避难硐室建设要求

避难硐室建设要求（精选5篇）

1.避难硐室建设要求 篇一

宇业煤矿避难硐室演练总结报告

为增强职工安全防范意识，有效提高职工使用避难硐室的操作能力、快速反应能力和应急处臵能力，强化应对突发矿井灾害事故的自救和抢险技能，检验避难硐室人员生存的可靠性，经矿研究，于2013年09月10日14：00——16：00，组织开展了矿井紧急避险应急演练活动，演练开展情况总结如下。

一、演练目的明确，人员组织积极主动性较高

整体演练策划、部署能够从矿井安全工作的实际出发，目的明确，力争做到演练与实际统一；从演练效果上，满足安全生产要求。此次演练单位为采一队，参演人数20人，演练现场，现场职工严格服从现场指挥的命令，严于律己，整装排队，积极参与，认真进行了演练的每一个环节，顺利完成了演练任务。

二、演练结果

（一）计划演练时间：2013年09月10日14：00——16：00；实际演练时间：2013年09月10日14：00——15：40

（二）演练地点：永久避难硐室

（三）演练项目：事故预想工作面9101运输顺槽发生火灾，首采工作面人员无法及时撤离，进入永久避难硐室避灾，对避难硐室内通讯、监控、人员定位、电力、照明、医疗及各类生命保障系统进行演练。

三、演练过程

（一）下达命令 1、14:00，调度室通过语音广播通知首采工作面9101运输顺槽作业人员，同时用生产电话通知综采一队值班人员。

调度员：首采工作面所有人员请注意，我是矿值班调度员司宏伟，首采工作面9101运输顺槽发生火灾，请立即停产作业，按避火灾路线撤离进入永久避难硐室避灾。

2、调度员向总指挥汇报朱晓东：我是矿值班调度员黄建文，紧急避险应急演练已按照预案启动，事故预想工作面2607机道运输顺槽发生火灾，工作面人员无法撤离，进入永久避难硐室避灾，已通知工作面参演人员按避火灾路线撤离进入永久避难硐室，请指示。

朱晓东：同意撤至永久避难硐室避灾，抓紧做好以下两项工作。（1）立即启动《宇业煤矿火灾事故应急救援预案》。（2）进入避难硐室时，不要慌乱，按照避难硐室操作规程进行操作。

（二）撤离进入避难硐室

1.14：30，综采一队队长孙俊华带领早班人员20人，佩戴好自救器，到达永久避难硐室门口。通过观察窗，查看是否有人，避免同时打开过渡室和生存硐室密封门。2.14:40，确认无人后，由队长孙俊华顺时针转动手柄，打开防护密闭门进入过渡硐室，压风气幕与防护密闭门联动，自动开启压风气幕。3.14:50，进入过渡硐室后，立即关闭防护密闭门，打开单向排气阀的手动控制阀。

4.14:55，开启压风喷淋装臵；开启压气气幕装臵，每次冲洗约30秒，完毕后关闭气阀阀门。

5,15:00，气幕冲洗结束后，打开生存硐室门，进入生存硐室后，立即关闭生存硐室门。

6,15:10，打开生存硐室的压风自救过滤装臵阀门，并将其流量设臵为0.3立方/每分钟〃人，总共20人，流量计风量设臵为每分钟6立方。关闭压风，假设在压风管路没有压风的情况下，打开氧气流量计（逆时针开大，顺时针为关小），并将其流量设臵为0.5升/每分钟〃人。总共20人，氧气流量计流量设臵为每分钟10升。

7.15:25观察硐室内监测传感器数值，假设一氧化碳浓度大于24ppm，取出相应的一氧化碳吸附剂，按照包装使用说明操作。操作无误完成后，取下配戴的自救器。

8.15:30，避难硐室内人员通过调度电话向矿调度室汇报情况。

综采一队队长汇报：我是综采一队队长孙俊华，首采工作面20人，已撤离至永久避难硐室，并按照操作规程进行了启动。调度员：进行下一步演习。

9.永久避难硐室避灾人员对硐室内配有的食品、饮用水、急救包、工具包、灭火器、45min隔离式自救器、应急照明荧光棒及担架等辅助装备进行熟悉操作。

（三）演习结束 1、15:35，采煤一队队长林凤军汇报：

我是采煤一队队长林凤军，已按照预案完成避难硐室所有科目演习，并对硐室内装备进行了复原。

2、调度员：请撤离避难硐室，并恢复门窗等设施。

3、调度员：报告朱矿长，截止15:40，紧急避险应急演练已完成所有科目演习，汇报完毕，请指示。

4、朱矿长：我宣布：宇业煤矿2013年紧急避险应急演练圆满结束。

四、演习主要特点

1、此次演习参演职工20人，组织得当，人员分工细致，检验了发生火灾、瓦斯、煤尘事故避难硐室的启动和硐室内设备操作的动手能力，整个演习按照预定计划进行，有条不紊，取得了圆满成功。

