永久避难硐室技术方案.docx

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永久避难硐室技术方案

永久避难硐室

技

术

方

案

重庆梅安森科技股份有限公司

2012年4月

一、概述

1.1、行业背景

煤矿井下紧急避险系统是国家安全监管总局国家煤矿安监局要求着力建设的“六大系统”之一，它的内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。

而避难硐室是紧急避险设施的重要组成部分。

根据《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》国发〔2010〕23号文件——“煤矿、非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，并于3年之内完成。

逾期未安装的，依法暂扣安全生产许可证、生产许可证”的总体要求，避难硐室的建设工作已经迫在眉睫。

为了加快推进紧急避险系统的建设，国家安全监管总局国家煤矿安监局先后出台《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》及《关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》两份通知文件。

各省、自治区、直辖市等的监管部门也正在出台紧急避险系统的相关标准细则。

1.2、主要标准

1） 《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》安监总煤装〔2010〕146号；

2） 《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》安监总煤装〔2011〕15号；

3）《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》安监总煤装〔2011〕33号；

4）《关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》安监总煤装〔2012〕15号；

二、项目设计

2.1、硐室位置

避难硐室设置在+1250m副斜井下车场和+1250m人行斜井下车场之间稳定的岩层中。

入口在+1250m副斜井下车场开口，出口在+1250m人行斜井下车场开口，分别在入口和出口安设显注的标志。

硐室前后20m范围内采用不燃性材料支护。

2.2、硐室容量

根据矿井业提供的相关资料分析，该避难硐室服务区域的生产人员、管理人员及可能出现的其他临时人员为不超过65人，按安监总煤装〔2011〕15号《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》，避难硐室的避难人数考虑1.2的备用系数后为78人，确定该避难硐室的额定避险人数为80人。

2.3、结构与功能设施

国家安全监管总局、国家煤矿安监局《关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》（安监总煤装〔2012〕15号）要求，避难硐室设计为2个安全出入口。

靠近+1250副井下车场为入口（同时兼作出口）。

靠1250人行斜井下车场一侧为出入口，该出入口是为在入口无法为人员撤除时的另一紧急安全出口。

避难硐室入口采用向外开启的两道门结构，两道门之间为过渡室，向内为生存室，出口采用向外开启的一道门结构。

避难硐室由过渡室和生存室两部分组成。

过渡室为半圆拱巷道，巷道净宽4.0m，净高为3.0m，巷道净断面积为6.42m2，采用砌碹支护，其支护厚度为0.2m，过渡室长度为1.5m，面积为6.75m2。

生存室为半圆拱巷道，其巷道的颜色将其粉刷为浅色。

以减轻受困人员的心理压力。

其巷道净宽为4.0m，净高3.0m，巷道净断面积为9.68m2，采用砌碹支护，其支护厚度为0.1m。

按80人进行设计，生存室长度约为21.070m,面积为84.28m2，满足80人要求。

硐室内支护采用强度不低于C30的混凝土浇筑，并与岩（煤）体接实，保证足够的气密性。

硐室的出口安设一道向外开启的防护密闭门。

该防护密闭门既能抵挡一定强度的冲击波，又能阻挡有毒有害气体。

该门入口侧的两道门均为常开状态，以保证硐室在日常情况下的硐室通风问题。

当矿井灾变时，硐室出口的防护密闭门在第一时间关闭（该工作应作为应急预案及演练预案的一项重要内容），同时打开过渡室的的空气压缩空气幕装置和压气喷淋装置，保证人员通安全的从过渡室进入生存室。

三、功能设计

采用具有有效保护措施的专用管路供氧方式（在事故发生后，将压风自救系统的管路用成硐室的专用管路），避难硐室的生存条件保障额定防护时间按24小时设置以保证开启专用管路供风、供电系统所需的最大时间。

3.1、隔离系统

隔离系统是为无法及时撤离的遇险人员提供生命保障的密闭空间。

该设施对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体。

主要由防护密闭门、密闭门、压缩空气幕装置、压气喷淋装置、过渡室、排气阀及排水阀及管道等系统组成。

（1）、避难硐室入口

1）入口采用向外开启的两道门结构。

外侧第一道门采用既能抵挡一定强度的冲击波，又能阻挡有毒有害气体的防护密闭门；第二道门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。

