紧急避险系统简介及管理

紧急避险系统简介及管理第一页，共45页。第一章：井下建设紧急避险系统的背景1、建设井下避险系统是提高矿井安全保障能力的需要2010年8月5日智利圣何塞铜矿发生塌方事故，33名矿工靠紧急避难所生存17天，成功获救。2003和2004年，南非2起特大金矿发生停电和火灾事故，分别有280人和52人躲避在井下避难硐室生还。第二页，共45页。

2、建设井下避险系统是认真贯彻国家相关法律法规的需要《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》要求：

三年内完成并达到设施完备、系统可靠、管理到位、运转有序《关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》要求：

1、2010年底前所有煤矿安装完成监测监控系统、压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统。2、2011年底前所有煤矿安装完成井下人员定位系统。3、2012年6月底前所有高瓦斯、开采容易自燃发火的矿井完成紧急避险系统，2013年6月底前全国所有煤矿全部完成“六大系统”建设完善工作，切实提高安全防护水平。

第三页，共45页。

紧急避险系统建设的重要意义：建设完善“井下紧急避险系统”是以人为本，安全发展理念的重要体现，是以超前预防为主的“防灾”和以应急避险为主“减灾”的有机统一，是以坚持预防为主，有效降低事故危害程度、防止遏制重特大事故的综合冶理措施。第四页，共45页。紧急避险系统的作用：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。井下发生灾害事故时，为无法及时撤离的遇险人员提供生命保证的密闭空间。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。第五页，共45页。避难硐室系统设计要求一防爆密闭门能抵达瞬时1000度高温能承受0.3MPA爆炸冲击波能阻挡有毒有害气体侵入第六页，共45页。避难硐室系统设计要求二防爆墙能抵达瞬时1000度高温能承受0.3MPA爆炸冲击波采用C30混凝土浇筑周边掏槽深度不少于0.3米第七页，共45页。避难硐室系统设计要求三空气循环系统压风管路直接接入弥漫式布气系统利用单项排气管排循环保持100PA以上正压防止有毒有害气体渗入第八页，共45页。避难硐室系统设计要求四空气幕系统安装在两端过渡室中采用高压空气系统启动与密闭门相连动隔阻逃生人员进入时有毒有害气体进入第九页，共45页。避难硐室系统设计要求五

附属设施：通讯系统电力系统监控系统医疗系统照明系统第十页，共45页。紧急避险系统的分类：永久避难硐室临时避难硐室可移动式救生仓第十一页，共45页。避难硐室建设要求一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。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。第十二页，共45页。避难硐室建设要求二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年的避难硐室。永久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威胁区，确保在服务期间不受采动影响。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。必须有2个出口，两个出口在同一条巷道时，间隔不得小于20米。第十三页，共45页。紧急避险系统应具备的功能：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无外界支持防护时间不低于96小时与其它五大系统功能对接第十四页，共45页。

避难硐室生命保障系统组成及主要技术参数一、供氧系统：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18.5%～23.0%之间。氧气供给量及氧气浓度必须满足人体呼吸生理特点。氧气供给时间必须满足额定避险人员避难时不少于96h生存时间。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。人均供风量≥0.3m3/min。硐室内氧气浓度18.5～23.0%。第十五页，共45页。避难硐室需风量计算

1、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。

2、设计按人均供风量0.3m3/min，避难人数80人计算，所需总供风量为：0.3×80=24m3/min。由于单趟压风管路流量一般在20m3/min以上，两趟压风管理即可满足供风需求。第十六页，共45页。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0.5L/min。第十七页，共45页。压缩氧工作原理压缩氧气供氧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。第十八页，共45页。主要技术参数人均供氧量≥0.5L/min室内氧气浓度18.5～23.0%:供氧系统用减压器入口压力≥15MPa、出口压力0～0.5MPa(可调节);最大流量不小于60L/min浮子流量计量程。0～60L/min,分度值0.5L/min。布置方式:在永久避难硐室两侧的过渡室气瓶硐室内分别放置氧气钢瓶。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。第十九页，共45页。二、过滤降温除湿系统

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0.5L/min•人,处理CO的能力应能保证在2Omin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CO2浓度不大于1.0%,CO浓度不大于0.0024%,温度不高于35℃，湿度不大于85%。第二十页，共45页。过滤降温除湿系统作用过滤降温除湿系统是对避险人员在密闭的避难硐室中长时间呼吸所产生的及避险人员由硐室外带入的C02、CO有毒有害气体通过CO2和CO吸收剂进行吸收过滤,对由于人体散热及来自于外部空间的热源传入而导致的升温,以及由于人体呼出饱和湿度的气体及人体汗液蒸发的湿度进行控制和调节。第二十一页，共45页。工作原理

