矿用紧急避险系统设计方案.docx
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矿用紧急避险系统设计方案
矿用紧急避险系统
1、设计依据
1) 《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;
2) 《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》;
3) 《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》;
4) 《煤矿矿井井底车场硐室设计规范》(MTT5026-2009);
5) 《煤炭工业设计规范》;
6) 《煤矿安全规程》2011;
7) 煤矿资料。
2、设计指导思想
以“安全第一,预防为主”为指导思想,以煤矿提供的资料为基础,以国家和政府相关文件为依据,实事求是对煤矿安全防护体系方面存在的安全隐患进行分析,提出合理可行的安全防范措施、选择适宜的安全技术装备,杜绝重大恶性安全事故的发生,使煤矿的安全生产得到进一步的保障。
3、设计原则
(1)多点布置
根据各工作面、掘进头人员分布情况,合理设置移动式救生舱。
临时避难硐室为其他未能进入可移动式救生舱的避灾人员提供避难空间。
永久避难硐室为整个矿井避灾人员提供避难空间,有条件的宜打从地面直通硐室的钻孔,为避难硐室提供通风、供水、食物、电力及通讯。
(2)一人一位
本着“安全为天”的原则,通过设置可移动式救生舱、临时避难硐室和永久避难硐室保证入井人员在灾害发生时都有自己的避难空间。
同时,在编制劳动定员标准时,要将人数落实到井下采、掘、机、运、通等各个环节、各个岗位,凡是能够计算和考核工作量的班组或工种岗位都要有科学合理的劳动定额,实行定额、定员管理,严禁两班交叉作业;优化劳动组织,合理安排队组编制,减少管理层次和工作环节;逐步推行井下人员管理监测系统,及时准确掌握入井人数和入井人员的工作区域;实行“限员挂牌”制,在井口、采区及采、掘工作面现场设牌板,真实标明核定的每班作业人数和实际每班作业人数。
(3)就近避险
1距离可移动式救生舱最近的人员向移动救生舱内逃生(主要是工作面、掘进头作业人员)。
2距离临时避难硐室最近的人员向临时避难硐室内逃生(主要是巷道沿线及机头零散作业人员)。
3距离永久避难硐室最近的人员向永久避难硐室内逃生(主要是井下其他零散作业人员)。
4距离井筒最近的作业人员尽快升井,向地面逃生。
(4)入舱便捷
为方便避灾人员快速地进入避难空间,应在紧急出口处、避灾路线上放置明显的标识牌,标识避险设施的位置。
根据煤矿的实际情况,先期在井下布置1个90人的永久避难硐室,后期再布置移动救生舱等紧急避险设施。
4、主要特点
煤矿紧急避险系统是以救生舱和避难硐室为核心系统化的安全体系,通过分布在矿井各个区域的救生舱和避难硐室,构建覆盖全矿井的安全防护网,确保每位井下工作人员都有避难的空间。
紧急避险系统的构建和推广是我国矿山安全领域的一次重大进步,对于提升我国的矿山安全水平和保障矿工的生命安全具有重要的意义。
与我国现有的紧急避险系统相比,煤矿建立的紧急避险系统具有系统化、信息化、积极防护的突出特点。
系统化是指该系统的各个组成部分不是相互独立的,而是相互依赖相互补充的,有机结合的一体。
矿井下根据不同工作区域的人员分布、瓦斯涌出量和配风情况,合理的安排矿用可移动式救生舱、永久避难硐室和临时避难硐室,使得事故发生后各个区域的井下作业人员在较短的时间内到达避难空间。
井下避难空间与矿井的电力、通讯、信号传输和通风系统相互协调,并设立统一的指挥平台,建立系统的应急救援指挥中心。
信息化是指井下的各个避难空间可独立的与井上的指挥平台进行双向通讯,指挥平台可实现井下避难空间和井下人员的定位,并实时监测避难空间的各项参数。
