矿山应急救援与“六大系统”

第一节、概述

中国煤矿约95%是井工矿，井工开采矿井具有灾害因素集中、人员活动与逃生空间受限，多种致灾因素共存井下的特点，也容易引发大的灾难。在井工矿中设置和使用应急避难设施，已经是煤矿应急救援中的一项成熟有效的技术。
《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）要求建设坚实的技术保障体系，强制推行先进适用的技术装备。提出：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（简称“六大系统”）等技术装备，并于3年之内完成。
《煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范（试行）》的通知（安监总煤装【2011】33号）要求：煤矿应建立应急演练制度，科学确定避灾路线，编制应急预案，每年开展一次“六大系统”联合应急演练。
同时国家安全监管总局关于切实加强金属非金属地下矿山安全避险“六大系统”建设的通知（安监总管一【2011】108号）提出：
（1）地下矿山企业要严把“六大系统”建设质量关，坚持建设与应用并重的原则，把“六大系统”建设与矿井生产系统布置、灾害防治、技术装备应用、应急救援等工作统筹考虑。
（2）地下矿山企业要把“六大系统”有关内容纳入矿山应急预案中，定期组织开展应急演练，并对入井人员进行“六大系统”使用的培训，确保每位员工都能了解、掌握并正确使用“六大系统”有关设备设施，真正发挥“六大系统”的安全保障作用，切实提高地下矿山抵御各种风险和灾害的能力。
因此，建设煤矿、金属非金属地下矿山井下安全避险“六大系统”不但非常重要，而且意义深远。建设完善煤矿、金属非金属地下矿山井下安全避险“六大系统”是深入贯彻落实科学发展观、坚持以人为本、执政为民的具体体现，是构建社会主义和谐社会的必然要求，也是煤矿职工最关心、最直接、最现实的切身利益问题。
（1）建设完善“六大系统”，是落实“安全第一、预防为主、综合治理”安全生产方针的内在要求。
（2）建设完善“六大系统”是实现矿山安全发展、可持续发展的客观要求。
（3）建设“六大系统”是《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）的明确要求，也是依靠科技进步和先进适用技术装备，从源头上控制安全风险、从根本上提升地下矿山安全保障能力的有效措施。
（4）建设完善“六大系统”也是国内外矿山事故成功救援案例的经验总结。
（5）本章叙述的六大系统，宗旨在于阐明其道理，运用煤矿的术语较多，因为煤矿地下开采矿井多，自然灾害多，事故发生频率高。所以，应用煤矿的有关规定也较多。金属非金属矿山地下开采者，可参照借鉴。
“六大系统”平时在保障安全生产上发挥重要作用，同时又能在发生险情时构成煤矿井下安全避险的主要系统，对维护矿井作业人员的生命安全与健康、保障煤矿安全生产具有重要的意义。
第二节“六大系统”简介
一、安全监测监控系统
（一）系统组成及工作原理
1.    定义
煤矿安全监控系统用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、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。
2.    组成
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。
3.    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。
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2h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。
（二）特点和功能
1.    特点
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。
（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10km。
（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。
（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。
（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。
