安全避险六大系统示范化矿井建设实践

煤矿井下平安避险六大系统示范化矿井建设实践赵新达朱焕然刘德春张富楼山东能源新矿集团赵官能源公司山东齐河251113摘要：通过新矿集团赵官能源公司建设固定平安避难硐室的实践，通过完善监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络六大系统，探索煤矿平安避险六大系统建设，实现本质平安型矿井。关键词平安避险六大系统建设CoalmineSafetyRiskSixBigSystemsModelofMineConstructionPracticeZhaoXin-daZhuHuan-ranLiuDe-chunZhangFu-louShandongenergygroupofneworedepositZhaoGuanEnergyCorporationShandongQihe251113Pickto:thenewminesgroupZhaoGuanenergycompanybuildingsecurerefugechamberpractice,throughtheimprovementofmonitoring,personnelpositioning,emergency,forcedairself-rescue,waterrescueandcommunicationsixsystems,exploringthecoalminesafetyrisksixsystemconstruction,realizeintrinsicsafetymine.Keywords：safetyhedgesixsystemconstruction赵官能源公司作为山东省高瓦斯矿井之一，始终坚持“平安第一、预防为主、综合治理〞的方针，始终坚持“装备、治理、培训〞并重的原那么，始终把握平安生产规律特点，不断创新平安治理模式，积极开展煤矿井下平安避险六大系统示范化矿井建设，并确定以建设井下固定避难硐室为主，以使用煤矿井下移动救生舱为辅的工作思路，在新矿集团中率先建成了井下平安避难硐室，并完善了平安避险六大系统，进一步提升了矿井平安保障能力，为平安避险六大系统示范化矿井建设奠定了根底。1.煤矿井下平安避险六大系统建设的必要性煤矿井下平安避险系统不完善，会造成大量人员伤亡的事故。例如，煤矿井下瓦斯爆炸、瓦斯与煤尘爆炸、煤尘爆炸、炸药爆炸等都会造成大量人员死亡。煤矿事故的惨痛教训说明，在发生事故的瞬间，因爆炸、坍塌、冲击波等伤害而遇难的人员，仅占事故总伤亡人数的10％左右；而90％的矿工遇难，都是由于事故后附近区域氧气耗尽，含有高浓度有毒、有害气体，逃生路线被阻断，而无法及时撤离到平安区域造成的。因此，建设煤矿井下平安避险六大系统，对提高煤矿抗灾能力，减少事故伤亡，保证煤矿平安生产具有十分重要的意义。赵官能源公司在完善监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络六大平安系统的同时，坚持以人为本、关爱生命，保障平安的原那么，积极开展了煤矿井下平安避险六大系统示范化矿井建设。在新矿集团的高度重视和直接领导下，2023年以来，赵官能源公司学习借鉴兄弟煤矿的先进体会，根据安监总煤装〔2023〕59号《关于进一步加快煤矿井下平安避险“六大系统〞示范矿井建设的通知》、安监总煤装〔2023〕33号文件《煤矿井下平安避险“六大系统〞建设完善根本标准〔试行〕》与鲁煤安管[2023]51号关于印发《山东省煤矿井下紧急避险系统建设监督治理方法〔试行〕》的通知的要求，按照煤炭工业济南设计研究院专项设计，2023年以-600延深上部避难硐室建设为试点，并确保2023年6月底前建成6个井下平安避难硐室和2个移动式救生舱。2.赵官矿井平安避险六大系统主要技术特征2.1监测监控系统选用1套KJ76N型矿井平安监测及生产监测、监控系统，以及各主要生产环节的自动控制系统，并通过矿井局域网实现联网，实行计算机科学治理。井下环境监测还另设一套KSS-200束管监测系统，主要用于对井下气体成份的分析，实现H2、O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6气体含量的24h在线连续监测，对其含量变化情况进行预测。避难硐室、可移动式救生舱内、外部设瓦斯、一氧化碳、二氧化碳、氧气、温度、湿度传感器各1个。设计分别在井底车场、水泵房变电所及靠近回摘工作面上、下顺槽、各掘进工作面的巷道内、避难硐室内及可移动救生舱等位置设置井下分站，各分站至传感器距离不超过2.0km。井下通用分站、瓦斯闭锁分站摘用总线制信号电缆与位于井底车场的光端机后分线盒连接。