1 避难硐室设计方案.docx
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1避难硐室设计方案
说明:
1、本资料仅限于院内设计参考使用,各矿井设计应根据具体情况进行相应的施工设计或单体设计。
2、设计中考虑的避难硐室围岩为中硬,未考虑其他围岩情况,各矿井设计应根据实际情况适当调节支护厚度。
3、设计类型:
本次井下避难硐室设计统一为三种规格:
额定避险人数分别为60人、30人和15人,原则上,60人规格的为永久避难硐室,30人规格的分为永久与临时两种避难硐室(采区布置了永久避难硐室的为临时避难硐室),15人规格的为工作面临时避难硐室(采区布置了永久避难硐室的为临时避难硐室)。
各矿井可根据实际人数情况进行相应的调整。
4、文字中红色部分,需要设计人员根据各矿井设计情况自行进行修改和补充。
5、本模板配置表中均按1个硐室的设置配置,应根据设置数量取舍。
井下避难硐室设计方案
(该页为目录结构中插入的内容,设计人员可不插入到说明书)
第一节设计依据(矿)
第二节井下紧急避险设施选择(矿)
第三节避难硐室总体概述(矿)
第四节主要技术指标(矿)
第五节硐室结构防护系统(矿)
第六节环境监控与生命保障系统∙
1、监测监控系统(电)
2、供水施救系统(四)
3、压风自救系统(四)
4、气幕喷淋、正压维持系统(四)
5、温湿度调节系统(四)
6、供氧净化系统(四)
7、生活保障及医疗急救系统(四)
第七节人员定位系统(电)
第八节照明系统(电)
第九节通信联络系统(电)
第十节电力保障系统(电)
第十一节仪器设备布局
第十二节维护与管理(矿)
1、日常维护管理
2、救援应急管理措施
设计依据
1)、《煤矿安全规程》(2012版);
2)、《煤矿矿井井底车场硐室设计规范》(MTT5026-2009);
3)、《煤炭工业矿井设计规范》(GB50215-2005)或《煤炭工业小型矿井设计规范》(GB50399-2006);
4)、国家煤矿安全监察局《煤矿井下避难所试点建设基本要求》(煤安监司办2010第9号);
5)、国家安全监管总局国家煤矿安监局关于《建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知》(安监总煤装〔2010〕146号);
6)、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》(安监总煤装〔2011〕15号);
7)、国家安全生产监督管理总局、国家煤矿安全监察局《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)》(安监总煤装〔2011〕33号);
8)、国家安全监管总局、国家煤矿安监局《关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》(安监总煤装〔2012〕15号)。
9)、国家安全监管总局、国家煤矿安监局《关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知》(安监总煤装〔2013〕10号)
10)、《湖南省煤矿井下安全避险“六大系统”验收程序和标准》(湘煤安监〔2013〕65号)
1、井下紧急避险系统建设
1)井下紧急避险设施选择
根据《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)》(安监总煤装〔2011〕33号)的要求,煤矿企业必须按照《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》(安监总煤装〔2011〕15号)、《关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》(安监总煤装[2012]15号)和《关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知》(安监总煤装〔2013〕10号)建设完善紧急避险系统。
紧急避险系统建设的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。
根据矿井安全生产现状,本次安全改造主要是建设井下紧急避险设施。
井下紧急避险设施在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障的密闭空间。
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、赢得时间。
