六大系统解读

安全避险“六大系统”解读主讲人：邓红卫（教授）2011年5月安全培训课件中南大学资源与安全工程学院第三章六大系统介绍第二章六大系统相关法律法规、标准规范第一章概述培训目录第一章概述一、我国安全生产现状2001年3月6日，江西省宜春市万载县潭埠镇芳林村小学一栋两层教学楼因爆炸引起四间教室倒塌，造成42名师生死亡，27人受伤。经查，该村村民李垂才因婚姻失败等原因，为报复社会，用自己配制的烟火药制造了这起爆炸案件，李垂才本人在爆炸中自爆身亡。2001年9月10日上午10时许，湖南省浏阳市古港镇牛岭村一私人鞭炮厂作坊内突然发生一起爆炸，当场炸死一名妇女，炸伤5人，2名重伤者在送往医院的路上不治身亡。第一章概述一、我国安全生产现状2001年12月30日上午，江西万载县一大型港商独资企业——攀达烟花制造有限公司礼花弹分厂发生特大爆炸，造成14人死亡，61人受伤。据查，导致这起特大伤亡事故的直接原因是礼花弹分厂零件车间装硝女工在生产过程中违反操作规定，引起礼花弹厂半成品库、成品库和生产厂区的接连爆炸；另外，企业为了扩大产量，超员生产，超量存放原料和成品，导致了爆炸的升级。

2005年8月7日13时13分，广东省梅州市兴宁市大兴煤矿发生特别重大透水责任事故，造成121人死亡，直接经济损失4725万元。2005年8月31日国务院第104次常务会议通过《国务院关于预防煤矿生产安全事故的特别规定》（446号令）2005年9月3日实行。第一章概述一、我国安全生产现状序号事故单位事故概况1湖南湘潭县谭家山镇立胜煤矿1月5日，发生井下电缆着火事故，死亡34人。2神华集团乌海能源公司骆驼山煤矿3月1日，发生透水事故，死亡32人。3山西华晋焦煤公司王家岭煤矿3月28日，发生透水事故，死亡38人。4河南洛阳市伊川县国民煤业公司3月31日，发生煤与瓦斯突出事故，死亡44人。5天津市长途汽车公司，蒙F-18597大货车5月23日，在辽宁省彰武县发生车辆相撞事故，死亡33人。6河南省平顶山市卫东区兴东二矿6月21日，发生火药爆炸事故，死亡49人。2010年内连续发生6起特别重大事故第一章概述二、六大系统建设的必要性2010年3月28日，山西省临汾市乡宁县王家岭煤矿发生透水事故。153人被困井下，其中115人成功获救，死亡38人。事故多发的八个重点行业领域:煤矿、非煤矿山交通运输、建筑施工危险化学品、烟花爆竹民用爆炸物品、冶金2010年8月5日,智利圣何塞铜矿33名矿工被困位于地面以下700米处,

69天后成功获救，在营救过程中，井下应急避难所发挥重要作用。第一章概述二、六大系统建设的必要性2010年3月28日，山西省临汾市乡宁县王家岭煤矿发生透水事故。153人被困井下，其中115人成功获救，死亡38人。国发〔2010〕23号文“不是法律的法律”《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》2010年7月19日印发第一章概述三、23号文的意义温总理批示“要在做好事故抢险救援、调查处理、开展安全生产大检查的同时，结合转变发展方式，从根本上提高企业技术水平、安全标准和管理能力。”第一章概述三、23号文的意义1、从3月底开始调研安全监管总局会同工业和信息化部、发展改革委、国资委等部门。2、5月14日张德江副总理听取汇报3、10多次修改。国务院应急办具体指导协调，广泛征求了发展改革委等27个部门的意见。4、7月7日，国务院第118次常务会议审议5、7月19日，正式出台。第一章概述三、23号文的意义起草过程第一章概述三、23号文的意义（一）巩固安全生产形势。在新的历史时期，针对转变经济发展方式出现的新形势、新情况，需要进一步制定和完善相关政策措施，继续把安全生产工作推向深入。（二）重点解决突出问题。在经济回升向好的情况下，企业盲目追求经济效益，重生产轻安全，安全责任不落实，安全管理薄弱；”三超“”“三非”“三违”现象严重。（三）切实落实企业主体责任。企业是安全安全生产的内因和根本！黄毅：文件出台的三点考虑它是继2004年《国务院关于进一步加强安全生产工作的决定》、2005年国务院第116次常务会议提出的安全生产12项治本之策之后，国务院出台的又一个指导全国安全生产的纲领性文件，意义重大、影响深远，必将对加强企业安全生产工作，推进全国安全生产形势持续稳定好转起到关键性作用。第一章概述三、23号文的意义“抓住了根本的”纲领性文件第二章六大系统相关法律法规、标准规范一、法律法规三、建设坚实的技术保障体系9.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。《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》（国发〔2010〕23号）第二章六大系统相关法律法规、标准规范一、法律法规安全避险“六大系统”建设安装完成时间要求《国家安全监管总局关于印发金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”安装使用和监督检查暂行规定的通知》（安监总管一〔2010〕168号）第二章六大系统相关法律法规、标准规范一、法律法规三、全面加强非煤矿山企业安全生产保障能力建设13.强制推行先进适用的技术装备。……地下矿山要安装使用监测监控系统、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；三等以上尾矿库要安装全过程在线安全监控系统……要利用“金安”工程，积极推进非煤矿山安全生产信息化建设，建立综合的安全生产管理信息平台，建设数字化矿山示范工程，提高企业安全防范水平。

