焦 陽 池津維
(1.河南理工大學,河南省焦作市,454003;2.中煤科工能源投資有限公司,北京市朝陽區,100013)
山西天地王坡煤業有限公司 (以下簡稱王坡煤礦)位于山西省晉城市西北部的王坡村之西,距晉城市約25km。王坡煤礦是高瓦斯礦井,生產規模3.0 Mt/a。開采3#、9?!?5#煤層,井田面積為25.3652km2。開拓方式為斜井開拓,礦井布置了主斜井、副斜井、行人斜井、上寺頭回風立井、塔里進風立井、塔里回風立井6條井筒。
按照 《國務院關于進一步加強企業安全生產工作的通知》(國發 〔2010〕23號)中關于 “煤礦和非煤礦山要制定和實施生產技術裝備標準,安裝監測監控系統、井下人員定位系統、緊急避險系統、壓風自救系統、供水施救系統和通信聯絡系統等技術裝備,并于3年之內完成并達到設施完備、系統可靠、管理到位、運轉有序”的要求,王坡煤礦積極建設緊急避險系統,內容包括為入井人員提供自救器、建設井下緊急避險設施、科學制定應急預案、合理設置避災路線等,保障了井下工作人員生命安全。
(1)多點布置,人員覆蓋。根據王坡煤礦災害事故的特點以及人員分布情況,通過永久避難硐室、臨時避難硐室相結合的方式,保證避險設施服務人員在緊急情況下能夠及時進入避險設施。
(2)就近避險,使用便捷。對于遇險人員來說最安全的避險方式就是盡快升井,距離井筒最近的作業人員盡快升井向地面逃生,在無法升井的情況下遇險人員應就近進入緊急避險設施等待救援。王坡煤礦通過對員工進行逃生演練,使井下工作人員熟悉逃生路線,熟練使用避災設施,并能根據井下發生的不同類型的災害做出相應的判斷。
2.2.1 自救器
王坡煤礦按照 《煤礦安全規程》的要求,為所有下井人員配備了ZH45型隔絕式化學氧自救器,額定防護時間45 min。當礦井內遇到災害事故,造成環境中缺氧或出現高濃度有毒有害氣體危及生命安全時,礦工可及時佩戴,構成了井下第一級緊急避險系統。
2.2.2 避難硐室
按照 《煤礦井下緊急避險系統建設管理暫行規定》的要求,對高瓦斯礦井,從采掘工作面步行,凡在自救器所能提供的額定防護時間內不能安全撤到地面的,必須在距離采掘工作面1000m 范圍內建設避難硐室。
王坡煤礦設計緊急避險設施主要包括永久避難硐室和臨時避難硐室。各緊急避險設施的總容量應滿足突發緊急情況下所服務區域全部人員緊急避險的需要,包括生產人員、管理人員及可能出現的其他臨時人員,有一定的備用系數。
(1)永久避難硐室。王坡煤礦設計井下最大下井人數158人。在井下一采區、二采區、二采區與三采區間分別布置1號、2號、3號永久避難硐室,其額定避險人數分別為35人、45人、65人。避難硐室利用集中大巷間已有聯絡巷道改造建設,1號永久避難硐室服務于礦井大巷運輸、等候硐室、煤倉、變電所等作業人員;2號永久避難硐室服務于礦井大巷運輸、上寺頭風井井底變電所、水泵房等作業人員;3 號永久避難硐室服務于礦井大巷運輸、二采區變電所等作業人員。

圖1 永久避難硐室模型圖
永久避難硐室由過渡室和生存室等構成,采用向外開啟的兩道隔離門結構。兩道隔離門之間為過渡室,第二道隔離門以內為生存室,模型見圖1。永久避難硐室接入礦井壓風、供水、監測監控、人員定位、通訊和供電系統;壓風、供水、監測監控、人員定位、通訊、供電等管線在接入硐室前采取保護措施。
