永久避難硐室設計方案說明書
前言
要，煤礦井下緊急避險系統是國家強制推行的先進技術裝備，為規范
和促進云莊煤礦井下緊急避險系統的建設、完善和管理，根據《國務
院關于進一步加強企業安全生產工作的通知》(國發【2010】23號)
精神和安監總煤礦【2010】15號文件《國家安全監管總局國家煤礦
安監局關于印發煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定的通知》精
神以及集團公司，礦務局相關文件規定，結合云莊煤礦實際情況，特
編制本方案。
本建設方案中的緊急避險設施建設主要是指全礦永久避難硐室建設以及其他“五大系統”的對接;室和艙內緊急避難設施由供氧、
動力、壞境監測、排泄物處理、空氣幕聯動和通信等各個系統組成，
規劃合理的避災路線，補充應急預案等。緊急避險設施應具備安全防護、氧氣供給保障、環境監測、通訊、照明、人員生存保障等基本功能。建設完善緊急避險系統并與礦井安全監測監控、人員定位、壓風自救、供水施救、通信聯絡等系統相對接，形成井下整體性的安全避險系統。
第一章 緊急避險設施分布依據及地點
1.1 緊急避險設施方案設計依據
1.11 《煤炭工業礦井設計規范》GB 5025—2005。
1.13 《MTT 5026—2009》煤礦礦井井底車場硐室設計規范》。
1.14 國家煤礦安全監察局《煤礦井下避難所試點建設基本要求》
(媒安監司辦2010第9號)。
1.15 國家安全監管總局國家煤礦監局關于《建設完善煤礦井下
安全避險“六大系統”的通知》(安監總煤裝〔修2010〕146號)。
1.16 《國務院關于進一步加強企業安全生產工作的通知》(國發
〔2010〕23號)。
1.17 《煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定》(安監總媒裝
〔2011〕15號)及重慶中梁山煤電公司井下避難硐室設計方案。
1.2 緊急避險設施布置依據
根據安監總媒裝【2011】15號文件《國家安全監管總局國家煤礦安監局關于印發煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定的通知》
中第5條“永久避難硐室是值設置在井底車場、水平大巷、采區(盤
區)避災路線上。具有緊急避險功能的井下專用巷道硐室，服務于整
個礦井、水平或采取，服務年限一般不低于5年。
1.3 緊急避險設施方案確定
該硐室位于云莊煤礦-400等候室附近，為-400大巷和-400等候室通道之間串聯建成。其底板標高為-398m，全部位于細砂巖之中。根據云莊煤礦井下人員管理系統監測到的全礦下井作業人員及硐室附近人員分布情況統計，所有范圍內作業人員一般為80人左右。按照緊急情況下井下作業人員就斤避難的原則，同時根據《煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定》第9條“永久避難硐室的備用系數不低于1.2”之要求，井下永久避難硐室生存室內按100人考慮，每人有效使用面積不低于1.0 m2，過濾室的凈面積不小于3.0m2。
第二章 緊急避險設施類型及容積
2.1 永久避難硐室
2.1.1永久避難硐室規格
(1) 永久避難硐室生存室內按避難人數100人考慮，每人應不小于1.0m2，過渡室的凈面積應不小于3.0m2的使用面積計算：
S生=1.0x100=100m2
S過=3.0m2
(2)永久避難硐室的生存室的設計寬度為3.4m，過渡室的設計寬度若為2m，生存室容量的備用系數為1.2，計算其長度：
a生=100x1÷3.4=30m
a過=3.0÷2.0=1.5m
過渡室長度不小于1.5m即滿足規定要求，現結合設計實際，防爆門兩道，厚度為1m，防護門兩道和過渡室長度為2m。所以永久避難硐室總長度為
