【正文】 段安全出口實際距離超過2000m的生產(chǎn)中段，應(yīng)設(shè)置緊急避險設(shè)施；──應(yīng)優(yōu)先選擇避災(zāi)硐室。實測表明，礦工在井下正常情況下行走平均速度為117m/min，考慮到井下發(fā)生事故時的復(fù)雜情況，行走速度考慮50%的安全系數(shù)，；根據(jù)《金屬非金屬地下礦山緊急避險系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范》：應(yīng)為入井人員配備，所有入井人員必須隨身攜帶。我礦配備了額定防護(hù)時間不少于45min的ZYX45型隔絕式壓縮氧氣自救器。自救器額定防護(hù)時間不低于45min計算，井下人員隨身攜帶自救器時可行走的最大距離為2632m。為保證安全設(shè)計按距離超過2000m即設(shè)置避險設(shè)施。根據(jù)礦井生產(chǎn)實際情況及井下工作人員分布。緊急避險設(shè)施設(shè)置如下：3407工作面距混合井井底約600m，3406工作面距混合井井底約600m，西3411工作面距混合井井底約800m，西3400軌道下山約900m，3309工作面距混合井井底約950m，2100軌道上山距混合井井底約850m。設(shè)計在160m井底車場原混合井與風(fēng)井聯(lián)絡(luò)巷布置永久避難硐室，保護(hù)范圍為3400采區(qū)的3個回采工作面12人、1個掘進(jìn)工作面4人，零星值班人員1人和流動管理人員2人；3300采區(qū)的1個回采工作面4人、零星值班人員1人和流動管理人員2人；二層1個掘進(jìn)工作面4人，零星值班人員1人和流動管理人員2人。范圍內(nèi)工作人員共計33人，計算33=，取40人。注：160m井底車場值班工人8人可直接撤離地面。四、避險設(shè)施的規(guī)格、結(jié)構(gòu)（一）160m井底車場永久避難硐室160m井底車場永久避難硐室布置在井底車場附近，原混合井與風(fēng)井聯(lián)絡(luò)巷。永久避難硐室規(guī)格（1）160m井底車場永久避難硐室生存室內(nèi)按避難人數(shù)40人設(shè)計， m2， m2的使用面積計算：S生=40=40 m2S過= m2（2），計算其長度：a生=40247。=；a過=247。=，考慮到要留有密閉門開啟的空間，設(shè)計取過渡室長度為3m；a= a生+2a過=+23=（3）根據(jù)160m井底車場永久避難硐室施工需要。結(jié)合現(xiàn)有巷道情況，可改造利用原混合井與風(fēng)井聯(lián)絡(luò)巷，刷大斷面做為生存室，加固巷道做為過渡室即可滿足要求。過度室內(nèi)設(shè)兩個壁龕做為設(shè)備硐室和衛(wèi)生間。第二節(jié) 避難硐室生命保障系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)避險系統(tǒng)的管理規(guī)定，緊急避險設(shè)施應(yīng)具備安全防護(hù)、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(hù)時間不得低于96h。一、供氧系統(tǒng)（一）供氧系統(tǒng)的主要功能及要求由于石膏礦井下發(fā)生火災(zāi)、礦震等災(zāi)害性事故時，都會致使避難所周圍環(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(shè)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。