井下紧急避险设施主要包括永久避难硐室、临时避难硐室、可移动式救生舱。
紧急避险设施的建设方案应综合考虑所服务区域的特征和巷道布置、可能发生的灾害类型及特点、人员分布等因素。
本设计采用建立井下避难硐室作为井下紧急避险设施。
2)井下避难硐室总体概述
井下避难硐室主要包括永久避难硐室和临时避难硐室。
永久避难硐室主要设置在井底车场、水平大巷、采区(盘区)避灾路线上,服务于整个矿井、水平或采区,服务年限一般不低于5a;临时避难硐室主要设置在采掘区域或采区避灾路线上,服务于采掘工作面及其附近区域,服务年限一般不大于5a。
所选位置能使人员在发生灾害时,在使用自救器防护的情况下进入避难硐室。
根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》【国家煤矿安全监察局(2011)15号文】的要求:
“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500m时,应在距离工作面500m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1000m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,依靠硐室内配备的生命保障措施维持避难人员生存条件,额定防护时间不低于96h。
避难硐室应具有抗爆炸冲击、耐压、耐高温、防巷道有害气体渗入等功能,同时应具备氧气供应、硐室内外环境监测及控制、有害气体去除、人员生活保障等功能。
此外,避难硐室还应有外部供电、供水、通讯、监控以及人员定位系统接口,能实现对外数据传输。
3)硐室布置及结构防护系统
、设置位置的确定
根据矿井开采部署,本矿井现生产水平为xxx水平,布置有xxx采区和xxx采区2个采区同时生产,井下布置有xx个回采工作面和xx个掘进工作面同时生产,其中31采区布置有xx个回采工作面和xx个掘进工作,32采区布置有xx个回采工作面和xx个掘进工作,设计综合考虑现有生产情况,结合现场实际工作人数,按照所服务区域的特征和巷道布置、可能发生的灾害类型及特点、人员分布等因素,根据前述设置原则,本矿井属低瓦斯矿井(煤与瓦斯突出矿井),要求井下避难硐室设置在距离采掘工作面1000m范围内(500m范围内),并与矿井避灾路线相结合,当井下采掘工作面出现灾变时,避灾人员应立即配戴自身携带的隔绝式自救器到附近的紧急避险设施避险。
本次安全改造矿井共设置xxx处避难硐室,其中xxx处永久避难硐室和xxx处临时避难硐室。
本次安全改造井下紧急避难硐室的建设在xxxm水平、xxx采区各设置一处永久避难硐室,服务于xxxm水平及主要生产采区的采掘工作面及其附近区域的避灾,在12采区-225m区段设置一处临时避难硐室,服务于-225m区段附近的采掘工作面,在-225mxxx回采工作面附近布置一处临时避难硐室,服务于xxx回采工作面。
-650m水平永久避难硐室设置14采区上部车场附近,与-650m北大巷相邻;12采区永久避难硐室设置在-650m水平12采区下部车场附近;-225m区段临时避难硐室设置在12采区-225m中部车场轨道石门附近;-225mxxx回采工作面临时避难硐室设置在-225mxxx回采工作面运输平巷。
、建设规模与硐室尺寸
根据所服务区域的特征和井下作业人员分布情况,xxxm水平为矿井主要生产水平,其永久避难硐室额定避险人数按60人设置;xxx采区共布置有1个回采工作面和1个掘进工作面生产,其永久避难硐室额定避险人数按30人设置;-225m区段临时避难硐室主要服务于1223回采工作面和1225掘进工作面及其附近区域,额定避险人数按30人设置;-225mxxx回采工作面临时避难硐室服务于-225mxxx回采工作面,额定避险人数按15人设置。
(60人永久避难硐室)
12采区60人永久避难硐室由一个生存室和两个过渡室组成。
硐室总长37m,其中,生存室长30m,净宽3.0m,净高3.0m,半圆拱形,净断面8.0m2,面积90.0m2,采用C30的现浇砼支护,支护厚300mm,铺底厚100mm,掘进断面11.2m2;过渡室位于生存室两端,二侧过渡室各长2.5m,采用与生存室同样的断面,每个过渡室面积7.5m2;设双出口通道连通邻近巷道,通道断面净宽2.4m,净高2.5m,半圆拱形,净断面5.4m2,掘进断面6.7m2;每个密闭门硐室长0.5m,共4个,每个出口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,第二道密闭门之内为避险生存室。
