矿井灾害处理与应急救援技术

矿井灾害处理与应急救援技术冯俊伟第七章煤矿灾害处理与应急救援技术第一节煤矿事故应急救援处理预案一、事故应急救援概述1．事故应急救援的基本原则在预防为主的前提下，坚持统一指挥、分级负责、区域为主、单位自救和社会救援相结合的原则。2．事故应急救援的基本任务(1)立即组织营救受害人员，组织撤离或者采取其他措施保护危害区域内的其他人员。(2)及时控制危险源，并对事故造成的危害进行检验、监测，测定事故的危害区域、危害性质及危害程度。(3)做好现场清洁，消除危害后果。(4)查清事故原因，评估危害程度。二、事故应急救援处理预案的概念事故应急救援处理预案，是指政府和企业为减少事故后果而预先制定的抢险救灾，是进行事故救援活动的行动指南。事故应急救援处理预案有时也称为应急处理。三、事故应急救援处理预案的内容1．应急组织及职责2．事故的发现与报告制度3．通讯联络系统4．救灾器材与设备5．安全通道与安全出口6．自救与互救四、煤矿事故应急救援处理预案的编制1．煤矿事故应急救援处理预案的内容(1)参加处理事故的指挥部的人员组成、分工和其他有关人员的名单、通知和顺序。(2)可能发生各种事故地点的自然条件、生产条件以及预计事故的性质、原因和预兆。(3)在出现各种事故时，保证人员安全撤退所必须采取的措施。(4)处理各种事故时采取的具体措施，以及为实现上述措施所需要的工程、设备、材料等的数量、使用地点和使用方法。(5)有关附录资料，如通风、配电、压气、供水、灌浆等系统图，以及标有积水、火区塌陷、钻孔、小井和消防材料库位置的平面图、消防材料清单等。2．煤矿事故应急救援处理预案的编制原则煤矿事故应急救援处理预案中，人员的分工要明确具体，通知召集人员的方法要迅速及时。其中，安全撤退人员和处理事故的措施是预案中的两项主要内容，尤应详尽确切、细致周密。(1)安全撤退人员应采取的具体措施：①通知和引导人员撤退。②控制风流。③为灾区创造自救的条件。(2)编制各类灾害事故处理措施的原则：①处理火灾事故，应首先确定控制火势的方法和步骤，明确所采用的灭火方法以及防火墙(密闭)的位置、材料和修建顺序等。②处理爆炸事故，关键是如何迅速恢复灾区通风和防止爆炸引起火灾。如有可能引起火灾，则必须把防止瓦斯再次爆炸放在优先考虑的地位，此时对采区减弱风流控制火势的措施要特别慎重。③处理其他事故，如处理冒顶、透水、溃砂(浆)、瓦斯突出及运输、提升、机电等事故，也应根据实际情况做出相应规定。煤矿事故应急救援处理预案的编制，应在煤矿部门的领导下，由主管生产的负责人组织通风、采掘、机电、安全检查和救护队等单位的有关人员，采取领导、技术人员和工人三结合的形式进行。为使煤矿事故应急救援处理预案尽量与事故发生、发展过程相吻合，需要通过调查研究，从历史经验和现实状况中总结出规律，并运用到编制预案的具体工作中去。第二节重大灾害事故处理原则一、概述煤矿中常见的重大灾害事故有五类：①瓦斯、煤尘爆炸；②矿井明火火灾；②煤与瓦斯突出；④矿井突然涌水；⑤冲击地压和大面积冒顶。各个矿井，甚至在同一矿井的不同时期，由于自然条件、生产环境和管理效能不尽相同，事故的发生，具有偶然性，但总体而言，所有重大灾害事故都有其共同的特征：(1)突发性重大灾害事故往往是在瞬间发生的，人们在思想上是毫无准备，出现措手不及，使指挥者难以冷静、理智地考虑问题，难以确定行之有效的救灾措施。(2)灾难与破坏性重大灾害事故发生往往使多人受到伤亡，并使更大范围的人员受困;生产系统，生产设施，井巷工程遭到严重破坏。