避难硐室系统介绍及组成

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1、济南中盾电气设备有限公司硐室功能系统组成及要求济南中盾电气设备有限公司 二零一二年四月2 避灾硐室的系统组成及要求井下避灾硐室由以下各系统组成：供氧系统通讯系统食物水附属系统避灾硐室系统组成标识系统动力系统医疗系统照明系统密闭空间系统环境控制系统监测监控系统图4 避灾硐室系统组成图（1）供氧系统由于矿井发生水灾、火灾、爆炸和冒顶等严重突发事故时，都会致使避灾硐室周围环境伴有缺氧、有毒有害气体出现。因此，避灾硐室内必须设置向避险人员提供氧气以及保证其能够维持正常呼吸的供养装置。供养装置必须满足一下要求：避险人员在避灾硐室内能够呼吸到纯净的氧气，氧气浓度应控制在18.5%23%之间；氧气供给量及氧

2、气浓度必须满足人体呼吸生理特点；氧气供给时间必须满足额定避险人数避难时不少于96h的生存时间；供氧装置在井下特殊条件下不受环境影响能够保证及时、可靠。目前，永久避灾硐室供养方案一般有三种，即压风自救系统供养、压缩氧气供养和自救器供氧。如下表所示：表2 避灾硐室供氧系统启动顺序供氧方式主要内容1压风管路供氧通过与矿井压风系统相连的压风管路向避灾硐室供氧2压缩氧气供氧当压风系统故障时，通过瓶装氧气向避灾硐室供氧3自救器供氧压缩氧自救器（一）压风自救系统供氧井下压风自救系统通过减压装置、球阀、油水分离器和消音器引入硐室，供气压力0.10.3MPa,供气流量0.3m/人min，连续噪音不大于70dB（

3、A）。图5 压风自救系统供氧原理图压风自救系统通过硐室地槽进入生存硐室内。压风管道安装在硐室右帮墙体上，离地面1.5米高，每隔1米安装一个散气口，负责压风自救系统供风。图6 压风自救系统供氧装置（二）压缩氧气瓶供氧压缩氧气瓶供氧流量0.5L/人min，避险人数34人，避险时间96h计算，所需氧气体积为：0.5349660=97920L设计选择医药氧气瓶，采用40L型号氧气瓶作为供氧气源，每支氧气瓶内可用氧气体积为：P40=12840=5120L故需氧气瓶数量为97920/5120=19.12520支压缩氧气供氧装置配置及原理详见图7，该装置是利用储存在钢瓶中的压缩氧，通过供氧控制装置为避险人员

4、输出规定数值的氧气。在生存室内的辅助硐室放置的钢瓶出口经高压管路并联后集中至减压器，减压器将来自氧气瓶中的压缩氧气进行减压并输出稳定的压力至可调节浮子流量计，并与净化后冷空气汇流，排入生存硐室。氧气输出量可根据避险人员数量手动调节。由于减压器输出稳定的压力，因此浮子流量计调节值一定时，通过浮子流量计的氧气输出量不会随氧气瓶中的压力变化而变化。主要技术参数如下：人均供氧量0.5L/min；硐室内氧气浓度18.5%23%；供氧系统用的减压器入口压力15MPa、出口压力00.5MPa（可调节）；最大流量不小于40 L/min；浮子流量计量程040 L/min，分度值0.5 L/min。图7 压缩氧气

5、供氧示意图设计按人均供氧量0.5 L/min，避险人数34人计算，单位时间内总供氧量为：0.534=17 L/min由于灾变期间进入永久避灾硐室避险人数可能随时发生变化，为了有效控制供氧量输出，为不同数量的避险人员提供氧气，设计选择可调节流量计。图8 压缩氧气供氧装置在生存室内的辅助硐室（具体位置见设计图纸）内放置水容积为40L的压缩氧气瓶20支。氧气瓶经高压管路并联与减压器输入口连接，减压器及浮子流量计放置在生存室墙壁上，方便避险人员调节、观察压力及供氧流量数值。（三）压缩氧自救器供氧避灾硐室内应按额定避险人数配备隔绝式压缩氧自救器，设计配备ZYX-45型压缩氧自救器，配备数量为341.2=