(2)臨時避難硐室。臨時避難硐室以3201工作面為例,投產時回采工作面和瓦斯預抽工作面各布置2個臨時避難硐室,布置在運輸巷道和回風巷道距回采工作面不超過1000m 的位置,回采工作面避險人數按最大班26人考慮,掘進工作面避險人數按10人考慮。按設計額定避險人數配備壓風自救裝置、食品藥品和飲用水以及自救器、急救箱、照明、工具箱、滅火器等輔助設施。設計臨時避難硐室采用錨網噴支護,硐室前后20m 范圍內巷道應采用不燃性材料支護,頂板完整、支護完好,管線在接入硐室前應采取保護措施。今后生產過程中,隨掘進和回采工作面的移動,原則是避難硐室所處位置距離工作面不超過1000m。
2.2.3 災害應急措施
(1)水災應急措施。當井下作業地點發生突然透水事故時,現場工作人員立即向礦調度室匯報,在跟班隊長、組長或老工人的指揮下,迅速組織搶救。首先應盡可能就地取材,加固工作面支護,設法堵住出水口,以免事故擴大。如情況危急,水勢很猛,無法搶救,則應有組織地按規定的避災路線迅速撤到地面。被堵在獨頭巷道的遇險人員應保持鎮靜,避免體力過度消耗,團結互助等待救援。
(2)瓦斯應急措施。事故發生后,要迅速判斷發生事故的地點和自己所處的位置;切斷區域內的一切非本質安全型電氣設備電源,向礦調度室匯報;在跟班隊長和班長的組織帶領下撤到安全地點直至地面;所有井下作業人員必須熟練使用自救器,發生事故后可佩戴自救器,迅速撤到新鮮風流中;遇到無法撤退受阻的情況時,應迅速進入預筑或臨時構筑的避災地點等候營救。
(3)火災應急措施。發生火災時,跟班隊長和班長積極組織受火災威脅區域人員的安全撤退;火災不大時應努力直接滅火,同時切斷電源;發現火災無法撲滅時,應佩戴自救器迅速撤離。發生火災時的撤離方法與發生瓦斯爆炸時的方法相同。
(4)頂板事故應急措施。當工作面發生冒頂事故后,工作人員應首先撤離危險區域,并向礦調度室匯報;跟班隊長、班長應立即清點人數,發現有人被埋、壓、堵時,要盡快探明冒頂區的范圍和被埋、壓、堵的人數及位置,積極組織搶救,同時要對冒頂區電纜、設備及有可能發生瓦斯超限的區域進行停電。
2.2.4 避災路線
王坡煤礦的避災路線將避災人員的安全性放在首位,發生事故時以盡快升井為基本原則,當無法升井時遇險人員進入緊急避險設施啟動生命維持系統,等待救援。正常通風時,火災的避災路線與發生煤塵瓦斯爆炸災害的避災路線一致,冒頂事故避災路線與水災的避災路線一致,見表1;反風時,火災、瓦斯避災路線本著逆新鮮風流的原則,即運輸巷道與回風巷道路線相反。

表1 避災路線
王坡煤礦的緊急避險系統作為安全避險 “六大系統”的重要組成部分,已與原有安全體系有機結合。本著遇險人員安全逃生、升井優先的基本原則,在無法升井逃生的情況下充分發揮緊急避險設施的救援作用。
未來王坡煤礦還有以下兩點的工作要做:緊急避險系統建成后需建立基于緊急避險系統的避災路線以及應急預案,并對井下作業人員進行培訓及應急演練,形成配套的培訓體系;雖然王坡煤礦的安全設施以及安全監測監控已比較完善,但在今后的生產中還需要進一步深化。
[1] 卜向鋒,徐長安,張四海.煤礦井下六大安全避險系統在國投教學三礦的應用 [J].河北能源職業技術學院學報,2013 (6)
[2] 李芳瑋,金龍哲等.大屯王坡煤礦井下緊急避險系統的構建 [J].遼寧工程技術大學學報 (自然科學版),2012 (2)
[3] 楊大明.煤礦井下緊急避險系統建設中的重要問題研究 [J].中國煤炭,2011 (11)
[4] 王德明,王省身,崔崗.礦井火災時期井巷可通行性及選擇最佳救災與避災路線的研究 [J].煤炭學報,1994 (1)
[5] 張恩強,王麗,劉名陽等.探討井下避難硐室在礦井中的應用 [J].煤礦安全,2009 (7)
[6] 孫繼平.煤礦井下緊急避險系統研究 [J].煤炭科學技術,2011 (1)
[7] 吳鳳東,胡乃聯,王長龍.基于未確知測度的煤礦緊急避險系統安全評價模型 [J].中國煤炭,2011(11)