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文檔簡介

呼倫貝爾市牙星煤業(yè)有限公司一號井安全避險六大系統(tǒng)專項設(shè)計 緊急避險系統(tǒng)第一節(jié) 緊急避險設(shè)施布置一、設(shè)計原則煤礦井下緊急避險系統(tǒng)是指在煤礦井下發(fā)生緊急情況下,為遇險人員安全避險提供生命保障的設(shè)施、設(shè)備、措施組成的有機整體。緊急避險系統(tǒng)建設(shè)的內(nèi)容包括為入井人員提供自救器、建設(shè)井下緊急避險設(shè)施、合理設(shè)置避災(zāi)路線、科學(xué)制定應(yīng)急預(yù)案等。井下緊急避險設(shè)施是指在井下發(fā)生災(zāi)害事故時,為無法及時撤離的遇險人員提供生命保障的密閉空間。該設(shè)施對外能夠抵御高溫?zé)煔?,隔絕有毒有害氣體,對內(nèi)提供氧氣、食物、水,去除有毒有害氣體,創(chuàng)造生存基本條件,為應(yīng)急救援創(chuàng)造條件、贏得時間。緊急避險設(shè)施主要包括永久避難硐室、臨時避難硐室、可移動式救生艙。緊急避險系統(tǒng)設(shè)計是對緊急避險系統(tǒng)建設(shè)進行整體規(guī)劃和布局,力求系統(tǒng)化、功能完備,切實提高礦井應(yīng)急救援能力和突發(fā)緊急情況下礦工生命安全保障能力。在設(shè)計工作中,應(yīng)堅持以下基本原則:1、科學(xué)合理緊急避險系統(tǒng)建設(shè)需要綜合應(yīng)用多領(lǐng)域、多學(xué)科的知識,具備高技術(shù)含量。緊急避險系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)堅持科學(xué)合理的原則,在科學(xué)的設(shè)計計算、綜合比對和試驗驗證的基礎(chǔ)上進行,保證設(shè)計的每項內(nèi)容均具備科學(xué)依據(jù)。2、安全可靠緊急避險系統(tǒng)建設(shè)是生命工程,應(yīng)以安全性和高可靠性為首選。緊急避險設(shè)施的施工條件特殊、環(huán)境惡劣,應(yīng)比常規(guī)礦用設(shè)備具備更高安全等級,并有保證隨時能用的技術(shù)保障手段。緊急避險設(shè)備設(shè)施的自動化、智能化程度可不斷提高,但必須以可靠的手動控制為基礎(chǔ)。3、因地制宜應(yīng)緊密結(jié)合礦井的具體條件和突發(fā)緊急情況下礦工安全避險需求,采取針對性的對策措施,進行有針對性的設(shè)計、建設(shè)和管理,使緊急避險系統(tǒng)建設(shè)適應(yīng)本礦安全生產(chǎn)的需要。要充分利用已有硐室、井巷建立緊急避險設(shè)施,探討適應(yīng)自身特點和要求的緊急避險系統(tǒng)建設(shè)方案,提高緊急避險系統(tǒng)的實用性。4、簡單實用設(shè)計應(yīng)力求簡單,避免由于系統(tǒng)的復(fù)雜性而增加的失效點和失效概率,最大限度減少人員混用、濫用的幾率。系統(tǒng)設(shè)施和功能應(yīng)該實用,避免功能多樣化、裝修高檔化帶來新的不安全因素,以滿足緊急避險基本安全需求為目的。二、設(shè)計依據(jù)1、井下作業(yè)人員分布礦井正常生產(chǎn)時井下5煤布置1個綜采工作面,定員為11人,配備1個綜掘隊和1個普掘除,定員均為9人;4煤布置1個綜放工作面,定員為15人;2個普掘隊,定員均為9人;機電、運輸、通風(fēng)安全隊14人;管理人員4人;其它臨時人員為3人;最大班入井人數(shù)為83人。2、緊急避險系統(tǒng)建設(shè)的基本要求(1)緊急避險設(shè)施的建設(shè)方案應(yīng)綜合考慮所服務(wù)區(qū)域的特征和巷道布置、可能發(fā)生的災(zāi)害類型及特點、人員分布等因素。優(yōu)先建設(shè)避難硐室。(2)所有煤與瓦斯突出礦井都應(yīng)建設(shè)井下緊急避險設(shè)施。其他礦井在突發(fā)緊急情況時,凡井下人員在自救器額定防護時間內(nèi)靠步行不能安全撤至地面的,應(yīng)建設(shè)井下緊急避險設(shè)施。(3)緊急避險設(shè)施應(yīng)與礦井安全監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、壓風(fēng)自救、供水施救、通信聯(lián)絡(luò)等系統(tǒng)相連接,形成井下整體性的安全避險系統(tǒng)。并配置環(huán)境檢(監(jiān))測儀器儀表,能夠?qū)ρ鯕?、甲烷、二氧化碳、一氧化碳等進行檢測或監(jiān)測。 礦井安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)對緊急避險設(shè)施外和避難硐室內(nèi)的甲烷、一氧化碳等環(huán)境參數(shù)進行實時監(jiān)測。 礦井人員定位系統(tǒng)應(yīng)能實時監(jiān)測井下人員分布和進出緊急避險設(shè)施情況。 礦井壓風(fēng)自救系統(tǒng)應(yīng)能為緊急避險設(shè)施供給足量氧氣,接入的礦井壓風(fēng)管路應(yīng)設(shè)減壓、消音、過濾裝置和控制閥,壓風(fēng)出口壓力在0.10.3兆帕之間,供風(fēng)量不低于0.3米3/分鐘人,連續(xù)噪聲不大于70分貝。 礦井供水施救系統(tǒng)應(yīng)能在緊急情況下為避險人員供水,并為在緊急情況下輸送液態(tài)營養(yǎng)物質(zhì)創(chuàng)造條件。接入的礦井供水管路應(yīng)有專用接口和供水閥門。 礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)延伸至井下緊急避險設(shè)施,緊急避險設(shè)施內(nèi)設(shè)置直通礦調(diào)度室的電話。(5)緊急避險設(shè)施的設(shè)置要與礦井避災(zāi)路線相結(jié)合,緊急避險設(shè)施應(yīng)有清晰、醒目、牢靠的標識。礦井避災(zāi)路線圖中應(yīng)明確標注緊急避險設(shè)施的位置、規(guī)格和種類,井巷中應(yīng)有緊急避險設(shè)施方位的明顯標識,以方便災(zāi)變時遇險人員迅速到達緊急避險設(shè)施。(6)各緊急避險設(shè)施的總?cè)萘繎?yīng)滿足突發(fā)緊急情況下所服務(wù)區(qū)域全部人員緊急避險的需要,包括生產(chǎn)人員、管理人員及可能出現(xiàn)的其他臨時人員,并應(yīng)有一定的備用系數(shù)。