XX煤化集团龙主焦煤矿井下紧急避险系统建设方案设计

河南煤化集团安阳鑫龙主焦煤矿井下紧急避险系统建设方案设计安阳鑫龙煤业主焦公司二O一一年三月参加设计人员名单姓 名专 业职 称采 矿工程师采 矿高级工程师通 风助理工程师采 矿助理工程师采 矿技术员采 矿技术员通 风技术员机 电技术员安 全技术员机电一体化技术员目 录前 言- 1 -第一章 矿井概况- 2 -第二章 采掘地区分布情况- 8 -第三章 紧急避险设施分布依据及地点- 9 -3.1 紧急避险设施分布地点依据- 9 -3.2 紧急避险设施数量及分布地点- 15 -第四章 紧急避险设施类型及容积- 18 -4.1 永久避难硐室- 18 -4.2 临时避难硐室- 20 -4.3 矿用可移动式救生舱- 22 -第五章 紧急避险设施基本功能及整体性设计- 27 -5.1 紧急避险设施基本功能- 27 -5.2 紧急避险系统整体性设计- 31 -第六章 施工工期- 47 -6.1 紧急避险设施施工进度指标- 47 -6.2 紧急避险系统建设实施情况- 47 -第七章 紧急避险系统建设项目投资估算- 48 -附：1、各紧急避险设施基本功能装置配备情况表（表一表四）2、主焦煤矿井下紧急避险系统建设项目投资估算表（附表15）3、各紧急避险设施设计图（附图16）前 言建立并完善煤矿井下安全避险“六大系统”是国家安全发展的需要，煤矿井下紧急避险系统是国家强制推行的先进适用技术装备，为规范和促进主焦煤矿井下紧急避险系统的建设、完善和管理工作，根据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）精神和安监总煤装【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精神以及河南煤化集团相关文件规定，结合主焦煤矿实际情况，特编本方案设计。本设计中的紧急避险设施建设主要包括永久避难硐室、临时避难硐室和可移动式救生舱建设。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。建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”是指建设完善紧急避险系统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。第一章 矿井概况主焦公司是2003年改制成立的股份制企业。2007年又经永煤集团重组整合，加入永煤公司。现公司在册职工人数为1362人，矿井核定生产能力为42万吨/年。井田位于河南、河北两省交界处，行政区划分属河北省磁县观台镇和河南省安阳县伦掌乡。矿井地理坐标为：北纬361416361836，东经11405381140830。矿井地层走向总体构造形态为单斜构造,走向近南北、倾向东。所采煤层为二迭系二1煤层。煤层厚度2.1m7.2m，平均5.1m。属稳定型厚煤层。一般产状为缓倾斜和倾斜煤层，局部倾角较大。水文地质类型为中等型。二1煤层直接顶板主要为泥岩和中粒砂岩，为稳定及较稳定类顶板。基本顶为中粒砂岩，属坚硬类顶板。煤层直接底主要为泥岩、砂质泥岩。1.1 瓦斯等级情况主焦公司2009年瓦斯等级鉴定结果为高瓦斯矿井，相对瓦斯涌出量为23.273/t,绝对瓦斯涌出量为19.973/min。矿井无瓦斯突出现象。根据2008年煤尘爆炸性和自燃倾向性鉴定结果：煤尘有爆炸危险性，爆炸指数为17.89%，煤层自燃等级为III类，自燃倾向为不易自燃。煤层瓦斯压力为0.29Mpa,煤层瓦斯含量为6.74m3/t。1.2 通风系统情况矿井通风方式为对角式、抽出式通风方法，矿井由主、副立井、新主井进风,新风井回风；地面抽风机房安装有两台FBCDZ26/2220型轴流式主通风机；矿井总回风量为5300m3/min。矿井抽、掘、采接替正常；采用分区通风，采区进、回风巷贯穿整个采区，矿井通风系统中不存在一段为进风巷、一段为回风巷的现象；按照要求设置了采区专用回风巷，矿井采掘工作面和各硐室的风量分配合理，能够满足安全生产的要求；不存在无风、微风、不合理串联通风现象。局部通风机按照要求实现“三专两闭锁”。1.3 安全监控系统情况矿井安装一套KJ101N型瓦斯监测监控系统，2004年4月开始运行，2007年10月进行了升级。2010年3月份由河南九鼎工矿科技有限公司对我矿安全监控系统进行安全检验，并出具检验报告。