韓莊煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”設(shè)計(jì)

1、韓莊煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”設(shè)計(jì),目 錄前 言第一部分 井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一章 礦井概況第一節(jié) 基本情況第二節(jié) 主要生產(chǎn)系統(tǒng)概況第三節(jié) 礦井開(kāi)拓布局情況第二章 建設(shè)避險(xiǎn)系統(tǒng)的必要性第一節(jié) 礦井災(zāi)害危險(xiǎn)性分析第二節(jié) 建設(shè)避險(xiǎn)系統(tǒng)的必要性第三節(jié) 避險(xiǎn)設(shè)施位置的確定第三章 避險(xiǎn)設(shè)施的結(jié)構(gòu)及井巷工程第一節(jié) 避難硐室的結(jié)構(gòu)第二節(jié) 礦用可移動(dòng)式救生艙,第四章 避難硐室生命保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2、第一節(jié) 供氧系統(tǒng)第二節(jié) 過(guò)濾降溫除濕系統(tǒng)第三節(jié) 氣幕、噴淋系統(tǒng)第四節(jié) 環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第五節(jié) 供電系統(tǒng)第六節(jié) 個(gè)體防護(hù)裝備第七節(jié) 人員生存保障第五章 避險(xiǎn)設(shè)施管理第六章 施工工期第七章 緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)投資估算第八章 避災(zāi)路線及應(yīng)急預(yù)案第一節(jié) 瓦斯、煤塵爆炸及火災(zāi)時(shí)避災(zāi)路線第二節(jié) 水災(zāi)避災(zāi)路線第三節(jié) 應(yīng)急預(yù)案,第二部分 安全避險(xiǎn)“五大系統(tǒng)”完善設(shè)計(jì)第一章 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)第一節(jié) 監(jiān)測(cè)

3、監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)狀第二節(jié) 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三節(jié) 結(jié)論第二章 人員定位系統(tǒng)第一節(jié) 人員定位系統(tǒng)現(xiàn)狀第二節(jié) 人員定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三節(jié) 結(jié)論,第三章 壓風(fēng)自救系統(tǒng)第一節(jié) 壓風(fēng)自救系統(tǒng)現(xiàn)狀第二節(jié) 壓風(fēng)自救系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三節(jié) 安全措施第四節(jié) 結(jié)論第四章 供水施救系統(tǒng)第一節(jié) 供水施救系統(tǒng)現(xiàn)狀第二節(jié) 供水施救系統(tǒng)設(shè)計(jì)第三節(jié) 結(jié)論第五章 通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)第一節(jié) 通信系統(tǒng)現(xiàn)狀第二節(jié) 通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)第

4、三節(jié) 結(jié)論,附件：1、新泰市韓莊煤礦緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概算書(shū)2、安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)設(shè)計(jì)委托書(shū)附圖：序號(hào)圖 名圖 號(hào)1東Ⅱ下山采區(qū)永久避難硐室井巷工程圖S1009-143·01-12東Ⅱ下山采區(qū)永久避難硐室設(shè)備布置圖S1009-143·01-23東Ⅴ上山采區(qū)永久避難硐井巷工程圖S1009-143·02-14東Ⅴ上山采區(qū)永久避難硐室設(shè)備布置圖S1009-143·02-25西Ⅲ上山采區(qū)永久

5、避難硐室井巷工程圖S1009-143·03-16西Ⅲ上山采區(qū)永久避難硐室設(shè)備布置圖S1009-143·03-27監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)圖J1009-174-18人員定位系統(tǒng)圖J1009-196-19壓風(fēng)自救系統(tǒng)圖J1009-197-110供水施救系統(tǒng)圖J1009-198-111通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)圖J1009-199-112語(yǔ)音廣播系統(tǒng)圖J1009-200-113避災(zāi)路線圖J1009-175-1,前 言受韓莊煤礦委托，由臨沂興宇工

6、程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司擔(dān)負(fù)韓莊煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”的設(shè)計(jì)工作，包括緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、其它五大系統(tǒng)的完善設(shè)計(jì)兩部分內(nèi)容。緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)為本次設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，其主要內(nèi)容包括避險(xiǎn)設(shè)施的功能設(shè)計(jì)、避險(xiǎn)設(shè)施投資估算、避難硐室施工圖等；同時(shí)，按照緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)的要求，根據(jù)礦井的生產(chǎn)開(kāi)拓情況，對(duì)避災(zāi)路線及應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行了闡述。,其它五大系統(tǒng)為礦井已有設(shè)施，通過(guò)與礦方技術(shù)人員座談交流及現(xiàn)場(chǎng)核查，充分了解各系統(tǒng)的運(yùn)行情況及存在的不足，按照相應(yīng)的規(guī)范要求

7、，進(jìn)行補(bǔ)充、整改、完善，達(dá)到“系統(tǒng)可靠、設(shè)施完善、管理到位、運(yùn)轉(zhuǎn)有序”的要求。本設(shè)計(jì)在編制過(guò)程中，得到了山東省煤礦主管部門(mén)的大力支持及指導(dǎo)，在此表示感謝。,第一部分井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì),第一章 礦井概況第一節(jié) 基本情況一、地理位置韓莊煤礦位于新泰市西張莊鎮(zhèn)境內(nèi)，處于新泰市的正西方。礦井距市區(qū)約18km。京滬鐵路磁萊支線、磁萊公路及京滬高速公路從礦區(qū)附近通過(guò)，交通十分便利。,二、井田范圍韓莊煤礦位于新汶煤田東段的西端。東部

8、與新泰市高佐煤礦為鄰；南部與新泰市建新煤礦為鄰；西部、北部與新汶礦業(yè)集團(tuán)協(xié)莊煤礦為鄰。礦井開(kāi)采范圍南以煤層露頭，北以F21斷層，西以L9、L14號(hào)坐標(biāo)連線，東以經(jīng)線20552500線為界，井田東西長(zhǎng)1.1～1.4km，南北寬1.0～1.5km，井田面積約為1.6645km2。,三、地質(zhì)概況及開(kāi)采技術(shù)條件（一）井田地質(zhì)韓莊煤礦位于新汶煤田東段西端，新汶向斜的南翼?？傮w構(gòu)造形態(tài)為一單斜構(gòu)造，走向近東西、傾向北、傾角29°～3

9、8°，平均傾角34°。煤系地層被第四系松散沉積物和古近系紅層所覆蓋，煤系基底為奧陶系石灰?guī)r。井田地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜程度屬中等類型。,（二）水文地質(zhì)韓莊煤礦僅開(kāi)采山西組2煤層、4煤層、6煤層，因此其直接充水含水層為山西組2煤層、4煤層頂板砂巖含水層，太原組一灰含水層，間接充水含水層為第四系砂礫石層及古近系礫巖含水層。主要隔水層有古近系紅色砂質(zhì)泥巖、石盒子組雜色泥巖及煤系內(nèi)各主要含水層之間的煤層、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖、泥巖。正常