避难硐室、救生舱内的分站摘用专用信号电缆直接由避难硐室、救生舱连接至井底车场井下光端机后分线盒。2.2人员定位系统摘用KJ133型矿用作业人员定位考勤系统。该系统由地面中心站、数据传输通道、井下数据监测分站、人员定位器射频卡等组成。根据赵官煤矿的实际情况，主站设在矿井生产调度指挥中心，分站主要设在井底车场、主要行人的各联络巷道、轨道巷、工作面附近及井下避难硐室、可移动式救生舱出、入口等，所有入井人员必须携带射频卡，井下各位置点射频卡分别与其附近的分站连接，射频卡信息经分站识别接入后传输至生产调度指挥中心主站，矿井调度中心可实时监测井下各地点人员分布情况。2.3紧急避险系统矿井最大班下井人员为276人，设计井下避险设施按效劳300人布置。设计在井下布置避难硐室和可移动式救生舱以满足井下人员紧急避险需要。根据矿井生产实际情况及井下工作人员分布，设计布置在-600m水平上部与〔后期在下部〕各布置永久避难硐室1个，按效劳80人布置。在一摘区上部布置永久避难硐室，按效劳60人布置。在二、三摘区各布置1个避难硐室，按效劳60人布置。在-415m水平东翼一摘布置1个永久避难硐室，按效劳60人布置。在一摘区顺槽中配备可移动式救生舱2台能容纳20人。2.4压风自救系统地面设置集中式压风机站，安装4台SAC220W-8Hc型双螺杆空压机〔水冷式〕，排气量38.2m3/min，排气压力0.8MPa，其中3台工作，1台备用。每台压风机配10kV，220kW电动机。地面主干管选用D219×7mm无缝钢管，沿副井井筒敷设下井，支管选用D194×6mm、D108×4mm、D89×4mm矿井井下最大班下井人数为276人，救援用风按每人0.3m3/min计算，井下人员布置1.2倍的富裕系数，救援用风量为99.36m3/min，布置漏风及损耗系数，救援用风量为2.5供水施救系统井下摘用消防、洒水合一的给水管道系统，经副井井筒下井后，由车场接向各摘掘工作面，摘取枝状布置方式，井下消防洒水给水管道接入避难硐室，为硐室提供给急供水，供水管路沿底板直埋敷设进入硐室，设专用接口和供水阀门。接入避难硐室之前在支管上设减压阀，防止压力过大对人员造成损伤。2.6通信联络系统包括行政治理通信、生产调度通信、电力调度通信、防火灌浆通信、无线通信等。交换机选用数字程控调度总机，行政和调度合一，交换机用户线容量528线，安装于矿办公楼。其中生产调度通信200线，行政通信328线。井下设有生产调度通信、电力调度通信、防火灌浆通信、无线通信系统、矿用智能应急救援语音系统。井下避难硐室、救生舱、井下主排水泵房、信号间、调度站、摘掘工作面、爆破时撤离人员集中地点等，设有直通矿调度室的直通，能在灾变期间能够及时通知人员撤离和实现与避险人员通话。避难硐室直通与井底车场通信线网或摘区通信线网使用共同的通信电缆，为确保通信电缆的平安可靠，井下干线电缆全部摘用带钢丝铠装保护的矿用阻燃通信电缆；直通至分线盒通信电缆也特别摘用带钢丝铠装保护的矿用阻燃通信电缆，而不用普通的矿用通信电缆，且直通需定期测试保护，以确保其在非常情况下可靠使用。矿井设有矿用智能应急救援语音系统，井下安装扩音播送地点主要在各轨道大巷及上下山的上、下部、各掘进工作面及各摘煤工作面、井下中央变电所、避难硐室、救生舱硐室、主排水泵房及变电所、摘区排水泵房、各胶带大巷胶带机机头硐室及沿线等。3.紧急避险设施的分布、结构和功能根据摘区各摘掘工作面的人员分布情况，按照“一人一位，就近避难，多点布置〞原那么，根据矿井生产实际情况及井下工作人员分布，井下各地点作业人员为276人，本设计井下紧急避险设施按效劳300人考虑。3.1紧急避险设施分布-415m水平东、西翼大巷距离井底车场长度小于1000m，井底车场及-415m水平东、西翼大巷工作人员到达井底车场后可通过副井罐笼提升或主、副、风井的梯子间步行平安撤至地面，因此在井底车场及-415m水平东、西翼大巷不考虑设置避险设施。对于在-600m延深区布置的3个掘进工作面，考虑在-600m水平上部布置1个永久避难硐室，-600m水平上部永久避难硐室按80人考虑。该永久避难硐室效劳3条暗斜井掘进工作面及-600m水平上部辅助及治理人员，最大逃生距离为1000m。当后期-600m水平形成后，在-600m水平布置一个永久避难硐室。-415水平布置2个东翼大巷掘进工作面，考虑在-415m水平东翼布置1个暂时避难硐室，-415水平东翼暂时避难硐室按40人考虑，该暂时避难硐室最大效劳距离为1000m，后期当-415水平东翼掘进工作面距离该暂时避难硐室超过1000m时，将-415m水平东翼暂时避难硐室移动至该区域。一摘区布置1个摘煤工作面，1个掘进工作面，考虑在一摘区上部布置暂时避难硐室，保护范围为1702工作面生产人员及一摘区上山辅助治理人员，一摘区暂时避难硐室按40人考虑，最大逃生距离为980m。