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1、山西潞安环能股份有限公司常村煤矿2010年煤矿安全改造项目可行性研究报告北京圆之翰煤炭工程设计有限公司潞安分公司2009年12月山西潞安环能股份有限公司常村煤矿2010年煤矿安全改造项目可行性研究报告董 事 长：秦占彪总 工 程 师：张雅莲项 目 负 责 人：苏彦山北京圆之翰煤炭工程设计有限公司潞安分公司2009年12月目录前 言1第一章 企业安全生产现状4第一节企业基本情况4第二节煤炭资源和开采地质条件5第三节 近几年煤矿安全投入情况7第四节近几年煤矿安全事故分析8第二章 安全生产存在的主要问题9第一节 安全防护体系存在的问题9第三章 企业安全改造总体规划10第一节企业安全改造总体规划10第
2、二节总体规划实施步骤及目标10第四章 拟申请煤矿安全改造项目的技术方案12第一节安全改造的必要性12第二节安全改造项目技术方案的选择13第三节申请安全改造项目的技术方案14第五章申请项目的投资估算和资金筹措方案40第一节申请项目的投资估算40第二节资金筹措方案40第六章安全改造项目的实施计划及预期效果41第一节项目实施计划41第二节项目实施后的预期效果41附表：附表 煤矿企业基本情况表附表 煤矿企业安全投入情况表附表2006、2007、2008年国债项目投资完成情况表附表4煤矿安全技术改造项目投资估算表附表5煤矿安全技术改造项目投资汇总表附录：附录 发改办能源【2009】2567号：关于转发国
3、家发展改革委办公厅关于组织开展2010年煤矿安全改造项目前期工作的通知的通知。附录2设计委托书附录3煤炭生产许可证附录4采矿许可证附录5安全生产许可证附录6营业执照前 言潞安矿业集团公司的前身潞安矿务局，成立于1959年1月1日，是全国512家国家重点企业之一，属国家重点煤炭生产基地。2000年7月，经山西省人民政府以晋政函1999114号文件批准，潞安矿务局改制为山西潞安矿业（集团）有限责任公司（国有独资）。目前，潞安集团已发展成为一个以煤炭为基础产业，煤电化、煤焦化、煤油化综合发展的大型现代化能化企业集团。集团公司现有石圪节、五阳、漳村、王庄、常村、慈林山6对生产矿井，潞宁、夏店2对技改矿
4、井和屯留、司马2对在建矿井，12个子公司、6个分公司和8个地面辅助生产单位，职工45000余人。2001年，潞安集团作为主发起人，以所辖王庄、漳村、五阳、常村4对生产矿井及其洗煤厂、石圪节选煤厂的经营性净资产作为出资，成立了潞安环能股份有限公司，除集团公司持有环能公司91.51%的股权外，还有所控股和参股的企业共21家。2005年集团公司煤炭生产规模为2500多万吨，总资产173亿元，年销售收入131亿元，实现利润7.46亿元，2004年在全国大型工业企业中排名第240位，在全省大型工业企业中排名第7位。十五以来，潞安集团坚持以科学发展观为指导，走煤炭工业新型化道路，全面实施战略管理，立足煤、
5、延伸煤、超越煤，构建了煤-电-化、煤-焦-化、煤-油-化三条主产业链，不仅实现煤炭清洁生产和洁净利用，而且在新型煤化工产业及发展循环经济方面实现了历史性突破。十一五潞安集团战略发展的总体目标概括为7654321。7，即煤炭产量达到7000万t左右(加上下组煤开发和扩大整合地方煤炭，总产量达1亿t)；6，即员工人数控制在6万人以下，职工人均年收入达到6万元人民币以上；5，即总销售收入达到500亿元人民币；4，即以发展循环经济为主线，建设屯留煤-油、高河煤-电、潞城焦-化和东古电-化四大生态工业园区；3，即不断拉长加粗煤-电-化、煤-焦-化、煤-油-化三条主产业链；2，即建设两个国家级基地：第一个
6、国家级煤基合成油示范基地和中国喷吹煤生产基地；1，即建成能源化工大集团，树立煤炭循环经济的一面旗帜。山西潞安环能股份有限公司常村煤矿位于屯留县，是国家重点煤矿。常村煤矿1995年9月26日投产，1997年达产，原设计生产能力400万吨， 2008年核定生产能力600万吨，目前生产能力为600万吨。为贯彻落实国务院第81次、第116次常委会议和全国煤矿瓦斯防治工作会议精神，进一步加强矿井安全改造工作，按照河发改办能源【2009】2567号文件要求，受常村煤矿委托编制潞安环能股份有限公司常村煤矿2009年煤矿安全改造项目可行性研究报告。一、编制依据1.国家发展改革委办公厅关于组织开展2010年煤矿