10、涌水量為12.4m3/h，礦井最大涌水量為18.6m3/h。根據(jù)礦井水文地質(zhì)類型劃分報(bào)告，礦井水文地質(zhì)條件為中等型。,（三）煤層主要含煤地層為太原組和山西組，煤系地層總厚為255.2m，共含煤16層，煤層平均總厚12.07m，含煤系數(shù)4.7%。山西組含煤4層(1煤層～4煤層)，其中可采煤層二層(2煤層、4煤層)平均可采總厚度4.70m，可采含煤系數(shù)6.06%。太原組共含煤12層(5煤層～16煤層)，其中可采煤層四層(6煤層、11煤層

11、、13煤層、15煤層)，平均可采總厚度5.10m?？刹珊合禂?shù)2.87%，韓莊煤礦主要開(kāi)采2、4、6煤層，太原組煤層11、13和15煤層劃歸協(xié)莊煤礦和建新煤礦開(kāi)采。,1、2煤層已基本回采結(jié)束，僅剩斷層煤柱、工廣和大巷煤柱。全區(qū)共有4個(gè)鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)控制，其中可采點(diǎn)4個(gè)。煤層厚度1.80～2.40m，平均2.10m。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般含1層夾矸。下與煤4間距18.46～26.88m，平均20.98m。該煤層可采性指數(shù)1.0，煤厚變異系數(shù)18.8

12、%。屬穩(wěn)定型全區(qū)可采結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單煤層。2、4煤層F21-2東斷層以南已基本回采結(jié)束，僅剩斷層煤柱、工廣及大巷煤柱。全區(qū)共有6,F21-2東斷層以南已基本回采結(jié)束，僅剩斷層煤柱、工廣及大巷煤柱。全區(qū)共有6個(gè)鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)控制，其中可采點(diǎn)6個(gè)。未動(dòng)用區(qū)主要分布在礦井北部，煤層埋藏標(biāo)高-400～-700m，煤層厚度2.36～2.80m，平均2.60m，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。上與煤2間距18.46～26.88m，平均20.98m；下與煤6間距37.66～46

13、.21m，平均40.77m。該煤層可采性指數(shù)100%，煤厚變異系數(shù)13.8%。屬穩(wěn)定型全區(qū)可采簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層。,3、6 煤層F21-2西和F21-2東斷層以南部分工作面回采已基本結(jié)束。全區(qū)共有8個(gè)鉆孔見(jiàn)煤點(diǎn)控制，其中可采點(diǎn)8個(gè)。未動(dòng)用區(qū)主要分布在礦井北部，煤層埋藏標(biāo)高-300～-730m，可采區(qū)煤層厚度0.72～0.85m，平均0.75m。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。上與煤4間距37.66～46.21m，平均40.77m；下與一灰標(biāo)志層間距8.63～11

14、.97m，平均10.30m。該煤層可采性指數(shù)100%，煤厚變異系數(shù)15.8%，屬穩(wěn)定型全區(qū)可采簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層。,（四）其他開(kāi)采技術(shù)條件1、煤層頂?shù)装澹?）2煤層頂?shù)装逄卣鱾雾斁植堪l(fā)育，以砂質(zhì)泥巖、泥巖為主，厚度2.75～10.26m，裂隙發(fā)育，松軟破碎。局部泥巖之上發(fā)育一層薄煤層(2上)。直接頂板為灰白色中粒砂巖，層位穩(wěn)定，厚度7.04～20.29m，平均9.79m，抗壓強(qiáng)度15.29～136.22MPa。底板多為泥巖，厚度0.70

15、～2.96m，遇水變軟膨脹，常發(fā)生支架鉆底現(xiàn)象。,（2）4煤層頂?shù)装逄卣鱾雾斁植堪l(fā)育，以砂質(zhì)泥巖為主，平均厚度3.65m，抗壓強(qiáng)度63.45MPa，有時(shí)相變?yōu)樘抠|(zhì)泥巖，層理及裂隙均較發(fā)育，性脆易碎。直接頂板為中、細(xì)粒砂巖，層位較穩(wěn)定，波狀層理發(fā)育，厚度4.71～12.87m，平均12.53m。礦井按Ⅲ類頂板加以管理。偽底多為砂質(zhì)泥巖或泥巖，厚度0.00～1.39m，老底為細(xì)砂巖。,（3）6煤層頂?shù)装逄卣髦苯禹敯鍨樯澳鄮r互層，厚度1.

16、30～13.40m，平均5.45m，層理及裂隙均較發(fā)育，抗壓強(qiáng)度47.08MPa，有時(shí)相變?yōu)樯百|(zhì)泥巖。礦井按III類頂板管理。偽底多為泥巖，厚度0.00～0.20m，老底為細(xì)砂巖。,2、瓦斯、煤塵和煤的自燃傾向性瓦斯：根據(jù)山東省煤炭工業(yè)局2010年瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果，該礦為低瓦斯礦井，瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果：絕對(duì)瓦斯涌出量為0.49m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為1.24m3/t，礦井絕對(duì)二氧化碳涌出量為2.47m3/min，相對(duì)二氧化碳涌出量

17、為6.39m3/t。礦井自建礦至今未發(fā)生煤和瓦斯突出。煤塵：2009年魯村煤礦委托山東泰山礦產(chǎn)資源檢測(cè)研究院，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室煤塵爆炸性鑒定。鑒定結(jié)果為煤9、煤10-1、煤10-3均有爆炸性。,煤的自燃傾向性鑒定：2009年，魯村煤礦委托山東泰山礦產(chǎn)資源檢測(cè)研究院進(jìn)行煤炭自燃傾向鑒定。鑒定結(jié)果為煤9、煤10-1、煤10-3均屬不易自燃煤層。深部補(bǔ)勘時(shí)對(duì)主要可采煤層均進(jìn)行了自燃性鑒定，鑒定結(jié)果為7-1、7-2、9、10-1為Ⅰ類容易自燃；6

18、-1、10-3為Ⅱ類自燃煤層，不宜長(zhǎng)期貯存，但礦井自開(kāi)采以來(lái)未發(fā)生過(guò)自燃現(xiàn)象。3、地溫本礦井已經(jīng)開(kāi)采多年，雖然無(wú)地溫測(cè)量資料，但井下開(kāi)采未發(fā)現(xiàn)地溫異常,4、煤與瓦斯突出該礦井不存在煤與瓦斯突出現(xiàn)象。5、沖擊地壓礦井開(kāi)采過(guò)程中無(wú)沖擊地壓現(xiàn)象，但-400m水平地壓顯現(xiàn)已非常明顯。隨著開(kāi)采深度的增加，地壓將逐漸增大，生產(chǎn)中應(yīng)進(jìn)行沖擊地壓的鑒定工作，制定相應(yīng)的防治措施，確保安全生產(chǎn)。,第二節(jié) 主要生產(chǎn)系統(tǒng)概況一、開(kāi)拓、開(kāi)采系統(tǒng)井

