【導(dǎo)讀】礦井始建于1996年5月，2020年8月投產(chǎn)，礦井設(shè)計(jì)能力。15萬t/a，核定生產(chǎn)能力15萬t/a。礦區(qū)距沙灣城內(nèi)區(qū)約16㎞，上至成都。石林公路相接，交通較為方便。根據(jù)2020年瓦斯鑒定情況，礦井相對(duì)瓦斯涌出量為m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為m3/min。二氧化碳相對(duì)涌出量為m3/t，全事故時(shí)，能夠?qū)聠T工的生命安全進(jìn)行緊急避險(xiǎn)。安全技術(shù)中心接受委托后在。泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)方面情況有了較全面的了解和掌握。設(shè)試點(diǎn)項(xiàng)目申報(bào)工作的通知》；全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”的通知》；力，實(shí)現(xiàn)井下各避難所與井上指揮中心平臺(tái)實(shí)現(xiàn)雙向信號(hào)傳輸；

　　

【正文】 DC18V 30W 1 30W 96h 本安 11 防爆攝像頭供電 DC18V 9W 2 18W 96h 本安 由表 5 中可以看出，避難硐室內(nèi)共有 21 路本安用電設(shè)備（其中3 路為 DC18V， 18 路 12V）， 5 路隔爆用電設(shè)備（ 4 路 DC12V、 1 路DC24V）。采用兩套不間斷電源和一套自動(dòng)控制裝置的方案來滿足設(shè)計(jì)要求。整理表 352 的要求，不間斷電源供電接口 要求如表 353所示。 表 353 供配電系統(tǒng)輸出接口要求 序號(hào) 名稱 輸出電壓 輸出功率 接口數(shù)量 設(shè)備 備注 1 本安 DC12V 接口 DC12V 8W 2 不間斷電源一 電磁閥 2 本安 DC12V 接口 DC12V 6 照明 3 隔爆 DC12V 接口 DC12V 30W 2 氣體處理器 4 隔爆 DC24V 接口 DC24V 50W 1 制冷設(shè)備 5 本安 DC18V 接口 DC18V 30W 1 測(cè)量控制裝置 6 本安 DC12V 接口 DC12V 8W 3 不間斷電源二 電磁閥 7 本安 DC12V 接口 DC12V 7 照明 8 隔爆 DC12V 接口 DC12V 30W 2 氣體處理器 攝像頭 9 本安 DC18V 接口 DC18V 9W 2 4 詳細(xì)設(shè)計(jì) 根據(jù)避難所日常供電和照明、遇險(xiǎn)避難應(yīng)急供電和照明的功能需求，設(shè)計(jì)煤礦井下避難所供電照明系統(tǒng)，如圖 351 所示。 為保證避難硐室內(nèi)的持續(xù)供電，避難硐室內(nèi)電源采用煤礦井內(nèi)現(xiàn)有電源。利用一臺(tái) 將 AC660V 的電源裝換成救生艙內(nèi)的照明設(shè)備正常工作需要的電壓。 根據(jù)設(shè)計(jì)分析可知，由于硐室內(nèi)其他用電設(shè)備需要較 多電源接口，故需采用兩套不間斷電源才能滿足用電設(shè)備的接口需求。兩套電源的輸出同時(shí)接入避難硐室專用測(cè)量控制箱，測(cè)量控制箱根據(jù)需要實(shí)樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 32 現(xiàn)對(duì)用電設(shè)備供電的通斷控制，從而實(shí)現(xiàn)了避難硐室內(nèi)環(huán)境參數(shù)的智能調(diào)節(jié)。 