救生舱培训资料

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矿用救生舱
矿用救生舱基于它的工作环境，具有良好的封闭性、牢固性、隔热性、保温性、防水性、防腐蚀性、耐压性等，通常为钢、合金等坚固材料制成。

而且舱内有人生存所需的水、食物、空气、以及通讯设施。

国外矿工应急避险情况简介
井工开采矿井具有灾害因素集中、人员活动与逃生空间受限，多种致灾因素共存井下的特点，也容易引发大的灾难。

如何采取有效措施减少伤亡损失，是世界各采煤国家重点研究的课题。

从国际上看，南非、加拿大、美国、澳大利亚等采矿业发达国家，均颁布了严格的法律、法规和标准，对矿山井下避难的设置、维护和人员培训等作了明确的规定，形成了井下固定避难室、移动救生舱、应急逃生和个人防护等成熟的实用技术及装备。

在井工矿中设置和使用应急避难设施，已经是煤矿应急救援中的一项成熟有效的技术。

2003年和2004年，南非的两个特大金矿发生停电和火灾事故，当时一个矿井下有3400多人，结果只死亡9人，有280人是救援队在井下的各个安全避难所里救出的；另一个矿在2600人返回地面后，发现有52人失踪，两天后在井下的避难所里找到的失踪矿工全部安然无恙。

智利圣何塞铜矿2010年8月5日发生塌方事故后，被困地下701m的33名矿工在救援人员打通“生命通道”前，矿工们依靠着桃子罐头和金枪鱼，在不到50平方米的紧急避难室里生存了下来，经过69天的救援于10月13日成功获救。

国外矿工避难所的类型，由矿井根据自身的特点自主选择，以满足矿工避险需要为原则。

根据所了解的情况，南非煤矿以避难硐室为主。

根据有关考察报告，美国目前煤矿井下配备避难所1193台，其中：可充气软体救生舱1000台（占80%以上）；硬体式钢制救生舱123台；避难硐室70个。

根据中科院专家的相关报告，加拿大煤矿采用固定与可移动相结合的方式；可移动式救生舱以硬体为主，软体应用较少；固定硐室与救生舱的比例约为1:5。

根据有关专家最近对澳大利亚的考察，澳大利亚煤矿较多使用“空气呼吸器＋加气站”的方式，通过快速加气站提高续航能力。

目前，南非煤矿得宜避难硐室为主，较少使用可移动式救生舱；美国煤矿以可移动式救生舱为主，共配备避难所1193台（个），其中软体式救生舱1000台，硬体式救生舱123台，避难硐室只有70个；加拿大煤矿井下避难硐室与可移动式救生舱配备比例约为1:5，使用的可移动式救生舱以硬体为主；澳大利亚则使用“空气呼吸器+加气站”的避险设施，灾害事故发生后，遇险人员佩戴随身携带的自救器，迅速跑到空气呼吸器存放点换戴后逃生，对维持时间不足的空气呼救器，通过快速加气站加气，或者换佩后逃生。

1、南非
（1）避难所的设置。

南非《矿山健康与安全规程》规定：长壁开采的工作面，距离工作面不超过750m的地点必须建立避难所；采用房柱式开采时，每1000m应设置避难所。

（2）避难所的选址。

必须考虑：从工作地点到避难所行走难易程度，如巷道高度、倾角、设备设施布置、人员方向迷失的可能性等；逃入避难所所需时间；随身佩戴自救器维持时间。

（3）避难所容积。

应能够容纳该服务区域内可能出现的所有人员，且每人占有容积不小于（《强制执行的职业守则》规定为~ m2）。

（4）避难所结构。

两道风门结构，以便形成风障，防止有毒有害气体侵入。

（5）避难所设施。

必须有供氧、通讯、报警设备及自救器、饮用水等，有效防护时间8～24h。

（6）避难所的指示。

为了帮助矿工在低可视的环境下进入避难所，一般应采用三种指示：
声指示：在避难所入口设置警报器；
光指示：在避难所入口处设立报警灯；
物理指示：从工作地点到避难所设置生命绳（LIFE LINE）。

