矿用救生船的发展现状.doc

中国工矿设备行业B2B平台领导者 矿用救生舱的发展现状 近年来，我国煤矿煤与瓦斯突出、瓦斯爆炸、火灾、坍塌等灾害性事故频发，事故原因复杂、破坏力大、救援困难、伤亡人数多，严重威胁了煤矿的安全生产，影响了煤矿的经济和社会效益，给伤亡矿工的家属带来了不可磨灭的一12、理和家庭创伤。其中，大多数伤亡人过多的生产事故往往是由于井下未设置遇险人员安全避险场所造成的。矿用救生舱的研制，正是为了解决重、特大煤矿生产事故发生时因事故破坏力大而造成的救援矿工困难的问题，旨在不断提升我国煤矿生产事故发生后安全救援的整体水平。 1、 矿用救生舱研究现状 加拿大、美国、澳大利亚等国家的矿山安全法规和标准对推广、使用矿用救生舱有着硬性的规定，使得欧美各国在矿用救生舱方面的研究起步早、进展快、技术相对成熟。2010年，澳大利亚MineARC设计生产的CoalSAFE煤矿安全型应急救生舱采用在无电力支持条件下，集一氧化碳、二氧化碳滤清和空调降温于一体的本质安全型高科技集成控制系统一MARCis删；同年，美国斯特塔公司研制的矿用救生舱可以承受高达0．10MPa的压力，完全无需动力，装备齐全，减少了电火花引发二次爆炸发生的可能性。2003年和2004年，南非的2个特大金矿分别发生停电和火灾事故，救护队在井下的各个矿用救生舱内共计救出280人；2010年lO月，32名智利籍矿工和1名玻利维亚籍矿工在智利圣何塞铜矿深达700余In的矿井中被困69d后，全部以良好的状态平安升井。 与国外相比，矿用救生舱在国内的研究起步较晚，但研究进展比较迅速。2006年，在重大灾害研究项目中，设置了有关“矿用可移动式救生舱”的研究专题。矿用可移动救生舱在历经3年多的科研攻关和现场试验后，科技研发项目组获得最终成功。其中北京科技大学为科研基地、潞安集团为实验基地、陕西重生科技开发公司为救生舱生产制造基地，集科研、实验、生产“三位一体”。2010年4月，营口高新区自主研制的救生舱实验成功，该实验由8名志愿者参加，各项技术指标均达到国家安全标准，并创采用航天无电控制技术真人实验120h的国内实验纪录。2011年1月，东风仪表厂开发的矿用救生舱对外能够抵御爆炸冲击、高温烟气、有毒有害气体；对内能为被困矿工提供氧气、食物和水，为获得外界救援争取较长的生存时间。2011年3月，沈阳研究院与MineARC合作开发的可移动分体式救生舱配备强大的生命支持系统，实现了供0，CO及CO滤清、降温和电子瓦斯监测一体化。目前，“矿用可移动式救生舱”项目已具备产业化开发的能力，并且首批产品即将在全国十大矿区投入使用。 2、 矿用救生舱介绍 矿用救生舱又称为矿用安全舱、煤矿救生舱、矿用避难硐室，是指在煤矿井下当发生灾难或意外事故时，煤矿井下作业人员用于逃生、避难等待救援的一个密封装置设备。一般矿用救生舱的结构普遍相类似，主要由密闭门、过渡舱、生存舱、设备舱、紧急逃生门和防爆外壳组成。 密闭门可阻挡水、火、有毒有害气体、烟雾的侵入，是救生舱的防护关键所在闱；过渡舱采用向外开启的两道隔离门结构和一键式空气喷淋装置，通过舱内外正负压差阻止气体回流；生存舱可提供避险人员生存所需的氧气、水、食物、急救箱等，是一个安全舒适的空间；设备舱放置了风机、供电装备、有害气体检测设备、空气净化装备等；紧急逃生门设置在设备舱，当密闭门被封堵时，避险人员可以通过紧急逃生门进出；防爆外壳是保护救生舱的安全避险的关键所在，能承受煤矿井下重大灾害的破坏而不影响其保护性能。 救生舱一般在煤矿井下处于待命状态，当遇险人员在矿难中无法撤退到安全地带时，可以躲进救生舱等待救援。供氧系统为人员提供生存所需的氧气；空气净化系统处理进舱人员带入和排出的有毒有害气体；温、湿度调节系统将舱内温度控制在35℃以下，湿度控制在85％以下；供电系统保证额定时间内为舱内各种设备供电，并与外界电源相联，确保外界电源被切断时，自动切换为舱内蓄电池；通讯系统保证避险人员可以在紧急情况下直接与地面调度室联系。 矿用救生舱基于它的工作环境，适用于煤矿井下瓦斯或煤尘爆炸、火灾阻隔、透水事故等一系列灾害情况，满足井下的快速避灾、救护需求。其规格型号一般为J口口口一口／口口f51例如JMAH一96／10AJ一救生舱，M一移动式，A一组装式，H一硬体式，96一额 定防护时间，10一额定人数，A一第四特征代号，考虑到人机工程学，可参考表1中的基本技术参数对其进行设计。 