況;瓦斯特征;煤層的物理力學性質;礦井或鄰近礦井煤與瓦斯突出情況;各煤層瓦斯突出危險性鑒定結果。
4.3.5.2 綜合防突措施(開拓方式和開采順序;采煤方法和巷道布置;采區巷道和頂板管理;通風等)。
4.3.5.3 煤層注水防突(煤層注水的布孔形式、位置、長度、注水量等參數結合防塵、防突等因素綜合考慮,詳見4.5.2)。
4.3.5.4 開采保護層:保護層的確定;保護層作用有效范圍的圈定;開采保護層的幾個技術問題—主要巷道布置、井巷揭突出煤層地點的選擇、預抽被保護層的瓦斯、保護層的有效保護范圍及有關參數確定、保護層的回采工作面與被保護層的掘進工作面超前距離的確定、防止應力集中的影響、留煤柱時采取的措施、掘進通風和局部扇風的選擇、井巷揭煤前通風系統和通風設施及采區上山布置方式、其它應注意的問題。
4.3.5.5 預抽煤層瓦斯;石門和井巷揭煤的防突措施;煤巷掘進防突措施;回采工作面防突措施。
4.3.5.6 預測預報措施,煤與瓦斯突出預測儀器。
4.3.5.7 安全防護措施
井巷揭穿突出煤層和在突出煤層中進行采掘作業時的安全防護措施;壓風自救系統(壓風自救硐室;壓風自救點;自救系統需風量校驗,管路設施);個人防護措施等。
附:壓風自救系統圖。
4.3.6 礦井瓦斯及其它氣體檢測儀器、設備配置
4.4 礦井通風
4.4.1 通風系統
礦井通風方式和通風方法。
礦井初、后期進回風井數目及位置、功能、服務的范圍及時間;改擴建礦井增加和棄用的井筒情況。
附插圖:通風系統圖(初、后期)、通風網絡圖(初、后期)。
4.4.2 礦井風量、風壓及等積孔
礦井不同時期的需風量計算及風量分配、風壓、等積孔計算及通風難易程度評價,應考慮自然風壓及海拔高度影響。
附表:初、后期風壓計算表。
4.4.3 掘進通風
掘進通風方法、通風設備、防止產生循環風的安全措施。
4.4.4 硐室通風
井下獨立通風硐室的通風系統及安全措施,采用擴散通風的硐室及通風要求。
4.4.5 井下通風設施及構筑物
井下各種風門、擋風墻、風簾和風橋、調節風門、測風站的設置及技術要求。
4.4.6 礦井主通風機及礦井反風
礦井通風設備選型及正常、反風工況點(應考慮自然風壓影響及海拔高度對特性曲線的修正),通風設備的余量及電機功率(包括反風功率)校驗;工況調節方式,輔助設施(防爆門、風硐、風門、起重、潤滑、液壓、冷卻散熱、消音、測壓、滅火器具),安裝布置方式,機房安全出口,風門防凍措施,性能測試方式;反風方式、反風系統及設施;多風機聯合運轉時的性能匹配及工況點穩定性;通風設備及設施選型合理性和運行安全、可靠性分析。
多風井實施反風的技術措施和方法。
附:初、后期風機工作和反風特性曲線圖。
4.4.7 井筒防凍
井筒防凍方式、計算參數、設備選型及相應的安全措施。
4.4.8 降溫措施及設備選型
4.4.8.1 礦井致熱因素
熱害種類、熱害程度及致熱因素分析。
4.4.8.2 礦井地熱、熱水分布狀況及巖石熱物理性質
可采煤層上下主要層段巖石熱物理性質及參數;熱水型礦井的熱水形成、運移、水溫及水量等主要參數;地熱型礦井的原始巖溫、干濕球溫度等主要參數。
4.4.8.3 礦井熱源散熱量計算
地溫情況及熱害對職工的影響;風溫預測計算及采取的降溫措施。
4.4.8.4 降溫措施及設備選型
開拓、采掘布置措施;通風系統及通風管理措施;地熱及熱水型礦井封堵、疏干措施;人工制冷、降溫等措施;降溫設備選型;采用各種措施的經濟技術比較;降溫措施及預期效果。
4.4.9 礦井通風檢測類設備配置
4.5 粉塵災害防治
