礦用避難硐室

一、避難硐室的介紹

 避難硐室是為了提高礦井安全防護(hù)和應(yīng)急救援水平，保障井下作業(yè)人員的生命安全。緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要通過分析現(xiàn)有安全生產(chǎn)條件，結(jié)合救生艙和避難硐室的技術(shù)特點(diǎn)，合理協(xié)調(diào)和組織防護(hù)體系的各個(gè)要素，構(gòu)建起覆蓋全礦井的安全防護(hù)網(wǎng)。 避難硐室作為該礦緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的重要組成部分，建設(shè)完成后，井下一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情，可以為不能及時(shí)升井的作業(yè)人員提供躲避災(zāi)害的理想場(chǎng)所。另外在改善井下防護(hù)設(shè)施的同時(shí)，也將提高井下作業(yè)人員災(zāi)后自救的心理素質(zhì)。

二、避難硐室的分類

 避難硐室有兩種：

1.永久避難硐室：服務(wù)年限≥5年，布置于井底車場(chǎng)、采區(qū)避災(zāi)路線，額定容量20-100人。

2.臨時(shí)避難硐室：服務(wù)年限≤5年，服務(wù)于采掘工作面，容量10-40人

三、避難硐室的設(shè)計(jì)依據(jù)

1) 國(guó)務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》（國(guó)發(fā)[2010]23號(hào)）。

2) 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局《關(guān)于建設(shè)完善煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”的通知》（安監(jiān)總煤裝〔2010〕146號(hào)）。

3) 國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局、國(guó)家煤礦安全監(jiān)察局印發(fā)的《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》。

4) 安監(jiān)總煤裝【2011】33號(hào)《煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”建設(shè)完善基本規(guī)范（試行）》；

5) 《煤礦安全規(guī)程》；

6) 《煤炭工業(yè)小型礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》；

四、避難硐室系統(tǒng)詳細(xì)組成部分

1.避難硐室防護(hù)密閉系統(tǒng)

避難硐室防護(hù)密閉系統(tǒng)由避難硐室防爆門和避難硐室密閉門組成，第一道為避難硐室防爆門，防爆門上設(shè)觀察窗，觀察窗設(shè)置在防爆密閉門的適當(dāng)位置，材質(zhì)具有與密閉門材料相匹配的耐高溫、抗沖擊等性能，能夠快速關(guān)啟，操作簡(jiǎn)單，應(yīng)急出口向內(nèi)開啟，與主門方向相反，便于施救。與用C30強(qiáng)度鋼筋混凝土澆筑的防護(hù)密閉墻形成一體，墻體周邊掏槽為0.8m，能承受不小于2.5兆帕的水壓、不小于0.3兆帕的沖擊波，可抵御高溫?zé)煔猓艚^有毒有害氣體。內(nèi)門為密閉門，與密閉墻形成一體，進(jìn)一步提高了隔絕有害氣體的能力。

    避難硐室防爆門：常見尺寸;800*1600/900*1800，材質(zhì)：Q235

    避難硐室防爆門：常見尺寸;800*1600/900*1800，材質(zhì)：Q235

2.避難硐室氣幕噴淋系統(tǒng)

避難硐室氣幕噴淋系統(tǒng)采用與隔離門聯(lián)動(dòng)的控制開關(guān)，當(dāng)隔離門開啟時(shí)，控制開關(guān)打開，空氣由氣幕向外噴出，當(dāng)密閉門關(guān)閉時(shí)，控制開關(guān)關(guān)閉，阻止空氣噴出?？刂崎_關(guān)工作安全可靠。

1. 主要技術(shù)要求指標(biāo)

出口壓力：≥0.3兆帕；

2. 布置方式

在過渡室放置壓縮空氣瓶，通過減壓器與控制開關(guān)相連，過渡室內(nèi)裝有避難硐室應(yīng)急啟動(dòng)裝置，平時(shí)密閉門為向外常開狀態(tài)，噴淋裝置為關(guān)閉狀態(tài)，當(dāng)避難硐室進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)，密閉門開閉將與噴淋裝置聯(lián)動(dòng)。

避難硐室氣幕噴淋系統(tǒng)分為氣幕和噴淋兩個(gè)部分。其中，氣幕部分采用氣刀（氣幕噴淋管）作為噴氣設(shè)備，進(jìn)入過渡室門口兩側(cè)分別安裝有氣刀（氣幕噴淋管）裝置，當(dāng)人員進(jìn)入過渡室時(shí)，打開防爆密閉門即啟動(dòng)氣刀（氣幕噴淋管）裝置，氣刀（氣幕噴淋管）噴氣從門口側(cè)面沖洗，氣流均勻密布，強(qiáng)度大，形成全覆蓋的沖洗氣流，由此在過渡室入口處形成氣幕，從而有效阻止人員開啟防爆密閉門時(shí)外界有毒有害氣體進(jìn)入過渡室。防爆密閉門和氣刀裝置實(shí)現(xiàn)可靠聯(lián)動(dòng)。

