避险硐室设计设计分析.docx

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避险硐室设计设计分析

避难硐室设计

一采区避难硐室位于井下一采区皮带巷与一采区轨道巷三联巷，硐室的总体长度为50m，宽为4.5m，由两个过渡室、一个生存室组成。

该硐室为100人避难硐室，能够提供不小于96小时的安全防护。

该避难硐室在井下发生煤与瓦斯突出、煤与瓦斯爆炸、冒顶、火灾等事故时，为无法及时撤离的井下人员提供安全的密闭空间，硐室对外可抵御高温烟气、隔离有毒有害气体，对内提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存基本条件，为救援赢得宝贵时间。

整个硐室具备防护密闭系统、供氧系统、气幕喷淋系统、供排水系统、环境监测系统（包括内外环境监测）、人员定位系统、通讯系统、电气与照明系统、生存保障系统、辅助系统等十大系统。

1.1技术特点

本避难硐室的主要特点为：

Ø采用无电力工作模式，符合煤炭井下安全标准。

Ø多级化供氧，生命安全保障更可靠。

Ø采用冗错设计，可有效防止人为误操作。

Ø启动速度快、反应迅速，即开即用。

Ø控制简单可靠、易操作。

Ø专人维护，安全可靠。

1.2用途及使用流程

1.2.1用途

本硐室设施适用于各种矿井下的冒顶、塌方、火灾以及煤矿井下由瓦斯和煤尘引起的爆炸冲击、有毒有害气体渗入。

1.2.2使用流程

避难硐室正常情况下为巡检待用状态，当发生避险需求时，首先进入的人员需判定压风是否正常，以确定切换气幕喷淋装置是否为压风工作状态。

下一步将气幕喷淋控制箱或相应的控制阀、按钮等调整到待用状态。

即气幕为门连锁工作状态，喷淋为按钮控制的待用状态。

基本操作流程如下：

二、硐室功能系统技术特性

项目

性能参数

最大人数

100人

生存室空间尺寸

长×宽×高40000×4500×3200

维护年限

3个月维护一次12个月彻底维护一次

额定人数

100人

额定防护时间

96h

可承受最大爆炸冲击压力

2.0Mpa

持续耐高温能力

环境温度55+2℃条件下，内部温度不高于35℃

过渡室

长×宽×高4000×4500×3200

观察窗

108mm

多级供氧系统

压风系统、自救器，氧气浓度保持18.5%~23.0%

压风系统

减压、节流、消噪声、过滤（可油、水、气分离）出口压力在0.1-0.3MPa；人均供风量不低于0.3m3/min；连续噪声不高于70dB（A）

环境监测系统

本安仪表：

生存室CO、CO2、O2、CH4、温湿度；过渡室CO、O2；外部CO、O2、CH4、CO2

矿井监测：

生存室CO、CO2、O2、CH4、温度；过渡室CO、O2；外部CO、O2、CH4、CO2、温度、压力

通讯系统

有线通讯、扩播电话、工业视频

舱内照明

LED灯（常规照明）矿灯、荧光棒（后备照明）

食品配备

不少于5000kJ/人.天，食用水1500mL/人.天

医疗设备

急救箱、苏生器

工具

工具箱、灭火工具

排泄装置

环保马桶

三、硐室结构及工作原理

硐室空间可分为两部分，即过渡室，生存室。

内部系统主要组成分为八部分即压风、气幕喷淋系统，供氧系统，，环境监测系统，生存保障系统，通讯照明系统，供排水系统，生命保障系统，辅助系统。

图表2硐室布置总平面图

2.1压风、气幕喷淋系统

矿井压风自救系统应接入硐室中，以人均0.3m³/min的速度供风，该风源不仅是人呼吸所用的气源外，还是气幕喷淋装置的辅助动力手段。

接入硐室的压风系统配有过滤、减压、节流、消噪音等设备。

在井下压风系统正常的情况下，具备给硐室进行供氧的功能。

气幕装置安装于硐室防护密闭门侧，当人员打开门时，打开气幕阀，压风以带孔的管路高压喷出封锁门口断面，阻隔可能随人员带入的有毒有害气体。

