避难硐室技术方案

技

术

方

案

重庆梅安森科技股份有限公司

2012年8月

目录

一前言    3

二系统概述    4

三设计编制依据    6

四设计要求    7

1 总体要求    7

2 井下紧急避险系统及子系统的要求    7

五设计思路    9

1 设计内容    9

2 避难硐室选址    9

3 避难硐室设置    9

4 避难硐室整体结构    10

六系统设计    11

1 安全防护系统    11

1.1 防护密闭门    11

1.2密闭门    11

2 气幕喷淋系统    12

3 压风供氧系统    16

4 压缩氧供氧系统    17

4.1 压缩氧自救器    17

4.2 压缩氧供氧    18

5 空气净化系统    19

6 降温除湿系统    21

7动力保障系统    23

8 环境监测监控    24

9 照明系统    24

10 通讯系统    25

11 生存保障系统    25

12 排水排气系统    27

七系统管理    28

1 日常维护管理    28

2 紧急避险设施救援应急管理措施    29

一前言

煤矿井下紧急避险系统是监管总局国家煤矿安监局要求着力建设的“六大系统”之一，它的内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。而避难硐室是紧急避险设施的重要组成部分。

根据《关于进一步加强企业安全生产工作的通知》国发〔2010〕23号文件——“煤矿、非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，并于3年之内完成”的总体要求，避难硐室的建设工作已经迫在眉睫。

为了加快推进紧急避险系统的建设，监管总局国家煤矿安监局先后出台《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》及《关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》两份标准文件。各省、自治区、直辖市等的监管部门也正在出台紧急避险系统的相关标准细则。

二系统概述

避难硐室是当灾害发生，人员无法撤出时，为防止有毒、有害气体的侵袭而设立的避难场所。矿工自救中，设置避难硐室是十分必要的。由于自救器有效时间较短，当佩戴自救器后，在其有效作用时间内不能到达安全地点；撤退路线无法通过；若有自救器而有害气体含量又较高时，避难硐室可以发挥作用。

坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，结合矿井安全生产实际情况，围绕煤矿井下出现的火灾、煤尘爆炸、瓦斯或爆炸等灾变情况，为无法及时撤离的井下人员提供可靠的生存空间或等待救援，保障矿工生命安全。

避难系统建设必要性：

1、建设井下紧急避难系统是提高矿井安全保障能力的需要

矿井下紧急避难系统是指在煤矿井下发生紧急情况下，为遇险人员安全避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。紧急避难系统建设的内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾方式和线路、科学制定应急预案等。

井下紧急避险设施是指井下发生灾难事故时，为无法及时撤离的遇险人员提供生命保障的密闭空间。该设施对外能抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存基本条件、赢得时间。

由于井下存在瓦斯、煤尘、火灾、顶板等各类事故的可能性，对井下矿工生命安全造成危害。建设井下紧急避难系统，能够进一步提高煤矿安全防护和应急救援水平，确保煤矿在井下紧急情况下，为遇险人员安全提供生命保障。建设井下避难系统是提升矿井安全保障能力的需要。

2、建设井下紧急避难系统是认真贯彻国家相关法律法规的需要

《关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发[2010]23号）规定：“强制推行先进适用的技术设备。煤矿、非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、压风自救系统、供水施救系统、通讯联络系统、空气净化系统、降温除湿系统等技术装备，并在3年之内完成”。

根据《关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发[2010]23号）、《监管总局国家煤矿安监局关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知》（安监总煤装[2012]15号）等文件精神，按照《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》的具体要求，结合矿上实际情况，为建设完善煤矿井下紧急避险系统，全面提升矿井安全保障矿工安全保障矿工生命安全的角度，建设完善“井下紧急避难系统”是以人为本、安全发展理念的重要体现，是以超前预防为主的“防灾”和以应急避险为主的“减灾”的有机统一，是坚持预防为主，有效降低事故危害程度、防范遏制重特大事故的综合治理措施。是深入贯彻落实科学发展观、落实“安全第一、预防为主”安全生产方针的具体体现，是构建社会主义和谐社会的必要要求，也是煤矿职工最关心、最直接、最现实的切身利益问题。也是落实国家强制推行的安全先进适用技术，认真贯彻国家相关法规、规定的需要。因此建立井下紧急避险设施很有必要。

紧急避险系统

煤矿井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下，为遇险人员安全避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。紧急避险系统建设的内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。

紧急避险设施

井下紧急避险设施是指在井下发生灾害事故时，为无法及时撤离的遇险人员提供生命保障的密闭空间。该设施对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存基本条件，为应急救援创造条件、赢得时间。紧急避险设施主要包括永久避难硐室、临时避难硐室、可移动式救生舱。

永久避难硐室

永久避难硐室是指设置在井底车场、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、水平或采区，服务年限一般不低于5年。

临时避难硐室

临时避难硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，主要服务于采掘工作面及其附近区域，服务年限一般不大于5年。