国务院安委会办公室关于贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》精神进一步加强非煤矿山安全生产工作的实施意见(安委办〔2010〕17号)第二章六大系统相关法律法规、标准规范一、法律法规一、提高对煤矿建设完善安全避险“六大系统”重要性的认识二、建设完善安全避险“六大系统”的目标要求三、加强对建设完善安全避险“六大系统”的组织领导四、加强对安全避险“六大系统”的管理五、加强对建设安全避险“六大系统”的监管监督国家安全监管总局国家煤矿安监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〔2010〕146号第二章六大系统相关法律法规、标准规范二、其他法律法规、标准规范《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2006）《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》(AQ1029-2007)《煤矿井下作业人员管理系统使用规范》（AQ1048-2007）《煤矿安全规程》《防治煤与瓦斯突出规定》（国家安全监管总局令第19号）《金属非金属地下矿山通风技术规范》（AQ2013-2008）《关于进一步加强企业安全生产规范化建设严格落实企业安导意见》（安监总〔2010〕139号）第三章六大系统介绍六大系统简介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第三章六大系统介绍一、监测监控系统通过建立健全监测监控系统，实现对矿井下CO气体浓度、风速、地压、提升系统的动态监控，完善紧急情况下及时断电撤人制度，为井下安全管理及避险救援提供决策和调度、指挥的依据。第三章六大系统介绍一、监测监控系统矿山时间监测监控对象采掘工作面2011年底动态监控一氧化碳、风速等高硫矿山：温度、硫化氢、二氧化硫等存在大面积采空区、工程地质复杂、有严重地压活动2012年底动态监控采空区稳定性、顶板压力、位移变化等，观测地表沉降等与煤共（伴）生2010年底动态监测瓦斯、一氧化碳、温度、风速等

提升系统2011年底视频监控井口调度室、提升绞车房、提升人员进出场所第三章六大系统介绍一、监测监控系统①采用压入式通风的独头掘进巷道，应在距离掘进工作面5-10m混合风流处和距离巷道出口10-15m回风流中各设置1个一氧化碳传感器；采用抽出式通风的独头掘进巷道，应在风筒口与工作面的混合风流处设置1个一氧化碳传感器；采用混合式通风的独头掘进巷道，应在距离掘进工作面5-10m混合风流处设置1个一氧化碳传感器。一氧化碳传感器应垂直悬挂，距顶板不得大于0.3m，距巷壁不得小于0.2m。混合风流处的一氧化碳传感器应有防止爆破冲击的防护设施。②每个采场入口处应设置1个一氧化碳传感器。③掘进天井时，应按照独头掘进巷道的要求设置一氧化碳传感器。④一氧化碳传感器报警浓度应设定为0.0024%。⑤一氧化碳传感器的安装，应做到维护方便和不影响行人行车。一氧化碳传感器设置第三章六大系统介绍一、监测监控系统①地下矿山各采掘工作面应设置风速传感器。当风速低于或超过《金属非金属矿山安全规程》的规定值时，应能发出报警信号。②矿井主通风机房应设置风速和风压传感器，实现对全矿井总风量的动态监测。风速传感器设置第三章六大系统介绍一、监测监控系统数据显示传输存储处理监测监控系统功能打印声光报警控制……煤矿安全监控系统用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二化碳浓度、氧气浓度、风速、风压、温度、烟雾、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.1系统组成及工作原理第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.1系统组成及工作原理系统一般由传感器、执行机构、分站、电源箱（或电控箱）、主站（或传输接口）、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。矿井安全生产监控系统

矿井安全监控系统组成示意图主机主机数据处理器文件处理器电视墙路由器终端主站打印机打印机分站分站电源电源执行机构模拟量传感器开关量传感器执行机构模拟量传感器开关量传感器井上部分井下部分UPS矿井安全监控系统的组成工作原理传感器将被测物理量转换为电信号，并具有显示和声光报警功能（有些传感器没有显示、或没有声光报警）。执行机构（含声光报警及显示设备）将控制信号转换为被控物理量。分站接收来自传感器的信号，并按预先约定的复用方式远距离传送给主站（或传输接口），同时，接收来自主站（或传输接口）多路复用信号。分站还具有线性校正、超限判别、逻辑运算等简单的数据处理能力、对传感器输入的信号和主站（或传输接口）传输来的信号进行处理，控制执行机构工作。

