緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展

1、安標(biāo)國(guó)家中心安標(biāo)國(guó)家中心楊大明楊大明 博士博士/ /研究員研究員Tel： 84264266-803Web: Email: Add. 北京市和平里青年溝路5號(hào)，1000132010.09.01國(guó)內(nèi)外緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的建設(shè)與發(fā)展主要內(nèi)容1 井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的作用與功能定位2 井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的組成與基本類(lèi)型3 國(guó)外井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的發(fā)展4 井下救生艙國(guó)內(nèi)外研發(fā)基本情況5 井下救生艙的基本要求與安全標(biāo)志管理6 相關(guān)意見(jiàn)建議l 緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是井下安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)的核心內(nèi)容 1 井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的作用與功能定位煤礦井下安全避險(xiǎn)六大系統(tǒng)緊急避險(xiǎn)壓風(fēng)自救供水施

2、救通信聯(lián)絡(luò)監(jiān)測(cè)監(jiān)控人員定位緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是礦工生命安全保障系統(tǒng)，生命工程l在井下發(fā)生突出、火災(zāi)、爆炸、水害等突發(fā)緊急情況時(shí)，在逃生路徑被阻和逃生不能的情況下，為無(wú)法及時(shí)撤離的遇險(xiǎn)（幸存）人員提供一個(gè)安全的密閉空間，對(duì)外能夠抵御高溫?zé)煔?，隔絕有毒有害氣體；對(duì)內(nèi)能為遇險(xiǎn)人員提供氧氣、食物、水，去除有毒有害氣體，創(chuàng)造生存基本條件；并為應(yīng)急救援創(chuàng)造條件、贏得時(shí)間l緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)是突發(fā)緊急情況下井下人員無(wú)法逃脫時(shí)的最后保護(hù)方式，為被困礦工提供維持生命環(huán)境，使其與救援人員聯(lián)絡(luò)獲得逃生方式，或等待救護(hù)隊(duì)到達(dá)，促進(jìn)提高獲救的成功率 1 井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的作用與功能定位2 井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的組成與基本類(lèi)型l 基本組

3、成 井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)個(gè)體防護(hù)臨時(shí)避難所固定避難所自救器、礦燈、通訊設(shè)備救生艙、臨時(shí)避難硐室等永久性避難硐室礦山井下的三級(jí)防護(hù)體系礦山井下的三級(jí)防護(hù)體系固定式避難硐室鉆孔通風(fēng)式自備氧式可移動(dòng)式救生艙硬體式軟體式分節(jié)組裝式一體式為硐室開(kāi)鑿直通地表的大直徑鉆孔為硐室開(kāi)鑿直通地表的大直徑鉆孔無(wú)直通地表的鉆孔，自備供氧設(shè)施無(wú)直通地表的鉆孔，自備供氧設(shè)施軟體式組合式井下避難所2 井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的組成與基本類(lèi)型l 避難所的基本類(lèi)型 提供緊急避險(xiǎn)空提供緊急避險(xiǎn)空間，并可通過(guò)牽間，并可通過(guò)牽引、吊裝等方式引、吊裝等方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，以適實(shí)現(xiàn)移動(dòng)，以適應(yīng)采掘工作要求應(yīng)采掘工作要求l鉆孔通風(fēng)式避難硐室避難所備用風(fēng)機(jī)大

4、直徑鉆孔主井進(jìn)風(fēng)井筒井下大巷地面兩道密閉門(mén)l采用兩道風(fēng)門(mén)結(jié)構(gòu)，以便形成風(fēng)障l鉆孔直徑60200mm，災(zāi)變情況下在地面通過(guò)專(zhuān)用壓風(fēng)機(jī)向避難硐室壓風(fēng)l設(shè)置通訊、警報(bào)、急救設(shè)施l自備供氧設(shè)施（化學(xué)氧或壓縮氧）l有害氣體處理、溫濕度控制l檢測(cè)、通訊、照明、指示、急救，食品l自備氧式避難硐室在巷道之間建立的避難硐室在巷道旁側(cè)建立的避難硐室預(yù)留專(zhuān)用煤柱建立的避難硐室工作面之間建立的避難硐室避難硐室的設(shè)置方式l硬體式救生艙用鋼材等硬質(zhì)材料制成一體式、分節(jié)組裝式等類(lèi)型救生艙在井下的布置Air, Water and FoodAir TanksOxygen TanksPacked Shelterl軟體式救生艙采用

