井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)【一】緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)

1、煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)移動(dòng)式救生艙 固定式避難硐室1煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是井下安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)的核心內(nèi)容煤礦井下安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)緊急避險(xiǎn)壓風(fēng)自救供水施救通信聯(lián)絡(luò)監(jiān)測監(jiān)控人員定位緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是礦工生命安全保障系統(tǒng)，生命工程2煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)避難所的基本類型固定式避難硐室鉆孔通風(fēng)式可移動(dòng)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無直通地表的鉆孔，自備供氧設(shè)施軟體式組合式井下避難所提供緊急避險(xiǎn)空間，并可通過牽引、吊裝等方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，以適應(yīng)采掘工作要求自備氧式3煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國外情況鉆孔通風(fēng)式避難硐室避難所備用風(fēng)機(jī)大直徑鉆孔主井進(jìn)風(fēng)井筒井下大巷地面兩道密閉門

2、4煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國外情況自備氧式避難硐室5煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國外情況避難硐室的設(shè)置方式在巷道之間建立的避難硐室預(yù)留專用煤柱建立的避難硐室工作面之間建立的避難硐室在巷道旁側(cè)建立的避難硐室6煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國外情況用鋼材等硬質(zhì)材料制成一體式、分節(jié)組裝式等類型7煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國外情況救生艙在井下的布置8煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國外情況軟體式救生艙Air, Water and FoodAir TanksOxygen TanksPacked Shelter9煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國外情況軟體式救生艙10煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國外井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的發(fā)展加拿大 自1928年的Hollinger礦火

3、災(zāi)（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(yīng)用，現(xiàn)被法律強(qiáng)制建立南非 自1970就出現(xiàn)避難所；1986年Kinross金礦礦難（死亡 177人）后，法律強(qiáng)制井工礦山必須設(shè)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 :金礦自2000年一直使用可移動(dòng)式救生艙，目前已是 法律的基本要求印度、英國、德國、法國等 也在研究和應(yīng)用避難所。從使用情 況看，早期主要用于金屬礦山，煤礦應(yīng)用很少，認(rèn)為煤礦 在災(zāi)變時(shí)期容易發(fā)生火災(zāi)或爆炸，人員應(yīng)盡可能撤離。目 前，越來越

4、多的國家規(guī)定煤礦也必須設(shè)立避難所11煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)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：硬體艙加拿大 RANA：硬體艙、空氣供給與廢氣處理設(shè)備德國 DREGER：硬體艙、快速充氣站英國 Molecular：有害氣體處理設(shè)備12煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)國內(nèi)情況目前有20多家單位從事相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)，有的已鑒定，有的已取得安標(biāo)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(shè)備主要研發(fā)單位有4家13移動(dòng)式救生艙 14礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙結(jié)構(gòu)15礦用硬體組裝移動(dòng)

5、式救生艙艙體結(jié)構(gòu)艙體采用長方體斜頂結(jié)構(gòu)。艙體采用分段式設(shè)計(jì)，每段約0.95m。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(shè)施區(qū)三個(gè)部分。因艙體正對(duì)爆炸源部位壓力最大，前端部設(shè)計(jì)為錐臺(tái)形16礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙艙體抗爆性試驗(yàn)艙體經(jīng)過2次瓦斯爆炸和3次瓦斯與煤塵爆炸后，艙體無變形、無移動(dòng)、內(nèi)外完好、艙內(nèi)動(dòng)物（兔子）生命體征良好。 艙體后端視圖-爆炸前艙體后端視圖-爆炸后試驗(yàn)后艙內(nèi)動(dòng)物存活（兔子）17礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙主要由壓風(fēng)供氣系統(tǒng)和壓縮氧供氣系統(tǒng)組成，經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，在額定避難時(shí)間內(nèi)艙內(nèi)氧氣濃度穩(wěn)定在1923%之間。艙內(nèi)O2濃度變化曲線 氧氣供給保障系統(tǒng)18礦用硬體

