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1、煤矿井下安全避险“六大系统”,1998年5月20日，内蒙古乌海市巴音乌素煤矿发生透水事故，矿工杭平和其他12个矿工被困井下，杭平靠吃骡子肉、喝污水生存，被困34天后获救；2009年6月17日，贵州晴隆矿难，矿工赵卫星被困25天后获救，他在井下靠渗透水、树皮苦等救援。2010年3月28，王家岭煤矿北翼盘区101回风顺槽发生透水事故，初步判断为小窑老空水。事故造成153人被困。经全力抢险，115人获救，另有38名矿工遇难。“328”王家岭矿难中，尽管115位矿工被困8天后获救，但被困矿工在井下是靠“吃煤渣、装炸药的纸箱”维系生命。,智利 2010年8月5日圣何塞铜矿发生矿难，33名工人受困地下62
2、2米深处；10月13日工人开始升井。69天时间，受困人员全部生还。营救成功的关键是智利矿井中普遍采用螺旋型矿道，每隔一段就会有避难所，约50平方米，里面备有水和食品。避难所:室温维持在32至36摄氏度，有通风口，有生命赖以维持的饮用水。,2010年国办23号文国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知强制性地要求各地煤矿在3年内完成安全监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等安全避险“六大系统”的安装。逾期未安装的，将依法暂扣安全生产许可证、生产许可证。,六大安全避险系统就是充分利用矿井生产中人员跟踪管理系统、应急避难系统、压风系统、防尘消防系统、通
3、信系统和安全监控系统在应急救援中发挥安全避险作用，全面提升煤矿应急和安全保障能力。要使六大系统在安全避险中发挥应急救援作用，对六大系统提出了更高的要求。六大系统应该具有更高的可靠性，更强的抗灾变能力，系统的设置范围应该更广，延伸到所有可能有人作业和井下的所有空间。因此，六大系统的建设必须从安全避险的要求入手，不断完善和强化。,2010年国办23号文国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知强制性地要求各地煤矿在3年内完成安全监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等安全避险“六大系统”的安装。逾期未安装的，将依法暂扣安全生产许可证、生产许可证。,压风自
4、救系统,压风自救系统应用案例,案例1 1989年1月8日凌晨2时40分建山煤矿东顺槽在放炮后延期12小时发生煤与瓦斯突出、突出煤量80 t之多堵寒巷道20余米。使四位矿工遇险，其中一位矿工在压风自救防护袋的保护下安全脱险。,压风自救系统应用案例,案例2 1989年12月19日16时52分，建山煤矿西翼2201回采工作面巷道掘进放炮时发生煤与瓦斯突出，突出煤量500t,堵塞巷道80 m,突出瓦斯50-60km3，风流逆转1400m 以上。进风副井口瓦斯浓度2-4。由于突出大量瓦斯，风流逆转，使整个西翼38位矿工遇险，其中36位矿工在压风自救防护袋的保护下安全脱险.另2位因过早离开压风自救防护袋造
5、成1人窒息死亡，,压风自救系统应用案例,案例3 江西丰城局新建矿是一座突出矿井，该矿在有突出危险的煤巷掘进工作面安装了压风自救系统。在一次煤与瓦斯突出事故发生前，工作面出现突出征兆，36名矿工迸人压风自救系统的防护袋内，在处于正在状态下不断供给新鲜空气，防止了突出瓦斯的进入，确保了36人的生命安全，突出后由救护队营救出井。,压风自救系统应用案例,案例4 老虎台煤矿具有煤与瓦斯突出和冲击地压双重灾害，2006年工作面发生了冲击地压、大量瓦斯涌出，16名矿工全部进入压风自救系统的防护袋内，确保了生命安全。事故安全避险的事实说明，只要按规程的规定设置压风自救系统，并正确使 用这些设施，当灾害来临时可
