一种用专用管路解决井下遇险人员生存保障的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用专用管路解决井下遇险人员生存保障的方法，其特征在于：主巷道采用抗破坏封闭安装；采掘巷道采用贴地赶角扣罩的外露式安装；其中采掘巷道的专用管路结构为管外壁呈椭圆形，管线内腔分成多个腔体，形成封闭及半封闭多个体系，管壁的轴向剖面为长方形；铺设方法如下：将地面上的硐室供风、硐室供电、硐室供水、硐室通信分别用专用管路与设备相连后，沿巷道向地下铺设，分别通往巷道上和沿线的硐室内；硐室供风管线、硐室供电管线、硐室供水管线、硐室通信管线以点线结合方式布设在人员逃生的避灾路线上；可有效的去除硐室内的有毒有害气体，可以满足硐室内的照明及环境监测等用电设备的用电要求，同样可以减配或不配动力保障装备。
【专利说明】一种用专用管路解决井下遇险人员生存保障的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用专用管路解决井下遇险人员生存保障的方法，属煤矿及非 煤矿井紧急避险系统领域。
【背景技术】
[0002]《国家安全监管总局国家煤矿安监局关于煤矿井下紧急避险系统建设管理有关 事项的通知》(安监总煤装〔2012〕15号)文件(简称15号文件)，在文件中第三条“关于永 久避难硐室的生存条件保障”章节中，对避难硐室的氧气供给要求和专用管路的规定，都有 说明，说明摘录如下:
“关于《暂行规定》第8条目规定的避难硐室的氧气供给保障要求。煤矿企业可根据矿 井实际，在进行安全技术分析的基础上，采取钻孔、专用管路、自备氧等不同方式作为永久 避难硐室的供氧方式。”
现有的井下采用在人员集中的地方，建立避难硐室逃生方式，向硐室输送氧气(空气) 的方式，主要有二种，自备氧供氧方式、钻孔供氧方式。不提供日常的供电、供水、监测、通讯 功能等。
[0003]自备氧供氧方式是将大量的高压氧气瓶放在避难硐室中，作为氧气提供源。这就 为硐室避险产生了新的灾害隐患，在井下发生事故的情况下可能会产生二次危害，自备氧 供氧方式存在供给的时限(不超过96小时)，故不利于遇险人员长时间避险。同时自备氧供 氧方式还有降温要求、排毒要求、还要增加工作电池组等附加问题要解决。
[0004]钻孔供氧方式主要是打通地面到井下的一个或几个固定孔。缺点是打孔的位置 (如山上)是否有条件方便供气设备的运输、相关装备的安装是重要的继续问题。另外钻孔 是否破坏矿体或占用线路煤柱也是较难判别的。第三是成本较高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种用专用管路解决井下遇险人员生存保障的方法，其通 过一种抗阻燃、抗静电的由双抗聚乙烯材料制成的专用管；从地面通过井巷或地面向井下 沿着避险路线布设，通过避难硐室至采掘工作面，该管路采取技术措施，采取断层等多种技 术保护措施，降低爆炸等各种事故破坏，可以在灾害中连续工作，通过专用管路为井下遇险 人员提供氧气(空气)，供水、供营养液还可以供电、灾害监测、通信、人员定位等功能，其中 硐室内利用弥漫式的供气方式及单向排气的功能，可有效的去除硐室内的有毒有害气体， 同时可排出人体长时间停留所产生的热量，这样就可以减配或不配备用氧气瓶、空气净化 及降温除湿等装备，利用专用管路的持续供电的特点，可以满足硐室内的照明及环境监测 等用电设备的用电要求，同样可以减配或不配动力保障装备。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:一种用专用管路解决井下遇险人员生存保障的 方法，其特征在于:在主巷道和采掘巷道内分别铺设专用管路，主巷道安装采用抗破坏封闭 安装；采掘巷道安装采用贴地赶角扣罩的外露式安装；其中采掘巷道的专用管路抗破坏性由管的结构决定，具体结构为管外壁呈椭圆形，管线内腔分成多个腔体，形成封闭及半封闭多个体系，管壁的轴向剖面为长方形；铺设方法如下:将地面上的硐室供风、硐室供电、硐室供水、硐室通信分别用专用管路与设备相连后，沿巷道向地下铺设，分别通往巷道上和沿线的硐室内；硐室供风管线、硐室供电管线、硐室供水管线、硐室通信管线以点线结合方式布设在人员逃生的避灾路线上，硐室供风连接压风气源；
