金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”的建设研究

金属非金属地下矿山安全避险“六大系统” 的建设研究

摘要：金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”简称安全避险“六大系统”，是指监测监控系统、人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统、通信联络系统。建设安全避险“六大系统”是依靠科技进步和先进适用技术装备，从源头上控制安全风险、从根本上提升地下矿山安全保障能力的有效措施。本文对安全避险“六大系统” 的建设提出了一些个人观点，值得设计部门和矿山企业参考借鉴。

关键词：地下矿山、安全避险、六大系统、避灾设施、避灾硐室 1、安全避险“六大系统”建设的必要性

（1）国务院总理温家宝于2010年7月7日主持召开了国务院常务会议，专题研究全国安全生产工作。并于7月19日发布了《关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发[2010]23号),对地下矿山 “六大系统”建设做出了硬性要求。 通知要求：

强制推行先进适用的技术装备。煤矿、非煤矿山要制定和实施生产技术装备标准，安装监测监控系统、井下人员定位系统、紧急避险系统、压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统等技术装备，并于3年之内完成。逾期未安装的，依法暂扣安全生产许可证、生产许可证。

因此，地下矿山建设和使用“六大系统”是国务院的行政命令，企业必须贯彻落实。

（2）国家安全生产监督管理总局公布了金属非金属地下矿山“六大系统”建设规范，并于2011年9月1日起施行。 “六大系统”建设规范包括：

《金属非金属地下矿山监测监控系统建设规范》（aq2031－2011） 《金属非金属地下矿山人员定位系统建设规范》（aq2032－2011） 《金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范》（aq2033－2011） 《金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范》（aq2034－2011） 《金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范》（aq2035－2011） 《金属非金属地下矿山通信联络系统建设规范》（aq2036－2011） “六大系统”建设规范以安全生产行业标准的形式发布，属国家强制性标准，金属非金属地下矿山企业必须遵照执行。

（3）“六大系统”建设是进一步贯彻落实《金属非金属矿山安全规程》（gb16423－2006）相关要求的有力补充，是继续深化矿山安全专项整治工作的有效措施。 2、紧急避险系统建设 （1）定义

紧急避险系统（emergency refuge system）

在矿山井下发生灾变时，为避灾人员安全避险提供生命保障的由避灾路线、紧急避险设施、设备和措施组成的有机整体。 紧急避险设施（emergency refuge facility）

在矿山井下发生灾变时，为避灾人员安全避险提供生命保障的密闭空间，具有安全防护、氧气供给、有毒有害气体处理、通讯、照

明等基本功能，主要包括避灾硐室和救生舱。 （2）避灾硐室设置研究

《金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范》（aq2033－2011）中5.3节第二款要求：---距中段安全出口实际距离超过2000m的生产中段，应设置紧急避险设施；

《金属非金属矿山安全规程》（gb16423－2006）中6.1.1.3节第二款要求：---大型矿井，矿床地质条件复杂，走向长度一翼超过1000m的，应在矿体端部的下盘增设安全出口。

比较以上两款之规定，当巷道长度超过1000m时就应增设安全出口，因此无安全出口段的巷道最长为1000m，那么，就不存在“距中段安全出口实际距离超过2000m的生产中段，应设置紧急避险设施”的情况。

综上所述得出结论：如果因为巷道长度需设置避灾硐室时，尽量利用安全出口代替避灾硐室。其原因如下： --安全出口投资比避灾硐室少

在近两年的避灾硐室建设中，一个合格的避灾硐室其投资大多在500—1000万元之间，而一个直径φ2.0m，深500m的竖井作为安全出口，其投资在250—300万元之间。二者相差较大。 --安全出口结构比避灾硐室简单

避灾硐室设置比较复杂，其配套的设施也比较多，相应的管理维护投入也较多。而安全出口结构比较简单，设置梯子间和风门即可，管理维护较简单。

--安全出口安全性比避灾硐室更高

紧急避险应遵循“撤离优先，避险就近”的原则。当井下发生灾变时，避灾人员可直接从安全出口逃生，而不必躲在避灾硐室等待救援，从而大大增强了安全性。 （3）避灾硐室位置研究

