旬东煤矿井下永久避难硐室构建研究

避难硐室的构建研究对硐室安全避险功能的实现具有重要意义。根据旬东井下人员分布及巷道布置情况,确定利用4-2采煤区现有巷道构建100人规模永久避难硐室;根据巷道尺寸、人均面积及设备体积等,计算得硐室有效宽度为4.6m,高度为3.5m,总长度为63.4m,人均面积为1.2m2;通过气密试验,测定0.135MPa避险区内外压差可达1980Pa;通过分析人员避险需求,确定旬东永久避难硐室生命保障系统由防火防爆系统、密闭缓冲系统、气幕隔绝系统、供氧系统、制冷除湿系统及附属系统组成。     

矿井避难硐室防护系统研究

根据避难硐室的防护功能,确定防护系统由防火防爆、密闭、供氧、制冷除湿、监测监控、动力、通讯、定位、照明、医疗、食品、水、卫生几大系统组成;通过理论分析,确定防火防爆密闭系统抗爆压力影响因素为反射压力、入射压力、静压载荷、门体材料及安全系数;通过计算,可得100人避难硐室压风供氧系统总供风量不得低于36m3/min,其他供氧方式的最小供氧量不得低于60L/min。为避难硐室防护系统研究提供了科学依据及可靠数据,为矿井紧急避险系统的研究奠定了基础。     

矿井避难硐室供氧系统研究

在矿山井下事故发生后的矿工自救中,设置避难硐室是十分必要的.供氧系统是避难硐室内避难人员生存的重要保障,避难硐室具有容载人数多、空间相对较大的特点.针对国内避难硐室采用的地面钻孔供氧、压风供氧、压缩气瓶供氧、化学氧供氧等供氧方式进行了研究,分别通过基本供风量、供氧量等参数的理论计算方法,密闭空间模拟试验的方法来对几种供氧方式进行比较,最终确定避难硐室设置多种供氧方式的必要性,为今后避难硐室供氧系统的构建奠定基础.     

新型应急避难硐室研究与设计

简要介绍了国内外避难硐室研究现状。针对避难硐室所要防护的灾害,确定了防护定位,选址注意事项,给出了硐室大小参考值,避难硐室强度与密闭性要求。进行了避难硐室内部生存系统设计,包括多级供氧系统、空气净化系统、温湿度控制系统、动力系统、监测通讯系统等。     

避难硐室气体防毒安全性研究

为研究灾变时期井下避难硐室进出口有毒气体CO入侵弥散问题,基于等效原理,利用Gambit软件建立地面钻孔正压通风避难硐室物理模型和开门状态下有毒气体进入避难硐室的流体力学原理及气体弥散数学模型,并利用Fluent软件模拟钻孔压风量与室内CO浓度变化关系,提出在避难硐室的隔离门前加装门衬的办法,使避难人员穿过避难硐室门时...     

避难硐室压风供氧系统压风量研究

分析避难硐室内人员生存环境主要参数变化情况,研究其压风供氧系统人均所需压风量。根据硐室内压风与人员呼吸CO2间关系,绘制硐室内空气中CO2体积分数随时间变化曲线,得出CO2体积分数稳定值与压风量的关系。通过分析CO2稀释方程、热量平衡、湿度平衡和O2平衡,确定人均压风量为100 L/min。在常村煤矿避难硐室进行80人16 h压风供氧生存试验,结果表明:压风量100 L/min能够满足硐室内人员呼吸需要,硐室内各环境参数均在国家标准要求范围内,温度的迅速稳定表明硐室周围岩体的导热性良好。     

煤矿矿井避险硐室设计浅析

根据世界各国对矿井事故的调查,在火灾、爆炸等事故发生现场瞬间受到死亡的矿工只占事故伤亡人数的一部分。在相当一部分矿工都是因为在井下透水或火灾、爆炸后不能及时升井或逃离高温有毒有害气体现场,导致溺水、窒息或中毒死亡的,而且井下自救器又无法提供长时间的氧气。因此,各国都在大力建设矿井避险硐室和研制矿用救生舱,以便为矿井发生事故无法及时撤离的矿工提供一个安全的密闭空间,对外能够抵制爆炸冲击、高温、烟气、隔绝有毒有害气体,对内能够为被困矿工提供氧气、食物和水,去除有毒有害气体,赢得较长的生存时间。同时被困人员还能通过舱内通讯监测设备,引导外界救援。建立井下避险硐室,对事故幸存者来说,就是一个通向求生道路的中转加油站。     