6、組裝移動(dòng)式救生艙氧氣供給保障系統(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(guān)等組成。靜坐時(shí)每人耗氧量按0.5L/ min計(jì)，根據(jù)救生艙額定人數(shù)確定壓縮氧氣儲(chǔ)量。19礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙氧氣供給保障系統(tǒng)壓風(fēng)供氣系統(tǒng)由供氣管路、氣動(dòng)控制閥、壓力表、消音器、油水分離器等組成。壓風(fēng)供氣的主要作用是供艙內(nèi)待救人員呼吸，同時(shí)為艙門風(fēng)障系統(tǒng)提供氣源動(dòng)力。20礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙氣體凈化除濕系統(tǒng)凈化除濕系統(tǒng)由氣體凈化劑層、除濕層和空氣驅(qū)動(dòng)裝置組成，主要用于對(duì)二氧化碳、一氧化碳以及其他有毒有害氣體進(jìn)行凈化，并對(duì)艙內(nèi)濕度進(jìn)行有效控制?？諝怛?qū)動(dòng)裝置采用電力風(fēng)扇驅(qū)動(dòng)艙內(nèi)

7、空氣流動(dòng)以提高凈化效率，人力風(fēng)扇（手搖鼓風(fēng)機(jī)）作為空氣流動(dòng)凈化的備用驅(qū)動(dòng)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)防爆風(fēng)扇21礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙氣體凈化除濕系統(tǒng)避難艙試驗(yàn)系統(tǒng)艙內(nèi)濕度變化曲線 22礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙降溫系統(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(chǔ)冷備用，當(dāng)災(zāi)害發(fā)生后外部電源中斷時(shí)，通過冰塊融化吸收熱量達(dá)到降低艙內(nèi)溫度的目的。23礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙降溫系統(tǒng)避難艙試驗(yàn)室系統(tǒng)艙內(nèi)溫度變化曲線 24礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙環(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)C

8、O2、CH4、CO、O2 等氣體參數(shù)可通過內(nèi)部傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測、顯示，并可實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警；溫度和濕度采取人工讀數(shù)的方式進(jìn)行監(jiān)測。艙外CO2、CH4、CO、O2等參數(shù)可通過外部傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測，并通過礦井現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)傳達(dá)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。25礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙艙內(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(biāo)志作為救生艙在黑暗環(huán)境下的逃生指示，指引救生艙的位置所在。一體式礦燈26礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙動(dòng)力保障系統(tǒng)外接電源 外接電源作為煤礦正常生產(chǎn)時(shí)降溫系統(tǒng)制冰、傳感器監(jiān)測、備用電源充電等的動(dòng)力。備

9、用電源當(dāng)災(zāi)害發(fā)生后外部電源中斷時(shí)，備用電源自動(dòng)啟動(dòng)，保證在額定防護(hù)時(shí)間內(nèi)（96h）氣體凈化系統(tǒng)和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的動(dòng)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(dòng)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(hù)功能。27礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙排泄物收集系統(tǒng)排泄物收集系統(tǒng)采用坐便馬桶收集排泄物，采用化學(xué)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28礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙生存保障系統(tǒng)艙內(nèi)儲(chǔ)有壓縮氧自救器、食物、水和急救藥品等備用物品，滿足避難人員的生命供給。食品壓縮氧自救器29礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)基本要求突

10、出煤層采區(qū)設(shè)置在反向風(fēng)門外的進(jìn)風(fēng)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(wù)區(qū)內(nèi)最多人員需要30礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)安放硐室要求 避開地質(zhì)構(gòu)造帶、應(yīng)力集中帶、透水威脅區(qū) 盡量在巖層中，頂板完整、支護(hù)完好 混凝土，厚度200300mm 前后20m范圍內(nèi)應(yīng)采用不燃性材料支護(hù)，符合安全出口的相關(guān)要求 安全出口應(yīng)保證道路暢通，安全間距、風(fēng)速等符合煤礦安全規(guī)程及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定 31礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)安放硐室要求形狀宜采用半圓拱形 高度大于2.6m 尺寸，根據(jù)救生艙的規(guī)格和通風(fēng)要求硐室地面高于巷道底板0.2m水泥鋪底厚150200mm傾斜

