北寺峪硐室技术方案.docx

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北寺峪硐室技术方案

山西羊头岭北寺峪煤业煤业有限公司

永久避难硐室

设

计

方

案

山西强森矿业有限公司

二〇一三年五月九日

一、设计及执行标准

此次项目选型遵循符号实际，科学合理、安全可靠，经济实用等原则，结合各矿井的实际情况进行。

所采用的技术和设备必须安全可靠、稳定和实用并能保证今后的平稳升级、易于扩展。

系统必须符合以下要求：

v《煤矿安全规程》2011版

v《煤矿矿井永久避难硐室建设管理暂行规定》

v《煤矿矿井安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》

v《煤矿安全监控系统通用技术要求》AQ6201-2006

v《煤矿安全监控系统使用管理规范》AQ1029-2007

v《煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求》MT/T1008-2006

v《煤矿矿井低压供电系统及装备通用安全技术要求》AQ1023-2006

v《电工电子产品环境试验》GB/T2423

v《电工电子产品基础环境试验规程》GB/T2423

v《周期检验计算抽样程序及表》GB/T2829-2002

v《爆炸性气体环境用电气设备通用要求》GB3836

v《外壳防护等级（IP代码）》GB4208

v《爆炸性环境用防爆电气设备本质安全型电路和电气设备要求》

v《矿用一般型电气设备》GB12173-90

v《煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求》MT210

v《电磁兼容实验和测量技术》GB/T17626

v《煤矿通信、自动化产品型号编制方法和管理办法》MT/T286

v《煤矿监控系统主要性能测试方法》MT/T772-1998

v《矿井压风自救装置技术条件》（MT390-1995）

v《“六大系统”建设完善基本要求》

v《煤矿矿井永久避难硐室建设管理暂行规定》（安监总煤装〔2011〕15号）建设完善永久避难硐室。

v《关于煤矿矿井永久避难硐室建设管理有关事项的通知》（安监总煤装〔2012〕15号）

v《…省煤矿矿井安全避险“六大系统”验收标准及评分办法》

以及煤矿、其他有关技术标准、规范和规定，投标单位也可采用高于上述的行业技术标准、规范和规定，所使用的标准、规范和规定均应是投标前一个月的最新有效版本。

二、设计技术要求

根据《省煤矿系统“六大系统”的通知》、《关于加快推进煤矿矿井永久避难硐室建设的通知》（安监总煤装〔2013〕10号）及要求本次采用专用管路为避难硐室供氧（风）的，在满足人员避险需求的前提下，不再配置避难硐室高压氧气瓶、有毒有害气体去除和温湿度调节装置。

为了保证永久避难硐室内人员的生存和设备的正常运行，主要分六大系统，分别为密闭空间系统、供风（氧）系统、监测监控系统、供水系统、人员定位系统、通讯系统。

此项目所投设备必须能满足不低于设计人数使用，服务年限不低于5年。

系统应具备以下功能：

矿井永久避难硐室应为遇险人员安全避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。

具备安全防护、供氧（风）保障、环境监测、通讯、照明、动力供应、人员生存保障等基本功能，在无任何外界支持的条件下额外防护时间不低于96小时。

配套设备应符合相关标准的规定，纳入安全标志管理的应取得煤矿矿用产品安全标志。

永久避难硐室应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气喷淋装置。

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。

过渡室净面积不小于3.0㎡，生存硐室净高不低于2.0m，宽度不小于2.0m，隔离门墙建设标准不低于火药库防爆墙标准。

永久避难硐室防密闭门抗冲击压力不低于0.3兆帕，应有足够的气密性，密封可靠、开闭灵活。

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。

永久避难硐室所用材料应阻燃、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不小于0.2米。

永久避难硐室设施必须与本矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相连接，形成矿井整体性的安全避险系统。

接入永久避难硐室的矿井压风、供水、监测监控、人员定位、通讯和供电系统的各种管线在接入硐室前应采取保护措施。

三、井下紧急避险设施建设原则及要求

1、紧急避险设施的建设方案应综合考虑所服务区域的特征和巷道布置、可能发生的灾害类型及特点、人员分布等因素。

2、紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、有害气体去除、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、各紧急避险设施的总容量应满足突发紧急情况下所服务区城全部人员紧急避险的需要，包括生产人员、管理人员及可能出现的其他临时人员，并应有一定的备用系数。

永久避难硐室的备用系数不低于1.2，避难硐室的备用系数不低于1.1。

4、从采掘工作面步行，凡在自救器所能提供的额定防护时间内不能安全撤到地面的，必须在距离采掘工作面1000m范围内建设避难硐室。

5、紧急避险设施应与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相连接，形成井下整体性的安全避险系统。

