1、井下安全避险六大防护体系,提出“六大系统”背景,4月23日，中国煤矿安监局局长赵铁锤在 “全国安全生产（季度）视频会议上的讲话”中，提出要强力推进企业提升安全保障能力。要求各地区、各部门按照张德江总理的重要指示，学习借鉴南非等发达国家煤矿安全生产的管理经验，并结合我国实际进一步制定切实有效的政策措施，坚决遏制煤矿重特大事故的发生。要求所有煤矿都要加紧健全井下安全“六大系统”，即： “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”等安全避险六大系统。,安监局煤监局确定煤企实施“六大系统”时间表,两部门确定的实施步骤为：2010年底前所有煤矿全面完成监测监控系统、
2、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统的完善工作；2010年底前中央和国有重点煤矿企业的所有煤矿全部建设完善井下人员定位系统，2011年底前所有煤矿全部安装井下人员定位系统；2012年6月底前所有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井及中央企业煤矿和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井全部建设完成紧急避险系统。2013年6月底前全国所有煤矿全部完成“六大系统”的建设完善工作，切实提高安全防护水平。,一、监测监控系统,要按照煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范（AQ1029-2007）的要求，建立装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速的煤矿安全监控系统，确保监控有效。要健全完善各种规章
3、制度和事故应急预案，加强设备和系统维护，及时升级、拓展系统功能和监控范围；要加快监控系统区域联网和技术服务体系建设，确保网络和系统正常运行并发挥其监测、监控和避险预警作用。所有煤矿必须按规定要求，配足井下瓦斯、CO等检测监控传感器，定期对传感器进行调校，并完善和落实紧急情况下断电撤人制度。,方针与体系,2002年8月28日至30日，国家煤矿安全监察局在辽宁铁法煤业（集团）公司召开了全国煤矿瓦斯防治工作面现场会，王显政局长首次提出了瓦斯治理“先抽后采、监测监控、以风定产”十二字方针。2005年十六届五中全会提出“安全第一，预防为主、综合治理”的安全生产指导方针。2008年7月8日，国务院安委会在
4、辽宁省沈阳市召开的全国瓦斯治理现场会上提出“通风可靠、抽采达标、监控有效、管理到位”的十六字瓦斯综合治理工作体系。,基本要求是：装备齐全、数据准确、断电可靠、处置迅速。1、装备齐全：就是监测监控系统的中心站、分站、传感器等设备要齐全，安装设置要符合规定要求，系统运作不间断、不漏报。2、数据准确：就是瓦斯传感器必须按期调校，其报警值、断电值、复电值要准确，监控中心能适时反映监控场所瓦斯的真实状态。,3、断电可靠：就是当瓦斯超限时，能够及时切断工作场所的电源，迫使停止采掘等生产活动。4、处置迅速：就是要制定瓦斯事故应急预案，当瓦斯超限和各类异常现像出现时能够迅速做出反应，采取正确的应对措施，使事故
5、得要有效控制。,矿井安全监控技术一是“安全”，即监控的目的是预防矿井灾害的发生，一旦存在隐患，立即执行相应动作，提高矿井的安全保障能力。二是“监测”，即监测的内容是各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等；三是“控制”，即控制的功能据监测参数去控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等。,二、人员定位系统,要充分利用信息化、智能化科技成果，建立完善井下人员管理（定位）系统，加强入井人员管理，随时准确掌握井下人员的动态分布情况；进一步健全机构和相关制度，积极稳妥做好系统推广和在用系统升级工作；加强维护维修工作，依法规范服务，保障系统可靠运行。进一步建立健全制度，发挥人员定位系统在防治超定
