梅山鐵礦安全避險六大系統(tǒng)方案設(shè)計

上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全避險“六大系統(tǒng)”方案設(shè)計說明書中冶北方工程技術(shù)副總經(jīng)理：王洪俊副總工程師：劉仲文總設(shè)計師：孫貴華庫號：1C-Z-1112023年三月上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全避險“六大系統(tǒng)”方案設(shè)計說明書副總經(jīng)理：副總工程師：總設(shè)計師：庫號：1C-Z-1112023年二月參與設(shè)計人員名單序號專業(yè)設(shè)計人室審1地質(zhì)宋宇王少泉周育2水文劉建峰王少泉周育3巖力王少泉朱曉杰周育4采礦滑本領(lǐng)、李多勇、于天亮蔣勝文金哲奎6礦機劉本宏劉本宏田慶林7礦建張義剛8通訊、信號王奇張樂梁吉勝9系統(tǒng)張斌宋明博10自儀潘龍林立宋明博11工經(jīng)王秀芳臧際權(quán)劉翠萍上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全“”及綜合自動化系統(tǒng)方案設(shè)計中冶北方工程技術(shù)·0中冶北方工程技術(shù)·0·目錄前言 0設(shè)計概況 0\l“_TOC_250036“設(shè)計依據(jù)的文件和根底資料 1\l“_TOC_250035“設(shè)計遵循的根本原則 2\l“_TOC_250034“梅山礦業(yè)梅山鐵礦開采工程設(shè)計簡介 4\l“_TOC_250033“工程設(shè)計概況 4\l“_TOC_250032“地質(zhì) 4\l“_TOC_250031“水文地質(zhì) 5\l“_TOC_250030“采礦局部 5\l“_TOC_250029“提升、排水、壓氣 7\l“_TOC_250028“地下裂開 8\l“_TOC_250027“井下供電 8\l“_TOC_250026“選礦工藝 8\l“_TOC_250025“尾礦庫 9\l“_TOC_250024“技術(shù)經(jīng)濟評價 9\l“_TOC_250023“礦山災(zāi)變事故分析 12\l“_TOC_250022“金屬礦地下開采礦山企業(yè)災(zāi)變事故的類型 12\l“_TOC_250021“梅山礦業(yè)梅山鐵礦開采與安全避險“六大系統(tǒng)”的相關(guān)問題 15\l“_TOC_250020“安全避險“六大系統(tǒng)”設(shè)計 17\l“_TOC_250019“監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng) 17\l“_TOC_250018“井下人員定位系統(tǒng) 24\l“_TOC_250017“緊急避險系統(tǒng) 25\l“_TOC_250016“壓風(fēng)自救系統(tǒng) 28\l“_TOC_250015“供水施救系統(tǒng) 29\l“_TOC_250014“通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng) 30\l“_TOC_250013“綜合自動化系統(tǒng) 33\l“_TOC_250012“5.1概述 33\l“_TOC_250011“設(shè)計范圍 33\l“_TOC_250010“設(shè)計原則 33\l“_TOC_250009“技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 35\l“_TOC_250008“技術(shù)方案說明 36\l“_TOC_250007“自動化系統(tǒng)操作方式 40\l“_TOC_250006“主要設(shè)備表 41\l“_TOC_250005“投資估算 42\l“_TOC_250004“投資估算 43\l“_TOC_250003“編制依據(jù) 43\l“_TOC_250002“建設(shè)投資 43\l“_TOC_250001“6.3附表 44\l“_TOC_250000“7附圖 48上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全“”及綜合自動化系統(tǒng)方案設(shè)計中冶北方工程技術(shù)-0-中冶北方工程技術(shù)-0-前言設(shè)計概況上海梅山礦業(yè)是寶鋼集團唯一的鐵礦石生產(chǎn)基地。它的產(chǎn)品——鐵精礦主要供給寶鋼集團上海梅山鋼鐵股份公司，作為煉鐵的原料。上海梅山礦業(yè)歷經(jīng)一期工程、一期延深工程、二期擴建工程、二期延深工程建設(shè)，現(xiàn)已建成生產(chǎn)力氣為400萬t鐵礦石的大型地下礦山，經(jīng)梅山人的努力奮斗，梅山礦業(yè)公司已建成為國內(nèi)一流地下礦山。礦山從1965年開頭建設(shè)，1975年投產(chǎn)，一期建設(shè)規(guī)模為250萬t/a鐵礦石，開拓水平最低標(biāo)高為-198m。一期延深工程從1987年開工，1993年竣工，二期擴建工程1994年開工，1999年竣工，一期延深和二期擴建工程為同一個開拓系統(tǒng)，設(shè)計-330m。目前礦山正在-288m、-303m及-318m水平進展生產(chǎn)。依據(jù)礦山的生產(chǎn)打算安排，礦山二7年左右時間。2023400t/a鐵礦石，最低開拓水平標(biāo)高為-420m。二期延深工程礦山設(shè)計效勞年限為18年。目前主體工程已根本施工完成，為礦山的持續(xù)穩(wěn)定進展奠定了良好的基礎(chǔ)。梅山鐵礦床-330m水平以下還有地質(zhì)礦量B+C+D級10102.87萬t，為上海梅山礦業(yè)可持續(xù)進展供給了很好的資源條件。上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全“”及綜合自動化系統(tǒng)方案設(shè)計中冶北方工程技術(shù)-中冶北方工程技術(shù)-10-設(shè)計依據(jù)的文件和根底資料安全避險“六大系統(tǒng)”設(shè)計依據(jù)的文件梅山礦業(yè)梅山鐵礦于2023年11月供給的《梅山礦業(yè)梅山鐵礦開采工程安全避險“六大系統(tǒng)”設(shè)計托付書》，托付中冶北方工程技術(shù)對梅山鐵礦開采工程按現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進展井下監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、緊急避險、壓風(fēng)自救、供水施救和通信聯(lián)絡(luò)六大安全系統(tǒng)及綜合自動化系統(tǒng)的方案設(shè)計?！督饘俜墙饘俚V山安全規(guī)程》GB16423-2023。國家安全監(jiān)管總局關(guān)于切實加強金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)的通知，安監(jiān)總管一〔2023〕108號。國家安全生產(chǎn)監(jiān)視治理總局2023年7月12日公布的《金屬非金屬地下礦山監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》AQ2031-2023。國家安全生產(chǎn)監(jiān)視治理總局2023年7月12日公布的《金屬非金屬地下礦山人員定位系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》AQ2032-2023。國家安全生產(chǎn)監(jiān)視治理總局2023年7月12日公布的《金屬非金屬地下礦山緊急避險系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》AQ2033-2023國家安全生產(chǎn)監(jiān)視治理總局2023年7月12日公布的《金屬非金屬地下礦山壓風(fēng)自救系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》AQ2034-2023。國家安全生產(chǎn)監(jiān)視治理總局2023年7月12日公布的《金屬非金屬地下礦山供水施救系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》AQ2035-2023。國家安全生產(chǎn)監(jiān)視治理總局2023年7月12日公布的《金屬非金屬地下礦山通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》AQ2036-2023。設(shè)計依據(jù)的根底資料全國儲委一九八四年十二月三十一日以全儲決字〔1984〕004號文批準(zhǔn)的《江蘇省南京市梅山鐵礦二期建設(shè)地質(zhì)勘探報告書》及其所附圖表。梅山礦業(yè)公司供給的由江蘇省冶金地質(zhì)勘探公司807隊編制的標(biāo)1∶1000比例尺的勘探線剖面圖。2023年十月提交的《上海梅山礦業(yè)二期延長工程初步設(shè)計》的文字說明及相關(guān)圖件。設(shè)計遵循的根本原則安全避險“六大系統(tǒng)”的設(shè)置必需認真貫徹“安全第一，預(yù)防為主，綜合治理”的方針。隨著改革開放和冶金工業(yè)的進展，對礦石需求量日益增加，國內(nèi)冶金礦山的進展取得了長足進步。在深入貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀，建設(shè)和諧社會，以人為本，結(jié)實樹立安全進展理念的形勢下，地下開采的礦山設(shè)計認真貫徹執(zhí)行“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”的方針，凸顯重要。建設(shè)完善的地下礦山企業(yè)安全避險的“六大系統(tǒng)”，做到“措施、責(zé)任、資金、時限和預(yù)案”五到位，認真貫徹執(zhí)行“安全第一、預(yù)防為主、綜合治理”方針。安全避險“六大系統(tǒng)”設(shè)計必需與礦山生產(chǎn)實際相結(jié)合金屬礦山地下開采在災(zāi)變類型、發(fā)生頻率也因礦而異，與煤炭系統(tǒng)地下開采的礦山相比也是有差異的。為此，在梅山礦業(yè)梅山鐵“六大系統(tǒng)”設(shè)計必需結(jié)合礦山生產(chǎn)實際，有針對性的、合理的設(shè)計和設(shè)置安全避險“六大系統(tǒng)”?！傲笙到y(tǒng)”設(shè)計，按“安裝便利、集中操作、使用牢靠”的原則進展。梅山礦業(yè)梅山鐵礦開采工程設(shè)計簡介工程設(shè)計概況梅山礦業(yè)開采工程設(shè)計包括地質(zhì)、水文、巖力、采礦、選礦、礦山機械、礦建、供電、通訊與信號、機修、水道、熱力、暖通、土建、安環(huán)、工程經(jīng)濟、技術(shù)經(jīng)濟等多個專業(yè)參與。