時(shí)間：2023-05-30 09:05:02
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇礦井火災(zāi)防治技術(shù)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞 一通三防；技術(shù)革新；安全儀器；粉塵防治；火災(zāi)防治；瓦斯防治；礦井通風(fēng)
中圖分類號 TD79 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）102-0202-01
在我國，煤炭資源有著較為復(fù)雜的賦存條件，在中、大型煤礦里，約有1/3的煤礦地質(zhì)構(gòu)造屬于較復(fù)雜或復(fù)雜程度，給煤礦生產(chǎn)所帶來的事故隱患和自然災(zāi)害是非常嚴(yán)重的。如何有效地防治煤礦自然災(zāi)害，一直都是我礦以及眾多煤礦生產(chǎn)企業(yè)的研究重點(diǎn)。
1 一通三防技術(shù)的創(chuàng)新與集成
我國煤礦生產(chǎn)現(xiàn)狀中，主要存在的災(zāi)害有煤巖動力災(zāi)害、熱害、塵害、火災(zāi)、水害和瓦斯等，由于多數(shù)煤礦礦井都會涌出瓦斯，因此全國煤礦每年都會涌出超過100億m3的瓦斯，全國總產(chǎn)量的1/3為瓦斯與煤突出和高瓦斯礦井。加之我國煤礦主要的開采方式為地下開采，比較多的是小型礦井，具有較廣泛的分布地域和較大的差異性等特點(diǎn)，導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重的事故災(zāi)害隱患，失衡的企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。而且煤礦行業(yè)極高的事故發(fā)生率造成了最為嚴(yán)重的傷亡，屬于高危行業(yè)。作為煤礦災(zāi)害的主要防治手段措施，一通三防技術(shù)一直以來都是煤炭科學(xué)研究院的工作重點(diǎn)，無論是安全專用裝備還是安全監(jiān)測儀表都得到了全面的開發(fā)和研究，所形成的系列災(zāi)害防治設(shè)備和災(zāi)害防治技術(shù)體系，基本上與我國的煤礦生產(chǎn)條件相適應(yīng)，并廣泛地應(yīng)用在全國煤礦的生產(chǎn)作業(yè)中，有力地保障了煤礦的安全生產(chǎn)。
2 一通三防技術(shù)的應(yīng)用
2.1 礦井通風(fēng)設(shè)備與技術(shù)
作為煤礦生產(chǎn)安全的基礎(chǔ)，礦井通風(fēng)系統(tǒng)要求居于較強(qiáng)的抗災(zāi)變能力、可靠、穩(wěn)定，這對于保障煤礦的安全作業(yè)有著直接的決定性影響。建設(shè)高效安全的礦井，一面一礦進(jìn)行集約化的生產(chǎn)發(fā)展，對于煤礦通風(fēng)的可靠性和安全性做出了更嚴(yán)格的要求。在使用計(jì)算機(jī)優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)、解算礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的研究工作上，煤炭科學(xué)研究總院投入了巨大的精力，相關(guān)軟件的成功研制和開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了對自動控制風(fēng)門、監(jiān)測風(fēng)流相關(guān)參數(shù)的遙控技術(shù)，同時(shí)以風(fēng)流在火災(zāi)期間的特性為研究基礎(chǔ)，對于煤礦災(zāi)變期間的特征加以深入研究，成功開發(fā)出通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)在災(zāi)變期間作出輔助決策的軟件，對于控制煤礦的通風(fēng)系統(tǒng)打下了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。