氣幕部分由礦井壓風(fēng)氣幕供氣。

當(dāng)外界人員進(jìn)入過渡室后，即可啟動(dòng)噴淋系統(tǒng)，該系統(tǒng)布置在過渡室上方，啟動(dòng)后由各個(gè)噴淋頭噴射高壓氣流，從而迅速?zèng)_洗掉人員身上可能帶有的有毒有害氣體，并同時(shí)降低過渡室內(nèi)有毒有害氣體的濃度，待監(jiān)控設(shè)備上顯示濃度符合要求后，人員方可關(guān)閉噴淋系統(tǒng)進(jìn)入生存室。

噴淋系統(tǒng)首先與礦井壓風(fēng)相連。在礦井壓風(fēng)系統(tǒng)被損壞的情況下，需要手動(dòng)轉(zhuǎn)換到自備壓縮空氣瓶給噴淋系統(tǒng)供氣。

3. 避難硐室 壓風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)和單向排氣系統(tǒng)

避難硐室通過壓風(fēng)系統(tǒng)經(jīng)過控制閥、減壓器、過濾器、消音器，為避難硐室供給足量氧氣。

出口壓力：0.1-0.3兆帕；

供風(fēng)量：≥0.3米3/分鐘?人；

連續(xù)噪聲：≤70分貝。

避難硐室設(shè)計(jì)了兩級(jí)供氧方式，保證硐室內(nèi)部的氧氣需求。

一級(jí)是井下壓風(fēng)供氧。供風(fēng)量不低于0.3米3/分鐘·人。經(jīng)壓風(fēng)控制系統(tǒng)對(duì)礦井壓縮空氣減壓、消噪、過濾、凈化和控制，再經(jīng)布置在硐室生存室內(nèi)的布風(fēng)口，使得風(fēng)流在硐室內(nèi)均勻分布，并通過泄壓閥形成硐室內(nèi)氣流。

二級(jí)是自備供氧。按照供氧量不低于0.5升/分鐘·人的要求配備高壓匯流氣瓶。同時(shí)在自備供氧的過程中加入空氣凈化措施，采用專用洗滌器，該洗滌器采用氣動(dòng)裝置在洗滌器底部形成負(fù)壓，避難硐室內(nèi)空氣通過洗滌器上方的專用藥品被吸入進(jìn)行過濾，從而吸附CO2 和CO等有害氣體。

排氣系統(tǒng)由安裝在生存室、過渡室內(nèi)的排氣管路、自動(dòng)泄壓裝置和手動(dòng)排氣裝置組成；生存室內(nèi)不少于兩路、過渡室內(nèi)不少于一路。自動(dòng)泄壓裝置工作壓力為+280Pa，停止工作壓力為+140Pa。

4、避難硐室空氣凈化系統(tǒng)

該系統(tǒng)利用化學(xué)吸附劑凈化空氣。硐室內(nèi)設(shè)有兩種凈化設(shè)施，組合使用：一是通過設(shè)置在壓風(fēng)供氧系統(tǒng)中三級(jí)過濾器，凈化后的壓縮控制質(zhì)量好；二是采用專用洗滌器，通過專用啟動(dòng)裝置形成氣流，空氣通過洗滌器上方，吸附CO2、CO和CH4等有害氣體。

5.避難硐室降溫除濕系統(tǒng)(可選用）

為了確保硐室內(nèi)體感溫度≤35 ℃，根據(jù)人體熱功率117瓦，設(shè)計(jì)硐室降溫除濕系統(tǒng)。避難硐室降溫系統(tǒng)有三種：二氧化碳空調(diào)、相變材料降溫和礦用冷卻服三種

1. 相變材料降溫

自從2006年美國(guó)凱泰公司開始在礦山裝備救生艙和避難硐室設(shè)備以來，一直致力于開發(fā)熱能控制和降溫除濕系統(tǒng)。經(jīng)過國(guó)內(nèi)相關(guān)公司專業(yè)工程師團(tuán)隊(duì)長(zhǎng)達(dá)5年的研究開發(fā)、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)分析，目前可靠的相變控制和降溫除濕系統(tǒng)設(shè)備已在礦山實(shí)施。

采用相變降溫方式，利用特有的相變材料，在催化劑的輔助下，通過其發(fā)生固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的溶化過程，吸收周圍環(huán)境中的熱量。