7、安全改造项目前期工作的通知发改办能源20092567号文2.煤矿安全规程3.矿井通风安全装备标准4.矿井水文地质规程5.煤炭工业矿井设计规范6.矿井防灭火规范7.矿井通风安全监测装置使用管理规定8.矿山电力设计规范9. 山西潞安蒲县黑龙关煤业有限公司提供的基础资料10.设计委托书二、编制指导思想以“安全第一，预防为主”为指导思想，以常村煤矿提供的资料为基础，以国家及山西省发展和改革委员会文件为依据，实事求是对常村煤矿安全防护体系方面存在的安全隐患进行分析，提出合理可行的安全防范措施、选择适宜的安全技术装备，杜绝重大恶性安全事故的发生，使常村煤矿的安全生产得到进一步的保障。三、主要特点常村煤矿新
8、型安全防护体系是以救生舱和避难硐室为核心系统化的安全防护体系，通过分布在矿井各个区域的救生舱和避难硐室，构建覆盖全矿井的安全防护网，确保每位井下工作人员都有避难的空间。新型防护体系的构建和推广是我国矿山安全领域的一次重大进步，对于提升我国的矿山安全水平和保障矿工的生命安全具有重要的意义。与我国现有的矿山安全防护体系相比，常村煤矿建立的新型安全防护体系具有系统化、信息化、积极防护的突出特点。系统化是指该防护系统的各个组成部分不是相互独立的，而是相互依赖相互补充的，有机结合的一体。矿井下根据不同工作区域的人员分布、瓦斯涌出量和配风情况，合理的安排矿用可移动式救生舱、永久避难硐室和临时避难硐室，使得
9、事故发生后各个区域的井下作业人员在较短的时间内到达避难空间。井下避难空间与矿井的电力、通讯、信号传输和通风系统相互协调，并设立统一的指挥平台，建立系统的应急救援指挥中心。信息化是指井下的各个避难空间可独立的与井上的指挥平台进行双向的信号传输，指挥平台可实现井下避难空间和井下人员的定位，并实时监测避难空间的各项参数。避难空间内的各项参数监测仪表设有可与计算机相连接的接口，通过信号传输光缆与井上指挥平台相连接；避难空间内蓄电池的电力使用情况、氧气消耗情况等数据也可实时的显示在指挥平台。矿井事故发生后，指挥中心可根据采集的数据自动的向事故临近的工作区域发出预警信号。积极防护是新型防护体系与原有防护体
10、系的一个较大区别，在事故发生后整个体系开始运行，可向井下未及时升井的工人传达避难和救援信息，同时井下避难人员可向井上救援指挥中心提供井下环境参数引导积极救援，避免了在危险环境中被动盲目等待救援的情况。由于在井下的避难空间可以在96小时内保证遇险人员的生命安全，使得井上的救援工作可有序的开展，可根据井下的灾害情况积极有目的组织和安排救护队员。四、主要技术经济指标常村煤矿2010年安全改造项目总投资为20956万元，其中矿井固定式救生硐室工程投资1254万元，临时救生硐室工程投资1518万元，救生舱及救生舱硐室工程投资14880万元，地面广场及设备3304万元。根据国家发展改革委办公厅关于组织开展
11、2010年煤矿安全改造项目前期工作的通知发改办能源20092567号文，本次安全改造项目投资本着“企业负责、政府支持”的原则，多渠道筹集资金。以煤矿自筹、银行货款为主，国家和地方给予适当补助。按照国家支持煤矿安全改造资金的补助比例30%、地方配套资金与国家补助资金0.2：1的比例计算，申请国家补助6286.8万元、地方财政配套资金1257.36万元，企业自筹13411.84万元，合计20956万元。第一章 企业安全生产现状第一节企业基本情况一、项目名称及建设地址项目名称：潞安环能股份有限公司常村煤矿2010年煤矿安全改造项目可行性研究报告建设地点：山西省长治市屯留县二、煤炭生产规模矿井2008
12、年核定生产能力为6.0Mt/a。三、建设单位潞安环能股份有限公司常村煤矿四、企业基本情况潞安矿业集团公司的前身潞安矿务局，成立于1959年1月1日，是全国512家国家重点企业之一，属国家重点煤炭生产基地。2000年7月，经山西省人民政府以晋政函1999114号文件批准，潞安矿务局改制为山西潞安矿业（集团）有限责任公司（国有独资）。目前，潞安集团已发展成为一个以煤炭为基础产业，煤电化、煤焦化、煤油化综合发展的大型现代化能化企业集团。集团公司现有石圪节、五阳、漳村、王庄、常村、慈林山6对生产矿井，潞宁、夏店2对技改矿井和屯留、司马2对在建矿井，12个子公司、6个分公司和8个地面辅助生产单位，职工4