伴隨著不斷大幅提高機(jī)械化程度的半煤巷、煤巷機(jī)械，長距離、大風(fēng)量通風(fēng)的問題日益突顯出來。我礦采用的針對性系列產(chǎn)品，具有低噪聲、高效能的特點(diǎn)，新式的導(dǎo)風(fēng)筒能夠適應(yīng)大風(fēng)量、長距離的通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)方式也更加趨于合理。我礦的旋局部通風(fēng)機(jī)已經(jīng)可以達(dá)到超過80%的通風(fēng)效率，大大超過了原來所使用的的軸流局部式通風(fēng)機(jī)，噪音只有80 dB左右，也要低于原來的100 dB。目前我礦所使用的一臺風(fēng)機(jī)的通風(fēng)距離可以超過2000 m，不僅對掘進(jìn)工作面的作業(yè)環(huán)境加以改善，同時(shí)也完全符合快速掘進(jìn)對于通風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)，對于煤礦局部通風(fēng)技術(shù)具有很大的提升。
2.2 礦井防治瓦斯技術(shù)
經(jīng)過50多年的研究與實(shí)踐，一整套用于防治我國礦井瓦斯事故的技術(shù)體系已經(jīng)基本構(gòu)建起來，其中包括了監(jiān)控檢測煤礦瓦斯技術(shù)、防治煤塵瓦斯爆炸技術(shù)、防治瓦斯與煤突出技術(shù)、抽放瓦斯技術(shù)以及預(yù)測礦井瓦斯技術(shù)等方面的專業(yè)設(shè)備與工藝技術(shù)。在治理煤礦瓦斯時(shí)，我們充分地發(fā)揮出這些技術(shù)的特點(diǎn)，極其有利地保障了我煤礦作業(yè)的安全生產(chǎn)。1）預(yù)測礦井瓦斯技術(shù)。礦井安全生產(chǎn)、防治瓦斯和通風(fēng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)就是預(yù)測礦井瓦斯的涌出量。研究的開展，主要圍繞著預(yù)測涌出量和煤層瓦斯成份方法、比表面積、分布孔隙、煤物理結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和測定煤層瓦斯含量幾個(gè)方面。2）抽放瓦斯技術(shù)。作為防治煤礦瓦斯技術(shù)的核心，同時(shí)也是相當(dāng)有效的技術(shù)治理手段，抽放瓦斯技術(shù)從未停止過完善、創(chuàng)新的步伐，生產(chǎn)技術(shù)和生產(chǎn)條件的不斷變化，對于抽放瓦斯技術(shù)的要求也更加嚴(yán)格。我國從上世紀(jì)60年代末就全面展開了強(qiáng)化抽放瓦斯技術(shù)在低透氣性煤層應(yīng)用的研究，針對危險(xiǎn)突出煤層、高瓦斯煤層
中，無可采保護(hù)層和較差透氣性的特點(diǎn)，先后研究試驗(yàn)了“密集鉆孔”、“大直徑鉆孔”、“松動爆破”、“水力割縫”、“水力壓裂”和“中高壓注水”等多項(xiàng)抽放瓦斯技術(shù)。時(shí)至今日，我國的煤礦抽放瓦斯技術(shù)體系已然形成，我礦在抽放瓦斯技術(shù)中就使用到了包括了綜合抽放、采空區(qū)抽放、圍巖和卸壓煤層抽放、圍巖和未卸壓煤層抽放等在內(nèi)的多項(xiàng)技術(shù)，真正地從根本上治理了礦井瓦斯災(zāi)害。3）瓦斯與煤突出防治技術(shù)。我礦在研究瓦斯與煤突出防治技術(shù)時(shí)，以石門揭煤防護(hù)安全措施為主要方向，其中尤以金屬骨架、震動性放炮為重點(diǎn)，一同展開多種防突技術(shù)的研究，包括深孔松動爆破、水力沖孔、水力鉆孔沖刷、超前大小直接鉆孔和保護(hù)層在條件不同煤層下的開采等。加強(qiáng)預(yù)報(bào)預(yù)測突出的技術(shù)，以及預(yù)測瓦斯和工作面煤突出技術(shù)的研究。
2.3 礦井火災(zāi)防治技術(shù)
