回坡底煤礦井下事故災害應急救援體系的研究

申濤濤

(山西汾河焦煤股份有限公司回坡底煤礦安全管理科，山西 洪洞 041600)

煤礦自然條件復雜，水、火、瓦斯、煤塵、冒頂事故時常發(fā)生，必須建立事故災害的應急救援體系，保障綜合防災救災能力。本論文以回坡底煤礦為例，對東一采區(qū)作業(yè)的事故災害應急救援體系進行了完善，保障救援工作的開展。

1 應急救援指揮信息平臺

應急救援指揮信息平臺能自動根據(jù)所采集的信息進行分析處理，做出合理的判斷，并能及時進行語音報警，自動下達撤退路線通知及傳送各種信息，自動開啟相應的路標指示設備，同時自動下達搶險救災指揮部成員集合口令，自動向各應急救災小組下達集合口令，自動向相關醫(yī)療機構、保衛(wèi)部門、井上下運輸部門、救護隊、物資存儲部門等下達相關口令。應急救援指揮信息發(fā)布平臺構架如圖1所示。

圖1 應急救援指揮信息發(fā)布平臺構架

1.1 網(wǎng)絡構建

主干網(wǎng)從地面到井下至東一采區(qū)大巷到各采區(qū)永久避難硐室，分支從各永久避難硐室到掘進面及綜采面的移動救生艙，其他分支從移動艙到另一移動艙及巷道需要地點。

1.2 救援信息系統(tǒng)的組成

救援信息指揮系統(tǒng)包括：信息指揮平臺、避難空間內參數(shù)采集系統(tǒng)、信號傳輸網(wǎng)絡、通訊系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。

1.2.1 救生艙需增加的設施

在艙體設計上增加瓦斯、CO、溫度等傳感器，人員定位裝置，通訊系統(tǒng)。當災害發(fā)生后這些裝置通過密閉門由艙內操作自動彈去防護外罩從而暴露于艙外，達到艙外環(huán)境監(jiān)測要求。通過這些裝置及時了解外部情況，達到自救、他救和減少傷亡的目的。

在艙體進線接口處，即便是深埋地下的有線系統(tǒng)，都可能因災害的發(fā)生而產(chǎn)生損壞，由于沖擊波的影響，有線系統(tǒng)可能失去應有的作用，最后導致二次災害可能通過此通道而進入救生艙，所以要考慮接口的抗爆性及密閉性。

1.2.2 人員定位讀卡器

安裝兩臺人員定位讀卡器，讀取范圍50～100m，裝設在救生艙內中部及艙外防護門上。平常此讀卡器密閉在艙門內。當一次、二次災變后，此讀卡器防護門打開，此時艙內人員可了解艙外人員，救援中心人員可看到艙內艙外人員信息。攝像儀安裝在防爆門上，災害發(fā)生后彈去防爆外殼，艙內人員可看到艙外情況，根據(jù)另一臺讀卡器提供的信息，及時發(fā)現(xiàn)遇險人員以便采取救援措施，最大程度減少人員傷害。

1.3 輔助系統(tǒng)

（1）升級定位系統(tǒng)

人員撤離及信息的傳送，依靠現(xiàn)有定位系統(tǒng)，進行升級改造，個人識別卡有雙向通訊記憶功能，盲區(qū)內碰面人員信息自記憶，進入讀卡器檢測范圍，與讀卡器進行信息交換，信息上傳地面，有遇險“呼救、通知”功能，輔助救援系統(tǒng)快速查找及準確定位。

（2）語音指導系統(tǒng)

語音指導系統(tǒng)是用揚聲器通知區(qū)域內人員撤離及尋找人員。井下安裝KTK18應急廣播系統(tǒng)，主要安裝位置是主巷道、采區(qū)上下山平均分布、井下急救室、永久避難硐室里及外圍、回風上下山口、尾、膠帶上下山、各采掘工作面機頭、機尾。

（3）路標指示系統(tǒng)

根據(jù)通風部門預設的撤退路線，安裝不同的路標指示，引導災變區(qū)域及涉及區(qū)域人員往救生艙就近方向運動，需要地面主機判斷并自動發(fā)出指令。可以顯示距離前方救生艙和避難硐室的距離，可在黑暗環(huán)境中清晰顯示指示信息，具有語音指示功能。圖2為路標指示系統(tǒng)。

圖2 路標指示系統(tǒng)

（4）環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)

環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)是對全礦井環(huán)境的監(jiān)測，特別是重災區(qū)及波及區(qū)的環(huán)境監(jiān)測，此系統(tǒng)是救援組織的基礎。

（5）無線移動瓦斯監(jiān)測系統(tǒng)

災變區(qū)域救災人員攜帶便捷式瓦斯檢測報警儀，該設備內部集成瓦斯傳感器及相應的檢測、顯示、報警電路，以及無線收發(fā)電路，救災人員可以隨時掌握災變區(qū)域的瓦斯?jié)舛龋⑼ㄟ^系統(tǒng)上傳指揮中心。當瓦斯?jié)舛鹊竭_監(jiān)測點時，或瓦斯?jié)舛瘸迺r，瓦檢儀將瓦斯?jié)舛刃畔⒑臀恢眯畔⑼瑫r發(fā)送給無線收發(fā)器，再由無線收發(fā)器通過分站上傳給地面計算機顯示和存儲。

2 回坡底煤礦人員定位系統(tǒng)

回坡底煤礦使用的人員定位系統(tǒng)為KJ236A型系統(tǒng)，目前已覆蓋井下所有巷道、工作面。所有入井人員全部佩帶人員定位標識卡。回坡底煤礦人員定位管理系統(tǒng)主要分布在井上、下兩大地區(qū)。

