【導讀】甕安縣銀盞鄉(xiāng)銀堂煤礦。井下緊急避險系統(tǒng)方案設計。二附圖序號圖名圖幅比例張數(shù)。No01采掘工程平面圖采用A120201No02避災線路示意。No04檢測監(jiān)控人員定位通訊系統(tǒng)圖A3示意1No05壓風供。水供電系統(tǒng)圖A3示意1No06臨時避難硐室平斷面圖A31501. 貴州大學勘察設計研究院。二○一二年十一月。審核項目負責技術(shù)負責。13六大系統(tǒng)的建設情況12. 42應急預案完善44. 7存在問題及建議54. 2020年8月和2020年9月受礦方委托江蘇省第一工業(yè)設計院有限責任公司。并未提及緊急避險系統(tǒng)相關內(nèi)容。銀堂煤礦整個礦區(qū)共劃分為三個水平分別是800m水平650m水平和500m. 水平共八個采區(qū)本次緊急避險系統(tǒng)設計僅針對即將投產(chǎn)的一采區(qū)其它采區(qū)應根。據(jù)后續(xù)井下巷道布置情況另行設計。司銀堂煤礦變更安全專篇》可知目前銀堂煤礦的一采區(qū)有一個采煤工作面11101. 11101運輸巷中部11101回風巷中部11101運輸巷臨時避難硐室及11101回風巷。礦區(qū)區(qū)域水系屬長江流域烏江水系礦區(qū)內(nèi)及外圍地表水體主要有甕安河龍。2020年10月27日在7號斷面測流量317m3s水質(zhì)為HCO3²SO4-Ca型礦化度

　　

【正文】 管 08m 根 2 供氣系統(tǒng) 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避難硐室周圍環(huán)境伴有缺氧有毒有害氣體出現(xiàn)因此必須在避難硐室內(nèi)部設置具有向避險人員提供氧氣以保證避險人員能夠維持正常呼吸的供氧裝置 按照國家安全監(jiān)管總局國家煤礦安監(jiān) 局《關于印發(fā)煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設管理暫行規(guī)定的通知》安監(jiān)總煤裝〔 2020〕 15 號要求緊急避險設施應具備安全防護氧氣供給保障有害氣體去除環(huán)境監(jiān)測通訊照明人員生存保障等基本功能在無任何外界支持的情況下額定防護時間不低于 96 小時供氧量不低于 05 升分鐘178。人緊急避險設施內(nèi)部環(huán)境中氧氣含量應在 185～ 230 之間 壓風供氧 1 供風量 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按人均供風量不低于 Q1 03m3min 的要求當避險人員 N 100 人時所需總供風量 Q Q1178。 N 03179。 100 30m3min 2 硐室主風管 硐室供風主管選擇 100人的硐室壓風供氣量要求達到 30m3min出風口壓力為01～ 03 Mpa 之間 式中 G 通過該管段的空氣重量流量 G 60γ Q Nmin γ空氣重量γ 12Nm3 Q 通過該管段的空氣體積流量 m3min R 空氣常數(shù) R 287 P 管內(nèi)平均絕對壓力一般 P 74179。 105Pa T 管內(nèi)平均絕對溫度一般 T 346K 管道壓力損一般 7400Pa 摩擦系數(shù) L0 管段長度 50m 計算管徑為 1281mm100 人硐室供風主管選用 DN標準鋼管鍍鋅鋼管或無縫鋼管 壓風供氧裝置配備見表 327 所示 表 327 壓風供氧裝置配置表 序號 設備及材料名稱 型號及規(guī)格 單位 數(shù)量 1 控制閥 DN 個 1 2 過濾減壓消聲器 A76216 m3h 個 1 3 排風口 300X300 個 9 4 管接件金屬管及配件 DN 批 1 浮子流量計 量程 0～ 20m3min 小計 凈化系統(tǒng) 按照國家標準凈化系統(tǒng)防護時間按 96 小時設計 由于避險人員在密閉的避難硐室中長時間進行呼 吸所產(chǎn)生的 CO2 及避險人員由避難硐室外帶入的 CO 氣體等導致硐室內(nèi)生存條件惡化必須對這些氣體進行處理按國家有關規(guī)定要求處理二氧化碳的能力不低于 05 升分鐘178。