煤矿井下紧急避险系统建设中的重要问题研究

杨大明

（安标国家中心，北京市朝阳区，100013）

煤矿井下紧急避险系统建设中的重要问题研究

杨大明

（安标国家中心，北京市朝阳区，100013）

针对我国煤矿井下紧急避险系统建设中面临的一些重要问题，研究了煤矿井下紧急避险系统的作用与功能定位，介绍了我国现有相关法规规定，分析了紧急避险系统建设的基本原则和设计的基本要求，探讨了紧急避险设施布局、类型选择、功能设计、设备选型及紧急避险系统建设与维护管理等相关问题，提出了相关意见及建议。

六大系统 紧急避险系统 安全标准 煤矿井下

《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号）明确要求煤矿应在2013年6月底前建设完善井下紧急避险系统。国家安全监管总局、国家煤矿安监局也先后发布了一批规范性文件。各地、各煤矿井下紧急避险系统的建设正在紧锣密鼓地进行。本文在前期调查研究的基础上，对井下紧急避险系统建设发展中的一些重要问题进行分析探讨，提出相关意见、建议，以期推进我国煤矿井下安全保障能力建设。

1 紧急避险系统的作用与功能定位

“预防为主、安全第一、综合治理”是安全生产的基本方略。但煤矿井下生产工艺过程和环境特殊，目前尚不太可能完全杜绝灾害事故，故而井下发生突发紧急情况下保证人员安全逃离、安全避险和应急救援的设施、措施显得尤为重要。建设完善紧急避险系统，不仅有效提高矿工生命安全保障程度，更加突出以人为本，也进一步拓展了安全生产内涵，形成生产工艺过程立足事故防范、突发紧急情况下保证人员安全撤离、在逃生路径被阻和逃生不能的情况下保证人员安全避险，并努力提高应急救援水平的安全生产总体工作内容。

灾害事故分析表明，事故造成的人员死亡绝大多数发生在逃离、避险和等待救援的过程中，事故发生时立即死亡的人员只占少数。正是对事故原因的深入剖析，促进了井下紧急避险系统的建设和发展。加拿大1928年霍林格（Hollinger）矿火灾（39人死亡）后，出现初期避险设施，利用压缩空气通过面罩提供O2，后来出现有害气体处理系统。南非1986年发生金罗斯（Kinross）金矿矿难（177人死亡）后，法律强制规定井下必须建设紧急避险设施。美国2006年发生的萨戈煤矿矿难（12人死亡）引起全美国震惊，修订后的法律规定井下必须建设紧急避险设施。2010年我国先后发生内蒙骆驼山“3·1”矿难（32人死亡）、山西王家岭“3·28”矿难（38人死亡、115名矿工被困8天后获救），紧急避险系统的作用与重要性得到前所未有的关注和重视。

但紧急避险设施是在突发紧急情况下人员无法逃脱时的最后保护方式，井下安全避险的基本理念应该是先撤离、后避险。只有在撤离路径被阻或撤退不能的情况下，遇险人员才进入紧急避险设施避险待救。因此，对紧急避险设施的功能定位应是非常明确的，即在井下突发紧急情况后，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、食物和水，去除有毒有害气体，创造生存基本条件；并为应急救援创造条件，赢得时间。

2 紧急避险系统建设的法规规定

2011年，国家安全监管总局、国家煤矿安监局先后出台了《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定（安监总煤装〔2011〕15号）、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》（安监总煤装〔2011〕33号）等文件，是目前具体指导紧急避险系统建设管理的法规规定。这些法规规定总体上具有以下特点：

（1）认真分析了我国煤矿的特点，充分借鉴了南非、美国、澳大利亚和加拿大等国的经验、做法和法规规定，系统分析了国内相关行业或领域的规定和标准规范，采用了最新科研成果。与国外相关规定相比，在紧急避险设施功能要求上基本类似，在避险设施强度、气密性和适应环境能力等方面略高于国外规定并有定量指标，且更重视与监测监控、人员定位、压风自救、供水施救以及通讯联络等系统的联接，以形成矿井整体安全保障能力。但对紧急避险设施设备的风险评估方面尚未提出明确要求。

（2）对规定内容一般只提出相关要求，实现这些要求的具体方法、途径、措施，由煤矿企业根据自身条件、灾害情况和紧急避险需求自主决定。因此，在具体执行过程中，煤矿企业应坚持具体问题具体分析，在充分研究、论证和试验的基础上确定具体技术方案和措施，以保证规定功能的实现。

（3）主要对重点问题提出规范性要求，对实施过程中涉及的其它问题，尚需通过紧急避险系统建设管理实践予以补充和完善。如对紧急避险设施的布局，暂只对采掘重点区域提出要求，对于其它地点，由矿井根据自身特点进行研究探索。

