矿井避难硐室研究与设计

基于井下发生瓦斯、煤尘事故时,人员伤亡的75％是由于有害气体中毒而死亡,而井下自救器又无法提供长时间的氧气供应这一事实。本文提出了建立井下避难硐室的基本要求,从通风、供氧、防火、供电等12个方面做出了设计,因此建立井下避难硐室,对于爆炸事故的幸存者来说,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.     

井下避险系统避难硐室技术

69天,33名矿工全部生还。2010年的智利矿难大营救创造了世界矿难救援的奇迹,为井下救援提供了很好的示范,同时,让井下避险系统成为各国矿井建设的必备设施。2010年,国家安监总局、国家煤矿安监局发出求建设完善矿井安全避险“六大系统”的通知,要求2012年6月底前,所有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井,     

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。     

矿井避难硐室内矿物干燥剂除湿性能试验研究

针对煤矿井下避难硐室内湿度高、除湿慢等问题,提出将除湿剂与空气净化器联合作用,以提高除湿效率。通过在恒温恒湿室内进行的模拟除湿试验,对除湿剂的铺设厚度、铺设方式等因素对除湿效果的影响进行研究。结果表明:当除湿剂铺设厚度小于5cm时,除湿效果随药剂铺设厚度的增加而增大,5cm铺设厚度条件下恒温恒湿室内环境湿度在60min内由90.5%RH降至55.5%RH,相对吸水率达11.7%;选择分层铺设方式除湿剂除湿效率更高,且性能更稳定,将除湿剂分两层,每层铺设高度为2.5cm条件下恒温恒湿室内环境湿度在60min内由92%RH降至45.75%RH。     

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。     

避难硐室建设大事记

2006年6月6日,北京科技大学与潞安集团共同成立了"矿用可移动式救生舱关键技术研究"项目课题组,并与陕西重生矿业有限公司合作,正式开始了中国矿井避险系统的研制之路。●2008年6月29日至7月2日,由"矿用可移动式救生舱关键技术研究"项目课题组成员、矿山急救队员组成的试验小组进入救生     

矿工自救与避难硐室

两起案例的启示2006年1月29日,加拿大萨斯喀彻温省一座钾矿发生火灾,70名矿工被困井下,待避36个小时后安然脱险,死里逃生。对此,地下“避险站”发挥了至关重要的作用。“躲藏在里面的矿     

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。     

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。     

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。     

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。     

非煤矿山采空区风险指标体系研究

针对我国非煤矿山采空区总量大、分布广的实际情况,为进一步提升采空区管控水平,根据非煤地下矿山的特点,通过对采空区风险的分析,提出将与采空区安全有关的参数和指标进行归类,建立采空区风险指标体系,对采空区的危险度进行等级划分。研究表明:该指标体系可较准确的按风险对采空区进行分类,从而根据分类结果分级管控。研究成果可为后期采空区监管及治理提供参考。     

正压呼吸器防尘系统在岩巷综掘工作面的应用

针对矿井岩巷综掘工作面产尘量大,常规降尘措施不理想,一般呼吸面罩无法有效降低工作面作业人员对粉尘吸收的问题,研制了正压呼吸器防尘系统,并在岩巷综掘工作面底抽巷进行了现场试验。试验结果表明:使用正压呼吸器防尘系统除尘效率达到了70.82%,不使用时除尘效率仅为42.01%,不仅有效降低了工作面的粉尘浓度,改善职工作业环境,而且保证了工作面作业人员对新鲜空气的需求,减少了粉尘对职工身体的危害。