a=a生+a′過=30+4=34m
(3) 根據現有避難硐室和永久避難硐室施工需要，生存室的設計寬度若為3.4m和過渡室的設計寬度為2m時，生存室長度不得小于30m和硐室總長度不得小于34m可滿足要求。
(4) 采取永久避難硐室設計總面積S=172.72 m2，生存室面積S生=159.12 m2，過渡室面積S過=3 m2，滿足規定要求，硐室具體參數見永久避難硐室設計圖。
2.1.2 永久避難硐室的功能
(1) 整體結構堅固密閉，能達到防火防爆，隔絕有毒有害氣體的要求。
(2) 硐室能實現獨立供氧，提供人員生存的基本需求。
(3) 硐室有完善的監測監控系統和通訊系統，可及時與地面積取得聯系，爭取及時救援。
(4) 硐室內裝備有醫療急救設備、照明設備、滅火器、自救器、水、干糧、衛生設備等必須設備。
2.1.3 避難硐室結構
(1)支護
整個永久避難硐室的支護是一次性支護。
一次支護：采用錨桿錨索+橫縱鋼筋托梁+金屬網+噴射混凝土聯合支護：噴漿厚度100mm。
(2)功能區域劃分
永久避難硐室室內部分為過渡室、生存室，兩道門設有與門開啟聯動的氣幕裝置以阻隔有毒有害氣體進入室內，過渡室的內設有噴淋裝置。生存室逃生人員進入避難硐室后的主要活動空間，滿足逃生人員在避難硐室內部生產的基本需求，內部設有監測監控系統、通信聯絡系統、三級供氧系統、照明系統、備用電源、生存保障系統。
2.1.4 避難硐室系統構成
硐室內部設有防暴密閉系統、監測監控系統、供氧系統、通信系統，并備用常用的救護器材、工具和定量的食物、水等附屬設備。
(1)防暴密閉系統
①第一道防護密閉門
防護密閉門的設計遵盾靈活、快捷、手動、密閉性良好等原則。門體要求能夠抵御0.3MPa的爆炸沖擊波、有毒有害氣體對人體的傷害，防護密閉門采用的規格參數為1x2m，并在防護密閉門上設觀察窗，防護密閉門由有資質生產廠家提供。
②防暴密閉墻
永久避難硐室-400大巷和-400候車室通道的兩側兩個通道各采用一道防暴密閉墻結構，墻體上分別各設兩跟￠159mm鋼管，并在室內安裝控制閘門，用于硐室的正常通風，當發生災變時立即關閉控制閘門。防暴密閉墻同樣要求能夠抵抗0.3MPa的爆炸沖擊波。通過采用C30強度的混凝土并配筋來實現要求。為了加強其抗沖擊波能力，墻體周邊掏槽，深度不小于0.2m。
③第二道密閉門
采用能阻擋有毒有害氣體的密閉門。
④噴淋裝置
噴淋裝置安裝在兩端防暴密閉門處，目的是隔阻逃生人員進入避難硐室時有毒有害氣體對進入，系統的啟動與硐室密閉門相連動，使得在密閉門打開后，在門口形成了氣幕門，氣源采用礦井壓風，水源由供水系統提供。門前設不少于兩趟單向排氣管和一趟單向排水管，排水管和排氣管應加裝手動閘門。
(2)監測監控系統
硐室避難區入口設有人員定位讀卡器，避難人員進入即可探測到，同時內安設防爆攝像頭，監測硐室人員情況，便于地面應急救援中心了解井下避難人員情況，便于做出合適的救援計劃和指導避難人員進行自救。
硐室內外設置傳感器實時監控硐室內外的各項壞境參數，為硐室內避難人員提供活動依據，硐室內放置機械濕度計、02、C0、CH4、CO和溫度傳感器。過渡室放置02和CO傳感器。硐室外兩側分別放置CH4、02、C0、C02和溫度傳感器。當監測系統探測到以上各項環境參數超標時，監測系統報警自動提示，設定聲光報警系統。設置數據接口，與經商監測平臺對接，講監測到的室內氣體環境參數傳輸到井
上。各項環境參數標準如表1所示。
(3) 供氧系統
永久避難硐室采用“三級供氧系統”，分為井下壓風供氧、氧氣瓶供氧、自救器供氧。優先采用井下壓風供氧，若井下壓風系統中斷或破壞，立即開啟氧氣瓶向硐室供氧。
壓風供氧采用ZYJ礦井壓風自救裝置提供，ZYJ礦井壓風自救裝置箱體結構是一種新型的隔絕式氣體呼吸防護裝置，針對傳統老式壓風自救裝置存在的缺陷，本裝置一箱六組，能同時提供六人使用，達到互相照顧的效果。