初步設(shè)計分為初步設(shè)計說明書和初步設(shè)計圖紙。地質(zhì)梅山礦業(yè)公司二期延深工程依據(jù)的地質(zhì)勘探報告照舊是二期擴建工程依據(jù)的地質(zhì)勘探報告。即由江蘇省冶金地質(zhì)勘探公司于1979年完成1964年提交的地質(zhì)勘探成果的根底上進展的。地質(zhì)勘探報告提交平衡表內(nèi)礦量為26829.9萬t〔B＋C＋D級〕，其中富礦15953.7t10876.2t42.63％。該地質(zhì)勘探報告經(jīng)全國礦產(chǎn)儲量委員會以全儲決字〔1984〕004號文批準(zhǔn)。段的勘探深度足以滿足設(shè)計要求，可作為設(shè)計的依據(jù)。礦體主要分布在409線～412線之間，礦體長1160m，寬510m-330～-524m。礦體中間厚而富，邊局部枝變薄變貧。礦石中主要礦物為磁鐵礦、假象赤鐵礦，其次為菱鐵礦、黃鐵礦等。脈石礦物主要為白云石、方解石及石英，少量鋁硅酸鹽礦物。礦石構(gòu)造以中細粒為主，少量交代剩余構(gòu)造和海綿隕鐵構(gòu)造等。礦石構(gòu)造以浸染狀為主，致密塊狀、斑點狀次之，角礫狀、網(wǎng)脈浸染狀、竹葉狀很少。二期延深開采范圍內(nèi)的礦石質(zhì)量比一期和二期相對變化較大，礦石性質(zhì)比較簡潔?；旌闲偷V石由二期的20%增加到40%，赤鐵礦型礦石由30%42%27%61%。B+C+D11556.47t，其中B+C10945.41t，D611.06t38.20%,含硫1.60%0.31%。水文地質(zhì)二期延深工程開采范圍內(nèi)水文地質(zhì)狀況是比較簡潔的，與二期相近。地下涌水主要由兩局部組成，即地下涌水和大氣降水經(jīng)塌陷區(qū)進入地下的水，其礦坑涌水量見下表?！瞞〕地下水量〔m〕地下水量〔m3/d〕降雨入滲量〔m3/d〕礦坑總涌水量〔m3/d〕正常最大正常最大-4331采礦局部采礦方法采礦方法仍承受業(yè)經(jīng)一期工程、一期延深工程和二期擴建工程使用的，并比較適合梅山礦體的無底柱分段崩落采礦方法。構(gòu)造參數(shù)18m20m。礦石回采率≥80%，廢石混入率≤16%34.92%。鑿巖和出礦設(shè)備承受目前先進的梅山礦業(yè)公司正在使用的設(shè)備，掘進鑿巖承受Boomer281型全液壓鑿巖臺車4臺，采礦鑿巖選用SimbaH252型全液壓鑿巖臺車4臺和SimbaH1354型全液壓鑿巖臺車2臺。出礦承受Toro400E3臺和Toro1400E電動鏟運機3臺。鑿巖出碴承受Toro301D4臺。運礦仍承受20t電機車牽引10m3底側(cè)卸式礦車。開拓方案二期擴建工程開拓標(biāo)高為-330m水平。二期延深工程的開拓標(biāo)高為-420m水平。礦山自一期工程到一期延深和二期擴建工程，均承受豎井開拓，共建有八條豎井，分別為1主井、2主井〔井口標(biāo)高+31.5m，井底標(biāo)高-447m〕、副井〔井口標(biāo)高+13.3m，井底標(biāo)高-353.8m〕、西南井〔井口標(biāo)高+35.2m，井底標(biāo)高-365m〕、北風(fēng)井〔井口標(biāo)高+13.3m，井底標(biāo)高-330m〕、南風(fēng)井〔井口標(biāo)高+33.5m，井底標(biāo)高-405m〕、西風(fēng)井〔井口標(biāo)高+34.7m，井底標(biāo)高-200.4m〕和東南風(fēng)井〔井口標(biāo)高+47m，井底標(biāo)高-338m〕。1#主井和2#主井兩條箕斗井共同擔(dān)負提升礦石的任務(wù)。副井和西南井兩條罐籠井共同擔(dān)負礦山的關(guān)心提升任務(wù)。北風(fēng)井和南風(fēng)井為礦山的專用進風(fēng)井，西風(fēng)井和東南風(fēng)井為礦山的專用出風(fēng)井。二期延深工程對于-330～-420m礦體的開采亦承受主井延深開拓方式：1#主井、2#主井、副井和西南井分別下延效勞至-420m開拓標(biāo)高，南風(fēng)井下延15m，井底標(biāo)高為－420m。北風(fēng)井下延90m，井底標(biāo)高為-420m。東南風(fēng)井為回風(fēng)井，現(xiàn)井底標(biāo)高為-338m，不需延深。西風(fēng)井延深至-330m，采區(qū)斜坡道隨著開采水平的延深而漸漸下延。階段高度為90m，-330m階段水平為回風(fēng)水平，-402m水平為進風(fēng)水平，-420m水平為主運輸水平。在－420m開拓標(biāo)高以下重設(shè)地下裂開系統(tǒng)，裂開硐室及裂開變電所設(shè)在-447m水平，通風(fēng)安全井上口標(biāo)高-330m,下口標(biāo)高-537m水平,分別連通-330m水平、-420m水平、-447m裂開水平、-460m施工巷道、-490m皮帶道水平和-537m粉礦清理水平，兼做安全出口。建盲豎井罐籠提升系統(tǒng)，井筒井徑Ф=4m，分別連通-420m水平、-447m裂開水平、-490m皮帶道水平和-537m粉礦清理水平。礦井通風(fēng)井下通風(fēng)承受多級機站通風(fēng)系統(tǒng)，共四級機站，分為采場通風(fēng)、-420m運輸水平通風(fēng)、地下裂開通風(fēng)、斜坡道通風(fēng)。年產(chǎn)400萬t礦石，554m3/s。提升、排水、壓氣礦井提升400t/a1#2#主井從井下提1#、2#主井為28t箕斗。二條主井延深后，最大提升速度為11.36m/s，1#主井由現(xiàn)在的直流機組把握改造為與2#主井一樣的全數(shù)字化交—交變頻計算機把握系統(tǒng)，閱歷算，二條主井的提升力氣可達480萬t/a，滿足二期延深工程鐵礦石的提升。副井和西南井延深后，其提升力氣可滿足二期延深工程人員、材料、廢石的提升。井下排水依據(jù)二期延深工程井下涌水量：正常為11911m3/d，最大為87331m3/d，分別在副井-420m水平和西南井-420m水平建設(shè)排水水泵房。副井水泵房安裝D450-60×9型水泵6臺，排水管道為三條φ426×6無縫鋼管。西南井水泵房安裝D450-60×9型水泵5臺，排水管道為三條φ377×11無縫鋼管。井下供氣8臺7L-100/8型空壓機，二期延深5臺就滿足了，故現(xiàn)有的壓氣站不需擴建就滿足了二期延深工程的需要。地下裂開二期延深工程地下裂開設(shè)在-447mC140裂開機,可滿足400t/a800mm0-300mm。井下供電-420m井下中心變電所和西南井-420m中心變電所，在副井-420m水平和西南井-420m水平分別建中心變電所。供電電壓為6kV，配電電壓6kV和0.38kV。經(jīng)計算正常涌水裝機容量28686kW，工作容量17169kW，年耗。-420m運輸水平為保證運輸?shù)陌踩珪惩ǎ_保生產(chǎn)力氣，設(shè)置微型計算機集中把握鐵路信號，該系統(tǒng)在現(xiàn)有的-330m水平使用效果格外好。選礦工藝二期延深工程的生產(chǎn)力氣與目前生產(chǎn)力氣全都，故現(xiàn)有的選礦廠不需擴建。經(jīng)二期延深鐵礦石選礦試驗爭論，說明現(xiàn)選礦廠工藝流程根本滿足二期延深工程的需要，只需進展局部調(diào)整。由于重選粒度的調(diào)整，給入細碎機的礦量明顯增加，故承受一臺HP500園錐裂開機更換現(xiàn)有的一臺φ2200園錐裂開機。強磁增加精選作業(yè)以利于提高鐵精礦品位和回收率，故增加三臺φ1750脈動高梯度強磁選機。選礦最終指標(biāo)為原礦品34.92%56%71%2.259。尾礦庫二期工程建設(shè)的梁塘尾礦庫不能完全滿足二期生產(chǎn)期間尾礦的貯存，二期延深工程必需建尾礦庫。建尾礦庫庫址選擇在南京市江寧140m14.89年。尾礦庫回水送回選礦廠循環(huán)使用。技術(shù)經(jīng)濟評價投資估算45194.27萬元，其中：固定資產(chǎn)投資44052.53萬元，鋪底流淌資金1141.74萬元。固定資產(chǎn)投資44052.53萬元，全部為靜態(tài)投資。技術(shù)經(jīng)濟評價職工定員二期延深工程只是井下的延深，地表不增加任何設(shè)施，所需職工總88781572人。礦石及精礦本錢礦石生產(chǎn)本錢包括關(guān)心材料費、燃料及動力費、工資及附加、制造42.898元/t。精礦單位生產(chǎn)本錢包括原料費〔礦石生產(chǎn)本錢〕、精礦加工費〔參照梅山選礦廠實際精礦加工費〕。選礦比為2.259,400萬t/a原礦年產(chǎn)鐵精礦177.09萬t。鐵精礦生產(chǎn)本錢165.735元/t〔其中選礦加工費為68.842元/t精礦〕，195.509元/t。資金來源二期延深工程固定資產(chǎn)投資為44052.53萬元，其資金來源：36.32%計16000萬元為上海梅山補貼，63.68%計28052.53萬元為企業(yè)自籌。主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)見表1-2。序號項目單位指 標(biāo)備注序號項目單位指 標(biāo)備注1地質(zhì)儲量〔-420m以上〕B+C級t9531.11B+C+D級t10102.872礦石地質(zhì)品位TFe%38.20S%1.60P%0.313礦山規(guī)模：采礦t/a400.00選礦t/a400.004礦山基建時間a8.005開采方式地下6礦床開拓豎井7采礦方法無底柱分段崩落法8礦石采出品位%%%≥80≤1634.929產(chǎn)品產(chǎn)量鐵精礦產(chǎn)量t/a177.09上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全“”及綜合自動化系統(tǒng)方案設(shè)計中冶北方工程技術(shù)-中冶北方工程技術(shù)-11-硫精礦產(chǎn)量t/a9.5210硫精礦產(chǎn)量t/a9.5210二期延深局部職工總數(shù)人887其中：生產(chǎn)工人人81511固定資產(chǎn)投資萬元44052.5312鋪底流淌資金萬元1141.7413礦石生產(chǎn)本錢元/t42.9014精礦單位生產(chǎn)本錢元/t165.7415精礦單位總本錢元/t195.5116產(chǎn)品價格鐵精礦售價〔內(nèi)銷〕元/t236.00硫精礦售價〔標(biāo)硫〕元/t120.0017年利潤總額萬元5794.4618年均利稅總額萬元8149.9319年稅后利潤萬元3882.2920平均單位稅后利潤萬元21.9221投資利潤率%9.6922投資利稅率%13.6323全部投資回收期a16.8524全部投資收益率%7.4725自有資金收益率%7.5326盈虧平衡產(chǎn)量：原礦t260.70精礦t115.42

