對井下安全避險系統的預評價分析(53)

李江++程嬛

摘要：文章通過對資料調研分析和現場情況調查，按照安全預評價導則的要求，分析了西北某礦井井下安全避險系統中存在的主要危險、有害因素，定性或定量地評價了開采過程中可能出現事故的危險性，并提出相應的安全技術、管理對策措施和建議。

關鍵詞：安全避險系統；預評價；設計

中圖分類號：TD76文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）20-0053-02

安全預評價是在建設項目建設前，采用安全系統工程方法（預先危險性分析、事故樹等分析法），對礦井建設工程潛在危險因素進行定性定量分析，預見其發生的可能性及危害程度，為礦井的建設管理實現系統化、標準化和科學化提供依據，最終目的是確定采取哪些優化的技術管理措施，使各子系統及建設項目達到安全標準的要求。

1西北某礦井安全避險“六大”系統的安全設施設計

1.1緊急避險設施

依據《可研報告》在副井+16 m水平井底車場設計有緊急避難硐室，避難硐室總長度50 m，該避難硐室采用混凝土砌碹支護。墻體用強度不低于C30的混凝土澆筑，凈寬5.4 m，凈斷面16.86 m2，內設密閉及有害氣體隔絕系統、供氧系統、供電系統、監測監控及人員定位系統、環境控制系統、通訊系統、生活系統和醫療救護系統。

本井田開采為大巷條帶式，大巷作為采區準備巷道，采區準備巷道自第一個掘進工作面起1 000 m范圍內設置1個臨時避難硐室，2個順槽掘進工作面各設置1個臨時避難硐室。臨時避難硐室設在輔助運輸巷，臨時避難硐室位置隨著掘進工作面的推進向前移動。自工作面切眼位置開始，在上、下順槽每隔900 m各設置1個臨時避難硐室，一個工作面設置2個。

《可研報告》中并未對避難硐室的救援物資配備的情況進行敘述，建議在初步設計時完善。

1.2供水施救系統

系統組成：由2座600 m3的井下消防水池、地面供水管網、井下消防、灑水供水管網、三通、閥門、過濾裝置及監測供水管網系統等組成。設備布置：所有采區避災路線上敷設供水管路，管路安裝高度2.1~2.3 m。在每個綜（回）采工作面上下口40 m各設一個供水點，每處分出五個分支接φ10閘閥供施救用水；運輸順槽每隔50 m設一三通及閘閥，采煤工作面回風順槽每隔100 m設一三通及閘閥，順槽每隔200 m設一個供水點，每處分出五個分支接φ10閘閥供施救用水。以上供水設置裝置隨著工作面的回采不斷向后移設。

在距離掘進工作面（掌子面）40 m處設一供水點，每處分出五個分支接φ10閘閥供施救用水；每隔100 m設一三通及閘閥；每隔200 m設一供水點，每處分出五個分支接φ10閘閥供施救用水；回風巷道每隔100 m設一三通及閘閥；運輸巷道每隔40 m設一三通及閘閥。候車室設一個供水點，各分出五個分支接φ10閘閥供施救用水；機電硐室、消防材料庫、水泵房等有工作崗位的地方設三通及閘閥。

避難硐室內設置供水閥，且接入避難硐室前的20 m供水管路采用高壓軟管；接入避難硐室供水管徑為DN50。避難硐室供水水量約為0.18 L/s，滿足120人的飲用水水量，滿足20人的飲用水水量。在避難硐室內應長期放置一定數量的桶裝純凈水，以滿足當災害發生時生活飲用水的供應。為保證水質，桶裝純凈水應定期更換。

采區的每一壓風自救裝置處和供壓氣閥門附近均安裝供水支管和閥門，支管管徑為DN25。壓風自救裝置處供水水量約為0.18 L/s，滿足5~8人的飲用水水量。

1.3壓風自救系統

壓風自救系統安裝在掘進工作面巷道和回采工作面巷道內壓縮空氣管道上，安裝地點應在寬敞、支護良好、沒有雜物堆的人行道側，人行道寬度應保持在0.8 m以上，管路安裝高度應距底板0.5 m，便于現場人員自救應用。壓風自救系統下面不得有水溝無蓋板或蓋板不齊全的現象。

壓風自救裝置設置位置：回采工作面軌道及運輸順槽距工作面40 m處設一組壓風自救裝置，然后每200 m設置供氣閥門；掘進工作面距掘進頭100 m處設一套壓風自救裝置，然后每200 m設置供氣閥門；在長距離的掘進巷道中，應根據實際情況增加壓風自救裝置的設置組數（200 m設1組）。每組壓風自救裝置應可供5~8人使用；所有礦井采區避災路線上均設置壓風自救系統供氣閥門，間隔≤200 m。

壓風自救系統安裝要求：壓風自救系統安裝在掘進工作面巷道和回采工作面巷道內壓縮空氣管道上時，安裝地點應在寬敞、支護良好、沒有雜物堆的人行道側，人行道寬度應保持在0.8 m以上，管路安裝高度應距底板0.5 m，便于現場人員自救應用。管路敷設應牢固平直，采取保護措施，防止災變破壞。壓風管路每隔3 m吊掛固定一次；在主送氣管路中要裝集水放水器。在供氣管路進入與自救系統連接處，要加裝開關，后邊緊接著安裝汽水分離器；壓風自救系統閥門應安裝齊全。進入采掘工作面巷口的進風側要設有總閥門；壓風管路接入避難硐室和臨時避難硐室時應設置供氣閥門；接入臨時避難硐室及避難硐室的壓風支管與干管連接的下方設逆止閥以防止在干管遭到破壞時避免風流短路而致使臨時避難硐室及避難硐室無風，在臨時避難硐室及避難硐室的前20 m的礦井壓風管路采取地埋防護措施，地埋深度400 mm，使其具有抗沖擊破壞能力，管路在臨時避難硐室與避難硐室的過渡室（艙）內接入。

