地下矿山安全避险“六大系统”设备设施构成与性能

1地下矿山安全避险“六大系统”设备设施构成与性能（一）监测监控系统监测监控系统由主机、传输接口、分站、传感器、断电控制器、声光报警器、电源箱、避雷器等设备组成的系统。该系统具有模拟量、开关量、累计量采集、传输、存储、处理、显示、打印、声光报警、控制等功能，用于监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制。矿山岩体智能声发射监测仪，该监测仪用于矿山深部开采及高应力下矿体回采地压监测及预报。仪器携带方便、使用灵活、性能先进、操作简单，具有智能化的特点。该监测仪具有以下优点：主要从岩体声发射的大事件、总事件、能率三个方面获得监测结果，这三方面的数据可判别岩体在高应力下声发射的能量、频度与规模，从而全面判别及预报岩体的稳定性状况。这种监测仪实现了井下24小时连续监测，加大了监测的力度，使获得的监测数据更加全面，也使分析结果更具有说服力。在仪器上集成了存储芯片，监测数据可以智能化存储，并通过专门接口与PC相接，实现数据的自动录入，具备了数据存储的智能化。为后处理系统创造了极为便利的接口与通道。该仪器在硬件的设计上采用了低功耗型元器件，实现了仪器运行的低耗能，使得仪器借助于内部的供电电池连续在井下使用1周左右。（二）井下人员定位系统2矿山作业人员井下定位及动态监管系统由无线编码发射器、数据采集控制设备、数据传输网络、地面中心软件系统及服务器组成。无线编码发射器发出代表人员身份信息的射频信号，经采集控制设备接收并通过数据传输网络上传到地面中心软件系统，经过分析处理在显示终端实时显示各种信息。以现代无线电编码通讯技术（RFID）为基础，应用现代无线电通讯技术中的信令技术及无线发射接收技术，结合目前流行的数据通讯、数据处理及图形展示软件等技术。系统能够及时、准确的将井下各个区域人员和移动设备情况动态反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员和移动设备的总数及分布状况；系统能跟踪干部跟班下井情况、每个矿工入井、出井时间及运动轨迹，以便于企业进行更加合理的调度和管理。（三）紧急避险系统目前，我国研究应用有四类：第一类是钢制救生舱。第二类是软体充气式救生舱。第三类是过渡站。第四类是井下永久性避难硐室。钢制步入式救生舱。适用于煤矿与金属/非金属矿，钢制气密性设计，瞬间耐高温能力，有源/无源双重选择，抗冲击压力0.103-2兆帕，96小时的空气、食物与水等供应配有车轮与牵引拖挂套件的救生舱。可充气式救生舱。为井下受困矿工提供可新鲜呼吸空气;96小时的空气、食物与水等供应;折叠储放在被称为“拖橇”的钢制容器中;使用拖橇中的压缩空气瓶可在3分钟内充气成型;气囊采用MSHA批准的耐用材料;配有过渡舱，防止有害气体进入主舱。3固定式避难室（含屏蔽式空气拖撬）。地下避难室是在矿井下（主要是煤矿）建造固定的房间，房间的墙壁和门都需要达到相应的防爆要求。在避难室内将会提供可呼吸的新鲜空气、有毒有害气体去除装置、气体探测设备等。固定避难室空间相对较大，可以容纳更多的矿工。硐室与巷道之间的墙壁浇注厚1米的混凝土，硐室门采用钢板制成，可以承受较大冲击力。避灾硐室的各种管线,如水管、电缆、压缩空气管采用不可燃的高强度材料制作。避灾硐室内的自救设施齐备，设有与各处联系的防爆电话，备有光学瓦斯检定仪、一氧化碳检定仪、便携仪。硐室顶板悬挂了有压风式自救头袋，保证危险时员工可呼吸充足的氧气。为防万一，每个硐室还准备了压缩式氧气自救器。此外，避灾硐室内还设置了供水装置，储备能满足人食用3-7天的瓶装纯净水和压缩食品，做到定期更换，一旦井下突发灾害，可为遇险矿工提供生命供给，为救援争取宝贵时间。