陈华 任莎利
国家能源集团鄂尔多斯市神东检测有限责任公司 内蒙古鄂尔多斯市 017209
摘要:针对当前煤矿用自救器在佩戴时只能斜跨于腰间,不能固定在腰间,由于晃动影响其正常操作,在使用时操作比较复杂,不便于及时隔绝有毒有害气体并提供氧气,在使用自救器撤离灾区时容易造成口具脱落,且不便于开展互救等。通过分析现有自救器的结构及工作原理以及佩戴使用方式,总结查找存在的缺点,设计将自救器鼻夹、口具与口罩等进行功能融合,制作成面罩,增加储气仓、呼气管、吸气管,合理布置有关部件。通过优化自救器使得佩戴更加方便、快捷,减少了对其他工作正常操作时的影响,进一步提高自救器佩戴使用的可靠性。
关键词:矿山应急救援;自救器;应用;建议;
前言
自救器是矿工随身佩带的,在遇到环境中存在有毒有害气体、缺氧或无氧的情况下快速佩带、迅速逃生的一种呼吸保护仪器,是下井人员必须佩带的一种安全装备。《煤矿安全规程》和《煤矿安全生产基本条件规定》,对其佩带和使用都作出了明确规定。
一、现有自救器设计及使用现状
1.现有自救器结构及工作原理
压缩氧自救器主要由清净罐、底盖、背带、挂钩、氧气瓶、开关钮、压力表、减压器、气囊、鼻夹、口具、补气压板、排气阀等部件组成。通过转动开关钮,高压氧气从氧气瓶流到减压器内,减压后进入气囊,压迫补气压板进行手动补气。吸气时,氧气从气囊经过呼吸阀、口具进入人体;呼气时,气体经气囊内软管进入清净罐,人体呼出的二氧化碳被清净罐内吸收剂(氢氧化钙)吸收,剩余气体进入气囊。如此反复,完成整个呼吸循环。
2.现有自救器的佩戴方法
入井时,将自救器斜跨于肩上。当需要佩戴时,迅速将自救器移动到胸前;掰开挂钩,取下上盖,整理气囊;将口具片置于唇齿之间,牙齿咬住牙垫,紧闭嘴唇;打开氧气瓶旋钮,按动补气压板,当气囊鼓起时迅速用鼻夹将鼻子夹住;调整呼吸,双手扶住自救器迅速撤离灾区。
3.现有自救器使用中存在的问题
由于自救器是斜跨在肩上,井下工人在进行其他作业时,自救器会随着身体的移动前后左右乱晃,影响正常工作的操作。在煤矿现场检查过程中,发现部分工人为了不影响工作,往往没有正确佩戴自救器,造成遇到突发事件时不能及时配用自救器,错失最佳自救时间;由于采用鼻夹和口具,在撤离灾区时容易造成口具脱落,吸入有毒有害气体;由于在撤离时需要双手扶住自救器,不便于在撤离过程中开展互救。
二、自救器的适用环境
1.压缩氧自救器
压缩氧自救器的基本原理是,将02贮存在压力容器中,使用时利用减压器将高压02的压力降低,由定量供氧、自动补给供氧和手动补给供氧方式来满足人体呼吸需要,呼出的浊气经Ca(OH)2净化后再次进入呼吸循环。压缩氧自救器能适用于任何灾区环境,并且能直观地查看到02压力,佩带者可以估计剩余时间。
2.化学氧自救器
化学氧自救器是采用超氧化物吸附02,人体呼气中的水汽、C02与之反应,释放出02供人呼吸。其缺陷是有效时间短,一般为3at启动装置有失效的可能性;超氧化物失效与否无法显示。该种自救器同样能适用于任何灾区环境。
3.过滤式自救器
过滤式自救器的原理是当人吸气时,由于肺吸气形成的负压,使呼气阀关闭,外界环境中含有CO的空气,首先经过过滤器中的滤尘层,清除粉尘及烟粒,再经过过滤器中的干燥剂层,去除水汽,干燥后的空气进入催化剂层,由于催化剂层的催化作用,将空气中剧毒的CO氧化成无毒的c02,净化的空气经吸气阀、口具吸人人体内,至此完成了吸氧过程。其适用环境必须是外界气体中02体积分数大于18%,CO体积分数低于1.5%。
三、自救器在矿井应急救援中的重要作用