2、应急程序启动、硐室内设备操作、以及信息沟通、人员反应、组织配合等能够满足应急救援需要。

3、通过本次演习，进一步提高了职工在紧急状态下应变处臵能力和进入避难硐室后的操作能力，检验了避难硐室人员生存的可靠性。

五、演习存在的主要问题及整改措施

演习提高了职工的应急处臵能力和避难硐室的使用操作能力，但是也暴露出一些问题和不足。

1、个别参演职工对演练程序不熟悉，操作不到位，下一步要加大培训力度，确保所有下井职工熟练掌握避难硐室的使用方法。

2、此次演习是在提前制定方案、并预先下达了通知的前提下进行的，因此，演习离实战还有一定差距。

3、参演职工在演练过程中，紧张气氛不够，不够严肃，下一步演练要严肃纪律，保持紧张气氛，做到紧上加紧、实上加实，确保演习的实战性和实效性。在今后工作中，我们要加强应急演练知识培训力度，加强避难硐室实际操作培训，做到在避难硐室启动时，能够做到熟练操作；做到紧急避险系统设施定期检验，确保设施完好，在应急期间能够正常使用。

2.避难硐室建设要求 篇二

1 煤矿井下紧急避险系统建设的必要性

据统计, 在煤矿井下灾害事故的发生中, 能直接造成人员伤亡的数量仅占总数的10%, 而90%以上的矿工遇难都是由于事故发生以后附近区域氧气耗尽, 含有高浓度有毒、有害气体, 逃生路线被阻断, 而无法及时撤离到安全区域造成的。国内外也有许多成功的救援事例, 例如, 2010年8月5日, 智利圣何塞铜矿发生矿难, 33名矿工在700多米的井下69d后成功升井, 其中井下应急避难所为矿工生存起了关键作用。2007年7月29日, 河南省三门峡陕县支建煤矿发生淹井事故, 该煤矿井下安装并正常运行着通讯、压风、防尘、供水系统, 抢险救灾过程中为被困矿工提供了通讯、通风供氧、输送流食的必要条件, 使69名矿工兄弟全部成功获救。因此, 建设煤矿井下安全避险六大系统, 对提高煤矿抗灾能力, 减少事故伤亡, 保证煤矿安全生产具有十分重要的意义[2]。

2 大柳煤矿六大系统的完善建设思路

大柳煤矿华亭煤业集团严格按照国家对“六大系统”建设的要求, 通过对大柳煤矿井下安全避险“六大系统”等方面存在的问题进行认真调研、分析。对大柳煤矿已经建成的“五大系统”存在的问题提出了完善设计, 并对紧急避险系统的建设及其与“五大系统”对接进行了设计, 编制了井下“六大系统”建设完善方案[3]。

2.1 监测监控系统

矿井现采用KJ95N安全监测监控系统, 于2011年3月20开始安装, 监测监控系统布置在地面机房、综放工作面、井下主要机电硐室, 并通过井下工业环网, 实现了数据的实时上传。在各个紧急避险设施内安装监测监控分站, 保证矿井安全监控系统能对紧急避险设施内外的甲烷和一氧化碳浓度等环境参数进行实时监测。

2.2 人员定位系统

矿井现采用KJ69J人员定位系统, 于2011年4月20开始安装。目前安装完成8台分站, 32个读卡器, 系统运行正常。机房设在生产调度室, 系统布置在主副井井口、车场、主要大巷交叉点、采掘工作面、井下主要机电硐室等。矿井人员定位系统能够及时、准确地将井下各个区域人员的动态情况反映到地面计算机系统, 使管理人员能够随时掌握井下人员运行轨迹, 以便于进行更加合理的生产调度管理。当事故发生时, 救援人员也可根据人员定位系统所提供的数据、图形, 迅速了解有关人员的位置情况, 及时采取相应的救援措施, 提高应急救援工作的效率。

