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1、紧急避险系统设计说明书一、设计依据1、煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定；2、煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）。3、煤矿安全规程。二、设计方案（一）基本方案1、第一级避险系统现在15分钟化学氧自救器更换为45分钟压缩氧自救器，重新购置压缩氧自救器1800台发放到每个下井职工手中，并留有备用。2、第二级避险系统拟在井下设置永久避难硐室2个，分别设置在：三采区改造石门至三采区上部车场挂口处、+475东翼边界放水巷。设置临时避难硐室3个，分别设置在：二采区226车场、三采区中部车场、1321放水巷下平巷。（二）紧急避险系统类型煤矿井下紧急避险系统设计中的紧急避险设施建设主要包括
2、永久避难硐室及临时避难硐室建设，由于我公司矿井井下区域已施工的巷道在设计之初时未考虑摆放可移动式救生舱，造成已掘巷道断面尺寸不够，因此在此次设计中，只考虑了设计硐室作为永久避难硐室和临时避难硐室建设。紧急避险系统建设的主要内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。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。（三）紧急避险设施分布地点依据1、紧急避险设施布置依据根据安监总煤装【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
3、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，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，服务于整个矿井、水平或采区，服务年限一般不低于5年；临时避难硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，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”的规定。另外考虑到避难硐室不宜设置在变电所、火药库或者停车点，因为它们存在火灾隐患；避难硐室还应该远离各种地质构造区域，如断层、岩层断裂破碎带，大的地下位移如地震有可能破坏避难硐室及其内部设备；避难硐室的位置还要考虑不能设置在井下容易积水的地点，避免水患，要选择在足够强度的煤层或者岩层中，并且要有足够的非可燃
4、物保护厚度。2、下井人员统计根据现有人员定位系统和井口考勤人员校对，每班最大作业人员人数300人。其中一采区80人，二采区120人，三采区100人。从实际统计人员看到，在三采区改造石门至三采区上部车场挂口处设置一个100人的永久避难硐室及在三采区中部车场设置一个40人的临时避难硐室能够满足一、三采区所有作业人员的紧急避险需求；在+475边界放水巷设置一个100人的永久避难硐室，二采区井底车场与1321放水巷之间和226车场各设置一个40人的临时避难硐室能够满足二采区所有作业人员的紧急避险需求。3、永久避难硐室设计（1）永久避难硐室永久避难硐室规格永久避难硐室生存室内按避难人数100人考虑，每人
5、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=1.0100=100 m2S过=3.0m2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=1001.24.0=30；a过=3.03.0=1.0a=a生2a过=3021.0=32.0m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30 m和硐室总长度不得小于32.0m可满足要求。（2）永久避难硐室系统设计永久避难硐室采用向外开启的两道门结构。外侧第一道门采用既能抵挡一定强度的冲击波，又能阻挡有毒有害
6、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。防护密闭门上设观察窗，门墙设单向排水管和单向排气管，排水管和排气管加装手动阀门。过渡室内设压缩空气幕和压气喷淋装置。永久避难硐室的系统主要组成包括第一道防护密闭门、第一道防爆密闭墙、第二道密闭门、空气循环系统、压缩空气幕系统及其附属系统。第一道防护密闭门防护密闭门的设计遵循灵活、快捷、手动、密闭性良好等原则。门体要求能够抵御瞬时1000高温、1.0 MPa的爆炸冲击波、有毒有害气体对人体的伤害。门体的结构设计采用绕流和分流技术，防护密闭门上设观察窗。一道防爆密闭墙防爆密闭墙同样要求能够抵抗瞬时
