煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)1

1、1王運福山東魯能菏澤煤電開發(fā)有限公司安全教育培訓(xùn)中心煤礦安全避險六大系統(tǒng)2煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”是指監(jiān)測監(jiān)控、人員定位、壓風(fēng)自救、供水施救、通信聯(lián)絡(luò)和緊急避險系統(tǒng)，其建設(shè)完善將實現(xiàn)井下人員自救、逃生、避災(zāi)等整體功能，與災(zāi)害事故預(yù)防和事故應(yīng)急救援共同構(gòu)成防范事故發(fā)生、減少人員傷亡、降低事故危害的有機整體。3總體進展順利，取得了階段性成果 國家煤礦安全監(jiān)察局局長趙鐵錘今年在中煤集團平朔公司召開的全國煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”建設(shè)推進會上說全國國有重點煤礦已全部按時限要求完成了除井下緊急避險系統(tǒng)外的其他安全避險系統(tǒng)建設(shè)；國有地方煤礦和鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦監(jiān)測監(jiān)控、壓風(fēng)自救、供水施救和通信聯(lián)絡(luò)等四大系統(tǒng)建

2、設(shè)已分別完成和、人員定位系統(tǒng)分別完成和，預(yù)計今年年底前全部完成。對“六大系統(tǒng)”示范礦井，也將于年底前全部建成。45Profibus ( Cu )FSK本質(zhì)安全區(qū)（一）煤礦安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)ZM20 ZM12+I/O分站 服務(wù)器操作站TCP/IP (Fiber )61、系統(tǒng)組成及工作原理1.1 定義 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)用來監(jiān)測甲烷濃度、一氧化碳濃度、二化碳濃度、氧氣濃度、風(fēng)速、風(fēng)壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風(fēng)門狀態(tài)、風(fēng)筒狀態(tài)、局部通風(fēng)機開停、主通風(fēng)機開停等，并實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風(fēng)電閉鎖控制等。71.2 組成 系統(tǒng)一般由傳感器、執(zhí)行機構(gòu)、分站、電源箱（或電控箱）、主站（或傳輸接口）、主機（

3、含顯示器）、系統(tǒng)軟件、服務(wù)器、打印機、大屏幕、UPS電源、遠程終端、網(wǎng)絡(luò)接口電纜和接線盒等組成。 1.3 工作原理 傳感器將被測物理量轉(zhuǎn)換為電信號，并具有顯示和聲光報警功能（有些傳感器沒有顯示、或沒有聲光報警）。 執(zhí)行機構(gòu)（含聲光報警及顯示設(shè)備）將控制信號轉(zhuǎn)換為被控物理量。 8 分站接收來自傳感器的信號，并按預(yù)先約定的復(fù)用方式遠距離傳送給主站（或傳輸接口），同時，接收來自主站（或傳輸接口）多路復(fù)用信號。分站還具有線性校正、超限判別、邏輯運算等簡單的數(shù)據(jù)處理能力、對傳感器輸入的信號和主站（或傳輸接口）傳輸來的信號進行處理，控制執(zhí)行機構(gòu)工作。 電源箱將交流電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)所需的本質(zhì)安全型直流電源

4、，并具有維持電網(wǎng)停電后正常供電不小于2小時的蓄電池。 傳輸接口接收分站遠距離發(fā)送的信號，并送主機處理；接收主機信號、并送相應(yīng)分站。傳輸接口還具有控制分站的發(fā)送與接收，多路復(fù)用信號的調(diào)制與解調(diào)，系統(tǒng)自檢等功能。 9 主機一般選用工控微型計算機或普通微型計算機、雙機或多機備份。主機主要用來接收監(jiān)測信號、校正、報警判別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、磁盤存儲、顯示、聲光報警、人機對話、輸出控制、控制打印輸出、聯(lián)網(wǎng)等。 1.4 特點 煤礦井下是一個特殊的工作環(huán)境，有易燃易爆可燃性氣體和腐蝕性氣體，潮濕、淋水、礦塵大、電網(wǎng)電壓波動大、電磁干擾嚴重、空間狹小、監(jiān)控距離遠。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)不同于一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)，礦井監(jiān)控系統(tǒng)

5、同一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)相比具有如下特點： (1)電氣防爆。一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)均工作在非爆炸性環(huán)境中，而礦井監(jiān)控系統(tǒng)工作在有瓦斯和煤塵爆炸性環(huán)境的煤礦井下。因此，礦井監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備必須是防爆型電氣設(shè)備，并且不同于化工、石油等爆炸性環(huán)境中的工廠用防爆型電氣設(shè)備。 10 (2)傳輸距離遠。一般工業(yè)監(jiān)控對系統(tǒng)的傳輸距離要求不高，僅為幾千米，甚至幾百米，而礦井監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸距離至少要達到10千米。 (3)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)宜采用樹形結(jié)構(gòu)。一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)電纜敷設(shè)的自由度較大，可根據(jù)設(shè)備、電纜溝、電桿的位置選擇星形、環(huán)形、樹形，總線形等結(jié)構(gòu)。而礦井監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸電纜必須沿巷道敷設(shè)，掛在巷道壁上。由于巷道為分支結(jié)構(gòu)，并且分

