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-1-临时避难硐室设计方案(专用管道供氧)（一）系统概述随着我国经济和科学技术的飞速发展，各级政府对矿山安全生产的管理也愈来愈规范，安监、煤监对矿山安全技术的要求也越来越高，为提高矿山安全的保障能力，采用高科技手段已成为矿山安全领域的发展方向。中科院为完成国家安监总局、国家煤监局和院下达的“牵头研发矿山井下六大避险系统”的任务。在充分利用人才、基础研究等方面的优势，以及国家重点实验室、国家工程中心等单位的领先技术，进行了矿山安全基础理论的深入研究和矿山安全设备的系统研发。并与河南济源矿电（生产基地）强强联手，共同研制了，“矿用可移动救生舱”“井下永久性避难硐室”“井下临时避难硐室”。该系统通过了国家科学技术委员会的科学技术成果鉴定，其研究成果获国家专利十六项之多，总体技术达国际先进水平。具有自主知识产权研制的设备达系统总量的80%，是目前我国生产避险系统规模最大、加工能力最强、自主研发最多、科技含量最高、各种认证最全的龙头企业。在本方案的设计中，我们根据《安监总煤装[2013]10号》第二条规定“优先选择专用管路供风方式，为避险人员提供可靠的生存保障”。并结合达标要求和不搞豪配、高配的原则。特别注重考虑了96小时生存条件、与原有系统的兼容性、防爆防水防火防有害有毒气体的侵入、时刻保持系统的正常工作和定期维护与维修五要数。在整个系统的配置上，我们优化组合成四个子系统。即：一是，安全防护系统。二是，专用管路供氧系统。三是，生存保障系统。四是，供、排水施救系统。所有系统的设备、器材，均获得“矿用产品安全标志证书”和“防爆合格证”。当万一井下发生灾变后，危险地点人员应该迅速戴好自救器，按避灾路线及时撤离危险区域。如果避灾路线被阻断，应按照就近原则迅速进入到临时避难硐室内，以等待矿山救护队的救援。此时，紧急避险设施应该发挥其应有的作用，包括提供简单治疗、氧气、食品和水等。自救器、避难硐室与-2-避灾路线及科学的应急预案相结合就构成了井下紧急避险系统。总之，本系统的设计与配置。它是中科院集体智慧的结晶，它是现代通讯、监测、监控、显示和现代动力，温、湿度调节等技术的完美结合和高度集成。贵公司对本系统的采用，它必将会确保避险系统技术领先、功能齐全、质量可靠、运行稳定、操作简便、维修方便和安全生产万无一失。（二）设计依据国家安全监管总局、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》”、“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》”要求和“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》”要求，《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），国家现行煤炭工业矿井设计规范、煤矿安全规程、煤与瓦斯突出防治规定、煤矿防治水规定、已颁布实施的AQ标准。根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》（以下简称“规定”）第5条“紧急避险设施主要包括永久避难硐室、临时避难硐室、可移动式救生舱”。永久避难硐室是指设置在井底车场、水平大巷、采区（盘区）避灾路线上，服务于整个矿井、水平或采区的避险设施，服务年限一般不低于5年。临时避难硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，主要服务于采掘工作面及其附近区域，服务年限一般不大于5年。可移动式救生舱是在发生灾变事故时，为遇险矿工提供紧急避险空间和生存条件，并可通过牵引、吊装等方式实现移动，适应井下采掘作业要求的避险设施。紧急避险设施的具体位置设计，对有效发挥紧急避险设施的功能具有重要影响，应满足以下要求：1、设置在正常避灾路线上，遇险人员、救护队员均容易到达。2、遇险人员进入避险设施所需时间应在自救器的维持时间内，并且富裕。