第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.1系统组成及工作原理工作原理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。传输接口接收分站远距离发送的信号，并送主机处理；接收主机信号、并送相应分站。传输接口还具有控制分站的发送与接收，多路复用信号的调制与解调，系统自检等功能。主机一般选用工控微型计算机或普通微型计算机、双机或多机备份。主机主要用来接收监测信号、校正、报警判别、数据统计、磁盘存储、显示、声光报警、人机对话、输出控制、控制打印输出、联网等。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.1系统组成及工作原理煤矿井下是一个特殊的工作环境，有易燃易爆可燃性气体和腐蚀性气体，潮湿、淋水、矿尘大、电网电压波动大、电磁干扰严重、空间狭小、监控距离远。因此，矿井监控系统不同于一般工业监控系统，矿井监控系统同一般工业监控系统相比具有如下特点：

(1)电气防爆。一般工业监控系统均工作在非爆炸性环境中，而矿井监控系统工作在有瓦斯和煤尘爆炸性环境的煤矿井下。因此，矿井监控系统的设备必须是防爆型电气设备，并且不同于化工、石油等爆炸性环境中的工厂用防爆型电气设备。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.2特点(2)传输距离远。一般工业监控对系统的传输距离要求不高，仅为几千米，甚至几百米，而矿井监控系统的传输距离至少要达到10千米。

(3)网络结构宜采用树形结构。一般工业监控系统电缆敷设的自由度较大，可根据设备、电缆沟、电杆的位置选择星形、环形、树形，总线形等结构。而矿井监控系统的传输电缆必须沿巷道敷设，挂在巷道壁上。由于巷道为分支结构，并且分支长度可达数千米。因此，为便于系统安装维护、节约传输电缆、降低系统成本宜采用树形结构。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.2特点(4)监控对象变化缓慢。矿井监控系统的监控对象主要为缓变量，因此，在同样监控容量下，对系统的传输速率要求不高。

(5)电网电压波动大，电磁干扰严重。由于煤矿井下空间小，采煤机、运输机等大型设备启停和架线电机车火花等造成电磁干扰严重。

(6)工作环境恶劣。煤矿井下除有甲烷、一氧化碳等易燃易爆性气体外，还有硫化氢等腐蚀性气体，矿尘大、潮湿、有淋水、空间狭小。因此，矿井监控设备要有防尘、防潮、防腐、防霉、抗机械冲击等措施。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.2特点(7)传感器（或执行机构）宜采用远程供电。一般工业监控系统的电源供给比较容易，不受电气防爆要求的限制。矿井监控系统的电源供给，受电气防爆要求的限制。由于传感器及执行机构往往设置在工作面等恶劣环境，因此，不宜就地供电。现有矿井监控系统多采用分站远距离供电。

(8)不宜采用中继器。煤矿井下工作环境恶劣，监控距离远，维护困难，若采用中继器延长系统传输距离，由于中继器是有源设备，故障率较无中继器系统高，并且在煤矿井下电源的供给受电气防爆的限制，在中继器处不一定好取电源，若采用远距离供电还需要增加供电芯线。因此，不宜采用中继器。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.2特点

通过上面对矿井监控系统的分析，可以看出，矿井监控系统不同于一般工业监控系统。因此，直接用一般工业监控的理论和技术解决矿井监控的问题是行不通的。不是不符合电气防爆要求，就是传输距离太近，或网络结构不适合用于矿井监控系统，或不能进行总线供电，或节点容量太小等等。因此，有必要研究适合矿井监控系统的理论和技术。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.2特点（1）当瓦斯超限或局部通风机停止运行或掘进巷道停风时，煤矿安全监控系统自动切断相关区域的电源并闭锁同时报警：①避免或减少由于电气设备失爆、违章作业、电气设备故障电火花或危险温度引起瓦斯爆炸；②避免或减少采、掘、运等设备运行产生的摩擦碰撞火花及危险温度等引起瓦斯爆炸；③提醒领导、生产调度等及时将人员撤至安全处。④提醒领导、生产调度等及时处理事故隐患，防止瓦斯爆炸等事故发生。

第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.3系统作用（2）还可通过煤矿安全监控系统监控瓦斯抽放系统、通风系统、煤炭自燃、瓦斯突出等。（3）煤矿安全监控系统在应急救援和事故调查中也发挥着重要作用，当煤矿井下发生瓦斯（煤尘）爆炸等事故后，系统的监测记录是确定事故时间、爆源、火源等重要依据之一。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.3系统作用煤矿应按照《煤矿安全规程》和《AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》安装、使用、维护和管理系统。但部分煤矿传感器装备数量和地点不满足上述规程和标准的要求，更没有按照规程和标准调校和维护，甚至将传感器报警浓度调高，不使用断电控制功能等。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.4现存问题瓦斯监测数据多次中断、断电值调为2.5%CH4