19、田開(kāi)拓方式為斜井多水平上、下山開(kāi)拓，現(xiàn)生產(chǎn)水平為-270m水平，布置有2個(gè)生產(chǎn)采區(qū)和1個(gè)準(zhǔn)備采區(qū)，分別是：東Ⅱ下山采區(qū)、東Ⅴ上山采區(qū)和西Ⅲ上山采區(qū)準(zhǔn)備采區(qū)。,二、通風(fēng)系統(tǒng)礦井通風(fēng)方式為中央并列抽出式通風(fēng)，共有二個(gè)井筒，主井進(jìn)風(fēng)，副井回風(fēng)。配備FBCDZNO.25/2×220軸流式風(fēng)機(jī)兩臺(tái)，一臺(tái)工作，一臺(tái)備用和檢修。2008年，礦井在井田中北部新開(kāi)拓一立井，擬對(duì)礦井通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整后的礦井通風(fēng)系統(tǒng)為中央邊界式，新立井進(jìn)

20、風(fēng)，兩斜井回風(fēng)，礦井的通風(fēng)阻力將明顯減少，通風(fēng)狀況進(jìn)一步改善。,三、提升運(yùn)輸系統(tǒng)（1）主斜井、付斜井各一個(gè)提升系統(tǒng)，為礦井的兩個(gè)安全出口，間距30m，主提升機(jī)型號(hào)2JK-2.5/20，采用串車提升，付斜井提升機(jī)型號(hào)JK-2/30，斜井人行車。主暗斜井、副暗斜井，為礦井二水平以下的兩個(gè)主要安全出口，主暗斜井提升機(jī)型號(hào)為2JK-2.5/20X采用串車提升，副暗斜井為斜井猴車運(yùn)輸人員。技改完成后混合立井安裝落地多繩摩擦提升機(jī)提煤。保留原有

21、斜井擔(dān)負(fù)輔助提升任務(wù)。,（2）運(yùn)輸系統(tǒng)一、三水平運(yùn)輸大巷均采用架線式電機(jī)車運(yùn)輸，電機(jī)車型號(hào)為2K3-6/250，電機(jī)車的燈、鈴、閘完好。4臺(tái)工作，3臺(tái)備用，各運(yùn)輸設(shè)施均符合《煤礦安全規(guī)程》中的有關(guān)規(guī)定，礦井運(yùn)輸設(shè)備選型合理。斜巷提升運(yùn)輸擋車器、臥閘、超速吊梁等安全設(shè)施和裝置齊全、靈敏可靠。,四、排水系統(tǒng)礦井建有完善的主排水系統(tǒng)，采用集中分級(jí)排水，在+34m水平和-270m水平建主泵房。-270m水平排到+34m水平，由+34m水平排

22、至地面。+34m水平主排水泵房采用3臺(tái)200D-43×9型水泵，配JRQ148-4、JSQ148-4，440kW、6kV電機(jī)，兩條管路排水，管路直徑為219mm。水倉(cāng)容量為1200 m3×2。,-270m水平主排水泵房采用4臺(tái)，其中3臺(tái)為MD280-43×9型水泵，配YD450M1-4、450kW、6kV電機(jī)，1臺(tái)為D155-67×6型水泵，配Y355-41-2、280kW、6kV電機(jī)，其中一路

23、管路直徑為219 mm，另一路為直徑為159 mm。水倉(cāng)設(shè)計(jì)容量為1200 m3×2。,五、供電系統(tǒng)礦井現(xiàn)采用雙回路供電，Ⅰ路電源引自魯煤Ⅰ線，Ⅱ路引自魯煤Ⅱ線，架空線LJ-95，10kV供電至地面變電所，礦區(qū)高壓10kV/6kV，低壓配電電壓為380/220V，頻率為50Hz。,（1）地面供電系統(tǒng)地面變電所由高壓室、低壓配電室組成。高壓室裝10kV、GG-10高壓開(kāi)關(guān)柜11塊，6kV、GG-10高壓開(kāi)關(guān)柜5塊。室外裝兩臺(tái)

24、S11-1600/10/6.3變壓器，供井下；一臺(tái)變壓器S7-315/10/0.4，一臺(tái)變壓器S11-M-630/10/0.4，供主斜井提升機(jī)、主通風(fēng)機(jī)、壓風(fēng)機(jī)、調(diào)度室、地面生產(chǎn)系統(tǒng)及礦區(qū)照明。高低壓配電系統(tǒng)為單母線，設(shè)聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)。,（2）井下供電系統(tǒng)礦井采用高壓下井，電源電壓6kV，兩條下井電纜，ZLQD5-3×70-1050m，到+34m水平中央變電所。+34m水平中央變電所裝11臺(tái)KYGZ-6型高壓開(kāi)關(guān)柜，1臺(tái)KBSG

25、2-T-200/6/0.4變壓器，供主水泵、井底車場(chǎng)輔助設(shè)備、照明、該水平運(yùn)輸設(shè)備。-270m三水平中央變電所裝12臺(tái)KYGZ-6型高壓開(kāi)關(guān)柜，1臺(tái)KBSG2-T-200/6/0.4變壓器，供主水泵、照明、該水平運(yùn)輸設(shè)備。,另外建有1#變電所、西Ⅱ區(qū)變電站、1400變電所、東Ⅱ采區(qū)變電所、東Ⅲ采區(qū)變電站、-650水平變電所。各變電所均裝有PBG12-□/6Y型礦用隔爆型高壓真空配電裝置，KBSG2-T-200（315、500）/6/0

26、.69變壓器。變電所電源電壓6kV，低壓660V，各配電點(diǎn)均能實(shí)現(xiàn)風(fēng)電瓦斯閉鎖，局部通風(fēng)機(jī)雙回路且自動(dòng)切換。,第三節(jié) 礦井開(kāi)拓布局情況礦井開(kāi)拓方式為一對(duì)斜井開(kāi)拓，主斜井作進(jìn)風(fēng)兼提升之用，副斜井作回風(fēng)、行人及管線敷設(shè)等用，提升方式為串車提升，大巷內(nèi)采用架線式電機(jī)車運(yùn)輸；采用中央并列式抽出式通風(fēng)方式。礦井設(shè)計(jì)四個(gè)水平，分別為：+34m水平、-120m水平、-270m水平及-650m水平，上部?jī)蓚€(gè)水平已開(kāi)采結(jié)束，現(xiàn)生產(chǎn)水平為-270m水平

27、，延深開(kāi)拓水平為-650m水平。2009年，礦井進(jìn)行技術(shù)改造，在井田中部偏北的位置新開(kāi)拓一條千米立井，改造完成后礦井為立、斜井混合開(kāi)拓方式，主立井擔(dān)負(fù)提升、運(yùn)輸及進(jìn)風(fēng)任務(wù)，一對(duì)斜井擔(dān)負(fù)人員上下井及回風(fēng)任務(wù)。目前主立井井巷工程已施工完成。,礦井主采9、10-1、10-3煤層，采區(qū)內(nèi)采用兩條下山開(kāi)拓，主下山為穿層下山，布置在10-1、10-3煤層中，擔(dān)負(fù)提升、進(jìn)風(fēng)任務(wù)，副下山沿9煤層傾向布置，擔(dān)負(fù)回風(fēng)行人任務(wù)，采煤面雙翼布置，采用聯(lián)合布置方

