永久避难硐室设计方案

前言建立并完善煤矿井下安全避险“六大系统”是生产安全的迫切需要，煤矿井下紧急避险系统是国家强制推行的先进技术装备，为规范和促进云庄煤矿井下紧急避险系统的建设、完善和管理，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）精神和安监总煤矿【2010】15号文件《国家安全监管总局国家煤矿安监局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》精神以及集团公司，矿务局相关文件规定，结合云庄煤矿实际情况，特编制本方案。本建设方案中的紧急避险设施建设主要是指全矿永久避难硐室建设以及其他“五大系统”的对接；室和舱内紧急避难设施由供氧、动力、坏境监测、排泄物处理、空气幕联动和通信等各个系统组成，规划合理的避灾路线，补充应急预案等。紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、环境监测、通讯、照明、人员生存保障等基本功能。建设完善紧急避险系统并与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相对接，形成井下整体性的安全避险系统。第一章紧急避险设施分布依据及地点1.1紧急避险设施方案设计依据1.11《煤炭工业矿井设计规范》GB5025—2005。1.12《煤矿安全规程》2011年版。1.13《MTT5026—2009》煤矿矿井井底车场硐室设计规范》。1.14国家煤矿安全监察局《煤矿井下避难所试点建设基本要求》（媒安监司办2010第9号）。1.15国家安全监管总局国家煤矿监局关于《建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》（安监总煤装〔修2010〕146号）。1.16《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）。1.17《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》（安监总媒装〔2011〕15号）及重庆中梁山煤电公司井下避难硐室设计方案。1.2紧急避险设施布置依据根据安监总媒装【2011】15号文件《国家安全监管总局国家煤矿安监局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》中第5条“永久避难硐室是值设置在井底车场、水平大巷、采区（盘区）避灾路线上。具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，服务于整个矿井、水平或采取，服务年限一般不低于5年。1.3紧急避险设施方案确定该硐室位于云庄煤矿-400等候室附近，为-400大巷和-400等候室通道之间串联建成。其底板标高为-398m，全部位于细砂岩之中。根据云庄煤矿井下人员管理系统监测到的全矿下井作业人员及硐室附近人员分布情况统计，所有范围内作业人员一般为80人左右。按照紧急情况下井下作业人员就斤避难的原则，同时根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》第9条“永久避难硐室的备用系数不低于1.2”之要求，井下永久避难硐室生存室内按100人考虑，每人有效使用面积不低于1.0m2，过滤室的净面积不小于3.0m2。第二章紧急避险设施类型及容积2.1永久避难硐室2.1.1永久避难硐室规格（1）永久避难硐室生存室内按避难人数100人考虑，每人应不小于1.0m2，过渡室的净面积应不小于3.0m2的使用面积计算：S生=1.0x100=100m2S过=3.0m2（2）永久避难硐室的生存室的设计宽度为3.4m，过渡室的设计宽度若为2m，生存室容量的备用系数为1.2，计算其长度：a生=100x1÷3.4=30ma过=3.0÷2.0=1.5m过渡室长度不小于1.5m即满足规定要求，现结合设计实际，防爆门两道，厚度为1m，防护门两道和过渡室长度为2m。所以永久避难硐室总长度为a=a生+a′过=30+4=34m（3）根据现有避难硐室和永久避难硐室施工需要，生存室的设计宽度若为3.4m和过渡室的设计宽度为2m时，生存室长度不得小于30m和硐室总长度不得小于34m可满足要求。