供氧裝置必須滿足：避險人員在避難硐室內(nèi)能夠呼吸到純凈的氧氣，%~%；氧氣供給量及氧氣濃度必須滿足人體呼吸生理特點；氧氣供給時間必須滿足額定人數(shù)時不少于96h的生存時間；供氧裝置在井下特殊條件下不受環(huán)境影響保證能夠及時、可靠。（二）供氧方案的選擇避難硐室供氧方案有礦井壓風(fēng)系統(tǒng)供氧、壓縮氧氣供氧、個體呼吸防護(hù)裝備供氧等幾種形式。目前礦井個體呼吸防護(hù)裝備供氧主要有正壓氧氣呼吸器、隔絕式壓縮氧自救器、化學(xué)氧自救器。正壓氧氣呼吸器最長的防護(hù)時間為4h，隔絕式壓縮氧自救器最長的防護(hù)時間為45min，故上述個體呼吸防護(hù)裝備防護(hù)時間短，且有些需要經(jīng)常檢查維護(hù)，一般情況下，只能放在井下避難硐室內(nèi)作為備用供氧設(shè)備或離開避難硐室逃生時供氧使用。經(jīng)分析比較，避難硐室供氧方案采用壓風(fēng)系統(tǒng)供氧和隔絕式壓縮氧氣供氧兩種方式比較合理。（三）壓風(fēng)系統(tǒng)供氧裝置壓風(fēng)系統(tǒng)供氧原理壓風(fēng)系統(tǒng)供氧裝置利用地面壓縮空氣通過管路（地面壓風(fēng)系統(tǒng)）作為氣源，經(jīng)過閥門后進(jìn)入過度硐室內(nèi)設(shè)置的水、灰塵、油的三級過濾，經(jīng)過預(yù)先設(shè)置的減壓器、浮子流量計、管路進(jìn)入氣體輸出端。為硐室內(nèi)避險人員提供更加新鮮、舒適的空氣質(zhì)量。避難硐室需風(fēng)量計算根據(jù)《金屬非金屬地下礦山壓風(fēng)自救系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范》，礦井壓風(fēng)自救系統(tǒng)應(yīng)能為緊急避險設(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、過濾裝置和控制閥，~， m179。/min人，連續(xù)噪聲不大于70dB。 m179。/min，避險設(shè)施所需風(fēng)量為：40= m179。/min。主要技術(shù)參數(shù)人均供風(fēng)量≥ m179。/min。~%；減壓器入口壓力≥、出口壓力0~（可調(diào)節(jié)）、輸出流量不小于20 m179。/min；浮子流量計量程0~15 m179。/min， m179。/min。布置方式在主硐室內(nèi)座椅一側(cè)布置一套壓風(fēng)系統(tǒng)供氧裝置，裝置的入口通過管路與壓風(fēng)系統(tǒng)管路連接。（四）壓縮氧氣供氧裝置在石膏礦發(fā)生火災(zāi)等災(zāi)害時，有時地面壓風(fēng)系統(tǒng)在井下的管路會遭到嚴(yán)重破壞，因此必須有備用的供氧裝置，以應(yīng)對地面壓風(fēng)系統(tǒng)遭到破壞時仍能有效的供氧，壓縮氧氣供氧裝置一般選用氧氣鋼瓶提供。工作原理壓縮氧氣供氧裝置及原理詳見下圖，該裝置是利用儲存在鋼瓶中的壓縮氧氣，通過供氧控制裝置為避險人員輸出規(guī)定數(shù)值的氧氣。在生存室內(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，并經(jīng)供氧自動控制裝置與供氧輸出口相連。由于減壓器輸出穩(wěn)定的壓力，因此浮子流量計調(diào)節(jié)值一定時，通過浮子流量計的氧氣輸出量不會隨氧氣瓶中的壓力變化而變化。壓縮氧氣供氧便于日常對裝置的壓力、供氧性能等指標(biāo)進(jìn)行檢查，便于對裝置的組成部件進(jìn)行維護(hù)及保養(yǎng)。由于災(zāi)變期間進(jìn)入避難硐室避險人數(shù)可能隨時變化，為有效控制不同數(shù)量避險人員時氧氣輸出量，~%之間，設(shè)計選擇供氧自動控制裝置及可調(diào)節(jié)浮子流量計。