新型防护看常村

导致矿工伤亡的主要原因,是事故后煤矿井下形成的高温、缺氧环境和有毒有害气体。常村煤矿构筑的新型安全防护体系,可提供井下紧急避险,可准确定位井下人员,可保事故后通信畅通……为此,国家煤矿安全监察局局长赵铁锤评价:“新型安全体系进一步提升了(煤矿)安全管理水平” 。

山西潞安矿业(集团)区域,208国道横穿常村而过,国道边尚未种植的田地上,突兀地树立着一个半人高的套筒式钢柱,套筒口,流食管路、供风管路、监测通信电缆、动力供电电缆蜿蜒而出,一端,连接着远处的多功能应急救援车,一端,连接着地底下500m的永久避难硐室。

这,就是山西潞安矿业(集团)常村煤矿为建设井下紧急避险等“6大系统”而打下的救援钻孔。

2010年5月19至20日,全国煤矿坚决遏制重特大事故、推广井下救生舱等避险设施现场会在山西潞安矿业(集团)公司召开,现场重点介绍了路安集团常村煤矿建设井下紧急避险等“6大系统”、构建新型安全防护体系的经验做法。

可提供井下紧急避险

众所周知,导致矿工伤亡的主要原因,是事故后煤矿井下形成的高温、缺氧环境和有毒有害气体。常村煤矿构筑的新型安全防护体系,又有哪些克敌制胜的防护功能?

“体系主要包括井下永久避难硐室、临时避难硐室和移动救生舱3个防护系统”,每个防护系统的建设或设置,事前都经过了科学的论证,集团副总经理刘仁生介绍说。像永久避难硐室,能满足80~100人紧急避险,因此布置在采区主要大巷之间,服务于一个采区;而临时避难硐室,避险能力一般只有30~40人,因此一般布置在两三个工作面的交汇处,面向这些工作面的零散人员;移动救生舱,一般只能容纳8~12人,因此布置在每个工作面附近。

具体规划设置这些避险空间时,常村矿专门进行了多次测试,测得矿工在井下正常情况下的平均行走速度为117m/min,考虑到发生事故后井下的复杂情况,矿上特别预留了50%的安全系数和50%的自救器使用时间安全系数,确定避险空间的设置“距离要小于1000m、进入时间要少于15min”。根据这一具体要求,常村矿最终在离北三采区(N3)采煤工作面930m的地方,建设了1个永久避难硐室。在N3-3胶带顺槽掘进面,以及N3-8综采工作面胶带顺槽和轨道顺槽,各布置了2台移动式救生舱。按照“一人一位、就近避难、多点布置”的原则,方便作业人员在矿难发生时,能够就近进入紧急避险空间。

避难硐室具有防爆密闭、监测监控、通信联络、电力供应、有毒有害气体处理、空气温湿度控制、氧气供应、食品饮用水供应等功能。并且,常村煤矿的永久避难硐室,还提前打通了直通地面的救援钻孔,钻孔里预设了流食管路、供风管路、监测通信电缆、动力供电电缆。由此具备了3级防护功能:当矿井供水、供电、压风、通信等保障系统没有受到破坏时,被困人员可以依靠原有系统维持生存;当外部保障系统受到破坏时,被困人员可以依靠硐室里的自身储备,维持96h的生存时间;就连硐室储备消耗尽时,被困人员依然可以利用通向地面的救援钻孔,获得新鲜空气、流食供应等,进行长时间固守或开展有效自救。

临时避难硐室,除没有直达地面的救援钻孔外,其他功能与永久避难硐室相同。

移动救生舱则采用了多种先进技术,具有“3防1隔”“4基地”功能(防毒、防火、防震、隔爆;被困人员的生存基地、救援人员的补给基地、井下施救的指挥基地、通信联络的中继基地),可用于井下瓦斯爆炸、煤尘爆炸、火灾、顶板垮塌等多种灾害环境。

平时,救生舱处于待机状态,一旦有事,能够发挥出2级防护功能:当矿井供电、压风、通信等系统没有受到破坏时,被困人员可以依靠外部保障系统维持生存,直到救援人员到达;如果事故破坏严重,与救生舱对接的供风、供电等各系统受损中断,救生舱只能依靠自身系统独立运行时,被困人员依然可以依靠救生舱内的自身储备,赢得96h的生存时间。

集团副总经理刘仁生介绍说:新型安全防护体系具有“全面对接、互联互通,多级防护、独立运行,多点布置、全员覆盖,就近避难、迅速便捷”4个特点,形成了安全防护系统的网络化。常村煤矿总工程师韩强介绍说:“每个永久避难硐室,都能在灾变条件下成为井下的临时救援指挥中心。”

可准确定位井下人员

发生事故后,救护工作往往需要大量的人力和时间,来搜寻井下被困人员。有些事故救援,甚至耗费了大量的时间、人力后,仍搞不清井下到底有多少人员被困且被困在什么地方。

有没有一种技术手段或措施,来解决这个难题?

