煤礦“六大系統(tǒng)”-煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)課件

1、煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)移動(dòng)式救生艙 固定式避難硐室煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是井下安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)的核心內(nèi)容煤礦井下安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)緊急避險(xiǎn)壓風(fēng)自救供水施救通信聯(lián)絡(luò)監(jiān)測(cè)監(jiān)控人員定位緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是礦工生命安全保障系統(tǒng)，生命工程煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)避難所的基本類型固定式避難硐室鉆孔通風(fēng)式可移動(dòng)式救生艙硬體式軟體式分節(jié)組裝式一體式為硐室開(kāi)鑿直通地表的大直徑鉆孔無(wú)直通地表的鉆孔，自備供氧設(shè)施軟體式組合式井下避難所提供緊急避險(xiǎn)空間，并可通過(guò)牽引、吊裝等方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，以適應(yīng)采掘工作要求自備氧式煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國(guó)外情況鉆孔通風(fēng)式避難硐室避難所備用風(fēng)機(jī)大直徑鉆孔主井進(jìn)風(fēng)井筒井下大巷地面兩道密閉門煤礦井

2、下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國(guó)外情況自備氧式避難硐室煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國(guó)外情況避難硐室的設(shè)置方式在巷道之間建立的避難硐室預(yù)留專用煤柱建立的避難硐室工作面之間建立的避難硐室在巷道旁側(cè)建立的避難硐室煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國(guó)外情況用鋼材等硬質(zhì)材料制成一體式、分節(jié)組裝式等類型煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國(guó)外情況救生艙在井下的布置煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國(guó)外情況軟體式救生艙Air, Water and FoodAir TanksOxygen TanksPacked Shelter煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國(guó)外情況軟體式救生艙煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國(guó)外井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的發(fā)展加拿大 自1928年的Hollinger礦火災(zāi)（39人死亡）后，就

3、出 現(xiàn)初期避難所，利用壓縮空氣通過(guò)面罩提供O2；后來(lái)出現(xiàn) 了有害氣體處理系統(tǒng)，處理空氣中的CO和CO2；自1980年 后，在金屬礦山得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)被法律強(qiáng)制建立南非 自1970就出現(xiàn)避難所；1986年Kinross金礦礦難（死亡 177人）后，法律強(qiáng)制井工礦山必須設(shè)立避難所。南非煤礦 開(kāi)采深度淺，一般采用“硐室大直徑鉆孔”方式澳大利亞 :金礦自2000年一直使用可移動(dòng)式救生艙，目前已是 法律的基本要求印度、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等 也在研究和應(yīng)用避難所。從使用情 況看，早期主要用于金屬礦山，煤礦應(yīng)用很少，認(rèn)為煤礦 在災(zāi)變時(shí)期容易發(fā)生火災(zāi)或爆炸，人員應(yīng)盡可能撤離。目 前，越來(lái)越多的國(guó)家規(guī)定煤礦也必須

4、設(shè)立避難所煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國(guó)外救生艙研發(fā)情況南非 Survivair-RRC，硬體式美國(guó) STRATA：硬體艙、軟體艙、中繼站 ChemBio：主要為軟體艙澳大利亞 MineARC：硬體艙加拿大 RANA：硬體艙、空氣供給與廢氣處理設(shè)備德國(guó) DREGER：硬體艙、快速充氣站英國(guó) Molecular：有害氣體處理設(shè)備煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)情況目前有20多家單位從事相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)，有的已鑒定，有的已取得安標(biāo)軟體式救生艙有3家單位研發(fā)硬體式救生艙主要研發(fā)單位有14家避難硐室用設(shè)備主要研發(fā)單位有4家移動(dòng)式救生艙 礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙結(jié)構(gòu)礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙艙體結(jié)構(gòu)艙體采用長(zhǎng)方體斜頂結(jié)構(gòu)。艙

