對(duì)井下安全避險(xiǎn)系統(tǒng)的預(yù)評(píng)價(jià)分析(53)

李江++程嬛

摘要：文章通過(guò)對(duì)資料調(diào)研分析和現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)查，按照安全預(yù)評(píng)價(jià)導(dǎo)則的要求，分析了西北某礦井井下安全避險(xiǎn)系統(tǒng)中存在的主要危險(xiǎn)、有害因素，定性或定量地評(píng)價(jià)了開采過(guò)程中可能出現(xiàn)事故的危險(xiǎn)性，并提出相應(yīng)的安全技術(shù)、管理對(duì)策措施和建議。

關(guān)鍵詞：安全避險(xiǎn)系統(tǒng)；預(yù)評(píng)價(jià)；設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TD76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006-8937（2014）20-0053-02

安全預(yù)評(píng)價(jià)是在建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)前，采用安全系統(tǒng)工程方法（預(yù)先危險(xiǎn)性分析、事故樹等分析法），對(duì)礦井建設(shè)工程潛在危險(xiǎn)因素進(jìn)行定性定量分析，預(yù)見其發(fā)生的可能性及危害程度，為礦井的建設(shè)管理實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化提供依據(jù)，最終目的是確定采取哪些優(yōu)化的技術(shù)管理措施，使各子系統(tǒng)及建設(shè)項(xiàng)目達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)的要求。

1西北某礦井安全避險(xiǎn)“六大”系統(tǒng)的安全設(shè)施設(shè)計(jì)

1.1緊急避險(xiǎn)設(shè)施

依據(jù)《可研報(bào)告》在副井+16 m水平井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)有緊急避難硐室，避難硐室總長(zhǎng)度50 m，該避難硐室采用混凝土砌碹支護(hù)。墻體用強(qiáng)度不低于C30的混凝土澆筑，凈寬5.4 m，凈斷面16.86 m2，內(nèi)設(shè)密閉及有害氣體隔絕系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控及人員定位系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、生活系統(tǒng)和醫(yī)療救護(hù)系統(tǒng)。

本井田開采為大巷條帶式，大巷作為采區(qū)準(zhǔn)備巷道，采區(qū)準(zhǔn)備巷道自第一個(gè)掘進(jìn)工作面起1 000 m范圍內(nèi)設(shè)置1個(gè)臨時(shí)避難硐室，2個(gè)順槽掘進(jìn)工作面各設(shè)置1個(gè)臨時(shí)避難硐室。臨時(shí)避難硐室設(shè)在輔助運(yùn)輸巷，臨時(shí)避難硐室位置隨著掘進(jìn)工作面的推進(jìn)向前移動(dòng)。自工作面切眼位置開始，在上、下順槽每隔900 m各設(shè)置1個(gè)臨時(shí)避難硐室，一個(gè)工作面設(shè)置2個(gè)。

《可研報(bào)告》中并未對(duì)避難硐室的救援物資配備的情況進(jìn)行敘述，建議在初步設(shè)計(jì)時(shí)完善。

1.2供水施救系統(tǒng)

系統(tǒng)組成：由2座600 m3的井下消防水池、地面供水管網(wǎng)、井下消防、灑水供水管網(wǎng)、三通、閥門、過(guò)濾裝置及監(jiān)測(cè)供水管網(wǎng)系統(tǒng)等組成。設(shè)備布置：所有采區(qū)避災(zāi)路線上敷設(shè)供水管路，管路安裝高度2.1~2.3 m。在每個(gè)綜（回）采工作面上下口40 m各設(shè)一個(gè)供水點(diǎn)，每處分出五個(gè)分支接φ10閘閥供施救用水；運(yùn)輸順槽每隔50 m設(shè)一三通及閘閥，采煤工作面回風(fēng)順槽每隔100 m設(shè)一三通及閘閥，順槽每隔200 m設(shè)一個(gè)供水點(diǎn)，每處分出五個(gè)分支接φ10閘閥供施救用水。以上供水設(shè)置裝置隨著工作面的回采不斷向后移設(shè)。