避 難 硐 室 監(jiān) 控 臺(tái)雙 回 路 起 動(dòng) 器變 壓 器1 2 7 V A C電 源 主 控 箱電 源 主 控 箱電 池 組電 池 組測(cè)量控制箱環(huán) 境 參 數(shù) 測(cè) 量噴 淋 智 能 控 制壓 力 智 能 控 制供 氧 智 能 控 制溫 度 智 能 控 制C O2智 能 控 制C O 智 能 控 制傳 感 器 供 電傳 感 器 陣 列攝 像 頭攝 像 頭 供 電地 面監(jiān) 控室避難硐室交 流 照 明數(shù) 據(jù) 傳 輸 接 口上 傳 檢 測(cè) 數(shù) 據(jù)井 下 電 話 1 井 下 電 話 2圖 像 光 端 機(jī)K J F 1 6 A 分 站地 面 電 話井 下 監(jiān) 控 、 通 訊井 下 6 6 0 V井 下 6 6 0 V 圖 351 避難硐室供配電系統(tǒng)圖 此設(shè)計(jì)方案 中 避難硐室內(nèi)電氣設(shè)備有 三 條供電途徑：井下電網(wǎng) 兩支路 和蓄電池組，保證在礦難發(fā)生時(shí)電氣設(shè)備的可靠供電。當(dāng)有工業(yè)用電時(shí)，電網(wǎng)上電能供應(yīng)電氣設(shè)備工作同時(shí)給蓄電池組充電， 蓄電池組充滿后不間斷電源控制箱切斷充電通道；當(dāng)工業(yè)用電被切斷時(shí)，蓄電池開始供電。 5 操作使用流程 樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 33 操作簡(jiǎn)單是本避難硐室電氣系統(tǒng)的一大特色，避難人員僅需按動(dòng)兩個(gè)按鈕和扳動(dòng)一個(gè)開關(guān)，就能實(shí)現(xiàn)全避難硐室的控制。本方案將先進(jìn)的智能控制技術(shù)應(yīng)用到避難硐室電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)中來，設(shè)計(jì)前充分考慮了防誤操作設(shè)計(jì)，防止避難人員因誤操作而造成意外事故的發(fā)生。 整個(gè)避難硐室的操作使用流程如下： ①避難人員到達(dá)避難硐室門口，手動(dòng)按下“緊急啟動(dòng)按鈕”，避難硐室內(nèi)所有電氣設(shè)備啟動(dòng)； ②避難人員全部穿過兩端過渡室進(jìn)入生存室后，手動(dòng)扳動(dòng)“關(guān) 過渡室”開關(guān)到斷開狀態(tài)，斷開噴淋裝置電磁閥、室外指示燈和過渡室照明的供電； ③自動(dòng)控制系統(tǒng)智能調(diào)節(jié)生存室氧氣濃度、生存室的氣壓、過渡室氣壓、生存室內(nèi)溫度、 CO2 含量、空氣濕度； ④當(dāng)避難人員脫離險(xiǎn)境后，手動(dòng)按下“斷電”按鈕，則包括自動(dòng)控制模塊在內(nèi)的所有電氣設(shè)備斷電。 ⑤對(duì)于日常維護(hù)人員來說，其操作流程和避難人員操作流程一樣。 6 多電源切換方案 避難硐室電源有兩 種供電方式，分別是 礦井電網(wǎng)供電方式和蓄電池組供電方式。兩 種方式的最大好處的提高電源供電的 可靠性 。 交流電源供電和蓄電池供電之間的切換通過主控箱自動(dòng) 實(shí)現(xiàn)，主控箱檢測(cè)到無交流供電時(shí)，閉合蓄電池組輸出通道的 CMOS 開關(guān)，形成電流回路，實(shí)現(xiàn)了交流電源供電和蓄電池組供電的自動(dòng)切換 。 第六 節(jié) 通訊照明系統(tǒng) 通訊照明系統(tǒng)用于避難硐室內(nèi)的通訊和照明以及逃生照明，系統(tǒng)的總體示意圖如圖 361 所示。 樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 34 B室 外 指 示 燈 過 渡 艙 照 明 燈室 內(nèi) 照 明 燈 室 內(nèi) 照 明 燈 室 內(nèi) 照 明 燈室 內(nèi) 照 明 燈 室 內(nèi) 照 明 燈 室 內(nèi) 照 明 燈至 礦 井 內(nèi) 通信 系 統(tǒng)至 地 面 壓 風(fēng)機(jī) 室S C D M A 大靈 通 圖 361 通訊照明系統(tǒng)總體示意圖 1 照明系統(tǒng)設(shè)計(jì) 照明系統(tǒng)可分為交流照明系統(tǒng)和直流照明系統(tǒng)兩部分，交流照明系統(tǒng)是由煤礦內(nèi)電網(wǎng)的交流電源供電，用電設(shè)備采用的普通巷燈，工作電壓為 AC127V。與直流照明系 統(tǒng)相比較，交流照明系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于燈光強(qiáng)，所以在有工業(yè)用電時(shí)采用交流供電；在無工業(yè)用電時(shí)才使用直流供電。 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(yuǎn)距離提醒作用；室內(nèi)照明采用LED 燈，功耗低亮度高，且光強(qiáng)度可手動(dòng)調(diào)節(jié)。直流照明設(shè)計(jì)有總開關(guān)，當(dāng)交流照明系統(tǒng)在工作時(shí)斷開總開關(guān)，使用交流照明系統(tǒng)；而當(dāng)無工業(yè)用電時(shí)避難人員手動(dòng)閉合總開關(guān)，使用直流照明系統(tǒng)。 逃生照明采用一體化礦燈，數(shù)量不少于額定人數(shù)的 25%，且不應(yīng)采用 KL 型鋰電池礦燈。該燈在電能充滿的情況下，可以連續(xù)強(qiáng) 光照明達(dá) 15 小時(shí)，且照明光通量能夠達(dá)到 300lm。 2 通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì) 通 訊 系統(tǒng)用于避難硐室內(nèi)與地面的通 訊 ，在發(fā)生礦難時(shí)也是最容易被損壞的設(shè)備，因此，通 訊 系統(tǒng)必須進(jìn)行冗余設(shè)計(jì)才能保證其可靠性。生存室內(nèi)共布置兩部礦用防爆電話，第一部防爆電話接入礦井內(nèi)樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 35 部通訊網(wǎng)絡(luò)，第二部通過 井筒 接入地面壓風(fēng) 機(jī)房 。兩部電話通過兩種方式接入通訊網(wǎng)絡(luò)，提高了通訊系統(tǒng)的安全系數(shù)。通訊系統(tǒng)原理如圖362 所示。 根據(jù)避難硐室通訊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 和 避難硐室中實(shí)際情況，兩部礦用本質(zhì)安全型自動(dòng)電話機(jī)安放在生存室中部，方便避難硐室內(nèi)各個(gè)方位人員使 用。避難硐室內(nèi)部的 一臺(tái)礦用本質(zhì)安全型 電話機(jī) 接入井下通訊網(wǎng)，實(shí)現(xiàn) 避難硐室與 地面 調(diào)度室 通話。另一部礦用本質(zhì)安全型 電話機(jī) ， 通過 井筒敷設(shè)的 電話線與 壓風(fēng)機(jī)房電話交換機(jī)相連，實(shí)現(xiàn)壓風(fēng)機(jī)房與避難硐室的通話。地面壓風(fēng)機(jī)房與礦調(diào)度室通話，采用手機(jī)無線通訊和電信的有線電話通信。利用地面壓風(fēng)機(jī)房交換機(jī)可實(shí)現(xiàn)避難硐室人員與地面任何地方通話。 