2南沟96人永久避难硐室系统功能测试报告2.docx

1、2南沟96人永久避难硐室系统功能测试报告2山西宁武宁煤集团德盛煤业有限公司KB-96/96井下永久避难硐室系统功能测试报告施工单位：中船重工（西安）东仪矿用安全装备有限公司 日 期：2012年11月(96)人永久避难硐室系统功能测试报告一、矿区总体规划经山西省煤矿企业兼并重组整合工作领导组办公室晋煤重组办发200983号文件批准，以山西宁武煤业有限责任公司为主体，对原山西宁武县大运华盛煤矿南沟井田与原山西宁武吴家沟煤业有限公司进行兼并重组整合。2009年11月29日山西省国土资源厅为该矿颁发了新的采矿许可证，采矿许可证号为C140000*4641号，企业名称确定为山西宁武宁煤集团德盛煤业有限公

2、司。重组整合后，批采2-5号煤层，井田面积7.6356km2，批采标高1971892m。原宁武宁煤集团德盛井田批采2、5号煤层，设计规模15万t/a，2005年实际生产能力达到30万t/a。重组整合后，矿井生产能力提升至120万t/年，为满足矿井设计及建设需要，南沟煤业有限公司委托我总队编制山西宁武宁煤集团德盛煤业有限公司兼并重组整合矿井地质报告。主要任务是根据勘查及矿井开采等资料，详细查明井田地质、构造、煤层赋存情况；查明可采煤层煤质特征、水文地质条件；详细研究可采煤层顶底板岩石工程地质特征及其它开采技术条件，查明井田及周边矿井采空区范围及古空区、采空区积水、积气及火区情况；估算井田内可采煤

3、层资源储量。最终编制出矿井地质报告，为矿井设计提供可靠的地质资料。二、位置及交通一、位置山西宁武宁煤集团德盛煤业有限公司位于山西省宁武县城东北的南沟村一带6.0km处，隶属宁武县凤凰镇管辖。地理坐标为：东经11222471122513，北纬385942390133。井田范围由9个坐标拐点连线构成（表11），井田南北长约3.4Km，东西宽约3.47Km,呈不规则多边形，面积7.6356km2。 井田范围情况表 表11点号北京54坐标（6度带）西安80坐标（6度带）X坐标Y坐标X坐标Y坐标14322405.0019620000.004322357.4619619929.1824322000.001

4、9621000.004321952.4619620929.1834322000.0019623000.004321952.4719622929.1844319000.0019623000.004318952.4719622929.1854319000.0019621000.004318952.4719620929.1864321000.0019621000.004320952.4719620929.1874321000.0019619600.004320952.4719619529.1884321920.0019619530.004321872.4619619459.1894322060.00

5、19620000.004322012.4619619929.18开采深度：由1971米至892米标高。二、交通井田西6km处宁武县城有北同蒲铁路通过，北距大同市159km可接京包线、大秦运煤专用线，朔黄运煤专线从宁武县城通过；宁武南100km可连京原线、宁武南200km可与石太线、晋焦线及南同蒲线相连，铁路交通便利，晋煤外运条件优越。井田中部有大运公路，东距108国道、208国道及大运高速公路约50km，西75km可与209国道相连。公路交通方便，可作为晋煤外运的辅助通道。三、井田内小窑分布及开采情况 井田北部与山西宁武德盛煤业有限公司相接，东、南与大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司梨园河煤矿交

6、界，西与山西宁武大运华盛庄旺煤业有限公司接壤。(详见四邻关系图)与本井田相邻各煤业有限公司基本情况简述如下：1、山西宁武大运华盛庄旺煤业有限公司井田西部为山西宁武大运华盛庄旺煤业有限公司，现为生产矿井，始建于1985年，2004年建成投产，设计生产能力90万t/年。批采2、3、5号煤层，现采5号煤层。该矿采煤方法为倾向长壁式开采，使用悬移支架放顶煤法，井下运输大巷采用胶带运输机运输，型号为HDJ800，工作面采用刮板机运输、矿灯照明，采用中央并列式通风，风机2台，型号为FBCDZNO16.275。井下正常涌水量为8 m3/h。瓦斯相对涌出量为7.20 m3/t，属低瓦斯矿井，5号煤层煤尘有爆炸