永久避難硐室的備用系數(shù)不低于1.2,臨時避難硐室和可移動救生艙的備用系數(shù)不低于1.1。(7)緊急避險系統(tǒng)應(yīng)隨井下采掘系統(tǒng)的變化及時調(diào)整和補充完善,包括及時補充或移動緊急避險設(shè)施,完善避災(zāi)路線和應(yīng)急預(yù)案等。3、自救器的使用、管理和維護(1)自救器必須隨身攜帶,要嚴防碰撞、敲砸或掉下,不準將自救器解下當坐墊。(2)不準隨意打開自救器,防止失效。(3)在攜帶自救器前,應(yīng)檢查外觀有無損壞和碰撞凹痕,若發(fā)現(xiàn)不正常現(xiàn)象,應(yīng)及時送交有關(guān)部門檢查。(4)行走時不要驚慌呼吸要均勻,在沒有到達安全地點前,不要取下鼻夾和口具。(5)不要把自救器放在日光直射和離暖氣、火爐等熱源或易爆易燃及腐蝕物附近,應(yīng)存放在通風(fēng)干燥的箱、架上。(6)礦井新購置的自救器必須在一個月內(nèi)進行驗收。(7)自救器由礦井集中管理,實行專人專用。煤礦應(yīng)建立自救器發(fā)放室,發(fā)放室不應(yīng)有易燃、易爆和腐蝕性物品,其溫度應(yīng)在o45范圍內(nèi),自救器發(fā)放室應(yīng)配備氣密檢查儀、自救器專用稱重儀等。(8)單位對自救器應(yīng)建立臺帳,記錄自救器的出廠日期、編號、檢查日期、檢查內(nèi)容、檢查結(jié)果等,對于報廢的自救器要及時注銷。(9)礦井通風(fēng)部門和安全培訓(xùn)部門負責(zé)對下井人員進行自救器基本知識的教育與使用訓(xùn)練。新工人下井前,必須接受不少于8h的培訓(xùn)和訓(xùn)練,并達到在30s內(nèi)完成佩用自救器的熟練程度。三、設(shè)計要求1、多點布置根據(jù)采煤工作面、掘進工作面人員分布情況,合理設(shè)置緊急避險設(shè)施。臨時避險設(shè)施為井下采掘工作面及附近人員提供避難空間,采煤工作面運輸順槽和回風(fēng)順槽均須設(shè)置,每個掘進工作面附近也須設(shè)置。永久避難硐室為其他未能進入臨時避險設(shè)施的避災(zāi)人員提供避難空間。永久避難硐室利用壓風(fēng)管路與供水管路為避難硐室內(nèi)持續(xù)地輸送氧氣、流食,監(jiān)測監(jiān)控與通訊電纜接入永久避難硐室,實現(xiàn)實時監(jiān)測監(jiān)控與通訊。2、一人一位本著“安全為天”的原則,通過設(shè)置臨時避難硐室和永久避難硐室保證井下每名礦工在災(zāi)害發(fā)生時都有自己的避難空間。確立井下工作人員與避難位置的一一對應(yīng)關(guān)系。同時,在編制勞動定員標準時,要將人數(shù)落實到井下采、掘、機、運、通等各個環(huán)節(jié)、各個崗位,凡是能夠計算和考核工作量的班組或工種崗位都要有科學(xué)合理的勞動定額,實行定額、定員管理,嚴禁兩班交叉作業(yè);優(yōu)化勞動組織,合理安排隊組編制,減少管理層次和工作環(huán)節(jié);逐步推行井下人員管理監(jiān)測系統(tǒng),及時準確掌握入井人數(shù)和入井人員的工作區(qū)域;實行“限員掛牌”制,在井口、采區(qū)及采、掘工作面現(xiàn)場設(shè)牌板,真實標明核定的每班作業(yè)人數(shù)和實際每班作業(yè)人數(shù)。3、就近避難以保持人員在最短的時間內(nèi)進入避難空間,考慮人員分布狀況不同,依據(jù)以下原則進行救援:(1)距離臨時避難硐室最近的人員向臨時避難硐室內(nèi)逃生(主要是工作面作業(yè)人員、巷道沿線及機頭零散作業(yè)人員)。(2)距離永久避難硐室最近的人員向永久避難硐室內(nèi)逃生(主要是采區(qū)零散作業(yè)人員),巷道內(nèi)將各個避難點做出明確的標示,距離明確以便及時辨認。(3)距離井筒最近的作業(yè)人員盡快升井向地面逃生。4、為方便避災(zāi)人員方便快捷進入避難空間,在緊急出口處、避災(zāi)路線等地點都對臨時避難硐室及永久避難硐室位置進行了明顯的標注。為了幫助礦工在昏暗光線環(huán)境下進入避難設(shè)施,采用發(fā)聲定位、視覺定位以及移動定位等三種方法,或者將三種方法融合。發(fā)聲定位是一個裝在避險設(shè)施入口的警報器;視覺定位是在避險設(shè)施的入口處設(shè)置閃光燈;移動定位是指在巷道中布置一些可觀察的運輸帶、繩子、網(wǎng)線、塑料板等,礦工們遇到這些移動標志,即可循其指引順利到達避險設(shè)施。5、按照“系統(tǒng)可靠、設(shè)施完善、管理到位、運轉(zhuǎn)有效”的要求,堅持以人為本、安全發(fā)展,把“抗災(zāi)變”和“防災(zāi)變”放到同等重要的地位,以提高礦井安全防護和應(yīng)急救援水平,保護礦工的生命安全為最終目標。通過分析牙星煤礦的安全生產(chǎn)條件,結(jié)合臨時避難硐室和永久避難硐室的技術(shù)特點,建設(shè)井下緊急避險系統(tǒng),合理協(xié)調(diào)和組織防護體系的各個要素,構(gòu)建起覆蓋全礦井的安全防護網(wǎng)。四、緊急避險設(shè)施設(shè)計(一)緊急避險設(shè)施位置1、永久避難設(shè)施設(shè)置于4煤+535集中入風(fēng)巷一側(cè)布置永久避難硐室,服務(wù)于全礦井。2、臨時避難設(shè)施距413回采工作面900m處運輸順槽和回風(fēng)順槽側(cè)分別設(shè)置臨時避難設(shè)施;413回采工作面外側(cè)4煤軌道上山一側(cè)設(shè)置臨時避難設(shè)施。514回采工作面外側(cè)5煤軌道上山一側(cè)設(shè)置臨時避難設(shè)施。515回采工作面外側(cè)5煤軌道上山一側(cè)設(shè)置臨時避難設(shè)施。(二)避險設(shè)施選擇根據(jù)牙星煤礦的井田范圍、采掘作業(yè)地點分布以及勞動定員等緊急避險系統(tǒng)建設(shè)基本條件,該礦可選擇的永久緊急避險設(shè)施為永久避難硐室,臨時緊急避險設(shè)施為臨時避難硐室、可移動救生艙。考慮到臨時避難硐室投資較低,且更為安全可靠,故臨時避難設(shè)施選用臨時避難硐室。(三)避險設(shè)施數(shù)量及容納規(guī)模1、永久避難硐室數(shù)量及容納規(guī)模根據(jù)井田范圍及礦井開拓部署,井下只布置一個永久避難硐室。牙星煤礦最大班入井人數(shù)為83人,故永久避難硐室的額定避難人數(shù)應(yīng)為:n=n11.2=99.6,取100人。式 中: n-避難硐室的額定避難人數(shù); n1-最大班入井人數(shù),83人; k-富裕系數(shù),1.2。