5、體采用分段式設(shè)計(jì)，每段約0.95m。采用螺栓法蘭連接，連接處膠墊密封。艙體分為緩沖區(qū)、避難區(qū)及輔助設(shè)施區(qū)三個(gè)部分。因艙體正對(duì)爆炸源部位壓力最大，前端部設(shè)計(jì)為錐臺(tái)形礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙艙體抗爆性試驗(yàn)艙體經(jīng)過(guò)2次瓦斯爆炸和3次瓦斯與煤塵爆炸后，艙體無(wú)變形、無(wú)移動(dòng)、內(nèi)外完好、艙內(nèi)動(dòng)物（兔子）生命體征良好。 艙體后端視圖-爆炸前艙體后端視圖-爆炸后試驗(yàn)后艙內(nèi)動(dòng)物存活（兔子）礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙主要由壓風(fēng)供氣系統(tǒng)和壓縮氧供氣系統(tǒng)組成，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，在額定避難時(shí)間內(nèi)艙內(nèi)氧氣濃度穩(wěn)定在1923%之間。艙內(nèi)O2濃度變化曲線 氧氣供給保障系統(tǒng)礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙氧氣供給保障系統(tǒng)壓縮氧供給系統(tǒng)壓縮氧供

6、氣系統(tǒng)由醫(yī)用氧氣瓶、減壓閥、壓力表、供氣管路、流量調(diào)節(jié)閥、開(kāi)關(guān)等組成。靜坐時(shí)每人耗氧量按0.5L/ min計(jì)，根據(jù)救生艙額定人數(shù)確定壓縮氧氣儲(chǔ)量。礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙氧氣供給保障系統(tǒng)壓風(fēng)供氣系統(tǒng)由供氣管路、氣動(dòng)控制閥、壓力表、消音器、油水分離器等組成。壓風(fēng)供氣的主要作用是供艙內(nèi)待救人員呼吸，同時(shí)為艙門風(fēng)障系統(tǒng)提供氣源動(dòng)力。礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙氣體凈化除濕系統(tǒng)凈化除濕系統(tǒng)由氣體凈化劑層、除濕層和空氣驅(qū)動(dòng)裝置組成，主要用于對(duì)二氧化碳、一氧化碳以及其他有毒有害氣體進(jìn)行凈化，并對(duì)艙內(nèi)濕度進(jìn)行有效控制。空氣驅(qū)動(dòng)裝置采用電力風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)艙內(nèi)空氣流動(dòng)以提高凈化效率，人力風(fēng)扇（手搖鼓風(fēng)機(jī)）作為空氣流動(dòng)凈化

7、的備用驅(qū)動(dòng)力。根據(jù)艙內(nèi)氣體環(huán)境參數(shù)確定所需凈化劑種類，凈化劑層采用積木式結(jié)構(gòu)氣體凈化除濕系統(tǒng)防爆風(fēng)扇礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙氣體凈化除濕系統(tǒng)避難艙試驗(yàn)系統(tǒng)艙內(nèi)濕度變化曲線 礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙降溫系統(tǒng)救生艙采用無(wú)電力支持的冰降溫系統(tǒng)來(lái)降低艙內(nèi)溫度。該系統(tǒng)在煤礦正常生產(chǎn)期間利用外部電源制冰儲(chǔ)冷備用，當(dāng)災(zāi)害發(fā)生后外部電源中斷時(shí)，通過(guò)冰塊融化吸收熱量達(dá)到降低艙內(nèi)溫度的目的。礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙降溫系統(tǒng)避難艙試驗(yàn)室系統(tǒng)艙內(nèi)溫度變化曲線 礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可監(jiān)測(cè)艙內(nèi)外的環(huán)境氣體參數(shù)。艙內(nèi)CO2、CH4、CO、O2 等氣體參數(shù)可通過(guò)內(nèi)部傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、顯示，并可實(shí)現(xiàn)超

8、限報(bào)警；溫度和濕度采取人工讀數(shù)的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)。艙外CO2、CH4、CO、O2等參數(shù)可通過(guò)外部傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并通過(guò)礦井現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)傳達(dá)地面，艙外傳感器的數(shù)據(jù)也可通過(guò)觀察窗口在艙內(nèi)觀察。礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙艙內(nèi)照明及指示系統(tǒng)艙內(nèi)采用冷光源超高亮度LED的一體式礦燈照明，避難人員可選擇主光源或輔助光源照明；艙外采用反光標(biāo)志作為救生艙在黑暗環(huán)境下的逃生指示，指引救生艙的位置所在。一體式礦燈礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙動(dòng)力保障系統(tǒng)外接電源 外接電源作為煤礦正常生產(chǎn)時(shí)降溫系統(tǒng)制冰、傳感器監(jiān)測(cè)、備用電源充電等的動(dòng)力。備用電源當(dāng)災(zāi)害發(fā)生后外部電源中斷時(shí)，備用電源自動(dòng)啟動(dòng)，保證在額定防護(hù)時(shí)間內(nèi)（96h）氣體