可移动式救生舱

可移动式救生舱是指可通过牵引、吊装等方式实现移动，适应井下采掘作业地点变化要求的避险设施。

三设计编制依据

1.《煤矿井下紧急避险系统暂行管理规定》（安监总煤装〔2011〕15号）；

2.《煤矿矿井井底车场硐室设计规范》（MTT5026-2009）；

3.《煤炭工业矿井设计规范》（GB50215-2005）；

4.《煤矿安全规程》（2011年2月第一版）；

5.《煤矿开采通风技术条件》（AQ1028-2006）；

6.《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ6201-2006）；

7.《危险场所电气防爆安全规范》（AQ3009-2007）；

8．《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》（AQ6210-2007）

9.《井下固定式避难硐室建设标准》。

10.《煤炭工业矿井设计规范》GB50215—2005

11.《矿山救护规程》（AQ1008－2007）

12.国家煤矿安全监察局《煤矿井下避难所试点建设基本要求》（煤安监司办2010第9号）

13.监管总局国家煤矿安监局关于《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）

14.国家煤矿安全监察局《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》的通知（安监总煤装2011第33号）

15.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（安监总煤装2011第15号）

16.监管总局国家煤矿安监局关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关事项的通知（安监总煤装〔2012〕15号)

17.《关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发[2010]23号）；

18.煤矿紧急避灾和应急救援系统企业标准（QB/2200D623）。

四设计要求

1 总体要求

1）井下紧急避险系统的整体设计和临时避难硐室设计，应当在煤矿企业和具备紧急避险系统研发经验的机构配合下，由具备煤炭行业专业（矿井）设计资质的机构完成。

2）紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、有害气体去除、环境监测、通讯、照明、人员生存保障、空气净化、降温除湿等基本功能。

3）紧急避险设施应与矿井安全监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相连接，形成井下整体性的安全避险系统。

4）临时避难硐室的建设。除应当符合《暂行规定》第11及17~22条目的要求外，还应当具备应急逃生出口或采用2个安全出入口。有条件的矿井应当将安全出入口或应急逃生出口分别布置在2条不同巷道中。如果布置在同一条巷道中，2个出入口的间距应当不小于20米。

5）额定防护时间内，硐室内部环境气体参数应符合下表参数：

1 设计内容

紧急避险系统设计的基本内容，应当包括矿井基本情况分析、矿井安全风险分析、紧急避险设施设计、自救器配置、避灾路线优化与应急预案完善、管理体系与规章制度、安全培训与应急演练、设备选型与投资概算等。具体设计方案应当进行技术经济分析、方案优选和充分的论证。（根据实际矿上的实际情况进行描述）

2 避难硐室选址

避难硐室应布置在稳定的岩层中，避开地质构造带、高温带、应力异常区以及透水危险区。前后20米范围内巷道应采用不燃性材料支护，且顶板完整、支护完好，符合安全出口的要求。特殊情况下确需布置在煤层中时，应有控制瓦斯涌出和防止瓦斯积聚、煤层自燃的措施。临时避难硐室应在服务期间避免受采动损害。（可根据矿方提供的位置进行描述）

3 避难硐室设置

所有煤与瓦斯突出矿井都应建设井下紧急避险设施。

其他矿井在突发紧急情况时，凡井下人员在自救器额定防护时间内靠步行不能安全撤至地面的，应建设井下紧急避险设施。

煤与瓦斯突出矿井应建设采区避难硐室。突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面推进长度超过500米时，应在距离工作面500米范围内建设临时避难硐室或设置可移动式救生舱。

其他矿井应在距离采掘工作面1000米范围内建设避难硐室或设置可移动式救生舱。

煤与瓦斯突出矿井的采区避难硐室应当按照永久避难硐室的标准建设。

临时避难硐室的建设。采（盘）区布置永久避难硐室的，该采（盘）区内采掘工作面的临时避难硐室应当符合《防治煤与瓦斯突出规定》（监管总局令第19号）第102条的要求，且硐室隔离门应当满足气密性要求，门墙设单向排气管，硐室内应当存放足量食品、急救用品及防护时间不小于45分钟的隔离式自救器，安设压风自救装置。采（盘）区没有永久避难硐室的，该采（盘）区内采掘工作面的临时避难硐室应当符合《暂行规定》有关要求。

4 避难硐室整体结构

避难硐室整体的总体结构有两种形式，一种是两个安全出入口的结构，另一种是一个安全出入口和一个应急逃生口的结构。如下图所示：

六系统设计

紧急避险系统内部包括安全防护系统、供氧系统、净化系统、降温除湿系统、环境监控系统、照明系统、通讯系统、动力保障系统、生存保障系统、排水排气系统。

1 安全防护系统

安全防护系统是为无法及时撤离的遇险人员提供生命保障的密闭空间。该设施对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体。主要由防护密闭门、密闭门、压缩空气幕装置、压气喷淋装置、过渡室、排水排气阀及管道等系统组成。