可以根據(jù)實(shí)際使用的日常環(huán)境溫度選擇具有合適的相變點(diǎn)的相變材料，以保持日常環(huán)境溫度下固體狀態(tài)。

采用相變材料實(shí)現(xiàn)蓄冷降溫處理具有明顯的優(yōu)勢(shì)，突出的優(yōu)勢(shì)包括：

1）維護(hù)成本低

根據(jù)各礦山的實(shí)際工況選擇具有合適相變點(diǎn)的相變材料，日常環(huán)境溫度下便可以保持固體狀態(tài)，無維護(hù)成本，同時(shí)降低應(yīng)急啟動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)；

2）儲(chǔ)熱密度大

無機(jī)相變材料的密度大，可以最大限度吸收環(huán)境中所有熱源散發(fā)的熱量，有效抑制溫升；

3）換熱效率高

針對(duì)不同的熱源分別進(jìn)行傳熱設(shè)計(jì)、蓄冷箱設(shè)計(jì)，有效延長(zhǎng)控溫時(shí)間。

4）安全可靠

2.二氧化碳空調(diào)降溫

我公司生產(chǎn)的井下救生艙專用空調(diào)（以下簡(jiǎn)稱空調(diào)機(jī)），產(chǎn)品性能優(yōu)越，出風(fēng)溫度低、制冷效率高，經(jīng)各項(xiàng)綜合試驗(yàn)，檢驗(yàn)合格。

（1）本空調(diào)機(jī)采用液態(tài)二氧化碳為制冷劑和風(fēng)機(jī)動(dòng)力，具有安全防爆、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠等特點(diǎn)。

（2）本空調(diào)機(jī)蒸發(fā)器采用銅管銅片、外殼采用高檔不銹鋼材料，耐腐蝕性能強(qiáng)。

（3）本空調(diào)機(jī)采用全密封葉片式氣動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，采用進(jìn)口優(yōu)質(zhì)關(guān)鍵部件，并且整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格的密封性試驗(yàn)沒有任何二氧化碳泄漏。

（4）循環(huán)風(fēng)量大，安裝配套使用的凈化藥劑盒后，可以進(jìn)行一氧化碳和二氧化碳等有害氣體的的有效吸附凈化。

 3.礦用冷卻服：

   1、每套冷卻服包含背心一件，以及額定防護(hù)時(shí)間定制的降溫相變材料。

   2、降溫效果穩(wěn)定，相變冷卻服采用23℃-26℃相變材料組件供冷。

   3、體積小、穿著舒適、不影響運(yùn)動(dòng)，取用方便，可調(diào)節(jié)背帶來調(diào)整穿著的舒適度。

6.避難硐室 監(jiān)測(cè)監(jiān)控、人員定位、通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng) 

  監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)：硐室采用礦井原有的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)由地面中心站、井上下分站、電源箱、各種智能傳感器、傳輸電纜和系統(tǒng)軟件組成。

硐室內(nèi)設(shè)監(jiān)測(cè)監(jiān)控分站，能夠監(jiān)測(cè)硐室內(nèi)、外的CO、CO2、O2、CH4的濃度變化以及溫度、濕度的變化。

  人員定位系統(tǒng)：硐室內(nèi)人員定位系統(tǒng)與礦井原系統(tǒng)對(duì)接，通過設(shè)在硐室內(nèi)的人員定位讀卡器，避險(xiǎn)人員進(jìn)入硐室后即可探測(cè)到每個(gè)人的相關(guān)信息，使得礦井調(diào)度室能及時(shí)掌握避險(xiǎn)人員的位置，為制定正確的救援方案提供信息。

  通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)：采用礦井現(xiàn)有無線通訊、語音廣播系統(tǒng)并結(jié)合災(zāi)害報(bào)警系統(tǒng)，及時(shí)匯報(bào)避難硐室內(nèi)的人員情況，聽從指揮，等待救援的到來。

7.避難硐室動(dòng)力照明系統(tǒng)

  通過預(yù)埋管，使礦井供電系統(tǒng)用專用電纜接入硐室內(nèi)，經(jīng)漏電保護(hù)和照明綜保設(shè)備，確保硐室內(nèi)監(jiān)測(cè)、通訊和照明的安全使用。

8.避難硐室生存報(bào)賬系統(tǒng)

目前按額定避險(xiǎn)人數(shù)的1.2倍，配備高能量軍用食物和飲用水。同時(shí)，配備隔絕式、45分鐘有效防護(hù)時(shí)間的自救器、醫(yī)療急救設(shè)備、工具包、滅火器、機(jī)械打包式馬桶、儲(chǔ)物柜、座椅等輔助設(shè)施。