矿井避灾硐室应用浅析.pdf

收稿日期2007- 08- 20 作者简介 赵利安 1973- , 男, 陕西西安人, 讲师, 现在辽宁工程技术大学从事教学和科研工作, 研究方向为采矿 工程。 矿井避灾硐室应用浅析 赵利安, 许振良 辽宁工程技术大学 资源与环境工程学院, 辽宁 阜新123000 摘 要 为了促进中国避灾硐室的发展,对国外避灾硐室的应用进行浅析是必要的。论文首 先简要介绍了避灾硐室在国外的应用情况, 然后从避灾硐室的设计、避灾硐室的内部设备、仪器 和功能方面进行了阐述,最后提出了避灾硐室在中国的应用前景。 关键词 避灾硐室;运行状态;煤矿; 应用前景 中图分类号TD807 文献标识码B 文章编号1671- 0959 2008 04 009903 Brief analysis on application of refuge chamber inm ine Z HAO L i- an,XU Zhen- liang School ofR esources and Environment Eng ineering,L iaoning TechnicalU niversity,Fuxin,123000 ,China Abstract In order to pro mote the development of them ine refuge chamber in China ,it is necessary to have a analysis on the application of the mine refuge cha mber at ho me and abroad .The paper firstly introduced the application of the mine refuge chamberin overseas .Then the paper stated the design of therefugecha mber ,theindoor equipment , instrumentation and function of the refuge cha mber .Finally the paper provided the application prospect of them ine refuge cha mber in China . K eywords m ine refuge cha mber ;brief analysis ;coalmine ;application prospect . 避灾硐室是矿井下预先建立的发生灾害事故时躲避灾 难的硐室。避灾硐室中有足够的生活必需品和其它辅助设 施。避灾硐室中被困人员可以与外界联系, 从而实现快速 营救。目前, 在采矿发达国家,避灾硐室的应用已经较为 普遍。因此, 有必要了解和学习国外避灾硐室的特点和应 用情况, 以便采用避灾硐室,来减少我国的井下人员伤亡 事故。 1 国外避灾硐室的应用概况 目前, 加拿大、澳大利亚、美国、法国等国均在不同 程度上使用井下避灾硐室。早在 1928年, 加拿大就出现了 初级的避灾硐室,它是采用矿井压风系统提供呼吸用的空 气。目前加拿大井下避灾硐室很普遍, 加拿大甚至规定了 在避灾硐室内还要准备剃须刀、毛毯等。自从 2000年以 来, 澳大利亚的金属矿一直采用可移动式避灾硐室,目前, 采用可移动式避灾硐室已经成为加拿大金属矿安全的基本 要求。澳大利亚使用避灾硐室最为频繁, 在澳大利亚, 政 府强制要求所有的井工矿井都使用避灾硐室。此外, 美国 的相关法律也规定要求井工矿井使用避灾硐室。法国煤炭 研究所提出了充气硐室的设想, 并进行了若干试验。 2 避灾硐室的设计 21 距工作地点的距离 避灾硐室的位置要在工作面附近, 还要考虑工作面人 员的需要。其距工作面的最大距离要基于人员在合理的状 态下采用合理的装备以合适的行走方式在自救器持续时间 限度内行走的距离。为了安全起见, 国外一般采用自救器 持续时间的 50 时间段内能行走的距离。国外的经验数据 表明, 工作面距离避灾硐室的最大距离不能超过 750m。考 虑一定安全系数是合理的, 因为澳大利亚井下的经验表明, 在紧急情况下, 自救器的消耗要比预想的高, 人员行走的 速度受到各种因素限制可能比平时慢。 22 避灾硐室在围岩中合理位置 井下避灾硐室的位置要远离各种灾害, 应该避免将避 灾硐室设置在变电所 站 、火药库、燃油存贮设施或者停 车点, 因为它们存在潜在的危险。例如 加拿大政府规定, 井下避灾硐室至少距离火药库、柴油存贮设施和燃料站或 电池充电站 100m。