9、凈化系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的動(dòng)力需求。 備用電源由大容量的鎳氫蓄電池組組成，是礦用隔爆兼本質(zhì)安全型，具有自動(dòng)充電、充電狀態(tài)顯示、均衡充放電等電源管理和過(guò)充、過(guò)放等安全保護(hù)功能。礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙排泄物收集系統(tǒng)排泄物收集系統(tǒng)采用坐便馬桶收集排泄物，采用化學(xué)除臭劑去除異味，保障避難人員的正常代謝，保持艙內(nèi)氣體環(huán)境清潔無(wú)異味。坐便馬桶礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙生存保障系統(tǒng)艙內(nèi)儲(chǔ)有壓縮氧自救器、食物、水和急救藥品等備用物品，滿足避難人員的生命供給。食品壓縮氧自救器礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)基本要求突出煤層采區(qū)設(shè)置在反向風(fēng)門外的進(jìn)風(fēng)流中，距采掘面500m范圍內(nèi)其他礦井，距采掘面1000m范圍內(nèi)救生

10、艙規(guī)格和數(shù)量滿足服務(wù)區(qū)內(nèi)最多人員需要礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)安放硐室要求 避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造帶、應(yīng)力集中帶、透水威脅區(qū) 盡量在巖層中，頂板完整、支護(hù)完好 混凝土，厚度200300mm 前后20m范圍內(nèi)應(yīng)采用不燃性材料支護(hù)，符合安全出口的相關(guān)要求 安全出口應(yīng)保證道路暢通，安全間距、風(fēng)速等符合煤礦安全規(guī)程及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)安放硐室要求形狀宜采用半圓拱形 高度大于2.6m 尺寸，根據(jù)救生艙的規(guī)格和通風(fēng)要求硐室地面高于巷道底板0.2m水泥鋪底厚150200mm傾斜度不大于3 礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)安放硐室要求硐室頂板安裝防水設(shè)施不得有滴水現(xiàn)象 硐室外20m范

11、圍內(nèi)不應(yīng)堆放易燃物品 壓風(fēng)、供水及信號(hào)管線 進(jìn)入硐室前應(yīng)埋設(shè)于巷底或巷壁，或采取其他措施保護(hù)埋設(shè)或保護(hù)距離至少不得低于200米 礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)安放硐室要求根據(jù)不同巖性采用錨噴、砌碹等支護(hù)支護(hù)材料阻燃、抗靜電耐高溫、耐腐蝕硐室標(biāo)識(shí) 礦井避災(zāi)路線圖應(yīng)包含井下所有避難硐室設(shè)置情況硐室應(yīng)有清晰、醒目的標(biāo)識(shí)牌懸掛于硐室外，標(biāo)識(shí)牌中應(yīng)有“救生艙”的反光標(biāo)志(AQ1017-2005)井巷中應(yīng)有救生艙方位的明顯標(biāo)示礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)安放硐室要求通風(fēng)設(shè)施硐室設(shè)立在進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中，滿足AQ1028-2006標(biāo)準(zhǔn)要求 壓風(fēng)供氣應(yīng)符合MT 3901995標(biāo)準(zhǔn)要求 壓風(fēng)供氣系統(tǒng)應(yīng)專門配置，發(fā)