（7）避难所的维护。

《矿产法》规定：避难所和其他安全设施需要定期检查，检查的时间间隔由矿主咨询矿井督察后决定，或者由矿主指定专人调查后上交的报告决定。

《矿山安全与健康法》（1）规定：矿主须指定称职的专人定期检查避难所等安全设施，从而保证井下作业人员在发生爆炸、火灾或水灾时，有足够的逃生机会。

（8）其他方面。

包括员工培训、使用须知方法、急救设备等方面的规定。

2、美国
美国政府监管部门2006年以来要求所有煤矿必须在矿井内设置气密型紧急避难所。

2006年，西弗吉尼亚州政府率先对避难所做出规定，并对救生舱产品实施州政府批准，规定防护时间不得少于48h。

2008年12月，MSHA发布救生舱条例，规定2009年12月前所有美国煤矿井下必须配备避难所，保证所有入井人员都有灾变时期的避险位置，防护时间提高到96h。

条例中对救生舱等避难所的设置提出了具体要求。

（1）避难所设置要求：
①矿工在30min或更短时间内能够到达地面的矿山不需要布置。

②足以容纳所有工作人员，包括经理、供应商、检测员、联邦监察员。

③必须能够容纳邻近区域工作的最大矿工人数，包括轮班替换人员。

④设置位置距离最近工作面不超过300m。

⑤在距离工作面较远区域，两个避难所间隔不超过矿工1h的行进距离，即矿工距离任一避难所或安全出口的行进时间不超过30min 。

（2）救生舱的设置与管理要求
①救生舱摆放处的顶板及支护应在顶板管理平面图中明确说明。

②矿井通风系统图中应准确标注逃生通道和救生舱的位置。

③应对救生舱加以保护使其在运输、安装及存放中免受损伤。

④如果检查显示救生舱受到的损坏已影响其正常功能，应停止使用。

救生舱停止使用时，应将该救生舱所服务区域的全体人员撤离，《矿山法》§
104(c)所指的作业人员除外。

停用的救生舱组件应根据生产商规定的技术指标进行更换、维修，以便重新使用。

⑤放置救生舱的地点及周边区域在任何时候都不得放置影响救生舱组装或使用的机械设备、材料及障碍物等。

⑥救生舱均应有醒目的标识或标记，包括救生舱上粘贴的由反光材料制成的救生舱标识和由反光材料制成、指向救生舱放置地点的方向标识。

（3）救生舱的功能要求
①至少为每人提供15ft2（约）的地面空间和30~60ft3（约~）的立体空间。

如果废物在救生舱外处理，则气密室的空间与容积可计入在内。

②可吸入气体应由压缩空气瓶、压缩氧气瓶、或地面安装了排风扇或空压机的矿井提供，并保证气体未被污染。

③为每人提供的可吸入气体可维持96h，O2在~23%之间，CO2平均浓度不高于1%且最大浓度不高于%。

④在使用期间，应对救生舱内的大气进行监测。

⑤具有有害气体清除措施，有效清除CO、CO2、CH4等有毒有害气体。

⑥当用户依照生产商的操作说明及定义的极限使用时，救生舱在全部满员情况下的体感温度不得超过95℉（35℃）。

⑦应配备一套双向通信设施、照明、人体排泄物处理方法、急救物品、维修工具、符合要求的灭火器。

⑧存储组件或给养的容器应密封、防水及防啃，醒目标注到期日期及使用说明。

3、加拿大
加拿大采矿安全规程、其它安全规程或指南规定，每个矿井必须设置固定式避难硐室或者移动式救生舱，并且必须考虑以下4方面因素：避难所的设置位置、容量、安全防护时间，O2和CO2的控制指标。

（1）避难所的设置位置应考虑的因素
①工作地点的特征。

下列地点必须考虑设置避难所：矿难发生时遇险人员难于按正常避灾路线逃出的地方；采掘工作面离安全出口较远的地方；新开拓水平；新建矿井或者老矿重新开采。

②遇险人员抵达的难易程度。

必须设置在正常避灾路线上；必须远离可能存在危险的地点并保证有足够的安全距离，如距离火药库至少60m，离5kV变电站至少15m，远离修理库或者燃料库，远离爆破作业区以及其它危险场地；必须是救护队员容易到达的地点；设置地点岩体安全，支护良好。