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。
2.    系统功能
监测监控系统的功能：一是“测”，即检测各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等；二是“控”，即根据检测参数去控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等。若系统仅用于生产过程的监测，当安全参数达到极限值时产生显示及声、光报警等输出，此类系统一般称为监测系统；除监测外还参与一些简单的开关量控制，如断电、闭锁等，此类系统一般称为监测监控系统。
（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。
（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。
（三）监测监控系统基本要求
（1）煤矿企业必须按照《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ 1029-2007）的要求，建设完善监测监控系统，实现对煤矿井下甲烷和一氧化碳的浓度、温度风速等的动态监控。
（2）煤矿安装的监测监控系统必须符合《煤矿安全监控系统通用技术要求》（AQ 6201-2006）的规定，并取得煤矿矿用产品安全标志。监测监控系统各配套设备应与安全标志证书中所列产品一致。
（3）甲烷、馈电、设备开停、风压、风速、一氧化碳、烟雾、温度、风门、风筒等传感器的安装数量、地点和位置必须符合《煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》（AQ 1029-2007）要求。监测监控系统地面中心站要装备2套主机，1套使用、1套备用，确保系统24h不间断运行。
（4）煤矿企业应按规定对传感器定期调校，保证监测数据准确可靠。
（5）监测监控系统在瓦斯超限后应能迅速自动切断被控设备的电源，并保持闭锁状态。
（6）监测监控系统地面中心站执行24h值班制度，值班人员应在矿井调度室或地面中心站，以确保及时做好应急处置工作。
（7）监测监控系统应能对紧急避险设施内外的甲烷和一氧化碳浓度等环境参数进行实时监测。
二、井下人员定位系统
人员定位系统是集井下人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理等一体的综合性运用系统。煤矿井下人员定位系统能够及时、准确地将井下各个区域人员及设备的动态情况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、设备的分布状况和每个矿工的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理，当事故发生时，救援人员也可根据井下人员及设备定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。
（一）特点
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。
（二）系统组成及工作原理
煤矿井下人员位置定位系统一般由识别卡、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、UFs电源、远程终端、网络接口、电缆和接线盒等组成。
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2h的蓄电池。
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、与管理网络连接等，系统人员定位分站的无线收发数据板将低频的加密数据载波信号经发射天线向外发送；人员随身携带的标识卡进入低频的发射天线工作区域后被激活（未进入发射天线工作区域标识卡不工作），同时将加密的载有目识别码的信息经卡内高频发射模块发射出去；接收天线接收到标识卡发来的载波信号经分站主板接收处理后，提取出目标识别码通过远距离通信线送地面监控计算机，完成矿井人员自动跟踪定位管理。
（三）人员定位系统基本要求
（1）煤矿企业必须按照《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》（AQ 1048-2007）的要求，建设完善井下人员定位系统。应优先选择技术先进、性能稳定、定位精度高的产品，并做好系统维护和升级改造工作，保障系统安全可靠运行。
