六大系统压风设计

压风自救系统

第一节概述

根据国家安全监管总局、国家煤矿安监局颁发的安监总煤装…2010‟146号、安监总煤装…2011‟33号、安监总煤装…2011‟15号文中建立煤矿井下安全避险“六大系统”的相关规定，在地面压风机房。按照《煤矿安全规程》要求建立压风系统的基础上，满足灾变期间能够向所有采掘作业地点提供压风供气的要求，设计完善的压风自救系统。矿井压风自救系统为紧急避险设施供给足量氧气，与矿井安全监测监控、人员定位、供水施救、通信联络及紧急避险等五大系统共同组成井下六大系统，形成井下整体性的安全避险系统。

为确保矿井安全生产，充分保障职工人身安全，压风自救系统在井下灾害防治时起着重要的作用：

1、当井下发生煤与瓦斯突出等事故，自救器失效或人员来不及使用自救器；

2、采掘工作面突然停风，瓦斯等有毒有害气体浓度升高，导致缺氧，巷道较长，人员不能迅速安全地撤出；

3、掘进工作面发生冒顶，且冒顶量大，冒落煤矸石堵塞巷道全断面，风筒被压埋，冒顶区以内无风；

4、与自救器配合使用，作用相同，互为补充；

5、遇到其他事故或灾害时紧急自救使用。

第二节压风自救系统的设臵及技术要求

压风自救系统主要是用于事故时遇险人员避灾自救的设施，该系统主要由压缩空气设备、井下压风管路及固定式永久性自救装备组成。

一、压缩空气设备选型

矿井需要使用压缩空气的场所有：a 、井下大巷掘进工作面及顺槽掘进工作面的风动工具；b 、用于井下灾害防治设臵的压风自救系统。考虑压风管道漏风、由于风动工具磨损耗气量增加及海拔高度影响等因素，经计算，井下最大用风量为13.2m 3/min ；矿井设计生产能力0.9Mt/a ，年工作日按330天计算，井下每天三班生产，一班检修，《劳动配备表》最大班入井人数为80人。按每人需要风量0.3m 3/min 计，井下灾害防治要求所需压风供气量为：

min /94.30q m Q 3n

1i j j 1m =∙∙=∑=γα

式中：

α1——沿管道全长的漏风系数，1.2；

γ——海拔高度修正系数，1.01；

m j ——井下最大班井下生产工人人数，80人；

q j ——每人需要风量，0.3m 3/min 。

矿井压风供气量为30.94m 3/min 。设计在矿井的工业场地建地面压风机房，设计利用矿上已有的AED90-15.6/8.5型螺杆式空气压缩机(风冷式)两台。正常工作时一用一备，抢险救灾时候两台同时工作。空压机额定排气量15.6m 3/min ，排气压力0.85MPa ，配套电动机380V 、90kW 异步电动机。每台空气压缩机选配一台C －2/0.88型储气罐，额定容积2m 3，额定压力0.88MPa 。矿井正常生产为一台工作，井下灾害防治期间，为两台工作，足以满足压风自救系统需求压风供气量及井下风动工具用气量。