本避難硐室確定的容納規(guī)模為100人。2、臨時避難硐室的數(shù)量及容納規(guī)模(1)回采工作面臨時避難硐室的容納規(guī)模應(yīng)為:n =zk =191.1=20.9,取為22人。式 中: z回采工作面作業(yè)人數(shù),最大班作業(yè)人數(shù)15人,另計礦跟班領(lǐng)導(dǎo)2人和其它臨時人員2人,共計20人; k備用系數(shù),取1.1;(2)掘進工作面臨時避難硐室的容納規(guī)模應(yīng)為:n =zk =141.1=15.4。式 中: z掘進工作面作業(yè)人數(shù),掘進工作面最大班作業(yè)人數(shù)9人,另計礦跟班領(lǐng)導(dǎo)2人和瓦檢工1人,其它臨時人員2人,共計14人; k備用系數(shù),取1.1??紤]到順槽掘進工作面待采煤工作面切眼形成后為其服務(wù),故掘進工作面臨時避難硐室容納規(guī)模定為22人。根據(jù)暫行規(guī)定及防治煤與瓦斯突出規(guī)定第102條規(guī)定關(guān)于臨時避難硐室人數(shù)要求,臨時避難硐室至少能滿足15人避難,且每人使用面積不得少于0.5m2。緊急避險設(shè)施位置及數(shù)量見圖2-1-1、圖2-1-2。緊急避險設(shè)施特征見表2-1-4。井下緊急避險設(shè)施特征表表2-1-4 設(shè)施類型設(shè)施位置服務(wù)區(qū)域服務(wù)區(qū)域作業(yè)人數(shù)避險設(shè)施容納額定人數(shù)100人永久避難硐室4煤+535集中入風(fēng)巷全礦井831001#臨時避難硐室距413工作面900m 413工作面20222#臨時避難硐室距413工作面900m 413工作面20223#臨時避難硐室4煤軌道下山一側(cè) 4煤軌道下山和4煤回風(fēng)下山普掘面20224#臨時避難硐室5煤軌道下山一側(cè)514工作面515運輸順槽綜掘面5煤回風(fēng)下山普掘面34225#臨時避難硐室5煤軌道下山一側(cè)22五、開采后期緊急避險方案隨著井下開采工作的不斷推進,采、掘位置發(fā)生變化時,應(yīng)根據(jù)采掘現(xiàn)狀及時調(diào)整避險方案,增設(shè)避難硐室。當掘進工作面超過預(yù)設(shè)臨時避難硐室位置,應(yīng)及時增設(shè)臨時避難硐室,確保當前掘進作業(yè)人員的安全,也為后期工作面的回采做好準備。第二節(jié) 緊急避險設(shè)施的結(jié)構(gòu)一、永久避難硐室(一)建設(shè)標準及基本要求1、避難硐室應(yīng)布置在穩(wěn)定的巖層中,避開地質(zhì)構(gòu)造帶、高溫帶、應(yīng)力異常區(qū)以及透水危險區(qū)。前后20米范圍內(nèi)巷道應(yīng)采用不燃性材料支護,且頂板完整、支護完好,符合安全出口的要求。特殊情況下確需布置在煤層中時,應(yīng)有控制瓦斯涌出和防止瓦斯積聚、煤層自燃的措施。永久避難硐室應(yīng)確保在服務(wù)期間不受采動影響,臨時避難硐室應(yīng)在服務(wù)期間避免受采動損害。2、避難硐室應(yīng)當具備應(yīng)急逃生出口或采用2個安全出入口。有條件的礦井應(yīng)當將安全出入口或應(yīng)急逃生出口分別布置在2條不同巷道中。如果布置在同一條巷道中,2個出入口的間距應(yīng)當不小于20米。3、避難硐室應(yīng)采用向外開啟的兩道門結(jié)構(gòu)。外側(cè)第一道門采用既能抵擋一定強度的沖擊波,又能阻擋有毒有害氣體的防護密閉門;第二道門采用能阻擋有毒有害氣體的密閉門。兩道門之間為過渡室,密閉門之內(nèi)為避險生存室。防護密閉門上設(shè)觀察窗,門墻設(shè)單向排水管和單向排氣管,排水管和排氣管應(yīng)加裝手動閥門。過渡室內(nèi)應(yīng)設(shè)壓縮空氣幕和壓氣噴淋裝置。永久避難硐室過渡室的凈面積應(yīng)不小于3.0米2;臨時避難硐室不小于2.0米2。生存室的寬度不得小于2.0米,長度根據(jù)設(shè)計的額定避險人數(shù)以及內(nèi)配裝備情況確定。生存室內(nèi)設(shè)置不少于兩趟單向排氣管和一趟單向排水管,排水管和排氣管應(yīng)加裝手動閥門。永久避難硐室生存室的凈高不低于2.0米,每人應(yīng)有不低于1.0米2的有效使用面積,設(shè)計額定避險人數(shù)不少于20人,宜不多于100人。4、避難硐室防護密閉門抗沖擊壓力不低于0.3兆帕,應(yīng)有足夠的氣密性,密封可靠、開閉靈活。門墻周邊掏槽,深度不小于0.2米,墻體用強度不低于c30的混凝土澆筑,并與巖(煤)體接實,保證足夠的氣密性。5、采用錨噴、砌碹等方式支護,支護材料應(yīng)阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕,頂板和墻壁的顏色宜為淺色。硐室地面高于巷道底板不小于0.2米。6、有條件的礦井宜為永久避難硐室布置由地表直達硐室的鉆孔,鉆孔直徑應(yīng)不小于200毫米。通過鉆孔設(shè)置水管和電纜時,水管應(yīng)有減壓裝置;鉆孔地表出口應(yīng)有必要的保護裝置并儲備自帶動力壓風(fēng)機,數(shù)量不少于2臺。7、接入避難硐室的礦井壓風(fēng)、供水、監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、通訊和供電系統(tǒng)的各種管線在接入硐室前應(yīng)采取保護措施。避難硐室內(nèi)宜加配無線電話或應(yīng)急通訊設(shè)施。8、避難硐室施工前,應(yīng)有專門的施工設(shè)計,報企業(yè)技術(shù)負責(zé)人批準后方可實施。9、避難硐室施工中應(yīng)加強工程管理和過程控制,確保施工質(zhì)量。避難硐室施工、安裝完成后,應(yīng)進行各種功能測試和聯(lián)合試運行,并嚴格按設(shè)計要求組織驗收。(二)布置形式永久避難硐室必須設(shè)置兩個安全出入口,設(shè)計硐室采用大巷一側(cè)布置形式,硐室內(nèi)部兩側(cè)各設(shè)置一個過渡室,中間為生存室。(三)硐室結(jié)構(gòu)及規(guī)格1、基本結(jié)構(gòu)及尺寸硐室斷面為半圓拱形,設(shè)計硐室凈長為51.4m、凈寬4.0m、高3.7m;其中過渡室凈長均為3.0m,生存室凈長45.4m,面積181.6m2,有效使用面積154m2,人均占用1.54m2。符合暫行規(guī)定:“永久避難硐室生存室的凈高不低于2.0米,每人應(yīng)有不低于1.0米2的有效使用面積,設(shè)計額定避險人數(shù)不少于20人,宜不多于100人”的規(guī)定。