4.5.1 粉塵危害及防塵措施
4.5.1.1 粉塵種類和危害程度分析
粉塵的種類、游離二氧化硅含量、煤塵的爆炸性、粉(煤)塵的危害性等。
4.5.1.2 防塵措施的確定
各采掘工作面、裝載點、卸載點、運輸、倉儲......等產生粉塵的塵源地點,采用的降塵、除塵、捕塵以及對沉淀在巷道中的煤塵所采取的綜合防塵措施。
回采、掘進工作面除塵。
4.5.2 煤層注水
4.5.2.1 煤層注水設計依據
煤層的物理特性、煤層頂底板的物理特性、煤層的結構特征等;論述煤層注水的必要性。
4.5.2.2 注水工藝、參數及設備
注水方式的選擇、注水參數及水質的確定;注水系統的選擇、注水設備和儀表的選擇。
4.5.3 井下消防、灑水(給水)系統
井下消防灑水系統:水源及水處理、水量、水壓、水質、給水系統(系統選擇、水池、蓄水倉、加壓、減壓、管網)、用水點裝置(滅火裝置、給水栓、噴霧裝置)、管道、加壓泵站、自動控制。
4.5.4 粉塵監測及個體防護設備
4.5.4.1 粉塵檢測
主要檢測方法及頻率,粉塵傳感器布置及檢測儀表。
4.5.4.1 個體防護設備
個體防護設備的選擇及配置。
4.5.5 防爆措施(有煤塵爆炸危險礦井)
防塵降塵措施、電氣設備及保護、撒布巖粉、防止火源引起煤塵爆炸的措施等。
4.5.6 隔爆措施(有煤塵爆炸危險或有瓦斯涌出礦井)
防止爆炸由局部擴大為全礦性的災難所采取的措施。
4.5.6.1 隔爆水棚(水槽、水袋)
水棚的結構、選型、計算與布置以及水棚給水系統。
4.5.6.2 隔爆巖粉棚
粉棚的結構、布置、計算,對巖粉的要求與巖粉原料。
附:隔爆水棚、巖粉棚布置圖。
4.5.7 礦井地面生產系統防塵
地面生產系統防塵;排矸系統防塵;噴霧灑水除塵措施及裝備。
4.5.8 礦井總粉塵、呼吸性粉塵檢查、檢測類儀器儀表配置
4.6 防滅火
4.6.1 煤層自然發火危險性及防滅火措施
4.6.1.1 煤層自然發火危險性
煤層自燃發火危險性參數及礦井的火災特點。鄰近礦井煤層自燃發火的特點和規律、煤層的發火期。
4.6.1.2 煤的自燃分析預測
從煤的化學成分及變質程度、孔隙率、地質構造和內生裂隙、水分、炭化程度、煤巖組分、硫磷含量、瓦斯含量、吸氧速度、溫度及開拓方式、采煤方法、通風方式等等方面分析。
4.6.1.3 煤層的自燃預防措施
應根據礦井煤層自然發火的特點、開拓開采方式、先進適用的科技成果,選擇適宜的開拓開采和通風方式,確定預測預報自然發火的方法,火災監測系統設置等。
4.6.2 防滅火方法
4.6.2.1 灌漿防滅火:設計依據及主要技術資料、灌漿系統的選擇、灌漿方法的選擇、灌漿參數的計算及選擇、灌漿材料的選擇、泥漿制備、注漿管道和泥漿泵選擇。
附:灌漿系統圖。
4.6.2.2 氮氣防滅火:設計依據及主要技術要求、注氮工藝系統及設備、注氮參數。
附:注氮工藝系統圖。
4.6.2.3 阻化劑防滅火:設計依據、阻化劑的選擇、噴灑壓注工藝系統、參數計算、噴灑壓注設備。
4.6.2.4 凝膠防滅火:主料、基料及促凝劑的選擇、參數計算、壓注、噴灑設備選擇等。
4.6.2.5 其它防滅火方法:泡沫滅火技術、均壓通風等。
4.6.3 井下外因火災防治
4.6.3.1 電氣事故引發的火災防治措施
井下機電設備硐室防火措施、井下電氣設備的防火措施、井下電纜、井下電氣設備的各種保護。
4.6.3.2 帶式輸送機著火的防治措施
井下阻燃輸送帶選擇、巷道照明、驅動輪防滑保護、煙霧保護、溫度保護和堆煤保護裝置,自動灑水裝置和防膠帶跑偏裝置,機頭機尾硐室自動滅火系統、火災報警裝置以及監測監控裝置。