13、5000余人。2001年，潞安集团作为主发起人，以所辖王庄、漳村、五阳、常村4对生产矿井及其洗煤厂、石圪节选煤厂的经营性净资产作为出资，成立了潞安环能股份有限公司，除集团公司持有环能公司91.51%的股权外，还有所控股和参股的企业共21家。2005年集团公司煤炭生产规模为2500多万吨，总资产173亿元，年销售收入131亿元，实现利润7.46亿元，2004年在全国大型工业企业中排名第240位，在全省大型工业企业中排名第7位。常村煤矿1995年9月26日投产，1997年达产，原设计生产能力400万吨， 2004年核定生产能力600万吨，目前生产能力为600万吨。常村煤矿开拓方式为立井多水平盘区式
14、开拓，分2个水平开采，第一水平（目前的生产水平）为+520m水平，主要运输大巷布置在3号煤层下约30m岩层中，开采3号煤层的浅部；第二水平为+470m水平，开采3号煤层的深部。首采区位于常村井田东中部，采区划分为向两翼扩展。常村煤矿井通风方式是中央主、副立井和西坡进风立井进风，中央回风立井和西坡回风立井回风的分区式通风。常村煤矿目前共布置有3个综放工作面（2个主采面、1个配采面）、2个安装回撤工作面，9个综掘工作面、5个炮掘工作面，常村煤矿现为“两采一补”的高效集约化生产格局。三个采区组织生产，生产采区均采用三巷布置，分别是胶带巷、轨道巷和采区回风巷，通风、运输、提升、排水、供电、防尘等系统完
15、善。第二节煤炭资源和开采地质条件一、煤炭资源简况常村煤矿地处屯留县境内，1995年投产，是我国首次部分利用世界银行贷款兴建的特大型现代化矿井之一。井田南北走向17公里、东西走向7.4公里，井田面积 107.38平方公里，主采3#煤层，平均厚度6.02米，煤种为中灰、特低硫磷、特高发热量之优质贫煤，是发电、冶金、化工等行业的首选用煤。经国家国土资源部矿产资源储量评审备案证明，截至2008年底，常村煤矿可采储量51,122.05万吨；尚可服务年限约78年。该矿核定生产能力600万吨/年。二、水文地质条件常村井田内包含15个含水层，即中奥陶统马家沟组灰岩岩溶含水层、太原组K2、K3、K4、K5灰岩岩
16、溶裂隙含水层、山西组K7砂岩裂隙含水层、3号煤层顶板砂岩裂隙含水层、下石盒子组K8砂岩裂隙含水层、上石盒子组基岩风化带裂隙含水层、第四系下更新统孔隙含水层、第四系中更新统孔隙潜水含水层等。本矿井在采掘过程先后揭露的断层落差均小于30m。原精查报告没有查明陷落柱的分布情况，而在实际生产过程中，先后揭露了大小不等陷落柱29个（截止到2009年底）。这些陷落柱主要分布在井田北部的向斜轴附近，一般不富水或富水性极弱。目前矿井水主要为3号煤层顶板砂岩水，占总涌水量的95.4%；底板K2灰岩水约为5m3/h，占总涌水量的2.85%；陷落柱内的水3m3/h，占总涌水量的1.7%；无断层水。常村煤矿目前开采范
17、围内，矿井正常涌水量为250m3/h，最大涌水量为550m3/h。三、矿井瓦斯等级和煤尘爆炸危险性根据常村煤矿2009年瓦斯鉴定结果，矿井瓦斯绝对涌出量71.2m3/min，相对涌出量5.88m3/t；CO2绝对涌出量15m3/min，相对涌出量1.24m3/t。2009年经山西煤矿安全装备技术测试中心检验：3号煤层煤尘具有爆炸性，煤层自燃倾向性等级为类不易自燃。四、影响安全生产的主要因素分析常村煤矿为高瓦斯矿井，又是承压开采，瓦斯、水、火、煤尘、顶板等自然灾害给安全生产带来了严重威胁，同时，其它突发性的公共卫生事件、交通事件、环境事件也是影响我矿职工安全稳定的因素。结合煤矿生产实际，风险分析
18、如下：（1）瓦斯爆炸。煤矿瓦斯爆炸是煤矿事故重要的至灾因素，特别是由于瓦斯积聚引起爆炸的事故在煤矿灾害中占有相当大的比重。瓦斯事故的发生造成的人员伤亡和财产损失往往比较严重。（2）水灾。我矿为井工开采，由于井工开采的采空区容易积水，正在采掘的巷道和工作面容易与积水区域或各种天然水体导通，导致井下空间充水而发生事故。（3）火灾。由于井下存在各种易燃物（煤炭、坑木、油脂等）和高温火源（机械摩擦火源、电气火源、爆破等），导致矿井火灾的风险也相当大。（4）粉尘。粉尘根据其成分不同可以造成两种危险与有害因素：职业病及煤尘爆炸。这两种危害因素都会危及人身健康和生命安全。由于煤尘爆炸的特殊性，如果没有煤尘云