此外,避難硐室兩端各留出5m作為自身安全防護距離。永久避難硐室平面布置見圖2-2-1。永久避難硐室規(guī)格參數(shù)見表2-2-1。永久避難硐室規(guī)格參數(shù)表(額定避險人數(shù)100人)表2-2-1規(guī)格參數(shù)硐室名稱凈長(m)凈寬(m)凈高(m)斷面形狀凈斷面積(m2)掘進斷面(m2)支護方式生存室45.44.03.7半圓拱13.118.8錨噴+混凝土過渡室(2個)6.04.03.5半圓拱13.118.8錨噴+混凝土2、防爆墻厚度計算(1)第一道防爆密閉門防爆密閉門考慮到瓦斯煤塵爆炸的沖擊壓力等指標,設(shè)計抗沖擊壓力不低于0.3兆帕,有足夠的氣密性,密封可靠、開閉靈活,墻厚取為800mm,采用c30砼砌碹。防爆密閉門上設(shè)置觀察窗。門的規(guī)格為1800mm900mm。(2)第二道密閉門密閉門密封可靠、向外開啟,密閉門設(shè)置觀察窗,開、關(guān)靈活,能有效阻擋有毒有害氣體進入生存室。此門為密閉門,墻厚為500mm,采用c30砼砌碹。門的規(guī)格為1800mm900mm。3、斷面及支護根據(jù)暫行規(guī)定關(guān)于避難硐室支護形式的規(guī)定:避難硐室應(yīng)“采用錨噴、砌碹等方式支護,支護材料應(yīng)阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕,頂板和墻壁的顏色宜為淺色。硐室地面高于巷道底板不小于0.2米?!痹撚谰帽茈y硐室的支護一次支護采用錨網(wǎng)索噴復(fù)合支護方式,錨桿采用18mm2200mm高強錨桿,間排距800mm800mm,采用“三花”布置方式;金屬網(wǎng)規(guī)格為6鋼筋網(wǎng),網(wǎng)格尺寸為100mm100mm;錨索規(guī)格為:17.8mm6500mm,間排距為15002000mm;噴射混凝土厚度為100mm,強度不低于c20;二次支護采用混凝土砌碹,起到密閉和加固的作用,砌碹厚度為400mm,混凝土強度等級為c30。永久避難硐室的斷面及支護形式見圖2-2-1。二、臨時避難硐室根據(jù)國家安全監(jiān)管總局國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理有關(guān)事項的通知(安監(jiān)總煤裝201215號)文件要求,采(盤)區(qū)布置永久避難硐室的,該采(盤)區(qū)內(nèi)采掘工作面的臨時避難硐室應(yīng)當符合防治煤與瓦斯突出規(guī)定(國家安全監(jiān)管總局令第19號)第102條的要求,且硐室隔離門應(yīng)當滿足氣密性要求,門墻設(shè)單向排氣管,硐室內(nèi)應(yīng)當存放足量食品、急救用品及防護時間不小于45分鐘的隔離式自救器,安設(shè)壓風(fēng)自救裝置。采(盤)區(qū)沒有永久避難硐室的,該采(盤)區(qū)內(nèi)采掘工作面的臨時避難硐室應(yīng)當符合暫行規(guī)定有關(guān)要求。本礦井采區(qū)內(nèi)布置有永久避難硐室,臨時避難硐室按臨時避難硐室標準建設(shè)。礦井后期布置在采掘工作面1000m范圍內(nèi)布置臨時避難硐室。(一)臨時避難硐室建設(shè)標準及要求1、臨時避難硐室設(shè)置向外開啟的隔離門,硐室隔離門應(yīng)當滿足氣密性要求,門墻設(shè)單向排氣管。室內(nèi)凈高不得低于2m,深度滿足擴散通風(fēng)的要求,長度和寬度應(yīng)根據(jù)可能同時避難的人數(shù)確定,但至少能滿足15人避難,且每人使用面積不得少于0.5m2。臨時避難硐室內(nèi)支護保持良好,并設(shè)有與礦(井)調(diào)度室直通的電話。2、臨時避難硐室內(nèi)放置足量的飲用水、安設(shè)壓風(fēng)自救裝置,每人供風(fēng)量不得少于0.3m3/min。如果用壓縮空氣供風(fēng)時,設(shè)有減壓裝置和帶有閥門控制的呼吸嘴;3、臨時避難硐室內(nèi)應(yīng)根據(jù)設(shè)計的最多避難人數(shù)配備存放足量食品、急救用品及防護時間不小于45分鐘的隔離式自救器。(二)臨時避難硐室設(shè)計根據(jù)建設(shè)通知對于臨時避難硐室的規(guī)定,參照防治煤與瓦斯突出規(guī)定(國家安全監(jiān)管總局令第19號)第102條的要求,本礦井擬后期在采掘工作面內(nèi)設(shè)置的臨時避難硐室采用臨時避難硐室設(shè)計方式。1、布置形式布置于工作面順槽內(nèi)的臨時避難硐室可采用的布置形式主要有三種形式:即平行式、斜插式和垂直式,如圖2-2-2所示。針對牙星煤礦工作面巷道布置情況,采用垂直式布置方式。2、臨時避難硐室硐室井巷工程臨時避難硐室出口處留出1m距離作為自身防護距離。臨時避難硐室尺寸設(shè)計為長5.5m、凈寬3.0m、凈高2.8m。內(nèi)部生存室長度4m,面積12m2,人均占用0.6m2。支護采用讓壓錨桿(錨索)+金屬網(wǎng)片+噴射混凝土聯(lián)合支護。臨時避難硐室規(guī)格參數(shù)見表2-2-2,臨時避難硐室平剖及斷面見圖2-2-3。 圖2-2-2 臨時硐室布置形式臨時避難硐室規(guī)格參數(shù)表(額定避險人數(shù)22人)表2-2-2規(guī)格參數(shù)硐室名稱凈長(m)凈寬(m)凈高(m)斷面形狀凈斷面積(m2)掘進斷面(m2)支護方式臨時避難硐室5.53.02.8矩形8.410.4錨桿(錨索)+金屬網(wǎng)片+噴射混凝土第三節(jié) 緊急避險設(shè)施生存保障系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)避險系統(tǒng)的管理規(guī)定,緊急避險設(shè)施應(yīng)具備安全防護、氧氣供給保障、有害氣體去除、環(huán)境監(jiān)測、通訊、照明、人員生存保障等基本功能,在無任何外界支持的情況下額定防護時間不得低于96h。一、供氧系統(tǒng)(一)供氧方案選擇1、主要功能由于煤礦井下發(fā)生瓦斯、煤塵、爆炸、突出、火災(zāi)、坍塌等災(zāi)害性事故時,都會致使避難設(shè)施周圍環(huán)境伴有缺氧、有毒有害氣體出現(xiàn)。因此,必須在避難設(shè)施內(nèi)部設(shè)置具有向避險人員提供氧氣以保證避險人員能夠維持正常呼吸的供氧裝置。供氧裝置必須滿足:(1)避險人員在救生硐室(臨時避難硐室)生存室內(nèi)能夠呼吸到純凈的氧氣,氧氣濃度在18.5%23.0%;(2)氧氣供給量及氧氣濃度必須滿足人體呼吸生理特點;(3)氧氣供給時間必須滿足額定人數(shù)不少于96小時的生存時間;(4)供氧裝置在井下特殊條件下不受環(huán)境影響,保證能夠及時、可靠供氧,并且不會存在危險隱患。