5、阻燃、抗靜電、耐高溫帆布等軟質(zhì)材料制造，在突發(fā)緊急情況下依靠快速（幾十秒至幾分鐘）自動(dòng)充氣膨脹架設(shè)軟體式救生艙l了解的基本情況避難所的類(lèi)型，由礦井根據(jù)自身的特點(diǎn)自主選擇，以滿(mǎn)足礦工在突發(fā)緊急情況下的避險(xiǎn)需要為原則根據(jù)所了解的情況，南非煤礦以避難硐室為主根據(jù)有關(guān)考察報(bào)告，美國(guó)目前煤礦井下配備避難所1193臺(tái)（個(gè)）。其中：軟體式救生艙1000臺(tái)（占80%以上）；硬體式救生艙123臺(tái)；避難硐室70個(gè)根據(jù)中科院巖土所專(zhuān)家的相關(guān)報(bào)告，加拿大煤礦采用固定與可移動(dòng)相結(jié)合的方式；可移動(dòng)式救生艙以硬體為主，軟體應(yīng)用較少；固定硐室與救生艙的比例約為1:5從中國(guó)煤礦進(jìn)行救生艙等避險(xiǎn)設(shè)施試點(diǎn)建設(shè)的探索看，似乎建議采用

6、“固定可移動(dòng)”方式的居多數(shù)自救器 中裝有儲(chǔ)物架，可容納 50個(gè)備用自救器（包） 有一個(gè)進(jìn)口門(mén)和一個(gè)出口門(mén)，以供礦工通過(guò) 每個(gè)門(mén)上裝有厚重塑料門(mén)簾，減少污染物進(jìn)入主艙逃生中繼站（過(guò)渡站） 350bar儲(chǔ)氣瓶 5接口充氣面板 60min空氣呼吸器充氣時(shí)間4575s空氣呼吸器逃生快速加氣站根據(jù)近期專(zhuān)家考察，澳大利亞煤礦較多使用“空氣呼吸器加氣站”的方式，通過(guò)快速加氣站提高續(xù)航能力l加拿大：自1928年的Hollinger礦火災(zāi)（39人死亡）后，就出現(xiàn)初期避難所，利用壓縮空氣通過(guò)面罩提供O2；后來(lái)出現(xiàn)了有害氣體處理系統(tǒng)，處理空氣中的CO和CO2；自1980后，在金屬礦山得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)被法律強(qiáng)制建立l

7、南非：自1970就出現(xiàn)避難所；1986年Kinross金礦礦難（死亡177人）后，法律強(qiáng)制井工礦山必須設(shè)立避難所。南非煤礦開(kāi)采深度淺，一般采用硐室大直徑鉆孔方式l澳大利亞金礦自2000年一直使用可移動(dòng)式救生艙，目前已是法律的基本要求l印度、英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)等也在研究和應(yīng)用避難所。從使用情況看，早期主要用于金屬礦山，煤礦應(yīng)用很少，認(rèn)為煤礦在災(zāi)變時(shí)期容易發(fā)生火災(zāi)或爆炸，人員應(yīng)盡可能撤離。目前，越來(lái)越多的國(guó)家規(guī)定煤礦也必須設(shè)立避難所3 國(guó)外井下緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)的發(fā)展l對(duì)國(guó)外緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)發(fā)展的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí) 建立井下避險(xiǎn)設(shè)施是各國(guó)的法律規(guī)定、通行做法、安全生產(chǎn)的客觀需求，已經(jīng)并正在發(fā)揮重要作用 從礦井整體安全角