(3)继发性在较短的时间内重复发生同类事故或引发其他事故。例如火灾发生可引发有爆炸性气体爆炸;冒顶发生可能引发透水事故或者继发扩大冒顶范围及空间。二、重大灾害事故处理的程序和原则(一)事故处理的程序事故处理的程序，按法规要求可分为四个阶段，即四步法：应急处理；抢救处理；调查处理；结案处理。(二)事故抢救处理的原则1．事故抢救处理的领导与指挥《煤矿安全规程》规定：煤矿发生事故后，矿务局（公司）局长（经理）、矿长和技术负责人必须立即采取措施抢救，矿长负责救灾指挥，并按有关规定及时上报。《煤矿安全规程》规定：矿井发生重大事故后，必须立即成立抢救指挥部并设立地面基地。矿长和指挥部成员在组织救灾时，应注意以下问题：(1)遇有高温、塌冒、爆炸、水淹危险的灾区，指挥员只能在救人的情况下，才有权决定救护小队进入，但必须采取有效措施，保证救护小队在灾区的安全。(2)抢救遇险人员是矿山救护队的首要任务，要创造条件以最快的速度、最短的路线，先将受伤、窒息的人员运送到新鲜空气地点进行急救。(3)为了制定出符合实际情况的处理事故方案，必须进行侦察，准确探明事故类别、原因、范围、遇险遇难人员数量和所在地，以及通风、瓦斯、有毒有害气体等情况。(4)在紧急救人情况下，应把侦察小队派往遇险人员最多的地点。(5)扑灭井下火灾时，抢救指挥部应根据火源位置、火灾波及范围，工作人员分布及瓦斯诵出的情况，迅速而慎重地决定通风方式。(6)在处理重大事故时．为及时供应救灾装备和器材，必须设立地面救护基地。(7)为保证处理工作的顺利进行，必须设立井下基地。井下基地应设置在尽量靠近火区、通风良好、运输方便、不易受爆炸波直接冲击的安全地点。(8)在处理事故时，为保证指挥灵活，行动协调，必须设立通讯联络系统。(9)在侦察前，要做好人力和物力的准备、选拔熟悉情况、有经验的人担任侦察工作。侦察小队不得少于6人。2．救灾指挥步骤处理重大灾害事故，必须有一套正确的指挥步骤，使抢救指挥部适时有机运转，保证总指挥能有条不紊、沉着、冷静指挥，集中精力于重大问题的决策上。在救灾过程中，不能形成无人领导或多头领导、乱指挥，出现指挥上的失误，导致灾情扩大。3、救灾指挥部在救灾过程中的协调作用(1)要认真处理好上级领导机关到矿协助救灾时的领导指示。(2)要处理好指挥部内部主要成员之间的关系。(3)对井下直接从事抢险救灾的人员、特别是矿山救护队，要以爱护关心又要使之奔赴灾区建功立业的态度，帮助解决他们提出的问题。(4)充分发挥总工程师及专业骨干人员在抢险救灾中的参谋作用。(三)井下救护基地井下救护基地是井下抢险救灾的前线指挥所，是救灾人员与物资的集中地、救护队员进入灾区的出发点、也是遇险人员的临时救护站。因此正确地选择基地常常关系着救灾工作的成败。井下救护基地的选择应由矿井救灾总指挥根据灾区位置、灾变范围、类别以及通风、运输条件等于以确定，但须满足以下要求：(1)设在不受灾变威胁，或不因灾变进一步扩大而波及的地区，但距灾区又要尽可能的近，以便于救护队员进出灾区，执行任务。(2)在扑灭火灾、处理瓦斯、煤尘燃烧、爆炸事故及突出事故时，基地应选在风流稳定购新风地区。对冒顶、水灾等其他灾变，选在贯穿风流地区即可。(3)要有一定的空间与面积，以保证救灾活动和救灾器材的储备。(4)方便运输，保证通风与照明。(四)安全岗哨在处理事放过程中，应根据作战计划，在有害气体积聚的巷道与新鲜风流交叉的新鲜风流中设立交全岗哨。站岗队员的派遣和撤消由井下基地指挥决定。同一岗位至少由两名救护队员组成。站岗队员除有最低限度的个人防护装备外，还应配有各种气体检查仪器。