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永久避难硐室设计方案说明书
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永久避难硐室设计方案说明书
前言
要，煤矿井下紧急避险系统是国家强制推行的先进技术装备，为规范
和促进云庄煤矿井下紧急避险系统的建设、完善和管理，根据《国务
院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发【2010】23号)
精神和安监总煤矿【2010】15号文件《国家安全监管总局国家煤矿
安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》精
神以及集团公司，矿务局相关文件规定，结合云庄煤矿实际情况，特
编制本方案。
本建设方案中的紧急避险设施建设主要是指全矿永久避难硐室建设以及其他“五大系统”的对接;室和舱内紧急避难设施由供氧、
动力、坏境监测、排泄物处理、空气幕联动和通信等各个系统组成，
规划合理的避灾路线，补充应急预案等。紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、环境监测、通讯、照明、人员生存保障等基本功能。建设完善紧急避险系统并与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相对接，形成井下整体性的安全避险系统。
第一章 紧急避险设施分布依据及地点
1.1 紧急避险设施方案设计依据
1.11 《煤炭工业矿井设计规范》GB 5025—2005。
1.12 《煤矿安全规程》2011年版。
1.13 《MTT
5026—2009》煤矿矿井井底车场硐室设计规范》。
1.14 国家煤矿安全监察局《煤矿井下避难所试点建设基本要求》
(媒安监司办2010第9号)。
1.15 国家安全监管总局国家煤矿监局关于《建设完善煤矿井下
安全避险“六大系统”的通知》(安监总煤装〔修2010〕146号)。
1.16 《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发
〔2010〕23号)。
1.17 《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》(安监总媒装
〔2011〕15号)及重庆中梁山煤电公司井下避难硐室设计方案。
1.2 紧急避险设施布置依据
根据安监总媒装【2011】15号文件《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于印发煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定的通知》
中第5条“永久避难硐室是值设置在井底车场、水平大巷、采区(盘
区)避灾路线上。具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，服务于整
个矿井、水平或采取，服务年限一般不低于5年。
1.3 紧急避险设施方案确定
该硐室位于云庄煤矿-400等候室附近，为-400大巷和-400等候室通道之间串联建成。其底板标高为-398m，全部位于细砂岩之中。根据云庄煤矿井下人员管理系统监测到的全矿下井作业人员及硐室附近人员分布情况统计，所有范围内作业人员一般为80人左右。按照紧急情况下井下作业人员就斤避难的原则，同时根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》第9条“永久避难硐室的备用系数不低于1.2”之要求，井下永久避难硐室生存室内按100人考虑，每人有效使用面积不低于1.0
m2，过滤室的净面积不小于3.0m2。
第二章 紧急避险设施类型及容积
2.1 永久避难硐室
2.1.1永久避难硐室规格