第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.4现存问题12403采煤工作面1号联络巷布置图第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.4现存问题（1）选用符合《AQ6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求》等，取得矿用产品安全标志准用证和防爆合格证的系统。（2）按照《煤矿安全规程》和《AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》设计、安装、使用、管理与维护系统。（3）甲烷、风速、风压、风筒、风门、局部通风机开停、主通风机开停、馈电状态等传感器要按规定的数量和地点正确安装与维护。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.5使用与维护要点（4）根据被控对象的不同，正确连接甲烷断电闭锁和风电闭锁。（5）根据工作面和回风巷等不同地点，正确设置报警浓度、断电浓度、复电浓度和断电区域。（6）每隔10天使用校准气样和空气气样对甲烷传感器进行正确调校，同时对甲烷断电闭锁和风电闭锁功能进行测试。（7）甲烷超限报警、断电、馈电异常、停风报警后，要及时采取停电、撤人等安全措施。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.5使用与维护要点有关煤矿安全监控系统的安装、使用、维护与管理的标准和规程有《煤矿安全规程》第3章通风安全监控、《AQ1029-2007煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.6相关标准及规程

有关煤矿安全监控系统生产、设计、测试与检验的标准有《6201-2006煤矿安全监控系统通用技术要求》、《MT/T1004-2006煤矿安全生产监控系统通用技术条件》、《MT/T1005-2006矿用分站》、《MT/T1006-2006矿用信号转换器》、《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/T1079-2008矿用断电控制器》、《MT/T1078-2008矿用本质安全输出直流电源》、《MT/T1081-2008矿用网络交换机》、《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。第三章六大系统介绍一、监测监控系统1.6相关标准及规程视频监控视频监控第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统矿山时间大中型地下矿山2012年6月底其他地下矿山2013年6月底中央企业和国有重点煤矿企业2010年底

其他所有煤矿2011年底井下人员定位系统是应用现代无线电通讯技术中的信令技术及无线发射接收技术，结合目前数据通讯、数据处理及图形展示软件等技术，及时、准确将井下各个区域人员和移动设备情况动态反映到地面计算机系统，使管理人员能够随时掌握井下人员和移动设备的总数及分布状况。第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统当班井下作业人员数少于30人建立人员出入井信息管理系统井下各个作业区域人员的动态分布及变化情况监控人员入井信息管理系统应保证准确掌握井下各个区域作业人员人数井下人员定位系统功能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。目前煤矿井下人员位置监测系统主要采用RFID技术。部分系统采用漏泄电缆，还可采用WIFI、ZigBee等技术，除具有人员位置监测功能外，还具有单向或双向紧急呼叫等功能。第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.1井下环境特点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。第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.2系统组成及工作原理矿务局（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煤矿井下人员位置监测系统图

第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统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。

第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.2系统组成及工作原理

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。

第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.2系统组成及工作原理煤矿井下人员位置监测系统在遏制超定员生产、事故应急救援、领导下井带班管理、特种作业人员管理、井下作业人员考勤等方面发挥着重要作用。

（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。第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.3系统作用

（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。第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.3系统作用

（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。第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.3系统作用

（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。若事故时，系统不被完全破坏，还可在事故后2小时内（系统有2小时备用电源），掌握被困人员的流动情况。在事故后7天内（识别卡电池至少工作7天），若识别卡不被破坏，可通过手持设备测定被困人员和尸体大致位置，以便及时搜救和清理。

第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.3系统作用

（8）持证上岗管理。通过设置在人员出入井口的人脸、虹膜等检测装置，检测入井人员特征，与上岗培训、人脸、虹膜数据库资料对比，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。（9）具有紧急呼叫功能的系统，调度室可以通过系统通知携卡人员撤离危险区域，携卡人员可以通过预先规定的紧急按钮向调度室报告险情。第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.3系统作用有关煤矿井下人员位置监测系统安装、使用、维护与管理的标准有《AQ1048-2007煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》。有关煤矿井下人员位置监测系统生产、设计、测试与检验的标准有:第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.4相关标准

《AQ6210-2007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》《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。第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统（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。第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.5装备要求

（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。第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.5装备要求

（6）各个人员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。识别卡工作正常和唯一性检测可以采用机器与人工配合的方法，也可采用虹膜、人脸等自动检测方法。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。

第三章六大系统介绍二、井下人员定位系统2.5装备要求井下人员定位系统第三章六大系统介绍三、紧急避险系统矿山时间地下矿山2011年底所有煤（岩）与瓦斯（二氧化碳）突出矿井，中央企业和国有重点煤矿中的高瓦斯、开采容易自燃煤层矿井2012年6月底