人處理一氧化碳的能力應能保證在 20 分鐘內(nèi)將一氧化碳濃度由 004 降到 00024 以下 對 CO2 及 CO 氣體的處理主要采用藥劑吸附的方式處理裝置見圖 328 所示 圖 328 有害氣體去除及通風除濕裝置 主要技術(shù)指標 對 CO2 的吸收排除能力不低于每人 05L min 對 CO 的吸收排除能力不低于 400ppmh 避難硐室內(nèi) CO2＜ 10 避難硐室內(nèi) CO ＜ 24ppm CO2 吸收劑數(shù)量確定 設計標準按照每人每小時呼出 192L CO2 計算其密度為 198gL 硐室人數(shù) 100人防護時間 96 小時 呼出 CO2 數(shù)量為 192179。 100179。 96 184320L＝ 36495kg 處理 CO2 藥劑量 36495050 72991kg05 為藥劑對 CO2 的收率為 50％ 處理藥 CO2包裝規(guī)格為 400179。 300179。 200質(zhì)量為 5公斤則需要 146包按 4包裝一箱則需 365 箱設計取 37 箱 CO 吸收劑數(shù)量確定 CO 處理采用貴金屬吸收根據(jù)廠家提供的實驗數(shù)據(jù)處理每人每小時呼出的 CO需要的貴金屬為 0002kg則處理 100人在 96小時產(chǎn)生的 CO需要的貴金屬為 192kg 空氣凈化處理機 本設計 100 人避難硐室選用 2 臺空氣凈化機 表 329 凈化系統(tǒng)設備配置表 序號 設備及材料名稱 型號及規(guī)格 單位 數(shù)量 1 臺 2 2 30 4 高效除濕劑 卡加拉特 Kg 50 5 不銹鋼自動打包集便器 坐式 臺 2 降溫系統(tǒng) 設計采用設備降溫系統(tǒng) 工作原理 利用冰作為載冷介質(zhì)正常情況下利用煤礦用防爆空調(diào)裝置實現(xiàn)將避難硐室內(nèi)蓄冰柜內(nèi)的水轉(zhuǎn)化為冰并維持在零下 5 在保溫處理狀態(tài)下貯存能量一旦發(fā)生礦難硐室外空調(diào)裝置停止工作這時利用 硐室內(nèi)的風機通過蓄冰柜內(nèi)的風道把冷量傳輸?shù)巾鲜覂?nèi)達到降溫的目的也可以通過調(diào)節(jié)風機轉(zhuǎn)速來調(diào)整輸送的風量繼爾調(diào)節(jié)輸出溫度 工作特點 冰或水相對安全不會帶來次生災害冰蓄冷制冷系統(tǒng)可以實現(xiàn)在發(fā)生礦難時完全無電運轉(zhuǎn) 蓄冰用量計算 永久避難硐室用蓄冰柜空調(diào)所需蓄冰量的計算按照國家標準 4 天 96 小時需求計算 硐室內(nèi)人體產(chǎn)生熱量計算說明 人體散熱熱量分為顯熱 q1 和潛熱 q2 兩部分 成年男人在 30 室溫靜坐狀態(tài)下顯熱為 q1 37kcalh 43Wh 成年男人在 30 室溫靜坐狀態(tài)下潛熱為 q2 56kcalh 65Wh 則人體散熱熱量 Q1 q1q2 4365 108Wh 每人每小時人體散熱量 依據(jù)暫行規(guī)定 100 人 96 小時并把單位 W 轉(zhuǎn)化為 KJ 則避難硐室人體散發(fā)的實際熱量為 Q1 108179。 100179。 96179。 3600 3732480KJ 其它熱源散熱量 Q2 其它熱源包括硐室內(nèi)的各種設備器具照明工具等主要考慮去除 CO2 時產(chǎn)生的熱量計算 根據(jù)凈化系統(tǒng)部分內(nèi)容計算需要 CO2 吸附劑 72991kg 依據(jù)業(yè)界公認的測試數(shù)據(jù)每 kgCO2 吸附劑與 CO2 反應放出 1400KJ 的熱量 去除 CO2 產(chǎn)生的熱量 Q2 72991179。 1400 1021870KJ 綜上避難硐室內(nèi)產(chǎn) 生的總熱量為 Q Q1Q2 37324801021870 4754350 KJ 單位質(zhì)量冰蓄冷量的計算 q T1T2T3 105335126 4715 KJ 單位千克蓄冷量 式中 q 單位質(zhì)量冰的蓄冷量 KJ T1 單位質(zhì)量冰自 5 升溫至 0 吸收的熱量 T1 10500J 冰的比熱容為 21179。 