1.4安全監控系統

選用一套KJ95N型煤礦綜合監控系統，對礦井生產環境中影響安全生產的參數和設備進行自動檢測和閉鎖控制，并在地面中心站計算機上進行集中顯示、報警、記錄和自動報表等，并進行危險分析與預測。

緊急避險設施應具備安全防護、氧氣供給保障、有害氣體去除、環境監測、通訊、照明、動力供應、人員生存保障等基本功能，在無任何外界支持的條件下額定防護時間不低于96 h。

監測監控系統能對井底避難硐室及綜合工作面的臨時避難硐室內外的甲烷和一氧化碳、氧氣濃度及溫度等環境參數進行監測，保證實現24 h連續監測。

1.5人員定位系統

設置1套KJ69J型井下人員定位系統，配置應用軟件，實現對井下人員的位置、出/入井時刻、出/入重點區域和限制區域時刻、工作時間、活動路線、井下和重點區域人員數量等情況的監測、顯示、打印、存儲、查詢、報警、管理等功能，并能實現井下人員的緊急求助和井上主動通知井下人員緊急撤離。

1.6通信系統

二號井設置一套調度交換機，生產調度與電力調度采用交換機合一的方式，選用KTJ4H型數字程控交換機，容量為256門，調度中心設在二號井聯合建筑內。各采掘工作面的臨時避難硐室、井底永久避難硐室內設直通電話。

2井下安全避險系統可靠性分析

依據《可研報告》在副井+16 m水平井底車場設計有緊急避難硐室，避難硐室總長度50 m，該避難硐室采用混凝土砌碹支護。墻體用強度≤C30的混凝土澆筑，凈寬5.4 m，凈斷面16.86 m2，內設密閉及有害氣體隔絕系統、供氧系統、供電系統、監測監控及人員定位系統、環境控制系統、通訊系統、生活系統和醫療救護系統。

采區準備巷道自第一個掘進工作面起1 000 m范圍內設置1個臨時避難硐室；2個順槽掘進工作面各設置1個臨時避難硐室。臨時避難硐室設在輔助運輸巷，臨時避難硐室位置隨著掘進工作面的推進向前移動。

自工作面切眼位置開始，在上、下順槽每隔900 m各設置1個臨時避難硐室；一個工作面設置2個。永久避難硐室與臨時避難硐室的設施基本滿足要求。

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供水施救系統由2座600 m2的井下消防水池、地面供水管網、井下消防、灑水供水管網、三通、閥門、過濾裝置及監測供水管網系統等組成。具有防塵供水、供水水源優化調度、在災變期間應急供水功能、管網異常報警及有水源、主干水管管網壓力、流量監測功能。所有采區避災路線上敷設供水管路，管路安裝高度2.1~2.3 m，候車室、機電硐室、消防材料庫、水泵房等有工作崗位的地方設三通及閘閥；接入避難硐室前的20 m供水管路采用高壓軟管，在避難硐室內應長期放置一定數量的桶裝純凈水，以滿足當災害發生時生活飲用水的供應。為保證水質，桶裝純凈水應定期更換。在采區的每一壓風自救裝置處和供壓氣閥門附近均安裝供水支管和閥門，滿足5~8人的飲用水水量。

壓風自救系統由接自地面空氣壓縮機房的井下壓縮空氣管道、減壓裝置、過濾裝置、閘門、急救袋等組成，急救袋安設在壓縮空氣管道上，經減壓裝置后可供人呼吸。壓風自救系統安裝地點應在寬敞、支護良好、沒有雜物堆的人行道側，人行道寬度應保持在0.8 m以上，管路安裝高度應距底板0.5 m，便于現場人員自救應用。采掘工作面定距離設置壓風自救裝置。管路敷設要牢固平直，進入避難硐室和臨時避難硐室前20 m的管路應采取保護措施。在主送氣管路中要裝集水放水器、汽水分離器，進入采掘工作面巷口的進風側要設有總閥門；采區避災路線上均應敷設壓風管路，供氣閥門間隔≤200 m。接入的礦井壓風管路應設減壓、消音、過濾裝置和控制閥。

設計設置1套KJ95N型煤礦綜合監控系統，在每個避難硐室設監測分站，環境監測系統分為內部和外部環境監測系統，內部環境監測系統包括O2、CO、CO2、CH4、溫度檢測儀、濕度檢測儀。外部環境監測系統包括O2、CO、CO2、瓦斯、溫度檢測儀。

井下避難硐室內通過KTJ4H型數字程控交換機，各采掘工作面的臨時避難硐室、井底永久避難硐室內設直通電話。

3井下安全避險系統綜合評價

設計方案確定的緊急避險系統設置方案合理，緊急避險系統內的供電、監控、通信、供水等系統設置基本完善，其它部分系統設置不完善；其它安全監控、人員定位、通信、壓風、供水等系統設計方案可行。建議礦方在下階段設計中補充說明供水施救系統的水質能否達到直接飲用標準或水質凈化方案；核實統一井下避險硐室的選設方式、布置位置；核實調整最大班下井人員數量，并依照設計和相關要求規范施工和使用，確保“六大系統”配套設備設施安全可靠，關鍵時刻能夠發揮應有的作用。

參考文獻：

[1] 煤礦安全網.松樹溝煤礦井下安全避險“六大系統”預驗收報告[EB/

OL].http://www.mkaq.org/html,2012-06-09.

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