19、（空气中煤尘的浓度达到或超过40g/m3），往往不会发生爆炸。一般是瓦斯爆炸后，产生煤尘云而引起煤尘爆炸。2006年经山西煤矿安全装备技术测试中心检验：3号煤层煤尘具有爆炸性。（5）冒顶片帮事故。冒顶和片帮灾害是矿山企业常见的灾害之一，往往是由于支护不及时、支护质量不符合要求或支护结构不合理及背帮质量不高而导致的。第三节 近几年煤矿安全投入情况一、2006-2009年集团安全投入情况2006-2009年煤炭生产安全费用提取407880万元，安排使用380092万元，主要有以下几方面： 1、安全技改方面的投入76221万元，计划安排主要解决问题是：五阳南峰扩区进风井续建工程、王庄+540水平风井
20、工程、常村+470水平风井工程、屯留南风井工程。2、通风设施方面的投入22449万元，计划安排主要解决的问题是：常村矿更换主通风机2台，五阳更换主通风机2台，司马更换主通风机2台，补充完善各矿局扇等通风装备及各矿吨煤一元的一通三防专项费用。3、瓦斯抽放方面的投入31302万元，计划安排主要解决的问题是：常村地面瓦斯抽放工程，屯留采前瓦斯预抽系统及煤仓瓦斯治理工程，五阳、常村、屯留瓦斯抽放钻孔工程及各种抽放钻机等。4、机电及供配电防护方面的投入43782万元，计划安排主要解决的问题是：建成了石圪节35KV变电所工程、漳西110KV变电站工程、更换了司马主变压器2台、潞宁主变压器1台，补充完善各矿
21、井上下供电系统供配电装备。5、提升运输方面的投入130480万元，计划安排主要解决的问题是：建设了五阳地面储装运系统、王庄地面储装运系统；实现了漳村矿井自动化系统、王庄6203面自动化系统；配备了五阳7802面、常村S4-3面、常村N3-2面、漳村2303面、屯留S2105面配套设备；改造和补充完善了各矿主、辅运输系统。6、防治水、综合防尘方面的投入10807万元，计划安排主要解决的问题是：石圪节、王庄15#煤水文地质勘探，五阳76猴车巷防水闸门，各种水泵、喷雾降尘装置，除尘装置等。7、安全管理等其它方面的投入65051万元，计划安排主要解决的问题是：实现了各矿井下人员跟踪系统；实现了矿区双向
22、数字网信息传输系统，进行了各矿地质勘探、瞬变电磁勘探等。二、煤矿安全改造国债项目工程建设情况我公司20062009年实施的煤矿安全中央投资项目共两项，即：1、2006年王庄煤矿通风系统改造工程项目。2、2009年常村煤矿通风系统改造工程项目。、王庄煤矿通风系统改造工程项目1、项目资金落实及管理情况该项目2006年由国家发展和改革委员会以发改投资20062092号文下达计划，计划总投资28024万元，其中：国债2802万元，地方配套560万元，企业自有24662万元。该项目建设资金全部到位，我公司严格按照专款专用、按工程进度拨款的原则，对该项目进行资金管理。2、项目进展情况该项目于2006年开工
23、，到2008年底累计完成投资17497万元，其中：国债2802万元，地方配套560万元，企业自有14135万元。2009年预计完成投资8070万元，项目主要形象进度：a、进风井、回风井到底，井下配套工程完工。b、35kv变电所竣工。c、主通风机等主要设备已招标订货。3、项目实施效果本项目投运后，实现如下安全目标：a.确保了王庄矿井+540水平各用风点有足够的风量，增强了矿井抵御灾害能力，为矿井稳产高产提供了安全生产保证。 b.完善了王庄矿井+540水平的安全出口，便于井下工作人员万一发生灾害时，可就近避灾，减少事故蔓延。 c. 从根本上解决了王庄矿井+540水平煤层瓦斯涌出量，实现先预抽及边抽