103 T2單位質(zhì)量冰自 0溶化為 0水吸收的熱量 T2 335000J冰的溶化潛熱為 335179。 105J T3 單位質(zhì)量水自 0 升溫至 30 吸收的熱量 T3 126000J 水的比熱容為 42179。 103 蓄冰柜所需冰量的計算 式中 m 蓄冰柜所需冰量 Kg Q 96 小時內(nèi)避難硐室內(nèi)產(chǎn)生的總熱量 KJ q 單位千克蓄冰量 KJ 冰的利用率取 95 m 4754350KJ247。 4715KJKg179。 095 10614Kg 約為 106 噸 計算結(jié)果安全硐室 100 人 4 天 96 小時需求蓄冰柜總蓄冰量約為 106 噸 設備選擇 根據(jù)蓄冰柜總蓄冰量 106 噸的要求設備配置如下 表 3210 降溫系統(tǒng)設備配備表 方案 產(chǎn)品名稱 產(chǎn)品型號規(guī)格 數(shù)量 備注 100 人 〔 106 噸冰〕 礦用防爆制冷裝置 ZLF86380 1 臺 礦用防爆制冷裝置 ZLF43380 1 臺 礦用隔爆兼本安型電控箱 KXJ12380 2臺 蓄冰柜 25T 2 套 蓄冰柜 3T 2 套 礦用防爆風機 FB5024 4 臺 選配件可選氣動風機 礦用防爆電控箱 KXB24 變壓器 ZBZ100 2 臺 選配件根據(jù)電制需求選配 監(jiān)控照明及通訊系統(tǒng) 監(jiān)控監(jiān)測系統(tǒng) 本礦采用 KJ70N型安全檢測監(jiān)控系統(tǒng)本次設計在避難硐室生存室內(nèi)放 3個中型監(jiān)測分站型號 KJ70F8 個端口監(jiān)測避難硐室生存室內(nèi)的 CH4COO2CO2 的濃度和溫度濕度因素兩個過渡室 COO2 的濃度硐室兩邊門外 CH4COO2CO2 的濃度 KJ70F 分站備用電池可保證 2h 以上的供電容量在 2h 以后可啟用事先充好電的后備電源確保系統(tǒng) 96h 正常運行 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)備配備見表 3211 表 3211 環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設備配備表 序號 設備及材料名稱 型號 數(shù)量 使用地點 1 二氧化碳傳感器 GRG5 3 生存室硐室外 2 一氧化碳傳感器 KTH1000 5 生存室過渡室硐室外 3 甲烷傳感器 GJC4 3 生存室硐室外 4 氧氣傳感器 GYH25 5 生存室過渡室硐室外 5 溫 度 傳 感 器 KGW5 1 生存室 6 濕度傳感器 CHTYM 1 生存 室 7 分站 KJ70F 3 生存室 照明系統(tǒng) 硐室照明分為正常照明系統(tǒng)和應急照明系統(tǒng) 正常照明 正常照明采用從避難硐室外接入礦井電源用于避難硐室內(nèi)的照明設備 正常照明系統(tǒng)采用交流照明系統(tǒng)是由煤礦內(nèi)電網(wǎng)的交流電源供電照明設備采用防爆礦用照明燈工作電壓為 AC127V 應急照明 配備直流照明系統(tǒng)由備用電源供電直流照明系統(tǒng)包括室外指示燈室內(nèi)照明兩部分室外照明采用紅色指示燈具有閃爍功能能起到遠距離提醒作用室內(nèi)照明采用 LED 燈功耗低亮度高且光強度可手動調(diào)節(jié)直流照明設計有總開關由避難人員手動閉合總開關使用直流照明 系統(tǒng) 考慮在外部電源損壞的情況下備用電池容量問題設計備用以下應急照明設備作為應急照明 1 熒光棒 36 個硐室兩側(cè)每隔 15 米左右布置各 1 個 2 一體式礦燈數(shù)量不少于額定人數(shù)的 25 配備本礦永久避難硐室配備 40 盞該燈在電能充滿的情況下可以連續(xù)強光照明達 15 小時 通信系統(tǒng) 礦井內(nèi)部安裝 KTH80 型數(shù)字程控調(diào)度機其井下通信主干電纜分別由主斜井和副斜井引入在井下聯(lián)通 生存室內(nèi)共布置兩部礦用防爆電話接入礦井通信調(diào)度系統(tǒng)且設置成直通調(diào)度室的電話從井底車場接線盒引入 