6、员作业、领导干部下井带班等工作中的作用，强化现场安全生产管理，严格责任落实。2010年底之前，所有国有煤矿必须建立井下人员定位系统，其余煤矿必须在2011年底之前全面建立井下人员定位系统。,三、紧急避险系统,建设完善井下紧急避险系统。煤矿企业必须按照煤矿安全规程的要求，为入井人员 配备额定防护时间不低于30分钟的自救器。煤与瓦斯突出矿井应建设采区避难硐室，突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面走向长度超过500米时，必须在距离工作面500米范围内建设避难硐室或设置救生舱。煤与瓦斯突出矿井以外的其他矿井，从采掘工作面步行，凡在自救器所能提供的额定防护时间内不能安全撤到地面的，必须在距离采掘工作面10
7、00米范围内建设避难硐室或救生舱。2012年6月底前，所有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井，中央企业和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃煤层的矿井，要完成紧急避险系统的建设完善工作；2013年6月底前，其他所有煤矿要完成紧急避险系统的建设完善工作。,避灾硐室或救生舱应设置在岩石坚硬稳固的地方。避灾硐室应能有效防止有毒有害气体和井下涌水进入，并配备满足当班作业人员1周所需要的饮水、食品，配备自救器、有毒有害气体检测仪器、急救药品和照明设备，以及直通地面调度室的电话，安装供风、供水管路并设置阀门。,安监总局要求，煤与瓦斯突出矿井的入井人员必须携带隔离式自救器，其提供半小时到一小时的个体防护，将
8、构成第一级紧急避险；采掘工作面附近应设置移动式救生舱或者建设临时避难硐室，构成第二级区域避险；采区上下山附近或井底车场应建设能持续获得氧气、水，拥有通讯、环境监测等功能的固定式避难所，构成第三级避险。,几点要求,建立井下避难所是各主要采煤国的法律规定、通行做法、煤矿安全生产的客观需求，已经并正在发挥重要作用避难所是煤矿井下安全避险系统的有机组成部分，必须从矿井整体安全角度考虑避难所的布局、建设和管理避难所应实现对矿井的全覆盖，所有井下人员应有避难空间避难所设置应考虑：所服务区域的特点（空间结构、危险源分布、作业类型等），灾变时期人员抵达难易程度、所需时间，随身佩戴自救器的防护时间，岩体稳定性和
9、支护有效性避难所类型应考虑：服务区域的特点及可能发生的主要灾害类型避难所能够对外抵御灾区危险有害因素毒害，对内创造人员生存条件，并为矿井应急救援创造条件避难所有效防护时间不低于1.54d，应充分考虑矿井救援所需时间建立规章、专人管理，始终完好、时刻能用将避难所安全使用作为培训和应急演练重要内容，人皆会用,1、 研究背景,背景：,瓦斯爆炸过程后，矿井中氧气浓度下降，燃烧生成大量的CO2和H2O，不完全反应产生的CO浓度一般也达到0.4%以上，成为井下人员伤亡的主要因素之一。灾后缺氧环境（ 16%）、有毒有害气体环境（CO、H2S、HCL、NH3、SO2、CL2、NO2 ）、高温烟气（火焰锋面温度
10、可达到21502650）、二次爆炸冲击（可达2MPa以上）等危害是造成人员伤亡的主要原因。,正常矿井环境O2：20.85%CO2：0.03%CO: 24ppmN2: 78.62%,灾变,灾后矿井环境O2：15.3%CO2：3.6%CO: 4000 1000ppmN2: 74.9%,据统计，在瓦斯煤尘爆炸事故中，死于CO中毒或窒息的人数占总死亡人数的80%以上。,矿难,救援人员,打通被堵巷道,支护,防爆装载机,支架,支柱,被困人员,救生舱（食物、水）氧气,地面指挥中心,通讯,大功率大扬程深水潜水泵,排水,2、立项背景,生存天数：不小于4天救生舱尺寸：约 8m1.35m1.7m容纳人数：额定8人舱
