资源描述:
一、设计依据 1、煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定(安监总煤装[2011]15号); 2、关于转发的通知(晋煤救发[2012]149号); 3、关于加快推进煤矿井下紧急避险系统建设的通知(安监总煤装【2013】10号); 4、同煤经安字【2013】276号文关于下发集团公司; 5、煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本要求及检查验收暂行办法(征求意见稿); 6、煤矿建设完善六大系统标准化技术规范; 7、煤矿安全规程; 8、矿方提供的相关资料。 二、设计目的及要求 1、避难硐室的设计目的在井下发生灾害事故时,为无法及时撤离的遇险人员提供生命保障。 2、避难硐室的设计要求本次设计按额定避险人数100人,额定防护时间96小时,备用系数20。避难硐室应与监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相互连接,在避难硐室安全防护功能基础上,依靠其他避险系统的支持,提升避难硐室的安全防护能力。该设施对外能够抵御高温烟气,隔绝有毒有害气体,对内提供氧气、食物、水,去除有毒有害气体,创造生存基本条件,为应急救援创造条件、赢得时间。 3、避难硐室地面钻孔要求1钻孔布置压风、供水管路及供电、通讯电缆;2钻孔作为回风通道。 三、设计原则 永久避难硐室是指在井底车场、水平大巷、采区(盘区)避灾路线上,具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室,服务于整个矿井、水平或采区,服务年限一般不低于5年。 1.位置选择 永久避难硐室应布置在稳定的岩石中,避开地质构造带、高温带、应力异常区以及透水威胁区,确保在服务期间不受采动影响。前后20米范围内巷道应采用不然性材料支护,且顶板完整、支护完好,符合安全出口的要求。 根据马口煤矿矿井灾害特点,结合井下采掘现状及开拓巷道布置要求,设计考虑在11层303盘区轨道巷设置永久避难硐室。303轨道为沿煤层起底掘进的半煤岩巷,为进风巷。避难硐室西通道开口点坐标为(X4430373.091,Y528965.976),东通道开口点坐标为 (X4430373.082,Y529008.866) 2.服务范围及年限 硐室服务于矿井西翼,服务年限4年。 3.设计额定避险人数 (1)、设计依据 根据煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定第9条、第18条。 (2)、盘区最多队组布置 按照我矿采掘计划,两盘区最多队组时,布置有1个综采队,2个机掘队。 (3)、设计额定避险人数 每个队组每个生产班总人数为综采队25人,机掘队20人(以上每队均包括安全员、瓦检员各1名,为检修班)。 盘区每班总人数为252201580人 按照规定要求,备用系数为1.2,则 设计额定避险人数为 801.2≈96人 本次设计额定避险人数为100人。 四、永久避难硐室设计 1.硐室构成 永久避难硐室应由过渡室和生存室等机构,采用向外开启的两道隔离门结构。两道隔离门之间为过渡室,第二道门以内为生存室。硐室地面高于巷道底板0.2m。 隔离门采用密闭门设置,密闭门尺寸规格为1800mm(高)1500mm(宽) 最外侧隔离门应承受约为0.3Mpa的爆炸压力。外侧第一道门采用既能抵挡一定强度的冲击波,又能阻挡有毒气体的防护密闭门;第二道门采用能阻挡有害气体的密闭门。应有足够的气密性,密封可靠、开闭灵活。门墙周边挖槽,深度不小于0.2米,墙体用强度不低于C30的混凝土浇筑,并于岩(煤)体接实,保证足够的气密性。 生存室内设有医疗室、储物室、设备室、卫生间。 为了使硐室与井下完全隔离形成密闭空间,故本次设计采用地面布置钻孔方式及相关系统。地面共布置两个钻孔,钻孔地面位置距旁边硬化土路10m, 1钻孔坐标为(X4430387.340,Y528965.669,Z1372.451)直径为350mm,2钻孔坐标为(X4430381.346,Y528965.683,Z1372.451)直径为200mm。 2.硐室断面及面积 过渡室净面积不小于3.0m2 ,生存室净高不低于2.0m,长度、宽度根据设计的额定避险人数以及内配装备情况确定。每人不低于1m2的使用面积。 本次设计硐室与通道断面形状均为矩形。通道净宽2.4m,净高2.4m;硐室净宽3.6m,净高2.4m。 过渡室面积4(长)2.4宽 =9.6m2 >3m2 生存室面积40(长)3.6宽 = 144m2 > 1100=100m2 均满足规定。 3.支护形式及方式 硐室有两通道,两个通道均与303盘区轨道巷相通。掘进前期均采用锚杆、锚索、金属网联合支护。 因本此设计的硐室布置在煤层中,根据煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定第17条,为了有效控制瓦斯涌出和防止瓦斯积聚、煤层自燃,后期生存室顶板及两帮均采用C20混凝土喷浆支护,两帮厚度为250mm,顶板厚度为200mm;采用C15混凝土铺底,铺底厚度为100mm。