單位 指 標(biāo)

備注8年上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全上海梅山礦業(yè)梅山鐵礦安全“”及綜合自動化系統(tǒng)方案設(shè)計中冶北方工程技術(shù)-中冶北方工程技術(shù)-12-礦山災(zāi)變事故分析金屬礦地下開采礦山企業(yè)災(zāi)變事故的類型金屬礦地下開采的礦山企業(yè)，由于開采礦體的賦存條件、礦石類型、礦巖穩(wěn)固程度的差異、工程地質(zhì)條件和水文條件不同以及安全生產(chǎn)措施落實的差異，有時會導(dǎo)致災(zāi)變事故的發(fā)生。國內(nèi)外地下開采的金屬礦山，主要災(zāi)變事故有：井下突水淹井事故井下突水淹井事故一般在礦床水文地質(zhì)條件簡潔、開采礦體上部有河流、水體以及廢舊采空區(qū)、廢舊巷道存水，實行預(yù)防措施不當(dāng)簡潔發(fā)生突水事故。199871229人死亡。2023616日發(fā)生透水淹井事11人死亡。沉痛教訓(xùn)，告誡我們定要高度重視井下突水淹井災(zāi)變的預(yù)防和發(fā)生。依據(jù)梅山鐵礦的水文地質(zhì)特征及礦山開采現(xiàn)狀，礦山可能的水害類型包括如下兩個方面：⑴地表水體的危害：第四系孔隙水含水層和基巖風(fēng)化裂隙水含水層由于透水性較弱，對于礦床充水的影響較小，構(gòu)造裂隙水含水層尤其NE向和NEE向兩組構(gòu)造富水性較強，導(dǎo)水性極好，對于礦床充水產(chǎn)生確定的影響。由于秦淮河從礦區(qū)四周通過，NENEE向斷裂在河底通過，而使礦床與河水存在水力聯(lián)系，盡管已經(jīng)進展了防滲處理，但應(yīng)對河道滲漏進展嚴格監(jiān)測，假設(shè)河床防滲蓋層破壞就可能產(chǎn)生突水，危及礦山生產(chǎn)安全。因此，應(yīng)對河床已設(shè)滲壓計進展定期觀測，以便準(zhǔn)時覺察險情。對河道兩岸已經(jīng)布置的長期觀測孔應(yīng)進展定期水位觀測，同時對坑內(nèi)出水點的水量、水質(zhì)進展定期觀測，以便準(zhǔn)時實行相應(yīng)措施。⑵大氣降雨通過塌陷區(qū)滲入的危害：礦區(qū)降水量比較充分，尤其暴雨時期，降雨強度較大。目前地表已產(chǎn)生大面積的塌陷區(qū)，暴雨通過開采塌陷區(qū)滲入是礦床充水的重要來源，且涌水量變化極大。因此降雨預(yù)報工作對礦山井下防洪至關(guān)重要，當(dāng)超標(biāo)準(zhǔn)降雨發(fā)生時，應(yīng)準(zhǔn)時關(guān)閉防水門并撤離井下人員以防淹井事故和人員傷亡事故的發(fā)生。綜上所述，由于斷層溝通地表水體和地表產(chǎn)生大面積的塌陷區(qū)受降雨影響嚴峻，礦山存在透水風(fēng)險。為避開生產(chǎn)中井下突水事故的發(fā)生，礦山依據(jù)二期延深工程井下涌11911m3/d，87331m3/d，分別在副井-420m南井-420mD450-60×96φ426×6D450-60×95φ377×11礦區(qū)四周的人工河道〔秦淮河〕，河床為鋼筋混凝土構(gòu)造，并在河岸設(shè)置有水文觀看孔實施在線觀測，如有透水狀況發(fā)生，可準(zhǔn)時實行預(yù)警處理措施，對井下生產(chǎn)有很好的安全保障作用。采空區(qū)、采場和井巷冒頂片幫事故一般的狀況下，地下開采礦山開采礦體埋藏較深，依據(jù)礦體賦存及開采條件不同，所承受的采礦方法也不同，有些采礦方法往往會消滅采空區(qū)和人員進入采場作業(yè)及巷道掘進，由于地壓、礦巖節(jié)理、裂隙或斷層致使巖層失穩(wěn)，導(dǎo)致空區(qū)和采場冒頂，巷道片幫或垮塌，造成災(zāi)變事故的發(fā)生。1976年曾發(fā)生采空區(qū)冒頂，強大的沖擊氣流將在副井車場的礦車吹到井里，而由于采場冒頂和巷道倒塌、片幫傷人事故時有發(fā)生。為此，認真防范采空區(qū)、采場冒頂和巷道坍塌傷亡事故的發(fā)生，實行預(yù)防措施、落實災(zāi)變發(fā)生后的人員救助措施是確保礦山安全生產(chǎn)的重大舉措?；馂?zāi)井下火災(zāi)是井下安全事故中影響較大、發(fā)生次數(shù)最多的事故之一。一旦發(fā)生火災(zāi)，造成人員傷亡往往是災(zāi)難性的。引起火災(zāi)的誘因〔除高硫礦床〕主要是供電線路短路、柴油設(shè)備漏油、井下使用各種油料、木質(zhì)支護材料、井下火藥庫爆破材料等遇明火都有發(fā)生火災(zāi)事故的可能。2023年6月22日山西興寨金礦區(qū)發(fā)生因白熾燈取暖導(dǎo)致先著火、后爆炸事故，造成38人死亡。2023年11月30日在邢臺市白塔鎮(zhèn)鐵礦井筒70人死亡。井下火災(zāi)事故除按“安全規(guī)程”要求實行預(yù)防措施外，還應(yīng)實行災(zāi)變中為避險人員供給避險的措施，避開火災(zāi)發(fā)生時造成人員的傷亡。礦山生產(chǎn)中，井下供電系統(tǒng)承受耐火阻燃材料，井下通風(fēng)系統(tǒng)完善，且井下生產(chǎn)人員均配備有呼吸器。因此井下產(chǎn)生火災(zāi)危害的可能性較小。有毒有害氣體中毒事故金屬礦地下開采的礦井中常見有害物質(zhì)包括有毒物質(zhì)、放射性物質(zhì)和生產(chǎn)粉塵。有害物質(zhì)有CO、NO、NO2、SO2、H2S等；放射性物質(zhì)主要是氡、氡子體；粉塵主要有SiO2、石棉粉塵。金屬礦地下開采的有毒有害氣體主要來源是爆破時產(chǎn)生的炮煙和柴油設(shè)備排放的尾氣、硫化礦物氧化和井下火災(zāi)等。金屬礦山生產(chǎn)過程中，有毒有害氣體中毒大事多有發(fā)生。因此，在設(shè)計和礦山生產(chǎn)治理上嚴格執(zhí)行“安全規(guī)程”規(guī)定和嚴格依據(jù)生產(chǎn)操作規(guī)程進展。國內(nèi)外多年生產(chǎn)實踐證明，地下開采的金屬礦山與煤礦地下開采礦山在災(zāi)難發(fā)生的頻率、災(zāi)難類型略有差異。金屬礦山之間也因具體狀況不同，災(zāi)變類型也有差異。因此，設(shè)計應(yīng)針對礦山的具體狀況，實行應(yīng)對設(shè)施和配套有效避災(zāi)系統(tǒng)。梅山礦業(yè)梅山鐵礦開采與安全避險“六大系統(tǒng)”的相關(guān)問題梅山礦業(yè)梅山鐵礦開采工程，承受分期建設(shè)方式進展，一期開采最低水平標(biāo)高為-198m，開采規(guī)模為250萬t/a；一期延深二期擴建工程開采最低標(biāo)高為-330m，開采規(guī)模為400萬t/a；二期延長工程開采最低標(biāo)高為-420m400萬t/a。礦山承受豎井及斜坡道聯(lián)合開拓方式，1#、2#主井為箕斗井，1#主井承受HSCE3×6多繩摩擦輪提升機配28t單箕斗。井筒直徑5.5m，井口31.5m，井底標(biāo)高為-537m。2#JKM—3×6〔Ⅲ〕型塔式多繩摩擦輪提升機配28t單箕斗。井筒直徑5.5m，井口標(biāo)高31.5m，井底標(biāo)高為-537m。作為井下礦石的提升井。副井和西南井為罐籠井，副井裝備了1.75×6多繩摩擦輪提升機配雙層單車單罐籠，西南井裝備了2.25×4落地式多繩摩擦輪提升機配單層單罐籠，兩條罐籠井共同擔(dān)負礦山的關(guān)心提升任務(wù)。主斜坡道布置在礦體的東側(cè)，向下延深至-420m運輸水平，在逐分段有開口與采場相連，作為井下采場無軌運輸設(shè)備進出的主要通道。400人，井下應(yīng)建立完善的人員出入井信息治理制度，準(zhǔn)確把握井下各作業(yè)區(qū)域作業(yè)人員的數(shù)量。-318m水平為進風(fēng)水平，-258m水平為回風(fēng)水平，二期延深工程開采時，-402m水平為進風(fēng)水平，西區(qū)-330m水平為回風(fēng)水平，東區(qū)-318m為回風(fēng)水平。依據(jù)確定的通風(fēng)系統(tǒng)，需在井下總回風(fēng)巷道、各個生產(chǎn)中段和分段回風(fēng)巷道內(nèi)設(shè)置風(fēng)速傳感器，主要通風(fēng)機站處也應(yīng)設(shè)置風(fēng)速傳感器；對于井下主要通風(fēng)機、關(guān)心通風(fēng)機、局部通風(fēng)機應(yīng)安裝開停傳感器。承受無底柱分段崩落法無底柱分段崩落采礦方法回采進路的掘進、裝藥、爆破、出礦均在獨頭巷道里作業(yè)，按安監(jiān)總管—【2023】108號文有關(guān)規(guī)定，應(yīng)設(shè)置一氧化碳傳感器；在-330m、-420m階段運輸水平設(shè)置的放礦溜井、振動放礦硐室、采區(qū)電梯井、電機車及鏟運機修理硐室等人員進出入頻繁的地點均應(yīng)設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)；依據(jù)安監(jiān)總管—【2023】108號規(guī)定必需設(shè)置壓氣自救、供水施救系統(tǒng)和井下通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)；在礦體開采范圍的地表塌陷區(qū)內(nèi)，需對地表塌陷區(qū)和沉降區(qū)進展觀測。安全避險“六大系統(tǒng)”設(shè)計監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)本工程儀表自動化設(shè)計是依據(jù)采礦工藝要求及托付資料與國家安全監(jiān)管總局關(guān)于印發(fā)金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)〔AQ2031-2023~AQ2036-2023〕開放設(shè)計，為了提高礦山自動化把握水平，確保生產(chǎn)過程安全、經(jīng)濟地運行，改善操作人員的安全保障、勞動條件、加強治理、提高勞動生產(chǎn)率，對采礦生產(chǎn)各環(huán)節(jié)實施自動監(jiān)控與報警，通過計算機網(wǎng)絡(luò)，送至總把握室把握與記錄，從而使整個生產(chǎn)過程得到實時監(jiān)控與記錄。