煤矿“六大系统”-煤矿井下紧急避险系统课件

1、煤矿井下紧急避险系统移动式救生舱 固定式避难硐室煤矿井下紧急避险系统紧急避险系统是井下安全避险六大系统的核心内容煤矿井下安全避险六大系统紧急避险压风自救供水施救通信联络监测监控人员定位紧急避险系统是矿工生命安全保障系统，生命工程煤矿井下紧急避险系统避难所的基本类型固定式避难硐室钻孔通风式可移动式救生舱硬体式软体式分节组装式一体式为硐室开凿直通地表的大直径钻孔无直通地表的钻孔，自备供氧设施软体式组合式井下避难所提供紧急避险空间，并可通过牵引、吊装等方式实现移动，以适应采掘工作要求自备氧式煤矿井下紧急避险系统国外情况钻孔通风式避难硐室避难所备用风机大直径钻孔主井进风井筒井下大巷地面两道密闭门煤矿井

2、下紧急避险系统国外情况自备氧式避难硐室煤矿井下紧急避险系统国外情况避难硐室的设置方式在巷道之间建立的避难硐室预留专用煤柱建立的避难硐室工作面之间建立的避难硐室在巷道旁侧建立的避难硐室煤矿井下紧急避险系统国外情况用钢材等硬质材料制成一体式、分节组装式等类型煤矿井下紧急避险系统国外情况救生舱在井下的布置煤矿井下紧急避险系统国外情况软体式救生舱Air, Water and FoodAir TanksOxygen TanksPacked Shelter煤矿井下紧急避险系统国外情况软体式救生舱煤矿井下紧急避险系统国外井下紧急避险系统的发展加拿大 自1928年的Hollinger矿火灾（39人死亡）后，就

3、出 现初期避难所，利用压缩空气通过面罩提供O2；后来出现 了有害气体处理系统，处理空气中的CO和CO2；自1980年 后，在金属矿山得到广泛应用，现被法律强制建立南非 自1970就出现避难所；1986年Kinross金矿矿难（死亡 177人）后，法律强制井工矿山必须设立避难所。南非煤矿 开采深度浅，一般采用“硐室大直径钻孔”方式澳大利亚 :金矿自2000年一直使用可移动式救生舱，目前已是 法律的基本要求印度、英国、德国、法国等 也在研究和应用避难所。从使用情 况看，早期主要用于金属矿山，煤矿应用很少，认为煤矿 在灾变时期容易发生火灾或爆炸，人员应尽可能撤离。目 前，越来越多的国家规定煤矿也必须

4、设立避难所煤矿井下紧急避险系统国外救生舱研发情况南非 Survivair-RRC，硬体式美国 STRATA：硬体舱、软体舱、中继站 ChemBio：主要为软体舱澳大利亚 MineARC：硬体舱加拿大 RANA：硬体舱、空气供给与废气处理设备德国 DREGER：硬体舱、快速充气站英国 Molecular：有害气体处理设备煤矿井下紧急避险系统国内情况目前有20多家单位从事相关产品研发，有的已鉴定，有的已取得安标软体式救生舱有3家单位研发硬体式救生舱主要研发单位有14家避难硐室用设备主要研发单位有4家移动式救生舱 矿用硬体组装移动式救生舱结构矿用硬体组装移动式救生舱舱体结构舱体采用长方体斜顶结构。舱

5、体采用分段式设计，每段约0.95m。采用螺栓法兰连接，连接处胶垫密封。舱体分为缓冲区、避难区及辅助设施区三个部分。因舱体正对爆炸源部位压力最大，前端部设计为锥台形矿用硬体组装移动式救生舱舱体抗爆性试验舱体经过2次瓦斯爆炸和3次瓦斯与煤尘爆炸后，舱体无变形、无移动、内外完好、舱内动物（兔子）生命体征良好。 舱体后端视图-爆炸前舱体后端视图-爆炸后试验后舱内动物存活（兔子）矿用硬体组装移动式救生舱主要由压风供气系统和压缩氧供气系统组成，经过试验验证，在额定避难时间内舱内氧气浓度稳定在1923%之间。舱内O2浓度变化曲线 氧气供给保障系统矿用硬体组装移动式救生舱氧气供给保障系统压缩氧供给系统压缩氧供