井下共安装了30台监测分站（KJ101N-P1）、43台瓦斯传感器（KJ101-45B）、6台风速传感器(KGF2)、5台CO传感器(KGA3)、7台温度传感器(KGW10)、5台馈电传感器（KGT19）、10台局部风机开停传感器，5台风筒传感器，主扇、井下主要排水泵安装7台设备开停传感器；按照煤矿安全规程要求安装、使用、维护矿井安全监控系统，安全监控系统按照要求配备井下维修人员以及地面监控中心值班人员，实行24小时值班制度，装备齐全，数据准确，系统能实现声光报警，曲线、报表打印，瓦斯电闭锁、故障闭锁、风电闭锁等功能齐全，断电灵敏可靠，监控系统运行稳定可靠。1.4 排水系统情况矿井排水系统为1级排水,-350中央泵房内安装五台MD280-6511型水泵，电机功率900KW，矿井水通过两趟325排水管路直接排至风井地面，经矿井水处理设施处理后利用或排放。1.5 通信联络系统情况主焦煤矿通信网络有以下部分组成：一台行政交换机（位于红岭矿）、一台生产调度交换机及一些井下有线、地面无线通信系统、网络通信系统组成。机房配备有备用电源，机房在外部断电情况下能够保证调度交换机24小时持续供电。矿井调度指挥中心电话为6001、9，调度员能随时与矿区井上、井下任何一部电话建立联系，不受被叫摘机、占线等限制，具备“强插”、“强拆”等调度功能，并可以随时与公司调度联系。从地面分三条通讯线路通往井下，且不分布在同一井筒中，能够保证矿井通讯系统的安全性。1.6 提升运输系统情况提升系统：矿井为立井提升系统，主井绞车型号为2JK-31.5型，通过使用两个4吨箕斗进行提升。副井为立井提升，绞车型号为2JK-2.51.2，使用GL-1型一吨轻型双层罐笼提升。轨道运输系统：-40水平、-210水平及-350水平大巷采用CXDT-2.5型蓄电池电机车运输，一次运输3辆型号为MG1.1型矿车；-40到-210为暗斜井提升，由一台JTPB1.6型绞车进行提升，一次提升3辆一吨矿车，运人时，一次提两辆XRC10型人车；-210至-350暗斜井提升运输情况与-40到-210为暗斜井提升运输情况相同。皮带运输系统：21141工作面原煤由1部SGB62040T型刮板输送机和两部DTL80型皮带机将煤运到集中运输巷，再通过集中运输巷4部皮带运输到采区煤仓，采区煤仓至主井底煤仓通过5部皮带运输，装箕斗提升到地面。1.7 压风系统情况根据井下各生产地区分布及需气量，主焦煤矿于新风井安装有三台LG-20/8G型空气压缩机，一台工作，一台备用，一台检修。单台空气压缩机供风量20m/min，排气压力0.8Mpa，配套电机功率110KW，电压380V，转速2980r/min。矿井压风管路沿风井井筒敷设，经-350总回风巷、22采区轨道上山、22采区皮带上山到各掘进工作面及采煤工作面，同时覆盖面包括-350水平大巷、-210轨道暗斜井。各段管径根据相应的输气量及输送距离确定。其规格分别为：地面空压机站至风井井筒采用108mm无缝钢管，长150m。风井井筒及-350水平总回风巷采用89mm无缝钢管，长3000m。22101上、下顺槽、21141采煤工作面采用89mm无缝钢管，长2800m。-350大巷至-210水平采用60mm无缝钢管，长1500m。主焦煤矿井下压风自救系统能够满足井下-210水平、-350水平各生产地区压风自救的需要。由于-40水平没有施工头、面，且属于井底水平，从风井铺设的压风自救管路未覆盖该水平。1.8 消防、防尘系统情况矿井按照煤矿安全规程要求建立有完善的防尘洒水管路系统，按照要求主管使用100mm钢管,干管和支管使用75mm钢管，矿井地面水池在生活广场上建有200m3供水池，地面供水系统在新副井内布置一趟150mm钢管与井下静压水池连通，在井下-25大巷建立静压水池，水池容积为70m2,水源取自水井的奥灰水，供水施救系统做到所有巷道 “有巷有水，有管有水”，井下铺设供水管路为13650余米。按照煤矿安全规程规定距离设置三通阀门。矿井供水施救系统供水管路，从-25大巷到-350水平大巷为矿井主要供水管路，采用100mm钢管做为矿井主要供水管路，矿井主要采掘面采用75mm无缝钢管做为供水支管；-40暗斜井、-210暗斜井及回风巷作为辅助供水系统，采用50mm无缝钢管，满足矿井安全生产供水需要。1.9 人员定位系统主焦煤矿人员定位系统是由煤炭科学总院重庆研究院设计安装的KJ251A型。