【導(dǎo)讀】××煤礦位于××省××市××鎮(zhèn)境內(nèi)，分屬××、××兩市管轄，距××市約××千米，距離××市約××千米。地理坐標(biāo)北緯××′××″～××′××″，東經(jīng)××°××′××″～××°××′××″，西南部以××鐵路保護煤柱線為界，淺部以煤層露頭為界，北部與××煤。礦相鄰，東北部以F33斷層為界。井田東西走向長公里，南北傾斜寬。核定生產(chǎn)能力為220萬噸/年。礦井于1996年5月1日井筒開工建設(shè)，礦。礦井通風(fēng)方式為中央并列抽出式。已開采結(jié)束，礦井生產(chǎn)及開拓主要集中在-850m水平及-1030m水平。本井田范圍內(nèi)可采，局部可采煤層共7層，分別為2. 機械化采煤法及綜采放頂煤采煤法。事故的可能性，對井下礦工生命安全造成潛在危害。為進一步提高煤礦安。礦實際情況，受××煤礦委托，編制完成了《××煤礦井下緊急避險系統(tǒng)。設(shè)施，合理設(shè)置避災(zāi)路線，科學(xué)編制應(yīng)急預(yù)案。布置3個回采工作面，8個掘進頭進行生產(chǎn)。

　　

【正文】 39 2)主要技術(shù)參數(shù) ①主要設(shè)計指標(biāo)的確定依據(jù) 在井下交流動力電源輸入方面，目前我國礦井低壓供電系統(tǒng)動力電源的電壓等級為 1140V、 660V、 380V、 127V、 36V。為提高供電效率，我國 380V供配電設(shè)備在大多數(shù)礦井已升級為 660V 或 1140V，同時，由于目前我國礦井的 127V 電源主要供井下照明或煤電鉆使用，電壓波動不太穩(wěn)定， 36V 主要是設(shè)備內(nèi)部控制線路使用，因此設(shè)計選擇 660V和 1140V 作為 UPS 電源裝置的輸入電壓等級。在監(jiān)測內(nèi)容分類方面，第一類是監(jiān)測避難硐室內(nèi)的氣體（ CO CO2 O2 CH4等）濃度、溫度、壓力等，可考慮設(shè)計一路大容量本安電源綜合供電；第二類時避難硐室內(nèi)的數(shù)據(jù)采集顯示儀器及通信設(shè)備、照明等，可考慮設(shè)計一路大容量本安電源綜合供電；第三 類是監(jiān)測避難硐室外的氣體（ CO CO2 O2 CH4等）濃度、溫度、壓力等，可考慮設(shè)計一路大容量本安電源綜合供電；第四類是避難硐室外部聲光指示器、巷道逃生指示器等設(shè)備，可考慮設(shè)計一路本安電源供電。為保證電源供電的可靠性，第四路電源也可作為前三類電源的備用電源使用。因此，設(shè)計四路本安電源輸出，為提高各類負荷設(shè)備抗干擾性能，此四路電源各自獨立。 附表： 322環(huán)境監(jiān)測裝置有關(guān)設(shè)備及材料表 序號設(shè)備及材料名稱型號及規(guī)格單位數(shù)量備注 直流穩(wěn)壓電源箱 KDW1140/12J臺 2避難硐室內(nèi) 備用電池箱 DXB120/24J臺 2避難硐室內(nèi) CH4傳感器 KGJ7C臺 3避難硐室內(nèi)、外 壓力傳感器 GPD3臺 2避難硐室內(nèi) 40 溫度傳感器 GWP100臺 3避難硐室內(nèi)、外 CO 傳感器 KGA21B臺 5避難硐室內(nèi)、外 02傳感器 GYH25臺 5避難硐室內(nèi)、外 C02傳感器 GRG5H臺 3避難硐室內(nèi)、外 濕度計臺 1避難硐室內(nèi) 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)分站臺 1避難硐室內(nèi) 1 分站電源臺 1避難硐室內(nèi) 1 顯示屏臺 1避難硐室內(nèi) l 人員定位系統(tǒng)分站臺 1避難硐室內(nèi) 4 讀卡器臺 1避難硐室內(nèi) l 傳感器電纜 l 7 7m100避難硐室內(nèi)、外 1 四通接線盒 JHH4T 個 30 在本安電源輸出方面 ,考慮到各類災(zāi)害氣體參數(shù)的監(jiān)測位置主要集中在井下避難硐室內(nèi)部和外部附近，線路損耗壓降不明顯，因此，宜采用 12V輸出。在本安電源輸出容量方面，由于一路電源綜合向多種設(shè)備同時供電，因此，額定輸出電流設(shè)計不小于 1300mA，最大短路電流不大于 1600mA。 