XX煤礦井下緊急避險係統建設方案設計
XXXXX煤礦
二O一一年三月
參加設計人員名單
目 錄
前 言 - 1 -
第一章 礦井概況 - 2 -
第二章 采掘地區分布情況 - 8 -
第三章 緊急避險設施分布依據及地點 - 9 -
3.1 緊急避險設施分布地點依據 - 9 -
3.2 緊急避險設施數量及分布地點 - 15 -
第四章 緊急避險設施類型及容積 - 18 -
4.1 永久避難硐室 - 18 -
4.2 臨時避難硐室 - 20 -
4.3 礦用可移動式救生艙 - 22 -
第五章 緊急避險設施基本功能及整體性設計- 27 -
5.1 緊急避險設施基本功能 - 27 -
5.2 緊急避險係統整體性設計- 31 -
第六章 施工工期 - 47 -
6.1 緊急避險設施施工進度指標 - 47 -
6.2 緊急避險係統建設實施情況 - 47 -
第七章 緊急避險係統建設項目投資估算 - 48 -
附:
1、各緊急避險設施基本功能裝置配備情況表(表一~表四)
2、XX煤礦井下緊急避險係統建設項目投資估算表(附表1~5)
3、各緊急避險設施設計圖(附圖1~6)
前 言
建立並完善煤礦井下安全避險“六大係統”是國家安全發展的需要,煤礦井下緊急避險係統是國家強製推行的先進適用技術裝備,為規範和促進XX煤礦井下緊急避險係統的建設、完善和管理工作,根據《國務院關於進一步加強企業安全生產工作的通知》(國發【2010】23號)精神和安監總煤裝【2011】15號文件《國家安全監管總局國家煤礦安監局關於印發煤礦井下緊急避險係統建設管理暫行規定的通知》精神以及河南煤化集團相關文件規定,結合XX煤礦實際情況,特編本方案設計。
本設計中的緊急避險設施建設主要包括永久避難硐室、臨時避難硐室和可移動式救生艙建設。緊急避險係統建設的主要內容包括為入井人員提供自救器、建設井下緊急避險設施、合理設置避災路線、科學製定應急預案等。緊急避險設施應具備安全防護、氧氣供給保障、有害氣體去除、環境監測、通訊、照明、人員生存保障等基本功能。建設完善煤礦井下安全避險“六大係統”是指建設完善緊急避險係統與礦井安全監測監控、人員定位、壓風自救、供水施救、通信聯絡等係統相連接,形成井下整體性的安全避險係統。
第一章 礦井概況
XX公司是2003年改製成立的股份製企業。2007年又經XX集團重組整合,加入XX公司。現公司在冊職工人數為1362人,礦井核定生產能力為42萬噸/年。井田位於河南、河北兩省交界處,行政區劃分屬河北省磁縣觀台鎮和河南省安陽縣倫掌鄉。礦井地理坐標為:北緯36°14′16″~36°18′36″,東經114°05′38″~114°08′30″。
礦井地層走向總體構造形態為單斜構造,走向近南北、傾向東。所采煤層為二迭係二1煤層。煤層厚度2.1m~7.2m,平均5.1m。屬穩定型厚煤層。一般產狀為緩傾斜和傾斜煤層,局部傾角較大。水文地質類型為中等型。二1煤層直接頂板主要為泥岩和中粒砂岩,為穩定及較穩定類頂板。基本頂為中粒砂岩,屬堅硬類頂板。煤層直接底主要為泥岩、砂質泥岩。
1.1 瓦斯等級情況
XX公司2009年瓦斯等級鑒定結果為高瓦斯礦井,相對瓦斯湧出量為23.27m3/t,絕對瓦斯湧出量為19.97m3/min。礦井無瓦斯突出現象。根據2008年煤塵爆炸性和自燃傾向性鑒定結果:煤塵有爆炸危險性,爆炸指數為17.89%,煤層自燃等級為III類,自燃傾向為不易自燃。煤層瓦斯壓力為0.29Mpa,煤層瓦斯含量為6.74m3/t。
1.2 通風係統情況
礦井通風方式為對角式、抽出式通風方法,礦井由主、副立井、新主井進風,新風井回風;地麵抽風機房安裝有兩台FBCDZ№26/2×220型軸流式主通風機;礦井總回風量為5300m3/min。礦井抽、掘、采接替正常;采用分區通風,采區進、回風巷貫穿整個采區,礦井通風係統中不存在一段為進風巷、一段為回風巷的現象;按照要求設置了采區專用回風巷,礦井采掘工作麵和各硐室的風量分配合理,能夠滿足安全生產的要求;不存在無風、微風、不合理串聯通風現象。局部通風機按照要求實現“三專兩閉鎖”。
1.3 安全監控係統情況
礦井安裝一套KJ101N型瓦斯監測監控係統,2004年4月開始運行,2007年10月進行了升級。2010年3月份由河南九鼎工礦科技有限公司對我礦安全監控係統進行安全檢驗,並出具檢驗報告。井下共安裝了30台監測分站(KJ101N-P1)、43台瓦斯傳感器(KJ101-45B)、6台風速傳感器(KGF2)、5台CO傳感器(KGA3)、7台溫度傳感器(KGW10)、5台饋電傳感器(KGT19)、10台局部風機開停傳感器,5台風筒傳感器,主扇、井下主要排水泵安裝7台設備開停傳感器;按照《煤礦安全01manbetx 》要求安裝、使用、維護礦井安全監控係統,安全監控係統按照要求配備井下維修人員以及地麵監控中心值班人員,實行24小時值班製度,裝備齊全,數據準確,係統能實現聲光報警,曲線、報表打印,瓦斯電閉鎖、故障閉鎖、風電閉鎖等功能齊全,斷電靈敏可靠,監控係統運行穩定可靠。
1.4 排水係統情況
礦井排水係統為1級排水,-350中央泵房內安裝五台MD280-65×11型水泵,電機功率900KW,礦井水通過兩趟Φ325排水管路直接排至風井地麵,經礦井水處理設施處理後利用或排放。
1.5 通信聯絡係統情況
XX煤礦通信網絡有以下部分組成:一台行政交換機(位於紅嶺礦)、一台生產調度交換機及一些井下有線、地麵無線通信係統、網絡通信係統組成。機房配備有備用電源,機房在外部斷電情況下能夠保證調度交換機24小時持續供電。礦井調度指揮中心電話為6001、9,調度員能隨時與礦區井上、井下任何一部電話建立聯係,不受被叫摘機、占線等限製,具備“強插”、“強拆”等調度功能,並可以隨時與公司調度聯係。從地麵分三條通訊線路通往井下,且不分布在同一井筒中,能夠保證礦井通訊係統的安全性。
1.6 提升運輸係統情況
提升係統:礦井為立井提升係統,主井絞車型號為2JK-3×1.5型,通過使用兩個4噸箕鬥進行提升。副井為立井提升,絞車型號為2JK-2.5×1.2,使用GL-1型一噸輕型雙層罐籠提升。
軌道運輸係統:-40水平、-210水平及-350水平大巷采用CXDT-2.5型蓄電池電機車運輸,一次運輸3輛型號為MG-1.1型礦車;-40到-210為暗斜井提升,由一台JTPB-1.6型絞車進行提升,一次提升3輛一噸礦車,運人時,一次提兩輛XRC-10型人車;-210至-350暗斜井提升運輸情況與-40到-210為暗斜井提升運輸情況相同。
皮帶運輸係統:21141工作麵原煤由1部SGB620-40T型刮板輸送機和兩部DTL-80型皮帶機將煤運到集中運輸巷,再通過集中運輸巷4部皮帶運輸到采區煤倉,采區煤倉至主井底煤倉通過5部皮帶運輸,裝箕鬥提升到地麵。
1.7 壓風係統情況
根據井下各生產地區分布及需氣量,XX煤礦於新風井安裝有三台LG-20/8G型空氣壓縮機,一台工作,一台備用,一台檢修。單台空氣壓縮機供風量20m³/min,排氣壓力0.8Mpa,配套電機功率110KW,電壓380V,轉速2980r/min。礦井壓風管路沿風井井筒敷設,經-350總回風巷、22采區軌道上山、22采區皮帶上山到各掘進工作麵及采煤工作麵,同時覆蓋麵包括-350水平大巷、-210軌道暗斜井。各段管徑根據相應的輸氣量及輸送距離確定。其規格分別為:
地麵空壓機站至風井井筒采用Φ108mm無縫鋼管,長150m。
風井井筒及-350水平總回風巷采用Φ89mm無縫鋼管,長3000m。
22101上、下順槽、21141采煤工作麵采用Φ89mm無縫鋼管,長2800m。
-350大巷至-210水平采用Φ60mm無縫鋼管,長1500m。
XX煤礦井下壓風自救係統能夠滿足井下-210水平、-350水平各生產地區壓風自救的需要。由於-40水平沒有施工頭、麵,且屬於井底水平,從風井鋪設的壓風自救管路未覆蓋該水平。
1.8 消防、防塵係統情況
礦井按照《煤礦安全01manbetx 》要求建立有完善的防塵灑水管路係統,按照要求主管使用Ф100mm鋼管,幹管和支管使用Ф75mm鋼管,礦井地麵水池在生活廣場上建有200m3供水池,地麵供水係統在新副井內布置一趟Ф150mm鋼管與井下靜壓水池連通,在井下-25大巷建立靜壓水池,水池容積為70m2,水源取自水井的奧灰水,供水施救係統做到所有巷道 “有巷有水,有管有水”,井下鋪設供水管路為13650餘米。按照《煤礦安全01manbetx 》規定距離設置三通閥門。
礦井供水施救係統供水管路,從-25大巷到-350水平大巷為礦井主要供水管路,采用Ф100mm鋼管做為礦井主要供水管路,礦井主要采掘麵采用Ф75mm無縫鋼管做為供水支管;-40暗斜井、-210暗斜井及回風巷作為輔助供水係統,采用Ф50mm無縫鋼管,滿足礦井安全生產供水需要。
1.9 人員定位係統
XX煤礦人員定位係統是由煤炭科學總院重慶研究院設計安裝的KJ251A型。該係統傳輸方式采用快速工業以太網+現場通訊線路通過計算機網口和礦用光纖,采用數據、通訊速率可達到1000Mpbs。井下共安裝交換機2個、分站6個,型號為KJ251-F8,安裝讀卡器22個,型號為KJF210。在用的識別卡1207個,型號為KGE116D型。人員定位係統於2010年12月20日開始安裝,2011年2月份正式投入運行,能夠對井下各地區人員進行實時監控。
KJ251A型人員管理分站是以32位單片計算機為主要部件的智能化產品。具有無線數據采集、存儲、處理、顯示、斷電控製、紅外遙控及遠距離通訊等功能。該產品是通過對遠距離移動、靜止目標進行非接觸式信息采集處理,實現對人、車、物在不同狀態(移動、靜止)下的自動識別,從而實現目標的自動化管理。
KJF210係列礦用讀卡器可將采集的信息傳輸給監控分站或者直接傳輸給地麵監控中心。
KGE116D型識別卡主要應用於煤礦井下的目標無線識別及通訊。識別卡基於煤礦井下傳輸特性好。整個電路設計為本質安全型。該識別卡功率發射功率低,對人體無害;天線增益高,實現信號的較遠距離傳輸;工作平均電流低,可實現電池工作壽命長;采用有效的防碰撞算法,能夠瞬間識別多張識別卡;外殼密封,滿足煤礦井下潮濕、粉塵多等環境的應用要求。
1.10 供電係統
XX煤礦井下共有變電所5個,分別為:-40變電所、-210變電所、-350泵房變電所、-350中央變電所和22采區變電所。-40變電所為井底變電所,電源電纜從地麵XX變電站經副井筒敷設引至-40變電所。-40變電所I回路通過一趟MYJV22-3×70-6型電纜送往-350泵房變電所供電電源,II回路通過一趟MYJV22-3×70-6型電纜送往-210變電所供電電源。-210變電所通過一趟MYJV22-3×70-6型電纜送往-350泵房變電所II回路供電電源。-350泵房變電所通過兩趟MYJV22-3×70-6型電纜送往22采區變電所I、II回路供電電源。
風井地麵變電所主要負荷為主通風機、瓦斯抽放泵、瓦斯發電機組及地麵壓風機。2009年在風井地麵實施鑽打二個電纜孔,並在11月份由風井地麵變電所通過電纜孔敷設二趟高壓電纜引至井下-350中央變電所,形成XX煤礦井下四回路供電電源。
第二章 采掘地區分布情況
礦井已開采至-350水平,該水平劃分為21采區、22采區、和23采區(FB57至FB32之間),目前21采區即將開采結束,22采區為準備采區。
礦井采掘布局為“兩頭一麵”,目前正在回采的工作麵為21采區的21141工作麵,準備工作麵為22采區的22101回采工作麵,正在掘進的掘進工作麵為22101上、下順槽掘進工作麵。
21141工作麵從2010年第三季度開始投入使用綜合機械化采煤工藝,開采方式為走向長壁式,開采方法為輕型液壓支架放頂煤開采,頂板控製采用跨落法,運輸方式采用刮板輸送機和皮帶聯合運輸方式。
22101上、下順槽從2010年第二季度開始投入使用機軌合一的綜掘施工工藝,預計到2011年6月份前能夠完成22101上、下順槽掘進工程量,22101綜采工作麵從9月份能夠投入運行。
第三章 緊急避險設施分布依據及地點
3.1 緊急避險設施分布地點依據
1、緊急避險設施布置依據
根據安監總煤裝【2011】15號文件《國家安全監管總局國家煤礦安監局關於印發煤礦井下緊急避險係統建設管理暫行規定的通知》中第5條“永久避難硐室是指設置在井底車場、水平大巷、采區(盤區)避災路線上,具有緊急避險功能的井下專用巷道硐室,服務於整個礦井、水平或采區,服務年限一般不低於5年;臨時避難硐室是指設置在采掘區域或采區避災路線上,具有緊急避險功能的井下專用巷道硐室,主要服務於采掘工作麵及其附近區域,服務年限一般不大於5年;可移動式救生艙是指可通過牽引、吊裝等方式實現移動,適應井下采掘作業地點變化要求的避險設施。”的規定。另外考慮到避難硐室不宜設置在變電所、火藥庫或者停車點,因為它們存在火災隱患;避難硐室還應該遠離各種地質構造區域,如斷層、岩層斷裂破碎帶,大的地下位移如地震有可能破壞避難硐室及其內部設備;避難硐室的位置還要考慮不能設置在井下容易積水的地點,避免水患,要選擇在足夠強度的煤層或者岩層中,並且要有足夠的非可燃物保護厚度。
2、礦井各水平作業人員分布及采掘區域人員分布見表1~表6。
從表1~表3可以看出,-40水平大巷分布人數為77人,-350水平大巷分布人數為61人,22采區采掘區域內作業人員總數目為103人,根據礦井每個井底車場、每個水平及采區各布置一個永久避難硐室的規定和按照井下作業人員就近避難、一人一位的原則,在-40井底車場附近布置1個永久避難硐室,-350水平大巷附近布置1個永久避難硐室,22采區區域內布置1個永久避難硐室,能夠滿足各水平及22采區作業人員緊急避險需求。
從表4~表6可以看出,綜掘工作麵每班人數為18人,其中工作麵人員為9人,巷道中人員為4人,巡回人員為5人。炮掘工作麵每班人數為22人,工作麵人數為11人,巷道中有4人,巡回人員為7人。綜采工作麵生產班人數為41人,工作麵人數為29人,巡回人員為7人,巷道中人員為5人;檢修班人數為26人,工作麵人數為17人,巷道中人數為4人,巡回人員為5人。
根據以上人員分布情況,考慮到22101上、下順槽因采掘情況變動,不宜建設永久避難硐室,考慮建設臨時避難硐室或設置可移動式救生艙。22101上順槽總工程量994m,22101下順槽總工程量1150m,故選擇在22101上順槽口位置向裏100m處布置可移動式救生艙置艙(設計3個),在22101下順槽口位置向裏200m處布置1個臨時避難硐室,滿足人員避災需求。