避灾硐室还应该远离各种地质构造区 域, 例如 断层、岩层断裂破碎带、岩脉, 不受地震活动 或者其他扰动的影响。避灾硐室如果是永久固定的, 就要 99 2008年第 4期 煤 炭 工 程 新 产 品 选择在足够强度的煤层或者岩层中。避灾硐室的位置还要 考虑不能设置井在下容易积水的地点, 这样的话在有水患 的时候可能对硐室内的人员构成威胁。 23 避灾硐室的外形和容量 永久避灾硐室一般是依托井下原有的巷道和硐室而建 的, 其外形与这些巷道和硐室类似, 如图 1所示。如果是 采用厂家生产的整体性可移动避灾硐室的话,则形状一般 为箱体形状, 断面有的是矩形, 有的是圆拱形的, 如图 2 所示。移动避灾硐室一般用高强度钢材做成, 一般可以容 纳 8 20人不等, 目前, 避灾硐室最大的容纳人数可以达 到 50人。典型的避灾硐室标准尺寸如表 1所示, 另外, 避 灾硐室的尺寸还可以根据客户的要求定做。 表 1 美国的 Strata Products公司标准 煤矿避灾硐室标准尺寸 容量 尺寸 长 /feet宽 / feet高 / feet 20人225 207 76 7 15人185 1657 76 7 10人15 137 76 7 8人15 127 76 7 注 括号内表示非煤矿山避灾硐室尺寸。 24 避灾硐室的强度要求 无论是永久避灾硐室和临时避灾硐室, 都要求附近的 巷道顶板支护应该有足够的强度。移动避灾硐室一般用高 强度钢材做成, 钢板厚度可达 5mm厚, 十分耐用,可以承 受 15psi的高压。永久性的避灾硐室一般位于主要运输巷道 内, 要求用墙用水泥做成, 壁厚为 3feet ,并且顶部强度要 达到主要运输巷道的支护要求。 3 避灾硐室内的设备、仪器 避灾硐室内部空气供给设备、有害气体清除设备、能 源装备等必不可少。可呼吸空气的产生有时候需要有足够 的医用氧气罐或者氧烛。人体及设备产生的二氧化碳和一 氧化碳要通过各种清除器除掉。避灾硐室内有不少电力设 备、照明设备, 需要各种电源驱动。避灾硐室内部的电源 一般为 220 240V 的交流电,频率为 50 60Hz 。除此之 外, 还应该有厕所、桌椅和板凳、空气监测和调节装置等。 厕所一般为轻型可移动的干式厕所。桌子和椅子可用来提 供各种娱乐,分散注意力, 缓解紧张情绪。气体监视器用 来随时了解密闭硐室内空气成分的变化。 避灾硐室内有不少电力设备、照明设备放热, 外界传 入避灾硐室的热量以及内部人员产生的热量都可能引起硐 室内温度升高。在密闭环境中, 高温和高湿度不仅可能引 起最危险的中暑, 还会形成一种紧张的环境。此时可以采 用制冷设备 如标准空调 或者化学制冷来降低温度。 人自身所产生的气味如果太浓就会引起内部人员恶心, 不舒服。这就要求安装防臭过滤器, 除去异味。一些辅助 设施, 如灭火器、观察孔, 信号系统, 储藏室 储藏水、食 品、衣物和救援物品等 等也是应该配备的。 4 避灾硐室的主要功能 41 运行状态 从避灾硐室运行时与运外界的关系上来看, 现代的避 灾硐室有三种状态 备用、外部支持和单机运行状态。 1 备用状态。备用状态是避灾硐室处于无危急状况 下, 此时救援系统没有启动, 各种电源处于充电状态, 检 测和通讯系统处于未被激活状态。备用状态是准备阶段, 如果需要,则立即启动。要保证避灾硐室处于良好状态, 需要专人定期检测。 2 外部支持状态 。当有危险发生, 并且正常的电力、 压风和可饮用水的供应没有受到影响时,避灾硐室处于外 部支持状态。在理想状态下, 可呼吸的空气、饮用水和电 源等可以从地面通过管线到达避灾硐室。当压缩空气管路 被切断时, 可以通过防尘管路来进行空气输送。饮用水管 线是从地面通过独立的非金属管道到达避灾硐室。 3 独立运行状态。当避灾硐室的外部服务 如井下电 力、压风和可饮用水等 被切断时, 就必须独立地运行, 来 确保内部人员的生存。此时,人员生存所必需的可呼吸空 气、饮用水和维持避灾硐室运转的电源必须保证。 可呼吸空气可通过避灾硐室内的氧气瓶来提供,也可 以采用氧气烛供氧。使用氧气烛也是挺好的一种方供氧方 式, 它是一种容易贮存和使用方便的固体氧源。 它蓄氧量 100 新 产 品 煤 炭 工 程 2008年第 4期 收稿日期2007- 12- 05 作者简介 韩景敏 1968- , 女, 山东莱州人, 博士研究生, 研究方向为矿产普查与勘探。 基于 B/S结构的煤炭资源管理信息系统设计 韩景敏, 韩作振, 李志远 山东科技大学地球信息科学与工程学院, 山东 青岛266510 摘 要 论文根据我国煤炭资源管理的实际情况,结合当前计算机技术和网络技术的发展趋 势, 分析在煤炭资源管理领域采用基于 B /S结构的管理信息系统的优点,说明了煤炭资源管理 的主要业务逻辑, 对煤炭资源管理信息系统的工作流程设计和功能模块设计进行了详细阐述,并 最终提出系统总体设计思路和解决方案。 