11、体结构：分段式抗冲击力：5MPa隔热：瞬时1200 260下持续12h，舱内温度30以下,3、煤矿井下避难所功能定位,作用：监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救、通讯联络煤矿井下安全避险六大系统的重要组成分；功能：井下发生突出、火灾、瓦斯煤尘爆炸、水害等灾变事故后，在逃生路径被阻和逃生不能的情况下，为无法及时撤离的遇险人员提供一个安全的密闭空间，对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体；对内能为遇险人员提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存基本条件；通讯、环境监测设备为应急救援创造条件、赢得时间要求：安全、可靠，时刻处于完好、备用状态,4、国内外煤矿井下避难所的基本类型,目前
12、，国外主要采煤国家使用的应急避难所主要有以下三种类型：永久性固定避难所（Permanent Chamber）：在矿井巷道两侧地层中直接挖掘而成，主要布置在主巷或逃生路线上。利用贯穿到地面的钻孔，向避难所内持续提供输送新鲜空气，并实现与地面的通讯。临时性固定避难所（Temporary Chamber）：在矿井工作面附近的巷道或煤层中挖掘而成，依靠氧气瓶等设备为避难所提供一定时间的氧气。当该工作面停产后，临时性避难所即被废弃，避难所内密封门、氧气瓶、通讯、监测仪器等设备被转移到新的临时避难所中。可移动式救生舱（Portable Chamber）：多数为舱体式结构，具有行进装置或者吊装、拖曳部件，能
13、在巷道中移动，随工程进度不断改变位置。氧气瓶、通讯、监测仪器等设备均安装在舱体内。,国内外研究现状分析,国内外研究现状分析,永久避难硐室临时避难硐室,国外救生舱特点,移动方式：救生舱的移动方式主要有吊装、车轮、滑靴底拖、叉车托举等。 氧气供应方式：国外应急救生舱中主要氧气供应方式一般是压缩空气和氧气钢瓶供氧。 有毒有害气体处理：主要是处理二氧化碳，国外救生舱的标准要求将二氧化碳的浓度控制在0.5%以下，一般不允许超过0.8%。温、湿度控制：国外部分救生舱产品设计时主要考虑了平衡舱内人员的辐射热量，而没有考虑处理舱内二氧化碳吸收等必须的化学反应产生的热量；部分救生舱则通过舱体单层钢结构的自然热传
14、导向外部环境传热来解决内部热量积累问题。,动力供应：国外矿用救生舱的动力供应系统一般分为两部分：矿山电源和内部UPS（不间断电源）。救生舱在正常情况下接入矿山用电源；在矿难发生时，启用UPS电源。国外救生舱一般使用铅酸蓄电池，铅酸蓄具有体积大、容量高的特点。环境监测：国外救生舱中的监测系统监控参数有O2、CO2、CO、H2S、CH4、压力、温度、湿度以及各种设备的运行状况，分为固定式和便携式两类 。,国外救生舱特点,第五届中国国际安全生产及职业健康展览会,厂家：浙江中煤安全装备有限公司产品：浙江中煤集团此次参展的救生舱包括两台钢制救生舱和一台软体救生舱，其中两台钢制救生舱，一台为自主研制，一台
15、是与美国斯特塔联合研制。,第五届中国国际安全生产及职业健康展览会,Company Logo,1）灾变环境的模拟依据,（1）CO的模拟依据,Company Logo,1）灾变环境的模拟依据,（3）CO2的模拟依据,瓦斯煤尘爆炸试验：试验方法：在试验巷道内封装一定体积、浓度的瓦斯气体，通电使爆炸区电线打火将气体引爆，造成沿巷道传播的冲击波冲击舱体。进行200m3瓦斯爆炸试验，救生舱安装位置距爆源为40m。该位置进行了4次试验。瓦斯+煤尘爆炸试验程序基本相同，只是在封闭瓦斯气体以前，采用煤粉架，在平巷中距离爆源35130m处吊挂和平铺均匀布置180220kg煤粉，煤粉粒度150200目，煤挥发分为3