喷淋装置安装于过渡室靠近气幕装置附近，主要作用是将人员进入后带入的有害烟尘等冲刷掉，同时利用瞬间喷出的大量气体稀释人员所带入的有害气体用排气阀排出。

当硐室内由于压风供风导致压力过高时，通过各门墙上的单向排放阀将多余气体排出，实现室内的压力平衡。

室内与室外保持不小于100Pa的压力。

图表3压风、气幕喷淋正压系统图

气幕喷淋装置由主控阀、控制阀、按钮、喷射管、管路、喷嘴等组成。

2.4环境监测系统

环境监测系统由矿井监测分站及其配套的终端延伸到硐室为主的环境监测组成。

监测监控分站是矿井六大系统的组成部分之一，其数据以环网形式构成，监测地点一般由监控分站、配套的电源装置以及不同种类的传感器组成。

上述设备除室外环境参数传感器外均应在硐室内。

用来监测硐室内外环境参数，分站本身可实时显示数据供硐室人员作为操作设备的参考，另一部分数据同时传输到矿调度室。

2.5生存保障系统

生存保障系统包括人员生存所需要的生理保障，主要有食品、饮水、排泄物处理装置、医疗药品、休息座椅等。

此类配置多数有保质期的要求，所以应该及时检查、更换，确保其随时处于正常状态。

本系统配备的食品发热量不少于5000千焦/天•人（暂行规定要求不少于2000Kj/人·天），主选用救生口粮，保质期3年以上，每包9600Kj，约为每人两天的用量；

饮用水不少于1.5升/天•人，瓶装水，按750mm/人·天；

如无特殊情况下，硐室内值班人员对食品和水应按规定要求进行发放。

排泄物收集：

环保打包马桶，脚踏打包塑料袋封装，用尽后将其取出放入专门的收集袋中。

小便收集器用来收集液态排泄物，用桶盛装并进行密封处理；

急救箱：

1套，使用时按箱内相应说明操作或由值班人员操作；

苏生器：

1套，使用时按设备操作说明进行或由值班人员操作；

休息座椅：

采用不锈钢座椅。

2.6通讯系统

在综合控制台中包括两台电话，一个应急扩播电话，一个是矿用本质安全型防爆电话。

2.7照明系统

照明：

LED防爆灯，具备煤矿安全标志认证；另外配置本安矿灯，按设计人数1.2倍配备。

2.8供排水系统

硐室内的供水方式有两种，一是矿井井下现有的供水系统管路，二是硐室内自备的饮用水。

矿井现有供水管路为消防用水管路，可增设一套切换装置，在需要供水施救时井上水池可切换到达到饮用标准的专用水池。

进入室内的供水管线有防腐措施或选用不锈钢件。

排水装置利用硐室的自然坡度形成一高三低形式，由单向排水装置向外排水，该装置由单向水阀门及可手动关闭的阀门组成。

2.9辅助系统

动力系统：

硐室内所用电源已经由变电所接入用以保证动力供应，并配有备用电池组；

自救器：

隔绝式自救器，45Min；

工具箱：

2套，用于紧急时调整硐室内各设备之用；

灭火器：

4套，硐室密闭门侧各放2套；

物品柜：

2个物品柜，高1.2M×0.8M

标识装置：

硐室内部功能单元合理的标识，指示其基本功能；硐室外的引导标识（用户自定义）

给排水装置：

硐室内水由单向阀控制下向室外流出，引入救援专用供水管路。

该避险硐室设计容纳100人。

为采区的各生产、辅助区队以及各级安全检查等人员提供避险场所。

避险硐室具有以下防护功能：

1、防爆密闭

能够抵御瞬时1000℃高温、1.5Mpa的爆炸冲击波，并有效防止有毒有害气体对人员的伤害。

安装在两端防爆密闭门内的空气幕系统，能够阻挡人员进入硐室时有害气体进入。

2、氧气供应

硐室内的压风系统已经与矿井压风系统对接，利用该系统直接为硐室内送风，保持空气质量。

3、照明系统

避险硐室照明系统主要由硐室外部矿井电源提供，在外部电力供应突然中断的情况下，硐室内配备电池组作为备用电源。

4、监测监控系统

硐室内、外部安装有CO、CO2、CH4、O2、温湿度等传感器，可以对硐室内、外的CO、CO2、CH4等有毒有害气体以及空气的温度湿度实施检测，并通过矿井监测监控分站传输到地面应急救援指挥中心。

