鶴煤三礦緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

摘#8195;要 煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是在井下發(fā)生緊急情況下，為遇險(xiǎn)人員安全避險(xiǎn)提供生命保障的設(shè)施、設(shè)備、措施組成的有機(jī)整體。緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)包括為入井人員提供自救器、建設(shè)井下緊急避險(xiǎn)設(shè)施、合理設(shè)置避災(zāi)路線(xiàn)、科學(xué)制定應(yīng)急預(yù)案等。緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”的核心部分。鶴煤三礦現(xiàn)有的安全避險(xiǎn)“五大系統(tǒng)”已進(jìn)行改造，系統(tǒng)相對(duì)比較完善，而緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)特別是緊急避險(xiǎn)設(shè)施建設(shè)起步較晚，礦井現(xiàn)有避難硐室不符合要求，因此對(duì)三礦的緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)進(jìn)行研究與設(shè)計(jì)，制定了符合要求的緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)，提高了鶴煤三礦的防災(zāi)抗災(zāi)的能力。

關(guān)鍵詞 緊急避險(xiǎn)；避險(xiǎn)設(shè)施；六大系統(tǒng)；研究設(shè)計(jì)；設(shè)計(jì)方案

中圖分類(lèi)號(hào) TD 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-(2012)031-0125-01

1 礦井基本情況

三礦隸屬河南煤化集團(tuán)鶴煤公司，始建于1956年，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力

60萬(wàn)t/a，礦井2007年核定生產(chǎn)能力為135萬(wàn)t/a。本礦井開(kāi)采二1煤，采用立井暗斜井多水平上下山開(kāi)拓，分四個(gè)開(kāi)采水平：一水平已采完；二水平主要為上山開(kāi)采，開(kāi)采基本完成；三水平目前主要開(kāi)采區(qū)域；四水平為礦井主要開(kāi)拓區(qū)域各水平均有完善的通風(fēng)、供電、排水等系統(tǒng)。

鶴煤三礦現(xiàn)有的安全避險(xiǎn)“五大系統(tǒng)”（監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)和通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)）已由礦方進(jìn)行改造，系統(tǒng)相對(duì)比較完善，而緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)特別是緊急避險(xiǎn)設(shè)施建設(shè)起步較晚，目前礦井現(xiàn)有避難硐室不符合要求。

2 緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案

2.1 緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的概念

煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是在井下發(fā)生緊急情況下，為遇險(xiǎn)人員安全避險(xiǎn)提供生命保障的設(shè)施、設(shè)備、措施組成的有機(jī)整體。緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)包括為入井人員提供自救器、建設(shè)井下緊急避險(xiǎn)設(shè)施、合理設(shè)置避災(zāi)路線(xiàn)、科學(xué)制定應(yīng)急預(yù)案等。緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是煤礦井下安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”的核心部分。

2.2 設(shè)計(jì)原則

礦井可根據(jù)自身的特點(diǎn)以滿(mǎn)足礦井災(zāi)變條件下礦工避難需要為原則，其設(shè)計(jì)原則具體如下：

1）合理布置。救生艙或避難硐室的部署位置主要考慮如下因素：避難空間及其保護(hù)的人員可能面臨的事故；礦工工作地點(diǎn)與避難空間的距離；避難空間外部維持設(shè)施（壓風(fēng)、供電、供水等系統(tǒng)）與避難空間的連接；礦井發(fā)生事故時(shí)避難空間鄰近區(qū)域的狀況。

2）滿(mǎn)足所有人員。《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》中規(guī)定：井下有人工作的地點(diǎn)均應(yīng)有避難所為其服務(wù)，避難所距工作地點(diǎn)的距離，以礦工在瓦斯煤塵爆炸、煤與瓦斯突出或礦井火災(zāi)等災(zāi)害事故應(yīng)急避險(xiǎn)情況下，佩戴隨身攜帶的自救器能夠安全到達(dá)為確定原則，井下避難設(shè)施的設(shè)置要與礦井避災(zāi)路線(xiàn)相結(jié)合，緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)應(yīng)隨井下采掘系統(tǒng)的變化及時(shí)調(diào)整和補(bǔ)充完善。

3）最短時(shí)間內(nèi)找到緊急避險(xiǎn)設(shè)施。為保持人員在最短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入避難空間，考慮人員分布狀況不同，依據(jù)以下原則進(jìn)行設(shè)計(jì)：