6、紧急避险设施的设置要与矿井避灾路线相结合，紧急避险设施应有清晰、醒目、牢靠的标识。

7、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；前后20m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；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；避难硐室应确保在服务期间不受采动影响。

四、避难硐室的设计方案

根据设计需要井下避难硐室设备共需80人、40人永久避难硐室各1套，避难硐室内部设施必须保障96小时的紧急避险需求。

满足内部生存人员的氧气供给，环境温度等满足国家有关规定要求。

设计避难硐室由2个过渡室、1个生存室组成,辅,各硐室规格参数详见下表。

表2-1避难硐室内各硐室规格参数表

规格参数

硐室名称

净长

（m）

净宽

（m）

净高

（m）

断面

形状

净断面

（m2）

净体积

（m3）

掘进断面（m3）

支护

方式

有效使用面积（m2）

额定避险人数

过渡室（单个）

半圆拱形

钢筋砼碹

生存室

半圆拱形

钢筋砼碹

100

避难硐室设计采用钢筋混凝土锚网喷联合支护，混凝土强度等级为C35。

硐室内表面用10mm厚白水泥沙浆抹面，硐室底板采用混凝土地面，厚100mm，硐室地面高于相邻巷道底板不小于200mm。

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，生存室内设置不少于两趟单向排气管和一趟单向排水管，排水管和排气管均加装手动阀门。

防护密闭门抗冲击压力不低于0.3MPa，有足够的气密性，密封可靠、开闭灵活；门墙周边掏槽，深度不小于200mm，墙体为钢筋混凝土结构，门墙与岩（煤）体接实，保证足够的气密性。

除防护密闭门外，避难硐室还通过压风系统、供电电缆等与外界连通，在墙体内应预埋管线。

在指定的硐室位置，设计避灾硐室，可同时兼做通风巷和休息硐室。

设计主要还应包括：

1）避灾硐室外部巷道的加固结构、避灾硐室外部防护段的风管、水管、电缆等的总体走向布局、人机定位系统、通讯联络系统和监测监控系统安装的设计。

2）压风、电力、供水及信号传输等管线在进入避灾硐室时要采用预埋铁管方式进行防护，管、线经预埋铁管进入硐室后，要将铁管采用混凝土封闭，电缆需加装保护管。

3）隔离门墙形状为楔形，周边掏槽，深度不小于0.2米，墙体与岩体之间，要采用强度不低于C30的混凝土浇注接实。

1、密闭空间系统

1.1、防爆密闭门

采用防爆隔离门和防爆隔离墙。

隔离门抗爆要求0.3MPa。

隔离门墙形状为楔形，周边掏槽，深度不小于0.2m，墙体用强度不低于C30的混凝土浇筑，并与岩体接实，保证足够的气密性，使避难硐室形成一个密闭空间，阻止避难所外部的有害有毒气体进入避难硐室，损害避难人员的身体健康。

1.2、超压排气装置

在地槽中预埋单向排气管，负责排出避险人员的呼吸废气。

生存硐室内安装不低于两趟单向排气管及手动阀门，过渡硐室内安装手动阀门。

1.3、排水系统

在地槽中预埋的单向排水管，生存硐室内安装不低于一趟单向排水管路及手动阀门，过渡硐室内安装手动阀门。

2、供氧系统：

压风管路供氧：

井下压风系统通过球阀、单向阀、过滤调压器、消音器引入硐室，供气压力0.1-0.3MPa，供气流量0.5L/人·min，连续噪声不大于70dB（A）。

1难硐室需风量计算

根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》，矿井压风自救系统应能为紧急避险设施给足量氧气，接入的矿井压风管路应设减压、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0.3m3／min.人，连续噪声不大于70分贝。

设计按人均供风量0.3m3／min，

避险人数80人计算，所需总供风量为：

0.3×80=24m3／min，由于单趟压风管路流量一般在10m3／min以上，三趟压风管路即可满足供风需求。

避险人数40人计算，所需总供风量为：

0.3×40=12m3／min，由于单趟压风管路流量一般在10m3／min以上，二趟压风管路即可满足供风需求。

②压风系统供氧原理示：

压风系统供氧装置利用矿井压风系统作为气源，压缩空气经压风管路进入生存室，为硐室内避险人员提供新鲜、舒适的空气，并在避难硐室内形成正压避免外界气体侵入硐室。

③主要技术参数

人均供风量：

≥0.3m3／min；

硐室内氧气浓度：

18.5-23.0％；

减压器入口压力：

≥0.8MPa、出口压力0～O.6MPa（可调节）；

浮子流量计量程：

0-8m3／min，分度值0.3m3／min。

④布置方式：

在生存室两侧布置两套压风系统供氧装置，装置的入口通过管路与压风系管路连接。

3、供水系统

正常情况下由矿井供水系统供水，当矿井供水系统发生故障时，人员饮用硐室内储存饮用水。

4、监测监控系统

4.1、环境监测装置主要功能、组成及主要技术参数

避难硐室环境监测装置可用于采集和显示硐室内外气体（CO、C02、O2、CH4等）浓度，供硐室内避难人员掌握和判别灾害环境，并根据硐室内配套救生设备及时采取自救措施，最大限度地保证遇险人员的安全。