过滤降温除湿系统是使用矿用制冷机组制冷，制冷机组通过冰柜将水冻结成冰储存起来，在外界断电的情况下，通过冰的融化吸热对避难硐室内部环境进行温度和湿度控制,并通过配备规定数量的C02和CO吸收剂对C02和CO进行吸收过滤。第二十二页，共45页。人在轻微活动的条件下，发热量约为102大卡/h•人,而冰融化吸收大量的热，融化吸热量约为800大卡/kg。设计按避险人数80人,避险时间96h计算，所需冰的重量为:(80×96×102)/800=979kg过滤降温除湿装置数量确定每套制冷设备每小时可以产生的制冷量约为1700大卡,96h总制冷量为:1700×96=163200大卡制冷机组要经常进行进行擦拭，防止制冷机组因过冷而出现冷凝水。第二十三页，共45页。对C02的吸收(排除)能力不低于0.5L/min•人:对CO的吸收(排除)能力应能保证在20min内将一氧化碳浓度由0.04%降到0.0024%以下:硐室内CO2浓度不大于1.0%;硐室内CO浓度不大于0.0024%:空气温度≤35℃湿度≤85%具体实现的方式为，在生存室两侧安装固定蓄冰冰柜，通过安装固定在过渡仓的压缩制冷机组，将冰柜内的水变为冰，达到长期控制冰柜内部温度处于零下25℃至零下20℃之间的目的。第二十四页，共45页。三、压缩空气幕及压气喷淋系统主要功能由于避险人员在开启避难确室防护密闭门过程中会带入CO等有毒有害气体及烟尘,极易造成对避险人员的二次伤害。压缩空气幕的主要功能是将压缩空气钢瓶中的压缩空气通过喷气气幕释放大量的气流将有毒有害气体驱之门外,尽量避免有毒有害气体随着避险人员的进入时带入避难硐室内。压气喷淋装置的主要功能是利用压缩空气与水的摩擦,产生非常均匀和细密的喷雾,以消除随避险人员进入而带入过渡室内的悬浮的烟尘,避免其进入生存室内。第二十五页，共45页。主要技术参数

压缩空气幕主要技术参数压缩空气减压器入口压力≥15MPa、出口压力0-2MPa(可调〉、流量≥4000L/min。压气喷淋装置主要技术参数压缩空气减压器入口压力≥15MPa、出口压力0～0.6MPa(可调)、流量≥200L/min。第二十六页，共45页。四、环境监测装置监测监控系统采用KJ209N煤矿安全监控系统监测装置。该装置主要由KJ209N-D矿用隔爆兼本质安全型电源、KJ209N-F矿用本质安全型监控分站及避难硐室内外CO传感器、CO2传感器、O2传感器、CH4传感器、温度传感器等组成。生存室避险人员可通过监测分站显示屏了解硐室内外各种环境参数。第二十七页，共45页。避难硐室外部环境参数CH4测量范围：0～4℅，报警浓度：≥0.6℅报警CO测量范围：0～500×10-6或0～1000×10-6，报警浓度：≥24×10-6报警O2测量范围：0～25℅，报警浓度：≤19℅报警CO2测量范围：0～5℅，报警浓度：≥1.0℅报警温度测量范围：0～50℃，报警浓度：≥30℃报警第二十八页，共45页。避难硐室内部环境参数CH4测量范围：0～4℅，报警浓度：≥0.6℅报警CO测量范围：0～500×10-6或0～1000×10-6，报警浓度：≥24×10-6报警O2测量范围：0～25℅，报警浓度：≤19℅报警CO2测量范围：0～5℅，报警浓度：≥1.0℅报警温度测量范围：0～50℃，报警浓度：≥30℃报警第二十九页，共45页。传感器设置永久避难硐室生存室内设O2传感器、CH4传感器、CO2传感器、CO传感器、温度传感器各1台，永久避难硐室过渡室内设O2传感器、CO传感器各1台，以监测避难硐室内的环境参数。永久避难硐室外部设O2传感器、CH4传感器、CO2传感器、CO传感器各1台，以检测避难硐室外的环境参数。传感器安装位置：距顶板不大于300mm，距侧壁不小于200mm。CO2传感器应安装在巷道底板不大于200mm处。第三十页，共45页。人员定位系统使用KJ251型井下人员定位系统,设计在避难硐室内设置一台人员定位系统读卡器,以实现矿井人员定位系统对避险人员进出避难硐室情况进行实时监测。第三十一页，共45页。五、供电系统主要功能是：可用于永久避难硐室日常供电和照明；并在遇难避险时，提供不小于96h的应急供电和照明。遇险避难时的应急供电为DC12V，为本安电源，由矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源箱和矿用隔爆型备用电池箱联合提供，满足不小于96h的应急供电；应急照明由直流24V、12W的LED照明灯和荧光棒提供。第三十二页，共45页。六、通信系统永久避难硐室应设置直通矿调度室的电话，并可接入井下广播系统站台，最大限度保证灾变期间的通讯安全可靠。第三十三页，共45页。七、个体防护装备避难硐室配备ZYX45型压缩氧隔绝式自救器，配备数量为额定避险人数的1.2倍,为96台。ZYX45型压缩氧隔绝式自救器额定防护时间为45min,该自救器具有体积小、重量轻、结构合理、性能稳定、使用方便等特点。压缩氧自救器每半年检查一次气密性和氧气压力。二氧化碳吸收剂也应每半年更换一次，橡胶件老化严重的应及时更换。用于压缩氧自救器的氧气瓶必须按国家压力容器管理规定，每三年进行一次水压试验。压力指示表按检定规程进行周期检定。第三十四页，共45页。八.辅助设施为了给避难人员创造良好的生活环境，保证避难人员健康安全，在永久避难硐室内设置有座椅、担架、急救包、食品、饮用水、工具箱、灭火器、指示标志牌、棋牌、卫生间等辅助设施。第三十五页，共45页。永久避难硐室操作规程一、进入过渡硐室操作l、在进入避难硐室入口处，通过观察窗查看是否有人，避免同时打开过渡室和生存室密闭门。2、确认无人后，逆时针转动手柄（按箭头指示方向），打开防护密闭门，进入过渡室。3、进入过渡室后，密闭好过渡室防护密闭门。4、完全打开气幕和喷淋所有阀门(逆时针为打开，顺时针为关闭)，并将洗气阀手柄调至左边，每次洗气约为30秒，洗气完毕后关闭洗气阀阀门。第三十六页，共45页。二、进入生存室操作1、洗气结束后，搬动手柄（按箭头指示方向）打开生存室密闭门，进入生存室后，关闭生存室密闭门。2、打开生存室里设置的压风自救过滤装置阀门，并将其流量设置为O.3立方米／每分钟·人。(如：总共lO人，则氧气流量计流量设置为每分钟3立方米)。