距離救生艙最近的人員向移生艙內(nèi)逃生；距離自供氧式避難硐室最近的人員向臨時(shí)避難硐室內(nèi)逃；離地面鉆孔避難硐室最近的人員向永久避難硐室內(nèi)逃生；距離井筒最近的作業(yè)人員盡快升井向地面逃生；在救生撤離路線(xiàn)上設(shè)置清楚明晰的指路標(biāo)識(shí)，讓每個(gè)礦工都能通過(guò)指示路標(biāo)找到最近的避難場(chǎng)所。

4）方便避難人員快速進(jìn)入。為有利于避災(zāi)人員方便快捷進(jìn)入避難空間，在緊急出口處、避災(zāi)路線(xiàn)等地點(diǎn)都對(duì)救生艙或避難硐室位置進(jìn)行了明顯的標(biāo)注，指引避難人員盡快到達(dá)避難所設(shè)置地點(diǎn)。

2.3 自救器的選擇

三礦于2010年12月被鑒定為突出礦井。全部采用ZH-30型化學(xué)氧自救器，額定防護(hù)時(shí)間不低于30分鐘。主要技術(shù)特征如下：

防護(hù)時(shí)間：中等勞動(dòng)強(qiáng)度≥30min；靜坐≥120 min；

吸氣中的氧氣濃度：≥21%；

呼氣中的二氧化碳濃度：≤3%；

吸氣溫度≤55℃；

通氣阻力：≤245 Pa；

產(chǎn)品重量：攜帶≤2.3 kg；佩戴≤1.8 kg；

產(chǎn)品尺寸：168×86×162 mm；

產(chǎn)品有效期：攜帶3年，庫(kù)存5年。

2.4 井下緊急避險(xiǎn)設(shè)施的設(shè)計(jì)方案

三礦采用立井暗斜井多水平上下山開(kāi)拓，目前共有四個(gè)采區(qū)，分別為31采區(qū)、41采區(qū)、42采區(qū)、32采區(qū)。31采區(qū)為生產(chǎn)采區(qū)，41采區(qū)、42采區(qū)、32采區(qū)正在開(kāi)拓。

根據(jù)礦井開(kāi)拓布置和國(guó)家安全監(jiān)管總局、國(guó)家煤礦安監(jiān)局《關(guān)于印發(fā)煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定的通知》（安監(jiān)總煤裝[2011]15號(hào)），設(shè)計(jì)共布置三個(gè)永久避難硐室、一個(gè)臨時(shí)避難硐室，暫不考慮可移動(dòng)救生艙。其永久避難硐室分別位于41采區(qū)上車(chē)場(chǎng)附近、42采區(qū)上車(chē)場(chǎng)附近和32采區(qū)下車(chē)場(chǎng)附近，設(shè)計(jì)容納人員80人，保護(hù)范圍為所在采區(qū)及附近巷道等500 m以?xún)?nèi)的區(qū)域；臨時(shí)避難硐室位于31采區(qū)的下部巷道內(nèi)，設(shè)計(jì)容納人員30人，保護(hù)范圍為31采區(qū)500 m以?xún)?nèi)區(qū)域。

永久避難硐室：長(zhǎng)度60 m，硐室均為直墻半圓拱型，硐室凈寬為

4.0 m，凈高為3.3 m，凈面積為11.5 m2。硐室內(nèi)設(shè)自救器儲(chǔ)存硐室和蓄電池硐室各一座，均為直墻半圓拱型，硐室凈寬為3.2 m，凈高為2.8 m，凈面積為7.9 m2，長(zhǎng)4.5 m。硐室通道主要考慮設(shè)備運(yùn)輸?shù)男枰手眽Π雸A拱斷面，凈寬×凈高=3.2 m×3.0 m，凈斷面8.5 m2。

臨時(shí)避難硐室：長(zhǎng)度28m，硐室均為直墻半圓拱型，硐室凈寬為

4.0 m，凈高為3.3 m，凈面積為11.5 m2。硐室內(nèi)設(shè)自救器儲(chǔ)存硐室和蓄電池硐室各一座，均為直墻半圓拱型，硐室凈寬為3.2 m，凈高為2.8 m，凈面積為7.9 m2，長(zhǎng)4 m。硐室通道主要考慮設(shè)備運(yùn)輸?shù)男枰手眽Π雸A拱斷面，凈寬×凈高=3.2 m×3.0 m，凈斷面8.5 m2。