1.自救器是井下工作人员的个人防护装备,是矿井应急逃生系统的重要组成部分,是矿工的生命保障。世界各国都非常重视井下作业人员佩带自救器,都出台了相关的法律法规,我国的《煤矿安全规程》第10条规定"入井人员必须随身携带自救器",原煤炭部于1983年专门下发了"煤炭部关于下井人员装备自救器的指令",对矿工佩带自救器进行了更具体的规定。我国的安全生产方针是"安全第一、预防为主、综合治理",矿山企业也采取了很多预防措施,如通风、瓦斯防治、粉尘防治、水和火的防治等,也装备了监测监控设备,最大限度地避免事故发生。但是,矿井开采是极其复杂的工程,井下受水、火、瓦斯、煤尘、围岩的威胁,灾难事故很难杜绝。世界上没有绝对安全的矿井,俄罗斯的"乌里扬诺夫斯克"煤矿是一个装备有现代化设施的煤炭开采企业,日均产煤6000余t,2007年3月20日发生瓦斯爆炸,110人死亡,2006年1月,美国西弗吉尼亚州萨戈煤矿发生爆炸,12名矿工遇难。
2.矿井开采在我国是高危行业,通过近几年的整顿和很抓预防、预测措施,安全形势得到了很大的改善,但是矿井安全事故还是时有发生。矿难发生时,矿工的生命保障关键就在于逃生自救和外界救援,而自救器是矿难发生时第一时间的呼吸保护装备。死于矿山事故的矿工多数是因为缺氧、中毒而亡,若及时佩带自救器,逃生机会将提高很多,自救器挽救矿工生命的例子不胜枚举。1983年1月24日四川三汇二矿发生瓦斯突出,救护队在抢救过程中使用自救器将被堵在灾区的35人救出,同年1月23日,河南安阳煤矿井下着火,同样使用自救器将遇险的20人救出。没有佩带自救器导致矿工死亡的例子也很多,如某矿发生瓦斯爆炸,100多名工人在灾区;救援人员发现大巷离掘进工作面10m处有局部火灾,随即组织灭火并立即报告矿调度室,井上调度室指示停止主风机运转;救援人员发现已停风,立即提醒恢复通风,20min后恢复通风。事后发现,很多遇难工人夹着棉袄,嘴里塞着毛巾,已经走到大巷、斜井。此次事故导致100多名矿工死亡的直接原因是盲目停风,但是若矿工佩带了自救器就不会死亡。
3.煤矿井下发生煤与瓦斯突出事故时,直接被掩埋致死的是少数,瓦斯煤尘爆炸发生时,直接被爆炸冲击波致死的也是少数,井下发生火灾时,被火烧死的同样是少数,很多是因为缺氧或中毒死亡。井下发生透水事故时,自救器同样是生命的保障,事故发生时,矿工往往是跑到高处避难,等待救援,此时,矿井通风系统一般都已破坏,自救器能提供几十分钟甚至几小时的O2,争取挽救生命的宝贵时间。总之,煤矿井下人员遇到火灾、爆炸、煤与瓦斯或CO2突出等灾害,或其他地点供氧条件不足时,自救器是逃生自救极为有效的安全装备。
四、建议
1.完善救援信息沟通机制。在矿山企业发生意外状况时,保障基本的信息畅通,是提高救援效率的重要支撑,尤其是随着矿山企业建设规模的扩大,信息的畅通更是对于企业的日常运行具有重要的影响。矿山企业要推动救援信息沟通机制建设,构建起新时期企业同员工的信息报送渠道,确保在救援中能实现信息渠道的全方位贯通从而有效地把握救援状态,部署具有针对性的救援策略。
2.优化应急救护部门职能。矿山企业救护体制改救援体制的建设,需要依托应急救护部门职能的优化。作为承担企业内部救护工作的基本部门,为了有效应对矿山救援需求,需要其加强功能性建设,以适应多样化的救援需求。在应急救援的工作中,不能拘泥于特定职能部门,而应当在统一的指挥下,充分调配多方可用的资源,以实现及时有效的救援效果。针对近年来在应急救援体系中暴露出来的诸多问题,矿山企业要加强企业之间的合作,建立起现代化的联动机制,实现救护一体化建设。
结束语
目前,自救器作为入井作业人员必备的个体防护装备,在煤矿强制要求使用,在使用过程中也有不少使用自救器减少人员伤亡的成功案例。因此,我们要重视自救器的作用,加强自救器的培训使用和技术探索,推进自救器的发展。
参考文献:
[1]郜陕生.自救器与矿工自救意识[J].陕西煤炭,2004(4):44-45
[2]国家安全生产监督管理总局,国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2016.