【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，必須在距離采掘 工作面 1000m范圍內(nèi)建設(shè)避難硐室。 、人員定位、壓風(fēng)自救、供水施救、通信聯(lián)絡(luò)等系統(tǒng)相連接，形成井下整體性的安全避險(xiǎn)系統(tǒng)。 ，緊急避險(xiǎn)設(shè)施應(yīng)有清晰、醒目、牢靠的標(biāo)識(shí)。 ，避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造帶、高溫帶、應(yīng)力異常區(qū)以及透水危險(xiǎn)區(qū)。前后 20m 范圍內(nèi)巷道應(yīng)采用不燃性材料支護(hù)，且頂板完整、支護(hù)完好，符合安全出口的要求。特殊情況下確需布置在煤層中時(shí)，應(yīng)有控制瓦斯涌出和防止瓦斯積聚、煤層自燃的措施。永久避難硐室應(yīng)確保 在服務(wù)期間不受采動(dòng)影響，臨時(shí)避難硐室應(yīng)在服務(wù)期間避免受采動(dòng)損害。 二、永久避難硐室 （一）永久避難硐室數(shù)量、位置及規(guī)模 1．?dāng)?shù)量及位置 采掘工作面發(fā)生火災(zāi)或瓦斯、煤塵爆炸等災(zāi)害事故時(shí)，采掘作業(yè)人員應(yīng)盡快進(jìn)入采區(qū)準(zhǔn)備巷道或礦井開(kāi)拓巷道的新鮮風(fēng)流中，并循避災(zāi)路線(xiàn)盡快撤至地面。經(jīng)過(guò)對(duì) XXX 煤礦近年來(lái)災(zāi)害事故 的統(tǒng)計(jì)分析，采區(qū)準(zhǔn)備巷道或礦井開(kāi)拓巷道中未曾發(fā)生過(guò)瓦斯、煤塵爆炸或火災(zāi)、冒頂?shù)仁鹿?，也未出現(xiàn)過(guò)安全出口被堵或新鮮風(fēng)流中斷等情況，設(shè)計(jì)認(rèn)為 XXX煤礦可以不建永久避難硐室。 但作為兗礦集團(tuán)井下避難硐室的建設(shè)試點(diǎn)項(xiàng)目 ，設(shè)計(jì)在 XXX煤礦設(shè)置 1個(gè)永久避難硐室。 經(jīng)分析， 目前 XXX 煤礦上組煤開(kāi)采主要集中在九采區(qū)，九采區(qū)面積大，煤層埋藏深， 部分區(qū)域自然發(fā)火較為嚴(yán)重， 設(shè)計(jì)永久避難硐室設(shè)置于九采區(qū)。結(jié)合采區(qū)巷道布置及圍巖情況，設(shè)計(jì)永久避難硐室位于 九采區(qū) 350m 水平主軌下山上部車(chē)場(chǎng)與九采區(qū) 350m 水平回風(fēng)巷之間，距九采區(qū) 350m水平主軌下山上變坡點(diǎn) 210m。 永久避難硐室設(shè)置于 3 下 煤層底板巖層中， 3 下 煤層底板為較堅(jiān)硬的粉砂巖與細(xì)砂巖互層，巖層穩(wěn)定， 滿(mǎn)足永久避難硐室的建設(shè)要求。 永久避難硐室位置詳見(jiàn)圖 321。 圖 321 九采區(qū)永久避難硐室位置示意圖 2．規(guī)模 九采區(qū)永久避難硐室為該采區(qū)的采掘作業(yè)、輔助運(yùn)輸隊(duì)組、瓦斯巡回檢查、附近零散作業(yè)以及各級(jí)安全檢查等人員提供避險(xiǎn)場(chǎng)所，根據(jù) XXX 煤礦的實(shí)際情況，上述各工種同時(shí)工作的人數(shù)總和最多時(shí)不超過(guò) 60人。