6、支長度可達數(shù)千米。因此，為便于系統(tǒng)安裝維護、節(jié)約傳輸電纜、降低系統(tǒng)成本宜采用樹形結(jié)構(gòu)。11縣煤管局菏澤市煤礦安全監(jiān)管山東煤礦安全監(jiān)察局發(fā)射機站監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)信息傳輸示意圖煤礦12 (4)監(jiān)控對象變化緩慢。礦井監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控對象主要為緩變量，因此，在同樣監(jiān)控容量下，對系統(tǒng)的傳輸速率要求不高。 (5)電網(wǎng)電壓波動大，電磁干擾嚴重。由于煤礦井下空間小，采煤機、運輸機等大型設(shè)備啟停和架線電機車火花等造成電磁干擾嚴重。 (6)工作環(huán)境惡劣。煤礦井下除有甲烷、一氧化碳等易燃易爆性氣體外，還有硫化氫等腐蝕性氣體，礦塵大、潮濕、有淋水、空間狹小。因此，礦井監(jiān)控設(shè)備要有防塵、防潮、防腐、防霉、抗機械沖擊等措施。1

7、3 (7)傳感器（或執(zhí)行機構(gòu)）宜采用遠程供電。一般工業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)的電源供給比較容易，不受電氣防爆要求的限制。礦井監(jiān)控系統(tǒng)的電源供給，受電氣防爆要求的限制。由于傳感器及執(zhí)行機構(gòu)往往設(shè)置在工作面等惡劣環(huán)境，因此，不宜就地供電?，F(xiàn)有礦井監(jiān)控系統(tǒng)多采用分站遠距離供電。 (8)不宜采用中繼器。煤礦井下工作環(huán)境惡劣，監(jiān)控距離遠，維護困難，若采用中繼器延長系統(tǒng)傳輸距離，由于中繼器是有源設(shè)備，故障率較無中繼器系統(tǒng)高，并且在煤礦井下電源的供給受電氣防爆的限制，在中繼器處不一定好取電源，若采用遠距離供電還需要增加供電芯線。因此，不宜采用中繼器。14 通過上面對礦井監(jiān)控系統(tǒng)的分析，可以看出，礦井監(jiān)控系統(tǒng)不同于一般工業(yè)

8、監(jiān)控系統(tǒng)。因此，直接用一般工業(yè)監(jiān)控的理論和技術(shù)解決礦井監(jiān)控的問題是行不通的。不是不符合電氣防爆要求，就是傳輸距離太近，或網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不適合用于礦井監(jiān)控系統(tǒng)，或不能進行總線供電，或節(jié)點容量太小等等。因此，有必要研究適合礦井監(jiān)控系統(tǒng)的理論和技術(shù)。15 1.5系統(tǒng)功能及問題 功能 監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)的功能一是“測”，即檢測各種環(huán)境安全參數(shù)、設(shè)備工況參數(shù)、過程控制參數(shù)等；二是“控”，即根據(jù)檢測參數(shù)去控制安全裝置、報警裝置、生產(chǎn)設(shè)備、執(zhí)行機構(gòu)等。若系統(tǒng)僅用于生產(chǎn)過程的監(jiān)測，當安全參數(shù)達到極限值時產(chǎn)生顯示及聲、光報警等輸出，此類系統(tǒng)一般稱為監(jiān)測系統(tǒng)；除監(jiān)測外還參與一些簡單的開關(guān)量控制，如斷電、閉鎖等，此類系統(tǒng)一般稱

9、為監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。 （1）當瓦斯超限或局部通風(fēng)機停止運行或掘進巷道停風(fēng)時，煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)自動切斷相關(guān)區(qū)域的電源并閉鎖同時報警： 避免或減少由于電氣設(shè)備失爆、違章作業(yè)、電氣設(shè)備故障電火花或危險溫度引起瓦斯爆炸；16 避免或減少采、掘、運等設(shè)備運行產(chǎn)生的摩擦碰撞火花及危險溫度等引起瓦斯爆炸； 提醒領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)調(diào)度等及時將人員撤至安全處。 提醒領(lǐng)導(dǎo)、生產(chǎn)調(diào)度等及時處理事故隱患，防止瓦斯爆炸等事故發(fā)生。 （2）還可通過煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控瓦斯抽放系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)、煤炭自燃、瓦斯突出等。 （3）煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)在應(yīng)急救援和事故調(diào)查中也發(fā)揮著重要作用，當煤礦井下發(fā)生瓦斯（煤塵）爆炸等事故后，系統(tǒng)的監(jiān)測記錄是確

10、定事故時間、爆源、火源等重要依據(jù)之一。171.6 現(xiàn)存問題 煤礦應(yīng)按照煤礦安全規(guī)程和AQ1029-2007煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范安裝、使用、維護和管理系統(tǒng)。但部分煤礦傳感器裝備數(shù)量和地點不滿足上述規(guī)程和標準的要求，更沒有按照規(guī)程和標準調(diào)校和維護，甚至將傳感器報警濃度調(diào)高，不使用斷電控制功能等。1.7 使用與維護要點 （1）選用符合AQ6201-2006煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)通用技術(shù)要求等，取得礦用產(chǎn)品安全標志準用證和防爆合格證的系統(tǒng)。 （2）按照煤礦安全規(guī)程和AQ1029-2007煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范設(shè)計、安裝、使用、管理與維護系統(tǒng)。18 （3）甲烷、風(fēng)速、風(fēng)壓、風(fēng)