(五)地面救护基地在处理重大事故时，为及时供应救灾装备和器材，必须设立地面救护基地。地面救护基地至少保持三昼夜的O2、Ca(OH)2和其他消耗物资。救护装备和器材的存贮数量，根据事故的性质、影响范围及参战救护队的数量确定。为保证地面救护基地正常有效地工作，由矿山救护队指挥员指定地面基地负责人。第三节重大事故抢险与救灾技术一、瓦斯、煤尘爆炸事故的处理(一)瓦斯爆炸事故的处理要点获悉井下发生爆炸后，矿长(或矿级领导)应利用一切可能的手段了解灾情，判断灾情的发展趋势，及时果断地作出决定，下达救灾命令。1．必须了解(询问)的内容(1)爆炸地点及其事故波及范围。(2)人员分布及其伤亡情况。(3)通风情况(风量大小及方向、风门等通风构筑物的损坏情况……)。(4)灾区瓦斯情况(瓦斯浓度、烟雾大小、CO浓度及其流向)。(5)是否发生了火灾?(6)主要通风机工作情况(是否正常运转、防爆门是否被吹开?风机房水柱计读数是否有变化？……)2．必须判断的内容(1)通风系统破坏程度。可据灾区通风情况和风机房水柱计读值hs变化情况作出判断。hs比正常通风时数值增大，说明灾区内巷道冒顶垮落，通风系统被堵塞。hs比正常通风时数值减少，说明灾区风流短路。其产生原因可能是：①风门被摧毁；②人员撤退时未关闭风门；②回风井口防爆门(盖)被冲击波冲开；④反风进风闸门被冲击波冲击落下堵塞了风道，风流从反风进风口进入风峒，然后由风机排出。也可能是爆炸后引起明火火灾，高温烟气在上行风流中产生火风压，使主要通风机风压降低。(2)是否会产生连续爆炸?若爆炸后产生冒顶，风道被堵塞，风量减少，继续有瓦斯涌出，并存在高温热源，则可能产生连续爆炸。(3)能否诱发火灾?(4)可能的影响范围。3.必须作出决定并下达的命令(1)切断灾区电源。(2)撤出灾区和可能影响区的人员。(3)向矿务局汇报并召请救护队。(4)成立抢救指挥部，制定救灾方案。(5)保证主要通风机和空气压缩机正常运转。(6)保证升降人员的井筒正常提升。(7)清点井下人员、控制人井人员。(8)矿山救护队到矿后，按照救灾方案布署救护队抢救遇险人员恢复通风系统、防止再次爆炸。(9)命令有关单位准备救灾物资，医院准备抢救伤员。4．处理事故的具体措施处理瓦斯爆炸事故是一项十分艰巨而复杂的工作。要做到安全、迅速地完成抢救遇险人员的工作，除了明确救护队员的任务、发挥每个指战员的智慧和勇敢精神外，还要有—套比较完整的方法和措施。(1)选择最短的路线，以最快的速度到达遇险人员最多的地点进行侦察、抢救。(2)迅速恢复灾区通风。(3)反风。(4)清除灾区巷道的堵塞物。(5)扑灭爆炸引起的火灾。(6)发生连续爆炸时，为了抢救遇险人员或封闭灾区，救护队在紧急情况下，也可利用两次爆炸的间隔时间进行。(7)最先到达事故矿井的小队，担负抢救遇险人员和灾区的侦察任务。(8)第二个到达事故矿井的小队应配合第一小队完成抢救人员和侦察灾区的任务，或是根据指挥部的命令担负待机任务。待机地点应选在距灾区最近、省新鲜空气的地点，待机任务主要是做好紧急救人的准备工作。(9)恢复通风设施时，首先恢复主要的最容易恢复的通风设施。损坏严重，一时难以恢复的通风设施可用临时设施代替。恢复独头通风时，除将局部通风机安在新鲜空气处外，应按排放瓦斯的要求进行。(二)煤尘爆炸煤尘爆炸事故的处理方法与处理瓦斯爆炸事故基本相同。只是要注意：灾害发生时首先切断灾区(甚至灾区周围的区域)的电源。而且停电操作应在灾区以外的地点进行，以免引起再次爆炸；对灾区进行侦察过程中，发现火源立即扑灭，防止二次爆炸。若火势较大．