某某煤礦永久難硐室測試方案

1、某某煤礦永久難硐室測試方案根據(jù)安監(jiān)總局煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定和煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理有關(guān)規(guī)定中，有關(guān)避難硐室施工、安裝完成后，應(yīng)進行功能測試和模擬綜合防護性能試驗的要求，結(jié)合某某煤礦緊急避險系統(tǒng)方案設(shè)計，編制本方案。1 依據(jù)標準煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理有關(guān)規(guī)定某某煤礦緊急避險系統(tǒng)方案設(shè)計2 測試內(nèi)容避難硐室容積、結(jié)構(gòu)及裝備安全性能檢查。避難硐室裝備功能檢查和測試，硐室裝備聯(lián)合試運行。規(guī)定和設(shè)計中要求的其它相關(guān)技術(shù)內(nèi)容。3 測試條件及測試用主要儀器3.1 測試條件：相對濕度：098%環(huán)境溫度：1535大氣壓力：86kPa106kPa 3

2、.2 測試用主要儀器：干濕溫度計：測量范圍: 0100 ；溫度準確度： 0.5 ；相對濕度準確度：5%精密微壓差計：量程范圍： 1000Pa；分辨率：10 Pa（相對壓差測量） 聲級計：測量范圍: 30130dB 準確度：1.5dB氣相色譜儀：熱導(dǎo)檢測器常量分析線性范圍：10-5；氫焰檢測器常量分析線性范圍：10-6混合標準氣樣：甲烷濃度：1.06% ；一氧化碳濃度：5010-6 ；二氧化碳濃度：1.53% ；氧氣濃度：18% ；其余為氮氣秒表：精確度：1s氧壓表：量程范圍： 025MPa（絕對） 分辨率：0.5 MPa鋼尺：精確度1mm4 測試方法4.1 外觀及結(jié)構(gòu)檢查對照避難硐室設(shè)計文件，

3、檢查硐室外20m范圍巷道支護情況及壓風、供水、供電和信號傳輸管線保護情況。使用鋼卷尺測量硐室防護密閉門鋼板厚度、硐室內(nèi)容積尺寸，計算生存空間、總有效容積。查驗硐室門強度的證明文件、硐室門墻澆筑作業(yè)規(guī)程和驗收單。4.2 材料性能及電器防爆性能檢查檢查硐室防護密閉門透明觀察窗沖擊測試和熱劇變試驗報告。檢查配備的電氣設(shè)備的“防爆合格證”及“安全標志證”，檢查關(guān)聯(lián)配接設(shè)備是否取得關(guān)聯(lián)審查檢驗合格證明。4.3 氣密性和自動泄壓試驗（1）氣密性試驗在關(guān)閉防護密閉門和密閉門后，關(guān)閉單向排氣閥，打開壓風供氧控制閥門，通過精密微壓差計測定硐室內(nèi)外壓差達到500Pa20Pa時記錄壓差值并關(guān)閉壓風供氧閥門，等待30

4、min后再次記錄壓力值；之后重復(fù)2次，取3次平均值為避難硐室卸壓速率。（2）自動泄壓試驗打開單向排氣閥，關(guān)閉防護密閉門和密閉門，緩慢打開壓風供氧控制閥門，通過精密微壓差計測定硐室內(nèi)外壓差，記錄單向通排閥開始工作時的硐室內(nèi)壓力變化。試驗3次，每次間隔半小時，取3次測量的平均值為測量結(jié)果。4.4 氣幕和壓風噴淋系統(tǒng)檢測（1） 壓縮空氣幕檢測在防護密閉門完全敞開和密閉門關(guān)閉狀態(tài)下，打開壓縮空氣鋼瓶閥門，按照操作說明書要求檢查減壓后管路壓力值，使用鋼尺測量氣幕噴射氣流的長度和寬度，對照防護密閉門框的長寬尺寸，判定氣幕覆蓋整個防護密閉門的情況。檢測3次，每次間隔半小時，取3次測量的最小值為測量結(jié)果。（2

5、） 壓風氣幕檢測在防護密閉門關(guān)閉和密閉門完全敞開狀態(tài)下，打開壓風控制閥門，檢查管路壓力值，使用鋼尺測量氣幕噴射氣流的長度和寬度，對照密閉門框的長寬尺寸，判定氣幕覆蓋整個密閉門的情況。檢測3次，每次間隔半小時，取3次測量的最小值為測量結(jié)果。（3） 壓風噴淋檢測打開壓風噴淋控制閥，檢查噴頭的霧化程度。4.5 高壓管路承壓檢測拆除所有高壓氣瓶連接管路上井，使用增壓泵對封閉管路加壓，在22.5MPa壓力下保壓1小時后，檢查管路壓力。管路重新入井安裝連接后，必須使用肥皂水在所有接頭處進行漏氣測試，發(fā)現(xiàn)漏氣及時緊固或更換。4.6 空氣供給系統(tǒng)檢查（1）壓風能力、噪聲測定關(guān)閉防護密閉門和密閉門，逐步打開壓風