该系统传输方式采用快速工业以太网+现场通讯线路通过计算机网口和矿用光纤，采用数据、通讯速率可达到1000Mpbs。井下共安装交换机2个、分站6个，型号为KJ251-F8，安装读卡器22个，型号为KJF210。在用的识别卡1207个，型号为KGE116D型。人员定位系统于2010年12月20日开始安装，2011年2月份正式投入运行，能够对井下各地区人员进行实时监控。KJ251A型人员管理分站是以32位单片计算机为主要部件的智能化产品。具有无线数据采集、存储、处理、显示、断电控制、红外遥控及远距离通讯等功能。该产品是通过对远距离移动、静止目标进行非接触式信息采集处理，实现对人、车、物在不同状态（移动、静止）下的自动识别，从而实现目标的自动化管理。KJF210系列矿用读卡器可将采集的信息传输给监控分站或者直接传输给地面监控中心。KGE116D型识别卡主要应用于煤矿井下的目标无线识别及通讯。识别卡基于煤矿井下传输特性好。整个电路设计为本质安全型。该识别卡功率发射功率低，对人体无害；天线增益高，实现信号的较远距离传输；工作平均电流低，可实现电池工作寿命长；采用有效的防碰撞算法，能够瞬间识别多张识别卡；外壳密封，满足煤矿井下潮湿、粉尘多等环境的应用要求。1.10 供电系统主焦煤矿井下共有变电所5个，分别为：-40变电所、-210变电所、-350泵房变电所、-350中央变电所和22采区变电所。-40变电所为井底变电所，电源电缆从地面主焦变电站经副井筒敷设引至-40变电所。-40变电所I回路通过一趟MYJV22-370-6型电缆送往-350泵房变电所供电电源，II回路通过一趟MYJV22-370-6型电缆送往-210变电所供电电源。-210变电所通过一趟MYJV22-370-6型电缆送往-350泵房变电所II回路供电电源。-350泵房变电所通过两趟MYJV22-370-6型电缆送往22采区变电所I、II回路供电电源。风井地面变电所主要负荷为主通风机、瓦斯抽放泵、瓦斯发电机组及地面压风机。2009年在风井地面实施钻打二个电缆孔，并在11月份由风井地面变电所通过电缆孔敷设二趟高压电缆引至井下-350中央变电所，形成主焦煤矿井下四回路供电电源。第二章 采掘地区分布情况矿井已开采至-350水平，该水平划分为21采区、22采区、和23采区（FB57至FB32之间），目前21采区即将开采结束，22采区为准备采区。矿井采掘布局为“两头一面”，目前正在回采的工作面为21采区的21141工作面，准备工作面为22采区的22101回采工作面，正在掘进的掘进工作面为22101上、下顺槽掘进工作面。21141工作面从2010年第三季度开始投入使用综合机械化采煤工艺，开采方式为走向长壁式，开采方法为轻型液压支架放顶煤开采，顶板控制采用跨落法，运输方式采用刮板输送机和皮带联合运输方式。22101上、下顺槽从2010年第二季度开始投入使用机轨合一的综掘施工工艺，预计到2011年6月份前能够完成22101上、下顺槽掘进工程量，22101综采工作面从9月份能够投入运行。第三章 紧急避险设施分布依据及地点3.1 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；可移动式救生舱是指可通过牵引、吊装等方式实现移动，适应井下采掘作业地点变化要求的避险设施。”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物保护厚度。2、矿井各水平作业人员分布及采掘区域人员分布见表1表6。表1 -40水平大巷人员分布情况序号工种出 勤 人 数 及 分 布0点班8点班4点班分布地点1把钩工111副井底2信号工111副井底3运输工111副井底4电机车司机111大巷中5把钩工111-40大平台6信号工111-40大平台7运输司机222-40大平台8绞车司机111-40绞车房9绞车司机111-40绞车房10配电工、司泵工222-40变电所11信号工111主井底煤仓12给煤机司机111主井底煤仓13维修工111主井底煤仓14皮带司机333-40皮带线15维修工222-40皮带线16皮带司机444-210皮带线（大倾角一部皮带改造巷往上）17给煤机司机11121采区煤仓18维修工333-210皮带线（大倾角一部皮带改造巷往上）19把钩工111-210小平台20信号工111-210小平台21运输司机222-210小平台22绞车司机、电机车司机333-210大巷23维修工111-210大巷24扩修头作业人员181818-40皮带上段25扩修头作业人员181818-40（-135段）下段26临时人员555-40水平大巷内合计777777表2 -350水平大巷人员分布情况序号工种出 勤 人 数 及 分 布0点班8点班4点班分布地点1开拓头作业人员181818-210下段2维修头作业人员181818460m皮带维修3信号工111-350坡底4把钩工111-350坡底5电机车司机111-350水平大巷6皮带司机222-210皮带线（大倾角一部皮带改造巷往下）7维修工222-210皮带线（大倾角一部皮带改造巷往下）8配电工、维修工222-350原变电所9配电工、水泵工222-350中央变电所10电机车、人行车维修工111-350变电所11电机车充电工111-350变电所12看材料222-350材料库13泵站司机111-350抽放泵站14看材料222-350爆炸材料库15水泵工11121采区轨道坡底16维修工11121采区轨道坡底17临时人员555-350水平大巷内合计616161表3 22采区区域人员分布情况序号工种出 勤 人 数 及 分 布0点班8点班4点班分布地点1掘进头作业人顺槽2掘进头作业人顺槽3工作面作业人员41414121141工作面4配电工11122采区变电所5维修工11122采区变电所6皮带、溜子司机66622采区皮带上山7临时人员10101022采区区域内8绞车司机11122采区轨道上山9信号工11122采区轨道上山10维修工11122采区轨道上山11临时人员55522采区区域内合计103103103表4 综掘工作面人员分布情况序号工 种出 勤 人 数 及 分 布零点班八点班四点班分布地点1掘进机司机222工作面2支 护 工444工作面3顶 板 工111工作面4运输机司机222巷道中5运 输 工222巷道中6维 修 工111巡回7通 风 工111巡回8瓦斯检查员111巡回9安全监察员111巡回10班 长111工作面11验 收 员111工作面12跟班队长111巡回13合计181818表5 炮掘工作面人员分布情况序号工种出 勤 人 数 及 分 布0点班8点班4点班分布地点1打 眼 工222工作面2支 架 工666工作面3清 煤 工333巡回4运输机司机444巷道中5机电维修工222巡回6通 风 工111巡回7安全监察员111巡回8班 长111工作面9验 收 员111工作面10跟班队长111工作面合计222222表6 综采工作面人员分布情况序号工种出 勤 人 数 及 分 布生产班检修班生产班分布地点1跟班队长121工作面2跟班班长212工作面3采煤机司机323工作面4支架工868工作面5验收员111工作面6瓦斯检查员11工作面7安全检查员11工作面8外围电工11巡回9端头工838工作面10皮带、溜子司机545巡回11看设备121巷道中12打碴22巷道中13送馍工111巡回14注水工222工作面15清煤工22工作面16看工具111巷道中17乳化液泵站111巷道中21合计412641从表1表3可以看出，-40水平大巷分布人数为77人，-350水平大巷分布人数为61人，22采区采掘区域内作业人员总数目为103人，根据矿井每个井底车场、每个水平及采区各布置一个永久避难硐室的规定和按照井下作业人员就近避难、一人一位的原则，在-40井底车场附近布置1个永久避难硐室，-350水平大巷附近布置1个永久避难硐室，22采区区域内布置1个永久避难硐室，能够满足各水平及22采区作业人员紧急避险需求。从表4表6可以看出，综掘工作面每班人数为18人，其中工作面人员为9人，巷道中人员为4人，巡回人员为5人。炮掘工作面每班人数为22人，工作面人数为11人，巷道中有4人，巡回人员为7人。综采工作面生产班人数为41人，工作面人数为29人，巡回人员为7人，巷道中人员为5人；检修班人数为26人，工作面人数为17人，巷道中人数为4人，巡回人员为5人。根据以上人员分布情况，考虑到22101上、下顺槽因采掘情况变动，不宜建设永久避难硐室，考虑建设临时避难硐室或设置可移动式救生舱。22101上顺槽总工程量994m，22101下顺槽总工程量1150m，故选择在22101上顺槽口位置向里100m处布置可移动式救生舱置舱（设计3个），在22101下顺槽口位置向里200m处布置1个临时避难硐室，满足人员避灾需求。