暂时不能灭火时，应立即局部封闭，再研究灭火方案，防止再次引爆瓦斯或煤尘；救灾过程中要注意寻找煤尘爆炸的痕迹和判断起爆源；煤尘连续爆炸的可能性很大，思想上和物资上应有准备，以免措手不及，避免出现难以控制的局面。二、矿井明火火灾事故的处理(一)处理火灾时的通风方法及其选择处理火灾时常用的通风方法有：正常通风，增减风量，反风运转等。无论采用何种通风方法，都必须满足下列基本要求：(1)保证灾区和受威胁区人员的安全撤退。(2)防止火灾扩大，创造接近火源直接灭火的条件。(3)避免火灾气体达到爆炸浓度，避免瓦斯通过火区，避免瓦斯、煤尘爆炸。(4)防止出现再生火源和火烟逆退。(5)防止产生火风压造成风流逆转。扑灭井下火灾时，抢救指挥部应根据火源位置，火灾波及范围、遇险或受威胁人员分布迅速而慎重地决定通风方法。当火灾发生在矿井总回风巷，或者发生在比较复杂的通风网路中，改变通风方法可能造成风流紊乱，增加人员撤退的困难，可能出现瓦斯积聚等后果时，应采用正常通风、稳定风流。当火灾具体位置范围、火势受威胁地区等情况没有完全了解清楚时、应保持正常通风。当采掘工作面发生火灾，且实施直接灭火时，要采取正常通风，以维持工作面通风系统的稳定性，确保瓦斯的正常排放。为使灭火过程中产生的水蒸气和火灾气体得以顺利排除，为灭火人员创造安全的工作环境，维持正常通风的方法采用较多。当采用正常通风方法会使火势扩大，而隔断风流又会使火区瓦斯浓度上升时．应采取减少风量的办法，这样既有利于控制火势，又不使瓦斯浓度很快达到爆炸界限。在使用此法进行救灾时，灾区范围内要停产撤人，并严密监视瓦斯情况。在下列情况下需要增加灾区风量：在处理火灾过程中，如发现火区内及其回风侧瓦斯浓度升高，则应增风，使瓦斯浓度降至1％以下；若火区出现火风压，呈现风流可能发生逆转现象时，应立即增加火区风量，避免风流逆转；在处理火灾过程中，发生瓦斯爆炸后，灾区内遇险人员未撤退时，也应增加灾区风量，及时吹散爆炸产物、火灾气体及烟雾，以利人员撤退。反风分全矿性反风和局部反风。由于矿井通风网路的复杂性、火源出现的偶然性、火势发展的不均衡性，采用什么方式反风，应根据具体情况确定。一般而言，矿井进风井口、井筒、井底车场及其内的硐室、中央石门发生火灾时．一定要采取全矿性反风措施，以免全矿或一翼直接受到烟浸而造成重大恶性事故。采区内部发生火灾，若有条件利用风门的启闭实现局部反风，则应进行局部反风。停止主要通风机运转的方法决不能轻易采用，有把握时才用，否则会扩大事故。明火火灾刚发生时，井下风流和烟气是沿发火前的原有方向流动的。火势发展后；凡是烟气所流经的巷道内，气温升高，空气成分也发生变化，产生一种火风压。高温气体流经的巷道始末两端标高差越大，产生的火风压值越大。火势越大、温度越高，产生的火风压也越大。火风压能改变网路中原有的风压分布，引起风路中风量的增减，甚至造成风流逆转，使正常的通风系统遭受破坏，扩大事故范围，在瓦斯矿井中还可能引起瓦斯爆炸。火风压控制措施有：1．积极灭火，控制火势2．正确调度风流，避免事故扩大3．减少排烟风路风阻，加大排烟能力(三)高瓦斯矿井处理火灾时如何防止瓦斯爆炸高瓦斯矿井处理火灾时，对灾区进行合理的通风，对防止瓦斯爆炸有决定性的作用。在火灾处理过程中，必须掌握瓦斯的变化，合理调度风流，其原则是有助于控制火势，又能冲淡瓦斯，及时排走瓦斯。不能随意减少或中断灾区的供风，必要时(瓦斯浓度上升)还应加大火区供风量。加强巷道维护，防止冒顶堵塞巷道切断风流，以避免瓦斯积聚而产生爆炸。