4.6.3.3 其它火災的防治措施
防止地面明火引發井下火災的措施;防止地面雷電波及井下、防止井下爆破引發火災的措施;空壓機的防火與防爆措施;防止機械摩擦、撞擊等引燃可燃物的措施等。
4.6.4 井下防火構筑物
井下防火門硐室、消防材料庫、防火墻、采區和工作面密閉等。
4.7 礦井防治水
4.7.1 礦井水文地質
4.7.1.1 水文地質情況
井田水文地質條件,主要含(隔)水層類型,礦井水文地質條件、水文地質類型;井田臨近礦井和小(古)窯涌水及積水情況以及地表水體、廢棄的礦井、小窯老塘積水情況、地質構造的導水性;第四系含(隔)水層特征及積水情況;封閉不良鉆孔情況;礦井主要含水層或積水區與主要開采煤層之間的關系;礦井正常涌水量和最大涌水量。
4.7.1.2 礦井水文地質特點、水患類型及威脅程度分析、可能發生突水的地點和突水量預計。
4.7.2 礦井防治水措施的確定
4.7.2.1 礦井開拓開采所采取的安全保證措施。礦井開拓工程位置及層位選擇、采掘工程所采取的防治水措施。
4.7.2.2 防治水煤(巖)柱的留設。防治水煤(巖)柱的種類、防治水煤(巖)柱的留設原則、計算依據、方法與結果。
4.7.2.3 區域、局部探放水措施及設備。探放水原則、探放水方法的確定、探放水設備的選擇、探放水時的安全措施。
4.7.2.4 疏水降壓。根據礦井具體水文地質條件確定:疏水降壓地點、方法和降低水頭值的確定,疏水工程設計,疏水降壓設備選擇。
4.7.2.5 防水閘門。分析設置防水閘門的必要性,防水閘門規格,防水閘門硐室位置及設計計算結果,施工及管理要求。
4.7.2.6 井下排水。礦井不同時期井下正常、最大涌水量;排高及時間界限,地面所需附加揚程,排水方式;排水設備選型及管路淤積前、后的工況點(應考慮海拔高度對參數進行修正,以及并聯運行);排水泵的工作、備用、檢修臺數,預留預設情況,排水能力校驗,電機功率和吸上真空高度校驗,泵與管路的運行組合,水泵的充水方式和起動、調節方式;排水管路管徑、材質、連接方式和壁厚校驗,閥門,管路趟數及敷設井巷和方式;水質pH<5時的防酸措施,管路的防腐,排水系統防水力沖擊措施,管路預留位置;泵房附屬設施[引水、起重、運輸、配水井/閥及硐室,大功率泵房的通風散熱和降噪措施;配水井、聯軸器的安全防護;排水設備及設施選型合理性和運行安全、穩定性分析。
水泵房位置及通道,水倉布置及容量。
附:水泵特性曲線圖、排水系統圖。
4.7.2.7 地表水防治。設計依據、地面水防治、地面水防治工程及裝備。
4.7.2.8 小窯、老窯水防治。小窯、老窯分布范圍、積水情況,與礦井的開拓開采之間的關系、影響程度,提出其積水區域實現安全開采的防治水技術途徑和安全技術措施。
4.8 電氣安全
4.8.1 礦井電源及送電線路
4.8.1.1 礦井供電電源及可靠性分析
電網現狀及規劃、供電電源(包括電源協議或供電承諾)、施工電源、過渡期的供電、電源運行方式、備用電源自動投入裝置等。
4.8.1.2 供電線路可靠性及保證措施
可能產生的事故分析,如斷線、倒桿、外力破壞、雷擊、覆冰、污閃等。
保證措施,如線路設計、適應氣象條件、導線強度、截面選擇、允許溫度、桿型、路徑、交叉跨越、絕緣配合及防雷、溶冰等。
4.8.2 礦井主變電所
4.8.2.1 主變電所負荷
主變電所最終或分期、分級(一、二級)的電力負荷計算值(有功、無功、視在),噸煤電耗。
4.8.2.2 主變壓器選擇
臺數、型號規格、運行方式、負荷率、供電保障系數、調壓方式等。