21141回采工作面截止目前至停采线剩余回采量为300余米，根据矿井作业计划于2011年8月份前可回采结束，在其1000m范围内22采区区域内已布置1个永久避难硐室，没有建立紧急避险设施的必要性，故在21141工作面内无需建立紧急避险设施。3.2 紧急避险设施数量及分布地点据上，全矿井紧急避险设施共计划布置3个永久避难硐室， 1处可移动式救生舱（设计3个），1个临时避难硐室。在-40井底车场位置利用-40中央变电所外部通道建设1个永久避难硐室，-350水平大巷利用原-350材料库建设1个永久避难硐室，22采区利用原22采区变电所通道建设1个永久避难硐室。具体位置见图1图3： 图1 -40井底车场永久避难硐室平面布置示意图图2 -350水平大巷永久避难硐室平面布置示意图图3 22采区永久避难硐室平面布置示意图22101上顺槽距离巷道口位置向内100m处布置可移动式救生舱（设置3个），在22101下顺槽距离巷道口向内200m位置处布置1个临时避难硐室，具体位置见图4：图4 22101上顺槽可移动式救生舱和22101下顺槽临时避难硐室平面布置示意图第四章 紧急避险设施类型及容积4.1 永久避难硐室4.1.1 永久避难硐室规格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=1.080=80 m2S过=3.0m22、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=801.24.0=24 m；a过=3.03.0=1.0m；a=a生2a过=242=26 m3、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24 m和硐室总长度不得小于26 m可满足要求。具体参数见各永久避难硐室设计图。4.1.2 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。1、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。2、第一道防爆密闭墙防爆密闭墙同样要求能够抵抗瞬时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。3、第二道密闭门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。4、空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，可采用高压氧气瓶供氧方式。5、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，使得在密闭门打开后，在门口形成气幕门。6、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”。4.2 临时避难硐室4.2.1 临时避难硐室规格1、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=0.940=36 m2S生避难硐室生存室平面面积，m2；S过=2.0 m22、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2.6m，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=2.02.6=0.77m；a=a生2a过=13.21.54=14.74m3、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2.6m时，生存室长度不得小于13.2m和硐室总长度不得小于14.74 m可满足要求。具体参数见临时避避难硐室设计图。4.2.2、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。1、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。2、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。3、第二道密闭门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。