供養(yǎng)自動控制裝置與氧氣傳感器相連，%時，供氧自動控制裝置中的防爆電磁閥打開，開始供氧；供養(yǎng)自動控制裝置具有定時功能，供氧達(dá)到人工設(shè)定時間時，則停止供氧。可調(diào)節(jié)浮子流量計可根據(jù)避險人員數(shù)量進(jìn)行手動調(diào)節(jié)，以控制單位時間內(nèi)氧氣輸出量。 壓縮氧供氧原理圖避難硐室需氧量計算V=qNT式中：V－所需氧氣體積，L； q－人體對氧氣消耗量，人； N－避險人數(shù)； T－供氧時間。V 1=△PV 2式中：V 1－每支氣瓶內(nèi)可用氧氣體積，L；△P－氣體可用壓力差△P=（）MPa=（）大氣壓=；注：1個大氣壓=；氧氣鋼瓶工作壓力為15MPa，充裝壓力13MPa。V 2－氧氣瓶水容積，80L。Z=V/ V 1Z－所需氧氣瓶數(shù)量。由于在災(zāi)變期間進(jìn)入避難硐室內(nèi)避險人數(shù)隨時變化，按人體對氧氣的消耗量Q 1=，避險人數(shù)為N時單位時間總供氧量：Q = Q 1N=N（L/min）160m永久避難硐室所需氧氣（L）：L= TQ =96h60min20L=138240L技術(shù)參數(shù)；～%。供氧系統(tǒng)用的減壓器入口壓力≤15MPa、出口壓力0～（可調(diào)節(jié)）、最大流量不小于24L/min；浮子流量計量程0～60 L/ L/min。布置方式：在生存硐室內(nèi)放置工作壓力為15MPa、水容積為80L氧氣鋼瓶。氧氣鋼瓶經(jīng)高壓管路并聯(lián)與減壓器入口連接，減壓器及浮子流量計放置在生存硐室墻壁上，可方便避險人員調(diào)節(jié)、觀察壓力及供氧流量數(shù)值及設(shè)定供氧時間。二、過濾降溫除濕系統(tǒng)主要功能及要求 根據(jù)《煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》，緊急避險設(shè)施應(yīng)具備有害氣體去除設(shè)施，處理CO L/min人，%%以下。在整個額定防護(hù)時間內(nèi)，緊急避險設(shè)施內(nèi)部環(huán)境中CO %，%，溫度不高于35℃，濕度不大于85%。過濾降溫除濕系統(tǒng)是對避險人員在密閉的避難硐室中長時間呼吸所產(chǎn)生的及避險人員由硐室外帶入的CO CO有毒有害氣體通過CO 2和CO吸收劑進(jìn)行吸收過濾，對由于人體散熱及來自于外部空間的熱源傳入而導(dǎo)致的溫升，以及由于人體呼出飽和濕度的氣體及人體汗液蒸發(fā)的濕度進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。制冷方式的選擇在災(zāi)變事故發(fā)生時，礦井供電有可能中斷，在電力供應(yīng)中斷時要對硐室內(nèi)空氣溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)就必須保證硐室內(nèi)有降溫裝置，常用的制冷方法有高壓氣體膨脹制冷（制冷劑選擇二氧化碳）和蓄冰制冷。液態(tài)CO 2儲冷就是在室溫下對CO 2氣體施加一定的壓力使之以液體狀態(tài)存在，當(dāng)CO 2由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)時會從外部環(huán)境中吸收大量的熱量從而使環(huán)境溫度降低。CO ℃，當(dāng)外界環(huán)境溫度超過此值時，無論在多大壓力下，CO 2都會保持在氣態(tài)，此時的CO 2已經(jīng)失去儲冷功能且儲氣鋼瓶內(nèi)的壓力急劇增大，CO 2通過泄壓閥排到外部環(huán)境空間，會增加外部環(huán)境空間的危險性。