在距離掘進(jìn)工作面（掌子面）40 m處設(shè)一供水點(diǎn)，每處分出五個(gè)分支接φ10閘閥供施救用水；每隔100 m設(shè)一三通及閘閥；每隔200 m設(shè)一供水點(diǎn)，每處分出五個(gè)分支接φ10閘閥供施救用水；回風(fēng)巷道每隔100 m設(shè)一三通及閘閥；運(yùn)輸巷道每隔40 m設(shè)一三通及閘閥。候車室設(shè)一個(gè)供水點(diǎn)，各分出五個(gè)分支接φ10閘閥供施救用水；機(jī)電硐室、消防材料庫(kù)、水泵房等有工作崗位的地方設(shè)三通及閘閥。

避難硐室內(nèi)設(shè)置供水閥，且接入避難硐室前的20 m供水管路采用高壓軟管；接入避難硐室供水管徑為DN50。避難硐室供水水量約為0.18 L/s，滿足120人的飲用水水量，滿足20人的飲用水水量。在避難硐室內(nèi)應(yīng)長(zhǎng)期放置一定數(shù)量的桶裝純凈水，以滿足當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)生活飲用水的供應(yīng)。為保證水質(zhì)，桶裝純凈水應(yīng)定期更換。

采區(qū)的每一壓風(fēng)自救裝置處和供壓氣閥門附近均安裝供水支管和閥門，支管管徑為DN25。壓風(fēng)自救裝置處供水水量約為0.18 L/s，滿足5~8人的飲用水水量。

1.3壓風(fēng)自救系統(tǒng)

壓風(fēng)自救系統(tǒng)安裝在掘進(jìn)工作面巷道和回采工作面巷道內(nèi)壓縮空氣管道上，安裝地點(diǎn)應(yīng)在寬敞、支護(hù)良好、沒有雜物堆的人行道側(cè)，人行道寬度應(yīng)保持在0.8 m以上，管路安裝高度應(yīng)距底板0.5 m，便于現(xiàn)場(chǎng)人員自救應(yīng)用。壓風(fēng)自救系統(tǒng)下面不得有水溝無(wú)蓋板或蓋板不齊全的現(xiàn)象。

壓風(fēng)自救裝置設(shè)置位置：回采工作面軌道及運(yùn)輸順槽距工作面40 m處設(shè)一組壓風(fēng)自救裝置，然后每200 m設(shè)置供氣閥門；掘進(jìn)工作面距掘進(jìn)頭100 m處設(shè)一套壓風(fēng)自救裝置，然后每200 m設(shè)置供氣閥門；在長(zhǎng)距離的掘進(jìn)巷道中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況增加壓風(fēng)自救裝置的設(shè)置組數(shù)（200 m設(shè)1組）。每組壓風(fēng)自救裝置應(yīng)可供5~8人使用；所有礦井采區(qū)避災(zāi)路線上均設(shè)置壓風(fēng)自救系統(tǒng)供氣閥門，間隔≤200 m。

壓風(fēng)自救系統(tǒng)安裝要求：壓風(fēng)自救系統(tǒng)安裝在掘進(jìn)工作面巷道和回采工作面巷道內(nèi)壓縮空氣管道上時(shí)，安裝地點(diǎn)應(yīng)在寬敞、支護(hù)良好、沒有雜物堆的人行道側(cè)，人行道寬度應(yīng)保持在0.8 m以上，管路安裝高度應(yīng)距底板0.5 m，便于現(xiàn)場(chǎng)人員自救應(yīng)用。管路敷設(shè)應(yīng)牢固平直，采取保護(hù)措施，防止災(zāi)變破壞。壓風(fēng)管路每隔3 m吊掛固定一次；在主送氣管路中要裝集水放水器。在供氣管路進(jìn)入與自救系統(tǒng)連接處，要加裝開關(guān)，后邊緊接著安裝汽水分離器；壓風(fēng)自救系統(tǒng)閥門應(yīng)安裝齊全。進(jìn)入采掘工作面巷口的進(jìn)風(fēng)側(cè)要設(shè)有總閥門；壓風(fēng)管路接入避難硐室和臨時(shí)避難硐室時(shí)應(yīng)設(shè)置供氣閥門；接入臨時(shí)避難硐室及避難硐室的壓風(fēng)支管與干管連接的下方設(shè)逆止閥以防止在干管遭到破壞時(shí)避免風(fēng)流短路而致使臨時(shí)避難硐室及避難硐室無(wú)風(fēng)，在臨時(shí)避難硐室及避難硐室的前20 m的礦井壓風(fēng)管路采取地埋防護(hù)措施，地埋深度400 mm，使其具有抗沖擊破壞能力，管路在臨時(shí)避難硐室與避難硐室的過(guò)渡室（艙）內(nèi)接入。