11、筒、風(fēng)門、局部通風(fēng)機開停、主通風(fēng)機開停、饋電狀態(tài)等傳感器要按規(guī)定的數(shù)量和地點正確安裝與維護。 （4）根據(jù)被控對象的不同，正確連接甲烷斷電閉鎖和風(fēng)電閉鎖。 （5）根據(jù)工作面和回風(fēng)巷等不同地點，正確設(shè)置報警濃度、斷電濃度、復(fù)電濃度和斷電區(qū)域。 （6）每隔10天使用校準氣樣和空氣氣樣對甲烷傳感器進行正確調(diào)校，同時對甲烷斷電閉鎖和風(fēng)電閉鎖功能進行測試。 （7）甲烷超限報警、斷電、饋電異常、停風(fēng)報警后，要及時采取停電、撤人等安全措施。19（二） 井下人員定位系統(tǒng) 人員定位系統(tǒng)是集井下人員考勤、跟蹤定位、災(zāi)后急救、日常管理等一體的綜合性運用系統(tǒng)。煤礦井下人員定位系統(tǒng)能夠及時、準確的將井下各個區(qū)域人員及設(shè)備

12、的動態(tài)情況反映到地面計算機系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時掌握井下人員、設(shè)備的分布狀況和每個礦工的運動軌跡，以便于進行更加合理的調(diào)度管理，當事故發(fā)生時，救援人員也可根據(jù)井下人員及設(shè)備定位系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，迅速了解有關(guān)人員的位置情況，及時采取相應(yīng)的救援措施，提高應(yīng)急救援工作的效率。20212.1 特點 煤礦井下是一個特殊而又惡劣的環(huán)境，無線電信號傳輸衰減大、GPS信號不能覆蓋煤礦井下巷道、有甲烷等易燃易爆氣體。 因此，GPS不能用于煤礦井下。 目前煤礦井下人員位置監(jiān)測系統(tǒng)主要采用RFID技術(shù)。 部分系統(tǒng)采用漏泄電纜，還可采用WIFI、ZigBee等技術(shù)，除具有人員位置監(jiān)測功能外，還具有單向或雙向緊

13、急呼叫等功能 。 22 2.2 系統(tǒng)組成及工作原理 煤礦井下人員位置定位系統(tǒng)一般由識別卡、位置監(jiān)測分站、電源箱（可與分站一體化）、傳輸接口、主機（含顯示器）、系統(tǒng)軟件、服務(wù)器、打印機、大屏幕、UPS電源、遠程終端、網(wǎng)絡(luò)接口、電纜和接線盒等組成，如圖所示。 23 識別卡由下井人員攜帶，保存有 約定格式的電子數(shù)據(jù)，當進入位置監(jiān) 測分站的識別范圍時，將用于人員識 別的數(shù)據(jù)發(fā)送給分站。 位置監(jiān)測分站通過無線方式讀取 識別卡內(nèi)用于人員識別的信息，并發(fā) 送至地面?zhèn)鬏斀涌凇?電源箱將交流電網(wǎng)電源轉(zhuǎn)換為系 統(tǒng)所需的本質(zhì)安全型直流電源，并具 有維持電網(wǎng)停電后正常供電不小于2小時的蓄電池。 傳輸接口接收分站發(fā)送的

14、信號，并送主機處理；接收主機信號、并送相應(yīng)分站；控制分站的發(fā)送與接收，多路復(fù)用信號的調(diào)制與解調(diào)，并具有系統(tǒng)自檢等功能。 主機主要用來接收監(jiān)測信號、報警判別、數(shù)據(jù)統(tǒng)計及處理、磁盤存儲、顯示、聲光報警、人機對話、控制打印輸出、與管理網(wǎng)絡(luò)聯(lián)接等。24 系統(tǒng)人員定位分站的無線收發(fā)數(shù)據(jù)板將低頻的加密數(shù)據(jù)載波信號經(jīng)發(fā)射天線向外發(fā)送；人員隨身攜帶的標識卡進入低頻的發(fā)射天線工作區(qū)域后被激活（未進入發(fā)射天線工作區(qū)域標識卡不工作），同時將加密的載有目標識別碼的信息經(jīng)卡內(nèi)高頻發(fā)射模塊發(fā)射出去；接收天線接收到標識卡發(fā)來的載波信號，經(jīng)分站主板接收處理后，提取出目標識別碼通過遠距離通訊線送地面監(jiān)控計算機，完成礦井人員自動

15、跟蹤定位管理。 系統(tǒng)人員定位分站的無線收發(fā)數(shù)據(jù)板將低頻的加密數(shù)據(jù)載波信號經(jīng)發(fā)射天線向外發(fā)送；人員隨身攜帶的標識卡進入低頻的發(fā)射天線工作區(qū)域后被激活（未進入發(fā)射天線工作區(qū)域標識卡不工作），同時將加密的載有目標識別碼的信息經(jīng)卡內(nèi)高頻發(fā)射模塊發(fā)射出去；接收天線接收到標識卡發(fā)來的載波信號，經(jīng)分站主板接收處理后，提取出目標識別碼通過遠距離通訊線送地面監(jiān)控計算機，完成礦井人員自動跟蹤定位管理。252.3 系統(tǒng)作用 煤礦井下人員位置監(jiān)測系統(tǒng)在遏制超定員生產(chǎn)、事故應(yīng)急救援、領(lǐng)導(dǎo)下井帶班管理、特種作業(yè)人員管理、井下作業(yè)人員考勤等方面發(fā)揮著重要作用。 （1）遏制超定員生產(chǎn)。通過監(jiān)控入井人數(shù)，進入采區(qū)、采煤工作面、

