【正文】 時為監(jiān) 控 系統(tǒng)分站、傳感器提供后備電 源；礦用隔爆兼本質安全型LED 照明燈 ：以 LED 冷光源大功率發(fā)光元件作為光源 ， 能夠為 緊急避險設施 提供高效、低功耗、高壽命、安全的日常照明；熒光棒 ： 能夠為 緊急避險設施 提供安全、可靠的應急照明。 首先 ， 礦 用隔爆型真空電磁起動器為動力總開關 ， 為 救生艙 環(huán)境監(jiān)測裝置、救災通信裝置 ， 必要時可以通過真空電磁起動器的控制 ， 通 、 斷電 ， 對設備進行保護和維修。根據(jù) 緊急避險設施 的需求 ， 我們選用了更節(jié)能環(huán)保的隔爆兼本質安全型 LED 照明燈 ： 采用 LED 冷光源大功率發(fā)光元件作為光源 ， 具有發(fā)光效率高 ， 耗電低 ， 工作溫度低 ， 使用壽命長 ， 體積小等優(yōu)點。 三、在 緊急避險設施 中的布置 供電（含照明）系統(tǒng) ： 永久 避難硐室 由 1臺礦用隔爆型真空電磁起動器、 1臺照明信號綜合保護裝置、 15臺礦用隔爆兼本質安全型 LED 照明燈、 49個熒光棒等組成 。 第九節(jié) 救災通信系統(tǒng) 一、主要功能及技術參數(shù) 主要功能 KT103 礦井救災通信裝置 是煤炭科學研究總院沈陽研究院在借鑒南非 SC2020 礦用無線電接收技術的基礎上 ， 為適應煤礦井下事故救援指揮的需要而設計開發(fā)的礦井救災通信裝置。 負責日常照明的 DJS36/127L 礦用隔爆兼本質安全型 LED 照明燈 15 臺 ， 分別在左 過 中中 國國 煤煤 炭炭 科科 工工 集集 團團 沈沈 陽陽 研研 究究 院院 ≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈唐安煤礦井下緊急避險設施工程實施方案 32 渡艙 布置 2 臺 ， 右 過渡艙 布置 2臺 ， 主艙 6 臺 （其中主艙中心巷道頂端兩側布置 2 臺、兩側約 米處各布置 2 臺） ， 左液態(tài) CO2 貯存艙布置 2 臺 ， 右液態(tài) CO2 貯存艙布置 2臺 ， 衛(wèi)生間布置 1臺。 避難應急照明系統(tǒng) 遇險避難時 ， 為給礦工進入煤礦井下 緊急避險設施 時提供照明 ， 以及 緊急避險設施內(nèi)的關鍵地點提供應急照明 ， 我們設計了避難應急照明系統(tǒng) ， 選用熒光棒來確保照明安全和照明質量。將引入的 AC660V 電源轉換成為照明系統(tǒng)用的 AC127V， 為隔爆兼本質安全型 LED 照明燈提供交流供電電源 ， 并對后續(xù)線路進行保護。 2） (380)M(A) 礦用隔 爆型全閉鎖照明信號綜合保護裝置技術參數(shù)： 防爆型式：礦用隔爆型 ； 防爆標志： ExdI； 輸入電壓： AC660V/380V， 允許電壓波動 75%～ 110%； 輸出電壓： AC127V； 額定功率： ； 保護功能：具有漏電保護、短路保護、過載保護、信號保護功能。其中 緊急避險設施日常供電為 AC127V， 由照明信號綜合保護裝置提供； 緊急避險設施 日常 供電為 AC660V，由真空電磁起動器提供；遇險避難時的應急供電為 DC12V， 為本安電源 ， 隔爆兼本質安全型多路電源箱 提供 ， 滿足應急供電；應急照明由布置的熒光棒提供。 106報警 （ 3） 氧氣測量范圍： 0～ 23%O2 低于 %O2報警 （ 4） 二氧化碳測量范圍： 0～ %CO2 高于 %CO2報警 （ 5） 溫度測量范圍： 0～ 150℃ 高于 35℃報警 艙內(nèi)放置：甲烷傳感器、 CO傳感器、溫度傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣傳感器 和濕度傳感器 各 2 臺 ， 監(jiān)測艙內(nèi)氣體參數(shù)； 在 2個二氧化碳硐室分別放置氧氣和二氧化碳各一臺 ； 艙外放置：甲烷傳感器、 CO傳感器、 二氧化碳 傳感器、氧氣傳感器各 2臺。 106 （ 3） 氧氣測量范圍： 0～ 23%O2 （ 4） 溫度測量范圍： 0～ 150℃ C、 緊急避險設施 內(nèi)部環(huán)境氣體參數(shù)： 艙內(nèi)環(huán)境參數(shù)的變化有兩種情況：一種是待救人員盡管在進入過渡艙時 ， 經(jīng)過了過渡艙內(nèi)高壓空氣的洗禮 ， 但在經(jīng)過過渡艙進入主艙 時 不可避免地會攜帶一部分災害氣體如甲烷、一氧化碳、二氧化碳等進入主艙；另一種情況是待救人員長 期在主艙內(nèi)等待救援時 ， 自身會排出二氧化碳等有害氣體 ， 會消耗大量氧氣 ， 人體會釋放熱量。 