4、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。5、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，使得在密闭门打开后，在门口形成气幕门。6、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，各系统的具体接入情况见“6.3紧急避险系统整体性设计”。4.3 矿用可移动式救生舱4.3.1 救生舱的性能、参数陕西重生科技有限公司首批J MAH-96/8 A型矿用可移动式救生舱为组装式钢结构，长6.3m，宽1.4m，高1.8m，全重10.5t。额定救援人数8人，能在外部动力供应中断时救援支持时间96h。舱体能阻隔外部有毒有害气体，气密性符合要求。同时舱体结构能抵抗2.3MPa以下的爆炸波冲击力。可移动式救生舱主要技术指标：整体外形尺寸：长 6300mm 宽 1400mm 高 1800mm；舱门尺寸：高 850mm 宽 600mm；紧急逃生门尺寸：600mm；紧急逃生门离地高度：900mm；舱门离地距离：300mm；整体重量：10.5103 kg；动力供应：380V或220V；隔离环境：密封；防护等级：矿用防爆；保护标准：空气气体密封隔离；防护环境：非强腐蚀性气体或液体；救生舱舱体抗爆炸冲击波能力：不超过2.3MPa；标准防护温度：瞬时温度1200，260下持续12h，舱内温度30以下；最大拆装尺寸m；拖动方式：轨道车轮或滑靴拖动；供氧方式：压缩空气、高压氧瓶、化学氧；通讯联络：井下电话、主动或无线呼叫系统；食物储存量：舱内备有足够最大承载人数天数的食物和水；舱内装备最大功率：60W。4.3.2 救生舱的系统组成矿用可移动式救生舱研究目的在于适应复杂的煤矿作业环境，具备抗爆、防水、防毒、防火、耐高温等多种功能，足以满足煤矿中可能存在的多种灾害的防护要求。同时，由于煤矿开采属于危险程度较高的行业，使得可移动式救生舱也能够满足金属矿山、危化品生产、储存企业、公共场所应急避难等大多数救援场所的危险防护指标。1、舱体结构机械结构：矿用可移动式救生舱舱体创新性的采用了分体组装式设计，整舱采用统一规格的舱体单元连接组合而成。在整体尺寸上，可移动式救生舱充分考虑了煤矿矿井的复杂条件，整舱可拆卸成基本单元后进入煤矿井下，也能够采用单轨吊运输，最后在煤矿巷道中现场组装，并能满足舱体的密封性要求。防护设计：矿用可移动式救生舱不仅在气密性上满足了隔绝矿井有毒有害气体环境的要求，还充分考虑了煤矿矿井常见的瓦斯、煤尘爆炸、火灾等严重事故。经过巷道模拟爆炸试验的检测，救生舱舱体外部钢结构有足够的强度抵御瓦斯甚至煤尘爆炸的直接冲击。对于可能出现的高温环境，救生舱内填充了高性能的隔温材料，并且在整舱内外连接上，采用了特殊的设计，完全阻断了金属热桥，避免了热量直接通过金属等热传导性优良的介质传入而导致舱内升温过快，能有效阻隔外部高温环境对舱内人员的直接伤害。使用材料：救生舱内部尽量地避免了使用可能分解产生有害物质的有机材料，将舱内可能出现微量污染物的材料种类降到了最低点，既能减少舱内未知污染源的种类，也能减轻有毒有害气体去除设备的负荷。移动方式：矿用可移动式救生舱具备多种移动机构。整舱、舱体单元均可通过顶部吊装孔吊装，也能采用叉车运输；整体救生舱底部可根据使用现场要求选装滚轮或者滑靴中的一种行进机构，能有效地适应不同的矿井巷道条件。2、氧气供应矿用可移动式救生舱采用供氧多级防护的设计，包括矿用压风管路、压缩氧气钢瓶、化学氧、压缩氧自救器四级防护，保证舱内可靠供氧。救生舱设计有与矿用压风管路兼容的管路、接头，在煤矿压风输送正常时，采用压缩空气直接为舱内送风，此状态下能长时间保持良好的舱内空气质量；若压风系统中断，舱内压缩氧气钢瓶也能提供设计救援时间内所需全部氧气；特殊情况下，舱内的化学应急氧可以吸收二氧化碳提供氧气，供氧量不小于24小时；舱内储备压缩氧自救器，供舱内气体环境恶化需撤离时使用；以上多级供氧防护技术使得因氧气供应出现问题而影响救生舱救援效果的可能性几乎不会出现。3、有毒有害气体处理矿用可移动式救生舱中空气净化器的净化性能经检验，已经完全满足了密闭空间内气体环境控制要求，能有效地将舱内二氧化碳、一氧化碳及其它微量污染物含量控制在标准容许范围内。