科技学院安全工程矿山救护课程设计.doc
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1、目 录1 矿井生产概况51.1矿井开拓生产51.1.1地理位置及井田范围51.1.2井田开拓方式51.1.3矿井生产能力51.1.4矿井自然安全条件51.1.5矿井水文地质情况61.1.6矿井目前状况61.2.矿井通风61.2.1矿井主扇61.2.2提升井做为回风井存在的问题61.2.4采区通风71.2.5通风系统重点注意问题71.3矿井的避灾设施81.4.风险评估方法81.5确定事故类型及发生地点82 灾害可能的影响范围92.1一般情况的影响范围92.2特殊情况的影响范围92.3反风的可能性92.4确定人员通知顺序93 确定影响范围内人员的紧急避灾路线103.1不同地点工作人员的紧急避灾路线
2、103.2核心灾区的救灾撤退程序103.3灾区隔离措施103.4外围人员的警戒安排113.5灾区监控手段114 启动应急预案和处理计划114.1编制和修改矿井灾害预防预处理计划114.2编制和修改矿井煤矿安全生产综合应急预案114.3制定设计灾害类型的矿井专应急预案114.4制定事故涉及人员的应急处置方案115 井下救灾基地和救灾具体方案确定125.1井下救灾基地确定125.2侦查方案确定125.3风流控制措施确定125.4救灾方案确定135.5评价救灾效果146 设计成果和遗留问题146.1结论146.2可以肯定的成果146.3需要研究的问题14附录A14附录B41附录C153附录C258附
3、录C362附录C465摘要本课程设计说明书在正常生产矿井的基础上,拟定矿井灾害事故类型;评估事故可能的影响范围;确定影响范围内人员的紧急避灾路线;编制应急预案和处理计划;确定井下救灾基地和救灾具体方案。关键词灾害事故类型 事故影响范围 避灾路线 应急预案 救灾基地 1 矿井生产概况1.1矿井开拓生产1.1.1地理位置及井田范围 开滦集团荆各庄矿业分公司位于唐山市东北约13km,南距马家沟矿6km,东距陡河发电厂4.5km。井田本身为一盆状向斜,边缘急陡,中部平缓,略有起伏 。煤层倾角情况:东翼近水平煤层、西翼急倾斜煤层、南翼缓倾斜煤层。南北长约3.5km,东西宽约3.4km,井田面积10.60
4、km2,本井四周围无小煤窑。1.1.2井田开拓方式 矿井开拓方式为中央竖井水平阶段方式,地下采矿第一水平标高为-375 m,阶段高度为205 m(-375 m至煤层露头),以中央石门为主巷,分东翼、西翼和南翼,在煤12-2底板砂岩中各开拓两条大巷,分别为1148、1149、1248、1249、1048、1049,其端部为集中皮带上山。第二水平标高为-475 m,阶段高度为100 m,采用斜井开拓方式,从南翼大巷南端始,向井田深部开拓四条斜井,即:2048、2049、2020E、2020W,至-475 m标高作二水平车场,然后由-475 m向各煤层作上山。第三生产水平标高为-530 m,阶段高度
5、为55 m,采用斜井开拓方式,开拓工程于2004年已施工结束。1.1.3矿井生产能力 储量:井田内地质储量1.4亿吨,其中可采储量7268万吨。截止2008年底尚有可采储量3442.4万吨,而可排产储量只有243.74万吨。(薄煤层、煤柱、村庄、工业广场)核定生产能力195万吨/年,2012年产煤120万吨,2013年计划产量120万吨。采掘机械化100%,取消了炮掘(煤巷)、炮采。采煤方法:采用走向长壁后退式采煤法。1.1.4矿井自然安全条件 本井田煤系主要由石炭系上统和二叠系下统地层组成,煤系地层总厚度约450m,共含大小煤层19层,其中可采煤层共四层,即煤9、煤11、煤12l、煤122。
6、煤11、煤121、煤122顶底板岩石较坚硬,岩层较稳定平整。煤9直接顶板岩层不稳定,易破碎冒落;老顶为灰白色中砂岩。 矿井属于低瓦斯矿井。煤尘爆炸性:煤层爆炸指数为4358。煤层自燃倾向性:9煤层为易自燃煤层,发火期为2个月,其他煤层自然发火期为812个月。1.1.5矿井水文地质情况 地表最高洪水位:流经本井田东南端的陡河,发源于北部山地,主流全长100km。夏秋季最高水位19.8 m,历史最高洪水位21.0m,也是公司的最高洪水位。通过观测表明矿井涌水量对大气降水反应极不敏感。本井四周围无小煤窑。 矿井水文地质类型为复杂型(中等),有八个含水层,自下而上分别为:奥陶系石灰岩岩溶裂隙含水层;K
