同煤集團晉華宮礦永久避難硐室工程設計

1、同煤集團晉華宮礦永久避難硐室工程設計摘 要：永久避難硐室的設置為保證煤礦生產(chǎn)安全、 穩(wěn)定、有序的進行起到了重要的作用和意義，具有重大的推 廣價值及應用前景。文章對同煤集團晉華宮礦永久避難硐室 設計參數(shù)、設計特點、硐室布置及支護形式以及永久避難硐 室內(nèi)部各相關(guān)系統(tǒng)進行了介紹。關(guān)鍵詞：晉華宮礦；永久避難硐室；設計1 概述1.1 設計背景井工煤礦開采事故發(fā)生主要有“水、火、瓦斯、煤層、 頂板”五項因素。隨著安全防護技術(shù)的進步、煤礦開采機械 化程度的提高，結(jié)合多年井工開采經(jīng)驗，我們在現(xiàn)階段條件 下，已經(jīng)從各方面、多角度采取多種手段盡可能避免煤礦事 故的發(fā)生，但由于井下條件復雜，未知因素較多，因此到目

2、前為止，世界上沒有任何一個采煤國家能夠完全杜絕事故的 發(fā)生。煤礦瓦斯爆炸、火災等都會造成大量人員傷亡，由于一氧化碳中毒和缺氧窒息死亡約占 80%，由于創(chuàng)傷和燒傷致死 約占 20%。多起煤礦特別重大事故調(diào)查分析表明，絕大多數(shù) 遇難人員是由于暴露在逃生路線上高濃度有毒有害氣體中， 不能及時升井而導致窒息或中毒而亡。因此，井下發(fā)生災害 事故時，為無法及時撤離的遇險人員提供生命保障的場所等 待救援，顯得非常重要。因此，發(fā)展完善煤礦井下緊急避險 系統(tǒng)，設置井下避難硐室，對增強煤礦事故應急處理能力， 降低人員傷亡，保證煤礦安全生產(chǎn)具有重大的意義。1.2 項目概況 晉華宮礦隸屬于大同煤礦集團有限責任公司，核

3、定生產(chǎn) 能力 450 萬噸/年，可采煤層 7 層，分別為 2#層、 3#層、 7# 層、 8#層、11#層、12#層（未開拓），其中 2#層、 3#層已采 空，現(xiàn)開采煤層為 307 盤區(qū) 7#層、 8#層、 11#層。河北 307 盤區(qū)綜采剩余服務年限 14 年，隊組配置為 7#層一綜采， 8# 層一綜采、兩機掘， 11#層一綜采、兩機掘， 307 盤區(qū)井下同 時作業(yè)人員數(shù)為 93 人。2 設計內(nèi)容2.1 硐室位置 永久避難硐室是指在井底車場、井下大巷及采區(qū)或盤區(qū) 避災路線上設置的，具有緊急避險功能的專用硐室，永久避 難硐室服務于整個礦井、水平或采區(qū)，服務年限一般不少于 5 年。避難硐室宜在穩(wěn)

4、定巖層中設置，并應避開地質(zhì)構(gòu)造帶、 地溫異常帶、應力異常區(qū)以及透水危險區(qū)，確保在服務期間 不受采動影響。避難硐室前后 20 米范圍內(nèi)巷道應使用不燃 性材料進行支護，保證頂板完整、支護完好，并符合安全出 口的要求。根據(jù)晉華宮礦礦井災害類型，參考礦井井上下對 照圖、井下巷道布置形式、井下工作人員分布及礦方意見， 設計利用原有 7-4#-11# 層行人斜井回風繞道作為永久避難硐 室。硐室服務區(qū)域為 7#層、7-4#層、11#層 307盤區(qū)，服務 半徑 1000m 。2.2 設定人數(shù)根據(jù)規(guī)定，設計額定避險人數(shù)50100人為宜。根據(jù)晉華宮礦 307 盤區(qū)井下最大工作人員人數(shù)安排，本次設計額定 避險人數(shù)為

5、 100 人。2.3 硐室構(gòu)成 永久避難硐室由生存室及過渡室構(gòu)成，硐室設置向外開 啟的兩道隔離門。兩道隔離門之間為過渡室，第二道隔離門 以內(nèi)為生存室。硐室底板高于相鄰巷道底板至少0.2m。硐室設置有兩個通道同時作為硐室安全出入口，分別與11#層集中軌道巷及 7-4#-11#層行人斜井連通。生存室內(nèi)部設有儲物室、醫(yī)療室、設備室、儲氣室、衛(wèi) 生間。（ 1 ）儲物室主要配有食物、飲用水、工具箱、滅火器 及自救器等；（2）醫(yī)療室主要配有床、擔架、急救箱等； （ 3） 設備室主要配有電池箱、電源等； （4）儲氣室主要配有氧氣 瓶；（ 5）衛(wèi)生間主要配有便攜式集便器。本次設計硐室3.6m （凈寬）x 2.

6、6m （凈高）；通道2.4m （凈寬）x 2.6m （凈高）。過渡室4m （長）x 2.4m （寬），凈面積9.6m23m2，滿 足要求。生存室30m （長）x 3.6m （寬），凈面積108m21 x100=100m2，滿足要求。2.4 支護參數(shù) 硐室及通道均為矩形斷面，采用錨桿、錨索加 11#工字 鋼梁、砼背板背頂?shù)闹ёo形式； 頂幫間隙用 C15 混凝土充填； 噴漿混凝土強度等級為 C30 ，片石墻及頂板用標號為 M10 的 水泥砂漿抹面，厚度 20mm。3 永久避難硐室內(nèi)部相關(guān)系統(tǒng) 避難硐室除配有獨立供給系統(tǒng)外，另與礦井六大系統(tǒng)接 入。3.1 通風系統(tǒng)日常中避難硐室供風量 120m3/m

7、in 。3.2 氧氣供給系統(tǒng) 采用礦井專用管路供風時，壓風管路設減壓、消音、過濾裝置和控制閥，出口壓力0.10.3MPa，供風量不少于每人 0 . 3 m 3/min ，連續(xù)噪聲不大于 70dB（A）。采用自備氧供氧時，供氧量不低于每人 0.5L/min 。在整個額定防護時間內(nèi)，避難硐室內(nèi)環(huán)境中 O2 濃度在18.5%23.0%之間，空氣壓力始終高于外部環(huán)境空氣壓力1001000Pa。避難硐室配備兩套供氧系統(tǒng)，分別為礦井壓風自救系統(tǒng) 供氧、自備氧供氧。3.3 氣幕噴淋系統(tǒng)為防止有毒有害氣體進入硐室，硐室內(nèi)部采用正壓設 計，過渡室中設置壓縮空氣幕和壓氣噴淋裝置。3.4 空氣凈化系統(tǒng) 空氣凈化系統(tǒng)采用懸掛化學藥劑藥簾，通過氣體自然擴散的方式去除有害氣體。 CO2 處理能力不低于 0.5 升/分鐘 ? 人， CO 處理能力應保證在 20 分鐘內(nèi)將一氧化碳濃度由 0.04%降到 0.0024%以下。在整個額定防