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中华人民共和国安全生产行业标准1
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中华人民共和国安全生产行业标准1

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井工煤矿安全设施设计编制导则
Guidelines for the safety facilities designing of underground coal mine
2014 - 02 - 20发布
2014 - 06 - 01实施
国家安全生产监督管理总局   发布

目  次
前言 II
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 基本规定 1
5 编制内容 1
附录A(规范性附录) 安全设施设计文件格式 19
附录B(资料性附录) 矿井安全设施设计说明书编写提纲 22
附录C(资料性附录) 附图目录 26

前  言
  本标准的所有技术内容均为强制性。
  本标准按照GB/T1.1-2009给出的规则起草。
  本标准由国家安全生产监督管理总局提出。
  本标准由全国安全生产标准化技术委员会煤矿安全分技术委员会(SAC/TC288/SC1)归口。
  本标准起草单位:煤炭工业规划设计研究院。
  本标准主要起草人:刘勤江、黄忠、于新胜、何建平、王岩、李瑞峰、田利、刘芳彬、胡伯、宋曦。


井工煤矿安全设施设计编制导则
范围
本标准规定了井工煤矿安全设施设计编制的主要内容及相关要求。
本标准适用于新建、改建及扩建井工煤矿建设项目。
规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T15663  煤矿科技术语
GB50215—2005  煤炭工业矿井设计规范
GB50399—2006  煤炭工业小型矿井设计规范
AQ1055-2008  煤矿建设项目安全设施设计审查和竣工验收规范
煤矿安全规程
术语和定义
GB/T15663及《煤矿安全规程》界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1  井工煤矿安全设施设计 guidelines for the safety facilities designing of underground coal mine
在矿井初步设计的基础上,对矿井安全条件的论证和安全设施的设计,包括安全设施设计说明书和附图两部分。
基本规定
井工煤矿安全设施设计应在以下资料基础上编制:
国土资源部门评审备案的相应级别的井田勘查地质报告;
省级及以上政府有关主管部门项目核准(审批)的批复文件;
国土资源部门划定井田范围批复文件或颁发的采矿许可证;
安全预评价报告。
安全设施设计编制应符合《煤矿安全规程》、GB50215—2005、GB50399—2006及AQ1055-2008等要求。
安全设施设计与初步设计应由同一设计单位编制,并在初步设计的基础上进行。
编制内容
概况
矿区开发
矿区总体规划,现有生产、在建矿井的分布和规模,小窑分布;属于非新建项目的,应介绍其建设、安全生产情况。
编制依据
国家有关安全法律法规、规范和标准;资源条件、开采技术条件、外部建设条件;建设单位提出的合理要求和目标、提供的主要技术资料与审批文件;设计编制的主要原则和指导思想等。
建设单位基本情况
项目建设单位性质、隶属关系、主营业务、煤炭建设与生产业绩、近年安全生产状况。
初步设计概况
地理概况
矿区、矿井所在地理位置、交通情况、地形地貌、地面水系、气象与地震、环境状况等情况。
插图:交通位置图。
主要自然灾害
井田所在区域洪水、泥石流、滑坡、岩崩、不良工程地质、灾害性天气等方面。
工程建设性质
新建、改建、扩建。