③遇险人员到达避难所的时间。

避难所尽可能靠近采掘工作区域；遇险人员步行到达避难所的时间不超过15~30min。

（2）避难所的容量
矿难发生时需要使用避难所的人员数量就是其容量，必须根据当班工作的人数，并考虑其他人员。

（3）避难所的安全防护时间
应根据矿难发生后，矿山救护队能够到达的时间确定。

有些重要因素影响救护队员的抵达时间，如避难所离安全出口的距离，救援过程中需避开潜在危险区域的路线距离等。

（4）O2和CO2的控制指标
O2：%~%
CO2：<%
Manitoba、BC、Alberta、Saskatchewan等4省建立本省避难所安全要求。

4、澳大利亚
2005年西澳州矿山安全和检查规章 1995 规定：地下矿井中必须有明确的紧急情况预防措施，为遇险人员提避难室和新鲜空气。

（1）避难所距离工作地点最大距离确定原则：人以合适身体状态、使用50%自救器防护时间、中等行进速度可以走出的最远距离。

（2）避难所覆盖所有工作人员，包括管理人员，推荐避难所容量应该是本地作业人员数量的2倍以上。

（3）避难所建设位置，应远离潜在岩崩、淹井、火灾、爆炸等危险的区域（如变电站、炸药库、燃料存贮设施或停车场等），岩层稳定、支护良好。

（4）避难所存在三种工作方式：备用方式、外部支持和独立方式。

独立方式应维持36h。

具备通讯、内部装备，并应考虑避险人员心理问题（照明）。

（5）避难所在井下首次安装时应进行实验测试，包括真空测试、电源支持测试，以后一个合理周期（6或12月）也应检测。

按照制造商要求对避难所进行检查和维护，并作为日常工作的重点。

研究分析南非、美国、加拿大和澳大利亚队矿山井下避难所的法律规定和做法，可以发现，建立井下避难所。

已是世界主要采煤国家的硬性法律规定和行政做法，并须从矿井整体安全角度考虑避难所的布局、建设和管理。

井下避难所应实现对矿井的全覆盖，选择避难所的类型时应考虑所服务区域的特点及可能发生的主要灾害类型。

设置时要考虑4方面因素，即所服务区域的特点（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；岩体稳定性和支护有效性。

避难所应实现对所有下井人员的全容纳，包括生产人员、管理人员及可能出现的临时人员。

有效防护时间不低于36-96h, 具体应根据矿井灾变时期应急救援所需时间来确定。

避难所应由专人管理，确保始终完好、时刻能用，并将避难所安全使用作为员工培训和应急演练的重要内容，确保人人会用。

5、国外救生舱
（1）国外救生舱开发情况
①南非：Survivair-RRC，硬体式。

②美国：
STRATA：硬体舱、软体舱、中继站；
ChemBio：主要为软体舱。

③澳大利亚：MineARC：硬体舱。

④加拿大：RANA：硬体舱、空气供给与废气处理设备。

⑤德国：DREGER：硬体舱、快速充气站。

⑥英国：Molecular：有害气体处理设备。

（2）国外救生舱的基本特点
①具备基本功能，包括气密性、防护强度、隔热性、供氧等生存保障、有害气体去除、气体监测、通讯指示等，但具体指标不同。

②防护时间：一般24~48h，虽MASH规定96h，但相关认证尚在进行中。

③舱体强度：未见抗爆、抗冲击具体指标（MASH规定15psi）。

④电源：美国、澳大利亚倾向无源（非煤有源）；南非采用铅酸蓄电池。

⑤供氧：南非多采用化学氧；美国、澳大利亚、加拿大多用压缩氧。

⑥空调：早期基本无空调，随着防护时间和环境适应性要求的提高，降温系统可能成为必要组件。

主要4种方式：电力空调、蓄冰降温、液态CO2汽化、通风降温。

⑦舱内空气流动：具备促进舱内空气流动相关措施。

⑧过渡仓结构：必要要求。

⑨认证与实用：通过美国州政府许可或所在国相关部门许可，MSHA认证在进行中，加拿大RANA取得CE认证。

各类产品均有实用。

综合分析国外可移动式救生舱的基本技术特点，可以发现以下共同特点：具备包括气密性、隔热性、供氧等生存保障性能，以及有害气体去除、监测、通信指示等基本功能，具体指标不同。