2.1 井上部分

定位管理系統(tǒng)主要分布在井口、副斜井口、主斜井口，主要用于監(jiān)測人員上下井及各種車輛裝卸料過程，并對其進行定位。

2.2 井下部分

定位管理系統(tǒng)具體安裝地點：主斜井、副斜井、行人聯(lián)巷、556皮帶巷、556軌道巷、東一軌道巷、東一皮帶巷、各回風巷、各掘進巷道口處、綜采工作面皮帶巷及軌道巷口等處，主要用于人員定位與跟蹤。

2.3 網(wǎng)絡組成

建有獨立的光纖百兆環(huán)網(wǎng)平臺，具備自愈、自檢功能，一處網(wǎng)絡接點故障不會造成“點”與“區(qū)”的監(jiān)測盲點，系統(tǒng)安裝后備電源系統(tǒng)，停電后能夠保持不小于2h的不間斷監(jiān)測。目前井上共安裝人員定位網(wǎng)絡交換機2臺，井下安裝人員定位分站11臺，人員定位讀卡器56臺。

2.4 系統(tǒng)組成

人員跟蹤定位及考勤管理系統(tǒng)主要由監(jiān)控計算機、系統(tǒng)軟件、傳輸平臺、人員定位分站、動態(tài)目標識別器、人員標識卡、車輛標識卡和傳輸線路等組成。系統(tǒng)實現(xiàn)了雙機熱備，具備數(shù)據(jù)管理、信息編碼、數(shù)據(jù)通訊、統(tǒng)計存儲、屏幕顯示、查詢打印、報表打印、畫面編輯、網(wǎng)絡通訊傳輸?shù)热蝿眨⑴c集團公司和省相關管理部門實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)。

該系統(tǒng)主要有“實時監(jiān)測”、“查詢統(tǒng)計”、“員工管理”、“考勤管理”等功能，能及時掌握井下隊組作業(yè)人員的活動軌跡，同時增加“欠壓提示功能”、“門禁區(qū)域報警提示功能”。在個人信息表里增加血型項，在災變發(fā)生后可根據(jù)傷員編號及時掌握傷員信息，為搶救創(chuàng)造條件。

3 通信聯(lián)絡系統(tǒng)的建立

回坡底煤礦井下調度通信系統(tǒng)以基本滿足礦井的日常安全調度指揮工作和應急搶險救災工作為目標。整個通信網(wǎng)絡建立在以調度電話通信為主體、無線小靈通通信為輔助、應急救援喊話通信為先導的覆蓋整個礦井全天候通信網(wǎng)絡系統(tǒng)基礎上，為礦山的安全生產(chǎn)和搶險救災提供可靠的通信平臺。

4 事故災害的應急救援管理措施

安全防護體系和應急救援體系的建立是保護煤礦員工生命安全的最后一道防線，建成后對其完善的管理維護、員工的技能培訓是保證這一防線持久牢固的必要條件。只有設備的安全可靠運行和員工的熟練操作才能使其在關鍵時刻發(fā)揮應有的作用和效果。

4.1 系統(tǒng)性應急救援預案演練組織

檢驗各應急預案編制的合理性、科學性，檢驗礦井職工對應急預案掌握的熟練程度與出現(xiàn)突發(fā)事故的應變能力，檢驗各應急物資儲備準確性與有效性，檢驗礦井應對突發(fā)事故的快捷化響應組織程序，進一步提高礦井整體抗風險能力。

4.2 重大事故實現(xiàn)快捷化響應、人員定位管理

回坡底煤礦的重大事故應急處置實現(xiàn)快捷化響應、人員定位管理的主要表現(xiàn)為：

（1）應急預案在調度臺分類上墻管理。執(zhí)行程序明確，操作方便，發(fā)生事故后能夠快速啟動，有效避免了臨時查找應急預案、延誤啟動時間的現(xiàn)象。

（2）信息傳遞做到“三專”管理。發(fā)生事故后能夠迅速通知指定人員，避免幾個調度員同時通知礦領導，出現(xiàn)重復通知或漏通知現(xiàn)象，較大程度提高了工作效率。

（3）執(zhí)行兩級調度指揮程序。兩級調度指揮程序指生產(chǎn)調度與安全調度及其他調度，即發(fā)生重大事故后生產(chǎn)調度負責組織成立指揮部，并執(zhí)行指揮部各項命令的發(fā)布，安全調度負責現(xiàn)場人員撤退的統(tǒng)一指揮，且服從于生產(chǎn)調度。通過有計劃的分工，規(guī)范了事故處置運作程序，避免了各級匯報造成調度臺電話癱瘓，嚴重影響指揮部命令發(fā)布執(zhí)行的現(xiàn)象，保證各類信息傳遞的及時通暢。

（4）實現(xiàn)人員定位、到位、定時管理。實現(xiàn)人員定位、到位、定時管理主要是指對照事故性質，事先明確什么人在多長時間內到達什么位置，以便于發(fā)生事故后處理人員能夠迅速就位。避免了發(fā)生事故后，事故處理人員臨時安排出現(xiàn)管理混亂的局面，使事故組織處理無計劃為程序化，達到快捷化響應的目的。

5 應急救援體系效果

利用應急救援的技術支持，救援人員能在災害發(fā)生后及時有效地組織有序救援，應急救援指揮信息平臺中心站有預案自啟動權限，自發(fā)布命令權限，撤退引導語音指揮和路標指引程序，及時啟動所有系統(tǒng)整合各類資源信息的權利，加上人員定位和通信聯(lián)絡的功能，所有營救人員按照預案所賦予的責任，有序展開各自工作。因為各種信息共享，職責明確，能縮短營救時間，最大程度地減少生命與財產(chǎn)損失，減少事故損失，防止災害擴大，提升礦井的綜合防災救災能力。