12、生災(zāi)害時(shí)自動(dòng)投入運(yùn)行保證風(fēng)源穩(wěn)定可靠，災(zāi)害應(yīng)急時(shí)隨時(shí)可用供氣量不得少于0.1m3 /min.人 井下避難所設(shè)置井下避難所設(shè)置的基本要求煤礦井下避難所固定式避難硐室可移動(dòng)式救生艙自主選擇基本原則：滿足應(yīng)變條件下應(yīng)急避險(xiǎn)需要，安全實(shí)用、救生、人性化井下避難所設(shè)置的基本要求避難所設(shè)置有人作業(yè)的地點(diǎn)確定原則：災(zāi)害發(fā)生時(shí)，礦工佩戴自救器能安全到達(dá)一般不超過(guò)1000m突出礦井井底車場(chǎng)固定式避難所掘進(jìn)距離超過(guò)500m的巷道工作面避難所設(shè)置應(yīng)與礦井避災(zāi)路線相結(jié)合井下避難所設(shè)置的基本要求避難所設(shè)置避難所額定人數(shù)滿足服務(wù)區(qū)內(nèi)同時(shí)工作的最多人員5%富裕系數(shù)設(shè)置地點(diǎn)無(wú)異常應(yīng)力、頂板完整、支護(hù)完好前后20m范圍應(yīng)用不燃

13、性材料支護(hù)，符合安全出口的相應(yīng)要求存放在巷道中的可移動(dòng)式救生艙保證巷道暢通，安全間距、風(fēng)速等符合規(guī)程及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定防爆炸沖擊波的措施井下避難所設(shè)置的基本要求避難所設(shè)置有清晰、醒目的標(biāo)示礦井避災(zāi)路線圖中應(yīng)明確標(biāo)注避難所位置、規(guī)格、種類井巷中應(yīng)有避難所方位的明顯指示簡(jiǎn)明、易懂的使用說(shuō)明和操作步驟建立相應(yīng)的維護(hù)、管理制度安全培訓(xùn)和定期演練井下避難所的通用技術(shù)要求基本功能安全防護(hù)、氧氣供給、有害氣體處理、溫度濕度控制、通訊、照明、指示及基本生存保障在無(wú)任何外部支持條件下，生存96h以上空氣供給裝置或設(shè)施人均供風(fēng)量不低于0.3m3/minO2濃度18.5%22.0%之間艙內(nèi)正壓不低于200Pa接入礦井壓

14、風(fēng)管路并有減排裝置、帶有閥門控制的呼吸嘴隔離式自救器(不低于45min),數(shù)量1.2倍額定人數(shù)井下避難所的通用技術(shù)要求有毒有害氣體處理和空氣調(diào)節(jié)控制能力對(duì)CO2吸收(排除)能力不低于0.5L/min.人對(duì)CO吸收(排除)能力不低于400ppm/h在額定防護(hù)時(shí)間內(nèi)CO2低于1.0%CO低于24PPm溫度不高于35濕度不高于85%各種化學(xué)藥劑真空包裝井下避難所的通用技術(shù)要求環(huán)境檢測(cè)避難所內(nèi)CO、CO2、O2、CH4避難所外CO、CO2、O2、CH4、溫度等直通調(diào)度室電話通訊失效情況下的信息交流方法采區(qū)特殊措施保證通訊安全可靠井下避難所的通用技術(shù)要求食品、飲用水食品配備不少于2000kJ/人.天 飲

15、用水不少于0.5L/人.天避難所外 清晰 醒目的標(biāo)示避難所內(nèi) 照明、急救箱、工具箱、滅火 器、排泄物收集處理裝置避難所電氣設(shè)備、高壓容器、儀器儀表、化學(xué)藥劑等 符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和國(guó)家有關(guān)管理要求安全標(biāo)志。 固定式避難硐室的基本要求除以上通用技術(shù)外，還應(yīng)符合設(shè)置地點(diǎn)構(gòu)造簡(jiǎn)單、圍巖穩(wěn)定的進(jìn)風(fēng)巷道盡可能在巖層中設(shè)在煤層中時(shí)，應(yīng)有防瓦斯涌出、煤層自然發(fā)火的安全技術(shù)措施支護(hù) 采用阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕材料深度 滿足擴(kuò)散通風(fēng)要求寬度按額定人數(shù)確定，且使用面積不少于0.5m2/人固定式避難硐室的基本要求隔離門向外開(kāi)啟的2道，中間形成風(fēng)障隔離門標(biāo)準(zhǔn)不低于反向風(fēng)門隔離門墻不低于火藥庫(kù)防爆墻標(biāo)準(zhǔn)，且有

