煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設中的重要問題研究

楊大明

（安標國家中心，北京市朝陽區(qū)，100013）

煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設中的重要問題研究

楊大明

（安標國家中心，北京市朝陽區(qū)，100013）

針對我國煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設中面臨的一些重要問題，研究了煤礦井下緊急避險系統(tǒng)的作用與功能定位，介紹了我國現(xiàn)有相關法規(guī)規(guī)定，分析了緊急避險系統(tǒng)建設的基本原則和設計的基本要求，探討了緊急避險設施布局、類型選擇、功能設計、設備選型及緊急避險系統(tǒng)建設與維護管理等相關問題，提出了相關意見及建議。

六大系統(tǒng) 緊急避險系統(tǒng) 安全標準 煤礦井下

《國務院關于進一步加強企業(yè)安全生產工作的通知》（國發(fā)〔2010〕23號）明確要求煤礦應在2013年6月底前建設完善井下緊急避險系統(tǒng)。國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安監(jiān)局也先后發(fā)布了一批規(guī)范性文件。各地、各煤礦井下緊急避險系統(tǒng)的建設正在緊鑼密鼓地進行。本文在前期調查研究的基礎上，對井下緊急避險系統(tǒng)建設發(fā)展中的一些重要問題進行分析探討，提出相關意見、建議，以期推進我國煤礦井下安全保障能力建設。

1 緊急避險系統(tǒng)的作用與功能定位

“預防為主、安全第一、綜合治理”是安全生產的基本方略。但煤礦井下生產工藝過程和環(huán)境特殊，目前尚不太可能完全杜絕災害事故，故而井下發(fā)生突發(fā)緊急情況下保證人員安全逃離、安全避險和應急救援的設施、措施顯得尤為重要。建設完善緊急避險系統(tǒng)，不僅有效提高礦工生命安全保障程度，更加突出以人為本，也進一步拓展了安全生產內涵，形成生產工藝過程立足事故防范、突發(fā)緊急情況下保證人員安全撤離、在逃生路徑被阻和逃生不能的情況下保證人員安全避險，并努力提高應急救援水平的安全生產總體工作內容。

災害事故分析表明，事故造成的人員死亡絕大多數發(fā)生在逃離、避險和等待救援的過程中，事故發(fā)生時立即死亡的人員只占少數。正是對事故原因的深入剖析，促進了井下緊急避險系統(tǒng)的建設和發(fā)展。加拿大1928年霍林格（Hollinger）礦火災（39人死亡）后，出現(xiàn)初期避險設施，利用壓縮空氣通過面罩提供O2，后來出現(xiàn)有害氣體處理系統(tǒng)。南非1986年發(fā)生金羅斯（Kinross）金礦礦難（177人死亡）后，法律強制規(guī)定井下必須建設緊急避險設施。美國2006年發(fā)生的薩戈煤礦礦難（12人死亡）引起全美國震驚，修訂后的法律規(guī)定井下必須建設緊急避險設施。2010年我國先后發(fā)生內蒙駱駝山“3·1”礦難（32人死亡）、山西王家?guī)X“3·28”礦難（38人死亡、115名礦工被困8天后獲救），緊急避險系統(tǒng)的作用與重要性得到前所未有的關注和重視。

但緊急避險設施是在突發(fā)緊急情況下人員無法逃脫時的最后保護方式，井下安全避險的基本理念應該是先撤離、后避險。只有在撤離路徑被阻或撤退不能的情況下，遇險人員才進入緊急避險設施避險待救。因此，對緊急避險設施的功能定位應是非常明確的，即在井下突發(fā)緊急情況后，在逃生路徑被阻和逃生不能的情況下，為無法及時撤離的遇險人員提供一個安全的密閉空間，對外能夠抵御高溫煙氣，隔絕有毒有害氣體；對內能為遇險人員提供氧氣、食物和水，去除有毒有害氣體，創(chuàng)造生存基本條件；并為應急救援創(chuàng)造條件，贏得時間。

2 緊急避險系統(tǒng)建設的法規(guī)規(guī)定

2011年，國家安全監(jiān)管總局、國家煤礦安監(jiān)局先后出臺了《煤礦井下緊急避險系統(tǒng)建設管理暫行規(guī)定（安監(jiān)總煤裝〔2011〕15號）、《煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設完善基本規(guī)范（試行）》（安監(jiān)總煤裝〔2011〕33號）等文件，是目前具體指導緊急避險系統(tǒng)建設管理的法規(guī)規(guī)定。這些法規(guī)規(guī)定總體上具有以下特點：