避难硐室入口和出口均安装向外开启的两道门。外侧第一道门，采用既能抵挡一定强度的冲击波，又能阻挡有毒有害气体的防护密闭门；第二道门采用阻挡有毒有害气体的密闭门。在两道密闭门中间为过渡室，在过渡室内设置压缩空气幕和压气喷淋装置各一套。

1.1 防护密闭门

1）防护密闭门选用重庆天巨承机械制造有限公司的JBM-Z，其门孔净宽800mm，门孔净高1600mm。

2）产品到货安装时必须提供气密性检测报告和“爆炸科学与技术国家重点实验室”出具的抗冲击波检测报告，要求其具有≥0.3MPa的抗冲击能力，且在＋500±20Pa压力下，泄压速率不大于350±20Pa/h；门上必须开设有观察窗，防护密闭门要求密封可靠，开闭灵活；防护密闭门向人员进入侧开启，并能自动闭合。

3）防护密闭门安装墙体采用≥C30的混凝土浇筑，墙体四周掏槽，见硬帮、硬底，墙体插入岩体≥200mm，并与岩体接实。

1.2密闭门

1）密闭门选用JBM-Z，其门孔净宽800mm，门孔净高1600mm。

2）密闭门在压力为＋500±20Pa状态下，泄压速率不大于350±20Pa/h，密闭门向人员进入侧开启，并能自动闭合。

3）密闭门墙体采用≥C30混凝土浇筑，墙体四周掏槽，见硬帮、硬底，墙体插入岩体≥200mm，并与岩体接实。

安装要求：

1）第一道防护密闭门安装在避难硐室过渡室外侧，第二道密闭门安装在避难硐室过渡室内侧。门墙墙体强度、密封性、四周掏槽深度应符合《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》第19条规定。

2）隔离门安装时，门扇都应向外打开。

3）门扇绞页安装，应保证上下绞页孔同心，中心线平行于门扇内表面中心线。

4）门框与墙洞为一整体，浇灌混凝土前，应将绞页的固定门框架竖板检查、校正、固定牢靠，保证上下页孔中心在同一铅垂线上，不同心允许为2㎜。

5）门扇安装后与门框平面应平贴合，并成铅垂面，局部间隙在3㎜内。

6）隔离门安装完毕应密封可靠、开闭灵活。

7）隔离门门扇内外表面应标出手轮开关方向。

8）密封胶条与门扇连接用万能胶粘合。

9）为吊装门扇门洞顶棚应预埋吊环一个。

使用要求：

1）需要打开隔离门时，从里外都可按顺时针方向转动手轮（按箭头指示方向），打开隔离门锁紧装置，推拉门扇，就可以打开隔离门。

2）需要关闭隔离门时，将隔离门门扇关闭后，按逆时针方向转动手轮（按箭头指示方向），将隔离门锁紧装置锁紧，确保隔离门密封可靠。

3）紧急避险时，隔离门的使用应按照紧急避险系统有关规定正确使用隔离门。

2 气幕喷淋系统

避难硐室的过渡室设置气幕喷淋系统。空气幕用于阻挡外界有毒有害气体进入硐室；压气喷淋装置用于对进入硐室内的避险人员进行冲洗，去除附着在避难人员身上的有毒有害介质。

为充分考虑系统的可靠性，气幕喷淋系统采用双气源结构布局，一路使用高压钢瓶储存的压缩空气作源，一路使用矿井压风自救系统的压风作为气源。两路气源可通过手动截止阀实现切换。

1）原理

以高压钢瓶储存的压缩空气作为气源，经过汇流、减压、过滤、连锁装置后，一路气体通过喷淋装置形成空气喷淋，一路气体通过气幕装置形成空气幕。

以矿井压风自救系统的压风作为气源，通过手动截止阀，接入气幕喷淋系统减压器前端，经减压、过滤、连锁装置后，一路气体通过喷淋装置形成空气喷淋，一路气体通过气幕装置形成空气幕。

气幕喷淋系统与防护密闭门之间通过连锁装置实现联动。防护密闭门打开时，气幕喷淋系统工作；防护密闭门关闭时，气幕喷淋系统停止工作或处于待用状态。

连锁装置有机械连锁和电动连锁两种。机械连锁是通过手动阀实现；电动连锁是通过电磁阀和传感器实现。由于大容量的后备电源目前还不能取得安标，所以目前推荐采用机械连锁形式。

安装要求：

1）压缩空气幕和压气喷淋采用避险硐室压风、气幕、喷淋联动系统。

2）在防护密闭门门洞内装设压缩空气幕，空气幕采用定型产品（高效无缝气刀），其出口压力为0.5MPa。空气幕采用从上向下吹，即布置于防护密闭门门洞上方，送风口长度为900mm，送风口间隙为0.05mm，由上向下垂直送风。