其他所有煤矿2013年6月底通过建立救生舱、避难硐室等紧急避险系统，实现矿井下灾害突发紧急情况下的安全避险，为井下作业人员提供应急的生存空间。井下紧急避险系统一般分为自救设备、避险区域、避难场所三级避险系统。自救设备为井下作业人员配备随身携带的自救器，矿井入井人员必须携带隔离式自救器，为井下作业人员提供半小时到一小时的个体防护，为灾变发生后人员快速脱险到达安全避灾地点提供支持，构成井下第一级紧急避险。避险区域在采掘工作面附近和局部区域设置移动式救生舱或建设临时避难硐室，配备一定数量的食物、饮水和呼吸支持系统，使逃生人员能够就近快速进入安全环境紧急避险，构成井下第二级区域避险。避难场所在采区上下山附近或井底车场建设固定式避难所，利用贯穿岩层到达地面的钻孔或井下自生氧装置以及压风、供水、通讯等系统为避难所内持续输送氧气和洁净水,实现通讯、环境监测等功能,具备可靠等待救援的能力，为整个采区或矿井避灾人员提供应急避难空间,构成井下第三级紧急避险.第三章六大系统介绍三、紧急避险系统第三章六大系统介绍三、紧急避险系统地下矿山企业应于2011年底前在每个中段至少设置一个避灾硐室或救生舱。独头巷道掘进时，应每掘进500m设置一个避灾硐室或救生舱。避灾硐室要求有效防止有毒有害气体和井下涌水进入配备满足当班作业人员1周所需要的饮水、食品配备自救器、有毒有害气体检测仪器、急救药品和照明设备，以及直通地面调度室的电话安装供风、供水管路并设置阀门

永久避难峒室具体要求：1设有向外开启的隔离门，硐室内净高不低于2m，长度、宽度根据同时避难最多人数来确定；2室内装有直通矿调度室的电话；3设有供气设施，每人供风量按不少于0.3m3／min计算。如果应用压缩空气供风，应在管路上安设减压装置和带控制阀门的呼吸管嘴；4使用时采用正压供风，以保证硐室内的气压大于硐室外的气压；5配备有足够数量的隔绝式自救器、饮用水和常用药品；6安设与外界相通的虹吸排气管，室内一侧的管口靠近底板。第三章六大系统介绍三、紧急避险系统69《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》

1.煤矿井下紧急避险系统是指在煤矿井下发生紧急情况下，为遇险人员安全避险提供生命保障的设施、设备、措施组成的有机整体。紧急避险系统建设的内容包括为入井人员提供自救器、建设井下紧急避险设施、合理设置避灾路线、科学制定应急预案等。2.井下紧急避险设施是指在井下发生灾害事故时，为无法及时撤离的遇险人员提供生命保障的密闭空间。该设施对外能够抵御高温烟气，隔绝有毒有害气体，对内提供氧气、食物、水，去除有毒有害气体，创造生存基本条件，为应急救援创造条件、赢得时间。紧急避险设施主要包括永久避难硐室、临时避难硐室、可移动式救生舱。第三章六大系统介绍三、紧急避险系统永久性固定避难所（PermanentChamber）：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（TemporaryChamber）：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弃，避难所内密封门、氧气瓶、通讯、监测仪器等设备被转移到新的临时避难所中。可移动式救生舱（PortableChamber）：多数为舱体式结构，具有行进装置或者吊装、拖曳部件，能在巷道中移动，随工程进度不断改变位置。氧气瓶、通讯、监测仪器等设备均安装在舱体内。第三章六大系统介绍三、紧急避险系统71正常矿井环境O2：20.85%CO2：0.03%CO:<24ppmH2O:0.5%N2:78.62%灾变灾后矿井环境O2：15.3%CO2：3.6%CO:1000~4000ppmH2O:6.2%N2:74.9%据统计，在瓦斯煤尘爆炸事故中，死于CO中毒或窒息的人数占总死亡人数的80%以上。瓦斯爆炸过程后，矿井中氧气浓度下降，燃烧生成大量的CO2和H2O，不完全反应产生的CO浓度一般也达到1000ppm以上，成为井下人员伤亡的主要因素之一。灾后缺氧环境（<16%）、有毒有害气体环境（CO、HCN、HF、H2S、HCl、NH3、SO2、Cl2、COCl2、NO2

）、高温烟气（火焰锋面温度可达到2150~2650℃）、二次爆炸冲击（可达2MPa以上）等危害是造成人员伤亡的主要原因。第三章六大系统介绍三、紧急避险系统国内矿山井下避难所建设情况2008年8月，温家宝总理、张德江副总理做出批示，要求学习南非等国的先进经验进一步提高我国应急救援水平，减少因矿难事故造成的损失；张德江副总理及国家安监局领导多次考察并指导救生舱等应急装备的研发工作。矿井所特有的灾变环境，使得矿用救生舱的设计有别于太空舱、潜艇舱等舱室的设计。第三章六大系统介绍三、紧急避险系统732006年科技部批准立项的国家“十一五”科技支撑计划专题“遇险人员快速救护关键技术与装备的研究”（编号：2006BAK25B00-4）子专题“可移动式救生舱研究”项目由北京科技大学和潞安矿业集团公司共同承担，已于2009年3月通过技术鉴定；2010年3月通过科技部的验收。目前，已有数十家企业参与到救生舱制作工作，有望形成一个新兴安全产业。第三章六大系统介绍三、紧急避险系统74

