煤矿井下紧急避险系统应急救援车的研究与试用

黄延春

（山西介休义棠城峰煤业有限公司，山西 介休 032000）

煤矿井下避难硐室是紧急避险系统中的重要环节，当遇险矿工脱离危险区沿着避灾路线进入避难硐室后，利用硐室中储存的氧气、食物等维持生存。但是这些物品是有限的，为了更好地保证其生存，直至被安全救出，从地面提供生存必需品是首要的供给途径。供给方法是通过钻孔将避难硐室和地面连通，在钻孔内敷设管线，在地面钻孔口利用救援设备设施，提供硐室避难人员所需给养，同时观察避难人员的生存情况。为满足避难硐室实际需求，利用车载救援设备提供供给、监测的方式是一种既节约投资，又便于管理的思路。基于这种设想，设计研制了应急救援车。

1 应急救援车的用途

应急救援车主要服务于钻孔型及专用管路型永久避难硐室，当井下发生事故，六大系统遭到破坏时，应急救援车可以迅速赶到事故矿井现场，及时通过对接系统及钻孔与井下避难硐室实现对接，进行直接通信、监测监控、人员定位、数据传输、向井下供给流食、供电、供风等工作，为避险人员的生存提供保障。

2 应急救援车结构组成及布局

2.1 结构组成

应急救援车由空压机组、发电机组、变压器、操作台、监控机、流食输送装置、接口箱及附属设施组成。

（1）根据井下避难硐室中的用电功率及应急车自身用电量选取发电机，发电机组容量为30kW，输出电压为AC380V，能满足该矿避难硐室的需要。

（2）变压器将发电机发出的电力转换为AC660V、AC380V、AC220V和AC127V，统一连接到控制台，再通过接口箱的接口与井下连接，从而满足井下各系统及地面各救援装备的用电需求。

（3）控制台上设置有观测井下各种检测参数的仪表面板及发电机控制面板，还设置有电话交换机，使得救援车上电话与井下避难硐室电话能及时接通。

（4）监控机包括监测监控分站及视频接口，监测监控数据和视频的内容在控制台上的显示器显示。

（5）流食输送装置由水箱、真空吸水泵等组成。

（6）接口箱由660V电力快速接口、信号快速接口及视频光纤快速接口组成。

（7）附属设施包括荧光声能电话、微型红外光纤摄像头及配套的韧性线缆，以及移动控制室的吊臂。在控制室安装有储物箱柜，可分别存放各矿所需装备。

2.2 布局结构

应急救援专用车集成了供电保障系统、供风系统、供水系统、监测监控通信系统等，并通过对接系统实现钻孔与井下避难硐室互接。在井下系统遭到破坏时，为避难硐室提供动力、通信、食品等。该车利用隔断将车厢分为控制室和设备工作室两部分。控制室放置操作台，用于控制车上的电器输入（出）、实现人员定位和监测监控功能。

3 功能说明

3.1 电话通信

应急救援车通过车上直通电话与井下避难硐室内的通信设备进行无缝连接，与受困人员进行联络，及时了解井下人员的状况。使用方法：（1）呼叫分机：拿起电话，即可向分机呼叫，分机响铃，分机摘机后双方可实现通话，通话完毕双方挂机；（2）接收分机呼叫：当分机摘机，即向本机呼叫，本话机响铃，摘机后双方便可实现通话，通话完毕双方挂机。

3.2 视频传输

视频传输光纤通过光端机将视频信号输送至监控机，可及时了解避难硐室内的情况。视频采用四路外置式视频采集卡，通过光纤传输信号。使用方法：（1）将视频采集卡插入主机箱USB接口；（2）打开相对应的检测软件即可。

3.3 监测监控

救援车上配置了与各个矿对应的监测监控数据接口，需要时同监控机接驳，利用相应的软件，即可实现避难硐室监测监控数据的上传。

3.4 人员定位

救援车上配置了与各个矿对应的人员定位数据接口，需要时同监控机接驳，利用相应的软件，即可实现避难硐室人员定位数据的上传。

3.5 空气输送

由空压机LGCY- 32/10向井下避难硐室内受困人员提供新鲜空气，驱动方式为柴油驱动。

3.6 电力系统

车载平台可为井下固定救生舱、避难硐室紧急提供AC660V、AC380V、AC220V和AC127V电源。AC660V由工作变压器提供，通过操作控制箱控制，经过接口箱进行输送；AC380V由STC直接提供，控制箱输送到接口箱；AC220V由工作变压器提供，漏电控制器保护后，控制箱内输出到插排和输出端口直接输送：AC127V由工作变压器提供，经过控制箱接输入、输出端输送。