3 紧急避险系统建设的基本原则

紧急避险系统建设应坚持以下基本原则：

（1）科学合理。紧急避险系统建设需要综合应用多领域、多学科的知识，具备高技术含量，应坚持科学合理原则，在科学的设计计算、综合比对和试验验证的基础上进行，保证设计、建设的每项内容均具备科学依据。应根据矿井的自然条件、生产技术条件和安全条件，经充分的风险分析，结合安全生产的客观需求，进行具体而有针对性的技术方案选择和优化，确保合理可行。

（2）简单实用。应力求简单，避免因系统的复杂性而增加失效点和失效概率，最大限度地减少人员混用、滥用的几率。系统设施和功能应该实用，避免功能多样化、装修高档化带来新的不安全因素，以满足紧急避险基本安全需求为目的。

（3）安全可靠。紧急避险系统建设是生命工程，应以安全性和高可靠性为首选。紧急避险设施工作条件特殊，环境恶劣，应比常规矿用设备具备更高安全等级，并有保证随时能用的技术保障手段。可不断提高紧急避险设备设施的自动化和智能化程度，但必须以可靠的手动控制为基础。

4 紧急避险系统的设计

紧急避险系统是在井下突发紧急情况下为遇险人员提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。为保证其系统优化、功能完备，应有整体设计，并经充分论证。

4.1 紧急避险系统设计的基本要求

紧急避险系统设计应依据国家现有规定，在系统研究矿井灾害条件、生产技术条件、开拓布局、巷道布置、人员分布、职工素质、管理水平、可能发生的灾害事故类型及可能的影响范围，分析可能发生的灾害事故条件下人员紧急避险需求等的基础上有针对性地进行。设计方案提出后应组织专家论证，经企业技术负责人批准后实施。

紧急避险系统设计的基本内容应包括：矿井概况；设计的理念、目标、依据和原则；矿井风险分析；紧急避险设施设计（布局、位置设计、类型选择、结构与功能设计、与其它系统有机结合等）；自救器的配置（随身携带自救器、提高依靠自救器应急逃生续航能力的设施等）；避灾路线的优化与应急预案的完善；管理体系与规章制度的建立完善；安全培训与应急演练等。

4.2 紧急避险设施的布局

根据国家现有规定，煤与瓦斯突出矿井应设置井下紧急避险设施，采区应建设采区避难硐室，距离采掘工作面500m范围内应建设避难硐室或设置救生舱；其他矿井在自救器额定防护时间内靠步行不能安全撤至地面的应设置井下紧急避险设施，距离采掘工作面1000m范围内应建设避难硐室或设置救生舱。

对国家未有规定的其他地点，应根据井下具体条件确定紧急避险设施的布局，并经不断地研究探讨逐步优化完善。在斜井井筒、井下大巷等处，如果突发紧急情况下一般不会出现避灾路线被堵，可利用设置固定自救器存放点、过渡站或加气站等方式，提高人员依靠自救器安全撤离的续航能力。有条件的矿井也可探讨紧急避险设施与压风自救装置、条带式避险系统有机结合的方式。

紧急避险设施的设置位置应满足以下要求：设置在正常避灾路线上，遇险人员、救护队员均容易到达；遇险人员进入避险设施所需时间应在自救器的维持时间内，并有富余；远离潜在岩崩、淹井、火灾、爆炸等危险的区域，如变电站、火药库、燃料存贮设施或停车场等；岩体安全，支护良好，附近无杂物堆积；保证备用状态下的通风安全。

4.3 紧急避险设施类型的选择

紧急避险设施主要有避难硐室和可移动式救生舱两类，避难硐室又有永久避难硐室和临时避难硐室之分。选择紧急避险设施类型，应综合考虑所服务区域的特征和巷道布置、可能发生的灾害类型及特点、人员分布等因素，以满足突发紧急情况下所服务区域全部人员紧急避险需要为原则。

应优先选用避难硐室，原因在于避难硐室建于煤岩体内部，不易受到灾害事故的冲击破坏，更具安全保障；使用状态下更易与灾区环境隔离，人员生存保障更可靠；充分利用已有井巷设置避难硐室，并实现硐室用设备、设施的可移动，有效提高其经济性。可移动式救生舱初期投资更大，后期维修管理费用也更高。

从国外情况看，南非、澳大利亚、加拿大等国煤矿以避难硐室为主。虽然美国煤矿较多地采用了救生舱（80%以上），主要是由于其短壁开采比重高，开采深度浅，井巷断面大，灾害危险程度相对较低，不考虑发生二次爆炸的危险等，且有些理念和规定也在不断更新。我国煤矿多采用长壁开采方式，应充分利用已有巷道或两条巷道间的联络巷设置永久或临时避难硐室。