28、式，煤層間采用石門(mén)聯(lián)絡(luò)，采用高檔普采工藝，全部垮落法管理頂板。目前-270m水平布置有2個(gè)生產(chǎn)采區(qū)，1個(gè)準(zhǔn)備采區(qū)，1個(gè)接續(xù)采區(qū)，分別是：東Ⅱ下山采區(qū)、東Ⅴ上山采區(qū)、西Ⅲ上山準(zhǔn)備采區(qū)以及東Ⅳ下山采區(qū)。,目前礦井布置有2個(gè)采煤工作面和7個(gè)掘進(jìn)工作面，其中：東Ⅱ下山采區(qū)布置有1個(gè)采面和2個(gè)掘進(jìn)工作面，分別是東1205回采工作面、1208回風(fēng)巷整修工作面、1208運(yùn)輸巷；東Ⅴ上山采區(qū)布置1個(gè)回采工作面和2個(gè)掘進(jìn)工作面，分別是東9501回采工作

29、面、東1501運(yùn)輸巷和1501回風(fēng)巷；另外在西Ⅲ采區(qū)布置有2個(gè)掘進(jìn)工作面，即：西1302回風(fēng)巷和西Ⅲ軌道上山；在-270m水平布置有1個(gè)掘進(jìn)工作面，即-270m聯(lián)絡(luò)巷。,一、東Ⅱ下山采區(qū)東Ⅱ下山采區(qū)位于礦井-270m水平以下，主、副暗斜井以東，屬礦井-270m水平第一個(gè)下山采區(qū)，上以-270m水平為界，下以-650m水平為界，東至X4500坐標(biāo)線，西以F9斷層為界，其東西分別與東Ⅳ采區(qū)和西Ⅱ采區(qū)相鄰，上與東Ⅰ采區(qū)對(duì)鄰。該采區(qū)走向長(zhǎng)10

30、00m，傾斜長(zhǎng)780m，煤層傾角18°～26°，面積78萬(wàn)m2；采區(qū)內(nèi)地質(zhì)儲(chǔ)量256萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量218萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)采煤能力10萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限20年。,采煤工藝為高檔普采，開(kāi)采9、10-1、10-3煤，該采區(qū)首采面自2001年開(kāi)始回采，截止到2010年底，已累計(jì)開(kāi)采18個(gè)采煤面，采出煤量102萬(wàn)噸，采區(qū)內(nèi)剩余可采儲(chǔ)量116萬(wàn)噸，剩余服務(wù)年限11年。,二、東Ⅴ上山采區(qū)東Ⅴ上山采區(qū)位于井田東部-270m水平以上，主、

31、副暗斜井以東，屬礦井-270m水平F9斷層?xùn)|部第三個(gè)上山采區(qū)。采用走向長(zhǎng)壁后退式采煤法，采空區(qū)處理方式為全部垮落法。采煤工藝為炮采，采高為煤層厚度。采煤面單翼布置，布置一個(gè)采煤工作面、兩個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)生產(chǎn)。,采區(qū)內(nèi)地質(zhì)儲(chǔ)量62萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量53萬(wàn)噸，設(shè)計(jì)采煤能力11萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限4.8年。采煤工藝為炮采，開(kāi)采9、10-1、10-3煤，該采區(qū)首采面自2011年5月開(kāi)始回采，預(yù)計(jì)2015年底開(kāi)采結(jié)束。,三、東Ⅳ下山采區(qū)東Ⅳ下山采區(qū)為

32、東Ⅴ上山采區(qū)的接續(xù)采區(qū)，位于井田東北部，F(xiàn)7斷層以西，是主、副暗斜井東翼最深部的第二個(gè)下山采區(qū)。該采區(qū)上部以F7斷層為界，下部以-650米水平為界，東部以斷層為界；西部采區(qū)保護(hù)煤柱線。,其走向長(zhǎng)1000米，傾斜長(zhǎng)650米，面積650000m2；地質(zhì)儲(chǔ)量86.72萬(wàn)噸，可采儲(chǔ)量73.72萬(wàn)噸。采區(qū)設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力5萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限14.7年，主要開(kāi)采9、10-1煤層。目前采區(qū)主副下山已經(jīng)施工完成。,四、西Ⅲ上山采區(qū)西Ⅲ上山采區(qū)位于井田西北

33、部，是主、副斜井以北F5斷層以西第一個(gè)采區(qū)。該采區(qū)上部以-88m水平為界，下部以-270m水平為界，東部以F5斷層為界，西部以礦井西部邊界為界。采區(qū)內(nèi)主采煤層為9、10-1、10-3煤。為開(kāi)拓準(zhǔn)備采區(qū)。,第二章 建設(shè)避險(xiǎn)系統(tǒng)的必要性,第一節(jié) 礦井災(zāi)害危險(xiǎn)性分析一、安全生產(chǎn)現(xiàn)狀魯村煤礦2010年連續(xù)8年被評(píng)為A級(jí)礦井。目前，礦井安全生產(chǎn)狀況良好，各類安全隱患基本處于有效控制和及時(shí)處理狀態(tài)，但是，礦井也存在火災(zāi)、瓦斯煤塵爆炸、冒頂、

34、水害等多種災(zāi)害的威脅，應(yīng)超前預(yù)防，及時(shí)治理，采取各種有效措施，確保礦井安全生產(chǎn),二、主要災(zāi)害分析1、瓦斯礦井歷年瓦斯等級(jí)鑒定為低瓦斯礦井，2010年瓦斯等級(jí)鑒定結(jié)果：絕對(duì)瓦斯涌出量為0.49m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量為1.24m3/t，礦井絕對(duì)二氧化碳涌出量為2.47m3/min，相對(duì)二氧化碳涌出量為6.39m3/t。,隨著礦井的開(kāi)拓延深，開(kāi)采范圍的擴(kuò)大，老空區(qū)逐年增多，采空區(qū)瓦斯涌出量呈逐年增多的趨勢(shì)，如風(fēng)量不足，遇地質(zhì)構(gòu)造變化

35、帶，容易導(dǎo)致瓦斯集聚，礦井存在瓦斯爆炸危險(xiǎn)。,2、煤塵2009年魯村煤礦委托山東泰山礦產(chǎn)資源檢測(cè)研究院，進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室煤塵爆炸性鑒定，鑒定結(jié)果為煤9、煤10-1、煤10-3煤層煤塵均有爆炸性。根據(jù)礦井現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況及測(cè)塵數(shù)據(jù)的分析，采煤工作面機(jī)組割煤時(shí)的滾筒處、采煤工作面放炮作業(yè)地點(diǎn)、煤巷掘進(jìn)工作面的放炮作業(yè)地點(diǎn)為主要塵源，必須重點(diǎn)進(jìn)行防治。,3、火災(zāi)（1）外因火災(zāi)外因火災(zāi)是由于外部熱源如明火、瓦斯煤塵爆炸、放炮、機(jī)械沖擊與摩擦、電流