积极防护是紧急避险系统与原有防护系统的一个较大区别,在事故发生后整个体系开始运行,可向井下未及时升井的人员传达避难和救援信息,同时井下避难人员可向井上救援指挥中心提供井下环境参数,引导积极救援,避免了在危险环境中被动盲目等待救援的情况。
由于在井下的避难空间可以在96小时内保证遇险人员的生命安全,使得井上的救援工作可有序的开展,可根据井下的灾害情况进行积极有效的组织和安排救护队员。
2 公司基本情况
北京凌天世纪自动化技术有限公司成立于2003年6月,总部位于北京市通州区金桥科技产业基地环科中路17号,是一家集科研、生产、经营于一体的高新技术企业。
注册资金:
1000万元
公司是最早从事紧系避险系统研发的单位之一,参与国家安全生产重点科研项目-煤矿可移动式救生舱用环境检测系统,唯一具备救生舱用环境监测系统的生产资质。
具备救生舱用环境监测系统、电源保障、空气降温、自动供氧、通信联络独立的生产能力。
北京凌天世纪自动化技术有限公司创建于2003年,以让生产更加安全为使命,立志成为受人尊敬的全球安全装备企业。
总部位于中关村高科技园区金桥产业基地,是中关村的高新技术企业,注册资金1000万元。
我司拥有独立的研发与制造能力。
下辖北京总部、黑龙江分公司、江苏分公司、中国煤矿网。
坐落于北京市经济开发区的3层研发大楼占地1500平米,生产大楼1800平米,我们创新的产品、服务和系统致力于煤矿安全、消防救援、特警反恐,产品涉及煤矿气体检测、矿山防灭火、矿山救护、救生舱配套设备、矿用校验检定、消防破拆设备、侦检设备、救生设备、照明设备、反恐机器人等十几个大类,上百种产品,特别是在充电式破拆工具领域,我司有独特优势。
市场覆盖煤矿企业、消防部队、矿山救援队、民政救灾、地震救援系统、国防系统、铁路系统、石油系统等多个领域。
我司是中国煤炭工业机电设备定点生产企业,中国职业健康协会、应急救援协会常务理事单位,中国消防行业协会、中国煤炭物流协会理事单位,煤炭工业标准委员会气体分委员会成员单位,承担了多项公安部消防局、国家安监总局科研项目、部分项目已结题投产。
截止2011年10月15日,公司拥有24项煤矿安全标志证书(MA),9项消防型式检验证书、4项CE认证、35项产品专利。
每年新推出的产品以30%递增。
在研发方面,公司创造了多个第一,
中国第一个研发救生舱避难硐室用环境监测系统
全球第一个研发成功液可测量甲烷浓度通风多参数检测仪
全球第一个研发成功液压双轮异向切割锯
中国第一个研发成功电动剪扩钳
中国第一个研发成功充电式线锯
中国第一个研发成功救生舱气体测定器
中国第一个研发成功气动金刚石链条锯
中国第一个研发成功悬挂式甲烷一氧化碳测定器
中国第一个研发成功灾区环境远距离侦测系统。
公司已成为中国重要的新型矿山安全与消防救援装备研发基地。
公司是最早从事紧系避险系统研发的单位之一,参与国家安全生
产重点科研项目-煤矿可移动式救生舱用环境检测系统,唯一具备救生舱用环境监测系统的生产资质。
具备救生舱用环境监测系统、电源保障、空气降温、自动供氧、通信联络独立的生产能力。
北京凌天用于救生舱、避难硐室设备及已取得的煤安明细
系统名称
产品名称(点击链接到具体介绍)
设备规格型号及工程描述
产地/制造商
安标编号
环境监控系统
救生舱用氧气测定器
CYH25-J(B),自带电池,独立工作96小时,频率输出
北京凌天世纪
MFA100102
救生舱用一氧化碳测定器
CTH1000-J(B)自带电池,独立工作96小时,频率输出
北京凌天世纪
MFA100105
救生舱用硫化氢测定器
CLH100-J(B)自带电池,独立工作96小时,频率输出
北京凌天世纪
MFA100103
救生舱用甲烷测定器
CJC4J自带电池,独立工作96小时,频率输出
北京凌天世纪
MFA110145