避难硐室通道中顶板及两帮均采用C20混凝土喷浆支护,两帮厚度200mm,顶板厚度为100mm;采用C15混凝土铺底,铺底厚度为100mm。过渡室中顶板及两帮均采用C30混凝土砌碹支护,厚度均为600mm;采用C15混凝土铺底,铺底厚度为100mm。 五、硐室内设备技术指标 1、氧气供给系统 (1)基本要求 a、采用矿井压风供氧时,压风出口压力在0.1-0.3MPa之间,供风量不低于每人0.3m/min,连续噪声不大于70dB(A)。 b、采用自备氧供氧时,供氧量不低于每人0.5L/min,自备氧备用量不低于24h。 c、在整个额定防护时间内,避难硐室内环境中O2浓度在18.5-23.0之间,空气压力始终高于外部环境空气压力100-1000MPa。 (2)主要方式 a、避难硐室同时配备三套供氧系统,分别为矿井压风自救系统供氧、钻孔供氧、自备氧供氧。避难硐室接入矿井压风自救系统,管路设有减压、消音、过滤装置和控制阀。在矿井压风自救系统能够使用时,由其供给足够的风量;在压风自救系统失效时,启动硐室内配备的自备氧供氧,待地面钻孔救援设施准备就绪时,通过地面供氧。 b、硐室内配备正压氧气呼吸器以备应急需要。呼吸器使用时间不低于2小时。 c、硐室内配有隔绝式压缩氧自救器120台,额定保护时间45分钟,一边矿工在逃离避难硐室后佩戴。 2、气幕喷淋系统 a、硐室内部采用正压设计,以有效防止有害气体进入硐室;密闭门内侧设空气气幕,减少并阻隔有毒有害气体的进入,气墓喷淋系统的开启应与密闭门的开启进行联动控制。硐室内配有压缩空气瓶,以用于万一矿井压风自救系统受损,压风失去时的环境维持,提供足够的压缩空气,支持人员多次进出避难硐室。 b、矿井压风自救系统能够使用时,由其供给足够的风量;在压风自救系统失效时,由存储的高压空气瓶供气,在压风管路与空气瓶两者之间设置自动连锁装置,实现自动转换。 c、高压空气瓶配有减压装置,分别满足气幕 、压风喷淋、补氮和维持正压的需要。 3、供水系统 a、避难硐室同时配备矿井供水施救系统供水、钻孔供水和自备饮用水。 b、避难硐室接入矿井供水施救系统,接入的矿井供水管路有专用接口和供水阀门,为在紧急情况下输送液态营养物质创造条件。当矿井供水管路遭到破坏后,避难硐室馁备有可供额定人员96小时饮用的纯净水和食品,同时,还可以通过地面钻孔供水管路解决硐室内人员的是水分和能量补给。 4、环境监测系统 避难硐室配备独立的内外环境参数监测仪表,在突发紧急情况下人员避险时,能够对避险硐室过渡室及生存室内的O2、CH4、CO2、CO、温度、湿度和避险硐室外的O2、CH4、CO2、CO、温度、湿度进行检测,实时掌握室内外环境参数变化情况,有利于避险人员根据监测数据安全避险和及时出室脱险;也有利于地面救援人员把握被困人员现状、通话调度和策划最佳救援方案。硐室内设置两个监控分站,接入矿井监测监控系统。在矿井监测监控系统破坏后,分站可独立工作96小事,并可将检测仪表所采集到的数据,通过钻孔内的通讯电缆传递到地面。 5、通讯系统 在硐室内部安设直通矿调度室的固定电话,在硐室内部安装直通调度室的视频及广播系统,接入矿井通讯系统。在与矿井通讯系统破坏后,通讯信号通过钻孔内的通讯电缆传递到地面。 6、人员定位系统 避难硐室入口处安设人员定位基站,实时监测人员进出紧急避难硐室情况。人员定位基站接入矿井人员定位系统。 7、供电系统 避难硐室同时配备矿井供电系统供电和钻孔供电。 避难硐室供电引自矿井供电系统。供给避难硐室内各传感器、矿用红外摄像仪、硐室照明等所有用电设备。供电时间不低于96小时。此外,避难硐室配备直通地面的钻孔,供电电缆通过钻孔敷设至硐室,保障紧急情况下硐室内用电设备的正常工作。 8、防灭火系统 硐室内部还配有泡沫灭火器,以便及时熄灭硐室内可能引发的火源。 9、排水系统 硐室设有3‰自然流水坡度,同时在硐室内靠近底板附件安装两趟DN50的单向排水管,用于排出硐室内积水。单向排水管在硐室内需要装设单向阀。 10、排气系统 避难硐室内靠近底板附近安装两趟DN100的单向排气管,用于排出硐室内有害气体。单向排气管在硐室内需要装设单向阀。 11、生活系统 (1)食物 根据规定,配备的食品不少于5000KJ/人天。 (2)饮用水 利用供水施救系统提供避难时人员的正常饮水。当供水施救系统破坏后,避难人员需饮用备用纯净水,硐室内饮用水储备量应满足不少于1.5升/人天。 (3)卫生间 硐室内设置一个卫生间,卫生间内部设有两个集便器。集便器自带集便箱,脚踏式打包,材质不锈钢。 12、医疗救护 硐室内设置一个医疗室,为了使伤员得到及时救治,减少伤亡及痛苦,硐室内应备有床、急救箱和一定数量的担架。急救箱里内有一定数量的绷带和止血药及其它应急药品。
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