煤矿井下救生舱等避险设施国内外开发应用情况.ppt

煤矿井下救生舱等避险设施国内外开发应用情况,安标国家中心杨大明研究员2010.05.19,汇报主要内容,1煤矿井下避难所的功能定位2国内外煤矿井下避难所的基本类型3主要采煤国对煤矿井下避难所的基本要求4国内外煤矿井下救生舱研究开发基本情况5煤矿井下救生舱安全标志管理等相关问题,1煤矿井下避难所功能定位,作用监测监控、人员定位、紧急避险、压风自救、供水施救、通讯联络煤矿井下安全避险六大系统的重要组成部分；灾后救护的重要措施；“生命工程”，突出“以人为本”功能井下发生突出、火灾、瓦斯煤尘爆炸、水害等灾变事故后，在逃生路径被阻和逃生不能的情况下，为无法及时撤离的遇险人员提供一个安全的密闭空间，对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体；对内能为遇险人员提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存基本条件；通讯、环境监测设备为应急救援创造条件、赢得时间要求安全、可靠，时刻处于完好、备用状态,2国内外煤矿井下避难所的基本类型,钻孔供风式避难硐室,,,,,,采用两道风门结构，以便形成风障；钻孔直径60～200mm，在灾变情况下，在地面通过专用压风机向避难硐室压风；设置通讯、警报、急救设施,供氧系统（化学氧或压缩氧）；有害气体处理、温湿度控制系统；检测、通讯、警报、急救设施，食物、水,自供氧式避难硐室,在巷道之间建立的避难硐室,在巷道旁侧建立的避难硐室,预留专用煤柱建立的避难硐室,工作面之间建立的避难硐室,避难硐室的设置方式,硬体式救生舱,Air,WaterandFood,AirTanks,OxygenTanks,,,PackedShelter,软体式救生舱,软体式救生舱,了解的基本情况,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15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,,,3主要采煤国对井下避难所的基本要求,3.1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1.01.5m2）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,3.1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（LIFELINE）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,钻孔压风机,避难所内设置的急救用品,避难所内张贴的使用程序,携带式卫生洁具,3.2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48h2008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300m5）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,3.2美国,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104c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,3.2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3060ft3（约0.851.70m3）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18.523之间，CO2平均浓度不高于1且最大浓度不高于2.54）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,3.3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的控制指标避难所的设置位置应考虑以下因素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1530min,3.3加拿大,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。