3、远离潜在岩崩、淹井。火灾、爆炸等危险的区域，如变电站、火药库、燃料存贮设施或停车场。-3-4、支护良好，附近无杂物堆积，满足安全出口的要求。5、考虑人员避险过程中的心里安全。6、保证紧急避险设施在备用状态下的安全，并保证其具备足够的抗灾能力。（三）设计原则1、规范性：严格按照有关规范和技术要求进行系统设计。2、先进性：采用自主研发的领先技术和它家的成熟技术。3、功能性：满足96小时生存条件所需的各种功能。4、兼容性：能与原各子系统兼容和满足将来的升级扩容。5、安全性：抗干扰、防火、防水、防爆、防触电。6、经济性：不搞豪配、高配，性价比高、运行成本低。（四）临时避难硐室的技术要求1、临时避难硐室的主要技术参数（1）临时避难硐室可容纳人数：20-30人；（2）有效防护时间：≥96h；（3）生存硐室CO浓度:≤24ppm；（4）生存硐室CO2平均浓度：≤1%；（5）生存硐室O2平均浓度：18.5～23%；（6）生存硐室CH4平均浓度：≤1%；（7）生存硐室内外的压差：100～500Pa（正压）；（8）生存硐室内部最高温度：≤35℃；（9）生存硐室内部最高湿度：≤85%；（10）压风供氧量≥0.3m³/分钟•人；（11）压缩氧供氧量≥0.5L/分钟•人；（12）CO2吸收能力不低于0.5L/分钟•人；（13）CO处理能力20分钟内将CO浓度由0.04%降到0.0024%以下；（14）防爆标准：爆炸正面冲击波大于1.7兆帕（15）防高温标准：瞬间温度1260摄氏度-4-（16）保护标准：空气气体密闭隔离2、临时避难硐室的尺寸规格临时避难硐室的过渡室面积应不小于2.0m2，生存室的有效使用面积不小于每人0.9m2，宽度不小于2.0m，高度不低于1.85m。3、临时避难硐室的支护材料要求临时避难硐室应根据不同岩性采用锚喷、砌碹等支护方式，支护材料应阻燃、抗静电、耐高温、耐腐蚀。（五）系统组成1、临时避难硐室主体（1）设计方案的选择根据该矿井井筒、井底车场、主要巷道、设备布置、采掘布局、采煤方法、避灾路线、应急预案、主要灾害等的情况，分析矿井的危害有害因素有：冒顶、瓦斯、水灾、火灾、煤尘等；其中水灾和火灾两项覆盖到全矿井。针对矿井危害有害因素的影响范围和程度，为确实提高矿井在突发情况下遇险矿工安全避险的能力和水平，根据紧急避险方式的组合原则，临时避难硐室采用专用管路供氧+自救器所组成。在本方案中，采用专用供氧管路系统有明显优势。供氧管路从地面压气站沿井筒底板埋入20cm加强保护，直接接入避难硐室，可充分利用已有的场地，供电设施，可节约大量投资和减少很多设备。而且施工方便，又符合安监总煤装（2013）10号文要求的优先采用专用供氧管路为避难硐室供氧原则。根据国内外相关经验比对分析和矿方要求，本次投标确定采用避难硐室+专用管路+自救器的最佳方案。用自救器解决避毒呼吸到达避难硐室的避险，用优化硐室位置设计解决所服务区域范围内的空间避验。（2）临时避难硐室的设置临时避难硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，主要服务于采掘工作面及其附近区域，服务年限一般不大于5年。-5-临时避难硐室的建设。采（盘）区内采掘工作面的临时避难硐室应当符合《防治煤与瓦斯突出规定》（国家安全监管总局令第19号）第102条的要求，且硐室隔离门应当满足气密性要求，门墙设单向排气管，硐室内应当存放足量食品、急救用品及防护时间不小于45min的隔离式自救器，安设压风自救装置。采（盘）区没有永久避难硐室的，该采（盘）区内采掘工作面的临时避难硐室应当符合《煤矿井下紧急避难系统建设管理暂行规定》（按监总煤装[2011]15号）有关要求。（3）临时避难硐室的结构①区域划分临时避难硐室内部分为过渡室和生存室。过渡室的功能是防止有毒有害气体伴随避难人员的进入而污染硐室内部的空气，过渡室内设有气幕隔离喷淋系统。生存室的功能是为了避难人员提供氧气、水、食物等维持生存所必须的物质及配套系统，营造出一个可以提供96小时需要的生存环境，等待救援。临时避难硐室的结构、布置详见附图《煤业有限公司煤矿永久避难硐室平、剖、断面图》。