24、边采，从而达到减少瓦斯涌出量，保证生产安全。、常村煤矿通风系统改造工程项目1、项目资金落实及管理情况该项目2009年由国家发展和改革委员会以发改投资20091025号文下达计划，计划总投资10193万元，其中：中央投资2039万元，地方配套408万元，企业自有7746万元。该项目资金均已到位，我公司严格按照专款专用、按工程进度拨款的原则，对该项目进行资金管理。2、项目实施情况该项目于2009年开工，预计2009年完成投资6053万元， 项目形象进度：a、进风井井口灰土盘已做好，已打成32个冻结孔，3个测温孔，1个水文孔；绞车基础已做好，正在准备安装井架。b、回风井已打成32个冻结孔，3个测温孔
25、，1个水文孔，绞车房设备安装已完成，井架安装好，井筒掘进62米。c、临时变电所供电系统已形成。3、项目实施效果本项目投运后，实现如下安全目标：a.确保了常村矿井有足够的风量，增强了矿井抵御灾害能力，为矿井稳产高产提供了安全生产保证。 b.完善了王庄矿井的安全出口，便于井下工作人员万一发生灾害时，可就近避灾，减少事故蔓延。常村煤矿为国家重点煤矿，同时也是潞安集团主力矿井，矿领导本着“安全为天”的宗旨十分重视煤矿安全投入，每年对矿井安全方面都投入大量物力和人力，其中包括利用国债以及矿井自筹，近几年矿井安全投入情况详见表： 年度原煤产量（万吨）煤炭销售收入（万元）安全投入合计（万元）安全费用（万元）
26、国债支持资金（万元）吨煤计提全年提取全年使用合计1870953700280500.00122244030964.048524.04200660030600090000.001272009634.492434.49200762031620093000.0012744011777.584337.58200865033150097500.001278009551.971751.97由上表可以看出，常村煤矿历年对安全投入力度很大，矿井的安全状况发生了很大变化，但是随着开采的深入，地质条件发生的变化，开采环境恶化，矿井安全投入人需加大。第四节近几年煤矿安全事故分析集团牢固树立“安全就是发展，安全就是绩效
27、”的理念，积极构建“大安全”管理格局，从思想认识、技术装备、制度措施、干部作风和职工培训等方面加大了工作力度；足额提取安全费用，持续加大和优化安全投入，强化了本质安全型矿井建设；着力推行“大超前”管理，坚持正规循环作业、正规有序管理，突出变化条件下的安全管理，从源头构建了复杂条件下的技术管理体系，重大事故预防能力不断提升；进一步强化了安全问责制，确保了安全生产平稳健康发展。2006年，实现安全生产无事故；2007年，集团百万吨死亡率0. 027人/百万吨，集团荣获全国“安康杯”竞赛“八连冠”，王庄矿、漳村矿被命名为首批“全国本质安全型示范矿井”试点单位，王庄矿被特别颁发“全国五一劳动奖状”；2
28、008年，实现了安全生产无事故；2009年1-11月份，集团百万吨死亡率0. 04人/百万吨。近年来，常村煤矿在生产工作中，狠抓安全生产，尤其是重管理、讲实效，通过加强管理、提高人员安全思想觉悟，近几年生产中始终维持安全生产。常村煤矿近三年矿井事故统计见表1-4-1。表1-4-1矿井各类事故统计表年度瓦斯顶板机电运输百万吨死亡率起数死亡人数起数死亡人数起数死亡人数起数死亡人数200700000000020080000000002009000000000根据矿井安全生产条件分析，安全工作仍需进一步加强管理，除尽量减少顶板、运输和机电事故外，必须加强通风、防治瓦斯、防尘灭火及井下胶带输送机等事故的
29、预防。随着矿井向深部发展，开采条件逐步恶化，仅靠加强管理、提高人员安全思想觉悟难以保证矿井生产，必须提高矿井安全装备水平，确保矿井安全生产。第二章 安全生产存在的主要问题常村煤矿为国家重点煤矿，矿领导十分重视矿井的安全生产，每年对矿井的安全都投入大量的资金，但是随着矿井开采的深入，矿井的开采环境逐渐恶化，瓦斯涌出量变大，矿压升高，地质条件复杂，虽然矿井的安全设施以及安全监测监控已很完善，但在今后的生产中也极有可能发生事故，这就时刻考验着矿井的安全防护体系，目前矿井的安全防护体系还是采用传统的防护体系，在发生事故时很难保证矿工的生命安全。因此建设新型安全防护体系，用于被困人员的应急避难，保障职工