把握方式為確保生產(chǎn)中各環(huán)節(jié)的穩(wěn)定，承受計算機集中把握系統(tǒng)，對整個采礦工藝進展把握和治理。把握系統(tǒng)由檢測元件、二次儀表、計算機把握系統(tǒng)所構(gòu)成，具有數(shù)據(jù)采集、參數(shù)指示、越限報警、畫面顯示、數(shù)據(jù)存儲、打印生產(chǎn)報表等功能。過程檢測和把握系統(tǒng)二期擴建一氧化碳傳感器設(shè)置-318mI級機站，-258m回風(fēng)巷道，-288m-288m-303m-318m-318m-330m井運輸水平站，-258m-258m水平南區(qū)斜坡道，-258m水平東區(qū)斜坡道〔主斜〕，-273m1,2，-273m-273m-273m水平東區(qū)斜坡道〔主斜〕，-288m1、2，-288m水平東區(qū)斜坡道〔主斜〕，-303m水平西區(qū)斜坡道，-288m1、2，-303m1、-318m-318m道，-330m至地表斜坡道口等位置進展有害氣體〔一氧化碳〕濃度的指示，記錄，報警；通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測-318m南風(fēng)井、西南井、北風(fēng)井I級機站風(fēng)壓指示、記錄(五點利舊)；風(fēng)速指示，記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示、記錄；-258m西風(fēng)井及東南井總回風(fēng)巷道風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指示、記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示、記錄；-288m采區(qū)回風(fēng)井風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指示、記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示、記錄；-288m采區(qū)進風(fēng)井風(fēng)壓指示、記錄；風(fēng)速指示、記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示、記錄；-303m-303m-318m采區(qū)回風(fēng)井風(fēng)壓指示、記錄；風(fēng)速指示、記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示、記錄；-318m采區(qū)進風(fēng)井風(fēng)壓指示、記錄；風(fēng)速指示、記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示、記錄；-330m東南風(fēng)井運輸水平站風(fēng)壓指示、記錄；風(fēng)速指示、記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示、記錄；裂開系統(tǒng)機站風(fēng)壓指示、記錄；風(fēng)速指示、記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示、記錄；-167m水平斜坡道機站風(fēng)壓指示、記錄；風(fēng)速指示、記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示、記錄；二期擴建采區(qū)局部扇風(fēng)機風(fēng)機啟停狀態(tài)指示、記錄；-258m-258m-258m〔主斜〕風(fēng)速指示、記錄；-273m-273m1,2-273m-273m〔主斜〕風(fēng)速指示、記錄；-288m1，2-288m1，2-288m〔主斜〕風(fēng)速指示、記錄；-303m-303m1，2-303m-318m-318m-330m4.1.2.3水位監(jiān)測-330m副井水倉吸水井水位指示、記錄、報警、聯(lián)鎖；-330m西南井水倉吸水井水位指示、記錄、報警、聯(lián)鎖；二期延長4.1.3.1一氧化碳傳感器設(shè)置-402m12號I3號、4號I級機站；-330m-330m330m-402m-330、-402mIIIII-420m-490m皮帶道水公正位置進展有害氣體〔一氧化碳〕濃度的指示，記錄，報警；4.1.3.2通風(fēng)系統(tǒng)監(jiān)測-402m12I3號，4I級機站風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指示，記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示，記錄；-330m西風(fēng)井總回風(fēng)巷及東南井總回風(fēng)巷風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指示，記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示，記錄；-330m運輸水平回風(fēng)井風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指示，記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示，記錄；-330m運輸水平進風(fēng)井風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指示，記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示，記錄；-402m運輸水平回風(fēng)井風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指示，記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示，記錄；-402m運輸水平進風(fēng)井風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指示，記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示，記錄；-330、-402mII級機站，III級機站風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指-420m運輸水平站風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指示，記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示，記錄；-490m裂開系統(tǒng)站風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指示，記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示，記錄；-167m水平斜坡道機站風(fēng)壓指示，記錄；風(fēng)速指示，記錄；風(fēng)機啟停狀態(tài)指示，記錄；二期延長采區(qū)局部扇風(fēng)機風(fēng)機啟停狀態(tài)指示，記錄；4.1.3.3水位監(jiān)測-420m副井水倉吸水井水位指示，記錄，報警，聯(lián)鎖；-420m西南井水倉吸水井水位指示，記錄，報警，聯(lián)鎖；對于-288m、-303m及-318m水平采場獨頭掘進巷道風(fēng)速指示，記錄；-288m采區(qū)進風(fēng)井風(fēng)速指示，記錄；-303m采區(qū)進風(fēng)井風(fēng)速指示，記錄；-318m-330m運輸水平進風(fēng)井風(fēng)速指示，記錄；-402m運輸水平進風(fēng)井風(fēng)速指示，記錄；-330，-420m以外II級III級機站風(fēng)速指示，記錄；是為實現(xiàn)礦山自動化所需檢測工程，如本次設(shè)計只涉及六大安全系統(tǒng)，上述檢測可暫不考慮其它獨頭掘進巷道,采區(qū)等承受人員手持有害氣體檢測裝置便攜式多組分氣體探測儀進展指示，報警；本設(shè)計考慮設(shè)置一個儀表修理間，負責(zé)全廠儀表日常維護，大、中修由原廠負責(zé)，本設(shè)計不再另行考慮。視頻監(jiān)控系統(tǒng)2023年由北京華電南自天元把握系統(tǒng)科技設(shè)計了掩蓋-330m以上生產(chǎn)階段水平的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并于20238月投入使用。本次設(shè)計基于原有視頻監(jiān)控系統(tǒng)的根底上，依據(jù)AQ2031-2023《金屬非金屬地下礦山監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，增補設(shè)計，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的攝像點掩蓋為二期延長開采-330~-420m階段間-420m-447m-490m皮帶道水平、-537m粉礦清理水平，還包括增豎井的各個階段等。具體攝像機位置見下表： 表4-1序號 安裝位置