该避难硐室能为额定避险人数60人提供不小于96h的额定防护时间,并留设1.2倍安全余量。
(30人永久避难硐室)
Xxx采区30人永久避难硐室由一个生存室和两个过渡室组成。
硐室总长27m,其中,生存室长20m,净宽3.0m,净高3.0m,半圆拱形,净断面8.0m2,面积60.0m2,采用C30的现浇砼支护,支护厚300mm,铺底厚100mm,掘进断面11.2m2;过渡室位于生存室两端,二侧过渡室各长2.5m,采用与生存室同样的断面,面积7.5m2;设双出口通道连通邻近巷道,通道断面净宽2.4m,净高2.5m,半圆拱形,净断面5.4m2,掘进断面6.7m2;每个密闭门硐室长0.5m,共4个,每个出口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,第二道隔离门之内为避险生存室。
该避难硐室能为额定避险人数30人提供不小于96h的额定防护时间,并留设1.2倍安全余量。
(30人临时避难硐室:
采区有永久避难硐室)
-225m区段临时避难硐室生存室长14.8m,净宽3.0m,净高3.0m,半圆拱形,净断面8.0m2,面积44.4m2,采用C30的现浇砼支护,支护厚300mm,铺底厚100mm,掘进断面11.2m2;避难硐室生存室两侧各设置一道隔离门,隔离门设置标准按照反向风门标准安设,该避难硐室能满足额定避险人数30人临时避难,并留设1.1倍安全余量。
(15人临时避难硐室:
采区有永久避难硐室)
-225xxx回采工作面临时避难硐室生存室长4.5m,净宽3.0m,净高3.0m,半圆拱形,净断面8.0m2,面积13.5m2,采用C30的现浇砼支护,支护厚300mm,铺底厚100mm,掘进断面11.2m2;避难硐室朝外设置一道隔离门,隔离门设置标准按照反向风门标准安设,该避难硐室能满足额定避险人数15人临时避难,并留设1.1倍安全余量。
本次改造避难硐室井巷工程总长度xxxm,掘进总体积xxxxxxm3,详见表xxxx。
避难硐室工程量表
(插入Excel表)
、硐室结构防护系统
本次设计避难硐室设置在较稳定岩层中,无高温异常,无透水危险。
避难硐室地面设置5‰的纵向和横向排水坡度,在密闭门硐室门墙汇流处设置400×300×200mm积水坑,通过门墙处设置的单向排水管外排。
避难硐室防护密闭门选用钢结构密闭门,采用手动操作方式,通过快锁机构实现快速开门/关门动作,抗冲击压力不低于0.3MPa,规格为(B×H)800×1600mm,门上设观察窗;门墙设单向排气管和单向排水管,排水管和排气管加装手动单向阀,防护密闭门应有足够的气密性,密封可靠、开闭灵活;门墙周边掏槽,深度不小于200mm,墙体为混凝土结构,混凝土强度等级为C35,保证足够的气密性;在进行混凝土浇筑时预留管道和电缆孔,管线安装好后采用防火阻料进行严密的封堵,确保气密性。
第二道密闭门选用规格为(B×H)800×1600mm的钢结构密闭门。
接入避难硐室的矿井压风、供水、监测监控、人员定位、通讯和供电管线在接入硐室前采用穿管防护并埋入地下,埋设长度不小于20m。
避难硐室采用现浇砼支护,现浇砼支护混凝土强度等级为C30。
生存室在设备安装完成后,硐室内墙面喷刷白涂料,使硐室内颜色为浅色,避难硐室底板采用混凝土地面,厚度100mm,铺底混凝土强度等级为C20,硐室地面高于相邻巷道底板不小于200mm。
避难硐室两端入口设置“避难硐室”反光标志及电子显示牌,标志醒目。
每座避难硐室结构防护系统配置如下表:
(注:
以下表格应根据实际情况修改)
避难硐室结构防护系统设备表
序号
名称
型号及规格
单位
数量
一
60人永久避难硐室
1
防护密闭门
不低于0.3MPa,800x1600
樘
2
2
密闭门
800mm×1600mm
樘
2
3
穿墙件及密封
套
1
二
30人永久避难硐室
1
防护密闭门
不低于0.3MPa,800x1600
樘
2
2
密闭门
800mm×1600mm
樘
2
3
穿墙件及密封
套
1
四
30人临时避难硐室
1
隔离门
800x1600
樘
2
2
穿墙件及密封
套
1
五
15人临时避难硐室
1
隔离门
800x1600
樘
1
2
穿墙件及密封
套
1
4)环境监控与生命保障系统∙
、监测监控系统
根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》,避难硐室配备了独立的内外环境参数监测仪器,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、压差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。