避灾硐室位置应根据围岩稳固情况、避灾路线、距安全出口的距离等多项指标确定。除以上指标外，还应考虑与避灾硐室垂直对应的地表地形、地表建（构）筑物、地表交通等因素。

当矿山发生大的灾变时，例如大面积塌方，供水施救管路、压风自救管路等被毁，避灾硐室内的避险人员只能依靠储备水源、氧气、食品等维持生命。而外部通过井巷又不能在有效时间内完成救援工作，此时则需在地表钻孔与避灾硐室连通。通过钻孔对避灾硐室内提供水源、氧气、食品、药品等，为救援工作赢得时间。更有甚者，通过刷大钻孔，直接实施救援（例如智利北部的圣荷西金铜矿）。此时就要求地表有适宜的施工场地、无障碍物、交通通畅等条件。 3、供水施救系统建设 （1）定义

供水施救系统（water rescue system）

在矿山发生灾变时，为井下提供生活饮用水的系统，包括水源、过滤装置、供水管路、三通及阀门等。 （2）供水管路设置研究

供水施救系统可以与生产供水系统共用，施救时水源应满足生活

饮用水水质卫生要求。供水管路应接入紧急避险设施内。 在矿山发生灾变时，避险人员利用供水施救系统管路中的水时，必须放掉管路中不符合饮用水卫生要求的生产用水，当符合饮用水卫生要求的水全部替换管路中的生产用水后，才能饮用。 矿山生产用水一般采用井下涌水，受爆破、油脂等影响，不能直接饮用，因此必须排掉才能饮用。以井深500m、供水管路选用dn100mm的竖井为例，需排掉的最小水量为3.9m3（未计支线管路水量）。

供水管路接入避灾硐室后，管路中的水量是绝对不能直接排到避灾硐室内的，需装设尾管将其排至避灾硐室以外。对于外排尾管的设置《金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范》（aq2035－2011）及其它一些规程、规范没有明确的说明。 解决思路：

--避灾硐室尽可能储备足够的饮用水，供避险人员饮用。地表救援工作抓紧进行，在储备水供应期内完成救援工作，不动用供水施救系统管路中的水。

--在避灾硐室内的供水施救管路末端安装三通、阀门、水表、尾管等设备，实现达标水置换生产用水。 如下图所示：

避灾硐室供水管路布置示意图 工作方式：

矿山发生灾变后，地表供水施救管路接通饮用水源。避灾硐室内人员关闭阀门c，开启阀门a和阀门b。通过静压或动压，将管路中的生产用水排至避灾硐室外，以达到饮用水置换非饮用水的目的。置换完成后，关闭阀门b。饮用时开启阀门c即可。 需要置换的水量通过水表测量或通过置换时间计算。二者数值应通过实验测定。同时避灾硐室内配备必要的水质检测仪器。 4、压风自救系统建设 （1）定义

压风自救系统（compressed-air self-help system） 在矿山发生灾变时，为井下提供新鲜风流的系统，包括空气压缩机、送气管路、三通及阀门、油水分离器、压风自救装置等。 （2）压风管路设置研究

压风自救系统可以与生产压风系统共用。压风管路应接入紧急避险设施内。压风出口压力应为0.1—0.3mpa，供风量每人不低于0.3m3/min。

人体正常承受的大气压力一般在0.1—0.3mpa，当压力在0.4—0.5mpa时，人体会有不适的感觉，当压力超过0.5mpa、且时间过长时，就会出现生命危险。

为了保证避灾硐室内空气的清新程度，压风管路以每人不低于0.3m3/min的速度进风，若不能将污风排出避灾硐室，内部压力会逐渐升高，导致避险人员身体不适。即使避险人员能够承受更高的压力，当避灾硐室内的压力等于外部供气压力时（一般为0.7—

1.0mpa），新鲜空气就不能有效到达避灾硐室内。

因此，避灾硐室必须设置压气外排设施，将污浊空气排至避灾硐室以外。对于外排设施的设置《金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范》（aq2034－2011）及其它一些规程、规范没有明确的说明。 解决思路：

--避灾硐室外无有毒有害气体、无水的情况，可利用排气管直接外排。

--避灾硐室外存在有毒有害气体、水体淹没的情况，在避灾硐室内设置压气设备（如空压机）将污浊空气压出避灾硐室。 5、安全避险系统管理

矿山需指定人员负责安全避险系统的日常检查与维护，将避险系统纳入相应的应急预案中，并对入井人员进行避险系统使用的培训，确保每位入井人员都能正确使用。

矿山安全是常抓不懈的工作，必须坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，从源头上控制安全风险，从根本上提升地下矿山安全保障能力。 参考文献：

《金属非金属地下矿山紧急避险系统建设规范》（aq2033－2011） 《金属非金属地下矿山压风自救系统建设规范》（aq2034－2011） 《金属非金属地下矿山供水施救系统建设规范》（aq2035－2011） 《金属非金属矿山安全规程》（gb16423－2006）

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