煤層自燃的隱患普遍存在于我國的大小礦井，當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在煤礦時(shí)，多數(shù)屬于自燃火災(zāi)，特別是塑料、橡膠等非金屬材料和制品被廣泛地使用于井下之后，就更加突顯出了自然火災(zāi)的危害。為此，通過與日方的合作，科學(xué)研究總院開始研究檢測氣味技術(shù)，通過此種辦法，對于微弱的煤低溫初期氧化釋放出的氣味所發(fā)生的變化，能夠比以前的一氧化碳分析氣體法指標(biāo)提前大概20℃。為了對自燃火災(zāi)進(jìn)行有效地防治，研究總院還針對煤礦火災(zāi)預(yù)報(bào)預(yù)測系統(tǒng)和不同煤種自燃標(biāo)志氣體指標(biāo)開始了科技攻關(guān)。上世紀(jì)70年代末，研究了惰氣滅火技術(shù)和惰氣發(fā)生裝置，充分聯(lián)用了發(fā)泡裝置和惰氣發(fā)生裝置，起到了很好的滅火效果。針對帶式傳送機(jī)成為礦井作業(yè)主要傳送工具的現(xiàn)象，我礦引進(jìn)使用了煤炭研究總院研發(fā)出的多種不同類別的帶式輸送機(jī)自動滅火系統(tǒng)，有效地解決了帶式輸送機(jī)火災(zāi)埋下的生產(chǎn)安全隱患。
3 結(jié)束語
隨著不斷變化的煤礦生產(chǎn)作業(yè)條件和技術(shù)，一通三防技術(shù)的完善、創(chuàng)新和發(fā)展也需要與時(shí)俱進(jìn)。作為主要的防治礦井災(zāi)害手段措施，一通三防技術(shù)對于提高煤礦生產(chǎn)安全性，降低安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，解決生產(chǎn)中存在的安全隱患并及時(shí)消除各類災(zāi)害所帶來的影響，始終具有著十分重要的作用。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：煤礦 一通三防 安全管理體系
中圖分類號：TD7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0168-01
作為我國重要的基礎(chǔ)能源，煤炭在我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展中發(fā)揮著舉足輕重的作用，但目前我國的煤炭開采以地下開采和小型礦井開采為主，容易發(fā)生多種安全事故。作為高危行業(yè)，煤礦開采一旦發(fā)生安全事故，將造成嚴(yán)重的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失，因此做好煤礦的“通風(fēng)、防火災(zāi)、防煤塵和防瓦斯”工作就顯得尤為重要。
1 煤礦“一通三防”安全管理體系的現(xiàn)狀
1.1 通風(fēng)技術(shù)和設(shè)備的分析
作為煤礦安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，煤礦通風(fēng)系統(tǒng)旨在為井下工作人員提供充足的新鮮空氣，為井下創(chuàng)造良好的氣候條件，其可靠性和穩(wěn)定性直接關(guān)系到礦井的安全保障能力。近年來煤巷和半煤巷機(jī)械化程度日益提高，長距離和大風(fēng)量通風(fēng)成為了研究熱點(diǎn)，一系列高效和低噪聲對旋局部通風(fēng)機(jī)相應(yīng)面世，行內(nèi)也開發(fā)出適應(yīng)于高風(fēng)壓、長距離和大風(fēng)量通風(fēng)的導(dǎo)風(fēng)筒，并對煤礦通風(fēng)方式進(jìn)行了研究。通過采用對旋局部通風(fēng)機(jī)，可以將通風(fēng)效率由原來的50%提高到現(xiàn)在的80%以上，噪音由原來的100 dB降低到現(xiàn)在的80 dB左右，這極大地改善了工作人員的作業(yè)環(huán)境。
1.2 火災(zāi)防治技術(shù)和設(shè)備的分析