16、掘進工作面等重點區(qū)域人數(shù)，遏制超定員生產(chǎn)。 （2）防止人員進入危險區(qū)域。通過對進入盲巷、采空區(qū)等危險區(qū)域人員監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)誤入危險區(qū)域人員，防止發(fā)生窒息等傷亡事故。 （3）及時發(fā)現(xiàn)未按時升井人員。通過對人員出/入時刻監(jiān)測，可及時發(fā)現(xiàn)超時作業(yè)和未升井人員，以便及時采取措施，防止發(fā)生意外。 26 （4）加強特種作業(yè)人員管理。通過對瓦斯檢查員等特種作業(yè)人員巡檢路徑及到達時間監(jiān)測，及時掌握檢查員等特種作業(yè)人員是否按規(guī)定的時間和線路巡檢。 （5）加強干部帶班管理。通過對帶班干部出入井及路徑監(jiān)測，及時掌握干部下井帶班情況，加強干部下井帶班管理。 （6）煤礦井下作業(yè)人員考勤管理。通過對入井作業(yè)人員，出/入井

17、和路徑監(jiān)測，及時掌握入井工作人員是否按規(guī)定出/入井，是否按規(guī)定到達指定作業(yè)地點等。 （7）持證上崗管理。通過設(shè)置在人員出入井口的人臉、虹膜等檢測裝置，檢測入井人員特征，與上崗培訓(xùn)、人臉、虹膜數(shù)據(jù)庫資料對比，沒有取得上崗證的人員不允許下井，特殊情況（如上級檢查等）需經(jīng)有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)批準，并存儲紀錄。27 （8）應(yīng)急救援與事故調(diào)查技術(shù)支持。通過系統(tǒng)可及時了解事故時入井人員總數(shù)、分布區(qū)域、人員的基本情況的等。 若事故時，系統(tǒng)不被完全破壞，還可在事故后2小時內(nèi)（系統(tǒng)有2小時備用電源），掌握被困人員的流動情況。 在事故后7天內(nèi)（識別卡電池至少工作7天），若識別卡不被破壞，可通過手持設(shè)備測定被困人員和尸體大致位

18、置，以便及時搜救和清理。 （9）具有緊急呼叫功能。調(diào)度室可以通過系統(tǒng)通知攜卡人員撤離危險區(qū)域，攜卡人員可以通過預(yù)先規(guī)定的緊急按鈕向調(diào)度室報告險情。 282.4 裝備要求 （1）各個人員出入井口、采掘工作面等重點區(qū)域出/入口、盲巷等限制區(qū)域等地點應(yīng)設(shè)置分站，并能滿足監(jiān)測攜卡人員出/入井、出/入采掘工作面等重點區(qū)域、出/入盲巷等限制區(qū)域的要求。 基于RFID的煤礦井下人員位置監(jiān)測系統(tǒng)，宜設(shè)置2臺以上分站或天線，以便判別攜卡人員的運動方向。 （2）巷道分支處應(yīng)設(shè)置分站，并能滿足監(jiān)測攜卡人員出/入方向的要求。 巷道分支的各個巷道應(yīng)設(shè)置分站或天線，以便判別攜卡人員的運動方向。 （3）下井人員應(yīng)攜帶識別卡

19、。識別卡嚴禁擅自拆開。 29 （4）工作不正常的識別卡嚴禁使用。性能完好的識別卡總數(shù)，至少比經(jīng)常下井人員的總數(shù)多10%。不固定專人使用的識別卡，性能完好的識別卡總數(shù)至少比每班最多下井人數(shù)多10%。 （5）礦調(diào)度室應(yīng)設(shè)置顯示設(shè)備，顯示井下人員位置等。 （6）各個人員出入井口應(yīng)設(shè)置檢測識別卡工作是否正常和唯一性檢測的裝置，并提示攜卡人員本人及有關(guān)人員。 識別卡工作正常和唯一性檢測可以采用機器與人工配合的方法，也可采用虹膜、人臉等自動檢測方法。 煤礦井下人員位置監(jiān)測系統(tǒng)識別卡正常工作和下井人員每人一張卡，且僅攜帶表明自己身份的卡，是遏制超能力生產(chǎn)、加強煤礦井下作業(yè)人員管理、為應(yīng)急救援提供技術(shù)支持的必

20、要條件。30 （三）緊急避險系統(tǒng) 煤礦井下緊急避險系統(tǒng)：是在井下發(fā)生緊急情況時，為遇險人員安全避險提供生命保障的設(shè)施、設(shè)備、措施組成的有機整體。緊急避險系統(tǒng)建設(shè)包括為入井人員提供自救器、建設(shè)井下緊急避險設(shè)施、合理設(shè)置避災(zāi)路線、科學(xué)制定應(yīng)急預(yù)案等。 基本組成 ：井下緊急避險系統(tǒng)個體防護臨時避難所固定避難所自救器、礦燈、通訊設(shè)備救生艙、臨時避難硐室等永久性避難硐室3132常村煤礦工人在永久避難硐室接受相關(guān)知識培訓(xùn)。 33 3.1 自救器 就是在井下發(fā)生火災(zāi)、瓦斯、煤塵爆炸，煤與瓦斯突出或二氧化碳突出事故時，供井下人員佩戴脫險，免于中毒或窒息死亡。自救器按其作用原理可分為過濾式和隔離式兩種。隔離式自