(1) 永久避难硐室生存室内按避难人数100人考虑，每人应不小于1.0m2，过渡室的净面积应不小于3.0m2的使用面积计算：
S生=1.0x100=100m2
S过=3.0m2
(2)永久避难硐室的生存室的设计宽度为3.4m，过渡室的设计宽度若为2m，生存室容量的备用系数为1.2，计算其长度：
a生=100x1÷3.4=30m
a过=3.0÷2.0=1.5m
过渡室长度不小于1.5m即满足规定要求，现结合设计实际，防爆门两道，厚度为1m，防护门两道和过渡室长度为2m。所以永久避难硐室总长度为
a=a生+a′过=30+4=34m
(3) 根据现有避难硐室和永久避难硐室施工需要，生存室的设计宽度若为3.4m和过渡室的设计宽度为2m时，生存室长度不得小于30m和硐室总长度不得小于34m可满足要求。
(4) 采取永久避难硐室设计总面积S=172.72
m2，生存室面积S生=159.12 m2，过渡室面积S过=3 m2，满足规定要求，硐室具体参数见永久避难硐室设计图。
2.1.2 永久避难硐室的功能
(1) 整体结构坚固密闭，能达到防火防爆，隔绝有毒有害气体的要求。
(2) 硐室能实现独立供氧，提供人员生存的基本需求。
(3) 硐室有完善的监测监控系统和通讯系统，可及时与地面积取得联系，争取及时救援。
(4) 硐室内装备有医疗急救设备、照明设备、灭火器、自救器、水、干粮、卫生设备等必须设备。
2.1.3 避难硐室结构
(1)支护
整个永久避难硐室的支护是一次性支护。
一次支护：采用锚杆锚索+横纵钢筋托梁+金属网+喷射混凝土联合支护：喷浆厚度100mm。
(2)功能区域划分
永久避难硐室室内部分为过渡室、生存室，两道门设有与门开启联动的气幕装置以阻隔有毒有害气体进入室内，过渡室的内设有喷淋装置。生存室逃生人员进入避难硐室后的主要活动空间，满足逃生人员在避难硐室内部生产的基本需求，内部设有监测监控系统、通信联络系统、三级供氧系统、照明系统、备用电源、生存保障系统。
2.1.4 避难硐室系统构成
硐室内部设有防暴密闭系统、监测监控系统、供氧系统、通信系统，并备用常用的救护器材、工具和定量的食物、水等附属设备。
(1)防暴密闭系统
①第一道防护密闭门
防护密闭门的设计遵盾灵活、快捷、手动、密闭性良好等原则。门体要求能够抵御0.3MPa的爆炸冲击波、有毒有害气体对人体的伤害，防护密闭门采用的规格参数为1x2m，并在防护密闭门上设观察窗，防护密闭门由有资质生产厂家提供。
②防暴密闭墙
永久避难硐室-400大巷和-400候车室通道的两侧两个通道各采用一道防暴密闭墙结构，墙体上分别各设两跟￠159mm钢管，并在室内安装控制闸门，用于硐室的正常通风，当发生灾变时立即关闭控制闸门。防暴密闭墙同样要求能够抵抗0.3MPa的爆炸冲击波。通过采用C30强度的混凝土并配筋来实现要求。为了加强其抗冲击波能力，墙体周边掏槽，深度不小于0.2m。
③第二道密闭门
采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。
④喷淋装置
喷淋装置安装在两端防暴密闭门处，目的是隔阻逃生人员进入避难硐室时有毒有害气体对进入，系统的启动与硐室密闭门相连动，使得在密闭门打开后，在门口形成了气幕门，气源采用矿井压风，水源由供水系统提供。门前设不少于两趟单向排气管和一趟单向排水管，排水管和排气管应加装手动闸门。
(2)监测监控系统
硐室避难区入口设有人员定位读卡器，避难人员进入即可探测到，同时内安设防爆摄像头，监测硐室人员情况，便于地面应急救援中心了解井下避难人员情况，便于做出合适的救援计划和指导避难人员进行自救。
硐室内外设置传感器实时监控硐室内外的各项坏境参数，为硐室内避难人员提供活动依据，硐室内放置机械湿度计、02、C0、CH4、CO和温度传感器。过渡室放置02和CO传感器。硐室外两侧分别放置CH4、02、C0、C02和温度传感器。当监测系统探测到以上各项环境参数超标时，监测系统报警自动提示，设定声光报警系统。设置数据接口，与经商监测平台对接，讲监测到的室内气体环境参数传输到井