3、救生舱具体情况及管理制度 1供氧系统。救生舱是一个密闭空间，维持生命最重要的自然是氧气。MineARC绝大多数采用氧烛供氧，每支氧烛可供10人最少12h的呼吸用氧。氧烛由于其具有保质期长、占用空间小、安全性能高、点燃后可产生高纯度氧气等优点，因此应用比较广泛。 2有害气体检测及去除组件。救生舱配有电子气体检测仪，能对舱内的0，CO，CO等气体含量进行实时监测，一旦气体体积分数达到某个值点，系统就会自动报警，避险人员根据警报声判断是否需要更换化学吸附剂；另外过渡舱内设置空气喷淋装置，避险人员在进入救生舱时可以把身上所带的有害气体清除掉。 3温、湿度调节。舱内温、湿度调节系统，可根据舱内人员生存需要进行温度调节和空气除湿。通常状况下，救生舱与矿井的空气供给设备相连接，气流穿越救生舱可实现降温；一旦气流供给失败，气体滤清和空调降温系统将确保救生舱各项功能的正常运行。 4强度设计。救生舱舱体材料要选用环保性材质，不腐烂、不燃烧、无公害、耐高温，并具有足够的强度和气密性，可保证舱内气压始比外界高100～500Pa具体参数见表1。此外，救生舱配置提、升、拖、拉钩等装置，使得矿用救生舱的搬运较为便捷。 5供电装备。救生舱供电设施要安全可靠，符合煤矿用电安全需要的相关标准和井下交流电源1140V／660V和380V的安装要求。供电装备必须具有短路、过载保护、漏电闭锁等控制装置。 6通讯设备。救生舱要具备与井下通讯网连接的接口及通讯方式失效情况下的信息交流方法，所配置的有线程控电话和通讯电缆应具有防爆性能，避险人员可直接与调度室联系。 7生存环境设计。生存舱内设有舒适的带垫座位，坐卧两用，使避险人员在紧急疲劳状况下的休息得到保障；坐垫底下有储物箱，箱内盛放有军用食物、水、应急药品及救生器材；工具箱内存放有应急工具、自救器15个、便携式多用传感器、常用洗漱用品等；照明灯选用青白色的荧光灯，这样会使人感觉时间过得很快；舱内背景色选为蓝色，不但具有催眠作用，还可以消除紧张感；设备舱内设有环保自动密封马桶，操作简易、便捷，可有效收集处理排泄物；控制箱里安设的语音提示系统可方便避险人员操作仪器，做到临危不乱；控制箱里其他的操作开关上设有指示牌，可根据提示选择进行操作；整个救生舱地板设置成弧形，中间高、两边低，便于排水。 8管理与维护。井下配有专门机构和人员对救生舱进行管理和维护，准确记录安装、使用、维护等相关信息，始终保证储存的食品、水、药品等处于保质期内，确保救生舱内的设备始终处于可运转状态。 4、 矿用救生舱安放位置的选择 根据煤矿的避难路线、地质构造、支护材料、通风条件等，将救生舱安放硐室布置所在的岩层中。其安放位置的选择需注意以下两点 1矿用可移动式救生舱通用技术条件规定，凡在自救器所能提供的额定防护时间内不能安全撤到地面的，必须在距离采掘工作面1000rn范围内设置救生舱；突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面走向长度超过500m时，必须在距离．工作面500In范围内设置救生舱[51。 2救生舱安放硐室的设置应避开地质构造带、应力异常区以及透水威胁区，布置的岩层应有防止瓦斯涌人和积聚以及煤层自燃等措施，且顶板完整、支护完好，符合安全出口的要求。 另外，安放硐室有清晰、醒目的标识牌，并悬挂于救生舱安放硐室外，标识牌．中已明确标注救生舱位置、规格和种类，以便发生事故时遇险人员能够迅速到达救生舱。 5、结语 1救生舱只能使遇险人员的存活率提高，并不是杜绝人员死亡的根本办法。只有在煤矿工作人员的安全意识和制定的安全措施到位条件下，才可能真正意义上杜绝事故的发生。 2国外煤矿多为房柱式开采，与我国煤矿的长壁式开采存在巨大差异。因此，必须针对国内煤矿的复杂生产条件进行自主研制，且较之采购国外设备、技术再组合后投人生产，成本将显著降低。 3舱内可容纳的避险人员数量有限，一旦超过设计额定人数，或者事故发生后外部救援在一定时间内没有到达救生舱，都会使舱内氧气和食物耗尽，导致避险人员处于十分危险的环境中。 4舱内避险人员在漫长等待救援的时间内需要承受巨大的精神压力，存在引发疾病和骚乱的可能因素，尽管文中所涉及的参数可以缓解此种情况，但仍然不能从根本上解决这一问题。