根據(jù)國家安全生產監(jiān)督管理總局《金屬非金屬地下礦山安全避險“六大系統(tǒng)”安裝使用和監(jiān)督檢查暫行規(guī)定的通知》(安監(jiān)總管一[2010]168號)文件精神,金屬非金屬地下礦山在2012年前必須安裝和使用安全避險“六大系統(tǒng)”。即,指監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、緊急避險系統(tǒng)、壓風自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)和通信聯(lián)絡系統(tǒng)。由于此項工作對于金屬非金屬地下礦山是一項新開展的工作,大家對地下礦安全避險“六大系統(tǒng)”的設施設備并十分了解,這給推行工作帶來一定影響。因此,要想保質保量的完成好這項工作,首先必須對地下礦安全避險“六大系統(tǒng)”有個全面的了解和認識,我通過查閱一些相關資料,對地下礦安全避險“六大系統(tǒng)”有了初步的理解,現(xiàn)就這方面的相關問題談談個人觀點,供大家參考。
一、安全避險“六大系統(tǒng)”的具體內容
首先,我們要了解安全避險“六大系統(tǒng)”的具體內容包括哪些。
(一)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。一是地下礦山企業(yè)應建立采掘工作面安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)對采掘工作面一氧化碳等有毒有害氣體濃度,以及主要工作地點風速的動態(tài)監(jiān)控。主要設備有:一氧化碳傳感器設置和風速傳感器設置。安裝地點是:一氧化碳傳感器設置主要安裝在采用壓入式通風的獨頭掘進巷道,每個采場入口處,掘進天井時;風速傳感器設置主要安裝在地下礦山各采掘工作面,礦井主通風機房。二是開采高硫等有自然發(fā)火危險礦床的地下礦山企業(yè),還應在采掘工作面設置溫度、硫化氫、二氧化硫等有毒有害氣體傳感器。三是存在大面積采空區(qū)、工程地質復雜、有嚴重地壓活動的地下礦山企業(yè)要建立完善地壓監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng),應采用監(jiān)測儀器或儀表實現(xiàn)對采空區(qū)穩(wěn)定性、頂板壓力、位移變化等對開采范圍內地表沉降量進行動態(tài)監(jiān)控。四是開采與煤共(伴)生礦體的地下礦山企業(yè),建立完善安全監(jiān)控系統(tǒng),《煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用管理規(guī)范》(AQ1029-2007)的要求,實現(xiàn)對井下瓦斯、一氧化碳濃度、溫度、風速等的動態(tài)監(jiān)測監(jiān)控。五是地下礦山企業(yè)建立完善提升人員的提升系統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)對井口調度室、提升絞車房、提升人員進出場所(井口、井底、中段馬頭門、調車場等)的視頻監(jiān)控。上述監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)要具有數(shù)據(jù)顯示、傳輸、存儲、處理、打印、聲光報警、控制等功能。
(二)井下人員定位系統(tǒng)。一是當班井下作業(yè)人員數(shù)少于30人的,應建立人員出入井信息管理系統(tǒng)。二是井下人員定位系統(tǒng)應具有監(jiān)控井下各個作業(yè)區(qū)域人員的動態(tài)分布及變化情況的功能。人員出入井信息管理系統(tǒng)應保證能準確掌握井下各個區(qū)域作業(yè)人員的數(shù)量。