（2）安装井下人员定位系统时，应按规定设置井下分站和基站，确保准确掌握井下人员动态分布情况和采掘工作面人员数量。矿井人员定位系统必须满足《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》（AQ 6210-2007）的要求，并取得煤矿矿用产品安全标志。定位分站、基站等相关设备应符合相应的标准。
（3）所有入井人员必须携带识别卡（或具备定位功能的无线通信设备）。
（4）矿井各个人员出入井口、重点区域出入口、限制区域等地点均应设置分站，并能满足监测携卡人员出入井、出入重点区域、出入限制区域的要求；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。
（5）煤矿紧急避险设施入口和出口应分别设置人员定位系统分站，对出、人紧急避险设施的人员进行实时监测。
（6）矿井调度室应设人员定位系统地面中心站，配备显示设备，执行24h值班制度。
（7）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%。
（8）各个人员出人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。
三、紧急避险系统
煤矿井下紧急避险系统：是在井下发生紫急情况时，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。紧急避险系统建设包括为人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。
（一）系统的基本组成
系统基本组成分为三级。
一级：个体防护是指自救器、矿灯、通信设备；
二级：临时避难所是指救生舱、临时避难硐室等；
三级：固定避难所是指永久性避难硐室。
1.    自救器
就是在井下发生火灾、瓦斯、煤尘爆炸，煤与瓦斯突出或二氧化碳突出事故时，供井下人员佩戴脱险，免于中毒或窒息死亡。自救器按其作用原理可分为过滤式和隔离式两种。隔离式自救器又分为化学氧和压缩氧自救器两种。
利用个体防护设备，灾后人员迅速撤离灾害影响范围，到达安全避险地点；所有煤矿应为入井人员配备额定防护时间不低于30min的自救器，人井人员应随身携带自救器。煤与瓦斯突出矿井必须配备隔绝式自救器。
2.    救生舱、临时避难硐室
矿用可移动式逃生救生舱（以下简称救生舱）是一种新型的煤矿井下逃生避难装备。将其放置于采掘工作面附近，当煤矿井下突发重大事故时，井下遇险人员在不能立即升井逃生脱险的紧急情况下，可快速进入救生舱内等待救援，对改变单纯依赖外部救援的矿难应急救援模式，由被动待援到主动自救与外部救援相结合，使救援工作科学、有序、有效将起到至关重要的作用。
可移动式救生舱是在井下发生灾变事故时，为遇险矿工提供应急避险空间和生存条件，并可通过牵引、吊装等方式实现移动，适应井下采掘作业要求的避险设施。
根据舱体材质，可分为硬体式救生舱和软体式救生舱。
硬体式救生舱采用钢铁等硬质材料制成；软体式救生舱采用阻燃、耐高温帆布等软质材料制造，依靠快速自动充气膨胀架设。
硬体式救生舱用钢材等硬质材料制成，有一体式、分节组装式等类型；软体式救生舱采用阻燃、抗静电、耐高温帆布等软质材料制造，突发紧急情况下依靠快速（几十秒至几分钟）自动充气膨胀架设。
1）救生舱基本要求
（1）有明确具体的适用条件和范围，包括适用的灾情、灾种、灾区及海拔高度、环境条件、井巷空间尺寸等，并在产品标准、使用说明书、产品的永久性安全使用须知中注明。
（2）具备安全防护、O?供给、有害气体处理、温湿度控制、通信、照明及指示、生存保障等功能，保证在无外部支持条件下维持救生舱额定避险人员生存（即额定防护时间）96h以上。
（3）有足够的强度、防护能力、气密性和防止有毒有害气体侵入的能力；提供生存空间不低于每人0.8m³，且总有效容积不低于8m³。
（4）配备灾变时期空气供给装置或设施，在额定防护时间内提供人均供风量不低于0.3m³/min，O?在18.5%~22.0%之间，并保证避难所内部始终处于正压状态，以防止有毒有害气体渗人。同时应具备接入矿井压风系统的接口。
（5）应具有内部空气循环系统，流量宜在20L/min以上。
（6）应具备所内外环境参数检测仪器，至少应对舱内的CO、CO?、O?、CH?，所外的CO、O?、CH?、CO?、温度等进行检测或监测。
（7）井下避难所应设有与矿（井）调度室直通的电话。
（8）配备在额定防护时间内额定人员生存所需要的食品和饮用水，食品配备不少于2000kj/（人·天），饮用水0.5L/（人·天）。
（9）有必要的照明，并有急救箱、工具箱、灭火器、人体排泄物收集处理装置等设备；救生舱外应有清晰、醒目的标示。