氧氣瓶供氧外接15MPa高壓氧氣氣瓶組，由匯流排行總控制，最后匯集到一體機中與過濾氣體混合均勻后供避難遠遠呼吸，氣瓶中的高壓氧氣會經過兩次減壓，第一次減壓是將15MPa高壓氧氣將為壓力在0.6—1MPa的氧氣，第二次減壓是將壓力在0.6—1MPa的氧氣將為0.1—0.2MPa的常壓氧氣，便于硐室內的避難人員正常呼吸，此外，匯流排中氧氣流量可根據不同人數容量進行調節(人均需要氧量0.5L/min)。
(4) 通訊系統
避難硐室內實現了“2級通訊系統”，分別為無線通知，有線電話兩種方式。國家沒做具體要求，目前礦井現有童話系統對接即可，有線電話與井上調度室相連，電話機旁邊設置通訊面板，面板上面印有“救援指揮中心”、“調度室”等主要部門電話，同時在硐室入口附近安裝無線通訊基站，硐室內配備一臺無線電話，可是先有效的聯絡便于開展救援工作。
(5) 電源系統
避難硐室內動力供應系統由礦井供電系統和鎳氫電池組組成。正常情況下由礦井供電系統提供監控裝置、人員定位裝置和視頻裝置等的動力供應。災變發生后在礦井電系統中斷的情況下，則由蓄電池組提供動力供應。鎳氫蓄電池組放置在專用隔爆電源箱內，平時依靠框內電源充電維持。電池蓄電量可保證設備運行96小時。
(6) 照明系統
避難硐室內照明系統由防暴LED燈和備用礦燈照明組成。硐室內照明正常情況由安裝在避難硐室內的防暴LED燈提供，避險狀態下外界供電中斷時由室內備用電源及備用一體式礦燈提供。根據避難硐室可以提供的最多避險認輸，設計配備不少于總認輸25%的一體礦燈。
(7) 生存保障系統
附屬設備包括醫療急救設備、照明設備。滅火器、自救器、水、干糧、座椅、衛生設備等必須設備。這些附屬設備能保證避難硐室內部人員在救援隊伍趕來之前，維持正常的基本生活。
自救器：采用隔絕式自救器，額定防護時間45min，便于緊急情況下轉移。
急救箱：內配有體溫計、包扎帶、止痛藥等，可對傷員進行簡單的救護。
飲用水：人均每天1500ml配備。
食物：人均1500KJ，配備軍用壓縮餅干，每人每天四塊配備。
衛生設施：備有機械打包式馬桶，可對人體排泄物打包密封。
標志知識：硐室內部設有清晰可見的標志，各設備張貼使用說明，并張貼避難硐室操作規程和應急響應流程，指導避難人員進行自救。其中自救器、水、食物數量按照額定納人數的1.2培存儲并集中存放。
第三章 緊急避險設施基本功能及整體性設計
3.1 緊急避險設施基本功能
緊急避險設施應具備安全防護、氧氣供給保障、環境監測、通訊、照明、人員生存保障等基本功能，在無任何外界支持的情況下額定防護時間不低于96h。
3.1.1 自備氧供氧系統
供氧量不低于0.5升/分鐘·人，處理二氧化碳的能力不低于0.5升/分鐘·人。
永久避難硐室供氧量及鋼瓶數計算：
Q=A·T·B=100x60x0.5=288000L
Q——需配備的總氧氣量，L：
A——永久避難硐室按最大人數100人計算，人：
t——供氧量不小于96h計算，min：
B——供氧量不低于0.5L/min·人：
N——需氧氣瓶數
3.1.2 環境監測
緊急避險設施內部環境中氧氣含量應在18.5%-23.0%之間，二氧化碳濃度不大于1.0%溫度不高于35攝氏度，濕度不大于85%，并保證緊急避險設施應始終不低于100pa的正壓狀態。
配備獨立的內外壞境參數監測貨監測一期、一氧化碳，生存室內的氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、溫度、濕度和避險設施外的氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳進行檢測貨監測。
3.1.3 人員生存保障