在備用電池或備用電源輸出容量方面，確保最大本安負載情況下，供電時間不小于 96h,由此計算出電池額定容量。在備用電池或備用電源保護方面，確保裝置內(nèi)部接線和外部電纜線路以及外部用電電路發(fā) 生短路時，瞬間切斷電源；監(jiān)視電池放電情況，發(fā)生過放電時及時提示或切斷電源。 在電路設(shè)計可靠性方面，首先保證蓄電池避免過充電而影響正常供電 41 容量下降；其次是合理安排負荷供電，確保供電時間不小于 96h。 在電源裝置和備用電池裝置操作安全性方面，考慮設(shè)置交流動力電源供電指示、電池浮充電指示、電池放電指示、各路本安電源供電指示，在安裝、維護時為保證電器設(shè)備整體防爆性能 ,設(shè)置隔離開關(guān)。 ②大功率 UPS礦用本安電源 產(chǎn)品防爆型式為兩腔式礦用隔爆兼本質(zhì)安全型，防爆標(biāo)志為 Exd[ib]I。交流輸入電源 1140(660)V/400VA,允許電壓波動 75%110%；直流電池輸入?yún)?shù) 24V/180Ah。輸出本安電源四路，輸出各自獨立。 一 UO: 一 IO:1600mA 一 CO: 一 LO:2mh 本安輸出距離 : 一向分站供電最大距離 :≤ 5Om 一向傳感器供電最大距離 :≤ 5Om 一電纜分布電阻 : /km 一電纜分布電容 :③大容量 UPS備用電池 DXB12024J礦用隔爆型 UPS 備用電池裝置是 KDW114012J 礦用隔爆兼本質(zhì)安全型電源裝置配套使用的 UPS 備用電池裝置。該備用電池裝置是 避難硐室的配套設(shè)備，與主機配合使用，可用于向避難硐室內(nèi)外 CO 傳感器、CO2傳感器、 O2 傳感器、 CH4 傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器、逃生指示 42 器。 照明和通信設(shè)備等提供不小于 9h 供電的本質(zhì)安全型電源。 DXB12024J礦用隔爆型 UPS備用電池是采用特殊工藝的鉛酸膠體蓄電池，容量為 120Ah。 備用電池基本參數(shù)： —— 產(chǎn)品防爆型式：礦用隔爆型 —— 產(chǎn)品防爆標(biāo)志： ExdI —— 關(guān)聯(lián)設(shè)備名稱： KDW1140/12J礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源箱 —— 型號： LCX12180 —— 電池電壓： 12V 2，兩節(jié)串聯(lián) —— 電池容量： 120Ah —— 電池重量： 38 2kg —— 端子型號： M8L 電池浮充電參數(shù)： —— 最高浮充電電壓： 32V —— 最大充電電流： —— 充電形式：恒壓、恒流、涓流 電池放電參數(shù)： —— 最高放電電壓： 32V —— 截至放電電壓： 22V amp。mdash?！?最大放電電流： 電池放電時間： —— 間斷性放電周期： 3min放電 /9min停電 —— 間斷性放電時間：≥ 96h 43 與主機連接電纜參數(shù)： —— 型號：礦用橡套軟電纜，導(dǎo)線截面≥ —— 最大連接距離≤ ④配接傳感器、濕度計 室外部環(huán)境參數(shù) CH4傳感器測量范圍的選擇應(yīng)考慮瓦斯爆炸、應(yīng)考慮瓦斯突出的測量；CO 和 CO2傳感器測量范圍的選擇應(yīng)考慮瓦斯爆炸、煤塵爆炸和瓦斯與煤塵爆炸的測量； O2傳感器測量范圍的選擇應(yīng)考慮測量范圍的下限值；溫度傳感器測量范圍的選擇應(yīng)考慮火災(zāi)或爆炸的測量。設(shè)計硐室外部參數(shù)確定如下 CH4測量范圍： 0～ 100℅ CO 測量范圍： 0～ 1000 106 O2測量范圍： 0～ 23℅ CO2測量范圍： 0～ ℅ 溫度測量范圍： 0～ 150℃ B．避難硐室內(nèi)部環(huán)境參數(shù) 避難硐室內(nèi)部環(huán)境參數(shù)的變化主要因為以下兩種情況：一種 情況是避險人員進入過渡室時，盡管經(jīng)過了過渡室內(nèi)壓縮空氣幕和壓氣噴淋系統(tǒng)的洗禮，但在進入生存室時，不可避免地會攜帶一部分災(zāi)害氣體如 CO、 COCH4 等進入生存室；另一種情況是避險人員長期在生存室內(nèi)等待救援時，人體呼吸會排出 CO2等有害氣體，并消耗大量氧氣，同時人體會釋放熱量和水分。