金属非金属矿应急响应及救援分析

王 婧

（山西经济和信息化出版传媒中心，山西 太原 030006）

引言

我国是金属和非金属资源都非常丰富的国家，矿业的开采一直都是国家的重要重工业，但由于矿井事故带来的生命财产损失也非常大。及时有效的应急响应和救援能够将损失减少到最低，我国在矿井事故的响应和救援方面做得不够完善，事故发生的预警、事故发生的撤离安置、事故发生后的救援和事故原因分析都非常滞后，使得矿难时有发生，继发性的爆炸事故带来了更严重的后果。因而非常有必要对矿井事故引起高度重视，对矿井事故的应急响应及救援系统进行完善，从而减少矿井事故带来的损失。本文设计一种煤矿机械工作环境应急控制系统，对于矿井安全作业和事故后分析有非常重要的作用。

1 矿井事故的特点

1）突发性。矿井内空间狭窄，巷道纵横交错，一旦有瓦斯爆炸、冒顶、粉尘爆炸等事故，来不及反应就会发生，没有时间撤离。

2）严重性。矿井内作业离不开井下作业人员的人力付出，一旦有矿井事故，直接威胁其生命财产安全，后果不堪设想。

3）继发性[1]。一场安全事故发生后，需要处理事故现场并安排下一次的生产任务，若事故现场没有做好处理，仍有烟尘浓度高、塌陷可能等不安全因素，会使下一次的生产存在非常大的隐患。

4）破坏性。矿井事故具有非常大的能量，对矿井内设备、环境、人员的损坏是破坏性的，矿井内环境的建立、设备的安放、人员的配置都非常耗时费力，花费的人员和财力非常巨大。

2 矿井应急响应系统的建立

矿井内环境复杂，多种危险因素相互交叉影响，矿井事故发生率非常高。矿井应急响应系统的建立对于矿井安全生产具有非常关键的意义，其体系的建立如图1 所示。

图1 矿井应急响应和救援系统

1）加强矿井内危险源的识别。矿井内水、电、瓦斯、甲烷等有害气体、火、塌陷、冒顶、设备、人员等[2]，都应分类进行危险识别，加强矿井作业人员对这些危险因素识别的能力，一旦有异常，能够迅速上报并随时提高警惕进行防御。

2）对矿井内环境进行可视化监督。采用计算机技术对矿井内通风情况进行实时监督，对矿井内通风情况进行模拟检测。

3）对矿井内的危险因素建立实时监控的数字化演示系统。通过铺设的地上和地下联系的通讯线路传递信息，在地上分析矿井内瓦斯浓度、顶板压力等情况，并与矿井内做好积极有效的交流沟通工作。

4）建立积极有效的应急救援系统。一旦矿井内反馈有危机或系统检测有危险发生，应能够迅速做出反应，积极有效的救援可以使生命财产安全的损失降到最低。

5）灾后矿井内环境监测分析。事故发生后做完相应的应急救援工作，应对矿井内环境重新检测分析，观察矿井内烟尘流向、瓦斯浓度等的动态变化，并用动画等形式表达出来，为以后的工作提供参考。见图2.

图2 矿井应急救援决策体系

3 矿井内应急控制系统的设计方案

以煤矿为例，设计煤矿机械工作环境应急控制系统，用于实时检测甲烷、一氧化碳、二氧化碳等易燃易爆气体浓度[3]，存储于专门的存储空间内，通过传感器采集数据并通过矿用通信电缆进行传输，传达到气体控制设备进行相应的控制反应。其原理如图3 所示。

图3 机械工作环境应急控制系统

该煤矿机械工作环境应急控制系统的设计，可以用于正常的矿井内作业生产、矿井事故发生和矿井事故发生后，为矿井安全生产提供良好的分析指导，以及为矿井事故发生后分析事故发生原因、事故后矿井环境检测进行再次生产作业提供重要的依据。与其他控制系统相比，该煤矿机械工作环境应急控制系统的信息非常关键，正常甲烷、一氧化碳、二氧化碳、粉尘等的浓度不变时数据不存储，一旦发生变化就进行存储，且一旦发生事故，储存功能能够被正常使用，便于事故发生后的原因分析，类似于飞机上的黑匣子，事故处理之后再进行生产作业之前，可以再进行环境空气检测。整个过程都是动态处理，进行动态数据分析，存储数据的数量非常庞大。另外，该系统的电器装置有足够的防爆性能，防止爆炸发生后环境变化的继发爆炸事故再次发生，这些优点都非常适应于当今矿业开采的进行。

4 结论

本文介绍了金属非金属矿安全事故的特点，研究了矿井应急响应和救援系统，并设计了一种煤矿机械工作环境应急控制系统，得出结论：

1）矿井应急响应和救援控制系统能够有效降低矿井事故带来的损失；

2）煤矿机械工作环境应急控制系统的设计，能够实时监控矿井内气体环境，预防气体爆炸事故的发生，预防继发性事故的发生，并为事故原因分析提供重要依据，具有非常重要的意义。