救生舱用二氧化碳测定器
CRG5HJ自带电池,独立工作96小时,频率输出
北京凌天世纪
MFA110144
救生舱用温度测定器
自带电池,独立工作96小时,频率输出
北京凌天世纪
救生舱用差压测定器
自带电池,独立工作96小时,频率输出
北京凌天世纪
红外二氧化碳检测报警仪
CRG5H
北京凌天世纪
MFA110143
CD4(A)多参数气体测定器
CD4(A)测量甲烷、二氧化碳、氧气、一氧化碳
北京凌天世纪
MFA110142
视频通讯系统
摄像机
ZWZ4-S自带电池,独立工作96小时,无线有线双工模式
北京凌天世纪
MHC100022
无线接收显示器
ZWZ4-X自带电池,独立工作96小时,无线有线双工模式
北京凌天世纪
MHC100021
生命保障系统
HYZ4正压氧气呼吸器
HYZ4防护时间4小时
北京天必达
MLB110006
煤矿用自动苏生器
MZS30防护时间30分钟
北京天必达
MLC110003
ZYX120隔绝式压缩氧自救器
ZYX120(120分钟)防护时间120分钟
北京天必达
MLA110080
ZYX45隔绝式压缩氧气自救器
ZYX45防护时间45分钟
北京天必达
MLA110081
采用北京凌天救生舱用气体测定器取得安标证书厂家明细
统计截止到2011.12.31
信息来源自国家安标中心网站www.aqbz.org
安标编号
生产单位名称
产品名称
产品型号
备注
采用我司产品
说明
(点击企业名称查看企业信息)
MLE110032
长治清华机械厂
矿用可移动式救生舱
KJYF-96/8
本证书对下列数量及编号的产品有效:
本批产品数量1台,产品编号QH2011001。
救生舱用氧气测定器、救生舱用一氧化碳测定器、救生舱用甲烷测定器、救生舱用二氧化碳测定器、CD4(A)多参数气体测定器
MLE110034
西安博深煤矿安全科技有限公司
矿用可移动式救生舱
KJYF-96/12
本证书对下列数量及编号的产品有效:
本批产品数量1台,产品编号BSMA110021。
救生舱用氧气测定器、救生舱用一氧化碳测定器、救生舱用甲烷测定器、救生舱用二氧化碳测定器
MLE110033
电光防爆科技(上海)有限公司
矿用可移动式救生舱
KJY-96/10
本证书对下列数量及编号的产品有效:
本批产品数量1台,产品编号201103001
救生舱用氧气测定器、救生舱用一氧化碳测定器
提交认证材料时,我司尚未取得救生舱用甲烷测定器、救生舱用二氧化碳测定器的安标。
MLE110008
中煤机械集团有限公司
矿用可移动式救生舱
KJYF96/8
本证书对下列数量及编号的产品有效:
数量1台编号10009
CD4(A)多参数气体测定器
MLE110019
中煤机械集团有限公司
矿用可移动式救生舱
KJYF96/8
本证书对下列数量及编号的产品有效:
本证书对下列数量及编号的产品有效。
数量7台;产品编号11001~11007
CD4(A)多参数气体测定器
MLE110024
中煤机械集团有限公司
矿用可移动式救生舱
KJYF96/8
本证书对下列数量及编号的产品有效。
产品数量:
15台,产品编号:
2011008-2011022。
CD4(A)多参数气体测定器
MLE110015
黑龙江龙煤卓异救援装备科技有限公司
矿用可移动式救生舱
KJYF-96/10
本证书对下列数量及编号的产品有效。
本批数量1台;产品编号20110001。
救生舱用氧气测定器、救生舱用一氧化碳测定器
提交认证材料时,我司尚未取得救生舱用甲烷测定器、救生舱用二氧化碳测定器的安标。
MLE110023
黑龙江龙煤卓异救援装备科技有限公司
矿用可移动式救生舱
KJYF-96/10
本证书对下列数量及编号的产品有效。
