矿山安全避险“六大系统”工程实践.pdf

第 2 3卷第 3期 2 0 1 4年 6月 矿 冶 MI NI NG ＆ MET AL LURCY Vo 1 ． 2 3．NO ． 3 J u n e 2 O1 4 文章编号 1 0 0 5 7 8 5 4 f 2 0 1 4 0 3 0 0 8 1 - 0 4 矿 山安全避 险“ 六大 系统” 工程实践 张景奎 王 平 刘建 东 1 ．中国黄金 集 团公 司 ， 北 京 1 0 0 0 1 1 ； 2 ．北京矿 冶研 究总 院 ， 北 京 1 0 0 1 6 0 摘 要 针对深部开采矿山面I临 严峻的生产安全问题， 介绍了集人员定位系统、 监测监控系统、 通信联 络系统 、 供水施救 系统 、 压风 自救系统和 紧急避 险系统为一体的矿山安全避 险六 大系统的构建及特点 。 该系统能解决各安全监测系统之间的兼容性 问题 ， 进而使矿 区安全监测 的整体部署和规划成为可能 ； 可 以对矿山安全进行实时的 、 综合 的监控 ， 进一 步提 高了生产效率 。该系统在实际深部开采矿 山中得到很 好 的 应 用 。 关键词 深部开采； 矿山安全； 安全监测 中图分类号 T D 6 7 6 文献标志码 A d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 5 -7 8 5 4 ． 2 0 1 4 ． 0 3 ． 0 2 0 ENGI NEERI NG P RACTI CE 0F THE S I X P ART S AF ET Y MONI TORI NG S YS TEM I N M I NE Z HA NG J i n g k u i WA NG Pi n g L I U J i a n d o n g 1 ． C h i n a Na t i o n a l C o l d G r o u p C o r p o r a t i o n， B e n g 1 0 0 0 1 1 ， C h i n a； 2 ． B e ij i n g G e n e r a l R e s e a r c h I n s t i t u t e o f Mi n i n g a n d Me t a l l u r g y ， B e n g 1 0 0 1 6 0， C h i n a ABSTRACTF o r t h e g r i m p r o b l e m o f p r o d u c t i o n s a fiy i n d e e p mi ni n g， t hi s p a p e r i n t r o d u c e s t h e c o n s t r u c t i o n a n d c ha r a c t e r i s t i c s o f t h e mi n e s a f e t y s y s t e m． Th i s s y s t e m i n c l ud e s s i x p a r t s p e r s o n n e l p o s i t i o n i n g s y s t e m ， mo n i t o r i n g s y s t e m ，c o mmu n i c a t i o n s y s t e m ，r e s c u e s y s t e m o f wa t e r s u pp l y，c o mp r e s s e d a i r s y s t e m a n d t h e e me r g e n c y s a f e t y s y s t e m． The s y s t e m c a n s o l v e t h e p r o b l e m o f c o mpa t i b i l i t y b e t we e n di f f e r e n t s a f e t y mo ni t o r i n g s y s t e ms ， a n d t h us ma k e mi n e s a f e t y mo ni t o r i n g b e c o me a n i n t e g r a t e d s y s t e m．Th e mi n e s a f e t y c a n a l s o b e r e a l t i me l y a n d c o mp r e h e n s i v e l y mo n i t o r e d，wh i c h f u r t h e r i mp r o v e s t h e e ffi c i e n c y o f p r o d u c t i o n ． Th e s y s t e m h a s b e e n we l l a p p l i c a t e d i n p r o d uc t i o n p r a c t i c e o f d e e p mi n e s ． KEY W ORDSd e e p mi n i n g；mi n e s a f e t y；s a f e t y mo ni t o r i n g 随着矿 山资 源 的减 少 ， 大 部 分 矿 山 已经 进 入 深 部 开采 阶段 ， 而 深 部 开 采带 来 的安 全 问 题 ， 已成 为严重 制 约深 部 开采 的 主要 因素 。 