煤矿井下安全避险六大系统简介

1、煤矿井下安全避险六大系统 2013年2月11 引言2 监测监控、压风自救、供水施救系统3 井下人员定位系统4 矿井通信联络系统5 井下紧急避险系统 2 1 引言国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知（国发201023号）要求煤矿和非煤矿山要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通信联络系统等技术装备32 监测监控、压风自救、供水施救系统监测监控系统瓦斯专项治理“十二字方针”压风自救安全生产需要供水施救规程基本要求43 矿井通信联络系统 矿井通信联络系统又称矿井通信系统，是煤矿安全生产调度、安全避险和应急救援的重要工具 53.1 特点 煤矿井下是一个特殊的工作环

2、境，因此矿井通信系统不同于一般地面通信系统，具有如下特点： （1）电气防爆； （2）传输衰耗大； （3）设备体积小； （4）发射功率小； （5）抗干扰能力强； （6）防护性能好； （7）电源电压波动适应能力强； （8）抗故障能力强； （9）服务半径大； （10）信道容量大； （11）移动速度慢。63.2 分类矿井通信系统包括:(1)矿用调度通信系统；(2)矿井广播通信系统；(3)矿井移动通信系统；(4)矿井救灾通信系统等。73.2.1 矿用调度通信系统 矿用调度通信系统一般由矿用本质安全型防爆调度电话、矿用程控调度交换机、调度台、电源、电缆等组成，如图1所示。 矿用本质安全型防爆调度电话实现声

3、音信号与电信号转换，同时具有来电提示、拨号等功能。 程控调度交换机控制和管理整个系统，具有交换、接续、控制和管理功能。 8矿用程控调度交换机 调度台广播控制设备矿用本安电话防爆广播设备防爆广播设备矿用本安电话矿用本安电话录音设备防爆显示屏防爆显示屏图1 矿用调度通信系统和矿井广播通信系统 9 调度台具有通话、呼叫、强插、强拆、来电声光提示、录音等功能。 矿用调度通信系统不需要煤矿井下供电，因此，系统抗灾变能力强。 当井下发生瓦斯超限停电或故障停电、顶板冒落、水灾、瓦斯爆炸等事故时，只要电话和电缆不被破坏，就可与地面通信联络。 103.2.2 矿井广播通信系统 矿井广播通信系统一般由地面广播录音

4、及控制设备、井下防爆广播设备、防爆显示屏、电缆等组成，如图1所示。 地面广播录音及控制设备具有广播、录音、控制等功能，一般由矿用程控调度交换机和调度台承担。 防爆广播设备将电信号转换为大功率声音信号，及时广播事故地点、类别、逃生路线等。 防爆显示屏显示事故地点、类别、逃生路线等信息。113.2.3 矿井移动通信系统 矿井移动通信系统一般由矿用本质安全型防爆手机、矿用防爆基站、系统控制器、调度台、电源、电缆（或光缆）等组成，如图2所示。 12系统控制器移动台基站基站调度台基站移动台移动台移动台移动台移动台图2 矿井移动通信系统 13 矿用本质安全型防爆手机实现声音信号与无线电信号转换，具有通话、

5、来电提示、拨号、短信等功能，部分本安防爆手机还具有图像功能。 矿用防爆基站实现有线/无线转换、并具有一定的交换、接续、控制和管理功能。 系统控制器控制和管理整个矿井移动通信系统的设备，具有交换、接续、控制和管理等功能。 14 调度台具有通话、呼叫、强插、强拆、广播、来电声光提示等功能。 矿用防爆基站和防爆电源设置在井下，矿用本质安全型防爆手机主要用于井下。 当井下发生瓦斯超限停电或故障停电等，会影响系统正常工作。 因此，严禁矿井移动通信系统替代矿用调度通信系统。 153.2.4 矿井救灾通信系统 矿井救灾通信系统主要用于灾后救援。 矿井救灾通信系统一般由矿用本质安全型防爆移动台、矿用防爆基站（

6、含话机）、矿用防爆基站电源（可与基站一体化）、地面基站通信终端、电缆（或光缆）等组成，如图3所示。 16地面基站通信终端防爆基站移动台移动台移动台 矿用防爆基站实现有线/无线转换、具有交换、接续、控制、管理、通话、呼叫、来电提示等功能。 地面基站通信终端具有通话、呼叫、来电提示等功能。 图3 矿井救灾通信系统 173.3 系统作用 矿井通信系统的作用是： （1）煤矿井下作业人员可通过通信系统汇报安全生产隐患、事故情况、人员情况等，并请求救援等。 （2）调度室值班人员及领导通过通信系统通知井下作业人员撤人、逃生路线等。 （3）日常生产调度通信联络等。 183.4 现存问题 部分煤矿没有装备矿井通

7、信系统； 防爆电话装备数量和地点均不符合煤矿安全规程等有关要求； 许多煤矿没有装备防爆语音广播设备。194 井下人员定位系统 煤矿井下人员定位系统又称煤矿井下人员位置监测系统和煤矿井下作业人员管理系统。 204.1 特点 煤矿井下是一个特殊而又恶劣的环境，无线电信号传输衰减大、GPS信号不能覆盖煤矿井下巷道、有甲烷等易燃易爆气体。 因此，GPS不能用于煤矿井下。 214.2 系统组成及工作原理 煤矿井下人员位置监测系统一般由识别卡、位置监测分站、电源箱（可与分站一体化）、传输接口、主机（含显示器）、系统软件、服务器、打印机、大屏幕、UPS电源、远程终端、网络接口、电缆和接线盒等组成，如图4所示

