矿山事故应急救援装备

矿山事故应急救援装备矿山救援技术装备矿山救护队员个体防护装备灾区环境气体检测设备矿用大型灭火设备救援技术发展前景灾区通信装备矿用快速放火密闭科学技术是第一生产力古人云：工欲善其事，必先利其器。讲的就是想干好一件事情，就应该有好的工具。因此，作为处理矿山事故的救护队，也应该具备先进的救护装备，才能在复杂恶劣的环境下，闻警即到，速战能胜。只有具备一支能够熟练使用先进装备的队伍，才能够有的放矢，事半功倍。下面介绍安全救灾的主要救护装备。第一节矿山救护队员呼吸保护装备(救护队员生命安全保证基本装备）矿山救护队是处理矿井五大灾害的专业性队伍，所从事的是在急、难、险、重等危险环境下的救护工作。矿山救护队员的呼吸保护装备主要是指参加抢险救灾工作时佩戴的隔绝式氧气呼吸器。一、氧气呼吸器的发展历史1、负压氧气呼吸器的发展历史新中国成立后，党和政府十分重视煤矿的安全生产和矿山救护工作。1953年，在辽宁省抚顺市成立了国营抚顺煤矿安全仪器厂，以原苏联比较成熟的PKK-1、PKK-2型呼吸器为基础，研制成功了我国第一代AHG-2、AHG-4型负压氧气呼吸器，并投放国内市场，占有率高达80%以上。1988年抚顺煤矿安全仪器厂又参考原苏联P30型研制成AHY6型负压氧气呼吸器。1966年，国家又在四川省重庆市成立了国营重庆煤矿安全仪器厂，开始研制生产AHG-4、AHG-2型负压氧气呼吸器。到1984年，在原苏联的P12基础上，设计生产AHG-3负压氧气呼吸器。1987年，重庆煤矿安全仪器厂又设计生产了AHG-4A型负压氧气呼吸器。1987年以后，AHG－4A型和AHY－6型负压氧气呼吸器成为全国矿山救护队员的主力型呼吸防护装备；截至到2002年，全国矿山救护队使用负压氧气呼吸器的数量仍占60﹪以上。从建国以后到本世纪初期，这50年正是煤矿事故的多发时期，煤矿井下发生了多起灾害事故，都是救护队员佩用负压氧气呼吸器深入到抢险救灾第一线，侦察灾区、封闭火源、处理冒顶、恢复巷道、排放瓦斯等安全技术工作，抢救出遇险、遇难人员数万人，解放了数亿吨煤炭资源，为国家挽回财产损失无法用数字统计，可以说，全国煤炭系统百万吨死亡率的逐年下降，主要因素是矿山救护队佩用负压氧气呼吸器及时出动、积极抢救的结果。因此，负压氧气呼吸器为我国煤炭的安全生产和矿山救护队员的抢险救灾工作做出了突出的贡献。但是，由于负压氧气呼吸器的技术原因：因口具、鼻夹脱落而造成救护队员的自身伤亡事故十分严重（据统计自身伤亡占1949——1995年的40%以上）。对此我国政府非常关注：决定在国际上寻求更为安全可靠的氧气呼吸器，彻底解决负压氧气呼吸器口具、鼻夹脱落，气密、自身故障等自身的原因，而造成矿山救护队员的自身伤亡事故。。2、正压氧气呼吸器的发展过程从1994年开始，原煤炭工业部组成“矿山救护正压式氧气呼吸器考察团”分别到欧、美等国考察，寻求更为安全可靠的氧气呼吸器。“矿山救护正压式氧气呼吸器考察团”听取了相关公司科技人员对矿山救护正压式氧气呼吸器的工作原理和技术性能介绍，并亲自佩戴了正压式氧气呼吸器进行试验。建议从德国吕贝克市的德尔格（Dreager）公司、美国费城市的布马林（Biomarine）公司引进正压式氧气呼吸器技术。1995年初，煤炭部领导指示：由安全司负责，先行引进20套正压氧气呼吸器进行试验，在霍州矿务局进行试点；积累和总结经验，然后，全面推广。1996年9月，煤炭部与美国呼吸器工程学专家在霍州矿务局，对全国的骨干救护队员进行正压氧气呼吸器的使用培训，并举办了呼吸器应用技术讲座。在1996年年底，处理山西省大同市新荣区郭家窑乡东村煤矿特大瓦斯火灾事故救援一百多死伤人员的救护实践中，霍州矿务局救护大队首次使用这20套正压氧气呼吸器，这20套正压氧气呼吸器发挥了决定性作用，顺利完成了抢险救灾工作，救护队员无一人伤亡，受到一致好评。