4.8.2.3 電氣主接線及主要電氣設備
各電壓等級的電氣主接線、無功補償方式、主要電氣設備選擇、站用電及操作電源、繼電保護(主保護和后備保護)及控制和遠動、短路校驗。
4.8.2.4 接地方式和接地網設置
4.8.2.5 防止礦井突然停電的措施
電源線路、變電所停電等。
4.8.2.6 地面主變電所事故及防治措施
可能發生的事故分析:工程地質條件,洪澇災害、大氣過電壓、短路、變電所火災、誤操作、保護不完善、變電所設備事故、小動物引起的短路、系統設置不合理等。
主變電所事故防治措施:地面變電所選址的安全因素分析、防雷過電壓保護及各種避雷設施與設備。防污穢措施、變電所和構筑物的防火措施和防火間距、事故油池設置,開關、繼電保護裝置及電容器的防火措施,高壓電網限制單相接地電容電流的措施,諧波電流限制措施。電纜溝、管道溝等防小動物進入措施等。
4.8.3 地面供電系統
4.8.3.1 負荷分級及各分級負荷的供電方式、供電安全性分析。
4.8.3.2 地面供配電系統概況。變配電所分布和供電范圍、線纜選擇與敷設
附:礦井供電地理接線圖、地面主變電所主接線系統圖和平面布置圖、地面低壓配電系統圖(至第一級配電點)。
4.8.3.3 主通風機房。電源及線路;電力負荷;起動方式、電氣設備及保護功能;儀表、通訊及控制。
4.8.3.4 瓦斯抽放站。電源及線路;電力負荷;起動方式、電氣設備及保護功能、電氣防爆及安全技術措施;抽放站防雷擊、靜電、火災的安全措施;儀表、通訊及控制。
4.8.4 地面建(構)筑物防雷及防雷電波侵入井下
4.8.4.1 建(構)筑物的防雷分級
一、二、三類防雷建筑名稱。
4.8.4.2 各級建(構)筑物的主要防雷措施
一、二、三類防雷建筑的主要防雷措施。
4.8.4.3 防地面雷電波及井下的措施
進入井下的地面架空線路、電機車架線、管路在入井處的避雷措施等。
4.8.5 應急照明設施的設置
地面、井下需設應急照明的地點及應急照明裝置。
4.8.6 井下供電系統
4.8.6.1 井下電力負荷和電壓等級
最終或分期、分級(一級)的電力負荷計算值(有功、無功、視在),一級電力負荷類型及供電方式,用電電壓等級。
4.8.6.2 井下電纜
井下電纜選擇:如類型、絕緣水平、鎧裝、截面及校驗(載流量、溫升、經濟電流密度、動熱穩定性、壓降)、阻燃性能、煤礦礦用產品安全標志等。
電纜敷設路徑及方式:敷設路徑、敷設位置、安全措施、與管路和其他電纜的距離、敷設方式、電纜的連接等。
4.8.6.3 井下電氣設備及變電所
4.8.6.3.1 電氣設備防爆等級
井下各使用地點電氣設備(包括電動機、變配電設備、用電設備、電機車、照明燈具、通訊及自動化裝置和儀表、傳感器等)防爆等級的選擇,無油真空化情況,所選電氣設備具備 “煤礦礦用產品安全標志”情況。
4.8.6.3.2 采區3.3kV供電的專門安全措施
4.8.6.3.3 電氣設備的繼電保護
不同回路、設備所具備的各種保護、閉鎖、控制功能,開關設備分斷能力、動熱穩定性及保護裝置可靠系數校驗,主要電氣設備的實時監測監控。
4.8.6.3.4 井下變電所
各主要變電所、配電點、移動變電站的設置位置和主接線方式,配電變壓器臺數及保證率,變壓器中性點接地方式,供電安全性分析,滅火器具設置。
附:井下供電系統圖(至各用電設備,并示出閉鎖關系)
4.8.6.3.5 局部通風機的供電方式及風電瓦斯閉鎖。
4.8.7 井下電氣設備保護接地
4.8.7.1 保護接地的設置范圍
4.8.7.2 接地網