上。各项环境参数标准如表1所示。
(3) 供氧系统
永久避难硐室采用“三级供氧系统”，分为井下压风供氧、氧气瓶供氧、自救器供氧。优先采用井下压风供氧，若井下压风系统中断或破坏，立即开启氧气瓶向硐室供氧。
压风供氧采用ZYJ矿井压风自救装置提供，ZYJ矿井压风自救装置箱体结构是一种新型的隔绝式气体呼吸防护装置，针对传统老式压风自救装置存在的缺陷，本装置一箱六组，能同时提供六人使用，达到互相照顾的效果。
氧气瓶供氧外接15MPa高压氧气气瓶组，由汇流排行总控制，最后汇集到一体机中与过滤气体混合均匀后供避难远远呼吸，气瓶中的高压氧气会经过两次减压，第一次减压是将15MPa高压氧气将为压力在0.6—1MPa的氧气，第二次减压是将压力在0.6—1MPa的氧气将为0.1—0.2MPa的常压氧气，便于硐室内的避难人员正常呼吸，此外，汇流排中氧气流量可根据不同人数容量进行调节(人均需要氧量0.5L/min)。
(4) 通讯系统
避难硐室内实现了“2级通讯系统”，分别为无线通知，有线电话两种方式。国家没做具体要求，目前矿井现有童话系统对接即可，有线电话与井上调度室相连，电话机旁边设置通讯面板，面板上面印有“救援指挥中心”、“调度室”等主要部门电话，同时在硐室入口附近安装无线通讯基站，硐室内配备一台无线电话，可是先有效的联络便于开展救援工作。
(5) 电源系统
避难硐室内动力供应系统由矿井供电系统和镍氢电池组组成。正常情况下由矿井供电系统提供监控装置、人员定位装置和视频装置等的动力供应。灾变发生后在矿井电系统中断的情况下，则由蓄电池组提供动力供应。镍氢蓄电池组放置在专用隔爆电源箱内，平时依靠框内电源充电维持。电池蓄电量可保证设备运行96小时。
(6) 照明系统
避难硐室内照明系统由防暴LED灯和备用矿灯照明组成。硐室内照明正常情况由安装在避难硐室内的防暴LED灯提供，避险状态下外界供电中断时由室内备用电源及备用一体式矿灯提供。根据避难硐室可以提供的最多避险认输，设计配备不少于总认输25%的一体矿灯。
(7) 生存保障系统
附属设备包括医疗急救设备、照明设备。灭火器、自救器、水、干粮、座椅、卫生设备等必须设备。这些附属设备能保证避难硐室内部人员在救援队伍赶来之前，维持正常的基本生活。
自救器：采用隔绝式自救器，额定防护时间45min，便于紧急情况下转移。
急救箱：内配有体温计、包扎带、止痛药等，可对伤员进行简单的救护。
饮用水：人均每天1500ml配备。
食物：人均1500KJ，配备军用压缩饼干，每人每天四块配备。
卫生设施：备有机械打包式马桶，可对人体排泄物打包密封。
标志知识：硐室内部设有清晰可见的标志，各设备张贴使用说明，并张贴避难硐室操作规程和应急响应流程，指导避难人员进行自救。其中自救器、水、食物数量按照额定纳人数的1.2培存储并集中存放。
第三章 紧急避险设施基本功能及整体性设计
3.1 紧急避险设施基本功能
紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、环境监测、通讯、照明、人员生存保障等基本功能，在无任何外界支持的情况下额定防护时间不低于96h。
3.1.1 自备氧供氧系统
供氧量不低于0.5升/分钟·人，处理二氧化碳的能力不低于0.5升/分钟·人。
永久避难硐室供氧量及钢瓶数计算：
Q=A·T·B=100x60x0.5=288000L
Q——需配备的总氧气量，L： A——永久避难硐室按最大人数100人计算，人：
t——供氧量不小于96h计算，min：
B——供氧量不低于0.5L/min·人：
N——需氧气瓶数
3.1.2 环境监测
紧急避险设施内部环境中氧气含量应在18.5%-23.0%之间，二氧化碳浓度不大于1.0%温度不高于35摄氏度，湿度不大于85%，并保证紧急避险设施应始终不低于100pa的正压状态。