（10）应选用抗高温老化、无腐蚀性、无公害的环保材料。救生舱外体颜色在煤矿井下照明条件下应醒目，宜采用黄色或红色。同时，应设置明显的安全荧光条码。
2）维护与管理
救生舱避险系统管理制度，指派专门机构和人员对救生舱避险系统进行维护和管理保证其始终处于正常待用状态。救生舱应有简明、易懂的使用说明，指导避险矿工正确使用。
应定期对配套设备进行维护和检查，并按期更换产品说明书规定需要定期更换的部件及设备。
应保证储存的食品、水、药品等始终处于保质期内，外包装应明确标示保质日期和下次更换时间。
应每3个月对配备的气瓶进行1次余量检查及系统调试，气瓶内压力低于8MPa时，应及时补气。
应每10天对设备电源（包括备用电源）进行1次检查和测试。
每年对避险设施进行1次系统性的功能测试，包括气密性、电源、供氧、有害气体处理等。
经检查发现避险设施不能正常使用时，应及时维护处理。采掘区域的避险设施不能正常使用时，应停止采掘作业。
企业应建立紧急避险设施的技术档案，准确记录紧急避险设施安装、使用、维护、配配品更换等相关信息。
3.    矿井避难硐室及避险系统
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。
1）特点
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。
避难硐室建立在矿井下各危险工作区域的密闭空间，依托矿井巷道构筑而成，具备很好的防护性能，能够抵御一定的外力冲击；硐室内提供生存必需的氧气、水、食物、急救药品、废气处理等设施。当灾变发生时，遇险人员可迅速躲进避难所等待外部救援，是降低遇险人员伤亡率的最有效途径。对于挽救井下幸存人员的生命具有积极而重大的意义。
2）硐室基本规格
生存室的宽度不得小于2.0m，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2.0m，每人应有不低于1.0m²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1.85m，每人应有不低于0.9m²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。
3）硐室位置选择要求
（1）应确保使用安全。
（2）设置在正常避灾路线上，遇险人员、救护队员均容易到达。
（3）遇险人员进入避险设施所需时间应在自救器的维持时间内，并有富余。
（4）远离潜在岩崩、淹井、火灾、爆炸等危险的区域，如变电站、****库、燃料存储设施或停车场等。
（5）岩体安全，支护良好，附近无杂物堆积。
（6）保证备用状态下的通风、安全。
（7）考虑人员避险过程中的心理安全。
（二）培训与应急演练
矿企业应将正确使用紧急避险设施作为入井人员安全培训的重要内容，确保所有入井人员熟悉井下紧急避险系统，掌握紧急避险设施的使用方法，具备安全避险基本知识在矿井相关图件中准确标注逃生路线和避险设施位置，并及时更新。
煤矿企业对紧急避险系统进行调整后，应及时对入井人员进行再培训，确保所有人井人员准确掌握紧急避险系统的实际状况。
矿企业应每年开展一次紧急避险应急演练，建立应急演练档案，并将应急演练情况书面报告县级以上煤矿安全监管部门。
（三）紧急避险系统基本要求
（1）煤矿企业必须按照《煤矿井下紧急避险系统建设管理暂行规定》（安监总煤装【2011】15号）建设完善紧急避险系统。
（2）紧急避险系统应与监测监控、人员定位、压风自救、供水施救、通信联络等系统相互连接，在紧急避险系统安全防护功能基础上，依靠其他避险系统的支持，提升紧急避险系统的安全防护能力。
（3）紧急避险设施应具备安全防护、氧气供给保障、有害气体去除、环境监测、通信、照明、动力供应、人员生存保障等基本功能，在无任何外界支持的条件下额定防护时间不低于96h。
（4）紧急避险设施的容量应满足服务区域所有人员紧急避险需要，包括生产人员管理人员及可能出现的其他临时人员，并按规定留有一定的备用系数。
（5）紧急避险设施的设置要与矿井避灾路线相结合，紧急避险设施应有清晰、醒目的标识。
（6）紧急避险系统应随井下采掘系统的变化及时调整和补充完善，包括紧急避险设施、配套系统、避灾路线和应急预案等。
（7）紧急避险设施的配套设备应符合相关标准的规定，纳入安全标志管理的应取得煤矿矿用产品安全标志。可移动式救生舱应符合相关规定，并取得煤矿矿用产品安全标志。
四、矿井通信联络系统
矿井通信联络系统又称矿井通信系统，是煤矿安全生产调度、安全避险和应急救援的工具。
（一）特点
煤矿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：