3）在过渡室内，防护密闭门与密闭门之间，距地2m高度位置安装压气喷淋装置。

4）压缩空气幕和压气喷淋气源来自生存室内压风管路中，同时备用压缩空气瓶作备用气源。

5）压缩空气幕和压气喷淋采用进口机械式自动阀门控制，开启装置位于门框上侧靠左100mm处，与门框外缘平齐。压缩空气先到开启装置，通过开启装置连接到汇流排，汇流排根据现场使用状况订制，采用铜质管材制作、标称压力≥15MPa，由汇流排分支至压缩气幕和压气喷淋装置。

2）喷淋

喷淋装置由分散布置的喷头和管路组成。

喷淋装置空气流量不小于500L/min，出口压力不低于0.3MPa，运行时间不得低于5min/组。以此为依据计算钢瓶的使用数量。

以人数为100人的避难硐室(富余20%)为例，空气的需求体积为：

Q1=V1×A×T÷60=500×120×30÷60=30000L=30立方米

式中：A为避难人数；T为单人通过喷淋的时间，单位秒。

水容积60L、压力15MPa的钢瓶计算(可选钢瓶规格见附录2)：

每个钢瓶的可用空气体积为：

Q2=P×V2=109×60=6540L=6.54立方米

式中：P为可用压力差，109表示109个大气压。

空气瓶数量为：Z=Q1/Q2=30÷6.54=5支个空气瓶。

水容积80L、压力15MPa的钢瓶计算(可选钢瓶规格见附录2)：

每个钢瓶的可用空气体积为：

Q2=P×V2=109×80=8720L=8.72立方米

式中：P为可用压力差，109表示109个大气压。

空气瓶数量为：Z=Q1/Q2=30÷8.72=4支个空气瓶。

3）气幕

气幕由并排的一组扇形喷嘴及气幕管组成。也可采用在气幕管上开一定数量的小气孔的方式形成气幕；或者采用小的线性缝隙形成气幕；或采用专业的气幕风刀。

气幕的宽度不小于防护密闭门的宽度。

气幕的耗气量根据所采用的方式，结合喷淋的持续时间，进行具体核算。

整个气幕喷淋系统使用的钢瓶数量为喷淋的需求钢瓶数量和气幕的需求钢瓶数量之和。

两套气幕喷淋系统总共使用12气瓶。

4）主要的参数：

出口压力：≥0.3兆帕；

    流量：≥1米3／秒；

    运行时间：≥5分钟／组。

5）气幕喷淋系统的使用

正常情况下气幕喷淋系统的12个钢瓶，其中2个的阀门处于打开待用状态，另外10个的阀门处于关闭备用状态。两个手动截止阀处于关闭状态。

事故发生后，由进入避难硐室的第一个人打开压风气源管路上的手动截止阀，气幕喷淋系统开始工作；如果压风管路损坏，则关闭压风气源管路上的手动截止阀，打开高压钢瓶气源管路上的手动截止阀，维持气幕喷淋系统的正常工作。

后续的避难人员打开隔离门，气幕喷淋系统就开始工作。保障避难人员快速、安全地进入生存室避难，等待救援。

控制箱图解：

气幕图解：

喷淋图解：

3 压风供氧系统

供氧系统主要有压风供氧和压缩氧供氧两种方式。在使用过程中，优先使用压风供氧。提供发生矿难时，确保能提供硐室内人员呼吸。

压风供氧是利用矿井既有压风自救系统的压风作为气源，管路连接进入硐室，经手动阀门、三级过滤、消音器、压风自救装置接入硐室。

压风自救装置有两种形式。一种是分散式的压风自救装置，另一种是集中式的压风自救装置。

压风供氧是利用矿井既有压风自救系统的压风作为气源，管路连接进入硐室，经手动阀门，进入压风自救装置。

压风自救装置有两种形式。一种是分散式的压风自救装置，另一种是集中式的压风自救装置。

1）分散式的压风自救装置

分散式的压风自救装置选用重庆赛安机电的ZYJ系列的压风自救装置，该装置含有过滤、压力检测、流量调节等功能，每个自救装置具有6个压风自救器，可供6个避难人员呼吸。

压风自救装置应该按避难硐室额定人数并富余20%的数量配置。

以100人避难硐室设计为例最大人数120人，则相应的设备配置数量：

配置的压风自救装置为120÷6=20个。

2）集中式的压风自救装置

集中式的压风自救装置是对进入避难硐室的压风气源进行集中过滤、集中减压、消音之后，直接释放到避难硐室内部。通过管路均匀的环绕硐室一周，均匀排入硐室。 

采用分散式（集中式）供氧：

首先通过三级空气过滤器，减压之后，接截止阀，连接到压风自救装置。压风出口压力在0.1～0.3兆帕之间，供风量不低于0.3m³/min·人，连续噪声不大于70分贝；

压风自救装置可以采用吊装、壁挂等安装方式，具体方式按设计图纸执行。

4 压缩氧供氧系统

4.1 压缩氧自救器

除了传统的压风供养系统，本次方案响应招标要求，配置120（根据硐室人数定）台隔绝式压缩氧自救器，选用浙江恒泰煤矿设备有限公司的产品ZY45型，可完全满足矿方需求。该款设备性能参数如下：