（1）認真分析了我國煤礦的特點，充分借鑒了南非、美國、澳大利亞和加拿大等國的經驗、做法和法規(guī)規(guī)定，系統(tǒng)分析了國內相關行業(yè)或領域的規(guī)定和標準規(guī)范，采用了最新科研成果。與國外相關規(guī)定相比，在緊急避險設施功能要求上基本類似，在避險設施強度、氣密性和適應環(huán)境能力等方面略高于國外規(guī)定并有定量指標，且更重視與監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、壓風自救、供水施救以及通訊聯(lián)絡等系統(tǒng)的聯(lián)接，以形成礦井整體安全保障能力。但對緊急避險設施設備的風險評估方面尚未提出明確要求。

（2）對規(guī)定內容一般只提出相關要求，實現(xiàn)這些要求的具體方法、途徑、措施，由煤礦企業(yè)根據自身條件、災害情況和緊急避險需求自主決定。因此，在具體執(zhí)行過程中，煤礦企業(yè)應堅持具體問題具體分析，在充分研究、論證和試驗的基礎上確定具體技術方案和措施，以保證規(guī)定功能的實現(xiàn)。

（3）主要對重點問題提出規(guī)范性要求，對實施過程中涉及的其它問題，尚需通過緊急避險系統(tǒng)建設管理實踐予以補充和完善。如對緊急避險設施的布局，暫只對采掘重點區(qū)域提出要求，對于其它地點，由礦井根據自身特點進行研究探索。

3 緊急避險系統(tǒng)建設的基本原則

緊急避險系統(tǒng)建設應堅持以下基本原則：

（1）科學合理。緊急避險系統(tǒng)建設需要綜合應用多領域、多學科的知識，具備高技術含量，應堅持科學合理原則，在科學的設計計算、綜合比對和試驗驗證的基礎上進行，保證設計、建設的每項內容均具備科學依據。應根據礦井的自然條件、生產技術條件和安全條件，經充分的風險分析，結合安全生產的客觀需求，進行具體而有針對性的技術方案選擇和優(yōu)化，確保合理可行。

（2）簡單實用。應力求簡單，避免因系統(tǒng)的復雜性而增加失效點和失效概率，最大限度地減少人員混用、濫用的幾率。系統(tǒng)設施和功能應該實用，避免功能多樣化、裝修高檔化帶來新的不安全因素，以滿足緊急避險基本安全需求為目的。

（3）安全可靠。緊急避險系統(tǒng)建設是生命工程，應以安全性和高可靠性為首選。緊急避險設施工作條件特殊，環(huán)境惡劣，應比常規(guī)礦用設備具備更高安全等級，并有保證隨時能用的技術保障手段?？刹粩嗵岣呔o急避險設備設施的自動化和智能化程度，但必須以可靠的手動控制為基礎。

4 緊急避險系統(tǒng)的設計

緊急避險系統(tǒng)是在井下突發(fā)緊急情況下為遇險人員提供生命保障的設施、設備、措施組成的有機整體。為保證其系統(tǒng)優(yōu)化、功能完備，應有整體設計，并經充分論證。

4.1 緊急避險系統(tǒng)設計的基本要求

緊急避險系統(tǒng)設計應依據國家現(xiàn)有規(guī)定，在系統(tǒng)研究礦井災害條件、生產技術條件、開拓布局、巷道布置、人員分布、職工素質、管理水平、可能發(fā)生的災害事故類型及可能的影響范圍，分析可能發(fā)生的災害事故條件下人員緊急避險需求等的基礎上有針對性地進行。設計方案提出后應組織專家論證，經企業(yè)技術負責人批準后實施。

緊急避險系統(tǒng)設計的基本內容應包括：礦井概況；設計的理念、目標、依據和原則；礦井風險分析；緊急避險設施設計（布局、位置設計、類型選擇、結構與功能設計、與其它系統(tǒng)有機結合等）；自救器的配置（隨身攜帶自救器、提高依靠自救器應急逃生續(xù)航能力的設施等）；避災路線的優(yōu)化與應急預案的完善；管理體系與規(guī)章制度的建立完善；安全培訓與應急演練等。