2、基本要求根據(jù)國家安全監(jiān)管總局 國家煤礦安監(jiān)局關(guān)于煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理有關(guān)事項的通知(安監(jiān)總煤裝201215號)對于生存保障系統(tǒng)的基本要求,針對供氧系統(tǒng)的基本要求如下:(1)煤礦企業(yè)可根據(jù)礦井實際,在進行安全技術(shù)分析的基礎(chǔ)上,采取鉆孔、專用管路、自備氧等不同方式作為永久避難硐室的供氧方式。專用管路供氧方式是指從地面通過井巷或鉆孔布設(shè)具有有效保護的專用管路至避難硐室,通過專用管路為避難硐室供給氧氣(空氣),并可借助該管路實現(xiàn)通風(fēng)、供電、通信等功能。采用鉆孔供氧、專用管路供氧的永久避難硐室內(nèi),應(yīng)當儲存保證氣幕和壓風(fēng)噴淋需要的壓縮空氣。(2)對于布置有大直徑鉆孔、專用管路的永久避難硐室,在無外界供風(fēng)、供電等支持情況下的額定防護時間不得低于開啟鉆孔、專用管路等供風(fēng)、供電系統(tǒng)所需的最大時間。2、供氧方案確定根據(jù)建設(shè)通知(安監(jiān)總煤裝201215號)文件要求:煤礦企業(yè)可根據(jù)礦井實際,在進行安全技術(shù)分析的基礎(chǔ)上,采取鉆孔、專用管路、自備氧等不同方式作為避難硐室的供氧方式,具體介紹如下:(1)專用管路供氧專用管路供氧方式是指從地面通過井巷或鉆孔布設(shè)具有有效保護的專用管路至避難硐室,通過專用管路為避難硐室供給氧氣(空氣),并可借助該管路實現(xiàn)通風(fēng)、供電、通信等功能。為保障災(zāi)變期間的有效氧氣供給,專用管路需要進行專門的保護,可采取地埋、水泥蓋板及側(cè)壁扣板保護方式,專用管路具有抗沖擊、抗高溫、抗水侵、抗火、抗冒頂、抗底鼓拉伸、擠壓不失壓等特點。保護措施如圖2-3-1所示。圖2-3-1 專用管路在巷道內(nèi)的保護措施(2)自備氧供氧自備氧供氧方式是指在避難硐室內(nèi)儲存足夠氧氣(空氣)或設(shè)置自生氧裝置,在突發(fā)緊急情況下主要依靠自備氧氣(空氣)或自生氧裝置為避險人員提供氧氣。自備氧氧源主要有存儲氧和自生氧兩種。存儲氧有高壓氧氣瓶存儲、液態(tài)氧存儲和臨界氧存儲,自生氧主要有水電解制氧和化學(xué)制氧。 壓縮氧高壓氧氣瓶使用時利用減壓閥、管路、控制閥等進行氧氣供給。這是一種目前應(yīng)用最廣泛的供氧方式,其優(yōu)點是成本低、系統(tǒng)簡單、對存儲環(huán)境要求低、成熟可靠。但氧氣瓶在使用、存儲、檢修等方面,需要專門的質(zhì)檢部門檢測。且氣瓶數(shù)量較多,不僅占用空間大,而且可能形成重大危險源。主要存在以下三種隱患:a、超檢驗期重裝。根據(jù)氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程規(guī)定,氧氣瓶必須每3年檢驗一次。但目前使用中氧氣瓶超期現(xiàn)象嚴重,帶來較大安全隱患。b、運輸、裝卸不符合規(guī)程要求 自生氧化學(xué)制氧目前應(yīng)用的制氧物質(zhì)主要有超氧化鉀、超氧化鋰、氧燭等。優(yōu)點是可以吸收co2,安全可靠性較高;缺點是系統(tǒng)較為復(fù)雜,反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱。自備氧供氧的避難硐室,采用壓縮氧供氧的,供氧管路應(yīng)當進行脫脂處理;采用自生氧裝置的,應(yīng)當經(jīng)充分的安全評估,保證自生氧裝置可靠起動及在避難硐室整個額定防護時間內(nèi)均衡供氧。(3)鉆孔供氧方式鉆孔供氧方式是指在地面或井下布置大直徑鉆孔,通過鉆孔為避難硐室供給氧氣(空氣),并借助鉆孔實現(xiàn)通風(fēng)、供電、通信等。鉆孔供氧應(yīng)當在地面或至少在該硐室所在水平以上2個水平的進風(fēng)巷道上開孔,確保供氧安全可靠。(4)供氧方案比選及確定用專用管路供氧與自備氧或鉆孔供氧相比較有如下優(yōu)點: 較大程度降低硐室內(nèi)設(shè)備帶來的危險專用管路供氧的避難硐室由于專用管路的供給(供氣、供水、供電)是不間斷的,保證了硐室內(nèi)的氧氣、水、電源有效供給,無需配備以上設(shè)備,減少了因配備設(shè)備帶來的不安全隱患。 專用管路對避難硐室供給是不間斷的,不受時間限制自備氧硐室內(nèi)配備的氧氧、電池組、空氣凈化裝備等使用時都會受到時間限制(最大不超過96小時),而專用管路供氧的避難硐室的供給是不間斷的,不受時間限制。 首次投入費用相對較低與自備氧硐室或鉆孔供氧硐室相比較,專用管路供氧硐室首次投入費用相對較低,一般不會高于自備氧硐室或鉆孔供氧硐室的投資費用。特別是與鉆孔供氧相比,本次設(shè)計確定的永久避難硐室對應(yīng)的地表高差約為300m,采用鉆孔方式供氧施工難度較大,投資大。 避險裝備操作更簡單,易維護自備氧硐室內(nèi)的氣瓶、電池組及空氣凈化等裝備操作復(fù)雜,不易被使用者接受,且需要經(jīng)常性的維護及管理,而專用管路供氧硐室避險裝備操作簡單,易維護。 專用管路采用抗破壞方式安裝專用管路全程采用抗破壞的方式鋪設(shè),具有抗沖擊、抗高溫、抗水侵、抗火、抗冒頂?shù)葍?yōu)點,可以保證在井下發(fā)生各種災(zāi)害的情況下,為硐室連續(xù)的、不間斷的提供供給。綜上所述:采用專用管路可完全替代以往硐室中的空調(diào)和自備氧氣瓶,降低了建設(shè)成本,規(guī)避了安全隱患,提高了系統(tǒng)的實用性。在技術(shù)先進性、資金投入等方面等都具有較大優(yōu)勢,能夠滿足國家對緊急避險系統(tǒng)的相關(guān)規(guī)定和要求。經(jīng)過對礦井的實際情況充分調(diào)研和分析,本著“安全實用,技術(shù)合理,經(jīng)濟可行”的原則,確定牙星煤礦永久避難硐室供氧方式采用專用管路供氧系統(tǒng)。(二)專用管路基本特點及防護1、基本特點專用管路內(nèi)部包含“兩管兩線”,即供風(fēng)管路、供水管路、電纜和光纜。管路采用彈塑性材料,其基本指標為如下:耐火燒:500;耐高溫及耐沖擊:2500/1s,1.2mpa;耐60m深度的水壓力;抗拉伸及收縮能力。2、結(jié)構(gòu)組成專用管路主要由地面壓風(fēng)機接管,供風(fēng)管路、供水管路、電纜和光纜均敷設(shè)至地面空壓機房后沿副斜井入井。地面管路采用地埋方式,埋地深度不小于800mm。