16、5%40%，之后再用塑料薄膜封闭巷道，充入瓦斯。试验中电火花引爆瓦斯与空气的混合性爆炸气体后，进而引起煤尘爆炸。数据测试和试验观察：进行抗爆试验时，在救生舱正对爆源面布置一个压力传感器，测定救生舱受到的正面爆炸压力情况；在救生舱前后巷道右侧壁龛上布置两个压力传感器，测定受到侧面爆炸压力的变化情况；在救生舱前后巷道右侧壁龛上布置四个火焰传感器，用来测定救生舱附近火焰的传播速度。,（2）救生舱隔爆检验,瓦斯爆炸浓度范围：5% 16%,多点布置，全员覆盖,新型安全避险系统将会根据井下的作业条件、巷道位置、劳动组织、人员分布情况多点布置不同规格的紧急避险空间和维生设施。 确保全员覆盖井下每名矿工，使井
17、下人人享有一个避险维生的防护空间(不小于0.6m3)。,新型安全防护体系原则,救生舱内部结构,救生舱内部分为空气阻隔舱和生存舱。,井下紧急避险系统矿用可移动式救生舱,照明矿灯,空气阻隔舱,空气幕,个人卫生处理器,空气阻隔舱空间由救生舱主舱门和内部气密门封闭而成，是矿工进入舱内避难的过渡空间。内部包括空气幕、个人卫生处理器、照明矿灯。,矿用可移动式救生舱,永久避难硐室内部布置示意图,硐室内部支护方式示意图,2018/6/22,34,硐室内部支护方式,5.4.3整体设计要求,防爆密闭墙,防爆密闭门,5.4.3整体设计要求,2018/6/22,37,气幕,5.4.3整体设计要求,机械打包式马桶食物和
18、水，每人每天压缩饼干2块、水1瓶座位内放有急救箱自救器矿灯、说明书、工具箱、娱乐物品,附属系统,2010年5月20日，国家煤矿安监总局局长赵铁锤参观常村煤矿井下避难硐室并发表讲话。,防护设施布置原则,不同安全防护设施布置选址基本要求,井下逃生路线,灾变时，按照地面指挥部安排的撤退路线撤离灾区。 在不具备向地面撤离时，可迅速向就近的避险设施内撤离。 采掘工作面人员及救生舱往巷道口方向200m范围内人员向救生舱撤离。采掘工作面顺槽内的其他人员向临时避难硐室、永久避难硐室撤离。 采区临时避难硐室200米范围内的皮带司机、巡回安全员、瓦斯检查员、水泵司机、机车司机、矿各级巡查人员及其他零散作业人员向临
19、时避难硐室撤离。 除上述作业人员以外的其他人员向永久避难硐室撤离。采区1#变电所以北作业人员向永久避难硐室撤离，以南作业人员向地面撤离。具体撤退路线见N3采区逃生路线图及避灾路线标志牌。,N3采区逃生路线图,为井下遇险人员提供逃生方向指示显示距离前方救生舱和避难硐室的距离可在黑暗环境中清晰显示指示信息具有语音指示功能,逃生路线的标志显示,5.7、配套系统建设,四、压风自救系统,要按照所有采掘作业地点在灾变时期能够提供压风供气的要求，进一步健全完善压风自救系统。所有矿井必须安装地面压风系统，空气压缩机必须安装在地面；井下压风管路要采取保护措施，防止灾变破坏；所有矿井2010年底前都要全面完成压风
20、自救系统的完善工作。,压风自救系统应当达到下列要求：（一）压风自救装置安装在掘进工作面巷道和回采工作面巷道内的压缩空气管道上；（二）在以下每个地点都应至少设置一组压风自救装置：距采掘工作面2540m的巷道内、放炮地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风道有人作业处等。在长距离的掘进巷道中，应根据实际情况增加设置；（三）每组压风自救装置应可供58个人使用，平均每人的压缩空气供给量不得少于0.1m3/min。,五、供水施救系统,1. 地下矿山企业应于2010年底前在现有生产和消防供水系统的基础上，按照为采掘作业地点及灾变时人员集中场所能够提供水源的要求，建立完善供水施救系统。 2.井下供水管路应
21、采用钢管材料，并加强维护，保证正常供水。井下各作业地点及避灾硐室（场所）处应设置供水阀门。,六、通讯联络系统,各煤矿必须按照煤矿安全规程对地面调度室至主提升机房、在主要硐室、采掘作业地点、井下各中段采区、马头门、装卸物料点、井下车场、主要机电硐室、井下变电所、主要泵房、主通风机房、避灾硐室（场所）、爆破时撤离人员集中地点等，应设有可靠的通信联络系统。电话设置要求进一步完善通讯联络系统。要依靠科技进步，研究推广使用井下无线通讯系统，进一步提高井下通讯系统的可靠性和抗灾变能力。要在每一个采区、水平、矿井的最高处设置电话，保证发生水害时能够为被困人员提供通信联络。2010年底前要全面完成所有矿井通信系统的完善工作。,谢谢!,