3、在压风管路没有压风的情况下，打开氧气流量计(逆时针开大，顺时针为关小)，并将其流量设置为0.5升／每分钟·人。(如：总共10人，则氧气流量计流量设置为每分钟5升)。注意：氧气减压器已经预设为减压至O.4MPa，请勿改动!如果压力低于0.4MPa，调整减压器使低压表数值到O.4MPa。第三十七页，共45页。三、环境处理一氧化碳浓度大于24ppm，取出一盒一氧化碳(CO)吸收剂。用刀具小心切开铝箔，并将吸收剂放置在过滤除湿降温集成装置凹槽中。注：当生存室内二氧化碳(C02)浓度无法降至1％以下，或者吸附剂颜色变为浅紫色时，更换二氧化碳吸收剂。(生存室内二氧化碳浓度由二氧化碳传感器显示)二氧化碳≤1％取出两盒二氧化碳(C02)吸收剂，用刀具小心切开铝箔，并将吸收剂放置过滤除湿降温集成装置凹槽中。注：当生存室内二氧化碳(C02)浓度无法降至1％以下，或者吸附剂颜色变为浅紫色时，更换二氧化碳吸收剂。(生存室内二氧化碳浓度由二氧化碳传感器显示)第三十八页，共45页。井下紧急避险设施使用条件

发生矿井煤与瓦斯突出、火灾或瓦斯、煤尘爆炸等灾变情况下，当灾害无法控制时，灾变区域人员应以配戴自身携带的隔绝式自救器循相应的避灾路线尽快撤至地面为最高原则，只有出现以下情况时，才可就近撤至附近的紧急避险设施，在紧急避险设施的掩护下成功逃生或等待救援，以保障职工的生命安全。第三十九页，共45页。灾变情况下，灾变区域安全出口被煤与瓦斯突出、火灾、瓦斯煤尘爆炸、冒顶等封堵，人员无法撤出时，应就近撤至附近的紧急避险设施，在紧急避险设施的掩护下等待救援。灾变情况下，灾变区域人员循相应的避灾路线撤至地面的过程中，经过紧急避险设施，其自身携带的隔绝式自救器安全防护时间不足，无法保证能安全撤至地面或其它安全地点时，人员应进入紧急避险设施更换自救器，然后再循避难路线尽快撤至地面。第四十页，共45页。井下紧急避险设施管理措施

压风（供氧）、供电、通讯、监测监控等系统，由分管的专业科室进行监管。相关业务科室要制定具体的管理办法，明确管理程序、办法和责任人。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。必须按规定及时效验、更换硐室内各种仪器、仪表，确保其正常运行。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。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