紧急避险系统在煤矿的实际应用

　　紧急避险系统是指在煤矿井下发生灾害事故时，为无法及时撤离的遇险人员提供生命保障的密闭空间。该设施对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存基本条件，为应急救援创造条件、赢得时间。提高矿井的安全系数，改善矿井安全管理面貌，促进管理升级，提高企业经济和社会效益。

　　从国际上看，南非、加拿大、美国、澳大利亚等采矿业发达国家，均颁布了严格的法律、法规和标准，对矿山井下避难的设置、维护和人员培训等作了明确的规定，形成了井下固定避难室、移动救生舱、应急逃生和个人防护等成熟的实用技术及装备。2003年和2004年，南非2起特大金矿发生停电和火灾事故，分别有280人和52人躲避在井下避难硐室或救生舱中获救生还等等。必须加快建设完善煤矿井下紧急避难系统，进一步提高煤矿安全防护和应急救援水平，确保煤矿在井下发生紧急情况下，为遇险人员安全避险提供生命保障。

　　紧急避险系统避难硐室的组织结构

　　紧急避险系统避难硐室结构组织共分为两部分，即过渡室和生存室。过渡室是避险人员进入生存硐室的必经通道，在过渡室中安装有气幕和喷淋装置，用于隔绝外部有毒有害气体。生存室为避险人员生存场所，安装监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统和辅助设施相互连接，在紧急避险系统安全防护功能基础上，提升紧急避险系统的安全防护能力。

　　紧急避险系统避难硐室各系统性能

　　供氧系统。由于煤矿井下发生煤与瓦斯突出、火灾、瓦斯煤尘爆炸、冒顶等灾害性事故时，都会致使避难硐室周围环境伴有缺氧、有毒有害气体出现。因此，避难硐室内必须设置向避险人员提供氧气以保证其能够维持正常呼吸的供氧装置。供氧系统分为压风系统供氧装置和压缩空气供氧装置。

　　压风系统供氧装置利用矿井压风系统作为气源，压缩空气经压风管路进入生存室，经过阀门后进入水、灰尘、油的三级过滤，经过预先设置的减压器、浮子流量计、消音器进入气体输出端，为硐室内避险人员提供新鲜、舒适的空气，并在避难硐室内形成正压避免外界气体侵入硐室。

　　压缩空气供氧装置。压缩氧气供氧装置利用储存在钢瓶中的压缩氧气，通过供氧控制装置为避险人员输出规定数值的氧气。

　　过滤降温除湿系统。过滤降温除湿系统是利用储存在钢瓶中的液态C02作为动力源和制冷介质，通过液态C02汽化吸热对避难硐室内部环境进行温度和湿度控制，并通过配备规定数量的C02和CO吸收剂对C02和CO进行吸收过滤。

　　压缩空气幕及压气喷淋系统。压缩空气幕的主要是将压缩空气钢瓶中的压缩空气通过喷气气幕释放大量的气流将有毒有害气体驱之门外，尽量避免有毒有害气体随着避险人员的进入时带入避难硐室内。

　　压气喷淋装置的主要功能是利用压缩空气与水的摩擦，产生非常均匀和细密的喷雾， 以消除随避险人员进入而带入过渡室内的悬浮的烟尘，避免其进入生存室内。

　　环境监测装置。避难硐室环境监测装置，采集和显示硐室内外气体(CO、C02、02、CH4等）浓度、温度等，供硐室内避难人员掌握和判别灾害环境，并根据硐室内配套救生设备及时采取自救措施，KJ209N-D矿用隔爆兼本质安全型电源带有备用电池，电源供电时间在额定输出时不小于2小时，以确保硐室交流电源停电后，各类传感器能继续监测环境参数，同时能够接收并执行主机下发的控制命令。生存室避险人员可通过监测分站显示屏了解硐室内外各种环境参数。

　　人员定位系统。人员定位系统为煤炭科学研究总院重庆研究院的KJ251-F8人员定位系统，在避难硐室内设置一台人员定位系统读卡器，以实现矿井人员定位系统对避险人员进出避难硐室情况进行实时监测。

　　供电系统。避难硐室供电系统主要由矿用隔爆型真空电磁启动器、照明信号保护装置、矿用隔爆兼本质安全型LED照明灯、矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源箱、矿用隔爆型备用电池箱、荧光棒等组成。其中矿用隔爆型真空电磁启动器，输入为AC66OV，输出为660V，相当于动力总开关，为避难硐室UPS电源提供交流输入电源，必要时可以通过真空电磁启动器控制通断电，对设备进行保护（短路、过载、漏电闭锁）和维修；照明信号综合保护装置，输入为AC660V，输出为127V，相当于AC127V的供电开关，为隔爆兼本质安全型LED照明灯提供交流供电电源，并对AC127V线路进行漏电保护、短路保护、过载保护、信号保护；矿用隔爆兼本质安全型直流稳压电源箱和矿用隔爆型备用电源箱，日常为环境监测装置、通信装置等提供电源，应急时为环境监测装置、通信装置等提供不小于96h的后备电源；能够为避难硐室提供高效、低功耗、高寿命、安全的日常照明；荧光棒，能够为避难硐室提供安全、可靠的应急照明。

　　通信系统。采用JSY2000---08数字通讯系统，在避难硐室设置直通矿调度室的电话，并可接入井下广播系统站台，最大限度保证灾变期间的通讯安全可靠。

　　个体防护装备。根据《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》，避难硐室内应按额定避险人数配备隔绝式自救器，有效防护时间不低于45min。避难硐室配备ZYX45型压缩氧隔绝式自救器，配备数量为额定避险人数的1.2倍。该自救器具有体积小、重量轻、结构合理、性能稳定、使用方便等特点。

　　辅助设施。为了给避难人员创造良好的生活环境，保证避难人员健康安全，在避难硐室内设置有座椅、担架、急救包、食品、饮用水、工具箱、灭火器、指示标志牌、棋牌、卫生间、操作手册等辅助设施，给应急人员提供便利。

　　紧急避险系统在实际工作中的应用效果

　　通过该项目的推广应用，在煤矿井下发生突发事故时，井下遇险人员不能立即升井逃生脱险的紧急情况下，可快速进入避难硐室内等待援，极大的保证了矿工的生命安全。此外避难硐室内备有食品、水、急救药品等确保避难人员的最低生存需要。为矿工营造一个安全的避难空间，为矿山应急救援工作赢得宝贵时间，井下作业人员提供最后一道生命保障，提高矿井防灾抗灾能力。

　　武怀文 申永超（作者单位：安阳鑫龙集团龙山煤业有限责任公司）