开拓与开采
井田境界、资源/储量、设计能力及服务年限;井田开拓方式、采区布置、采煤工艺及主要设备,建设工期等。
插图:开拓方式平、剖面图
主要设备
  提升、排水、通风、压缩空气、瓦斯抽采系统的主要设备型号和主要技术参数;井下煤炭运输、辅助运输方式及设备。
地面运输
地面铁路、公路及其它运输方式,
供电及通信
供电电源、电压、电力负荷、送变电方式、地面供配电、井下供配电、安全监控与计算机管理,通信及铁路信号等。
地面设施
地面生产系统,辅助生产系统,工业场地及周边用于生产生活的重要建筑物与构筑物,给水排水及供热通风等系统。
插图:工业场地总平面布置图。
技术经济指标
劳动定员汇总表,主要技术经济指标。
矿井开拓与开采
煤层赋存及开采条件
地层及构造
地层、含煤地层及含煤性;煤系地层走向、倾向、倾角及变化规律;断层、褶曲、陷落柱、剥蚀带的发育情况及分布规律;岩浆侵入情况及对煤层、煤层顶底板的影响;构造复杂程度。
附表:主要断层特征表
煤层及煤质
煤层赋存情况(包括可采煤层层数、厚度、层间距、结构等)、煤层顶底板岩性特征、物理力学性质、结构及变化规律;煤层露头(含隐覆露头)及风化带情况;煤质及煤类。
附表:可采煤层特征表。煤质特征表。
矿井主要灾害因素及安全条件
矿井水文地质条件、涌水量、水患类型;煤层瓦斯赋存情况及分布规律;煤层瓦斯含量和压力;矿井瓦斯等级;矿井煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险性;其它有毒有害气体赋存情况;煤尘爆炸指数及爆炸危险性;煤的自燃倾向性和自然发火期;煤层顶底板工程地质特征;冲击地压危险性;地温情况;邻近矿井瓦斯、煤尘、煤的自燃、煤与瓦斯突出、煤层顶底板条件和地温等实测结果或鉴定资料。
提出对地质报告的评价;提出对安全预评价结论的评价。
矿井开拓系统
井筒
井筒的设置及装备、功能;井筒和工业场地工程地质条件、防洪设计标准;进、回风井口的安全性。
附表:井筒特征表。
采区及煤层开采顺序
采区(或盘区、下同)划分、采区及煤层开采顺序、采区接替关系,划分依据及其合理性分析;煤层下行开采的顺序确定;煤层上行开采的分析论证。
主要巷道
主要巷道布置层位、安全间隙、支护方式、安全风速、其它安全措施等。
插图:井筒、开拓、采区主要巷道断面图。
投产采区
投产采区个数、位置,投产采区应具备的条件;采区投产时开拓大巷位置与长度。
采煤方法及采区巷道布置
采煤方法的合理性分析
根据地质条件、开采和资源条件,分析采煤方法的安全性。
采掘设备的安全性
支护设备的支护强度、防倒、防滑措施;倾斜和急倾斜煤层开采时防煤矸滚动伤人措施等。
采区巷道布置
采区上、下山,采煤工作面顺槽等巷道布置方式。
对有冲击地压、煤层自燃和煤与瓦斯突出等条件下巷道层位的选择与分析。
高瓦斯矿井、有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险矿井采区和开采容易自燃煤层的采区以及瓦斯矿井开采煤层群和分层开采采用联合布置的采区,其专用回风巷的设置情况。
采区巷道加强支护的要求等。
顶、底板管理及冲击地压
顶、底板灾害防治及装备
影响矿山压力显现基本因素分析:煤层顶板岩性、顶底板类别、物理力学性质对可能产生顶板事故的影响分析;构造、煤层倾角、开采深度、采高、控顶距对矿山压力显现的影响。
一般顶板冒落灾害的防治措施及装备:回采工作面顶板管理方式的选择,回采工作面支架的选择论证,采区顺槽巷道支护的选择论证;沿空掘(留)巷的安全措施;掘进工作面、硐室、交岔点等支护方式选择的论证。
矿山压力观测设备:综采工作面、高档普采工作面、其它采煤工作面及掘进工作面矿山压力观测设备。
坚硬顶板垮落灾害的防治措施:顶板岩石特性、物理力学性质、顶板岩层厚度、邻近矿井顶板冒落情况等。
预防措施及装备:顶板高压注水、强制放顶等措施分析;岩石钻机、高压注水泵、矿山压力观测设备(如:微震仪、地音仪、超声波地层应力仪等)。