21141回采工作麵截止目前至停采線剩餘回采量為300餘米,根據礦井作業計劃於2011年8月份前可回采結束,在其1000m範圍內22采區區域內已布置1個永久避難硐室,沒有建立緊急避險設施的必要性,故在21141工作麵內無需建立緊急避險設施。
3.2 緊急避險設施數量及分布地點
據上,全礦井緊急避險設施共計劃布置3個永久避難硐室, 1處可移動式救生艙(設計3個),1個臨時避難硐室。
在-40井底車場位置利用-40中央變電所外部通道建設1個永久避難硐室,-350水平大巷利用原-350材料庫建設1個永久避難硐室,22采區利用原22采區變電所通道建設1個永久避難硐室。具體位置見圖1~圖3:
圖1 -40井底車場永久避難硐室平麵布置示意圖
圖2 -350水平大巷永久避難硐室平麵布置示意圖
圖3 22采區永久避難硐室平麵布置示意圖
22101上順槽距離巷道口位置向內100m處布置可移動式救生艙(設置3個),在22101下順槽距離巷道口向內200m位置處布置1個臨時避難硐室,具體位置見圖4:
圖4 22101上順槽可移動式救生艙和22101下順槽臨時避難硐室平麵布置示意圖
第四章 緊急避險設施類型及容積
4.1 永久避難硐室
4.1.1 永久避難硐室規格
1、永久避難硐室生存室內按避難人數80人考慮,每人應不小於1.0m2,過渡室的淨麵積應不小於3.0m2的使用麵積計算:
S生=1.0×80=80 m2
S過=3.0m2
2、永久避難硐室的生存室的設計寬度為4.0m,過渡室的設計寬度為3.0m,生存室容量的備用係數為1.2,計算其長度:
a生=80×1.2÷4.0=24 m;
a過=3.0÷3.0=1.0m;
a=a生+2a過=24+2=26 m
3、根據永久避難硐室施工需要,生存室的設計寬度為4.0m和過渡室的設計寬度為3.0m時,生存室長度不得小於24 m和硐室總長度不得小於26 m可滿足要求。
具體參數見各永久避難硐室設計圖。
4.1.2 永久避難硐室係統設計
永久避難硐室采用向外開啟的兩道門結構。外側第一道門采用既能抵擋一定強度的衝擊波,又能阻擋有毒有害氣體的防護密閉門;第二道門采用能阻擋有毒有害氣體的密閉門。兩道門之間為過渡室,密閉門之內為避險生存室。防護密閉門上設觀察窗,門牆設單向排水管和單向排氣管,排水管和排氣管加裝手動閥門。過渡室內設壓縮空氣幕和壓氣噴淋裝置。永久避難硐室的係統主要組成包括第一道防護密閉門、第一道防爆密閉牆、第二道密閉門、空氣循環係統、壓縮空氣幕係統及其附屬係統。
1、第一道防護密閉門
防護密閉門的設計遵循靈活、快捷、手動、密閉性良好等原則。門體要求能夠抵禦瞬時1000℃高溫、1.0 MPa的爆炸衝擊波、有毒有害氣體對人體的傷害。門體的結構設計采用繞流和分流技術,防護密閉門上設觀察窗。
2、第一道防爆密閉牆
防爆密閉牆同樣要求能夠抵抗瞬時1000℃高溫和1.0MPa的爆炸衝擊波。通過采用C40強度的混凝土並配筋來實現要求。為了加強其抗衝擊波能力,牆體周邊掏槽,深度不小於0.3m,牆體設計施工成楔形,門前設不少於兩趟單向排氣管和一趟單向排水管,排水管和排氣管應加裝手動閥門。
3、第二道密閉門
采用能阻擋有毒有害氣體的密閉門。
4、空氣循環係統
永久避難硐室內部的空氣循環是通過與地麵貫通的鑽孔實現的。進風係統將壓風管路從地麵鑽孔中直接送入到永久避難硐室內。在避難硐室內部布置成彌撒式和防護罩式相結合的布氣係統,最後通過單向排氣管路實現避難硐室內的空氣循環,整個避難硐室內始終保持不低於100Pa的正壓,防止毒害氣體的滲入,在無壓風的情況下,可采用高壓氧氣瓶供氧方式。
5、空氣幕係統
空氣幕係統安裝在兩端防護密閉門處,目的是阻隔逃生人員進入避難硐室時有毒有害氣體的進入。空氣幕係統的動力采用高壓空氣,係統的啟動與硐室密閉門相連動,使得在密閉門打開後,在門口形成氣幕門。
6、附屬係統
附屬係統包括人員定位係統、監測監控係統、通訊聯絡係統、供水施救係統、壓風自救係統等,附屬係統的安裝不得少於2套,這些附屬係統能保證避難硐室內部人員在救援隊伍趕來之前保持良好狀態,各係統的具體接入情況見“6.3緊急避險係統整體性設計”。
4.2 臨時避難硐室
4.2.1 臨時避難硐室規格
1、臨時避難硐室生存室內按避難人數40人考慮,每人應不小於0.9m2,過渡室的淨麵積應不小於2.0m2的使用麵積計算:
S生=0.9×40=36 m2
S生——避難硐室生存室平麵麵積,m2;
S過=2.0 m2
2、臨時避難硐室的生存室的設計寬度為3.0m,過渡室的設計寬度為2.6m,生存室容量的備用係數為1.1,計算其長度:
a生=36×1.1÷3.0=13.2m;
a過=2.0÷2.6=0.77m;
a=a生+2a過=13.2+1.54=14.74m
3、臨時避難硐室規格:
根據臨時避難硐室施工需要,生存室的設計寬度為3.0m和過渡室的設計寬度為2.6m時,生存室長度不得小於13.2m和硐室總長度不得小於14.74 m可滿足要求。
具體參數見臨時避避難硐室設計圖。
4.2.2、臨時避難硐室係統設計
臨時避難硐室的建設標準同永久避難硐室,臨時避難硐室的係統組成包括第一道防護密閉門、第一道防爆密閉牆、第二道密閉門、空氣循環係統、空氣幕係統及其附屬係統。
1、第一道防護密閉門
臨時避難硐室防護密閉門能夠抵禦瞬時1000℃高溫、1.0MPa的爆炸衝擊波、有毒有害氣體對人體的傷害。
2、第一道防爆密閉牆
防爆密閉牆能夠抵禦瞬時1000℃高溫和1.0MPa的爆炸衝擊波,牆體材料的設計同永久避難硐室。
3、第二道密閉門
采用能阻擋有毒有害氣體的密閉門。
4、空氣循環係統
臨時避難硐室內部供氧方式分為兩種:壓風供氧方式,高壓氧氣瓶供氧方式,空氣循環係統同永久避難硐室。
5、空氣幕係統
空氣幕係統安裝在兩端防護密閉門處,目的是阻隔逃生人員進入避難硐室時有毒有害氣體的進入。空氣幕係統的動力采用高壓空氣,係統的啟動與硐室密閉門相連動,使得在密閉門打開後,在門口形成氣幕門。
6、附屬係統
臨時避難硐室的附屬係統包括人員定位係統、監測監控係統、通訊聯絡係統、供水施救係統、壓風自救係統等,附屬係統的安裝不得少於2套,能夠為避難人員等待救援人員到來贏得時間,各係統的具體接入情況見“6.3緊急避險係統整體性設計”。
4.3 礦用可移動式救生艙
4.3.1 救生艙的性能、參數
陝西重生科技有限公司首批J MAH-96/8 A型礦用可移動式救生艙為組裝式鋼結構,長6.3m,寬1.4m,高1.8m,全重10.5t。額定救援人數8人,能在外部動力供應中斷時救援支持時間96h。艙體能阻隔外部有毒有害氣體,氣密性符合要求。同時艙體結構能抵抗2.3MPa以下的爆炸波衝擊力。
可移動式救生艙主要技術指標:
整體外形尺寸:長 6300mm 寬 1400mm 高 1800mm;
艙門尺寸:高 850mm 寬 600mm;
緊急逃生門尺寸:φ600mm;
緊急逃生門離地高度:900mm;
艙門離地距離:300mm;
整體重量:10.5×103 kg;
動力供應:380V或220V;
隔離環境:密封;
防護等級:礦用防爆;
保護標準:空氣氣體密封隔離;
防護環境:非強腐蝕性氣體或液體;
救生艙艙體抗爆炸衝擊波能力:不超過2.3MPa;
標準防護溫度:瞬時溫度1200℃,260℃下持續12h,艙內溫度30℃以下;
最大拆裝尺寸:1400×650×1800mm;
拖動方式:軌道車輪或滑靴拖動;