井下人員定位系統(tǒng) 煤礦已安裝井下人員定位系統(tǒng)人員定位系統(tǒng)選用 KJ236 型人員定位系統(tǒng) 設計在避難硐室內(nèi)設置一個數(shù)據(jù)監(jiān)測分站 KJ236F配備一個 KJ236D型無線讀卡器分站就近接入已有礦井人員定位系統(tǒng) 分站自備電源在斷電后提供兩小時的供電其后使用硐室內(nèi)的備用電源供電 KJ236F 分站主要技術(shù)參數(shù) KJ236F 礦用傳輸分站適用于含煤塵和瓦斯等爆炸性氣體環(huán)境中防爆形式為礦用隔爆兼本質(zhì)安全型防爆標志為 Exd[ib]I 可同時至少連接 4 路無線讀卡器與無線讀卡器之間采用 RS458 方式進行數(shù)據(jù)傳輸井下雙供電模式保證在電網(wǎng)停電時系統(tǒng)還能正常工作 2 小時以上具有初始化參數(shù)掉電保護功 能 工作電壓 127380660V AC 工作條件環(huán)境溫度 540℃相對濕度≤ 95 環(huán)境壓力 80106kPa 外觀尺寸 380 長179。 264 寬179。 160 高 mm KJ236D 型無線讀卡器主要技術(shù)參數(shù) KJ236D 無線讀卡器安裝于地面或井下巷道每臺無線讀卡器連接在礦用傳輸分站上與礦用傳輸分站之間的最大距離不大于 12km防護等級不低于 IP54無線讀卡器不影響被測人員的正常通行方式有效接收距離不小于 100m 允許被測目標運動速度不大于 15ms 可同時識別 100 個以上的移動目標當讀卡器與地面主機脫機時能儲存 2 小時以上數(shù)據(jù)并 能實現(xiàn)全部原有功能恢復正常后能將存儲的數(shù)據(jù)補充傳送到主機 工作電壓 18V DC 最大工作電流＜ 65mA 工作條件環(huán)境溫度 540℃相對濕度≤ 95 環(huán)境壓力 80106kPa 外觀尺寸 210 長179。 163 寬179。 51 高 mm 供水施救系統(tǒng) 根據(jù)安監(jiān)總煤裝 202020 號文件要求結(jié)合礦井目前供水施救情況礦井供水施救系統(tǒng)應能為緊急避險情況下為避險人員供水并能為在緊急情況下輸送液態(tài)營養(yǎng)物質(zhì)創(chuàng)造條件接入的礦井供水管路應有專用接口和供水閥門為滿足井下緊急避險系統(tǒng)中對供水施救系統(tǒng)的要求結(jié)合該礦供水施救實際情況對礦井供水施救系統(tǒng)設計 如下 采用處理后的礦井水作為生產(chǎn)水源由位于主斜井井口南側(cè)約 200m 處的高位水池 300m3 作為蓄水池標高 1110m 用水泵經(jīng)管道將處理后的礦井水引入該水池內(nèi)貯存再用管道引出供生產(chǎn)消防用水即生產(chǎn)消防共用同一水池敷設 DN80 無縫鋼管一條向井下供水由硐室所在附近主管上接入硐室對硐室內(nèi)供水 動力保障系統(tǒng) 動力系統(tǒng) 避難硐室日常照明供電為 AC127V 由照明信號綜合保護裝置提供避難硐室日常供電為 AC660V 由真空電磁起動器提供 礦用隔爆型真空電磁起動器相當于 AC660V 動力總開關必要時可以通過真空電磁起動器的控制通斷電 對設備進行保護短路過載漏電閉鎖和維修照明信號綜合保護裝置相當于 AC127V的供電開關并對 AC127V線路進行漏電保護短路保護過載保護信號保護 遇險避難時的應急供電為本安電源主要參數(shù) 120A178。 hDC12V 由礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源箱和礦用隔爆型備用電源箱聯(lián)合提供主要供監(jiān)測監(jiān)控分站和人員定位分站 96 小時工作需要 主要設備技術(shù)參數(shù) 1 QBZ 30660380 礦用隔爆型真空電磁起動器主要技術(shù)參數(shù) 防爆型式礦用隔爆型 防爆標志 ExdI 輸入電壓 AC660V380V 三相允許電壓波動 75～ 110 額定功率 20KW 額定電流 30A 保護功能具有短路保護過載保護漏電閉鎖保護功能 2 QBZ25660 380 M