6、以有效地确保矿工的人身安全。,案例5:2011年11月3日河南省义马煤业集团公司千秋煤矿发生冲击地压事故。死亡10人,65人获救。营救措施:利用原有的供水管，压风管向受灾点供风，加大救援作业区供风量。,国家安全监管总局国家煤矿安监局发安监总煤2007167号文，关于所有煤矿必须立即安装和完善井下通讯、压风、防尘供水系统的紧急通知 煤矿井下“三条线”是煤矿生产调度、安全防护、防尘除尘的重要设施和有效预防煤与瓦斯突出事故、煤尘爆炸事故的重要措施，也是提高煤矿防范抵御事故灾害能力的重要设施，是正常生产的“保障线”，被困矿工的“生命线”。,压风自救系统的作用,压风自救系统主要是用于事故时遇险人员避灾自
7、救的设施，它的作用体现在：当井下发生煤与瓦斯突出事故、自救器失效或人员来不及使用自救器；采掘工作面突然停风，瓦斯等有毒有害气体浓度升高，导致缺氧，巷道较长，人员不能迅速安全地撤出；掘进工作面发生冒顶，且冒顶量大，冒落煤矸石堵塞巷道全断面，风筒被压埋，冒顶区以内无风；与自救器配合使用，作用相同，互为补充；遇到其他事故或灾害时紧急自救使用。,建设完善矿井压风自救系统目标要求,1.煤矿企业必须在按照煤矿安全规程要求建立压风系统的基础上，按照所有采掘作业地点在灾变期间能够提供压风供气的要求，进一步建设完善压风自救系统。2.空气压缩机应设置在地面；深部多水平开采的矿井，空气压缩机安装在地面难以保证对井下
8、作业点有效供风时，可在其供风水平以上两个水平的进风井井底车场安全可靠的位置安装，但不得使用滑片式空气压缩机。3.井下压风管路要采取保护措施，防止灾变破坏。4.突出矿井的采掘工作面要按照防治煤与瓦斯突出规定（国家安全监管总局令第19号）要求设置压风自救装置。其他矿井掘进工作面要安设压风管路，并设置供气阀门。5.2010年底前，全国所有煤矿要完成压风自救系统的建设完善工作。,煤矿安全规程对压风自救系统有何规定？答：在突出煤层采掘工作面附近、爆破时撤离人员集中地点必须设有直通矿调度室的电话，并设置有供给压缩空气设施的避难硐室或压风自救系统。工作面回风系统中有人作业的地点，也应设置压风自救系统。,压风
9、自救系统的构成,煤矿井下压风自救系统是利用矿井压缩空气(压风)管路系统，接出分岔管，并接上防护袋、面罩或喇叭口等连接人呼吸器管的面具，将压风经减压节流、消声、过滤后供给避难矿工、保护他们免受有毒或窒息性气体侵害的器具。该系统主要由空气压缩机、井下压风管路及固定式永久性自救装备组成。当发生煤和瓦斯突出或突出前有预兆出现时，工作人员进入自救装置，打开压气阀避灾。,压风自救系统的构成,1一三通；2一气管；3一弯头；4一接头；5一球阀；6一气管；7一自救器；8一卡子；9一防护袋,压风自救系统的安装如下图所示。,压风自救系统的构成,压风自救系统如下图所示。,压风自救系统的构成,压风自救系统的安装如下图所
10、示。,压风自救系统的构成,压风自救系统如下图所示。,压风自救系统的构成,工作原理,发生动力现象时避灾人员迅速撤离到自救装置解开防护袋打开通气开关迅速钻进防护袋内压气减压阀节流减压新鲜空气充满防护袋袋内正压力达0.09MPa左右袋外有害气体不能进入防护袋内 防护袋为特制塑料通过热合而成，不漏气，阻燃和抗静电,压风自救系统可以和隔绝式自救器构成二级自救系统、即在设置压风自救装置(系统)的地点贮备隔绝式自救器，矿工进入压风自救装置的防护袋后，可以在压风(新鲜空气)的掩护下换戴贮备在此地的隔绝式自救器，作应急自救的接力工具继续撤退到安全地点。,压风自救系统的构成,压风自救系统的构成,为了采煤工作面安全