矿井避难硐室气幕隔绝系统试验研究

根据避难硐室气幕阻隔系统的防护功能,确定该系统由供气装置、散气装置和启闭装置组成;根据射流理论和对比试验确定气幕系统最佳孔径为1.2mm,最佳孔间距为40mm;通过SPSS方法建立模型,确定气幕系统以衰减距离x为变量的气体衰减函数;根据孔径、孔距及幕帘尺寸,计算确定气幕防护系统的最小供风量为1.61×10 -3m3/s;通过模拟密闭空间阻隔性能测试,确定气幕系统的最大阻隔效率可达90％以上,同时阻隔效率随着二氧化碳初始浓度的增加而降低.     

矿工自救与避难硐室（三）

供氧装置在密闭的地下坑道或地下避难硐室里,为延长隔绝防护时间,保证较长时间安全居留,必须使用氧气发生装置。常用的供氧装置如下： 一是瓶装氧气和废气再生装置 经毒物学家研究证实，供给人员正常压力的纯氧是无害的；但是，吸入高压纯氧对人体有严重危害。如吸入3个大气压的纯氧，经过45分钟，人就会出现腿痉挛和全身浮肿。     

避难硐室建设 重在吃透规范——访北京科技大学金龙哲教授

国家安全监管总局、国家煤矿安全监察局下发的《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〔2010〕146号)要求:2012年6月底前,所有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井,中央企业和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃层的矿井,要完成紧急避险的建设完善工作,所有矿于2013年6月底前全部完成改善工作。那么,距离2012年6月底的限期不到9个月之时,作为紧急避险系统中的重要设施——避难硐室的建设情况如何?我国的避难硐室相关技术是否成熟?设计与建设中有哪些实际的困难?带着这一系列问题,记者采访了国家安全生产专家、北京科技大学土木与环境工程学院党委书记金龙哲教授。     

救生舱水密及承压性能数值模拟与试验研究

透水事故是井下常发灾害之一。为满足井下紧急避险要求,救生舱不仅要具备持续耐高水压的能力,而且还需保持良好的水密性。为了检验救水舱的水密及承压性能,应用ANSYS模拟软件对舱体应力变化进行了数值模拟,确定了舱体应力值可能偏大的区域,进而选定了现场试验应变监测点;通过水压试验中心现场试验,制定详细升压方案,观察及分析试验现场和试验应变数据。实验结果表明,救生舱在外界水压达到3MPa的情况下,舱体未发生渗漏及明显变形,救生舱水密及承压性能良好。     

基于应急避难空间的矿山安全防护体系研究

提出以应急避难空间为基础的煤矿新型安全防护体系,通过在井下布置救生舱、避难所与矿井各系统结合形成救援网络,可在煤矿事故中为被困作业人员提供应急避难空间避难,降低煤矿事故死亡率。提出了救生舱、避难所在矿井中的基本布置原则,并以山西某煤矿为实例进行安全体系建设研究,指出避难室、救生舱在矿井实际条件中的设置原则和方法,以及新型安全防护体系的发展方向,为我国煤矿新型安全防护体系构建提出指导性依据。     

Pressure characteristics and dynamic response of coal mine refuge chamber with underground gas explosion

Coal mine refuge chambers are new devices for coal mine safety which can provide basic survival conditions after gas explosion. In order to simulate the propagation of underground methane/air mixture blast wave, and check structural safety of coal mine mobile refuge chamber, an underground tunnel model and a refuge chamber model have been established based on explicit nonlinear dynamic ANSYS/LS-DYNA 970 program. Results show that the reflected wave pressure on the impact surface was about two times higher than that on the incident one. The relationship between the pressure fields of the chamber was analyzed. The maximum pressure of gas explosion reached about 0.71 MPa, and the pulse width was 360 ms. The maximum absolute displacement and stress occurs at the main door center and the connection of stiffeners and the front plate, respectively. The entire coal mine mobile refuge chamber was in elastic state and its strength and stiffness meet the safety requirements. The cabin door, the front plate and the connecting flange at cabin back as well as the stiffeners on each side were the most critical components. Suggestions were put forward for the refuge chamber.     