配备独立的内外坏境参数监测货监测一期、一氧化碳，生存室内的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度、湿度和避险设施外的氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳进行检测货监测。
3.1.3 人员生存保障
紧急避险设施内按额定避险认输配备食品，饮用水、自救器、人体排泄物收集处理装置及急救箱、照明设施、工具箱、灭火器等辅助设施。配备的食品发热量不少于5000千焦/天·人，饮用水不少与1.5升/天·人。
(1) 永久避难硐室饮用水共给量计算：
V=A·T·B=100x(96/24)x1.5=600L
V——需供给的饮水量，L
A——永久避难硐室按100人计算，天
t——按额定防护时间不低于96h计算，天
B——饮用水不少于1.5L/D·人
水的数量按照额定容纳人数的1.2倍存储，所以取720L。
(2)矿用自救器
避难硐室内配备的自救器为隔绝式，有效防护时间不低于45分钟，按照避难硐室避险认输的120%配备，设施配备自救器100台。
3.1.4 永久避难硐室基本功能装置情况和价格
见附表一
3.2 紧急避险系统整体性设计
3.2.1 监测监控系统
避难硐室内外必须配备独立的坏境参数监测装置和监测仪器。过度舱内安装氧气、一氧化碳传感器，生存室内安装氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、温度和湿度传感器，避难硐室外设置氧气、甲烷、二氧化碳、一氧化碳传感器。硐室内，外坏境监测监控分站独立设置。并安装在避难硐室生存室内。接入避难硐室的线缆在接入硐室前必须采取保护措施。
3.2.2 人员定位系统
安监总煤装【2011】15号文件要求，矿井人员定位系统要能够实时监测井下人员分布和进出紧急避险设施的情况。为清楚掌握进出避难硐室的人员构成和避难硐室内人员的实时情况。在避难硐室入口附近安装一台读卡器。
3.2.3 压风自救系统
安监总煤装【2011】15号文件要求，矿井压风自救系统应能力紧急避险设施供给足氧气，接入的矿井压风管路应设减压、消音、过滤装置和控制阀，压风出口压力在0.1—0.3MPa之间，共风量不低于0.3m/min·人。为满足井下紧急避险系统中对压风自救系统的要求，结合云庄煤矿实际情况，对压风自救系统设计如下：
云庄煤矿井下永久避难硐室设施避险认输100人，按每人每分钟供风量不低于0.3m3计算，压风管路采用无缝钢管一趟，敷设至永久避难硐室内，穿管保护，提高管路的安全防护性能，满足压风系统的供风需求。
3.2.4 供水施救系统
根据安监总煤装【2011】15号文件要求，结合矿井目前供水施救情况，矿井供水施救系统能为紧急避险情况下为避险人员供水，并能为在紧急情况下输送液态营养物质创造条件，接入的矿井供水管路应有专用接口和供水阀门，为满足井下紧急避险系统中对供水施救的要求，结合云庄煤矿供水实际情况，对矿井供水施救设计如下：
矿井供水施救系统应能在紧急避险情况下为人员供水，并能为紧急情况下输送液态营养物质创造条件，接入的矿井供水管路应有专用接口和供水阀门，为满足井下紧急避险系统中对供水施救的要求，在避难硐室附近供水施救管路上的三通阀门处连接到永久避难硐室内，将供水施救管路提前进行保护，保证供水施救管路安全性，将供水施救管路设置为单向供水管路，并在管路上安装手动阀门，保证供水施救系统使用使用过程中的安全。
3.2.3 通信联络系统
安监总煤装【2011】15号文件要求，矿井通信联络系统延伸至井下紧急避险设施，紧急避险设施内应设置直通矿调度室的电话。同时在硐室入口附近安装无线通讯基站，硐室内配备一台无线电话。
3.2.6 各安全避险系统的设计要求
(1) 压风、供水、供电、监控及人员定位信号传输管线在进入避难硐室提前进行防护，确保在灾变发生时不被破坏，防护距离不得低于200m。压风、电力、供水及信号传输管线进入避难硐室前应埋设于巷底。由通道与大巷交接出向安全出口方向延伸。沟槽采取混凝土进行支护，支护墙体厚度不低于100mm，净宽不低于500mm，净深不
