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管道式井下事故紧急救援系统
    所属技术领域

    本发明涉及一种应对煤矿井下灾难性事故(如常见的瓦斯爆炸、冒顶片帮、透水等)发生时的紧急救援系统。

    背景技术

    随着经济的持续高速发展，国家对以煤炭为主要能源矿产资源的开发、利用步伐加快，需求量逐年加大，由此带来的煤矿井下作业安全问题也日趋突出。尤其近年来，煤矿大事故、特大事故发生的频率呈明显上升趋势。事故死亡人数和事故造成的经济损失愈来愈大，触目惊心。突发事故令井下矿工被困，又因得不到及时解救而群死群伤的恶性事件屡屡发生，导致少则数人，多则数十人乃至上百人顷刻之间被深困井下。由于厚达几十米，甚至数百米的地层覆盖，一切电讯信号被屏蔽，顷刻之间井下与外部世界完全断绝了联系。他们在灾难来临后，面对恶劣环境，常常很快缺氧、断炊断水、伤者得不到急需的药品救治，很多人在极度痛苦中连续忍受长达数日的环境和心理煎熬后，终究等不到地面救援人员到来的一刻，就在饥渴、伤痛、恐惧和绝望中丧生。频发的煤矿事故酿成了一幕幕哀鸿遍野的人间悲剧，然而这个已困扰人类数百上千年的老问题至今未能得到解决，除可以采用一些原始落后的应急办法外，此前几乎无相关的背景技术可言。煤矿安全依然是制约煤炭生产的瓶颈、更是一件人命关天的大事。迅速有效实施救助，尽可能延长井巷被困人员的生命，减少人员伤亡已经成为迫在眉睫，亟待解决的重大课题。

    【发明内容】

    为了实现被困人员在被救出之前就能得到及时有效的、包括精神上和物资上的援助，以达到赢得时间、延长生命、减少伤亡的目的。本发明提供一种管道式井下事故紧急救援系统。该系统利用现成的管道和安装在管道中的具有不同功能的管线及与之配套的设备。它的作用是：(1)能够在矿难发生后的最短时间内，通过系统内专门的有线通信设备帮助井下被困人员迅速与地面取得联系，让地面有关人员听取伤亡情况报告，了解被困人员在矿山井巷的具体位置，幸存者的当前处境等；(2)地面人员可以通过系统与井下受困人员交流，详细了解矿井的损毁程度并随时掌握现场灾情发展变化，以便迅速作出判断和评估，快速制定出科学而合理的解救方案；(3)在等待被营救出出事井巷的较长时间内，井下受困人员可以通过系统及时得到食物、水、甚至某些急救药物；(4)在整个施救过程中，地面人员可通过系统及时向被困人员通报营救工作进展情况，随时送去领导和亲人的鼓励和祝福，以增强受困人员活着出来的信心；(5)事故可能造成原有的矿井通风系统瘫痪，在挖掘坍塌土方施救的同时，地面人员可以通过系统内置空气交换设备实现井底与地面空气交换，以稀释并排出浓度过大的有害气体，改善被困人员的生存环境，防止灾害扩大，让生命在灾难面前赢得更多宝贵时间。

    成本核算：假定系统主管道采用直径100～150毫米的钢管，配以相应规格的各种功能管线、指挥部救援机具设备和一定数量的井下终端设备，其实际成本应在30～40万元/平均每千延米/左右，且有回收重复使用的价值。

    本发明的有益效果是，可以以简单的原理，普通的安装技术，较低的投入，较好的效果实现对矿难中遇险人员的全方位救援。

    【具体实施方式】

    管道式井下事故紧急救援系统是采用口径足够大的金属或其他硬塑材料制成的主管道并使其逐节相连，沿矿山副井、风井不断向矿井纵深延伸的方式，在与采矿作业齐头并进(有如井下运煤用机械传送带和矿车轨道，挖到什么地方就铺设到什么地方)中预装到位，它的一端通达采场工作面，另一端直通井口救险现场指挥部；与主管道的安装方式一样，各种功能管线，即装在管道中的有线通讯线路及相关设备、饮料及流质食物的运输管线、通风换气管线设备以及提供电源的线路设备等也应随采矿掘进进度逐节延伸，直达矿山井巷所有通道和各采场工作面。

    作为多种救援设备的载体，系统必须满足下列要求：(1)紧急情况发生时，在井下任何位置都可以就近找到通向地面救险现场指挥部的井下端口，每个端口都有单独获得地面信息和救援物资的接收终端及相关设备。(2)遍布井巷各个部位的接收终端，拟每相距30米设置一套，多种接收设备集中安放在抢险箱内。即有线通信线路、饮料食物运输管线、通风换气管线，电源及照明线路等支线由主管道进入箱内，再与箱内相关的通信话筒、饮食阀门、风管阀门及应急照明灯具等分别连接并有序排列。(3)主管道与其中穿过的功能性管线配合要紧凑、顺畅，不能有长久摩擦损坏和打结的现象。凡在井巷中遇弯道，应使所有拐角保持弧度，避免接近90°的直弯。(4)井口救险现场指挥部应是一座独立的功能性建筑，室内安装用于救险的有线电话总机、饮料食品注入机械、空气压缩机和真空泵、12V输电变压器等救援机械、仪器仪表，并经常保持良好状态。(5)平时除进行定期的检查维护保养外，救险现场指挥部的门窗和井下所有抢险箱一般都处于常锁闭状态。井下抢险箱可采用救险现场指挥部统一控制的电子遥控锁具，防止有人随意动用和损坏设备器材，以保证紧急情况发生时系统各项功能正常运转。

    虽然系统的结构和原理较为简单，但具体到各部分的功能可靠性、安全性、有效性都有比较严格的要求，必须交由正规的专业制造企业设计生产。