4.2 緊急避險設施的布局

根據國家現(xiàn)有規(guī)定，煤與瓦斯突出礦井應設置井下緊急避險設施，采區(qū)應建設采區(qū)避難硐室，距離采掘工作面500m范圍內應建設避難硐室或設置救生艙；其他礦井在自救器額定防護時間內靠步行不能安全撤至地面的應設置井下緊急避險設施，距離采掘工作面1000m范圍內應建設避難硐室或設置救生艙。

對國家未有規(guī)定的其他地點，應根據井下具體條件確定緊急避險設施的布局，并經不斷地研究探討逐步優(yōu)化完善。在斜井井筒、井下大巷等處，如果突發(fā)緊急情況下一般不會出現(xiàn)避災路線被堵，可利用設置固定自救器存放點、過渡站或加氣站等方式，提高人員依靠自救器安全撤離的續(xù)航能力。有條件的礦井也可探討緊急避險設施與壓風自救裝置、條帶式避險系統(tǒng)有機結合的方式。

緊急避險設施的設置位置應滿足以下要求：設置在正常避災路線上，遇險人員、救護隊員均容易到達；遇險人員進入避險設施所需時間應在自救器的維持時間內，并有富余；遠離潛在巖崩、淹井、火災、爆炸等危險的區(qū)域，如變電站、火藥庫、燃料存貯設施或停車場等；巖體安全，支護良好，附近無雜物堆積；保證備用狀態(tài)下的通風安全。

4.3 緊急避險設施類型的選擇

緊急避險設施主要有避難硐室和可移動式救生艙兩類，避難硐室又有永久避難硐室和臨時避難硐室之分。選擇緊急避險設施類型，應綜合考慮所服務區(qū)域的特征和巷道布置、可能發(fā)生的災害類型及特點、人員分布等因素，以滿足突發(fā)緊急情況下所服務區(qū)域全部人員緊急避險需要為原則。

應優(yōu)先選用避難硐室，原因在于避難硐室建于煤巖體內部，不易受到災害事故的沖擊破壞，更具安全保障；使用狀態(tài)下更易與災區(qū)環(huán)境隔離，人員生存保障更可靠；充分利用已有井巷設置避難硐室，并實現(xiàn)硐室用設備、設施的可移動，有效提高其經濟性?？梢苿邮骄壬摮跗谕顿Y更大，后期維修管理費用也更高。

從國外情況看，南非、澳大利亞、加拿大等國煤礦以避難硐室為主。雖然美國煤礦較多地采用了救生艙（80%以上），主要是由于其短壁開采比重高，開采深度淺，井巷斷面大，災害危險程度相對較低，不考慮發(fā)生二次爆炸的危險等，且有些理念和規(guī)定也在不斷更新。我國煤礦多采用長壁開采方式，應充分利用已有巷道或兩條巷道間的聯(lián)絡巷設置永久或臨時避難硐室。

4.4 緊急避險設施的功能設計

緊急避險設施應具備安全防護、氧氣供給、有害氣體去除、環(huán)境監(jiān)測、通訊、照明和人員生存保障等基本功能。在無任何外界支持的條件下額定防護時間不低于96h。應根據礦井具體條件，按照需要與可能的原則，設計實現(xiàn)這些功能具體技術手段和措施。

緊急避險設施應采用過渡室（艙）結構，以形成風障，防止有毒有害氣體直接侵入生存室（艙）。過渡室內部應設壓縮空氣幕和壓氣噴淋裝置。為盡量增加一次進入緊急避險設施的人員數量，可適當加大過渡室（艙）的有效容積。

緊急避險設施應有足夠的強度。美國規(guī)定救生艙艙體強度不低于15磅／英寸2（0.1MPa），主要考慮當爆炸沖擊壓力超過這一數值時人員幾乎沒有生存機會，并不考慮發(fā)生二次爆炸的可能。我國煤礦條件差、災害嚴重，對緊急避險設施應有更高的強度要求。目前我國規(guī)定救生艙艙體及避難硐室防護密閉門（墻）強度不低于0.3MPa，這是最低要求，設計中應根據具體條件及應對的主要災害事故類型合理設定。