有,这就是人员定位系统。

常村煤矿“6大系统”之一的人员定位系统,不仅具备而且超越了这个功能。常村煤矿总工程师韩强介绍说,该系统主要由监控计算机、传输适配器、射频读写器、射频识别卡、发射(接收)天线和相关应用软件构成。监控计算机是人员定位信息采集处理中心;射频读写器相当于一个捕捉器,并具有非接触、工作距离长、适于恶劣环境、可识别运动目标等特点,能够捕获经过它的所有识别卡;射频识别卡则相当于一张名片,内置有一个预先存储了矿工的登记照片、姓名、所在班组、工种等基本信息的电子芯片,该芯片具有唯一的电子编码,用以区别其他识别对象。

识别卡通常安装在矿工头顶的安全帽上,“人到了哪里,识别卡就到了哪里”。识别卡平时处于休眠状态,当经过或进入设置有射频读写器的大巷或工作面时,识别卡就会被读写器发出的无线电信号激活,矿工的基本信息就会被射频读写器捕获并传输到调度指挥中心的监控计算机上,管理人员通过监控计算机,能够随时掌握井下人员的分布情况和每个矿工的运动轨迹。

一旦发生事故,救护队员即可根据监控计算机中的人员分布信息,马上查出事故地点的人员情况,然后再由救护队员精确定位,迅速将被困人员救援出井。

在常村煤矿,人员定位系统从职工入井开始,即启动了跟踪定位功能。每个迈过入井口门槛的人,都会在调度指挥中心的监控计算机上“人过留名”:入井人员叫什么名字,长什么样,在几队几班干活、是什么工种……入井口的监控屏幕上,也会同步显示这些登记资料,以便迈过入井口门槛的人自我核对。

下井后,定位系统就像一只只看不见的眼睛,开始了秘密跟踪。从井下大巷,一直到采掘工作面,每隔300m左右,都设置有一个射频读写器,入井人员经过后,读写器都会发出“唧唧”的响声,同行的工作人员告诉记者,“那代表着入井人员已经被定位系统捕获。”

不仅如此,常村煤矿的人员定位系统还拓展了应用功能,实现了入井人员的日常考勤。比方说,井下要求瓦斯检测员每天必须要到什么地方去检测瓦斯含量,每隔多少时间必须去检测一次。那么,这些工作谁来监督?矿上通过在相应地点设置射频读写器,轻松完成了瓦斯检测员的工作监督:他是什么时候下井的,到过什么地方,在哪个区段有多长时间停留,活动轨迹和活动次数,井上监控室都能一目了然,从而避免了人为的漏检漏测。

可保事故后通信畅通

今年3月28日,山西华晋焦煤公司王家岭矿发生特别重大透水事故,153人被困井下,生死不明,应急救援中,亲临现场指导救援的国务院副总理张德江曾着急地询问国家安监总局副局长、煤监局局长赵铁锤,“你说井下透水后,系统咋就通不通了呢?”全国煤矿坚决遏制重特大事故、推广井下救生舱等避险设施现场会上,谈及这段小插曲时,赵铁锤坦言:“井下发生事故后,为什么不能通话,这给了我很大压力”。

怎样保持井上、井下通信畅通,作为试点单位,常村煤矿又是如何做的?

在常村煤矿永久避难硐室里,配备有调度程控电话、救援磁式电话、应急电话、小灵通,4种电话各有所长,能够针对不同情况,保障井上、井下通信畅通。

矿里负责监测监控的工程师张国才介绍说,程控电话是通过井上程控交换机下来的,虽然是井上、井下平时使用最广泛的通信方式,但只有借助程控交换机才能实现点对点的互通,“线路铺到哪里,它才能通到哪里”。井下配备的防爆型小灵通,作为程控电话的有效延伸,则可以在网络覆盖范围内自由移动使用,“随时随地拨打和接听井上电话”,不仅如此,常村煤矿井下小灵通还开通了拨打长途电话功能。两种电话,保障了正常情况下矿井的联络通信。

一旦发生事故后,又将如何保障?“磁式电话是直通井上救援钻孔的,这个电话与程控交换机不连接,比如说井下供电全部中断了,它照打不误”。 张国才介绍说。救援磁式电话还特别适合于一对一的地方使用,其电源由外接的大型干电池串联供电,不受外界电力影响,两部这样的电话直接连接,一部手摇,则另一部就会振铃。避难硐室里,工作人员特意给记者演示,轻轻转动话筒上方的旋钮,就接通了井上。

发生事故后,人员东奔西跑,井下一片混乱,在时间就是生命的紧急救援中,撤离命令不能及时通知到人怎么办?

应急电话正好可以大展身手。巷道里,每隔100m就设置有一个,每个电话独立编号,专网设置,是一个单独的系统,井下被困人员抓起任何一个电话呼救,井上都会立即知道这个人是在哪里呼救,他的具体被困位置;一旦有紧急情况,指挥人员抓起任何一个电话,井下各巷道、各作业面的应急电话就会全部振铃,如果没有人接,也不要紧,几次振铃后,被叫方话机就会自动摘机并连接自带的扬声器,比方说调度要通知一个什么事,摘电话后一喊话,井下全部工作面都开始广播,确保“一个电话,就能通知到井下所有人。”张国才介绍说。

除了这些,常村煤矿新型安全防护体系还包括监测监控、压风自救、供水施救等系统。比方说监测监控系统,目前,常村井下已备齐了CO传感器,实现了主(局)扇停风报警和开停时间、次数的自动统计功能,以及风速不达标和超限报警功能,完善了H2S、瓦斯抽采参数(流量、浓度等)的在线监测,并实现了与集团公司的联网互通,提高了矿井有害气体的监测监控。

国家煤矿安全监察局局长赵铁锤为此评价常村煤矿:“新型安全体系进一步提升了安全管理水平”“如果我们的矿都能达到这个水平,那么,肯定能提高我们的救援水平。”

编辑 余茂君