煤矿安全避险六大系统-紧急避险系统

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,WaterandFoodAirTanksOxygenTanksPackedShelter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结构生存保障系统排泄物收集系统动力保障系统舱内照明和指示系统通讯系统环境监测系统降温系统气体净化系统氧气供给保障系统舱体矿用可移动式救生舱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1923%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200～300mm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150～200mm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MT390—1995标准要求压风供气系统应专门配置，发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≥15m×2.6m×2m(可根据人数变化)额定避难时间≥100h额定容纳人数≥15人、30人、40人、50人备用电池供电时间≥100hCO浓度＜24PPmCO2浓度＜1%O2浓度18%～