7、性，自燃倾向等级为级，为自燃煤层。矿井采用双回路供电。与本井田相互无越界开采现象。其采空区位于本井田西部的背斜NW翼，本井田在NE翼，采空区积水对本井田开采没有影响。2、山西宁武德盛煤业有限公司：井田北界邻矿：山西宁武煤业有限责任公司作为主体，将原山西宁武德盛煤业有限公司和山西宁武雨田煤业有限公司2处地方煤矿兼并重组整合为1处，生产能力为90万t/年，净增能力为30万t/年。山西宁武煤业有限责任公司全资收购原山西宁武德盛煤业有限公司，并将德盛煤业有限公司东南部面积为1.38km2的井田与大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司全资收购的已关闭的原山西宁武雨田煤业有限公司井田予以置换，将1.38km2井

8、田划归大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司梨园河煤矿。将原德盛煤业有限公司和雨田煤业有限公司兼并重组，矿井名称为山西宁武德盛煤业有限公司。（1）原山西宁武德盛煤业有限公司为山西省煤炭工业局晋煤行发200857号批准的机械化升级改造矿井，批准开采石炭系2、5号煤层，开采深度为18501350m,井田面积为5.6353km2，生产能力60万t/a，现生产规模为21万t/a。批准开采2、5号煤层，始建于1981年，1990年建成投产。2005年底停采5号煤层，现开采2号煤层。该矿采煤方法为长壁式，锚杆支护，悬移组合支架放顶煤，工作面采用SGW-40型刮板运输机运输，井筒、大巷采用10t架线式电机车牵引1

9、t矿车运输。通风方式为中央并列式，通风方法采用负压抽出式机械通风，主扇型号为FBCZNo-16型，功率为55kW，共两台，一台运行，一台备用，工作面排水设备为DF46-306型离心式水泵三台，最大涌水量为8m3/h，最小涌水量为6m3/h。瓦斯相对涌出量：3.0m3/t，二氧化碳相对涌出量为5.0 m3/t；2、5号煤层均有煤尘爆炸危险性，煤的自燃倾向级，属自燃煤层。与本井田无越界开采情况。（2）原山西宁武雨田煤业有限公司隶属于宁武县凤凰镇管辖，始建于1981年，1989年投产,井田面积1.086km2，采矿许可证批准开采石炭系2、3、5号煤层，煤炭生产许可证批准开采5号煤层。2005年经市局

10、批准进行了采煤方法改革，核定生产能力由原9万t/a提升至15万t/a。采用一对平硐开拓，机械抽出式通风，开采5号煤层。采煤方法为悬移支架分层放顶煤。顶板管理方法采用全部垮落法，采区工作面采用悬移支架支护，运输巷和回风巷均为料石砌碹。矿井正常涌水量为10m3/h，最大涌水量为30m3/h，属低瓦斯矿井。2008年6月13日井田西南部巷道发生透水事故，透水量为3500m3，事故后凤凰镇人民政府按“六条”标准关闭了本矿井并对古空区进行了治理。与本矿无越界开采现象。3、井田东、南界与大同煤矿集团轩岗煤电有限责任公司梨园河煤矿相连，批准开采2、5号煤层，实际开采5号煤层，采用综合机械化低位放顶煤回采工艺

11、。正常涌水量1.5m3/h，最大涌水量1.8m3/h，为低瓦斯矿井，5号煤层煤尘有爆炸性，自燃倾向等级为级，为自燃煤层。与本井田无越界开采，其采（古）空区在其井田的东部，积水对本井田没有影响。该矿与本矿互无越界开采现象。井田周边无小窑和古窑，周边矿井均为整合后的生产矿井，西部的庄旺井田内无小窑和古窑。据东部梨园河煤矿南扩区勘探报告资料，亦无小窑和古窑。北部的德盛煤业公司与本矿交界一带，经调查无小窑和古窑。四、项目概况由中船重工（西安）东仪矿用安全装备有限公司为山西宁武宁煤集团德盛煤业有限公司施工建造的96人永久避难硐室，依据以下国家标准或规定设计施工：1、国家煤矿安监局建设完善煤矿井下安全避险

12、“六大系统”的通知（安监总煤装2010146号）2、关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知（安监总煤装201115号）3、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201133号）工程主体由过渡室（2个）、生存室（1个）组成，工程由防爆密封门、气幕及喷淋系统、压风供氧系统、环境监测系统、空气净化系统、温湿度调节系统、压缩氧供氧系统、给水系统、动力保障系统、通信系统、照明系统、生存保障系统、泄压系统等组成，可与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等其它五大系统相连接，形成井下整体性的安全避险系统。避难硐室作为煤矿井下的重要安全救援设