攝像機 備注類型數(shù)量-422

主干線路重敷設(shè)：-2-2設(shè)置副井〔設(shè)置主井〔-421-422

定點槍2 同上定點槍2 同上-42-42車場及道岔-42

同上主干線路重敷設(shè)：-2-2設(shè)置主井〔同上-42輸水平信集閉硐室 1 同上-421-421西采區(qū)-33342m5-42頭門-421東采區(qū)-33342m5-42頭門粉礦清理-452

同上線路沿用原西由西區(qū)區(qū)域〔線路沿用原西由西區(qū)區(qū)域〔線路沿用原東由東區(qū)區(qū)域〔線路沿用原東由東區(qū)區(qū)域〔1主干線路重敷設(shè)：-44

3

-2-2-4碎硐室。主干線路重敷設(shè)：-49帶道水平 定點槍

-2-2-9帶道硐室。主干線路重敷設(shè)：-53-33險硐室

24

-2-2-3礦清理硐室。線路沿用原由信集閉硐室原機柜引出。序號 安裝位置

攝像機 備注類型數(shù)量

主干線路重敷設(shè)：-42險硐室-33

42

-2-2〔-39由副井井口信號房原機柜引出。-332

-3主干線路重敷設(shè)：-42

2

-2設(shè)置副井〔-4224

-32由主斜門衛(wèi)原機柜引出。

4

芯光纜。其他

由主斜門衛(wèi)原機柜引出。8 不行預(yù)見70監(jiān)控終端沿用現(xiàn)有地點：分布在調(diào)度室、安環(huán)科；在各個區(qū)域的原-420m副井井口機房-420m信集閉硐室監(jiān)控分站，-420m盲井機房監(jiān)控分站，-420m東電梯井信號房，-420m西電梯井信號房、-420m軌道衡、-447m粗處設(shè)置信號箱。系統(tǒng)供電沿用原設(shè)計按區(qū)域集中式供電，系統(tǒng)前端的電源由信號箱220V1A，由信號箱內(nèi)的1A雙聯(lián)空氣開關(guān)把握。井下人員定位系統(tǒng)現(xiàn)狀1〕梅山礦業(yè)采礦場已于2023年由大唐電訊設(shè)計了掩蓋-330m以上生2023年投入使用。原系統(tǒng)分為把握室設(shè)備、井下定位設(shè)備、人員佩戴設(shè)備組成。把握室設(shè)備為定位系統(tǒng)治理機兩臺；井下定位設(shè)備由光端機——數(shù)據(jù)分站——無線監(jiān)測分站組成；人員佩戴設(shè)備為識別卡。人員定位系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容本次設(shè)計基于原人員定位系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計，在二期延長工程中，增加設(shè)備。把握室設(shè)備：按標(biāo)準(zhǔn)要求，增UPS電源及電池組，保障原兩臺計2h以上，并將兩臺原計算機更為相互熱備份，防止系統(tǒng)出錯時井下人員無法檢測。序增設(shè)備安裝地點數(shù)井下定位設(shè)備 序增設(shè)備安裝地點數(shù)號名稱量副井-420m變電所口21光端機-420m西電碼頭門1-420m東電碼頭門1西電各個水平入口處〔-348m、-366m、-384m、-402m、-420m〕5東電各個水平入口處〔-348m、-366m、-384m、-402m、-420m〕52站主斜-288m以下至-420m盲井井口〔490m、-537m〕52南斜-330m以下至-420m4北斜-330m以下至-420m433站每處數(shù)據(jù)監(jiān)測分站50m內(nèi)設(shè)置4個無線監(jiān)測分站100識別卡：職工識別卡可用。識別卡更換時，可更換一次性封裝的識別卡，另外要求識別卡防護等級IP67以上。人員定位系統(tǒng)功能：監(jiān)測功能：監(jiān)測攜卡人員出/入井時刻、出/入重點區(qū)域時刻等；識別多個人員同時進入識別區(qū)域。治理功能：攜卡人員個人根本信息，主要包括卡號、姓名、身份證號、誕生年月、職務(wù)或工種、所在部門或區(qū)隊班組；攜卡人員出入井總數(shù)、個人下井工作時間及出入井時刻信息；重點區(qū)域攜卡人員根本信息及分布；攜卡工作特別人員根本信息及分布，并報警；攜卡人員下井活動路線信息；攜卡人員統(tǒng)計信息，主要包括工作地點、月下井次數(shù)、時間等；按部門、區(qū)域、時間、分站〔讀卡器〕、人員等分類信息查詢功能；各種信息存儲、顯示、統(tǒng)計、聲光報警、打印等功能。緊急避險系統(tǒng)緊急避險系統(tǒng)的設(shè)置依據(jù)《金屬非金屬地下礦山緊急避險系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》關(guān)于緊急避險系統(tǒng)設(shè)置的相關(guān)要求；每個礦井至少要有兩個獨立的直達地面的安全出口，安全出口間距不小于30m；每個生產(chǎn)中段必需有至少兩個便于行人的安全出口，并和通往地面的安全出口相通；每個采區(qū)必需有兩個便于行人的安全出口，并經(jīng)上、下巷道與通往地面的安全出口相通，安全出口的其他要求應(yīng)符合GB16423的要求。依據(jù)梅山鐵礦的實際狀況，作為井下安全出口的井巷工程有副井、西南井和主斜坡道。副井：井口標(biāo)高為13.3m，井底標(biāo)高為-447.7m，最低開采中段標(biāo)高-420m5.5m，承受HSCE1.75*6型塔式多繩摩擦輪提升機，提升容器為雙層單罐籠配平衡錘，用于提升人員、材料及廢石，為井下安全出口。西南井：井口標(biāo)高為35.2m，井底標(biāo)高為-455m，最低開采中段標(biāo)高為-420m，井筒直徑為5.5m，承受JKMD—2.25×4〔A〕型落地式多繩摩擦輪提升機，提升容器為雙層單罐籠配平衡錘，用于提升人員、材料及廢石，為井下安全出口。主斜坡道：布置在采場東側(cè)，出口位于采場東北側(cè)，出口標(biāo)高為37m，最低開采中段標(biāo)高為-420m，為井下無軌設(shè)備在各生產(chǎn)分段間的聯(lián)系通道，兼作井下安全出口。依據(jù)《金屬非金屬地下礦山緊急避險系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》中關(guān)于緊急避險設(shè)施設(shè)置的具體要求。礦山生產(chǎn)中段在地面最低安全出口以下的垂直距離超過 300m〔為433.3m〕設(shè)計在井下最低生產(chǎn)中段，根井下人員的分布狀況在-420m水平溜裂開系統(tǒng)盲提升井井口四周設(shè)置緊急避險設(shè)施。具體布置見附圖。避險設(shè)施設(shè)置及人員逃命線路依據(jù)緊急避險系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定要求，井下發(fā)生災(zāi)難事故時，人員撤離承受“撤離優(yōu)先，避險就近”的原則進展，采場及運輸水平的人員，可就近通過主斜坡道、副井及西南井撤離至地表安全地點。設(shè)計確定為井下溜、破系統(tǒng)及粉礦清理系統(tǒng)人員設(shè)置緊急避險設(shè)施。當(dāng)?shù)V山井下發(fā)生災(zāi)變時，為該區(qū)域人員供給安全避險的密閉空間，具有安全防護、氧氣供給、有毒有害氣體處理、通訊、照明等根本功能?？紤]檢修維護人員及外來人員狀況，溜、破系統(tǒng)及粉礦清理系統(tǒng)人員主要分布狀況見表4-3。依據(jù)人員狀況確定避險設(shè)施選用救生艙形式，在-42010人救生倉，具體安裝位置見-420m水平避災(zāi)線路圖。當(dāng)?shù)V山井下發(fā)生災(zāi)變時，人員可視具體災(zāi)變狀況選擇由盲提升井提升至-420m水平由斜坡道或副井逃命，或者進入救生倉避險。救生倉按承壓設(shè)計，內(nèi)部設(shè)有人員定位系統(tǒng)、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)，并留有與外部系統(tǒng)的接口。12個。