36、短路、靜電、燒焊、吸煙等引燃可燃物造成的火災(zāi)。外因火災(zāi)多發(fā)生在井口、井筒、井底車場(chǎng)、機(jī)電硐室、火藥庫(kù)以及安有機(jī)電設(shè)備的巷道或工作面內(nèi)。,（2）內(nèi)因火災(zāi)魯村煤礦目前開(kāi)采的煤層為不易自燃煤層，正?；夭蓵r(shí)一般不會(huì)發(fā)生煤層自燃，但遇斷層破碎帶、工作面開(kāi)切眼、停采線、以及聯(lián)絡(luò)巷等處，應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)測(cè)，防止煤層自燃。,4、水害隨著煤層開(kāi)采深度的增加，地板承受的徐、奧灰水水壓增大，深部開(kāi)采時(shí)，將有部分水量以底鼓水形式或通過(guò)構(gòu)造破碎裂隙帶進(jìn)入礦井。特別

37、是在構(gòu)造破碎帶附近及隔水層薄弱地段，受斷裂和礦壓影響，奧灰水作為徐、草灰含水層的補(bǔ)給水源，一旦突水將對(duì)礦井安全生產(chǎn)造成一定威脅。,第二節(jié) 建設(shè)避險(xiǎn)系統(tǒng)的必要性根據(jù)國(guó)家安監(jiān)總局[2011]15號(hào)《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》，2013年6月底前，所有煤礦都要完成緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的建設(shè)完善工作。通過(guò)對(duì)魯村煤礦災(zāi)害分析，井下可能出現(xiàn)火災(zāi)或煤塵爆炸等災(zāi)變情況，建設(shè)完善井下緊急避險(xiǎn)設(shè)施，是堅(jiān)持“安全第一、預(yù)防為主”生產(chǎn)方針的具體體現(xiàn)，

38、是提高礦井安全保障能力的重要措施，是避難人員安全逃生的實(shí)際需要。,能夠在災(zāi)變情況下，實(shí)現(xiàn)礦工在應(yīng)急避難裝置的掩護(hù)下成功逃生或等待救援，保障職工生命安全，減少事故造成的損失，具有重要的意義，因此魯村煤礦建立完善避系統(tǒng)是很有必要。,第三節(jié) 避險(xiǎn)設(shè)施位置的確定一、避險(xiǎn)設(shè)施設(shè)置的原則1、緊急避險(xiǎn)設(shè)施的建設(shè)方案應(yīng)綜合考慮所服務(wù)區(qū)域的特征和巷道布置、可能發(fā)生的災(zāi)害類型及特點(diǎn)、人員分布等因素。,2、各緊急避險(xiǎn)設(shè)施的總?cè)萘繎?yīng)滿足突發(fā)緊急情況下所服

39、務(wù)區(qū)域全部人員緊急避險(xiǎn)的需要，包括生產(chǎn)人員、管理人員及可能出現(xiàn)的其他臨時(shí)人員，并應(yīng)有一定的備用系數(shù)。永久避難硐室的備用系數(shù)不低于1.2，臨時(shí)避難硐室的備用系數(shù)不低于1.1。,3、從采掘工作面步行，凡在自救器所能提供的額定防護(hù)時(shí)間內(nèi)不能安全撤到地面的，必須在距離采掘工作面1000m范圍內(nèi)建設(shè)避難硐室。4、緊急避險(xiǎn)設(shè)施應(yīng)與礦井安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控、人員定位、壓風(fēng)自救、供水施救、通信聯(lián)絡(luò)等系統(tǒng)相連接，形成井下整體性的安全避險(xiǎn)系統(tǒng)。,5、避難硐室應(yīng)布

40、置在穩(wěn)定的巖層中，避開(kāi)地質(zhì)構(gòu)造帶、高溫帶、應(yīng)力異常區(qū)以及透水危險(xiǎn)區(qū)。前后20m范圍內(nèi)巷道應(yīng)采用不燃性材料支護(hù)，且頂板完整、支護(hù)完好，符合安全出口的要求。,二、井下作業(yè)人員分布井下作業(yè)人員的分布位置及數(shù)量是設(shè)置井下避險(xiǎn)設(shè)施的主要依據(jù)，根據(jù)魯村煤礦的生產(chǎn)布置及勞動(dòng)定員的有關(guān)規(guī)定，現(xiàn)礦井人員分布情況如下：1、+34m運(yùn)輸大巷區(qū)域+34m運(yùn)輸大巷區(qū)域每班作業(yè)人員總數(shù)25人。2、-270m水平大巷區(qū)域-270m水平大巷區(qū)域每班作業(yè)人員總

41、數(shù)40人。,3、東Ⅱ下山采區(qū)區(qū)域現(xiàn)采區(qū)共布置1個(gè)高檔普采工作面，一個(gè)巷道整修面，一個(gè)掘進(jìn)工作面。（1）采區(qū)輔助工，16人；（2）采煤工作面26人，巷道整修面10人，掘進(jìn)工作面12人，共計(jì)48人。東Ⅱ下山采區(qū)作業(yè)人員共計(jì)64人。,4、東Ⅴ上山采區(qū)區(qū)域采區(qū)共布置1個(gè)炮采工作面，2個(gè)炮掘工作面。（1）采區(qū)輔助工，10人；（2）采煤工作面，26人；（3）每個(gè)掘進(jìn)工作面12人，共計(jì)24人。東Ⅴ上山采區(qū)作業(yè)人員共計(jì)60人。,5、西

42、Ⅲ上山采區(qū)區(qū)域采區(qū)共布置2個(gè)開(kāi)拓巷道。（1）采區(qū)輔助工，12人；（2）每個(gè)掘進(jìn)工作面12人，共計(jì)24人。西Ⅲ上山采區(qū)作業(yè)人員共計(jì)36人。,三、避險(xiǎn)設(shè)施位置及數(shù)量的確定魯村煤礦井下作業(yè)人員主要分布在+34m水平大巷、-270m水平大巷及各生產(chǎn)采區(qū)。+34m水平大巷正常生產(chǎn)時(shí)作業(yè)人員約25人，均為生產(chǎn)輔助工，考慮到該區(qū)域作業(yè)環(huán)境條件較好，無(wú)重大危險(xiǎn)有害因素，且在自救器額定防護(hù)時(shí)間內(nèi)人員能夠安全撤到地面，因此，該區(qū)域內(nèi)可不設(shè)置避險(xiǎn)

43、設(shè)施；,-270m各生產(chǎn)采區(qū)內(nèi)，存在瓦斯、煤塵、火災(zāi)等多種危險(xiǎn)有害因素的威脅，為目前及今后主要生產(chǎn)區(qū)域及人員分布地點(diǎn)，該區(qū)域距離井口大于3km。 根據(jù)緊急避險(xiǎn)設(shè)施布置的原則，結(jié)合魯村煤礦生產(chǎn)規(guī)劃，設(shè)計(jì)在-270m水平布置2個(gè)避難硐室，在-650m水平布置1個(gè)避難硐室。,表2-2-1 井下緊急避險(xiǎn)設(shè)施分布情況,1、東Ⅱ下山采區(qū)永久避難硐室東Ⅱ下山采區(qū)為礦井目前主要生產(chǎn)采區(qū)，開(kāi)采9、10-1、10-3煤層，自2001年開(kāi)采首