另外，為防止有毒有害氣體侵入避難硐室，應(yīng)保證避難硐室內(nèi)始終處于不低于 100Pa 的正壓狀態(tài)，故應(yīng)對硐室內(nèi)外的壓力差進行監(jiān)測。設(shè)計根 44 據(jù)《煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》，硐室內(nèi)部參數(shù)確定如下： CH4測量范圍： 0～ 10℅高于 1℅ 報警 CO 測量范圍： 0～ 1000 106高于 24 106報警 O2測量范圍： 0～ 23℅低于 ℅報警 CO2測量范圍： 0～ ℅高于 ℅報警 溫度測量范圍： 0～ 150℃高于 35℃報警 壓力測量范圍： 0～ 3000Pa低于 100Pa報警 濕度測量范圍： 0～ 100℅ C．傳感器、濕度計設(shè)置 永久避難硐室生存室內(nèi)設(shè) O2傳感器、 CH4傳感器、 CO2傳感器、 CO 傳感器、溫度傳感器、濕度計各 1 臺，壓力傳感器 2 臺，永久避難硐室兩側(cè)過渡室內(nèi)均設(shè) O2傳感器、 CO 傳感器各 1臺，以監(jiān)測避難硐室內(nèi)的環(huán)境參數(shù)。 永久避難 硐室外部設(shè) O2傳感器、 CH4傳感器、 CO2傳感器、 CO 傳感器、溫度傳感器各 2 臺，以檢測避難硐室外的環(huán)境參數(shù)。傳感器安裝位置：距頂板300mm，距側(cè)壁 200mm。 ? 原理 ①大功率 UPS 礦用本安電源裝置是礦用避難硐室、移動式救生倉的配套設(shè)備。經(jīng)國家礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志中心和國家煤礦安全產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測中心初步審查，該設(shè)備命名為 KDW1140/12J 隔爆兼本質(zhì)安全型 UPS 電源裝置，與 DXB12024J礦用隔爆型 UPS 備用電池裝置配合使用，向避難硐室內(nèi)外 CO 傳感器、 CO2傳感器、 O2傳感器、 CH4傳感器、溫度傳感器 、壓力傳感器、逃生指示器、照明和通信設(shè)備等提供不間斷供電。 45 KDW1140/12J 礦用隔爆兼本安型直流穩(wěn)壓電源箱電路原理詳見圖329. KDW1140/12J 隔爆兼本質(zhì)安全型 UPS 電源裝置為兩腔式獨立隔爆結(jié)構(gòu)，即分為進出線接線隔爆腔和主隔爆腔，外殼全部采用 Q235 鋼板焊接而成，表面采取嚴(yán)格的烤漆工藝，漆膜強度牢、耐腐蝕性好。 為便于斷電維護，該主機主隔爆腔設(shè)有隔離開關(guān)，正常工作時隔離開關(guān)處于合閘狀態(tài)，維護時隔離開關(guān)處于分閘狀態(tài)。 主隔爆腔內(nèi)主要設(shè)有 660V/1140VAC220VAC400VA 交流變壓 器降壓、AC/DC 變換器、 UPS蓄電池浮充電單元和 4路各自獨立的本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源；正常工作時，該主機直接向本安直流電源供電，同時向配接設(shè)備DXB12024J 礦用隔爆型 UPS 備用電池裝置充電或浮充電。當(dāng)交流電源掉電時，由備用電池裝置作為備用電源自動投入本安電源轉(zhuǎn)換后向負載供電。充電板電路原理詳見 3210。 主隔爆腔門蓋中央處設(shè)有觀察窗，用于顯示主機的各種工作狀態(tài)，如交流供電、向電池充電、電池供電和各路本安電源供電狀態(tài)指示等。接線腔內(nèi)非本安進出線（ 660/1140VAC 交流動力電源和備用電池裝置）與 本安電源引出線分兩側(cè)布置，符合“本安”要求和規(guī)定。該主機主要由 1140V 隔離開關(guān)、電源變壓器、大功率 AC/DC 變壓器、浮充電模塊、 DC/DC 本安電源模塊和保護性熔斷器等組成。