11、避险的需要，我国还研制了由盒体、送风管、软管、半面罩等组成的面罩式压风自救装置。下图是我国研制的用于综采或高档普采等回采工作面的面罩式压风自救装置示意图。,压风自救系统的构成,1一盒体；2一送风器；3一卡箍；4一软管；5一紧固螺母；6一半面罩,综采工作面压风自救系统的安装示意图,1一阀门；2一放水器；3一气水分离器；4一主管；5一支管；;6一压风自救装置；7一支架；8一采煤机,综采工作面压风自救系统主管采用气压胶管、敷设在液压支架两个立柱后面的底座上，自救装置和支管安装在液压支架顶部，主管及自救装置均随移架而前移。压风管路中的水通过放水器放水，气水分离器过滤压风管路中的油蒸气及铁锈渣，过滤干净
12、的压风经支管迸人压风自救装置。,压风自救系统的构成,高档普采工作面压风自救系统的安装示意图,1一挂钩；2一送风器；3一胶管；4一三通；5一快速接头；6一刮板输送机；7一单体液压支柱,高档普采工作面压风自救系统与综采工作面的系统相似，但工作面主管采用钢丝纺织的高压胶管，敷设在刮板输送机采空区侧的电缆槽内，不随机前移。连接自救装置的支管通过自封快速接头与主管连接，以便于回柱时人工将自救装置转移至靠煤壁一排的单体液压支柱上。,压风自救系统的构成,压风自救系统指标要求,基本要求防护袋、送气管材料应符合MT 113的规定如配有面罩，其材料应符合GB 2626的规定具有减压、节流、消噪声、过滤和开关等功能
13、装置外表面光滑、无毛刺，表面涂镀层均匀、牢固系统零、部件的连接应牢固、可靠，不得存在无风、漏风或自救袋破损长度超过5mm的现象,基本要求装置操作应简单、快捷、可靠使用时，应感到舒适、无刺痛和压迫感系统风管道供气压力0.30.7 MPa，在0.3 MPa压力时，每台装置的排气量应在100150 Lmin范围内工作时噪声应小于85 dB(A)系统的管路规格为：主管（矿井一翼主压风管路）150mm及以上分管（采区主压风管路）为100mm及以上采掘工作面为50mm及以上,压风自救系统指标要求,压风自救系统建设标准,（一）压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内的压缩空气管道上；（二）在以下每
14、个地点都应至少设置一组压风自救装置：距采掘工作面2540m的巷道内、爆破地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处等。在长距离的掘进巷道中，应根据实际情况增加设置；（三）每组压风自救装置应可供58个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。,压风自救系统建设标准,（四）回采工作面回风巷在距安全出口以外2540m范围内设置一压风三通阀门装置，回风巷有人固定作业地点安装一组压风三通阀门装置；进风巷在安全出口以外50100m范围内设置一组压风三通阀门装置。（五）煤巷掘进工作面距迎头2540m的距离设置一压风三通阀门装置，然后每500m设置一组压风三通阀门装置；岩巷掘进工