7、2K6砂岩裂隙承压含水层;K6一煤12砂岩裂隙承压含水层;煤9一煤7砂岩裂隙承压含水层;煤5以上砂岩裂隙承压含水层;第四系底部卵砾石孔隙承压含水层;第四系中上部卵砾石孔隙承压含水层和潜水含水层。其中与矿井生产较密切的为I、II、III、V、VII五个含水层,II、III两个含水层受采掘直接破坏,是矿井的直接充水源。 1.1.6矿井目前状况 由于矿井储量枯竭 ,坚持储量挖潜是我公司今后工作的重中之重。一是积极进行采塌区复采挖潜,规划期内对一水平西一、二采区、东一采区9煤层、中石门采区煤层进行探掘试验;二是加大煤柱回收开采,主要是采区正眼煤柱和工业广场煤柱;三是加强较薄煤层开采,对一水平11煤层煤
8、厚仅为1.42米区域进行综机开采安排。四是优化设计,科学组织,加大边角余煤和高灰煤的开采力度,挖掘资源潜力,提高资源的有效利用。五是采用新技术、新工艺、新装备在大倾角区域实施综机开采,扩大可排产储量。 矿井发展思路:内挖外扩、做大主业、打造品牌、做强培训。1.2.矿井通风1.2.1矿井主扇 荆矿主扇风机安设在工业广场的中央主井附近,有专门的引风道与主井联通,使用的是轴流式扇风机,型号为2KZ-No.28,电机功率为800kW,总排风量162m3/s,矿井总负压2350pa,一台工作,一台备用。主要由集风口、流线罩、前导器、动轮、整流器、扩散器、等部件组成。现在对主扇的运行监控设备有轴承温度、负
9、压、风速、电机电压、电流、功率因数等,并有人专门记录,发现问题立即汇报。轴流式风机效率高于离心式风机,反风不需要专门的反风道,只需反转就可以实现反风。a.矿井主扇情况:轴流式主扇b.通风方式:中央并列式c.采区通风:分区式通风.采掘通风:采煤工作面为全风压通风、掘进工作面为局扇压入式通风1.2.2提升井做为回风井存在的问题 由于回风井为主提升井,上面有提升轮并有钢丝绳通过,在提升轮下用木板封闭,没有安装隔爆门。当然这是历史遗留问题。 两个主扇在倒换使用过程中,井下停风的时间不能大于10分钟,在10分钟内必须完成主扇停转、主闸板提起和落下,侧闸板提起和落下,由于主井为提升井,风峒内主闸板附近积煤
10、较多,往往需要人员进入清理,才能使主闸板落到位。 也由于排风带出大量的煤粉,主扇进风侧风峒和主扇出风侧的消音段及扩散器出口都容易积存大量的煤粉,这些煤粉的存在都大大加大了主扇的工作负担,降低了主扇排风能力,也加大了通风阻力,因此,这些煤粉要定期清理。 漏风率不高于15%,外部漏风大。1.2.3通风方式 荆矿为典型的中央并列式。副井和主井(回风井)相距只有50米,在煤田的北部边界。中央并列式的特点就是进风巷有多长,回风巷就有多长。缺点:通风线路长、阻力大、通风设施多。 由于主井即是回风井又是主提升井,对通风系统影响较大。(回风井井筒阻力过高)。1.2.4采区通风 采区通风一般由进风水平大巷、回风
11、水平大巷、采区上山巷道形成的独立通风系统。 U型通风系统为采煤工作面常用的通风方式。采区内串联通风较为普遍。掘进通风方式为压入式通风。局扇的使用由原来的11KW局扇改进为15KW2对旋式局扇,送风距离远、风压大,并实现了“4321”。1.2.5通风系统重点注意问题 专用回风巷:根据煤矿安全规程要求开采易自然煤层、高突矿井。 硐室独立回风系统。(采区配电室、火药库、泵房、其它硐室) 采区一条上山不能分段使用。(风桥) 工作面不能存在中间眼、边眼。工作面下行风问题。1.3矿井的避灾设施 根据开滦设计院设计的井下紧急避险系统,荆各庄矿需建设永久避险硐室3处,布置在井下人员较集中的井底车场及东翼114