2.3 紧急避险系统

根据井下采掘工作区域所有生产人员、管理人员及可能出现的其他临时人员分布情况。设计在工作面两顺槽布置可移动救生舱, 在人员密集的大巷, 布置避难硐室。

2.4 压风自救系统

矿井现安装4台FHOG-400A型螺杆式压风机, 空冷式, 流量44m3/h, 排气压力1.0MPa。地面主管路采用DN219无缝钢管, 沿副立井井筒入井, 支管路采用DN150、DN100无缝钢管, 进入工作面的均采用DN80无缝钢管, 工作面均安装了带过滤、减压功能的压风自救装置。

2.5 供水施救系统

在副井房外安装了一个营养液添加装置, 在筒口主管路上安设1个DN100三通, 在回风井筒口主管路上安设1个DN50三通, 作为营养液输送接口, 利用高位压差输送。工作面均安装了带过滤、净化功能的供水施救装置。

2.6 通信联络系统

矿井建立了完善的通讯系统, 在主立井绞车房、变电所、各车间、各机房、各连队办公室, 机关办公室都安装了内线通讯电话, 在主要的岗位、部门安装了外线通讯电话, 共计252门。井下各井底车场、采区变电所、水泵房、主要机电设备硐室以及采掘工作面和采区、水平最高点安设有调度通讯电话, 井下电话共计46门, 整个矿区的内线调度通讯系统共计安装电话机298门, 并且在井下安装了一套扩播电话, 紧急情况下可一键播音。

3 紧急避险设施的建设方案

根据井下岗位工、采掘工作面的人员分布情况, 按照“一人一位, 就近避难, 多点布置”原则, 根据矿井生产实际情况及井下工作人员分布, 井下各地点作业人员为133人, 730水平约为58人, 820水平为63人, 检查管理人员为12人, 井下紧急避险系统按120%的容纳量计算, 总计为160人考虑。

3.1 矿井紧急避险设施位置设置及数量确定

根据井下人员分布情况, 在2个采区的2个顺槽分别设置2台可移动救生舱, 每台容纳量为12人;在开拓、掘进工作面工作人员、管理人员及可能出现的其他临时人员的地方, 设置3处临时避难硐室, 每个临时避难硐室容纳量为40人, 总计容纳的人数为160人, 符合规定要求[4]。

3.2 临时避难硐室结构设计

根据临时避难硐室容纳人数和设备要求, 尺寸设计为:宽5000mm、直墙高1600mm、圆弧拱高1667mm, 净深为5500mm如图1所示。临时硐室的支护是采用锚杆-锚索-喷射混凝土相结合的支护方式。临时避难硐室主要分为避难区和设备区。食品、医疗用品等生存必需品备安置在避难区内, 有效利用内部空间。临时避难硐室的系统组成包括防爆密闭门、防爆密闭墙、空气循环系统、空气幕系统及其附属系统, 并有医疗系统、照明系统等附属系统, 能够为避难人员等救援人员到来赢得时间[4]。

3.3 自救器配备

临时避难硐室内配备的自救器为ZY45型隔绝式化学氧自救器, 有效防护时间不低于45min;每人一台, 并按额定避险人数留有10%的备用量。

4 结论及建议

大柳煤矿通过“六大系统”的建设完善, 建立起了一套能够在井下发生紧急事故时, 可以起到紧急救援任务的装备和制度体系, 确保了井下工人的人身安全, 具有很好的示范作用。但是在建设过程中也存在一系列的问题, 建议在今后的“六大系统”建设过程中注意以下几点:

1) 建议成立“六大系统”领导小组, 在建设过程中要结合矿井实际情况, 细化“六大系统”建设实施方案, 做到系统建设不重复、不浪费;

2) 根据《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范 (试行) 》 (安监总煤装[2011]33号) , 在井下避难硐室的建设中, 建议增加两个存放硐室, 一个为机电设备存放硐室, 一个为氧气、CO2储气罐存放硐室, 以确保在紧急情况下, 可能引起机电设备或者储气罐发生意外, 导致避难人员的人身安全受到威胁。

摘要：通过大柳煤矿有限公司井下安全避险“六大系统”的建设实践, 根据安监总煤装[2011]33号文件要求, 通过对监测监控、人员定位、压风自救、供水施救和通信联络五大系统的完善建设, 结合矿井实际情况, 重点对“紧急避险系统”进行了示范建设, 探索出煤矿安全避险“六大系统”的建设方法, 对推广建设具有很好的示范作用。

关键词：安全避险,六大系统,避难硐室,完善建设,示范

参考文献

[1]孙继平.煤矿井下紧急避险系统研究[J].煤炭科学技术, 2011, 39 (1) :69-71.

[2]王观昌.积极开展井下避险设施的建设应用着力打造应急救援体系示范矿井建设[J].中国矿业, 2010, 19 (10) :67-69.