各种规格救生舱一般可以容纳8人至36人，产品尺寸可以根据井下情况设定。各类产品均可以有有源和无源两种模式。可以在井下灾害事故发生导致电力系统破坏的情况下，仍然可以保持保护状态。各类产品除了井下职工随身小灵通和矿井有线通讯外，还配备了世界上最先进“透地通讯”。救生舱舱体使用高强度钢材为材质，通过高质量焊接，可防止外部环境伤害，如爆炸冲击波、透水、高温、巷道有害气体渗入等；舱内配备各种装备，维持舱内生存环境装备有供氧、监测舱内外环境、去除有害气体、供食、供水、急救箱、常用药品、座椅、垃圾箱、免冲水打包厕所等。可为被困逃生人员提供一个舒适的生活环境。（四）压风自救系统4压风自救装备系统由空气压缩机、井下压风管路及固定式永久性自救装备组成。本身具有消音减压、节流、净化等特点,整个系设施,是利用矿井已装备的压风系统,在并下发生灾变情况时及时向灾区提供新封空气,当发生灾变预兆出现时，工作人员近进入自救装置，打开压气阀避灾。空气压缩机安装在地面。井下各作业地点及避灾硐室（场所）处应设置供气阀门。固定式永久性自救装备为隔绝式防护装置，当灾变时，避灾人员应立即跑至压风自救装置处，解开披肩防护袋，打开球阀开工，迅速钻进披肩防护袋，其压力达0.09Mpa左右，对袋外空气形成正压，而袋外有害空气压力低，不能进入防护袋，使避灾人员不致受侵害。披肩防护材料具有不漏气、阻燃和抗静电特点。（五）供水施救系统供水施救系统要求除了日常在采掘作业地点及灾变时人员集中场所能够提供水源的要求，当发生事故时，系统要为被困人员在井下各作业地点及避灾硐室（场所）提供正常供水，为救援创造时间。供水施救系统是将防尘用水过滤成为饮用水，所有采掘工作面和其他人员较集中的地点、井下各作业地点及避灾硐室（场所）处设置供水阀门，保证各采掘作业地点在灾变期间能够实现提供应急供水。按照相关安全规程要求设置三通及阀门，井下供水管路应采用钢管材料供水。（六）通信联络系统5系统主要由地面设备、以大网络及井下广播装置组成：地面设备有程控交换机，调度电话;井下设备有电话分控站、音箱、报警箱、电源箱及连接设备等。主要功能具有矿井安全生产应急救援指挥的“一键呼”功能。井下紧急呼叫功能在井下出现紧急状况时，按下分控站或报警箱上的“紧急呼叫”按钮，立即中断系统内的对讲与广播，直接呼叫调度室的调度电话，及时通报井下紧急情况。地面紧急广播功能在按下程控交换机的电话“群呼按钮”，立即切断系统内所有的对讲与广播，由调度室对分区或全矿区进行紧急广播，实现安全生产应急调度指挥。辅助功能具有分控站与分控站之间，分控站与电话之间进行双向拨号对讲。矿井通信联络系统可以满足日常通信联络与抢险救援双重任务，井上调度员能随时与通信系统内的任何一部电话(包括井下电话、wifi移动电话、井上办公电话等)建立联系，并可以随时与上级主管部门建立联系。矿井通信联络系统既可以实现任意两部电话之间双向通信以及多部电话之间电话会议，也可以实现某一电话向多部电话发起广播，并可以通过矿用防爆音箱将广播信号放大，系统支持设定多个广播组。与WiFi（无线网络）配合，可以实现话机终端的无线部署与移动通信。三、安装安全避险“六大系统”的具体方法在落实安全避险“六大系统”的安装和使用过程中，有好多企业经常向我们询问“六大系统”的哪些设备设施可以直接购买？从哪里买？哪些设备设施需要相关设计院设计和安装？有设计资质的相6关设计院又有哪些？安装“六大系统”的安全标准和规范有哪些？带着这些问题我查阅了一些相关资料，对地下矿安全避险“六大系统”方面的知识有了初步的认识。下面根据我本人目前对“六大系统”理解，谈谈如何具体落实安全避险“六大系统”的安装和使用。其实，在我国井下安全避险“六大系统”的安装与使用，首先是在煤矿推行，对于金属非金属矿山来讲是刚刚开展的一项工作。因此，煤矿行业在安全避险“六大系统”的设备设施安装与使用上有着比较成熟经验，可以供我们参考。