7、1000高温和1.0MPa的爆炸冲击波。通过采用C40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0.3m，墙体设计施工成楔形，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阀门。二道密闭门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。气循环系统永久避难硐室内部的空气循环是通过与地面贯通的钻孔实现的。进风系统将压风管路从地面钻孔中直接送入到永久避难硐室内。在避难硐室内部布置成弥撒式和防护罩式相结合的布气系统，最后通过单向排气管路实现避难硐室内的空气循环，整个避难硐室内始终保持不低于100Pa的正压，防止毒害气体的渗入，在无压风的情况下，可采用高压氧气瓶
8、供氧方式。气幕系统空气幕系统安装在两端防护密闭门处，目的是阻隔逃生人员进入避难硐室时有毒有害气体的进入。空气幕系统的动力采用高压空气，系统的启动与硐室密闭门相连动，使得在密闭门打开后，在门口形成气幕门。附属系统附属系统包括人员定位系统、监测监控系统、通讯联络系统、供水施救系统、压风自救系统等，附属系统的安装不得少于2套，这些附属系统能保证避难硐室内部人员在救援队伍赶来之前保持良好状态，各系统的具体接入情况见“6.3紧急避险系统整体性设计”。4、临时避难硐室（1）临时避难硐室规格临时避难硐室生存室内按避难人数40人考虑，每人应不小于0.9m2，过渡室的净面积应不小于2.0m2的使用面积计算：S生
9、=0.940=36 m2S生避难硐室生存室平面面积，m2；S过=2.0 m2临时避难硐室的生存室的设计宽度为3.0m，过渡室的设计宽度为3.0m，生存室容量的备用系数为1.1，计算其长度：a生=361.13.0=13.2m；a过=2.03.0=0.67m；a=a生2a过=13.220.67=14.54m临时避难硐室规格：根据临时避难硐室施工需要，生存室的设计宽度为3.0m和过渡室的设计宽度为3.0m时，生存室长度不得小于13.2m和硐室总长度不得小于14.54 m可满足要求。（2）临时避难硐室系统设计临时避难硐室的建设标准同永久避难硐室，临时避难硐室的系统组成包括第一道防护密闭门、第一道防爆密
10、闭墙、第二道密闭门、空气循环系统、空气幕系统及其附属系统。第一道防护密闭门临时避难硐室防护密闭门能够抵御瞬时1000高温、1.0MPa的爆炸冲击波、有毒有害气体对人体的伤害。第一道防爆密闭墙防爆密闭墙能够抵御瞬时1000高温和1.0MPa的爆炸冲击波，墙体材料的设计同永久避难硐室。第二道密闭门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。空气循环系统临时避难硐室内部供氧方式分为两种：压风供氧方式，高压氧气瓶供氧方式，空气循环系统同永久避难硐室。空气幕系统空气幕系统安装在两端防护密闭门处，目的是阻隔逃生人员进入避难硐室时有毒有害气体的进入。空气幕系统的动力采用高压空气，系统的启动与硐室密闭门相连动，使得在密闭
11、门打开后，在门口形成气幕门。附属系统临时避难硐室的附属系统包括人员定位系统、监测监控系统、通讯联络系统、供水施救系统、压风自救系统等，附属系统的安装不得少于2套，能够为避难人员等待救援人员到来赢得时间。5、紧急避险设施基本功能及整体性设计（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、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96 h。自备氧供氧系统和有害气体去除设施供氧量不低于0.5升/分钟人，处理二氧化碳的能力不低于0.5升/分钟人，处理一氧化碳的能力应能保证在20分钟内将一氧化碳浓度由0.04%降到0.002