16、足夠的氣密性井下固定式避難硐室組成與布局井下固定式避難硐主要由硐室主體、氧氣供給保障系統(tǒng)、空氣凈化與溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、艙內(nèi)照明和指示系統(tǒng)、動(dòng)力保障系統(tǒng)、生存保障系統(tǒng)、備用自救器等組成。避難硐室布置示意圖1、隔離門 2、噴淋系統(tǒng) 3、藥品食品柜 4、供水管 5、壓風(fēng)管 6、人員管理系統(tǒng)終端 7、壓風(fēng)自救器箱8、座椅 9、壓縮氧供氣系統(tǒng) 10、擔(dān)架 11、環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)儀器 12、礦用熒光燈13、空氣過(guò)濾系統(tǒng)14、防爆空調(diào) 15、電源箱 16、礦用紅外攝像儀 17、集便器 18、排水管 19、排氣管 20、自救器及工具柜井下固定式避難硐室主要技術(shù)參數(shù)硐室規(guī)格 15m2.6m2m

17、(可根據(jù) 人數(shù)變化)額定避難時(shí)間 100 h額定容納人數(shù) 15人、30人、40人、50人備用電池供電時(shí)間 100 hCO濃度 24PPm CO2濃度 1%O2濃度 18%23%井下固定式避難硐室功能 供氣方式多樣 壓風(fēng) 壓縮氧 空氣凈化 可隔熱降溫 硐室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)(CH4、CO、CO2、O2濃度，溫度等) 集便功能風(fēng)、水、通訊“三條線”保障移動(dòng)式救生艙驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置位置及支護(hù)礦井高瓦斯及突出礦井低瓦斯及非突出礦井項(xiàng)目采區(qū)采掘面采區(qū)采掘面設(shè)置位置設(shè)置在地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、圍巖穩(wěn)定的進(jìn)風(fēng)巷道，盡可能設(shè)置在巖層中，必須設(shè)置在煤層中時(shí)，應(yīng)有防瓦斯涌出，煤層自然發(fā)火的安全技術(shù)措施。設(shè)置距離距工作面距離50

18、0m距工作面距離1000m支護(hù)支護(hù)材料為不然性材料，頂板完整，支護(hù)完好。驗(yàn)收結(jié)果移動(dòng)式救生艙驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)安放硐室工程序號(hào)驗(yàn)收項(xiàng)目驗(yàn)收內(nèi)容驗(yàn)收結(jié)果1救生艙安放硐室大小凈高2.6m，深度和寬度根據(jù)選用的救生艙的型號(hào)和規(guī)格確定。2救生艙安放硐室形狀半圓拱形或梯形3支護(hù)救生艙硐室應(yīng)根據(jù)不同巖性采用錨噴、砌碹等方式支護(hù)，支護(hù)材料應(yīng)阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕。4地面救生艙安放硐室內(nèi)地面應(yīng)高于巷道底板0.2m，水泥鋪底厚150200mm，傾斜度不大于3。5供電供電安全、可靠。6供風(fēng)按救生艙額定人數(shù)計(jì)算，每人每分鐘供給風(fēng)量不得少于0.1m3。7供水與礦供水管道相聯(lián)接，管路保持暢通。8防水設(shè)施救生艙硐室頂板應(yīng)安裝防水設(shè)施，不得有滴水現(xiàn)象9壓風(fēng)、供水及信號(hào)傳輸管線保護(hù)措施埋設(shè)深度20cm；埋設(shè)高度0.5m；保護(hù)距離200米10標(biāo)志在井下通往救生艙硐室的入口處應(yīng)有“救生艙硐室”的反光顯示標(biāo)志,標(biāo)志應(yīng)符合AQ 1017-2005標(biāo)準(zhǔn)要求。移動(dòng)式救生艙驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)功能設(shè)施序號(hào)驗(yàn)收項(xiàng)目驗(yàn)收內(nèi)容礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志驗(yàn)收結(jié)果1正壓性生存艙內(nèi)壓力應(yīng)在100Pa1000Pa內(nèi)；過(guò)渡艙內(nèi)壓力應(yīng)不小于200Pa。2快速起動(dòng)能力起動(dòng)時(shí)間應(yīng)不大于20s3可移動(dòng)性安全、可靠移動(dòng)的方式4氧氣供給壓縮氧供氣、壓風(fēng)供氣系統(tǒng)5有毒、有害氣體處理礦用隔爆型空氣循環(huán)凈化系統(tǒng)6溫濕度控