30、的生命安全就显得尤为重要。故本潞安环保能源股份有限公司常村煤矿2009年煤矿安全改造项目可行性研究报告列出常村煤矿2010年建设新型安全防护体系急待解决的问题。第一节 安全防护体系存在的问题常村煤矿是国有重点煤矿，井田范围比较大，井下采区距离长，巷道错综复杂，在发生瓦斯爆炸等事故的情况下，井下工人转移、逃生就会比较困难，这就要求常村煤矿必须具备完善的安全防护体系。由于前期安全投入少，常村煤矿在这一方面还有很大欠缺，避难硐室、救生舱等安全防护设备设施不完善，因此，建设新型安全防护体系，用于被困人员的应急避难，保障其生命安全，赢得足够的救援时间，对改善常村煤矿安全防护水平，提高矿井抗灾变能力具有重
31、大的意义。第三章 企业安全改造总体规划根据国家及省、市发展和改革委员会文件精神，依据常村煤矿安全生产现状、安全改造工程紧迫程度及施工工期编制本企业2009年度的安全改造总体规划。第一节企业安全改造总体规划为改善常村煤矿安全防护水平，提高矿井抗灾变能力，北京科技大学与潞安矿业集团、陕西重生矿业科技有限公司合作，先后开展了“矿用可移动式救生舱”、“矿用固定式避难硐室”项目的研究。目前，潞安集团拟在常村煤矿N3采区配备首批矿用可移动式救生舱，并配合在建的试验型固定避难硐室，组成井下大规模避难网络，探索并完善救生舱、避难硐室在煤矿井下的实际应用，逐步建成符合中国煤矿巷道条件的新型安全防护体系。第二节总
32、体规划实施步骤及目标一、总体规划实施步骤根据本矿井安全改造总体规划和安全改造工程紧迫程度及施工工期制定总体规划的实施步骤。总体规划实施的步骤分为三个阶段，2010年7月底以前为实施总体规划的第一个阶段，本阶段主要是在N3采区完成安全防护体系移动式救生舱的救生硐室施工和救生舱安装、临时救生硐室、永久救生硐室的施工、安装。将N3采区建成示范采区。第二阶段，在2010年8月以后集中力量按照设计完成全矿井的可移动式数生舱、临时救生峒室、永久救生峒室的施工和安装将常村矿建成新型矿井安全防护体系示范矿井。第三个阶把潞安集团所有矿建成新型矿井安全防护体系使集团成为新型矿井安全防护体系的典型，为矿井安全做出更
33、大贡献。二、总体规划预计目标常村煤矿新型安全防护体系的设计构建，以提高矿井安全防护和应急救援水平，保护矿工的生命安全为最终目标。通过分析常村煤矿的安全生产条件，结合矿用救生舱的技术特点，合理协调和组织防护体系的各个要素，构建起覆盖全矿井的安全防护网。（1）在常村煤矿N3采区建立以避难硐室及16台矿用可移动式救生舱为基本避难单元的采区安全防护网。后期将在全矿井设置固定避难硐室8个（其中包括避难能力为100200人的永久避难硐室2个，避难能力为40人左右的临时避难硐室5个），矿用可移动式救生舱62个，每个移动式救生舱可容纳避难人员8人。整个安全防护网构建完成后，可容纳避难人数1200人左右，覆盖井
34、下各个作业地点，为井下职工营造一个安全的工作环境，实现矿井本质安全的宏伟目标。（2）在常村煤矿建立以永久避难硐室、临时避难硐室、移动救生舱组成的覆盖全矿区的应急避难网络，保证所有下井作业人员均能获得紧急情况下的避难空间，并形成与之配套的操作规程、应急预案，完成新型安全防护体系软硬件的建立。通过安全改造，使本矿具备基本安全生产条件，成为安全得到基本保障的矿井，初步实现“安全第一，预防为主”的安全方针。第四章 拟申请煤矿安全改造项目的技术方案根据常村煤矿2010年度安全改造的总体规划，就2010年安全改造项目新型安全防护体系建设进行技术方案设计。第一节安全改造的必要性根据煤矿事故统计和救援经验，在
35、矿井发生事故第一现场因爆炸、坍塌等伤害立刻遇难的人员仅占事故总死亡人数的10%左右，绝大多数矿工的遇难是由于爆炸后其附近区域氧气耗尽、含有高浓度有毒有害气体、逃生路线被爆炸阻断而无法及时撤离到安全区域造成的。因此，在煤矿事故中，无法及时转移、长时间暴露于有毒有害的气体环境中导致窒息是造成人员伤亡的最直接原因。常村煤矿井田面积大，井下巷道错综复杂，在发生瓦斯爆炸等事故的情况下，井下工人转移、逃生就会比较困难。基于以上考虑，若矿井中存在密闭空间，此类密闭空间具有以下特点：足够坚固，能够抵御一定的外部危害因素的冲击，如顶板冒落、爆炸冲击等；气密、隔热，能够将外部有害的气体环境、高温热环境隔绝；空间内