根據(jù)《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》，永久避難硐室的額定人數(shù)，應(yīng)滿(mǎn)足所服務(wù)區(qū)域同時(shí)工作的最多人員的緊急避險(xiǎn)需要，并考慮不低于 的備用系數(shù)，設(shè)計(jì)九采區(qū)永久避難硐室額定避險(xiǎn)人數(shù)為 80人。 （二）永久避難硐室結(jié)構(gòu)及井 巷工程 設(shè)計(jì)永久避難硐室由 2 個(gè)過(guò)渡室、 1 個(gè)生存室和 4 個(gè)輔助硐室組成，輔助硐室包括 2 個(gè) CO2鋼瓶硐室、 1個(gè)電源硐室和 1個(gè)衛(wèi)生間，詳見(jiàn)圖 322。各硐室規(guī)格參數(shù)詳見(jiàn)表 321。 表 321 永久避難硐室內(nèi)各硐室規(guī)格參數(shù)表 規(guī)格 參數(shù) 硐室 名稱(chēng) 凈長(zhǎng)（ m） 凈寬（ m） 凈高（ m） 斷面形狀 凈斷面 （ m2） 凈體積 （ m3） 掘進(jìn)斷面（ m2） 支護(hù)方式 有效使用面積（ m2） 額定避險(xiǎn)人數(shù)（人） 過(guò)渡室 (單個(gè) ) 3 3 半圓拱形 鋼筋砼碹 生存室 27 3 3 半圓拱形 鋼筋砼碹 81 80 輔 助硐室 CO2鋼瓶硐室 (單個(gè) ) 4 矩形 鋼筋砼碹 電源 硐室 矩形 鋼筋砼碹 衛(wèi)生間 矩形 鋼筋砼碹 永久避難硐室設(shè)計(jì)采用鋼筋混凝土砌碹支護(hù)，混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C35。硐室內(nèi)表面用 10mm厚白水泥沙漿抹面，硐室底板采用混凝土地面，厚 100mm，硐室地面高于相 鄰巷道底板不小于 200mm。 永久避難硐室采用向外開(kāi)啟的兩道門(mén)結(jié)構(gòu)。外側(cè)第一道門(mén)采用既能抵擋一定強(qiáng)度的沖擊波，又能阻擋有毒有害氣體的防護(hù)密閉門(mén)；第二道門(mén)采用能阻擋有毒有害氣體的密閉門(mén)。兩道門(mén)之間為過(guò)渡室，密閉門(mén)之內(nèi)為生存室。 防護(hù)密閉門(mén)上設(shè)觀察窗，門(mén)墻設(shè)單向排水管和單向排氣管，生存室內(nèi)設(shè)置不少于兩趟單向排氣管和一趟單向排水管，排水管和排氣管均加裝手動(dòng)閥門(mén)。防護(hù)密閉門(mén)抗沖擊壓力不低于 ，有足夠的氣密性，密封可靠、開(kāi)閉靈活；門(mén)墻周邊掏槽，深度不小于 200mm，墻體為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，門(mén)墻與巖（煤）體接實(shí) ，保證足夠的氣密性。除防護(hù)密閉門(mén)外，永久避難硐室還通過(guò)壓風(fēng)系統(tǒng)、供電電纜等與外界連通，在墻體內(nèi)應(yīng)預(yù)埋管線(xiàn)。 （三）永久避難硐室生命保障系統(tǒng)組成及主要技術(shù)參數(shù) 永久避難硐室各生命保障系統(tǒng)布置詳見(jiàn)圖 322。 1．供氧系統(tǒng) （ 1）供氧系統(tǒng)的主要功能及要求 由于煤礦井下發(fā)生火災(zāi)、瓦斯煤塵爆炸、 冒頂?shù)葹?zāi)害性事故時(shí)，都會(huì) 致使避難硐室周?chē)h(huán)境伴有 缺氧、有毒有害氣體出現(xiàn)。因此，避難硐室內(nèi)必須設(shè)置向避險(xiǎn)人員提供氧氣以保證其能夠維持正常呼吸的供氧裝置。