8、度考慮避險(xiǎn)設(shè)施布局、建設(shè)和管理，有整體設(shè)計(jì)；應(yīng)對(duì)礦井全覆蓋，井下所有人員均有避險(xiǎn)空間 避險(xiǎn)設(shè)施類(lèi)型，應(yīng)考慮服務(wù)區(qū)域特點(diǎn)及可能發(fā)生災(zāi)害類(lèi)型 避險(xiǎn)設(shè)施位置，應(yīng)考慮服務(wù)區(qū)域特點(diǎn)，災(zāi)變時(shí)期人員抵達(dá)難易程度和所需時(shí)間，佩用自救器防護(hù)時(shí)間，巖體穩(wěn)定性和支護(hù)有效性 避險(xiǎn)設(shè)施防護(hù)時(shí)間，3696h，根據(jù)救援所需時(shí)間等確定 建立規(guī)章、專(zhuān)人管理，始終完好、時(shí)刻能用 將安全使用避險(xiǎn)設(shè)施作為培訓(xùn)和演練重要內(nèi)容，人皆會(huì)用4.1 國(guó)外救生艙開(kāi)發(fā)情況l南非： Survivair-RRC，硬體式l美國(guó)： STRATA：硬體艙、軟體艙、中繼站 ChemBio：主要為軟體艙l澳大利亞：MineARC：硬體艙l加拿大： RANA：硬

9、體艙、空氣供給與廢氣處理設(shè)備l德國(guó)： DREGER：硬體艙、快速充氣站l英國(guó)： Molecular：有害氣體處理設(shè)備4 井下救生艙國(guó)內(nèi)外研發(fā)基本情況4.2 國(guó)外救生艙的基本特點(diǎn)l具備基本功能，包括氣密、隔熱、防護(hù)、供氧、有害氣體 去除、環(huán)境監(jiān)測(cè)、通訊指示等，但具體指標(biāo)不同l防護(hù)時(shí)間：2448h，MASH規(guī)定96h，但認(rèn)證尚在進(jìn)行l(wèi)艙體強(qiáng)度：未見(jiàn)抗爆、抗沖擊具體指標(biāo)(MASH規(guī)定15psi)l電源：美國(guó)、澳洲傾向無(wú)源(非煤有源)；南非用鉛酸蓄電池l供氧：南非多用化學(xué)氧；美國(guó)、澳洲、加拿大多用壓縮氧l空調(diào)：早期無(wú)，隨著防護(hù)時(shí)間和環(huán)境適應(yīng)性要求的提高， 降溫系統(tǒng)可能成為必要組件。主要4種方式：電力空

10、 調(diào)、蓄冰降溫、液態(tài)CO2汽化、通風(fēng)降溫l艙內(nèi)空氣流動(dòng)：具備促進(jìn)艙內(nèi)空氣流動(dòng)的相關(guān)措施l過(guò)渡倉(cāng)結(jié)構(gòu)：必要要求l國(guó)家安全監(jiān)管總局、國(guó)家煤礦安監(jiān)局將救生艙研究列入國(guó)家“十一五”科技支撐計(jì)劃l目前超過(guò)20家單位從事相關(guān)產(chǎn)品研發(fā)通過(guò)專(zhuān)家鑒定3家：北科大(重生科技) 煤科總院安全分院(上海鵬燕) 煤科總院沈陽(yáng)院(MineARC)取得安全標(biāo)志(新產(chǎn)品) 1家：北科大(重生科技)l軟體式救生艙主要研發(fā)單位（3家）： 煤科總院（上海鵬燕） 中煤機(jī)械集團(tuán) 西安新竹防災(zāi)救生設(shè)備有限公司4.3 國(guó)內(nèi)井下救生艙開(kāi)發(fā)情況l硬體式救生艙主要研發(fā)單位（14家） 北科大(重生科技) 煤科總院沈陽(yáng)院(MineARC) 中煤機(jī)械