總接地網、分區接地網、主接地極、局部接地極的設置,材質、截面及連接,接地電阻。
4.8.8 井下照明、信號
4.8.8.1 井下固定照明
井下固定照明地點和供電方式,照明器具和電纜的選擇及安裝敷設方式,照明變壓器的保護。井下需設應急照明的地點及應急照明裝置。
4.8.8.2 礦燈
礦燈類型和電氣保護,礦燈數量,充電設備、數量及設置地點
4.8.9 井下電氣事故原因分析及其防范技術措施
4.8.9.1 可能產生的事故分析
異常停電和帶電、電氣火花、著火、短路、過負荷、斷相、單相接地電容電流、電纜動熱穩定性、觸電、靜電、失爆等。
4.8.9.2 防治措施
電氣設備實現無油化、各種電氣保護及其可靠性、電纜截面及阻燃和安裝、不帶電作業、日常運行維護檢查、電機車架空線高度及分段開關、接地、遮攔等。
4.8.10 礦井通信
4.8.10.1 地面通信設備
礦井行政、生產調度、電力、救護通信系統設置和選擇,與公網的連接,設置地點,設備門數等
4.8.10.2 井下通信
通信種類,井下移動通信系統的設置。井筒電話電纜的敷設及其復接,固定通信主要設置地點,直通電話等。
4.9 提升、運輸、空氣壓縮設備
4.9.1 提升設備
4.9.1.1提升裝置
提升容器型號和主要參數,串車組成,最大、最重件參數和對側配重要求,最大載重量及最大載重量差,裝卸載方式,提升高度或井巷參數;
提升設備、主(尾)鋼絲繩及懸掛裝置的型號、主要技術參數,提升設備的運行臺數,相關參數校驗;提升機房照明及防護隔離和消防設施;設備選型的合理性及運行安全性分析;
附:提升系統平、剖面圖。
4.9.1.2 運行參數
提升系統主要運行參數及其校驗,如:最大提升速度、最大加減速度、加減速度變化率、爬行速度、進出四角罐道速度、休止時間、過卷和過放距離、年提升能力及富裕系數等;
附:提升速度圖。
4.9.1.3 提升機安全制動
制動裝置及其主要功能,制動方式(一級、二級、恒減速),制動力矩與最大靜荷重轉矩的倍數,雙滾筒纏繞式提升機調節滾筒位置時制動力矩倍數,立井和斜井提升絞車上提、下放時安全制動減速度,摩擦式提升機緊急制動滑動極限等。
4.9.1.4 提升機機電保護裝置及電氣保護
防過卷過放、防過速、過負荷和欠電壓、限速、深度指示器失效、閘間隙、松繩、尾繩、滿倉、減速功能保護,纏繞式提升的定車裝置;電氣保護,如:短路及欠壓、錯向閉鎖、測速回路斷電、直流主電機失磁、制動油及潤滑回路故障、電氣制動電流消失、操縱手柄“0"位;提升信號聯鎖等。
4.9.1.5 立井及斜井提升各類連接裝置的安全系數校驗
4.9.1.6 立井井筒設施
大、重型設備、車輛進出罐籠過程(尤其是深井,繩端載荷變化后鋼絲繩發生較大的彈性變形)及運行中的安全措施,長材料運送方式及其安全措施,箕斗提升的防過裝載措施;井口防墜落措施,阻車器、擋車器、楔形罐道、防撞梁和托罐裝置、緩沖裝置、防墜器、搖臺、穩罐裝置的設置,立井提升容器罐耳與罐道的間隙,提升容器與井筒裝備的最小間隙等。
4.9.1.7 斜井跑車防護裝置及車場信號裝置
斜巷軌道型號,串車提升的聯接裝置和保險裝置,井巷內托繩輪和立滾的設置及間距;跑車防護裝置選型及主要性能和技術參數,安裝位置及間距;與提升絞車聯動的車場聲光報警裝置功能和安設位置,斜巷躲避硐室。
4.9.1.8 采區輔助絞車運輸事故及防治措施
硐室設計、巷道規格、線路布置、聲光信號、擋車欄、擋車器等。
4.9.1.9 井底及采區煤倉事故的防治措施
煤倉型式及容量、倉口篩篦、煤位信號、煤倉防堵及瓦斯檢測和通風等。
4.9.2 膠帶運輸設備