12、8泄水巷原1134配电室、南翼2048轨道巷原二水平车头房,避难硐室位于避灾路线上,能满足安全要求。目前正在建设,按国家要求的时间内可以完成。1.4.风险评估方法安全检查表,事件树分析,事故树(FTA)分析,预先危险分析1.5确定事故类型及发生地点1瓦斯事故 煤与瓦斯突出(采煤工作面,掘进工作面),瓦斯超限(采煤工作面,掘进工作面),瓦斯爆炸(采煤工作面,掘进工作面,巷道),瓦斯中毒窒息(采煤工作面,掘进工作面,巷道,采空区,盲巷)。2水灾事故 透水(采煤工作面,掘进工作面,采空区,巷道)。3火灾事故 内因火灾(采空区,保留煤柱,煤巷,采煤工作面,掘进工作面),外因火灾(巷道,采煤工作面,掘进
13、工作面)。4顶底板事故 冒顶(采煤工作面,掘进工作面,巷道),底鼓(采煤工作面,掘进工作面,巷道)。2 灾害可能的影响范围2.1一般情况的影响范围 1煤与瓦斯突出事故 涌出大量的煤和瓦斯,一般使工作面作受到破坏,瓦斯流可能使风流逆转通风系统紊乱。 2火灾事故火灾事故发生具有隐蔽性,蔓延迅速,影响范围广,可能会产生火风压使风流逆转通风系统紊乱。所产生的烟流会很快影响到整个采区甚至全矿井。火灾事故还可能引起煤尘和瓦斯爆炸而扩大影响范围。 3水灾事故水灾事故往往发生突然,来势凶猛。水太大或者抽排水不力可能会导致淹没采区甚至淹井。 4顶底板事故顶板事故一般可能导致工作面或巷道支护破坏,出现大面积的冒顶
14、。2.2特殊情况的影响范围 1煤与瓦斯突出事故 涌出大量的煤和瓦斯,特殊情况即特别严重时,可能使风流逆转通风系统紊乱,所在采区甚至整个矿井受到很大破坏。 2火灾事故特殊情况是火灾引起煤与瓦斯爆炸,所产生的烟流会很快影响到整个采区甚至全矿井。地面通风井口甚至可以看到烟。 3水灾事故预防和抽排水不力导致水位上涨,淹没采区甚至淹井。 4顶底板事故特殊情况可能导致工作面或巷道支护基本都被破坏,工作面支护全部垮落,巷道堵塞,阻断通风路线。2.3反风的可能性 灾变时期一般不能停止主要通风机运转,使用多台风机联合运转能够实现反风,反风的可能性取决于灾害的类型、位置、严重程度以及其他地点的情况。在采区内或者回
15、风系统中发生火灾或瓦斯、煤尘爆炸时一般不能进行全矿反风,而采取风流短路的方法将有害气体排出。如何进行风流短路取决于巷道布局。本矿井发生事故反风容易。2.4确定人员通知顺序 接警人员在接到报警后,首先要迅速向当日值班领导汇报,然后迅速按照附表所列顺序向应急救援指挥部成员发出事故通知,以采取相应的行动。接到灾害通知后,指挥部成员要立即赶赴指挥部集中,由总指挥统一安排工作,不准擅离职守3 确定影响范围内人员的紧急避灾路线3.1不同地点工作人员的紧急避灾路线1、若迎头发生水灾时,施工人员应按如下路线进行撤离。(1)20106皮带顺槽施工迎头20106皮带顺槽东翼回风巷西翼回风巷总回风巷风井地面。(2)
16、20106轨道顺槽及切眼施工迎头20106工作面切眼20106轨道顺槽东翼回风巷西翼回风巷总回风巷风井地面。2、若迎头发生瓦斯、煤尘爆炸、顶板、火灾等事故,迎头施工人员应按如下线路进行撤离。(1)20106皮带顺槽施工迎头20106皮带顺槽东翼皮带巷西翼皮带巷轨、皮联络巷西翼轨道巷轨道大巷副井地面。(2)20106轨道顺槽及切眼施工迎头20106工作面切眼20106轨道顺槽东翼轨道巷轨道大巷副井地面。3.2核心灾区的救灾撤退程序 井下发生透水事故时,人员应往高处走,沿着上山方向迅速进入上一个水平,并沿预定的避灾路线撤离灾区。 发生煤与瓦斯突出事故时,应以最快的速度佩戴好自救器,然后迎着新鲜风流
17、方向、迅速向井口撤退3.3灾区隔离措施防止火灾蔓延的隔离措施1、在适当的位置建造防火门,防止火灾事故扩大。2、火区打密闭墙。3、均压防灭火措施减小漏风。防止烟流蔓延至新鲜风流打密闭墙和反风3.4外围人员的警戒安排放炮事故发生时必须在放炮安全距离以外设置警戒,即警戒距离必须大于放炮安全距离。3.5灾区监控手段井下各种传感器可探测温度湿度有毒有害气体浓度风速瓦斯浓度等并且可以超限报警。各种工业电视可以实时传输井下关键地点情况,地面调度室可以随时查看。4 启动应急预案和处理计划4.1编制和修改矿井灾害预防预处理计划 附录A4.2编制和修改矿井煤矿安全生产综合应急预案 附录B 煤矿安全生产综合应急预案