5、通讯系统

硐室内除安装矿用防爆电话、应急广播系统等通讯设备以外，同时还安装有工业视频系统，能够实现地面救援指挥中心对硐室内情况的及时了解。

6、人员定位系统

硐室内部安装有井下人员定位系统，可以在第一时间掌握硐室内人员数量，便于地面救援指挥中心组织施救。

7、食品、饮水供应

硐室内储存的食物和纯净水，可满足120人不低于96h的供应需求。

同时矿井供水施救管路引入生存室，保证避险人员生活用水。

8、其他附属设备

硐室内配置便携式气体检测仪、使用说明书、工具箱、自救指南等；硐室外安装有CO、CO2、CH4等有毒有害气体传感器，以及荧光棒、灭火器、指示灯等。

9、应急设备

硐室内储存有压缩氧自救器，供环境恶化时撤离使用。

在有毒有害气体或者缺氧的灾害环境中，该设备可以佩戴使用45分钟，满足井下作业人员在灾害情况下的逃生需要。

避难硐室操作规程

为了正确使用该硐室，确保硐室内部各种系统、各种设备的安全、可靠、保证避险人员的安全，依据硐室内部各种系统、设备的操作说明，特制订本操作规程。

1、本《操作规程》结合《避难硐室操作手册》、《避难硐室应急响应组织流程》配套操作使用。

2、凡进入井下作业人员，事先都必须经过严格的培训、考试，并且熟悉避难硐室操作流程。

3、进入避难硐室

（1）紧急状态下，员工接到灾害信息，必须根据所在地点，按照相应的避灾路线和声光指示有序、快速撤离。

在无法安全升井的条件下，可以选择进入避难硐室进行避险。

（2）在避难硐室第一道防护门前,旋转第一道防护门手轮并打开,进入避难硐室。

打开气幕喷淋装置，阻隔有毒有害气体进入。

（3）进入避难硐室以后，首先转动防护密闭门手轮将其锁紧。

（4）搬动手柄打开第二道密闭门并进入生存室。

（5）进入生存室后，搬动手柄将第二道密闭门锁紧。

完成以上工作，根据操作流程，打开仪器阀门，在探头显示各气体正常后，方可摘下自救器。

4、安全进入硐室内以后，现场第一责任人必须在第一时间内利用硐室内各种通信联络，及时与地面救援指挥中心取得联系，并随时保持联系；必须听从第一责任人的统一指挥；必须保持镇定、有序，尽量减少体力消耗。

5、按照本操作规程及《避难硐室设备操作手册》要求正确操作使用各系统、设备，确保各种设备处于正常工作状态。

6、正确使用、操作硐室内部各种系统、设备

（1）压风、供氧系统

进入避难硐室防护密闭门以后，要认真观察巷道内压风管路上的压力表读数，当读数大于等于0.5Mpa时，打开压风管路阀门，向硐室供风、供氧。

（2）监测监控系统

观测传感器是否运行正常，（正常情况下O2的浓度应当保持在18.5%-23%之间，CO2浓度不大于0.5%，CH4浓度不大于0.8%，CO浓度不高于0.0024%，温度不高于35℃，湿度不大于85%）如不正常启用备用手持仪表检测硐室内气体环境。

（3）通讯系统

该硐室内部安装有矿井防爆安全生产调度指挥电话、应急广播系统等通信设备，根据实际情况，严格按照通讯设备的《操作规程》进行操作，确保硐室能够实现与地面急救指挥中心的联络。