供氧裝置必須滿(mǎn)足以下要求： ①避險(xiǎn)人員在避難硐室內(nèi)能夠呼吸到純凈的氧氣 ，氧氣濃度應(yīng)在 %～ %之間； ②氧氣供給量及氧氣濃度必須滿(mǎn)足人體呼吸生理特點(diǎn)； ③氧氣供給時(shí)間必須滿(mǎn)足額定避險(xiǎn)人數(shù)避難時(shí)不少于 96h的生存時(shí)間； ④供氧裝置在井下特殊條件下不受環(huán)境影響能夠保證及時(shí)、可靠。 （ 2）供氧方案的選擇 煤礦個(gè)體呼吸防護(hù)裝備目前主要有正壓氧氣呼吸器、壓縮氧自救器、化學(xué)氧自救器、過(guò)濾式自救器。這些個(gè)體呼吸防護(hù)裝備共同特點(diǎn)是使用時(shí)間短，正壓氧氣呼吸器最長(zhǎng)的防護(hù)時(shí)間為 4h，壓縮氧自救器、化學(xué)氧自救器、過(guò)濾式自救器最長(zhǎng)的防護(hù)時(shí)間為 45min，而且過(guò)濾式自救器對(duì)環(huán)境的氧氣濃度要求 大于 17%。上述個(gè)體呼吸防護(hù)裝備防護(hù)時(shí)間短，有些需要經(jīng)常檢查維護(hù)，只能放在煤礦井下避難硐室內(nèi)作為備用供氧設(shè)備或離開(kāi)避難硐室逃生時(shí)供氧使用。經(jīng)分析比較，永久避難硐室供氧方案采用壓風(fēng)系統(tǒng)供氧和壓縮氧氣供氧兩種方式。 （ 3）壓風(fēng)系統(tǒng)供氧裝置 ①避難硐室需風(fēng)量計(jì)算 根據(jù)《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》，礦井壓風(fēng)自救系統(tǒng)應(yīng)能為緊急避險(xiǎn)設(shè)施供給足量氧氣，接入的礦井壓風(fēng)管路應(yīng)設(shè)減壓、消音、過(guò)濾裝置和控制閥，壓風(fēng)出口壓力在 ～ ，供風(fēng)量不低于 ? 人，連續(xù)噪聲不大于 70 分貝。 設(shè)計(jì)按 人均供風(fēng)量 ，避險(xiǎn)人數(shù) 80 人計(jì)算，所需總供風(fēng)量為： 80=24 m3/min 由于單趟壓風(fēng)管路流量一般在 20m3/min 以上，兩趟壓風(fēng)管路即可滿(mǎn)足供風(fēng)需求。②壓風(fēng)系統(tǒng)供氧原理 壓風(fēng)系統(tǒng)供氧裝置利用礦井壓風(fēng)系統(tǒng)作為氣源，壓縮空氣經(jīng)壓風(fēng)管路進(jìn)入生存室，經(jīng)過(guò)閥門(mén)后進(jìn)入水、灰塵、油的三級(jí)過(guò)濾，經(jīng)過(guò)預(yù)先設(shè)置的減壓器、浮子流量計(jì)、消音器進(jìn)入氣體輸出端，為硐室內(nèi)避險(xiǎn)人員提供新鮮、舒適的空氣，并在永久避難硐室內(nèi)形成正壓避免外界氣體侵入硐室。壓風(fēng)系統(tǒng)供氧便于日常對(duì)裝置的壓力、供風(fēng)性能等指標(biāo)進(jìn)行檢查，便 于對(duì)裝置的組成部件進(jìn)行維護(hù)及保養(yǎng)。其原理詳見(jiàn)圖 323。 ③主要技術(shù)參數(shù) 人均供風(fēng)量≥ ； 硐室內(nèi)氧氣濃度 ～ %； 減壓器入口壓力≥ 、出口壓力 0～ MPa（可調(diào)節(jié)）； 浮子流量計(jì)量程 0～ 8m3/min，分度值 。 ④布置方式：在生存室座椅兩側(cè)布置 4 套壓風(fēng)系統(tǒng)供氧裝置，裝置的入口通過(guò)管路與壓風(fēng)系統(tǒng)管路連接。 