考虑到1701上巷掘进工作面长度超过1000m，在顺槽中配备可移动式救生舱2台能容纳20人，可移动式救生舱位于顺槽掘进面附近，掘进面工作人员逃生距离短，不超过200m。二摘区布置1个摘煤工作面，1个掘进工作面，考虑在二摘集中轨道巷与二摘集中疏水巷之间布置1个避难硐室，二摘区避难硐室按60人考虑，2701工作面作业人员逃生线路最长，最大逃生距离为960m。三摘区布置1个摘煤工作面，1个掘进工作面，考虑在三摘集中轨道巷一侧布置1个避难硐室，三摘区避难硐室按60人考虑，3702工作面作业人员逃生线路最长，最大逃生距离为990m。3.2永久避难硐室结构一次支护摘用全螺纹等强锚杆+钢筋网+喷射混凝土的锚网喷支护，二次支护摘用钢筋混凝土支护，同时在一、二次支护之间充填了缓冲、密闭垫层。硐室设有四道防爆密闭，具有抗爆、防毒、防火、耐高温等功能。3.3永久避难硐室功能主要是为此范围内工作人员、辅助及治理人员、井底车场人员及西翼大巷人员提供避险场所，同时也可以作为暂时救援指挥和现场急救中心。永久避难硐室除了配备应对各种灾害、保障人员平安生存的各种设施、系统外布置了连通硐室与地面的压风、通信、监测监控、电力供给、各种管路，实现了多级防护。〔1〕避难硐室需要具备防火防爆、抗高和气冲击波破坏的功能。该系统应能够抵抗瞬时高温，抗冲击波不小于0.3MPa。要求防爆密闭门的开启应遵循灵活、快捷、手动、密闭性良好等原那么；〔2〕避难硐室需要具备隔绝有毒有害气体的功能。该系统应能够在避险人员进入硐室时，防止毒害气体的渗入；〔3〕避难硐室需要具备环境监测和通讯功能。该系统应能够监测硐室内CO、CO2、O2、CH4、H2S、温度和湿度的变化，并在环境参数超限时发出警报，提醒硐室内的人员摘取相应的措施保证环境的稳定，要求硐室内具备有线和无线两种通讯方式；〔4〕避难硐室需要具备氧气供给和空气净化功能。通过引入地面钻孔或井下现有压风管路，与硐室内部的压风控制系统和布气系统相连接为避难硐室内供氧，满足避难硐室内人员的氧气需求，同时形成内外正压，防止毒害气体的渗入。当外部系统被破坏时，通过生氧净化器供氧系统，为硐室去除余外的CO2和有毒有害气体，同时释放出的氧气能够保证避难硐室内避险人员96h的需求；〔5〕避难硐室需要具备能量供给和保持生存根本需求的功能；包括照明系统、动力系统、水、食物、卫生设备、标志标识、急救箱、灭火器和自救器等。4、平安避险六大系统培训与应急演练矿山平安避险六大系统培训是矿山平安培训工作的重要组成局部，通过平安培训工作可有效地提高矿工的平安意识和平安知识水平，使得矿工更加熟悉井下作业环境以及各类事故的应急处置方法。针对本矿的井下紧急避险体系，编制了与其相适应的矿山平安培训方案。培训方案内容涵盖了井下紧急避险功能特性、各种应急设备的使用方法、设备使用中的考前须知、不同类型事故发生后的应对方法以及系统中各种设备的日常保护等方面的内容。4.1全员集中培训井下紧急避险系统完善后，对所有井下作业人员进行全面的教育培训，并将其纳入新工人培训的重点内容中；所有井下作业人员必须熟悉事故灾害应急救援预案，熟知避灾路线和各种灾害的标示图标；摘、掘工作面人员必须按照一人一位的原那么，熟知自己在几号硐室〔舱〕几号位。4.2分批组织培训矿井要先培训一批技术人员做为兼职教师，培训完毕后矿以科室、区队为单位，分批组织集中培训，以完成覆盖全矿的平安避险体系培训。4.3专业人员保护安装维修人员主要以厂家为主，矿井配备专业的日常保护人员，对专业保护人员进行专业培训前方可上岗，实现专人治理，专人保护。对井下移动救生舱与永久避难硐室的专业保护人员进行专业培训，考试合格，持证上岗，做到了专业化保护治理。加强对员工的平安培训，将正确使用紧急避险设施作为入井人员平安培训的重要内容，并且要进行严格考核，确保所有入井人员熟悉井下紧急避险系统，熟练掌握紧急避险设施的使用方法，具备平安避险的根本常识。凡考核不合格的人员严禁入井，公司每年由经理组织，各专业副总参加，各专业科室配合开展一次紧急避险应急演练，结合救生舱等避险设施的建设应用，对矿井原有的应急救援响应预案、特别是各区队班组应对各种灾害的应急响应机制，进行了必要调整和进一步完善，组织完成了实战演练，并且建立应急演练档案。5、下一步平安避险六大系统建设的配套工作5.1做好救生舱等避险设施与平安避险六大系统的对接工作下一步做好救生舱和避难硐室与原有供电、供水、压风、通信、监测监控等系统的对接，特别是在永久避难硐室，做好与之配套的通信、压风、监测监控各种管线布置。根据救生舱和避难硐室的位置，布置巷道长度及作业人员的分布地点、数量，重新规定了各工