井下紧急避险系统知识

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《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》 煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》
4.煤矿井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下，为遇险人员安全 煤矿井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下， 煤矿井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下 避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。 避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。紧急避险系统建 设的内容包括为入井人员提供自救器 建设井下紧急避险设施、 自救器、 设的内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置 避灾路线、科学制定应急预案等。 避灾路线、科学制定应急预案等。 5.井下紧急避险设施是指在井下发生灾害事故时，为无法及时撤离的遇险人 井下紧急避险设施是指在井下发生灾害事故时， 井下紧急避险设施是指在井下发生灾害事故时 员提供生命保障的密闭空间。该设施对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有 员提供生命保障的密闭空间。该设施对外能够抵御高温烟气， 生命保障的密闭空间 害气体，对内提供氧气、食物、 去除有毒有害气体， 害气体，对内提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存基本条 为应急救援创造条件、赢得时间。 件，为应急救援创造条件、赢得时间。紧急避险设施主要包括永久避难硐 临时避难硐室、可移动式救生舱。 室、临时避难硐室、可移动式救生舱。 永久避难硐室是指设置在井底车场 水平大巷、采区（盘区） 是指设置在井底车场、 永久避难硐室是指设置在井底车场、水平大巷、采区（盘区）避灾路线上 具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，服务于整个矿井、 ，具有紧急避险功能的井下专用巷道硐室，服务于整个矿井、水平或采区 服务年限一般不低于5年 ，服务年限一般不低于 年。 临时避难硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上，具有紧急避险功能 临时避难硐室是指设置在采掘区域或采区避灾路线上， 是指设置在采掘区域或采区避灾路线上 的井下专用巷道硐室，主要服务于采掘工作面及其附近区域， 的井下专用巷道硐室，主要服务于采掘工作面及其附近区域，服务年限一 般不大于5年 般不大于 年。 可移动式救生舱是指可通过牵引、吊装等方式实现移动，适应井下采掘作 可移动式救生舱是指可通过牵引、吊装等方式实现移动， 是指可通过牵引 业地点变化要求的避险设施。 业地点变化要求的避险设施。
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1、矿山井下避难所的定义与基本功能 、
瓦斯爆炸过程后，矿井中氧气浓度下降，燃烧生成大量的 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 ， 浓度一般也达到1000ppm以上，成为井下人员伤亡的主要因素之一。 ppm以上 成为井下人员伤亡的主要因素之一。 以上， 的CO浓度一般也达到 浓度一般也达到 灾后缺氧环境（ ）、有毒有害气体环境 灾后缺氧环境（ < 16%）、有毒有害气体环境（CO、HCN、HF、H2S、HCl、NH3、 ）、有毒有害气体环境（ 、 、 、 、 、 SO2、Cl2、COCl2、NO2 ）、高温烟气（火焰锋面温度可达到2150~2650℃）、二次爆 ）、高温烟气（火焰锋面温度可达到 ℃）、二次爆 高温烟气 炸冲击（可达2MPa以上）等危害是造成人员伤亡的主要原因。 以上） 炸冲击（可达 以上 等危害是造成人员伤亡的主要原因。
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2.4 国外对井下避难所的基本要求
（2）美国
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 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、检测员及联邦监察员 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
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2.2 避难硐室的 设置方式
预留专用煤 柱建立的避 难硐室
在巷道 旁侧建 立的避 难硐室
工作面之 间建立的 避难硐室
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2.3 国外井下避难所生产情况
国外救生舱开发情况 南非： 南非： 美国： 美国： Survivair-RRC， Survivair-RRC，硬体式 STRATA：硬体舱、软体舱、 STRATA：硬体舱、软体舱、中继站 ChemBio： ChemBio：主要为软体舱 澳大利亚：MineARC： 澳大利亚：MineARC：硬体舱 加拿大： RANA：硬体舱、 加拿大： RANA：硬体舱、空气供给与废气处理设备 德国： 德国： 英国： 英国： DREGER：硬体舱、 DREGER：硬体舱、快速充气站 Molecular： Molecular：有害气体处理设备
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2、国内外矿山井下避难所建设情况 国内外矿山井下避难所建设情况
通过调研发现，南非、加拿大、美国、澳大利亚等采矿业 发达国家，对矿井事故的应急救援工作十分重视，将应急 避难所和救生舱作为地下矿山应急救援工作的重要部分进 行了大量的研究，并有了多次成功营救的经验。 例如，2006年12月美国西弗吉尼亚发生矿难后（12人被困 ，11人死亡），各州政府即制定了相关标准与法规，要求 井下必须装置救生舱或避难所，2008年12月31日美国联邦 政府在“地下煤矿强制安全标准（修订版） ”中 专门制定 了矿用救生舱的标准。