11、集團(tuán) 中國(guó)礦大(無(wú)錫永神利) 中煤電氣集團(tuán)（STRATA） 煤科總院重慶院無(wú)錫信諾視聽(tīng)設(shè)備有限公司 濟(jì)寧恒泰礦業(yè)科技有限公司天津鴻緒工貿(mào)有限公司 青島華盾生命保障設(shè)備公司西安東風(fēng)儀表廠 西安新竹防災(zāi)救生設(shè)備公司 武昌船舶重工有限公司 中平能化機(jī)械制造有限公司l避難硐室用設(shè)備主要研發(fā)單位（4家）北京眾生洲礦業(yè)科技中心 煤科總院沈陽(yáng)院煤科總院重慶院 北京凌天世紀(jì)自動(dòng)化有限公司4.3 國(guó)內(nèi)井下救生艙開(kāi)發(fā)情況l具備高起點(diǎn)。在充分借鑒國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將潛艇、船舶、高樓逃生等領(lǐng)域高新技術(shù)用于井下避險(xiǎn)設(shè)施研發(fā)l產(chǎn)學(xué)研緊密集合，相關(guān)領(lǐng)域單位積極參與l積極開(kāi)展國(guó)際合作，借鑒、吸納國(guó)外先進(jìn)技術(shù)l處于研發(fā)探索

12、初期救生艙是生命工程，應(yīng)實(shí)用、安全、可靠，盡可能采用能夠提高可靠性的高技術(shù)成果技術(shù)引進(jìn)或相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)采用尚處于組裝、仿造、借用階段大部分救生艙未經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，需通過(guò)實(shí)用不斷優(yōu)化調(diào)整尚未建立產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)、安裝、使用、維護(hù)、管理規(guī)范4.4 國(guó)內(nèi)井下救生艙研發(fā)基本特點(diǎn)5.1 救生艙基本要求1. 有明確具體的適用條件和范圍，包括適用的災(zāi)情、災(zāi)種、災(zāi)區(qū)及海拔高度、環(huán)境條件、井巷空間尺寸等，并在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)、使用說(shuō)明書(shū)、產(chǎn)品的永久性安全使用須知中注明2. 具備安全防護(hù)、O2供給、有害氣體處理、溫濕度控制、通訊、照明及指示、生存保障等功能，保證在無(wú)外部支持條件下維持艙額定避險(xiǎn)人員生存（即額定防護(hù)時(shí)間）96h以上

13、3. 有足夠的強(qiáng)度、防護(hù)能力、氣密性和防止有毒有害氣體侵入的能力；提供生存空間不低于每人0.8m3，且總有效容積不低于8m35 井下救生艙的基本要求與安全標(biāo)志管理4. 配備災(zāi)變時(shí)期空氣供給裝置或設(shè)施，在額定防護(hù)時(shí)間內(nèi)提供人均供風(fēng)量不低于0.3m3/min，O2在18.5%22.0%之間，并保證避難所內(nèi)部始終處于正壓狀態(tài)，以防止有毒有害氣體滲入。同時(shí)應(yīng)具備接入礦井壓風(fēng)系統(tǒng)的接口5. 應(yīng)具有內(nèi)部空氣循環(huán)系統(tǒng)，流量宜在20L/min以上6. 避難所應(yīng)具備所內(nèi)外環(huán)境參數(shù)檢測(cè)儀器，至少應(yīng)對(duì)避難所內(nèi)的CO、CO2、O2、CH4，所外的CO、O2、CH4、CO2、溫度等進(jìn)行檢測(cè)或監(jiān)測(cè)7. 井下避難所應(yīng)設(shè)有與

14、礦（井）調(diào)度室直通的電話5.1 救生艙基本要求8. 配備在額定防護(hù)時(shí)間內(nèi)額定人員生存所需要的食品和飲用水，食品配備不少于2000kJ/人天，食用0.5L/人天9. 有必要的照明，并有急救箱、工具箱、滅火器、人體排泄物收集處理裝置等設(shè)施設(shè)備；救生艙外應(yīng)有清晰、醒目的標(biāo)示10.應(yīng)選用抗高溫老化、無(wú)腐蝕性、無(wú)公害的環(huán)保材料。救生艙外體顏色在煤礦井下照明條件下應(yīng)醒目，宜采用黃色或紅色。同時(shí)，應(yīng)設(shè)置明顯的安全熒光條碼 5.1 救生艙基本要求l認(rèn)證依據(jù)：煤礦井下避難所（救生艙）基本要求（試行）l認(rèn)證模式：按新產(chǎn)品程序，技術(shù)審查產(chǎn)品檢測(cè)檢驗(yàn)l認(rèn)證條件：1）明確產(chǎn)品使用環(huán)境，適應(yīng)的災(zāi)情災(zāi)種，方便礦山選購(gòu)使用2