6、40.8台，所以配备41个自救器ZYX-45型压缩氧自救器额定防护时间为45min，该自救器具有体积小。重量轻、结构合理、性能稳定和使用方便等特点。ZYX-45型压缩氧自救器性能参数如下：表3 ZYX-45型压缩氧自救器技术参数表外形尺寸（mm）质量（kg）额定防护时间（min）氧气瓶额定压力（MPa）定量供氧（L/min）2271771002.145201.2自救器放置在避灾硐室储存柜内，并在柜门外注明，方便避难人数取用。（2）通讯联络系统永久避灾硐室设置直通分矿调度室的电话，最大限度保证灾变期间的通讯安全可靠，将井下两套通信系统通过地槽将通信线路接入避灾硐室内，将两部扩拨电话安装在硐室左帮

7、上。避灾硐室通讯系统见下表：表4 避灾硐室通讯联络系统通讯方式说明实埋通讯电缆通过地槽方式进入避灾硐室内井下防爆扩拨电话通信信号通过井下中继站到达分矿调度室（3）监测监控系统避灾硐室生存硐室内配备独立的内外环境参数检测仪，实现突发紧急情况下人员避险时对生存硐室内的O2、CO2、CO、温度、湿度和大气压进行实时监测并有超限报警装置。并在超限报警后为避险人员提供正确的操作语音提示，通过正确措施来保障避灾硐室内环境平衡。监测数据通过通讯电缆传到地表调度室，过渡硐室内安装监测O2和CO监测，硐室外安装有O2、CO2、CO和NO2监测。人员定位分站设置在避灾硐室内，实时监测人员进出紧急避险设施的情况，在

8、避灾硐室外也应设置人员定位分站。图9 监测监控系统装置在生存硐室两侧各安装一个摄像头，排班室内墙安装一个摄像头，实时监测避灾硐室避险人员及避灾硐室情况，为抢险救援提供信息。监控画面通过通信电缆传到地表调度室。在避灾硐室内安装一台显示器，负责播放井口及救援情况。（4）环境控制系统避灾硐室内是一个密闭空间，室内温度会因避险人员身体散热而导致温度升高。因此，硐室内配备温度和湿度控制装置。避灾硐室环境控制系统由温度控制、湿度控制、空气净化和氧气控制组成。如下表所示：表5 避灾硐室环境控制系统系统构成说明温度控制采用蓄冰制冷空调调节温度湿度控制通过循环风进行水气冷凝和吸附控制湿度空气净化化学吸收剂氧气控

9、制压缩氧气瓶控制氧气浓度空气净化系统主要是净化人呼吸产生的二氧化碳气体和外界涌进的一氧化碳气体，采用二氧化碳吸收剂，每人按照0.5L/min排出量计算，二氧化碳吸收剂数量为：340.56096/100=979.2kg，取980kg。图10 空气净化示意图及装置处理一氧化碳的能力要能保证20分钟内将浓度从0.04%降到0.0024%以下。在硐室里，采用空气净化柜对空气进行净化处理。二氧化碳吸收剂和一氧化碳吸收剂不使用时放置在储存柜中。（5）密闭空间系统两道门为密闭门，向外开启，能里外锁死，设有观察窗；密闭门及墙要求矿压要求不低于0.3MPa，密闭门墙体采用钢筋混凝土浇筑，墙体用不低于C25的混凝

10、土，周边掏槽，宽度不低于0.3米，深度不低于0.3米，底部留有0.1米的门槛，保证足够的气密性和强度，使避灾硐室形成一个安全的密闭空间，阻止避灾硐室外部的有毒有害气体进入避灾硐室，危害避灾硐室人员的身体健康。图11 防爆密闭门（6）排水和排气系统在地槽中预埋的单向排水管，将高压水泵放置在蓄水池中，负责排出避险人员的生活废水。在地槽中预埋单向排气管，负责排出避险人员的呼吸废气。生存硐室内应安装两趟单向排气管和一趟单向排水管路及手动阀门，过渡硐室内应安装手动阀门。（7）供水施救系统供水施救系统通过硐室地槽进入生存硐室内。在生存硐室入口通过过滤减压装置后，在生存硐室入口左墙上安装两道阀门，负责避灾期