供氧方式:壓縮空氣、高壓氧瓶、化學氧;
通訊聯絡:井下電話、主動或無線呼叫係統;
食物儲存量:艙內備有足夠最大承載人數天數的食物和水;
艙內裝備最大功率:60W。
4.3.2 救生艙的係統組成
礦用可移動式救生艙研究目的在於適應複雜的煤礦作業環境,具備抗爆、防水、防毒、防火、耐高溫等多種功能,足以滿足煤礦中可能存在的多種災害的防護要求。同時,由於煤礦開采屬於危險程度較高的行業,使得可移動式救生艙也能夠滿足金屬礦山、危化品生產、儲存企業、公共場所應急避難等大多數救援場所的危險防護指標。
1、艙體結構
機械結構:礦用可移動式救生艙艙體創新性的采用了分體組裝式設計,整艙采用統一規格的艙體單元連接組合而成。在整體尺寸上,可移動式救生艙充分考慮了煤礦礦井的複雜條件,整艙可拆卸成基本單元後進入煤礦井下,也能夠采用單軌吊運輸,最後在煤礦巷道中現場組裝,並能滿足艙體的密封性要求。
防護設計:礦用可移動式救生艙不僅在氣密性上滿足了隔絕礦井有毒有害氣體環境的要求,還充分考慮了煤礦礦井常見的瓦斯、煤塵爆炸、火災等嚴重02manbetx.com 。經過巷道模擬爆炸試驗的檢測,救生艙艙體外部鋼結構有足夠的強度抵禦瓦斯甚至煤塵爆炸的直接衝擊。對於可能出現的高溫環境,救生艙內填充了高性能的隔溫材料,並且在整艙內外連接上,采用了特殊的設計,完全阻斷了金屬熱橋,避免了熱量直接通過金屬等熱傳導性優良的介質傳入而導致艙內升溫過快,能有效阻隔外部高溫環境對艙內人員的直接傷害。
使用材料:救生艙內部盡量地避免了使用可能分解產生有害物質的有機材料,將艙內可能出現微量汙染物的材料種類降到了最低點,既能減少艙內未知汙染源的種類,也能減輕有毒有害氣體去除設備的負荷。
移動方式:礦用可移動式救生艙具備多種移動機構。整艙、艙體單元均可通過頂部吊裝孔吊裝,也能采用叉車運輸;整體救生艙底部可根據使用現場要求選裝滾輪或者滑靴中的一種行進機構,能有效地適應不同的礦井巷道條件。
2、氧氣供應
礦用可移動式救生艙采用供氧多級防護的設計,包括礦用壓風管路、壓縮氧氣鋼瓶、化學氧、壓縮氧自救器四級防護,保證艙內可靠供氧。救生艙設計有與礦用壓風管路兼容的管路、接頭,在煤礦壓風輸送正常時,采用壓縮空氣直接為艙內送風,此狀態下能長時間保持良好的艙內空氣質量;若壓風係統中斷,艙內壓縮氧氣鋼瓶也能提供設計救援時間內所需全部氧氣;特殊情況下,艙內的化學應急氧可以吸收二氧化碳提供氧氣,供氧量不小於24小時;艙內儲備壓縮氧自救器,供艙內氣體環境惡化需撤離時使用;以上多級供氧防護技術使得因氧氣供應出現問題而影響救生艙救援效果的可能性幾乎不會出現。
3、有毒有害氣體處理
礦用可移動式救生艙中空氣淨化器的淨化性能經檢驗,已經完全滿足了密閉空間內氣體環境控製要求,能有效地將艙內二氧化碳、一氧化碳及其它微量汙染物含量控製在標準容許範圍內。空氣淨化器擁有能相互切換的普通風道和與製冷設備連通的製冷風道,在淨化空氣的同時還能夠實現製冷除濕功能,這種特殊設計簡化了艙內設備體積,降低了設備能耗,提高了電力應用效率,具有相當的創新性。
4、艙內溫濕度控製
可移動式救生艙中采用專門設計的蓄冷空調控製艙內溫濕度,依靠艙內冷量儲存有效地解決了艙外持續高溫環境下的艙內製冷除濕問題。正常情況下,救生艙的外部煤礦專用防爆製冷機組可依靠礦井電力維持運行,完成艙內冷量儲備後,以較低的電能消耗維持蓄冷設備運行;當礦井發生02manbetx.com 造成電力供應中斷或外部機組受損停止運行時,艙內可以通過蓄冷設備釋放儲存冷量來平衡人體散熱、設備放熱甚至外部傳熱,完全不存在災變時期需要外部動力維持或向外傳熱的問題,是目前礦井外部惡劣環境下救生艙內溫濕度控製的最可靠手段。
5、動力供應
救生艙主要的動力供應係統是專用隔爆電源箱,內部采用鎳氫蓄電池組。此防爆電源具有單位體積容量大、安全可靠、智能充電管理等優點,平時依靠礦內電源充電維持,在外部電力供應突然中斷的情況下,完全滿足救援時間內救生艙的電力消耗,且在使用過程中,能夠向外傳輸電池工作狀況,使礦井監測部門或救援部門能實時掌握救生艙內電源工作狀態,預測電池工作時間。
6、安全監測監控係統
采用救生艙專用傳感器對艙內、外氧氣、一氧化碳、二氧化碳、瓦斯、溫度和濕度等艙內大氣環境的主要特征參數進行實時監測,為艙內人員提供生命維持設備操作指導依據,並能通過礦井監測監控分站將艙內、外環境特征參數傳輸地麵監控中心。
線纜懸掛在所有巷道規定地點;工作麵、巷道回風口、皮帶機頭、測風站、進風井口、回風井口等地都安裝有相應的環境傳感器;各采區變電所對應的掘進及回采工作麵都安有斷電及饋電傳感器;分站大都安裝在進風大巷軌道上下山,順槽進風巷;電源取自各附近的采區變電所;主機設置在礦調度室。
7、通訊聯絡係統
救生艙內的通訊係統采用有線通訊和無線通訊兩種方式。救生艙預留了有線電話線路安裝孔位,可在下井後根據具體的礦井設置有線電話。同時設置無線通訊方式,采用超低頻透地通信係統,以大地為傳播媒介,通過無線電波透過大地來實現地麵與井下通信的一種方式。
8、附屬設備
包括艙內和艙外兩部分。艙內附屬包括食物、水、便攜式氣體檢測儀、垃圾桶、急救箱、工具箱、使用說明書、自救指南、用於緩解壓力的讀物;艙外包括救生艙附近區域的熒光標識、導向繩、滅火器、狀態指示燈等。
4.3.3 22101上順槽臨時避難硐室置艙位置尺寸
根據可移動救生艙規格,設計22101上順槽置艙位置處的巷道規格為下淨寬×淨高=5.2m×3.8m,共設計3個可移動式救生艙,長度30m。
具體參數見22101上順槽可移動式救生艙設計圖。
第五章 緊急避險設施基本功能及整體性設計
5.1 緊急避險設施基本功能
緊急避險設施應具備安全防護、氧氣供給保障、有害氣體去除、環境監測、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時間不低於96 h。
5.1.1 自備氧供氧係統和有害氣體去除設施
供氧量不低於0.5升/分鍾·人,處理二氧化碳的能力不低於0.5升/分鍾·人,處理一氧化碳的能力應能保證在20分鍾內將一氧化碳濃度由0.04%降到0.0024%以下。
1、永久避難硐室供氧量計算:
Q=A·t·B =80×24×60×0.5=57600 L
Q——需配備的總氧氣量,L;
A——永久避難硐室按最大人數80人計算,人;
t——供氧量不小於24h計算,min;
B——供氧量不低於0.5L/min·人;
2、臨時避難硐室供氧量計算:
Q=A·t·B =40×24×60×0.5=28800 L
Q——需配備的總氧氣量,L;
A——臨時避難硐室按最大人數40人計算,人;
t——供氧量不小於24h計算,min;
B——供氧量不低於0.5L/min·人;
5.1.2 環境監測
緊急避險設施內部環境中氧氣含量應在18.5%~23.0%之間,二氧化碳濃度不大於1.0%,甲烷濃度不大於1.0%,一氧化碳濃度不大於0.0024%,溫度不高於35攝氏度,濕度不大於85%,並保證緊急避險設施內始終不低於100pa的正壓狀態。
配備獨立的內外環境參數檢測或監測儀器,在突發緊急情況下人員避險時,能夠對避險設施過渡室內的氧氣、一氧化碳,生存室內的氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、溫度、濕度和避險設施外的氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳進行檢測或監測。