實現(xiàn)緊急避險設施有害氣體去除和溫濕度調節(jié)功能有多種技術手段，應在充分計算和試驗驗證的基礎上選擇。如果為避難硐室布置有直達地表的大直徑鉆孔，通過鉆孔既可通風供氧，排除有害氣體和熱量，也可提供食品和飲用水，建立通訊聯(lián)系，應可大大簡化避難硐室內的配套設施。避難硐室圍巖溫度不高時，應充分利用圍巖降溫。

4.5 設備選型

對避難硐室不實施安全標志管理，但內部使用的儀器儀表、防爆電氣設備、非金屬制品等，應選用具有安全標志的產品；高壓氣瓶、壓力儀表等應符合特種設備安全監(jiān)察的相關規(guī)定。

各類救生艙有各自不同的適用范圍和適用對象，選擇時應分析其運輸安裝條件、待用狀態(tài)下的環(huán)境條件、使用狀態(tài)（災變條件）下的環(huán)境條件及能夠應對的災情災種是否適應礦井實際。如高溫礦井使用的救生艙就應具備較高的空氣調節(jié)能力。救生艙應取得安全標志。

5 緊急避險系統(tǒng)建設與維護管理

避難硐室施工設計與建設應符合國家現(xiàn)行規(guī)定；救生艙的運輸、安裝應在廠家的指導下進行。施工、安裝完成后應進行設施和高壓管路等環(huán)節(jié)的氣密性檢查，以及產品使用說明書規(guī)定的系統(tǒng)性功能測試，并按規(guī)定組織驗收。

緊急避險設施應有清晰、醒目并牢靠的標識；礦井避災路線圖中應明確標注緊急避險設施的位置、規(guī)格和種類；井巷中應有緊急避險設施方位的明顯標識，以方便遇險人員辨識和到達。

保證緊急避險設施處于始終完好、隨時可用的狀態(tài)，這比系統(tǒng)建設更為重要。應指定專門部門負責緊急避險系統(tǒng)的管理和維護，并建立責任體系。應建立規(guī)章制度和維護檢查試驗規(guī)程，定期對緊急避險設施進行檢查。災害預防與處理計劃、重大事故應急預案、采區(qū)設計、作業(yè)規(guī)程中應包含緊急避險內容，并隨采掘系統(tǒng)變化及時調整和補充完善。采掘區(qū)域內緊急避險設施不能正常使用時，應停止采掘作業(yè)。

保證“人皆會用”，是發(fā)揮緊急避險系統(tǒng)重要作用的根本。應將了解緊急避險系統(tǒng)、正確使用緊急避險設施作為入井人員安全培訓的重要內容，確保所有入井人員具備安全避險基本知識和技能。緊急避險系統(tǒng)調整后，應及時進行人員再培訓。每年應開展1次緊急避險應急演練，建立應急演練檔案。

6 結語

（1）建立井下避險設施是各國的法律規(guī)定、通行做法和安全生產的客觀需求，正在發(fā)揮重要作用。完善井下緊急避險系統(tǒng)是煤礦安全生產的重要內容。

（2）緊急避險系統(tǒng)建設應針對性地研究自身安全生產特點，進行整體安全設計，系統(tǒng)研究避險設施的設計、建設和管理，并與其他安全避險系統(tǒng)有機結合。應優(yōu)化采用避難硐室。

（3）建立規(guī)章、專人管理，保證避險設施始終完好、時刻可用。把安全使用避險設施的使用作為培訓和演練重要內容，保證人皆會用，是緊急避險系統(tǒng)發(fā)揮重要作用的根本。

Key problems of construction of emergency refuge system for coal mines

Yang Daming
（Mining Products Safety Approval and Certification Center，Chaoyang District，Beijing 100013，China）

Aimed at the key problems existed in the construction of emergency refuge system for coal mines，their functions were studied and the related rules and regulations were introduced.The basic construction principles and the basic design requirements of emergency refuge system were analyzed.The layout of facilities，the choice of styles，the design of functions，the selection of facilities，and the construction and maintenance management of emergency refuge system were discussed and the corresponding suggestions were proposed.

six systems，emergency refuge system，safety criteria，in the pit

TD774

A

楊大明（1962－），湖南常德人，研究員、博士，長期從事安全技術及工程和礦用產品安全認證工作，現(xiàn)任安標國家中心副主任。

（責任編輯 梁子榮）