使用时间：54.8W时 45分钟

氧气瓶充填压力 20MPa 

氧气瓶储氧量: 20－3MPa时定量供气量 ≥1.2L/Min ;20－5MPa时定量供气量 ≥60L/Min 

自动排气压力 150－300Pa 

CO2吸收剂应装量 ≥350g 

气囊水容积 ≥5L

产品重量(包括CO2吸收剂及氧气): 2.1Kg 

外形尺寸 170×80×255mm

4.2 压缩氧供氧

压缩氧供氧在压风供氧未启用或失效的情况下启用。

压缩氧供氧是利用储存在钢瓶中的压缩氧气，通过供氧控制装置为避险人员输出规定数值的氧气的装置。

压缩氧供氧装置是由压缩氧钢瓶、流量计式减压器、过滤器、汇流排、消音器及管路组成。

压缩氧供氧的供氧量不低于0.5L/Min·人，防护时间为96h，以此为依据计算钢瓶的使用数量：

以避难硐室设计为额定人数100人（富余20%）：

总需氧量Q1=V1×A×T=0.5×120×96×60=345600L

以水容积60L、压力15MPa的钢瓶计算：

每个钢瓶的可用氧气体积为：

Q2=P×V2=109×60=6540L 

式中：P为可用压力差，109表示109个大气压。

钢瓶数量为：Z=Q1/Q2=345600÷6540=53支。

由于本算法比较保守，并且富余了20%，所以此处钢瓶数量取整数53支即可。

以水容积80L、压力15MPa的钢瓶计算：

每个钢瓶的可用氧气体积为：

Q2=P×V2=109×80=8720L 

式中：P为可用压力差，109表示109个大气压。

钢瓶数量为：Z=Q1/Q2=345600÷8720=40支。

由于本算法比较保守，并且富余了20%，所以此处钢瓶数量取整数40支即可。

压缩氧供氧系统在压风系统失效后，由避难人员手动打开压缩氧供氧管路上的手动截止阀，根据避难硐室规格所要求的供氧量，调节流量计式氧气减压器，使压缩氧供氧系统的供氧流量达到标准要求。

5 空气净化系统

根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》，紧急避险系统应配备有毒有害气体去除设施，具体要求为对有害气体处理防护时间不能低于96h，处理能力不低于0.5L/min/每人，处理CO能力应能保证在20min内将CO浓度由0.04%降至0.0024%以下。

避难硐室的空气净化有两种方式，一种是通过专用管路压风到避难硐室，通过对避难硐室的空气进行置换，达到净化的目的；另一种是利用化学药剂的反应去除避难硐室内部的CO和CO2，达到净化的目的。在无专用压风管路到避难硐室情况下，通常采用化学反应式的净化系统（简称净化系统）。

净化系统是用于去除避难硐室内部环境气体中的CO和CO2的装置，由CO常温催化剂、CO2吸附剂、净化装置组成（含干燥剂/帘）。

净化系统要达到处理二氧化碳不低于0.5升/分钟•人，处理一氧化碳在20分钟内将一氧化碳浓度由0.04%降到0.0024%以下的能力。以额定人数100人为例：

1）CO常温催化剂

CO常温催化剂采用MCO-1型常温氧化催化剂。使用量为：

CO催化剂：Q=Q1×A=Q1×100×1.2=120Q1。

式中：Q1表示每个人的催化剂使用量，根据实际情况定量。经计算需要36kg。

2） CO2吸附剂

氢氧化钙使用量：Q=Q1×A×T÷Q2=0.5×100×96×60×1.2÷300=2000kg

Q1为0.5L/Min·人的处理量；T为额定防护时间，单位小时；Q2为吸附剂的吸附能力，300L/kg。

3）净化装置

净化装置有三种形式，一是手摇式净化装置；二是气动式净化装置；三是电动式净化装置。

选用气动式净化装置

气动式净化装置是采用隔爆风机作为空气循环动力的净化装置。

净化系统采用落地式安装。正常情况下，药剂密封保存，放置于储物柜中，事故发生后，避难人员分别将CO药剂一次性投入净化装置；将CO2药剂分批次投入净化装置。

净化装置

6 降温除湿系统（可选配,在高温矿井必须配置）

本次系统选用的煤矿救生舱用防爆空调装置防爆标志为ExdibmbI，主要由隔爆兼本质安全型电气控制箱、浇封型压缩机、煤矿用防爆风机、煤矿用胶封型电磁阀防爆部件及高低压压力控制器、温度自动控制装置、冷凝器、贮液器、气液分离器、吸排气铜管等非防爆制冷部件组成；采用煤矿用铜芯软电缆配线，适用于具有甲烷混合物及煤尘爆炸危险的煤矿井下非采掘工作面。

