【正文】 器選型以滿足總體需求為基礎(chǔ)，以具有高可靠性為原則。 傳感器設(shè)計(jì)要求 各傳感器的檢測(cè)要求如表 342 所 示。 4) 配備 1 臺(tái) micromax 復(fù)合式氣體檢測(cè)儀，此檢測(cè)儀能對(duì)多種氣體進(jìn)行檢測(cè)。各傳感器的檢測(cè)數(shù)據(jù)同時(shí)傳輸給自動(dòng)控制系統(tǒng)，作為控制輸入?yún)?shù)。在生存室兩端各安一臺(tái)攝像儀，監(jiān)控生存室人員情況。過(guò)渡室各接 1 臺(tái)氧氣、一氧化碳和壓力傳感器，生存室內(nèi)的各接 1 臺(tái)氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、溫度、濕度、壓力傳感器。 根據(jù)要求作如下配置： 1) 配備一臺(tái)光學(xué)瓦檢儀。輔助硐室內(nèi)的 176支 CO2鋼瓶由銅管并聯(lián)后與 4 臺(tái)過(guò)濾降溫除濕裝置相連。 液態(tài) CO2鋼瓶放置在與機(jī)電硐室相連的輔助硐室內(nèi)。 關(guān)于 CO 過(guò)濾劑數(shù)量確定：按照煤安監(jiān)司函辦【 2020】 34 號(hào)文件 “對(duì) CO 的吸收（排除）能力不低于 400ppm/h” 的要求以及人呼吸產(chǎn)生的 CO 量為 2mg/m3為計(jì)算依據(jù)，并考慮災(zāi)害時(shí)期產(chǎn)生的 CO 氣體可能進(jìn)入避難所內(nèi)，且每個(gè)空調(diào)需要配備 1 盒 CO 吸收劑，選擇 8 盒 CO 吸收劑。 50179。 20 空調(diào)產(chǎn)生的冷凝水處理：在空調(diào)下方安裝一個(gè)接水盒，或用管路引流，通過(guò)過(guò)渡室后排出到外部。 關(guān)于空調(diào)數(shù)量確定 每套空調(diào)每小時(shí)可以產(chǎn)生的制冷量為 12020（ BTU）， 96 小時(shí)總制冷量為 12020179。 50179。避難所圍巖溫度按 28℃左右考慮，在計(jì)算時(shí)可以不考慮圍巖溫度對(duì)避難所的影響。 19 圖 344 過(guò)濾降溫集成裝置原理圖 關(guān)于 CO2 鋼瓶數(shù)量的確定 鋼瓶數(shù)量是根據(jù)平衡 50 人產(chǎn)生的熱量所需要的制冷劑（液態(tài)CO2）確定的。 工作原理 過(guò)濾降溫除濕系統(tǒng)配置及 原理見圖 344 所示，該裝置是利用儲(chǔ)存在鋼瓶中的液態(tài) CO2作為動(dòng)力源和制冷介質(zhì)，通過(guò)管路輸送至裝置中。實(shí)現(xiàn)對(duì)避難所空間氣體中 CO、 CO2濃度控制及溫度、濕度的調(diào)節(jié)，確保在額定防護(hù)時(shí)間內(nèi)空氣溫度在 35℃ 以下、濕度在 85%以下， 滿足對(duì) CO2的吸收能力不低于每人 （中國(guó)人實(shí)際 ），對(duì) CO 的吸收能力不低于 400ppm/h，保證艙內(nèi) CO2低于 %、 CO 低于 24ppm。能快速清除生存艙內(nèi)的有害、有毒氣體。 圖 343 壓縮空氣瓶供氣原理圖 空氣凈化及除濕系統(tǒng) 利用氫氧化鈣、霍基拉特化學(xué)藥劑快速濾除硐室內(nèi)的有毒有害氣 18 體，在 20 分鐘內(nèi)將一氧化碳從 400ppm 降到 24ppm 以下，保障可呼吸氣體的安全。當(dāng)室內(nèi)壓力大于 +200Pa 時(shí)，泄壓閥自動(dòng)泄壓。 17 布置方式 在生存硐室內(nèi)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。壓縮空氣瓶供氣原理見圖 343。 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(guò)管路（地面壓風(fēng)系統(tǒng)）作為氣源，經(jīng)過(guò)閥門后進(jìn)入過(guò)渡艙內(nèi)設(shè)置的水、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)、管路進(jìn)入氣體輸出端。 因此以空氣作為供氧氣源的供氧方式 —— 壓風(fēng)系統(tǒng)供氧裝置方案可行。 N =179。 因此本方案首先選擇利用煤礦壓風(fēng)系統(tǒng)作為供氧裝置。 