4.2、环境监测装置在避难硐室里的布置

环境监测装置中的电源箱及备用电池箱放在电源硐室内，采集分站及硐室内传感器、湿度计放在生存室，硐室外传感器放在硐室外部。

4.3、通讯系统

避难硐室设有与矿调度室直通的电话、摄像仪，并可接入井下系统站台，最大限度保证灾变期间的通讯安全可靠。

5、空气喷淋装置

过渡室内设压缩空气气幕和压气喷淋装置，第一道隔离门墙上设观察窗，设单向排水管和单向排气管。

空气气幕装置是通过高压气体产生一定厚度的幕状气流，形成一面无形的门帘，既不影响人员出入，又能阻止室内外空气对流。

同时，强大气流还可以吹散附着在人体衣物上的有害气体。

硐室打开时，机械阀控制气幕自行启动，关门时空气气幕自行停止。

避险人员进入避难硐室时，若带入了室外的有毒有害气体，可以在过渡室内打开喷淋装置对有毒有害气体进行清洗和置换。

喷淋装置使大量的清洁空气从入过渡室内，在室内形成正压环境，再通过单向排气阀将室内的有毒有害气体排出避难硐室。

气幕及喷淋装置采用压风引入供气方式，气幕流量大于100L/min·人，喷淋流量大于100L/min·人。

进入硐室时应为每组10人，气幕流量应大于1000L/min，喷淋流量大于1000L/min。

6、个体防护装备

6.1、个体防护装备选型及主要技术参数

根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》，避难硐室内应按额定避险人数配备隔绝式自救器，有效防护时间应不低于45min。