6、气系统由医用氧气瓶、减压阀、压力表、供气管路、流量调节阀、开关等组成。静坐时每人耗氧量按0.5L/ min计，根据救生舱额定人数确定压缩氧气储量。矿用硬体组装移动式救生舱氧气供给保障系统压风供气系统由供气管路、气动控制阀、压力表、消音器、油水分离器等组成。压风供气的主要作用是供舱内待救人员呼吸，同时为舱门风障系统提供气源动力。矿用硬体组装移动式救生舱气体净化除湿系统净化除湿系统由气体净化剂层、除湿层和空气驱动装置组成，主要用于对二氧化碳、一氧化碳以及其他有毒有害气体进行净化，并对舱内湿度进行有效控制。空气驱动装置采用电力风扇驱动舱内空气流动以提高净化效率，人力风扇（手摇鼓风机）作为空气流动净化

7、的备用驱动力。根据舱内气体环境参数确定所需净化剂种类，净化剂层采用积木式结构气体净化除湿系统防爆风扇矿用硬体组装移动式救生舱气体净化除湿系统避难舱试验系统舱内湿度变化曲线 矿用硬体组装移动式救生舱降温系统救生舱采用无电力支持的冰降温系统来降低舱内温度。该系统在煤矿正常生产期间利用外部电源制冰储冷备用，当灾害发生后外部电源中断时，通过冰块融化吸收热量达到降低舱内温度的目的。矿用硬体组装移动式救生舱降温系统避难舱试验室系统舱内温度变化曲线 矿用硬体组装移动式救生舱环境监测系统环境监测系统可监测舱内外的环境气体参数。舱内CO2、CH4、CO、O2 等气体参数可通过内部传感器实时监测、显示，并可实现超

8、限报警；温度和湿度采取人工读数的方式进行监测。舱外CO2、CH4、CO、O2等参数可通过外部传感器实时监测，并通过矿井现有的监控系统传达地面，舱外传感器的数据也可通过观察窗口在舱内观察。矿用硬体组装移动式救生舱舱内照明及指示系统舱内采用冷光源超高亮度LED的一体式矿灯照明，避难人员可选择主光源或辅助光源照明；舱外采用反光标志作为救生舱在黑暗环境下的逃生指示，指引救生舱的位置所在。一体式矿灯矿用硬体组装移动式救生舱动力保障系统外接电源 外接电源作为煤矿正常生产时降温系统制冰、传感器监测、备用电源充电等的动力。备用电源当灾害发生后外部电源中断时，备用电源自动启动，保证在额定防护时间内（96h）气体

9、净化系统和环境监测系统的动力需求。 备用电源由大容量的镍氢蓄电池组组成，是矿用隔爆兼本质安全型，具有自动充电、充电状态显示、均衡充放电等电源管理和过充、过放等安全保护功能。矿用硬体组装移动式救生舱排泄物收集系统排泄物收集系统采用坐便马桶收集排泄物，采用化学除臭剂去除异味，保障避难人员的正常代谢，保持舱内气体环境清洁无异味。坐便马桶矿用硬体组装移动式救生舱生存保障系统舱内储有压缩氧自救器、食物、水和急救药品等备用物品，满足避难人员的生命供给。食品压缩氧自救器矿用硬体组装移动式救生舱建设标准基本要求突出煤层采区设置在反向风门外的进风流中，距采掘面500m范围内其他矿井，距采掘面1000m范围内救生