点线结合方式布设的步骤为:从工作面到顺槽巷道口:按I个/6米布置水位传感器，以备冷灾时需要；甲烷、一氧化碳感知装置各1个/500米，以备热灾时需要；温度感知装置1个/6米；冒顶:矿音、矿震感知装置各I个/500米；人员感知装置I个/6米；灯光指示、通话对讲装置各I个/6米；文字播报、语音播报I个设置在工作面；避毒通讯面罩20个/6米(工作面)；避毒通讯面罩I个/6米；
从顺槽巷道口到永久硐室:通话对讲装置各I个/200米，避毒通讯面罩10个/200米，自救站自救器10个/200米；
从永久硐室到主斜井口:通话对讲装置各I个/200米，避毒通讯面罩10个/200米，自救站自救器10个/200米；
1)当巷道基础墙面和地面有水泥工程时，靠墙角贴地铺装专用管路并加装固定件，然后再加扣罩保护。(扣罩保护的制做有二种)
2)当巷道基础墙面和地面没有水泥工程时，在铺装专用管路时加一层水泥底板，然后再贴地赶角铺装，并扣罩保护。
[0007]3)遇到有影响地上工作的路段，管路要采用地埋的方式，即在管路上填加砾石埋；当巷道地面和墙面表面平整时，采用水泥盖板的方式，而减压点、维修点、保鲜点处在地埋的方式时，为维修便捷，在这些点处，采用水泥盖板的方式，盖板加手搬，方便使用。
[0008]所述的专用管路铺设的数量由传输内容决定，传输空气的能力由硐室需求决定。
[0009]所述的专用管路可以在煤矿及非煤矿井避险时及时向井下输送空气或氧气、输送水或营养液、输送电力及输送信息传输。
[0010]本发明的积极效果是所用管路材料有一定抗拉、抗砸、抗压的弹性和塑性。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的结构原理示意图。
[0012]图2为本发明的扣罩的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述:如图1所示，一种用专用管路解决井下遇险人员生存保障的方法，其特征在于:在主巷道和采掘巷道内分别铺设专用管路，主巷道安装采用抗破坏封闭安装；采掘巷道安装采用贴地赶角扣罩的外露式安装；其中采掘巷道的专用管路抗破坏性由管的结构决定，具体结构为管外壁呈椭圆形，管线内腔分成多个腔体，形成封闭及半封闭多个体系，管壁的轴向剖面为长方形；铺设方法如下:将地面上的硐室供风1、硐室供电2、硐室供水3、硐室通信4分别用专用管路与设备相连后，沿巷道向地下铺设，分别通往巷道上和沿线的硐室5内；硐室供风管线7、硐室供电管线8、硐室供水管线9、硐室通信管线10以点线结合方式布设在人员逃生的避灾路线上，硐室供风I连接压风气源6 ；
点线结合方式布设的步骤为:从工作面到顺槽巷道口:按I个/6米布置水位传感器， 以备冷灾时需要；甲烷、一氧化碳感知装置各I个/500米，以备热灾时需要；温度感知装置 I个/6米；冒顶:矿音、矿震感知装置各I个/500米；人员感知装置I个/6米；灯光指示、 通话对讲装置各I个/6米；文字播报、语音播报I个设置在工作面；避毒通讯面罩20个/6 米(工作面)；避毒通讯面罩I个/6米；
从顺槽巷道口到永久硐室:通话对讲装置各I个/200米，避毒通讯面罩10个/200米， 自救站自救器10个/200米；
从永久硐室到主斜井口:通话对讲装置各I个/200米，避毒通讯面罩10个/200米，自救站自救器10个/200米；
I)当巷道基础墙面和地面有水泥工程时，靠墙角贴地铺装专用管路并加装固定件，然后再加扣罩保护。
[0014]扣罩保护有二种制作方法:一种是水泥钢钣为主的:一层钢板，中间加隔温材料， 再扣上钢网，用螺丝将钢板和钢网固定一体，后用气泵喷铸水泥，自然干后成一体。