4.9.2.1 膠帶運輸設備
設備型號、主要技術參數及其校驗(如:傾角、長度、帶寬、帶強及阻燃、滾筒直徑、驅動單元形式及功率配比、軟啟動及軟制動、拉緊方式及位置、防逆轉和制動裝置、膠帶張力及防滑驗算、膠帶安全系數、驅動電機功率及過載能力等)。
4.9.2.2 運行參數
膠帶運輸系統主要運行參數及其校驗(如:帶速、運量、與井下煤流系統及煤倉容量的協調性、工作制度等),選型的合理、安全性分析。
4.9.2.3 膠帶運輸機供電及傳動
電源及線路、電氣主接線、傳動方式及設備、諧波抑制和無功補償。
4.9.2.4 帶式輸送機的電氣保護
驅動滾筒打滑、堆煤、防跑偏、溫度、煙霧、膠帶張力下降、防撕裂、電動機過載、電機超溫、下運輸送機超速和失電保護等;自動灑水裝置,緊急停車裝置,制動及防逆轉裝置,漏斗堵塞聯鎖,起動停車的預報及警告信號;井下膠帶機火災監測系統;膠帶接頭強度檢測裝置。
4.9.3 機車運輸
4.9.3.1 機車運輸設備
平硐、大巷、采區的運輸機車(礦用架線及蓄電池電機車、防爆柴油機車)、牽引整流/充電設備和牽引網及礦車、人車等的型號、類型、數量、主要技術參數。
4.9.3.2 運行參數
機車運輸系統主要運行參數及其校驗(如:運輸長度、線路坡度、車場形式、速度、列車組成、牽引電動機過熱能力、列車制動距離、充放電設備選擇等),選型的合理、安全性分析。
4.9.3.3 機車運輸事故分析
機車及其它運輸車輛運行中碰撞追尾、超速、傷人、觸電、起火、打滑、運行火花等事故。
4.9.3.4 防范機車運輸事故的主要技術措施
大巷及井底車場內的“信、集、閉”系統,軌道及架空線的標準,軌道絕緣及雜散電流,架空線的分段開關或自動停送電開關,巷道安全間隙,躲避硐室等。
4.9.4 井下其他輔助運輸設備
4.9.4.1 架空乘人裝置
巷道傾角及長度、設備型號及主要技術參數、蹬座間距、運行速度、鋼絲繩安全系數校驗、制動器、上下人地點安全措施、緊停及信號裝置、安全間距等。
4.9.4.2 軌吊車、卡軌車、齒軌車和膠套輪車
車輛型號、數量、運行區域、主要技術參數、軌道、制動性能校驗、信號和通信裝置。
4.9.4.3 無軌膠輪車
車輛型號、數量、運行區域、車輛主要技術參數、制動性能校驗,信號、照明和通信、安全保護裝置,滅火器、瓦斯檢測報警儀的配備,排氣中CO、NOx等有害氣體濃度。
巷道中行駛速度限制:物料≤40km/h、人員≤25km/h。
巷道寬度和必要的車輛、人員躲避硐室及提示標志,巷道彎道或視線受阻區段的限速、鳴笛標志,自動交通信號裝置。駕駛員的機動車駕駛證。
井下加油、檢修硐室的獨立通風,加油硐室內柴油儲存量≯井下所有車輛8h的用油量,火災自動監測報警裝置的設置,滅火器材及檢修地溝及集油坑;定期維護、保養。
4.9.5 壓縮空氣設備
4.9.5.1 壓氣設備及管路系統
供氣方式,壓縮空氣設備型號、數量、主要技術參數、設置地點,管路系統規格、長度、敷設位置。
4.9.5.2 壓氣設備事故分析
管路積碳、儲氣罐爆炸、管路振動、機械及電氣事故、噪音等。
4.9.5.3 防范壓氣設備事故的主要技術措施
符合規定的潤滑油,空壓機設壓力表和安全閥、斷油保護或信號裝置、斷水保護或斷水信號裝置、溫度保護裝置、吸氣過濾裝置。
機房的安全出口,聯軸器、皮帶傳動部分的安全防護。
儲氣罐的位置、超溫保護裝置、安全閥和放水閥、出口管路釋壓閥、與供氣總管間的切斷閥。管路防靜電措施。
活塞式機組與儲氣罐間的止回閥、放空管、消音器。
管路系統的合理性、連接固定方式。
4.10 礦井監控系統
