综放工作面安全避险系统的设计.pdf

收稿日期２０２０􀆽 ０１􀆽 １５ 作者简介曹 相１９９３ － ꎬ男ꎬ山西大同人ꎬ助理工程师ꎬ从事矿井辅助运输技术管理工作ꎮ ｄｏｉ１０. ３９６９/ ｊ. ｉｓｓｎ. １００５ －２７９８. ２０２０. ０６. ０２１ 综放工作面安全避险系统的设计 曹 相 大同煤矿集团 马道头煤业有限责任公司ꎬ山西 大同 ０３７１００ 摘 要为了设计和完善综放工作面安全避险系统ꎬ保障矿工生命安全ꎬ从监测监控系统、井下人员定位系 统、紧急避险系统、压风自救与供水施救系统、矿井通信联络系统五个方面入手ꎬ构建起一套适用于综放工 作面安全避险系统ꎬ有力地保障了综放工作面的安全生产ꎮ 关键词综放工作面ꎻ煤矿安全ꎻ避险系统 中图分类号ＴＤ７９ 文献标识码Ｂ 文章编号１００５􀆽 ２７９８２０２００６􀆽 ００５７􀆽 ０２ 综放工作面安全避险系统作为保障煤矿工人生 命安全的防线ꎬ需要从全方位、多角度进行设计ꎮ 大 同矿区某矿 ８２０９ 工作面倾向长 ２２０ ｍꎬ可采走向长 ２ ７００ ｍꎬ开采煤层为 Ｃ３ － ５ 号层ꎬ平均煤厚为 １４. ８ ｍꎮ 工作面为三巷布置ꎬ即胶带巷、顶板高抽 巷、回风巷ꎬ通风方式为“Ｕ ＋ Ｉ”型ꎬ即一进两回ꎮ 本 文针对 ８２０９ 工作面具体情况ꎬ从监测监控系统、井 下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救与供水施 救系统、矿井通信联络系统共五个方面对安全避险 系统进行了设计与建设ꎮ １ 监测监控系统 ８２０９ 综采工作面监控系统的设计方案是依据 煤矿安全规程、山西省煤矿“一通三防”管理规 定、安全生产行业标准 ＡＱ１０２９ －２００７等有关法 律法规、标准进行设计ꎮ 采用江苏三恒科技公司生 产的通过国家“煤安”和煤矿安全监控系统通用技 术要求 ＡＱ６２０１ － ２００６认证的 ＫＪ７０Ｘ 分站式监测 监控系统ꎮ 该系统运行稳定ꎬ数据上传准确ꎬ断电控 制灵敏可靠ꎬ能够实现对采煤工作面各种环境参数 和设备工况的监测监控ꎬ具体安装部位为在回风巷 风门外设一监控分站ꎬ负责监测综采工作面回风巷 中部、回风口瓦斯、风速、温度等信号ꎬ监测监控电源 接在自动风门开关电源侧ꎻ在胶带巷口配电点设置 一监控分站ꎬ负责监测胶带机头一氧化碳和烟雾信 号ꎻ在移动列车配电点设置一监控分站ꎬ负责监测工 作面、上隅角、后溜尾的各种环境参数和综采设备的 开停情况及馈电状态ꎮ ２ 井下人员定位系统 ２. １ 人员定位系统 人员定位系统选用型号为 ＫＪ９８Ａ型ꎬ具有高 精度人员定位功能ꎬ为了满足 ８２０９ 工作面需要ꎬ在 工作面安装人员定位基站 ４ 台ꎬ分布于工作面、胶带 巷和回风巷道内ꎬ以便能够更准确地掌握人员的位 置信息ꎮ 人员定位系统设备应设置在便于读卡、观 察、调试、检验、围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物 的位置ꎮ ２. ２ 人员定位系统管理要求 １ 人员定位设备使用前ꎬ电信维护队应按产 品使用说明书的要求调试设备ꎬ并在地面通电运行 ２４ ｈꎬ合格后方可使用ꎮ 防爆设备应经防爆组检验 合格ꎬ并贴合格证后ꎬ方可下井使用ꎮ 人员定位系统 设备自入井运行之日起ꎬ电信维护队必须每月对每 台基站测试一次ꎬ每周对全井线路巡检二次ꎬ确保系 统正常运行ꎬ并按要求做好记录ꎮ 要求不间断电源 的放电时间不低于 ２ ｈꎮ 人员定位系统设备出现故 障时ꎬ电信维护队维修人员必须及时到达故障现场 进行处理ꎬ保证系统正常运行ꎮ 人员定位系统设备 由监控中心专人负责发放、保管ꎬ对所有定位设备、 电缆、识别卡分类编号ꎬ建立设备仪表管理台账ꎮ 定 位设备、电缆、识别卡的管理卡要定期核对ꎬ做到账、 卡、物三对应ꎮ ２ 对需要安装、拆除和调整移动定位系统的 地点ꎬ要求电信维护队按照监控中心提供安装标准 和实际生产情况对定位基站的位置、信号电缆和电 源电缆的敷设、监测区域等做出及时安装、回撤或调 整ꎮ ３ 工作面的人员定位系统的日常管理和维 护由综采队组负责ꎬ具备包括安装在采煤工作面巷 道中的人员作业管理系统基站、电源设备的看管、吊 挂、清理和线缆的整理、吊挂等ꎮ ７５ 实实用用技技术术 总第 ２５０ 期 ３ 紧急避险系统[１ －２] 