15、作面距迎头50100m安装一组压风三通阀门装置；迎头向外每隔500m和放炮警戒地点各安装一组压风三通阀门装置。,压风自救系统建设标准,（六）采区巷道每500米要安设一组压风三通阀门装置，并安装一组压风自救装置。（七）压风供应泵站必须设置在地面，压风自救系统安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内压缩空气管道上，安装地点应在宽敞、支护良好、没有杂物堆放的人行道侧，人行道宽度应保持在0.8m以上，管路安装高度应距底板1.5m，便于现场人员自救应用。,压缩空气设备 空气压缩机是压风自救系统的供风核心设备，煤炭工业矿井设计规范条规定：选择压缩空气站位置宜靠近用风负荷中心。压缩空气站的集中或分散、井上或井
16、下设置，应根据实际需要通过技术经济比较后确定。,压风自救系统建设标准,在地面集中设置空气压缩机的数量不宜超过5台，低瓦斯矿井中，送气距离较远时，可在井下主要运输巷附近新鲜风流通过处设置压缩空气站，但每台空气压缩机的能力不宜大于20m3/min，数量不宜超过3台；压缩空气站内宜设1台备用空气压缩机；当分散设置的压缩空气机站之间有管道连接时，应统一设置备用空气压缩机。,压风自救系统建设标准,压风自救系统建设标准,管理维护建立专门机构和队伍，制定相应的规章制度该系统每班应有专人进行检查和维护，发现问题，及时处理须对入井人员进行使用培训，每年组织一次演练,压风自救系统不足,1、压几自救系统和避灾崛室压
17、风系统是静态的，只有遇险人员在力所能及、不被高速高浓度瓦斯冲倒、冲昏和未该突出煤炭埋住的情况下，才能发挥其作用。而缺乏随身携带的自救设备如事故案例2中由于西二轨上山小绞车房内设置的压风自救装置不够，13位遇险人员只能利用5个压风自救防护袋避准平均供风量明显不足。,压风自救系统不足,2、压风自救系统及装置在井下没有明显标志，都是深色。因此所有个体自救设施色彩要明亮。如隔离式自救器外壳、压风自救防护袋、压风管路、避灾室风门、墙壁等表面色应为白色或黄色，并每隔一定距离设置标示牌，牌上标明自救设施的位置、数量，便于矿工寻找。,压风自救系统不足,3、压风自救防护袋应设透明观察窗便于矿工观察外面变化情况，
18、相继采取对策，争取时问和机会避险。,压风自救系统不足,4、加强矿工对矿井五大灾害的自救互救知识的实践理论培训。根据各矿出现各类事故的特点，在可能出现事故的地点组织矿工尤其是新入矿的矿工在现场进行自救、互救事故处理演习，提高矿工处理事故、自救互救的能力，做到临阵不乱，临危不俱，使伤亡事故咸少到最低限度。,压风自救系统建设标准,ZYJ矿井压风自救装置解决了老式压风自救器在使用过程中，工人用头伸进风筒布袋遮挡视线，不能了解周围环境的变化，从而产生的情绪焦虑，影响自救等问题。发生矿难后，煤矿工人如果长时间使用老式压风自救装置，长时间呼吸没有过滤干净的空气，事后容易对身体尤其是肺部造成很大的伤害。老式压
19、风自救装置由于空气的声音没有调节，噪音过大，容易加大工人的负面情绪。矿井压风自救装置一箱六组，能同时提供六人使用，达到互相照顾的效果。采用轻型呼吸面罩直接带在嘴上进行呼吸，还具有稳定调节压力、手动流量调节、三级消音、过滤、排水、防尘等六种功能，还能在弹簧管范围内自由活动。通过矿井压风自救装置输送新鲜空气，使避灾人员能长时间呼吸轻松，达到安全避灾，稳定工作情绪的目的。,供水施救系统,案例 2007年7月29日河南陕县支建煤矿发生了灾变，69人被困井下，在应急援中利用井下压风管道向被困人员送给新鲜空气和营养液，保证了被困人员的身体健康和生命安全，最后由救护队将69人全部营救出井，安全避险系统在救灾
