興田公司皂塘煤礦避難硐室設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 合計131413表323 21采區區域人員分布情況序號工種出勤人數及分布0點班8點班4點班分布地點1工作面作業人員55521軌道下山2瓦斯檢查員（1）（1）（1）（22兼）巡回3安全監察員（1）（1）（1）（22兼）巡回4臨時人員1115合計666從表321～表323可以看出，85水平大巷分布人數為10人；22采區采掘區域內作業人數為14人，21采區采掘區域內作業人數為6人。二、緊急避險設施類型、數量及分布地點根據安監總煤裝[2011]15號《暫行規定》和本礦井現井下生產及作業人員分布情況，根據礦井每個井底車場、每個水平及采區各布置一個永久避難硐室的規定和按照井下作業人員就近避難、一人一位的原則；皂塘礦85m水平是礦井第一個水平，礦井水泵房、中央變電所、222軌道下山上車場都設在該水平，相距不足1000米，作業地方長期不變。設計在85水平大巷內距22軌道下山上車場約60m位置布置1個永久避難硐室，可滿足全礦井井下作業人員緊急避險需求，具體位置見礦井緊急避險設施及避災線路布置平面圖S13081701第三節 永久避難硐室設計規格、布置結構、支護形式及施工要求一、永久避險硐室設計規格根據安監總煤裝[2011]15號《暫行規定》要求和礦井避險區域作業人員情況，本永久避難硐室規格確定如下：永久避難硐室生存室內避難人數按30人設計，，永久避難硐室應滿足：S生≥30=30m2S過≥，，其長度a應滿足：a生≥30247。=；a過≥247。=；a≥a生＋2a過=＋2=根據以上永久硐室計算尺寸要求，凈寬凈高=，凈寬凈高=。二、永久避險硐室布置結構形式按照安監總煤裝[2012]15號文件規定，永久避難硐室的建設應當具備方應急逃生出口或采用2個安全出入口。根據礦井實際和業主意見，本永久避難硐室確定采用2個安全出入口布置形式，即硐室一端連接85m大巷，另外端連接85m風巷聯絡巷。本永久避難硐室設計由2個過渡室、1個生存室組成，硐室采用向外開啟的兩道門結構,外側第一道門采用既能抵擋一定強度的沖擊波兼具防水功能，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，密閉門之內為避險生存室。永久避難硐室硐室布置詳見圖S13081431。三、永久避險硐室支護形式及施工要求根據安監總煤裝[2011]15號及皂塘煤礦提供的地質資料，本工程巷道斷面采用半圓拱錨噴支護方式。錨桿規格：Φ182000mm，800800mm梅花形布置，噴漿厚度為100mm。永久避難硐室硐室施工詳見圖S130814312。防護密閉門上設觀察窗，門墻設單向排水管和單向排氣管，其中過渡室設置一趟單向排氣管和一趟單向排水管，生存室內設置兩趟單向排氣管和一趟單向排水管，排水管和排氣管均加裝手動閥門，過渡室內設壓縮空氣幕和壓氣噴淋裝置。有足夠的氣密性和防水功能，密封可靠、開閉靈活.過渡室、防護密閉門及密閉門門硐采用C40混凝土澆筑，并向周邊掏槽500m，澆注要嚴密與巖體結實，以保證有足夠的氣密性。澆注前應先鋪設好深埋管線及管線套管,防護密閉門及密閉門門框要同其墻體一起澆注，一同施工。硐室接口處地面高出連接處巷道底板200mm，硐室內地面向硐室兩端出口方向要有7‰流水坡度，硐室底板采用混凝土鋪底，厚度100mm，鋪底混凝土強度等級為C15，硐室內表面用10cm厚白水泥沙漿抹面。附屬系統包括人員定位系統、監測監控系統、通訊聯絡系統、供水施救系統、壓風自救系統等，附屬設施在進入硐室前20m內需要采取深埋（埋深500mm）、密封措施，保證氣密性及保護好管路。這些附屬系統能保證避難硐室內部人員在救援隊伍趕來之前保持良好狀態，各系統的具體接入情況見本章第四節，緊急避險設施基本功能及整體性設計。第四節 緊急避險設施基本功能及整體設計本次設計皂塘煤礦井下設計為永久避難硐室，其生命保障系統組成及主要技術參數如下一、供氧系統供氧系統的主要功能及要求由于煤礦井下發生煤與瓦斯突出、火災、瓦斯煤塵爆炸、冒頂等災害性事故時，都會致使避難硐室周圍環境伴有缺氧、有毒有害氣體出現。因此，避難硐室內必須設置向避險人員提供氧氣以保證其能夠維持正常呼吸的供氧裝置。供氧裝置必須滿足以下要求：① 避險人員在避難硐室內能夠呼吸到純凈的氧氣，%～%之間；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避險人員避難時不少于96h的生存時間；④ 供氧裝置在井下特殊條件下不受環境影響能夠保證及時、可靠。