圖 342 氣幕洗氣系統(tǒng)配置及原理 ○ 主要技術(shù)指標(biāo) 減壓器入口壓力 ≥15MPa、出口壓力 0～ 2MPa（可調(diào)）、流量≥4000L/min。兩個(gè)硐室門聯(lián)動(dòng)開關(guān)經(jīng)并聯(lián)后與放置在門口上側(cè)的噴氣氣幕相連。 在入風(fēng)的過(guò)渡硐室內(nèi)分別放置工作壓力為 15MPa、水容積為 80L 空氣鋼瓶 8 支。開啟裝置位于門框上側(cè)靠左 100mm 處，與門框外緣平齊。 表 341 氣幕耗風(fēng)量及氣瓶數(shù) 方案 出風(fēng) 形式 出風(fēng)速度（ m/s） 氣孔 個(gè)數(shù) 氣孔 直徑 單位耗風(fēng)量（ m3/s） 單氣瓶理論供應(yīng)時(shí)間（ s） ┏┓形 間隔 氣孔 6 200 1090 因此僅需要 1 個(gè) 80 升壓縮空氣瓶即可滿足。 ②耗氣量計(jì)算 每人通過(guò)防爆門的時(shí)間為： 10s/人，人數(shù)： 50 人，備用系數(shù) ，總通過(guò)時(shí)間： 600s。 ，噴氣孔直徑φ 2，間距 L=20。在外層防護(hù)門入口內(nèi)側(cè)設(shè)置氣幕噴淋系統(tǒng)，有效防止有毒有害氣體伴隨避難人員的進(jìn)入而污染避難硐室內(nèi)部的空氣。 144000/8720=（瓶） 14 考慮到氣瓶存儲(chǔ)、漏氣等因素，本設(shè)計(jì)取 26 瓶。 60179。 B =50179。 圖 341 壓縮氧供氧工作原理圖 設(shè)計(jì)計(jì)算 需保證的耗氧量為 （人? min），以 50 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： 供氧速 率 ≥ 40L/min 總供氧量 Q=A178。 選用的壓力表符合 GB/T1226 的有關(guān)規(guī)定。浮 子流量計(jì)的氧氣輸出量根據(jù)避險(xiǎn)人員數(shù)量進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)，在靜坐狀態(tài)下每人的氧氣消耗量大約為 。 該裝置是利用儲(chǔ)存在鋼瓶中的醫(yī)用壓縮氧氣，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。氧氣瓶采用 15MPa 的鋼瓶，符合 GB5099 和《壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》的規(guī)定，鋼瓶中存儲(chǔ) 的高壓氧，經(jīng)金屬軟管、分閥串聯(lián)，分閥供氧氣瓶日常維護(hù)使用，并匯總于總閥。該系統(tǒng)工作時(shí)間不小于 96h，且有 倍 備用系數(shù) 。而且當(dāng)壓風(fēng)系統(tǒng)由于供風(fēng)速率不夠或不穩(wěn)定等情況下，壓縮氧供氧系統(tǒng)能在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下進(jìn)行補(bǔ)充供氧，維持硐室內(nèi)氧氣含量始終在適合避險(xiǎn)人員呼吸范圍內(nèi)。同時(shí)，當(dāng)硐室內(nèi)壓力大于 +200Pa 時(shí)，能自動(dòng)泄壓。 調(diào)壓主要通過(guò)壓縮空氣供應(yīng)保持硐室內(nèi)空氣組分中氧氣分壓量及艙內(nèi)正壓。兩 種供氧方式既可單獨(dú)對(duì)避難硐室進(jìn)行供氧，同時(shí)可在自動(dòng)控制系統(tǒng)協(xié)同下聯(lián)合供氧。 12 第四 節(jié) 環(huán)境控制及生命保障系統(tǒng) 1 供氣調(diào)壓系統(tǒng) 供氣調(diào)壓系統(tǒng)包括供氣和調(diào)壓，其中供氣主要是指氧氣供應(yīng)，氧氣供應(yīng)包括壓風(fēng)供氧、壓縮氧供應(yīng)系統(tǒng)兩種供氧模式。 生存室在設(shè)備安裝完成后，用阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕的材料進(jìn)行裝飾，頂板和墻壁顏 色采用白色。 該門能有效阻止有毒有害氣體進(jìn)入生存室。隔離門上設(shè)置觀察窗 ， 可觀察外面情況， BMB800X1500 型 防爆門其密封結(jié)構(gòu)形式如圖 331 所示 。 220 mm，門體厚度 240mm。 