矿难救援人员打通被堵巷道支护防爆装载机支架支柱被困人员

救生舱（食物、水）氧气

地面指挥中心通讯大功率大扬程深水潜水泵排水要求：容纳人数：额定8人；生存天数：不小于4天；舱体结构：分段式；抗冲击力：＞5MPa；隔热：瞬时1200℃持续260℃下12h，舱内温度：30℃以下第三章六大系统介绍三、紧急避险系统75我国煤矿避险系统建设阶段2010年5月19日，“全国煤矿坚决遏制重特大事故”现场会在潞安集团举行，赵铁锤局长表示，到2012年，国有重点煤矿建立将建立“监测监控”、“人员定位”、“紧急避险”、“压风自救”、“供水施救”和“通信联络”等安全避险六大系统；到2015年中国所有煤矿必须都建设完成。国务院23号文明确：将紧急避险系统的研发与制造作为安全产业加以培育，纳入国家振兴装备制造业的政策支持范畴，并要求2013年前建设六大系统。2010年10月14日，智利矿难成功救出33名矿工后，在接受媒体采访时赵铁锤表示“矿井救生舱是重中之重”。2010年11月12日，国家局召开的推进煤矿井下安全避险“六大系统”建设专题会（电话会）上，王树鹤副局长重申了实施安全避险系统的时间表。第三章六大系统介绍三、紧急避险系统76具备较高起点。在充分借鉴发达国家成功经验和做法的基础上，将潜艇、船舶、高楼逃生等领域的一些高新技术用于井下避难所研发相关领域的单位参与。除传统矿用产品研发领域的单位开展研发外，相关领域的机构参与救生舱研究，推动整体水平的提高设备需要实践检验和优化完善。救生舱等避难所是生命工程，要求高技术含量和高可靠性。相关技术装备的引进和相关领域技术的采用应根据中国煤矿的特点，在设备研发过程中虽经大量试验，也需通过实用不断优化调整，以最大限度保证避险人员的生命安全第三章六大系统介绍三、紧急避险系统需要通过试点建设工作完善相关标准。在充分借鉴国内外成功经验和广泛征求意见的基础上，近两年来国家煤矿安监局先后发布了《煤矿井下避难所（救生舱）基本要求》（试行）、《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本要求及检查验收暂行办法》、《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》。《矿用可移动式救生舱通用要求》（AQ标准）也已经过多轮修改，尚需通过试点建设工作加以完善需要完善相关试验设施和验证手段第三章六大系统介绍三、紧急避险系统救生舱使用功能可移动式矿用救生舱主要适用于煤矿或非煤矿山井下发生的各类爆炸，煤与瓦斯突出、冒顶、外因火灾等事故现场的人员避难，也可作为日常的矿井气体监控设施、矿难时井下临时指挥与调度场所使用。救生舱是矿山救援系统的重要组成部分，在设计上配备了巷道内气体、温度、压力等参数的检测系统，可独立工作的动力系统，生命维持系统、环境控制系统以及必要的保护结构。第三章六大系统介绍三、紧急避险系统救生舱在设计上充分考虑了使用现场环境的复杂性和恶劣性。采用了坚固的钢制外壳，防火、防锈、防腐的专用涂层。舱体设有独立的生命维持系统，在没有外界动力条件下可提供8人4天的生存环境。在设计上强化了通讯系统，支持目前广泛应用的井下电话通讯系统，并设有无线电通讯设备和舱外警示装置。针对特殊情况设计了观察窗和紧急逃生装置。装备了较为舒适的内部装饰，可缓解在紧急情况下避难人员的紧张情绪。救生舱第三章六大系统介绍三、紧急避险系统80三防一隔：“防毒、防火、防震、隔爆”四基地：一、矿工生命的救生基地二、救护人员的中转基地三、救灾人员的指挥基地四、与井上进行通讯的联络基地第三章六大系统介绍三、紧急避险系统救生舱81

矿井避难峒室及避险系统的应用第三章六大系统介绍三、紧急避险系统把矿用可移动式救生舱生命保障技术进行放大拓展延伸，形成和开发避难硐室成套技术装备。避难硐室具有救生舱的一切防护功能，而且具有更大的维生空间，可以满足一定区域内所有矿工的避险维生需求，实现井下避险全员覆盖。82可实现全员覆盖救护能力：8人救生舱救生舱技术成果扩大拓展延伸避难硐室救护能力：10人-100人