18、4.3制定设计灾害类型的矿井专应急预案 附录C1 矿井爆炸事故专项应急预案 附录C2 矿井冒顶事故专项应急预案 附录C3 矿井水灾事故专项应急预案 附录C4 矿井火灾事故专项应急预案4.4制定事故涉及人员的应急处置方案1、 矿山救护队接到事故召请电话后,必须在1分钟内出动,不得超过2分钟。2、 矿山救护队电话值班员接听事故电话时,应在问清和记录事故地点、类别、可能遇险遇难人员数量,通知人姓名及单位后,立即发出警报,并向值班指挥员报告。3、 矿山救护队的全体指战员听到警报后,应跑步集合至救援指挥部,在领队指挥长清点人数并简要说明事故情况后立即进入救援。4、 待机小队列队清点人数后,立即转入值班。
19、矿井发生火灾、瓦斯或煤尘爆炸与瓦斯突出事故时,待机小队应同时出动。5、 矿山救护队到达事故矿井后,领队指挥员向小队下达下井准备的命令,并到抢救指挥部领取任务。小队人员应立即做好战前检查,按事故类别整理好携带装备,做好下井准备。6、 指挥员接受任务后即向各小队下达任务,并说明事故的情况,完成任务的要求、措施及安全注意事项。小队长接受任务后,立即带领小队下井。7、 率领小队到达矿井的指挥员,应根据矿井灾害预防和处理计划着手处理事故。5 井下救灾基地和救灾具体方案确定5.1井下救灾基地确定井下救灾基地位置选取要求位置安全、交通方便、设施齐全、功能配套、布局合理、规模适度。一般选在新鲜风流中。5.2侦
20、查方案确定1 井下基地应设待机小队,并用灾区电话与侦察小队保持不断联系。只有在抢救人员的情况下,才可不设待机小队。2进入灾区侦察,必须携带探险绳等必要的装备。在行进时要注意暗井、淤泥和巷道支护等情况,视线不清时,可用探险棍探测前进,队员之间要用联结绳连接。3侦察小队进入灾区时,要规定返回的时间,并用灾区电话与基地保持联络。如没有按时返回或通讯中断,待机小队应立即进入援救。4在进入灾区前,要考虑到如果退路被堵时应采取的措施。小队在返回时应按原路返回,如果不按原路返回,必须经指挥员同意。 2 5侦察行进中,在巷道交叉口要设明显的标志(如矿灯、冷光管或堆放矿石等),返回时,要循绳而退,注意标志,防止
21、走错路线。6在进入时,小队长在队列之前,副小队长在后。返回时与此相反。在搜索遇难人员时,小队队形应与巷道中线斜交前进。7侦察小队人员要有明确分工,分别检查通风、气体含量、温度、顶板、伤员、遇难人员位置等情况,并做好记录,把侦察结果标记在图纸上。8在远距离或复杂巷道中侦察时,可组织几个小队分区段进行侦察。在侦察中发现遇险人员要积极进行抢救。在发现遇险人员的地点要检查气体,并做好标记。9侦察工作要仔细认真,做到有巷必查,在走过的巷道要签字留名,并绘出侦察路线示意图。10侦察结束后,小队长应立即向布置侦察任务的指挥员汇报侦察结果。5.3风流控制措施确定(1)处理火灾时的通风方法井下发生火灾时,常用的
22、通风方法有:正常通风、增减风量、反风、风流短路、隔绝风流、停止扇风机运转等。(2)根据矿井火灾发生地点选择通风方法1)如果火灾发生在矿井的进风井筒、井底车场等处,灾变生成的有毒、有害气体随风流要侵入各个采区,威胁全矿井下工作人员的生命安全。这时,一定要采取反风措施。为了达到这一要求,每个矿井都要做到:a)矿井必须有可靠的反风设施,而且能在10 min内改变风流方向,反风后的主通风机供风量不得低于正常风量的60。b)隔绝主要进回风路的风门,要用铁板制成,有双向开关,以保证反风时,巷道中的风流能够反向流动。c)反风设施要按照煤矿安全规程规定,定期检查,定期演习反风。d)如果主通风机尚无反风设施,在
23、日常通风管理中要维护一条连接主要进回风区域的短路通道,以便在突变时有毒气体绕过采区直接排入回风巷,这种情况下主通风机应保持正常运转。e)如无反风设施,又无短路巷道,则应尽快停止辅通风机和主通风机运转,并打开风井井口防爆盖,利用在进风井筒内产生的局部火风压实现反风。2)如果火灾发生在采区的上行风路中,在排烟的道路上威胁不到集中工作地点的安全,应保持主通风机正常运转。3)如果火灾发生在机电调室,应采取隔断风流的措施,在进风倒挂风障或在硐室口建临时密闭。5.4救灾方案确定(一)一旦井下发生事故及未遂伤亡事故,一般情况下由现场人员报告矿调度室。(二)矿调度室接到报告后,立即汇报矿值班领导,并根据事故灾
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