44、采面，到目前為止，尚有可采儲(chǔ)量116萬(wàn)噸，剩余服務(wù)年限11年。該采區(qū)布置1個(gè)高檔普采工作面，一個(gè)巷道整修面，一個(gè)掘進(jìn)工作面。采區(qū)內(nèi)作業(yè)人員共計(jì)64人，,設(shè)計(jì)在東Ⅱ下山下部車場(chǎng)繞道建設(shè)永久避難硐室，主要為東Ⅱ下山采區(qū)的作業(yè)人員提供避險(xiǎn)，同時(shí)滿足-650m大巷的部分輔助人員避險(xiǎn)，根據(jù)東Ⅱ下山采區(qū)的作業(yè)人員的數(shù)量以及-650m大巷附近區(qū)域的作業(yè)人數(shù)，并考慮不低于1.2的備用系數(shù)，設(shè)計(jì)該采區(qū)的避難硐室額定避險(xiǎn)人數(shù)為80人，見(jiàn)圖2-3-1。,,

45、圖2-3-1 東Ⅱ下山采區(qū)永久避難硐室位置示意圖,2、東Ⅴ上山采區(qū)永久避難硐室東Ⅴ上山采區(qū)永久避難硐室布置在東Ⅴ上山采區(qū)下部，-270m大巷與東Ⅳ回風(fēng)聯(lián)絡(luò)巷之間，考慮東Ⅴ上山采區(qū)及-270m大巷附近的作業(yè)人數(shù)，并考慮不低于1.2的備用系數(shù)，設(shè)計(jì)東Ⅴ上山采區(qū)永久避難硐室額定避險(xiǎn)人數(shù)為80人。,東Ⅴ上山采區(qū)尚有服務(wù)年限4年，東Ⅳ下山采區(qū)為東Ⅴ上山采區(qū)的接續(xù)采區(qū)，目前尚未開(kāi)采，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力5萬(wàn)噸/年，服務(wù)年限14.7年，因此，東Ⅴ上山

46、采區(qū)永久避難硐室的服務(wù)年限為18.4年。見(jiàn)圖2-3-2。,,圖2-3-2 東Ⅴ上山采區(qū)永久避難硐室位置示意圖,3、西Ⅲ上山采區(qū)永久避難硐室西Ⅲ上山采區(qū)永久避難硐室布置在采區(qū)回風(fēng)上山下部與-270m大巷之間的聯(lián)絡(luò)巷中。西Ⅲ上山采區(qū)為準(zhǔn)備采區(qū)?，F(xiàn)布置有2個(gè)掘進(jìn)工作面，工作人員共36人，考慮到后期采區(qū)正常生產(chǎn)時(shí)的作業(yè)人數(shù)，并保證1.2的備用系數(shù)，設(shè)計(jì)額定避險(xiǎn)人數(shù)為80人。見(jiàn)圖2-3-3。,,,圖2-3-3 西Ⅲ上山采區(qū)永久避難硐室位

47、置示意圖,第三章 避險(xiǎn)設(shè)施的結(jié)構(gòu)及井巷工程第一節(jié) 避難硐室的結(jié)構(gòu)一、避難硐室規(guī)格避難硐室由生存硐室、過(guò)渡硐室，輔助硐室：設(shè)備硐室（2個(gè)）、電源硐室及衛(wèi)生間組成。如圖3-1-1，3-1-2所示。,,圖3-1-1 避難硐室布置示意圖一,,圖3-1-2 避難硐室布置示意圖二,二、避難硐室結(jié)構(gòu)避難硐室采用向外開(kāi)啟的兩道門(mén)結(jié)構(gòu)。1、第一道防護(hù)密閉門(mén)防護(hù)密閉門(mén)的設(shè)計(jì)遵循靈活、快捷、手動(dòng)、密閉性良好等原則。門(mén)體要求能夠抵御瞬時(shí)12

48、00℃高溫、1.0MPa的爆炸沖擊波、有毒有害氣體對(duì)人體的傷害。門(mén)體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用繞流和分流技術(shù)，防護(hù)密閉門(mén)上設(shè)觀察窗。,2、第一道防爆密閉墻防爆密閉墻同樣要求能夠抵抗瞬時(shí)1200℃高溫和0.3MPa的爆炸沖擊波。通過(guò)采用C35強(qiáng)度的混凝土并配筋來(lái)實(shí)現(xiàn)要求。為了加強(qiáng)其抗沖擊波能力，墻體周邊掏槽，深度不小于0.25m，墻體設(shè)計(jì)施工成楔形，門(mén)前設(shè)不少于兩趟單向排氣管和一趟單向排水管，排水管和排氣管應(yīng)加裝手動(dòng)閥門(mén)。,密閉墻厚度計(jì)算。根據(jù)采礦

49、工程設(shè)計(jì)手冊(cè)，抗沖擊波活門(mén)、抗沖擊波密閉門(mén)硐室門(mén)框墻混凝土厚度一般為350~650mm。防爆墻混凝土厚度計(jì)算如下：,,式中：d—防爆墻混凝土厚度；ka—門(mén)硐結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，取1.2；kd—結(jié)構(gòu)動(dòng)力系數(shù)，取2.0；P—沖擊波壓力，設(shè)計(jì)取1.0MPa；B—門(mén)硐寬度，1.1m；h—門(mén)硐高度，2.0m；[τ]—混凝土設(shè)計(jì)抗剪強(qiáng)度，C35混凝土設(shè)計(jì)抗剪強(qiáng)度為1.65。經(jīng)計(jì)算，d=0.516m，在此防爆墻厚度取0.6m。,3、第二道密閉

50、門(mén)采用能阻擋有毒有害氣體的密閉門(mén)。4、空氣循環(huán)系統(tǒng)避難硐室內(nèi)部的空氣循環(huán)是通過(guò)壓風(fēng)管路直接送入到避難硐室內(nèi)。在避難硐室內(nèi)部布置成彌撒式和防護(hù)罩式相結(jié)合的布?xì)庀到y(tǒng)，最后通過(guò)單向排氣管路實(shí)現(xiàn)避難硐室內(nèi)的空氣循環(huán)，整個(gè)避難硐室內(nèi)始終保持不低于100Pa的正壓，防止毒害氣體的滲入，在無(wú)壓風(fēng)的情況下，可采用高壓氧氣瓶供氧方式。,5、空氣幕及噴淋系統(tǒng)空氣幕及噴淋系統(tǒng)安裝在兩端防護(hù)密閉門(mén)處，目的是阻隔逃生人員進(jìn)入避難硐室時(shí)有毒有害氣體和火源

51、的進(jìn)入?？諝饽幌到y(tǒng)的動(dòng)力采用高壓空氣，系統(tǒng)的啟動(dòng)與硐室密閉門(mén)相連動(dòng)，使得在密閉門(mén)打開(kāi)后，在門(mén)口形成氣幕和水幕。。,6、附屬系統(tǒng)附屬系統(tǒng)包括人員定位系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、通訊聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)等，這些附屬系統(tǒng)能保證避難硐室內(nèi)部人員在救援隊(duì)伍趕來(lái)之前保持良好狀態(tài)。,三、避難硐室井巷工程根據(jù)《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》，永久避難硐室生存室的凈寬不小于2.0m，凈高不低于2.0m，每人應(yīng)有不低于1.0m2的有

