最新避难硐室设计.docx

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最新避难硐室设计

煤矿井下避难硐室设计

辽宁工程技术大学

2010.12

煤矿井下避难硐室设计

设计：

总工程师：

总经理：

辽宁工程技术大学

2013年1月

前言

近年来，全国生产安全事故逐年下降，安全生产状况总体稳定、趋于好转，但形势依然十分严峻，事故总量仍然很大，非法违法生产现象严重，重特大事故多发频发；现代化煤矿生产规模大、运输距离长、工作面连续推进长、采煤工作面较长、这些都给井下人员撤离带来一定的困难。

另据煤矿事故统计和救援经验，在矿井发生事故第一现场因爆炸坍塌等伤害立刻遇难的人员仅占事故总死亡人数的10%左右，绝大多数矿工的遇难是由于爆炸后其附近区域氧气耗尽、含有高浓度有毒有害气体、逃生路线因爆炸阻断、煤矿事故扩散速度快导致的危险区域大、逃生路线长，给井下作业人员安全撤离带来困难等原因而无法及时撤离到安全区域或升井而造成的。

因此，在煤矿事故中，无法及时转移的矿工长时间暴露于有毒有害的气体环境中导致窒息是造成人员伤亡的最直接原因给人民群众生命财产安全造成重大损失。

为深入贯彻落实科学发展观，坚持以人为本，牢固树立安全发展的理念，把经济发展建立在安全生产有可靠保障的基础上；尤其以煤矿、非煤矿山、冶金等行业（领域）为重点，全面加强企业安全生产工作。

国家强制推行先进适用的技术装备，煤矿、非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装安全避险六大系统：

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。

为贯彻国家有关在煤矿井下推广安全避险等“六大系统”的要求，辽宁盛达工程设计咨询有限公司组织技术人员、结合煤矿实际，坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，对煤矿井下避难硐室进行了精心设计。

一、避难硐室适用范围

避难硐室是在井下若干地点独立地设置，具有防水、防火、防爆功能，有照明并且存储有氧气、食物、水及简单的包扎用品和急救药品等。

避难硐室是为突发事故而设置，安放于井下需要的位置，特别是在方便避难工作地点附近。

当井下突发灾害时如火灾、瓦斯爆炸和有毒浓烟袭来等。

矿工来不及逃到地面，及时进入最近的避难硐室里等待救援人员的到来。

避难硐室使矿工与煤矿的灾害环境隔绝，免受致命物体的损害，有效地保护矿工的生命。

避险待援是一种能为外面的救援赢得时间的有效方法。

避难硐室设计适用煤矿井下永久避难硐室和临时避难硐室的建设，包括新建和改、扩建矿井。

其中：

永久避难硐室为事先建造，其内备有供避灾人员呼吸用的供气设备、自救器、药品和饮水等救生设备；设置在井底车场、水平大巷、采区（盘区）避灾路线上，服务于整个矿井、水平或采区，服务年限一般不低于5年的避难硐室。

临时避难硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上，主要服务于采掘工作面及其附近区域，一般设置独头巷道、机电硐室或两道风门间的一段巷道附近；服务年限一般不大于5年的避难硐室。

当此处采掘工作完成后，临时性避难硐室即被废弃，避难硐室内密封门、氧气瓶、通讯、监测仪器等设备被转移到新的临时固定式避难硐室中重复使用。

二、设计依据

1、《煤炭工业矿井设计规范》GB50215—2005；

2、《采矿工程设计手册》

3、《煤矿安全规程》2010年版；

4、《防治煤与瓦斯突出规定》2009年版；

5、《矿山救护规程》2009年版；

6、《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）；

7、国家安全监管总局国家煤矿安监局，关于印发《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》的通知（安监总煤装〔2011〕33号）

8、《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）

9、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）；

10、国家煤矿安监局《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》（征求意见稿）（煤安监司函办〔2010〕29号）；