電 話 交 換 機(jī)電 話 交 換 機(jī)壓 風(fēng) 控 制 室避 難 硐 室地 面礦 井圖 362 避難硐室通訊系統(tǒng)原理圖 第七 節(jié) 相關(guān)接口 1 供水接口 井下供水施救系統(tǒng)管路從生存室、過渡室門墻上設(shè)置的供水口引入避難硐 室，鋼管選用 3/4//(179。 )鍍鋅鋼管。 樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 36 在生存室、過渡室門墻底部安裝 ABF 單向排水管，排水管徑為40mm，排水管上加裝手動(dòng)閥門，室內(nèi)有積水時(shí)打開手動(dòng)閥門將水排出。 2 定位系統(tǒng)接口 在硐室內(nèi)接入 1 臺(tái) KJ347FW 人員監(jiān)控分站和本安電源，與井下人員定位系統(tǒng)聯(lián)接。 3 供風(fēng)接口 接口具有減壓、節(jié)流、降噪、過濾和開關(guān)等設(shè)施，保證壓風(fēng)供氣速率不低于每人 179。/min，連續(xù)噪聲不高于 70dB（ A），出口壓力在 ～ 之間，過濾裝置具有油水分離功能。 整個(gè)避難硐室的供風(fēng)、供氧、供水設(shè) 計(jì)詳見附圖：避難硐室供風(fēng)（氧）供水系統(tǒng)圖。 4 供電及通訊接口 供電 主要為 井下電源接口。通訊 主要為 硐室內(nèi)和礦上調(diào)度室的數(shù)據(jù)傳輸及語音通話。 整個(gè)避難硐室供電、監(jiān)控、通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳見附圖：避難硐室供電及監(jiān)控系統(tǒng)圖。 第八 節(jié) 儀器設(shè)備布局 避難硐室內(nèi)主要安裝的儀器設(shè)備有：壓縮氧氣瓶、壓縮空氣瓶、氧氣供應(yīng)減壓箱、空氣供應(yīng)減壓箱、蓄電池組、電源控制箱、自動(dòng)控制箱、制冰蓄冰設(shè)備、制冷風(fēng)機(jī)、二氧化碳洗滌器、二氧化碳凈化罐存放柜、人員休息座椅、打包馬桶、急救工具箱、食品飲水存放柜、壓縮空氣幕、壓縮空氣噴淋裝置等，布局如 圖 381 所示。 將避難硐室生存室分為了設(shè)備區(qū)和生活區(qū)兩個(gè)區(qū)域，硐室內(nèi)的儀器設(shè)備主要集中放置在設(shè)備區(qū)，避難人員平時(shí)活動(dòng)主要集中在生活區(qū)。生活 區(qū)中 配備 有人員休息座椅、打包馬桶、食品飲水柜等設(shè)備。 樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 37 圖 381 儀器設(shè)備布局平面示意圖 防護(hù)密封門 壓縮空氣幕 噴淋裝置 密封門 打包馬桶 二氧化碳凈化罐存放柜 二氧化碳洗滌器 座椅 測(cè)量控制箱 配電開關(guān)、 1 電源控制箱 1氧氣減壓箱 1空氣減 壓箱 1氧氣瓶組 1空氣瓶組 1制冰機(jī) 1蓄冰制冷設(shè)備 1蓄電池組 1急救工具箱 制冷風(fēng)機(jī) 2食品飲水柜 第四 章 臨時(shí) 避難硐室設(shè)計(jì)方案 1 系統(tǒng)概述 在 +214m 水平 東運(yùn)輸大巷與 8203 對(duì)拉采煤工作面進(jìn)風(fēng)巷連接處附近建一臨時(shí)避難硐室。在臨時(shí)避難硐室位置設(shè)置主要考慮東翼 8203對(duì)拉采煤工作面人員 及其它輔助人員 。 所選位置能使人員在發(fā)生災(zāi)害時(shí)，在使用 45 分鐘自救器防護(hù)的情況下進(jìn)入避難硐室。 避難硐室設(shè)置位置見附圖：井下避難硐室位置圖。詳細(xì)設(shè)計(jì)見附圖： 臨時(shí) 避難硐室平面圖。 