三、矿井突水事故的处理四、煤与瓦斯突出事故的处理突出事故发生后，指挥人员应果断地作出的决策：(1)切断灾区和受影响区的电源，但必须在远距离断电，防止产生电火花引起爆炸。(2)撤出灾区和受威胁区的人员。(3)派人到进、回风井口及其50m范围内检查瓦斯、设置警戒，熄灭警戒区内的源，严禁一切机动车辆进入警戒区。(4)派遣救护队佩戴呼吸器、携带灭火器等器材下井侦察情况，抢救遇险人员、恢复通风系统等。(5)要求灾区内不准随意启闭电器开关，不要扭动矿灯开关和灯盏，严密监视原有的火区，查清突出后是否出现新火源，防止引爆瓦斯。(6)发生突出事故后不得停风和反风，防止风流紊乱扩大灾情。并制定恢复通风的措施，尽快恢复灾区通风，并将高浓度瓦斯绕过火区和人员集中区，直接引入总回风道。(7)组织力量抢救遇险人员。安排救护队员在灾区内救人，非救护队员(佩有隔离式自救器)在新鲜风流中配合救灾。(8)制定并实施预防再次突出的措施。必要时撤出救灾人员。(9)当突出后破坏范围很大、巷道恢复困难时，应在抢救遇险人员后，对灾区封闭。(10)若突出后造成火灾或爆炸，则按处理火灾或爆炸事故进行救灾。第四节矿山救护为了迅速有效地处理矿井突发事故，保护职工生命安全，减少国家资源和财产损失，必须做好救护工作。同时，还要教育职工，在发生事故是积极进行自救和互救。一、矿山救护队矿山救护队是煤矿事故发生后最直接和最主要的应急组织，是处理矿井火灾、瓦斯、煤尘、水、顶板等灾害的专业性队伍，严格实行军事化管理。矿山救护队必须认真执行国家的安全生产方针，坚持“加强战备，严格训练，主动预防，积极抢救”的原则，时刻保持高度的警惕，并做到“召之即来，来之能战，战之能胜”。1．矿山救护队的任务(1)定期进行安全检查，做到预防为主，消除隐患，并督促和协同矿上及时消除事故隐患。(2)矿井出现事故后，迅速抢救遇难人员，并负责事故的处理。(3)参加处理有可能波及到井下的地面火灾。(4)经常进行业务技术训练，并且负责对辅助救护队的训练和技术指导。辅助救护队平时参加生产，定期进行救护训练，当井下出现灾害时，则应配合专业救护队参加救灾工作。2．矿山救护队的组成救护队的成员，由政治思想好、身体健壮而且具有一定煤矿生产实践经验的各工种人员组成。矿山救护队的编制一般是在每个矿区设立大队，大队下设若干中队，每个中队由3～6个小队，每个小队有7～9名队员。3．矿山救护队的行动准则(1)矿山救护大队负责整个矿区的救灾工作。救护中队是处理矿井各种灾害事故的独立作战单位，它应以发生事故后在15～20min内就能到达现场为原则。救护队驻在一个矿井，可负责相邻几个矿井。对大型事故，救护大队可调动几个救护中队协同作战，必要时可由上级调请兄弟矿区救护队互相支援。(2)为能及时迅速地完成救灾任务，矿山救护队应经常处于戒备状态，值班队所用的救护设备和矿灯应全部完好并放在专用汽车上，这样在紧急情况下，能于1min之内出动，以便于事故的及时处理。(3)在救护中队中，日常由各小队轮流担任值班队、待机队和休息队。值班队由一名队员负责通讯电话，接到矿井召请救灾电话时，应立即发出警报，并要详细记录发生事故的种类、地点和范围等。值班负责人则应迅速集合值班队员，在简述情况后，立即乘车出发。当值班队出动后，待机队即转为值班队，而休息队则转为待机队。4．矿山救护队在侦察工作中应注意的事项《煤矿安全规程》规定，矿山救护队指挥员应亲自组织和参加侦察工作。在布置侦察任务时，必须向所有队员说明所了解的各种情况，应做到侦察任务清楚，行进路线明确，小队的行进方向、时间应标在图纸上。