空气净化器拥有能相互切换的普通风道和与制冷设备连通的制冷风道，在净化空气的同时还能够实现制冷除湿功能，这种特殊设计简化了舱内设备体积，降低了设备能耗，提高了电力应用效率，具有相当的创新性。4、舱内温湿度控制可移动式救生舱中采用专门设计的蓄冷空调控制舱内温湿度，依靠舱内冷量储存有效地解决了舱外持续高温环境下的舱内制冷除湿问题。正常情况下，救生舱的外部煤矿专用防爆制冷机组可依靠矿井电力维持运行，完成舱内冷量储备后，以较低的电能消耗维持蓄冷设备运行；当矿井发生事故造成电力供应中断或外部机组受损停止运行时，舱内可以通过蓄冷设备释放储存冷量来平衡人体散热、设备放热甚至外部传热，完全不存在灾变时期需要外部动力维持或向外传热的问题，是目前矿井外部恶劣环境下救生舱内温湿度控制的最可靠手段。5、动力供应救生舱主要的动力供应系统是专用隔爆电源箱，内部采用镍氢蓄电池组。此防爆电源具有单位体积容量大、安全可靠、智能充电管理等优点，平时依靠矿内电源充电维持，在外部电力供应突然中断的情况下，完全满足救援时间内救生舱的电力消耗，且在使用过程中，能够向外传输电池工作状况，使矿井监测部门或救援部门能实时掌握救生舱内电源工作状态，预测电池工作时间。6、安全监测监控系统采用救生舱专用传感器对舱内、外氧气、一氧化碳、二氧化碳、瓦斯、温度和湿度等舱内大气环境的主要特征参数进行实时监测，为舱内人员提供生命维持设备操作指导依据，并能通过矿井监测监控分站将舱内、外环境特征参数传输地面监控中心。线缆悬挂在所有巷道规定地点；工作面、巷道回风口、皮带机头、测风站、进风井口、回风井口等地都安装有相应的环境传感器；各采区变电所对应的掘进及回采工作面都安有断电及馈电传感器；分站大都安装在进风大巷轨道上下山，顺槽进风巷；电源取自各附近的采区变电所；主机设置在矿调度室。7、通讯联络系统救生舱内的通讯系统采用有线通讯和无线通讯两种方式。救生舱预留了有线电话线路安装孔位，可在下井后根据具体的矿井设置有线电话。同时设置无线通讯方式，采用超低频透地通信系统，以大地为传播媒介，通过无线电波透过大地来实现地面与井下通信的一种方式。8、附属设备包括舱内和舱外两部分。舱内附属包括食物、水、便携式气体检测仪、垃圾桶、急救箱、工具箱、使用说明书、自救指南、用于缓解压力的读物；舱外包括救生舱附近区域的荧光标识、导向绳、灭火器、状态指示灯等。4.3.3 22101上顺槽临时避难硐室置舱位置尺寸根据可移动救生舱规格，设计22101上顺槽置舱位置处的巷道规格为下净宽净高=5.2m3.8m，共设计3个可移动式救生舱，长度30m。具体参数见22101上顺槽可移动式救生舱设计图。第五章 紧急避险设施基本功能及整体性设计5.1 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。5.1.1 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0.0024%以下。1、永久避难硐室供氧量计算：Q=AtB =8024600.5=57600 LQ需配备的总氧气量，L；A永久避难硐室按最大人数80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；2、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；5.1.2 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。5.1.3 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：1、-40井底车场永久避难硐室内供电设计-40井底车场永久避难硐室利用-40变电所通道改造而成，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，设计以-40变电所3#、4#低爆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。2、-350水平大巷永久避难硐室内供电设计-350水平大巷永久避难硐室利用原-350材料库改造而成。考虑避难硐室内照明电源，视频监控电源及其他设备电源，根据避难硐室设置位置，设计以-350泵房变电所4#、13#低爆开关做为避难硐室电源控制开关。