[3]赵铁锤.在全国煤矿井下安全避险“六大系统”建设推进会上的讲话, 2010.

3.避难硐室建设要求 篇三

关于印发《平煤集团公司

掘进工作面防突反向风门、避难硐室质量

标准和管理规定》的通知

一矿、四矿、五矿、六矿、八矿、十矿、十二矿、十三矿、香山公司、新峰矿务局、白庙公司、安监局、开拓处、生产处、机电处、总办室、通风管理中心：

《平煤集团公司掘进工作面防突反向风门、避难硐室质量标准和管理规定》已经集团公司研究同意，现予印发，请认真贯彻执行。

平顶山煤业（集团）有限责任公司

二○○六年四 月十八日

（此为电子公文）

主题词：安全 防突管理 通知

平煤集团公司办公室 2006年4月21日印发

平煤集团公司掘进工作面防突反向风门、避难硐室质量标准和管理规定

为保证矿井通风系统合理、稳定、可靠，提高矿井抗灾变能力，进一步加强安全防护措施，防止突出事故扩大，特制定《平煤集团公司掘进工作面防突反向风门、避难硐室质量标准和管理规定》。

一、防突反向风门质量标准

（一）防突反向风门必须设置在掘进工作面进风侧的合理位置，尽可能增大与掘进工作面的距离，距工作面回风口不小于10m。风门前后5m范围内巷道支护完好，无片帮、冒顶现象，无杂物、积水、淤泥。

（二）根据掘进工作面的通风系统和预计突出强度的大小，确定风门的组数，每组防突反向风门至少构筑两道，风门之间距离不得小于4m，每组风门必须联锁，确保其始终处于常闭状态。

（三）风门墙体可用砖、料石或混凝土砌筑，嵌入巷道周边岩石的深度可根据岩石性质确定，但不得小于0.2m，墙体厚度不得小于0.8m。在煤巷构筑防突反向风门时，风门墙体四周必须掏槽，掏槽深度见硬帮硬底后再进入实体煤不小于0.5m。砌碹巷道必须破碹接实帮实顶。

（四）墙体平整（1m范围内凹凸不大于10mm，料石勾缝除外）；无裂缝（雷管脚线不能插入）、重缝和空缝，严密不漏风（手触无感觉、耳听无声音）。

（五）门框可采用坚实的木质结构，厚度不得小于100mm。门框要包边沿口，有垫衬，四周与门扇接触严密。

（六）风门可采用坚实的木质结构，包制铁皮，保证门扇平整不漏风，背面使用角铁、槽钢或规格为120mm×100mm的横梁加固，门扇厚度不小于60mm，风门能自动关闭。

（七）通车风门必须设置底坎，门扇底端距离轨道面高度不得大于20mm，门扇下部设挡风帘，墙体的所有管孔必须用水泥沙浆封堵严实。

（八）通过每一道风门墙体的风筒，都必须设防止逆流装置（逆止阀），铁风筒铁板厚度3mm~5mm，逆止阀铁板厚度不小于5mm。

（九）跨刮板运输机构建防突反向风门，过刮板运输机的通道必须设置在风门墙体下部，刮板运输机槽上平面不高于巷道地板，距刮板运输机通道上平面不高于0.2m，刮板运输机两帮间隙不大于50mm。风门墙体刮板运输机通道必须安设防逆风装置，可采用防逆流木挡板或橡胶皮带。采用挡板隔断，安装方式为下倾斜均力吊挂（一旦发生突出时，气体冲击可以自动关闭），放炮时人为将挡板放下，并用虚煤封堵严实，严防漏风。采用橡胶皮带时，厚度不小于6mm，周边大于通道100mm以上，通道两侧都要安装。

（十）风门墙体的排水沟采用低于巷道地板的反水沟，深度根据风压大小来构筑，不漏风。

二、掘进工作面避难硐室质量标准

（一）突出煤层工作面必须在掘进巷道靠人行道侧建立避难硐室，距离掘进工作面不小于200m。

（二）避难硐室的深度不小于3m，高度不低于2m，其它应根据同时避灾的最多人数确定，每人使用面积不得少于0.5m。

（三）避难硐室隔离墙采用砖、料石或其它材料构筑，墙体厚度不小于0.5m。四周掏槽见煤、岩实体，且不小于0.2m。保证墙体平整、无裂缝、重缝和空缝，满足强度要求且严密不漏风。