36、部能在一定的时间内提供维持生命所必需的氧气、水、食物等；内部设备能够监测空间内外环境状况，并能依靠通讯设备向外主动传递井下信息。在煤矿发生事故时，无法撤离到安全区域的矿工能够进入到此类密闭空间中，与外部有毒有害气体、高温环境隔离开，在安全的密闭环境中赢得更多的生存时间，其间通过通讯设备联系、协助外部救援工作，就能大大提高井下被困人员的生还几率。因此，建设新型安全防护体系，用于被困人员的应急避难，保障其生命安全，赢得足够的救援时间，对改善常村煤矿安全防护水平，提高矿井抗灾变能力具有重大的意义。第二节安全改造项目技术方案的选择根据常村煤矿2009年度安全改造的总体规划以及国内外新型安全防护体系的研
37、究进展，对常村煤矿新型安全防护体系建设方案进行选择。新型安全防护体系的构建以应急避难硐室和矿用可救生舱为核心，通过与矿井原有供风、供电和信息处理等系统的有效对接，构建与矿井生产环境相吻合的安全防护体系。常村煤矿新型安全防护体系的构建是一个逐步完善的过程。目前，主要以N3采区为示范基地，分阶段完善S3、S5、S6等采区防护体系的建设的工程，并逐渐建立覆盖全矿井的安全防护网。常村煤矿新型安全防护体系的构成要素可分为两个部分：安全防护设备和设施；矿井现有安全生产系统。安全防护设备和设施是该系统的核心组成部分，在应对矿井灾害和保证矿工生命安全中具有十分重要的作用。主要的设备和设施有：隔绝式化学氧自救器
38、、矿用可移动式救生舱和应急避难硐室。在矿井事故造成的伤亡中大部分是由于事故发生后矿工过长时间的暴露于有害环境，如高温烟气、有毒有害气体等。安全防护设备和设施在矿井下提供与外界环境相隔绝的密闭空间，使得在事故发生后矿工可在较短的时间内和外界危险的环境相隔绝。同时这些设备和设施中具有能够维持矿工生命健康的系统，保证矿工的生命安全，为井上救援争取时间。矿井安全生产系统是指目前整个矿井的供风、供电、信息传输、通风、通讯、中央控制和其它辅助系统，避难空间内的各个系统只有和矿井现有系统合理的对接，纳入矿井现有系统中才能充分的发挥作用。第三节申请安全改造项目的技术方案一、安全防护设备和设施1、矿用可移动式救
39、生舱2006年科技部批准立项的国家“十一五”科技支撑计划“矿井重大灾害应急救援关键技术研究”项目，设置了 “遇险人员快速救护关键技术与装备的研究” 专题。2006年9月完成了救生舱项目的调研工作，到2009年10月，首批救生舱在陕西重生公司下线，经检验，完全满足设计指标。1）救生舱的性能、参数陕西重生科技有限公司首批J MAH-96/8 A型矿用可移动式救生舱为组装式钢结构，长6.3m，宽1.4m，高1.8m，全重10.5t。额定救援人数8人，能在外部动力供应中断时救援支持时间96h。舱体能阻隔外部有毒有害气体，气密性符合要求。同时舱体结构能抵抗2.3MPa以下的爆炸波冲击力。可移动式救生舱主
40、要技术指标：整体外形尺寸：长 6300mm 宽 1400mm 高 1800mm；舱门尺寸： 高 850mm 宽 600mm；紧急逃生门尺寸：600mm；紧急逃生门离地高度：900mm；舱门离地距离：300mm；整体重量：10.5103 kg；动力供应： 380V或220V；隔离环境：密封；防护等级：矿用防爆；保护标准：空气气体密封隔离；防护环境：非强腐蚀性气体或液体；救生舱舱体抗爆炸冲击波能力：不超过2.3MPa；标准防护温度：瞬时温度1200，260下持续12h，舱内温度30以下；最大拆装尺寸：14006501800mm；拖动方式：轨道车轮或滑靴拖动；供氧方式：压缩空气、高压氧瓶、化学氧；通
41、讯联络：井下电话、主动或无线呼叫系统；食物储存量：舱内备有足够最大承载人数天数的食物和水；舱内装备最大功率：60W。2）救生舱的系统组成“十一五”救生舱课题组经过全面、系统、深入的科学研究，使得煤矿用可移动式救生舱在救援技术先进性、可靠性及对中国煤矿矿井的适应性上达到了较高水平。同时，作为国家项目，相比国内外其它救生舱生产企业，陕西重生科技有限公司在政策、标准、推广等方面均具有显著优势。矿用可移动式救生舱研究目的在于适应中国复杂的煤矿作业环境，具备抗爆、防水、防毒、防火、耐高温等多种功能，足以满足我国大部分煤矿中可能存在的多种灾害的防护要求。同时，由于煤矿开采属于危险程度较高的行业，使得可移动
