50人避难硐室设计方案1

50人避难硐室方案设计南京韩威南冷制冷集团有限公司2012年7月28日目录一、方案背景.......................................................................................................................3二、设计标准.......................................................................................................................3三、设计要求.......................................................................................................................3四、避难硐室设计..............................................................................................................51人员安排及外形设计..............................................................................................52供气量计算................................................................................................................53供氧系统设计............................................................................................................64制冷除湿系统设计...................................................................................................75空气净化系统设计...................................................................................................96环境监测系统设计.................................................................................................117通讯照明系统设计.................................................................................................118生存保障系统设计.................................................................................................11五、避难硐室的日常维护及人工培训.......................................................................121日常管理..................................................................................................................122日常维护..................................................................................................................12六、培训、施工及售后服务..........................................................................................131培训计划..................................................................................................................132施工计划..................................................................................................................143售后服务...................................................................................................................14一、方案背景按照《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，以下简称《通知》）关于“煤矿和非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统（以下简称安全避险“六大系统”）等技术装备，并于3年之内完成”的要求，中梁山认真贯彻国家关于非煤矿山“六大系统”的精神，充分认识安全发展理念，坚持预防为主，有效降低事故危害程度、防范遏制重特大事故的综合治理的措施，加快完善井下避险措施，为井下作业人员提供最后一道生命保障，全面提升矿井安全保障能力，中梁山决定尽快完成井下避难硐室的建设。井下避难硐室是当矿井发生灾害，人员无法撤出时，为防止有毒有害气体的侵害而设立的场所。其内备有供避难人员呼吸用的供气设备、自救器、药品和饮水等。参照《煤矿井下避难硐室暂行规定》的规定，矿井紧急避险系统建设应坚持先撤离、后避险的基本理念，在紧急避险设施选择上优先选用避难硐室。二、设计标准（1）《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）；（2）《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》；（3）《矿山救护规程》2009年版。三、设计要求矿井必须按照规定要求建设完善矿井紧急避险系统，并符合“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有序”的要求。井下紧急避险系统是在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。紧急避险系统建设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。紧急避险系统应与矿井安全（瓦斯）监测监控、井下作业人员管理、压风自救、供水施救、通信联络等系统有机联系，形成井下整体安全避险系统。矿井安全监测监控系统应对紧急避险设施的环境参数进行监测。井下作业人员管理系统应能实时监测井下人员分布和进出紧急避险设施的情况。矿井压风自救系统应能为紧急避险设施供给足量新鲜空气。矿井供水施救系统应能在紧急情况下为避险人员供水，并为在紧急情况下输送液态营养物质创造条件。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。紧急避险系统应随井下采掘系统的变化及时调整和补充完善，包括紧急避险设施、配套系统、避灾路线和应急预案等。具体设计参数要求如表1所示：表1避难硐室设计参数要求序号技术名称技术参数1额定人数：50人2额定防护时间：100h3防爆门抗冲击力：0.3MPa4压风供气压力：0.2～0.7MPa5备用电源供电时间：100h6硐室内O2浓度：18.5%～23%7硐室内CO2浓度：≤1%8硐室内CO浓度：＜24PPm9体感温度：≤35℃四、避难硐室设计1、人员安排及外形设计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。其中过渡室内设置气幕喷淋系统，压缩空气瓶；生存硐室内设置制冷净化一体机、氧气瓶、监控装置、座椅以及流体营养机。2、供气量计算为最大限度的减少遇险人员进入硐室时外部的有毒有害气体进入生存硐室，在过渡硐室内设置压缩空气幕和压气喷淋装置。正压维持系统是基于硐室体气密性的基础上，对硐室内相对于硐室外气压的要求。为了保障避难矿工生命安全，《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》要求：紧急避险设施内始终处于不低于100Pa的正压状态。压缩空气量计算包括正压部分和喷淋、气幕，其中气幕气量为3瓶。喷淋所需空气量计算过程如下：假设过渡室充满400ppm的CO，当人员进入时，需要通过喷淋迅速将室内CO浓度迅速降至24ppm，由此计算出所需喷淋的气体体积。硐室截面积12.8m2，过渡室长度1.2m。单人占地0.12m2，人体高度按1.7m计算。人员分三组进入硐室内，空气瓶含空气4m3。经计算得需空气20瓶，另外考虑2套气幕装置，硐室内补气要求共存放42瓶。3、供氧系统设计3.1压风供氧系统在避难硐室主硐室门上方设置有与矿井压风管路相连的接口，该接口与硐室压风供氧管路相连接。硐室内压风管路气体出口处设置有空气减压过滤器及消声器，灾害事故发生后，若压风系统完好，可打开空气减压过滤器，实现对硐室内的氧气供应。3.2自备氧供氧系统矿井灾害发生时，避难硐室内的氧气暂时不符合空气质量要求，此时应在硐室内设计自备氧供氧系统。自备氧系统供氧量在不依赖于压风供氧和自救器逃生供氧保障的情况下，应单独满足硐室内遇险人员不低于96h生存所需，且有不低于1.1倍的安全系数。鉴于避难硐室内部空间相比较大，且考虑到过氧化钠药板制氧虽在产生氧气的同时去除了硐室内人员呼吸所产生的二氧化碳，但却产生了大量的化学反应热量，增加了硐室制冷除湿系统的压力，因此硐室自备氧采用廉价、安全且操作方便的压缩氧供氧。根据人体生理学，每人每天需氧量为750g（小于标准耗氧量0.5L/min，以0.5L/min计算），50人4天供需氧气206.25Kg。按10%工程余量，硐室需氧量为226.875Kg。避难硐室使用高压氧气罐内的氧气通过一定速率的氧气释放来达到人体供氧。表2硐室内氧气用量表人数（人）人均需氧量（L/min）总需氧量（Kg）工程余量（Kg）氧气瓶含氧量（Kg）氧气瓶个数（瓶）500.5206.25226.8756.8635某型高压氧气瓶性能尺寸参数为：体积为0.055m³，容积为0.04m³，瓶内压力为12MPa，可充入氧气量为4.8m³，总计氧气质量为6.86Kg。根据高压氧气瓶使用规定，保证瓶内最低压力不低于0.5MPa，其氧气利用率为96.2%，每瓶可利用氧气为6.86×96.2%=6.6Kg。需要至少35瓶氧气罐，保证余量硐室内配备42瓶氧气瓶。同时使用隔绝式氧气自救器。避难硐室内配备ZY45型隔绝式压缩氧自救器，其可满足人体不低于45分钟时间内氧气需求。自救器可在满足硐室内人员外出时需求，也可在硐室内出现不可预测的意外情况下满足硐室内人员的供氧需求。4、制冷除湿系统设计制冷除湿系统设计包括避难硐室热负荷计算、制冷方案选择、制冷系统设计及制冷除湿试验等部分，按流程图1所示进行。图1制冷除湿设计流程4.1硐室热负荷计算计算已知条件如下：硐室长30m，宽2.5m，高2.3m。岩体为砂岩，其导热系数为1.7455W/m.k，密度为2400kg/m3，比热为506J/Kg.K。此外，人体体表散失的热量可分为显热和潜热两部分。当环境温度较高，靠显热交换不足以维持人体热平衡时，皮肤主动排汗增加的蒸发潜热是人体在热环境条件下的主要散热途径。避难硐室内人员避险时大多时间处于静坐状态，发热量为1