12、4%以下。a、永久避难硐室供氧量计算：Q=AtB =10024600.5=72000 LQ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24h计算，min；B供氧量不低于0.5L/min人；b、临时避难硐室供氧量计算：Q=AtB =4024600.5=28800 LQ需配备的总氧气量，L；A临时避难硐室按最大人数40人计算，人；t供氧量不小于24h计算，min；B供氧量不低于0.5L/min人；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%，甲烷浓度不大于1.0%，一氧化碳浓度不大于0.0024%，温度不高于35摄
13、氏度，湿度不大于85%，并保证紧急避险设施内始终不低于100pa的正压状态。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内的氧气、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、一氧化碳进行检测或监测。供电照明为确保各紧急避险设施内的正常供电，对避难硐室内供电系统方案设计如下：考虑避难硐室内照明电源，视频监控电源及其他设备电源，根据避难硐室的设置位置，直接从就近变电所设置两台专用低压馈电开关做为避难硐室电源控制开关。在避难硐室巷道两侧进、出口处一侧分别敷设1趟MY310+110型电缆，通过穿管预埋进入避
14、难硐室，实现避难硐室内部双回路供电。在避难硐室内巷道顶板安装5盏照明灯，同时安装一台ZBZ-2.5型照明综保控制照明，并安装矿用隔爆型备用电池箱、矿用隔爆兼本安直流稳压电源，当发生事故断电后采用备用电池箱做为备用电源。铺设电源均能保证供电的可靠性，同时在避难硐室内设计配备不少于额定人数25%的一体式矿灯。人员生存保障紧急避险设施内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5000千焦/天人，饮用水不少于1.5升/天人。a、永久避难硐室饮用水供给量计算：V=AtB =100（96/24）1.5 =600 LV
15、需供给的饮水量，L；A永久避难硐室按100人计算，人；t按额定防护时间不低于96h计算，天；B饮用水不少于1.5 L/d人；b、临时避难硐室饮用水供给量计算：V=AtB =40（96/24）1.5 =240 LV需供给的饮水量，L；A临时避难硐室按40人计算，人；t按额定防护时间不低于96h计算，天；B饮用水不少于1.5 L/d人；c、矿用自救器采用ZY45隔绝式化学氧自救器，该自救器主要在矿井或其它环境空气发生有毒气体污染及缺氧窒息性灾害时，现场人员及时佩戴，保证人员正常呼吸并逃离灾区。根据石屏一矿灾变演练试验，该自救器正常工作时间能保持45min；避难硐室内配备的自救器为ZY45隔绝式化学
16、氧自救器，有效防护时间不低于45分钟。 永久避难硐室基本功能装置配备情况、临时避难硐室基本功能装置配备情况见附表（后附表一表四）。（2）紧急避险系统整体性设计安全监测监控系统为保证井下各地区和避难硐室提供安全监测监控系统，矿井安全监控系统按照规定进行安装使用；矿井安全监控系统能够实时监测井下各地区的瓦斯、一氧化碳、温度、氧气、二氧化碳等空气参数的情况。 在整个额定防护时间内，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%，甲烷浓度不大于1.0%，一氧化碳浓度不大于0.0024%，温度不高于35摄氏度，湿度不大于85%。人员定位系统安监总煤装【2011】1
17、5号文件要求，矿井人员定位系统要能够实时监测井下人员分布和进出紧急避险设施的情况。井下人员定位系统，能够对各工作地区人员分布情况进行实时监控，紧急避险系统形成后，根据井下现有情况，分别对各避难硐室的人员定位系统设计如下：a、永久避难硐室变电所安置有一台人员定位系统网络交换机，为提高人员定位系统通信功能运行的安全系数，设计从变电所安装两趟人员定位系统监测分站，通讯电缆通过穿管预埋方式分别铺设在避难硐室进、出口巷道底板下，在避难硐室内外安装2个KJF210系列矿用读卡器，可将采集的信息传输给监控分站，通过监控分站传送给交换机再传输至地面，两趟监测线路一用一备，防止发生事故后损坏通信线路而影响人员定
18、位系统的正常工作。b、临时避难硐室设计直接利用就近人员定位系统监测分站，通讯电缆通过穿管预埋方式分别铺设在避难硐室进、出口巷道底板下，在避难硐室内安装2个KJF210系列矿用读卡器，可将采集的信息传输给监控分站，通过监控分站传送给交换机再传输至地面，两趟监测线路一用一备，防止发生事故后损坏通信线路而影响人员定位系统的正常工作。压风自救系统安监总煤装【2011】15号文件要求，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0.10.3MPa之间，供风量不低于0.3m/min人。为满足井下紧急避险系统中对压风自救系统的要求，结合实