13、备，集供氧、防爆、净化、降温除湿等功能于一体。适合所有煤层，具有容纳人数多、救援技术先进、结构紧凑、可靠性高、工作稳定、模块化布置、逃逸性能良好、控制方式多样等特点。1）避难硐室具备安全防护、氧气供给保障、空气净化、环境监测、通讯、照明、人员生存保障等基本功能，在无任何外界支持的情况下额定防护时间不低于96 小时。2）防护密闭门采用密闭门，密封性能强，可有效防止有毒有害气体的侵入。3） 过渡室内具有喷淋、气幕系统，可有效清除人员进入时带入的有毒有害气体，防止有毒有害气体进入生存室内。4） 永久避难硐室配有外接压风系统及内部压缩空气、压缩氧气及压缩氧自救器多种供氧系统，安全、可靠。5）永久避难硐

14、室采用制冷净化一体机制冷净化，在保证避难硐室内温度始终小于或等于35的同时，还可有效清除硐室内的有毒有害气体；配备高效干燥剂，达到降温除湿的目的。6）当硐室内压力超过500Pa时，可有效地快速泄压，并维持硐室内100Pa以上正压。五、系统组成硐室结构示意图：（图一）1. 产品结构及其工作原理、工作特性1）避难硐室按功能可分为过渡室两处、生存室和设备室。2）避难硐室主要系统包括：动力保障系统、环境监测系统、气幕喷淋系统、压缩供氧系统、制冷净化系统、环境检测系统、生存保障系统、通讯系统、照明系统、泄压排气系统。 3）气幕喷淋系统设置在过渡室内，利用矿下压风系统或高压气瓶内的压缩空气形成喷淋，对避难

15、人员进入硐室内时身体上携带的有害气体清理并排出硐室外，并设有空气幕以阻挡有毒有害气体进入硐室内。气幕管路安装于过渡室防爆密封门内侧，当过渡室硐室门打开时，安装于门内侧的机械式气体阀门打开，通过门两侧及上部的气幕管路形成气幕，可有效阻止硐室外有毒有害气体进入硐室内。喷淋管路安装于过渡室上部，用于避险人员进入生存室前进行喷淋，去除人员附着的有毒有害气体，通过泄压排气系统进行过渡室内的有毒有害气体置换。喷淋流量大于500L/min，通过单向泄压阀可控制过渡室内与外界压差不小于100Pa。气幕喷淋系统与压缩空气汇流排连接，气幕管路通过管路与汇流排连接，喷淋管路通过一个球阀与汇流排连接。压风供气段通过一

16、个气动球阀将气幕及喷淋系统汇流排连接，在矿下压风系统未损坏的状况下，使用压风供气。气幕喷淋系统共两路，分别位于两处过渡室内。4）供氧系统供氧系统具有压风供氧系统，压缩氧气供氧系统及自救器供氧三种供氧保障体系。井下发生灾害时，当井下压风系统未被破坏时，经硐室的压风接口与井下压风系统连接，向硐室内吹送空气，从而达到满足硐室内人员耗氧需求。压风管路接入生存室后，通过减压装置减压后进入硐室内，并具有油水分离功能，通过过滤器的空气进入生存室，保证压风供氧速率不低于每人0.3m3/min，压风出口压力在0.10.3 兆帕之间，连续噪声不大于70 分贝。压缩氧供氧采用氧气瓶供氧，硐室内设有氧气瓶，氧气使用医

17、用氧气，且浓度高于99.5%，气瓶容量60L，充装压力不低于13MPa ,可保证额定使用条件下96小时的防护需要。每个氧气瓶单独装有减压阀，氧气经减压阀减压后通过高压软管低压汇流到氧气汇流排，汇流排与流量计相连，通过氧气玻璃转子流量计调节阀，可调节氧气流量。5）制冷净化系统制冷净化系统通过制冷净化一体机实现对硐室内的温度控制及空气净化，制冷净化系统动力源为井下压风系统或压缩空气瓶。当紧急状态发生后，外部电源中断，如果此时井下压风系统未被破坏，打开压风系统控制球阀，通过井下压风系统为制冷净化系统提供动力，气动马达工作，对硐室内的空气进行净化和降温；如果井下压风系统不能正常工作，此时关闭压风控制球