（四）门框可采用坚实的木质结构，但厚度不得小于100mm。门框要包边沿口，有垫衬，四周与门扇接触严密。隔离门扇采用坚实的木质结构，包制铁皮，保证门扇平整不漏风，背面使用角铁、槽钢或规格120mm×100mm的横梁加固，门扇厚度不小于50mm，平整不漏风。隔离门门轴必须设置在工作面一侧，隔离门能自动关闭。

（五）避难硐室内必须装备压风自救装置、直通矿调度室的电话、水管等避灾自救物品。压风自救装置按最多避灾人数装备。

（六）避难硐室内支护必须保持良好，采用压风管路通风，且在周边喷浆或砌墙抹面，防止瓦斯积聚。

三、管理规定

（一）防突反向风门、避难硐室的构筑要纳入采区采掘工作

2面的设计，对突出煤层掘进工作面设计中要明确规定防突反向风门位置、避难硐室位置、局部通风机的安设位置。

（二）防突反向风门、避难硐室的构筑由通风部门设计，防突反向风门由通风队施工，避难硐室由掘进队施工。

（三）防突反向风门、避难硐室要实行牌板管理，即在防突反向风门、避难硐室墙体上抹面设置永久牌板，其内容包括设施名称、地点、构筑时间、构筑材料、设计人、验收人、管理单位及负责人等。

（四）明确责任单位和责任人每天对防突反向风门、避难硐室进行检查，发现问题及时汇报处理，确保正常使用。

（五）防突反向风门严禁设置调节风窗；严禁跨皮带构筑防突反向风门。

（六）局部通风机尽可能在远离防突反向风门的合适位置安装，但距风门最小距离不小于15m。

（七）巷道开口掘进50m距离内，必须强化防突技术措施，直接采取有效的防突技术措施，严防突出事故的发生。

（八）防突反向风门前要装设瓦斯传感器，确保在瓦斯逆流时，能够及时切断局部通风机电源，严防局部通风机吸入瓦斯气流造成事故扩大。

（九）突出采区的专用回风巷内必须装备高浓度瓦斯传感器。

（十）防突反向风门、避难硐室构筑完工后，必须由安检部门组织联合验收，并设台帐管理，对不组织验收或验收质量不合格，掘进工作面不准施工。

（十一）切实加强防突安全防护措施管理，凡发现防突反向风门、避难硐室建筑质量不合格，掘进工作面必须停止施工，严格按照标准进行整改，并追究有关人员责任。

四、本规定自印发之日起施行。

4.避难硐室建设要求 篇四

关键词：煤矿避难硐室,净化装置,数值模拟,空气流场,二氧化碳浓度

煤矿避难硐室是在煤矿井下灾害时期为灾区遇险人员提供96 h以上安全避灾环境的密闭空间场所。在避灾过程中, 人体生理呼吸将产生CO2和CO等有害气体, 根据文献[1-3]的研究, 避灾期间, 人均产生CO2的速率为0.21~0.35 L/min, 产生CO的速率约为15 mg/d。若不采取空气净化措施, 硐室环境中CO2气体体积分数将在2 h内升高至1.0%以上, CO体积分数也会上升至危险值范围, 将威胁避灾人员生存安全。根据文献[4], 当环境中CO2体积分数在1.5%时对人体影响较小, 而体积分数达到2.0%以上时暴露几小时后人体将产生头晕、心跳加速等症状;CO体积分数在0.005%以上时, 长期暴露对人体也将产生头晕、紧张等生理影响。为保证人员安全避灾, 应采取有效的空气净化措施, 使避难硐室内CO2、CO气体维持在安全浓度范围。

针对避难硐室内CO2、CO气体净化措施, 国内外都做了大量的研究工作, 主要集中在净化药品选择和净化装置研制方面, 而对避难硐室内空气净化装置布局及其对室内空气流场的影响研究较少[5,6,7,8]。笔者通过理论推导得出避难硐室内空气净化风量计算数学表达式, 并利用Fluent软件, 模拟51型避难硐室内净化装置布局及室内空气流场分布。

1 有害气体浓度与净化风量的关系

设避难硐室体积为V, 硐室内避灾人数为N, 人均产生CO2速率为v, 硐室内总净化风量为Q, 净化装置出风口CO2体积分数为φ0, 进风口CO2体积分数为Φ (τ) , 硐室内CO2平均体积分数为φ (τ) , τ为时刻。则根据物质守恒定律有:

净化装置进风口气流来源于硐室内, 因此可近似认为净化装置进风口CO2体积分数与硐室内CO2平均体积分数相同, 即:

求解微分方程可得硐室内CO2平均体积分数:

由式 (3) 可看出, 硐室内有害气体最终浓度由净化风量、进口风量中有害气体浓度决定。净化风量由下式计算:

假设每台净化装置风量为常数q, 则硐室内需要净化装置数量n为:

2 模型的建立与参数设置

2.1 避难硐室物理模型建立

结合避难硐室几何形状, 建立51型避难硐室物理模型:模型呈拱形, 长17 m、宽4 m、高3.3 m, 体积为223 m3。避灾过程中, 硐室内人员呈坐姿状态, 为减少建模难度及网格划分、运算难度, 将人体模型简化为由多个长方体共同组成的整体, 人体总高1.1 m, 人员呼气出口简化为0.015 m×0.03 m的矩形面, 相对底边高度1 m, 简化人体形状如图1所示。

避灾人员3人坐成1排, 共17排, 均布于避难硐室内;避难硐室内空气净化装置简化为0.4 m×0.4 m×1.0 m的长方体, 在正面距底边高0.8 m处作半径0.036 m的圆形面为净化装置出风口, 底面为净化装置进风口, 硐室靠壁面一侧放置3台空气净化装置, 其中1台居于硐室正中, 另外2台与中间1台中心距为5 m。避难硐室几何形状、人员与净化装置分布如图2所示。采用Tet/Hybird非结构网格划分方式将模型划分为1 864 274个体单元。

2.2 初始参数、边界条件设置

根据净化装置净化原理, 硐室内净化装置出风口为硐室整体模型的进风口, 净化装置进风口为模型的出风口。将3台净化装置依次编号为 (1) 、 (2) 、 (3) , 并对相应的进、出口进行编号。为检验净化装置数量对室内空气流场及CO2净化效果的影响, 按硐室净化装置使用数量不同进行3种工况的数值计算模拟, 3种工况中净化装置开启情况见表1。

结合3种工况净化装置使用情况, 对3台净化装置的边界类型做一定调整:将工作的净化装置空气进、出口分别设置为outflow与Velocity-inlet类型边界, 而未工作的净化装置进、出口均设置为wall类型边界。

硐室内人员呼气出口为模型中CO2混合气体风量进口。将室内所有人员呼气出口统一设置为CO2混合气体进风口。根据研究, 人在避灾过程中, 处于轻度劳动强度以下, 结合文献[1-2]研究成果, 假定人均呼出CO2气体速率为0.32 L/min。人体正常吸入的气体中O2体积分数为21%, CO2体积分数为0.032%;呼出的气体中O2体积分数为16%, CO2体积分数为4%[9]。人体呼出N2体积分数为78%, 其余人体呼出气体假定全部为水蒸气, 其体积分数为2%。

具体边界类型定义及边界条件设置见表2。

3 模拟结果分析

3.1 不同数量净化装置下空气流场分布

为比较直观看出3种不同工况下, 模型硐室内空气流场分布的差异, 将风速显示分辨率最大值设为3 m/s, 得出模型硐室内的风速分布, 见图3~5。

由图3~5可看出, 净化风流从净化装置出风口吹出后, 在距出风口2 m以内的范围风速衰减到1.0 m/s以下;净化装置开启数量的增加能使室内风流分布更加均匀, 但影响效果并不显著;硐室内大部分区域风流速度在0.4 m/s以下。

3.2 不同数量净化装置下CO2浓度分布

为比较直观看出3种不同工况下, 模型硐室内CO2浓度场分布的差异, 将CO2浓度显示分辨率最大值设置为1, 得出模型硐室内空气环境中CO2浓度分布, 见图6~8。

由图6可看出, 硐室内仅开启1台净化装置时, 硐室内CO2浓度分布明显不均匀, 硐室两头CO2体积分数较高, 已接近0.90%, 而净化装置所在的中心区域CO2体积分数在0.06%~0.07%内。

由图7可看出, 硐室内开启2台净化装置时, 硐室内CO2浓度分布相对较均匀, CO2体积分数在0.36%~0.50%内。

由图8可看出, 硐室内开启3台净化装置时, 硐室内CO2浓度分布更加均匀, 而且CO2体积分数控制在0.27%~0.35%内。

通过图6~8比较可以看出, 增加避难硐室内的净化装置开启数量, 能使硐室内CO2浓度分布更加均匀, 也能达到更好的净化效果。

3.3 数值模拟与理论计算结果比较

将Fluent数值计算收敛后硐室内CO2平均体积分数值用Φ (CO2) 表示, 理论计算得出硐室内CO2平均体积分数用φ (CO2) 表示, 则在3种不同工况下, Φ (CO2) 和φ (CO2) 值见表3, 并根据表3绘制出散点图, 见图9。