蓄冰制冷方式就是在環(huán)境中存儲一定數(shù)量的冰，當(dāng)冰融化時吸收環(huán)境空間內(nèi)的熱量。冰儲冷方式具有安全、方便的優(yōu)點。儲冰空調(diào)分為室內(nèi)、室外兩部分，室外機主要是制冷壓縮機和控制裝置，室內(nèi)部分主要是制冷盤管與水箱組成的制冰、儲冰裝置。當(dāng)電力供應(yīng)正常時，室外壓縮機工作，空調(diào)制冷系統(tǒng)將硐室內(nèi)水箱內(nèi)的水制成冰，實現(xiàn)儲冷功能。冰融化時吸收硐室內(nèi)熱量，降低硐室內(nèi)的環(huán)境溫度。在電力供應(yīng)正常的情況下，硐室內(nèi)水箱中的水始終保持為冰固態(tài)，在災(zāi)變事故發(fā)生、外界電力突然中斷的情況下，水箱內(nèi)的冰融化時吸收的熱量與硐室內(nèi)人員散發(fā)熱量相當(dāng)，從而基本保持硐室內(nèi)環(huán)境溫度不變。根據(jù)本礦井實際情況，制冷方式采用二氧化碳制冷方式。（1） 二氧化碳制冷系統(tǒng)二氧化碳制冷系統(tǒng)是利用在鋼瓶中的液態(tài)CO 2作為動力源和制冷介質(zhì)，通過液態(tài)CO 2汽化吸熱對避難硐室內(nèi)部環(huán)境進(jìn)行溫度和濕度控制，并通過配備規(guī)定數(shù)量的CO 2和CO吸收劑對 CO 2 和CO進(jìn)行吸收過濾。① 液態(tài)CO 2鋼瓶數(shù)量確定人在輕微活動的條件下，發(fā)熱量約為102大卡/h人，而液態(tài)二氧化碳汽化吸收大量的熱，汽化吸收量約為112大卡/kg。設(shè)計避險時間96h計算，則：避險人數(shù)40人時，所需液態(tài)二氧化碳量為：4096102/112=3497kg設(shè)計選擇工作壓力為15MPa、水容積為80L的液態(tài)CO 2鋼瓶，根據(jù)《氣瓶安全監(jiān)察規(guī)程》，液態(tài)CO ，則：避險人數(shù)40人時，所需需要的鋼瓶總數(shù)為：3497/80/=73支② 空調(diào)（過濾降溫除濕裝置）數(shù)量確定設(shè)計選擇每小時可以產(chǎn)生制冷量為4590大卡的空調(diào)，96h總制冷量為：459096=440640大卡避險人數(shù)40人時，所需需要的空調(diào)數(shù)量為：4096102/440640=，取1臺；空調(diào)產(chǎn)生的冷凝水處理：在空調(diào)下方安裝一個接水盒，或用管路引流，通過過渡室排出到外部。③ CO 2 吸收劑數(shù)量確定根據(jù)《煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》，有害氣體去除設(shè)施處理CO 2 人。設(shè)計按CO 2吸收劑處理CO 人，避險時間96h計算，每盒CO 2吸收劑15kg，對應(yīng)的CO 2 吸收量為1400L，則：避險人數(shù)40人時，需處理CO 2量為：409660/1440=，取83盒；設(shè)計按CO 2 吸收劑處理CO 2 人，則：避險人數(shù)40人時，單位時間內(nèi)處理CO 2量為：40=20L/min。④CO吸收劑數(shù)量確定每盒CO吸收劑15kg。根據(jù)《煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》關(guān)于“%%以下”的要求，并考慮災(zāi)害時期產(chǎn)生的CO氣體可能進(jìn)入避難硐室內(nèi)，設(shè)計40人避難硐室配備12盒CO吸收劑。⑤主要技術(shù)參數(shù)對CO 2的吸收（排除）人；對CO的吸收（排除）%%以下；硐室內(nèi)CO %；%；空氣溫度≤35℃、濕度≤85%。