8、。 22矿务局（集团公司）服务器电视墙或投影用户重点产煤县、市打印机打印机主机主机交换机防火墙传输接口分站识别卡识别卡分站识别卡识别卡用户服务器路由器图4 煤矿井下人员位置监测系统 23 识别卡由下井人员携带，保存有约定格式的电子数据，当进入位置监测分站的识别范围时，将用于人员识别的数据发送给分站。 位置监测分站通过无线方式读取识别卡内用于人员识别的信息，并发送至地面传输接口。 电源箱将交流电网电源转换为系统所需的本质安全型直流电源，并具有维持电网停电后正常供电不小于2小时的蓄电池。 24 传输接口接收分站发送的信号，并送主机处理；接收主机信号、并送相应分站；控制分站的发送与接收，多路复用信号

9、的调制与解调，并具有系统自检等功能。 主机主要用来接收监测信号、报警判别、数据统计及处理、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、控制打印输出、与管理网络联接等。 254.3 系统作用 （1）遏制超定员生产。通过监控入井人数，进入采区、采煤工作面、掘进工作面等重点区域人数，遏制超定员生产。 （2）防止人员进入危险区域。通过对进入盲巷、采空区等危险区域人员监控，及时发现误入危险区域人员，防止发生窒息等伤亡事故。 26 （3）及时发现未按时升井人员。通过对人员出/入时刻监测，可及时发现超时作业和未升井人员，以便及时采取措施，防止发生意外。 （4）加强特种作业人员管理。通过对瓦斯检查员等特种作业人员巡检

10、路径及到达时间监测，及时掌握检查员等特种作业人员是否按规定的时间和线路巡检。 27 （5）加强干部带班管理。通过对带班干部出入井及路径监测，及时掌握干部下井带班情况，加强干部下井带班管理。 （6）煤矿井下作业人员考勤管理。通过对入井作业人员，出/入井和路径监测，及时掌握入井工作人员是否按规定出/入井，是否按规定到达指定作业地点等。 28 （7）应急救援与事故调查技术支持。通过系统可及时了解事故时入井人员总数、分布区域、人员的基本情况的等。 （8）持证上岗管理。没有取得上岗证的人员不允许下井，特殊情况（如上级检查等）需经有关领导批准，并存储纪录。29 4.4 相关标准 有关煤矿井下人员位置监测系

11、统生产、设计、测试与检验的标准有:AQ 6210-2007煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件MT/T1004-2006煤矿安全生产监控系统通用技术条件30 MT/T1005-2006矿用分站MT/T1007-2006矿用信息传输接口MT/T1008-2006煤矿安全生产监控系统软件通用技术要求MT/T1081-2008矿用网络交换机MT/T1078-2008矿用本质安全输出直流电源MT/T772-1998煤矿监控系统性能测试方法MT/T899-2000矿用信息传输装置等。 314.5 装备要求 （1）各个人员出入井口、采掘工作面等重点区域出/入口、盲巷等限制区域等地点应设置分站，并能满足监测

12、携卡人员出/入井、出/入采掘工作面等重点区域、出/入盲巷等限制区域的要求。 基于RFID的煤矿井下人员位置监测系统，宜设置2台以上分站或天线，以便判别携卡人员的运动方向。 （2）巷道分支处应设置分站，并能满足监测携卡人员出/入方向的要求。 巷道分支的各个巷道应设置分站或天线，以便判别携卡人员的运动方向。 32 （3）下井人员应携带识别卡。识别卡严禁擅自拆开。 （4）工作不正常的识别卡严禁使用。性能完好的识别卡总数，至少比经常下井人员的总数多10%。不固定专人使用的识别卡，性能完好的识别卡总数至少比每班最多下井人数多10%。 （5）矿调度室应设置显示设备，显示井下人员位置等。33 （6）各个人员

13、出入井口应设置检测识别卡工作是否正常和唯一性检测的装置，并提示携卡人员本人及有关人员。 煤矿井下人员位置监测系统识别卡正常工作和下井人员每人一张卡，且仅携带表明自己身份的卡，是遏制超能力生产、加强煤矿井下作业人员管理、为应急救援提供技术支持的必要条件。 345 井下紧急避险系统 国家安全生产监督管理总局国家煤矿安全监察局关于建设完善煤矿井下安全避险“六大系统”的通知（安监总煤装2010146号）要求建设煤矿井下装备井下紧急避险系统。35永久性固定避难所（Permanent Chamber）：在矿井巷道两侧地层中直接挖掘而成，主要布置在主巷或逃生路线上。利用贯穿到地面的钻孔，向避难所内持续提供输送新鲜空气，并实现与地面的通讯。临时性固定避难所（Temporary Chamber）：在矿井工作面附近的巷道或煤层中挖掘而成，依靠氧气瓶等设备为避难所提供一定时间的氧气。当该工作面停产后，临时性避难所即被废