21、救器又分為化學(xué)氧和壓縮氧自救器兩種。 利用個體防護設(shè)備，災(zāi)后人員迅速撤離災(zāi)害影響范圍，到達安全避險地點； 所有煤礦應(yīng)為入井人員配備額定防護時間不低于30min的自救器，入井人員應(yīng)隨身攜帶自救器。 煤與瓦斯突出礦井必須配備隔絕式自救器。34 3.2 救生艙、臨時避難硐室 礦用可移動式逃生救生艙（以下簡稱救生艙）是一種新型的煤礦井下逃生避難裝備。將其放置于采掘工作面附近，當煤礦井下突發(fā)重大事故時，井下遇險人員在不能立即升井逃生脫險的緊急情況下，可快速進入救生艙內(nèi)等待救援，對改變單純依賴外部救援的礦難應(yīng)急救援模式，由被動待援到主動自救與外部救援相結(jié)合，使救援工作科學(xué)、有序、有效將起到至關(guān)重要的作用。

22、 可移動式救生艙是在井下發(fā)生災(zāi)變事故時，為遇險礦工提供應(yīng)急避險空間和生存條件，并可通過牽引、吊裝等方式實現(xiàn)移動，適應(yīng)井下采掘作業(yè)要求的避險設(shè)施。 35硬體式救生艙 根據(jù)艙體材質(zhì)，可分為硬體式救生艙和軟體式救生艙。硬體式救生艙采用鋼鐵等硬質(zhì)材料制成；軟體式救生艙采用阻燃、耐高溫帆布等軟質(zhì)材料制造，依靠快速自動充氣膨脹架設(shè)。 軟體式救生艙3637軟體式救生艙采用阻燃、抗靜電、耐高溫帆布等軟質(zhì)材料制造，在突發(fā)緊急情況下依靠快速（幾十秒至幾分鐘）自動充氣膨脹架設(shè)Oxygen TanksAir, Water and FoodAir Tanks38注冊安全工程師培訓(xùn)講座可移動軟體式救生艙39 3.3 救生

23、艙基本要求 1.有明確具體的適用條件和范圍，包括適用的災(zāi)情、災(zāi)種、災(zāi)區(qū)及海拔高度、環(huán)境條件、井巷空間尺寸等，并在產(chǎn)品標準、使用說明書、產(chǎn)品的永久性安全使用須知中注明； 2.具備安全防護、O2供給、有害氣體處理、溫濕度控制、通訊、照明及指示、生存保障等功能，保證在無外部支持條件下維持艙額定避險人員生存（即額定防護時間）96h以上； 3.有足夠的強度、防護能力、氣密性和防止有毒有害氣體侵入的能力；提供生存空間不低于每人0.8m3，且總有效容積不低于8m340 4.配備災(zāi)變時期空氣供給裝置或設(shè)施，在額定防護時間內(nèi)提供人均供風(fēng)量不低于0.3m3/min，O2在18.5%22.0%之間，并保證避難所內(nèi)部

24、始終處于正壓狀態(tài)，以防止有毒有害氣體滲入。同時應(yīng)具備接入礦井壓風(fēng)系統(tǒng)的接口； 5.應(yīng)具有內(nèi)部空氣循環(huán)系統(tǒng)，流量宜在20L/min以上； 6.避難所應(yīng)具備所內(nèi)外環(huán)境參數(shù)檢測儀器，至少應(yīng)對避難所內(nèi)的CO、CO2、O2、CH4，所外的CO、O2、CH4、CO2、溫度等進行檢測或監(jiān)測； 7.井下避難所應(yīng)設(shè)有與礦（井）調(diào)度室直通的電話； 8.配備在額定防護時間內(nèi)額定人員生存所需要的食品和飲用水，食品配備不少于2000kJ/人天，飲用水0.5L/人天； 9.有必要的照明，并有急救箱、工具箱、滅火器、人體排泄物收集處理裝置等設(shè)施設(shè)備；救生艙外應(yīng)有清晰、醒目的標示； 10.應(yīng)選用抗高溫老化、無腐蝕性、無公害的

25、環(huán)保材料。救生艙外體顏色在煤礦井下照明條件下應(yīng)醒目，宜采用黃色或紅色。同時，應(yīng)設(shè)置明顯的安全熒光條碼。41空氣凈化系統(tǒng)通訊系統(tǒng)艙門空氣幕聯(lián)動系統(tǒng)排泄物處理系統(tǒng)內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)動力系統(tǒng)供氧系統(tǒng)空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)救生艙的系統(tǒng)構(gòu)成42空氣阻隔艙（過渡艙）生存艙救生艙內(nèi)部分為空氣阻隔艙和生存艙。救生艙的系統(tǒng)構(gòu)成43 3.4 維護與管理 救生艙避險系統(tǒng)管理制度，指派專門機構(gòu)和人員對救生艙避險系統(tǒng)進行維護和管理，保證其始終處于正常待用狀態(tài)。 救生艙應(yīng)有簡明、易懂的使用說明，指導(dǎo)避險礦工正確使用。 應(yīng)定期對配套設(shè)備進行維護和檢查，并按期更換產(chǎn)品說明書規(guī)定需要定期更換的部件及設(shè)備。 應(yīng)保證儲存的食品、水、藥品等始終