6、供氧控制閥門至最大位置，記錄壓風出口壓力、供風量；當閥門開至最大位置時，使用聲級計在距壓風出口1.0m處測量噪聲。試驗3次每次間隔半小時，取3次測量的平均值為測量結(jié)果。（2）自備氧能力測定在每組高壓氧氣瓶連接處安設(shè)氧壓表直接測定壓力，檢查高壓氧氣瓶的數(shù)量的完好狀態(tài)，通過計算對自備氧能力進行測試。4.7 有害氣體處理能力檢測 試驗條件：救護隊員2名（含1名技術(shù)人員），氣體采樣工1名，預(yù)先準備二氧化碳吸收劑和一氧化碳吸收劑各6盒。（1）二氧化碳處理能力試驗 關(guān)閉防護密閉門和密閉門，確認單向排氣閥、壓風供氣和自備氧供氧閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。向生存硐室連續(xù)定量釋放通入二氧化碳氣體，利用二氧化碳傳感器監(jiān)測生

7、存室內(nèi)二氧化碳濃度，當硐室內(nèi)二氧化碳濃度達到(1.50.1)%時，停止通氣。由氣體采樣工抽取生存硐室內(nèi)氣樣并編號保存，然后救護隊員逐包打開二氧化碳吸收劑包裝，并開始計時，直至二氧化碳濃度降低至1.0%時再次抽取氣樣并編號保存，并停止計時、檢查吸附劑用量（以包為單位）。按照上述方法試驗3次，每小時測定1次。二氧化碳初始濃度和停止試驗時濃度均以色譜分析為準。二氧化碳處理能力用下式計算： Q=(L/分人)式中：M1-二氧化碳初始濃度值，% M2-計時停止時的濃度值,% V-生存硐室內(nèi)容積，L t-二氧化碳濃度由(1.50.1)%降至1%以下時所用的時間，min N-額定人數(shù)，（2）一氧化碳處理能力測

8、試關(guān)閉防護密閉門和密閉門，確認單向排氣閥、壓風供氣和自備氧供氧閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。向生存硐室連續(xù)定量釋放一氧化碳氣體，利用一氧化碳傳感器監(jiān)測生存室內(nèi)一氧化碳濃度，當硐室內(nèi)一氧化碳濃度達到(0.040.0.002)%時，停止通氣。由氣體采樣工抽取生存硐室內(nèi)氣樣并編號保存，然后救護隊員逐包打開一氧化碳吸收劑包裝，并開始計時，直至一氧化碳濃度降低至0.0024%時再次抽取氣樣并編號保存，并停止計時、檢查吸附劑用量（以包為單位）。按照上述方法試驗3次，每小時測定1次。一氧化碳初始濃度和停止試驗時濃度均以色譜分析為準。4.8 開啟性能試驗開用拉力計勾住硐室門開啟手柄，直至開啟位置，記錄開啟硐室門的最大有效

9、拉力。從用手開始搬動硐室門開啟手柄時起，到硐室門打開與硐室體的夾角大于90度為止，使用秒表記錄開啟時間。4.9 綜合防護能力測試（1）測試條件在調(diào)度室成立地面測試指揮中心，測試開始前和結(jié)束時，必須匯報礦調(diào)度室，期間每半小時向礦調(diào)度室匯報測試情況。測試期間必須保證硐室與礦調(diào)度室的通信暢通，發(fā)現(xiàn)異常情況或聯(lián)絡(luò)中斷立即停止測試。測試人數(shù)不少于硐室額定避險人數(shù)的50%，含救護隊員3名，測定技術(shù)人員2名，專項觀測人員2名。測試時間不小于48小時，其中壓風供氣系統(tǒng)停止時間不少于4小時，降溫除濕系統(tǒng)運行不少于4小時。（2）測試方法當環(huán)境條件滿足測試條件后，試驗人員逐次進入生存硐室，并關(guān)閉防護密閉門、密閉門和