[0015]外形:两端开放的槽形，扣在地上的边宽，底部略窄，过缘有起固定作用的沿，有多种规格。如图1所示。
[0016]另一种是钢钣高温胶为主的:一层钢板，镀锌钢板，钢板厚度f3mm ;中间用高温胶，胶厚度将耐高温石棉布和钢板粘接为一体,石棉厚度1~4_。自然干后成一体。
[0017]外形:同上。
[0018]2)当巷道基础墙面和地面没有水泥工程时，在辅装专用管路时加一层水泥底板， 然后再贴地赶角铺装，并扣罩保护。
[0019]3)遇到有影响地上工作的路段，管路要采用地埋的方式，即在管路上填加砾石埋； 当巷道地面和墙面表面平整时，采用水泥盖板的方式，而减压点、维修点、保鲜点处在地埋的方式时，为维修便捷，在这些点处，采用水泥盖板的方式，盖板加手搬，方便使用。
[0020]所述的专用管路铺设的数量由传输内容决定，传输空气的能力由硐室需求决定。
[0021]所述的专用管路可以在煤矿及非煤矿井避险时及时向井下输送空气或氧气、输送水或营养液、输送电力及输送信息传输。
[0022]实施例1
专用管路的铺设的数量为2-5根，可同时为多个硐室供给空气、水、电力及信息传输， 其中每个硐室内可容纳I 0 0人以下，总体上满足井下作业人数的需要。
[0023]①供避险呼吸用气(氧)，从地面气源开始，传送至采掘工作面经各种降压处理，满足管线避险呼吸用气。
[0024]供气参数:
地面供气:流量5~200m3/min，压力0.5^1.0Mpa ；
面罩供气:流量20~50L/min，压力0.01~0.1Mpa ；
硐室弥漫供气:流量6~50m3/min，压力0.1^0.8Mpa ；
硐室气幕:流速8~15m/s,
喷淋气体:流量0.8-2.0 m3/s，压力0.f 1.0Mpa ；
②系统实现了安全避险系统的全程全天候全设备的供电保障。自供电中心，经一级降压(地上部分)、再经二级降压(在井下)、三级变流变压(在井下)、四级变压(在井下)，分阶段的实现电的需要。(一级降压在地上，二级至四级隆压和变压都在井下进行)
供电参数:井上AC660V?AC380V ;井下AC567V?AC127 ;井下直流DC18V ；
③能够供水(营养液)。系统实现了安全避险系统的供水施救系统。优化的为避险人员提供施救饮用水(营养液)。自供水中心提供一级流量的水，经二级调整流量，级三级调整流量，为井下遇险人员提供保质期内的饮用水(营养液)。
[0025]施救供水参数:一级地上饮用水(营养液):流量4 5 O L /天；井下二级:流量3 O L /天；井下三级:流量1.5 L /天/人。
[0026]④能够实现井上井下通讯。系统的实现了安全避险系统的通讯联络、监控监测、人员定位三大系统。自通信中心向井下共有二种信号传输，一种是语音信号，一种是数字信号。语音信号的传输可以向井下传输也可以向井上传输，输出方式为二种:耳麦、广播。数字信号主要传输各种传感器、人员识别卡的监测数据和接收井上控制数据。
[0027]⑤监测分为灾害监测、人员位置监测。
实施例2
当出现矿难时，启用此系统如下:
(O当井下发生透水事故时，通过避灾路线上的水位及温度传感器，3分钟内就可确定事故类型以及波及范围等，通过主巷道上I个/200米的无线基站对人员进行轨迹监测，通过同时利用灯光指示、语音播报、短信呼叫等手段快速通知全体井下人员沿水灾避灾路线向井口撤离避险。
[0028](2)当井下发生冒顶事故时，通过避灾路线温度以及矿音、矿震传感器，5分钟内就可确定事故类型以及波及范围等，通过主巷道上I个/200米的无线基站对人员进行轨迹监测，通过采掘巷I个/6米的定位装置对人员进行精确定位，同时利用灯光指示、语音播报、短信呼叫等手段快速通知非事故中心区人员沿最近避灾路线向井口撤离避险。
[0029](3)当井下发生瓦斯爆炸或瓦斯突出事故时，通过避灾路线上甲烷、温度、矿音、矿震、一氧化碳等组合传感器，3分钟内就可确定事故类型以及波及范围等，通过主巷道上I个/200米的无线基站对人员进行轨迹监测，通过采掘巷I个/6米的定位装置对人员进行精确定位，同时利用灯光指示、语音播报、短信呼叫等手段快速通知非事故中心区人员沿最近避灾路线向井口撤离避险。
