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浅谈“六大系统”之压风自救、供水施救系统

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  【摘 要】鉴于近几年国内矿难事故频发这一情况,国家大力督促井下安全避险“六大系统”工程的构建,“六大系统”工程主要包括监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救、通信联络的建设;为此,政府部门严格紧抓监督管理工作,矿山企业结合矿山实际情况,制定科学合理的系统建设方案,选择合格的设备设施,以保证“六大系统”工程安全可靠,为矿业开发和经济建设作出新贡献。
  【关键词】监测监控;人员定位;紧急避险;压风自救;供水施救;通信联络
  1.前言
  近几年,国内矿难事故频发,据统计,矿难事故中多数人员伤亡都是由于得不到及时救治或有效的避险处所而导致。为此国家审时度势,大力督促井下安全避险“六大系统”工程的构建。
  国家安全总局于2011年7月12日发布了《金属非金属地下矿山“六大系统”建设规范》,即《金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范》(AQ2031-2011)、《金属非金属地下矿山人员定位系统建设规范》(AQ2032-2011)、《金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范》(AQ2033-2011)、《金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范》(AQ2034-2011)、《金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范》(AQ2035-2011)、《金属非金属地下矿山通信联络系统建设规范》(AQ2036-2011),严肃指出所有地下矿山企业必须加紧建设监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救和通信联络“六大系统”,确保现场员工安全和设备正常运行。同时还发布了《金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定》,有力地推动了各类地下矿山积极进行和或探索“六大系统”建设, “六大系统”可保障矿山的安全生产,也为地下采矿提供良好的安全硬件。
  以下我将本专业(矿机专业)涉及到的《金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范》(AQ2034-2011)和《金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范》(AQ2035-2011)举例详细说明。
  2. 《金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范》(AQ2034-2011)
  2.1.压风自救系统的构成
  压风自救系统主要是用于事故时遇险人员避灾自救的设施,该系统主要由空气压缩机、井下压风管路(送气管路、三通及阀门、油水分离器等)、压风自救装置(包括减压、节流、消噪声、过滤、开关等部件及防护袋或面罩)等组成。一般要在地面建立压风机房。
  2.2压风自救系统的建设要求
  根据《金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范》(AQ 2034―2011)对压风自救系统的建设要求:
  (1)压风自救系统的空气压缩机应安装在地面,并能在10min内启动。空气压缩机安装在地面难以保证对井下作业地点有效供风时,可以安装在风源质量不受生产作业区域影响且围岩稳固、支护良好的井下地点。
  (2)压风管道应采用钢质材料或其他具有同等强度的阻燃材料。
  (3)压风管道敷设应牢固平直,并延伸到井下采掘作业场所、紧急避险设施、爆破时撤离人员集中地点等主要地点。
  (4)各主要生产中段和分段进风巷道的压风管道上每隔200-300m应安设一组三通及阀门。
  (5)独头掘进巷道距掘进工作面不大于100m处的压风管道上应安设一组三通及阀门,向外每隔200-300m应安设一组三通及阀门。有毒有害气体涌出的独头掘进巷道距掘进工作面不大于100m处的压风管道上应安设压风自救装置。
  (6)爆破时撤离人员集中地点的压风管道上应安设一组三通及阀门。
  (7)压风管道应接入紧急避险设施内,并设置供气阀门,接入的矿井压风管路应设减压、消音、过滤装置和控制阀,压风出口压力应为0.1~0.3MPa,供风量每人不低于0.3m3min,连续噪声不大于70 dB(A)。
  (8)压风自救装置、三通及阀门安装地点应宽敞、稳固,安装位置应便于避灾人员使用;阀门应开关灵活。主压风管道中应安装油水分离器。