（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。
（二）分类
矿井通信系统包括：矿用调度通信系统和矿井救灾通信系统等。
1.    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。
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。
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。
2.    矿井救灾通信系统
矿井救灾通信系统一般由矿用本质安全型防爆移动台、矿用防爆基站（含话机）、矿用防爆基站电源（可与基站一体化）、地面基站通信终端、电缆（或光缆）等组成。
矿用本质安全型防爆移动台实现声音信号与无线电信号转换，具有通话、呼叫、来电提示等功能。
矿用防爆基站实现有线/无线转换，具有交换、接续、控制、管理、通话、呼叫、来电提示等功能。
地面基站通信终端具有通话、呼叫、来电提示等功能。
（三）通信联络系统基本要求
（1）煤矿必须按照安全避险的要求，进一步建设完善通信联络系统。
（2）煤矿应安装有线调度电话系统。井下电话机应使用本质安全型。宜安装应急广播系统和无线通信系统，安装的无线通信系统应与调度电话互联互通。
（3）在矿井主副井绞车房、井底车场、运输调度室、采区变电所、水泵房等主要机电设备硐室以及采掘工作面和采区、水平最高点，应安设电话。紧急避险设施内、井下主要水泵房、井下中央变电所和突出煤层采掘工作面、爆破时撤离人员集中地点等地方，必须设有直通矿井调度室的电话。
（4）距掘进工作面30~50m范围内，应安设电话；距采煤工作面两端10~20m范围内，应分别安设电话；采掘工作面的巷道长度大于1000m时，在巷道中部应安设电话。
（5）机房及入井通信电缆的入井口处应具有防雷接地装置及设施。
（6）井下基站、基站电源、电话、广播音箱应设置在便于观察、调试、检验和围岩稳定、支护良好、无淋水、无杂物的地点。
（7）煤矿井下通信联络系统的配套设备应符合相关标准规定，纳入安全标志管理的应取得煤矿矿用产品安全标志。
（8）矿山救护队应装备矿井救灾通信系统。
（9）为防止煤矿井下因事故停电，影响系统正常工作，严禁调度电话由井下就地供电，或经有源中继器接调度交换机。
五、压风自救系统
压缩空气自救装置是一种固定在生产场所附近的固定自救装置，当发生煤和瓦斯突出或突出前有预兆出现时，工作人员进入自救装置，打开压气阀避灾。它的气源来自于生产动力系统——压缩空气管路系统。由于管路内的压缩空气具有较高的压力和流量，不能直接用于呼吸，必须经过减压、节流使其达到适宜人体呼吸的压力和流量值，并要同时解决消声（由于减压引起）和空气净化问题。通过可调式气流阀调节节流面积，以适应不同供风压力下的流量要求，按健康人在静止状态吸气20L/min，在剧烈运动和紧张状态下吸气60~80L/min的标准，确定压风自救装置的供风量应≥100L/min。
（一）压风自救系统的作用及构成
压风自救装置由压风管道、开关、送气器、口鼻罩等组成，利用压风管道中的压气，借助于送气器对压气进行减压、消声、净化等处理，通过口鼻罩供人呼吸。
（二）安设地点及数量要求
（1）系统安设在压风管道上。
（2）采掘工作面迎头退后25~40m的巷道内，爆破地点、撤人站岗与警戒位置、回风系统有人作业处。长距离掘进巷道中应每隔50m设置一组压风自救系统。
（3）每组压风自救系统安设5~8个压风自救袋，供5~8人使用。为便于应急使用应安设在人行道侧，且压风自救袋的高度宣在1.4~1.6m左右。
（三）压风自救系统基本要求
（1）煤矿企业在按照《媒矿安全规程》要求建立压风系统的基础上，必须满足在灾变期间能够向所有采掘作业地点提供压风供气的要求，进一步建设完善压风自救系统。
（2）空气压缩机应设置在地面。对深部多水平开采的矿井，空气压缩机安装在地面难以保证对井下作业点有效供风时，可在其供风水平以上2个水平的进风井井底车场安全可靠的位置安装，并取得媒矿矿用产品安全标志，但不得选用滑片式空气压缩机。
（3）压风自救系统的管路规格应按矿井需风量、供风距离、阻力损失等参数计算确定，但主管路直径不小于100mm，采掘工作面管路直径不小于50mm。
（4）所有矿井采区避灾路线上均应敷设压风管路，并设置供气阀门，间隔不大于200m。有条件的矿井可设置压风自救装置。水文地质条件复杂和极复杂的矿井应在各水平、采区和上山巷道最高处敷设压风管路，并设置供气阀门。
