综放工作面安全避险系统的设计

曹 相

(大同煤矿集团 马道头煤业有限责任公司，山西 大同 037100)

综放工作面安全避险系统作为保障煤矿工人生命安全的防线，需要从全方位、多角度进行设计。大同矿区某矿8209工作面倾向长220 m，可采走向长2 700 m，开采煤层为C3-5号层，平均煤厚为14.8 m。工作面为三巷布置，即胶带巷、顶板高抽巷、回风巷，通风方式为“U+I”型，即一进两回。本文针对8209工作面具体情况，从监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救与供水施救系统、矿井通信联络系统共五个方面对安全避险系统进行了设计与建设。

1 监测监控系统

8209综采工作面监控系统的设计方案是依据《煤矿安全规程》、《山西省煤矿“一通三防”管理规定》、《安全生产行业标准AQ1029-2007》等有关法律法规、标准进行设计。采用江苏三恒科技公司生产的通过国家“煤安”和《煤矿安全监控系统通用技术要求AQ6201-2006》认证的KJ70X分站式监测监控系统。该系统运行稳定，数据上传准确，断电控制灵敏可靠，能够实现对采煤工作面各种环境参数和设备工况的监测监控，具体安装部位为：在回风巷风门外设一监控分站，负责监测综采工作面回风巷中部、回风口瓦斯、风速、温度等信号，监测监控电源接在自动风门开关电源侧；在胶带巷口配电点设置一监控分站，负责监测胶带机头一氧化碳和烟雾信号；在移动列车配电点设置一监控分站，负责监测工作面、上隅角、后溜尾的各种环境参数和综采设备的开停情况及馈电状态。

2 井下人员定位系统

2.1 人员定位系统

人员定位系统选用型号为KJ98(A)型，具有高精度人员定位功能，为了满足8209工作面需要，在工作面安装人员定位基站4台，分布于工作面、胶带巷和回风巷道内，以便能够更准确地掌握人员的位置信息。人员定位系统设备应设置在便于读卡、观察、调试、检验、围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物的位置。

2.2 人员定位系统管理要求

1) 人员定位设备使用前，电信维护队应按产品使用说明书的要求调试设备，并在地面通电运行24 h，合格后方可使用。防爆设备应经防爆组检验合格，并贴合格证后，方可下井使用。人员定位系统设备自入井运行之日起，电信维护队必须每月对每台基站测试一次，每周对全井线路巡检二次，确保系统正常运行，并按要求做好记录。要求不间断电源的放电时间不低于2 h。人员定位系统设备出现故障时，电信维护队维修人员必须及时到达故障现场进行处理，保证系统正常运行。人员定位系统设备由监控中心专人负责发放、保管，对所有定位设备、电缆、识别卡分类编号，建立设备仪表管理台账。定位设备、电缆、识别卡的管理卡要定期核对，做到账、卡、物三对应。

2) 对需要安装、拆除和调整移动定位系统的地点，要求电信维护队按照监控中心提供安装标准和实际生产情况对定位基站的位置、信号电缆和电源电缆的敷设、监测区域等做出及时安装、回撤或调整。

3) 工作面的人员定位系统的日常管理和维护由综采队组负责，具备包括安装在采煤工作面巷道中的人员作业管理系统基站、电源设备的看管、吊挂、清理和线缆的整理、吊挂等。

3 紧急避险系统[1-2]

紧急避险系统主要依托于盘区口的永久避难硐室，其内部包括生存必须物资、过滤压缩空气喷淋气幕系统、自备氧供给系统、二氧化碳吸附系统、空气处理系统、换气压风排风系统、环境监测监控及通讯系统，其中重要的几个系统功能有：①压缩喷淋空气幕系统：主要用于对进入过渡室的避难人员进行空气洗涤，该系统能保证在很短时间内将一氧化碳从0.04%过滤到0.002 4%以下，将瓦斯从12%的浓度降到不大于1%，确保不将有毒有害气体带入避难硐室生存室；②自备氧供给系统：主要是存在有毒有害气体、浓烟烟尘和氧气缺乏情况下为避难人员提供新鲜氧气，能够满足90人每人每分钟不低于0.5 L的氧气需求量；③二氧化碳吸附系统：能快速吸收二氧化碳以控制浓度，避免造成二氧化碳中毒；④空气处理系统：该系统主要由恶臭气体处理剂、贵金属催化剂组成，用于处理硐室内的恶臭气体与一氧化碳；⑤换气压风排风系统：该系统可向避难硐室提供备用空气，能够在压风排风系统失败时确保避难硐室正常使用时保持正压；⑥环境监测监控及通讯系统：该系统通过摄像头和视频对避难硐室内外的环境进行实时显示和上传调度室，并和调度室有直拨电话。

4 压风自救与供水施救系统

压风自救与供水施救系统主要选择ZYJ (A) 型矿井压风自救装置做为系统设施，从胶带巷和回风巷入口200 m安装第一处施救站，间隔1 000 m安装第二处施救站，胶带巷和回风巷超前支护往外200 m安装第三处施救站，每处施救站安装5组ZYJ (A) 型矿井压风自救装置，与两巷压风管与静压水管连接，可满足30人同时使用。安装高度为距底板1.2～1.5 m处，便于现场人员自救应用，根据现场情况选用锚杆固定或吊挂安装在行人侧，并要随回采不断前移。

5 矿井通信联络系统

除了有线通信外，还配置了无线通讯系统，系统型号为KT329，具有4G通话功能。8209工作面需安装无线通信基站4台，分布于工作面2台、胶带巷1台和回风巷1台，以便能够实现整个工作面清晰通话。同时还配置智能广播系统，选用太原海斯特电子有限公司KT210型矿用智能广播系统，在8209工作面安装广播基站4台，基站分别安装在胶带巷胶带头、回风巷巷口处、工作面支架内和工作面移动列车处，以便实现语音广播。

6 结 语

综放工作面安全避险系统，从监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救与供水施救系统、矿井通信联络系统五个方面进行了设计，在8209综放工作面现场应用后，测试结果表明该系统运行稳定，技术可靠，达到了设计要求，具有较好的推广应用价值。