52、效使用面積，過(guò)渡硐室有效面積不小于3.0m2。設(shè)計(jì)避難硐室有額定避難人數(shù)為80人，生存硐室有效使用面積分別為80m2。避難硐室規(guī)格參數(shù)見(jiàn)表3-1-1。永久避難硐室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)不低于井下炸藥庫(kù)施工標(biāo)準(zhǔn)。硐室布置及支護(hù)等見(jiàn)設(shè)計(jì)圖。,表3-1-1 永久避難硐室規(guī)格參數(shù)表（額定避險(xiǎn)人數(shù)80人）,第四章 避難硐室生命保障系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)避險(xiǎn)系統(tǒng)的管理規(guī)定，緊急避險(xiǎn)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(cè)、通訊、照明、人員生存保障等基

53、本功能，在無(wú)任何外界支持的情況下額定防護(hù)時(shí)間不得低于96h。,第一節(jié) 供氧系統(tǒng)一、供氧系統(tǒng)的要求1、避險(xiǎn)人員在避難硐室（救生艙）內(nèi)能夠呼吸到純凈的氧氣，氧氣濃度在18.5%～23.0%；2、氧氣供給時(shí)間必須滿足額定人數(shù)時(shí)不少于96小時(shí)的生存時(shí)間；3、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(shí)、可靠供氧并不會(huì)存在不安全隱患。,二、供氧方案經(jīng)研究分析，避難硐室供氧方案采用壓風(fēng)系統(tǒng)供氧、壓縮氧氣供氧、自救器供氧三級(jí)供氧方式。

54、三、壓風(fēng)系統(tǒng)供氧裝置1、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)管路作為氣源，經(jīng)過(guò)閥門(mén)后進(jìn)入過(guò)渡硐室內(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。為硐室內(nèi)避險(xiǎn)人員提供更加新鮮、舒適的空氣質(zhì)量。其原理如圖4-1-1所示。,,圖4-1-1 壓風(fēng)系統(tǒng)供氧原理圖,2、主要技術(shù)參數(shù)：人均供風(fēng)量≥0.3m3/min；硐室內(nèi)氧氣濃度18.5～23.0%；減壓器入口壓力≥0.8MPa、出口

55、壓力0～0.6MPa（可調(diào)節(jié)）、輸出流量不小于20 m3/min；浮子流量計(jì)量程0～8 m3/min分度值0.3m3/min。3、布置方式：在主硐室內(nèi)座椅兩側(cè)布置2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。,四、壓縮氧氣供氧裝置1、工作原理壓縮氧氣供氧裝置配置及原理見(jiàn)圖4-1-2所示，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。在入風(fēng)側(cè)過(guò)渡硐室和回風(fēng)側(cè)過(guò)渡硐室內(nèi)放置的

56、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(lái)自于氧氣瓶中的醫(yī)用壓縮氧氣壓力進(jìn)行減壓并輸出穩(wěn)定的壓力至可調(diào)節(jié)浮子流量計(jì)。,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0.5L/min。由于減壓器輸出穩(wěn)定的壓力，因此在浮子流量計(jì)調(diào)節(jié)值一定時(shí)，通過(guò)浮子流量計(jì)的氧氣輸出量不會(huì)隨著氧氣瓶中的壓力變化而變化。,圖4-1-2 壓縮氧供氧原理圖,2、壓縮氧氣供氧裝置數(shù)量公式1,,公式1,V—所需氧氣體積，

57、L；q—人體對(duì)氧氣消耗量，0.5 L/min·人；N—避險(xiǎn)人數(shù)；T—供氧時(shí)間?？紤]防護(hù)時(shí)間備用系數(shù)1.2:T=116h=6960min,,公式2,V1—每支氣瓶?jī)?nèi)可用氧氣體積，L；—?dú)怏w可用壓力差，；注：1個(gè)大氣壓=0.1013MPa；氧氣鋼瓶工作壓力為15MPa，充裝壓力13MPa。V2—氧氣瓶水容積，60L。,,公式3,Z—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(xiǎn)人數(shù)隨時(shí)變化，按人體對(duì)氧氣的消耗量Q1

58、=0.5 L/min考慮，避險(xiǎn)人數(shù)為N時(shí)單位時(shí)間總供氧量：Q= Q1·N=0.5×N（L/min）礦井避難硐室額定避險(xiǎn)人數(shù)80人，則所需壓縮氧鋼瓶數(shù)量為：38支。為了有效控制不同數(shù)量避險(xiǎn)人員時(shí)供氧量的輸出，選擇可調(diào)節(jié)流量計(jì)。,3、技術(shù)參數(shù)：人均供氧量0.5 L/min；硐室內(nèi)氧氣濃度18.5～23.0%；兩套供氧系統(tǒng)用的減壓器入口壓力≥15 MPa、出口壓力0～0.5 MPa（可調(diào)節(jié)）、最大流量不小于60

59、L/min；浮子流量計(jì)量程0～60L/min分度值0.5L/min。,4、布置方式：在入風(fēng)和回風(fēng)側(cè)的過(guò)渡硐室內(nèi)分別放置工作壓力為15MPa、水容積為60L氧氣鋼瓶。兩側(cè)的氧氣鋼瓶經(jīng)高壓管路并聯(lián)與減壓器輸入口連接，減壓器及浮子流量計(jì)放置在生存硐室墻壁上，可方便避險(xiǎn)人員調(diào)節(jié)、觀察壓力及供氧流量數(shù)值。,第二節(jié) 過(guò)濾降溫除濕系統(tǒng)一、主要功能發(fā)生災(zāi)變時(shí)，避險(xiǎn)人員長(zhǎng)時(shí)間在密閉的硐室內(nèi)呼吸將產(chǎn)生CO2，同時(shí)避險(xiǎn)人員進(jìn)入硐室時(shí)可能帶入部分CO，

60、同時(shí)由于人體散熱導(dǎo)致硐室氣溫升高，造成生存環(huán)境惡化。過(guò)濾降溫除濕系統(tǒng)就是對(duì)生存環(huán)境中的有害氣體進(jìn)行轉(zhuǎn)化吸收，對(duì)氣體溫度、濕度進(jìn)行控制調(diào)節(jié)，以保證適宜的生存環(huán)境。,二、制冷方式的選擇在災(zāi)變事故發(fā)生時(shí)，礦井供電有可能中斷，在電力供應(yīng)中斷時(shí)要對(duì)硐室內(nèi)空氣溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)就必須保證硐室內(nèi)有儲(chǔ)冷裝置，常用的儲(chǔ)冷裝置有液態(tài)CO2儲(chǔ)冷和冰儲(chǔ)冷方式。避難硐室設(shè)計(jì)中制冷方式選用儲(chǔ)冰空調(diào)。,圖4-2-1 過(guò)濾降溫除濕系統(tǒng)示意圖,三、空氣過(guò)濾、除濕方式