在避难硐室巷道两侧进、出口处一帮分别敷设1趟MY310+110型电缆，通过穿管预埋进入避难硐室，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盏防爆照明灯，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，当发生事故断电后把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。3、22采区永久避难硐室内供电设计22采区永久避难硐室利用原22采区变电所通道改造而成，与22采区变电所相邻，考虑避难硐室内照明电源，视频监控电源及其他设备电源，根据避难硐室设置位置及入口位置，设计以22采区变电所1#变压器5#低爆开关做为避难硐室电源控制开关。在避难硐室巷道两侧进、出口处一帮分别敷设1趟MY310+16型电缆，通过穿管预埋进入避难硐室，实现双回路供电。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型照明综保控制避难硐室照明，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，当发生事故断电后把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。4、22101上顺槽可移动式救生舱、22101下顺槽临时避难硐室供电设计22101上顺槽可移动式救生舱、22101下顺槽临时避难硐室分别设置在22101上顺槽入口以里100m处、22101下顺槽入口以里200m处。考虑避难硐室内照明电源，视频监控电源及其他设备电源，根据避难硐室设置位置，设计以22采区变电所2#变压器8#低爆开关，3#变压器15#低爆开关做为避难硐室电源控制开关。在移动式救生舱和避难硐室巷道两侧进、出口处分别敷设1趟MY310+110型电缆，通过穿管预埋入巷道底板下送往移动式救生舱和避难硐室内双回路供电。避难硐室内顺巷道顶板安装5盏照明灯，在其内安装一台ZBZ-2.5型照明综保控制避难硐室照明，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，当发生事故断电后通过备用电池箱供监测监控、视频监控使用。移动式救生舱内安装5盏照明灯，在其内安装一台ZBZ-2.5型照明综保控制避难硐室照明，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，发生事故断电后能够通过后备电源监控、传输人员信息，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，保证铺设电源供电的可靠性。5.1.4 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。1、永久避难硐室饮用水供给量计算：V=AtB =80（96/24）1.5 =480 LV需供给的饮水量，L；A永久避难硐室按80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；2、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；3、矿用自救器主焦煤矿全部采用ZH30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。根据主焦煤矿灾变演练试验，该自救器正常工作时间能保持30min，是目前矿山企业普遍采用的自救器材，参数如下表所示：ZH30隔绝式化学氧自救器参数额定防护时间min携带质量g佩带质量g外形尺寸mm（长宽高）吸气温度吸气阻力Pa中等运动静坐301201.81.31608516855245（2）避难硐室内配备的自救器为隔绝式，有效防护时间不低于45分钟。5.1.5 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）。5.2 紧急避险系统整体性设计5.2.1 安全监测监控系统为了保证矿井安全监控系统正常运行，为井下各地区和避难硐室提供安全监测监控系统，根据矿井目前使用的安全监控系统的情况，计划更换一套安全监控系统，计划选取重庆煤矿科学研究院设计生产的KJ90NA型煤矿监控系统，保证矿井安全监