緊急避險系統(tǒng)

1、煤礦井下緊急避險系統(tǒng)移動式救生艙移動式救生艙 固定式避難硐室固定式避難硐室煤礦井下緊急避險系統(tǒng)v緊急避險系統(tǒng)是井下安全避險六大系統(tǒng)的核心內(nèi)容煤礦井下安全避險六大系統(tǒng)緊急避險壓風自救供水施救通信聯(lián)絡監(jiān)測監(jiān)控人員定位緊急避險系統(tǒng)是礦工生命安全保障系統(tǒng)，生命工程煤礦井下緊急避險系統(tǒng)v避難所的基本類型固定式避難硐室鉆孔通風式可移動式救生艙硬體式軟體式分節(jié)組裝式一體式為硐室開鑿直通地表的大直徑鉆孔為硐室開鑿直通地表的大直徑鉆孔無直通地表的鉆孔，自備供氧設施無直通地表的鉆孔，自備供氧設施軟體式組合式井下避難所提供緊急避險空提供緊急避險空間，并可通過牽間，并可通過牽引、吊裝等方式引、吊裝等方式實現(xiàn)移動，以適

2、實現(xiàn)移動，以適應采掘工作要求應采掘工作要求自備氧式v救生艙一般為密閉性的艙體結(jié)構(gòu)，有一定容積。根據(jù)具體需要，具有良好的牢固性、隔熱性、防水性、保溫性、動力性、耐壓性等，通常為鋼、合金等堅固材料制成。根據(jù)用途不同，大致可分為太空救生艙、潛艇救生艙、航海救生艙、航空救生艙、礦用救生艙等。救生艙艙體內(nèi)又可根據(jù)需要，設置休息艙、儲水艙、氧氣艙、動力艙、能源艙、空調(diào)艙、食品艙等。當中國民用較多的救生艙主要是應用于煤礦緊急安全避險用礦用救生艙?？梢苿泳壬摲诸恦可移動式救生艙是在井下發(fā)生災變事故時，為遇險礦工提供應急避險空間和生存條件，并可通過牽引、吊裝等方式實現(xiàn)移動，適應井下采掘作業(yè)要求的避險設施。v移

3、動式救生艙v根據(jù)艙體材質(zhì)，可分為硬體式救生艙和軟體式救生艙。硬體式救生艙采用鋼鐵等硬質(zhì)材料制成；軟體式救生艙采用阻燃、耐高溫帆布等軟質(zhì)材料制造，依靠快速自動充氣膨脹架設。v緊急避險設施的建設應綜合考慮所服務區(qū)域的特征和巷道布置、可能發(fā)生的災害類型及特點、人員分布等因素，以滿足突發(fā)緊急情況下所服務區(qū)域人員緊急避險需要為原則。優(yōu)先采用避難硐室，也可采用避難硐室與可移動式救生艙有機結(jié)合的方式。煤礦井下緊急避險系統(tǒng)v國外情況鉆孔通風式避難硐室避難所備用風機大直徑鉆孔主井進風井筒井下大巷地面兩道密閉門煤礦井下緊急避險系統(tǒng)v國外情況自備氧式避難硐室煤礦井下緊急避險系統(tǒng)v國外情況用鋼材等硬質(zhì)材料制成一體式、

4、分節(jié)組裝式等類型煤礦井下緊急避險系統(tǒng)v國外情況救生艙在井下的布置煤礦井下緊急避險系統(tǒng)v國外情況軟體式救生艙Air, Water and FoodAir TanksOxygen TanksPacked Shelter煤礦井下緊急避險系統(tǒng)v國外情況軟體式救生艙煤礦井下緊急避險系統(tǒng)v國外井下緊急避險系統(tǒng)的發(fā)展加拿大加拿大 自1928年的Hollinger礦火災（39人死亡）后，就出 現(xiàn)初期避難所，利用壓縮空氣通過面罩提供O2；后來出現(xiàn) 了有害氣體處理系統(tǒng)，處理空氣中的CO和CO2；自1980年 后，在金屬礦山得到廣泛應用，現(xiàn)被法律強制建立南非南非 自1970就出現(xiàn)避難所；1986年Kinross金礦

5、礦難（死亡 177人）后，法律強制井工礦山必須設立避難所。南非煤礦 開采深度淺，一般采用“硐室大直徑鉆孔”方式澳大利亞澳大利亞 :金礦自2000年一直使用可移動式救生艙，目前已是 法律的基本要求印度、英國、德國、法國等印度、英國、德國、法國等 也在研究和應用避難所。從使用情 況看，早期主要用于金屬礦山，煤礦應用很少，認為煤礦 在災變時期容易發(fā)生火災或爆炸，人員應盡可能撤離。目 前，越來越多的國家規(guī)定煤礦也必須設立避難所煤礦井下緊急避險系統(tǒng)v國外救生艙研發(fā)情況南非 Survivair-RRC，硬體式美國 STRATA：硬體艙、軟體艙、中繼站 ChemBio：主要為軟體艙澳大利亞 MineARC：