2.5 避難硐室的支護(hù)方式

根據(jù)《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》，避難硐室應(yīng)采用錨噴、砌碹等方式支護(hù)，支護(hù)材料應(yīng)阻燃、抗靜電、耐高溫、耐腐蝕，頂板和墻壁的顏色宜為淺色。

三礦避難硐室均布置在煤層底板砂質(zhì)泥巖、泥巖及灰?guī)r中，采用錨網(wǎng)噴加混凝土砌碹進(jìn)行二次支護(hù)，噴射砼厚度為100 mm，砌碹砼厚度為300 mm，實(shí)際施工過(guò)程中，可根據(jù)圍巖情況適當(dāng)調(diào)整支護(hù)方式。

2.6 避難硐室的系統(tǒng)組成

為了保證避難硐室內(nèi)人員的生存和設(shè)備的正常運(yùn)行，共設(shè)置了七大系統(tǒng)，分別為密閉空間系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、人員定位系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)和附屬系統(tǒng)。

1）密閉空間系統(tǒng)。避難硐室的密閉空間系統(tǒng)包括防護(hù)密閉門(mén)和防護(hù)密閉墻、密閉門(mén)和密閉墻，分別設(shè)置在避難硐室的兩端，防護(hù)密閉門(mén)抗沖擊壓力不低于0.3 Mpa。防護(hù)密閉門(mén)上設(shè)觀(guān)察窗，門(mén)墻設(shè)單向排水管和單向排氣管并加裝手動(dòng)閥門(mén)。過(guò)渡室內(nèi)設(shè)壓縮空氣幕和壓氣噴淋

裝置。

2）氧氣供給保障系統(tǒng)。永久避難硐室內(nèi)按規(guī)定配備隔絕式自救器96臺(tái)，自救器型號(hào)為：ZYX-45，有效防護(hù)時(shí)間不低于45分鐘。

三礦新增井下壓風(fēng)及自救管路：①41采區(qū)永久避難硐室（80人）敷設(shè)φ108×4 mm無(wú)縫鋼管100 m；②42采區(qū)永久避難硐室（80人）敷設(shè)φ108×4 mm無(wú)縫鋼管100 m；③32采區(qū)永久避難硐室（80人）敷設(shè)φ108×4 mm無(wú)縫鋼管100 m；④31采區(qū)臨時(shí)避難硐室（30人）敷設(shè)φ89×3.5 mm無(wú)縫鋼管50 m。

當(dāng)壓風(fēng)系統(tǒng)故障時(shí)，可通過(guò)自備的瓶裝氧氣向避難硐室供氧，設(shè)計(jì)按照供氧量不低于0.5升/分鐘·人、防護(hù)時(shí)間不低于96小時(shí)計(jì)算，永久硐室配備20支WGA267-60-15型高壓氧氣鋼質(zhì)無(wú)縫氣瓶，并配套有減壓器、流量計(jì)、消聲器等，以保證安全使用。

3）環(huán)境控制系統(tǒng)。環(huán)境控制系統(tǒng)主要分為溫度控制系統(tǒng)、濕度控制系統(tǒng)和空氣凈化系統(tǒng)。

當(dāng)災(zāi)害發(fā)生后，若礦井供電系統(tǒng)沒(méi)有發(fā)生故障，可以通過(guò)空氣凈化一體機(jī)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)來(lái)控制硐室內(nèi)部環(huán)境；若礦井供電系統(tǒng)發(fā)生故障，可通過(guò)蓄冰空調(diào)調(diào)節(jié)溫度，通過(guò)循環(huán)風(fēng)和吸附劑控制濕度，通過(guò)化學(xué)吸附劑進(jìn)行空氣凈化。環(huán)境控制系統(tǒng)處理能力必須達(dá)到《煤礦井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)管理暫行規(guī)定》要求。

4）安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。利用礦井現(xiàn)有的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)（KJ101N），在各避難硐室設(shè)置監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)分站，并設(shè)置相應(yīng)的傳感器，對(duì)避難硐室過(guò)渡室內(nèi)的氧氣、一氧化碳，生存室內(nèi)的氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳、溫度、濕度和避難硐室外的氧氣、甲烷、二氧化碳、一氧化碳進(jìn)行檢測(cè)或監(jiān)測(cè)。并且把監(jiān)測(cè)的情況及時(shí)上傳至礦井地面調(diào)度室，為煤礦井下發(fā)生緊急情況時(shí)的搶險(xiǎn)救災(zāi)提供參考。

安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)入避難硐室前20 m的信號(hào)傳輸線(xiàn)應(yīng)采取保護(hù)措施。

