礦井應急救援技術發(fā)展現(xiàn)狀

韓梁斌 張小毛 于興建 黃鳳祥 王 超

1.山西中煤華晉能源有限責任公司生產(chǎn)技術處2.北京科技大學土木與環(huán)境工程學院 3.礦山避險技術研究中心

礦井應急救援技術發(fā)展現(xiàn)狀

韓梁斌1張小毛2，3于興建1黃鳳祥2，3王 超1

1.山西中煤華晉能源有限責任公司生產(chǎn)技術處2.北京科技大學土木與環(huán)境工程學院 3.礦山避險技術研究中心

本文將目前礦井應急救援技術總結為個體防護裝備與應急搶險裝備兩個方面，并分別介紹了目前國內(nèi)外個體防護裝備與應急搶險裝備發(fā)展的具體情況，在總結國內(nèi)外礦井應急救援技術的發(fā)展趨勢的基礎上，提出了未來礦井應急救援技術發(fā)展的建議。

應急救援技術；個體防護裝備；應急搶險裝備

礦井應急救援裝備歷經(jīng)多年發(fā)展，目前國內(nèi)外裝備種類繁多、功能不一，總體來說可分為個體防護裝備及搶先救災裝備兩方面[1]。

1 個體防護裝備

個體防護中最重要的是維持人體的呼吸，保證人員的正常生存。自救器、氧氣呼吸器、自動蘇生器等裝備均屬于呼吸防護裝置。目前井下呼吸維持裝備朝著正壓隔絕式及長防護時間防線發(fā)展，過濾式呼吸器在煤礦井下已經(jīng)逐步淘汰，而大多數(shù)產(chǎn)品都能維持45min以上的人員呼吸，同時也開發(fā)有較多2h、4h的呼吸器。

國內(nèi)外生產(chǎn)的正壓氧氣呼吸器有氣囊式和呼吸倉式2種，主要參數(shù)包括額定防護時間、吸氣中CO2濃度、吸氣溫度、呼吸阻力、正壓性能等，其中較為先進的產(chǎn)品有美國的Biomarine公司生產(chǎn)的Biopak240R和德國的Drager公司生產(chǎn)的BG4正壓呼吸器，其額定防護時間均大于4h。

在安全帽方面，也有學者嘗試著提出生產(chǎn)多功能、新型安全帽，改變礦井安全帽單一的人員頭部打擊防護的功能。高陽等人提出將自救器、礦燈、安全帽集中整合，組成具有照明、自救、呼吸防護三維一體的新型礦用安全帽。

國內(nèi)外礦山建立的救生艙、避難硐室[2]等緊急避險設施為井下人員提供一個較為安全、可靠、全面的個體防護，其為井下遇險人員提供一個安全避險的密閉空間，對外隔絕外部有害環(huán)境，對內(nèi)提供維持人員的環(huán)境。

2 搶險救援裝備

個體防護裝備保障井下遇險人員、救援人員的生命安全，使得應急救援工作成為可能，而搶險救援裝備是保障應急救援工作順利實施，經(jīng)過多年的研究與應用，國內(nèi)外形成了大量的應急救援裝備，為及時、高效的礦井應急救援提供支撐。

生命探測儀以被動接收方式偵測生命體的方向，能穿越鋼板、水泥、復合材料等障礙物，對搜救區(qū)域是否有人員存活進行探測。目前生命探測儀分為音頻生命探測儀（包括聲波、震動波）、視頻生命探測儀（包括光學、光纖、紅外）、雷達生命探測儀（包括成像、非成像）、氣敏生命探測儀、紅外生命探測儀、微波生命探測儀等，在災害現(xiàn)場搜救過程中，能夠起到一定的作用，但同時各種生命探測儀的使用都受條件制約而有所限制。

目前，救生鉆孔鉆機[3]也逐漸應用于礦山救援領域，并發(fā)揮了一定的作用。北方交通重工集團研制出煤礦用履帶式液壓坑道鉆機，能夠在井下進行水平定向鉆進，鉆進深度可達1000m，石家莊海鴻重工機械制造公司的大孔徑深井鉆機能夠從地面向井下快速實施大孔徑鉆孔的鉆孔，最大孔徑可大1200mm，鉆進深度可到750m。

救援鉆孔鉆進裝備在井下應急搶險過程中可向救援人員短時間內(nèi)無法進入的災區(qū)內(nèi)鉆進鉆孔，通過鉆孔可實現(xiàn)排水、瓦斯抽出，同時可通過鉆孔向被困人員提供生存所必需的空氣、食物、急救藥品等物資，條件允許的情況下，也可通過鉆孔進行人員的救援。

北方重礦機械有限公司生產(chǎn)的井下快速搶險掘進機能夠在井下?lián)岆U救護過程中，快速處理堵塞巷道的巖石，快速搶險打通救護通道，為井下遇險人員的搜救贏得時間。

應急救援裝備中在救護人員隨身攜帶的輕便就在機具方面也有較大的發(fā)展，液壓破拆工作、剪切鉗、擴展器、起重器、撐頂器等裝備已可見大量產(chǎn)品，這些裝備能夠完成對普通的掘進、清渣機無法獨立完成的清障工作，對清理巷道的快速簡易支護、石塊封堵人員的營救等工作，加快救援人員的搜救工作。

3 礦井應急救援技術發(fā)展趨勢

通過對以往礦井災害的分析與研究，目前礦井中個體防護技術與搶險救援技術都已相對成熟，但是事故發(fā)生后依然有造成大量人員傷亡的案例出現(xiàn)。如2014年土耳其索瑪?shù)貐^(qū)一煤礦發(fā)生礦井瓦斯爆炸事故[4]，事故發(fā)生時井下人員787人，部分礦工由于準備換班距離井口不遠，從井口撤離逃脫，礦井內(nèi)雖然設計有多個避難硐室，但是爆炸造成巷道中高溫、有毒有害氣體、缺氧等狀況，致使救援工作無法迅速展開，救援人員成功打通了第一個避難硐室的通道，營救出部分被困礦工，但通往其余避難硐室的巷道被阻，仍有不少受困礦工無法及時營救，事故最終共計造成301遇難。該事故表明目前礦井內(nèi)部個體防護技術的發(fā)展足以保障事故發(fā)生后一段時間內(nèi)井下被困人員的生命安全，但是問題恰恰出在個體防護技術與搶險救援相交接的部位，如何使個體防護與搶險救援相輔相成，勢必將成為未來礦井應急救援技術的發(fā)展趨勢。

4 結論

（1）目前國內(nèi)外礦井個體防護技術相對成功，事故發(fā)生后一段時間足以保障井下被困人員的生存需求。

（2）國內(nèi)外礦井搶險救援技術相對成功，可滿足一定時間內(nèi)的搶險救援需求。

（3）國內(nèi)外礦井個體防護技術與搶險救援技術的交接點通常成為事故救援成功與否的關鍵。

[1] 孫繼平.煤礦井下緊急避險系統(tǒng)研究[J]. 煤炭科學技術,2011,39(1):69-71

[2] 栗婧,金龍哲,汪聲.基于應急避難空間的礦山安全防護體系研究[J].中國安全科學學報,2010,20(4):155-159

[3] 王志堅.礦山鉆孔救援技術的研究與務實思考[J].中國安全生產(chǎn)科學技術,2011,7(1):5-9

[4] 李釗源,金龍哲,李芳瑋,等.煤礦避難硐室提升鉆孔系統(tǒng)研究[J].中國安全科學學報,2013,23(11):97-101