26、處于保質(zhì)期內(nèi)，外包裝應(yīng)明確標示保質(zhì)日期和下次更換時間。 應(yīng)每3個月對配備的氣瓶進行1次余量檢查及系統(tǒng)調(diào)試，氣瓶內(nèi)壓力低于8兆帕?xí)r，應(yīng)及時補氣。 應(yīng)每10天對設(shè)備電源（包括備用電源）進行1次檢查和測試。44每年對避險設(shè)施進行1次系統(tǒng)性的功能測試，包括氣密性、電源、供氧、有害氣體處理等。 經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)避險設(shè)施不能正常使用時，應(yīng)及時維護處理。采掘區(qū)域的避險設(shè)施不能正常使用時，應(yīng)停止采掘作業(yè)。 企業(yè)應(yīng)建立緊急避險設(shè)施的技術(shù)檔案，準確記錄緊急避險設(shè)施安裝、使用、維護、配件配品更換等相關(guān)信息。 3.5 培訓(xùn)與應(yīng)急演練煤礦企業(yè)應(yīng)將正確使用緊急避險設(shè)施作為入井人員安全培訓(xùn)的重要內(nèi)容，確保所有入井人員熟悉井下緊急

27、避險系統(tǒng)，掌握緊急避險設(shè)施的使用方法，具備安全避險基本知識。 煤礦企業(yè)對緊急避險系統(tǒng)進行調(diào)整后，應(yīng)及時對入井人員進行再培訓(xùn)，確保所有入井人員準確掌握緊急避險系統(tǒng)的實際狀況。 煤礦企業(yè)應(yīng)每年開展一次緊急避險應(yīng)急演練，建立應(yīng)急演練檔案，并將應(yīng)急演練情況書面報告縣級以上煤礦安全監(jiān)管部門。 453.6 礦井避難峒室及避險系統(tǒng) 把礦用可移動式救生艙生命保障技術(shù)進行放大拓展延伸，形成和開發(fā)避難硐室成套技術(shù)裝備。 避難硐室具有救生艙的一切防護功能，而且具有更大的維生空間，可以滿足一定區(qū)域內(nèi)所有礦工的避險維生需求，實現(xiàn)井下避險全員覆蓋?？蓪崿F(xiàn)全員覆蓋救護能力：8人救生艙避難硐室救護能力：10人-100人救生艙

28、技術(shù)成果擴大拓展延伸46 避難硐室建立在礦井下各危險工作區(qū)域的密閉空間，依托礦井巷道構(gòu)筑而成，具備很好的防護性能，能夠抵御一定的外力沖擊；硐室內(nèi)提供生存必需的氧氣、水、食物、急救藥品、廢氣處理等設(shè)施。當災(zāi)變發(fā)生時，遇險人員可迅速躲進避難所等待外部救援，是降低遇險人員傷亡率的最有效途徑。對于挽救井下幸存人員的生命具有積極而重大的意義。 47 生存室的寬度不得小于2.0米，長度根據(jù)設(shè)計的額定避險人數(shù)以及內(nèi)配裝備情況確定。生存室內(nèi)設(shè)置不少于兩趟單向排氣管和一趟單向排水管，排水管和排氣管應(yīng)加裝手動閥門。 永久避難硐室生存室的凈高不低于2.0米，每人應(yīng)有不低于1.0米2的有效使用面積，設(shè)計額定避險人數(shù)不

29、少于20人，宜不多于100人。 臨時避難硐室生存室的凈高不低于1.85米，每人應(yīng)有不低于0.9米2的有效使用面積，設(shè)計額定避險人數(shù)不少于10人，不多于40人。48供氧系統(tǒng)照明系統(tǒng)醫(yī)療系統(tǒng)動力系統(tǒng)標識系統(tǒng)食物水附屬系統(tǒng)通訊系統(tǒng)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)密閉空間系統(tǒng)環(huán)境控制系統(tǒng)避難硐室系統(tǒng)組成井下避難硐室分為永久避難硐室和臨時避難硐室。避難硐室由以下各系統(tǒng)組成：避難硐室的系統(tǒng)組成493.7避險設(shè)施的具體建造（存放）位置的選擇應(yīng)確保使用安全 設(shè)置在正常避災(zāi)路線上，遇險人員、救護隊員均容易到達; 遇險人員進入避險設(shè)施所需時間應(yīng)在自救器的維持時間內(nèi)，并有富余; 遠離潛在巖崩、淹井、火災(zāi)、爆炸等危險的區(qū)域，如變電站、炸