11、度不大于3 32礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)安放硐室要求硐室頂板安裝防水設(shè)施不得有滴水現(xiàn)象 硐室外20m范圍內(nèi)不應(yīng)堆放易燃物品 壓風(fēng)、供水及信號(hào)管線 進(jìn)入硐室前應(yīng)埋設(shè)于巷底或巷壁，或采取其他措施保護(hù)埋設(shè)或保護(hù)距離至少不得低于200米 33礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)安放硐室要求根據(jù)不同巖性采用錨噴、砌碹等支護(hù)支護(hù)材料阻燃、抗靜電耐高溫、耐腐蝕硐室標(biāo)識(shí) 礦井避災(zāi)路線圖應(yīng)包含井下所有避難硐室設(shè)置情況硐室應(yīng)有清晰、醒目的標(biāo)識(shí)牌懸掛于硐室外，標(biāo)識(shí)牌中應(yīng)有“救生艙”的反光標(biāo)志(AQ1017-2005)井巷中應(yīng)有救生艙方位的明顯標(biāo)示34礦用硬體組裝移動(dòng)式救生艙建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)安放硐室要求通風(fēng)設(shè)施硐室設(shè)立在

12、進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中，滿足AQ1028-2006標(biāo)準(zhǔn)要求 壓風(fēng)供氣應(yīng)符合MT 3901995標(biāo)準(zhǔn)要求 壓風(fēng)供氣系統(tǒng)應(yīng)專門配置，發(fā)生災(zāi)害時(shí)自動(dòng)投入運(yùn)行保證風(fēng)源穩(wěn)定可靠，災(zāi)害應(yīng)急時(shí)隨時(shí)可用供氣量不得少于0.1m3 /min.人 35井下避難所設(shè)置36井下避難所設(shè)置的基本要求煤礦井下避難所固定式避難硐室可移動(dòng)式救生艙自主選擇基本原則：滿足應(yīng)變條件下應(yīng)急避險(xiǎn)需要，安全實(shí)用、救生、人性化37井下避難所設(shè)置的基本要求避難所設(shè)置有人作業(yè)的地點(diǎn)確定原則：災(zāi)害發(fā)生時(shí)，礦工佩戴自救器能安全到達(dá)一般不超過1000m突出礦井井底車場固定式避難所掘進(jìn)距離超過500m的巷道工作面避難所設(shè)置應(yīng)與礦井避災(zāi)路線相結(jié)合38井下避難所設(shè)置的

13、基本要求避難所設(shè)置避難所額定人數(shù)滿足服務(wù)區(qū)內(nèi)同時(shí)工作的最多人員5%富裕系數(shù)設(shè)置地點(diǎn)無異常應(yīng)力、頂板完整、支護(hù)完好前后20m范圍應(yīng)用不燃性材料支護(hù)，符合安全出口的相應(yīng)要求存放在巷道中的可移動(dòng)式救生艙保證巷道暢通，安全間距、風(fēng)速等符合規(guī)程及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定防爆炸沖擊波的措施39井下避難所設(shè)置的基本要求避難所設(shè)置有清晰、醒目的標(biāo)示礦井避災(zāi)路線圖中應(yīng)明確標(biāo)注避難所位置、規(guī)格、種類井巷中應(yīng)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(yīng)的維護(hù)、管理制度安全培訓(xùn)和定期演練40井下避難所的通用技術(shù)要求基本功能安全防護(hù)、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

14、持條件下，生存96h以上空氣供給裝置或設(shè)施人均供風(fēng)量不低于0.3m3/minO2濃度18.5%22.0%之間艙內(nèi)正壓不低于200Pa接入礦井壓風(fēng)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)41井下避難所的通用技術(shù)要求有毒有害氣體處理和空氣調(diào)節(jié)控制能力對(duì)CO2吸收(排除)能力不低于0.5L/min.人對(duì)CO吸收(排除)能力不低于400ppm/h在額定防護(hù)時(shí)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(xué)藥劑真空包裝42井下避難所的通用技術(shù)要求環(huán)境檢測避難所內(nèi)CO、CO2、O2、CH4避難所外CO、CO2、O2、CH4、