在每座避难硐室配置16模监控分站2台,避难硐室外配置甲烷传感器1台,一氧化碳传感器1台,二氧化碳传感器1台,氧气传感器1台;避难硐室生存室内配置甲烷传感器1台,一氧化碳传感器1台,二氧化碳传感器1台,氧气传感器1台,温度传感器1台,负压传感器1台;避难硐室过渡室配置一氧化碳传感器1台,氧气传感器1台,传感器通过监控分站和矿井安全监测监控系统相连接,矿井安全监测监控系统能对紧急避险设施外和避难硐室内的甲烷、一氧化碳等环境参数进行持续可靠实时监测。
硐室内监测监控系统及相关仪器主要实现避难硐室技术条件要求中规定的氧气供给保障系统、环境监测系统、净化空气与温湿度调节系统、照明及指示系统、动力保障系统的要求。
按总体结构的划分,各部分的技术参数如下:
电源主要功能
a.利用外部交流电为设施内的用电设备供电
b.利用自带蓄电池为设施内的用电设备供电
c.自带蓄电池均设置有过充、过放等安全保护
d.蓄电池自动转换且转换时间不大于0.3秒
传感器技术参数:
a.红外甲烷传感器
测量范围:
0~10%CH4
测量误差:
测量范围0.00~1.00%CH4,基本误差为±0.1%;测量范围1.00~10%CH4,基本误差为真值的±6%
响应时间:
不大于30s
稳定性:
不少于60d
工作电流:
不大于110mA
标定流量:
200ml/min
防护等级:
IP54
b.红外二氧化碳传感器:
测量范围:
0~5%CO2
测量误差:
测量范围±0.3%
响应时间:
不大于30s
稳定性:
不少于15d
工作电流:
不大于110mA
标定流量:
200ml/min
防护等级:
IP54
c.一氧化碳传感器:
测量范围:
0~1000ppm
基本误差:
测量范围O 稳定性: 不小于15d 响应时间(T90): 不大于30S 工作电流: 不大于40mA. 标定流量: 200ml/min 防护等级: IP54 d.氧气传感器: 测量范围: 0~25% 基本误差: ±3%(满量程) 响应时间(T90): 不大于30S 工作电流: 不大于40mA 标定流量: 200ml/min 防护等级: IP54 e.温度传感器 测量范围: ‐5℃~45℃ 基本误差: ±2%(满量程) 响应时间(T90): 不大于10S 工作电流: 不大于40mA 防护等级: IP54 f.负压传感器: 测量范围: 0~5kPa 基本误差: ±2%(满量程) 响应时间(T90): 不大于10S 工作电流: 不大于60mA 防护等级: IP54。 ③通用监控分站 a.通信接口: 2路RS485(1200bps) b.模拟量数据采集接口: 8路(频率信号) c.开关量数据采集接口: 8路 e.开关量控制接口: 8路 f.人机交互: LCD字符型液晶显示屏 g.产品总功耗: 不大于4W h.产品防护等级: IP54 、供水施救系统 利用矿井现有的消防洒水管网系统兼作为矿井供水施救系统,管路接入避难硐室,为确保接入可靠,供水管路接入避难硐室前的20m采用底板埋管保护措施。 管路设专用减压接口和供水阀门,可在紧急情况下为避难硐室内避险人员供水及输送液态营养物质。 同时在避难硐室内配置水净化装置,使水净化后达到国家饮用水标准。 人均供水量≥1.5升/天·人,减压器出口压力: 0.1~0.3MPa。 本次改造配备情况如下表: 60人永久避难硐室供水施救系统设备表 序号 名称 规格 单位 数量 1 球阀 Q11F-16DN25 个 1 2 减压阀 YZ11X-16T出口压力: 0.05~0.55MPa 个 1 3 过滤器 GL11H-16T 个 1 4 压力表 Y-40 个 1 5 水净化装置 个 2 6 无缝钢管 φ32×3mm m 50 7 不锈钢管 DN25 m 10 8 水龙头 DN15 个 2 9 洗脸盆 个 2 10 安装附件 含弯头、异径、接头、法兰、卡箍等 套 1 30人永久避难硐室供水施救系统设备表 序号 名称 规格 单位 数量 1 球阀 Q11F-16DN25 个 1 2 减压阀 YZ11X-16T出口压力: 0.05~0.55MPa 个 1 3 过滤器 GL11H-16T 个 1 4 压力表 Y-40 个 1 5 水净化装置 个 1 6 无缝钢管 φ32×3mm m 30 7 不锈钢管 DN25 m 10 8 水龙头 DN15 个 1 9 洗脸盆 个 1 10 安装附件 含弯头、异径、接头、法兰、卡箍等 套 1 注: 临时避难硐室供水施救系统按人员供水量配置矿泉水,具体配置详见生活保障及医疗急救系统中配置内容。 