5.1.3 供電照明
為確保各緊急避險設施內的正常供電,對避難硐室內供電係統方案設計如下:
1、-40井底車場永久避難硐室內供電設計
-40井底車場永久避難硐室利用-40變電所通道改造而成,考慮避難硐室內照明電源,視頻監控電源及其他設備電源,根據避難硐室的設置位置,設計以-40變電所3#、4#低爆開關做為避難硐室電源控製開關。在避難硐室巷道兩側進、出口處一側分別敷設1趟MY3×10+1×10型電纜,通過穿管預埋進入避難硐室,實現避難硐室內部雙回路供電。在避難硐室內巷道頂板安裝5盞照明燈,同時安裝一台ZBZ-2.5型照明綜保控製照明,並安裝礦用隔爆型備用電池箱、礦用隔爆兼本安直流穩壓電源,當發生02manbetx.com 斷電後采用備用電池箱做為備用電源。鋪設電源均能保證供電的可靠性,同時在避難硐室內設計配備不少於額定人數25%的一體式礦燈。
2、-350水平大巷永久避難硐室內供電設計
-350水平大巷永久避難硐室利用原-350材料庫改造而成。考慮避難硐室內照明電源,視頻監控電源及其他設備電源,根據避難硐室設置位置,設計以-350泵房變電所4#、13#低爆開關做為避難硐室電源控製開關。在避難硐室巷道兩側進、出口處一幫分別敷設1趟MY3×10+1×10型電纜,通過穿管預埋進入避難硐室,實現避難硐室內部雙回路供電。在避難硐室內巷道頂板安裝5盞防爆照明燈,同時安裝一台ZBZ-2.5型照明綜保控製照明,並安裝礦用隔爆型備用電池箱、礦用隔爆兼本安直流穩壓電源,當發生02manbetx.com 斷電後把備用電池箱做為備用電源,鋪設電源均能保證供電的可靠性,同時在避難硐室內設計配備不少於額定人數25%的一體式礦燈。
3、22采區永久避難硐室內供電設計
22采區永久避難硐室利用原22采區變電所通道改造而成,與22采區變電所相鄰,考慮避難硐室內照明電源,視頻監控電源及其他設備電源,根據避難硐室設置位置及入口位置,設計以22采區變電所1#變壓器5#低爆開關做為避難硐室電源控製開關。在避難硐室巷道兩側進、出口處一幫分別敷設1趟MY3×10+1×6型電纜,通過穿管預埋進入避難硐室,實現雙回路供電。在避難硐室內巷道頂板安裝5盞照明燈,同時安裝一台ZBZ-2.5型照明綜保控製避難硐室照明,並安裝礦用隔爆型備用電池箱、礦用隔爆兼本安直流穩壓電源,當發生事故斷電後把備用電池箱做為備用電源。鋪設電源均能保證供電的可靠性,同時在避難硐室內設計配備不少於額定人數25%的一體式礦燈。
4、22101上順槽可移動式救生艙、22101下順槽臨時避難硐室供電設計
22101上順槽可移動式救生艙、22101下順槽臨時避難硐室分別設置在22101上順槽入口以裏100m處、22101下順槽入口以裏200m處。考慮避難硐室內照明電源,視頻監控電源及其他設備電源,根據避難硐室設置位置,設計以22采區變電所2#變壓器8#低爆開關,3#變壓器15#低爆開關做為避難硐室電源控製開關。在移動式救生艙和避難硐室巷道兩側進、出口處分別敷設1趟MY3×10+1×10型電纜,通過穿管預埋入巷道底板下送往移動式救生艙和避難硐室內雙回路供電。避難硐室內順巷道頂板安裝5盞照明燈,在其內安裝一台ZBZ-2.5型照明綜保控製避難硐室照明,並安裝礦用隔爆型備用電池箱、礦用隔爆兼本安直流穩壓電源,當發生事故斷電後通過備用電池箱供監測監控、視頻監控使用。
移動式救生艙內安裝5盞照明燈,在其內安裝一台ZBZ-2.5型照明綜保控製避難硐室照明,並安裝礦用隔爆型備用電池箱、礦用隔爆兼本安直流穩壓電源,發生事故斷電後能夠通過後備電源監控、傳輸人員信息,同時在避難硐室內設計配備不少於額定人數25%的一體式礦燈,保證鋪設電源供電的可靠性。
5.1.4 人員生存保障
緊急避險設施內按額定避險人數配備食品、飲用水、自救器、人體排泄物收集處理裝置及急救箱、照明設施、工具箱、滅火器等輔助設施。配備的食品發熱量不少於5000千焦/天·人,飲用水不少於1.5升/天·人。
1、永久避難硐室飲用水供給量計算:
V=A·t·B =80×(96/24)×1.5 =480 L
V——需供給的飲水量,L;
A——永久避難硐室按80人計算,人;
t——按額定防護時間不低於96h計算,天;
B——飲用水不少於1.5 L/d·人;
2、臨時避難硐室飲用水供給量計算:
V=A·t·B =40×(96/24)×1.5 =240 L
V——需供給的飲水量,L;
A——臨時避難硐室按40人計算,人;
t——按額定防護時間不低於96h計算,天;
B——飲用水不少於1.5 L/d·人;
3、礦用自救器
XX煤礦全部采用ZH30隔絕式化學氧自救器,該自救器主要在礦井或其它環境空氣發生有毒氣體汙染及缺氧窒息性災害時,現場人員及時佩戴,保證人員正常呼吸並逃離災區。根據XX煤礦災變演練試驗,該自救器正常工作時間能保持30min,是目前礦山企業普遍采用的自救器材,參數如下表所示:
(2)避難硐室內配備的自救器為隔絕式,有效防護時間不低於45分鍾。
5.1.5 永久避難硐室基本功能裝置配備情況、臨時避難硐室基本功能裝置配備情況見附表(後附表一~表四)。
5.2 緊急避險係統整體性設計
5.2.1 安全監測監控係統
為了保證礦井安全監控係統正常運行,為井下各地區和避難硐室提供安全監測監控係統,根據礦井目前使用的安全監控係統的情況,計劃更換一套安全監控係統,計劃選取重慶煤礦科學研究院設計生產的KJ90NA型煤礦監控係統,保證礦井安全監控係統的正常運行,為礦井避難硐室監測數據提供準確裝備。
礦井安全監控係統按照規定進行安裝使用;礦井安全監控係統能夠實時監測井下各地區的瓦斯、一氧化碳、溫度、氧氣、二氧化碳等空氣參數的情況。緊急避險係統需要建設三個永久避難硐室,一個臨時避難硐室,一個科移動式救生艙,分別為-40水平永久避難硐室;-350水平永久避難硐室;22采區永久避難硐室;22101下順槽臨時避難硐室;22101上順槽可移動式救生艙。根據井下現有安全監控係統布置情況,分別對四個避難硐室的外部和內部設置氧氣、二氧化碳、瓦斯、一氧化碳、溫度等傳感器,對避難硐室內外的有關數據進行監測,保證實現24小時連續監測。
在整個額定防護時間內,緊急避險設施內部環境中氧氣含量應在18.5%—23.0%之間,二氧化碳濃度不大於1.0%,甲烷濃度不大於1.0%,一氧化碳濃度不大於0.0024%,溫度不高於35攝氏度,濕度不大於85%。
1、-40井底車場永久避難硐室
在-40水平永久避難硐室內設置兩台監控分站,監控分站配備監控分站後備電源,按照要求在避難硐室內、外設置各類傳感器及配套設備,滿足避難硐室的數據監測需要;設計從-40水平副井底的監控主線引出兩趟監控線路,兩趟監控線路分別從避難硐室的兩端進入,監控電纜通過穿管預埋方式鋪設在巷道底板中,滿足安全監測監控數據要求。
-40永久避難硐室監控係統電源取自於-40變電所,在供電係統不能保證供電的情況下,使用監控分站後備電源;傳感器將采集的數據傳輸給監控分站,通過監控分站傳送給地麵監控中心;鋪設兩趟安全監測線路(一用一備),防止發生事故後損壞監控線路影響安全監控係統正常運行,保證安全監測監控數據實現連續監測。
2、-350水平大巷永久避難硐室