15、溫度等直通調(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43井下避難所的通用技術(shù)要求食品、飲用水食品配備不少于2000kJ/人.天 飲用水不少于0.5L/人.天避難所外 清晰 醒目的標(biāo)示避難所內(nèi) 照明、急救箱、工具箱、滅火 器、排泄物收集處理裝置避難所電氣設(shè)備、高壓容器、儀器儀表、化學(xué)藥劑等 符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和國家有關(guān)管理要求安全標(biāo)志。 44固定式避難硐室的基本要求除以上通用技術(shù)外，還應(yīng)符合設(shè)置地點(diǎn)構(gòu)造簡單、圍巖穩(wěn)定的進(jìn)風(fēng)巷道盡可能在巖層中設(shè)在煤層中時(shí)，應(yīng)有防瓦斯涌出、煤層自然發(fā)火的安全技術(shù)措施支護(hù) 采用阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕材料深度 滿足擴(kuò)散通風(fēng)要求寬度按額定

16、人數(shù)確定，且使用面積不少于0.5m2/人45固定式避難硐室的基本要求隔離門向外開啟的2道，中間形成風(fēng)障隔離門標(biāo)準(zhǔn)不低于反向風(fēng)門隔離門墻不低于火藥庫防爆墻標(biāo)準(zhǔn)，且有足夠的氣密性46井下固定式避難硐室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(dòng)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1、隔離門 2、噴淋系統(tǒng) 3、藥品食品柜 4、供水管 5、壓風(fēng)管 6、人員管理系統(tǒng)終端 7、壓風(fēng)自救器箱8、座椅 9、壓縮氧供氣系統(tǒng) 10、擔(dān)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、

17、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、排氣管 20、自救器及工具柜47井下固定式避難硐室主要技術(shù)參數(shù)硐室規(guī)格 15m2.6m2m(可根據(jù) 人數(shù)變化)額定避難時(shí)間 100 h額定容納人數(shù) 15人、30人、40人、50人備用電池供電時(shí)間 100 hCO濃度 24PPm CO2濃度 1%O2濃度 18%23%48井下固定式避難硐室功能 供氣方式多樣 壓風(fēng) 壓縮氧 空氣凈化 可隔熱降溫 硐室內(nèi)外環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(CH4、CO、CO2、O2濃度，溫度等) 集便功能風(fēng)、水、通訊“三條線”保障49移動(dòng)式救生艙驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置位置及支護(hù)50移動(dòng)式救生艙驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)安放硐室工程51

18、移動(dòng)式救生艙驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)功能設(shè)施52移動(dòng)式救生艙驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)管理制度53產(chǎn)品介紹 煤礦用可移動(dòng)式救生艙(軟體充脹式)是一種煤礦井下瓦斯“煤塵爆炸、火災(zāi)、煤與瓦斯突出冒頂?shù)葹?zāi)害事故發(fā)生后，來不及撤離的井下作業(yè)人員等待救援的應(yīng)急避難裝置。 救生艙制氧系統(tǒng)是利用人體呼出的二氧化碳經(jīng)過制氧機(jī)后，轉(zhuǎn)化成氧氣輸入救生艙內(nèi)部，以此循環(huán)供人呼吸。 54 救生艙主要由救生艙主體、制氧系統(tǒng)、正壓系統(tǒng)、溫濕度調(diào)節(jié)及有毒有害氣體處理系統(tǒng)、通信及環(huán)境氣體檢測裝置等組成，其主體采用五層防火、隔熱材料制成。 它通過箱體上的啟動(dòng)裝置將壓縮空氣瓶中的氣體釋放，自動(dòng)充脹成型后使用。5556產(chǎn)品特點(diǎn)結(jié)構(gòu) 救生艙具有結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕、無電源、獨(dú)立性強(qiáng)、啟動(dòng)快、便于移動(dòng)運(yùn)輸及使用簡單等特點(diǎn)，可適用于煤礦、非煤礦山等地下工程應(yīng)急逃生避難使用。57供氧 救生艙在國內(nèi)外采用化學(xué)生氧技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了生氧、降溫、co2吸收一體化，生氧速度快，供氧可靠。58利用化學(xué)生氧劑構(gòu)成的生氧系統(tǒng)產(chǎn)生氧氣，人員進(jìn)入避難艙后