供氧方案選擇煤礦個體呼吸防護裝備目前主要有正壓氧氣呼吸器、壓縮氧自救器、化學氧自救器、過濾式自救器。這些個體呼吸防護裝備共同特點是使用時間短，正壓氧氣呼吸器最長的防護時間為4h，壓縮氧自救器、化學氧自救器、過濾式自救器最長的防護時間為45min，而且過濾式自救器對環境氧氣濃度要求大于17%。上述個體呼吸防護裝備防護時間短，有些需要經常檢查維護，只能放在煤礦井下避難硐室內作為備用供氧設備或離開避難硐室逃生時供氧使用。依據安監總煤裝[2013]10號文的規定，經分析比較，本次永久避難硐室供氧方案采用二級供氧方式，以專用壓風管路為永久避難峒室的供氧方式，同時配備有壓縮氧自救器。壓風系統供氧裝置① 避難硐室需風量計算根據《煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定》，礦井壓風自救系統應能為緊急避險設施供給足夠氧氣，接入的礦井壓風管路應設減壓、消音、過濾裝置和控制閥，～，連續噪聲不大于70dB。，避難人數30人計算，所需總供風量為：30=由于單趟壓風管路流量一般在20m3/min以上，一趟壓風管路即可滿足供風需求。② 壓風系統供氧裝置利用礦井壓風系統作為氣源，壓縮空氣經壓風管路進入生存室，經過閥門后進入水、灰塵、油的三級過濾，經過預先設置的減壓器、浮子流量計、消音器進入氣體輸出端，為硐室內避險人員提供新鮮、舒適的空氣，并在永久避難硐室內形成正壓避免外界氣體侵入硐室。壓風系統供氧便于日常對裝置的壓力、供風性能等指標進行檢查，便于對裝置的組成部件進行維護及保養。其原理詳見圖341。③ 主要技術參數人均供風量≥；～%減壓器入口壓力≤、出口壓力0～（可調節）：浮子流量計量程0～10m3/min。④ 布置方式：在生存室座椅兩側布置2套壓風系統供氧裝置，裝置的入口通過管路與壓風系統管路連接。附圖：341壓風系統供氧原理示意圖④ 主要要求壓風管路系統是避難硐室一級供氧系統，在進入避難硐室前后20m范圍內的壓風管采取深埋()保護措施，防止災變時被破壞；進入避難硐室的壓風適宜人員呼吸，具有調壓力、調流量、消音、過濾、排水、防塵等功能，能在惡劣環境下長時間使用。 自救器配備在硐室內應配備36臺ZH30D隔絕式化學氧自救器，自救器使用時間不低于45min，以便于避難硐室防護失效后避難人員能夠逃生時使用。二、過濾降溫除濕系統主要功能及要求根據《煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定》,緊急避險設施應具備有害氣體去除設施,%%以下。在整個額定防護時間內，%,%,溫度不高于35℃，濕度不大于85%。過濾降溫除濕系統是對避險人員在密閉的避難硐室中長時間呼吸所產生的及避險人員由硐室外帶入的C0CO有毒有害氣體通過CO2和CO吸收劑進行吸收過濾,對由于人體散熱及來自于外部空間的熱源傳入而導致的溫升,以及由于人體呼出飽和濕度的氣體及人體汗液蒸發的濕度進行控制和調節。C0C02吸收劑數量確定① C02吸收劑數量確定根據《煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定》，?人。?人，避險人數30人，避險時間96h計算,共需處理CO2量為:309660=103680L每盒C02吸收劑15kg,對應的C02吸收量為1400L,需要配備的C02吸收劑數量為：103680247。1400=因此設計配備80盒C02吸收劑。② C0吸收劑數量確定根據《煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定》關于“%%以下”的要求，以及人體呼吸產生的CO量為2mg/m3為計算依據，并考慮災害時期產生的CO氣體可能進入避難硐室內，且每個硐室需要配備1盒CO吸收劑，設計配備2盒CO吸收劑(其中l盒備用)。主要技術參數對C02的吸收(排除)人；對CO的吸收(排除)%%以下；%；%；空氣溫度≤350C、濕度≤85%布置方式C02和CO吸收劑放置于永久避難確室座椅下的儲物箱中,當發生災害事故緊急避險時,管理人員應取出C02和CO吸收劑,并打開暴露于生存室中。三、壓縮空氣幕及壓氣噴淋系統 主要功能由于避險人員在開啟避難確室防護密閉門過程中會帶入CO等有毒有害氣體及煙塵,極易造成對避險人員的二次傷害。壓縮空氣幕的主要功能是將壓縮空氣通過噴氣氣幕釋放大量的氣流將有毒有害氣體驅之門外,盡量避免有毒有害氣體隨著避險人員的進入帶入避難硐室內。壓氣噴淋裝置的主要功能是利用壓縮空氣與水的摩擦,產生非常均勻和細密的噴霧,以消除隨避險人員進入而帶入過渡室內的懸浮的煙塵,避免其進入生存室內。 