⑥布置方式設(shè)計在液態(tài)CO 2鋼瓶硐室內(nèi)放置工作壓力為15MPa、水容積為80L的液態(tài)CO 2鋼瓶。在生存室進(jìn)風(fēng)側(cè)放置空調(diào)1～3臺，176。液態(tài)CO 2鋼瓶硐室內(nèi)的CO 2鋼瓶由鋼管并聯(lián)后與空調(diào)相連。CO 2和CO吸收劑放置于避難硐室座椅下的儲物箱中，當(dāng)發(fā)生災(zāi)害事故緊急避險時，管理人員應(yīng)取出CO 2和CO吸收劑，并打開放于空調(diào)進(jìn)風(fēng)口，緊急避險過程中，管理人員應(yīng)定期更換空調(diào)進(jìn)風(fēng)口處的CO 2吸收劑。三、氣幕、噴淋系統(tǒng)（一）主要功能由于避險人員在開啟避難硐室防護(hù)密閉門過程中會帶入CO等有毒有害氣體及煙塵，極易造成對避險人員的二次傷害。設(shè)計在避難硐室過渡室內(nèi)防護(hù)密閉門上方和密閉門上方分別設(shè)置1道壓縮空氣幕。防護(hù)密閉門上方的壓縮空氣幕主要功能是將礦井壓風(fēng)系統(tǒng)壓風(fēng)管路中的壓縮空氣通過噴氣氣幕釋放大量的氣流將有毒有害氣體驅(qū)之門外，盡量避免有毒有害氣體隨著避險人員的進(jìn)入而帶入過渡室內(nèi)。密閉門上方的壓縮空氣幕主要功能是將壓縮空氣鋼瓶中的壓縮空氣通過噴氣氣幕釋放大量的氣流將有毒有害氣體驅(qū)之門外，盡量避免有毒有害氣體隨著避險人員的進(jìn)入而帶入生存室內(nèi)，同時對有毒有害氣體進(jìn)行稀釋，并通過單向排氣閥將有毒有害氣體排出避難硐室。壓氣噴淋裝置的主要功能是利用壓縮空氣與水的摩擦，產(chǎn)生非常均勻和細(xì)密的噴霧，以消除隨避險人員進(jìn)入而帶入過渡室內(nèi)的懸浮的煙塵，避免其進(jìn)入生存室內(nèi)。（二）工作原理壓縮空氣幕裝置配置及原理詳見圖422。防護(hù)密閉門上方的壓縮空氣幕利用護(hù)井壓風(fēng)系統(tǒng)壓風(fēng)管路中的壓縮空氣，通過加壓器經(jīng)防護(hù)密閉門聯(lián)動開關(guān)至噴氣氣幕。當(dāng)防護(hù)密閉門開啟時，聯(lián)動開關(guān)即刻開啟，空氣由氣幕向外噴出，當(dāng)防護(hù)密閉門關(guān)閉時，聯(lián)動開關(guān)即刻關(guān)閉，阻止空氣噴出。密閉門上方的壓縮空氣幕是利用儲存在壓縮空氣鋼瓶中的壓縮空氣，通過減壓器經(jīng)手動開關(guān)至噴氣氣幕。當(dāng)防護(hù)密閉門開啟時，聯(lián)動開關(guān)即可開啟，空氣由氣幕向外噴出，當(dāng)防護(hù)密閉門關(guān)閉時，聯(lián)動開關(guān)即刻關(guān)閉，阻止空氣噴出。密閉門上方的壓縮空氣幕是利用儲存在壓縮空氣鋼瓶中的壓縮空氣，通過減壓器經(jīng)手動開關(guān)至噴氣氣幕。當(dāng)避險人員由過渡室進(jìn)入生存室，密閉門開啟時，打開手動開關(guān)，空氣由氣幕向外噴出，當(dāng)密閉門關(guān)閉時，關(guān)閉手動開關(guān)，阻止空氣噴出；若有毒有害氣體隨著避險人員的進(jìn)入而帶入過渡室內(nèi)，則可以打開手動開關(guān)，空氣由氣幕向外噴出，對有毒有害氣體進(jìn)行稀釋并通過單向排氣閥將有毒有害氣體排出避難硐室。壓氣噴淋裝置配置及原理詳見氣幕及噴淋系統(tǒng)配置及原理圖。礦井壓風(fēng)系統(tǒng)壓風(fēng)管路中的壓縮空氣，通過減壓器經(jīng)手動開關(guān)至空氣霧化噴嘴，同時，礦井供水系統(tǒng)供水管路中的壓力水，也通過減壓器經(jīng)