18、阀，打开压缩空气汇流排控制球阀，拧开压缩空气瓶顶阀，通过压缩空气作为动力源为硐室制冷净化一体机提供动力。压缩空气为制冷净化系统提供动力的同时，还可为硐室内提供一定量的氧气，以供待援人员生存用。为了更好的控制硐室内湿度，同时配备干燥剂用于长期吸收硐室内空气中的水分。通过空气净化箱内的二氧化碳吸附剂和一氧化碳催化剂，经化学反应后，去除CO、CO2 等有毒、有害气体。二氧化碳吸附剂采用氢氧化钙吸附剂，气态二氧化碳通过与固态氢氧化钙反应生成固态碳酸钙与水，达到吸附空气中二氧化碳的目的，其化学反应方程式：2CaOH+CO2CaCO3+H2O一氧化碳催化剂采用触媒催化剂，当空气通过触媒药剂时，药剂表面的触

19、媒活性材料将一氧化碳催化成二氧化碳。其化学反应方程式：触媒 CO+O2 CO2空气净化箱内安装有气动风机，使用球阀和流量计阀门进行风量调节，通过更换药剂达到CO、CO2净化的目的。7） 正压维持系统硐室内通过空气瓶组提供气动风机运转动力，并在防护时间内持续为硐室内部补压，通过单向阀使避难硐室内外压差保证在100-500Pa之间，使硐室内压力高于硐室外，有效阻挡硐室外有毒有害气体进入硐室内。8）硐室内外环境监测系统配备独立的内外环境参数检测仪器，在突发紧急情况下人员避险时，能够对过渡室内的氧气和一氧化碳，救生室内的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度、湿度、压差和硐室外的氧气、二氧化碳、一氧化碳

20、进行检测。过渡室内配备有自备电池的氧气及一氧化碳测定器；生存室内配备有自备电池的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳测定器和指针式温湿度表、微差压仪、防爆时钟；测试硐室外环境参数采用多功能气体测定仪。硐室外环境测试采用间断性检测，生存室内的环境参数采用实时监测。9）生存保障系统生存室内储存足够的食物、饮用水、急救药品、苏生器、工具箱、灭火器等物品，用于人员生存及自救。食物5000KJ/人天，按额定人数，额定防护时间内的需求配备；饮用水1.5 升/人.天，按额定人数，额定防护时间内的需求配备；急救箱2个；灭火器4只；打包式积便器及垃圾箱，用于垃圾及排泄物收集。六、技术特性产品技术参数应符合表1规定：

21、表1 技术参数项目 单位 技术参数96人额定人数 人 96额定防护时间 h 96安全系数1.2二氧化碳平均浓度% 1.0一氧化碳平均浓度 % 2410-4氧气浓度% 18.5-23.0甲烷浓度 % 1.0二氧化碳处理能力 L/min人 0.5一氧化碳处理能力 可在20 分钟内由0.04%降到0.0024%以下供氧量 L/min人0.5硐室工作压力 Pa 100硐室内外压差Pa 100-500气密性在500Pa 压力下，泄压速率不大于350Pa/h，当硐室内压力达到500Pa时应自动泄压，并维持室内压差内部温度 35内部湿度 % 85食物、水KJ/人天 5000L/人天 1.5人均供风量（额定防

22、护时间）m3/min 0.3矿井压风管路接入装置出口压力Mpa0.1-0.6设有减压、消音、过滤装置和控制阀硐室内环境监测项目过渡室内：O2、CO生存室内：O2、CO、CO2、CH4、温度、湿度、压差硐室外环境检测项目 可检测硐室外O2、CO、CO2、 可承受最大爆炸能力MPa 0.3设计有效期 年6七、系统配置及各系统功能测试1、系统配置检查检验项目考核项目实测值结 论备注基本参数外形、尺寸硐室密封门向外开启，第二道为密闭门，两道门之间为过渡室，两头共两个过渡室，过渡室之内为生存室。符合要求过渡室1测量：400300350（cm）（宽长高（低端）；过渡室2测量值：400300350（cm）（

23、宽长高（低端）；生存室测量值：5690400350（cm）(长宽高)符合要求内部颜色浅色符合要求标志标识完整，安放位置正确。符合要求结构要求有效容积过渡室内净容积测量后计算为7m2，；生存室内人均占有面积测量后计算为2.47m2符合要求防护密闭门密闭门框高度为1.8m,宽度为0.9m符合要求观察窗口设置两个防护密封门上都设有观察窗符合要求水喷淋装置打开水喷淋阀门，喷头工作正常符合要求环境监测要求测定器及其它配置硐室两端过渡室内各安装有O2、CO共四台、生存室CO2、CO、O2、CH4测定器各一台、微差压仪1台、防爆时钟1个、温湿度表1块。符合要求通讯系统硐室内通讯系统硐室内配有防爆电话一台，另