圖 323 壓風(fēng)系統(tǒng) 供氧原理示意圖 （ 4）壓縮氧氣供氧裝置 ①避難硐室需氧量計(jì)算 煤礦發(fā)生瓦斯、煤塵爆炸等災(zāi)害事故時(shí)，有時(shí)礦井壓風(fēng)系統(tǒng)在井下的管路會(huì)遭到嚴(yán)重破壞，因此必須有備用的供氧裝置，以應(yīng)對(duì)地面壓風(fēng)系統(tǒng)遭到破壞時(shí)仍能有效的供氧。根據(jù)《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》，緊急避險(xiǎn)設(shè)施應(yīng)具備自備氧供氧系統(tǒng)，人均供氧量不低于。 設(shè)計(jì)按人均供氧量 ，避險(xiǎn)人數(shù) 80人，避險(xiǎn)時(shí)間 96h計(jì)算，所需氧氣體積為： 80 96 60=230400 L 設(shè)計(jì)選擇工作壓力為 15MPa、水容積為 80L 的氧氣瓶 作為供氧氣源，每支氧氣瓶?jī)?nèi)可用氧氣體積為： △ P 80=128 80=10240 L 式中：△ P為氣體可用壓力差，△ P=()MPa=(1291)大氣壓 =128 大氣壓 故需氧氣瓶數(shù)量為： 23040010240 =23 支 設(shè)計(jì)按人均供氧量 ，避險(xiǎn)人數(shù) 80人計(jì)算，單位時(shí)間內(nèi)總供氧量為： 80=40 L/min 由于災(zāi)變期間進(jìn)入永久避難硐室避險(xiǎn)人數(shù)可能隨時(shí)變化，為了有效控制不同數(shù)量避險(xiǎn)人員時(shí)供氧量的輸出，設(shè)計(jì)選擇可調(diào)節(jié)流量計(jì)。 ② 工作原理 壓 縮氧氣供氧裝置配置及原理詳見(jiàn)圖 324，該裝置是利用儲(chǔ)存在鋼瓶中的壓縮氧氣，通過(guò)供氧控制裝置為避險(xiǎn)人員輸出規(guī)定數(shù)值的氧氣。在進(jìn)風(fēng)側(cè)和回風(fēng)側(cè)過(guò)渡室內(nèi)放置的鋼瓶出口經(jīng)高壓管路并聯(lián)后集中至減壓器，減壓器將來(lái)自于氧氣瓶中的壓縮氧氣進(jìn)行減壓并輸出穩(wěn)定的壓力至可調(diào)節(jié)浮子流量計(jì)，氧氣輸出量可根據(jù)避險(xiǎn)人員數(shù)量進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)。由于減壓器輸出穩(wěn)定的壓力，因此浮子流量計(jì)調(diào)節(jié)值一定時(shí)，通過(guò)浮子流量計(jì)的氧氣輸出量不會(huì)隨氧氣瓶中的壓力變化而變化。壓縮氧氣供氧便于日常對(duì)裝置的壓力、供氧性能等指標(biāo)進(jìn)行檢查，便于對(duì)裝置的組成部件進(jìn)行維護(hù)及保 養(yǎng)。 ③主要技術(shù)參數(shù) 人均供氧量≥ L/min； 硐室內(nèi)氧氣濃度 ～ %； 供氧系統(tǒng)用的減壓器入口壓力≥ 15MPa、出口壓力 0～ MPa（可調(diào)節(jié)）； 最大流量不小于 60L/min； 浮子流量計(jì)量程 0～ 60L/min，分度值 。 ④布置方式：在進(jìn)風(fēng)側(cè)和回風(fēng)側(cè)的過(guò)渡室內(nèi)分別放置工作壓力為 15MPa、水容積為 80L 的氧氣鋼瓶 12支、 11支（共計(jì) 23支）。兩側(cè)的氧氣鋼瓶經(jīng)高壓管路并聯(lián)與減壓器輸入口連接，減壓器及浮子流量計(jì)放置在生存室墻壁上，方便避險(xiǎn)人員調(diào)節(jié)、觀察壓力及供氧流量數(shù) 值。