矿井避难峒室及避险系统的应用第三章六大系统介绍三、紧急避险系统83生存室的宽度不得小于2.0米，长度根据设计的额定避险人数以及内配装备情况确定。生存室内设置不少于两趟单向排气管和一趟单向排水管，排水管和排气管应加装手动阀门。永久避难硐室生存室的净高不低于2.0米，每人应有不低于1.0米2的有效使用面积，设计额定避险人数不少于20人，宜不多于100人。临时避难硐室生存室的净高不低于1.85米，每人应有不低于0.9米2的有效使用面积，设计额定避险人数不少于10人，不多于40人。第三章六大系统介绍三、紧急避险系统84供氧系统照明系统医疗系统动力系统标识系统食物水附属系统通讯系统监测监控系统密闭空间系统环境控制系统避难硐室系统组成避难硐室的系统组成第三章六大系统介绍三、紧急避险系统三、紧急避险系统85供氧系统：通讯系统：启动顺序供氧方式主要内容1压风管路供氧通过与矿井压风系统相连的压风管路向避难硐室供氧2瓶装氧气供氧当压风系统故障时，通过瓶装氧气向避难硐室供氧3地面钻孔供氧当地面钻孔打开后，压风管路、瓶装氧气关闭，通过地面钻孔向避难硐室压风供氧避难硐室的系统组成第三章六大系统介绍三、紧急避险系统86通讯系统：通讯方式说明实埋通信电缆通过深埋方式进入避难硐室地面通信电缆由地面钻孔进入避难硐室的7芯电缆井下小灵通通信信号通过井下中继站到达地面扩音群呼电话避难硐室的系统组成第三章六大系统介绍87环境监测系统：系统构成说明内部环境监测系统包括H2S、O2、CO、CO2、CH4

、温度检测仪外部环境监测系统包括CO、O2、CO2、CH4传感器三、紧急避险系统避难硐室的系统组成第三章六大系统介绍88环境控制系统：系统构成说明温度控制采用各种空调调节温度湿度控制通过循环风和吸附剂控制湿度空气净化化学吸附剂氧气控制氧气瓶控制氧气浓度三、紧急避险系统避难硐室的系统组成第三章六大系统介绍89足够坚固，能够抵御外部如顶板冒落、瓦斯煤尘爆炸冲击能够将外部有害的气体环境、高温热环境隔

绝能够监测

空间内外环境

状况，并能依靠通讯设备向外主动传递井下信息

能在一定的时间内提供维持生命所必需的氧气、水、食物等舱体设计气密隔热内部设备内部空间三、紧急避险系统功能定位第三章六大系统介绍901.全面对接,互联互通矿井现有安全生产系统接入供电系统压风系统通讯系统避难空间安全防护设备空气供应设备内部动力供应设备监测监控、通讯设备

各个避难空间（尤其救生舱和永久避难硐室之间）实现互联互通，形成防护系统的网络化，每一个固定避难硐室都能在灾变条件下成为井下的临时救援指挥中心。三、紧急避险系统设置原则第三章六大系统介绍912.多级防护，独立运行当矿井各固有系统和网络因灾害、事故崩溃时，所有避难空间内都能形成独立运行、完整有效的维生系统，保证避险人员的生命安全。矿用可移动式救生舱（2级防护）永久避难硐室（3级防护）临时避难硐室（2级防护）三、紧急避险系统设置原则第三章六大系统介绍923.多点布置，全员覆盖新型安全避险系统将会根据井下的作业条件、巷道位置、劳动组织、人员分布情况多点布置不同规格的紧急避险空间和维生设施。确保全员覆盖井下每名矿工，使井下人人享有一个避险维生的防护空间。三、紧急避险系统设置原则第三章六大系统介绍93编号年龄时间间隔/min距离/m速度/m/min地点行走方式巷道照明1351105105轨道上山正常有2281117117轨道上山正常有3301106106轨道上山正常有4241151151皮带上山快速有5281138138皮带上山快速无6281125125皮带上山快速无73919898综采工作面正常无8261115115掘进工作面正常无9271110110掘进工作面正常无10331107107掘进工作面正常无平均速度（m/min）117.2实测表明，矿工在井下正常情况下行走平均速度为117m/min，考虑到井下发生事故时的复杂情况：行进速度考虑50%安全系数自救器使用时间考虑50%安全系数最终确定距离设置小于500~1000m4.就近避难，迅速便捷三、紧急避险系统设置原则第三章六大系统介绍94煤与瓦斯突出矿井应建设采区避难硐室。突出煤层的掘进巷道长度及采煤工作面推进长度超过500米时，应在距离工作面500米范围内建设临时避难硐室或设置可移动式救生舱。其他矿井应在距离采掘工作面1000米范围内建设避难硐室或设置可移动式救生舱。三、紧急避险系统第三章六大系统介绍95根据各作业区域人员分布状况，确定避难空间布置避难所布置数量的确定三、紧急避险系统第三章六大系统介绍永久避难硐室移动救生舱第三章六大系统介绍四、压风自救系统矿山时间地下矿山2011年底全国所有煤矿2010年按照所有采掘作业地点在灾变时期能够提供压风供气的要求，进一步健全完善压风自救系统。矿井地面压风系统安装要求：空压机必须安装在地面；井下压风管路要采取保护措施，防止灾变破坏；还需在采掘工作面附近巷道内、爆破地点、撤离人员与警戒人员所在的位置及回风道有人作业等处设置压风自救装置。通过完善压风自救系统，确保在井下发生灾变时，现场作业人员有充分的氧气供应，防止发生窒息事故。