30、藥庫、燃料存貯設(shè)施或停車場等; 巖體安全，支護良好，附近無雜物堆積; 保證備用狀態(tài)下的通風(fēng)、安全; 考慮人員避險過程中的心理安全; 在礦井相關(guān)圖件中準確標注逃生路線和避險設(shè)施位置，并及時更新;503.8救生艙研發(fā)應(yīng)充分考慮礦井特點、緊急避險需求，在保證高可靠性的前提下力求實用、高技術(shù)含量 明確救生艙的適用范圍和適用對象； 必須經(jīng)過詳細的理論計算、試驗驗證，研發(fā)單位應(yīng)具備相關(guān)知識儲備、技術(shù)儲備和必要的試驗研究手段； 技術(shù)引進或相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的采用應(yīng)根據(jù)中國煤礦的特點，借鑒、吸納、再創(chuàng)新； 救生艙用設(shè)備、避難硐室用設(shè)備必須滿足防爆安全要求，并盡可能采用較高等級的本質(zhì)安全型設(shè)備； 關(guān)于電源：大容量鉛酸

31、蓄電池不能用于隔爆腔內(nèi)； 關(guān)于空調(diào)：溫度高于31.1時，液態(tài)CO2汽化可能不起降溫作用。51自救器 中裝有儲物架，可容納 50個備用自救器（包） 有一個進口門和一個出口門，以供礦工通過 每個門上裝有厚重塑料門簾，減少污染物進入主艙逃生中繼站（過渡站） 350bar儲氣瓶 5接口充氣面板 60min空氣呼吸器充氣時間4575s空氣呼吸器逃生快速加氣站3.9 根據(jù)近期專家考察，澳大利亞煤礦較多使用“空氣呼吸器加氣站”的方式，通過快速加氣站提高續(xù)航能力52硬體式救生艙主要研發(fā)單位（14家） 北科大(重生科技) 煤科總院沈陽院(MineARC) 中煤機械集團 中國礦大(無錫永神利) 中煤電氣集團（ST

32、RATA） 煤科總院重慶院無錫信諾視聽設(shè)備有限公司 濟寧恒泰礦業(yè)科技有限公司天津鴻緒工貿(mào)有限公司 青島華盾生命保障設(shè)備公司西安東風(fēng)儀表廠 西安新竹防災(zāi)救生設(shè)備公司 武昌船舶重工有限公司 中平能化機械制造有限公司避難硐室用設(shè)備主要研發(fā)單位（4家）北京眾生洲礦業(yè)科技中心 煤科總院沈陽院煤科總院重慶院 北京凌天世紀自動化有限公司3.10 國內(nèi)井下救生艙開發(fā)情況53具備高起點。在充分借鑒國外成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，將潛艇、船舶、高樓逃生等領(lǐng)域高新技術(shù)用于井下避險設(shè)施研發(fā)產(chǎn)學(xué)研緊密集合，相關(guān)領(lǐng)域單位積極參與積極開展國際合作，借鑒、吸納國外先進技術(shù)處于研發(fā)探索初期救生艙是生命工程，應(yīng)實用、安全、可靠，盡可能采用

33、能夠提高可靠性的高技術(shù)成果技術(shù)引進或相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)采用尚處于組裝、仿造、借用階段大部分救生艙未經(jīng)實踐檢驗，需通過實用不斷優(yōu)化調(diào)整尚未建立產(chǎn)品標準和設(shè)計、安裝、使用、維護、管理規(guī)范3.11 國內(nèi)井下救生艙研發(fā)基本特點54（四）壓風(fēng)自救系統(tǒng) 壓縮空氣自救裝置是一種固定在生產(chǎn)場所附近的固定自救裝置，當發(fā)生煤和瓦斯突出或突出前有預(yù)兆出現(xiàn)時，工作人員近進入自救裝置，打開壓氣閥避災(zāi)。它的氣源來自于生產(chǎn)動力系統(tǒng)壓縮空氣管路系統(tǒng)。由于管路內(nèi)的壓縮空氣具有較高的壓力和流量，不能直接用于呼吸，必須經(jīng)過減壓、節(jié)流使其達到適宜人體呼吸的壓力和流量值，并要同時解決消聲(由于減壓引起)和空氣凈化問題。通過可調(diào)式氣流閥調(diào)節(jié)節(jié)

34、流面積，以適應(yīng)不同供風(fēng)壓力下的流量要求，按健康人在靜止狀態(tài)吸氣20Lmin，在劇烈運動和緊張狀態(tài)下吸氣6080Lmin的標準，確定壓風(fēng)自救裝置的供風(fēng)量應(yīng)100L/min。554.1 壓風(fēng)自救系統(tǒng)的作用及構(gòu)成 壓風(fēng)自救裝置由壓風(fēng)管道、開關(guān)、送氣器、口鼻罩等組成，利用壓風(fēng)管道中的壓氣，借助于送氣器對壓氣進行減壓、消聲、凈化等處理，通過口鼻罩供人呼吸。 4.2 安設(shè)地點及數(shù)量要求 1）系統(tǒng)安設(shè)在壓風(fēng)管道上； 2）采掘工作面迎頭退后2540m的巷道內(nèi),放炮地點、撤人站崗與警戒位置、回風(fēng)系統(tǒng)有人作業(yè)處。長距離掘進巷道中應(yīng)每隔50m設(shè)置一組壓風(fēng)自救系統(tǒng)； 3）每組壓風(fēng)自救系統(tǒng)安設(shè)58個壓風(fēng)自救袋，供58