由表3、图9可以看出, 理论计算与数值模拟计算得出的3种工况下的CO2浓度基本一致, 表明理论计算式与数值模拟均可应用于预测CO2平均浓度。还可看出, 硐室内CO2浓度与净化风量存在反比关系, 室内CO2平均浓度随风量增加近似直线递减。

4 结语

1) 结合物质守恒定律, 推导出避难硐室内有害气体浓度计算表达式, 并确定了硐室净化所需风量与有害气体浓度的关系, 可为避难硐室内净化需风量与净化装置数量计算提供理论参考。

2) 结合避难硐室内人员呼吸产生CO2气体和室内净化装置运行并存的情况, 建立了51型煤矿避难硐室物理模型, 借助Fluent流体软件模拟分析了3种不同工况下的硐室内空气流场与CO2浓度分布。

3) 通过模拟分析, 验证了硐室模型中净化装置布局方案可满足51型避难硐室内空气净化要求, 可为避难硐室内的净化装置布局提供参考。

参考文献

[1]栗婧, 金龙哲, 汪声, 等.矿井密闭空间中人体呼吸商计算[J].北京科技大学学报, 2010, 32 (8) :963-967.

[2]张祖敬.煤矿避难硐室降温基础理论研究[D].重庆:煤炭科学研究总院重庆分院, 2013.

[3]栗婧, 金龙哲, 汪声, 等.矿用救生舱中人体自身代谢一氧化碳规律分析[J].煤炭学报, 2010, 35 (8) :1303-1307.

[4]Michael A.Fasouletos.Parametric design of a coal mine refuge chamber[D].West Virginia University, 2007.

[5]Fangwei Li, Longzhe Jin, Zina Zhan.Numerical simulation study of air distribution law of air pressure system in the mine refuge chamber[J].Journal of Theoretical and Applied Information Technology, 2012, 45 (1) :205-211.

[6]苗梦露, 蒋曙光, 邹伟, 等.避难硐室空气净化系统[J].煤矿安全, 2013, 44 (7) :108-113.

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[8]尤飞, 金龙哲, 韩海荣, 等.避难硐室压风供氧系统压风量研究[J].中国安全科学学报, 2012, 22 (7) :116-120.

5.避难硐室建设要求 篇五

1 煤矿紧急避难硐室的类型

我国煤矿开采事业的快速发展, 使得煤矿井下紧急避难硐室也有了相应的发展和完善, 逐渐变得更加多样化和特色化[1], 那么从当前煤矿矿井中所使用的紧急避难硐室类型来看, 主要包括有三种:

1.1 永久性避难硐室

这种避难硐室在目前的矿井中应用也很普遍, 也可以称之为是固定式避难硐室。它是在煤矿矿井巷道的两侧地层中直接挖掘形成的, 一般来说, 主要布设在主巷或者是紧急逃生的线路上。从它的实际作用发挥来看, 它大多数情况下是直接作为整个煤矿开采区的紧急避难场所的, 它所提供服务的范围较广, 服务的时间一般是在10年以上。

1.2 临时性避难硐室

这种避难硐室类型一般是设置在采矿区的内部的, 服务的范围相对较小, 主要针对于2~3个工作面范围内的工作人员, 服务的时间年限基本上是在3年以上。通常情况下, 当一个地方的开采工作完成之后, 它的作用就失去了, 它的设备会被转移到下一个新的临时性避难硐室的建设中, 这也是由其自身的使用特性来决定的[2]。

1.3 移动式救生舱

这种避难设备属于是一种舱体式结构, 可以对其进行装置或者是吊装、拖动部件, 可以在开采巷道中进行自由的移动, 它会随着工程的进度变化而变化, 以便于随时为开采人员提供避难空间, 保障他们的人身安全。

2 矿井避难硐室建设的基本要求

2.1 避难硐室位置的合理选择

避难硐室设立的目的就是对开采人员起到保护作用, 一旦发生危险情况, 可以给井下开采人员提供一个安全的场所, 因此, 它的选址就显得十分重要。一般来说, 开采区的避难硐室需要建立在顶板完整、围岩完整以及支护有力的独头巷道内, 这样可以确保危险出现时污染空气的渗入, 保证硐室内空气的干净。对于固定式避难硐室来说, 要选择在煤层或者是岩层中, 并且确保这些煤层或岩层具有足够的强度, 并且非可燃料保护厚度合适[3]。