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國有超過半數(shù)的煤礦都存在著煤層自然發(fā)火危險(xiǎn)，近年來我國研究了S值法、K氏法和雙氧水法等方法來對煤的自燃傾向進(jìn)行判定。目前煤礦火災(zāi)防治手段主要控制氧氣的供給、隔絕漏風(fēng)的通道和控制風(fēng)量。為了有效地防止煤礦自燃火災(zāi)，我國先后對不同煤種自燃標(biāo)志氣體指標(biāo)和礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)進(jìn)行了研究，并開發(fā)了煤礦專用氣相色譜儀，GC-85型礦井火災(zāi)多參數(shù)色譜監(jiān)測系統(tǒng)和檢測井下O2、CO、CH4、CO2和C2H4五種氣體的火災(zāi)傳感器。
1.3 煤塵防治技術(shù)和設(shè)備的分析
煤塵是煤礦生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的巖石和礦石的微細(xì)顆粒，長期吸入會使工作人員患塵肺病。當(dāng)溫度達(dá)到700 ℃和具爆炸性的煤塵濃度為45～2000 g/m3時(shí)，煤塵會發(fā)生爆炸并產(chǎn)生大量毒性氣體，甚至引發(fā)礦井火災(zāi)和瓦斯爆炸。針對煤塵爆炸的條件，目前煤塵防治技術(shù)主要是降低空氣中的煤塵濃度，同時(shí)通過濕法作業(yè)和灑水等方式消除煤塵。
1.4 瓦斯防治技術(shù)和設(shè)備的分析
煤礦瓦斯防治技術(shù)，主要包括瓦斯煤塵爆炸防治技術(shù)、礦井瓦斯預(yù)測技術(shù)、煤與瓦斯突出防治技術(shù)、瓦斯抽放技術(shù)和礦井瓦斯監(jiān)測監(jiān)控技術(shù)等。其中，礦井瓦斯預(yù)測技術(shù)是礦井通風(fēng)設(shè)計(jì)、瓦斯防治和安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)，主要是圍繞煤層瓦斯含量測定、煤物理結(jié)構(gòu)特征、比表面積、孔隙分布、煤層瓦斯成分和涌出量預(yù)測方式開展研究；瓦斯抽放技術(shù)是礦井瓦斯防治技術(shù)的核心，目前已經(jīng)構(gòu)建了由卸壓煤層和圍巖抽放、未卸壓煤層和圍巖抽放、采空區(qū)抽放和綜合抽放等組成的瓦斯抽放技術(shù)體系；瓦斯爆炸是我國煤礦損失最大的災(zāi)害事故，因此學(xué)者研究了回采工作面上隅角瓦斯積聚治理技術(shù)，并開發(fā)了小型液壓風(fēng)機(jī)、無火花風(fēng)機(jī)等專門用于排放積聚瓦斯的裝備。
2 煤礦“一通三防”安全管理體系的內(nèi)容
以往所應(yīng)用的IS014000、IS09001和OSHA18001三大認(rèn)證體系分別隸屬于不同的管理部門，各自都有使用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，導(dǎo)致應(yīng)用比較繁瑣且工作效率較低。構(gòu)建煤礦“一通三防”安全管理體系有助于保障全體員工的生命和財(cái)產(chǎn)安全，調(diào)動他們的工作熱情和積極性，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)和社會效益；有助于為企業(yè)培養(yǎng)更多的復(fù)合型人才，節(jié)省管理所需的人力和物力；有助于提高全體員工的綜合素質(zhì)，便于企業(yè)制度的執(zhí)行和操作，因此構(gòu)建煤礦“一通三防”安全管理體系勢在必行。
2.1 煤礦“一通三防”安全管理工作
（1）企業(yè)要構(gòu)建嚴(yán)格的“一通三防”安全崗位責(zé)任制，明確規(guī)定礦長、副礦長、總工程師、副總工程師、科（區(qū)）長、隊(duì)長、各崗位和技術(shù)人員等的安全責(zé)任，確保各項(xiàng)安全管理任務(wù)落到實(shí)處，一旦發(fā)生事故要能夠追究到具體的崗位和個(gè)人。