防护时间一般为24-48h，美国矿山安全健康监察局虽规定防护时间为96h，但尚未有救生舱取得其认证。

舱体强度方面未见抗爆、抗冲击的具体指标，美国矿山安全健康监察局规定要达到15psi（磅/平方英寸，相当于），属一般性强度。

关于可移动式救生舱的电源，美国、澳大利亚倾向于无源，南非采用铅酸蓄电池。

在供氧方面，南非多采用化学制氧，美国、澳大利亚、加拿大则多采用压缩氧气。

在舱体通风方面，均应具备促进舱内空气流动的相关措施，为防止人员进入救生舱时带入大量有毒有害气体，无论是硬体式还是软体式，基本都采用过渡仓结构。

随着防护时间和环境适应性要求的提高，降温系统已成为救生舱的必要组件，现在世界上通行的主要有电力空调、蓄冰降温、液态CO2汽化、通风降温四种方式。

国内井下紧急避险系统的发展
目前煤炭安全服务行业尚处于不完全竞争时期，涉及该领域的并能够自主研制矿用紧急避险设施的公司更是凤毛麟角。

国内井下救生舱开发情况：国家安全监管总局、国家煤矿安监局将救生舱研究列入国家“十一五”科技支撑计划，目前超过20家单位从事相关产品研发。

通过专家评审有3家：北科大(重生科技)、煤科总院安全分院(上海鹏燕)、煤科总院沈阳院(MineARC)；
取得安全标志(新产品)有1家：北科大(重生科技)；
软体式救生舱主要研发单位（3家）：煤科总院（上海鹏燕）、中煤机械集团、西安新竹防灾救生设备有限公司。

国内井下救生舱开发情况硬体式救生舱主要研发单位（15家）：北科大(重生科技)、中煤机械集团、北京北分瑞利集团公司（BFRL）、中煤电气集团（STRATA）、无锡信诺视听设备有限公司、天津鸿绪工贸有限公司、西安东风仪表厂、武昌船舶重工有限公司、煤科总院沈阳院(MineARC)、中国矿大(无锡永神利)、煤科总院重庆院、济宁恒泰矿业科技有限公司、青岛华盾生命保障设备公司、西安新竹防灾救生设备公司、中平能化机械制造有限公司；
避难硐室用设备主要研发单位（4家）：北京众生洲矿业科技中心、煤科总院沈阳院、煤科总院重庆院、北京凌天世纪自动化有限公司。

国内井下救生舱研发基本特点是起点高。

在充分借鉴国外成功经验的基础上，将潜艇、船舶、高楼逃生等领域高新技术用于井下避险设施研发，产学研紧密集合，相关领域单位积极参与积极开展国际合作，借鉴、吸纳国外先进技术，处于研发探索初期。

救生舱是生命工程，应实用、安全、可靠，尽可能采用能够提高可靠性的高技术成果。

技术引进或相关领域技术采用尚处于组装、仿造、借用阶段。

大部分救生舱未经实践检验，需通过实用不断优化调整，尚未建立产品标准和设计、安装、使用、维护、管理规范。

煤炭在我国一次能源消费总量中长期占主导地位。

我国一次能源消费总量为亿吨标准煤，其中煤炭占％，约亿吨。

2010年上半年，全国煤炭产量近16亿吨，同比增长20％。

大中型煤矿平均开采深度456米，采深大于600米的矿井产量占%，最深达1365米。

超千米深井已超过20个，深井数量逐年增加。

煤矿95%是井工煤矿，生产环境相对比较恶劣，矿难发生相对频繁，每百万吨死亡率是先进国家的数十倍甚至一百倍。

安全生产形势依然十分严峻，事故总量仍然很大，非法违法生产现象严重，重特大事故多发频发，给人民群众生命财产安全造成重大损失。

据不完全统计，中国目前有煤矿2万多个，煤矿工人550万人。

国有大中型煤矿2000多个，平均每个煤矿有主巷道10条，开采巷道合计大约6万多条。

《暂行规定》要求：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推进长度超过500米时，应在距离工作面500米范围内建设临时避难硐室或设置可移动式救生舱。