  (9)压风机供风量和管网必须满足安全生产的需要,且必须有一台备用压风机。供电采用双回路,确保24小时不间断供给井下充足的压风。严禁使用井下移动压风机作为压风自救系统的风源。
  (10)拥有完善的人员定位系统。根据该系统,地面救援指挥中心在第一时间掌握硐室人员数量,便于压风自救系统施救。
  2.3压风自救系统的建设设计
  以鄯善县红云滩铁矿为例:
  红云滩铁矿地表设有压气站供气,井下各作业地点处设置供气阀门,在1220m、1040m中段马头门等人员集中地点安装固定式永久性压风自救装置,在独头掘进巷道距掘进工作面不大于100m处的压风管道上安装压风自救装置。当灾变时,避灾人员应立刻启用随身便携自救器,并立即跑至压风自救装置处,取出压风自救装置,打开开关并迅速戴上防护口罩或防护袋,使避灾人员不受侵害。
  压风自救系统利用矿井的压风风源,在矿井发生灾变情况时,利用风压自救装备及时向灾区提供新鲜空气,使受灾害威胁的人员达到安全自救的目的。该系统主要由空气压缩机、井下压风管路(送气管路、三通及阀门、油水分离器等)、压风自救装置(包括减压、节流、消噪声、过滤、开关等部件及防护袋或面罩)等组成。
  红云滩铁矿压风自救系统的管路和风源利用生产使用的空气压缩机和井下生产压风管路,在生产压风管路上安装自救系统需要设置的三通阀门、油水分离器等设施,并在巷道的固定位置设置压风自己点,压风自己点处、压风管路设置三通阀门,并布置压风自己装置,设计根据其他矿山的经验,选择ZYJ(A)型压风自救装置。ZYJ(A)型压风自救装置是在ZY-J型上的改进型,舒适度与实用性更强,并且设计样式与ZY―M型相似。所以在不考虑成本因素的情况下,优选ZYJ(A)型压风自救装置,每组自救装置可供6人使用。该装置外表面光滑、无毛刺,表面镀层均匀、牢固,避灾人员在使用时,无刺痛和压迫感。   3. 《金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范》(AQ2035-2011)
  3.1供水施救系统的作用
  供水施救系统是在矿山井下发生灾变时,为井下采掘作业场所、爆破时撤离人员集中地点等主要地点提供生活饮用水的系统。供水施救系统包括水源、过滤装置、供水管路、三通及阀门等。
  3.2供水施救系统的建设要求
  根据《金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范》(AQ 2035―2011)对供水施救系统的建设要求:
  (1)供水施救系统应优先采用静压供水;当不具备条件时,采用动压供水。
  (2)供水施救系统可以与生产供水系统共用,施救时水源应满足生活饮用水水质卫生要求。
  (3)供水管道应采用钢质材料或其他具有同等强度的阻燃材料。
  (4)供水管道敷设应牢固平直,并延伸到井下采掘作业场所、紧急避险设施、爆破时撤离人员集中地点等主要地点。
  (5)各主要生产中段和分段进风巷道的供水管道上每隔200-300m应安设一组三通及阀门。
  (6)独头掘进巷道距掘进工作面不大于100m处的供水管道上应安设一组三通及阀门,向外每隔200-300m应安设一组三通及阀门。
  (7)爆破时撤离人员集中地点的供水管道上应安设一组三通及阀门。
  (8)供水管道应接入紧急避险设施内,并安设阀门及过滤装置,水量和水压应满足额定数量人员避灾时的需要。
  (9)三通及阀门安装地点应宽敞、稳固,安装位置应便于避灾人员使用;阀门应开关灵活。
  3.3供水施救系统的方案
  以鄯善县红云滩铁矿为例:
  红云滩铁矿地表建有生活供水池,供水施救系统将生活用水水源搭接进入生产供水系统,通过三通阀门的连接和控制,采用过滤装置,构建供水施救系统。该系统在矿山正常运营时并不启动,当灾害一旦发生,则立即启用,确保井下被困人员生活供水。这种方式,投入相对较小,工期短,仅且能够满足“规范”对供水施救的基本要求。
  供水管至各水平中段设减压阀和供水管支管至各工作面用水点,水质完全按饮用水卫生标准要求供给。
  (1)管网安装完后进行供水调试,并验收合格后使用;
  (2)地下作业供水水源要严格处理达标后供水;
  (3)供水施救系统是挂牌管理,明确责任人;
  (4)对水源及系统要按制度进行检查,发现问题及时处理,保证供水安全。
  4.后续
  目前,非煤矿山的安全避险“六大系统”建设工程也在全面开展,为了保证“六大系统”建设工程的的顺利进行,政府部门、矿山企业、建设公司三方应以高度负责精神加大配合力度:政府部门严格紧抓监督管理工作,矿山企业提高对实施《建设规范》的认识,结合矿山实际情况,制定科学合理的系统建设方案,选择合格的设备设施,以保证“六大系统”工程安全可靠,真正发挥作用,以促进我国矿山技术飞速发展,为矿业开发和经济建设作出新贡献。
  参考文献:
  [1]《金属非金属地下矿山“六大系统”建设规范》 国家安全总局发。
  [2]《采矿设计手册》矿山机械卷 1986编。
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