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矿井井下避难硐室的应用探讨

时间:2016-10-27来源: 作者: 点击: 61次


李德参[1]

(1.保利能源控股有限公司山西分公司  山西 晋中 

 

摘要:建立井下避难硐室,可以有效改善矿井的安全防护水平,提高其矿井抗灾变能力。它可以使众多的等待救助的人员获得求生的可能,也可以使危重伤员在此进行简单的急救包扎,遇险人员的自救机会,因此建设一个避难硐室对于矿井发生事故时人员逃生起着重要的作用,也是十分必要的。

关键词:防护水平   自救  逃生

 

 Discussion  and  application of underground  refuge  room  in coal mine

Li De-can[1]

               1.Poly energy holdings group CO.LTDshanxi branch   Shanxi Jinzhong

Abstract:Establish underground refuge room can effectively improve mine safety level and  enhance the ability of mine disaster. It can make a lot of waiting for rescue personnel to obtain the possibility of survival and self-help, also can make the critical patients in this simple first aid bandage.So to build a refuge room for mine accident when personnel escape plays an important role, is also very necessary.

Key words:  safety leve   self-help  escape

 1引言

随着煤矿开采深度的增加,高瓦斯和煤与瓦斯突出矿井发生瓦斯灾害事故的危险性大大增加。瓦斯事故不仅造成大量人员伤亡,且能严重摧毁井巷设施、中断矿井生产,给煤矿安全生产带来了极其严重的影响。因此,设置安装使用救生设施对实现安全生产,减少瓦斯事故危害,提高煤矿安全防护能力有着非常深远的意义。

2避难硐室的必要性

煤矿瓦斯事故中死亡人员的75%是由于有毒、有害气体(主要是一氧化碳)中毒死亡[1]。而目前我国煤矿井下使用的救生设备(隔离式自救器)最大供氧时间为40分钟,煤矿企业的基本情况来看,短短的40分钟,逃离险区、安全升井,困难是很大的。爆炸发生后运输系统遭到破坏,绞车无法运转,人员需徒步升井,佩带自救器后40分钟的时间在水平巷道只能行走2000m,而在倾斜巷道中(如沿井筒升井)则更少,煤矿井筒斜长均在几百米以上。因此,到达地面成功脱险的可能性很小。使用自救器,最理想的撤离距离也只能到达主运巷。因为国有煤矿、井型大、井筒深、运输距离长、又分多个采区、采区走向又较大、采煤工作面又较长、这些都给人员撤离带来一定的困难。因此建设一个避难硐室对于矿井发生事故时人员逃生起着重要的作用,也是十分必要的。

3.井下避难硐室的分类

主要采煤国家使用的井下避难硐室主要分为两种:

(1)永久避难硐室也叫固定避难硐室,永久避难硐室为事先建造,其内备有供避难人员呼吸用的供气设备、自救器、药品和饮水食物等救生设备。其主要建造在矿井巷道两侧地层中直接挖掘而成,主要布置在主巷或逃生路线上。利用贯穿岩层到达地面的钻孔为避难硐室内持续的输送氧气、实现通讯。永久避难硐室服务于整个矿井、水平或采区,服务年限一般不低于5年。设计的额定避险人数应不少于50人,不宜多于100人。

2)临时避难硐室:在矿井工作面附近的巷道或煤层中挖掘而成,依靠氧气瓶等设备为避难硐室提供一定时间的氧气。当此处采掘工作完成后,临时避难硐室即被废弃,避难硐室内密封门、氧气瓶、通讯、监测仪器等设备被拆除并转移到新建设的临时避难硐室中。临时避难硐室主要服务于采掘工作面及其附近区域,服务年限一般不大于5年。设计的额定避险人数应不少于10人,不宜多于50人。

4 井下避难硐室的选址

井下避难硐室的位置选择主要根据井下的人员分布、避灾路线、地质构造及围岩情况等实际情况确定避难硐室的布置位置,再根据国家相关规定总结得出井下避难硐室选址的主要原则有:

1)突出矿井,根据实际情况设置位置,但是必须设置在防逆流风门外的进风流中。突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面走向长度超过500m时,必须再距离工作面500m范围内建设避难硐室或设置可移动式救生舱。

2高瓦斯和低瓦斯矿井应在距离采掘工作面1000米范围内建设避难硐室或设置可移动式救生舱。

3)避难硐室的位置设置应避开地质构造带、应力异常区以及透水威胁区,并要求尽量布置于岩层中,且顶板完整、支护完好,前后20m范围内应采用不燃性材料支护,符合安全出口的相关要求。

5 井下避难硐室系统构成

硐室内部设有防爆密闭系统、监测监控系统、供氧系统、通信系统、空气净化系统、制冷系统备有常用的救护器材、工具和定量的食物、水等附属设备

5.1防爆密闭系统

1防爆密闭

防爆密闭系统要求能够抵御瞬时1000℃高温、1.0MPa的爆炸冲击波、有毒有害气体对人体的伤害。

2气幕

空气幕安装在两端防爆密闭门处目的是阻隔逃生人员进入避难硐室时有毒有害气体的进入空气幕系统的动力采用高压空气系统的启动与硐室密闭门相连动,使得在密闭门打开后,在门口形成了气幕门。

5.2 监测监控系统

硐室避难区两侧都设有人员定位读卡器,避难人员进入即可探测到,硐室对角安设防爆摄像头,监测硐室人员情况。硐室内外设置传感器实时监控硐室内外的各项环境参数,为硐室内避难人员提供活动依据。当监测系统探测到CO2COH2S等各种有毒有害气体参数超标时,监测系统报警并自动提示。设定声光报警系统可进行语音提示,如一氧化碳浓度超过24ppm时,仪表提示一氧化碳浓度过高请开启空气净化装置。