硐室門選用防火防爆隔離系統(tǒng)，包括防火防爆密閉門和防火防爆密閉墻，分別設(shè)置在避難硐室的兩側(cè)， 礦用防火防爆隔離門，主要 用 11 于煤礦井下 避難硐室 外面與 過(guò)渡室 之間，向外開啟，起到能防水、防火、防沖擊波的作用，防火防爆隔離門選擇 MGL 800(寬 )179。 避難硐室墻體用大于 C30 的混凝土澆筑，門墻周邊掏槽，深度為 米，保證足夠的氣密性。 人 氧氣濃度 %～ 23% 二氧化碳濃度 ≤ 1% 10 一氧化碳濃度 ≤ 24ppm 相對(duì)濕度 ≤ 85% 溫度 ≤ 35℃ 過(guò)渡室環(huán)境壓力 ≥ +100Pa 生存室環(huán)境壓力 ≥ +100Pa 檢測(cè)要求 過(guò)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、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(guò)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 第三節(jié) 硐室結(jié)構(gòu)系統(tǒng) 硐室結(jié)構(gòu) 避難硐室底板高出大巷底板 米，前、后端設(shè)置進(jìn)出口，分別與進(jìn)回風(fēng)巷相聯(lián)，便于避難人員快速進(jìn)入避難硐室。 避難硐室有效面積 ≥ 1 ㎡ /人 過(guò)渡室有效面積 ≥ 3 ㎡ 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。 20Pa 壓力下，泄壓速率不大于 300177。 第二節(jié) 主要技術(shù)指標(biāo) 避難硐室的主要技術(shù)指標(biāo)要求如表 321 所示。 e)接口。 d)通訊照明系統(tǒng)。 c)供配電系統(tǒng)。為避難硐室提供足量氧氣（當(dāng)壓風(fēng)系統(tǒng)供氧出現(xiàn)故障無(wú)法工作或壓風(fēng)供氧量不夠時(shí)），調(diào)節(jié)室內(nèi)壓力；對(duì)硐室內(nèi)外環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)監(jiān)控；防止外部有毒有害氣體進(jìn)入硐室內(nèi)部，處理生存室中的二氧化碳、一氧化碳等有害氣體，對(duì)生存室內(nèi)的溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)；能對(duì)硐室內(nèi)所有電器設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)控制，實(shí)現(xiàn)硐室的智能化管理，并將井下壓風(fēng)系統(tǒng)、硐室內(nèi)環(huán)控生保系統(tǒng)進(jìn)行融合和綜合控制，極大的方便人員進(jìn)行操作和使用；實(shí)現(xiàn)食品、水等生活必 9 須品的保障，滿足避難人員個(gè)人衛(wèi)生需求和急救需求。避難硐室主體結(jié)構(gòu)，能抗爆炸沖擊、耐壓、耐高溫、防巷道有害氣體滲入，為避難人員提供安全防護(hù)。避難硐室能為 50 人提供不小于 96 小時(shí)的額定防護(hù)時(shí)間。 生存室凈空間為 長(zhǎng) ，斷面為寬 4m，高 的拱形， 過(guò) 渡室位于生存室、鋼瓶?jī)?chǔ)藏室的前端， 詳見 附圖 ： 永久避難硐室平、剖面圖 。永久避難硐室位置設(shè)置主要考慮 2314 采面、 4337 采面和 2316平巷掘進(jìn)、 4336 平巷掘進(jìn)人員及其它輔助人員 ，同時(shí)作業(yè)人數(shù)約為40 人，考慮 倍的備用系數(shù)，擬建設(shè) 永久避難硐室 額定避難人數(shù)為50 人。避難硐室結(jié)構(gòu)組成 如圖 241 所示。當(dāng)井下壓風(fēng)能正常工作時(shí)， 兩 套系統(tǒng)在硐室內(nèi)控制系統(tǒng)的參數(shù)控制下聯(lián)合工作，達(dá)到長(zhǎng)期維持硐室內(nèi)避難人員生存所需。 為確保避難硐室的可靠性，除了 利用 井下 已有的 安全監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng) 外，還在硐室內(nèi)配備了環(huán)境控制和生命保障系統(tǒng)。過(guò)渡室的功能是防止有毒有害氣體伴隨避難人員的進(jìn)入而污染硐室內(nèi)部的空氣，過(guò)渡室內(nèi)設(shè)有氣幕隔離系統(tǒng)。避難硐室建在全 巖中，巖層穩(wěn)定，無(wú)高溫帶，無(wú)透水危 險(xiǎn)。 