綜放工作面安全避險(xiǎn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

曹 相

(大同煤礦集團(tuán) 馬道頭煤業(yè)有限責(zé)任公司，山西 大同 037100)

綜放工作面安全避險(xiǎn)系統(tǒng)作為保障煤礦工人生命安全的防線，需要從全方位、多角度進(jìn)行設(shè)計(jì)。大同礦區(qū)某礦8209工作面傾向長(zhǎng)220 m，可采走向長(zhǎng)2 700 m，開采煤層為C3-5號(hào)層，平均煤厚為14.8 m。工作面為三巷布置，即膠帶巷、頂板高抽巷、回風(fēng)巷，通風(fēng)方式為“U+I”型，即一進(jìn)兩回。本文針對(duì)8209工作面具體情況，從監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)、壓風(fēng)自救與供水施救系統(tǒng)、礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)共五個(gè)方面對(duì)安全避險(xiǎn)系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)與建設(shè)。

1 監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

8209綜采工作面監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案是依據(jù)《煤礦安全規(guī)程》、《山西省煤礦“一通三防”管理規(guī)定》、《安全生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ1029-2007》等有關(guān)法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用江蘇三恒科技公司生產(chǎn)的通過國(guó)家“煤安”和《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求AQ6201-2006》認(rèn)證的KJ70X分站式監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，數(shù)據(jù)上傳準(zhǔn)確，斷電控制靈敏可靠，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)采煤工作面各種環(huán)境參數(shù)和設(shè)備工況的監(jiān)測(cè)監(jiān)控，具體安裝部位為：在回風(fēng)巷風(fēng)門外設(shè)一監(jiān)控分站，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)綜采工作面回風(fēng)巷中部、回風(fēng)口瓦斯、風(fēng)速、溫度等信號(hào)，監(jiān)測(cè)監(jiān)控電源接在自動(dòng)風(fēng)門開關(guān)電源側(cè)；在膠帶巷口配電點(diǎn)設(shè)置一監(jiān)控分站，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)膠帶機(jī)頭一氧化碳和煙霧信號(hào)；在移動(dòng)列車配電點(diǎn)設(shè)置一監(jiān)控分站，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)工作面、上隅角、后溜尾的各種環(huán)境參數(shù)和綜采設(shè)備的開停情況及饋電狀態(tài)。

2 井下人員定位系統(tǒng)

2.1 人員定位系統(tǒng)

人員定位系統(tǒng)選用型號(hào)為KJ98(A)型，具有高精度人員定位功能，為了滿足8209工作面需要，在工作面安裝人員定位基站4臺(tái)，分布于工作面、膠帶巷和回風(fēng)巷道內(nèi)，以便能夠更準(zhǔn)確地掌握人員的位置信息。人員定位系統(tǒng)設(shè)備應(yīng)設(shè)置在便于讀卡、觀察、調(diào)試、檢驗(yàn)、圍巖穩(wěn)定、支護(hù)良好、無淋水、無雜物的位置。

2.2 人員定位系統(tǒng)管理要求

1) 人員定位設(shè)備使用前，電信維護(hù)隊(duì)?wèi)?yīng)按產(chǎn)品使用說明書的要求調(diào)試設(shè)備，并在地面通電運(yùn)行24 h，合格后方可使用。防爆設(shè)備應(yīng)經(jīng)防爆組檢驗(yàn)合格，并貼合格證后，方可下井使用。人員定位系統(tǒng)設(shè)備自入井運(yùn)行之日起，電信維護(hù)隊(duì)必須每月對(duì)每臺(tái)基站測(cè)試一次，每周對(duì)全井線路巡檢二次，確保系統(tǒng)正常運(yùn)行，并按要求做好記錄。要求不間斷電源的放電時(shí)間不低于2 h。人員定位系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，電信維護(hù)隊(duì)維修人員必須及時(shí)到達(dá)故障現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行。人員定位系統(tǒng)設(shè)備由監(jiān)控中心專人負(fù)責(zé)發(fā)放、保管，對(duì)所有定位設(shè)備、電纜、識(shí)別卡分類編號(hào)，建立設(shè)備儀表管理臺(tái)賬。定位設(shè)備、電纜、識(shí)別卡的管理卡要定期核對(duì)，做到賬、卡、物三對(duì)應(yīng)。

