避难硐室安全供氧正压补气装置/压风供氧减压流量控制系

避难硐室安全供氧正压补气装置/压风供氧减压流量控制系统

发布时间:2019-09-05

                                              压风系统供氧装置

1、可行性研究

由于人体是依靠呼吸空气进行生存，因此对于呼吸系统而言先选择气源为空气。如果以储存在气瓶中的压缩空气作为气源，按照国家煤矿安全监察局办公室【2011】15号文件“井下紧急避险设施应配备矿井灾变期间的空气供给装置或设施，在额定防护时间内提供避险人员人均供风量不低于J=0.3m³/min”要求，则需要钢瓶空气数量为：

满足避险人员N=60人、避险时间T=96h=5760 min计算，所需空气体积为：

  V=J·T·N=0.3×5760×60=103680 m³=10368×10⁴ L

若选空气瓶水容积为V₁=80升，每支气瓶内可用空气体积为：

V₂=△P·V₁=109×80=8720 L

式中：△P—气体可用压力差，△P=(13-2)MPa=(128-19)大气压=109 大气压

空气瓶数量为：Z=V/ V₂=11889(支)

如此多的空气瓶在避难硐室或救生舱内没有足够的空间容纳，显然不切合实际。

国家安全监管总局、国家煤矿安监局曾下发文件（安监总煤行〔2007〕167号），《关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知》。因此本方案先选择利用煤矿压风系统作为供氧装置。

按人均供风量不低于Q₁=0.3m³/min的要求，当避险人员N=60人时，所需总供风量：Q= Q₁·N =0.3×60=18（m³/min）；

由于压风系统流量一般在20m³/min以上，两趟压风管的流量大于所需总供风量。因此以空气作为供氧气源的供氧方式——压风系统供氧装置方案可行。此方案便于日常对装置的压力、供风性能等指标进行检查、对装置的组成部件进行维护及保养。

2、压风系统供氧原理

压风系统供氧装置利用地面压缩空气通过管路（地面压风系统）作为气源，经过阀门后进入过渡舱内设置的水、灰尘、油的三级过滤，经过预先设置的减压器、浮子流量计、管路进入气体输出端。为紧急避险设施内避险人员提供更加新鲜、舒适的空气质量。

压风系统供氧原理见图

3、主要技术参数

人均供风量≥0.3m³/min；

紧急避险设施内氧气浓度18.5～23.0%；

减压器入口压力≥0.8MPa、出口压力0～0.6 MPa（可调节）、输出流量不小于20 m³/min；

浮子流量计量程0～8 m³/min、分度值0.3m³/min。

4、布置方式

在主硐室内座椅两侧布置4套压风系统供氧装置，装置的入口通过管路与压风系统管路连接。