②规模尺寸临时避难硐室生存室内均按额定避险人数人，最大避险人数人设计，每人应不小于0.9m2，过渡室的净面积应不小于2.0m2的使用面积计算：S生≥0.9×=m2S过≥2.0m2设计临时避难硐室生存室分三段，第一段为主硐室，长m，另两段为通往过渡室及出口部分，各长2m。生存室共m，实际面积m2，有较大的富余空间，两个过渡过面积都有m2，能满足要求，并有一定的富余。③支护方式根据矿井实际情况，以往支护经验及临时避难硐室布置的位置，设计整个临时避难硐室断面形状为直墙半圆拱形，支护方式为锚网喷，增强硐室内-6-部气密性，同时防止煤层中瓦斯通过墙壁涌入临时避难硐室。临时避难硐室内部顶板和墙壁颜色应为浅色，以减轻受困人员的心里压力。A、锚杆采用直径为40mm，长度为2.0m的管缝式锚杆，排列方式为矩形，排间距为800mm。B、顶帮采用钢筋网片铺设，顶帮网片为直径6mm钢筋加工而成，网格为100mm×100mm。C、喷射混凝土强度为C20，喷射厚度为150mm。D、采用混凝土铺底，混凝土强度为C20，铺底厚度为250mm。E、防爆门及密闭门的墙体设计厚度为500mm，采用C30混凝土浇筑，在门框上方设4根横梁，浇筑时先在巷道周边掏槽，掏槽深度300mm，要保证墙体坚硬，先裂纹，不透水，保证足够的气密性。F、浇筑防护隔离门墙体时，预埋压风、供水、排气、排水及各种电缆套管。设计预埋2根压风管道（DN100）、2根供水管道（DN125）、4根排水管道（DN50），预埋1根动力电缆套管（DN50）、1根监测监控、人员定位、通讯、视频电缆套管通讯电缆套管（DN50，监测监控、人员定位、通讯、视频电缆采用屏蔽电缆，共用一个套管）、4段监测监控电缆出线套管（DN50）。预埋管道均为无缝钢管。套管接入电缆后，应采用树脂对电缆与管壁的间隙进行严密封堵，不得透气、透水。G、在生存室紧靠密闭门处及过渡室内各设一个集水槽，集水槽的尺寸都为500mm（长）×300mm（宽）×250mm（深）。H、两个出入口及过渡室拱顶处各设一个承重挂钩。生存室内墙壁两侧每2m设一个承重挂钩。生存室内根据部分设备设施的布置，巷避须预设电缆挂钩、设备挂钩。I、临时避难硐室支护方式为锚网喷，增强硐室内部气密性，将围岩与空气隔绝，防止氧化。在施工临时避难硐室时，在硐室内表面喷涂一层混合喷涂材料，进一步提高整个临时避难硐室内部的气密性，防止瓦斯涌出。建议选朦胧和瑞米喷涂1号材料。-7-临时避难硐室整体设计---内部布置图方案一临时避难硐室整体设计---内部布置图方案二临时避难硐室整体设计---地沟管路布置图-8-临时避难硐室整体设计---泄压、排气布置图2、安全防护系统：安全防护系统由防爆门、隔离门和过度舱的气幕、喷淋子系统所组成。临时避难硐室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。两道门之间为过渡室，密闭门之内为避险生存室。防护密闭门上设观察窗，门墙设单向排水管和单向排气管，排水管和排气管应加装手动阀门。过渡室内应设压缩空气幕和压风喷淋装置，可通过与矿井压风系统连接的压风管路向临时避难硐室供气。a)第一道防爆门：防爆门的设计遵循灵活、快捷、手动、密闭性良好等原则。门体要求能够抵御瞬时1260℃的高温、1.70MPa的爆炸冲力。为了加强其抗冲击波能力，安装时，四周掏槽深度不小于-9-0.2m，墙体用混凝土浇筑，并与岩体结实，保证足够的气密性。门前设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，至少有1趟单向排气管能满足压风喷淋装置使用时大流量排风的需要。门体的结构设计采用绕流和分流技术，防爆门上设观察窗。b)第二道密闭门：采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。防爆门的预埋位置示意图（c）压缩空气幕和喷淋装置：防爆门内部周边设置一套空气幕隔离系统，并覆盖整个防爆门，压缩空气通过气幕上小孔喷出，形成一帘空气幕，能够有效阻挡人员进入临时避难硐室时携带的有