4.10.1 礦井安全監控系統
4.10.1.1 根據礦井安全生產條件,選定具有煤礦礦用產品安全標志的安全監控系統,并按規定配置相應設備。
4.10.1.2中心站設置。包括供電、通信、安全防護,主機和終端設置等。
4.10.1.3 分站及傳輸電纜設置。傳輸電纜敷設,分站及隔爆電源的設置地點、安裝方式,斷電范圍。
4.10.1.4 甲烷傳感器的設置。甲烷傳感器的安設位置,報警、斷電、復電值及斷電范圍。
4.10.1.5 其它傳感器的設置
風速、一氧化碳、風壓、溫度、煙霧、設備開停、風筒、風門、饋電等傳感器的安設位置,報警、復電值。
附圖:安全監控系統布置圖、斷電控制圖。
4.10.1.6 分站、傳感器的備用
備用數量≮20%,設備臺帳應注明設置地點、傳感器類別和使用,備用量。
4.10.2 其它安全生產監控系統
根據礦井實際需要,選定具有煤礦礦用產品安全標志的礦井提升運輸、軌道運輸、膠帶運輸、供電、主要通風機、排水、礦山壓力、人員位置、產量等監測系統,并按規定配置相應設備。
4.10.3 使用和維護。用于各監控系統日常檢修維護的人員機構、場所設施設置情況,有關系統及其傳感器、儀器儀表的定期調校和功能測試方式方法。
4.11 礦井救護、應急救援與保健
4.11.1 礦井安全標識設置
4.11.2 災變逃生路線
4.11.2.1 火災(或瓦斯爆炸)避險
4.11.2.1.1發生火災(或瓦斯爆炸)時通風系統調整
根據發生火災(或瓦斯爆炸)的區域、程度、范圍提出合理的調整災變時的局部通風系統和局部反風系統及構筑物的控制措施。
附:局部反風通風系統圖。
4.11.2.1.2 火災避災路線
避災路線原則;提出礦井發生火災時的最佳避災路線和可行的避災路線。
4.11.2.2 水災避災路線。避災路線設置原則;提出礦井發生水災時的最佳避災路線和可行的避災路線。
附:井下避災線路示意圖。
4.11.3 礦山救護。 單獨設立救護隊的必要性、可行性,為本礦服務的礦山救護隊情況; 建設施工期間礦山救護。
4.11.4 礦山保健
井口保健站、井下急救站的設置等。
4.11.5 個體勞動保護
自救器、礦燈、防塵口罩、安全帽等。
4.12 安全管理機構與安全定員、培訓
4.12.1 安全管理機構的設置與人員配備
4.12.2 安全培訓機構與場所。安全培訓機構設置、場所與設施等。
4.12.3 安全定員。包括礦井通風、有害氣體、粉塵檢測人員,防塵、防爆、隔爆工程設施操作、維護專職人員,安全裝備和儀器儀表專職保管、維護、收發人員,安全監控系統巡視、維護人員,井上下消防材料庫(硐室)管理專職人員,瓦斯抽采、防滅火、防突、防治水人員,井下急救站專職醫護人員等。
附:礦井安全定員表
4.13 待解決的主要問題及建議
施工圖階段和施工中應注意和解決的問題。
對于改擴建礦井,改擴建期間的安全措施和新老系統轉換的說明。
對需要進行專項安全設計的說明。
附錄A:
安全專篇文件格式
封面格式
(××省(區、市)及建設單位名稱)
×××礦井初步設計
安全專篇
(設計單位名稱)
××××年×月
扉頁格式
(××省(區、市)及建設單位名稱)
×××礦井初步設計
安全專篇
工 程 編 號:AZ×××
工 程 規 模:
院 長:
總 工 程 師:
項目總設計師:
(設計單位名稱)[加蓋設計證書章]
××××年××月
審 定 人 員 名 單
專 業 姓 名 職務或職稱 簽章
審 核 人 員 名 單
專 業 姓 名 職務或職稱 簽章
參 加 設 計 人 員 名 單
專 業 姓 名 職務或職稱 簽章
附錄B:
安全專篇說明書目錄
1 概況
1.1 礦區開發情況
1.2 編制設計依據
1.3 建設單位基本情況
1.4 設計概況
2 礦井開拓與開采
2.1 煤層埋藏及開采條件
2.2 礦井主要災害因素及安全條件
2.3 礦井開拓系統
2.4 采煤方法及采區巷道布置
2.5 頂板管理及沖擊地壓
2.6 井下主要硐室
2.7 井上、下爆炸材料
2.8 礦山壓力及地質測量類儀表、設備配置
3 瓦斯災害防治
3.1 瓦斯災害因素分析
3.2 防爆措施
3.3 隔爆措施
3.4 瓦斯抽采
3.5 防突措施
3.6 礦井瓦斯及其它氣體檢測儀器、設備配置
4 礦井通風
4.1 礦井通風
4.2 井筒防凍
4.3 降溫措施及設備選型
4.4 礦井通風檢測類設備配置
5 粉塵災害防治
5.1 粉塵危害及防塵措施
5.2 煤層注水
5.3 井下消防、灑水(給水)系統
5.4 粉塵監測及個體防護設備
5.5 防爆措施(有煤塵爆炸危險礦井)
5.6 隔爆措施(有煤塵爆炸危險和有瓦斯涌出礦井)
5.7 礦井地面生產系統防塵
5.8 礦井粉塵檢測類儀器、設備配置
6 防滅火
6.1 煤層自然發火危險性及防滅火措施
6.2 防滅火方法
6.3 井下外因火災防治
6.4 井下防火構筑物
7 礦井防治水
7.1 礦井水文地質
7.2 礦井防治水措施
8 電氣安全
8.1 礦井電源及送電線路
8.2 礦井主變電所
8.3 地面供電系統
8.4 地面建(構)筑物防雷、應急照明及防雷電波侵入井下
8.5 井下供電系統
8.6 井下電氣設備保護接地
8.7 井下照明、信號
8.8 井下電氣事故原因分析及其防范技術措施
8.9 礦井通信
9 提升、運輸、空氣壓縮設備
9.1 提升設備
9.2 膠帶運輸設備
9.3 機車運輸
9.4 井下其他輔助運輸設備
9.5 壓縮空氣設備
10 礦井監控系統
10.1 礦井安全監控系統
10.2 其它安全生產監控系統
10.3 使用和維護
11 礦井救護、應急救援與保健
11.1 礦井安全標識設置
11.2 災變逃生路徑
11.3 礦山救護
11.4 礦山保健
11.5 個體勞動保護
12 安全管理機構與安全定員、培訓
12.1 安全管理機構與人員
12.2 安全培訓機構與場所
12.3 安全定員
13 待解決的主要問題及建議
附件一:設計委托書和有關審批、核準、協議等文件
1.設計任務委托書及其技術要求。
2.設計基本依據及鑒定、批準文件資料。
3.主管部門對上階段設計的批準文件及有關決議和指示。
4.與有關單位簽定的合同、協議書或有關部門設計重大原則問題和會議紀要等。
附錄C:
附圖目錄
序號 圖紙名稱 比 例
1 井上、下對照圖(含地形) 1:2000或1:5000
2 煤層柱狀圖 采用
3 開拓方式平面圖 1:2000或1:5000
4 采區巷道布置及機械配備平面圖 1:2000或1:5000
5 采區巷道布置及機械配備剖面圖 1:2000或1:5000
6 礦井通風系統(立體)示意圖和通風系統網絡圖 示意
7 礦井反風時期的通風系統圖 示意
8 井下運輸系統示意圖 示意
9 井下綜合管網(消防與防塵灑水、防火灌漿、瓦斯抽采、壓風自救等)系統圖 1:2000或1:5000
10 井下隔爆水棚及巖粉撒布布置平面圖 1:2000或1:5000
11 井上下供電系統圖 示意
12 井上下通信系統圖 示意
13 礦井安全檢測監控系統布置圖 示意
14 礦井安全檢測監控系統傳感器布置圖 1:2000或1:5000
15 井下避災路線圖 1:2000或1:5000