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2.4 国外对井下避难所的基本要求
（1）南非 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0.6m3（《强制执行的职业守则 》规定为1.0~1.5 m2 ）。 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。 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。
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（2）美国
救生舱的功能要求 1）至少为每人提供15ft2（约1.4m2）的地面空间和30~60ft3（约0.85~1.70m3）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18.5~23%之间，CO2平均浓度不高于1%且最大 浓度不高于2.5% 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
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2.4 国外对井下避难所的基本要求
（1）南非 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 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
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Air, Water and Food 软 体 式 救 生 舱 Air Tanks
Oxygen Tanks
Packed Shelter
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（1）国外救生舱特点 机械结构：国外应急救生舱多数为整体式结构，舱体体积较 大，欧洲某种型号可容纳15人的应急救生舱规格达到8m（L） ×2.4m（W）×2.5m（H）；澳大利亚某公司的产品拥有可容 纳4人、8人、12人、15人、20人、30人的6种规格。 防护设计：国外应急救生舱多数只为隔绝有毒有害气体，舱 体防护仅采用单层钢结构，隔温与防爆能力有限（如，美国 救生舱承受的爆炸波压力为0.6MPa）。 使用材料：国外大部分硬体救生舱的制造采用了钢质材料； 软体舱多采用乙烯基等聚合材料或橡胶材料，在矿井灾变高 温环境下，这些材料有可能分解生成某些有毒有害气体在救 生舱内部扩散。
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（1）南非
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）避难所的维护。 《矿产法》24.20.2.3 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》16.1（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， 有足够的逃生机会其他方面。包括员工培训、使用须知和方法、急救设备 等方面的规定。
井下人员紧急避险系统
主讲内容
1 矿山井下避难所的定义与基本功能
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国内外矿山井下避难所建设情况
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矿井可移动式救生舱的构成
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矿井避难峒室及避险系统的应用
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1、矿山井下避难所的定义与基本功能 、
• The Maintenance of a Safe and Breathable Atmosphere in Permanent Refuge Bays and Portable Rescue Chambers! Have become an integral part of the escape and rescue strategies in underground mines. The primary function of refuge bays is to sustain life in the event of underground incidents, e.g. rock falls, fires, water，explosion etc. by preventing the ingress of noxious gases and providing a source of respirable air. 为永久性和便携式安全救生舱提供一个安全的和可以呼吸的环境！ 为永久性和便携式安全救生舱提供一个安全的和可以呼吸的环境！ 安全救生舱的基本功能是一旦井下发生岩崩、火灾、透水、 安全救生舱的基本功能是一旦井下发生岩崩、火灾、透水、爆炸等事件 能够防止有毒气体的进入，并提供呼吸空气的来源，以保持生命。 时，能够防止有毒气体的进入，并提供呼吸空气的来源，以保持生命。 已经成为井工矿逃生和救援策略的一个必要的部分。 已经成为井工矿逃生和救援策略的一个必要的部分。
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2、国内外矿山井下避难所建设情况 国内外矿山井下避难所建设情况 目前，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。
正常矿井环境 O2：20.85% CO2：0.03% CO: <24ppm H2O: 0.5% N2: 78.62%
灾变
灾后矿井环境 O2：15.3% CO2：3.6% 1000~ CO: 1000~4000ppm H2O:6.2% N2: 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。 CO中毒或窒息的人数占总死亡人数的80%以上 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。