煤矿紧急避险系统设计方案范例说明书

煤矿紧急避险系统设计方案范例说明书内容摘要：

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96 小时 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永久避难硐室的备用系数不低于 12 临时避难硐室和可移动式救生舱的备用系数不低于 11 4 所有煤与瓦斯突出矿井都应建设井下紧急避险设施 其他矿井在突发紧急情况时凡井下人员在自救器额定防护时间内靠步行不能安全撤至地面的应建设井下紧急避险设施 5 煤与瓦斯突出矿井应建设采区避难硐室突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面推进长度超过 500米时应在距离工作面 500米范围内建设临时避难硐室或设置可移动式救生舱 其他矿井应在距离采掘工作面 1000 米范围内建设避难硐室或设置可移动式救生舱 6 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 7 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 8 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 9 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 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永久避难硐室应确保在服务期间不受采动影响临时避难硐室应在服务期间避免受采动损害 二王屋山煤矿井下紧急避险设施的布置 一井下人员分布情况 根据煤矿井下劳动定员安排全矿共布置 3 个回采工作面 11 个掘进迎头进行作业 全矿下井人员当班最大定员 486人其中 3个采煤队每队 26人共 78人 4个综掘队每队 16人共 64 人 4个炮掘队每队 12人共 48人合计 190人其他辅助下井人员共 296 人 井下人员分布情况参照 煤矿开拓计划按照 2020 年 6 月底采掘接续计划井下各迎头采掘地点分布情况进行进行确定 根据 2020 年 6 月份～ 2020年 6 月份正常生产条件下煤矿各单位下井人员分布规律统计预计到 2020 年 6 月份井下人员分布情况如下 505m 水平人员一般在 20～ 38 人平均 34 人主要为机电工区人员 12 人运输工区 22 人 850 水平人员一般维持在 34 人左右主要为机电工区人员 12人运输工区 22人 1030m 水平井底车场附近人员一般为 44 人其中 机关管理人员最多时 10 人 运输工区人员最多时 22 人 机电工区人员最多时 12 人 1030m 水平车场采掘迎头人员一般为 374 人其中 采煤一工区人员 27人含安检员后路辅助人员 23人含瓦检员等采煤二工区人员 27 人含安检员后路辅助人员 23 人含瓦检员等采煤三工区人员 27 人含安检员后路辅助人员 23 人含瓦检员等综掘一队人员 17 人含安检员后路辅助人员 13 人含瓦检员等综掘二队人员 17人含安检员后路辅助人员 13人含瓦检员等综掘三队人员 17 人含安检员后路辅助人员 13 人含瓦检员等综掘四队人员 17 人含安检员后路辅助人员 13 人含瓦检员等掘一一队人员 17 人含安检员后路辅助人员 13 人含瓦检员等掘一二队人员 17人含安检员后路 辅助人员 13人含瓦检员等掘二一队人员 17 人含安检员后路辅助人员 13 人含瓦检员等掘二二队人员 17 人含安检员后路辅助人员 13 人含瓦检员等机修车间安装维护人员一般为 16 人含安检员 全矿每班下井人员为 486人井下人员分布表详见表 321井下人员分布规律表 一井下人员分布情况 505m水平人员一般在 20～ 30人平均 24人该水平最远工作地点距离副井口1560m11 采区轨道上车场在主副井正常提升情况下紧急情况时人员撤离到地面需时不到 30min 故对该区域人员不再考虑敷设应急避险设施 850m水平工作人员一般在 26～ 34人按照最多工作人员考虑为 34人选取考虑到紧急情况下 1030水平车场硐室附近人员能够在 