擬建設(shè)的臨時(shí) 避難硐室由一個(gè)生存室和一 個(gè)過渡室組成。 生存室長(zhǎng) 15m，寬 4m，高 。共計(jì) 60m2,生存室一端設(shè)過渡室，如圖 411所示。當(dāng)井下災(zāi)變事故發(fā)生時(shí)，避難人員可從過渡室進(jìn)入生存室中避險(xiǎn)。避難硐室能為 40 人提供不小于 96 小時(shí)的額定防護(hù)時(shí)間，且有 倍安全余量。 樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 38 圖 411 臨時(shí) 避難硐室平面圖 2 主要技術(shù)指標(biāo) 臨時(shí) 避難硐室的主要技術(shù)指標(biāo)要求如表 411 所示。 表 411 臨時(shí) 避難硐室主要技術(shù)指標(biāo) 項(xiàng)目 參數(shù) 額定人數(shù) 40 額定防 護(hù)時(shí)間 (h) 96，且有 倍安全余量 額定抗沖擊力 (MPa) 制冷要求 保證室內(nèi)溫度 ≤ 35℃ 氣密要求 過渡室和生存室在 +500177。 20Pa 壓力下，泄壓速率不大于 300177。20Pa/h。 避難硐室有效面積 ≥ ㎡ /人 過渡室有效面積 ≥ 2 ㎡ 接口 外界電源、壓風(fēng)系統(tǒng)、供水系統(tǒng)、單向排氣接口、外界通訊接口、人員定位接口、視頻接口、供風(fēng)、供水接口 壓風(fēng)供氧 供風(fēng)量 ≥ 178。 人 壓縮氧供氧 ≥ L/min178。 人 氧氣濃度 %～ 23% 二氧化碳濃度 ≤ 1% 一氧化碳濃度 ≤ 24ppm 相對(duì)濕度 ≤ 85% 溫度 ≤ 35℃ 過渡室環(huán)境壓力 ≥ +100Pa 生存室環(huán)境壓力 ≥ +100Pa 檢測(cè)要求 過渡室內(nèi)的氧氣、一氧化碳、壓力；生存室內(nèi)的氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、溫濕度、壓力；硐室外的氧氣、甲烷、樂山沫鳳能源有限責(zé)任公司黃泥埂煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 方案 39 二氧化碳、一氧化碳 防爆要求 配套用電器設(shè)備均應(yīng)符合 GB3836 中相關(guān)要求，納入安標(biāo)管理的應(yīng)取得安全標(biāo)志 照明要求 配備不少于 倍人數(shù)一體化礦燈，同時(shí)需對(duì)過渡室、生存室、及室外指示照明 通訊要求 實(shí)現(xiàn)和外界的通訊及數(shù)據(jù)傳輸 食物要求 食物不少 于 5000KJ/(人 .天 ) 飲用水要求 不少于 (人 .天 ) 自救器 不少于額定人數(shù)的 倍，原則上要求隔絕式壓縮氧類別，使用時(shí)間不小于 45min 臨時(shí) 避難硐室的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部設(shè)置與永久避難硐室一致，只是由于額定人數(shù)和備用系數(shù)的變化使得壓縮氧氣、壓縮空氣 、制冷所需冰的質(zhì)量、吸收一氧化碳和二氧化碳以及儲(chǔ)存食物在數(shù)量上有所變化，現(xiàn)分別計(jì)算，其余與永久避難硐室一致內(nèi)容不再詳細(xì)敘述。 3 壓縮氧供氧 設(shè)計(jì) 計(jì)算 避難人數(shù)按 8203 對(duì)拉采煤工作面 工作人員 合計(jì) 約 35 人。按 15%富裕系數(shù)，確定人數(shù)為 40 人。 需保證 的耗氧量為 （人? min），以 40 人生存 96 小時(shí)計(jì)算，可得氧氣供應(yīng)系統(tǒng)需滿足要求如下：