该防爆空调为蓄冰式的矿用空调。采用蓄冰原理，在安全时期，利用救生舱环控系统中主机将蓄冰设备内水冻结成冰并将冷量蓄存下来，在矿难发生时期，利用该环控系统中的循环装置，将蓄冰设备内续存的冷量释放出来供舱体内降温使用。其蓄存的冷量，足够保证舱体内96小时供冷使用。具有能利用较小功率即能完成救生舱内长时间持续降温需求的功能，在降温的同时能完成舱体内除湿要求，微电脑全功能控制，人机界面友好，操作简便快捷，且高能效，节能环保。电源安全性能可靠。

电源采用AC380V/50Hz，制冷量达到4000W,制冷功率2480W

外形结构图如下：冷凝机和控制箱

不锈钢冰柜：

功能特点：

温度的测量、显示和控制；

用户参数设置与管理者菜单设置，普通用户只需设置温度参数；

温度采用回差方式控制，方便用户操作；

温度设置上下限控制；

压缩机综合保护功能；

自动及手动控制功能；

传感器故障报警、温度超量程报警；

压缩机延时可调。

传感器故障比例开停机功能

技术参数：

额定电压380V±10%，50Hz；额定电流20A；

测温范围：-40～90℃；

控温范围：-40～70℃；

测控温精度±l℃；

压缩机延时保护时间：0～9分钟可调。

降温系统和净化系统，两个系统结合在一起对整个硐室的温度及空气净化从而达到空气净化降温除湿一体化。

整个实现过程图：

7动力保障系统

主要是保障在无任何外部支持的情况下维持避险硐室内额定避险人员的生存所需要的动力。

正常运行时，综合保装置对备用电源供电；在无外供电源时采用DXB1536/24X矿用隔爆型备用电源3套，分别对安全监测监控系统、人员定位系统和空气净化系统进行供电，并满足运行96h。（配置时需要技术硐室内所有用电设备的功率，来对备用电池进行选型）

8环境监测监控

避难硐室需要对其内外部环境进行监控，包含环境气体监控、视频监控、人员定位，以上系统要分别与矿井既有系统兼容。

1）环境气体监控

此次设计检测的环境参数：

生存室：CO、CO2、CH4、O2、温湿度、压力传感器温湿度计

过渡室：CO、O2

硐室外部环境：CO、CO2、CH4、O2

传感器吊挂在硐室顶部或壁挂安装，分站放置于生存室或者根据矿方需求安装。

监测系统各传感器及分站型号必须与矿现有监测系统型号相匹配，硐室内，硐室外监测数据通过分站直接与现有系统对接。

2）视频监控

视频监控采用矿用摄像机实现，对于没有视频监控系统的矿井，可以采用走专线的方式搭建系统。对于已有视频监控系统的矿井，可根据既有系统的具体情况，有针对性的配置。

摄像头的安装于硐室墙角顶部，具体安装位置可结合矿方需求，灵活安装。

3）人员定位系统

人员定位系统的分站及识别器，配合矿方已有的系统配置。

4）配置说明

环境监控系统应该配置适量的备品备件。

9照明系统

1）配置避难硐室额定人数并富余20%数量的矿灯。

2）配置一定数量的普通矿用巷道灯用于硐室照明。对于要求外部供电中断的情况下需要持续照明的避难硐室，两套照明系统，一是由矿用电源127V提供照明，二是使用备用电池24V供照明。

通过井下变电所提供专用供电线路进入避难硐室后，连接KBZ-100/660型矿用隔爆型真空馈电开关和ZBZ-4.0M/660矿用隔爆型照明信号综合保护装置为生存室内电力负荷供电。

矿灯放置于储物柜中，硐室照明的巷道灯或LED灯吊挂于硐室顶部。

10通讯系统

避难硐室应设有与矿井调度室直通的电话，保证灾变期间通讯可靠。在用矿现有井下通讯系统相对应的本质安全型电话机及通讯系统的其他设备接入，在生存硐室内放置本质安全型电话机，本质安全型自动电话机通过电话线与井上程控交换机相连，接入煤矿原有的电话网，实现避难硐室与调度室或救灾指挥部之间的通讯。硐室内、外的监测参数也通过矿井现有的监控系统传达地面。调度电话可壁挂安装。

无线通信系统扩播系统配合矿方已有的无线通讯系统，选配相应的设备。

11生存保障系统

按额定避险人数配备食品、饮用水、自救器、自动苏生器、呼吸器、人体排泄物收集处理装置及急救箱、担架、储物柜、照明设施、工具箱、灭火器、座椅等辅助设施。永久避险硐室额定防护时间为96h（4天），食品不少于5000kJ/人·天，饮用水不少于1.5L/人·天，按额定人数120%，配备不低于45min隔绝式压缩氧自救器。

