煤矿井下避难硐室设计、建设及维护1地宝科技CNDBINC山西地宝科技股份有限公司二○一一年十二月联系电话:0351-2533237煤矿井下避难硐室设计、建设及维护煤矿井下避难硐室设计、建设及维护2地宝科技CNDBINC主要内容1.概述2.避难硐室设计要求3.避难硐室建设4.避难硐室培训、演练5.避难硐室日常管理和维护6.设计与建设实例1、概述3地宝科技CNDBINC1概述从去年国务院“关于进一步加强企业安全生产工作的通知”(国发【2010】23号文)开始,国家安监总局、国家煤监局陆续下发了安监总煤装〔2010〕146号)、(安监总煤装〔2011〕15号文)、(安监总煤装〔2011〕33号文)等关于“六大系统”建设、完善的一系列文件和规定。紧急避险系统作为“六大系统”中全新的建设内容,需要尽快解决相关标准和规范的研究制定,紧急避险设备的研发、安标取证,建设项目的规划设计、建设、验收等一系列问题。1、概述4地宝科技CNDBINC为所有入井人员配备自救器。井下紧急避险设施。合理设置的避灾线路。科学编制的灾害应急预案。紧急避险系统组成1、概述5地宝科技CNDBINC根据我国煤矿实际情况,“暂行规定”作出了优先建设避难硐室的规定。紧急避险设施避难硐室救生舱避难硐室是指在井下发生灾害事故时,为无法及时撤离的遇险人员提供生命保障的密闭空间。永久避难硐室临时避难硐室1、概述6地宝科技CNDBINC安全防护氧气供给保障有毒有害气体去除通讯功能环境监测功能避难硐室能抵挡爆炸冲击破坏,阻挡外界有毒有害气体净化CO2、CO、恶臭等有毒有害气体避难硐室主要功能动力保障功能污物收集功能生存保障功能硐室内CH4、CO、CO2、O2浓度、压力、湿度、温度等;硐室外CH4、CO、CO2、O2浓度等温湿度控制功能1、概述7地宝科技CNDBINC避难硐室主要技术参数序号技术名称技术参数1额定人数XX人2额定防护时间96h3防爆门抗冲击力≥0.3MPa4压风供气压力0.2~0.7MPa5备用电源供电时间≥96h6硐室内O2浓度18.5%~23%7硐室内CO2浓度≤1%8硐室内CO浓度<0.0024%9硐室内温度≤35℃10硐室内湿度≤85%RH11内空尺寸(长×宽×高)XXm×XXm×XXm1、概述8地宝科技CNDBINC避难硐室组成生存保障系统污物收集系统动力保障系统照明指示排气排水系统通讯系统环境监测系统降温除湿系统气体净化供氧系统空气幕、喷淋系统防护密闭门硐室主体避难硐室2、避难硐室设计9地宝科技CNDBINC2避难硐室设计(1)XXX煤矿井下紧急避险系统设计委托书。(2)《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);(3)国家安全监管总局、国家煤矿安监局:安监总煤装〔2010〕146号文《关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》(4)安监总煤装〔2011〕15号文《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》。(5)国家安全监管总局、国家煤矿安监局:安监总煤装〔2011〕33号文《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》。(6)《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》;(7)《煤炭工业矿井设计规范》GB50215-2005;(8)《煤矿安全规程》2011年版;(9)《防治煤与瓦斯突出规定》2009年版;(10)《矿山救护规程》;(11)《煤矿可移动式硬体救生舱通用技术条件》(讨论稿);(12)XXX煤矿基本情况。主要设计依据2、避难硐室设计10地宝科技CNDBINC严格按照“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效”的总体要求设计煤矿井下避险系统设施。确保在井下发生瓦斯、顶板等重大事故灾害后,为不能按照井下预订避灾路线安全撤出的作业人员,能够在紧急情况下,就近躲入有生存保障的避难硐室或移动式救生舱内,等待救援人员安全施救。