30min内撤离到该地点最多人员为 44 人其中 机关管理人员最多时 10 人 运输工区人员最多时 22 人 机电工区人员最多时 12 人 故 850m水平应急撤离人员为 78人按照永久避难硐室人员容纳系数 12考虑硐室容量应为 936 人故选择在该水平 13 采区进风行人下山下车场附近建设一容纳 100 人的永久避难硐室可以满足应急需要 1030m 水平南翼共有两个综掘迎头两个炮掘迎头一个回采工作面人员数量在 154 人左右考虑到应急情况发生时可能滞 留该地点的机关工作人员机电工区人员 11 人该地点可能滞留人员最多为 165 人故考虑在 1030 南翼建设 2 个容量为 100 人的永久避难硐室可以满足要求 1030m 水平北翼共有两个综掘迎头两个炮掘迎头二个回采工作一个准备工作面以及部分机关机电运输人员人员总量为253 人基于该情况故考虑在 1030 北翼 2 个容量为 100 人的永久避难硐室主要为3301 工作面 3206 工作面 3207 工作面以及 1030m 北翼轨道巷 1030m 北翼皮带巷部分机关机电运输人员准备该区域人员总量 181人故考虑在 1030南翼建设 2个容量为 110 人的永 久避难硐室可以满足要求 针对 3205工作面人员和部分运输工区主要活动在 32采区附近其人员总量为72 人故考虑在 32 采区建设 2 个容量为 40 人的永久避难硐室可以满足要求同时针对各长度超过 1000m 掘进工作面进行选配可移动式救生舱来确保迎头工作人员安全 3203 工作面定员 26 人选用容量为 38 人可移动救生舱可以满足现场要求 3205 工作面定员 26 人选用容量为 38 人可移动救生舱可以满足现场要求 3301 工作面定员 26 人选用容量为 38 人可移动救生舱可以满足现场要求 3202 轨道顺槽定员 16 人选用容量为 38 人可移动救生舱可 以满足现场要求 3202 皮带顺槽定员 16 人选用容量为 38 人可移动救生舱可以满足现场要求 3207 轨道顺槽定员 16 人选用容量为 38 人可移动救生舱可以满足现场要求 3207 皮带顺槽定员 16 人选用容量为 38 人可移动救生舱可以满足现场要求 3206 准备工作面定员 16 人选用容量为 38 人可移动救生舱可以满足现场要求 永久避难硐室设计采用钢筋混凝土砌碹锚网喷复合支护喷射混凝土厚度为80mm 喷射混凝土强度等级为 C20 砌碹混凝土标号 C50 砌碹厚度 500mm 硐室内表面用 10cm 厚白水泥沙浆抹面硐室底板采用混凝土地面厚度 100mm 铺底混凝土强度等级为 C10 硐室地面高于相邻巷道底板不小于 200mm 永久避难硐室采用向外开启的两道门结构外侧第一道门采用即能抵挡一定强度的冲击波兼具防水功能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 30MPa 抗水压不低于 2Mpa 有足够的气密性和防水功能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混凝土强度顶级为 C50 门墙与岩煤体接实保证足够的气密性除防护密闭门外永久避难硐室还通过压风系统供电电缆与外界联通在墙体内应预埋管线 二永久避难硐室生命保障系统组成及主要技术参数 永久避难硐室各生命保障系统布置详见图 322 1 供氧系统 ⑴供氧系统的主要功能及要求 由于煤矿井下发生煤与瓦斯突出火灾瓦斯煤尘爆炸冒顶等灾害性事故时都会致使避难硐室周围环境伴有缺氧有毒有害气体出现因此避难硐室内必须设置向避险人员提供氧气以保证其能够维持正常呼吸的供氧装置供氧装置必须满足以下要求 ①避险人员 在避难硐室内能够呼吸到纯净的氧气氧气浓度应在 185230 之间 ②氧气供给量及氧气浓度必须满足人体呼吸生理特点 ③氧气供给时间必须满足额定避险人员避难时不少于 96h 的生存时间 ④供氧装置在井下特殊条件下不受环境影响能够保证及时可靠 ⑵供氧方案选择 煤矿个体呼吸防护装备目前主要有正压氧气呼吸器压缩氧自救器化学氧自救器过滤式自救器这些个体呼吸防护装备共同特点是使用时间短正压氧气呼吸器最长的防护时间为 4h 压缩氧自救器化学氧自救器过滤式自救器最长的防护时间为 45min 而且过滤式自救器对环境氧气浓度要求大于 