1、食品

选用09压缩干粮，每箱外型尺寸380×240×180mm（长×宽×高），每箱含40包，每包250g，热量4715kJ/包，保持期为四年，共配备7箱09压缩干粮。

2、饮用水

饮用水设计配备桶装纯净水，其每桶18.9L，外型尺寸280mm×480mm（直径×高），共配备20桶纯净水，每桶18.9L，共计378L。

3、自救器

永久避险硐室采用ZY45型隔绝式压缩氧自救器，ZY45型压缩氧自救器是一种利用压缩氧气为气源，隔绝闭路循环式个人呼吸保护器。主要性能：防护时间≥45min，储氧量≥80L，定量供氧＞1.2L/min，外形尺寸235×170×95mm，重量2.3kg，配备ZY45型隔绝式压缩氧自救器100（按额定避险人数定）个。

4、自动苏生器

自动苏生器设计选用MZS-30型煤矿用自动苏生器，其主要性能为：自带氧气瓶，工作压力20MPa，容积1L，自动肺换气量调正范围不小于12～25L/min，充气正压力200～250mm水柱，抽气负压力：150～200mm水柱，耗氧6L/min之最小换气量15L/min，重量不大于250g，自主呼吸供气量（氧含量80%）不小于15L/min，吸痰引射力值不大于-450mm汞柱，外形尺寸335×245×140mm，仪器净重不大于：6.5kg。

永久避险硐室需配备MZS-30型煤矿用自动苏生器6台。

5、呼吸器

呼吸器设计选用HYZ2正压氧气呼吸器，其主要性能参数为：有效防护时间2h，自动补给供氧量＞80L/min，手动补给供氧量＞80L/min，定量供氧量1.5～1.90L/min，自动补给阀开启压力40Pa～200Pa，吸气温度＜35℃，报警压力（气瓶内压力）4MPa～6MPa，排气阀开启压力400Pa～700Pa，气瓶1.6L/20MPa（碳纤瓶），外形尺寸480×360×185mm，质量10kg（包括面罩、冷却剂、氧气和二氧化碳吸收剂）。

永久避险硐室需配备HYZ2正压氧气呼吸器2台。

6、人体排泄物收集处理装置

在生存室内布置有一处卫生间，在卫生间内布置有1套HN-1025不锈钢机械打包座便器及不锈钢垃圾站。

7、急救箱

在生存室内配备DCGA－008急救箱1套，并在急救箱内装备酒精消毒片、碘伏棉棒、手肘创口贴、创口贴、医用手套、卡扣式止血带、口对口呼吸面膜、自粘敷料贴、降温贴、不锈钢医用镊子、卷式骨折夹板、手指骨折夹板、体温计、清洁湿巾、安全别针、医用胶布、医用剪刀、听诊器、小表血压计、防晕贴、急救毯、三角绷带、速冷冰袋、烧、烫伤敷贴、自粘弹性绷带、弹性绷带、医用纱布片、急救手册、产品清单等。按每20个人配备1套的原则进行配备，永久避险硐室配备急救箱3个。

8、工具箱

在生存室内配备AK-T048工具箱1套，并在工具箱内装备钳子、螺丝刀、剪刀、锯子、PVC绝缘胶带、羊角锤、测电笔、胶水、扳手、钢卷尺等。

9、灭火器

在永久避险硐室外布置有消火栓1处，可扑灭硐室外火灾事故。永久避险硐室入口和出口各安装有2扇密闭门，密闭门具有隔绝硐室外火源的功能，生存室内布置有给水龙头，可作为灭火水源供给。在生存室内布置有0.2m3砂箱1个和MSZ3型手提式水基型灭火器4具，可扑灭生存室内火灾。

10、其他辅助设施

1、吊装辅助装置

永久避险硐室内设置有承重挂钩，以方便设备安装，承重挂钩应采用φ16螺纹钢进行制作，且埋入巷体的深度不得小于500mm。

2、相关牌板

在永久避险硐室入口处，悬挂“东翼永久避险硐室”牌及避险硐室检查牌板、巷道指示牌、硐内操作指示牌等。牌板制作应符合AQ1017-2005规定。

3、避险硐室内应有简明、易懂的使用和操作步骤说明，以指导避险人员正确使用避险设施，安全避险。

4、进入避险硐室的管线应采取保护措施，管路采用埋墙或埋地敷设，线缆采用穿管埋地敷设，埋设深度≥20cm，埋设高度≥0.5m，保护距离≥20m。

12 排水排气系统

排气系统

永久避险硐室生存室与硐室外和过渡室与硐室外均设有相通的单向排气管，单向排气管采用φ108×4无缝钢管制作，在硐室内侧加装DN100单向排气阀（开启压力为500Pa，关闭压力为100Pa），在单向排气阀后端安装Q41F-16C DN100球阀，单向排气阀方向由室内至室外，球阀作常开状态。

生存室至硐室外进、出口各布置有1趟，进、出口过渡室至硐室外各布置有1趟，并保证紧急避险设施内相对于设施外不低于100Pa的正压状态。

排水系统

避险硐室内不得有滴水现象，同时，将避险硐室内地面高于硐室外巷道轨面200mm，在生存室内布置有一趟单向φ108×4无缝钢管排水管至硐室外，安装单向排水阀1个，管路在过渡室内增加一三通，安装单向排水阀1个，其开启压力200Pa，排水阀方向由室内至室外。