（4）采取永久避难硐室设计总面积S=172.72m2，生存室面积S生=159.12m2，过渡室面积S过=3m2，满足规定要求，硐室具体参数见永久避难硐室设计图。2.1.2永久避难硐室的功能（1）整体结构坚固密闭，能达到防火防爆，隔绝有毒有害气体的要求。（2）硐室能实现独立供氧，提供人员生存的基本需求。（3）硐室有完善的监测监控系统和通讯系统，可及时与地面积取得联系，争取及时救援。（4）硐室内装备有医疗急救设备、照明设备、灭火器、自救器、水、干粮、卫生设备等必须设备。2.1.3避难硐室结构（1）支护整个永久避难硐室的支护是一次性支护。一次支护：采用锚杆锚索+横纵钢筋托梁+金属网+喷射混凝土联合支护：喷浆厚度100mm。（2）功能区域划分永久避难硐室室内部分为过渡室、生存室，两道门设有与门开启联动的气幕装置以阻隔有毒有害气体进入室内，过渡室的内设有喷淋装置。生存室逃生人员进入避难硐室后的主要活动空间，满足逃生人员在避难硐室内部生产的基本需求，内部设有监测监控系统、通信联络系统、三级供氧系统、照明系统、备用电源、生存保障系统。2.1.4避难硐室系统构成硐室内部设有防暴密闭系统、监测监控系统、供氧系统、通信系统，并备用常用的救护器材、工具和定量的食物、水等附属设备。（1）防暴密闭系统①第一道防护密闭门防护密闭门的设计遵盾灵活、快捷、手动、密闭性良好等原则。门体要求能够抵御0.3MPa的爆炸冲击波、有毒有害气体对人体的伤害，防护密闭门采用的规格参数为1x2m，并在防护密闭门上设观察窗，防护密闭门由有资质生产厂家提供。②防暴密闭墙永久避难硐室-400大巷和-400候车室通道的两侧两个通道各采用一道防暴密闭墙结构，墙体上分别各设两跟￠159mm钢管，并在室内安装控制闸门，用于硐室的正常通风，当发生灾变时立即关闭控制闸门。防暴密闭墙同样要求能够抵抗0.3MPa的爆炸冲击波。通过采用C30强度的混凝土并配筋来实现要求。为了加强其抗冲击波能力，墙体周边掏槽，深度不小于0.2m。③第二道密闭门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。④喷淋装置喷淋装置安装在两端防暴密闭门处，目的是隔阻逃生人员进入避难硐室时有毒有害气体对进入，系统的启动与硐室密闭门相连动，使得在密闭门打开后，在门口形成了气幕门，气源采用矿井压风，水源由供水系统提供。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闸门。（2）监测监控系统硐室避难区入口设有人员定位读卡器，避难人员进入即可探测到，同时内安设防爆摄像头，监测硐室人员情况，便于地面应急救援中心了解井下避难人员情况，便于做出合适的救援计划和指导避难人员进行自救。硐室内外设置传感器实时监控硐室内外的各项坏境参数，为硐室内避难人员提供活动依据，硐室内放置机械湿度计、02、C0、CH4、CO和温度传感器。过渡室放置02和CO传感器。硐室外两侧分别放置CH4、02、C0、C02和温度传感器。当监测系统探测到以上各项环境参数超标时，监测系统报警自动提示，设定声光报警系统。设置数据接口，与经商监测平台对接，讲监测到的室内气体环境参数传输到井上。各项环境参数标准如表1所示。（3）供氧系统永久避难硐室采用“三级供氧系统”，分为井下压风供氧、氧气瓶供氧、自救器供氧。优先采用井下压风供氧，若井下压风系统中断或破坏，立即开启氧气瓶向硐室供氧。压风供氧采用ZYJ矿井压风自救装置提供，ZYJ矿井压风自救装置箱体结构是一种新型的隔绝式气体呼吸防护装置，针对传统老式压风自救装置存在的缺陷，本装置一箱六组，能同时提供六人使用，达到互相照顾的效果。氧气瓶供氧外接15MPa高压氧气气瓶组，由汇流排行总控制，最气体种类安全范围O218.5﹪-23﹪CO2≦1﹪CO≦24ppmCH4≦1﹪温度≦35℃后汇集到一体机中与过滤气体混合均匀后供避难远远呼吸，气瓶中的高压氧气会经过两次减压，第一次减压是将15MPa高压氧气将为压力在0.6—1MPa的氧气，第二次减压是将压力在0.6—1MPa的氧气将为0.1—0.2MPa的常压氧气，便于硐室内的避难人员正常呼吸，此外，汇流排中氧气流量可根据不同人数容量进行调节（人均需要氧量0.5L/min）。（4）通讯系统避难硐室内实现了“2级通讯系统”，分别为无线通知，有线电话两种方式。