61、避難硐室空氣除濕靠水蒸氣冷凝實(shí)現(xiàn)，在儲(chǔ)冰式空調(diào)水箱內(nèi)部風(fēng)道內(nèi)，當(dāng)冰融化時(shí)，空調(diào)水箱內(nèi)部冷風(fēng)通道內(nèi)溫度降低，硐室內(nèi)水汽冷凝成水珠滴落到通道內(nèi)流出，實(shí)現(xiàn)硐室內(nèi)空氣除濕功能。,四、儲(chǔ)冰量、二氧化碳吸附劑計(jì)算根據(jù)人體的放熱量計(jì)算儲(chǔ)冰量；根據(jù)儲(chǔ)冰量選擇相應(yīng)容積的儲(chǔ)冰箱及其個(gè)數(shù)；并根據(jù)制冷機(jī)的制冷能力選擇制冷機(jī)臺(tái)數(shù)。,1、計(jì)算基礎(chǔ)冰的比熱容為2100J/kg.℃，折算成千卡為0.5千卡/kg.℃；冰的溶化焓為335kJ/kg，折算成千卡為

62、80.4千卡/kg；水的比熱容為4.2×103J/kg.℃，折算成千卡為1千卡/kg.℃。,則每千克-20℃冰體溶化為30℃的水時(shí)的吸熱量為： q1=C冰×20+C冰溶+C水×30=0.5×20+80.4+1×30=120.4千卡/kg人體釋放的熱量為：q2=102千卡/小時(shí)；熱交換效率：η=70%；每臺(tái)儲(chǔ)冰箱的有效容積：80人的硐室儲(chǔ)冰箱有效容積為3.0m3；,對(duì)CO2

63、的吸收（排除）能力不低于每人0.5L/ min；對(duì)CO的吸收（排除）能力不低于在20min內(nèi)將400ppm降至24ppm；硐室內(nèi)CO2＜1.0%；硐室內(nèi)CO＜24ppm；空氣溫度≤35℃、濕度≤85%。,2、避難硐室儲(chǔ)冰量、吸附劑量計(jì)算（1）儲(chǔ)冰量計(jì)算避險(xiǎn)人數(shù)為80人，額定防護(hù)時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量為：q=n×q2×h=80×102×96=783360千卡其中：q—額定防護(hù)時(shí)間內(nèi)人體放熱量，

64、千卡n—額定避險(xiǎn)人數(shù)，80人q2—單位時(shí)間內(nèi)人體放熱量，102千卡/小時(shí)h—額定防護(hù)時(shí)間，96小時(shí)。,儲(chǔ)冰量為：M=q/(q1×η)=783360/(120×0.7)=9326(kg)冰的密度0.9計(jì)算，則儲(chǔ)冰體積為：10.36m3。每臺(tái)儲(chǔ)冰箱有效容積為3.0m3，則儲(chǔ)冰箱臺(tái)數(shù)：n=10.36/3.0=3.45（個(gè)）則80人避難硐室儲(chǔ)冰箱取4臺(tái)，每臺(tái)冷凝機(jī)功率4kW，配備4臺(tái)制冷機(jī)。,（2）吸附劑配備量

65、計(jì)算二氧化碳吸附劑：按每人每小時(shí)呼出30L CO2計(jì)算，80人96小時(shí)共呼出數(shù)量為：30×80×96=230400（L）；每盒裝CO2藥劑15kg，對(duì)應(yīng)的CO2吸收量為1800L/盒，需要配備的CO2吸收劑盒數(shù)位為：230400/1800=128（盒），選用CO2吸收劑130盒。,一氧化碳催化劑：按照煤安監(jiān)司函辦[2009]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C

66、O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2盒CO催化劑，選擇10盒CO催化劑（其中2盒備用）。,硐室的儲(chǔ)冰量、吸附劑量詳見(jiàn)表4-2-1。表4-2-1 過(guò)濾、除濕、降溫系統(tǒng)設(shè)施設(shè)備配備表,五、布置方式降溫過(guò)濾除濕系統(tǒng)包括儲(chǔ)冰箱、冷凝機(jī)，其布置方式見(jiàn)避難硐室設(shè)施設(shè)備布置圖。儲(chǔ)冰箱安置在生存硐室的一側(cè)（硐室內(nèi)可設(shè)置壁槽，將儲(chǔ)冰箱放置壁槽內(nèi)），在避難硐室外部安全通道內(nèi)設(shè)置輔助硐室，用于

67、放置冷凝機(jī)。,第三節(jié) 氣幕、噴淋系統(tǒng)一、工作原理該系統(tǒng)是利用儲(chǔ)存在鋼瓶中的壓縮空氣和水，通過(guò)減壓器控制穩(wěn)定的輸出壓力至硐室門(mén)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)。當(dāng)硐室門(mén)開(kāi)啟時(shí)，硐室門(mén)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)即刻開(kāi)啟，壓縮空氣和水向外噴出。當(dāng)硐室門(mén)關(guān)閉時(shí)，硐室門(mén)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)即刻關(guān)閉，阻止壓縮空氣和水繼續(xù)噴出。,,圖4-3-1 氣幕及噴淋系統(tǒng)配置及原理,三、布置方式在入風(fēng)和回風(fēng)側(cè)的過(guò)渡硐室內(nèi)分別放置工作壓力為15MPa、水容積為80L空氣鋼瓶和儲(chǔ)水鋼瓶。其中空氣鋼瓶與水瓶相

68、連，然后與減壓器輸入口連接，減壓器輸出口與硐室門(mén)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)相連。兩個(gè)硐室門(mén)聯(lián)動(dòng)開(kāi)關(guān)經(jīng)并聯(lián)后與放置在門(mén)口上側(cè)的噴氣氣幕相連。四、數(shù)量配置80人的避難硐室配備空氣鋼瓶共26個(gè)，儲(chǔ)水鋼瓶?jī)?chǔ)水量240L；,第四節(jié) 環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一、技術(shù)參數(shù)1） 大容量礦用本安電源產(chǎn)品防爆型式為礦用隔爆兼本質(zhì)安全型，防爆標(biāo)志為Exd[ib]I。交流輸入電源660V，允許電壓波動(dòng)75%-110%；直流電池參數(shù)：輸入電壓24V，容量150Ah。輸出本安參

69、數(shù)：3路，輸出各自獨(dú)立。,2）數(shù)據(jù)采集顯示裝置裝置工作電壓：12V裝置工作電流：≤620mA裝置模擬量輸入：8路（頻率型信號(hào)：200~1000Hz）模擬量轉(zhuǎn)換誤差≤0.5%3）配接傳感器的技術(shù)參數(shù)甲烷測(cè)量范圍：0-100%CH4一氧化碳測(cè)量范圍：0-1000×10-6 或0-2000×10-6氧氣測(cè)量范圍：0-25%O2溫度測(cè)量范圍：0-100℃,二、環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置在避難硐室里的布置環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置中的