1996年11月，国家煤炭工业部决定：由山西省煤炭高新技术总公司和山西运城地区煤机厂两家单位在引进美国先进技术的基础上，研制、开发适合我国国情的质优价廉的正压氧气呼吸器，使山西成为生产正压氧气呼吸器的重要基地，满足我国矿山救护队的需要。煤炭部长王森浩、副部长张宝明、副部长王显政等领导亲自批示：对此项工作表示关心和支持。煤炭工业部安全司领导具体部署指导、煤炭工业部四次发文指示：山西省煤炭（局）厅督办，要求尽快实施该项目，加快正压氧气呼吸器的推广，加速对全国矿山救护队负压氧气呼吸器的更新换代。为了贯彻“加速矿山救护装备的更新换代，用具有国际先进水平的全面罩正压氧气呼吸器装备矿山救护队伍，改善中国矿山救护装备落后的现状，确保矿山队安全救灾”的指示精神。1997年起，抚顺安仪总厂紧跟国际煤矿安全仪器装备发展潮流，广泛开展学术交流，考察国外先进的正压氧气呼吸器生产厂家，结合国内煤矿的现状和救护队的具体情况，投入大量的新产品开发费用，以安全可靠、经济实用为目的，在1998年，先后研制出具有自主知识产权的HYZ4、HYZ4a、HYZ4b、HYZ4c型正压氧气呼吸器，为救护装备的更新换代和减少救护队员自身伤亡做出了积极贡献。1998年以后，重庆煤矿安仪厂在装备更新和技术引进方面进行了尝试，同德国德尔格（Drager）公司合作生产BG4气囊式正压氧气呼吸器；2003年重庆煤矿安仪厂被煤炭科学总院重庆分院兼并后，与美国布马林（Biomarine）公司合作生产HY-4和Biopak240正压氧气呼吸器。3、正压氧气呼吸器在中国的使用情况中国矿山救护队从1996年开始使用正压呼吸器用于抢险救灾，自1996年霍州矿务局救护大队在山西大同东村特大瓦斯爆炸事故的救援开始；1997年淮南矿业集团救护大队的淮南谢一、谢二矿特大事故救援中；六枝工矿集团的贵州黔东南铁路毒气泄漏事故救援中；开滦集团救护大队唐山矿火灾事故救援中；运城市矿山救护队的运城富源煤矿特大瓦斯事故救援中；2003年的医院和疾病控制中心的抗击“非典”；铜川煤业集团救护大队的陕西铜川陈家山煤矿特大事故救援中、河北开滦集团救护大队、邢台金牛能源救护大队和山西潞安矿业集团救护大队联合在邢台铁矿火灾事故救援中、开滦集团救护大队在承德暖尔河煤矿特大事故救援中、唐山市刘官屯煤矿发生瓦斯爆炸事故救援、晋城煤业公司救护大队在寺河煤矿发生瓦斯爆炸事故等的事故抢险救援中，汾西煤业集团救护大队在吕梁、中阳、灵石等煤矿事故、大同煤矿救护大队在处理轩岗煤业集团焦家寨煤矿的特大事故等的多次事故抢险救援中，救护队员正压氧气呼吸器进行抢险救灾。正压氧气呼吸器优越的安全性能、可靠性、稳定性、舒适性得到一次次的验证，有效地保护了抢险救灾人员的生命安全，降低了灾害损失，被誉为救护队员的生命保护神。广大的应急救援人员、特殊工种的技术工作者充分体验到新型装备的可靠安全性、可靠性、呼吸舒适性、佩带舒服性，大家一致认为新技术的推广运用是解决国内救护装备落后的根本办法，开始装备先进的正压氧气呼吸器。二、氧气呼吸器的呼吸特性和工作原理1）负压氧气呼吸器的呼、吸特性曲线和工作原理如图1所示是救护队员佩戴负压氧气呼吸器工作时，通过仪器测量显示的呼吸阻力正弦曲线。呼气时，呼吸器内部的氧气压力大于外部环境的大气压力；吸气时则小于大气压力。因此，为了保证安全救灾，对它的气密性要求非常严格。AHY-6型负压呼吸器按如下工作方式进行工作。人体呼出的约含4%CO2的空气，经颜面部分连接盒-呼气阀-清净罐进入到气囊。空气在流经装有Ca(OH)2吸收剂的清净罐时CO2被吸收。吸气时，空气从气囊出来，经过冷却器-吸气阀-吸气软管-连接盒和颜面部分进入人的肺部。呼吸时，借助呼吸阀使气体总是沿着闭合回路的同一方向流动。图1负压氧气呼吸器的呼、吸阻力特性曲线图图42正压氧气呼吸器的特性图3负压呼吸器压力特性图4正压呼吸器压力特性2）正压氧气呼吸器的特性和工作原理从图2可以看出正压氧气呼吸器靠产品呼吸系统的压力改变，将人的呼气和吸气的阻力设计值自动的调整到0坐标以上，保证了在吸气时系统内压力不低于外界大气压力。