6、硬體艙加拿大 RANA：硬體艙、空氣供給與廢氣處理設備德國 DREGER：硬體艙、快速充氣站英國 Molecular：有害氣體處理設備煤礦井下緊急避險系統(tǒng)v國內(nèi)情況目前有20多家單位從事相關產(chǎn)品研發(fā)，有的已鑒定，有的已取得安標軟體式救生艙有3家單位研發(fā)硬體式救生艙主要研發(fā)單位有14家避難硐室用設備主要研發(fā)單位有4家移動式救生艙 v結(jié)構(gòu)生存保障生存保障系統(tǒng)系統(tǒng)排泄物收集排泄物收集系統(tǒng)系統(tǒng)動力保障動力保障系統(tǒng)系統(tǒng)艙內(nèi)照明和艙內(nèi)照明和指示系統(tǒng)指示系統(tǒng)通訊系統(tǒng)通訊系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)系統(tǒng)降溫降溫系統(tǒng)系統(tǒng)氣體凈化氣體凈化系統(tǒng)系統(tǒng)氧氣供給氧氣供給保障系統(tǒng)保障系統(tǒng)艙體艙體礦用可移動式礦用可移動式救生艙救

7、生艙v艙體結(jié)構(gòu)艙體采用長方體斜頂結(jié)構(gòu)。艙體采用分段式設計，每段艙體采用長方體斜頂結(jié)構(gòu)。艙體采用分段式設計，每段約約0.95m。采用螺栓法蘭連接，連接處膠墊密封。采用螺栓法蘭連接，連接處膠墊密封。艙體分為緩沖區(qū)、避難區(qū)及輔助設施區(qū)三個部分。艙體分為緩沖區(qū)、避難區(qū)及輔助設施區(qū)三個部分。因艙體正對爆炸源部位壓力最大，前端部設計為錐臺形因艙體正對爆炸源部位壓力最大，前端部設計為錐臺形v艙體抗爆性試驗艙體經(jīng)過艙體經(jīng)過2 2次瓦斯爆炸和次瓦斯爆炸和3 3次瓦次瓦斯與煤塵爆炸后，艙體無變形、斯與煤塵爆炸后，艙體無變形、無移動、內(nèi)外完好、艙內(nèi)動物無移動、內(nèi)外完好、艙內(nèi)動物（兔子）生命體征良好。（兔子）生命體征

8、良好。 艙體后端視圖艙體后端視圖- -爆炸前爆炸前艙體后端視圖艙體后端視圖- -爆炸后爆炸后試驗后艙內(nèi)動物存活（兔子）試驗后艙內(nèi)動物存活（兔子）主要由壓風供氣系統(tǒng)和壓縮氧供氣系統(tǒng)組成，經(jīng)過試驗驗證，在額定避難時間內(nèi)艙內(nèi)氧氣濃度穩(wěn)定在1923%之間。艙內(nèi)艙內(nèi)O2濃度變化曲線濃度變化曲線 v氧氣供給保障系統(tǒng)v氧氣供給保障系統(tǒng)壓縮氧供給系統(tǒng)壓縮氧供氣系統(tǒng)由醫(yī)用氧氣瓶、減壓閥、壓力表、供氣管路、流量調(diào)節(jié)閥、開關等組成。靜坐時每人耗氧量按0.5L/ min計，根據(jù)救生艙額定人數(shù)確定壓縮氧氣儲量。v氧氣供給保障系統(tǒng)壓風供氣系統(tǒng)由供氣管路、氣動控制閥、壓力表、消音器、油水分離器等組成。壓風供氣的主要作用是供

9、艙內(nèi)待救人員呼吸，同時為艙門風障系統(tǒng)提供氣源動力。v氣體凈化除濕系統(tǒng)凈化除濕系統(tǒng)由氣體凈化劑層、除濕層和空氣驅(qū)動裝置組成，主要用于對二氧化碳、一氧化碳以及其他有毒有害氣體進行凈化，并對艙內(nèi)濕度進行有效控制?？諝怛?qū)動裝置采用電力風扇驅(qū)動艙內(nèi)空氣流動以提高凈化效率，人力風扇（手搖鼓風機）作為空氣流動凈化的備用驅(qū)動力。根據(jù)艙內(nèi)氣體環(huán)境參數(shù)確定所需凈化劑種類，凈化劑層采用積木式結(jié)構(gòu)氣體凈化除濕系統(tǒng)氣體凈化除濕系統(tǒng)防爆風扇防爆風扇v氣體凈化除濕系統(tǒng)v避難艙試驗系統(tǒng)艙內(nèi)濕度變化曲線艙內(nèi)濕度變化曲線 v降溫系統(tǒng)救生艙采用無電力支持的冰降溫系統(tǒng)來降低艙內(nèi)溫度。該系統(tǒng)在煤礦正常生產(chǎn)期間利用外部電源制冰儲冷備用，