（2）企業(yè)要構(gòu)建完善的“一通三防”安全工作程序。首先，企業(yè)要構(gòu)建完善的“一通三防”工作安排程序，對通風(fēng)系統(tǒng)的調(diào)整、“一通三防”信息的歸納
分析、瓦斯的超限處理、通風(fēng)設(shè)施的維修保養(yǎng)、防塵系統(tǒng)的安裝調(diào)試、自然發(fā)火隱患的處理等工作的安排程序進(jìn)行明確的規(guī)定，確保工作人員能夠按照規(guī)程來對工作進(jìn)行科學(xué)合理的安排。其次，企業(yè)要構(gòu)建完善的“一通三防”會議程序，明確規(guī)定通風(fēng)工區(qū)日碰頭會議、通防工作技術(shù)分析會、“一通三防”安全辦公會和通風(fēng)工區(qū)周例會等會議的具體程序和會議內(nèi)容。最后，企業(yè)要構(gòu)建完善的“一通三防”安全工作程序，詳細(xì)規(guī)定值班調(diào)度人員、通風(fēng)員、密閉員、瓦斯檢查員和防塵員等工種的工作程序和操作規(guī)程，確保不同工種的員工都能嚴(yán)格按照規(guī)程來進(jìn)行操作，將事故率降至最低。
（3）企業(yè)要構(gòu)建健全的“一通三防”安全管理制度。企業(yè)要針對礦井通風(fēng)系統(tǒng)管理、瓦斯管理、局部通風(fēng)管理、密閉管理、安全監(jiān)測管理、盲巷管理、防塵管理、防火管理和瓦斯檢查員現(xiàn)場交接班管理等內(nèi)容制定健全的管理制度，確保各種管理工作有章可循，有規(guī)可依，并且要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)瓦斯檢查員和瓦斯管理員的安全職能。
2.2 煤礦“一通三防”安全工作的控制和糾正
煤礦“一通三防”安全管理體系要對糾正和預(yù)防措施的宗旨、范圍、職責(zé)和內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的闡述，確保能夠及時(shí)消除各種潛在和實(shí)際的安全隱患，防止安全事故的發(fā)生。與此同時(shí)，煤礦“一通三防”安全管理體系應(yīng)該對礦井通風(fēng)、防火災(zāi)、防煤塵和防瓦斯等工作和考核方面的控制程序進(jìn)行詳細(xì)的規(guī)定，并且綜合考慮現(xiàn)場可能出現(xiàn)的各種突況，然后針對性地制定突況控制流程，確保井下工作的安全。
2.3 煤礦“一通三防”安全管理的自我審核和培訓(xùn)制度
煤礦“一通三防”安全管理體系應(yīng)該明確自我審核的目的、范圍、職責(zé)和控制要點(diǎn)，要求企業(yè)每年要進(jìn)行1次以上的內(nèi)部審核，對發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)采取糾正措施；應(yīng)該詳細(xì)規(guī)定培訓(xùn)的目的、范圍、職責(zé)和控制要點(diǎn)，確保所有相關(guān)人員都能參與培訓(xùn)，對特殊工種、關(guān)鍵崗位和特殊人員需按專業(yè)和崗位培訓(xùn)，并進(jìn)行資格考核，實(shí)行持證上崗，切實(shí)提高工作人員的專業(yè)技能和知識水平。
3 結(jié)語
近年來我國煤礦事故頻發(fā)，復(fù)雜的煤田地質(zhì)條件使得煤礦生產(chǎn)的安全隱患較大，火災(zāi)、瓦斯、水災(zāi)、煤塵和冒頂?shù)葧r(shí)時(shí)刻刻都在威脅著井下工作人員的生命安全，火災(zāi)、瓦斯和煤塵是五大災(zāi)害中最嚴(yán)重的，而通風(fēng)是防止這三大災(zāi)害的基礎(chǔ)，因此構(gòu)建完善的煤礦“一通三防”安全管理體系對于煤礦的安全生產(chǎn)至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)
[1] 杜春宇，王智慧，杜翠鳳，等.論建立煤礦本質(zhì)安全管理體系的必要性[J].煤礦安全，2007（10）：82-84.