七系统管理

1 日常维护管理

为加强紧急避险设施的日常维护管理，切实做好舱室内部各种设备的检修维护，急救物资的更新补充，确保避难舱始终处于完好备用状态，须遵守如下规定：

1）明确管理责任

确定一个部门作为避险设施管理的牵头部门，总体负责避难舱的日常维护管理工作，必须安排专人管理。

2）加强对避难舱具体操作人员的技术培训

培训内容为系统、结构、操作规程等，必须经过专门的培训，考试合格后，持证上岗，做到专业化维护管理。

3）各种设备、设施的检查维护及物质更新

压风（供氧）、供电、通讯、监测监控等系统，由分管的专业科室进行监管。相关业务科室要制定具体的管理办法，明确管理程序、办法和责任人。

必须按规定及时校验、更换紧急避险设施内各种仪器、仪表，确保其正常运行。

紧急避险设施内急救药品每月进行一次检查，发现药品失效、短缺，立即更换、补充。

发现氧气（空气瓶）压力小于8MPa时，应及时更换。更换完毕后，要对氧气瓶（空气瓶）供氧、供气系统进行全面测试，保证完好可靠。

相关部门对避难舱供电所使用的电缆、开关及变压器每月进行一次防爆完好检验，发现问题及时处理。

各职责单位建立日常仪器调校，设备维护及药品、食品检查，更换台帐。

4) 紧急避险设施的检修维护

紧急避险设施内的氧气供给、监测监控、通讯、人员定位及其他系统必须始终保持完备状态，因检修需要，必须办理《有计划停电、停风申请》，按照程序审批后方可作业。检修完毕后，应立即恢复各系统，并保证正常运行。

日常检修维护过程中，发现设备、设施故障无法排除时，应及时与厂家联系进行维修。

5) 除专业维护、专项检查（参观）人员外，其他人员不行随意进入紧急避险设施。

6) 企管、财务等部门要明确紧急避险设施内各种材料、设备、物质的供应程序，确定紧急避险设施日常管理的物质维修保障。

7) 纳入应急救援系统。

紧急避险设施作为应急救援体系要进行专业管理，同时要定时进行技术培训，确保每位员工都会使用。

演习期间，人员进入紧急避险设施后，严格执行的相关规定和规程。

8) 紧急避险设施外侧出入口前20米范围内不得放置杂物，确保畅通。

9) 随时检查避难舱处以及其他地点的指示标示，使其保持醒目。

2 紧急避险设施救援应急管理措施

1) 快速、有序进入紧急避险设施

当发生各种灾害时，在无法升井的条件下，相关地点的作业人员，按照所在地点的避害灾路线，就近进入紧急避险设施。

当人数较多时，各队组跟班队干部、班组长要加强组织协调，进入紧急避险设施时要有序，防止拥挤事件，提高进入效率。

进入紧急避险设施后，各队组班组长必须及时清点人数，同时认真检查及时掌握本队组人员的健康情况。

各队组跟班干部要利用一切通讯手段，尽快与地面救援指挥中心取得联系，及时、准确汇报事故情况及人员情况。

必须按井下紧急避险设施的各项规定操作各系统、设备。

2) 有序、高效组织施救

由矿井当班带班矿领导、业务科室科长担任紧急避险设施现场的第一负责人，如果上述人员不在现场，由安全经验丰富、熟练掌握煤矿各种事故应急救援知识、对周边巷道环境熟悉的跟班班组长或安全生产骨干担任紧急避险设施现场第一负责人。

现场第一负责人必须在最短时间内掌握整个紧急避险设施的人员健康情况，尽快与地面救援指挥中心取得联系，及时准确汇报事故及人员情况，并接受地面救援中心的指挥。

现场第一负责人必须进一步明确责任、分解工作，成立临时救援指挥体系，实现统一指挥、统一行动。要安排专人具体负责与地面救援指挥中心保持联系，对紧急避险设施内部各系统、设备运行情况进行检查控制，对紧急避险设施环境进行检测。

进入紧急避险设施的人员必须听从指挥，必须保持冷静、有序，尽量节省体力消耗。

现场第一负责人要组织对受伤人员进行必要、及时的急援。

现场第一负责人必须加强紧急避险设施内各资源的管理，做到统一管理、伤员优先、合理使用。

3) 讯速、有序组织撤离

在接到地面救援指挥中心的指令或者紧急避险设施无法保证人员生存的特殊情况下，现场指挥人员必须指令、结合现场情况，认真组织，确保有序、快速撤离。

撤离前现场指挥人员必须规定联系方式，确保撤离过程始终保持联系。

撤离前必须提前安排好伤员救治转移。

撤离前现场指挥人员必须认真清点人数。