11、间人员的应急用水。在硐室入口左侧施工一个长0.5米，宽0.4米的水槽，便于生活废水通过水槽流入卫生间蓄水池中。（8）空气幕和喷淋装置过渡硐室内设压缩空气幕和压气喷淋装置。空气幕装置是通过高压气体产生一定厚度的幕状气流，既不影响人员出入，又能阻止室内外空气对流，同时强大的气流还可以吹散附着在人体衣物上的有毒有害气体。硐室门打开时，机械阀控制空气幕自动开启，关闭时，空气幕自动停止。避险人员进入避灾硐室时，若带入了室外的有毒有害气体，可以在过渡硐室内打开喷淋装置对有毒有害气体进行清洗。喷淋装置是使大流量清洁空气充入过渡硐室内，在过渡硐室内形成正压环境，再通过单向排气阀将室内的有毒有害气体排出避灾硐室

12、。喷淋装置由压风系统供气，当压风系统无法正常工作时，通过备用压缩空气进行喷淋，过渡硐室放置压缩空气瓶。（9）生存保障为了给避险人员创造良好的生活环境，保证避险人员健康安全，在永久避灾硐室内设置有座椅、担架、隔绝式正压氧呼吸器、急救包、食品、饮用水、工具箱等按照设计规定人数为34人要求，设置34个座椅，座椅下为储存柜，分成上下两排靠硐室两帮摆放，椅子间距为0.6米。根据避灾硐室设计需要，在避灾硐室两排椅子中间放置4个长1.5米，宽0.5米、高0.7米的是储存柜，主要储存自救器、逃生矿灯等应急物资设备等。逃生用矿灯34个，卫生间内设置打包式座便器2个和垃圾桶4个。急救箱和工具箱内配置足量的日常药品

13、和常用工具。上述物品按类别放置在储存柜内，并在柜门外注明。工具物品有担架、隔绝式正压氧呼吸器、自动苏生器、铁锤、铁锹、铁镐、拐棍、扳子、钳子、螺丝钉等，急救物品有绷带、纱布、速效救心丸、云南白药、剪刀、血压计和注射器等图12 不锈钢座椅及打包式座便器避灾硐室配备能满足不少于96小时的备用电源，放置在生存硐室入口右侧。按照额定人数为34人配备足量的生活用水、方便面及压缩饼干放置在座位下储存柜中，并在柜外注明。食品按照每人每天不少于5000KJ能量，饮用水按照每人每天不少于1.5L。照明线吊挂孔位于硐室顶板中心线上，间距4米，孔深0.3米，采用矿用节能型LED灯，供电线缆通过地槽进入硐室内。备用电

14、源放置在硐室内，应满足正常硐室内用电器供电96小时以上。硐室入口应设置标识牌、巷道指示牌和硐室操作指示牌等。3 管线保护压风、供水、监测监控、人员定位、通讯联络和供电等管线在接入硐室前采取保护措施，利用预留地槽进入硐室内，确保在灾变时不被破坏。图13 管线保护三 日常管理、维护及说明1、避灾硐室建成后，应定期对避灾硐室内设备设施进行检查维护，确保配备的食品、水和急救药品等在有效期内，过期时应及时更换。有保质期的物品应列出保质日期和下次更换时间。2、所有入井人员都必须进行避灾硐室使用培训，同时还应该对避灾硐室的管理人员进行日常维护和管理培训。培训避灾硐室的组成、功能、使用方法、日常维护、逃生知识、应急演练和管理等方面的知识。3 其他要求（1）线缆通过地槽时，必须加保护管防护。所有地槽内的管路线缆铺设完成后，用混凝土浇筑密闭。（2）避灾硐室内的设备设施及物品要定期进行检查，确保完整可靠。（3）避灾硐室内部布线及安装施工顺序要合理，保证施工质量。（4）具体布置情况见附图。附件：1、34人避灾硐室装备表2、工程量清单附图：避灾硐室设计图纸