 


底板灾害的防治。
冲击地压
矿区或邻近矿井或本矿冲击地压发生的历史资料;影响本矿冲击地压发生的因素分析(地质因素、开拓开采因素);冲击地压预测(冲击地压预测方法、预测仪器仪表和设备选型);冲击地压防治措施(设计原则、防治措施等)。
插图:上下煤层对照图、冲击地压的预测和防治工程图(必要时附)。
井下主要硐室
井下架线式电机车修理间及变流室、井下蓄电池式电机车修理间及充电变流室、井下防爆柴油机车修理间及加油(水)站、井下换装硐室、井下消防材料库、中央变电所、水泵房、防水闸门硐室、井下急救站、避灾硐室、井下降温系统硐室等的规格、要求(装备)、服务范围、层位位置选择、支护形式、通风方式等。
井上、下爆炸材料库
位置、库房型式、支护、通风;距主要井巷(建构筑物)距离;爆炸材料库采取的安全防范措施。
保护煤柱
矿井、采区及主要巷道保护煤柱留设依据及计算。
安全出口
矿井、采区、工作面安全出口设置及保证措施。
地质类仪器、仪表及设备配置
矿山压力与地质测量类仪器、仪表及设备配置。
瓦斯灾害防治
瓦斯灾害因素分析
瓦斯赋存状况
瓦斯成分、瓦斯参数(瓦斯风化带、瓦斯压力、各煤层瓦斯含量及梯度等)、煤层透气性系数、煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险性、其它有毒有害气体情况。
瓦斯涌出量预测及变化规律分析
根据不同水平的瓦斯参数预测矿井不同水平或开采区域的瓦斯涌出量、矿井瓦斯等级,从不同区域、不同埋深分析研究矿井瓦斯涌出的变化规律等。
瓦斯灾害治理措施选择
研究确定矿井移交生产时降低矿井瓦斯浓度的可能途径,对风排、抽排比例关系进行定性、定量分析。首采及备用工作面瓦斯治理措施。
防爆措施
防止瓦斯积存的措施
健全稳定、合理、可靠的通风系统;保证工作面有充足的风量和合理的风速;确定瓦斯异常区装备、管理标准。
控制和消除引爆火源
防止爆破引燃瓦斯;防止自燃措施;电气防爆措施;防止撞击产生火花的措施;防止产生引燃(爆)火源(明火)的措施。
地面储、装、运等生产系统中的防爆措施
隔爆措施(见5.5.6)
瓦斯抽采
矿井瓦斯储量
瓦斯储量、可抽量及瓦斯涌出量计算。
抽采系统和方法
瓦斯抽采系统的选择及合理性分析,论证分析采用地面钻孔抽采、地面集中抽采、井下临时抽采的可行性和合理性;
瓦斯抽采(预抽)的预抽量、预抽时间、预抽效果分析。
地面钻孔抽采系统:完孔方法、抽采参数(孔距、孔径、抽采负压等)、系统设备。
地面集中抽采或井下临时抽采系统:本煤层瓦斯抽采方法;邻近层抽采方法;采空区抽采方法;抽采巷道的选择和布置;钻场布置和钻孔参数。
抽采管路及其设备
抽采系统的主、干、支管管径、材质、连接方式,主管路的趟数;抽采管路的布设和敷设方式,安全间距;管路的附属设施及其布设原则;井下管路的阻燃性和防砸、防静电、防腐、防漏气、防下滑措施,地面管路的防冻和防雷电、静电措施;
瓦斯储存、利用方式及所需正压,抽采设备选型及工况点(应考虑抽采设备实际工况与标准工况的换算),设备富裕能力(≮15%)校验,设备工作及备用台数;
瓦斯抽采站的辅助设施(起重、冷却、采暖、通风、测量及计量)、安全设施(防爆器、防回火装置、放空管、避雷、灭火器具),安装布置方式,防火间距,机房安全出口;抽采设备及设施选型合理性和运行安全、可靠性分析;
插图:抽采管路系统图。
安全保障措施
抽采系统及抽采泵站安全措施:抽采站场、钻孔施工防治瓦斯措施;管路及抽采瓦斯站防火灾、防洪涝、防冻措施;抽采瓦斯浓度规定;安全管理措施。
监测监控子系统的组成、功能及设置。
防突措施(有突出危险的矿井)