紧急避险设施应按照“总体规划、分步实施”的原则进行设计和建设,并随井下采掘系统的变化及时调整和补充完善。紧急避险设施应按照“全员覆盖、就近避险、分散布置”的具体要求进行设计和建设。避难硐室设计时须考虑与矿井安全(瓦斯)监测监控、井下作业人员管理、压风自救、供水施救、通信联络等系统有机联系,形成井下整体安全避险系统。设计指导思想2、避难硐室设计11地宝科技CNDBINC避难硐室位置确定避难硐室应尽量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危险区。特殊情况下确需布置在煤层中时,应有控制瓦斯涌出和防止瓦斯积聚、煤层自燃的措施。永久避难硐室应确保在服务期间不受采动影响,临时避难硐室应在服务期间避免受采动损害。永久避难硐室一般设置在井底车场、水平大巷、采区(盘区)等逃生线路上,临时避难硐室一般布置在采区或采掘工作面附近。避难硐室数量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推进长度超过500米时,应在距离工作面500米范围内建设临时避难硐室或设置可移动式救生舱。其他矿井应在距离采掘工作面1000米范围内建设避难硐室或设置可移动式救生舱依据上述原则,统计井下作业人员相对集中的区域,确定硐室数量。2、避难硐室设计12地宝科技CNDBINC避难硐室额定避难人数避难硐室的额定避难人数根据矿井实际避灾需要而定。永久避难硐室设计额定避险人数不少于20人,宜不多于100人;临时避难硐室设计额定避险人数不少于10人,不多于40人。避难硐室尺寸永久避难硐室生存室的净高不低于2.0m,每人应有不低于1m2的使用面积,过渡室的净面积应不小于3.0m2。临时避难硐室生存室的净高不低于1.85m,每人应有不低于0.9m2的有效使用面积,过渡室面积不小于2.0m2。生存室的宽度不得小于2.0m,长度根据设计的额定避险人数以及内配装备情况确定。2、避难硐室设计13地宝科技CNDBINC避难硐室支护要求避难硐室前后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。避难硐室采用锚喷、砌碹等方式支护,支护材料应阻燃、抗静电、耐高温、耐腐蚀。顶板和墙壁的颜色宜为浅色。硐室地面高于巷道底板0.2m。对于布置于围岩稳定完整、地温不高区域的硐室,可以只采区锚网支护即可,以充分利用围岩的热容性,对硐室内部产生的热量向外传导,也可降低硐室造价。特殊情况下确需布置在煤层中时,应采用气密性混凝土或隔绝层控制瓦斯涌出,并采取防止瓦斯积聚、煤层自燃的措施。管线保护措施压风、供水、监测监控、人员定位、通讯、供电等管线在接入硐室前必须采取埋入地下或其他保护措施。2、避难硐室设计14地宝科技CNDBINC避难硐室主体指一般设置于岩层中,特殊情况下设置于煤层中的硐室工程,用于安装硐室内相关设备和容纳避险人员,硐室各部分面积须满足“暂行规定”的要求。避难硐室主体过渡室生存室过渡室避难硐室各组成部分设计要求2、避难硐室设计15地宝科技CNDBINC防护密闭门避难硐室采用向外开启的两道门结构。也可设计为在硐室两端各设置一组防护密闭门。第一道门采用既能抵挡不低于0.3MPa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。过渡室生存室过渡室防护密闭门密闭门2、避难硐室设计16地宝科技CNDBINC防护密闭门门墙周边掏槽,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。观察窗利用可移动式救生舱的过渡舱作为临时避难硐室的过渡室时:过渡舱外侧门框宽度应不小于0.3米,安装时在门框上整体灌注混凝土墙体,四周掏槽深度、墙体强度及密封性能要求不低于防护密闭门的安装要求。2、避难硐室设计17地宝科技CNDBINC压缩空气幕和压气喷淋系统压缩空气幕用于阻挡外界有毒有害气体进入硐室。压气喷淋装置对进入硐室内的避险人员进行冲洗。