19、际情况，对压风自救系统设计如下：a、永久避难硐室安监总煤装【2011】15号文件要求，压风自救系统出口压力在0.10.3Mpa之间，供风量不低于0.3m/min人。永久避难硐室设计最多避险人数不大于100人，按每人每分钟供风量不低于0.3m/min计算，空气压缩机供风量应不低于30m/min。矿井地面压风机房现有五台20m3/min空气压缩机符合要求。主压风管路采用108mm无缝钢管1趟在供气主管路上接头，到避验硐室后分两趟分别设置在巷道两侧的进、出口处，埋入巷道底板，提高管路的安全防护性能，满足压风系统的供风需求。 b、临时避难硐室管路在就近供气支管上接头，采用50mm无缝钢管安设到硐室，临
20、时避难硐室内分别敷设两趟压风管路向避难硐室内供风，两趟管路提前埋入巷道底板，提高管路的安全防护性能，满足临时避难硐室内压风系统的供风需求。供水施救系统根据安监总煤装【2011】15号文件要求，结合矿井目前供水施救情况，矿井供水施救系统应能为紧急避险情况下为避险人员供水，并能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，为满足井下紧急避险系统中对供水施救系统的要求，结合石屏一矿供水施救实际情况，对矿井供水施救系统设计如下：a、永久避难硐室供水系统设计矿井供水施救系统应能为紧急避险情况下为避险人员供水，并能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
21、路应有专用接口和供水阀门，为了满足避难硐室供水施救系统的要求，在矿井供水施救主管路上的三通阀门处连接到永久避难硐室内，将供水施救管路埋设在巷道底板中，在埋入底板中的供水施救管路需要采取保护装置，保证供水施救管路安全性，将供水施救管路设置为单向供水管路，并在管路上安装手动阀门，保证供水施救系统使用过程中的安全。b、临时避灾硐室采用75mm无缝钢管在就近供水管路上接头，在巷道底板中埋设入一趟供水管路，使供水施救管路直接连接到避难硐室内，在避难硐室内铺设一趟75mm无缝钢管，将供水管路设置为单向供水管路，在管路上安装手动阀门，保证供水施救系统的安全使用。通信系统安监总煤装【2011】15号文件要求，
22、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。井下共设计3个永久避难硐室、3个临时避难硐室，矿通讯电缆途径永久避难硐室和临时避难硐室的位置入口处。在施工永久、临时避难硐室时，提前分别在通讯电缆的主线道上分支出两趟通讯线路，并穿管后埋设在巷底。避难硐室建设完成后安装防爆电话机即可投入使用，可直通矿调度室电话，同时为保证通讯联络系统的可靠性，计划在各避难硐室内另外建设一套应急通讯设施，各安设一套直通矿调度室的固定电话，使各避难硐室内通信系统实现双线路、双通讯。各安全避险系统的设计要求a、压风、供水、供电、监控及信号传输管线在进入避难硐室前埋设于巷底，确保在灾变发
23、生时不被破坏，埋设距离不得低于20米。b、在井下通往避难硐室的入口处设“避难硐室”的反光显示标志。（3）紧急避险系统基本功能装置配备情况永久避难硐室永久避难硐室基本功能装置配备情况详见表3-6-1。表3-6-1 永久避难硐室基本功能装置配备情况表序号产品名称技术参数与功能数量其他1避难硐室空气再生与净化系统清除人体夹带和人体活动产生二氧化碳、一氧化碳、氨气、硫化氢、挥发性有机物等1套整套定制2煤矿用空调机浇封型压缩机制冷压缩机1个3避难硐室防爆门1.8m0.8m 16mm钢板4个4高压氧气瓶57600L5空气过滤器（SKQ型）空气（氧气、氮气）过滤器用于洁净、祛水、祛油的压缩空气、氧气、氮气等
24、的除尘、除菌过滤。1个6食物10箱国家质检总局（CIQ）认证。7甲烷传感器一氧化碳传感器氧气传感器二氧化碳传感器温度传感器各2台8氧气、空气减压器各1个9空气流量器1个10保温隔热材料颜色洁白、尺寸规整，集耐火、隔热、保温于一体耐温为950-1400。根据使用面积确定。11消声器消除井下压风管声音。1个12矿用本质安全型信号灯硐室指示灯2个13饮用水设计不少于480L，配备600L600L14便携式马桶2个15急救箱1个16LED矿灯硐室照明50个17隔绝式自救器防护时间不低于30min100个18工具箱1个19手提式干粉灭火器10个20矿用隔爆型备用电池箱10个21矿用隔爆兼本安直流稳压电源
