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3避难硐室设置
煤矿
(煤矿井下紧急避险系统)
避难硐室
设置和施工设计方案
二○一二年四月
前言
根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》、《煤矿整合工程初步设计(含矿产资源开发利用方案、代可行性研究报告)说明书》及紧急避险设施相关规定,结合煤矿地质、水文及巷道、采区布置等选定避难硐室设计方案,进行设计、建设,并制定相应的管理制度。
第一章避难硐室设置
一、避难硐室作用:
1、作用:
煤矿井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下,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。
井下紧急避险设施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。
该设施对外能够抵御高温烟气,隔绝有毒有害气体,对内提供氧气、食物、水,去除有毒有害气体,创造生存基本条件,为应急救援创造条件、赢得时间。
紧急避险设施主要包括避难硐室、临时避难硐室、可移动式救生舱。
2、装备:
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。
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。
(1)具备自备氧供氧系统和有害气体去除设施。
供氧量不低于0.5L/min·人,处理CO2的能力不低于0.5L/min·人,处理CO的能力应能保证在20min内将CO浓度由0.04%降到0.0024%以下。
在整个额定防护时间内,紧急避险设施内部环境中O2含量应在18.5%~23.0%之间,CO2浓度不大于1.0%,CH4浓度不大于1.0%,CO浓度不大于0.0024%,温度不高于35º,湿度不大于85%,并保证紧急避险设施内始终处于不低于100Pa的正压状态。
采用高压气瓶供气系统的应有减压措施,以保证安全使用。
(2)配备独立的内外环境参数检测或监测仪器,在突发紧急情况下人员避险时,能够对避险设施过渡室(舱)内的O2、CO,生存室(舱)内的O2、CH4、CO2、CO、温度、湿度和避险设施外的O2、CH4、CO2、CO进行检测或监测。
(3)按额定避险人数配备食品、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5000KJ/d·人,饮用水不少于1.5L/d·人。
配备的自救器应为隔绝式,有效防护时间应不低于45min。
二、避难硐室设置数量:
根据《煤矿整合工程初步设计修改说明》设计两个避难硐室。
在+470m北东K3煤层41采区为准备采区,有4122运输机巷两个掘进面,设计避难硐室;在+350m南西有31首采区和3112准备工作面运输机巷掘进面,设计避难硐室。
三、避难硐室位置:
1、+470m避难硐室靠近41采区,位于+470m水平运输巷顶板中,其中一个通道口与+470m水平运输巷相连,另一个通道口41采区回风石门相连。
2、+350m避难硐室靠近31采区,位于+350m南西水平运输巷底板中,利用断层处巷道改道后的原有巷道,其中一个通道口与+470m水平运输巷过断层后第一个车场相连。
第二章避难硐室设计
一、避难硐室设计依据:
1、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。
2、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气喷淋装置。
3、避难硐室过渡室的净面积应不小于3.0m2;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。
避难硐室生存室的净高不低于2.0m,每人应有不低于1.0m2的有效使用面积,设计额定避险人数不少于20人,宜不多于100人。
临时避难硐室过渡室的净面积应不小于2.0m2,临时避难硐室生存室的净高不低于1.85米,每人应有不低于0.9m2的有效使用面积,设计额定避险人数不少于10人,不多于40人。
4、避难硐室防护密闭门抗冲击压力不低于0.3MPa,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0.2m,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。
5、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不小于0.2m。
6、《初步设计》修改版,避难硐室净断面宽2.0×高2.2m。
7、按《规定》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,为便于达到密闭门抗冲击和密闭要求,门扇不宜过大,拟设计门扇宽0.8×高1.8m,采用两层钢板中间夹筋制作,第一道防护密闭门采用5mm厚钢板,第二道密闭门采用1mm厚钢板,门扇厚度为50-100mm。
二、+470m水平北东避难硐室断面计算:
成形巷道断面2.0×2.2m。
避难硐室巷道一端设置过渡室,巷道断面2.0×2.2m,长度2.0m,满足门扇开合需用的空间。
另一端采用墙体封闭后,在墙体中设置通风孔(可用废旧防爆电器外壳作为通风孔,在紧急情况下其端盖密闭效果较好。
)
+470m北东避难硐室设置应满足+470m北东41准备采区掘进、运输及其他入井人员使用要求。
人数:
2个掘进面一个班次共30人,平巷运输3人,通风维修5人,机电维修队3人,现场管理2人,矿长值班1人,可能出现的流动管理2人及行业部门等监察5人,共计51人,即占地面积51m2,宽2.0m,长25.5m。
过渡室长2m、设备室长3.0m、两门框共占长度算0.5m,则巷道总长31.0m。
三、+350m水平南西避难硐室断面计算:
成形巷道断面2.0×2.2m。
避难硐室巷道一端设置过渡室,巷道断面2.0×2.2m,长度2.0m,满足门扇开合需用的空间。
另一端采用墙体封闭后,在墙体中设置通风孔(可用废旧防爆电器外壳作为通风孔,在紧急情况下其端盖密闭效果较好。
)
+350m南西避难硐室设置应满足+350m南西31采区采面、掘进、运输及其他入井人员使用要求。
人数:
1个采煤工作面30人,1个掘进面一个班次15人,平巷运输3人,通风维修5人,机电维修队3人,现场管理2人,矿长值班1人,可能出现的流动管理2人及行业部门等监察5人,共计66人,即占地面积66m2,宽2.0m,长33.0m。
过渡室长2.0mm、设备室长3.0m、两门框共占长度算0.5m,则巷道总长38.5m。
第三章避难硐室内设施
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域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。
避难硐室的备用系数不低于1.2,临时避难硐室和可移动式救生舱的备用系数不低于1.1。
一、过渡室要求:
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气喷淋装置。
避难硐室过渡室的净面积不小于3.0m2;临时避难硐室过渡室的净面积应不小于2.0m2。
二、生存室配置要求:
1、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。
2、避难硐室还应配备自备氧供氧系统,供氧量不小于24小时。
人体在静止状态下耗氧量为0.25L/min,在工作时耗氧量为1-3L/min;医用氧气瓶主要有4升、10升、15升和40升几种规格。
(1)+470m水平北东避难硐室51人,自备氧供氧系统储存氧量为(备用系数1.1):
51人×0.25L/min·人×24h×1.1倍=20196L。
(2)+350m水平南西避难硐室66人
66人×0.25L/min·人×24h×1.1倍=26136L。
避难硐室内储存氧气瓶数量
医用氧气瓶规格
单位
需氧量
4L
10L
15L
40L
每瓶氧气瓶容氧量(常压状态)
升
580
1450
2175
5800
+470m避难硐室氧气瓶数量
瓶
20196
35
14
9
3
+350m南西避难硐室氧气瓶数量
瓶
26136
45
18
12
5
3、矿井安全监测监控系统应对紧急避险设施外和避难硐室内的甲烷、一氧化碳等环境参数进行实时监测。
4、矿井人员定位系统应能实时监测井下人员分布和进出紧急避险设施的情况。
5、矿井压风自救系统应能为紧急避险设施供给足量氧气,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。
6、矿井供水施救系统应能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。
接入的矿井供水管路应有专用接口和供水阀门。
7、矿井通信联络系统应延伸至井下紧急避险设施,紧急避险设施内应设置直通矿调度室的电话。
8、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。
矿井避灾路线图中应明确标注紧急避险设施的位置、规格和种类,井巷中应有紧急避险设施方位的明显标识,以方便灾变时遇险人员迅速到达紧急避险设施。
9、紧急避险系统应随井下采掘系统的变化及时调整和补充完善,包括及时补充或移动紧急避险设施,完善避灾路线和应急预案等。
10、接入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。
避难硐室内宜加配无线电话或应急通讯设施。
11、避难硐室施工、安装完成后,应进行各种功能测试和联合试运行,并严格按设计要求组织验收。
12、煤矿企业应建立紧急避险系统管理制度,确定专门机构和人员对紧急避险设施进行维护和管理,保证其始终处于正常待用状态。
13、紧急避险设施内应悬挂或张贴简明、易懂的使用说明,指导避险矿工正确使用。
14、煤矿企业应定期对紧急避险设施及配套设备进行维护和检查,并按产品说明书要求定期更换部件或设备。
15、应保证储存的食品、水、药品等始终处于保质期内,外包装应明确标示保质日期和下次更换时间。
16、每天应对紧急避险设施进行1次巡检,设置巡检牌板,做好巡检记录。
煤矿负责人应对紧急避险设施的日常巡检情况进行检查。
17、每月对配备的高压气瓶进行1次余量检查及系统调试,气瓶内压力低于额定压力的95%时,应及时更换。
每3年对高压气瓶进行1次强制性检测,每年对压力表进行1次强制性检验。
每10天应对设备电源进行1次检查和测试。
每年对紧急避险设施进行1次系统性的功能测试,包括气密性、电源、供氧、有害气体处理等。
18、经检查发现紧急避险设施不能正常使用时,应及时维护处理。
采掘区域的紧急避险设施不能正常使用时,应停止采掘作业。
19、矿井灾害预防与处理计划、重大事故应急预案、采区设计及作业规程中应包含紧急避险系统的相关内容。
20、应建立紧急避险设施的技术档案,准确记录紧急避险设施设计、安装、使用、维护、配件配品更换等相关信息。
21、煤矿企业应于每年年底前将紧急避险系统建设和运行情况,向县级以上煤矿安全监管部门和驻地煤矿安全监察机构书面报告。
22、煤矿企业应将了解紧急避险系统、正确使用紧急避险设施作为入井人员安全培训的重要内容,确保所有入井人员熟悉井下紧急避险系统,掌握紧急避险设施的使用方法,具备安全避险基本知识。
对紧急避险系统进行调整后,应及时对相关区域的入井人员进行再培训,确保所有入井人员准确掌握紧急避险系统的实际状况。
23、煤矿应当每年开展1次紧急避险应急演练,建立应急演练档案,并将应急演练情况书面报告县级以上煤矿安全监管部门和驻地煤矿安全监察机构。
附图1:
避难硐室内部布置平面图。
附图2:
避难硐室断面图。
2012年4月4日
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