本批数量10台;产品编号20110002、20110003、20110004、20110005、20110006、20110007、20110008、20110009、20110010、20110011。
救生舱用氧气测定器、救生舱用一氧化碳测定器
提交认证材料时,我司尚未取得救生舱用甲烷测定器、救生舱用二氧化碳测定器的安标。
MLE110029
辽宁卓异装备制造有限公司
矿用可移动式救生舱
KJYF-96/12
本证书对下列数量及编号的产品有效。
本批数量:
1台,产品编号:
ZY20111001。
救生舱用氧气测定器、救生舱用一氧化碳测定器
提交认证材料时,我司尚未取得救生舱用甲烷测定器、救生舱用二氧化碳测定器的安标。
MLE110027
辽宁卓异装备制造有限公司
矿用可移动式救生舱
KJYF-96/8
本证书对下列数量及编号的产品有效。
本批数量20台,产品编号为ZY201104-ZY201123。
救生舱用氧气测定器、救生舱用一氧化碳测定器
提交认证材料时,我司尚未取得救生舱用甲烷测定器、救生舱用二氧化碳测定器的安标。
MLE110011
辽宁卓异装备制造有限公司
矿用可移动式救生舱
KJYF-96/8
本证书对系列数量及编号的产品有效。
数量1台,编号ZY201101。
救生舱用氧气测定器、救生舱用一氧化碳测定器
提交认证材料时,我司尚未取得救生舱用甲烷测定器、救生舱用二氧化碳测定器的安标。
MLE110020
辽宁卓异装备制造有限公司
矿用可移动式救生舱
KJYF-96/8
本证书对下列数量及编号的产品有效。
数量2台,编号为ZY201102,ZY201103。
救生舱用氧气测定器、救生舱用一氧化碳测定器
提交认证材料时,我司尚未取得救生舱用甲烷测定器、救生舱用二氧化碳测定器的安标。
全国煤矿坚决遏制重特大事故、推广6大系统现场会2010.7山西潞安
六大系统推进会2011年8月25至26日山西省朔州
3 矿井基本情况
*
4 系统实现目标及预期效果
4.1 提升煤矿抗灾变能力及救援手段
1)建设包括矿工携带自救器、可移动式救生舱、临时避难硐室及永久避难硐室的三级避险系统,提供多种手段,快速逃离灾区,多方面增加生存机会,最大限度降低灾害伤亡人数。
按照矿井灾变期间,先安全撤离危险区域,后紧急避险的原则,在自救器有效防护时间内不能到达安全地点或升井、或者撤退路线受阻无法通过时,利用移动式救生舱和避难硐室,为避险人员及时躲避灾难赢得救援时间,挽救遇险人员生命。
2)改变煤矿灾后依赖地面救护队救援的单一性,通过建设煤矿井下紧急避险系统,变“被动待援”为“主动自救和外部救援相结合”,从而实现灾后“立体”救援,提升煤矿安全体系的效率与质量。
4.2 实现煤矿井下安全避险六大系统综合防护体系
煤矿井下紧急避险系统、煤矿安全监控系统、井下人员定位系统、矿井通信调度系统、供水施救系统和压风自救系统等六大系统在煤矿安全避险系统建设中互为关联、相互作用,完成井下三级安全避险系统建设将最终形成六大系统综合防护体系,对有效降低事故危害程度、防范遏制重特大事故将起重大作用。
5 实施方案
5.1 系统概述
1) 临时避难硐室
临时避难硐室应布置在稳定的岩(煤)层中,避开地质构造带、高温带、应力异常区,确保服务期间受采动影响小。
前后20米范围内巷道应采用不燃性材料支护,顶板完整、支护完好,符合安全出口的要求,为遇险人员安全避险提供生命保障的设施。
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,服务年限一般不大于5年的避难硐室。
2) 永久避难硐室
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,服务年限一般不低于5年的避难硐室。
(1)换戴具有空气气源的待救呼吸装置,静等救援。
(2)在避难室内常设救护设备,主要是解决事故发生后救护装置的即时供应和补充,为逃生人员更换时间较长的自救器,以便继续走出较长的巷道脱险,为遇险人员安全逃生到地面续航。