為了滿足避難硐室數據監測需要,在-350水平大巷永久避難硐室內設置兩台監控分站,監控分站配備監控分站後備電源,在避難硐室內、外設置各類傳感器及配套設備;設計從-350水平大巷的監控主線引出兩趟監控線路,兩趟監控線路分別從避難硐室的兩端進入,監控電纜通過穿管預埋方式鋪設在巷道底板中,傳感器將采集的數據傳輸給監控分站,通過監控分站傳送給地麵監控中心。
-350水平永久避難硐室監控係統使用電源取自於-350變電所,在供電係統不能保證供電的情況,使用監控分站後備電源;避難硐室按照規定鋪設兩趟監測線路(一用一備),防止發生事故後損壞通信線路影響安全監控係統正常運行,保證安全監測監控數據實現連續監測。
3、22采區永久避難硐室
為了滿足避難硐室數據監測需要,在22采區永久避難硐室設置兩台監控分站,監控分站配備監控分站後備電源,按照要求設置各類傳感器及配套設備;設計從-350大巷正前的監控主線引出兩趟監控線路,兩趟監控線路分別從避難硐室的兩端進入,監控電纜通過穿管預埋方式鋪設在巷道底板中;傳感器將采集的數據傳輸給監控分站,通過監控分站傳送給地麵監控中心。
22采區永久避難硐室監控係統電源取自於22采區變電所,在供電係統不能保證供電的情況,使用監控分站後備電源;避難硐室按照規定鋪設兩趟監測線路(一用一備),防止發生事故後損壞通信線路影響安全監控係統正常運行,保證安全監測監控數據實現連續監測。
4、22101上順槽可移動式救生艙
在22101上順槽可移動式救生艙內、外設置各類傳感器及配套設備滿足避難硐室的數據監測需要,設計從22101下順槽監控主線引出兩趟監控線路,兩趟監控線路從移動式救生艙的接口進入,傳感器將采集的數據傳輸給監控分站,通過監控分站傳送給地麵監控中心。
22101上順槽可移動式救生艙順監控係統電源取自於22采區變電所,在供電係統不能保證供電的情況,使用艙體內的備用電源,兩趟監測線路一用一備,防止發生事故後損壞通信線路而影響安全監控係統正常運行,保證安全監測監控數據實現連續監測。
5、22101下順槽臨時避難硐室
在22101下順槽臨時避難硐室內設置兩台監控分站,監控分站配備監控分站後備電源,在避難硐室內、外設置各類傳感器及配套設備滿足避難硐室的數據監測需要;設計從22101下順槽監控主線引出兩趟監控線路,兩趟監控線路分別從避難硐室的兩端進入,監控電纜通過穿管預埋方式鋪設在巷道底板中,傳感器將采集的數據傳輸給監控分站,通過監控分站傳送給地麵監控中心。
22101下順槽臨時避難硐室監控係統電源取自於22采區變電所,在供電係統不能保證供電的情況,分站後備電源能夠滿足安全監控係統運行需要,采用兩趟監測線路(一用一備),防止發生事故後損壞通信線路而影響安全監控係統正常運行,保證安全監測監控數據實現連續監測。
5.2.2 人員定位係統
安監總煤裝【2011】15號文件要求,礦井人員定位係統要能夠實時監測井下人員分布和進出緊急避險設施的情況。XX煤礦井下人員定位係統,能夠對各工作地區人員分布情況進行實時監控,緊急避險係統形成後,根據井下現有情況,分別對各避難硐室和可移動式救生艙的人員定位係統設計如下:
1、-40井底車場永久避難硐室
-40水平副井底布置有一台人員定位係統網絡交換機,為提高人員定位係統通信功能運行的安全係數,設計從-40水平副井底,安裝2趟人員定位係統分站,通訊電纜通過穿管預埋方式分別鋪設在避難硐室進、出口巷道底板下,在避難硐室內安裝2個KJF210係列礦用讀卡器,可將采集的信息傳輸給監控分站,通過監控分站傳送給交換機再傳輸至地麵,兩趟監測線路一用一備,防止發生事故後損壞通信線路而影響人員定位係統的正常工作。
2、-350水平大巷永久避難硐室
-350水平中央變電所布置有一台人員定位係統網絡交換機,為提高人員定位係統通信功能運行的安全係數,設計從-350中央變電所,安裝2台人員定位係統監測分站,通訊電纜通過穿管預埋方式鋪設在巷道底板下,通過2台監控分站,分別在避難硐室內安裝2台KJF210係列礦用讀卡器,可將采集的信息傳輸給監控分站,通過監控分站傳送給交換機再傳輸至地麵,兩趟監測線路一用一備,防止發生事故後損壞通信線路而影響人員定位係統的正常工作。
3、22采區永久避難硐室
22采區永久避難硐室利用原22采區變電所通道改造而成,其位於22采區皮帶上山與22采區軌道上山之間,22采區皮帶上山向22101下順槽供風風機處布置有一台監控分站,監控分站向22101下順槽及22采區皮帶上山分接出4台讀卡器。一台監控分站有8個接口,可分接8台讀卡器。設計從該監控分站鋪設一趟通訊電纜至22采區永久避難硐室入口處,向硐室內鋪設通訊線路時,提前采用穿管預埋方式鋪設在巷道底板下,將通訊電纜鋪設至硐室內安裝1台KJF210係列礦用讀卡器,監測人員進、出避難硐室信息。
為提高人員定位係統通信功能運行的安全係數,設計在22采區避難硐室內安裝2台人員定位係統讀卡器。另一趟線路從21141上、下順槽聯絡巷監控分站分接出一趟通訊電纜,途經22采區第一聯絡巷鋪設至避難硐室內,向硐室內鋪設通訊電纜時,提前采用穿管預埋方式鋪設在巷道底板下,形成兩趟人員定位係統監控線路。
4、22101上順槽可移動式救生艙
22采區皮帶上山22010上、下順槽聯絡巷處布置有一台人員定位係統監控分站,從該監控分站已向22101上順槽、22采區軌道上山分接出4台讀卡器,一台監控分站可分接出8台讀卡器。建設好置艙位置後,可通過22101上、下順槽聯絡巷處人員定位係統監控分站,向22101上順槽可移動救生艙內鋪設2趟通訊線路,通訊電纜進入移動救生艙前通過穿管預埋方式鋪設在巷道底板下,保證通訊線路不受破壞。在救生艙內安裝2台KJF210係列礦用讀卡器,將采集的信息傳輸給監控分站,通過監控分站傳送給交換機再傳輸至地麵,形成22101上順槽移動救生艙內兩趟人員定位係統監控線路。
5、22101下順槽臨時避難硐室
22采區皮帶上山向22101下順槽供風風機處,安裝有一台人員定位係統監控分站,監控分站向22101下順槽分接出2台讀卡器分別安裝在22101上順槽。建設完成臨時避難硐室後,可通過22采區皮帶上山向22101下順槽供風風機處人員定位係統監控分站,向22101下順槽臨時避難硐室內鋪設2趟通訊線路,通訊電纜進入避難硐室前通過穿管預埋方式鋪設在巷道底板下,保證通訊線路不受破壞。在避難硐室內安裝2台KJF210係列礦用讀卡器,將采集的信息傳輸給監控分站,通過監控分站傳送給交換機再傳輸至地麵,形成22101下順槽臨時避難硐室兩趟人員定位係統監控線路。
5.2.3 壓風自救係統
安監總煤裝【2011】15號文件要求,礦井壓風自救係統應能為緊急避險設施供給足量氧氣,接入的礦井壓風管路應設減壓、消音、過濾裝置和控製閥,壓風出口壓力在0.1—0.3MPa之間,供風量不低於0.3m³/min·人。為滿足井下緊急避險係統中對壓風自救係統的要求,結合XX煤礦實際情況,對壓風自救係統設計如下:
1、-40井底車場永久避難硐室