2) 對(duì)需要安裝、拆除和調(diào)整移動(dòng)定位系統(tǒng)的地點(diǎn)，要求電信維護(hù)隊(duì)按照監(jiān)控中心提供安裝標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)際生產(chǎn)情況對(duì)定位基站的位置、信號(hào)電纜和電源電纜的敷設(shè)、監(jiān)測(cè)區(qū)域等做出及時(shí)安裝、回撤或調(diào)整。

3) 工作面的人員定位系統(tǒng)的日常管理和維護(hù)由綜采隊(duì)組負(fù)責(zé)，具備包括安裝在采煤工作面巷道中的人員作業(yè)管理系統(tǒng)基站、電源設(shè)備的看管、吊掛、清理和線纜的整理、吊掛等。

3 緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)[1-2]

緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)主要依托于盤區(qū)口的永久避難硐室，其內(nèi)部包括生存必須物資、過濾壓縮空氣噴淋氣幕系統(tǒng)、自備氧供給系統(tǒng)、二氧化碳吸附系統(tǒng)、空氣處理系統(tǒng)、換氣壓風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控及通訊系統(tǒng)，其中重要的幾個(gè)系統(tǒng)功能有：①壓縮噴淋空氣幕系統(tǒng)：主要用于對(duì)進(jìn)入過渡室的避難人員進(jìn)行空氣洗滌，該系統(tǒng)能保證在很短時(shí)間內(nèi)將一氧化碳從0.04%過濾到0.002 4%以下，將瓦斯從12%的濃度降到不大于1%，確保不將有毒有害氣體帶入避難硐室生存室；②自備氧供給系統(tǒng)：主要是存在有毒有害氣體、濃煙煙塵和氧氣缺乏情況下為避難人員提供新鮮氧氣，能夠滿足90人每人每分鐘不低于0.5 L的氧氣需求量；③二氧化碳吸附系統(tǒng)：能快速吸收二氧化碳以控制濃度，避免造成二氧化碳中毒；④空氣處理系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要由惡臭氣體處理劑、貴金屬催化劑組成，用于處理硐室內(nèi)的惡臭氣體與一氧化碳；⑤換氣壓風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)：該系統(tǒng)可向避難硐室提供備用空氣，能夠在壓風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)失敗時(shí)確保避難硐室正常使用時(shí)保持正壓；⑥環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)控及通訊系統(tǒng)：該系統(tǒng)通過攝像頭和視頻對(duì)避難硐室內(nèi)外的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和上傳調(diào)度室，并和調(diào)度室有直撥電話。

4 壓風(fēng)自救與供水施救系統(tǒng)

壓風(fēng)自救與供水施救系統(tǒng)主要選擇ZYJ (A) 型礦井壓風(fēng)自救裝置做為系統(tǒng)設(shè)施，從膠帶巷和回風(fēng)巷入口200 m安裝第一處施救站，間隔1 000 m安裝第二處施救站，膠帶巷和回風(fēng)巷超前支護(hù)往外200 m安裝第三處施救站，每處施救站安裝5組ZYJ (A) 型礦井壓風(fēng)自救裝置，與兩巷壓風(fēng)管與靜壓水管連接，可滿足30人同時(shí)使用。安裝高度為距底板1.2～1.5 m處，便于現(xiàn)場(chǎng)人員自救應(yīng)用，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選用錨桿固定或吊掛安裝在行人側(cè)，并要隨回采不斷前移。

5 礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)

除了有線通信外，還配置了無線通訊系統(tǒng)，系統(tǒng)型號(hào)為KT329，具有4G通話功能。8209工作面需安裝無線通信基站4臺(tái)，分布于工作面2臺(tái)、膠帶巷1臺(tái)和回風(fēng)巷1臺(tái)，以便能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)工作面清晰通話。同時(shí)還配置智能廣播系統(tǒng)，選用太原海斯特電子有限公司KT210型礦用智能廣播系統(tǒng)，在8209工作面安裝廣播基站4臺(tái)，基站分別安裝在膠帶巷膠帶頭、回風(fēng)巷巷口處、工作面支架內(nèi)和工作面移動(dòng)列車處，以便實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音廣播。

6 結(jié) 語(yǔ)

綜放工作面安全避險(xiǎn)系統(tǒng)，從監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)、壓風(fēng)自救與供水施救系統(tǒng)、礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)五個(gè)方面進(jìn)行了設(shè)計(jì)，在8209綜放工作面現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用后，測(cè)試結(jié)果表明該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，技術(shù)可靠，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，具有較好的推廣應(yīng)用價(jià)值。