發(fā)布時(shí)間：2020-12-09 23:20

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人們生活水平的提高,世界范圍內(nèi)對能源的需求都呈現(xiàn)增長態(tài)勢。我國目前的能源供應(yīng)仍以煤炭為主,而地下煤炭的開采工作使得礦工隨時(shí)面臨著各種事故造成的危險(xiǎn)。礦井避難硐室是在礦難發(fā)生后為礦工提供的一個(gè)安全避難場所。由于礦井下可能存在瓦斯氣體逸出,為避免二次爆炸,礦難發(fā)生后必須切斷電力系統(tǒng),導(dǎo)致密閉硐室內(nèi)的降溫需求難以用常規(guī)方式滿足。目前應(yīng)用在避難硐室內(nèi)的四種降溫方法及其系統(tǒng)都有缺陷,難以在控溫的同時(shí)滿足安全、可靠、穩(wěn)定的要求。本文提出了一種新的適用于礦井避難硐室的圍巖蓄冷-相變蓄熱相結(jié)合的耦合降溫方法。首先研究了深埋硐室圍巖的傳熱機(jī)理,并提出了間歇蓄冷方案,然后建立了耦合降溫系統(tǒng)模型,并分析了不同因素對控溫過程的影響。以此為基礎(chǔ),進(jìn)一步對耦合降溫系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化。本文提出的耦合降溫系統(tǒng)安全可靠、結(jié)構(gòu)簡單,平時(shí)無需維護(hù),運(yùn)行時(shí)無需電力支持,解決了本質(zhì)安全條件下無源環(huán)境中避難硐室內(nèi)降溫的難題,為避難硐室內(nèi)人員避險(xiǎn)提供了安全的溫度環(huán)境,這對于緩解礦工的緊張情緒,增加礦工的被救幾率具有重要作用。圍巖蓄冷-相變蓄熱耦合降溫系統(tǒng)運(yùn)行包含兩個(gè)時(shí)期:平時(shí)的圍巖蓄冷時(shí)期和礦難發(fā)生后的控溫時(shí)期。針對... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：185 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

礦井避難硐室Fig.1-3Coalminerefugechamber

西南交通大學(xué)博士研究生學(xué)位論文室是礦工在避難過程中無意發(fā)現(xiàn)并逐漸完善形成的一個(gè)避難場式可以追溯到 19 世紀(jì) 20 年代，在加拿大的礦井中，救援設(shè)施面具通過儲存好的壓縮空氣為礦工提供可呼吸的空氣，避免礦遇難。后來，在南非發(fā)生的一次礦難事故中，礦工利用一條盲道）建立起一個(gè)小型封閉房間并成功躲避災(zāi)害，形成了最初意人們意識到避難硐室的作用后，避難硐室開始逐漸普及。加拿災(zāi)造成 39 人死亡的事故后，開始立法要求礦井應(yīng)建設(shè)利用壓縮氣的初級避難硐室[11]，之后通過逐步擴(kuò)充，避難硐室內(nèi)完善了食物保障等功能。人們通過不斷總結(jié)礦難事故幸存者的經(jīng)驗(yàn)，基本條件，不斷設(shè)計(jì)并改造，最終形成了現(xiàn)在較為完備的避難

其余兩種分別為救生艙和救援站[14]，如圖1-5 所示。救生艙是可移動的小型避難硐室，通體采用金屬和絕熱材料包裹，并輔助以移動輪，形成一個(gè)密閉絕熱可移動環(huán)境，但由于其造價(jià)高、容量小、移動不便而成為緊急避險(xiǎn)設(shè)施中的輔助選擇；救援站是一個(gè)過渡性的臨時(shí)避難硐室，它的體積很小，設(shè)備也較少，無法移動，提供短時(shí)間的基本防護(hù)，起到礦工臨時(shí)休息、為下一步逃生或?qū)ふ掖笮捅茈y硐室提供中轉(zhuǎn)站的作用。鑒于日益嚴(yán)重的礦井事故，美國于 1977 年頒布了《聯(lián)邦礦山安全與健康法》，規(guī)定所有金屬/非金屬礦井必須安裝避難硐室。盡管有法律規(guī)定，但各礦井并沒有引起重視，使得 2006 年發(fā)生的西弗吉尼亞州薩戈煤礦事故中有 11 人遇難[15]。同年，2006 年又發(fā)生了兩起礦井事故再次奪去了 8 名礦工的生命，促使美國總統(tǒng)簽署了《礦山改進(jìn)與新應(yīng)急響應(yīng)法》，規(guī)定所有煤礦井必須裝避難硐室[16]。2007 年，美國國家職業(yè)安全與健康研究所通過對煤礦井下安全現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研以及對避難硐室進(jìn)行全方面的測試，得出結(jié)論：避難硐室在實(shí)際工程上是有適用性的，它能拯救絕大多數(shù)處于逃生狀態(tài)的礦工。而將避難硐室同逃生和營救計(jì)劃相結(jié)合，做好礦工的相關(guān)培訓(xùn)，將極大的提高災(zāi)后礦工的被救概率[17]。澳大利亞、南非、加拿大等產(chǎn)煤大國也已通過法律確定礦井下必須安裝避難硐室等緊急避險(xiǎn)設(shè)施[18,19]。我國煤炭資源整合之前礦難頻發(fā)，每年都有大量人員傷亡。為了徹底改變煤礦安全生產(chǎn)現(xiàn)狀，國家出臺了多項(xiàng)關(guān)于改善煤礦安全生現(xiàn)狀的政策。國務(wù)院于 2010 年 7 月下發(fā)關(guān)于《進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：2907639