24、外配有井下小灵通一部，经与井下通信系统联网测试，设备工作正常。符合要求照明及指示系统照明指示配备矿灯40个，荧光棒600支，以及照明灯8盏，够满足96小时符合要求设备名称型号规格单位数量符合情况避难硐室防爆门避难硐室快开闭耐压防爆门1800x900个2密封门1800x900个2压缩氧供氧系统氧气汇流排(含减压器、压力表和高压软管)10x10套2供氧装置：配备96人96小时以上的氧气量。汇流排支撑架（或吊环）个2氧气瓶固定架（含挡板）套2氧气瓶267-60L瓶31连接件和固定装置套1压风供氧系统截止阀3个1连接井下压风管路，给硐室内生存人员供氧，同时过滤压风空气和具有消噪的效果。压风管路（含接头

25、，连接处使用高压软管）DN80套1过滤器消音一体组件套1制冷净化系统气动式空气循环制冷装置DYKA-02套2气动马达（含风机）HX1AM400台2制冷剂冷媒Kg2200CO吸收剂CO催化剂Kg105CO2吸收剂Kg2000除湿剂Kg40气动管路及其配件套1空气汇流排10x10套2空气瓶267-60L瓶30各种标牌（含仪器指示牌）现订套1隔离气幕装置空气汇流排(含减压器、压力表和高压软管)6个单排套2隔绝硐室内外气体流通，防止硐室外有毒有害气体进入。气幕喷淋管1350x850-1/2套2空气瓶瓶12连接件及固定支架个14连接管米20监测监控CH4传感器CJC-J台2监测硐室内部各种气体指标，防止

26、硐室内有害气体含量过高或者氧气含量过低，适时开启关闭相应的设备。空气参数测量一体系统CO传感器CYH1000-J（B）台4CO2传感器CEH5-J台2O2传感器CYH25-J（B）台4温湿度仪GW50(A)台1 微压仪2000-750Pa台1CO检测管支100CO2检测管支100O2检测管支100气体采集泵套1截止阀DN6个1通讯系统矿用本安型防爆电话TH-3台1连接到井上监控室，方便井下硐室内外通讯联络,无线通讯基站由矿方提供无线通讯手持机部2照明指示装置军用荧光棒6寸 15X150mm支600井下照明设施和指示标志，方便矿工及时逃离和进入硐室内避险。防爆开关个1荧光反光指示条米6防爆灯套8

27、防爆电缆米50硐室泄压排气系统截止阀DN80个4硐室内自动泄压装置，保证硐室内压力在100Pa-500Pa之间。安全泄压阀3(DN80)个4管路DN80米8.5固定支架个1供水排水系统供水管路DN25米20连接井下供水管路，方便供水。排水管及时排除硐室内的生活污水。供水截止阀DN25个1防爆排水地漏DN80个1风动排沙排污潜水泵FWQB35-20套1含排水管50米（有水患威胁的矿井选配）矿方自选辅助设备航空隔臭马桶550*470*350台2硐室内辅助设备，包含生理排泄，水、食物、医疗急救用品和井下备用矿灯，自救器等（矿灯自备96个）。小便池台1压缩氧自救器ZYX45台96模仕营养口粮Kg144

28、模仕急救医疗箱VM1D1套1矿泉水1.5L瓶340折叠担架个2座椅450x500x500mm个96人位常用工具套1灭火器冷火302瓶8药品柜2.0x1.0m个2垃圾桶铁制垃圾桶 个1折叠苏生床1.2x0.8个2正压氧气呼吸器HY24台2矿用防爆时钟FHS1.5台1矿灯一体式块40苏生器台2附件管路预埋管件套1预先铺设管路方便硐室内外连接和硐室内设备连接管路。设备连接管路套1八、测试结论经测定，山西宁武宁煤集团德盛煤业有限公司KB-96/96人永久避难硐室，气密性测试、供氧系统、制冷除湿净化系统、气幕隔绝系统、监测监控系统、通讯系统、照明系统、排气泄压系统、排水供水系统均已达标，符合设计要求。各系统测试报告（见附件一附件七）。附件一：煤矿井下永久避难硐室压风供氧系统试验报告a) 压风供氧系统试验技术要求硐室压风供氧系统保证压风出口压力在0.10.3MPa之间，供风能力不低于每