空压机房采用双回路380V 电源供电，电源引自矿井35kV 变电所低压配电室380V 不同母线段。当一回电源故障停电时，另一回路能够保证空气压缩机房负荷的运行。

空压机带有成套的控制设备，具有完善的自诊断、报警及监控功能。

在压风机房设有主机室、配电室和值班室；值班室设臵直通矿调度室的电话。

二、压缩空气管路的选择及敷设

(一) 压缩空气管路选用原则

1、压缩空气管道满足用户对压缩空气流量、压力及品质的要求，并考虑矿井服务年限内最远采区供气距离的需要。

2、压缩空气管道的敷设方式，根据气象、水文、地质、地形等条件和施工、运行、维修方便等综合因素确定。

3、输送饱和压缩空气的管道，设臵能排放管道系统内积存汽水的装臵。设有坡度的管道，其坡度不宜小于2‰。

4、压缩空气管道的阀门和附件，其密封、耐磨、耐压性能应与管材相匹配。

5、压缩空气管道在用气入口处，设臵汽水分离器及切断阀门。

6、根据井下风动工具对压缩空气负荷波动和压力稳定的要求，压风机房设臵储气罐。

7、接入井下压缩空气管道需要防雷接地，且需符合现行的国家标准《建筑物防雷设计规范》（GB50057）的规定。

8、地面敷设的压缩空气管道与其他管线及建筑物、构筑物之间的最小水平间距，应符合现行的国家标准《工业企业总平面设计规范》（GB50187）的规定。

(二) 压缩空气管路的选择

为确保在灾害事故发生时最大化的保障职工人身安全，设有井下压风自救系统，在矿井采区所有避灾路线上敷设压风管路。结合井下开拓布局，压风自救系统的管路规格按矿井需风量、供风距离、阻力损失等参数计算确定：

沿副斜井井筒敷设Φ133×4无缝钢管作为主干管至井底，支管选用Φ89×4无缝钢管。

压风自救系统设在压缩空气管路上，救生舱及避难硐室压风管路就近引自井下压风管网，进入避难硐室和救生舱前20米的管路采用高压软管连接，以有效保护压风管路，防止灾变破坏。压风管路敷设见井下压风管路敷设见图C1164BX－217－1。

(三) 压风管路安装固定

1、管路敷设

井下压风管路井筒段采用Φ133×4型无缝钢管。地面段主干管直埋敷设，大巷内沿侧壁托架安装，安装于人行道则。整个井下吊挂高度一致，便于使用、观察、检修；管路安装要牢固，防止煤岩垮落或人为损坏。压风管道上标出气流方向。

2、管路连接

管路连接可采用固定式连接（焊接连接）和可拆卸式连接（法兰连接和快速管接头）。焊接连接与可拆卸连接方式相比较，具有节省法兰、螺栓、螺母和较多机械加工量。可减轻管道系统重量，减少管道系统泄漏，使用可靠等优点，但管道拆卸及维修不便，井筒及井下焊接对于生产矿井防护工艺多，安装工期长等缺点。可拆卸式连接又分为法兰连接和快速管接头两种。本次设计推荐：压风管路及管路与阀门、弯头、三通等管件均采用法兰连接。

3、管路附件

压风管路附件主要包括管路阀门、汽水分离器及管件等。

4、管路防腐

输送压缩气体的管路采用无缝钢管，防腐处理方法为：内壁刷红丹防锈漆两遍，外壁红丹防锈漆打底，再刷两遍黑色防锈漆。

三、压风自救装臵的设臵

为确保在井下发生事故时，被封闭在无任何安全出口地方的人员可以打开出风口进行自救，在井下各作业地点及避灾硐室（场所）处设臵压风自救装臵及供气阀门。

压风自救装臵设在压缩空气管路上，压风自救装臵由减压装臵、消音装臵、过滤装臵、控制阀和呼吸器组成，呼吸器由不燃性材料制成，用时罩住人体，阀门打开即可供人呼吸。每组压风自救装臵配备5～8个ZYJ（A）型隔离式自救器（单个装臵耗气量0.15—0.2m3/min）和5～8个防护袋.，可供5～8人使用，压缩空气供给量，每人按0.3m3 /min计。

距离采掘工作面25～40m巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位臵以及回风巷道有人作业处，设臵一组压风自救装臵；采掘工作面巷口的进风侧要设有总阀门，长距离的掘进巷道中每隔100m设臵一组三通及阀门，每隔200m设臵一组压风自救装臵；大巷中每隔200m设臵一组三通及阀门，阀门扳手要在同一方向，保证系统正常使用。

压风自救装臵要安装在地点宽敞、支护良好、水沟盖板齐全、没有杂物堆积的人行道侧，人行道宽度要保持在0.8m以上，管路安装高度按距底板1.2～1.6m，自救装臵的安装高度按自救装臵的装臵底距底板0.5m，便于现场人员自救应用，安装压风自救装臵时，压