(三)緊急避險系統(tǒng)。一是地下礦山企業(yè)應在每個中段至少設置一個避災硐室或救生艙。獨頭巷道掘進時,應每掘進<?xml:namespace prefix = st1 /><?xml:namespace prefix = st1 /><?xml:namespace prefix = st1 />500m設置一個避災硐室或救生艙。二是避災硐室或救生艙應設置在巖石堅硬穩(wěn)固的地方。避災硐室應能有效防止有毒有害氣體和井下涌水進入,并配備滿足當班作業(yè)人員1周所需要的飲水、食品,配備自救器、有毒有害氣體檢測儀器、急救藥品和照明設備,以及直通地面調度室的電話,安裝供風、供水管路并設置閥門。
(四)壓風自救系統(tǒng)。一是地下礦山企業(yè)應在按設計要求建立壓風系統(tǒng)的基礎上,按照為采掘作業(yè)的地點在災變期間能夠提供壓風供氣的要求,建立完善壓風自救系統(tǒng)。二是空氣壓縮機應安裝在地面。采用移動式空氣壓縮機供風的地下礦山企業(yè),應在地面安裝用于災變時的空氣壓縮機,并建立壓風供氣系統(tǒng)。井下不得使用柴油空氣壓縮機。三是井下壓風管路應采用鋼管材料,并采取防護措施,防止因災變破壞。井下各作業(yè)地點及避災硐室(場所)處應設置供氣閥門。
(五)供水施救系統(tǒng)。一是地下礦山企業(yè)應在現(xiàn)有生產和消防供水系統(tǒng)的基礎上,按照為采掘作業(yè)地點及災變時人員集中場所能夠提供水源的要求,建立完善供水施救系統(tǒng)。二是井下供水管路應采用鋼管材料,并加強維護,保證正常供水。井下各作業(yè)地點及避災硐室(場所)處應設置供水閥門。
(六)井下通信聯(lián)絡系統(tǒng)。一是地下礦山企業(yè)應按照《金屬非金屬礦山安全規(guī)程》的有關規(guī)定,以及在災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,建設完善井下通信聯(lián)絡系統(tǒng)。二是地面調度室至主提升機房、井下各中段采區(qū)、馬頭門、裝卸礦點、井下車場、主要機電硐室、井下變電所、主要泵房、主通風機房、避災硐室(場所)、爆破時撤離人員集中地點等,應設有可靠的通信聯(lián)絡系統(tǒng)。三是礦井井筒通訊電纜線路一般分設兩條通訊電纜,從不同的井筒進入井下配線設備,其中任何一條通訊電纜發(fā)生故障,另一條通訊電纜的容量應能擔負井下各通訊終端的通訊能力。井下通訊終端設備,應具有防水、防腐、防塵功能。四是采用無線通訊系統(tǒng)的地下礦山企業(yè),通訊信號應覆蓋有人員流動的豎井、斜井、運輸巷道、生產巷道和主要采掘工作面。
二、安全避險“六大系統(tǒng)”設備設施的構成與性能
接著,我們來了解安全避險“六大系統(tǒng)” 主要設備設施的構成與性能有哪些。
(一)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)
監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)由主機、傳輸接口、分站、傳感器、斷電控制器、聲光報警器、電源箱、避雷器等設備組成的系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有模擬量、開關量、累計量采集、傳輸、存儲、處理、顯示、打印、聲光報警、控制等功能,用于監(jiān)測甲烷濃度、一氧化碳濃度、風速、風壓、溫度、煙霧、饋電狀態(tài)、風門狀態(tài)、風筒狀態(tài)、局部通風機開停、主通風機開停,并實現(xiàn)甲烷超限聲光報警、斷電和甲烷風電閉鎖控制。