、供氧系统 煤矿井下发生灾害性事故时,会致使紧急避险设施周围环境伴有缺氧、有毒有害气体出现。 因此,必须在避灾硐室内部具有向避险人员提供氧气,以保证避险人员能够维持正常呼吸的供氧装置。 供氧装置必须满足: 1、避险人员在紧急避险设施内能够呼吸到纯净的氧气,氧气浓度在18.5%~23.0%; 2、人均供风量≥0.3m3/min·人;出口压力0.1~0.3MPa;要求连续噪声不大于70db(A); 3、氧气供给时间必须满足额定人数时不少于96小时的生存时间; 4、供氧装置在井下特殊条件下不受环境影响,能够及时、可靠供氧(风)。 鉴于目前矿井已建立压风自救系统,并根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局《关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知》(安监总煤装〔2013〕10号)的精神,本次设计采用井下压风管路作为避难硐室专用管路供氧(风)。 压风管路进入避灾硐室前20m做埋地保护。 压风供氧系统是以地面压缩空气为气源,压缩空气经过压风管路进入避灾硐室后,经设置的水、灰尘、油的三级过滤,使最小达0.01μm粒径的杂质及油滴滤除,经过预先设置的减压器、浮子流量计、管路进入气体输出端,为避灾硐室内避险人员提供新鲜、舒适的空气质量。 1、60人永久避难硐室 所需风量计算: Q=1.2×60×0.3=21.6m3/min 所需管径计算: 设计通过压风量和管路选型计算,压风供氧(风)系统设备配备如下表: 序号 名称 规格 单位 数量 1 三级压风过滤模块 处理量25m3/min 套 1 2 闸阀 Z41H-16DN100 个 1 3 减压阀 入口压力≥0.8MPa、出口压力0.1~0.3MPa(可调节)、输出流量不小于21.6m3/min。 个 1 4 压力表 Y-60 个 1 5 流量计 ≥8m3/min 个 4 6 截止阀 J41H-16DN25 个 4 7 送风口 带消声器 套 4 8 无缝钢管 φ108×4mm m 50 9 安装附件 含弯头、异径、接头、法兰、支架等 套 1 2、30人永久避难硐室 所需风量计算: Q=1.2×30×0.3=10.8m3/mi 所需管径计算: 设计通过压风量和管路选型计算,压风供氧(风)系统设备配备如下表: 序号 名称 规格 单位 数量 1 三级压风过滤模块 处理量13m3/min 套 1 2 闸阀 Z41H-16DN80 个 1 3 减压阀 入口压力≥0.8MPa、出口压力0.1~0.3MPa(可调节)、输出流量不小于13m3/min。 个 1 4 压力表 Y-60 个 1 5 流量计 ≥6m3/min 个 3 6 截止阀 J41H-16DN25 个 3 7 送风口 带消声器 套 3 8 无缝钢管 φ89×4mm m 50 9 安装附件 含弯头、异径、接头、法兰、支架等 套 1 3、30人临时避难硐室 所需风量计算: Q=1.1×30×0.3=9.9m3/mi 所需管径计算: 设计通过压风量和管路选型计算,压风供氧(风)系统设备配备如下表 序号 名称 规格 单位 数量 1 压风自救装置 ZYJ(A)型6个人/套 套 6 2 截止阀 J41H-16DN65 个 1 3 压力表 Y-60 个 1 4 无缝钢管 φ76×4mm m 30 5 安装附件 含弯头、异径、接头、法兰、支架等 套 1 4、15人临时避难硐室 所需风量计算: Q=1.1×15×0.3=4.95m3/mi 所需管径计算: 设计通过压风量和管路选型计算,压风供氧(风)系统设备配备如下表 序号 名称 规格 单位 数量 1 压风自救装置 ZYJ(A)型6个人/套 套 3 2 截止阀 J41H-16DN50 个 1 3 压力表 Y-60 个 1 4 无缝钢管 φ57×4mm m 20 5 安装附件 含弯头、异径、接头、法兰、支架等 套 1 以下ZYJ(A)型压风自救装置的描述仅仅临时避难硐室需要,永久避难硐室不配备,请删除。 ZYJ(A)型压风自救装置能同时提供四人或六人使用;采用半面罩与人体进行呼吸连接,可减少吸入外界有害气体的可能,且不会遮挡视线,便于观察外界环境;具有消音、过滤、排水、防尘等功能;每个半面罩与减压器间采用较长的软管连接,避灾人员可在一定范围内自由活动。 压风自救装置的技术参数如下: 系统供气压力: 0.3-0.7MPa 压力调节范围: 0.05-0.10MPa
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