关键词B /S结构; 煤炭资源管理;管理信息系统 中图分类号TP391 文献标识码B 文章编号1671- 0959 2008 04 0101 03 Design on coal resourcesmanagement ination system base on B /S structure HAN Jing- m in, HAN Zuo- zhen,LI Zhi- yuan School ofG eoinfor maton Science and Eng ineering,Shandong University of Science and Techno logy ,Q ingdao,266510 ,China Abstract According to the actual conditions of the coal resources management in China and in combined with the development tendency of the present co mputer technology and the network technology in China ,the paper analyzed the advantages of themanagement infor mation syste m applied in the field of the coal resources manage ment base on the B/S structure .The paper explained themain business logic of the coal resourcesmanage ment and detail stated the work flow design and functionalmodule design of the coal resourcesmanagement ination system.Finally ,the paper provided the general design idea and solution of the syste m. K eywords B/S structure ;coal resourcesmanage ment ;management infor mation syste m 高, 比较稳定, 类似于液氧的密度, 大约是同体积压缩氧 的 3倍。氧烛的工作原理是在有催化剂存在的条件下, 氯 酸盐热分解放出氧气。 避灾硐室中的空气监测、空气净化、照明和电子控制 系统都要求要有电源。当永久性避灾硐室独立运行时, 则 可选用特殊钻孔或者井筒, 给避灾硐室独立通电。对于独 立运行的移动避灾硐室, 可以采用各种发电机临时发电和 使用专门的外置电池两种方式提供电源。 42 避灾硐室的密封隔离作用 避灾硐室的一项重要功能就是将人员与外界的有害环 境个离开来, 保证人员在这个有限的空间内生存。避灾硐 室内部通常要处于正压状态, 其压力一般比外界压力高 200 300Pa 。负压是不合适的, 因为工人不是一次进入避灾硐 室的, 这就要求避灾硐室的门不停地打开和关闭。硐室内 处于正压, 这就防止了一些有害的气体进入。如果避灾硐 室封闭不严的话, 正压也可防止有害气体进入。因此, 必 须采取良好的密封材料, 密封避灾硐室。 43 避灾硐室的心理作用 避灾硐室内的各种条件对于减少避灾人员的这种心理 压力以及处理这种压力有着重要的作用。应该在避灾硐室 内创造一个使人安心的、明亮的、稳定的、干净的环境, 最重要的是要有足够的照明条件。 5 避灾硐室存在问题及在我国的应用前景 在我国, 每年的矿井事故 尤其是煤矿 都造成大量人 员伤亡, 其中绝大多数都是由于灾难后所形成的有毒烟气 随风流蔓延, 导致烟气所到达地点的井下人员中毒、窒息 而死亡。而从国外应用避灾硐室营救被困人员的成功案例 来看, 在井工矿设立避灾硐室还是有益的, 的确大大提高 了灾难情况下人员的生存机会。 我国一些矿井已经建立了一定数量的简单的避灾硐室, 但相对于国外避灾硐室而言, 还处于初级阶段, 主要表现 在功能少, 独立运行能力差。随着我国煤炭企业的不断壮 大, 煤矿管理以人为本理念的深入, 有理由相信, 将来避 灾硐室在我国煤矿的应用范围将会越来越广,这必将大大 促进我国矿井的安全生产。 责任编辑 崔永丰 101 2008年第 4期 煤 炭 工 程 信息工程