救生倉外有清楚、醒目的標(biāo)識牌，標(biāo)識牌中明確標(biāo)注救生倉的位置和規(guī)格。在井下通往救生倉設(shè)施的入口處，設(shè)有“救生倉”的反光顯示標(biāo)志。階段水平人員數(shù)量階段水平人員數(shù)量規(guī)格位置逃命出口10人平或副井〔m〕裂開水平人員〔人〕3皮帶水平人員2-420m~粉礦清理水平人員2-537m檢修人員1其他人員2合計10依據(jù)礦山實際生產(chǎn)狀況，井下作業(yè)人員均配備有自救器，可滿足災(zāi)變事故發(fā)生時的人員逃命要求。壓風(fēng)自救系統(tǒng)地表壓氣站礦山現(xiàn)有地表空氣壓縮機站內(nèi)設(shè)八臺7L-100/8型空氣壓縮機，每臺額定排氣量為100m3/min，額定排氣壓力0.8MPa，其中五臺空壓機工作就能夠滿足現(xiàn)有礦山生產(chǎn)的需要。現(xiàn)有空氣壓縮機站力氣，能夠滿足二期延深工程建設(shè)后礦山的壓縮空氣用量。井下用壓縮空氣照舊利用副井Φ325×8壓縮空氣管道并延至-420m水平輸送，通過東、西采區(qū)電梯井送至采區(qū)各用氣點。4000.3m3/min。最大用氣量計算：Q=1.05×1.04×1.1×1.01×〔0.3×400〕=145.6m3/min生產(chǎn)壓風(fēng)系統(tǒng)供壓氣量完全能夠滿足壓風(fēng)自救系統(tǒng)需要。壓風(fēng)自救系統(tǒng)1、壓風(fēng)自救系統(tǒng)與生產(chǎn)壓風(fēng)系統(tǒng)共用壓氣管道。210min內(nèi)啟動。3、供給東、西采場的壓風(fēng)自救主管道承受φ159×4.54、壓風(fēng)管道敷設(shè)結(jié)實平直，并延長到井下采掘作業(yè)場所、救生倉、爆破時撤離人員集中地點等主要地點。5200~300m安設(shè)一組三通及閥門。6100m處的壓風(fēng)管道上安設(shè)一200~300m安設(shè)一組三通及閥門。有毒有害氣體涌出的獨頭掘進巷道距掘進工作面不大于100m處的壓風(fēng)管道上安設(shè)壓風(fēng)自救裝置。7、爆破時撤離人員集中地點的壓風(fēng)管道上安設(shè)一組三通及閥門。8、壓風(fēng)自救裝置、三通及閥門安裝地點寬闊、穩(wěn)固，安裝位置便于避災(zāi)人員使用；閥門開關(guān)靈敏。9、主壓風(fēng)管道中安裝油水分別器。井下救生倉設(shè)壓風(fēng)自救系統(tǒng)。壓風(fēng)自救系統(tǒng)與生產(chǎn)壓風(fēng)系統(tǒng)共用，承受Ф159×4.5無縫鋼管經(jīng)-420m運輸水平壓風(fēng)管道接收后敷設(shè)至救生倉。在救生倉內(nèi)設(shè)置供風(fēng)閥門，接入的礦井壓風(fēng)管路設(shè)減壓、消音、過濾0.4~0.6MPa，經(jīng)減壓至0.1～0.3MPa以下進展供氣，供風(fēng)量每人不低于0.3m3/min，通過把握閥門調(diào)整出口風(fēng)量。供水施救系統(tǒng)井下鑿巖、消防供水管道井下鑿巖和采場工作面撒水等用水地點總耗水量為200t/h，由副井井筒內(nèi)現(xiàn)有DN200mm供水管道，并延至-420m水平，經(jīng)東、西區(qū)電梯井送至采區(qū)，供生產(chǎn)及消防用水。供水施救系統(tǒng)1、供水施救系統(tǒng)應(yīng)優(yōu)先承受靜壓供水。2、施救時水源滿足生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生要求。3、供水管道承受Ф57×4無縫鋼管。4、供水管道敷設(shè)結(jié)實平直，并延長到井下采掘作業(yè)場所、救生倉、爆破時撤離人員集中地點等主要地點。5、各主要生產(chǎn)中段和分段進風(fēng)巷道的供水管道上每隔200~300m安設(shè)一組三通及閥門，其規(guī)格為DN25。6、獨頭掘進巷道距掘進工作面不大于100m處的供水管道上安設(shè)一200~300m應(yīng)安設(shè)一組三通及閥門，其規(guī)格均為DN25。7、供水管道接入救生倉內(nèi)，并安設(shè)閥門及過濾裝置，水量和水壓滿足10人避災(zāi)時的需要。8、三通及閥門安裝地點應(yīng)寬闊、穩(wěn)固，安裝位置便于避災(zāi)人員使用；閥門開關(guān)靈敏。井下救生倉設(shè)供水施救系統(tǒng)。供水施救系統(tǒng)管道選用一根Ф57×4無縫鋼管，接入救生倉內(nèi)，施救時水質(zhì)滿足生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生要求，在救生倉內(nèi)設(shè)置供水閥門和減壓閥門，供水壓力降為 0.2～0.3MPa。依據(jù)梅山礦業(yè)供給的水質(zhì)報告，現(xiàn)有礦山生產(chǎn)供水系統(tǒng)水質(zhì)指標(biāo)已經(jīng)到達飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，可以滿足供水施救系統(tǒng)水質(zhì)要求。通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)依據(jù)AQ2036—2023《金屬非金屬地下礦山通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》要求，并考慮災(zāi)變期間能夠準(zhǔn)時通知人員撤離和實現(xiàn)與避險人員通話要求，建立完善井下通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。井下通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)分為有線系統(tǒng)、無線通訊系統(tǒng)兩大局部。調(diào)度系統(tǒng)500門程控交換機，由西安大唐電信公司于2023年安裝集成。采礦場調(diào)度分機在二期延長工程的各個主要硐室內(nèi)、重要的移動設(shè)備作業(yè)點固定安裝。按標(biāo)準(zhǔn)要求調(diào)度主機至井下配線設(shè)備應(yīng)設(shè)兩條互為備用的主干電纜，采礦場除原有主干電纜至井下外，再增設(shè)一條主干電纜，由北風(fēng)井下至-420m無線通訊系統(tǒng)梅山礦業(yè)采礦場現(xiàn)正在使用的是井下小靈通手機作為無線通信設(shè)備。由于小靈通設(shè)備已經(jīng)逐步退出市場，此次設(shè)計不再擴容。建議與當(dāng)?shù)毓W(wǎng)移動運營商協(xié)商，引入公網(wǎng)至井下各個水平，掩蓋全部職工作業(yè)、流淌區(qū)域。通信專業(yè)設(shè)備〕〕〕序號設(shè)備名稱規(guī)格及型號單位數(shù)量生產(chǎn)廠或圖號 備注9光纖終端盒〔010UP主機及電池2小時〕套111計算機〔效勞器〕套212光端機臺4單重總重單容總?cè)?攝像機〔〕702定焦鏡頭 個 703畫面分割器 臺 54硬盤錄像機 臺 35液晶顯示器 臺 36信號00x600250 只 57機00x8002200 只 38視頻光端機 對 10〕〕序號設(shè)備名稱規(guī)格及型號單位數(shù)量生產(chǎn)廠或備注單重總重單容總?cè)輬D號13數(shù)據(jù)監(jiān)測分站臺2514無線監(jiān)測分站個10015識別卡個30016機部30綜合自動化系統(tǒng)概述近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進步，國內(nèi)外采礦行業(yè)的自動化技術(shù)進展很快。國外一些采礦公司提出打造數(shù)字礦山、〔DM〕,實現(xiàn)礦山的高度信息化、自動化和高效率，以至無人采礦和遙控采礦。國內(nèi)一些礦業(yè)公司也已經(jīng)向礦山綜合自動化的方向進展，力求實現(xiàn)礦山生產(chǎn)自動化、經(jīng)營治理科學(xué)化、決策指揮信息化、井下人員的安全化。