10、回風側(cè)防護密閉門（窗）。技術(shù)人員記錄生存硐室關(guān)閉的時間，之后正常情況下每小時記錄一次硐室內(nèi)環(huán)境狀況，異常情況下隨時記錄。試驗人員進入后，由技術(shù)人員負責按避難硐室的操作程序開啟壓風供氣閥門，并根據(jù)試驗人數(shù)調(diào)節(jié)流量；關(guān)閉監(jiān)控裝備外供電，啟用大容量不間斷電源，試驗人員安靜就坐。安排專人觀測干濕溫度計讀數(shù)，溫度超過35時或濕度大于85%時開啟降溫除濕系統(tǒng)；安排專人觀測各類傳感器讀數(shù)，發(fā)現(xiàn)CO濃度超過24ppm時使用CO吸收劑；CO2濃度超過1.0%時使用CO2吸收劑；如出現(xiàn)監(jiān)控裝備停電，由技術(shù)人員恢復(fù)監(jiān)控外供電，保障正常檢測。測試時間達到44小時后，打開壓縮氧供氧裝置，按測試人數(shù)調(diào)節(jié)輸出量，并同時關(guān)閉

11、壓風供氧裝置。啟用降溫除濕裝置，逐一開啟測試用液態(tài)二氧化碳鋼瓶閥門，同時通過控制降溫裝置閥門維持硐室溫度穩(wěn)定在降溫裝置開啟時的溫度。（3）測試數(shù)據(jù)記錄硐室內(nèi)的溫度、濕度、氣壓、O2、CO、CO2、CH4氣體濃度、供氧量、空氣凈化劑使用量、硐室外的溫度、氣壓。測試報告2011年3月1-3日，某某煤礦組織相關(guān)人員對避難硐室各性能進行測定，永久避難硐室聯(lián)合試運行，測試地點為九采-350永久避難硐室。試驗期間，項目工作組及礦跟班領(lǐng)導(dǎo)均全程跟蹤、了解試驗進程和硐室內(nèi)的環(huán)境狀況。一、測試過程1.單項功能測試記錄表（1）氣密性試驗氣密性試驗記錄表第一次第二次第三次初始壓力（Pa）510490520結(jié)束壓力（

12、Pa）420410420卸壓速率（Pa/h）180160200（2）自動泄壓試驗自動泄壓試驗記錄表第一次第二次第三次測定數(shù)據(jù)（Pa）120130120（3） 壓縮空氣幕檢測壓縮空氣幕檢測記錄表第一次第二次第三次最終壓力（MPa）0.550.560.55門框長寬（m）1.801.101.801.101.801.10氣幕長寬（m）2.201.532.201.542.201.53（4） 壓風氣幕檢測壓風氣幕檢測記錄表第一次第二次第三次最終壓力（MPa）0.700.710.69門框長寬（m）1.801.101.801.101.801.10氣幕長寬（m）2.211.812.211.822.211.80（

13、5）壓風能力、噪聲測定壓風供氣系統(tǒng)能力和噪聲測定記錄表第一次第二次第三次最終壓力（MPa）0.210.200.21最大流量（m3/min）3131.531.6噪聲（dB）5657.556（6）自備氧能力測定自備氧能力測定記錄表氧氣瓶壓力（MPa）氧氣瓶容積（L）每組數(shù)量（個）最大供氧能力（L）第一組13.88012132480第二組13.78011120560（7）二氧化碳處理能力測定二氧化碳吸收測試數(shù)據(jù)分析記錄表計時開始計時結(jié)束硐室容積（m3）計時時間（min）二氧化碳吸收劑（盒）傳感器顯示濃度（%）1.52傳感器顯示濃度（%）0.97色譜分析濃度（%）1.53色譜分析濃度（%）0.9621

14、6.925.32（8）一氧化碳處理能力測定一氧化碳吸收測試數(shù)據(jù)分析記錄表計時開始計時結(jié)束硐室容積（m3）計時時間（min）一氧化碳吸收劑（盒）傳感器濃度（10-6）211傳感器濃度(10-6）22色譜分析濃度（10-6）209色譜分析濃度（10-6）21216.915.71二、聯(lián)合測試情況統(tǒng)計試驗結(jié)束后系統(tǒng)情況CO（ppm）CO2（%）CH4（%）溫度（）濕度（%）O2（%）O2鋼瓶壓力（MPa）液態(tài)CO2鋼瓶使用數(shù)量液態(tài)CO2使用量（kg）10.680.06235420.113.33216.3避難硐室系統(tǒng)性能測試試驗記錄時間（h）O2（%）溫度（）濕度（%）CO2（%）CO（ppm）CH4（

15、%）人員狀態(tài)記錄人備注120.923460.0800.02良好220.823450.0700.02良好320.723.5470.0800.02良好420.623.5470.0900.02良好520.623.5470.0900.02良好620.524460.1000.02良好720.623.5460.1000.02良好820.623.5460.1900.02良好920.524470.2100.02良好1020.424480.2800.02良好1120.424480.3600.02良好1220.424480.3100.02良好1320.524490.2600.02良好1420.424.5490.3