（5）煤与瓦斯突出矿井应在距采掘工作面25~40m的巷道内、爆破地点、撤离人员与警戒人员所在的位置以及回风巷有人作业处等地点至少设置一组压风自救装置；在长距离的掘进巷道中，应根据实际情况增加压风自救装置的设置组数。每组压风自救装置应可供5~8人使用。其他矿井掘进工作面应敷设压风管路，并设置供气阀门。
（6）主送气管路应装集水放水器。在供气管路与自救装置连接处，要加装开关和汽水分离器。压风自救系统阀门应安装齐全，阀门扳手要在同一方向，以保证系统正常使用。
（7）压风自救装置应符合《矿井压风自救装置技术条件》（MT 390-1995）的要求，并取得煤矿矿用产品安全标志。
（8）压风自救装置应具有减压、节流、消噪声、过滤和开关等功能，零部件的连接牢固、可靠，不得存在无风、漏风或自救袋破损长度超过5mm的现象。
（9）压风自救装置的操作应简单、快捷、可靠。避灾人员在使用压风自救装置时，应感到舒适、无刺痛和压迫感。压风自救系统适用的压风管道供气压力为0.3~0.7MPa；在0.3MPa压力时，压风自救装置的供气量应在100~150L/min范围内。压风自救装置工作时的噪声应小于85dB。
（10）压风自救装置安装在采掘工作面巷道内的压缩空气管道上，设置在宽敞、支护良好、水沟盖板齐全、没有杂物堆的人行道侧，人行道宽度应保持在0.5m以上，管路铺设高度应便于现场人员自救应用。
（11）压风管路应接入避难硐室和救生舱，并设置供气阀门，接人的矿井压风管路应设减压、消音、过滤装置和控制阀，压风出口压力在0.1~0.3MPa之间，供风量不低于0.3m³/（min·人），连续噪声不大于70dB。
（12）井下压风管路应敷设牢固平直，采取保护措施，防止灾变破坏。进入避难硐室和救生舱前20m的管路应采取保护措施（如在底板埋管或采用高压软管等）。
六、供水施救系统
（一）供水施救系统
矿井发生灾变时，为井下重点区域提供饮用水的系统，包含清洁水源、供水管网、及监测供水管网系统的辅助设备。
（二）供水施救系统基本要求
（1）煤矿企业必须结合自身安全避险的需求，建设完善供水施救系统。
（2）供水水源应引自消防水池或专用水池。有井下水源的，井下水源应与地面供水管网形成系统。地面水池应采取防冻和防护措施。
（3）所有矿并采区避灾路线上应敷设供水管路，压风自救装置处和供压气阀门附近装供水阀门。
（4）矿井供水管路应接入紧急避险设施，并设置供水阀，水量和水压应满足额定数量人员避险时的需要，接入避难硐室和救生舱前的20m供水管路要采取保护措施。
（5）供水施救系统应能在紧急情况下为避险人员供水、输送营养液提供条件。
第三节、矿井安全避险“六大系统”的应用
一、“六大系统”的管理
为扎实推进矿井安全保障建设，保证系统灵敏可靠，提高抗灾避险能力，各原煤生产和基建矿井要建立“六大系统”管理制度，规范井下安全避险“六大系统”管理工作结合矿井实际，完善制度，落实责任。
首先，矿井管理高层必须重视井下安全避险“六大系统”工作，按照业务分工，明确矿“六大系统”管理机构及职责。
其次，根据煤矿井下安全避险“六大系统”建设完善基本规范确定基本目标。
二、矿井“六大系统”的应用
矿井安全避险“六大系统”中，监测监控系统和井下人员定位系统的应用侧重于监测和监控，在灾变和救援时具有确定范围和人员布置信息作用；压风自救系统、供水施救系统和通信联络系统俗称“三条生命线”，在灾变和救援时保证被控人员的生命基本保障，紧急避险系统配备的功能按照灾变后与灾区隔绝的方式，给进入系统人员给予基本生命保障。
（一）监测监控系统的应用
监测监控系统的日常应用一是“测”，即检测各种环境安全参数、设备工况参数、过程控制参数等，在生产过程中，当安全参数达到极限值时会产生显示及声、光报警等输出；二是“控”，即根据检测参数去控制安全装置、报警装置、生产设备、执行机构等。在生产过程中，参与一些简单的开关量控制，如断电、闭锁等。
1.    矿井监测监控系统在日常安全生产中的应用
（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。
（2）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。
2.    矿井监测监控系统在应急救援和事故调查中的应用。
（1）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。
（2）灾后救援时，对灾变情况不确定的情况下，利用系统可以查询到矿井灾变后的斯、一氧化碳等信息，及时有效指挥救援。
（二）人员定位系统应用
矿井人员定位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.    矿井人员定位系统在日常安全生产中的应用
