压缩氧气自救器现状及发展趋势

发表时间:2020/12/11   来源:《工程管理前沿》2020年9月25期   作者:刘亮厚 白文雄
[导读] 《煤矿安全规程》(2016年版)第686条规定:“进入矿井的人员必须携带隔离自救器,其额定保护时间不少于30分钟”
        刘亮厚  白文雄
        国家能源集团鄂尔多斯市神东检测公司 内蒙古 鄂尔多斯  017209
        摘要:《煤矿安全规程》(2016年版)第686条规定:“进入矿井的人员必须携带隔离自救器,其额定保护时间不少于30分钟”。自救器是在发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸、煤与瓦斯突出时,防止有害气体中毒或缺氧窒息的便携式呼吸防护装置。自救器是一种体积小、重量轻、携带方便的个人防护呼吸设备。目前煤矿自救器主要有化学氧自救器和压缩氧自救器两种。本文主要研究压缩氧自救器。
        关键词:压缩氧气自救器;现状;发展趋势
        前言
        压缩氧自救器是与人体呼吸系统形成封闭循环的自救器。氧气由高压氧气瓶供给,氢氧化钙作为二氧化碳吸收剂。压缩氧自救器对维护和维修有严格的要求。定期检查氧气瓶漏气情况,定期更换吸收剂,配备专业的充氧系统。根据煤矿自身的安全性要求,煤矿出现的一些安全隐患是不可避免的。如增加氧气瓶压力,减小氧气瓶容积,可达到要求的保护时间,导致产品不符合AP1054-2008《隔离式压缩氧自救器》的要求。
        1化学氧自救器分析
        目前在使用化学氧自救器过程中,供氧温度过高,舒适度低。技术改进主要集中在自救装置和药剂方面,对使用过程中换热机理的研究成果较少。自救器是我国矿业中广泛使用的一种个人防护装备。也是矿井发生火灾、爆炸、瓦斯突出时,在化学氧自救器分析室进行自救的便携式设备。在我国,《煤矿安全条例》(2016年最新版)第10条和《煤矿安全生产基本条件规定》第17条规定“进入矿井的人员必须随身携带自救人员”。隔离自救器主要分为化学氧自救器和压缩氧自救器。在国外,20世纪70年代,西德德拉格公司研制出氧系化学氧自救器(60分钟型)。该呼吸器结构简单,供氧剂利用率高,采用往复式呼吸结构。但其存在呼吸阻力大、供氧温度高的缺点。上世纪90年代,美国CSE公司自主研制了SR-100化学氧自救器。自救人员首次在供氧罐中加入了LiOH作为CO2吸收剂。通过吸收人体呼出的二氧化碳,发生化学反应,减缓了二氧化碳与供氧剂KO2的反应速率,提高了氧气的利用率,有效地减轻了自救装置的重量和体积,提高了自救器的便携性。目前,由于化学氧自救器在使用过程中普遍存在工业温度过高、舒适度低的问题,且没有很好的控制方法,国外学者转而研究压缩氧自救器。我国化学氧自救器在使用中存在吸入二氧化碳吸收率低、化学品利用率低、防护时间短、释氧速率不稳定、供氧温度过高等问题,甚至导致自救器着火。
        2自救器使用中存在的问题分析
        自救器为井下作业人员提供了更高的生存机会,但这建立在作业人员科学合理应用自救器的前提下。在自救器的使用中,产生了不少血的教训,1980年某矿发生胶带火灾,有4人虽携带自救器,但由于不会使用中毒身亡;1986年某矿发生胶带火灾,风流在火风压作用下突然逆转,导致工作人员收到浓烟袭击,有人因为没来得及戴上自救器而死亡;1997年某矿发生瓦斯爆炸事故,多名作业人员由于不会使用自救器、自救器是用不当、使用过程中鼻夹脱落等原因一氧化碳中毒身亡。
        上述事故的发生,与以下问题相关:①自救器房设置不合理。近些年来,国家对于煤炭生产的管控增强,市场不景气,导致企业在煤矿安全建设方面,投入降低,部分煤矿自救器房改作他用,自救器发放人员被裁减,自救器发放工作由矿灯房代理,自救器在数量及质量上都很难达到现代化煤矿生产安全标准;②自救器检修维护不到位。

目前,大部分煤矿对于自救器的保管,都采取井下作业人员自行保管的形式,作业人员不了解自救器的检修、维护知识,导致自救器很可能已经损坏却不自知,而且,按规定,每季需进行一次自救器气密检查,但这一规定却未得到落实;③自救器使用知识掌握不足。不少井下作业人员随之配置有自救器,但全意识不足,不了解自救器的结构及使用方式,不注重维护,随意打开自救器,掏空其中的药罐,甚至将其外壳当作饭盒使用。
        3自救器使用常见问题的对策分析
        3.1建章立制,规范管理
        煤矿生产风险系数高,企业必须充分重视生产的安全性,构建井下安全救护、逃生避险、应急救援等多元化的立体防御系统,为井下作业人员提供生命保障。在自救器这一块,严格按照《煤矿安全规程》规定,建设自救器房,配置相应的发放人员、技术人员,完善自救器在发放、维护、检修方面的管理制度,建立领导责任制,确保相关工作的落实。
        3.2设立台账,加强维护检修
        自救器房应该配置专业的技术人员,定期将井下作业人员的自救器收集起来,定期养护,全面检修,及时更换损坏部件,每季进行一次气密性检查,设立台账,将相关工作的执行情况、结果记录下来,妥善保存,以供检查。同时,技术人员应该定期到救生舱、避难硐室中,检查接续型自救器能否正常使用,将检查结果记录在台账上。
        3.3加强培训,提高自救能力
        煤矿作业人员整体文化水平偏低,年龄跨度大,为了在短时间内取得应有的培训效果,企业应该优化自救器使用培训方案,采取“读、议、讲、练”相结合的教学方式,首先让职工自行阅读学习自救器的结构、原理及使用方法,如有疑问,向教师提问,展开讨论,得出结果,由教师点评,最后,进行实操演练,展开自救器使用考核,如若职工能够在30s内,严格按照顺序、规范佩戴好自救器,方可过关。同时,教师应该强调自救器使用的注意实现,如若发生事故,保持冷静,迅速佩戴并打开自救器,根据事故情况、自救器防护时间,选择合适的逃生路线,如若无法一次性逃回地面需到最近的救生舱、救护站等使用接续型自救器,逃生过程中,注意不要碰掉鼻夹,不可拔下扣具交谈,交流可以手势。敲击物体的方式进行,自救器工作时,会出现吸气灼热或吸气阻力大的情况,应该忍耐住,不可拔下口具或面罩,以防中毒。
        结束语
        据国家安全生产监督管理局统计,我国在2006年共发生2945起煤矿开采事故,死亡人数达到4746人,引起了社会的广泛关注。总结以往煤矿生产事故发现,90%以上死亡的井下作业人员,其致死原因为瓦斯爆炸后吸入一氧化碳,自救器能够为人体维持最多45min的供氧量,让井下作业人员在这有限的时间内,从工作面逃离至救生舱、避难硐室甚至出口处,大大提升瓦斯爆炸、透水、火灾等事故发生是作业人员的生存率。不过,要让自救器发挥理想作用,必须正视自救器使用中存在的问题,基于实际情况提出解决对策,保障受灾人员的生命安全,提升矿产生产安全系数。
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