设计避难硐室配备ZYX45型压缩氧隔绝式自救器，配备数量为额定避险人数的1.2倍，按额定避险人数为80人配备96台，40人配备48台

ZYX45型压缩氧隔绝式自救器额定防护时间为45min，该自救器具有体积小、重量轻、结构合理、性能稳定、使用方便等特点，其主要技术参数详见下表。

表2-3ZYX45型压缩氧隔绝式自救器技术参数

外形尺寸（MM）

质量（KG）

额定防护时间（MIN）

氧气瓶额定压力（MPA）

定量供氧（L／MIN）

227×177×96

2.1

45

20

>1.2

6.2、压缩氧隔绝式自救器的管理和维护

①应按使用说明书进行保管和使用，凡开启使用过的压缩氧自救器，应由发放室进行刷洗、消毒、充气和更换二氧化碳吸收剂，无论使用时间长短，二氧化碳吸收剂必须全部更换。

②压缩氧自救器每半年检查一次气密性和氧气压力。

二氧化碳吸收剂也应每半年更换一次，橡胶件老化严重的应及时更换。

③库存的二氧化碳吸收剂每季度必须化验一次，对二氧化碳吸收率低于30%，二氧化碳含量大于4%，水分不能保持在15%～21%之间的，不准使用。

其粒度应符合产品说明书的要求。

对新购进的二氧化碳吸收剂应抽样化验，不符合上述标准的不准使用。

④用于压缩氧自救器的氧气瓶必须按国家压力容器管理规定，每三年进行一次水压试验。

压力指示表按检定规程迸行周期检定。

6.3、个体防护装备布置

自救器放置在避难硐室座椅下部的储物箱里，每个座位下面至少放置一台自救器，以方便避难人员取用。

7、其它附属系统

1、硐室坐便器：

设计在避难硐室内设置ZDJ-30型脚踏自动打包式集便器。

同时配备人体排泄物收集袋，以便于对避险人员人体排泄物进行收集处理。

2、座椅：

采用不锈钢制作，座位下面是储物箱，用于避难人员休息和放置照明荧光棒、急救包、食品、饮用、CO2吸收剂、CO吸收剂、指示标志牌、棋牌等。

座椅分为2排放置在生存室中。

座椅的主要技术参数如下：

长×宽×高=2000×500×800mm。

3、食品：

避难硐室内配置压缩饼干，每人每天4块，质保期为3年。

放置在座椅下面的储物箱中。

4、矿用纯净水：

用于避难人员生活用水，配置550mL瓶装矿泉水，每人每天3瓶，质保期2年。

避难硐室内应接入矿井供水管路，并设专用接口和供水阀门，以确保在紧急情况下为避险人员供水，并为在紧急情况下输送液态营养物质创造条件。

5、灭火器：

用于扑救避难硐室内因电源短路等引起的火灾，，设计配备4台干粉灭火器。

6、担架：

用于救治和运送伤员，选用救护队用折叠担架，担架主要参数如下：

展开尺寸（L×W×H）1850×500×50mm

折叠尺寸（L×W×H）930×500×70mm

自重7kg

承重159kg

7、急救物质：

急救物品有绷带、纱布、剪刀等

8、指示标志牌：

若干，用于说明仪器设备的操作提示和警示。

9、工具箱：

放置必备的工具，用于避难硐室仪器设备的维修。

工具箱设置在生存室中间位置（靠巷帮），装有工具和维修用的配件。

10、棋牌：

为了缓解进难人员的紧张情绪，避难硐室内可以放置一些棋牌（根据需要而定）。

11、逃生矿灯：

避灾硐室配备能满足不少于设计人数的备用电源。

按实际情况配80人硐室配置80台矿灯，40人硐室配置40台矿灯

避难硐室配置表

序号

设备及安装工程名称

型号及技术规格

单位

数量（80人）

数量（40人）

备注

1

（一）

密封系统

2

1

防爆密闭门

1600*800mm（设透明可视窗；具有整体测试报告，抗冲击压力不低于0.3MPa）

个

2

2

3

2

密闭门

1600*800mm，具有整体测试报告

个

2

2

4

（二）

排气排水系统

5

1

单向排气组件

Φ50

个

16

16

6

2

单向排水阀

Φ25

个

2

2

7

3

供水组件

套

1

1

13

（四）

压风系统供氧装置

14

1

三级过滤器

套

3

2

15

2

阀门

1.5寸

个

3

2

16

3

减压器（可调节）

流量20m3/min

个

3

2

18

4

压力表

刻度0.05MPa

个

3

2

19

5

浮子流量计（可调节）

0～60L/min，分度值0.5L/min

个

3

2

21

6

消音器

60Db（A）

个

3

2

23

7

单向排气阀

个

3

2

24

8

管子、三通、弯头，固定装置

套

3

2

26

（五）

压缩空气幕及压气喷淋系统

27

1

铜管

TP2、φ8×1.5

m

150

100

29

2

减压器

入口15MPa、出口2MPa（可调）

个

2

2

31

3

高压表

分度值1MPa

支

2

2

32

4

低压表

分度值0.02MPa

支

2

2

34

5

气动开关

个

2

2

36

6

气幕装置

个

4

4

37

7

喷淋控制箱

个

2

2

39

8

喷淋装置

个

2

2

41

9

联接管路及配件

套

1

1

42

（七）

监测、监控系统

44

1

氧气传感器

台

5

5

45

2

一氧化碳传感器

支

5

5

47

3

甲烷传感器

台

3

3

49

4

二氧化碳传感器

台

3

3

50

5

湿温计

台

1

1

52

6

压差计

台

1

1

54

7

监测监控系统分站

矿方提供

台

2

2

55

8

矿用红外摄像仪

SBT127/220G

台

1

1

57

9

传感器电缆

1×4×7

m

600

300

59

10

四通接线盒

个

15

15

60

11

人员定位分站

矿方提供

台

1

1

62

12

读卡器

矿方提供

台

1

1

63

（八）

个体防护

65

1

压缩氧自救器

ZYX45（额定防护时间（min）45

台

96

48

67

2

压风自救器

台

16

8

68

3

自动苏生器

台

3

2

70

（九）

通讯系统

72

1

矿用本质安全自动电话机

台

1

1

73

（十）

供电照明系统

75

1

矿用隔爆型真空电磁起动器

QBZ-80/660（380）

台

1

1

77

2

矿用隔爆型照明综保装置

QBZ-2.5/660（380）M

台

1

1

78

3

本质安全型LED照明灯

DJS18/127L

台

7

7

80

4

煤矿用移动轻型橡套软电缆

MYQ-0.3/2.5mm2

m

200

150

81

5

矿灯

台

80

40

83

（十一）

辅助设施

85

1

专用坐椅

2000×500×800（下部设储物箱）

个

20

10

86

2

折叠担架

副

2

1

88

3

药箱

个

2

1

90

4

食品

1312kJ/块

块

1280

640

91

5

饮用水

550ml

瓶

960

480

93

6

工具箱

个

2

1

95

7

灭火器

台

4

2

96

10

棋牌

套

2

2

98

11

标牌

套

1

1

99

12

坐便器

不锈钢打包

个

3

2

101

（十二）

工程实施及安装

包括设备运输、安装及其它配套设备材料

套

1

1