O2和CO2的控制指标O219.520.9CO20.5Manitoba、BC、Alberta、Saskatchewan等4省建立本省避难所安全要求,加拿大Saskatchewan省避难所安全要求,应开挖在坚固的岩体中或者用钢材建造，与邻近的工作区域由防火门或采场隔离，阻止有毒气体进入避难所的建造材料能够抵抗火灾至少1h建造在新鲜风流的巷道中，距离任何油料、爆炸材料储存点或者其它有火灾发生可能的地点至少100m；有准确的地图能够容纳足够的人员，有足够的座位有清晰的标志、容易到达；进口不得堆放任何易燃材料至少能够运行36h提供足量的饮用水、食物、灯光、急救用品、卫生处理设施、灭火设施及与地面的有效通信必须每月由专人负责检查，作好记录并报告业主，有问题要说明原因及处理措施,3.4澳大利亚,2005年西澳州矿山安全和检查规章4.361995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）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,几点认识,建立井下避难所是各主要采煤国的法律规定、通行做法、煤矿安全生产的客观需求，已经并正在发挥重要作用避难所是煤矿井下安全避险系统的有机组成部分，必须从矿井整体安全角度考虑避难所的布局、建设和管理避难所应实现对矿井的全覆盖，所有井下人员应有避难空间避难所设置应考虑所服务区域的特点（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类型应考虑服务区域的特点及可能发生的主要灾害类型避难所能够对外抵御灾区危险有害因素毒害，对内创造人员生存条件，并为矿井应急救援创造条件避难所有效防护时间不低于3696h，应充分考虑矿井救援所需时间建立规章、专人管理，始终完好、时刻能用将避难所安全使用作为培训和应急演练重要内容，人皆会用,4.1国外救生舱开发情况南非Survivair-RRC，硬体式美国STRATA硬体舱、软体舱、中继站ChemBio主要为软体舱澳大利亚MineARC硬体舱加拿大RANA硬体舱、空气供给与废气处理设备德国DREGER硬体舱、快速充气站英国Molecular有害气体处理设备,4国内外井下救生舱研究开发基本情况,4.2国外救生舱的基本特点,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，但具体指标不同防护时间一般2448h，虽MASH规定96h，但相关认证尚在进行中舱体强度未见抗爆、抗冲击具体指标（MASH规定15psi）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供氧南非多采用化学氧；美国、澳大利亚、加拿大多用压缩氧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、通风降温舱内空气流动具备促进舱内空气流动相关措施过渡仓结构必要要求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,总局、国家煤矿安监局将救生舱研究列入国家“十一五”科技支撑计划目前有超过15家企业从事相关产品研发。北科大（重生科技）、煤科总院（上海鹏燕）、煤科总院沈阳院（澳大利亚MineARC）研制的救生舱已通过专家鉴定。北科大救生舱已按新产品取得安全标志从事硬体式救生舱研究开发的单位11家北科大（重生科技），煤科总院沈阳院（澳大利亚MineARC），中国矿大（无锡永神利），煤科总院重庆院，中煤机械集团，无锡信诺视听设备有限公司、济宁恒泰矿业科技有限公司、天津鸿绪工贸有限公司，青岛华盾生命保障设备科技公司，西安新竹防灾救生设备有限公司，西安东风仪表厂从事软体式救生舱研究开发的单位3家煤科总院安全分院（上海鹏燕），中煤机械集团，西安新竹防灾救生设备有限公司从事避难硐室用设备研究开发的单位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，中煤机械集团,4.3国内井下救生舱开发情况,具备较高起点。在充分借鉴发达国家成功经验和做法的基础上，将潜艇、船舶、高楼逃生等领域的一些高新技术用于井下避难所研发相关领域的单位参与。除传统矿用产品研发领域的单位开展研发外，相关领域的机构参与救生舱研究，推动整体水平的提高设备需要实践检验和优化完善。救生舱等避难所是生命工程，要求高技术含量和高可靠性。相关技术装备的引进和相关领域技术的采用应根据中国煤矿的特点，在设备研发过程中虽经大量试验，也需通过实用不断优化调整，以最大限度保证避险人员的生命安全需要通过试点建设工作完善相关标准。在充分借鉴国内外成功经验和广泛征求意见的基础上，国家煤矿安监局发布了煤矿井下避难所（救生舱）基本要求（试行）。矿用可移动式救生舱通用要求（AQ标准）也已经过多轮修改，尚需通过试点建设工作加以完善需要完善相关试验设施和验证手段,4.4国内井下救生舱研发基本特点,避难所直接涉及人身安全，根据国家规定和总局、国家煤矿安监局要求，救生舱产品及避难硐室用纳入安标管理的设备应取得安全标志认证依据救生舱煤矿井下避难所（救生舱）基本要求（试行）硐室用设备相关产品标准、GB3836认证模式按新产品程序，技术审查＋产品检测检验认证条件1）明确产品使用环境，适应的灾情灾种，方便矿山选购使用2）申请人有足够的能力和技术手段保证产品质量和安全可靠3）经计算和试验验证，满足认证依据相关要求，有相关证明文件，包括设计计算书、试验报告、权威专家论证意见等4）产品执行标准、配置表、图纸、使用说明书，产品样品5）进口产品所在国认证材料和认证文件认证时限国家安标中心保证在认证各环节，对救生舱产品优先安排,5煤矿井下救生舱安全标志管理等相关问题,汇报完毕，谢谢THANKYOU,