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瞬间识别爆炸信号主动生成生命屏障【红星】

发布时间:2019-07-05 14:56:11阅读:来源:科盛检测设备

瞬间识别爆炸信号 主动生成生命“屏障”

10毫秒内发现并识别瓦斯爆炸信号,同时打开阀门,喷射出高能抑爆介质,形成一道保护“屏障”,阻挡冲击波,抑制爆炸时产生的能量,最大限度地保障“屏障”后面人员的生命安全,这个设备被称为瓦斯抑爆设备。日前,山西兰花汉斯瓦斯抑爆设备有限公司的工作人员在“第六届中国国际安全生产及职业健康展览会”上,向参观者介绍他们生产的瓦斯抑爆设备。

日前,国家安监总局安全科技工作领导小组确定的 “四个一批”(即一批攻关科研课题、一批可转化的科技成果、一批可转化的实用技术、一批拟建的示范工程)项目中,山西兰花汉斯瓦斯抑爆设备有限公司的瓦斯抑爆装备,居“一批可转化的安全科技成果”第一位。

传统防控压力增大

我国是产煤大国,也是能源消费大国。资源禀赋条件决定了我国能源只能是以煤为主,而且这种局面在短时期内不会改变。

中国煤炭工业协会资料显示,目前,我国大中型煤矿平均开采深度456米,采深600米的矿井煤炭产量占总产量的28.5%,最深达1365米。超千米的深井已超过20个,深井数量逐年增加,安全生产压力逐年增大,尤其是瓦斯事故,危害更加严重。

长期以来,我国防范瓦斯事故的措施是预防、控制和救援。预防就是先抽后采、监测监控、以风定产,把瓦斯浓度降下来,再进行开采。救援是事故发生后尽最大努力减少伤亡。

目前,我国的煤矿企业在预防和救援两个方面都取得了长足的进步,瓦斯抽采量逐年增加,瓦斯事故逐年减少。同时,经过努力,救援过程中的六大系统正在逐步完善,应急救援装备与手段不断更新和提高,许多高精尖技术应用到应急救援的装备中,使得成功救援的案例不胜枚举。

但是,三项防范瓦斯事故的措施中,控制事故灾害扩大是一个薄弱环节。目前我国矿井中多是采用隔爆岩粉棚,受井下环境因素影响,隔爆岩粉棚虽然有效,但是效果并不理想。隔爆水袋也只能为矿工争取极为短暂的逃生时间。一旦发生瓦斯爆炸事故,减少伤亡办法更多的是依赖救援。

新技术或可抑制瓦斯爆炸

瓦斯爆炸是一种极为迅速的能量释放过程,爆炸产生的冲击波以超音速从爆炸中心向周围扩散,造成破坏。主动抑爆技术就是在爆炸刚刚开始阶段,在冲击波还没有到达之前,监测装置以光学原理捕捉爆炸信号,同时发出抑爆指令,释放抑爆介质,迅速形成抑爆“屏障”,保护“屏障”后面人员的生命安全。

主动抑爆不同于传统的隔爆岩粉棚和防爆水袋,它是智能识别的自动抑爆技术,设备监测系统能准确捕捉到刚刚爆炸时那一闪而过的光亮,无需人为指令,设备就会自动启动抑爆程序,进行抑爆响应。

据业内人士介绍,我国对主动抑爆技术进行了大量探索和研究,但尚没有取得突破性进展。即便有,一些技术手段也没有得到推广应用。

山西兰花汉斯瓦斯抑爆设备有限公司引进的南非HS公司的煤矿瓦斯主动抑爆技术原为南非军工技术,用于装甲车的防护,1990年进入民用,主要用于矿业领域。

参与山西兰花汉斯瓦斯抑爆技术及应用项目验收的专家认为,该项技术可在10毫秒内实现捕捉、识别瓦斯爆炸信号和释放抑爆物质,做到了抑爆动作延迟时间与爆炸火焰达到该装置所需时间吻合,可有效阻断瓦斯爆炸。

“我们做过一个试验,在爆炸物和抑爆设备之间放一个塑料瓶,点燃爆炸物的瞬间,瓦斯抑爆设备迅速启动,释放出处于压缩状态的抑爆介质,眨眼的功夫在爆炸点和塑料瓶之间形成了一个物理‘屏障’,塑料瓶没有飞上天,也没有因爆炸产生的高温被烤化或变形。”山西兰花汉斯瓦斯抑爆设备有限公司副总经理刘平说,“屏障”即阻挡和消减了爆炸产生的冲击波,也阻隔了高温。

在展览会看见这个带有“传奇”色彩的设备时,发现他其貌不扬,看上去多少有些笨拙。“我们是根据不同环境进行设计的,有巷道式、机载式、移动式等,可放在巷道、液压支架、采煤机和掘进机上,眼前这个是用于大型矿井巷道中的瓦斯抑爆设备。”山西兰花汉斯瓦斯抑爆设备有限公司总经理喻晟说,如信号被解析辨识为设定的事故对象,则发出抑爆指令,触发装置对其配套的储能器立即响应,排出处于压缩状态的抑爆介质,迅速生成抑爆“屏障”,抑制“屏障”对爆炸产生的冲击波和高温进行降压降温。这个设备也可以用于其他有爆炸危险的行业。

构建瓦斯爆炸拦截墙

4年前,南非的煤矿瓦斯主动抑爆技术被引进中国。4年后,该项技术通过了各种检测,拿到了矿用产品安全标志证书,实现了本土化并正式进入我国煤机装备市场,为我国煤矿瓦斯防治提供了一个新手段。

“目前150多套巷道型瓦斯抑爆设备,在山西兰化集团大宁煤矿、东风煤矿、唐安煤矿,辽宁铁法能源公司大兴煤矿,山西阳城竹林煤矿,山西潞安集团余吾煤矿等投入使用。”刘平说。

据了解,南非历史上也曾是一个煤矿瓦斯事故多发的国家,该国最后一起瓦斯爆炸事故发生在1993年5月,死亡53人。那起事故后,南非遂投入大量精力,由HS公司主导研发主动抑爆系统。此后的18年里此项技术成功抑制了5起瓦斯事故的发生,南非也因此在这18年中再未发生过瓦斯爆炸伤人事故。

2003年南非政府下令在其国内煤矿强制安装主动抑爆系统。同时,主动抑爆设备也是世界煤机制造商JOY公司生产的采煤机和掘进机的配套设备。

“该项目研究目标明确,研究成果达到国际先进水平。”参与山西兰花汉斯瓦斯抑爆技术及应用项目验收的专家说。

2011年,科技部、国家发改委和财政部正式批准将瓦斯主动抑爆系统煤矿应用纳入国家公共安全领域(生产安全——矿山重大事故防治技术装备)科技重大专项项目。2012年,该项目被列入国家安监总局 “四个一批”项目。

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