11、国家煤矿安全监察局《煤矿井下避难所试点建设基本要求》（煤安监司办2010第9号）；

12、国家安全监管总局组织制定的《金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定》；

13、《井下固定式避难硐室建设标准》；

14、《煤矿井下避难所试点建设基本要求》（试行）；

15、《关于进一步加强煤矿安全监控系统装备联网和维护使用工作的通知》安监总煤装[2008]41号；

16、煤矿安全监控系统通用技术要求（AQ6201-2006）；

17、矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ1029-2007）；

18、煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件（AQ6210-2007）；

19、煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范（AQ1048-2007）；

20、《煤矿安全规程》关于压分、供水、通信系统建设规程；

21、压风自救装置；

22、煤矿井下供水施救系统通用技术；

23、避难硐室设计所需基本煤矿资料：

⑴、矿井技术改造设计说明书及图或矿井近期的初步设计、可研设计等（必须有电子版）；

⑵、矿井采掘工程平面图及各系统平面图（必须有电子版）；

⑶、矿井避灾路线图；

⑷、矿井瓦斯等级及二氧化碳涌出量鉴定报告和煤炭自燃倾向性检验报告；

⑸、矿井安全监测系统平面图、系统型号及布置情况；

⑹、避难硐室位置的确定；

⑺、压风系统图及压风机型号，是否满足要求；

⑻、地面蓄水池的容积、及供水系统图；

⑼、全矿人员情况，矿井生产能力和每班的最多工作人数及主要分布区域；

⑽、大巷、平巷及联络巷道各类保护煤（岩）柱尺寸图；

⑾、矿井历年灾害事故统计资料；

⑿、矿井地质储量报告；

三、避难硐室设计指导思想

1、认真贯彻安全生产方针及一系列安全法规；

2、充分考虑煤矿职工的安全和健康，坚持安全第一的原则；

3、坚持管理、装备、培训并重的原则；

4、坚持安全设施与矿建工程同步设计、同时施工、同时投入使用的原则；

5、技术岗位、高危岗位、涉险岗位职工先培训，后上岗；

6、借鉴历史上类似矿山安全生产的实践经验及教训。

四、避难硐室设计基本要求

（一）独立通风供氧要求

避灾硐室在事故发生后，矿井通风系统被破坏时仍具有独立的通风供氧方式是维护最低生命保障的基本要求。

应考虑多种因素，并结合井下“生命线”布设、硐室位置及外部条件而采取不同的通风供氧措施。

①具有紧急救灾管路（φ133×4无缝钢管）煤矿，一般应把避灾硐室设置在沿其管路上，采用柔性管接头联接通往各个避灾硐室。

避灾硐室在灾难发生后矿井通风系统被损害时，能够独立运行起到安全通风供氧的作用。

②若避灾硐室建立于开采上山的位置且距离地面很近时，可用钻垂直地面的通风孔实现安全通风供氧（一般用160～200mm的钻孔与地面连通），有与之配套的地面压风设备，而且硐室内部设置控制地面压风的启动阀门。

③位于掘进工作面的避灾硐室常设置于矿井压风管路附近，可以用压风管道或通风孔连接附近的避灾硐室，配有压风自救装置等。

④具有敷设防尘供水管路的煤矿，要求防尘洒水管路系统采用柔性管接头联接各个避灾硐室。

避灾硐室在灾难发生后，这些管道起到安全供氧及提供淡水及液体食物的通道。

⑤避灾硐室内除放置足够的自救器外还必须设置供氧或再生空气设备，并进行所需风量设计。

常用的供氧装置有瓶装氧气、废气再生装置、氧化盐氧烛等化学制氧。

（二）周围条件基本要求

设立灾难硐室的目的就是在危险情况下，给井下工作人员提供一个隔绝灾害的场所。

因而要求避灾硐室的位置要远离存在各种潜在重大灾害的地点，如：

应该避免将避灾硐室设置在变电所（站）、火药库、燃油存贮设施或者停车点。

例如:

加拿大政府规定，井下避灾硐室至少距离火药库、柴油存贮设施和燃料站或电池充电站100m。

井下避灾硐室应建立在距离主要行人巷道不远处，最好位于主、副连通巷道外侧，易于得到救援，而且不易于受到有毒有害气体及爆炸冲击波的直接冲击。

采区内的避灾硐室必须建造在围岩无裂隙、顶板完整、支护有力的独头巷道内，能防止矿难产生的污染空气渗入硐室内。

另外，避灾硐室还应该远离各种地质构造区域，例如：

断层、岩层断裂破碎带、岩脉。

大的地下位移（地震）可能破坏避灾硐室及其内部设备。

避灾硐室如果是永久固定的，就要选择在足够强度的煤层或者岩层中，而且要有足够的非可燃物料保护厚度；如果是可移动的避灾仓，就要用不可燃的高强度材料制作。

避灾硐室的位置还要考虑不能设置在井下容易积水的地点，否则在有水患的时候可能对硐室内的人员构成威胁。

（三）硐室强度基本要求

避灾硐室要求附近的巷道顶板支护应该有足够的强度，应该达到永久支护的程度。

存料场、车场、废弃的水泵房和风桥等都可以用来作为避灾硐室。

如果避灾硐室服务时间太长的话，必须定期进行维修。

永久性的避灾硐室一般要求用水泥做成，壁厚为1m。

另外，为减少爆炸冲击波的伤害，进入避灾硐室的通道不易取直。

（四）硐室密封基本要求

避灾硐室内处于正压状态，其压力一般比外界压力高200～300Pa。

负压是不合适的，因为工人不是一次进入避灾硐室的，这就要求避灾硐室的门不停地打开和关闭，因为处于正压，这就防止了一些有害的气体进入。

另外，如果避灾硐室封闭不严的话，正压也可防止有害气体进入。

国外学者的研究发现，密封性不好的避灾硐室所造成的不利影响远远大于避灾硐室的门开关数十次所带来的不利影响。

为达到密闭性应多设几道密闭门，另外，通用橡胶密封制品如氯丁橡胶、天然橡胶、聚氨脂橡胶等均可用来密封避灾硐室，但是这类材料一般在200℃以下使用，新型的耐高温的材料有的可以抵抗600℃的高温。

避难硐室防护密闭门抗冲击压力不低于0.3兆帕，应有足够的气密性，密封可靠、开闭灵活。

门墙周边掏槽，深度不小于0.2米，墙体用强度不低于C30的混凝土浇筑，并与岩（煤）体接实，保证足够的气密性。

（五）避难硐室设计其他要求

①避难硐室的建设应综合考虑所服务区域的特征和巷道布置、可能发生的灾害类型及特点、人员分布等因素，以满足突发紧急情况下所服务区域人员紧急避险需要为原则。

②煤与瓦斯突出矿井应建设采区避难硐室。

突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面走向长度超过500米时，应在距离工作面500米范围内建设临时避难硐室。

高瓦斯和低瓦斯矿井应在距离采掘工作面1000米范围内建设避难硐室。

③避难硐室容量应满足突发紧急情况下所服务区域人员紧急避险的需要，包括生产人员、管理人员、检查监察人员及可能出现的其他临时人员。

④避难硐室应布置在稳定的岩层中，避开地质构造带、高温带、应力异常区以及透水威胁区，确保在服务期间不受采动影响。

前后20米范围内巷道应采用不燃性材料支护，且顶板完整、支护完好，符合安全出口的要求。

⑤避难硐室应具备安全防护、氧气供给保障、空气净化与温湿度调节、环境监测、通讯、照明、动力供应、人员生存保障等基本功能，额定防护时间不低于96小时。

即具备充足的紧急救援药品（设备）（包括止血带、夹板、绷带、衣物和防腐剂等）；紧急情况（文字说明）处理方法，例如:

CO中毒、烧伤、寒冷、水淹和断电等情形，且提醒使用过程中硐室门保持关闭状态。

⑥避难硐室的设置要与矿井避灾路线相结合，应有清晰、醒目的标示。

指向避灾硐室入口的清晰醒目的标记如—指示灯、发声装置、另外的方法标识出避灾硐室的位置，这些装置安装在避灾硐室外部，但能由内部控制；在硐室内安设警示牌，告知紧急情况下注意的多项流程如—首先，打开通风设备，发声装置；指定负责人及时点名；保持冷静不要进行不必要的走动；节约用电；保证硐室内的人不外出，直到接到地面救援的指示。

矿井避灾路线图中应明确标注避难硐室的位置和规格、种类，井巷中应有紧急避险设施方位的明显标示，以方便灾变时遇险人员迅速到达紧急避险设施。

图4.1避难硐室图标示意图

⑦避难硐室内应有简明、易懂的使用和操作步骤说明，以指导遇险人员正确使用避难设施，安全