緊急避險設施內按額定避險認輸配備食品，飲用水、自救器、人體排泄物收集處理裝置及急救箱、照明設施、工具箱、滅火器等輔助設施。配備的食品發熱量不少于5000千焦/天·人，飲用水不少與1.5升/天·人。
(1) 永久避難硐室飲用水共給量計算：
V=A·T·B=100x(96/24)x1.5=600L
V——需供給的飲水量，L
A——永久避難硐室按100人計算，天
t——按額定防護時間不低于96h計算，天
B——飲用水不少于1.5L/D·人
水的數量按照額定容納人數的1.2倍存儲，所以取720L。
(2)礦用自救器
避難硐室內配備的自救器為隔絕式，有效防護時間不低于45分鐘，按照避難硐室避險認輸的120%配備，設施配備自救器100臺。
3.1.4 永久避難硐室基本功能裝置情況和價格
見附表一
3.2 緊急避險系統整體性設計
3.2.1 監測監控系統
避難硐室內外必須配備獨立的壞境參數監測裝置和監測儀器。過度艙內安裝氧氣、一氧化碳傳感器，生存室內安裝氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、溫度和濕度傳感器，避難硐室外設置氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳傳感器。硐室內，外壞境監測監控分站獨立設置。并安裝在避難硐室生存室內。接入避難硐室的線纜在接入硐室前必須采取保護措施。
3.2.2 人員定位系統
安監總煤裝【2011】15號文件要求，礦井人員定位系統要能夠實時監測井下人員分布和進出緊急避險設施的情況。為清楚掌握進出避難硐室的人員構成和避難硐室內人員的實時情況。在避難硐室入口附近安裝一臺讀卡器。
3.2.3 壓風自救系統
安監總煤裝【2011】15號文件要求，礦井壓風自救系統應能力緊急避險設施供給足氧氣，接入的礦井壓風管路應設減壓、消音、過濾裝置和控制閥，壓風出口壓力在0.1—0.3MPa之間，共風量不低于0.3m/min·人。為滿足井下緊急避險系統中對壓風自救系統的要求，結合云莊煤礦實際情況，對壓風自救系統設計如下：
云莊煤礦井下永久避難硐室設施避險認輸100人，按每人每分鐘供風量不低于0.3m3計算，壓風管路采用無縫鋼管一趟，敷設至永久避難硐室內，穿管保護，提高管路的安全防護性能，滿足壓風系統的供風需求。
3.2.4 供水施救系統
根據安監總煤裝【2011】15號文件要求，結合礦井目前供水施救情況，礦井供水施救系統能為緊急避險情況下為避險人員供水，并能為在緊急情況下輸送液態營養物質創造條件，接入的礦井供水管路應有專用接口和供水閥門，為滿足井下緊急避險系統中對供水施救的要求，結合云莊煤礦供水實際情況，對礦井供水施救設計如下：
礦井供水施救系統應能在緊急避險情況下為人員供水，并能為緊急情況下輸送液態營養物質創造條件，接入的礦井供水管路應有專用接口和供水閥門，為滿足井下緊急避險系統中對供水施救的要求，在避難硐室附近供水施救管路上的三通閥門處連接到永久避難硐室內，將供水施救管路提前進行保護，保證供水施救管路安全性，將供水施救管路設置為單向供水管路，并在管路上安裝手動閥門，保證供水施救系統使用使用過程中的安全。
3.2.3 通信聯絡系統
安監總煤裝【2011】15號文件要求，礦井通信聯絡系統延伸至井下緊急避險設施，緊急避險設施內應設置直通礦調度室的電話。同時在硐室入口附近安裝無線通訊基站，硐室內配備一臺無線電話。
3.2.6 各安全避險系統的設計要求
(1) 壓風、供水、供電、監控及人員定位信號傳輸管線在進入避難硐室提前進行防護，確保在災變發生時不被破壞，防護距離不得低于200m。壓風、電力、供水及信號傳輸管線進入避難硐室前應埋設于巷底。由通道與大巷交接出向安全出口方向延伸。溝槽采取混凝土進行支護，支護墻體厚度不低于100mm，凈寬不低于500mm，凈深不
低于500mm，溝槽內填砂。