供風(fēng)管路采用專用異型管,管型為16315mm;供水管路、動力電纜、通訊電纜、監(jiān)測監(jiān)控電纜、人員定位電纜等四條纜線均敷設(shè)在503.5mm鍍鋅鋼管內(nèi)。 3、管線保護專用管路通過主斜井敷設(shè)至永久避難硐室,為保障災(zāi)變期間的有效氧氣供給,專用管路需要進行專門的保護,可采取地埋、磚砌及側(cè)壁扣板保護方式。地埋保護方式在井筒中施工困難,磚砌保護需布置在巷道底板一側(cè),對主井設(shè)備維護不利,故專用管路主斜井井筒段采用側(cè)壁扣板保護方式,大巷段專用管路采用地埋保護方式,埋深不低于300mm。管線安裝時施工隊伍應(yīng)結(jié)合廠家設(shè)備和井下巷道的實際情況,編制詳細的施工計劃并與礦方、設(shè)備廠家協(xié)商后安排施工為妥。(三)壓風(fēng)施救系統(tǒng)供氧裝置壓風(fēng)施救系統(tǒng)供氧是指在地面選取合適的供氣氣源并接入獨立的壓風(fēng)供氣管路,經(jīng)鉆孔井口垂直到達永久避難硐室,為避難硐室內(nèi)提供彌散式供氣、面罩式供氣以及氣幕、噴淋等用氣。該壓風(fēng)供氣管路全程采取抗破壞保護措施安裝,臨時避難硐室采用壓風(fēng)自救供風(fēng)管路供氧方式,確保礦井在發(fā)生災(zāi)害時及災(zāi)害后能正常工作。壓風(fēng)施救系統(tǒng)詳見第五章。二、人員定位系統(tǒng)本礦已安裝一套kj133型礦井人員管理系統(tǒng),本系統(tǒng)地面由監(jiān)控主機、信息傳輸接口、打印機、電源避雷器、信號避雷器、ups等組成;井下主要由kjf82a型定位分站、kjf82a.1型定位分站以及定位器、人員定位識別卡等組成。入井傳輸電纜選用mhyv-141.0型礦用阻燃信號電纜一回,沿主井井筒專用管路敷設(shè)。人員定位系統(tǒng)具體內(nèi)容詳見第四章。三、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)本礦井已安裝一套kj101n型煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),傳輸線路采用mhyvp-141.0型礦用阻燃信號電纜,沿主斜井井筒專用管路敷設(shè)。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)具體內(nèi)容詳見第三章。四、供電系統(tǒng)1、主要功能煤礦井下避險設(shè)施供電系統(tǒng)(含照明)的主要功能是:可用于避難硐室日常供電、日常照明;并在遇險避難時,提供應(yīng)急供電和照明(不小于96h)。2、電源供給在地面設(shè)scb-50/10/0.69型干式變壓器1臺,中性點不接地,電源引自地面工業(yè)場地35kv變電所6kv側(cè),專門向永久避難硐室設(shè)備供電。地面電纜地埋敷設(shè),井下電纜沿專用管路敷設(shè),分別連接硐室內(nèi)綜保設(shè)備和本安電源,向硐室內(nèi)照明系統(tǒng)以及硐室專用分站、硐室環(huán)境監(jiān)測傳感器供電。各臨時避難硐室電源引自井下中央變電所660v側(cè),分別連接硐室內(nèi)綜保設(shè)備和本安電源,向硐室內(nèi)照明系統(tǒng)以及硐室專用分站、硐室環(huán)境監(jiān)測傳感器供電。3、供電系統(tǒng)設(shè)計本次設(shè)計井下共設(shè)1個永久避難硐室和5個臨時避難硐室。緊急避險設(shè)施主要的動力供應(yīng)系統(tǒng)是專用隔爆電源箱,內(nèi)部采用鎳氫蓄電池組。此防爆電源具有單位體積容量大、安全可靠、智能充電管理等優(yōu)點,平時依靠礦內(nèi)電源充電維持,在外部電力供應(yīng)突然中斷的情況下,完全滿足救援時間緊急避險設(shè)施內(nèi)的電力消耗。(1)永久避難硐室永久避難硐室配電電壓采用660v,電源引自地面scb-50/10/0.69型干式變壓器660v側(cè),電纜選用myjv22-1000 310+16型,地面電纜地埋敷設(shè),井下電纜沿專用管路敷設(shè),敷設(shè)。避難硐室內(nèi)設(shè)qbz-30/660型礦用隔爆型真空電磁起動器1臺,向安全監(jiān)測監(jiān)控分站、人員定位分站提供電源;設(shè)zbx-2.5/660/127型礦用照明綜保1臺,向硐室內(nèi)照明設(shè)施供電。(2)臨時避難硐室各臨時避難硐室配電電壓均采用660v,電源引自井下中央變電所660v側(cè),電纜選用myp-1000 36+14型礦用電纜。避難硐室內(nèi)設(shè)qbz-30/660型礦用隔爆型真空電磁起動器1臺向安全監(jiān)測監(jiān)控分站、人員定位分站提供電源;設(shè)zbx-2.5/660/127型礦用照明綜保1臺,向硐室內(nèi)照明設(shè)施供電。對進入永久避難硐室內(nèi)的電纜,沿專用管路敷設(shè);對進入臨時避難硐室前20米的電纜采用底板埋管敷設(shè)方式,采用503.5mm型鍍鋅鋼管,埋管深度不小于300mm。4、供電線路接入點及接入點處的安全保障措施:(1) 供電線路接入點及接入點處應(yīng)設(shè)置注有編號、用途、電壓和截面的標志牌;(2) 地面電纜所經(jīng)路徑應(yīng)采取防止電纜火災(zāi)發(fā)生和蔓延的阻燃、隔離措施;(3)井上下配電網(wǎng)路均裝設(shè)過流、短路保護裝置,井下低壓饋電線上必須裝設(shè)檢漏保護裝置或有選擇性的漏電保護裝置;(4)供電線路接入點應(yīng)由專門工作人員定期檢查和維護;(5)入井電纜的入井口處應(yīng)具有防雷措施。五、供水施救系統(tǒng)1、基本要求及建設(shè)原則根據(jù)煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定(安監(jiān)總煤裝201115號)及煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善基本規(guī)范(試行)的通知(安監(jiān)總煤裝201133號),針對供水施救系統(tǒng)的建設(shè)要求主要包括如下內(nèi)容:(1) 煤礦企業(yè)必須結(jié)合自身安全避險的需求,建設(shè)完善供水施救系統(tǒng)。(2) 供水水源應(yīng)引自消防水池或?qū)S盟?。有井下水源的,井下水源?yīng)與地面供水管網(wǎng)形成系統(tǒng)。地面水池應(yīng)采取防凍和防護措施。(3) 所有礦井采區(qū)避災(zāi)路線上應(yīng)敷設(shè)供水管路,壓風(fēng)自救裝置處和供壓氣閥門附近應(yīng)安裝供水閥門。