關(guān)鍵詞：煤礦；一通三防；安全生產(chǎn)；應(yīng)用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.062
據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年因瓦斯事故引發(fā)的死亡人數(shù)占煤礦總事故死亡人數(shù)的四成以上。煤炭生產(chǎn)管理中安全生產(chǎn)是十分重要的，“一通三防”技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中具有重要意義。“一通三防”指的是在煤礦生產(chǎn)時(shí)防治煤塵、防治瓦斯、防火和礦井通風(fēng)安全管理工作的簡稱。煤礦之所以頻頻發(fā)生安全事故，究其原因主要是沒有很好的落實(shí)“一通三防”安全管理工作，因此，煤礦企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)“一通三防”技術(shù)的應(yīng)用和管理，保障煤礦的正常生產(chǎn)，促進(jìn)煤礦企業(yè)的健康發(fā)展。
1 “一通三防”技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的重要性
“一通三防”技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中是十分重要的，主要體現(xiàn)以下幾點(diǎn)：一是礦井通風(fēng)作為防治煤礦生產(chǎn)中安全隱患的基礎(chǔ)，做好礦井通風(fēng)工作可以有效地預(yù)防瓦斯、煤塵和滅火，通過礦井通風(fēng)可以將井下的有毒有害氣體很好的排除，創(chuàng)造良好的工作環(huán)境為井下人員，保障井下工作人員的人身安全和健康。在實(shí)際工作中，應(yīng)首先掌握井下氣體濃度、溫度和風(fēng)量等參數(shù)，對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行認(rèn)真分析，建立科學(xué)的數(shù)學(xué)模型，并結(jié)合以往礦井通風(fēng)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，認(rèn)真做好井下通風(fēng)工作。二是當(dāng)瓦斯在井下不斷積累到達(dá)一定濃度后，遇到井下的明火就極易產(chǎn)生爆炸。如果僅依靠井下同分來防止瓦斯含量高的問題那么還是不夠的，因此還應(yīng)采取瓦斯抽放的方式來降低井下的瓦斯含量，避免發(fā)生瓦斯爆炸的事故。三是隨著科技的發(fā)展，我國部分礦井已經(jīng)將礦井監(jiān)控技術(shù)應(yīng)用在生產(chǎn)過程中，并建立完善的管理系統(tǒng)，對井下事故的預(yù)防有著極大的作用。
2 “一通三防”技術(shù)在煤礦安全生產(chǎn)中的應(yīng)用
2.1 優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)
（1）對于礦井自身的回L系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)礦井實(shí)際的分布規(guī)律來進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整，合理優(yōu)化井下通風(fēng)系統(tǒng)。礦井通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需要依據(jù)瓦斯的含量和涌出量來確定，目前我國應(yīng)用較多的通風(fēng)系統(tǒng)有U型與U+L型，煤炭企業(yè)在通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)依據(jù)不同地質(zhì)條件選擇適合的通風(fēng)系統(tǒng)。
（2）應(yīng)認(rèn)真檢查可能造成通風(fēng)事故的隱患。工作人員在生產(chǎn)作業(yè)中應(yīng)嚴(yán)格按照礦井生產(chǎn)所制定的相關(guān)規(guī)定來執(zhí)行，將礦井生產(chǎn)中的安全隱患盡可能的消除。通過安全隱患的排查可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)礦井通風(fēng)系統(tǒng)中存在的安全問題，并能夠及時(shí)的處理。對于掘進(jìn)通風(fēng)，主要是依靠局部通風(fēng)機(jī)來進(jìn)行的，但如果局部通風(fēng)機(jī)在使用過程中發(fā)生故障，不能正常工作，那么就容易發(fā)生安全事故。事實(shí)證明，礦井安全事故中瓦斯爆炸與掘進(jìn)工作面煤塵占有相當(dāng)大的比例，因此對于掘進(jìn)通風(fēng)工作要加強(qiáng)監(jiān)察力度，保障礦井通風(fēng)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，具體工作包括：檢查通風(fēng)機(jī)安裝位置、機(jī)電防爆性能和循環(huán)風(fēng)工作是否正常等。
