煤矿井下紧急避险系统化学供氧技术试验及应用

摘要

煤矿井下紧急避险系统是安全避险“六大系统”建设中的重点。煤矿井下紧急避险系统是指煤矿井下发生紧急情况下，为遇险人员避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。如何在矿难发生后为井下被困的幸存人员提供躲避有毒气体环境及其它伤害的密闭空间，为其提供必须的生存条件，延长其生存时间，直至救援人员到达，成为矿井救援的一个重要课题。
　　本文通过对超氧化物再生空气机理的研究，利用KO2的物理化学性质，针对煤矿井下避难硐室空间大、人数多、湿度大及温差大的特点，研制出专用的缓释高空隙KO2药板，该药板放氧速率低、产氧平稳可靠、湿度使用范围广、吸收CO2快。在军用65型空气再生装置的基础上，针对煤矿井下避险设施的特殊情况，经过空气动力学计算和多次科学试验，研制出适应井下避险设施的KO2空气再生装置。同其他制氧技术相比，该装置省却了大量CO2吸收剂和水分吸收剂，在除去CO2的同时，还能吸收、净化CH4、CO、H2S等有害气体，确保了密闭空间内的环境质量符合相关标准要求。
　　为验证KO2药板及KO2空气再生装置的实用性、可行性，进行了救生舱真人封闭试验及模拟硐室试验。试验结果表明，使用此装置可以为煤矿井下紧急避险设施提供安全可靠的高质量再生空气，空气指标完全满足相关标准要求。验证了KO2空气再生装置在井下避难硐室应用的实用性、可行性。并在徐庄矿进行紧急避险系统气密性试验，试验取得成功。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题研究的目的和意义

1．2 国内外研究现状

1．3 井下供氧技术研究现状

1．4 煤矿井下化学供氧主要研究内容及技术路线

2 超氧化物再生空气机理研究

2．1 超氧化物物理化学性能

2．2 KO2空气再生原理

2．3 KO2与人体呼吸熵匹配特性

2．4 小结

3 密闭空间(煤矿专用)KO2药板研制

3．1 KO2药板设计

3．2 KO2药板研制

3．3 KO2药板试验

3．4 新型KO2药板特点

3．5 小结

4 KO2空气再生装置研制

4．1 方案设计

4．2 军用65装置存在问题

4．3 新型装置参数选择

4．4 增加CO2吸收剂

4．5 降温处理

4．6 有害气体去除

4．7 装置特点

4．8 小结

5 煤矿井下化学供氧的试验研究

5．1 密闭空间各点O2分布规律

5．2 救生舱真人封闭试验

5．3 模拟硐室试验

5．4 孔庄矿百人真人试验

5．5 小结

6 化学供氧在大屯公司煤矿并下安全避险示范工程的应用

6．1 徐庄矿基本情况

6．2 瓦斯等级及通风系统现状

6．3 矿井主要危险因素

6．4 避难硐室选址及规模设计

6．5 避难硐室内部系统

6．6 徐庄矿紧急避险系统气密性试验

6．7 小结

7 主要成果及结论

7．1 主要成果

7．2 主要结论

致谢

攻读硕士期间主要成果

参考文献