工作原理壓縮空氣幕裝置配置及原理詳見圖342。壓縮空氣通過減壓器經防護密閉門聯動開關至噴氣氣幕,當防護密閉門開啟時,聯動開關即刻開啟,空氣由氣幕向外噴出,當防護密閉門關閉時,聯動開關即刻關閉,阻止空氣噴出。壓氣噴淋裝置配置及原理詳見圖342。壓縮空氣通過減壓器經設置在過渡室及生存室內的開關至空氣霧化噴嘴,同時,供水水管也通過壓力水過濾器、減壓器經設置在過渡室及生存室內的開關至空氣霧化噴嘴,利用壓縮空氣與水的摩擦,產生非常均勻和細密的噴霧,以撲滅避險人員帶入過渡室的火焰或消除過渡室內懸浮的煙塵。主要技術參數① 壓縮空氣幕主要技術參數壓縮空氣減壓器入口壓力≤、出口壓力0～(可調〉、流量≥4000L/min。② 壓氣噴淋裝置主要技術參數壓縮空氣減壓器入口壓力≤、出口壓力0～(可調)、流量≥200L/min。～、出口壓力0～(可調)、流量≥3L/min。附圖：342壓縮空氣幕及壓氣噴淋系統四、環境監測裝置環境監測裝置主要功能、組成及主要技術參數1）主要功能及組成永久避難嗣室環境監測裝置可用于采集和顯示硐室內外氣體(CO、C00CH4等）濃度、溫度、濕度、壓力等,供硐室內避難人員掌握和判別災害環境,并根據桐室內配套救生設各及時采取自救措施，最大限度地保證遇險人員的安全。永久避難硐室環境監測裝置主要由KDW1140/12J礦用隔爆兼本安型直流穩壓電源箱、DXB120/24J礦用隔爆型備用電池箱及避難硐室內外CO傳感器、C02傳感器、02傳感器、CH4傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、濕度計等組成。KDW1140/12J礦用隔爆兼本安型直流穩壓電源箱正常工作時,一方面用于向避難硐室內外CO傳感器、C02傳感器、02傳感器、CH4傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、逃生指示器、照明和通信設備等提供不間斷供電,另一方面與DXB120/24J礦用隔爆型備用電池箱(以下簡稱備用電池箱)配合使用,向備用電池箱進行浮充電。DXB120/24J礦用隔爆型備用電池箱是KDW1140/12J礦用隔爆兼本安型直流穩壓電源箱配套使用的UPS備用電池箱。正常工作時,由主機向該備用電池箱進行浮充電,當主機的交流供電電源因故斷電時,自動由備用電池箱向該主機提供電池輸入供電,并經主機內部本質安全轉換,輸出本質安全電源,向避難硐室內外本安設備供電。避難硐室內外傳感器、濕度計全部使用國內技術比較先進的產品,以確保采集數據準確,為避難人員逃生提供最可靠的數據支持。目前礦井正在使用KJ102N型安全監測監控系統,設計在避難硐室內設置一臺監測監控系統分站及顯示屏,以實現礦井安全監測監控系統對避難硐室內外CHCO等環境參數進行實時監測。目前礦井正在使用KJ128A型井下人員定位系統,設計在避難硐室內設置一臺人員定位系統分站及讀卡器,以實現礦井人員定位系統對避險人員進出避難硐室情況進行實時監測。避難硐室環境監測構件結構詳見圖343,環境監測裝置有關設備及材料詳見表341附圖：343避難硐室環境監測構件結構示意圖2)主要技術參數①主要設計指標的確定依據在井下交流動力電源輸入方面，目前我國礦井低壓供電系統動力電源的電壓等級為1140V、660V、380V、127V、36V。為提高供電效率，我國380V供配電設備在大多數礦井已升級為660V或1140V，同時，由于目前我國礦井的127V電源主要供井下照明或煤電鉆使用，電壓波動不太穩定，36V主要是設備內部控制線路使用，因此設計選擇660V作為UPS電源裝置的輸入電壓等級。在監測內容分類方面，第一類是監測避難硐室內的氣體（CO、COOCH4等）濃度、溫度、壓力等，設計一路大容量本安電源綜合供電；第二類時避難硐室內的數據采集顯示儀器及通信設備、照明等，設計一路大容量本安電源綜合供電；第三類是監測避難硐室外的氣體（CO、COOCH4等）濃度、溫度、壓力等，設計一路大容量本安電源綜合供電；第四類是避難硐室外部聲光指示器、巷道逃生指示器等設備，設計一路本安電源供電。為保證電源供電的可靠性，第四路電源也可作為前三類電源的備用電源使用。因此，本避難硐室設計四路本安電源輸出，為提高各類負荷設備抗干擾性能，此四路電源各自獨立。附表：341環境監測裝置有關設備及材料表序號設備及材料名稱型號及規格單位數量備注1直流穩壓電源箱KDW1140/12J臺2避難硐室內2備用電池箱DXB120/24J臺2避難硐室內3CH4傳感器KG3019臺3避難硐室內、外4壓力傳感器G