10、當災害發(fā)生后外部電源中斷時，通過冰塊融化吸收熱量達到降低艙內(nèi)溫度的目的。v降溫系統(tǒng)避難艙試驗室系統(tǒng)艙內(nèi)溫度變化曲線艙內(nèi)溫度變化曲線 v環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)可監(jiān)測艙內(nèi)外的環(huán)境氣體參數(shù)。艙內(nèi)CO2、CH4、CO、O2 等氣體參數(shù)可通過內(nèi)部傳感器實時監(jiān)測、顯示，并可實現(xiàn)超限報警；溫度和濕度采取人工讀數(shù)的方式進行監(jiān)測。艙外CO2、CH4、CO、O2等參數(shù)可通過外部傳感器實時監(jiān)測，并通過礦井現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)傳達地面，艙外傳感器的數(shù)據(jù)也可通過觀察窗口在艙內(nèi)觀察。v艙內(nèi)照明及指示系統(tǒng)艙內(nèi)采用冷光源超高亮度LED的一體式礦燈照明，避難人員可選擇主光源或輔助光源照明；艙外采用反光標志作為救生艙在黑暗環(huán)境下的逃

11、生指示，指引救生艙的位置所在。一體式礦燈一體式礦燈v動力保障系統(tǒng)外接電源 外接電源作為煤礦正常生產(chǎn)時降溫系統(tǒng)制冰、傳感器監(jiān)測、備用電源充電等的動力。備用電源當災害發(fā)生后外部電源中斷時，備用電源自動啟動，保證在額定防護時間內(nèi)（96h）氣體凈化系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的動力需求。 備用電源由大容量的鎳氫蓄電池組組成，是礦用隔爆兼本質(zhì)安全型，具有自動充電、充電狀態(tài)顯示、均衡充放電等電源管理和過充、過放等安全保護功能。v排泄物收集系統(tǒng)排泄物收集系統(tǒng)采用坐便馬桶收集排泄物，采用化學除臭劑去除異味，保障避難人員的正常代謝，保持艙內(nèi)氣體環(huán)境清潔無異味。坐便馬桶坐便馬桶v生存保障系統(tǒng)艙內(nèi)儲有壓縮氧自救器、食物、水和

12、急救藥品等備用物品，滿足避難人員的生命供給。食品食品壓縮氧自救器壓縮氧自救器v建設標準基本要求突出煤層采區(qū)設置在進風流中，距采掘面500m范圍內(nèi)其他礦井，距采掘面1000m范圍內(nèi)救生艙規(guī)格和數(shù)量滿足服務區(qū)內(nèi)最多人員需要v建設標準安放硐室要求 避開地質(zhì)構(gòu)造帶、應力集中帶、透水威脅區(qū) 盡量在巖層中，頂板完整、支護完好 前后20m范圍內(nèi)應采用不燃性材料支護，符合安全出口的相關要求 安全出口應保證道路暢通，安全間距、風速等符合煤礦安全規(guī)程及相關標準的規(guī)定 v建設標準安放硐室要求形狀u宜采用半圓拱形 u高度大于2.6m u尺寸，根據(jù)救生艙的規(guī)格和通風要求硐室地面u高于巷道底板0.2mu水泥鋪底厚1502

13、00mmu傾斜度不大于3 v建設標準安放硐室要求硐室頂板u安裝防水設施u不得有滴水現(xiàn)象 硐室外20m范圍內(nèi)不應堆放易燃物品 壓風、供水及信號管線 u進入硐室前應埋設于巷底或巷壁，或采取其他措施保護u埋設或保護距離至少不得低于200米 v建設標準安放硐室要求支護材料u阻燃、抗靜電u耐高溫、耐腐蝕硐室標識 礦井避災路線圖應包含井下所有避難硐室設置情況硐室應有清晰、醒目的標識牌懸掛于硐室外，標識牌中應有“救生艙”的反光標志(AQ1017-2005)井巷中應有救生艙方位的明顯標示v建設標準安放硐室要求通風設施u硐室設立在進風風流中，滿足AQ1028-2006標準要求 u壓風供氣應符合MT 390199