其中，监测监控系统、井下人员定位系统、通信联络系统的设备设施，以及压风自救系统的部分设备市场上均有大量的定型产品在销售，可以直接通过互联网络查询，并购置成品设备设施，生产销售厂家一般均负责安装调试工作。监测监控系统、井下人员定位系统和通信联络系统的安装可以参照《金属非金属矿山安全规程》（GB16423--2006）和《金属非金属地下矿山通风技术规范》（AQ2010--2008）进行。压风系统安装可以参照煤矿《压风自救系统标准》（重庆煤矿安全监察局布.2010），或《矿井压风自救装置技术条件》（煤炭部.1995）实施。紧急避险系统可以直接与生产厂家购置“可移动式矿用救生舱”，该设备在我国地下矿山广泛使用，产品质量已经过关，一个“可移动式矿用救生舱”一般可供10人避险并安全生活一星期。其中距离我旗最近的企业的生产厂家有山西潞安集团公司，该公司与北京科技大学共同研制生产“可移动式矿用救生舱”，可供各矿山企业选用。7当然，其他各省市还有好多企业生产“可移动式矿用救生舱”，大家也可以通过互联网查询这方面的信息，择优选取产品。至于，避灾硐室一般仅适用于大型企业，需要专门的矿山设计院设施和有相关资质的施工单位建设，而且避灾硐室在我国使用并不广泛，主要多见于煤矿。介于，我旗大部分矿山又属于小型企业，又考虑到避灾硐室的设计与施工较为复杂，就不建议使用避灾硐室了，各企业应尽可能采用“可移动式矿用救生舱”。如果有矿山愿意使用避灾硐室，由于目前金属非金属矿山设计院大多没有这方面的设计经验，委托设计单位时应尽可能找一些煤矿设计研究院进行设计。另外，国家现在还没有金属非金属矿山井下避灾硐室设计的相关标准和规范，所以井下避灾硐室设计只能依据《煤矿井下避难所试点建设基本要求》（煤安监司办[2010]9号）《井下固定避难硐室建设标准》（中国煤炭科工集团重庆研究院.2010）和《井下固定避难硐室验收标准》（重庆煤矿安全监察局布.2010）等相关规定。供水施救系统，当企业具备相应技术能力的情况下，可以参照《煤矿井下供水施救系统通用技术要求》，并结合《金属非金属矿山安全规程》（GB16423--2006）自行设计安装。当企业不具备相应技术能力的情况下，可以委托有能力的矿山设计院进行设计与安装。同时，各矿山企业要按照国家安全生产监督管理总局（安监总管一[2010]168号）文件精神，按下列要求安排好“六大系统”设施设备安装和使用工作计划。2010年底前建设完善井下通信联络系统。开采与煤共（伴）生矿体的地下矿山企业，建立完善安全监控系统，实现对井下瓦斯、氧化碳浓度、温度、风速等的动态监测监控。2011年底前建立采掘工作面安全监测监控系统，每个中8段至少设置一个紧急避险系统，即避灾硐室或救生舱。按设计要求建立压风系统。在现有生产和消防供水系统，在建立供水施救系统。2012年6月底前建设完善井下人员定位系统。有严重地压活动的地下矿山企业，在2012年底前建立完善地压监测监控系统。四、安全避险“六大系统”使用、管理与维护建立井下安全避险“六大系统”，几乎不存在技术上的难题，并且在安装时也仅仅是个资金投入的问题，但“六大系统”设备设施的使用与维护，却是保证其在生产过程中能够长期正常运行的关键所在。如果在生产过程中不注意对设备设施的管理与维护，这些设备就很难长期保持正常运行，投入百万资金设备设施也就会变的形同虚设。例如，我们在安全生产监察过程中经常会遇到一些矿山的防坠、防过卷等很小的一些安全装置都不能正常运行，可见在生产过程中对安全设施设备的日常管理和维护工作是多么的重要。所以，企业一定要加强对安全管理人员和员工在安全避险方面知识的培训和管理，并且要有配备专人经常对“六大系统”设备设施进行管理与维护，只有这样才确保安全避险“六大系统”在矿难一旦发生时发辉其应有的作用。