20、中发挥了十分重要的作用。,供水施救系统,国家安全监管总局、国家煤矿安监局下发关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知，通知要求2010年底前，全国所有煤矿要完成供水施救系统的建设完善工作。煤矿企业必须按照煤矿安全规程的要求，建设完善的防尘供水系统；除按照煤矿安全规程要求设置三通及阀门外，还要在所有采掘工作面和其他人员较集中的地点设置供水阀门，保证各采掘作业地点在灾变期间能够实现提供应急供水的要求。,供水施救系统,1.矿井供水施救系统规定煤矿安全规程第152条规定：矿井必须建立完善的防尘供水系统。没有防尘供水管路的采掘工作面不得生产。主要运输巷、带式输送机斜井与平巷、上山与下山、采区运输巷
21、与回风巷、采煤工作面运输巷与回风巷、掘进巷道、煤仓放煤口、溜煤眼放煤口、卸载点等地点都必须敷设防尘供水管路，并安装支管和阀门。防尘用水均应过滤。,供水施救系统,第218条规定：矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统应每隔100m设置支管和阀门，但在带式输送机巷道中应每隔50m设置支管和阀门。地面的消防水池必须经常保持不少于200m3的水量。如果消防用水同生产、生活用水共同一水池，应有确保消防用水的措施。,供水施救系统,开采上部水平的矿井，除地面消水池外，可利用上部水平或生产水平的水仓作为消防水池。煤炭工业矿井设计规范1361条规定：井下消防洒水水源，采用地面水源、井下水源或
22、同时采用地面和井下两种水源，应经济比较后确定。1366条规定：井下消防洒水管道宜采用消防与洒水合一的枝状管网，也可以根据巷道布置情况，局部采用环状管网。在井下消防洒水管道上应设置检修阀与控制阀。布置井下消防洒水管道时，宜使管道中的水流向与巷道中风的流向相一致。,供水施救系统,从煤矿安全规程和煤炭工业矿井设计规范的若干规定看出，煤矿井下必须建立作为消防和洒水即防尘的供水管道系统，作为喷雾降尘、煤层洒水、湿式防降尘措施的供水水源，而发生火灾等灾害时，又作为消防救灾的供水源。一般矿井都将消防和防尘用的供水管道合二为一，建设消防防尘(或洒水)供水管道系统。,供水施救系统的主要功能,从安全避险的一大设施
23、而定，146号文对该系统提出了更高的要求，一是敷设的范围应更广泛，能适应救灾的需要，二是可靠性应更高，整个管道系统应具备更强的抗灾变能力，即使在灾变中受到强力冲击，也能保证其完好性，三是功能应更齐全，作为供水施救系统，不但在救灾时发挥提供灭火，抑制瓦斯煤尘爆炸强大水源的作用，而且也可以作为向被困人员提供饮用水，输送营养液等救生物品。,供水施救系统的主要功能,系统应具有基本的防尘供水功能；系统应具有供水水源优化调度功能；系统应具有在各采掘作业地点、主要硐室等人员集中地点在灾变期间能够实现应急供水功能；系统应具有过滤水源功能；（具体说明：防尘供水管道与扩展饮用水管道衔接处或在供水终端处增加过滤装置
24、，以达到正常饮用水要求）具有管网异常报警功能；（水压异常、流量异常）具有水源、主干水管管网压力、及流量等监测功能；具有分支管管网压力、及流量水质监测功能；,煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范(试行)的规定 1、煤矿企业必须结合自身安全避险的需求，建设完善供水施救系统。2、供水水源应引自消防水池或专用水池。有井下水源的，井下水源应与地面供水管网形成系统。地面水池应采取防冻和防护措施。3、所有矿井采区避灾路线上应敷设供水管路，压风自救装置处和供压气阀门附近应安装供水阀门。4、矿井供水管路应接入紧急避险设施，并设置供水阀，水量和水压应满足额定数量人员避险时的需要，接入避难硐室和救生舱前的2