第三章六大系统介绍四、压风自救系统压风自救系统柴油空气压缩机空气压缩机应安装在地面采用移动式空气压缩机供风的地下矿山企业，应在地面安装用于灾变时的空气压缩机，并建立压风供气系统井下压风管路应采用钢管材料，并采取防护措施，防止因灾变破坏井下各作业地点及避灾硐室（场所）处应设置供气阀门压风自救系统第三章六大系统介绍五、供水施救系统矿山时间地下矿山2011年底全国所有煤矿2010年底必须按照保证各采掘作业地点都能够实现在灾变时期为井下被困人员提供应急供水的要求，进一步完善井下供水系统。各永久性防尘水池容量必须满足用水量要求，并设有备用水池；供水管路应敷设到所有能产生粉尘和沉积粉尘的地点，并且在需要用水冲洗和喷雾的巷道内按规定间距装设三通及阀门；要加强管路维护，保证阀门开关灵活。通过完善供水施救系统，在灾害发生后为井下作业人员提供清洁水源或必要的营养液。第三章六大系统介绍五、供水施救系统供水施救系统井下各作业地点及避灾硐室（场所）处应设置供水阀门井下供水管路应采用钢管材料第三章六大系统介绍六、井下通信联络系统矿山时间地下矿山2010年底全国所有煤矿2010年底在主要硐室、采掘作业地点设置联络电话，且重要场所的电话必须采用直通式电话；推广使用井下无线通讯系统，使有线和无线通讯系统互为备用，提高井下通讯系统的可靠性和抗灾变能力；要在采区、水平、矿井等高点设置电话，保证发生水灾时能够为被困人员提供通信联络。通过完善通信联络系统，实现井上下和各个作业地点通信通畅，为防灾抗灾和快速抢险救灾提供准确信息。矿井井筒通讯电缆线路一般分设两条通讯电缆，从不同的井筒进入井下配线设备，其中任何一条通讯电缆发生故障，另一条通讯电缆的容量应能担负井下各通讯终端的通讯能力。井下通讯终端设备，应具有防水、防腐、防尘功能。第三章六大系统介绍六、井下通信联络系统井下通信联络系统基本要求1地下矿山企业应于2010年底前按照《金属非金属矿山安全规程》的有关规定，以及在灾变期间能够及时通知人员撤离和实现与避险人员通话的要求，建设完善井下通信联络系统。2地面调度室至主提升机房、井下各中段采区、马头门、装卸矿点、井下车场、主要机电硐室、井下变电所、主要泵房、主通风机房、避灾硐室（场所）、爆破时撤离人员集中地点等，应设有可靠的通信联络系统。3矿井井筒通讯电缆线路一般分设两条通讯电缆，从不同的井筒进入井下配线设备，其中任何一条通讯电缆发生故障，另一条通讯电缆的容量应能担负井下各通讯终端的通讯能力。井下通讯终端设备，应具有防水、防腐、防尘功能。4采用无线通讯系统的地下矿山企业，通讯信号应覆盖有人员流动的竖井、斜井、运输巷道、生产巷道和主要采掘工作面。井下是一个特殊的工作环境，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：第三章六大系统介绍六、井下通信联络系统6.1井下环境特点（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。(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。6.2分类第三章六大系统介绍六、井下通信联络系统矿井通信系统包括:矿用本质安全型防爆调度电话实现声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。6.3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（含安全栅）、调度台、电源、电缆等组成第三章六大系统介绍六、井下通信联络系统

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等，不会影响系统正常工作。当发生顶板冒落、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。

矿用调度通信系统抗灾变能力优于其他矿井通信系统。6.3矿用调度通信系统第三章六大系统介绍六、井下通信联络系统矿井广播通信系统一般由地面广播录音及控制设备、井下防爆广播设备、防爆显示屏、电缆等组成。

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。6.4矿井广播通信系统第三章六大系统介绍六、井下通信联络系统…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………矿用调度通信系统和矿井广播通信系统

第三章六大系统介绍六、井下通信联络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。6.5矿井移动通信系统第三章六大系统介绍六、井下通信联络系统系统控制器移动台…基站基站调度台…基站移动台移动台移动台移动台移动台……………矿井移动通信系统

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、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：