2.2 避难硐室的强度要求

对于避难硐室来说, 要保证其作用的最大化发挥, 就要保证其周围巷道的顶板支护有足够的强度, 达到固定式支护的要求, 例如车场、存料场以及风桥等都是避难硐室的最佳选择, 需要注意的是, 如果避难硐室的服务时间很长的话, 就需要定期的进行维护检修。

2.3 密封性能良好

一般来说, 避难硐室内部是处于正压状态的, 它的压力会比外界压力稍高, 一般会高出250Pa左右, 如果出现负压则是不满足避难要求的, 这是因为井下开采工作人员并不是一次性的进入到避难硐室中的, 如果是正压状态的话, 就可以避免因为门的频繁闭合所导致的污染气体进入, 此外, 正压状态也可以隔绝污染气体的进入。

2.4 室内基本功能完整

所谓的避难硐室, 就是可以在危险发生时给井下开采人员提供一个安全的环境, 在矿井开采系统受到严重损害时还可以发挥安全作用, 这就客观的需要它的运行系统具有独立性, 和矿井井下运行系统区别开来, 可以满足人们的基本生活条件, 例如室内淡水、食物、氧气等的供应, 常见的氧气供应装置有瓶装氧气以及废气再生装置。

3 固定式避难硐室的实际应用

固定式避难硐室在实际的矿井井下应用中具有一系列的优势特点, 例如容纳人数多、节省巷道空间、救援设备齐全等。那么依据于它的这些特点, 我们就可以对固定式避难硐室再做进一步的细化, 即永久固定式避难硐室和临时固定式避难硐室。

3.1 永久固定式避难硐室

3.1.1 硐室的结构设计

首先, 规模。一般来说, 永久固定式避难硐室的人员容纳规模是在100~200人之间, 具体的人员容纳设计, 还需要结合煤矿所处的实际位置来综合确定。其次, 整体尺寸。从某一煤矿的避难硐室设计来看, 它是设置在连接于轨道上山与皮带上山之间的巷道之内, 它的两端各留出距离为5m左右的自身防护距离。第三, 支护。支护包括临时支护、一次支护、二次支护以及三次支护。临时支护是前期施工所采用的金属前探梁;一次支护的巷道断面属于是半圆拱形形状;二次支护是单层钢筋混凝土;三次支护采用钢筋混凝土壁后直接注入填充材料, 起到密封和缓冲的作用。

3.1.2 防爆密闭门的设计

矿井井下一旦发生了危险事故, 避难硐室就要发挥阻隔作用, 那么它的防爆密闭门就要有足够的耐高温性和耐冲击性。材质选择上以16Mn钢为准, 按照快捷、手动、灵活的原则进行设计, 一定要保证逃生人员可以及时的开关门。

3.1.3 防爆密闭墙的设计

除了防爆密闭门要符合设计的标准, 对于防爆密闭墙的设计来说, 同样也需要满足避难的要求, 除了要具有耐高温性和耐冲击性外, 还要采用C40强度的混凝土结合配筋来满足要求, 墙体的形状设计要设计成楔形。

3.2 临时固定式避难硐室

临时性的固定式避难硐室也属于固定式的一种, 它对于避难硐室的空气供应主要是采用引入矿井井下的压风管路来实现的, 与此同时, 设计人员也有全面的考虑, 为了确保在压风系统失效状况下, 逃生人员可以继续生存, 在其内部设置了一个空气一体化机器, 它可以吸收人们呼出的二氧化碳, 进而释放出氧气。相对于永久固定式类型来说, 它的一个明显特点就是有效解决了因为地质条件不适宜进行钻孔处人员的逃生需求, 在很大程度上延长了逃生人员的避难生存时间, 可以为下一步的救援工作带来很大的便利。

3.2.1 功能设计方面

它和永久性固定式避难硐室的防护作用相差无几, 主要考虑等的危害有瓦斯突出、瓦斯涌出以及火灾爆炸等事故。

3.2.2 结构设计方面

这与永久性固定式避难硐室的结构设计都是一样的, 所涉及到的构造以及要求瓦全一致。

4 总结

随着我国煤矿开采事业的快速发展, 矿井井下的安全施工问题越来越受到人们的关注, 避难硐室作为在紧急事故发生时为人们提供安全的避难空间的设施, 它的类型也逐渐多样化, 固定式避难硐室有容纳人数多、节省空间等的优点得到了大范围的推广普及。

参考文献

[1]张建.井下避难硐室系统在煤矿应用[J].电子世界, 2013 (19) :166-168.

[2]胡姣丽.煤矿采区永久和临时固定式避难硐室建设[J].山西煤炭, 2010 (07) :71-72+82.