25、0米供水管路要采取保护措施。5、供水施救系统应能在紧急情况下为避险人员供水、输送营养液提供条件。,矿井供水施救系统由清洁水源、供水管网、三通阀门及监测供水管网系统的辅助设备组成，其中供水管网即消防防尘供水管道系统主要包括储水池、管道系统及各类阀门。,供水施救系统的组成和基本要求,供水施救系统的组成和基本要求1)储水池：井下消防与洒水水源可使用地表水或地下水。一般采用由地面供水的方式，也可采用井下水源或分别采用地面、井下不同水源。每个矿井均需设置地面水池、水池容积不小于 200m3。而且水池容积尚应满足：井下连续3小时的洒水量；井下连续3小时凿岩机用水量；井下连续3小时煤层注水量及每班冲洗巷道用
26、水量井下消防与洒水应尽量采用静压供水。当采用动压供水时，应增设备用泵。并应有消防用水不作他用的技术措施,2）水质：井下供水施救用水水质应符合煤炭工业矿井设计规范的要求：悬浮物含量30mg/L；悬浮物粒径0.3mm；PH值6.5-85；总大肠菌群每100mL水样中不得检出;粪大肠菌群每100mL水样中不得检出。,用作矿井洒水水源，其水质必须符合下列规定：大肠杆菌含量每升水中不越过三个；pH(氢离子浓度指标)协应在6595范围内；固体悬浮物含量不越过O5mgl；总硬度不超过20度。,3)供水管道：在设计井下供水施救管路时，应遵守下述要求：a.计算秒流量时，只计算同一地点同一时间内的各种设施的用水量
27、；b.应保证最边远的不利点的用水量要求与相应的水压，并适当留有余量；c.管壁厚度、各类支架强度应通过计算确定，管件、阀门、消火栓等应与所在管道压力相一致；d.采用静压供水时，对局部压力过高的管段、宜采用降压水箱、减压阀等方式进行减压；e.各种设施进口处压力超过该设施工作压力时，宜采用减压阀、节流管、减压孔板等方式进行减压；f.管道接口应采用牢固耐用，便于拆装的接口管件。,安装地点、数量、高度等选择,采掘工作面每隔200m安装一组供水阀门；主要机电硐室安装一组供水阀门；采区安全硐室安装一组供水阀门；特殊情况或特殊需要时，按要求的地点及数量进行安装。宜考虑在压风自救处就地供水；供水阀门高度；距巷道
28、底板一般以上。供水施救管路水平、牢固，安装。供水施救部件齐全完好，阀门手柄方向一致，且与主管平行。供水点前后2m范围无材料、杂物、积水现象。宜设置排水沟。,日常维护,供水施救实行挂牌管理，明确维护人员进行周检；周检供水管网是否跑、冒、滴、漏等现象；周检阀门开关是否灵活等；需定期排放水，保持饮水质理。可以和技术等手段定时检查；做到发现问题及时上报并做相应的处理。,后记,我国大多数煤矿早期的供水系统一般效率低、安全性差。应急救援功能不完善，矿山供水系统在应急施救方面急需完善。新开发的供水施救系统造价较高。消防给水管材要求采用金属管，不允许使用塑料管材，可采用的金属管材只有不锈钢管、铜管、热浸镀锌钢
29、管等，上述管材造价较高，导致给水系统造价增高。矿区一般远离市区，必须独立设计消防系统，也会增加成本。,应急专用设备发展空间大。井上下配备必要的消防器材，有水害威胁的矿井有探放水设备。同时，随着供水施救要求的提升，在应急救援方面的专用设备需求也是新的亮点。循环系统也是矿山水系统发展的一个趋势。高效、节能、对水的处理也日趋成熟化。建设完善矿井供水施救系统。煤矿企业必须按照煤矿安全规程的要求，建设完善的防尘供水系统；除按照煤矿安全规程要求设置三通及阀门外，还要在所有采掘工作面和其他人员较集中的地点设置供水阀门，保证各采掘作业地点在灾变期间能够实现提供应急供水的要求。要加强供水管路维护，不得出现跑、冒、滴、漏现象，保证阀门开关灵活。,