配接傳感器的技術參數(shù) A、選擇依據(jù) 首先依據(jù) 煤安監(jiān)司函辦【 2020】 15 號文件 ；其次依據(jù)各種傳感器和通信設備各自產(chǎn)品的國家標準和煤炭行業(yè)標準等要求；第三 ， 廣泛調(diào)研市場用戶 ， 聽取他們的意見和建議。 中中 國國 煤煤 炭炭 科科 工工 集集 團團 沈沈 陽陽 研研 究究 院院 ≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈唐安煤礦井下緊急避險設施工程實施方案 28 在 緊急避險設施 數(shù)據(jù)采集顯 示設計方面 ， 根據(jù)現(xiàn)場用戶的實際需求 ， 設計如下方案： 利用甲烷傳感器、一氧化碳傳感器、二氧化碳傳感器、氧氣傳感器、溫度傳感器和濕度 傳感器監(jiān)測 救生艙 內(nèi)外環(huán)境參數(shù) ， 對艙外參數(shù)采用專門設計的數(shù)據(jù)采集顯示裝置集中顯示。因此 ， 設計 4 路本安電源輸出 ， 為提高各類負荷設備抗干擾性能 ， 此 4路電源輸入各自獨立。 技術參數(shù) 在井下交流動力電源輸入方面 ， 目前 要設計指標的確定依據(jù) 我國礦井低壓供電系統(tǒng)動力電源的電壓等級為正弦 交流 1140V、 660V、 380V、 127V 和 36V。兩個硐室門聯(lián)動開關經(jīng)并聯(lián)后與放置在門口上側的噴氣氣幕相連。當 緊急避險設施 門關閉時 ， 緊急避險設施 門聯(lián)動開關即刻關閉 ， 阻止空氣噴出。每側硐室內(nèi)的 175 支 CO2鋼瓶由銅管并聯(lián)后與同側的 2臺過濾降溫除濕裝置相連。 關于 CO 過濾劑數(shù)量確定： 按照煤安監(jiān)司函辦【 2020】 15號文件 “對 CO 的吸收（排除）能力 應能保證在 20 分鐘內(nèi)將一氧化碳濃度由 %降到 %以下 ” 的要求以及人呼吸產(chǎn)生的 CO量為 2mg/m3為計算依據(jù) ， 并考慮災害時期產(chǎn)生的 CO氣體可能進入 緊急避險設施 內(nèi) ， 且每個空調(diào)需要配備 1 盒 CO 吸收劑 ， 所以 永久 避難硐室 需要 8盒 CO吸收劑（其中 4盒備用）。 關于 CO2吸收劑數(shù)量確定 ： 據(jù)資料介紹， 按照每人每小時呼出 24L CO2計算 ， 100人 中中 國國 煤煤 炭炭 科科 工工 集集 團團 沈沈 陽陽 研研 究究 院院 ≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈唐安煤礦井下緊急避險設施工程實施方案 25 96 小時共呼出 CO2數(shù)量為： 24179。 關于空調(diào)數(shù)量確定 ：每套空調(diào)每小時可以產(chǎn)生的制冷量為 12020（ BTU） ， 96小時總制冷量為 12020179。 100人 96小時發(fā)熱總量 =400179。 工作原理 過濾降溫除濕系統(tǒng)配置及原理見圖 49所示 ， 該裝置是利用儲存在鋼瓶中的液態(tài) CO2作為動力源和制冷介質 ， 通過管路輸送至裝置中。能快速清除主艙內(nèi)的有害、有毒氣體。 醫(yī)用壓縮氧氣供氧裝置配置及原理見圖 47。 工作原理 中中 國國 煤煤 炭炭 科科 工工 集集 團團 沈沈 陽陽 研研 究究 院院 ≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈唐安煤礦井下緊急避險設施工程實施方案 22 該裝置是利用儲存在鋼瓶中的醫(yī)用壓縮氧氣，通過供氧控制裝置為避險人員輸出規(guī)定數(shù)值的氧氣。此方案便于日常對裝置的壓力、供氧性能等指標進行檢查 ， 對裝置的組成部件進行維護及保養(yǎng)。 100179。據(jù)資料介紹并根據(jù)我國人群身體狀況及遇險時人體生理狀態(tài) ， 可以確定人體對氧氣的消耗量為 Q1= L/min。呼吸頻率178。 據(jù)資料介紹 ， 人體在平靜坐姿時潮氣量為 500ml， 生理無效腔體積為 300 ml， 呼吸頻率為 12～ 18次 / min， 肺每分通氣量為 6～ 9 L/min。當氧氣濃度大于 中中 國國 煤煤 炭炭 科科 工工 集集 團團 沈沈 陽陽 研研 究究 院院 ≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈唐安煤礦井下緊急避險設施工程實施方案 21 32%時 ， 被稱為肺氧中毒。 