礦山巖體智能聲發(fā)射監(jiān)測儀,該監(jiān)測儀用于礦山深部開采及高應力下礦體回采地壓監(jiān)測及預報。儀器攜帶方便、使用靈活、性能先進、操作簡單,具有智能化的特點。該監(jiān)測儀具有以下優(yōu)點:主要從巖體聲發(fā)射的大事件、總事件、能率三個方面獲得監(jiān)測結果,這三方面的數(shù)據(jù)可判別巖體在高應力下聲發(fā)射的能量、頻度與規(guī)模,從而全面判別及預報巖體的穩(wěn)定性狀況。這種監(jiān)測儀實現(xiàn)了井下24小時連續(xù)監(jiān)測,加大了監(jiān)測的力度,使獲得的監(jiān)測數(shù)據(jù)更加全面,也使分析結果更具有說服力。在儀器上集成了存儲芯片,監(jiān)測數(shù)據(jù)可以智能化存儲,并通過專門接口與PC相接,實現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動錄入,具備了數(shù)據(jù)存儲的智能化。為后處理系統(tǒng)創(chuàng)造了極為便利的接口與通道。該儀器在硬件的設計上采用了低功耗型元器件,實現(xiàn)了儀器運行的低耗能,使得儀器借助于內部的供電電池連續(xù)在井下使用1周左右。
(二)井下人員定位系統(tǒng)
礦山作業(yè)人員井下定位及動態(tài)監(jiān)管系統(tǒng)由無線編碼發(fā)射器、數(shù)據(jù)采集控制設備、數(shù)據(jù)傳輸網絡、地面中心軟件系統(tǒng)及服務器組成。無線編碼發(fā)射器發(fā)出代表人員身份信息的射頻信號,經采集控制設備接收并通過數(shù)據(jù)傳輸網絡上傳到地面中心軟件系統(tǒng),經過分析處理在顯示終端實時顯示各種信息。以現(xiàn)代無線電編碼通訊技術(RFID)為基礎,應用現(xiàn)代無線電通訊技術中的信令技術及無線發(fā)射接收技術,結合目前流行的數(shù)據(jù)通訊、數(shù)據(jù)處理及圖形展示軟件等技術。系統(tǒng)能夠及時、準確的將井下各個區(qū)域人員和移動設備情況動態(tài)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和移動設備的總數(shù)及分布狀況;系統(tǒng)能跟蹤干部跟班下井情況、每個礦工入井、出井時間及運動軌跡,以便于企業(yè)進行更加合理的調度和管理。
(三)緊急避險系統(tǒng)
目前,我國研究應用有四類:第一類是鋼制救生艙。第二類是軟體充氣式救生艙。第三類是過渡站。第四類是井下永久性避難硐室。
鋼制步入式救生艙。適用于煤礦與金屬/非金屬礦 ,鋼制氣密性設計 ,瞬間耐高溫能力 ,有源/無源雙重選擇 ,抗沖擊壓力0.103-2兆帕 ,96小時的空氣、食物與水等供應配有車輪與牽引拖掛套件的救生艙。
可充氣式救生艙。為井下受困礦工提供可新鮮呼吸空氣; 96小時的空氣、食物與水等供應;折疊儲放在被稱為“拖橇”的鋼制容器中;使用拖橇中的壓縮空氣瓶可在3分鐘內充氣成型;氣囊采用MSHA批準的耐用材料;配有過渡艙,防止有害氣體進入主艙。
固定式避難室(含屏蔽式空氣拖撬)。地下避難室是在礦井下(主要是煤礦)建造固定的房間,房間的墻壁和門都需要達到相應的防爆要求。在避難室內將會提供可呼吸的新鮮空氣、有毒有害氣體去除裝置、氣體探測設備等。固定避難室空間相對較大,可以容納更多的礦工。硐室與巷道之間的墻壁澆注厚1米的混凝土,硐室門采用鋼板制成,可以承受較大沖擊力。避災硐室的各種管線,如水管、電纜、壓縮空氣管采用不可燃的高強度材料制作。避災硐室內的自救設施齊備,設有與各處聯(lián)系的防爆電話,備有光學瓦斯檢定儀、一氧化碳檢定儀、便攜儀。硐室頂板懸掛了有壓風式自救頭袋,保證危險時員工可呼吸充足的氧氣。為防萬一,每個硐室還準備了壓縮式氧氣自救器。此外,避災硐室內還設置了供水裝置,儲備能滿足人食用3-7天的瓶裝純凈水和壓縮食品,做到定期更換,一旦井下突發(fā)災害,可為遇險礦工提供生命供給,為救援爭取寶貴時間。