安監總煤裝【2011】15號文件要求,壓風自救係統出口壓力在0.1—0.3Mpa之間,供風量不低於0.3m³/min·人。XX礦井下-40井底車場永久避難硐室設計最多避險人數不大於80人,按每人每分鍾供風量不低於0.3m³/min計算,空氣壓縮機供風量應不低於30m³/min。礦井設計在地麵垂直施工一個鑽孔,同時在地麵建造壓風機房,安裝三台40m³/min空氣壓縮機一用一備一檢修。空氣壓縮機電源取自XX礦區地麵變電所,通過鋪設二趟MY3×50+1×35型橡套電纜向壓風機供電使用。壓風管路采用Φ108mm無縫鋼管1趟,經鑽孔敷設至-40井底車場永久避難硐室內。管路分兩趟別設置在巷道兩側的進、出口處,埋入巷道底板,提高管路的安全防護性能,滿足壓風係統的供風需求。
2、-350水平大巷永久避難硐室
-350水平大巷永久避難硐室入口設置在-350運輸大巷,礦井設計在地麵垂直施工一個鑽孔。安監總煤裝【2011】15號文件要求,壓風自救係統出口壓力在0.1—0.3Mpa之間,供風量不低於0.3m³/min·人。XX礦井下-350水平大巷永久避難硐室設計最多避險人數不大於80人,按每人每分鍾供風量不低於0.3 m³計算,空氣壓縮機供風量應不低於30m³/min。地麵鑽孔位置處安裝三台40m³/min空氣壓縮機(一用一備一檢修)。空氣壓縮機電源取自XX礦風井區地麵變電所,通過鋪設二趟高壓架空線路至鑽孔工業廣場,並於工業廣場內安裝兩台高壓控製櫃、兩台變壓器,供工業廣場內壓風機及其它設備供電使用。壓風管路采用Φ108mm無縫鋼管一趟,經鑽孔敷設至-350水平永久避難硐室內。管路分兩趟別設置在巷道兩側的進、出口處,埋入巷道底板,提高管路的安全防護性能,滿足壓風係統的供風需求。
3、22采區永久避難硐室
22采區永久避難硐室設置在22采區軌道上山和22采區皮帶上山之間,設計在地麵垂直施工一個鑽孔。安監總煤裝【2011】15號文件要求,壓風自救係統出口壓力在0.1—0.3Mpa之間,供風量不低於0.3m³/min·人。XX礦井下22采區永久避難硐室設計最多避險人數不大於80人,按每人每分鍾供風量不低於0.3m³計算,空氣壓縮機供風量應不低於30m³/min。設計於地麵鑽孔位置安裝三台40m³/min空氣壓縮機,一用一備一檢修。空氣壓縮機電源取自XX礦風井區地麵變電所,通過鋪設二趟高壓架空線路至鑽孔工業廣場,並於工業廣場內安裝兩台高壓控製櫃、兩台變壓器,供工業廣場內壓風機及其它設備供電使用。壓風管路采用Φ108mm無縫鋼管一趟,經鑽孔敷設至22采區永久避難硐室內。管路分兩趟別設置在巷道兩側的進、出口處,埋入巷道底板,提高管路的安全防護性能,滿足壓風係統的供風需求。
4、22101上順槽可移動式救生艙
22101上順槽設置的可移動式救生艙入口位於22101上順槽巷道口以裏100m處。在巷道掘進時巷道幫鋪設有壓風管、水管,兩趟管路隨著掘進工作麵的前移鋪設至迎頭,途徑22101上順槽設置的移動救生艙口。設計在22101上順槽可移動式救生艙口處安裝管路分支接口,使22101上順槽移動救生艙內分別敷設兩趟壓風管路向可移動式救生艙內供風。兩趟管路提前埋入巷道底板中,提高管路的安全防護性能,滿足可移動式救生艙內壓風係統的供風需求。
5、22101下順槽臨時避難硐室
22101下順槽設置臨時避難硐室位於22101下順槽巷道口以裏200m處。在巷道掘進時巷道幫鋪設有壓風管、水管,兩趟管路隨著掘進工作麵的前移鋪設至迎頭,途徑22101下順槽設置的臨時避難硐室。設計在22101下順槽臨時避難硐室口處安裝管路分支接口,在22101下順槽臨時避難硐室內分別敷設兩趟壓風管路向避難硐室內供風,兩趟管路提前埋入巷道底板,提高管路的安全防護性能,滿足臨時避難硐室內壓風係統的供風需求。
5.2.4 供水施救係統
根據安監總煤裝【2011】15號文件要求,結合礦井目前供水施救情況,礦井供水施救係統應能為緊急避險情況下為避險人員供水,並能為在緊急情況下輸送液態營養物質創造條件,接入的礦井供水管路應有專用接口和供水閥門,為滿足井下緊急避險係統中對供水施救係統的要求,結合XX煤礦供水施救實際情況,對礦井供水施救係統設計如下:
由於礦井新副井正在進改造工作,為了保證礦井供水施救係統正常使用,需要在新副井內鋪設一趟Ф150mm無縫鋼管,使地麵水池和井下靜壓水池連通,在-25大巷到-350大巷之間使用的管路為Ф75mm無縫鋼管,根據要求需要對這段管路進行更換為Ф100mm無縫鋼管,滿足避難硐室的供水施救需要。
-40井底車場永久避難硐室、-350水平大巷永久避難硐室、22采區永久避難硐室分別布置由地表直達硐室的鑽孔,在鑽孔內布置一趟Ф100mm無縫鋼管,滿足避難硐室內的供水需要,在供水施救管路上安裝減壓裝置,保證安全使用供水施救裝置。對於永久性避難硐室供水施救係統采取兩套管路安裝,一趟管路利用礦井現有供水係統,一趟管路利用鑽孔的供水係統,提高避難硐室供水施救的安全防護係數,保證礦井供水施救係統的正常使用。
1、-40井底車場永久避難硐室供水係統設計
礦井供水施救係統應能為緊急避險情況下為避險人員供水,並能為在緊急情況下輸送液態營養物質創造條件,接入的礦井供水管路應有專用接口和供水閥門,為了滿足避難硐室供水施救係統的要求,在-40大巷的礦井供水施救管路上的三通閥門處連接到-40水平永久避難硐室內,將供水施救管路提前預埋巷道底板中,在埋入底板中的供水施救管路需要采取保護裝置,保證供水施救管路安全性,將供水施救管路設置為單向供水管路,並在管路上安裝手動閥門,保證供水施救係統使用過程中的安全。
為了提高礦井供水施救係統的安全防護性能,-40水平永久避難硐室利用地麵鑽孔向井下避難硐室內鋪設一趟Ф100mm無縫鋼管,將供水管路設置為單向供水管路,在管路上安裝手動閥門,在緊急情況下向避難硐室內輸送液態營養物質,提高供水施救係統的安全防護係數。
2、-350水平大巷永久避難硐室供水施救係統設計
礦井供水施救係統應能為緊急避險情況下為避險人員供水,並能為在緊急情況下輸送液態營養物質創造條件,接入的礦井供水管路應有專用接口和供水閥門,為了滿足避難硐室供水施救係統的要求,在-350大巷的礦井供水施救管路上三通閥門處連接到-350水平永久避難硐室內,將供水施救管路提前預埋巷道底板中,在埋入底板中的供水施救管路需要采取保護裝置;將供水施救管路設置為單向供水管路,並在管路上安裝手動閥門,保證供水施救係統使用過程中的安全。
為了提高礦井供水施救係統的安全防護性能,-350水平大巷永久避難硐室利用地麵鑽孔向井下避難硐室內鋪設一趟Ф100mm無縫鋼管,將供水管路設置為單向供水管路,在管路上安裝手動閥門,保證供水施救係統的安全使用。
3、22采區永久避難硐室
礦井供水施救係統應能為緊急避險情況下為避險人員供水,並為緊急情況下輸送液態營養物質創造條件,接入的礦井供水管路應有專用接口和供水閥門,為了滿足避難硐室供水施救係統的要求,在-350水平大巷正前的礦井供水施救管路上三通閥門處連接到22采區永久避難硐室內,將供水施救管路提前預埋巷道底板中,在埋入底板中的供水施救管路需要采取保護裝置,保證供水施救管路安全性;將供水施救管路設置為單向供水管路,並在管路上安裝手動閥門,保證供水施救係統使用過程中的安全。
為了提高礦井供水施救係統的安全防護性能,22采區永久避難硐室利用地麵鑽孔向井下避難硐室內鋪設一趟Ф100mm無縫鋼管,將供水管路設置為單向供水管路,在管路上安裝手動閥門,保證供水施救係統的安全使用。
4、22101下順槽臨時避難硐室
礦井供水施救係統應能為緊急避險情況下為避險人員供水,並能為在緊急情況下輸送液態營養物質創造條件,接入的礦井供水管路應有專用接口和供水閥門,保證22101下順槽臨時避難硐室的正常使用。