其他矿井应在距离采掘工作面1000米范围内建设避难硐室或设置可移动式救生舱。

据统计全国煤矿在建项目7039个，新增能力15亿吨/年。

全国还有5000余处煤矿列入了整合技改和兼并重组。

目前安全基础条件差、安全保障和防灾抗灾能力低的小型煤矿还有近1万处，老矿井约占矿井总数的30%左右。

全国非煤矿山8万多家，其中地下矿山近1万家。

预计对救生舱的需求不低于20万台，市场规模预计4千亿元以上。

按照规定新建、改扩建煤矿建设项目安全设施设计专篇中未包含煤矿井下紧急避险系统有关内容，或有关内容不符合本规定要求的不予通过。

新建、改扩建煤矿建设项目未按安全设施设计专篇要求完成紧急避险系统建设的，其安全设施竣工验收不予通过。

国家煤安局副局长赵铁锤说：《暂行规定》明确了所有井工煤矿应按照规定要求建设完善煤矿井下紧急避险系统，并符合“系统可靠、设施完善、管理到位、运转有效”的要求。

2012年6月底前，所有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井，中央企业所属煤矿和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃的矿井要完成紧急避险系统的建设。

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。

国家煤矿安全监察局局长赵铁锤去年11月17日强调，我国已确定“监测监控、人员定位、通讯联络、紧急避险、压风自救、供水施救”六大安全避险系统建设完善的时间表，最后期限是2013年6月底，否则将吊销营业执照。

煤矿企业是紧急避险系统建设的责任主体，强调要加强组织领导，真正作为“一把手”工程来抓，按照建设的目标、任务、进度等要求，确保人力、物力、财力投入及时到位。

发展煤矿安全装备制造业，被提高到相当的高度来认识。

将检测、监控、安全避险、安全防护等安全设备列入国家振兴装备制造业的政策支持范畴。

国家对煤矿和非煤矿山的井下安全避险设施建设给出了明确的时间底线，属于非常权威的指令性强制执行任务，非同儿戏。

该项目的突出特点是：产品属于救生装备，关乎生命安全，开发风险高；系统涉及面宽复杂系数高；研发投入费用高。

背景
我国作为能源消费大国，煤炭在我国能源生产的大格局中占有绝对的比重，达到近70%。

我国的煤炭产量虽然只占世界煤炭产量的1/3，但煤矿矿难死亡人数占世界煤矿事故死亡人数的4/5。

世界每发生20起导致死亡人数最多的煤矿灾难中，就有8起发生在中国，频繁的矿难不仅造成了许多家庭的破裂，同时也严重影响了中国的国际形象。

在人本理念成为世界发展潮流的大环境下，积极开展矿山安全保障技术的研究与开发，不仅是我国建设和谐社会的必然要求，更是时刻遭受矿井灾害威胁的煤矿工人的迫切愿望。

“矿用可移动式救生舱”项目作为国家十一五重大科技支撑计划“遇险人员快速救护关键技术与装备研究”项目的一个子项，科研主旨就是用来研究解决矿山企业的重大灾害应急救援的一系列关键技术，为矿工在灾变环境下提供稳定可靠、保障齐全的维生空间，把灾害的损失降到最低。

矿用救生舱建设标准
可移动式救生舱是在井下发生灾变事故时，为遇险矿工提供应急避险空间和生存条件，并可通过牵引、吊装等方式实现移动，适应井下采掘作业要求的避险设施。

根据舱体材质，可分为硬体式救生舱和软体式救生舱。

硬体式救生舱采用钢铁等硬质材料制成；软体式救生舱采用阻燃、耐高温帆布等软质材料制造，依靠快速自动充气膨胀架设。

矿井可移动式应急救生舱是设置在矿井下各危险工作区域的密闭空间，整体设计上能够做到气密，并能抵御一定的外力冲击，内部通常有氧气（O2）供给系统、一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO）净化系统、供电系统和通讯系统，以及相应的监视、防护措施，同时还有足够的水和食物。

矿难发生后，无法直接转移到安全区域的人员可以进入救生舱空问，关闭舱门与外界有害环境隔绝，随后运行内部各救生系统，产生O2，处理CO、CO2，等有害气体
紧急避险设施的建设应综合考虑所服务区域的特征和巷道布置、可能发生的灾害类型及特点、人员分布等因素，以满足突发紧急情况下所服务区域人员紧急避险需要为原则。

救生舱应具备安全防护、氧气供给保障、空气净化与温湿度调节、环境监测、通讯、照明、动力供应、人员生存保障等基本功能，额定防护时间不低于96小时。

在整个额定防护时间内，紧急避险设施内部环境参数符合表一规定，保证紧急避险设施内始终处于不低于100帕的正压状态。

表-1
设施容量应满足突发紧急情况下所服务区域人员紧急避险的需要，包括生产人员、管理人员、检查监察人员及可能出现的其他临时人员。