紧急避险系统主要依托于盘区口的永久避难硐 室ꎬ其内部包括生存必须物资、过滤压缩空气喷淋气 幕系统、自备氧供给系统、二氧化碳吸附系统、空气 处理系统、换气压风排风系统、环境监测监控及通讯 系统ꎬ其中重要的几个系统功能有①压缩喷淋空气 幕系统主要用于对进入过渡室的避难人员进行空 气洗涤ꎬ该系统能保证在很短时间内将一氧化碳从 ０. ０４％ 过滤到 ０. ００２ ４％ 以下ꎬ将瓦斯从 １２％ 的浓 度降到不大于 １％ꎬ确保不将有毒有害气体带入避 难硐室生存室ꎻ②自备氧供给系统主要是存在有毒 有害气体、浓烟烟尘和氧气缺乏情况下为避难人员 提供新鲜氧气ꎬ能够满足 ９０ 人每人每分钟不低于 ０. ５ Ｌ 的氧气需求量ꎻ③二氧化碳吸附系统能快速 吸收二氧化碳以控制浓度ꎬ避免造成二氧化碳中毒ꎻ ④空气处理系统该系统主要由恶臭气体处理剂、贵 金属催化剂组成ꎬ用于处理硐室内的恶臭气体与一 氧化碳ꎻ⑤换气压风排风系统该系统可向避难硐室 提供备用空气ꎬ能够在压风排风系统失败时确保避 难硐室正常使用时保持正压ꎻ⑥环境监测监控及通 讯系统该系统通过摄像头和视频对避难硐室内外 的环境进行实时显示和上传调度室ꎬ并和调度室有 直拨电话ꎮ ４ 压风自救与供水施救系统 压风自救与供水施救系统主要选择 ＺＹＪ Ａ 型矿井压风自救装置做为系统设施ꎬ从胶带巷和回 风巷入口 ２００ ｍ 安装第一处施救站ꎬ间隔 １ ０００ ｍ 安装第二处施救站ꎬ胶带巷和回风巷超前支护往外 ２００ ｍ 安装第三处施救站ꎬ每处施救站安装５ 组 ＺＹＪ Ａ 型矿井压风自救装置ꎬ与两巷压风管与静压水 管连接ꎬ可满足 ３０ 人同时使用ꎮ 安装高度为距底板 １.２ １. ５ ｍ 处ꎬ便于现场人员自救应用ꎬ根据现场 情况选用锚杆固定或吊挂安装在行人侧ꎬ并要随回 采不断前移ꎮ ５ 矿井通信联络系统 除了有线通信外ꎬ还配置了无线通讯系统ꎬ系统 型号为 ＫＴ３２９ꎬ具有 ４Ｇ 通话功能ꎮ ８２０９ 工作面需 安装无线通信基站 ４ 台ꎬ分布于工作面 ２ 台、胶带巷 １ 台和回风巷 １ 台ꎬ以便能够实现整个工作面清晰 通话ꎮ 同时还配置智能广播系统ꎬ选用太原海斯特 电子有限公司 ＫＴ２１０ 型矿用智能广播系统ꎬ在 ８２０９ 工作面安装广播基站 ４ 台ꎬ基站分别安装在胶带巷 胶带头、回风巷巷口处、工作面支架内和工作面移动 列车处ꎬ以便实现语音广播ꎮ ６ 结 语 综放工作面安全避险系统ꎬ从监测监控系统、井 下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救与供水施 救系统、矿井通信联络系统五个方面进行了设计ꎬ在 ８２０９ 综放工作面现场应用后ꎬ测试结果表明该系统 运行稳定ꎬ技术可靠ꎬ达到了设计要求ꎬ具有较好的 推广应用价值ꎮ 参考文献 [１] 刘业献ꎬ王依磊. 唐口煤矿紧急避险系统的建设[Ｊ]. 煤矿安全ꎬ２０１５ꎬ４６４９７ －９９. [２] 赵 博. 浅谈司马煤矿紧急避险系统建设方案的确定 [Ｊ]. 煤ꎬ２０１２ꎬ２１９７８ －８１. [责任编辑王伟瑾] 􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻􀤻 上接第 ５４ 页 参考文献 [１] 邓明明ꎬ陈 虎. 高瓦斯被保护层煤与瓦斯分源共采技 术研究及应用[Ｊ]. 中国煤炭ꎬ２０１９ꎬ４５１０６１ －６５. [２] 韩承强ꎬ程 波ꎬ杨 亮ꎬ等. 煤矿井下钻孔抽采瓦斯影 响半径测定方法的研究进展[Ｊ]. 矿业安全与环保ꎬ ２０１９ꎬ４６０１１８ －１２２. [３] 赵 康ꎬ王浣尘ꎬ楚超良. 大倾角“三软”煤层瓦斯综合 治理技术研究[Ｊ]. 煤炭技术ꎬ２０１９ꎬ３８９７９ －８１. [４] 张 镇ꎬ孙永新ꎬ付玉凯ꎬ等. 松软破碎煤体瓦斯抽采钻 场预加固技术研究与应用[Ｊ]. 煤炭工程ꎬ２０１９ꎬ５１ ８４４ －４７. [５] 廉常军. 小型高瓦斯煤矿煤与瓦斯共采共用技术研究 及实践效果[Ｊ]. 矿业研究与开发ꎬ２０１９ꎬ３９１１５９ － ６２. [６] 刘 伟. 胡底煤业 １３０１上工作面瓦斯综合治理技术 研究及应用[Ｊ]. 山东煤炭科技ꎬ２０１９１２８９ －９１ꎬ９４. [责任编辑王伟瑾] ８５ ２０２０ 年 ６ 月 曹 相综放工作面安全避险系统的设计 第 ２９ 卷第 ６ 期