(2) 在井下通往避難硐室的避災路線上每隔50m設“避難硐室”的反光顯示標志。
3.3 維護與管理
云莊煤礦在建立和完善緊急避險系統的同時出臺《緊急避險系統管理制度》，應有通風、機電、生產和安全部門負責安排相應人員進行管理，并定期對緊急避險系統進行維護、保養或調校，發現問題及時處理保證其始終處于正常待用狀態。配備的各項緊急避險設施上配備有簡明易懂的使用說用，并且組織員工對各項緊急避險設施的使用說明進行學習，確保員工在暈倒突發事情時能正確、順利的使用各項緊急避險設施。
3.3.2 定期維護和檢查
云莊礦由安監部門牽頭，機電、通風、生產等部門配合，定期對避險設施及配套設備進行維護和檢查，并且按期更換產品說明書規定需要定期更換的部件及設備。保證儲存的食品、水、藥品等始終處于保質期內，外包裝要明確標示保質日期和下次更換的時間。每月對設備的氣瓶進行1次余量檢查及系統調試，氣瓶內壓力低于額定壓力的95%時，應及時更換，每3年對高壓氣瓶進行1次強制性檢測，每年對壓力表進行1次強制性檢驗。機電部門每10天對配備的設備電源(包括備用電源)進行1次檢查和測試，確保各機電設備完好。各專業科室每年在安監部門牽頭下對避險設施進行1次系統性的功能廁所，包括氣密性、電源、供氧、有害氣體處理等。經檢查發現避險設施不能正常使用時，相關部門要即使維護處理，安監部門負責復查。若采掘區域的避險設施不能正常使用，安監部門責令立即停止采掘作業。
3.3.3 建立緊急避險設施技術檔案
生產部門編制的礦井災害預防與處理計劃、重大事故應急預案、采取設計及作業規程中要包含緊急避險系統的相關內容。各專業部門要建立緊急避險設施的技術檔案，準確的記錄緊急避險設施安裝、使用維護、配件配品更換的相關信息。
3.3.4 培訓與應急演練
礦山安全培訓是礦山安全工作的重要組成部分，通過安全培訓工作可有效地提高礦工的安全意識和安全知識水平，使得礦工更加熟悉井下作業環境以及各類事故的應急處置方法。針對云莊煤礦的井下緊急避險體系，應完善并修訂原有的應急預案和應編制與其相適應的礦山安全培訓方案。培訓方案的編制以礦山原有的培訓教程為參考，內容應涵蓋井下緊急避險功能特性、各種應急設備的使用方法、設備使用中的注意事項、不同類型事故發生后的應對方法以及系統中的各種設備的日常維護等方面的內容、培訓過程中應堅持以下原則：
(1)全員培訓。井下緊急避險系統完善后，對所以井下作業人員進行全面的教育培訓，并將其納入新工人培訓的重點內容中;所有井下人員作業人員必須熟悉事故災害應急救援預案，熟知避災路線和各種災害的標示圖標;采掘工作面人員必須按照一人以為的原則，熟知自己在幾號硐室幾號位;所有井下人員必須了解緊急避險設施的結構、功能、操作標準和操作程序。
(2)分批組織。礦井要先培訓一批技術人員作為兼職教師，培訓完畢后以科室、區隊為單位，分批組織集中培訓，以完成覆蓋全礦的安全避險體系培訓。
(3)專業維護。安裝維修人員主要以廠家為主，礦井配備專業的日常維護人員，對專業維護人員進行專業培訓后方可上崗，實現專人管理，專人維護。
加強對員工的安全培訓，講正確使用緊急避險設施作為入井人員安培訓的重要內容，并且要進行嚴格考核，確保所有入井人員熟悉井下緊急避險系統，熟練掌握緊急避險設施的使用方法，具備安全避險的基本常識。凡考核不合格的人員嚴禁入井。云莊煤礦每年由礦長或總工程師組織，各副礦長參加，各專業科室配合開展一次緊急避險應急演練，并且建立應急演練檔案。
第四章 投資概算
云莊100人永久避難硐室系統建設項目投資概算表
序號項目設備名稱技術特征單位數量單價
(萬元)估算投資(萬元)
一密閉空間系統20
1防護密閉門1×2m 道24.59.0
2防爆密閉墻道2510
31
1
二16.74
三0.9
1.0
1.2
5.0
0.9
5
0.24
1
1
0.5
22.5