煤矿紧急避险体系构建与应急救援模型研究

为构建煤矿井下紧急避险体系结构,打造基于紧急避险设施的应急救援体系,分析国外矿业发达国家紧急避险理论和应急救援案例,研究煤矿紧急避险建设及相关参数,探讨紧急避险体系构建中的国家层面概念定义、立法保障、救援体系、避险安全文化及评价等关键问题,设计出以危险源感知为基础的"感知-避险设施-运行"3层紧急避险体系结构。采用应急管理阶段理论与方法,构建基于紧急避险"感知-避险-救援"应急救援模型,并对救援模型的可行性进行模拟。煤矿井下紧急避险体系构建要有国家标准和立法保障,紧急避险3层体系结构为避险系统建设提供指导,救援模型为应急救援体系打造提供一种方法。     

新型矿用救生舱空气调节系统研究与设计

救生舱是有效减少井下各种灾害导致人员伤亡的安全设施设备,调节救生舱内的温度是保障矿工生存的重要措施。通过对矿用救生舱热负荷的分析计算和矿用救生舱空气调节系统研究现状的分析,设计了以液态二氧化碳相变制冷为基础的两种空气调节系统,可在无需电力驱动、相对狭小空间配套的情况下,适合作为救生舱的空气调节系统。该系统的研发将会解决矿用救生舱在无电力驱动情况下的温度调节问题。     

抓重点抓深化加快推进煤矿"六大系统"建设——访国家安全监管总局副局长、国家煤矿安全监察局局长赵铁锤

建设完善煤矿井下安全避险＂六大系统＂是为了构建煤矿事前＂防灾＂、事中＂避灾＂和事后＂减灾＂的全过程安全保障体系。国家安全监管总局副局长、国家煤矿安全监察局局长赵铁锤在接受采访中,全面介绍了我国煤矿井下安全避险＂六大系统＂建设进展、取得的经验及完善要求。     

金川公司二矿区矿井火灾救灾决策支持系统研究

井下属于受限空间,一旦发生火灾,避灾和救护都比较困难。发生矿井火灾时,火灾参数不易测定,但在制定火灾应急救援预案时,则是必须考虑的问题,因此,数值模拟就成为一种分析矿井火灾的有力工具。笔者利用地下工程火灾理论,从流体网络的角度给出了污染范围的确定及最佳避灾路线的数学模型;从实用的角度出发,根据金川公司二矿区的具体情况,构建了金川公司二矿区矿井火灾救灾决策支持系统;可为火灾时期火情预测、避灾、救灾及制定火灾应急救援预案提供支持。     

矿用救生舱内二氧化碳净化特性研究

煤矿救生舱是在矿井下发生事故后保护被困矿工生存、等待救援的密闭舱室设备。在救援过程中,二氧化碳的处理是舱内空气净化系统的一项主要功能。本文对救生舱内二氧化碳净化装置的功率、吸收效率、药剂床层厚度等因素进行了一系列试验,确定了救生舱二氧化碳的最优净化方式,并通过救生舱内真人生存试验对其进行了验证。最终得出救生舱内处理二氧化碳最佳反应条件为:药剂量20kg,最佳功率为100W;间歇式工作的运行时间与停机时间比例为2:3;在救生舱内8人生存模拟实验中,得出8kg药剂可供8人使用6.1h,平均吸收速率为1.34L/min。     

国外矿用应急救生舱技术现状

在南非、澳大利亚等矿业发达国家,应急避难室(救生舱)是一种重要的井下应急救援装备,用于在矿井事故发生后保护被困矿工,等待救援。本文对国外现有救生舱产品进行了深入的调研,对救生舱内氧气供应、有害气体去除、空气调节、环境监测、动力供应、附属装备等各主要系统的运行原理和技术指标进行了详细介绍,为分析国外救生舱技术研究现状和研发我国矿井救生舱产品提供参数依据和指导。