17 上述个 体呼吸防护装备防护时间短有些需要经常检查维护只能放在煤矿井下避难硐室内作为备用供氧设备或离开避难硐室逃生时供氧使用经分析比较永久避难硐室供氧方案采用压风系统供氧和压缩氧气供氧两种方式 ⑶压风系统供氧装置 ①避难硐室需风量计算 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供给足够氧气接入的矿井压风管理应设减压消音过滤装置和控制阀压风出口压力在 0103Mpa 之间供风量不低于 03m3min 人连续噪声不大于 70分贝设计按人均供风量 03m3min 避难人数 60 人计算所需总供风量为 03 60 18m3min由于单趟压风管路流量一般在 20m3min以上单趟压风管理即可满足供风需求 ②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经过阀门后进入水灰尘油的三级过滤经过预先设置的减压器浮子流量计消音器进入气体输出端为硐室内避险人员提供新鲜舒适的空气并在永久避难硐室内形成正压避免外界气体侵入硐室压风系统供氧便于日常对装置的压力供风性能等指标进行检查便于对装置的组成部件进行维护及保养其原理详见图323 ③主要技术参数 人均供风量≥ 03m3min 硐室内氧气浓度 185230 减压器入口压力≥ 08Mpa 出口压力 006Mpa 可调节 浮子流量计量程 010m3min 分度值 03m3min ④布置方式在生存室座椅两侧布置 4 套压风系统供氧装置装置的入口通过管路与压风系统管路连接 附图 323 压风系统供氧原理示意图 ⑷压缩空气供氧装置 ①避难硐室需氧量计算 煤矿发生煤与瓦斯突出瓦斯煤尘爆炸等灾害事故时有时矿井压风系统在井下的管路会遭到严重破坏因此必须有备用的供氧装置以应对地面压风系统遭到破坏时仍能有效的供氧根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》紧急避险设施应具备自备氧供氧系统人均 供氧量不低于 05Lmin 设计按人均供氧量 05Lmin避险人数 60人避险时间 96h计算所需氧气体积为 05609660 172800L 设计选择工作压力为 15MPa水容积为 40L的氧气瓶作为供氧气源每支氧气瓶内可用氧气体积为 △ P 40 128 40 5120L 式中△ P为气体可用压力差△ P 1301Mpa 1291 大气压 128大气压故需氧气瓶数量为 5120 172800 34 支 设计按人均供氧量 05Lmin 避险人数 60 人计算单位时间内总供氧量为 0560 30Lmin 由于灾变期间进 入永久避难确室避险人数可能随时变化为了有效控制不同数量避险人员时供氧量的输出设计选择可调节流量计 ②工作原理 压缩氧气供氧装置配置及原理详见图 324 该装置是利用储存在钢瓶中的压缩氧气通过供氧控制装置为避险人员输出规定数值的氧气在永久避难硐室两侧过渡室内放置的钢瓶出口经高压管路并联后集中至减压器减压器将来自于氧气瓶中的压缩氧气进行减压并输出稳定的压力至可调节浮子流量计氧气输出量可根据避险人员数量进行手动调节由于减压器输出稳定的压力因此浮子流量计调节值一定时通过浮子流量计的氧气输出量不会随氧气瓶中的压力变化 而变化压缩氧气供氧便于日常对装置的压力供氧性能等指标进行检查便于对装置的组成部件进行维护及保养 ③主要技术参数 人均供氧量≥ 05Lmin 响室内氧气浓度 185230 供氧系统用的减压器入口压力≥ 15MPa 出口压力 005MPa 可调节 最大流量不小于 60Lmin 浮子流量计量程 060Lmin 分度值 05Lmin ④布置方式在永久避难硐室两侧过渡室内分别放置工作压力为 15MPa水容积为 40L的氧气钢瓶 17支 共计 34支 两侧的氧气钢瓶经高压管路并联与减压器输入口连接减压器及浮子流量计放置在生存室墙壁上方 便避险人员调节观察压力及供氧流量数值附图 324 压缩空气供氧装置原理示意图 2 过滤降温除湿系统 ⑴主要功能及要求 根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》紧急避险设施应具备有害气体去除设施处理 C02 的能力不低于 05Lmin 人处理 CO 的能力应能保证在 2Omin内。