（4）食品、饮水供应系统

硐室内储存的食物和纯净水，严格按照《避难硐室应急响应组织流程》规定，进行分配使用。

（5）应急系统

当有CO、CH4、CO2等有毒有害气体侵入后，按照《压缩氧自救器使用操作规程》打开、携带该设备，有序撤离永久避难硐室。

7、避险人员接到地面指挥中心撤离命令后，必须佩戴好自救器，实现有组织的有序撤离。

避难硐室应急响应组织流程

1、快速、有序进入避难硐室

（1）当发生各种灾害时，在无法安全升井的条件下，相关地点的作业人员，按照《矿井重大灾害预防与事故处理计划》以及所在地点的避灾路线，进入避难硐室。

（2）当人数较多时，各队组带班队干、班组长要加强组织协调，进入避难硐室必须有序，以防止拥挤事件，提高进入效率。

（3）进入避难硐室后，各队组带班队干、班组长必须及时清点人数；同时认真检查、及时掌握本队组人员的健康情况。

（4）各队组带班队干、班组长要利用一切通信手段，尽快与地面救援指挥中心取得联系，及时、准确汇报事故及人员情况。

（5）必须严格按照《避难硐室操作规程》、《避难硐室设备操作手册》操作各种系统、设备。

2、有序、高效组织施救

（1）由带班矿领导、业务科室科长担任硐室现场的第一负责人；如果上述人员不在现场，由安全经验丰富、熟练掌握煤矿各种事故应急救援知识、对周边巷道环境熟悉的带班队干、班组长或者安全生产骨干担任硐室现场的第一负责人。

（2）现场第一负责人必须在最短时间掌握整个硐室的人员健康情况，尽快与地面救援指挥中心取得联系，及时准确汇报事故及人员情况，并接受地面救援指挥中心的指挥。

（3）现场第一负责人必须进一步明确责任、分解工作、成立临时救援指挥体系，实现统一指挥、统一行动。

要安排专人具体负责与地面救援指挥中心保持联系，对硐室内部各种系统、设备运行情况进行检查控制，对硐室空气环境进行检测等。

（4）进入避难硐室的人员，必须听从指挥，必须保持冷静、有序，尽量减少体力消耗。

（5）现场第一负责人要组织对受伤人员，进行必要、及时的急救。

（6）现场第一负责人必须加强硐室内各种资源的管理、做到统一管理、伤员优先、合理使用。

（7）指挥人员要贯彻执行地面救援指挥中心的指令，认真组织现场施救工作。

3、迅速、有序组织撤离

（1）在接到地面救援指挥中心的指令或者硐室无法保证人员安全生存的特殊情况下，现场指挥人员必须按照指令、结合现场情况，认真组织，确保有序、快速撤离。

（2）撤离前现场指挥人员必须规定联系方式，确保撤离过程始终保持联系。

（3）撤离前现场指挥人员必须认真清点人数。

4、紧急情况处置

遇到各种紧急、特殊情况，必须由现场指挥人员统一指挥，按照《矿井重大灾害预防与事故处理计划》有关规定，进行组织处置。

5、本《规程》结合《避难硐室设备操作手册》，配套使用。

避难硐室日常管理制度

为进一步加强避难硐室的日常维护管理，切实做好硐室内部各种设备设施的检修维护、应急物资的更新补充，特制定如下规定：

1、明确管理责任。

信息中心是避险设施的管理部门，总体负责避难硐室的日常维护管理工作，必须安排专人负责管理。

2、加强对避难硐室具体看护人员的技术培训。

培训内容为避难硐室系统、结构、操作规程等，看护人员必须经过专业培训、考试合格后，持证上岗，做到专业化维护管理。

3、各种设备设施的检查维护及物资更新。

（1）压风供氧、供水施救、供电、通讯、监测监控等系统，由分管的专业科室进行监管。

相关业务科室要制定具体的管理办法，明确管理程序、办法和责任人。

（2）必须按规定及时校验、更换硐室内的各种仪器、仪表，确保其正常运行。

（3）硐室内急救药品每月检查一次，发现药品失效、短缺，立即组织更换、补充。

（4）机电科对避难硐室供电所使用的电缆、开关及变压器每月进行一次防爆完好检查，发现问题及时处理。

（5）各责任单位要建立日常仪器调校、设备维护及药品、食品检查、更换的专用台帐。

4、避难硐室的检修维护

（1）硐室内的氧气供给、监测监控、通讯、人员定位及其它系统必须始终保持完好状态，因检修需要，必须办理《有计划停电、停风申请》，按照程序审批后方可作业。

检修完毕后应立即恢复各系统，并保证其正常运行。

（2）日常检修维护过程中发现设备、设施故障无法排除时，应及时联系厂家进行维修。

5、除专业维护、专项检查（参观）人员外，其它人员不得随意进入避难硐室。

6、避难硐室应纳入应急救援系统。

（1）作为应急救援体系要进行专业管理，同时要定时进行技术培训，确保每位员工都会使用。

（2）演习期间，人员进入硐室后严格执行《避难硐室应急响应组织流程》、《避难硐室操作手册》。

7、避难硐室外侧两出口前后50m范围内不得放置设备、材料及杂物等，保证路线畅通。