42、式救生舱也能够满足金属矿山、危化品生产、储存企业、公共场所应急避难等大多数救援场所的危险防护指标。（1）舱体结构 机械结构：矿用可移动式救生舱舱体创新性的采用了分体组装式设计，整舱采用统一规格的舱体单元连接组合而成。在整体尺寸上，可移动式救生舱充分考虑了煤矿矿井的复杂条件，整舱可拆卸成基本单元后进入煤矿井下，也能够采用单轨吊运输，最后在煤矿巷道中现场组装，并能满足舱体的密封性要求。 防护设计：矿用可移动式救生舱不仅在气密性上满足了隔绝矿井有毒有害气体环境的要求，还充分考虑了煤矿矿井常见的瓦斯、煤尘爆炸、火灾等严重事故。经过巷道模拟爆炸试验的检测，救生舱舱体外部钢结构有足够的强度抵御瓦斯甚至煤尘
43、爆炸的直接冲击。对于可能出现的高温环境，救生舱内填充了高性能的隔温材料，并且在整舱内外连接上，采用了特殊的设计，完全阻断了金属热桥，避免了热量直接通过金属等热传导性优良的介质传入而导致舱内升温过快，能有效阻隔外部高温环境对舱内人员的直接伤害。 使用材料：救生舱内部尽量地避免了使用可能分解产生有害物质的有机材料，将舱内可能出现微量污染物的材料种类降到了最低点，既能减少舱内未知污染源的种类，也能减轻有毒有害气体去除设备的负荷。 移动方式：矿用可移动式救生舱具备多种移动机构。整舱、舱体单元均可通过顶部吊装孔吊装，也能采用叉车运输；整体救生舱底部可根据使用现场要求选装滚轮或者滑靴中的一种行进机构，能有
44、效地适应不同的矿井巷道条件。（2）氧气供应矿用可移动式救生舱采用供氧多级防护的设计，包括矿用压风管路、压缩氧气钢瓶、化学氧、压缩氧自救器四级防护，保证舱内可靠供氧。救生舱设计有与矿用压风管路兼容的管路、接头，在煤矿压风输送正常时，采用压缩空气直接为舱内送风，此状态下能长时间保持良好的舱内空气质量；若压风系统中断，舱内压缩氧气钢瓶也能提供设计救援时间内所需全部氧气；特殊情况下，舱内的化学应急氧可以吸收二氧化碳提供氧气，继续维持舱内人员8小时以上的生存时间；舱内储备压缩氧自救器，供舱内气体环境恶化需撤离时使用；以上多级供氧防护技术使得因氧气供应出现问题而影响救生舱救援效果的可能性几乎不会出现。（3
45、）有毒有害气体处理矿用可移动式救生舱中空气净化器的净化性能经检验，已经完全满足了密闭空间内气体环境控制要求，能有效地将舱内二氧化碳、一氧化碳及其它微量污染物含量控制在标准容许范围内。空气净化器拥有能相互切换的普通风道和与制冷设备连通的制冷风道，在净化空气的同时还能够实现制冷除湿功能，这种特殊设计简化了舱内设备体积，降低了设备能耗，提高了电力应用效率，具有相当的创新性。（4）舱内温湿度控制可移动式救生舱采用专门设计的蓄冷空调控制舱内温湿度，依靠舱内冷量储存有效地解决了舱外持续高温环境下的舱内制冷除湿问题。正常情况下，救生舱的外部煤矿专用防爆制冷机组可依靠矿井电力维持运行，完成舱内冷量储备后，以较
46、低的电量消耗维持舱内蓄冷设备；一旦发生事故造成矿井电力供应中断或外部机组受损停止运行，则救生舱内可以靠蓄能设备释放储存能量来平衡人体散热、设备放热甚至外部传热，完全不存在灾变时期需要电力维持或向外传热的问题，是目前矿井外部恶劣环境下救生舱内温湿度控制的最可靠手段。（5）动力供应救生舱主要的动力供应系统是专用隔爆电源箱，内部采用镍氢蓄电池组。此防爆电源具有单位体积容量大、安全可靠、智能充电管理等优点，平时依靠矿内电源充电维持，在外部电力供应突然中断的情况下，完全满足救援时间内救生舱的电力消耗，且在使用过程中，能够向外传输电池工作状况，使矿井监测部门或救援部门能实时掌握救生舱内电源工作状态，预测电池工作时间。（6）监测系统 采用救生舱专用传感器对舱内、外总气压、氧分压、二氧化碳分压、温度和湿度等舱内大气环境的主要特征参数进行实时监测，为舱内人员提供生命维持设备操作指导依据，并能通过矿井监测分站将舱内、外环境特征参数传输地面中央调度平台。（7）通讯系统救生舱内的通讯系统采用有线通讯和无线通讯两种方式。救生舱预留了有线电话线路安装孔位，可在下井后根据具体的矿井设置有线电话。同时设置无线通讯方式，采用超低频透地通信系统，以大地为传播媒介，通过无线电波透过大地来实现地面与井下通信的一种方式。（8）附属设备包括舱内和舱外两部分。舱内附属包括食物、水、便携式气体检测仪、废物收集桶、急救