矿山救护队在处理火灾、爆炸、突出、水灾和冒顶事故时的具体行动原则，在《煤矿救护规程》和《煤矿安全规程》中都做出了具体而明确的规定，煤矿主要负责人和矿山救护人员都必须严格遵守，以便安全、顺利地消除事故。5、矿山救护队的常用技术装备氧气呼吸器自动苏生器氧气充填泵氧气呼吸器校验仪矿山救护通讯设备冰冷防热服寻人仪二、井下避灾与自救互救（一）发生事故时现场人员的行动原则1、及时报告灾情2、积极抢救3、安全撤离4、妥善避灾（二）灾区避灾的行动准则1、选择适宜的避灾地点2、保持良好的精神心理状态3、加强安全防护4、改善避灾地点的生存条件5、积极同救护人员取得联系6、积极配合救护人员的抢救工作（三）在灾区自救互救的行动准则1、及时佩戴自救器2、发现受伤人员积极进行抢救3、妥善安置伤员，及时进行急救处理4、运送和急救伤员方法要得当5、避灾待救时共度难关（四）安全撤退的一般原则当发生火灾或爆炸事故时，位于事故地点进风侧的人员，应迎着风流撤退，人员位于回风侧时，可佩戴自救器或湿毛巾，尽量通过捷径较快地绕到新鲜风流中去或顺风流撤退。如路线较长，爆炸波与火焰可能袭来时，则应向下卧倒或俯伏于水沟中，以减轻灼伤。遇到无法撤退(通路冒顶阻塞或有害气体含量大而又无自救器等)时，则应迅速进入预先筑好的或临时构筑的避难硐室，等待营救。（五）自救设施及设备1、避难硐室避难硐室是供井下人员遇到事故无法撤退而躲避待救的设施。遇到下列情况时，避难硐室可以发挥作用：在自救器有效作用时间内不能到达安全地点；撤退路线无法通过；缺乏自救器而有害气体含量又较高时。避难硐室有两种：预先设置的采区避难硐室；当事故出现后因地制宜地构筑临时性的避难硐室。避难时应注意以下事项：进入临时避难硐室前，应在硐室外留有衣物、矿灯等明显标志，以便于救护队发现；避难时应保持安静，避免不必要的体力消耗与空气消耗，从而延长避难时间；硐室内除留一盏灯照明外应将其余矿灯关闭；在硐室内可间断地敲打铁器、岩石等发出呼救信号。2、压风自救装置压风自救装置是一中安装在井下永久性避难硐室中的固定市个体呼吸防护设备。分为气瓶式和管道式。其中管道式压风自救装置利用矿井已装备的压风系统提供压缩空气。3、自救器当井下发生火灾、爆炸、煤与瓦斯突出等灾害事故时，供人员佩戴免于中毒或窒息的个人呼吸保护装备，轻便、体积小、便于携带。《煤矿安全规程》规定：每一入井人员必须随身携带自救器。自救器分为过滤式和隔离式两类。（1）过滤式自救器利用装有化学氧化剂的滤毒装置，将有毒空气氧化成无毒空气，供佩戴者呼吸使用。防护的有害气体：CO防护特点：人员呼吸所需的O2仍是外界空气中的氧气使用环境条件：O2浓度不低于18%，CO不得大于1.5%除煤与瓦斯突出外，可以在井下发生火灾或爆炸事故时使用。国产过滤式自救器的有效时间有40min、60min、90min等多种。（2）隔离式自救器防护的有害气体：不限防护特点：人员呼吸所需的O2由自救器本身供给，与外界空气成分无关。隔离式自救器防护气体又有化学氧自救器和压缩氧自救器两种。化学氧自救器利用化学生氧剂产生氧气，即由人呼出气体中的水气、二氧化碳与自救器药罐体内的生氧剂发生化学反应而生成。国产化学氧自救器的安全使用时间有10min、15min、20min、40min、60min等多种。压缩氧自救器的氧气由高压氧气瓶或贮氧器供给。（3）自救器的选择原则对于流动性大，可能会遇到各种灾害威胁的人员（测风员、瓦斯检查员）应选用隔离式自救器。就地点而言，在有煤与瓦斯突出矿井或突出区域的采掘工作面和瓦斯矿井的掘进工作面，应选用隔离式自救器。其他情况下，一般可选用过滤式自救器。谢谢！