2）密闭门净宽为0.8m，净高为1.6m。

3）密闭门墙体周边掏槽，深度为0.4m，或见硬顶（底）、硬帮，开闭灵活、密封可靠。

4）防护密闭门抗冲击波强度不小于0.3Mpa，墙体用强度不低于C30的混凝土浇筑，并与岩体接实。

5）在+500±20pa压力下，泄压速率不大于350±20pa/h。

防护密闭门上设观察窗，生存室设两趟单向排气管和一套单向排水管，过渡室设一趟单向排气管和一趟单向排水管，排水管和排气管加装手动阀门。

过渡室断面积为6.42m2，设压缩空气幕、压气喷淋装置。

（2）、按一定标准配置空气瓶（60L/15MPa）8瓶，以保证气幕和压风喷淋需要的压缩空气。

（3）、避难硐室出口

出口侧安设一道向外开启的防护密闭门。

防护密闭门净宽为0.8m，净高为1.6m。

密闭门墙体周边掏槽，深度为0.4m，或见硬顶（底）、硬帮，开闭灵活、密封可靠。

防护密闭门抗冲击波强度不小于0.3Mpa，墙体用强度不低于C30的混凝土浇筑，并与岩体接实。

在+500±20pa压力下，泄压速率不大于350±20pa/h。

3.2、供氧系统

配备一套氧气供给保障系统，该系统分为2个子系统，分别为压缩氧供氧、专用管路压风供氧系统。

按一定标准配置氧气瓶（60L/15MPa）10瓶，以保证维持避难硐室内额定避险人员生存24h以上。

配置14套压风自救器，每套包含6个呼吸面罩、减压阀、过滤器、压力表。

在压风自救器前端配置手动截止阀，并额外配置2个手动截止阀以维持生存室内部的正压环境。

3.3、净化系统

由于过渡室中的压缩空气幕无法真正做到100%的防止有毒有害气体进入生存室及硐室内人员呼吸会产生CO2等，因此生存室中应气体净化系统。

气体净化系统主要针对CO和CO2等有害气体，通过吸收和氧化的方式使有毒有害气体得到净化。

处理二氧化碳的能力不低于0.5L/min·人，处理一氧化碳的能力应能保证在20min内将一氧化碳浓度由0.04%降到0.0024%以下。

在整个额定防护时间内，二氧化碳浓度不大于1.0%，甲烷浓度不大于1.0%，一氧化碳浓度不大于0.0024%，并保证避难硐室的生存室内始终处于不低于100帕的正压状态。

3.4、降温系统（选配）

高温矿井的避难硐室内温度调节益采用蓄冰制冷方式，日常情况下采用外部电源制冷，当井下突发紧急情况外部电源中断后，启动应急电源或气源驱动防爆风机带动冷气循环进行制冷。

3.5、监控、照明及通讯系统

1）监控温湿度控制、环境参数监测

避难硐室过渡室内设环境O2、CO传感器，生存室内设O2、CO、CH4、T、ST、CO2传感器，避难硐室外设O2、CH4、CO、CO2传感器。

避难硐室内部应该配置人员定位系统。

2）供电照明

避难硐室内照明使用矿用隔爆巷道灯进行照明，若外部电源中断，则使用硐室内部的80盏矿灯进行间歇性照明。

亦可使用自带后备电源的矿用LED灯进行照明配置。

3）通讯

避难硐室设有与矿井调度室直通的电话，保证灾变期间通讯可靠。

硐室内、外的监测参数通过矿井现有的监控系统传达地面。

3.6、动力保障系统

动力保障主要分为外接电源与备用电源两部分，主要是保障在无任何外部支持的情况下维持避难硐室内额定避险人员的生产所需要的动力。

3.7、生存保障系统

按额定避险人数配备食品、饮用水、自救器、压风自救器、自动苏生器、呼吸器、人体排泄物收集处理装置及急救箱、照明设施、工具箱、灭火器等辅助设施。

食品不少于5000kJ/人·天，饮用水不少于1.5L/人·天。

不低于45min隔绝式压缩氧自救器数量:

额定人数的120%。

3.8、其他

1）压风、供水主管道距避难硐室不足20m的，分支管道必须全部埋设或保护，埋设深度≥20cm，埋设高度≥0.5m，保护距离≥20m。

2）避难硐室门口悬挂“避难硐室”牌板、避难硐室检查牌板、巷道指示牌、硐内操作指示牌。

四、技术参数

难硐室技术参数表

序号

技术名称

技术参数

1

额定人数：

80人

2

额定防护时间：

>24h

3

密闭门抗冲击力：

>0.5MPa

4

压风出口压力：

0.1～0.3MPa

5

备用电源供电时间：

>24h

6

硐室内O2浓度：

18.5%～23.0%

7

硐室内CO2浓度：

≤1.0%

8

硐室内CO浓度：

≤0.0024％

9

硐室内温度：

≤35℃

10

硐室内湿度：

≤85%RH

11

硐室内CH4浓度

≤1.0%

12

内空尺寸（长×宽×高）：

21．07ｍ×4.0ｍ×3.0m

避难硐室配置及报价表

系统名称

序号

名称

型号

数量

单位

备注

隔离门

1

防护密闭门

按设计提供

2

扇

2

密闭门

按设计提供

2

扇

气幕喷淋系统

3

钢瓶

60L、15MPa、8个

2

套

4

空气汇流排

含减压器、表、管路

5

气幕喷淋装置

含机械联动装置

压风供氧系统

6

压风自救器

14

套

7

手动截止阀

16

个

压缩氧供氧系统

8

压缩氧钢瓶

60L15MPa

10

个

9

汇流排

含阀、表、过滤

1

套

10

消音器

金属消音器

1

个

净化系统

11

净化装置

手摇式

2

套

12

CO催化剂

贵金属一氧化碳催化剂

30

kg

13

CO2吸附剂

按24H配置

140

kg

环境监控系统

14

低浓度甲烷传感器

KGJ28A

1

台

15

甲烷传感器

GJ40A

1

台

16

一氧化碳传感器

GTH1000

4

台

17

二氧化碳传感器

GRG5H

2

台

18

氧气传感器

GYH25

4

台

19

温度传感器

GWD100

2

台

20

温湿度计

1

台

21

差压传感器

GPD5

1

台

22

监控分站（含电源）

与矿现有安全监控系统配套

1

台

建议

自购

23

读卡分站（含电源）

1

台

24

识别器

1

台

照明系统

25

矿用隔爆巷道灯

DGS-20/127Y

6

盏

26

矿灯

80

盏

建议

自购

通迅系统

27

矿用有线电话

1

部

用户

已配

动力系统

28

矿用隔爆备用电源

KDW0.3/660（B）

7

套

生存保障系统

29

自动舒生器

MZS30

8

台

30

隔绝式压缩氧自救器

ZYX45

80

台

31

隔绝式正压氧气呼吸器

HYZ2

2

台

32

急救箱

DCGA-008

4

个

33

折叠式担架

YD