国家没做具体要求，目前矿井现有童话系统对接即可，有线电话与井上调度室相连，电话机旁边设置通讯面板，面板上面印有“救援指挥中心”、“调度室”等主要部门电话，同时在硐室入口附近安装无线通讯基站，硐室内配备一台无线电话，可是先有效的联络便于开展救援工作。（5）电源系统避难硐室内动力供应系统由矿井供电系统和镍氢电池组组成。正常情况下由矿井供电系统提供监控装置、人员定位装置和视频装置等的动力供应。灾变发生后在矿井电系统中断的情况下，则由蓄电池组提供动力供应。镍氢蓄电池组放置在专用隔爆电源箱内，平时依靠框内电源充电维持。电池蓄电量可保证设备运行96小时。（6）照明系统避难硐室内照明系统由防暴LED灯和备用矿灯照明组成。硐室内照明正常情况由安装在避难硐室内的防暴LED灯提供，避险状态下外界供电中断时由室内备用电源及备用一体式矿灯提供。根据避难硐室可以提供的最多避险认输，设计配备不少于总认输25%的一体矿灯。（7）生存保障系统附属设备包括医疗急救设备、照明设备。灭火器、自救器、水、干粮、座椅、卫生设备等必须设备。这些附属设备能保证避难硐室内部人员在救援队伍赶来之前，维持正常的基本生活。自救器：采用隔绝式自救器，额定防护时间45min，便于紧急情况下转移。急救箱：内配有体温计、包扎带、止痛药等，可对伤员进行简单的救护。饮用水：人均每天1500ml配备。食物：人均1500KJ，配备军用压缩饼干，每人每天四块配备。卫生设施：备有机械打包式马桶，可对人体排泄物打包密封。标志知识：硐室内部设有清晰可见的标志，各设备张贴使用说明，并张贴避难硐室操作规程和应急响应流程，指导避难人员进行自救。其中自救器、水、食物数量按照额定纳人数的1.2培存储并集中存放。第三章紧急避险设施基本功能及整体性设计3.1紧急避险设施基本功能紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、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96h。3.1.1自备氧供氧系统供氧量不低于0.5升/分钟·人，处理二氧化碳的能力不低于0.5升/分钟·人。永久避难硐室供氧量及钢瓶数计算：Q=A·T·B=100x60x0.5=288000LQ——需配备的总氧气量，L：A——永久避难硐室按最大人数100人计算，人：t——供氧量不小于96h计算，min：B——供氧量不低于0.5L/min·人：N——需氧气瓶数3.1.2环境监测紧急避险设施内部环境中氧气含量应在18.5%-23.0%之间，二氧化碳浓度不大于1.0%温度不高于35摄氏度，湿度不大于85%，并保证紧急避险设施应始终不低于100pa的正压状态。配备独立的内外坏境参数监测货监测一期、一氧化碳，生存室内的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度、湿度和避险设施外的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳进行检测货监测。3.1.3人员生存保障紧急避险设施内按额定避险认输配备食品，饮用水、自救器、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。配备的食品发热量不少于5000千焦/天·人，饮用水不少与1.5升/天·人。（1）永久避难硐室饮用水共给量计算：V=A·T·B=100x（96/24）x1.5=600LV——需供给的饮水量，LA——永久避难硐室按100人计算，天t——按额定防护时间不低于96h计算，天B——饮用水不少于1.5L/D·人水的数量按照额定容纳人数的1.2倍存储，所以取720L。(2)矿用自救器避难硐室内配备的自救器为隔绝式，有效防护时间不低于45分钟，按照避难硐室避险认输的120%配备，设施配备自救器100台。3.1.4永久避难硐室基本功能装置情况和价格见附表一3.2紧急避险系统整体性设计3.2.1监测监控系统避难硐室内外必须配备独立的坏境参数监测装置和监测仪器。过度舱内安装氧气、一氧化碳传感器，生存室内安装氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度和湿度传感器，避难硐室外设置氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳传感器。硐室内，外坏境监测监控分站独立设置。并安装在避难硐室生存室内