35、人使用。為便于應(yīng)急使用方便，應(yīng)安設(shè)在人行道側(cè)，且壓風(fēng)自救袋的高度宜在1.6m左右。564.3 建設(shè)完善礦井壓風(fēng)自救系統(tǒng)目標要求： 1.煤礦企業(yè)必須在按照煤礦安全規(guī)程要求建立壓風(fēng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，按照所有采掘作業(yè)地點在災(zāi)變期間能夠提供壓風(fēng)供氣的要求，進一步建設(shè)完善壓風(fēng)自救系統(tǒng)。 2.空氣壓縮機應(yīng)設(shè)置在地面；深部多水平開采的礦井，空氣壓縮機安裝在地面難以保證對井下作業(yè)點有效供風(fēng)時，可在其供風(fēng)水平以上兩個水平的進風(fēng)井井底車場安全可靠的位置安裝，但不得使用滑片式空氣壓縮機。 3.井下壓風(fēng)管路要采取保護措施，防止災(zāi)變破壞。 4.突出礦井的采掘工作面要按照防治煤與瓦斯突出規(guī)定（國家安全監(jiān)管總局令第19號）要求

36、設(shè)置壓風(fēng)自救裝置。其他礦井掘進工作面要安設(shè)壓風(fēng)管路，并設(shè)置供氣閥門。 57 （六）、供水施救系統(tǒng) 在礦井發(fā)生災(zāi)變時，為井下重點區(qū)域提供飲用水的系統(tǒng)，包含清潔水源、供水管網(wǎng)、三通閥門及監(jiān)測供水管網(wǎng)系統(tǒng)的輔助設(shè)備。 所有采掘工作面和其他人員較集中的地點、井下各作業(yè)地點及避災(zāi)硐室（場所）處設(shè)置供水閥門，保證各采掘作業(yè)地點在災(zāi)變期間能夠?qū)崿F(xiàn)提供應(yīng)急供水。按照煤礦安全規(guī)程要求設(shè)置三通及閥門。 井下供水管路應(yīng)采用鋼管材料，并加強維護，保證正常供水。 58建設(shè)完善礦井供水施救系統(tǒng)目標要求 1.煤礦企業(yè)必須按照煤礦安全規(guī)程的要求，建設(shè)完善的防塵供水系統(tǒng)； 2.除按照煤礦安全規(guī)程要求設(shè)置三通及閥門外，還要在所有

37、采掘工作面和其他人員較集中的地點設(shè)置供水閥門，保證各采掘作業(yè)地點在災(zāi)變期間能夠?qū)崿F(xiàn)提供應(yīng)急供水的要求。 3.要加強供水管路維護，不得出現(xiàn)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象，保證閥門開關(guān)靈活。 4.2010年底前，全國所有煤礦要完成供水施救系統(tǒng)的建設(shè)完善工作。 59 向外聯(lián)絡(luò) 報告情況（六） 、通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng) 就是實現(xiàn)井上井下和各個作業(yè)點的通信通暢，為防災(zāi)抗災(zāi)和快速搶險救災(zāi)提供準確的信息。 在主副井絞車房、井底車場、運輸調(diào)度室、采區(qū)變電所、水泵房等主要機電設(shè)備硐室和采掘工作面以及采區(qū)、水平最高點，應(yīng)安設(shè)電話。井下避難硐室（救生艙）、井下主要水泵房、井下中央變電所和突出煤層采掘工作面、爆破時撤離人員集中地點等，必須

38、設(shè)有直通礦調(diào)度室的電話。要積極推廣使用井下無線通訊系統(tǒng)、井下廣播系統(tǒng)。發(fā)生險情時，要及時通知井下人員撤離。 60建設(shè)完善礦井通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)目標要求： 1.煤礦企業(yè)必須按照煤礦安全規(guī)程的要求，建設(shè)井下通信系統(tǒng)，并按照在災(zāi)變期間能夠及時通知人員撤離和實現(xiàn)與避險人員通話的要求，進一步建設(shè)完善通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)。 2.在主副井絞車房、井底車場、運輸調(diào)度室、采區(qū)變電所、水泵房等主要機電設(shè)備硐室和采掘工作面以及采區(qū)、水平最高點，應(yīng)安設(shè)電話。 3.井下避難硐室（救生艙）、井下主要水泵房、井下中央變電所和突出煤層采掘工作面、爆破時撤離人員集中地點等，必須設(shè)有直通礦調(diào)度室的電話。 4.要積極推廣使用井下無線通訊系統(tǒng)、井下廣播系統(tǒng)。發(fā)生險情時，要及時通知井下人員撤離。 5.2010年底前，全國所有煤礦要完成通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)完善工作。 61 二 、充分認識建設(shè)煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”的重要性和必要性 建設(shè)完善煤礦井下安全避險“六大系統(tǒng)”是深入貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀、堅持以人為本、執(zhí)政為民的具體體現(xiàn)，是構(gòu)建社會主義和諧社會的必然要求，也是煤礦職工最關(guān)心、最直接、最現(xiàn)實的切身利益問題。 1、建設(shè)完善“六大系統(tǒng)”，是落實“安全第一、預(yù)防為主”安全生產(chǎn)方針的內(nèi)在要求。 2、建設(shè)完善“六大系統(tǒng)”是實現(xiàn)煤礦安全發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的客觀要求。 3、建設(shè)完善“六大系統(tǒng)”是