[0030]紧急避险系统和监测系统相结合在一起。有对巷道监测监控系统以及遇险人员自救完善补偿功能，为遇水害的井下全体作业人员，提供快速升井的撤离路线和方向的报警信息；为遇瓦斯爆炸、火灾等灾害，为一时不能撤离的井下遇险人员，提供原地自救以及向避难硐室、临时避难硐室逃生避险的信息支持。在灾变情况下，人员在避险通道任意位置都有监测，都有监测出现的事故类型、事故范围和次灾范围等。为了地面人员有效地指挥提供信息。
【权利要求】
1.一种用专用管路解决井下遇险人员生存保障的方法，其特征在于:在主巷道和采掘巷道内分别铺设专用管路，主巷道安装采用抗破坏封闭安装；采掘巷道安装采用贴地赶角扣罩的外露式安装；其中采掘巷道的专用管路抗破坏性由管的结构决定，具体结构为管外壁呈椭圆形，管线内腔分成多个腔体，形成封闭及半封闭多个体系，管壁的轴向剖面为长方形；铺设方法如下:将地面上的硐室供风、硐室供电、硐室供水、硐室通信分别用专用管路与设备相连后，沿巷道向地下铺设，分别通往巷道上和沿线的硐室内；硐室供风管线、硐室供电管线、硐室供水管线、硐室通信管线以点线结合方式布设在人员逃生的避灾路线上； 1)当巷道基础墙面和地面有水泥工程时，靠墙角贴地铺装专用管路并加装固定件，然后再加扣罩保护；(扣罩保护的制做有二种) 2)当巷道基础墙面和地面没有水泥工程时，在铺装专用管路时加一层水泥底板，然后再贴地赶角铺装，并扣罩保护； 3)遇到有影响地上工作的路段，管路要采用地埋的方式，即在管路上填加砾石埋；当巷道地面和墙面表面平整时，采用水泥盖板的方式，而减压点、维修点、保鲜点处在地埋的方式时，为维修便捷，在这些点处，采用水泥盖板的方式，盖板加手搬，方便使用。
2.根据权利要求1所述的一种用专用管路解决井下遇险人员生存保障的方法，其特征在于所述的点线结合方式布设的步骤为:从工作面到顺槽巷道口:按I个/6米布置水位传感器，以备冷灾时需要；甲烷、一氧化碳感知装置各I个/500米，以备热灾时需要；温度感知装置1个/6米；冒顶:矿音、矿震感知装置各1个/500米；人员感知装置I个/6米；灯光指示、通话对讲装置各I个/6米；文字播报、语音播报I个设置在工作面；避毒通讯面罩20个/6米(工作面)；避毒通讯面罩I个/6米； 从顺槽巷道口到永久硐室(包括临时硐室):通话对讲装置各I个/200米，避毒通讯面罩10个/200米，自救站自救器10个/200米； 从永久硐室(包括临时硐室)到主斜井口:通话对讲装置各I个/200米，避毒通讯面罩10个/200米，自救站自救器10个/200米； 从井口至采掘面:按1~3个/6~12米布置水位传感器，以备冷灾时需要；甲烷、一氧化碳感知装置各广3个/300-800米，以备热灾时需要；温度感知装置1~2个/6~12米；冒顶:矿音、矿震感知装置各1~3个/300~800米；人员感知装置1~2个/6~12米；灯光指示、通话对讲装置各1~2个/6~12米；文字播报、语音播报1个设置在工作面；避毒通讯面罩20-30个/6~12米(工作面)；避毒通讯面罩1~3个/6~12米。
3.根据权利要求1所述的一种用专用管路解决井下遇险人员生存保障的方法，其特征在于所述的专用管路铺设的数量由传输内容决定，传输空气的能力由逃生避灾路线上的硐室至采掘巷沿线需求决定。
4.根据权利要求1所述的一种用专用管路解决井下遇险人员生存保障的方法，其特征在于所述的专用管路可以在煤矿及非煤矿井避险时及时向井下输送空气或氧气、输送水或营养液、输送电力及输送信息传输。
【文档编号】E21F11/00GK103452581SQ201210168004
【公开日】2013年12月18日 申请日期:2012年5月28日 优先权日:2012年5月28日
【发明者】程德龙 申请人:长春金鹰智谷科技集团有限公司