正常工作時，主機 1140V 交流動力電源經(jīng)輸入側(cè)的隔離開關(guān)、電源變壓器和 AC/DC 變換器直接向 4 路本安電源模塊供電，由 4 路各自獨立的本安電源模塊向負載提供 12V/1500mA 的電源，同時，由 AC/DC 變換器經(jīng)浮充電模塊向配接設(shè)備 DXB12024J 備用電池裝置浮充 46 電。 DXB120/24J 礦用隔爆型備用電源箱電氣原理詳見圖 3211，當(dāng)交 流電源因故停電時， DXB12024 礦用隔爆型 UPS備用電池裝置通過主機內(nèi)浮充電模塊控制自動投入放點工作，并通過浮充電模塊向主機內(nèi) 4 路各自獨立的本安電源模塊供電。為保證備用電源向額定負載的供電時間不小于 96h,內(nèi)部浮充電模塊具有間斷性供電和斷電的智能化控制功能。當(dāng)備用電池自動投入后，本安電源輸出分時工作，即供電 3min,如此循環(huán)往復(fù)，當(dāng)人為需要本安電源工作時，只需按壓一下避難硐室內(nèi)設(shè)置的 JHC12J 本質(zhì)安全型數(shù)據(jù)采集監(jiān)視器上的按鈕，本安電源輸出控制端即刻復(fù)位，并立即從新分時工作。當(dāng)電池供電至供電終了時（出廠 時設(shè)定放電電壓為 21V），電池供電回路由浮充電模塊控制自動斷開，避免電池過放電造成電池損壞或影響使用壽命。電池供電電路斷開后，不能自動投入，只有待交流電再次送電并充電后才能保證正常使用。 ②大容量 UPS備用電池基本原理 其主要功能和作用是：正常工作時，由主機向備用電池箱進行浮充電，當(dāng)主機的交流供電電源因故斷電時，自動由備用電池箱向該主機提供電池輸入供電，并經(jīng)主機內(nèi)部本質(zhì)安全轉(zhuǎn)換，輸出本質(zhì)安全電源，向避難硐室內(nèi)外本安設(shè)備供電。 ? 環(huán)境監(jiān)測裝置在避難硐室里的布置 環(huán)境監(jiān)視裝置中的電源箱及備用電池箱放在電源硐室內(nèi) ，安全檢測監(jiān)視系統(tǒng)分站及顯示器、人員定位系統(tǒng)分站及讀卡器、硐室內(nèi)傳感器、濕度計放在生存室內(nèi)，硐室外傳感器放在硐室外部。 47 ? 供電系統(tǒng)主要功能、組成及主要技術(shù)參數(shù) 1）主要功能及組成 永久避難硐室供電系統(tǒng)的主要功能是：可用于永久避難硐室日常供電和照明；并在遇難避險時，提供不小于 96h的應(yīng)急供電和照明。 我國礦井低壓供電系統(tǒng)動力電源的電壓等級為 AC3300V、 AC1140V、AC66OV、 AC380V、 AC127V 等。煤礦井下避難硐室供電系統(tǒng)電壓等級為AC660V/127V 和 DC12V。其中避難硐室 日常照明為 AC127V，由照明信號綜合保護裝置提供；避難硐室日常供電為 AC660V，由真空電磁啟動器提供；遇險避難時的應(yīng)急供電為 DC12V，為本安電源，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池箱聯(lián)合提供，滿足不小于 96h 的應(yīng)急供電；應(yīng)急照明由布置的熒光棒提供。 永久避難硐室供電系統(tǒng)主要由礦用隔爆型真空電磁啟動器、照明信號保護裝置、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型 LED 照明燈、礦用隔爆兼本質(zhì)安全型直流穩(wěn)壓電源箱、礦用隔爆型備用電池箱、熒光棒等組成。其中礦用隔爆型真空電磁啟動器，輸入為 AC66OV，輸出為 660V，相當(dāng)于動力總開關(guān)，為避難硐室 UPS 電源提供交流輸入電源，必要時可以通過真空電磁啟動器控制通斷電，對設(shè)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，輸入為 AC660V,輸出為 127V，相當(dāng)于 AC127V 的供電開關(guān)，為隔爆兼本質(zhì)安全型 LED照明燈提供交流供電電源，并對 AC127V線路進行漏電保護、短路保護、過載保護、信號保護；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，日常為環(huán)境監(jiān)測裝置、