(3)为矿山救护队建立临时救护基地,提供人员休息和对危难受伤人员进行抢救。
5.2 永久避难硐室建设
5.2.1 永久避难硐室的选址
1) 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危险区。
2) 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。
3) 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。
4) 尽量靠近辅运大巷,易于得到救援,快速撤离到地面。
5.2.2永久避难硐室的构建及设计
(1)区域划分
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系统和卫生设施。
生存室的功能是为避难人员提供氧气、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。
图5.3避难硐室结构示意图
(2)规模尺寸
1、永久避难硐室生存室内按避难人数80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=1.0×80=80m2
S过=3.0m2
2、永久避难硐室的生存室的设计宽度为4.0m,过渡室的设计宽度为3.0m,生存室容量的备用系数为1.2,计算其长度:
a生=80×1.2÷4.0=24m;
a过=3.0÷3.0=1.0m;
a=a生+2a过=24+2=26m
3、根据永久避难硐室施工需要,生存室的设计宽度为4.0m和过渡室的设计宽度为3.0m时,生存室长度不得小于24m和硐室总长度不得小于26m可满足要求。
(3)支护方式
根据矿井实际情况,整个避难硐室截面形状初步设计成直墙半圆拱形,根据截面形状和以往支护经验,避难硐室由岩体向避难硐室内部支护方式分别为锚网(索)联合支护;喷浆层;充填材料层;钢筋混凝土层,具体支护如图5.2所示。
图5.2永久避难硐室断面支护图
具体支护参数是:
一次支护采用让压锚杆锚索+双钢筋托梁+金属网片+喷射100mm厚砼联合支护,其中拱部顶锚杆尺寸为φ22×2600mm,间排距为800×800mm,帮锚杆尺寸为φ22×2400mm,间排距为800×800mm,锚索尺寸为φ17.8×8300mm,每排5根,排距取1.6m;二次支护采用钢筋混凝土(强度为C30)进行支护,厚度为300mm,φ8mm结构筋的间排距为250×250mm。
(4)永久避难硐室配套系统
为了保证避难硐室内人员的生存和设备的正常运行,共设置了如下子系统:
防火密闭系统、气幕喷淋系统、空气净化及除湿系统、供氧系统、降温系统、生活保障系统、附属系统、压风系统、供水系统、监测监控系统、通讯系统、人员定位系统、视频监控系统、供电系统,备用系数为1.2。
5.3 子系统建设的基本要求
一、设置地点及支护
设置地点
硐室设置位置符合设计要求;布置在稳定岩层中时,前后20m范围内巷道顶板完整、支护完好;布置在煤层中时,有控制瓦斯涌出和煤层自燃措施;安全出口符合相关规定。
支护方式及材料
硐室及巷道前后20m范围内采用锚喷、砌碹等不燃性材料进行支护。
二、硐室建设工程
生存室
1.:
净高≥2m,每人有效使用面积≥1.0m2;2两趟单向排气管和一趟单向排水管及手动阀门。
过渡室
1.净高≥2m、面积≥3.0m2;压缩空气幕和压气喷淋装置;3.单向排水和排气管及手动阀门。
硐室形状与颜色
拱形或梯形、内部为浅色。
防水措施
硐室地面高于巷道底板不小于0.2m。
密闭门
1.防护密闭门(观察窗);2.开闭灵活、密封可靠,能够里外锁死;3.密闭墙掏槽深度不小于0.2m。
4.向外开启。
风水管线保护措施