低于500mm，沟槽内填砂。
(2) 在井下通往避难硐室的避灾路线上每隔50m设“避难硐室”的反光显示标志。
3.3 维护与管理
3.3.1 建立管理制度
云庄煤矿在建立和完善紧急避险系统的同时出台《紧急避险系统管理制度》，应有通风、机电、生产和安全部门负责安排相应人员进行管理，并定期对紧急避险系统进行维护、保养或调校，发现问题及时处理保证其始终处于正常待用状态。配备的各项紧急避险设施上配备有简明易懂的使用说用，并且组织员工对各项紧急避险设施的使用说明进行学习，确保员工在晕倒突发事情时能正确、顺利的使用各项紧急避险设施。
3.3.2 定期维护和检查
云庄矿由安监部门牵头，机电、通风、生产等部门配合，定期对避险设施及配套设备进行维护和检查，并且按期更换产品说明书规定需要定期更换的部件及设备。保证储存的食品、水、药品等始终处于保质期内，外包装要明确标示保质日期和下次更换的时间。每月对设备的气瓶进行1次余量检查及系统调试，气瓶内压力低于额定压力的95%时，应及时更换，每3年对高压气瓶进行1次强制性检测，每年对压力表进行1次强制性检验。机电部门每10天对配备的设备电源(包括备用电源)进行1次检查和测试，确保各机电设备完好。各专业科室每年在安监部门牵头下对避险设施进行1次系统性的功能厕所，包括气密性、电源、供氧、有害气体处理等。经检查发现避险设施不能正常使用时，相关部门要即使维护处理，安监部门负责复查。若采掘区域的避险设施不能正常使用，安监部门责令立即停止采掘作业。
3.3.3 建立紧急避险设施技术档案
生产部门编制的矿井灾害预防与处理计划、重大事故应急预案、采取设计及作业规程中要包含紧急避险系统的相关内容。各专业部门要建立紧急避险设施的技术档案，准确的记录紧急避险设施安装、使用维护、配件配品更换的相关信息。
3.3.4 培训与应急演练
矿山安全培训是矿山安全工作的重要组成部分，通过安全培训工作可有效地提高矿工的安全意识和安全知识水平，使得矿工更加熟悉井下作业环境以及各类事故的应急处置方法。针对云庄煤矿的井下紧急避险体系，应完善并修订原有的应急预案和应编制与其相适应的矿山安全培训方案。培训方案的编制以矿山原有的培训教程为参考，内容应涵盖井下紧急避险功能特性、各种应急设备的使用方法、设备使用中的注意事项、不同类型事故发生后的应对方法以及系统中的各种设备的日常维护等方面的内容、培训过程中应坚持以下原则：
(1)全员培训。井下紧急避险系统完善后，对所以井下作业人员进行全面的教育培训，并将其纳入新工人培训的重点内容中;所有井下人员作业人员必须熟悉事故灾害应急救援预案，熟知避灾路线和各种灾害的标示图标;采掘工作面人员必须按照一人以为的原则，熟知自己在几号硐室几号位;所有井下人员必须了解紧急避险设施的结构、功能、操作标准和操作程序。
(2)分批组织。矿井要先培训一批技术人员作为兼职教师，培训完毕后以科室、区队为单位，分批组织集中培训，以完成覆盖全矿的安全避险体系培训。
(3)专业维护。安装维修人员主要以厂家为主，矿井配备专业的日常维护人员，对专业维护人员进行专业培训后方可上岗，实现专人管理，专人维护。
加强对员工的安全培训，讲正确使用紧急避险设施作为入井人员安培训的重要内容，并且要进行严格考核，确保所有入井人员熟悉井下紧急避险系统，熟练掌握紧急避险设施的使用方法，具备安全避险的基本常识。凡考核不合格的人员严禁入井。云庄煤矿每年由矿长或总工程师组织，各副矿长参加，各专业科室配合开展一次紧急避险应急演练，并且建立应急演练档案。
第四章 投资概算
云庄100人永久避难硐室系统建设项目投资概算表
序号项目设备名称技术特征单位数量单价
(万元)估算投资(万元)
一密闭空间系统20
1防护密闭门1×2m
道24.59.0
2防爆密闭墙道2510
31
1
二16.74
三0.9
1.0
1.2
5.0
0.9
5
0.24
1
1
0.5
22.5
