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摘要：
井下緊急避險系統在我國起步較晚，尚處于探索階段，設計、應用經驗較少。本文根據沙吉海礦井實際，對其緊急避險系統供氣及壓風自救系統進行了設計，以供同行交流與借鑒。
關鍵詞：
緊急避險系統；壓風自救系統；設計
沙吉海礦井隸屬和豐魯能煤電化開發有限公司，礦井設計生產能力0.90Mt/a，鑒于礦井內資源量豐富開采條件，開采技術條件好，設計在主要環節（主井、副井、風井）留有擴產至5.0Mt/a的余地。我院于2012年5月編制了沙吉海礦井緊急避險系統方案設計，設計方案與建設方充分溝通后取得共識并通過其組織審查，沙吉海礦井2013年6月建成緊急避險系統并通過相關部門驗收。該礦屬低瓦斯礦井，煤層屬易自然煤層，煤塵均具有爆炸危險性。
1礦井現狀
礦井采用主斜井、副斜井開拓方式，主斜井井底落于+550m煤層底板，副斜井井底車場位于+550m煤層頂板巖石中，立風井井底為+569m，副斜井+550m水平井底車場巷道與主斜井溝通。采區內采用聯合布置的采區巷道布置方式。礦井采用主、副斜井進風，風井回風的中央分列式通風系統。地面空氣壓縮站已安裝3臺LU250-8.5A型(風冷)螺桿式空氣壓縮機，2用1備。每臺流量42m3/min；工作壓力0.85MPa；驅動功率250kW；電壓380V。壓縮空氣管路已安裝主管為Φ159×4.5的無縫鋼管；干管為Φ108×4的無縫鋼管；支管為Φ57×4的無縫鋼管。沿主斜井井筒敷設至采掘工作面及風動設備用氣點。
2緊急避險系統避難設施布置
依據《煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定》（安監總煤裝〔2011〕15號文件要求，完善井下緊急避險系統。本礦井緊急避險設施采取永久避難硐室、臨時避難硐室相結合的布置方式。
2.1永久避難硐室設置。
設計在+550m水平井底車場內設置永久避難硐室，永久避難硐室位于軌道石門與運輸石門之間靠近井底車場內處，設計額定避險人數為100人，永久避難硐室服務范圍為井底車場、采區車場及采區軌道、運輸、回風上山。
2.2臨時避難硐室設置。
在回采工作面及掘進工作面設置臨時避難硐室，臨時避難硐室之間設計間距950m，臨時避難硐室距離永久避難硐室距離小于1000m。全礦井需布置8個臨時避難硐室，臨時避難硐室生存室內按避難人數30人考慮，主要服務于采掘工作面及其附近區域。
3緊急避險系統避難設施供氣管路布置
安監總煤裝〔2012〕15號文件《關于煤礦井下緊急避險系統建設管理》，對于避難硐室的氧氣供給保障要求，提出了煤礦企業可根據礦井實際，在進行安全技術分析的基礎上，采取鉆孔、專用管路、自備氧等不同方式作為永久避難硐室的供氧方式。首次將采取鉆孔、專用管路、自備氧并列為可選用的三種供氧方式。
3.1供風管路及供氣裝置。
該礦井井下壓風管路已基本敷設完畢，采用井下壓風管路作為避難硐室專用管路供風，應當對壓風系統采取必要的防護措施，以防止災變時壓風系統被破壞。該礦井壓風管網復雜，管路長，若利用其作為專業供風管大部分管路需要調整，工作量大、費用高，影響礦井正常生產。采用永久避難硐室上方設置專用鉆孔方案，鉆孔所處位置位于戈壁灘，地勢平坦施工方便，工程造價較低。設計確定在永久避難硐室上部設計與地面連通的鉆孔，鉆孔直徑250mm，鉆孔深度為300m垂直鉆孔，鉆孔內敷設Φ108×4的鍍鋅鋼管做供氣管路，另有相應的供水管路、動力、通信電纜。災變發生時采用移動救援車對專用供氣管路供氣。避難硐室壓風供氣裝置：鉆孔專用供氣管在地面部分及永久避難硐室設置控制閥門，鉆孔專用供氣管路、礦井壓風管路并聯接入永久避難硐室，以滿足永久避難硐室空氣幕、空氣噴淋、壓風自救裝置系統用氣要求，每個永久避難硐室設置1套壓風供氣裝置，壓風供氣裝置由控制閥門、三級空氣過濾器、減壓器、流量計、消聲器、壓風自救裝置等組成。永久避難硐室設置17套壓風自救裝置，每套可供6人使用。礦井壓風管路接入臨時避難硐室，每個臨時避難硐室設置1套壓風供氣裝置，設置5套壓風自救裝置，每套可供6人使用。
3.2壓風自救系統。
避難硐室用風量及管徑校核：避難硐室按每人用氣量0.3m3/min計算，通入永久避難硐室、臨時避難硐室供氣量、管徑分別不得小于以下數值。永久避難硐室：Q1=100×0.3=30m3/min；管徑d1=20×=109mm；臨時避難硐室：Q2=30×0.3=9m3/min；管徑d2=20×=60mm。經校核礦井地面空氣壓縮站已安裝3臺LU250-8.5A型(風冷)螺桿式空氣壓縮機，每臺流量42m3/min；工作壓力0.85MPa，供氣量滿足要求，壓縮空氣管路已安裝主管為Φ159×4.5的無縫鋼管；干管為Φ108×4的無縫鋼管滿足要求。井下壓風管路設置需完善部分，礦井采區避災路線上均敷設壓風管路，并設置供氣閥門，間隔不大于200米，井下壓風管路應接入避難硐室，并設置供氣閥門，進入避難硐室前20米的管路采取保護措施或使用高壓軟管連接，主送氣管路應裝集水放水器，在供氣管路與自救裝置連接處，要加裝開關和汽水分離器。
4結論
井下緊急避險系統在我國起步較晚，尚處于探索階段，設計、應用經驗較少，對于一般礦井，專用鉆孔與專用管路替代“自備氧”型避險系統應根據礦井實際情況比較確定，該礦可為類似礦井設計提供借鑒經驗。隨著井下開采采掘地點及人員分布將不斷變化，緊急避險系統需要動態建設，動態管理，生產期間及時調整補充完善緊急避險系統尤為重要，應予高度重視。
作者：葉武 單位：新疆煤炭設計研究院有限責任公司
參考文獻
[1]田瑞云.建設煤礦安全緊急避險系統[J].煤炭工程，2011，4（6）.