保护距离≥20m。
三、避难硐室功能设施
氧气供给
压缩氧或自生氧供气。
压风自救系统
压风管路应设减压、消音、过滤装置和控制阀,出口压力0.1~0.3MPa,供风量≥0.3m3/min•人,连续噪声≤70dB(A)。
供水施救系统
供水管路应有专用接口和供水阀门。
有毒有害气体处理
处理CO2能力不低于0.5L/分站•人;处理CO能力应保证在20min内将CO浓度由0.04%降到0.0024%以下。
温湿度控制
温度不高于35℃;湿度不大于85%;保证紧急避险设施不低于100Pa的正压状态。
人员定位
实时监测井下人员分布和进出紧急避险设施的情况。
安全监测监控
配备独立自带电源的内外环境参数检测或监测仪器。
独立自带电源的内外环境参数监测
1、生存室:
O2、CO、CO2、CH4、温度、湿度监测,自带电源断电后独立工作96小时以上。
2、过渡室:
O2、CO、CO2、CH4监测,自带电源断电后独立工作96小时以上。
3、外界:
O2、CO、CO2、CH4监测,自带电源断电后独立工作96小时以上。
视频监控系统
要能对硐室内外视频图像进行实时监控,并与矿井视频监控系统连接,硐室内设置显示装置。
设备自带电源断电后独立工作96小时以上。
自救器
有效防护时间不少于120min的隔绝式压缩氧自救器,数量为额定人数的120%。
通讯联络系统
直通电话,无线通讯或应急通讯。
照明
一体式矿灯、矿用防爆日光灯和应急照明。
排泄物收集
集便器。
消防器材
消防器材的种类、规格、数量符合设计要求,灭火器必须在保质期内。
宜采用干粉灭火器,且容量不少于40㎏。
工具箱
担架、隔绝式正压氧气呼吸器、自动苏生器、铜锤、铜锹、铜镐、拐棍、扳子、钳子、螺丝钉等。
急救箱
绷带、纱布、速效救心丸、云南白药、剪刀、血压计、注射器等。
基本生存保障
食品不少于5000kJ/人·天,饮用水不少于1.5L/人·天。
动力保障
配备在紧急情况下满足基本生存条件的动力供应设施,如矿用隔爆型备用电池箱,矿用隔爆兼本安直流稳压电源。
指示牌
硐室(救生舱)入口标识牌、巷道指示牌、硐内操作指示牌。
6 子系统概述
1) 防火密闭系统
防火防爆系统包括防火防爆密闭门和防火防爆密闭墙,分别设置在避难硐室的两侧,该系统能够抗冲击波1.0MPa。
防爆密闭门具有开启灵活、快捷、手动、密闭性良好等特点,门的布置如图5.3所示:
图5.3永久避难硐室防爆密闭门布置示意图
防火防爆密闭门尺寸为1054×1634mm,厚132mm。
门框的结构为长方形的整体式,门框纵横方向各设计有加强筋板,使门板能有足够的抵抗压力变形的能力。
采用门中门双向开启的方式,即在防爆门上设置应急门,防爆门向外开启,紧急门向内开启,防止出现意外时防爆门向外打不开。
应急门上设有观察窗,可观察外面情况。
5.1.1 自备氧供氧系统和有害气体去除设施
2) 气幕喷淋系统
在外层防护门入口内侧设置气幕喷淋系统,有效防止有毒有害气体伴随避难人员的进入而污染避难硐室内部的空气。
①结构形式
输送空气管采用冷拔结构,用无缝钢管φ16×1.5,喷气孔直径φ2,间距L=20。
发生灾变后,由第一个进入的人员打开空气瓶及气幕喷淋装置的开关,与密闭门一起形成联动,组成气幕喷淋系统。
②耗气量计算
每人通过防爆门的时间为:
30s/人,人数:
20人,备用系数1.2,总通过时间:
720s.
WMA219-40-15型钢制无缝气瓶,储气量为:
4.36m3/个
布孔数量:
(1.6+1.6+1.2)/(0.020+0.002)=200
表1 气幕耗风量及气瓶数
方案
出风形式
出风速度(m/s)
气孔个数
气孔直径
单位耗风量(m3/
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 关 键 词:
- 紧急 避险 系统 设计方案