14、5標準要求 u壓風供氣系統(tǒng)應專門配置，發(fā)生災害時自動投入運行u保證風源穩(wěn)定可靠，災害應急時隨時可用u供氣量不得少于0.1m3 /min.人 井下避難所設置井下避難所設置的基本要求v煤礦井下避難所固定式避難硐室可移動式救生艙自主選擇基本原則：滿足應變條件下應急避險需要，安全實用、救生、人性化井下避難所設置的基本要求v避難所設置有人作業(yè)的地點確定原則：災害發(fā)生時，礦工佩戴自救器能安全到達一般不超過1000m突出礦井井底車場固定式避難所掘進距離超過500m的巷道工作面避難所設置應與礦井避災路線相結(jié)合井下避難所設置的基本要求v避難所設置避難所額定人數(shù)滿足服務區(qū)內(nèi)同時工作的最多人員5%富裕系數(shù)設置地點無

15、異常應力、頂板完整、支護完好前后20m范圍應用不燃性材料支護，符合安全出口的相應要求存放在巷道中的可移動式救生艙u保證巷道暢通，安全間距、風速等符合規(guī)程及相關標準規(guī)定u防爆炸沖擊波的措施井下避難所設置的基本要求v避難所設置有清晰、醒目的標示礦井避災路線圖中應明確標注避難所位置、規(guī)格、種類井巷中應有避難所方位的明顯指示簡明、易懂的使用說明和操作步驟建立相應的維護、管理制度安全培訓和定期演練井下避難所的通用技術(shù)要求v基本功能安全防護、氧氣供給、有害氣體處理、溫度濕度控制、通訊、照明、指示及基本生存保障在無任何外部支持條件下，生存96h以上v空氣供給裝置或設施人均供風量不低于0.3m3/minO2濃

16、度18.5%22.0%之間艙內(nèi)正壓不低于200Pa接入礦井壓風管路并有減排裝置、帶有閥門控制的呼吸嘴隔離式自救器(不低于45min),數(shù)量1.2倍額定人數(shù)井下避難所的通用技術(shù)要求v有毒有害氣體處理和空氣調(diào)節(jié)控制能力對CO2吸收(排除)能力不低于0.5L/min.人對CO吸收(排除)能力不低于400ppm/h在額定防護時間內(nèi)CO2低于1.0%CO低于24PPm溫度不高于35濕度不高于85%各種化學藥劑真空包裝井下避難所的通用技術(shù)要求v環(huán)境檢測避難所內(nèi)CO、CO2、O2、CH4避難所外CO、CO2、O2、CH4、溫度等v直通調(diào)度室電話通訊失效情況下的信息交流方法采區(qū)特殊措施保證通訊安全可靠井下避難

17、所的通用技術(shù)要求v食品、飲用水食品配備不少于2000kJ/人.天 飲用水不少于0.5L/人.天v避難所外 清晰 醒目的標示v避難所內(nèi) 照明、急救箱、工具箱、滅火 器、排泄物收集處理裝置v避難所電氣設備、高壓容器、儀器儀表、化學藥劑等 符合相關產(chǎn)品標準的規(guī)定和國家有關管理要求安全標志。 固定式避難硐室的基本要求v除以上通用技術(shù)外，還應符合設置地點構(gòu)造簡單、圍巖穩(wěn)定的進風巷道盡可能在巖層中設在煤層中時，應有防瓦斯涌出、煤層自然發(fā)火的安全技術(shù)措施支護 采用阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕材料深度 滿足擴散通風要求寬度按額定人數(shù)確定，且使用面積不少于0.5m2/人固定式避難硐室的基本要求v隔離門向外開啟的

18、2道，中間形成風障隔離門標準不低于反向風門隔離門墻不低于火藥庫防爆墻標準，且有足夠的氣密性井下固定式避難硐室v組成與布局井下固定式避難硐主要由硐室主體、氧氣供給保障系統(tǒng)、空氣凈化與溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、艙內(nèi)照明和指示系統(tǒng)、動力保障系統(tǒng)、生存保障系統(tǒng)、備用自救器等組成。避難硐室布置示意圖避難硐室布置示意圖1、隔離門 2、噴淋系統(tǒng) 3、藥品食品柜 4、供水管 5、壓風管 6、人員管理系統(tǒng)終端 7、壓風自救器箱8、座椅 9、壓縮氧供氣系統(tǒng) 10、擔架 11、環(huán)境參數(shù)監(jiān)測儀器 12、礦用熒光燈13、空氣過濾系統(tǒng)14、防爆空調(diào) 15、電源箱 16、礦用紅外攝像儀 17、集便器 18、排水管 19、