2.2 加大瓦斯的治理力度
做好煤礦生產(chǎn)時(shí)瓦斯事故的預(yù)防，首先要保證回風(fēng)流里CO2的濃度不超過1.5%，瓦斯的濃度不超過0.8%，如果回風(fēng)流里瓦斯?jié)舛群虲O2的濃度超過了限值，應(yīng)盡快組織井下生產(chǎn)人員撤離，并進(jìn)行有效的安全控制措施。煤礦生產(chǎn)中破壞最大、發(fā)生最多的就是瓦斯爆炸事故，因此要采取必要的瓦斯防治措施。
（1）對于瓦斯異常區(qū)域應(yīng)加強(qiáng)管理。一般來講，瓦斯涌出情況很難提前預(yù)測，如果發(fā)生瓦斯涌出情況將是十分危險(xiǎn)，煤礦企業(yè)應(yīng)認(rèn)真研究以往瓦斯涌出的情況，總結(jié)瓦斯涌出的規(guī)律，同時(shí)在工作中還應(yīng)根據(jù)井下斷層、地質(zhì)構(gòu)造以及采掘工作面來分析瓦斯涌出的影響因素，有針對性的制定防治措施。（2）瓦斯管理應(yīng)突出重點(diǎn)。對于瓦斯含量較大的區(qū)域應(yīng)加強(qiáng)管理，根據(jù)煤礦企業(yè)的管理經(jīng)驗(yàn)，對瓦斯含量較高區(qū)域應(yīng)制定科學(xué)的瓦斯管理和生產(chǎn)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)，還可以通過在回采工作中安裝排風(fēng)設(shè)備等，使瓦斯的濃度降低，預(yù)防瓦斯事故的發(fā)生。
2.3 加強(qiáng)防火滅火工作
礦井中如果發(fā)生火災(zāi)那么危害也是極大的，會造成嚴(yán)重的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，火災(zāi)發(fā)生后會產(chǎn)生大量的有毒氣體，如一氧化碳，如果火災(zāi)遇到大風(fēng)還會更加難以控制，對井下工作人員的人身安全造成威脅。煤礦生產(chǎn)時(shí)發(fā)生的火災(zāi)原因主要分兩類，內(nèi)因火災(zāi)和外因火災(zāi)，需要首先弄清楚火災(zāi)發(fā)生的原因，在針對性采取相應(yīng)的措施。
2.4 加強(qiáng)粉塵治理
粉塵治理主要包括以下幾項(xiàng)工作：降塵、減塵、阻塵、捕塵和排塵。減塵是礦井防塵工作的基礎(chǔ)，在生產(chǎn)過程中應(yīng)盡可能降低粉塵的產(chǎn)生量，可以有效的避免粉塵危害人身健康。主要的減塵方法有：預(yù)濕注水和水封爆破。降塵工作也十分重要，礦井煤塵處理中通常采用水幕降塵的方式，水幕降塵工作能否順利進(jìn)行，主要在于礦井生產(chǎn)過程日常維護(hù)是否到位。同時(shí)還可以定期清掃煤塵聚集較多的區(qū)域，嚴(yán)格控制該區(qū)域的煤塵管理。排塵方法是利用引風(fēng)排塵的方式，對通過降塵、減塵和捕塵措施還未去除的游離粉塵進(jìn)行治理，排塵主要方法就是加大通風(fēng)量，并選擇適合的風(fēng)速。捕塵是將空氣中的粉塵收集后進(jìn)行專門處理，捕塵主要應(yīng)用的設(shè)備是濕式除塵風(fēng)機(jī)和除塵器。阻塵的方式主要是針對井下人員的防護(hù)手段，工作人員通過佩戴防塵口罩等有效防護(hù)粉塵對人身造成的危害，同時(shí)還可以使用方爆破技術(shù)措施。
3 結(jié)語
煤礦企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營過程中，安全生產(chǎn)工作應(yīng)放在首位，將煤礦“一通三防”技術(shù)有效的應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，對煤礦安全生產(chǎn)意義重大。隨著我國煤礦開采技術(shù)不斷提升，開采的難度也越來越大，煤礦企業(yè)應(yīng)提高“一通三防”技術(shù)水平，在實(shí)踐應(yīng)用中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，實(shí)現(xiàn)煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)，促進(jìn)我國煤礦企業(yè)的健康、可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
[1]班柳青，李國明，白星.“一通三防”工作在煤礦安全生產(chǎn)中的重要性[J].內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì)，2015（01）.