苗甫煤礦通訊系統(tǒng)較為完善，但仍按“三條線”工程的要求在進(jìn)行排查整改。 礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng) 井下通信系統(tǒng)由數(shù)字程控交換機(jī)和井下通訊線路組成。 礦井供水施救系統(tǒng) 苗甫煤 礦井下供水系統(tǒng)采用靜壓給水系統(tǒng)，在地面設(shè)有 1 個(gè) 300 t 水池，正常情況下，用水池向井下供水，供井下生產(chǎn)、消防、防塵用水； 入井主管直徑 DN50mm，進(jìn)入采區(qū)的干管為 DN40mm,其余支管為DN20mm。 礦井壓風(fēng)自救系統(tǒng) 目前礦井在地面安裝有 LG20/8G型電動(dòng)螺桿式空氣壓縮機(jī) 2臺(tái)，于 2020 年 4 月投入運(yùn)行，并向井下供風(fēng)。 KJ138 井下人員管理系統(tǒng)采用先進(jìn)的 433M 無(wú)線有源射頻技術(shù)，能夠很好的適應(yīng)井下惡劣環(huán) 境，具有讀取距離遠(yuǎn)、繞射性能強(qiáng)、讀取效果可靠、支持雙向呼叫、三級(jí)聯(lián)網(wǎng)、緊急報(bào)警等特點(diǎn)。監(jiān)測(cè)中心室 24 小時(shí)有監(jiān)測(cè)工監(jiān)測(cè)，并嚴(yán)格執(zhí)行瓦斯超限報(bào)警登記處理制度和監(jiān)控系統(tǒng) 故障 登記處理制度，確保監(jiān)控系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 第三 節(jié) 安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”現(xiàn)狀 礦井安全監(jiān)控系統(tǒng) 5 苗甫煤礦井下安裝了 KJ90NA 瓦斯監(jiān) 控系統(tǒng)，現(xiàn)有主機(jī)兩臺(tái)（ 1 備1 用） ,井下中分站 12 個(gè) ,負(fù)壓傳感器 1 個(gè) , 風(fēng)速傳感器 3 個(gè) ,風(fēng)門傳感器 9 個(gè) , 瓦斯傳感器 30 個(gè)（另備用 7 臺(tái)） ,遠(yuǎn)程斷電儀 8 個(gè) ,設(shè)備開停傳感器 8 個(gè)，風(fēng)筒傳感器 5 個(gè)。 提升運(yùn)輸 提升運(yùn)輸是煤礦生產(chǎn)中多發(fā)事故之一。 頂板冒落 冒頂是煤礦生產(chǎn)中最頻繁的事故，多發(fā) 生在采掘和巷道維修工作面。 水 礦井水災(zāi)是煤礦建設(shè)和生產(chǎn)中的主要災(zāi)害之一，苗圃煤礦水源主要來(lái)自礦井周圍原小煤窯老窯滲水。但因明火、放炮、瓦斯（煤塵）爆炸、機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不良、機(jī)械摩擦、電流短路、亂存亂放可燃油類等原因造成的外因火災(zāi)則有可能發(fā)生。苗圃煤礦的煤塵爆炸指數(shù)為 %， 具有煤塵爆炸危險(xiǎn)傾向性。它一般是在生產(chǎn)過(guò)程中，如鉆眼、爆破、截割、冒頂以及運(yùn)輸和提升中產(chǎn)生。采煤工作面放炮，不通風(fēng)的盲巷、隅角、掘進(jìn)工作面放炮后，瓦斯異常涌出均可導(dǎo)致瓦斯?jié)舛瘸?，如因管理不善，容易發(fā)生瓦斯爆炸事故。 “三個(gè)煤量” 礦井現(xiàn)有開拓煤量 79 萬(wàn)噸，準(zhǔn)備 煤量 萬(wàn)噸，回采煤量 萬(wàn)噸，能滿足正常的采掘接替。 110KW（一臺(tái)工作，一臺(tái)備用），礦井等積孔。全巖巷采用錨桿支護(hù)。 ，最大控頂距 ，最小控頂距 。 作業(yè)工藝及支護(hù)方式 回采工藝及支護(hù)方式：礦井現(xiàn)有三個(gè)采煤工作面，采煤工作面全部采用單體液壓加金屬絞梁支護(hù)。 采區(qū)開采順序，東翼為水平后退式開采，西翼從主井筒 向邊界再向深部開采，所有采區(qū)內(nèi)工作面均采用后退式開采?，F(xiàn)開采 K K4A，K5 煤層未進(jìn)行回采。 表 111 礦井證照情況 序號(hào) 證照名稱 證照號(hào) 有效截止日期 1 工商營(yíng)業(yè)執(zhí)照 511100000007911 2 采礦許可證 C5100002020201120202284 3 煤炭生產(chǎn)許可證 205111813002 4 安全生產(chǎn)許可證 川 MK 安許