煤与瓦斯突出的危险性分析
煤层赋存、顶底板等情况;煤层瓦斯特征(瓦斯含量、瓦斯成份、瓦斯放散初速度?p、瓦斯压力P);煤层的物理力学性质;矿井或邻近矿井煤与瓦斯突出情况;各煤层瓦斯突出危险性鉴定结果。
开拓、开采防突措施
从开拓方式和开采顺序、采煤方法和巷道布置、采区巷道和顶板管理、通风等方面论述。
区域防突措施
开采保护层:保护层的确定,保护层有效作用范围的圈定。开采保护层的几个技术问题——主要巷道布置、井巷揭突出煤层地点的选择、保护层的有效保护范围及有关参数确定、保护层的回采工作面与被保护层的掘进工作面超前距离的确定、防止应力集中的影响、留煤柱时采取的措施、井巷揭煤前通风系统和通风设施及采区上山布置方式;其它应注意的问题。
预抽煤层瓦斯:煤层瓦斯预抽,掘进工作面预抽,回采工作面预抽。
局部防突措施
石门和井巷揭煤的防突措施;掘进工作面防突措施;回采工作面防突措施。
安全防护措施
井巷揭穿突出煤层和在突出煤层中进行采掘作业时的安全防护措施;避难硐室或救生舱设置;个人防护措施等。
防突仪器、设备配置
瓦斯突出参数测定仪器、钻机等。
瓦斯检测仪器、设备配置
矿井瓦斯及其它气体检测仪器、设备配置。
矿井通风
通风系统
矿井通风方式和通风方法。
矿井初、后期进回风井数目及位置、功能、服务的范围及时间;改扩建矿井增加和弃用的井筒情况。
矿井风量、风压及等积孔
矿井不同时期的需风量计算及风量分配、风压、等积孔计算及通风难易程度评价,应考虑自然风压及海拔高度的影响。
附表:初、后期风压计算表。
掘进通风
掘进通风方法、通风设备、防止产生循环风的安全措施。
硐室通风
井下独立通风硐室的通风系统及安全措施。
井下通风设施及构筑物
井下各种风门、挡风墙、风帘和风桥、调节风门、测风站的设置及技术要求。
矿井主通风机及矿井反风
矿井通风设备选型及正常、反风工况点(应考虑自然风压影响及海拔高度对特性曲线的修正),通风设备的余量(在最大设计风量、负压时轴流式的叶片富裕角度和离心式的富裕转速)及电机功率(包括反风功率)校验;工况调节方式,辅助设施,安装布置方式,机房安全出口,风门防冻措施,性能测试方式;反风方式、反风系统及设施;多风机联合运转时的性能匹配及工况点稳定性分析;通风设备及设施选型合理性和运行安全、可靠性分析。
多风井实施反风的技术措施和方法。
插图:通风容易、困难时期风机工作和反风特性曲线图。
矿井通风检测类仪器、设备配置
井筒防冻
井筒防冻方式、计算参数、设备选型及相应的安全措施。
降温措施及设备选型(有地热危害的矿井)
矿井致热因素
热害种类、热害程度及致热因素分析。
矿井地热、热水分布状况及岩石热物理性质
可采煤层上下主要层段岩石热物理性质及参数;热水型矿井的热水形成、运移、水温及水量等主要参数;地热型矿井的原始岩温、干湿球温度等主要参数。
矿井热源散热量计算
地温情况及热害对职工的影响;风温预测计算及采取的降温措施。
降温措施及设备选型
开拓、采掘布置措施;通风系统及通风管理措施;地热及热水型矿井封堵、疏干措施;人工制冷、降温等措施;降温设备选型;采用各种措施的经济技术比较;降温措施及预期效果。
粉尘灾害防治
粉尘危害及防尘措施
粉尘种类和危害程度分析
粉尘的种类、游离二氧化硅含量、煤尘的爆炸性、粉(煤)尘的危害性等。
防尘措施的确定
各采掘工作面、装载点、卸载点、运输、仓储等产生粉尘的尘源地点,采用的降尘、除尘、捕尘以及对沉淀在巷道中的煤尘所采取的综合防尘措施。
煤层注水
煤层注水设计依据
煤层的物理特性、煤层顶底板的物理特性、煤层的结构特征等;煤层注水的必要性。
注水工艺、参数及设备
注水方式的选择、注水参