(4) 礦井供水管路應(yīng)接入緊急避險設(shè)施,并設(shè)置供水閥,水量和水壓應(yīng)滿足額定數(shù)量人員避險時的需要,接入避難硐室前的20米供水管路要采取保護措施。(5) 供水施救系統(tǒng)應(yīng)能在緊急情況下為避險人員供水、輸送營養(yǎng)液提供條件。(6) 礦井供水施救系統(tǒng)應(yīng)能在緊急情況下為避險人員供水,并為在緊急情況下輸送液態(tài)營養(yǎng)物質(zhì)創(chuàng)造條件。接入的礦井供水管路應(yīng)有專用接口和供水閥門。2、供水施救系統(tǒng)的組成(1) 礦井供水施救系統(tǒng)的建設(shè)方式礦井供水施救系統(tǒng)一般主要由水處理系統(tǒng)、輸送管道、營養(yǎng)液入口、閥門、凈化過濾裝置、井下飲水裝置等組成。根據(jù)我國礦井供水系統(tǒng)的現(xiàn)狀,基本可分為以兩種建設(shè)或改造方式: 地面設(shè)置專用水池,將達到生活飲用水標準的飲用水通過鉆孔專用管道輸送至井下使用。 污水經(jīng)沉淀池初步處理成符合防塵消防系統(tǒng)用水水質(zhì)的水,通過防塵消防管路輸送到井下,經(jīng)過設(shè)置在應(yīng)急避難硐室、飲水點和其他硐室的水處理設(shè)備處理后達到生活飲用標準的水。(2) 礦井供水施救系統(tǒng)的組成供水施救系統(tǒng)井下部分一般主要由以下部分構(gòu)成: 管路輸送系統(tǒng):主要由各種不同管徑的管道、閥門、增減壓裝置、壓力表、流量表、三通閥等組成,還必須配備符合國家標準的消防接頭。 飲水裝置:井下大巷、采區(qū)大巷、主要采掘面入口處的管路上應(yīng)設(shè)置營養(yǎng)液入口。井下各個硐室和采掘工作面以及重要區(qū)域的人員集中地點,應(yīng)設(shè)置終端飲水裝置,并符合相關(guān)的衛(wèi)生標準。供水施救系統(tǒng)具體內(nèi)容詳見第六章。六、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)本礦調(diào)度通訊室已安裝軟交換設(shè)備一套,集調(diào)度、行政交換合一,設(shè)在調(diào)度室內(nèi)。礦用調(diào)度通信系統(tǒng)由軟交換設(shè)備、礦用本質(zhì)安全型防爆調(diào)度電話、調(diào)度臺、電源和電纜等組成。礦用軟交換設(shè)備、調(diào)度臺和電源設(shè)置在地面,礦用本質(zhì)安全型防爆調(diào)度電話設(shè)置在煤礦井下。礦用調(diào)度通信系統(tǒng)除用于日常生產(chǎn)調(diào)度通信聯(lián)絡(luò)外,煤礦井下作業(yè)人員可通過通信系統(tǒng)匯報安全生產(chǎn)隱患、事故情況、人員情況,并請求救援等。調(diào)度室值班人員及領(lǐng)導(dǎo)通過通信系統(tǒng)通知井下作業(yè)人員撤人、逃生路線等。入井傳輸電纜選用mhya22-220.8型礦用阻燃信號電纜一回,沿主井井筒專用管路敷設(shè)。通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)具體內(nèi)容詳見第七章。七、過濾降溫除濕系統(tǒng)(一)主要功能及要求(1)基本要求暫行規(guī)定對過濾降溫除濕系統(tǒng)的基本要求如下:處理二氧化碳的能力不低于0.5升/分鐘人;處理一氧化碳的能力應(yīng)能保證在20分鐘內(nèi)將一氧化碳濃度由0.04%降到0.0024%以下,即0.0188/min;溫度不高于35攝氏度;濕度不大于85%。(2)主要功能該系統(tǒng)應(yīng)保證硐室內(nèi)部的溫度、濕度滿足上述要求;同時應(yīng)能去除硐室內(nèi)部的有害氣體,如一氧化碳、二氧化碳和甲烷等。(二)制冷方案的選擇目前,應(yīng)用于避險系統(tǒng)的制冷方式主要有液態(tài)co2制冷、蓄冰制冷、化學(xué)藥劑制冷以及地面壓風(fēng)降溫四種降溫方式。1、液態(tài)co2制冷(1)工作原理二氧化碳由液態(tài)變成氣體是吸熱過程,在此相變過程中,液態(tài)co2從周圍奪取大量的熱,會使周圍的溫度大幅下降,這就是液態(tài)co2的制冷原理。制冷裝置利用儲存在鋼瓶中的液態(tài)co2作為動力源和制冷介質(zhì),通過管路輸送至裝置中。該裝置由一個機械單元組成,通過配備規(guī)定數(shù)量的co2和co吸收劑同時完成過濾、降溫、除濕功能。(2)優(yōu)缺點液態(tài)co2制冷系統(tǒng)的優(yōu)點:吸熱量大、效果好;大大減少避險硐室的用電量;兼具降溫、除濕功能。液態(tài)co2制冷系統(tǒng)的缺點:存儲液態(tài)co2需要大量的存儲氣瓶(100人硐室約需要300個80l的鋼瓶),占用空間較大;存在一定的安全隱患;且后期維護費用較高。2、蓄冰制冷系統(tǒng)特點(1)工作原理蓄冰制冷方式蓄冰箱平常處于制冰狀態(tài),險情發(fā)生時冰箱開始工作,并有循環(huán)風(fēng)機促進冷氣的循環(huán),達到整體降溫;只要有能量的持續(xù)供應(yīng)(配備足夠的壓縮空氣),可持續(xù)工作。(2)優(yōu)缺點蓄冰制冷方式便于控制,可以隨時投入運行。也可根據(jù)室內(nèi)溫度隨時調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)機的工作情況,自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度。蓄冰制冷具有造價便宜,運行穩(wěn)定,效果好等優(yōu)點,但平常維持蓄冰狀態(tài)需要一定的運行費用。3、化學(xué)藥劑制冷系統(tǒng)特點(1)工作原理化學(xué)制冷處理系統(tǒng)包括以下組件:化學(xué)制冷劑、制冷水箱、氣體軟管。采用化學(xué)藥劑方式制冷,化學(xué)藥劑加等量自來水后立即形成低溫綠色果凍狀冷凍物(最低溫度可降至冰點),相當于形成一個個分散的冰塊,將之擺放在凈化機箱內(nèi)或硐室體內(nèi)實現(xiàn)持續(xù)吸熱降溫?;瘜W(xué)試劑無毒無味,對人體安全。盛化學(xué)藥劑的箱體采用金屬有蓋箱體,不會泄露,并可持續(xù)散冷。(2)優(yōu)缺點化學(xué)藥劑制冷技術(shù)制冷迅速,可實現(xiàn)持續(xù)降溫。但不易操控,溫度自動調(diào)節(jié)機能較差;且化學(xué)藥劑制冷造價偏高,有一定的保質(zhì)期,需要經(jīng)常更換。