金屬非金屬礦應急響應及救援分析

王 婧

（山西經濟和信息化出版傳媒中心，山西 太原 030006）

引言

我國是金屬和非金屬資源都非常豐富的國家，礦業的開采一直都是國家的重要重工業，但由于礦井事故帶來的生命財產損失也非常大。及時有效的應急響應和救援能夠將損失減少到最低，我國在礦井事故的響應和救援方面做得不夠完善，事故發生的預警、事故發生的撤離安置、事故發生后的救援和事故原因分析都非常滯后，使得礦難時有發生，繼發性的爆炸事故帶來了更嚴重的后果。因而非常有必要對礦井事故引起高度重視，對礦井事故的應急響應及救援系統進行完善，從而減少礦井事故帶來的損失。本文設計一種煤礦機械工作環境應急控制系統，對于礦井安全作業和事故后分析有非常重要的作用。

1 礦井事故的特點

1）突發性。礦井內空間狹窄，巷道縱橫交錯，一旦有瓦斯爆炸、冒頂、粉塵爆炸等事故，來不及反應就會發生，沒有時間撤離。

2）嚴重性。礦井內作業離不開井下作業人員的人力付出，一旦有礦井事故，直接威脅其生命財產安全，后果不堪設想。

3）繼發性[1]。一場安全事故發生后，需要處理事故現場并安排下一次的生產任務，若事故現場沒有做好處理，仍有煙塵濃度高、塌陷可能等不安全因素，會使下一次的生產存在非常大的隱患。

4）破壞性。礦井事故具有非常大的能量，對礦井內設備、環境、人員的損壞是破壞性的，礦井內環境的建立、設備的安放、人員的配置都非常耗時費力，花費的人員和財力非常巨大。

2 礦井應急響應系統的建立

礦井內環境復雜，多種危險因素相互交叉影響，礦井事故發生率非常高。礦井應急響應系統的建立對于礦井安全生產具有非常關鍵的意義，其體系的建立如圖1 所示。

圖1 礦井應急響應和救援系統

1）加強礦井內危險源的識別。礦井內水、電、瓦斯、甲烷等有害氣體、火、塌陷、冒頂、設備、人員等[2]，都應分類進行危險識別，加強礦井作業人員對這些危險因素識別的能力，一旦有異常，能夠迅速上報并隨時提高警惕進行防御。

2）對礦井內環境進行可視化監督。采用計算機技術對礦井內通風情況進行實時監督，對礦井內通風情況進行模擬檢測。

3）對礦井內的危險因素建立實時監控的數字化演示系統。通過鋪設的地上和地下聯系的通訊線路傳遞信息，在地上分析礦井內瓦斯濃度、頂板壓力等情況，并與礦井內做好積極有效的交流溝通工作。

4）建立積極有效的應急救援系統。一旦礦井內反饋有危機或系統檢測有危險發生，應能夠迅速做出反應，積極有效的救援可以使生命財產安全的損失降到最低。

5）災后礦井內環境監測分析。事故發生后做完相應的應急救援工作，應對礦井內環境重新檢測分析，觀察礦井內煙塵流向、瓦斯濃度等的動態變化，并用動畫等形式表達出來，為以后的工作提供參考。見圖2.

圖2 礦井應急救援決策體系

3 礦井內應急控制系統的設計方案

以煤礦為例，設計煤礦機械工作環境應急控制系統，用于實時檢測甲烷、一氧化碳、二氧化碳等易燃易爆氣體濃度[3]，存儲于專門的存儲空間內，通過傳感器采集數據并通過礦用通信電纜進行傳輸，傳達到氣體控制設備進行相應的控制反應。其原理如圖3 所示。

圖3 機械工作環境應急控制系統

該煤礦機械工作環境應急控制系統的設計，可以用于正常的礦井內作業生產、礦井事故發生和礦井事故發生后，為礦井安全生產提供良好的分析指導，以及為礦井事故發生后分析事故發生原因、事故后礦井環境檢測進行再次生產作業提供重要的依據。與其他控制系統相比，該煤礦機械工作環境應急控制系統的信息非常關鍵，正常甲烷、一氧化碳、二氧化碳、粉塵等的濃度不變時數據不存儲，一旦發生變化就進行存儲，且一旦發生事故，儲存功能能夠被正常使用，便于事故發生后的原因分析，類似于飛機上的黑匣子，事故處理之后再進行生產作業之前，可以再進行環境空氣檢測。整個過程都是動態處理，進行動態數據分析，存儲數據的數量非常龐大。另外，該系統的電器裝置有足夠的防爆性能，防止爆炸發生后環境變化的繼發爆炸事故再次發生，這些優點都非常適應于當今礦業開采的進行。

4 結論

本文介紹了金屬非金屬礦安全事故的特點，研究了礦井應急響應和救援系統，并設計了一種煤礦機械工作環境應急控制系統，得出結論：

1）礦井應急響應和救援控制系統能夠有效降低礦井事故帶來的損失；

2）煤礦機械工作環境應急控制系統的設計，能夠實時監控礦井內氣體環境，預防氣體爆炸事故的發生，預防繼發性事故的發生，并為事故原因分析提供重要依據，具有非常重要的意義。