 

 

数及水质的确定;注水系统的选择、注水设备和仪表的选择。
井下消防、洒水(给水)系统
井下消防洒水系统:水源及水处理、水量、水压、水质、给水系统(系统选择、水池、蓄水仓、加压、减压、管网)、用水点装置(灭火装置、给水栓、喷雾装置)、管道、加压泵站、自动控制。
供水施救系统管路、阀门等设施。
粉尘监测及个体防护设备
粉尘检测
主要检测方法及频率,检测仪表。
个体防护设备
个体防护设备的选择及配置。
防爆措施(有煤尘爆炸危险矿井)
防尘降尘措施、电气设备及保护、撒布岩粉、防止火源引起煤尘爆炸的措施等。
隔爆措施(有煤尘爆炸危险或高瓦斯矿井)
防止爆炸由局部扩大为全矿性的灾难所采取的措施。
隔爆水棚(水槽、水袋)(设置时)
水棚的结构、选型、计算与布置以及水棚给水系统。
隔爆岩粉棚(设置时)
粉棚的结构、布置、计算,对岩粉的要求与岩粉原料。
插图:隔爆水棚、岩粉棚布置图。
矿井地面生产系统防尘
地面生产系统防尘;排矸系统防尘;喷雾洒水除尘措施及装备。
矿井粉尘检测类仪器、设备配置
矿井其他有毒、有害、放射性物质等灾害的防治
防灭火
煤层自燃倾向性及防灭火措施
煤层自燃倾向性
煤层自燃倾向性参数及矿井的火灾特点。邻近矿井煤层自然发火的特点和规律、自然发火期。
煤的自燃分析预测
根据煤的自燃倾向性鉴定结果、化学成分及变质程度等,从开拓方式、采煤方法、通风方式等方面分析。
煤层的自燃预防措施
应根据矿井煤层自然发火的特点,选择适宜的开拓开采和通风方式,确定先进适用的防灭火方法、设置;应根据周边邻近矿井火区情况,制定隔离措施等。
防灭火方法
灌浆防灭火
设计依据及主要技术资料、灌浆系统的选择、灌浆方法的选择、灌浆参数的计算及选择、灌浆材料的选择、泥浆制备、注浆管道和泥浆泵选择。
插图:灌浆工艺系统图。
氮气防灭火(设置时)
设计依据及主要技术要求、注氮工艺系统及设备、注氮参数。
插图:注氮工艺系统图。
阻化剂防灭火(设置时)
设计依据、阻化剂的选择、喷洒压注工艺系统、参数计算、喷洒压注设备。
凝胶防灭火(设置时)
主料、基料及促凝剂的选择、参数计算、压注、喷洒设备选择等。
均压防灭火
均压防灭火措施。
井下外因火灾防治
电气事故引发的火灾防治措施
井下机电设备硐室防火措施、井下电气设备的防火措施、井下电缆、井下电气设备的各种保护。
带式输送机着火的防治措施
井下阻燃输送带选择、巷道照明、传动滚筒防滑保护、烟雾保护、温度保护和堆煤保护装置,自动洒水装置和防输送带跑偏装置,机头机尾硐室自动灭火系统、火灾报警装置以及监测监控装置。
其它火灾的防治措施
防止地面明火引发井下火灾的措施;防止地面雷电波及井下、防止井下爆破引发火灾的措施;空压机的防火与防爆措施;防止机械摩擦、撞击等引燃可燃物的措施等。
防火构筑物
井下防火门硐室、防火墙、采区和工作面密闭等,井上、下消防材料库。
矿井防治水
矿井水文地质
井田水文地质条件及矿井水文地质类型;地表水体的分布情况,新生界松散含(隔)水层和基岩含(隔)水层的含、隔水性能及分布特点,构造的含水、导水和隔水性能;采空区、邻近矿井和小(古)窑的积水情况,封闭不良的钻孔情况;主要含水层或积水区与可采煤层之间的关系;矿井的正常涌水量和最大涌水量;可能发生突水的地点和突水量预计。
矿井防治水措施
矿井开拓开采所采取的安全保证措施
矿井开拓工程位置及层位选择、采掘工程所采取的防治水措施。
防隔水煤(岩)柱留设
防隔水煤(岩)柱的种类、留设原则、计算方法和结果。确定浅部回采工作面的回采上限。
区域、局部探放水措施及设备
探放水原则、探放水方法的确定、探放水设备的选择、探放水时的安全措施。
疏水降压
根据矿井水文地质条件,确定疏水降压的地点、方法和降低水头值,并作相应的疏水工程设计和疏水降压设备选择。
防水闸门(强排系统)
分析设置防水闸门的必要性,防水闸门规格,防水闸门硐室位置及设计计算结果,施工及管理要求。
强排系统设计:排水泵选型,设置数量,排水管路选型及安装等。
井下排水
矿井不同时期井下正常、最大涌水量、突水量(必要时说明);排高及时间界限,地面所需附加扬程,排水方式;排水设备选型及管路淤积前、后的工况点(应考虑海拔高度对参数进行修正,以及并联运行);排水泵的工作、备用、检修台数,预留预设情况,排水能力校验,电机功率和吸上真空高度校验,泵与管路的运行组合,水泵的充水方式和起动、调节方式;排水管路管径、材质、连接方式和壁厚校验,阀门,管路趟数及敷设井巷和方式;水质pH<5时的防酸措施,管路的防腐,排水系统防水力冲击措施,管路预留位置;泵房附属设施引水、起重、运输、配水井/阀及硐室,大功率泵房的通风散热和降噪措施;配水井、联轴器的安全防护;排水设备及设施选型合理性和运行安全、稳定性分析。
水泵房位置及通道,水仓布置及容量。
下山巷道布置方式的排水方式、设备及排水能力。
插图:水泵特性曲线图、排水系统图。
地表水防治。
防洪设计标准;地表水防治措施和地表水防治工程与装备。
小窑、古窑水防治。
小窑及古窑的分布范围与积水情况,小窑及古窑对矿井开拓开采的影响,实现积水区域安全开采的防治水技术途径和安全技术措施。
电气安全
矿井电源及送电线路
矿井供电电源及可靠性分析
电网现状及规划、供电电源(包括电源协议或供电承诺)、施工电源、过渡期的供电、电源运行方式、备用电源自动投入装置等。
供电线路可靠性及保证措施
可能产生的事故分析,如断线、倒杆、外力破坏、雷击、覆冰、污闪等。保证措施,如线路设计气象条件、导地线截面及安全校验、允许温度、杆型、路径、交叉跨越、绝缘配合(污秽等级、海拔高度、泄露比距)、地形地貌特征及防雷、接地、溶冰等。

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