1.4安全監(jiān)控系統(tǒng)

選用一套KJ95N型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)礦井生產(chǎn)環(huán)境中影響安全生產(chǎn)的參數(shù)和設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)和閉鎖控制，并在地面中心站計(jì)算機(jī)上進(jìn)行集中顯示、報(bào)警、記錄和自動(dòng)報(bào)表等，并進(jìn)行危險(xiǎn)分析與預(yù)測(cè)。

緊急避險(xiǎn)設(shè)施應(yīng)具備安全防護(hù)、氧氣供給保障、有害氣體去除、環(huán)境監(jiān)測(cè)、通訊、照明、動(dòng)力供應(yīng)、人員生存保障等基本功能，在無(wú)任何外界支持的條件下額定防護(hù)時(shí)間不低于96 h。

監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)能對(duì)井底避難硐室及綜合工作面的臨時(shí)避難硐室內(nèi)外的甲烷和一氧化碳、氧氣濃度及溫度等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，保證實(shí)現(xiàn)24 h連續(xù)監(jiān)測(cè)。

1.5人員定位系統(tǒng)

設(shè)置1套KJ69J型井下人員定位系統(tǒng)，配置應(yīng)用軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)井下人員的位置、出/入井時(shí)刻、出/入重點(diǎn)區(qū)域和限制區(qū)域時(shí)刻、工作時(shí)間、活動(dòng)路線、井下和重點(diǎn)區(qū)域人員數(shù)量等情況的監(jiān)測(cè)、顯示、打印、存儲(chǔ)、查詢、報(bào)警、管理等功能，并能實(shí)現(xiàn)井下人員的緊急求助和井上主動(dòng)通知井下人員緊急撤離。

1.6通信系統(tǒng)

二號(hào)井設(shè)置一套調(diào)度交換機(jī)，生產(chǎn)調(diào)度與電力調(diào)度采用交換機(jī)合一的方式，選用KTJ4H型數(shù)字程控交換機(jī)，容量為256門，調(diào)度中心設(shè)在二號(hào)井聯(lián)合建筑內(nèi)。各采掘工作面的臨時(shí)避難硐室、井底永久避難硐室內(nèi)設(shè)直通電話。

2井下安全避險(xiǎn)系統(tǒng)可靠性分析

依據(jù)《可研報(bào)告》在副井+16 m水平井底車場(chǎng)設(shè)計(jì)有緊急避難硐室，避難硐室總長(zhǎng)度50 m，該避難硐室采用混凝土砌碹支護(hù)。墻體用強(qiáng)度≤C30的混凝土澆筑，凈寬5.4 m，凈斷面16.86 m2，內(nèi)設(shè)密閉及有害氣體隔絕系統(tǒng)、供氧系統(tǒng)、供電系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)監(jiān)控及人員定位系統(tǒng)、環(huán)境控制系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、生活系統(tǒng)和醫(yī)療救護(hù)系統(tǒng)。

采區(qū)準(zhǔn)備巷道自第一個(gè)掘進(jìn)工作面起1 000 m范圍內(nèi)設(shè)置1個(gè)臨時(shí)避難硐室；2個(gè)順槽掘進(jìn)工作面各設(shè)置1個(gè)臨時(shí)避難硐室。臨時(shí)避難硐室設(shè)在輔助運(yùn)輸巷，臨時(shí)避難硐室位置隨著掘進(jìn)工作面的推進(jìn)向前移動(dòng)。

自工作面切眼位置開始，在上、下順槽每隔900 m各設(shè)置1個(gè)臨時(shí)避難硐室；一個(gè)工作面設(shè)置2個(gè)。永久避難硐室與臨時(shí)避難硐室的設(shè)施基本滿足要求。