布置方式 在主硐室內(nèi)座椅兩側布置 4套壓風系統(tǒng)供氧裝置 ， 裝置的入口通過管路與壓風系統(tǒng)管路連接。 壓風系統(tǒng)供氧原理 壓風系統(tǒng)供氧裝置利用地面壓縮空氣通過管路（地面壓風系統(tǒng)）作為氣源，經(jīng)過閥門后進入過渡艙內(nèi)設置的水、灰塵、油的三級過濾，經(jīng)過預先設置的減壓器、浮子流量計、管路進入氣體輸出端。 N =179。 80=8720（ L） 式中：△ P— 氣體可用壓力差 ， △ P=(132)MPa=(12819)大氣壓 =109 大氣壓 空氣瓶數(shù)量為： Z=V/V2=199816（ 支 ） 如此多的空氣瓶在 避難 硐室 或救生艙 內(nèi)沒有足夠的空間容納 ， 顯然不切合實際。 5760179。 可行性研究 由于人體 是 依靠呼吸空氣進行生存 ， 因此對于呼吸系統(tǒng)而言首選氣源為空氣。這些個體呼吸防護裝備 都有“使用時間短” 的 共同特點 ： 正壓氧氣呼吸器最長的防護時間為 4小時 ； 壓縮氧自救器、化學氧自救器、過濾式自救器最長的防護時間為 45分鐘 ， 而且過濾式自救器對環(huán)境的氧氣濃度要求大于 17%。 圖 44 輔助艙 中中 國國 煤煤 炭炭 科科 工工 集集 團團 沈沈 陽陽 研研 究究 院院 ≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈唐安煤礦井下緊急避險設施工程實施方案 18 第四節(jié) 供氧系統(tǒng) 圖 45 供氧系統(tǒng) 一、 供氧系統(tǒng)的主要功能及要求 由于煤礦 井下發(fā)生瓦斯爆炸、火災、坍塌等災害性事故時 ， 都會致使 緊急避險設施周圍環(huán)境伴有缺氧、有毒有害氣體出現(xiàn)。洗氣系統(tǒng)僅一鍵控制 ， 操作十分簡單方便。 第三節(jié) 結構特點 可移動分體式 救生艙 由過渡艙、主艙、輔助艙、過濾降溫除濕集成裝置、供氧裝置、環(huán)境氣體監(jiān)測監(jiān) 控 與報警系統(tǒng)、不間斷電源裝 置、無線通訊裝置等部分組成。多項權威測試表明 ， 該救生艙可以應對各種復雜惡劣的井下環(huán)境 ， 同時也為外部救援爭取到寶貴的時間。 中中 國國 煤煤 炭炭 科科 工工 集集 團團 沈沈 陽陽 研研 究究 院院 ≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈唐安煤礦井下緊急避險設施工程實施方案 16 MineARC174。 第二節(jié) 認證資質 多項權威機構的認證和檢測結果表明 ， MineARC174。 中中 國國 煤煤 炭炭 科科 工工 集集 團團 沈沈 陽陽 研研 究究 院院 ≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈唐安煤礦井下緊急避險設施工程實施方案 15 第四章 井下 緊急避險設施 及生命保障系統(tǒng)的組成和主要技術參 數(shù) 圖 41 分體式 緊急避險設施 第一節(jié) 系統(tǒng)簡介 移動分體式 救生艙 配置系統(tǒng)是一個密封式逃生避難室 ， 可供災變時期井下人員避險用 ， 是一種與外界隔離、提供維持生命的安全環(huán)境空間 ， 意在為井下的礦工在逃生成為不可能的情況下避難 ， 以便讓他們脫險或等待救援。 CO2鋼瓶硐室 采用 防暴密封門與生存硐室隔開， 避難硐室通過壓風系統(tǒng)、供電電纜、監(jiān)控信號與外界連通 ， 在墻體內(nèi)預埋管線。生存 硐室一個 ， 凈長 18m， 凈寬 3m， 凈高 3m， 該硐室為半圓拱形。 （如圖 23 所示） 中中 國國 煤煤 炭炭 科科 工工 集集 團團 沈沈 陽陽 研研 究究 院院 ≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈唐安煤礦井下緊急避險設施工程實施方案 13 圖 23 第五節(jié) 井下 緊急避險設施 建設規(guī)模的確定 根據(jù) 唐安 煤礦作業(yè)人員分布情況， 設置 2處 100人 永久避難硐室避難； 3405 采煤工作面設置兩臺 16 人 移動式救生艙，其余 三 個掘進工作面設置 兩臺 10 人移動救生艙 ，一臺 16 人 救生艙 。井下 緊急避險設施 設置 分析如下： 3405 采煤 工作面移動式救生艙設置 中中 國國 煤煤 炭炭 科科 工工 集集 團團 沈沈 陽陽 研研 究究 院院 ≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈≈唐安煤礦井下緊急