（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。
（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。
（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/井，是否按规定到达指定作业地点等。
2.    矿井人员定位系统在应急救援中的应用
（1）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、人员的基本情况等。
在灾变情况下，被困人员的数量的确定非常重要，同时也存在很多的争议，容易出现瞒报和作假情况，而井下作业人员管理系统具有：
①人员入井总数及当前在井下人员显示、打印、查询等功能；
②人员出/入区域总数及当前在井下人员、出/入区域时刻、工作时间等显示、打印、查询等功能；
③系统应具有携卡人员出/入井时刻、出/入重点区域时刻、出/入限制区域时刻等监测功能；
④系统应具有识别携卡人员出/入巷道分支方向等功能；
⑤系统应能对乘坐电机车等各种运输工具的携卡人员进行准确识别；
⑥系统应能识别多个同时进入识别区域的识别卡；
⑦能够对工程图进行矢量化和矢量图属性编辑功能，具有放大、缩小和移动功能，并能在矢量图上定位并显示人员的位置和基本信息（姓名、性别、年龄、单位、职务、通信电话等）。
通过以上功能，在灾变时，指挥部就能非常明确知道灾变区域的人员数量和身份确为正确指挥救灾提供了依据。
若事故时系统不被完全破坏，还可在事故后2h内（系统有2h备用电源），掌握被困人员的流动情况。
在事故后，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。
（2）具有紧急呼叫功能。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。
（三）压风自救、供水施救系统的应用
1.    矿井压风自救、供水施救系统在日常安全生产中的应用
（1）矿井压风系统在日常生产中，主要用于凿岩打眼，解决局部供风等问题。
（2）矿井供水系统在日常生产中，主要用于生产供水。
（3）国家安全生产监督管理总局令第19号《防治煤与瓦斯突出规定》中要求和煤矿安全避险“六大系统”建设要求，压风自救、供水施救作为安全防护措施。
2.    矿井压风自救、供水施救系统在应急救援中的应用
矿井压风自救、供水施救系统在应急救援中主要用于向被困人员供给新鲜空气、应用水和食物。
应用案例：2007年7月29日河南陕县支建煤矿发生了灾变，69人被困井下，应急救援中利用井下压风管道向被困人员供给新鲜空气和营养液，保证了被困人员的身体健康和生命安全，最后由救护队将69人全部营救出井，安全避险系统在救灾中发挥了十分重要的作用。
（四）矿井通信联络系统
1.    矿井通信联络系统在日常安全生产中的应用
（1）煤矿井下作业人员可通过通信系统汇报安全生产隐患、事故情况、人员情况等并请求救援等。
（2）调度室值班人员及领导通过通信系统通知井下作业人员撤人、逃生路线等。
（3）日常生产调度通信联络等。
2.    矿井通信联络系统在应急救援中的应用
主要是灾后救援联络，同时，在矿井的特殊位置，比如主副井绞车房、井底车场、运输调度室、采区变电所、水泵房等主要机电设备室以及采掘工作面和采区、水平最高点，应安设电话。井下避险设施内、井下主要水泵房、井下中央变电所和突出煤层采掘工作面、爆破时撤离人员集中地点等设有直通矿调度室的电话，便于救援联络。
（五）紧急避险系统的应用
该系统是一个以密封式逃生避难室为基础的自动化救生系统。
（1）在日常生产中，突出工作面爆破，利用该系统可以执行停电、撤人、远距离爆破措施，减少人员远距离行走，降低劳动强度。
（2）险情发生后，遇险矿工一时升不到地面，地面救援人员一时也无法进到井内。在这种情况下，紧急避险系统的避险所、救生舱能最大限度地为矿工提供生存的环境和条件，解决他们的吸氧、喝水、通信等问题。同时，所有井下避难空间（救生舱，永久或临时避难硐室）内装备的监测、监控、通信、数据传输等设备能实现与矿井原有各系统的全面对接，每一个固定避难硐室都可成为井下的临时救援指挥中心。
因此，为了保证安全避险“六大系统”的正确应用，要加强入井人员应急培训，使其熟悉各种灾害情况的避灾路线，并能正确使用安全避险设施。同时，建立应急演练制度，科学制定应急预案及演练计划和演练方案，每年必须组织至少一次“六大系统”的联合应急演练，切实增强职工应急意识和应急技能，充分发挥“六大系统”的作用。