各種規(guī)格救生艙一般可以容納8人至36人,產品尺寸可以根據(jù)井下情況設定。各類產品均可以有有源和無源兩種模式。可以在井下災害事故發(fā)生導致電力系統(tǒng)破壞的情況下,仍然可以保持保護狀態(tài)。各類產品除了井下職工隨身小靈通和礦井有線通訊外,還配備了世界上最先進“透地通訊”。救生艙艙體使用高強度鋼材為材質,通過高質量焊接,可防止外部環(huán)境傷害,如爆炸沖擊波、透水、高溫、巷道有害氣體滲入等;艙內配備各種裝備,維持艙內生存環(huán)境裝備有供氧、監(jiān)測艙內外環(huán)境、去除有害氣體、供食、供水、急救箱、常用藥品、座椅、垃圾箱、免沖水打包廁所等。可為被困逃生人員提供一個舒適的生活環(huán)境。
(四)壓風自救系統(tǒng)
壓風自救裝備系統(tǒng)由空氣壓縮機、井下壓風管路及固定式永久性自救裝備組成。本身具有消音減壓、節(jié)流、凈化等特點,整個系設施,是利用礦井已裝備的壓風系統(tǒng),在并下發(fā)生災變情況時及時向災區(qū)提供新封空氣,當發(fā)生災變預兆出現(xiàn)時,工作人員近進入自救裝置,打開壓氣閥避災。
空氣壓縮機安裝在地面。井下各作業(yè)地點及避災硐室(場所)處應設置供氣閥門。固定式永久性自救裝備為隔絕式防護裝置,當災變時,避災人員應立即跑至壓風自救裝置處,解開披肩防護袋,打開球閥開工,迅速鉆進披肩防護袋,其壓力達0.09Mpa左右,對袋外空氣形成正壓,而袋外有害空氣壓力低,不能進入防護袋,使避災人員不致受侵害。披肩防護材料具有不漏氣、阻燃和抗靜電特點。
(五)供水施救系統(tǒng)
供水施救系統(tǒng)要求除了日常在采掘作業(yè)地點及災變時人員集中場所能夠提供水源的要求,當發(fā)生事故時,系統(tǒng)要為被困人員在井下各作業(yè)地點及避災硐室(場所)提供正常供水,為救援創(chuàng)造時間。
供水施救系統(tǒng)是將防塵用水過濾成為飲用水,所有采掘工作面和其他人員較集中的地點、井下各作業(yè)地點及避災硐室(場所)處設置供水閥門,保證各采掘作業(yè)地點在災變期間能夠實現(xiàn)提供應急供水。按照相關安全規(guī)程要求設置三通及閥門,井下供水管路應采用鋼管材料供水。
(六)通信聯(lián)絡系統(tǒng)
系統(tǒng)主要由地面設備、以大網絡及井下廣播裝置組成:地面設備有程控交換機,調度電話;井下設備有電話分控站、音箱、報警箱、電源箱及連接設備等。 ? 主要功能具有礦井安全生產應急救援指揮的“一鍵呼”功能。井下緊急呼叫功能在井下出現(xiàn)緊急狀況時,按下分控站或報警箱上的“緊急呼叫”按鈕,立即中斷系統(tǒng)內的對講與廣播,直接呼叫調度室的調度電話,及時通報井下緊急情況。地面緊急廣播功能在按下程控交換機的電話“群呼按鈕”,立即切斷系統(tǒng)內所有的對講與廣播,由調度室對分區(qū)或全礦區(qū)進行緊急廣播,實現(xiàn)安全生產應急調度指揮。輔助功能具有分控站與分控站之間,分控站與電話之間進行雙向撥號對講。
礦井通信聯(lián)絡系統(tǒng)可以滿足日常通信聯(lián)絡與搶險救援雙重任務,井上調度員能隨時與通信系統(tǒng)內的任何一部電話(包括井下電話、wifi移動電話、井上辦公電話等)建立聯(lián)系,并可以隨時與上級主管部門建立聯(lián)系。礦井通信聯(lián)絡系統(tǒng)既可以實現(xiàn)任意兩部電話之間雙向通信以及多部電話之間電話會議,也可以實現(xiàn)某一電話向多部電話發(fā)起廣播,并可以通過礦用防爆音箱將廣播信號放大,系統(tǒng)支持設定多個廣播組。與WiFi(無線網絡)配合,可以實現(xiàn)話機終端的無線部署與移動通信。