工作原理为：打开氧气瓶，高压氧气通过减压器将20692.03kPa的氧气压力减压至1843.650kPa2，减压后氧气通过供氧管流入流量限制器（定量孔），并以一定流量进入呼吸仓，通过吸收剂盒，再由呼吸腔的边缘进入下呼吸仓，通过连接管流入冷却罐，被冷却后的气体通过吸气软管进入面罩。呼气时，气体通过呼气软管进入呼吸仓，与定量孔供给的氧气混合后经过清净罐除去CO2后，再由呼吸腔边缘进入下呼吸仓，形成封闭式的循环系统。2.两种呼吸器做功时的压力特性比较如图3和图4所示在抢险救灾中人的作功量变化范围较大，因此呼吸量也随着变化。科学实验数据表明：一般休息时呼吸量为10L/Min，极强负荷劳动时可达50L/Min，极限短时间如3～5Min可达75L/Min。为此正压系统的设计必须保证在50L/Min以下时为正压值。图3为负压呼吸器的呼吸压力值，呼气为正压，吸气为负压，从而可以看出呼吸量越大造成外界毒气向系统渗漏的危险性越大，图4为正压呼吸器的呼吸压力值，克服了这种渗漏的危险性。这就是正压氧气呼吸器研制的关键问题。标准规定呼吸量为50L/Min频率为25N/Min，正向呼气压力不许大于700Pa，吸气压力不许低于零，呼吸量40L/Min频率24N/Min，呼气压力值不大于890Pa，吸气压力值不许低于零。第二节灾区环境气体检测设备（指挥救灾的科学依据装备—眼睛）当煤块井下发生火灾和瓦斯爆炸事故后，不仅破坏井下的设施和巷道，而且使灾区产生大量有毒有害气体。此时，只有依靠矿山救护队员配戴氧气呼吸器进入进行灾区侦查，取得灾区内的第一手资料，矿井指挥部才能制定科学的救灾方案。在灾区侦查时，对矿山救护队员最大的威胁就是瓦斯爆炸。因此，灾区环境气体检测分析技术的研究和先进产品的开发应用，保证救护队员的安全救灾，是应急救援的一个非常重要课题。目前我国矿山救护队使用的灾区气体检测仪器有：手动检测仪器、便携式自动检测仪、气相色谱检测仪。（一）气相色谱检测煤矿安全监测技术，特别是灾害发生后救灾过程中的监测技术，历来是煤矿安全生产的一大难题。因为当灾害发生后，原有的监测设施基本被损坏，不能进行正常的监测工作。因此，煤矿急需一种“机动灵活、反应迅速”，集监测、通讯、动态监视于一体的监测指挥系统。当灾害发生后，能迅速赶到现场进行监测监视，对灾区的有毒、有害气体进行监测及爆炸危险性的判别，并实现救灾通讯、灾区动态监视于一体的监测指挥系统，满足煤矿救灾过程中的急切需求。ZJC型车载救灾指挥车ZJC型车载救灾指挥系统是将现有使用技术加以改进、创新、提高，是一种集车载束管检测、工业电视监视、救灾通信等多项高新技术于一体的综合集成式系统，可根据需要安装在大、中、小型面包车上。系统设计合理、技术先进、自动化程度高、功能齐全。能够将灾害现场的图象、声音、气体变化情况、爆炸危险性判别及灾害决策等信息，实时、直观、快速地提供给矿山救援中心，为救灾指挥决策者提供科学依据。（二）便携式自动检测仪目前常用的便携式自动检测仪有G750POLYTECTORⅡ便携式多种气体检测仪1.用途G750外观小巧，使用方便，可同时监测多达6种气体；G750的“智能传感器系统”设计可以非常方便的更换可插拨式传感器，以适应更加复杂的气体环境。2.检测原理根据不同的气体，G750会使用不同的检测原理及传感器。催化燃烧（CC）及热传导（TC）是比较成熟的可燃气体检测方式，用于检测可燃气体可能引起的爆炸危险。而电化学（EC）传感器则适用于检测氧气及各种有害气体。红外线（IR）传感器适用于检测二氧化碳。通常气体是通过气体扩散吸入口进入传感器气腔，但是当气泵打开时气体则通过气泵吸入。当需要时，可以在气泵上加一根取样管，从而实现远距离采集气样。第三节矿用大型灭火抑爆设备（避免次生事故的重要措施设备）矿用大型灭火设备是利用燃油燃烧产生氮气或利用化学物质的化学反应产生二氧化碳气体的设备。按照规程的规定，矿用大型灭火装置是救护大队或独立中队应配备的救护装备。目前国内矿山救护队配备的主要有惰气