煤矿井下风水管路跑风跑水解决方案 [基于专用钻孔\专用管路供氧(风)的避难硐室探讨]

  摘要:介绍专用钻孔、专用管路为避难硐室供氧(风),提出煤矿避难硐室采用专用钻孔、专用管路供氧(风)的一些基本原则,指出煤矿在建设避难硐室时应根据自身情况使用专用钻孔、专用管路,简化避难硐室硐室高压氧气瓶、有毒有害气体去除和温湿度调节装置。
  关键词:专用钻孔;专用管路;避难硐室;供氧(风);
  
  Research on the Key problem of Special drilling, Special drilling oxygen ( wind ) of Refuge Chamber
  QIN Jingzhen
  (China Coal Research Institute, beijing 100013, China )
  
  Abstract:This paper introduces a special drilling, special pipeline for refuge chamber oxygen (air).The room refuge coal mine uses special drilling, special pipeline oxygen (air) some of the basic principles.According to own situation using a special drilling, special line in the building when the coal mine refuge chamber, simplify the refuge chamber chamber pressure oxygen cylinders, toxic and harmful gas removal and temperature and humidity control device.
  Key words: Special drilling;Special drilling;Refuge Chamber;oxygen ( wind );
  
  0 引言
   煤矿井下发生瓦斯、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、火灾等重特大灾害具有突发性、灾害性、破坏性、继发性等特点,造成灾害发生后通风系统破坏,有毒有害气体增多,容易造成井下人员中毒和窒息死亡。许多矿难案例说明,直接在井下灾害地点伤亡的人数较少,发生在受灾害波及区域的遇险人员在逃生中和逃生受阻时的伤亡占绝大多数。现阶段我国煤矿都在积极建设紧急避险系统,避险设施主要为避难硐室与硬体救生舱。避险设施的中供氧(风)设施包括井下压风管路供风与高压氧气瓶供氧;降温设施主要包括蓄冰空调、液态二氧化碳、相变材料等;有毒有害气体去除主要通过催化剂来完成。
   本文讨论是煤矿根据自身情况采用专用钻孔、专用管路为避难硐室供氧(风),简化避难硐室硐室高压氧气瓶、有毒有害气体去除和温湿度调节装置。
  1 、紧急避险设施的布置原则
  紧急避险系统设计是对紧急避险系统建设进行整体规划和布局,力求系统化、功能完备,切实提高矿井应急救援能力和突发紧急情况下矿工生命安全保障能力。在设计工作中,应坚持以下基本原则:
  1、科学合理
  紧急避险系统建设需要综合应用多领域、多学科的知识,具备高技术含量。紧急避险系统设计应坚持科学合理的原则,在科学的设计计算、综合比对和试验验证的基础上进行,保证设计的每项内容均具备科学依据。
  2、安全可靠
  紧急避险系统建设是生命工程,应以安全性和高可靠性为首选。紧急避险设施应比常规矿用设备具备更高安全等级,并有保证随时能用的技术保障手段。紧急避险设备设施的自动化、智能化程度可不断提高,但必须以可靠的手动控制为基础。
  3、因地制宜
  应紧密结合矿井的具体条件和突发紧急情况下矿工安全避险需求,采取针对性的对策措施,进行有针对性的设计、建设和管理,使紧急避险系统建设适应本矿安全生产的需要。要充分利用已有硐室、井巷建立紧急避险设施,探讨适应自身特点和要求的紧急避险系统建设方案,提高紧急避险系统的实用性。
  2、专用钻孔
  钻孔供氧方式是指在地面或井下布置大直径钻孔,通过钻孔为避难硐室供给氧气(空气),并借助钻孔实现通风、供电、通信等。钻孔供氧应当在地面或至少在该硐室所在水平以上2个水平的进风巷道上开孔,确保供氧安全可靠。
  
  专用钻孔供氧原理示意图
  
  
  专用钻孔结构图
  专用钻孔供氧的避难硐室由于专用钻孔的供给(供气、供水、供电)是不间断的,保证了硐室内的氧气、水、电源有效供给,可减化自备氧(压缩氧气钢瓶)、降温设施、蓄电池等设备的投入、减少了因配备设备带来的不安全隐患。
  3、专用管路
   专用管路供氧方式是指从地面通过井巷布设具有有效保护的专用管路至避难硐室,通过专用管路为避难硐室供给氧气(空气),并可借助该管路实现通风、供电、通信等功能。为保障灾变期间的有效氧气供给,专用管路需要进行专门的保护,可采取地埋、水泥盖板及侧壁扣板保护方式,专用管路具有一定抗冲击、抗高温、抗水侵、抗火、抗冒顶、抗底鼓拉伸、挤压不失压等特点。
  专用管路全程采用抗破坏的方式铺设,具有一定的抗冲击、抗火、抗水侵等特点,可以一定程度上在井下发生各种灾害的情况下,为硐室连续的、不间断的提供供给。
  4、硐室内供风量的计算
   根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》,矿井压风自救系统应能为紧急避险设施供给足量氧气,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,供风量不低于0.3m3/min•人,连续噪声不大于70分贝,整个硐室内保持不低于100Pa的正压,防止毒害气体的渗入。
   一般压风管路供气压力为0.6—0.8Mpa,通过专用钻孔或专用管路进入生存是内,进入生存室内后通过减压、消音、过滤装置释放到生存室内供避险人员呼吸。减压后压力为0.3 Mpa。
  
  
  避难硐室内压风供氧原理图
  根据 Qn=Qs
  Qn=标准大气压实际流量
  Qs=工况下流量计实际读数
  可计算出硐室内的所需供风量。
  5、专用钻孔、专用管路配置
  
  
  6结论
  通过上述分析,采用专用钻孔、专用管路为避难硐室供氧(风)可有效的保证硐室内的供氧(风)需求,简化避难硐室内高压氧气瓶、有毒有害气体去除和温湿度调节等装置;设备操作得到简化,便于维护。
  参考文献
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