綜合自動化系統(tǒng)是將先進的自動把握、通訊、計算機技術(shù)、信息技術(shù)和現(xiàn)代治理技術(shù)結(jié)合，將企業(yè)的生產(chǎn)過程把握、運行與治理作為一個整體進展把握與治理，供給整體解決方案，以實現(xiàn)企業(yè)的優(yōu)化運行、優(yōu)化把握與優(yōu)化治理，從而提高企業(yè)核心競爭力。綜合自動化是礦山實現(xiàn)高產(chǎn)高效的有效手段，對于提高礦山的生產(chǎn)運行狀況、安全生產(chǎn)水平、以及生產(chǎn)業(yè)務(wù)治理具有重要的作用。設(shè)計范圍綜合自動化系統(tǒng)的設(shè)計范圍包括：主控室、-330m回風(fēng)水平、-402m進風(fēng)水平、-420m運輸水平、-447m裂開變電硐室、-490m皮帶運礦、-537m粉礦清理及井下人員定位治理系統(tǒng)等設(shè)施的監(jiān)控。設(shè)計原則系統(tǒng)建成后，可在地面中心監(jiān)控室實現(xiàn)對礦井主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)如：采、運及供電、通風(fēng)、排水、關(guān)心運輸、給排水等關(guān)心生產(chǎn)環(huán)節(jié)的集中監(jiān)控，有效提高礦井生產(chǎn)效率；另外可將環(huán)境監(jiān)測、關(guān)心運輸信號調(diào)度通信等系統(tǒng)的信息集中于統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫治理、存檔、檢索。同時可實現(xiàn)整個礦井的生產(chǎn)信息、治理信息的集成化治理。礦井調(diào)度人員、礦級領(lǐng)導(dǎo)和有關(guān)職能部門可以通過網(wǎng)絡(luò)終端進展礦井生產(chǎn)實時監(jiān)視、同步把握生產(chǎn)設(shè)備運行狀態(tài)、產(chǎn)量及質(zhì)量的狀況，做到反響快速，準(zhǔn)時調(diào)度。系統(tǒng)設(shè)計的根本原則是：面對應(yīng)用的原則系統(tǒng)體制必需反映鐵礦行業(yè)對計算機的需要。依據(jù)礦山的建設(shè)的實際狀況合理配置計算機網(wǎng)絡(luò)，系統(tǒng)要牢靠、具有可擴性。人機協(xié)同工作的原則自動化系統(tǒng)平臺建設(shè)要能自動完成數(shù)據(jù)采集、報警等功能，在主控中心要求實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)故障時的報警功能。信息資源綜合治理的原則系統(tǒng)的體系構(gòu)造要考慮整個信息資源綜合治理，共用的信息要各部門共享。廣義信息網(wǎng)絡(luò)的原則利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，使礦山綜合自動化調(diào)度集成平臺建立在一個綜合網(wǎng)絡(luò)平臺上，而不是建在單臺計算機上。兼容并蓄原則對于全部的各類子系統(tǒng)，它們的功能都應(yīng)融入到這個綜合自動化調(diào)度集成平臺之中，并充分發(fā)揮各子系統(tǒng)的功能。統(tǒng)一規(guī)劃和分步實施的原則系統(tǒng)的體系構(gòu)造要兼顧系統(tǒng)的統(tǒng)一規(guī)劃和分步實施。系統(tǒng)要依據(jù)自頂向下的原則進展，先從總體目標(biāo)動身，然后把任務(wù)逐步向下分解，這樣簡潔做到胸有全局，主次清楚，能夠統(tǒng)籌安排。與”六大系統(tǒng)”相結(jié)合的原則”六大系統(tǒng)”融為一體，納入一個自動化信息平臺，實現(xiàn)全廠的數(shù)據(jù)共享，以便在集中調(diào)度中心統(tǒng)一監(jiān)控。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)本工程遵循的主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)——GB2421 《電工電子產(chǎn)品根本環(huán)境試驗規(guī)章總則》——GB/T13926 《工業(yè)過程測量和把握裝置的電磁兼容性》——GB3836-1.3 《電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)》——GB2484-9 《殼體保護標(biāo)準(zhǔn)》——DL/T478-2023 《靜態(tài)繼電保護及安全自動裝置通用技術(shù)條件》——GB/T3859.1-1993《半導(dǎo)體變流器根本要求的規(guī)定》——GB/T14598.9-1995《輻射靜電試驗》——GB/T14598.10-1996《快速瞬變干擾試驗》——GB/T14598.13-1998《1兆赫脈沖群干擾試驗》——GB/T14598.14-1998《靜電放電試驗》——GB4727 《電氣圖用圖形符號》——GB191 《包裝儲運圖示標(biāo)記》——GB3047 《面板、架和柜的根本尺寸系列》——GB4720 《低壓電器電控設(shè)備》——ANSI 《美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會》——IEEE 《電子與電氣工程師協(xié)會》——NFPA 《國家消防協(xié)會》——GB12173 《礦用一般型電氣設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)》——GB6749 《漆膜顏色表示方法》——GB10231 《保護繼電器的構(gòu)造形式及根本尺寸系列》——GB2900 《電工名術(shù)語》——GB4796 《電工電子產(chǎn)品環(huán)境條件》——GB50062 《電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》——GB50058 《爆炸和火災(zāi)危急環(huán)境電力裝置設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》——《礦井通風(fēng)安全監(jiān)測系統(tǒng)裝備標(biāo)準(zhǔn)和使用治理規(guī)定》；技術(shù)方案說明系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造本工程的綜合自動化系統(tǒng)承受把握分散、信息集中的分布式把握模式。系統(tǒng)總體構(gòu)造上，以EIC一體化設(shè)計、計算機為把握核心，具有數(shù)據(jù)采集、過程把握、參數(shù)指示、越限報警、畫面顯示、存儲、打印生產(chǎn)報表等功能，構(gòu)成一個功能分擔(dān)合理、層次清楚，集生產(chǎn)治理、過程把握為一體，安全、高效、開放的自動化把握系統(tǒng)。系統(tǒng)的主干網(wǎng)絡(luò)由設(shè)在中心調(diào)度把握室的，用單模光纖連成的雙環(huán)工業(yè)以太網(wǎng)組成。設(shè)在中心調(diào)度把握室的容錯效勞器、監(jiān)控站OS通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)與主干網(wǎng)相連。根底自動化級的PLC及各自的總線把握網(wǎng)絡(luò)通過PLC所在區(qū)域的工業(yè)交換機與主干網(wǎng)相連。整個網(wǎng)絡(luò)由根底自動化級和過程自動化級構(gòu)成二級把握系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。各監(jiān)控區(qū)域?qū)儆诘讓影盐站W(wǎng)，硬件配置上分把握層和監(jiān)控治理層兩局部，把握層完成數(shù)據(jù)采集和過程把握等工作，監(jiān)控治理層完成人機界面、協(xié)調(diào)把握OS對全廠生產(chǎn)系統(tǒng)的把握設(shè)備及工藝流程進展集中把握、操作和監(jiān)視。