5）井下人員定位系統(tǒng)。利用礦井現(xiàn)有的KJ133型井下人員定位系統(tǒng)，在各避難硐室設(shè)置人員定位系統(tǒng)基站，在避難硐室入、出口處設(shè)置人員定位分站。并且把監(jiān)測(cè)到的人員進(jìn)出緊急避險(xiǎn)設(shè)施的情況及時(shí)上傳至礦井地面調(diào)度室。

人員定位系統(tǒng)進(jìn)入避難硐室前20 m的信號(hào)傳輸線(xiàn)應(yīng)采取保護(hù)措施。

6）通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。利用礦井現(xiàn)有的調(diào)度電話(huà)通信系統(tǒng)，在各避難硐室分別安設(shè)直通礦調(diào)度室的直通電話(huà)2部；在各避難硐室設(shè)置無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)基站，設(shè)無(wú)線(xiàn)移動(dòng)電話(huà)2部，以保證事故狀態(tài)下與調(diào)度室保持聯(lián)系。

通信線(xiàn)路進(jìn)入避難硐室前20 m應(yīng)采取保護(hù)措施。

7）附屬系統(tǒng)。附屬系統(tǒng)應(yīng)能夠保證救援人員到來(lái)之前，維持硐室內(nèi)避難人員的基本生活需求，包括食物、供水系統(tǒng)、供電照明系統(tǒng)、衛(wèi)生設(shè)備、標(biāo)志標(biāo)識(shí)、救護(hù)物品、滅火器和工具等。

食物：配備的食品發(fā)熱量不少于5#8198;000千焦/天·人。

供水系統(tǒng)：分為自備飲用水和供水管路供水兩種，飲用水不少于1.5升/天·人；主要通過(guò)井下消防、灑水管路完成，在避難硐室內(nèi)設(shè)置石英砂及活性炭過(guò)濾器對(duì)原水做進(jìn)一步處理，以達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

供電照明系統(tǒng)：避難硐室的供電照明電源引自就近的變電所，照明電壓為127 V，照明變壓器為ZBZ-4.0/M，660/127V礦用隔爆型照明信號(hào)綜合保護(hù)裝置，照明燈具為DGS20/127Y型隔爆型熒光燈，照明電纜為MYQ-500煤礦用阻燃移動(dòng)橡套軟電纜。要求使用專(zhuān)用供電線(xiàn)路，線(xiàn)路上不得分接任何其他負(fù)荷。硐室內(nèi)部設(shè)有蓄電池，正常情況下由變電所對(duì)蓄電池充電，事故情況蓄電池作為應(yīng)急電源。硐室內(nèi)配備有逃生用的礦燈，備用系數(shù)不低于1.2。

衛(wèi)生設(shè)備：備有機(jī)械打包式馬桶，可對(duì)人體排泄物打包密封。

標(biāo)志標(biāo)識(shí)：硐室內(nèi)部設(shè)有清晰可見(jiàn)的標(biāo)志，各設(shè)備張貼使用說(shuō)明，指導(dǎo)避難人員進(jìn)行自救。

救護(hù)物品：急救箱內(nèi)配有體溫計(jì)、包扎帶、止痛藥等，可對(duì)傷員進(jìn)行簡(jiǎn)單的救護(hù)。

此外，硐室還配備紅外攝像儀、工具箱和滅火器等輔助設(shè)施。

3 結(jié)束語(yǔ)

按照《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》（國(guó)發(fā)[2010]23號(hào)）的要求，鶴煤三礦針對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行了全面的自查，現(xiàn)有的安全避險(xiǎn)“五大系統(tǒng)”已進(jìn)行改造，系統(tǒng)相對(duì)比較完善，唯獨(dú)緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)存在缺陷，現(xiàn)已將緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)建設(shè)完善工作列為2011年煤礦安全生產(chǎn)重點(diǎn)工程，根據(jù)國(guó)家要求研究制定了符合要求的緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并進(jìn)行建設(shè)實(shí)施，提高了三礦的防災(zāi)抗災(zāi)的能力，為職工提供了更為安全的工作環(huán)境，促進(jìn)了鶴煤三礦安全高效的可持續(xù)發(fā)展。

作者簡(jiǎn)介

呼慶華（1983—），男，碩士，2010年6月畢業(yè)于河南理工大學(xué)，現(xiàn)任鶴煤三礦采二隊(duì)副隊(duì)長(zhǎng)。