25、2个22人员管理系统分站1台23人员管理系统读卡器1台24矿用红外摄像仪2台25矿用电话2台临时避难硐室临时避难硐室基本功能装置配备情况详见表3-6-2。表3-6-2 临时避难硐室基本功能装置配备情况表序号产品名称技术参数与功能数量其他1避难硐室空气再生与净化系统清除人体夹带和人体活动产生二氧化碳、一氧化碳、氨气、硫化氢、挥发性有机物等1套2煤矿用空调机浇封型压缩机制冷压缩机1个3避难硐室防爆门1.8m0.8m 16mm钢板4个4高压氧气瓶28800L5空气过滤器（SKQ型）空气（氧气、氮气）过滤器用于洁净、祛水、祛油的压缩空气、氧气、氮气等的除尘、除菌过滤。1个6食物5箱国家质检总局（CIQ
26、）认证。7甲烷传感器一氧化碳传感器氧气传感器二氧化碳传感器温度传感器各2台8氧气、空气减压器各1个9空气流量器1个10保温隔热材料颜色洁白、尺寸规整，集耐火、隔热、保温于一体耐温为950-1400。根据面积使用11消声器消除井下压风管声音。1个12矿用本质安全型信号灯硐室指示灯2个13饮用水240L14便携式马桶2个15急救箱1个16LED矿灯硐室照明30个17隔绝式自救器防护时间不低于30min60个18工具箱1个19手提式干粉灭火器10个6、紧急避险系统投资概算永久避难硐室一个永久避难硐室投资概算详见表3-6-3。表3-6-3 永久避难硐室投资概算表项目设备规格型号及工程描述单位数量单价（
27、万元）投资估算（万元）定额、指标编号1避难硐室井巷工程套17070自营2避难硐室空气再生与净化系统套11051053煤矿用空调机浇封型压缩机个130304避难硐室防爆门个4301205高压氧气瓶L57600006空气过滤器（SKQ型）个150507食物箱100.228二氧化碳传感器台4149氧气、空气减压器个1303010空气流量器个1101011一氧化碳传感器台40.83.212氧气传感器台41413甲烷传感器台40.83.214温度传感器台20.81.615保温隔热材料根据使用面积确定。0016消声器个10.80.817矿用本质安全型信号灯个20.5118饮用水L6000.00020.12
28、19便携式马桶个20.91.820急救箱个41.35.221LED矿灯个500.04222自救器个1120.055.623工具箱个40.050.224手提式干粉灭火器个100.050.525监控分站台24826监控电缆m10000.001127钢管100mm法兰盘钢管等装置m4000.01428矿用隔爆型备用电池箱套104.9549.5定制29矿用隔爆兼本安直流稳压电源套22.785.56定制30人员管理系统分站台11.951.9531人员管理系统读卡器台11.21.232矿用红外摄像仪台22.44.833矿用电话台20.0780.15634自动苏生器台41435多功能单架台40.72.8小计
29、533.186人工费53.3186合计586.5046一个永久避难硐室建设总资金概算为586.5046万元临时避难硐室一个临时避难硐室投资概算详见表3-6-4。表3-6-3 临时避难硐室投资概算表项目设备规格型号及工程描述单位数量单价（万元）投资估算（万元）定额、指标编号1避难硐室井巷工程套1套40402避难硐室空气再生与净化系统套1套61.261.23煤矿用空调机浇封型压缩机个120204避难硐室防爆门个411.244.85高压氧气瓶L288000.056空气过滤器（SKQ型）个130307食物箱50.218二氧化碳传感器台2129氧气、空气减压器个1303010空气流量器个1101011一
30、氧化碳传感器台20.81.612氧气传感器台21213甲烷传感器台20.81.614温度传感器台20.81.615保温隔热材料根据使用面积确定。1016消声器个10.80.817矿用本质安全型信号灯个20.5118饮用水L2400.00020.04819便携式马桶个20.91.820急救箱个11.31.321LED矿灯个300.041.222自救器个600.031.823工具箱个10.050.0524手提式干粉灭火器个100.050.525监控分站台24826监控电缆m2000.0010.227钢 管75mm法兰盘钢管等装置m1000.0090.9小 计273.448人工费27.3合计300.748一个临时避难硐室建设总资金概算为300.748万元经过以上概算，紧急避险系统总需投入资金为：586.50462300.7484=2376.001万元。7、紧急避难系统硐室一、二、三采区平面布置图见附图（六）。