过渡室生存室设备室压缩空气幕和压气喷淋系统2、避难硐室设计18地宝科技CNDBINC供氧系统避难硐室有三种主要的供氧方式:压风供氧、压缩氧气供氧和地面钻孔供氧。地面钻孔供氧方式受诸多条件限制,目前,应用最为广泛的是压风供氧和压缩氧气供氧,设计时永久硐室应考虑两种及以上的可分别独立运行的供氧方式。2、避难硐室设计19地宝科技CNDBINC压风供氧接入硐室内的压风管路应设:减压、消音、过滤装置和控制阀。压风出口压力在0.1~0.3MPa之间。供风量不低于0.3米3/分钟•人。连续噪声不大于70分贝。2、避难硐室设计20地宝科技CNDBINC压缩氧气供氧供氧量不低于0.5升/分钟.人氧气瓶减压器生存室2、避难硐室设计21地宝科技CNDBINC地面钻孔供氧通过地面钻孔的方式,将压风管路、通讯管路和其他相关管路连接到避难硐室内,实现地面钻孔供氧。2、避难硐室设计22地宝科技CNDBINC气体净化系统处理二氧化碳的能力不低于0.5升/分钟•人。处理一氧化碳的能力应能保证在20分钟内将一氧化碳浓度由0.04%降到0.0024%以下。气体净化装置应根据单个净化能力和硐室内气体流场分布,设计其在硐室内安放密度和位置。2、避难硐室设计23地宝科技CNDBINC降温除湿系统目前,国内外避难硐室的主要降温方式:电力空调、蓄冰降温、气体膨胀降温、化学降温和通风降温等。各种降温技术各有优缺点,设计时可从降温能力、稳定可靠性、后期维护维修成本等多方面综合考虑。对降温、除湿、净化一体式结构的综合系统可优先考虑。2、避难硐室设计24地宝科技CNDBINC监测:生存室CO2、CH4、CO、O2等气体浓度,温度、湿度和压力;过渡室CO、O2等气体浓度;硐室外CO2、CH4、CO、O2气体浓度。监测及监测手段可选用传感器及各种检测仪器。环境监测系统利用井下有线通讯网络设置直通地面调度室的有线电话。有条件的矿井可安装无线通讯系统。设计有地面钻孔的避难硐室可通过钻孔设置通讯线路。通讯系统2、避难硐室设计25地宝科技CNDBINC生存室内设置不少于两趟单向排气管和一趟单向排水管,排水管和排气管应加装手动阀门。单向排气管设置于硐室中上部,单向排水管设置于硐室底部。硐室内压力始终处于100~500Pa。排气排水系统正常情况时硐室内照明使用防爆荧光灯,若外部供电中断时硐室内采用冷光源超高亮度LED的一体式矿灯作为硐室内照明,可选择主光源或辅助光源照明。硐室外采用反光标志及指示灯。照明指示系统2、避难硐室设计26地宝科技CNDBINC外接电源作为煤矿正常生产时降温系统运行、传感器监测、备用电源充电、照明等的动力。外接电源当灾害发生后外部电源中断时,备用电源自动启动,保证在额定防护时间内(96h)气体净化系统和环境监测系统的动力需求。备用电源由矿用隔爆兼本质安全型大容量的蓄电池组组成。应具有自动充电、充电状态显示、均衡充放电等电源管理和过充、过放等安全保护功能。备用电源动力保障系统2、避难硐室设计27地宝科技CNDBINC污物收集系统一般采用坐便马桶收集排泄物,采用化学除臭剂去除异味。生存保障系统主要由食品、压缩氧自救器、水、工具箱、灭火器和急救药品等组成。配备的食品发热量不少于5000千焦/天•人,饮用水不少于1.5升/天•人。配备的自救器应为隔绝式,有效防护时间应不低于45分钟。所用的生存保障物品能够满足避难人员在额定避难时间内的生存需要。生存保障系统2、避难硐室设计28地宝科技CNDBINC设备配置序号系统名称系统组成1隔离门双隔离门、压气喷淋装置、气幕2供氧系统供气控制箱、氧气瓶、空气瓶、联接管压风供气管路、减压器、消声器、油水分离器、压风自救装置地面钻孔供氧3净化系统净化箱、CO净化剂、CO2吸收剂、吸水剂4降温系统蓄冰降温系统气体膨胀降温系统化学药剂降温系统5监控系统甲烷传感器、CO2传感器、CO传感器、氧气传感器、温湿度计、压力传感器、多参数测定器、矿用红外摄像仪6照明防爆日光灯、矿灯7通讯系统矿用有线电话及其他无线通讯工具8动力保障系统备用电池、稳压电源9生存保障系统自动苏生器、隔绝式压缩氧自救器、隔绝式正压氧气呼吸器、食品、饮用水、急救箱、担架