10、舱规格和数量满足服务区内最多人员需要矿用硬体组装移动式救生舱建设标准安放硐室要求 避开地质构造带、应力集中带、透水威胁区 尽量在岩层中，顶板完整、支护完好 混凝土，厚度200300mm 前后20m范围内应采用不燃性材料支护，符合安全出口的相关要求 安全出口应保证道路畅通，安全间距、风速等符合煤矿安全规程及相关标准的规定 矿用硬体组装移动式救生舱建设标准安放硐室要求形状宜采用半圆拱形 高度大于2.6m 尺寸，根据救生舱的规格和通风要求硐室地面高于巷道底板0.2m水泥铺底厚150200mm倾斜度不大于3 矿用硬体组装移动式救生舱建设标准安放硐室要求硐室顶板安装防水设施不得有滴水现象 硐室外20m范

11、围内不应堆放易燃物品 压风、供水及信号管线 进入硐室前应埋设于巷底或巷壁，或采取其他措施保护埋设或保护距离至少不得低于200米 矿用硬体组装移动式救生舱建设标准安放硐室要求根据不同岩性采用锚喷、砌碹等支护支护材料阻燃、抗静电耐高温、耐腐蚀硐室标识 矿井避灾路线图应包含井下所有避难硐室设置情况硐室应有清晰、醒目的标识牌悬挂于硐室外，标识牌中应有“救生舱”的反光标志(AQ1017-2005)井巷中应有救生舱方位的明显标示矿用硬体组装移动式救生舱建设标准安放硐室要求通风设施硐室设立在进风风流中，满足AQ1028-2006标准要求 压风供气应符合MT 3901995标准要求 压风供气系统应专门配置，发

12、生灾害时自动投入运行保证风源稳定可靠，灾害应急时随时可用供气量不得少于0.1m3 /min.人 井下避难所设置井下避难所设置的基本要求煤矿井下避难所固定式避难硐室可移动式救生舱自主选择基本原则：满足应变条件下应急避险需要，安全实用、救生、人性化井下避难所设置的基本要求避难所设置有人作业的地点确定原则：灾害发生时，矿工佩戴自救器能安全到达一般不超过1000m突出矿井井底车场固定式避难所掘进距离超过500m的巷道工作面避难所设置应与矿井避灾路线相结合井下避难所设置的基本要求避难所设置避难所额定人数满足服务区内同时工作的最多人员5%富裕系数设置地点无异常应力、顶板完整、支护完好前后20m范围应用不燃

13、性材料支护，符合安全出口的相应要求存放在巷道中的可移动式救生舱保证巷道畅通，安全间距、风速等符合规程及相关标准规定防爆炸冲击波的措施井下避难所设置的基本要求避难所设置有清晰、醒目的标示矿井避灾路线图中应明确标注避难所位置、规格、种类井巷中应有避难所方位的明显指示简明、易懂的使用说明和操作步骤建立相应的维护、管理制度安全培训和定期演练井下避难所的通用技术要求基本功能安全防护、氧气供给、有害气体处理、温度湿度控制、通讯、照明、指示及基本生存保障在无任何外部支持条件下，生存96h以上空气供给装置或设施人均供风量不低于0.3m3/minO2浓度18.5%22.0%之间舱内正压不低于200Pa接入矿井压

14、风管路并有减排装置、带有阀门控制的呼吸嘴隔离式自救器(不低于45min),数量1.2倍额定人数井下避难所的通用技术要求有毒有害气体处理和空气调节控制能力对CO2吸收(排除)能力不低于0.5L/min.人对CO吸收(排除)能力不低于400ppm/h在额定防护时间内CO2低于1.0%CO低于24PPm温度不高于35湿度不高于85%各种化学药剂真空包装井下避难所的通用技术要求环境检测避难所内CO、CO2、O2、CH4避难所外CO、CO2、O2、CH4、温度等直通调度室电话通讯失效情况下的信息交流方法采区特殊措施保证通讯安全可靠井下避难所的通用技术要求食品、饮用水食品配备不少于2000kJ/人.天 饮