4、地面壓風(fēng)降溫系統(tǒng)(1)工作原理該系統(tǒng)是指地面自然風(fēng)通過垂直鉆或孔專用管路進入避難硐室,保證硐室內(nèi)部的空氣流通,進而維持硐室內(nèi)部溫度適宜。(2)優(yōu)缺點該系統(tǒng)的主要優(yōu)點:操作簡單,安全可靠;缺點為壓風(fēng)管路的保護需要的工程量較大,降溫效果相對不夠明顯。5、幾種制冷方式比較及方案的確定將各種不同制冷方式的制冷效果、成本、安全、操作性以及維護的便利性對制冷系統(tǒng)進行綜合比較,見表2-3-1。根據(jù)表中反映的特性可知:采用地面壓風(fēng)降溫系統(tǒng)具有最好的安全性和操作維護的便利性,雖然降溫效果較差,但可以滿足避難人員的適宜生存溫度,因此本礦井避難硐室的降溫系統(tǒng)選用地面壓風(fēng)降溫方案。壓風(fēng)管路通過專用管路敷設(shè)至永久避難硐室內(nèi)。制冷方案綜合特性比選表2-3-1制冷方式制冷效果建設(shè)成本安全性操作便捷后期維護液態(tài)co2最好較高最差較差最為不便蓄冰較好較低較差較好較方便化學(xué)藥劑較差最高較好最差較為不便地面壓風(fēng)最差最低最好最好最方便(三)過濾降溫除濕系統(tǒng)(1)主要功能生存室采用彌漫供氣及排氣同時進行,利用生存室內(nèi)空氣對流流動,在短時間內(nèi)對生存室內(nèi)的氣體進行置換的方法,來實現(xiàn)對生存室內(nèi)的氣體進行過濾、降溫及除濕,確保在打開彌漫供氣以后的15-20分鐘內(nèi),生存室空間內(nèi)的氣體達到地面空氣的同等質(zhì)量。(2)過濾能力計算根據(jù)暫行規(guī)定對二氧化碳和一氧化碳處理能力的要求,100人硐室二氧化碳和一氧化碳的排出速度見表2-3-2:永久避難硐室廢氣排放排出流量一覽表表2-3-2避險設(shè)施硐室容量/人硐室體積/m3廢氣排放要求硐室空氣循環(huán)速度(進風(fēng)流量)(l/min)一氧化碳排量(l/min)二氧化碳排量(l/min)永久避難硐室1005956.3915030000由上表可見,永久避難硐室氣體所要求的最小排放量為5l/min。永久避難硐室進氣流量為30m3/min,即30000l/min。該值遠大于要求的氣體排放值,能夠滿足氣體過濾的要求。八、氣幕、噴淋系統(tǒng)(一)主要功能由于避險人員在開啟硐室第一道防護密閉門過程中會帶入一定濃度的有毒有害氣體及火源,極易造成對避險人員的二次傷害。氣幕系統(tǒng)的功能是將有毒氣體及火源驅(qū)之于門外,不會隨著避險人員的進入而帶入硐室內(nèi)。避險人員進入過渡室后,在進入生存室前,噴淋系統(tǒng)可將人員身體攜帶的有毒有害氣體及各種粉塵清除,以防帶入生存室內(nèi)。(二)工作原理1、氣 幕是在避難硐室防護密閉門周邊安裝銅管,銅管上均勻地布滿小孔,當壓縮空氣通過時,氣體從孔內(nèi)噴出,形成一簾空氣幕,從而有效地阻擋外界有害氣體的進入。為保障必要的效果,壓縮空氣幕應(yīng)覆蓋整個防護密閉門,出氣速度應(yīng)不低于10m/s。2、噴 淋用高壓空氣流把礦工身上的有毒有害氣體及各種粉塵沖洗,通過泄壓閥排出室外。為保證沖洗效果,壓風(fēng)噴淋裝置流量一般不小于4m3/min,出口壓力不低于0.3mpa。3、系統(tǒng)組成及主要技術(shù)指標(1)氣 幕氣幕主要由壓風(fēng)管路、減壓裝置及氣幕管等組成。氣幕管由環(huán)保黃銅精加工制成,可形成連續(xù)、致密的氣簾,能夠完全覆蓋防爆氣密門。采用高靈敏的氣控組件,當防爆門開啟時,控制開關(guān)將自動打開氣體管路向氣幕管供氣;當防爆門關(guān)閉時,控制開關(guān)將自動切斷氣體管路。主要技術(shù)指標為:與防爆密閉門聯(lián)動,出氣速度應(yīng)不低于3.2m3/min,在0.5mpa的壓力下,可吹掃1.2至1.5米,氣幕覆蓋防爆門。(2)噴 淋壓風(fēng)噴淋裝置配置在過渡室內(nèi)密閉門的正上方,主要由壓風(fēng)管路、減壓裝置及噴淋管等組成。避險人員進入避難硐室時,無法保證人員身體是否帶入有毒有害氣體,對硐室內(nèi)避險帶來隱患。壓氣噴淋裝置能去除處于過渡室中的避險人員身體上附著的灰塵和有毒有害氣體,有毒有害氣體通過單向排風(fēng)管路排出硐室外。壓風(fēng)噴淋裝置采用特制高品質(zhì)氣體噴頭,噴淋管上安裝6只強效氣體噴頭,充分利用空氣動力學(xué)原理,可形成強效噴射氣流,在0.4mpa 的壓力下,噴射距離可達46米遠,并形成 80 度的噴射錐角。采用特制壓氣噴淋管,噴淋管安裝在過渡室與生存室的氣密門上方。主要技術(shù)指標:每個噴頭的噴淋流量不小于0.8m3/min,出口壓力不低于0.3mpa。4、布置方式(1)避難硐室門腔尺寸較大(通常為1800900),建議安裝兩根氣幕管,且要求垂直安裝。氣幕管兩側(cè)有固定孔,可通過螺栓或堅固繩與門體固定。壓風(fēng)供氣時,壓風(fēng)的原始壓力可達到 0.7mpa ,因此壓風(fēng)供氣管路不必經(jīng)過減壓裝置,而是直接向氣幕管供氣。為防止氣幕管被雜質(zhì)堵塞,建議壓風(fēng)先經(jīng)過過濾后再向氣幕管供氣。(2)將4只氣體噴淋頭安裝在一根噴淋管上面,安裝時各噴淋頭需錯開一定的噴射角度。將壓縮空氣通向噴淋管,通過噴淋頭噴射出去。壓力需調(diào)整到不低于0.3mpa,壓力越高,噴射距離越遠。5、設(shè)施配備由于避難硐室由2個過渡室組成,故每個避難硐室的氣幕及噴淋系統(tǒng)各配置2套。避難硐室氣幕噴淋系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備見表2-3-3。避難硐室氣幕噴淋系統(tǒng)設(shè)施配備表表2-3-3序號名稱單位數(shù)量1硐室氣幕管組件套22氣幕控制箱套23管路控制箱只24連接管路及閥件套25噴淋管套件套26管路控制箱只27連接管路及閥件套2九、單向排氣系統(tǒng)按照相關(guān)文件要求硐室內(nèi)部氣壓高于外部氣壓100500帕,由于避難硐室內(nèi)具有壓風(fēng)供氣、氣幕及壓風(fēng)噴淋裝置,該裝置運行時硐室內(nèi)將有大流量的排風(fēng)需求,故在避難硐室的過渡室及生存室內(nèi)須配備單向排氣裝置4套、排水裝置3套,即能及時排出有毒有害氣體及硐室內(nèi)可能產(chǎn)生的水,又可阻止硐室外部的有毒有害氣體及水進入硐室。通過對硐室的供氣及排氣,過渡室及生存室內(nèi)空氣達到流通置換,可以將生存室內(nèi)原有的有毒有害氣體、熱量、潮濕氣體排出硐室,使

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