16、600.02良好1520.424490.4100.02良好1620.323.5490.4400.02良好1720.323.5490.4200.02良好1820.324490.4700.02良好1920.324490.4600.02良好2020.424490.3900.02良好2120.324480.4200.02良好2220.424.5480.3500.02良好2320.424.5480.3800.02良好2420.324.5480.4100.02良好2520.324490.4400.02良好2620.324490.4700.02良好2720.324490.5200.02良好2820.2244

17、90.5600.02良好2920.224.5490.5700.02良好3020.225490.5300.02良好3120.325480.4700.02良好3220.325480.4500.02良好3320.224.5480.5400.02良好3420.224.5480.5600.02良好3520.125480.6100.02良好3620.225.5490.5700.02良好3720.225.5490.5510.02良好3820.225500.4000.02良好3920.225.5480.5600.02良好4020.125490.6800.02良好4120.225500.6400.02良好422

18、0.225.5480.6120.02良好4320.325.5490.6000.02良好4419.925520.7800.02良好開啟空調(diào)4520.225510.6000.02良好4620.125.5500.6210.02良好4720.523.5460.3600.02良好4820.224460.4000.02良好三、測試分析1.單項性能分析（1）氣密性通過3次測定卸壓速率，平均值在180Pa/h，符合卸壓速率不大于35020Pa/h的要求。（2）自動泄壓情況通過3次測定單向排氣閥工作狀態(tài)，實測結(jié)果為123Pa，確保生產(chǎn)硐室內(nèi)部壓力滿足始終高于外界壓力100Pa以上的要求。（3） 壓縮空氣幕、壓風

19、氣幕檢測情況通過對壓縮空氣幕、壓風氣幕在操作要求壓力下檢測氣幕覆蓋范圍，測得壓縮空氣幕覆蓋范圍為2.201.53m，壓風氣幕覆蓋范圍為2.211.82m，均大于門框范圍（1.801.10m），能夠滿足覆蓋整個防護密閉門的要求。（4）壓風能力、噪聲測定情況通過對最大壓風流量、最低壓風壓力和壓氣噪聲的測定，測得最低壓風流量為31m3/min，按照每人每分鐘供氣量不得低于0.3的要求，該避難硐室額定避險人數(shù)為80人并在考慮備用系數(shù)的基礎(chǔ)上，需壓風流量28.8m3/min；測得3次平均最低壓風壓力為0.207MPa，大于0.1MPa的要求；噪聲為56.5dB，小于70分貝的要求。（5）自備氧能力通過實

20、際測定每組高壓氧氣瓶的壓力，根據(jù)計算可得高壓氧氣瓶能夠釋放的氧氣體積，參照最大避險人數(shù)，每人每分鐘的供氧量為（132480+120560）/（24*60*96*4）=0.510.5的最低要求。（6）二氧化碳處理能力分析二氧化碳處理能力計算：Q CO2=（1.53-0.96）%216.91000（25.380）=0.61L/min人2.綜合防護性能試驗分析試驗結(jié)束后，剩余氧氣的壓力為13.4MPa（兩組氧氣鋼瓶分別并聯(lián)投入，體積80L，壓力15MPa），CO2吸收劑消耗1箱。消耗氧氣體積為：（13.8-13.4）10.138023=7456L。消耗氧氣占整個氧氣的比值為：n = 7456/230

21、400 0.032。剩余氧氣能使用時間為：t1 = （1-0.032）4/0.0321.1 110h。用于制冷的CO2鋼瓶試驗后進行稱重，消耗量為216.3Kg，由于液態(tài)CO2鋼瓶在使用時總量10%不能使用，剩余能利用的液態(tài)CO2總量為：（6995-216.3）90%6100Kg，能使用的時間為t2=61004/216.3/1.1102h。四、測試結(jié)論在整個測試中，通信設(shè)施正常使用，儀器儀表參數(shù)平穩(wěn)，溫濕度較為舒適，所有試驗人員精神狀態(tài)良好。通過本次測試得出以下結(jié)論：1.根據(jù)試驗使用、消耗的壓縮氧、吸附劑、液態(tài)二氧化碳情況，通過剩余能力的計算，避難硐室的防護時間超過96小時；2.硐室內(nèi)的溫濕度較為適中，各類監(jiān)測傳感器無報警，通過抽取氣樣分析，各類傳感器監(jiān)測數(shù)值準確、可靠。緊急避