22101下順槽臨時避難硐室供水施救係統是利用22101下順槽供水管路,分支到22101下順槽臨時避難硐室內,在巷道底板中預埋入兩趟供水管路,使供水施救管路直接連接到避難硐室內,在避難硐室內鋪設一趟Ф75mm無縫鋼管,將供水管路設置為單向供水管路,在管路上安裝手動閥門,保證供水施救係統的安全使用。
5、22101上順槽可移動式救生艙
礦井供水施救係統應能為緊急避險情況下為避險人員供水,並能為在緊急情況下輸送液態營養物質創造條件,接入的礦井供水管路應有專用接口和供水閥門,為了滿足避難硐室供水施救係統的要求,在22101上順槽可移動式救生艙設置供水施救係統是利用礦井供水施救係統分支連接到22101上順槽移動式救生艙內,在巷道底板中預埋入兩趟供水管路,使供水施救管路直接連接到移動式救生艙內,將供水管路設置為單向供水管路,在管路上安裝手動閥門,保證供水施救係統的安全使用。
5.2.5 通信聯絡係統
安監總煤裝【2011】15號文件要求,礦井通信聯絡係統應延伸至井下緊急避險設施,緊急避險設施內應設置直通礦調度室的電話。XX煤礦井下共設計3個永久避難硐室、1處可移動式救生艙、1個臨時避難硐室,礦通訊電纜途徑永久避難硐室和臨時避難硐室的位置入口處。在施工永久、臨時避難硐室時,提前分別在通訊電纜的主線道上分支出兩趟通訊線路,並穿管後埋設在巷底。避難硐室建設完成後安裝防爆電話機即可投入使用,可直通礦調度室電話,同時為保證通訊聯絡係統的可靠性,計劃在各避難硐室內另外建設一套應急通訊設施,各安設一套直通礦調度室的固定電話,使各避難硐室內通信係統實現雙線路、雙通訊。
5.2.6 各安全避險係統的設計要求
1、壓風、供水、供電、監控及信號傳輸管線在進入避難硐室前埋設於巷底,確保在災變發生時不被破壞,埋設距離不得低於200m。
2、在井下通往避難硐室的入口處設“避難硐室”的反光顯示標誌。
5.3 維護與管理
公司在建立和完善緊急避險係統的同時出台《緊急避險係統管理製度》,通風部和機電部負責安排人員定期對緊急避險係統進行維護、保養或調校,發現問題及時處理,保證其始終處於正常待用狀態。配備的各項緊急避險設施上配備有簡明易懂的使用說明,並且組織員工對各項緊急避險設施的使用說明進行學習,確保員工在遇到突發事件時能夠正確、順利的使用各項緊急避險設施。
5.3.2 定期維護和檢查
公司由安監部牽頭,機電部、通風部、生產技術部配合,定期對避險設施及配套設備進行維護和檢查,並且按期更換產品說明書規定需要定期更換的部件及設備。保證儲存的食品、水、藥品等始終處於保質期內,外包裝要明確標示保質日期和下次更換的時間。通風部每月對配備的氣瓶進行1次餘量檢查及係統調試,氣瓶內壓力低於額定壓力的95%時,應及時更換,每3年對高壓氣瓶進行1次強製性檢測,每年對壓力表進行1次強製性檢驗。機電部每10天對配備的設備電源(包括備用電源)進行1次檢查和測試,確保各機電設備完好。各專業部室每年在安監部牽頭下對避險設施進行1次係統性的功能測試,包括氣密性、電源、供氧、有害氣體處理等。經檢查發現避險設施不能正常使用時,相關部室要及時維護處理,安監部負責複查。若采掘區域的避險設施不能正常使用,安監部責令其立即停止采掘作業。
5.3.3 建立緊急避險設施技術檔案
生產部編製的礦井災害預防與處理計劃、重大事故應急預案、采區設計及作業01manbetx 中要包含緊急避險係統的相關內容。各專業部室要建立緊急避險設施的技術檔案,準確的記錄緊急避險設施安裝、使用、維護、配件配品更換的相關信息。
5.3.4培訓與應急演練
礦山安全培訓是礦山安全工作的重要組成部分,通過安全培訓工作可有效地提高礦工的安全意識和安全知識水平,使得礦工更加熟悉井下作業環境以及各類事故的應急處置方法。針對XX煤礦的井下緊急避險體係,應編製與其相適應的礦山安全培訓方案。培訓方案的編製以礦山原有的培訓教程為參考,內容應涵蓋井下緊急避險功能特性、各種應急設備的使用方法、設備使用中的注意事項、不同類型事故發生後的應對方法以及係統中各種設備的日常維護等方麵的內容。培訓過程中應堅持以下原則:
1、全員培訓。井下緊急避險係統完善後,對所有井下作業人員進行全麵的教育培訓,並將其納入新工人培訓的重點內容中;所有井下作業人員必須熟悉事故災害應急救援預案,熟知避災路線和各種災害的標示圖標;采掘工作麵人員必須按照一人一位的原則,熟知自己在幾號硐室(艙)幾號位;所有井下人員必須了解救生艙、避難硐室的結構、功能、操作標準和操作程序。
2、分批組織。礦井要先培訓一批技術人員做為兼職教師,培訓完畢後礦以科室、區隊為單位,分批組織集中培訓,以完成覆蓋全礦的安全避險體係培訓。
3、專業維護。安裝維修人員主要以廠家為主,礦井配備專業的日常維護人員,對專業維護人員進行專業培訓後方可上崗,實現專人管理,專人維護。
公司加強對員工的安全培訓,將正確使用緊急避險設施作為入井人員安全培訓的重要內容,並且要進行嚴格考核,確保所有入井人員熟悉井下緊急避險係統,熟練掌握緊急避險設施的使用方法,具備安全避險的基本常識。凡考核不合格的人員嚴禁入井。公司每年由總經理組織,各專業副總參加,各專業部室配合開展一次緊急避險應急演練,並且建立應急演練檔案。
第六章 施工工期
6.1 緊急避險設施施工進度指標
結合礦井實際情況,確定各緊急避險設施施工進度指標,施工進度指標如下表所示:
6.2 緊急避險係統建設實施情況
結合礦井實際情況,緊急避險係統建設實施分為兩期進行:
第一期工程為22采區永久避難硐室及其鑽孔、22101下順槽臨時避難硐室、22101上順槽可移動式救生艙置艙位置及其各配套設施的建設,計劃在2011年8月底完成。
第二期工程為-40井底車場永久避難硐室及其鑽孔、-350水平大巷永久避難硐室及其鑽孔等各配套設施的建設,計劃在2011年12月底完成。
第七章 緊急避險係統建設項目投資估算
-40永久避難硐室主體工程計劃投資245.2135萬元,主體工程單價為4.54萬元/m,各係統配置計劃投資240.31萬元,總投資485.5235萬元;
-350永久避難硐室主體工程計劃投資400.829萬元,主體工程單價為6.17萬元/m,各係統配置計劃投資243.11萬元,總投資643.939萬元;
22采區永久避難硐室主體工程計劃投資333.9933萬元,主體工程單價為6.42萬元/m,各係統配置計劃投資243.11萬元,總投資577.1033萬元;
22101上順槽可移動式救生艙主體工程計劃投資157.8萬元,主體工程單價為5.26萬元/m,各係統配置計劃投資724.53萬元,投入資金882.33萬元;
22101下順槽臨時避難硐室主體工程計劃投資305.5441萬元,主體工程單價為6.24萬元/m,各係統配置計劃投資233.448萬元,總投資538.9921萬元;
礦井各主要係統改造資金估算需要3663萬元。
經過本次估算,XX煤礦總需投入資金為:
485.5235+643.939+577.1033+882.33+538.9921+3663
=6790.8879萬元
附:
1、各緊急避險設施基本功能裝置配備情況表(表一~表四)
2、XX煤礦井下緊急避險係統建設項目投資估算表(附表1~5)
3、各緊急避險設施設計圖(附圖1~6)