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供水施救系統(tǒng)由2座600 m2的井下消防水池、地面供水管網(wǎng)、井下消防、灑水供水管網(wǎng)、三通、閥門、過(guò)濾裝置及監(jiān)測(cè)供水管網(wǎng)系統(tǒng)等組成。具有防塵供水、供水水源優(yōu)化調(diào)度、在災(zāi)變期間應(yīng)急供水功能、管網(wǎng)異常報(bào)警及有水源、主干水管管網(wǎng)壓力、流量監(jiān)測(cè)功能。所有采區(qū)避災(zāi)路線上敷設(shè)供水管路，管路安裝高度2.1~2.3 m，候車室、機(jī)電硐室、消防材料庫(kù)、水泵房等有工作崗位的地方設(shè)三通及閘閥；接入避難硐室前的20 m供水管路采用高壓軟管，在避難硐室內(nèi)應(yīng)長(zhǎng)期放置一定數(shù)量的桶裝純凈水，以滿足當(dāng)災(zāi)害發(fā)生時(shí)生活飲用水的供應(yīng)。為保證水質(zhì)，桶裝純凈水應(yīng)定期更換。在采區(qū)的每一壓風(fēng)自救裝置處和供壓氣閥門附近均安裝供水支管和閥門，滿足5~8人的飲用水水量。

壓風(fēng)自救系統(tǒng)由接自地面空氣壓縮機(jī)房的井下壓縮空氣管道、減壓裝置、過(guò)濾裝置、閘門、急救袋等組成，急救袋安設(shè)在壓縮空氣管道上，經(jīng)減壓裝置后可供人呼吸。壓風(fēng)自救系統(tǒng)安裝地點(diǎn)應(yīng)在寬敞、支護(hù)良好、沒有雜物堆的人行道側(cè)，人行道寬度應(yīng)保持在0.8 m以上，管路安裝高度應(yīng)距底板0.5 m，便于現(xiàn)場(chǎng)人員自救應(yīng)用。采掘工作面定距離設(shè)置壓風(fēng)自救裝置。管路敷設(shè)要牢固平直，進(jìn)入避難硐室和臨時(shí)避難硐室前20 m的管路應(yīng)采取保護(hù)措施。在主送氣管路中要裝集水放水器、汽水分離器，進(jìn)入采掘工作面巷口的進(jìn)風(fēng)側(cè)要設(shè)有總閥門；采區(qū)避災(zāi)路線上均應(yīng)敷設(shè)壓風(fēng)管路，供氣閥門間隔≤200 m。接入的礦井壓風(fēng)管路應(yīng)設(shè)減壓、消音、過(guò)濾裝置和控制閥。

設(shè)計(jì)設(shè)置1套KJ95N型煤礦綜合監(jiān)控系統(tǒng)，在每個(gè)避難硐室設(shè)監(jiān)測(cè)分站，環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)分為內(nèi)部和外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，內(nèi)部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括O2、CO、CO2、CH4、溫度檢測(cè)儀、濕度檢測(cè)儀。外部環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括O2、CO、CO2、瓦斯、溫度檢測(cè)儀。

井下避難硐室內(nèi)通過(guò)KTJ4H型數(shù)字程控交換機(jī)，各采掘工作面的臨時(shí)避難硐室、井底永久避難硐室內(nèi)設(shè)直通電話。

3井下安全避險(xiǎn)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)

設(shè)計(jì)方案確定的緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)設(shè)置方案合理，緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)內(nèi)的供電、監(jiān)控、通信、供水等系統(tǒng)設(shè)置基本完善，其它部分系統(tǒng)設(shè)置不完善；其它安全監(jiān)控、人員定位、通信、壓風(fēng)、供水等系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案可行。建議礦方在下階段設(shè)計(jì)中補(bǔ)充說(shuō)明供水施救系統(tǒng)的水質(zhì)能否達(dá)到直接飲用標(biāo)準(zhǔn)或水質(zhì)凈化方案；核實(shí)統(tǒng)一井下避險(xiǎn)硐室的選設(shè)方式、布置位置；核實(shí)調(diào)整最大班下井人員數(shù)量，并依照設(shè)計(jì)和相關(guān)要求規(guī)范施工和使用，確?！傲笙到y(tǒng)”配套設(shè)備設(shè)施安全可靠，關(guān)鍵時(shí)刻能夠發(fā)揮應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn)：

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