15、用水不少于0.5L/人.天避难所外 清晰 醒目的标示避难所内 照明、急救箱、工具箱、灭火 器、排泄物收集处理装置避难所电气设备、高压容器、仪器仪表、化学药剂等 符合相关产品标准的规定和国家有关管理要求安全标志。 固定式避难硐室的基本要求除以上通用技术外，还应符合设置地点构造简单、围岩稳定的进风巷道尽可能在岩层中设在煤层中时，应有防瓦斯涌出、煤层自然发火的安全技术措施支护 采用阻燃、抗静电、耐高温、耐腐蚀材料深度 满足扩散通风要求宽度按额定人数确定，且使用面积不少于0.5m2/人固定式避难硐室的基本要求隔离门向外开启的2道，中间形成风障隔离门标准不低于反向风门隔离门墙不低于火药库防爆墙标准，且有

16、足够的气密性井下固定式避难硐室组成与布局井下固定式避难硐主要由硐室主体、氧气供给保障系统、空气净化与温湿度调节系统、环境监测系统、通讯系统、舱内照明和指示系统、动力保障系统、生存保障系统、备用自救器等组成。避难硐室布置示意图1、隔离门 2、喷淋系统 3、药品食品柜 4、供水管 5、压风管 6、人员管理系统终端 7、压风自救器箱8、座椅 9、压缩氧供气系统 10、担架 11、环境参数监测仪器 12、矿用荧光灯13、空气过滤系统14、防爆空调 15、电源箱 16、矿用红外摄像仪 17、集便器 18、排水管 19、排气管 20、自救器及工具柜井下固定式避难硐室主要技术参数硐室规格 15m2.6m2m

17、(可根据 人数变化)额定避难时间 100 h额定容纳人数 15人、30人、40人、50人备用电池供电时间 100 hCO浓度 24PPm CO2浓度 1%O2浓度 18%23%井下固定式避难硐室功能 供气方式多样 压风 压缩氧 空气净化 可隔热降温 硐室内外环境参数监测(CH4、CO、CO2、O2浓度，温度等) 集便功能风、水、通讯“三条线”保障移动式救生舱验收标准设置位置及支护矿井高瓦斯及突出矿井低瓦斯及非突出矿井项目采区采掘面采区采掘面设置位置设置在地质构造简单、围岩稳定的进风巷道，尽可能设置在岩层中，必须设置在煤层中时，应有防瓦斯涌出，煤层自然发火的安全技术措施。设置距离距工作面距离50

18、0m距工作面距离1000m支护支护材料为不然性材料，顶板完整，支护完好。验收结果移动式救生舱验收标准安放硐室工程序号验收项目验收内容验收结果1救生舱安放硐室大小净高2.6m，深度和宽度根据选用的救生舱的型号和规格确定。2救生舱安放硐室形状半圆拱形或梯形3支护救生舱硐室应根据不同岩性采用锚喷、砌碹等方式支护，支护材料应阻燃、抗静电、耐高温、耐腐蚀。4地面救生舱安放硐室内地面应高于巷道底板0.2m，水泥铺底厚150200mm，倾斜度不大于3。5供电供电安全、可靠。6供风按救生舱额定人数计算，每人每分钟供给风量不得少于0.1m3。7供水与矿供水管道相联接，管路保持畅通。8防水设施救生舱硐室顶板应安装防水设施，不得有滴水现象9压风、供水及信号传输管线保护措施埋设深度20cm；埋设高度0.5m；保护距离200米10标志在井下通往救生舱硐室的入口处应有“救生舱硐室”的反光显示标志,标志应符合AQ 1017-2005标准要求。移动式救生舱验收标准功能设施序号验收项目验收内容矿用产品安全标志验收结果1正压性生存舱内压力应在100Pa1000Pa内；过渡舱内压力应不小于200Pa。2快速起动能力起动时间应不大于20s3可移动性安全、可靠移动的方式4氧气供给压缩氧供气、压风供气系统5有毒、有害气体处理矿用隔爆型空气循环净化系统6温湿度控