紧急避难硐室

永久避难硐室技术书

根据上级有关文件规定和避险系统的管理要求，决定在西翼轨道第五联络巷及第七联络巷设立两处可容纳100人的永久避难硐室。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、人员生存保障等基本功能，在无任何外界支持的情况下额定防护时间不得低于96h。根据《井下安全避险六大系统设计说明书》要求，现将技术规格书和设备（货物）规格型号通知如下

第一节 避难硐室的结构

避难硐室结构

矿西翼第五联络巷永久避难硐室及第七联络巷永久避难硐室已完成

井巷施工，详见避难硐室图纸。

避难硐室采用向外开启的两道门结构。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；第二道门采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。两道门之间为过渡室，密闭门之内为避险生存室。防护密闭门上设观察窗，门墙设单向排水管和单向排气管，排水管和排气管加装手动阀门。过渡室内设压缩空气幕和压气喷淋装置。避难硐室的系统主要组成包括第一道防护密闭门、第一道防爆密闭墙、第二道密闭门、空气循环系统、压缩空气幕系统及其附属系统。

1、第一道防护密闭门

防护密闭门的设计遵循灵活、快捷、手动、密闭性良好等原则。门体要求能够抵御瞬时1200℃高温、0.3MPa的爆炸冲击波、有毒有害气体对人体的伤害。门体的结构设计采用绕流和分流技术，防护密闭门上设

观察窗。

2、第一道防爆密闭墙

防爆密闭墙同样要求能够抵抗瞬时1200℃高温和0.3MPa的爆炸冲击波。通过采用C35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0.25m，墙体设计施工成楔形，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阀门。

3、第二道密闭门

采用能阻挡有毒有害气体的密闭门。

4、空气幕及喷淋系统

空气幕及喷淋系统安装在两端防护密闭门处，目的是阻隔逃生人员进入避难硐室时有毒有害气体和火源的进入。空气幕系统的动力采用高压空气，系统的启动与硐室密闭门相连动，使得在密闭门打开后，在门口形成气幕。

第二节 供氧系统

一、供氧系统的主要功能及要求

由于煤矿井下发生火灾、煤尘爆炸、坍塌等灾害性事故时，都会致使避难所周围环境伴有缺氧、有毒有害气体出现。因此，必须在避难硐室内部设置具有向避险人员提供氧气以保证避险人员能够维持正常呼吸的供氧装置。供氧装置必须满足：

1、避险人员在避难硐室（救生舱）内能够呼吸到纯净的氧气，氧气浓度在18.5%～23.0%之间；

2、氧气供给量及氧气浓度必须满足人体呼吸生理特点；

3、氧气供给时间必须满足额定人数时不少于96小时的生存时间；

4、供氧装置在井下特殊条件下不受环境影响保证能够及时、可靠供氧并不会存在不安全隐患。

二、供氧方案

经研究分析，避难硐室供氧方案采用压风系统供氧及压缩氧气供氧两种供氧方式。

三、压风系统供氧装置

1、压风系统供氧原理

压风系统供氧装置利用地面压缩空气通过管路（地面压风系统）作为气源，经过阀门后进入过渡硐室内设置的水、灰尘、油的三级过滤，经过预先设置的减压器、浮子流量计、管路进入气体输出端。

2、主要技术参数：

人均供风量≥0.3m3/min；

硐室内氧气浓度18.5～23.0%；

减压器入口压力≥0.8MPa、出口压力0～0.6MPa（可调节）、输出流量不小于20 m3/min；

浮子流量计量程0～8 m3/min分度值0.3m3/min。

3、布置方式：在主硐室内座椅两侧布置2套压风系统供氧装置，装置的入口通过管路与压风系统管路连接。

四、压缩氧气供氧装置

在煤矿发生爆炸等灾害时，有时地面压风系统在井下的管路会遭到严重破坏，因此必须有备用的供氧装置，以应对地面压风系统遭到破坏时仍能有效的供氧，压缩氧气供氧装置一般选用氧气钢瓶提供。

压缩氧气供氧装置配置及原理见下图所示，该装置是利用储存在钢瓶中的医用压缩氧气，通过供氧控制装置为避险人员输出规定数值的氧气。

2、压缩氧气供氧装置数量

由于在灾变期间进入避难硐室内避险人数随时变化，按人体对氧气的消耗量Q1=0.5 L/min考虑，避险人数为N时单位时间总供氧量：

Q= Q1·N=0.5×N（L/min）

经计算得各规格避难硐室配备氧气钢瓶数量为34支

为了有效控制不同数量避险人员时供氧量的输出，选择可调节流

量计。

3、技术参数：

人均供氧量0.5 L/min；

硐室内氧气浓度18.5～23.0%；

两套供氧系统用的减压器入口压力≥15 MPa、出口压力0～0.5 MPa（可调节）、最大流量不小于60L/min；

浮子流量计量程0～60L/min分度值0.5L/min。

4、布置方式：在入风和回风侧的过渡硐室内分别放置工作压力为15MPa、水容积为70L氧气钢瓶。两侧的氧气钢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硐室墙壁上，可方便避险人员调节、观察压力及供氧流量数值。

第三节 过滤降温除湿系统

一、主要功能

发生灾变时，避险人员长时间在密闭的硐室内呼吸将产生CO2，同

时避险人员进入硐室时可能带入部分CO，同时由于人体散热导致硐室气温升高，造成生存环境恶化。过滤降温除湿系统就是对生存环境中的有害气体进行转化吸收，对气体温度、湿度进行控制调节，以保证适宜的生存环境。

避难硐室设计中制冷方式选用储冰空调。

图3 过滤降温除湿系统示意图

二、空气过滤、除湿方式

避难硐室内空气过滤装置是对人体呼出的CO2及人员由外部进入避难硐室时可能带入的CO进行吸收，采用CO2（CO）吸附剂进行吸收，吸收方式见图3，处理装置与储冰式空调通风管路连接，在空调出风口接风机，进风口接空气过滤装置。硐室内空气由过滤装置上方进入，经CO2（CO）吸附剂净化后进入水（冰）箱内部冷风通道，在水（冰）箱内部循环后经出风口风机排出，实现硐室内空气过滤、降温和冷凝除湿。

避难硐室空气除湿靠水蒸气冷凝实现，在储冰式空调水箱内部风道内，当冰融化时，空调水箱内部冷风通道内温度降低，硐室内水汽冷凝成水珠滴落到通道内流出，实现硐室内空气除湿功能。

三、储冰量、二氧化碳吸附剂计算

发生灾变时，由于外部电源可能毁坏而无法正常供电，制冷系统的冷凝机停止工作，硐室内的储冰量应满足额定防护时间内（96小时）空气温度不超过35℃。硐室内的温升主要是人体散热造成温度升高，因此，应根据人体的放热量计算储冰量，根据储冰量选择相应容积的储冰箱及其个数，并根据制冷机的制冷能力选择制冷机台数。

每台储冰箱的有效容积：分为3.5 m3或3.5 m3；

对CO2的吸收（排除）能力不低于每人0.5L/ min；

对CO的吸收（排除）能力不低于在20min内将400ppm降至24ppm；

硐室内CO2＜1.0%；