5.3 供氧系统

避难硐室采用三级供氧系统,分为井压风供氧氧气瓶供氧、自救器供氧优先采用井压风供氧,若井压风系统遭到破坏,立即开启氧气瓶向硐室供氧。供氧采用弥散式布气方式,通过回风管路实现避难硐室内的空气循环。并且始终保持避难硐室内正压,防止毒害气体的渗入。氧气瓶供氧外接12MPa高压氧气气瓶组,由汇流排进行总控制,最后汇集到一体机中与过滤气体混合均匀后供避难人员呼吸。自救器是每人佩戴一个,在氧气瓶用完的情况下使用自身佩戴自救器。

5.4 空气净化系统

空气净化系统能为硐室内避难人员提供生命所必须的氧气,去除密闭空间内的有毒有害气体(主要是二氧化碳和一氧化碳),要求供氧量不低于0.5 L/min•人,处理二氧化碳的能力不低于0.5 L/min•人,采用化学药剂对空间内水分进行吸收来调节空间内湿度。

二氧化碳去除设备主要由过滤床以及风机两部分构成。过滤床设计为抽屉的形式,在抽屉中放置的二氧化碳去除药剂。开启风机后,硐室内的空气在风机作用下进入过滤床中进行洗涤,去除其中大部分的二氧化碳后与进入净化器中的氧气混合,释放到硐室内。净化器中的药剂需要定时更换,可通过观看药剂变色情况,药剂颜色由红变白即为失效,需更换药剂包。根据传感器示数和语音提示开启或关闭净化器,若气体环境正常时监测仪表提示关闭净化器。

5.5 通讯系统

在安监总局要求的六大系统中,其中通讯系统在各大矿井中基本建设完毕。因此,在井下避险硐室中能够实现“二级通讯系统”,分别为小灵通通讯、有线电话两种方式。

5.6制冷系统

避难硐室采用专门设计的蓄冷空调控制硐室内温湿度,依靠冷量储存有效地解决了外部持续高温环境下的硐室内制冷除湿问题。正常情况下,硐室的外部煤矿专用防爆制冷机组可依靠矿井电力维持运行,完成硐室内冷量储备后,以较低的电能消耗维持蓄冷设备运行;当矿井发生事故造成电力供应中断或外部机组受损停止运行时,硐室内可以通过蓄冷设备释放储存冷量来平衡人体散热、设备放热甚至外部传热,是目前矿井外部恶劣环境下避难硐室内温湿度控制的最可靠手段

5.7 动力系统

硐室内部设有大功率蓄电池,当外部电源切断时,可供硐室内净化器风机、监测仪表的能量需求,电池蓄电量可保证设备运行96小时。

5.8 自动启动系统

避险硐室内设自动启动系统专用按扭。当第一个避难人员进入硐室后 立即按动按扭 自动启动系统立即开始工作 届时 地面的局扇自动启动向井下送风 供电系统开始正常工作 硐室内的照明、监测监控系统开始正常工作 饮用水管开始供水。密闭门的观察孔立即人工关闭 立即以报警的形式通知采区调度室及矿调度室。但通讯系统不在自动启动系统范围内 平时必须保证通讯畅通。如有自动启动系统故障 也可通过电话向地面汇报 以形成双重保险。

5.9 附属设备

附属设备包括医疗急救设备、照明设备、灭火器、自救器、水、干粮、卫生设备必须设备。这些附属设备能保证避难硐室内部人员在救援队伍赶来之前,维持正常基本生活

5.10 避难硐室的日常维护

避难硐室内有专人管理,每周对室内设施进行一次试验,及时进行维护、保养,以保证设备的正常运转。医疗器械必须密封的,过期或失效的必须及时更换。硐室内不得锁门,保证灾难时人员随时可以进入避难。

5.11 避灾时的应急指挥及工人培训

进入避难硐室后要听从统一指挥。指挥人员为带班的矿领导或带班的采区领导,级别相同时以职称的高低为主,职称相同时,以通风专业为主,总指挥必须及时向地面汇报情况 请示下一步工作 但总指挥在紧急情况下有权作出决定 并立即报告给地面指挥系统。必须及时对工作进行培训。新工人入井前老工人每月月初都要进行一次避灾培训。内容为进入硐室后启动应急系统,使用室内设施 听从指挥员的统一安排等。并且每季度进行一次避灾演习。使工人、干部能熟练地掌握避灾方面的知识,并很好的运用。掌握急救方面的知识,减小事故伤亡程度,减轻伤员痛苦。

6 结语

建立井下避难硐室,可以有效改善矿井的安全防护水平,提高其矿井抗灾变能力。它可以使众多的等待救助的人员获得求生的可能,也可以使危重伤员在此进行简单的急救包扎,遇险人员的自救机会,随着时间的推移,煤矿抗灾能力将会逐渐加大,避难硐室的效果将越加明显。


参考文献

[1]赵利安,王铁力.国家井工矿避灾硐室的应用及启示[J].煤矿安全,2007(08).

[2]赵全福.煤矿安全手册[M].北京:煤炭工业出版社,1992

[3]张恩强,王丽,刘名阳等.探讨井下避难硐室在矿井中的应用[J].煤矿安全,2009(07)

[4]梅国栋.影响我国煤矿安全生产的主要因素分析[J].中国安全生产科学技术,2008(3)

[5]陈鹏程.矿工自救与避难硐室(一)[J].现代职业安全,2007(70)

 

作者简介:李德参(1970-),男,河南省滑县人,汉族,工程师,本科学历,2014年7月毕业于河南理工大学,现从事煤矿瓦斯灾害防治与管理工作。

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