矿井应急救援技术发展现状

韩梁斌 张小毛 于兴建 黄凤祥 王 超

1.山西中煤华晋能源有限责任公司生产技术处2.北京科技大学土木与环境工程学院 3.矿山避险技术研究中心

矿井应急救援技术发展现状

韩梁斌1张小毛2，3于兴建1黄凤祥2，3王 超1

1.山西中煤华晋能源有限责任公司生产技术处2.北京科技大学土木与环境工程学院 3.矿山避险技术研究中心

本文将目前矿井应急救援技术总结为个体防护装备与应急抢险装备两个方面，并分别介绍了目前国内外个体防护装备与应急抢险装备发展的具体情况，在总结国内外矿井应急救援技术的发展趋势的基础上，提出了未来矿井应急救援技术发展的建议。

应急救援技术；个体防护装备；应急抢险装备

矿井应急救援装备历经多年发展，目前国内外装备种类繁多、功能不一，总体来说可分为个体防护装备及抢先救灾装备两方面[1]。

1 个体防护装备

个体防护中最重要的是维持人体的呼吸，保证人员的正常生存。自救器、氧气呼吸器、自动苏生器等装备均属于呼吸防护装置。目前井下呼吸维持装备朝着正压隔绝式及长防护时间防线发展，过滤式呼吸器在煤矿井下已经逐步淘汰，而大多数产品都能维持45min以上的人员呼吸，同时也开发有较多2h、4h的呼吸器。

国内外生产的正压氧气呼吸器有气囊式和呼吸仓式2种，主要参数包括额定防护时间、吸气中CO2浓度、吸气温度、呼吸阻力、正压性能等，其中较为先进的产品有美国的Biomarine公司生产的Biopak240R和德国的Drager公司生产的BG4正压呼吸器，其额定防护时间均大于4h。

在安全帽方面，也有学者尝试着提出生产多功能、新型安全帽，改变矿井安全帽单一的人员头部打击防护的功能。高阳等人提出将自救器、矿灯、安全帽集中整合，组成具有照明、自救、呼吸防护三维一体的新型矿用安全帽。

国内外矿山建立的救生舱、避难硐室[2]等紧急避险设施为井下人员提供一个较为安全、可靠、全面的个体防护，其为井下遇险人员提供一个安全避险的密闭空间，对外隔绝外部有害环境，对内提供维持人员的环境。

2 抢险救援装备

个体防护装备保障井下遇险人员、救援人员的生命安全，使得应急救援工作成为可能，而抢险救援装备是保障应急救援工作顺利实施，经过多年的研究与应用，国内外形成了大量的应急救援装备，为及时、高效的矿井应急救援提供支撑。

生命探测仪以被动接收方式侦测生命体的方向，能穿越钢板、水泥、复合材料等障碍物，对搜救区域是否有人员存活进行探测。目前生命探测仪分为音频生命探测仪（包括声波、震动波）、视频生命探测仪（包括光学、光纤、红外）、雷达生命探测仪（包括成像、非成像）、气敏生命探测仪、红外生命探测仪、微波生命探测仪等，在灾害现场搜救过程中，能够起到一定的作用，但同时各种生命探测仪的使用都受条件制约而有所限制。

目前，救生钻孔钻机[3]也逐渐应用于矿山救援领域，并发挥了一定的作用。北方交通重工集团研制出煤矿用履带式液压坑道钻机，能够在井下进行水平定向钻进，钻进深度可达1000m，石家庄海鸿重工机械制造公司的大孔径深井钻机能够从地面向井下快速实施大孔径钻孔的钻孔，最大孔径可大1200mm，钻进深度可到750m。

救援钻孔钻进装备在井下应急抢险过程中可向救援人员短时间内无法进入的灾区内钻进钻孔，通过钻孔可实现排水、瓦斯抽出，同时可通过钻孔向被困人员提供生存所必需的空气、食物、急救药品等物资，条件允许的情况下，也可通过钻孔进行人员的救援。

北方重矿机械有限公司生产的井下快速抢险掘进机能够在井下抢险救护过程中，快速处理堵塞巷道的岩石，快速抢险打通救护通道，为井下遇险人员的搜救赢得时间。

应急救援装备中在救护人员随身携带的轻便就在机具方面也有较大的发展，液压破拆工作、剪切钳、扩展器、起重器、撑顶器等装备已可见大量产品，这些装备能够完成对普通的掘进、清渣机无法独立完成的清障工作，对清理巷道的快速简易支护、石块封堵人员的营救等工作，加快救援人员的搜救工作。

3 矿井应急救援技术发展趋势

通过对以往矿井灾害的分析与研究，目前矿井中个体防护技术与抢险救援技术都已相对成熟，但是事故发生后依然有造成大量人员伤亡的案例出现。如2014年土耳其索玛地区一煤矿发生矿井瓦斯爆炸事故[4]，事故发生时井下人员787人，部分矿工由于准备换班距离井口不远，从井口撤离逃脱，矿井内虽然设计有多个避难硐室，但是爆炸造成巷道中高温、有毒有害气体、缺氧等状况，致使救援工作无法迅速展开，救援人员成功打通了第一个避难硐室的通道，营救出部分被困矿工，但通往其余避难硐室的巷道被阻，仍有不少受困矿工无法及时营救，事故最终共计造成301遇难。该事故表明目前矿井内部个体防护技术的发展足以保障事故发生后一段时间内井下被困人员的生命安全，但是问题恰恰出在个体防护技术与抢险救援相交接的部位，如何使个体防护与抢险救援相辅相成，势必将成为未来矿井应急救援技术的发展趋势。

4 结论

（1）目前国内外矿井个体防护技术相对成功，事故发生后一段时间足以保障井下被困人员的生存需求。

（2）国内外矿井抢险救援技术相对成功，可满足一定时间内的抢险救援需求。

（3）国内外矿井个体防护技术与抢险救援技术的交接点通常成为事故救援成功与否的关键。

[1] 孙继平.煤矿井下紧急避险系统研究[J]. 煤炭科学技术,2011,39(1):69-71

[2] 栗婧,金龙哲,汪声.基于应急避难空间的矿山安全防护体系研究[J].中国安全科学学报,2010,20(4):155-159

[3] 王志坚.矿山钻孔救援技术的研究与务实思考[J].中国安全生产科学技术,2011,7(1):5-9

[4] 李钊源,金龙哲,李芳玮,等.煤矿避难硐室提升钻孔系统研究[J].中国安全科学学报,2013,23(11):97-101