目前 ， 国 内深 部 开采 中安 全生产 的各 安全 监 测系 统 ， 都 各 自为 战 ， 各 系统 的不 兼容性 ， 严 重 限制 了矿 山安 全监 测 系统 的 整体 规划 ， 这样 不 仅 大 大增 加 现 场 铺 设 线缆 强度 和 数量 ， 也制约了后续安全监测系统的扩展能力 。本 论文的矿 山安全避险六大系统 ， 是集人员定位系统 、 收稿 日期 2 0 1 3 - 0 9 - 1 3 作者简介 张景奎 ， 高级 工程 师 ， 从事技术管理工作 。 监 测监 控 系统 、 通 信 联 络 系统 、 供 水施 救 系统 、 压 风 自救系统和紧急避险系统为一体 的矿 山安全避 险六 大 系统 。此 系统能 及 时对井 下作 业环 境 、 人员 状态 、 生产 调度 、 应 急救 援 等 进 行 综合 的 、 一 体 化 的 监控 ， 从 而进一 步保 证 了深 井采 矿 的安全 。 1 矿 山安全避险六大系统的组成及特点 1 ． 1 矿 山安 全避 险 六大 系统 的组成 地下矿山安全避险六大系统 由监测监控系统 、 井下人员定位系统 、 紧急避险系统 、 压风 自救系统、 供水施救 系统和通信联络系统组成 。 张景奎 等 矿山安全避险“ 六大系统 ” 工程实践 图 3主 一备 式 双 机 热 备 方 粟 Fi g ． 3 Ma i ns pa r e h o t s t a n db y s o l u t i o n 需要安装客户端 ， 随时通过 I E浏览器实现矿 山井下 安 全监 测 。为实 现综 合查 询 系 统 功 能 ， 采 用专 用 的 数 据管 理接 口软 件 。C ／ S软 件 与 B ／ S软件 将数 据库 服 务器 作为 共享 池 ， 实 现 同步 处 理 。软 件 平 台 主体 功能包括 人员定位 、 通信联络 、 报警联动 、 用户及权 限管理、 多层次接 口开放性视频监控 和环境 、 通风 、 地 压监 测 。 2 矿 山安 全避 险 六 大 系统 的应 用 2 ． 1矿 山概况 河北铜 兴 矿 业 矿 山 开 采 深 度 已达 地 下 8 0 0多 米 ， 矿 山开 拓方 式 为平 硐 和盲 竖 井 开 拓 。 目前 该矿 主要对其南六号矿体下六 中段水平以下的残余矿体 和其他个别矿体的顶 、 底柱进行回收， 且各采场回采 完 毕后 与上部 的南六 号 采空 区连通 。 目前井下面临深部开采的生产安全压力较大 ， 主要表 现 为 1 由于 采 空 区 的贯 通 ， 地 表 易 发 生 沉 降 ； 2 目前 还 是 采 用 老 式 的 磁 式 电话 ， 井 下 调 度 都 必须通过调度室 中转 ， 工 作效率低下 ； 3 大部分生 产中段的提升井井 口都没有视频监控 ， 只能通过打 铃进行判断 ， 存在作业人员或者物体掉罐 的安全 隐 患 ； 4 只在 地 表 入 井 井 口安 装 考 勤 机 ， 现 场 存 在 的 混工 日情 况较为 严重 ； 5 主要 生产 中段 的环境监 测 ， 主要以手持式的设备监测为主， 不具备实时性。 2 ． 2矿 山安全 监测 六大 系统 的构 建 2 ． 2 ． 1 井下数据采集基站的建立 根据 矿 山大井 、 辅井 、 盲 竖井 和主 要运输 大 巷 的 具体 分布 位置 ， 在 最 大 限度 保 证 主 干 环 网线缆 完好 的情况下 ， 本矿 主干环 网布设 路线为 坑 口调度室 地表 一大井一下 五中段一深部盲竖井一下 十一 中段一2 7线风井一下 四中段一辅井一零米平硐一 坑 口安检 门一坑 口调度室 地表 。同时在坑 口调 度室、 零米平硐 口、 三米 电气值班室、 大井零米井 口 救护值班室 、 大井下 五水泵房 、 零米辅井卷扬机 房 、 辅 井下 二井 口硐 室 、 盲 井 下 五 水 泵房 、 盲井 下 七 井 口硐室 、 盲井 下九 水 泵房 、 盲井 下 十一水 泵房 共设 置 1 1台井 下采 集分 站 ， 每个 采集 分站 中布 置一 台 千 兆环网交换机， 作为监测监控、 人员定位数据和通信 联络 系统 数据 的环 网接 入点 。环 网及 井下 采集 分站 的 布置 图如 图 4所 示 。 而 I 一零 米 屎 1 I 术 乘 7 ， n 安 榆 I墨蛊盆站 『 大 辘 风 井 计 井 宅 区 F F_ ￡ F旧 豳 磊 ． 箕 下 青 升 Tt 丽 FJ ＼ l 井 一 矿月 j 光 缆 r 屎 r卜 。 膘 ； 再1 L 图 4主 干环 网 线 缆 及 采 集 分 站 布 设 示 意 图 F i g ． 4 S c h e ma t i c l a y o ut o f b a c k bo ne r i ng n e t wo r k c a b l e a n d a c qu i s i t i o n s u b s t a t i o n 井下设备安装分布具体 为 在平硐 口、 盲竖井 口、 各中段信号室 、 马头门、 卷扬机室 、 泵房 、 配电硐 室等 主要 地方 布设 电话 共 计 4 5部 ； 安 检 门 、 入 井 井 口及大井 、 辅井及盲竖 井的各 中段出 口布置人员定