15、）申請(qǐng)人有足夠的能力和技術(shù)手段保證產(chǎn)品質(zhì)量和安全可靠3）經(jīng)計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證，滿(mǎn)足認(rèn)證依據(jù)相關(guān)要求，有相關(guān)證明 文件，包括設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū)、試驗(yàn)報(bào)告、權(quán)威專(zhuān)家論證意見(jiàn)等4）產(chǎn)品執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)、配置表、圖紙、使用說(shuō)明書(shū)，產(chǎn)品樣品5）進(jìn)口產(chǎn)品所在國(guó)認(rèn)證材料和認(rèn)證文件l認(rèn)證時(shí)限：保證在認(rèn)證各環(huán)節(jié)，對(duì)救生艙產(chǎn)品優(yōu)先安排5.2 井下救生艙的安全標(biāo)志管理l避險(xiǎn)設(shè)施發(fā)揮作用需要一定條件和保障措施遇險(xiǎn)（幸存）人員有充足時(shí)間使用避險(xiǎn)設(shè)施遇險(xiǎn)（幸存）人員有必要條件使用避險(xiǎn)設(shè)施遇險(xiǎn)（幸存）人員有能力使用避險(xiǎn)設(shè)施，人皆會(huì)用安全避險(xiǎn)設(shè)施應(yīng)時(shí)刻處于完好狀態(tài)，隨時(shí)能用設(shè)備配套，系統(tǒng)完整，與其他安全避險(xiǎn)系統(tǒng)形成有機(jī)整體有完整救援計(jì)劃NIOS

16、H在關(guān)于救生艙的報(bào)告中指出：救生艙挽救生命的可能性，只有在煤礦經(jīng)營(yíng)者結(jié)合救生艙制定全面的逃生救援計(jì)劃的情況下才會(huì)實(shí)現(xiàn)6 相關(guān)意見(jiàn)建議l礦井應(yīng)根據(jù)自身的特點(diǎn)和可能發(fā)生的災(zāi)害事故類(lèi)型，有完整的緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)避險(xiǎn)設(shè)施類(lèi)型：永久或臨時(shí)，避難硐室或救生艙避難設(shè)施布局：整體性，與采掘工程的協(xié)調(diào)避難設(shè)施建設(shè)：建造標(biāo)準(zhǔn)、驗(yàn)收、試運(yùn)行避難設(shè)施與其他系統(tǒng)的有機(jī)整合：監(jiān)測(cè)監(jiān)控、人員定位、壓 風(fēng)自救、供水施救、通信聯(lián)絡(luò)、供電保障避難設(shè)施的維護(hù)、保養(yǎng)、配品更換、淘汰：保證始終完好、 隨時(shí)能用培訓(xùn)與演練：保證人皆會(huì)用救援計(jì)劃：礦井災(zāi)害預(yù)防與處理計(jì)劃、重特大事故應(yīng)急預(yù)案l避險(xiǎn)設(shè)施的具體建造（存放）位置的選擇應(yīng)確保使用安全設(shè)置在正常避災(zāi)路線上，遇險(xiǎn)人員、救護(hù)隊(duì)員均容易到達(dá)遇險(xiǎn)人員進(jìn)入避險(xiǎn)設(shè)施所需時(shí)間應(yīng)在自救器的維持時(shí)間內(nèi)，并有富余遠(yuǎn)離潛在巖崩、淹井、火災(zāi)、爆炸等危險(xiǎn)的區(qū)域，如變電站、炸藥庫(kù)、燃料存貯設(shè)施或停車(chē)場(chǎng)等巖體安全，支護(hù)良好，附近無(wú)雜物堆積保證備用狀態(tài)下的通風(fēng)、安全考慮人員避險(xiǎn)過(guò)程中的心理安全在礦井相關(guān)圖件中準(zhǔn)確標(biāo)注逃生路線和避