4.4 紧急避险设施的功能设计

紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给、有害气体去除、环境监测、通讯、照明和人员生存保障等基本功能。在无任何外界支持的条件下额定防护时间不低于96h。应根据矿井具体条件，按照需要与可能的原则，设计实现这些功能具体技术手段和措施。

紧急避险设施应采用过渡室（舱）结构，以形成风障，防止有毒有害气体直接侵入生存室（舱）。过渡室内部应设压缩空气幕和压气喷淋装置。为尽量增加一次进入紧急避险设施的人员数量，可适当加大过渡室（舱）的有效容积。

紧急避险设施应有足够的强度。美国规定救生舱舱体强度不低于15磅／英寸2（0.1MPa），主要考虑当爆炸冲击压力超过这一数值时人员几乎没有生存机会，并不考虑发生二次爆炸的可能。我国煤矿条件差、灾害严重，对紧急避险设施应有更高的强度要求。目前我国规定救生舱舱体及避难硐室防护密闭门（墙）强度不低于0.3MPa，这是最低要求，设计中应根据具体条件及应对的主要灾害事故类型合理设定。

实现紧急避险设施有害气体去除和温湿度调节功能有多种技术手段，应在充分计算和试验验证的基础上选择。如果为避难硐室布置有直达地表的大直径钻孔，通过钻孔既可通风供氧，排除有害气体和热量，也可提供食品和饮用水，建立通讯联系，应可大大简化避难硐室内的配套设施。避难硐室围岩温度不高时，应充分利用围岩降温。

4.5 设备选型

对避难硐室不实施安全标志管理，但内部使用的仪器仪表、防爆电气设备、非金属制品等，应选用具有安全标志的产品；高压气瓶、压力仪表等应符合特种设备安全监察的相关规定。

各类救生舱有各自不同的适用范围和适用对象，选择时应分析其运输安装条件、待用状态下的环境条件、使用状态（灾变条件）下的环境条件及能够应对的灾情灾种是否适应矿井实际。如高温矿井使用的救生舱就应具备较高的空气调节能力。救生舱应取得安全标志。

5 紧急避险系统建设与维护管理

避难硐室施工设计与建设应符合国家现行规定；救生舱的运输、安装应在厂家的指导下进行。施工、安装完成后应进行设施和高压管路等环节的气密性检查，以及产品使用说明书规定的系统性功能测试，并按规定组织验收。

紧急避险设施应有清晰、醒目并牢靠的标识；矿井避灾路线图中应明确标注紧急避险设施的位置、规格和种类；井巷中应有紧急避险设施方位的明显标识，以方便遇险人员辨识和到达。

保证紧急避险设施处于始终完好、随时可用的状态，这比系统建设更为重要。应指定专门部门负责紧急避险系统的管理和维护，并建立责任体系。应建立规章制度和维护检查试验规程，定期对紧急避险设施进行检查。灾害预防与处理计划、重大事故应急预案、采区设计、作业规程中应包含紧急避险内容，并随采掘系统变化及时调整和补充完善。采掘区域内紧急避险设施不能正常使用时，应停止采掘作业。

保证“人皆会用”，是发挥紧急避险系统重要作用的根本。应将了解紧急避险系统、正确使用紧急避险设施作为入井人员安全培训的重要内容，确保所有入井人员具备安全避险基本知识和技能。紧急避险系统调整后，应及时进行人员再培训。每年应开展1次紧急避险应急演练，建立应急演练档案。

6 结语

（1）建立井下避险设施是各国的法律规定、通行做法和安全生产的客观需求，正在发挥重要作用。完善井下紧急避险系统是煤矿安全生产的重要内容。

（2）紧急避险系统建设应针对性地研究自身安全生产特点，进行整体安全设计，系统研究避险设施的设计、建设和管理，并与其他安全避险系统有机结合。应优化采用避难硐室。

（3）建立规章、专人管理，保证避险设施始终完好、时刻可用。把安全使用避险设施的使用作为培训和演练重要内容，保证人皆会用，是紧急避险系统发挥重要作用的根本。

Key problems of construction of emergency refuge system for coal mines

Yang Daming
（Mining Products Safety Approval and Certification Center，Chaoyang District，Beijing 100013，China）

Aimed at the key problems existed in the construction of emergency refuge system for coal mines，their functions were studied and the related rules and regulations were introduced.The basic construction principles and the basic design requirements of emergency refuge system were analyzed.The layout of facilities，the choice of styles，the design of functions，the selection of facilities，and the construction and maintenance management of emergency refuge system were discussed and the corresponding suggestions were proposed.

six systems，emergency refuge system，safety criteria，in the pit

TD774

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杨大明（1962－），湖南常德人，研究员、博士，长期从事安全技术及工程和矿用产品安全认证工作，现任安标国家中心副主任。

（责任编辑 梁子荣）