操作系統(tǒng)平臺軟件基于WINDOWS2023SERVER及WINDOWSXP，并配有相關(guān)應(yīng)用開發(fā)軟件。監(jiān)控級配置上承受SERVER/CLIENT構(gòu)造，由效勞器與上一級計算機通信?？紤]到工業(yè)以太網(wǎng)和治理信息網(wǎng)的隔離，可由設(shè)在中心調(diào)度把握室的工業(yè)核心交換機通過防火墻可與廠級及公司級MES及ERP系統(tǒng)相連,接入公司級信息治理網(wǎng)。設(shè)在-420m鐵路信號操作室的計算機可通過中心調(diào)度把握室的工業(yè)核心交換機接入綜合自動化系統(tǒng)，集中監(jiān)視井下人員分布狀況及窄軌鐵路運輸狀況。本工程中但凡設(shè)備或裝置帶的PLC均與自動化系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)進展通信，通信方式為以太網(wǎng)，通信協(xié)議為TCP/IP。系統(tǒng)的配置中心集中操作調(diào)度把握室：設(shè)在地面綜合把握樓內(nèi)。該把握室用于1臺容錯效勞器〔IOSERVER〕、1臺工程師站〔EWS〕、千兆光纖口網(wǎng)管型交換8臺操作站〔OS〕等設(shè)備。源柜內(nèi)做失壓保護。供電電源須經(jīng)隔離變壓器凈化，然后供 UPS電源〔不連續(xù)電源，可選內(nèi)置隔離變壓器〕，保證把握系統(tǒng)不受外界停電的干擾以及系統(tǒng)電源的質(zhì)量，提高整個把握系統(tǒng)的安全性和牢靠性。系統(tǒng)主要設(shè)備的選擇及技術(shù)性能PLCS7-400HSTEP7、監(jiān)控軟件用WINCC。交換機選用赫茨曼等品牌。主要設(shè)備的技術(shù)性能如下：⑴I/OSERVERPLCETHERNETI/OSERVERI/OSERVER進展提取。I/OSERVER為容錯效勞器。為保證網(wǎng)絡(luò)通信，一般狀況下效勞器不作為OS使用。I/OSERVER配置4網(wǎng)卡。工業(yè)以太網(wǎng)卡用于同根底把握級網(wǎng)絡(luò)連OS通信；上位機網(wǎng)卡用于同上位計算機通信。根底級網(wǎng)絡(luò)承受標(biāo)準(zhǔn)雙環(huán)光纖以太網(wǎng)構(gòu)造，上位操作站網(wǎng)絡(luò)承受標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)構(gòu)造。⑵操作站〔OS〕OS可同時操作和監(jiān)視不同畫面。即操作站相互之間具有備用的關(guān)系。任意一臺故障時，其余各臺仍能操作全系統(tǒng)工作畫面。每頁應(yīng)用畫面最大動態(tài)量連接力氣不應(yīng)小于500點〔全體工程畫面制作用〕。操作站應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)格式畫面，如趨勢圖、趨勢組、儀表棒形圖、狀態(tài)操作圖、報表統(tǒng)計功能大事自動記錄功能等，具有生產(chǎn)報表組態(tài)和輸出功能，操作站支持漢字顯示功能。⑶工程師站〔EWS〕EWS配置要求承受較高配置。EWS承受工業(yè)以太網(wǎng)卡同根底把握級EWS配置與把握站、操作站相關(guān)聯(lián)的離線在線編程軟件、監(jiān)控軟件以及在線軟件維護、調(diào)試用廠商供給的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)軟件。另外支持系統(tǒng)的專用開發(fā)軟件，可進展系統(tǒng)開發(fā)。⑷編程器編程器承受通用便攜機以即插即用的形式對PLC進展編程和程序維護。配置與把握站、操作站相關(guān)聯(lián)的離線在線編程軟件、監(jiān)控軟件以及在線軟件維護、調(diào)試用廠商供給的標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)軟件，在離線和在線條件下均可以進展編程和程序維護。⑸把握站CPU主機把握站按冗余進展配置。CPU主機故障時，另一臺備用CPU可以自動切換為主機，主機間實現(xiàn)自動數(shù)據(jù)熱備、數(shù)據(jù)采集及在線處理，確保故障時無擾動切換。CPU除完成電氣的各種規(guī)律把握要求外，還應(yīng)滿足儀表回路的各種功能。具有高速脈沖信號輸入和處理功能、累積量處理宏功能、PID調(diào)整功能、非線性折線處理宏功能、多級應(yīng)用中斷功能等。CPU1.5倍的要5M以上，如需外配內(nèi)存卡件，則內(nèi)存卡容量不低于2MRAM，以滿足系統(tǒng)功能要求，并為將來系統(tǒng)需要擴展時留有余地。⑹框架及模件PLCPLC柜的水平。每個框架留有10%的備用槽，每個模件要留有備用點數(shù)。機柜端子留有10%I/O15%的余量。I/O模件的調(diào)試備件51個備用；≥5個，按20%備用。16I/O760mm為最大長度，與PLC2個長框架。框架內(nèi)電源模件承受冗余供電方式，保證某個電源模件故障時，另一個電源模件可以滿足框架內(nèi)各種模件的內(nèi)供電。故障電源模件以無源接點形式以故障輸入信號返回，作為報警點處理。I/O模件要求可帶電插拔，更換故障I/O模件時，能連續(xù)維持系統(tǒng)正常運行。I/O模件原則上承受：DI模板AC220VDI16點模件;DO模板DC24VDO16點模件;AI4～20mA16點;4～20mA8點；RTD8點。⑺UPS電源裝置把握系統(tǒng)及其重要的外圍設(shè)備〔如網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備及接口設(shè)備等〕使AC380/220VUPS電源。UPS為在線旁路式，帶電源隔離凈化功能〔或隔離變壓器與UPS集成一體，經(jīng)角星接線方式的隔離變壓器輸出380/220VAC電源〕，帶運行、故障報警插件板及相關(guān)信號無源接點，具備故障旁路直通功能。UPS電源裝置的供電電源為兩路380/220VAC進線，兩路電源互為UPS工作電源。UPS按供電范圍及回路數(shù)量做分電回路保護。UPS電源供電時間不小于2小時。UPS電源裝置工作狀態(tài)和故障信DIPLC系統(tǒng)，并在OS上進展監(jiān)視。UPS電源裝置故障時，應(yīng)在集中把握室報警。綜合自動化系統(tǒng)的監(jiān)控功能自動化系統(tǒng)操作方式全線操作系統(tǒng)由操作站和機旁操作箱構(gòu)成。操作站:主要用于工藝和電氣參數(shù)設(shè)定、運行方式的選擇。機旁操作箱:主要用于單機設(shè)備的調(diào)整和檢修時的操作。操作方式有三種：自動方式在自動方式下，相關(guān)設(shè)備按預(yù)設(shè)定值和規(guī)律挨次，在沒有人員干預(yù)的狀況下可以自動地運行。在自動方式的運行中，一些把握設(shè)定點可以進展人工干預(yù)調(diào)整;但對于相互聯(lián)鎖的挨次把握被停頓后，一些特地的關(guān)心動作可以手動執(zhí)行。手動方式一旦選擇手動方式，區(qū)域內(nèi)的自動挨次把握將被停頓。在手動方式下，用于保護電氣設(shè)備和機械設(shè)備的聯(lián)鎖條件仍將保存。當(dāng)手動切換到自動方式前，必需把相關(guān)設(shè)備運行至預(yù)設(shè)定的初始位置，這樣才能從手動方式切換到自動方式，保證自動方式能順當(dāng)進展。檢修方式檢修方式，即非聯(lián)鎖手動方式。在這種方式下，只保存格外重要的、少量的保護性聯(lián)鎖，其它各設(shè)備間的聯(lián)鎖將被取消。檢修方式，只能在機旁操作點動操作。容量〔容量〔kW〕擬選用供貨商備注單重總重單容總?cè)菪蛟O(shè)備名稱單數(shù)號規(guī)格及型號位量1把握室及工程師站設(shè)備1-1容錯效勞器套11-2EWS套11-3工業(yè)核心交換機套31-4OS套8