3.7 提供营养液

车内设有特殊的营养液输送系统，能为井下避难硐室内被困人员提供充分的营养液体，以保证受困人员的生活需求。主要通过流食输送装置来完成，工作电源为AC220V。

4 应急救援车对接操作、注意事项及维护

4.1 通过钻孔与避难硐室对接操作

钻孔对接设施系统包括压风管接口（法兰盘）、水管和信号线集成箱，连接时用插头快接，即插即用。应急救援车启动前，应先连接车上的地线，防止发生漏电事故。救援车与钻孔对接系统的具体连接方法如下：

（1）井下供电线路连接。应急救援车上的三相交流柴油发电机（功率32kW）发电后经过车载变压器（额定容量30kV·A）输出到控制台，再到车上的电源接口箱，通过带插头的供电线路与钻孔处的电源接口相连接，启动救援车发电机实现向井下供电。

（2）井上下电话通信连接。用电话信号线，一端连接钻孔处集成信号箱中的电话信号线接口，另一端连接应急救援车接口箱的电话输入口，启动发动机后实现井上电话通过程控交换机提供的信号通话。

（3）井下视频显示。应急救援车车载电脑装有视频显示软件，在矿井实地试验时现场主要使用光纤和信号线传输信号。使用光纤传输信号：钻孔处安置光端输出口，通过视频传输信号线连接光端机，经接口转换器连接至电脑，启动电脑和视频软件显示井下视频信号。使用数据信号线传输信号：钻孔处安置视频信号输出端，通过视频传输信号线连接，经接口转换器连接至电脑，启动电脑和视频软件显示井下视频信号。

（4）监测监控显示连接。钻孔处安置数据集成信号箱，连接监测监控信号输出端，通过数据传输信号线连接救援车信号箱相应的接口，经监测监控信号转换接口连接至电脑，启动电脑和监测监控软件显示井下监测监控传感器传来的监测数据。

（5）人员定位显示。钻孔处安置数据集成信号箱，连接人员定位信号输出端，通过数据传输信号线连接救援车信号箱相应的接口，经人员定位信号转换接口连接至电脑，启动电脑和人员定位软件显示井下监测基站传来的人员定位数据信息。

（6）井下压水（流食）。应急救援车自带容量为320L的水箱，并配有抽水泵和压水泵用于上水和压水。在车上安置三个水口，分别是：上水口、出水口和溢水口。通过水管一端连接应急车上的出水口，另一端连接钻孔处的水管接口，通过通信电话，通知避难硐室内人员打开水阀门，接着打开车上水箱阀门，插电使用压水泵实现井下供水。

（7）井下压风。用压风管一端与钻孔处的风管连接，另一端连接压风机的出风口。压风设备供电后利用自身内部压力产生压力风流，通过压风管路向井下避难硐室输送地面新鲜空气。

4.2 要求及注意事项

（1）救援时应急车与避难硐室对接完成后，要注意各系统启用顺序，如井下停电时，应先使用电话联系，再通过人员定位系统找人，同时供风，再通过监测监控系统了解硐室情况。（2）要安排专人时刻注意观察压水功能开启后，井下避难硐室内水路供给发生的变化，如水流声音、气流声音等，并通过通信电话向地面救援车反馈信息以便及时掌握硐室情况。（3）压风机和发电机要严格按照使用说明书操作。（4）使用时注意防火，在设备工作室附近严禁烟火，车上的灭火器要保持完好。

4.3 使用和维护

该应急救援车功能齐全，移动方便，为矿山井下抢险救灾带来了极大的方便。在日常保养过程中，要定人、定期检验车辆及柴油量，保证车辆能稳定可靠的行驶；柴油发电机、供电系统及负载设备也需要定期检验、操作演练，保持良好的工作状态；通信、监测监控、人员定位系统需要专人定期联网操作，保持通信的实时与畅通。

5 结 论

煤矿井下紧急避险系统应急救援车是井下紧急避险系统的辅助应急救援装备，能进一步完善永久避难硐室的各项避灾功能，可以持续不断地为硐室内避难人员提供食物、新鲜风、电力等，且能监测硐室内生存环境，为避难硐室提供了额外保障。当前城峰煤业公司已为矿山救护大队配备应急救援车2辆，可为该矿及集团公司多个矿井的避难硐室提供有效服务。在矿井建设井下紧急避险系统时，仅需设置能与应急救援车配套的钻孔即可，无需建造固定的供给氧气、供风、供电设施和设备，可以为企业节省大量资金。