[2]周英博.煤礦安全生產(chǎn)中的“一通三防”安全體系研究[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2012（06）.
[3]李騰飛，崔松濤.煤礦“一通三防”工作管理的現(xiàn)狀分析及措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（23）.
關(guān)鍵詞：煤礦安全 一通三防 事故防治
一通三防關(guān)乎到煤礦的安全生產(chǎn)，關(guān)乎煤礦工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。關(guān)乎到社會主義和諧社會的構(gòu)建。一通三防是煤礦安全的重中之重。
1.一通三防治理瓦斯問題
1.1瓦斯的危害
煤礦瓦斯是煤層的一種伴生氣體，主要成分是甲烷。是礦井中一種最常見的有害氣體，在開采過程中以不同形式從煤層中涌出。具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①瓦斯具有燃燒爆炸的危險(xiǎn)，②煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)。瓦斯事故難以預(yù)測。一旦發(fā)生，造成大量的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對煤礦的安全生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重地威脅。
1.2瓦斯治理的現(xiàn)狀
我國煤礦事故的事故總量過高，而且特大事故尚未得到有效遏制，其中瓦斯事故比例高，人員傷亡大，在特大事故中80%以上是瓦斯事故，每年因瓦斯事故造成的死亡人數(shù)約2000人，占事故總死亡人數(shù)的近1/3。
1.3通防技術(shù)治理瓦斯的實(shí)施
（一）、提高認(rèn)識，提高理念：
嚴(yán)格遵循治理瓦斯必須采用抽放，堅(jiān)持先抽后采，先抽后掘的方針；只有打不好的鉆孔，沒有抽不出的瓦斯，要提高鉆孔打鉆質(zhì)量、密度、和封孔效果；要從根本上改變對瓦斯超限事故的認(rèn)識，變被動防范為主動治理瓦斯。
（二）、技術(shù)措施：
根據(jù)煤層煤質(zhì)，透氣性、瓦斯含量、卸壓程度編制掘進(jìn)工作面瓦斯抽采設(shè)計(jì)，明確制定出鉆孔的有關(guān)參數(shù)；打鉆人員要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工，不能超出允許值范圍外；打鉆完工后要有專人驗(yàn)鉆、封孔、觀測抽放效果；技術(shù)人員要根據(jù)抽放效果及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)，所有施工嚴(yán)格按照《規(guī)程》及《一通三防管路制度》嚴(yán)格進(jìn)行，并嚴(yán)格要求通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作，做到按需供風(fēng)，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，杜絕短路風(fēng)、循環(huán)風(fēng)、串路風(fēng)、盲巷區(qū)等狀態(tài)，保證通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
2.一通三防治理粉塵問題
2.1粉塵的危害
我國煤礦多為井工開采，礦井內(nèi)部會產(chǎn)生大量的煤塵。礦塵的危害主要有以下幾方面：一是對身體健康產(chǎn)生危害，煤塵隨著空氣吸入工作人員體內(nèi)，工人長期吸入礦塵輕者患呼吸道炎癥，重者得塵肺病，居國內(nèi)礦務(wù)局統(tǒng)計(jì)塵肺病死亡數(shù)是工傷事故的6倍。二煤塵會燃燒和爆炸，威脅礦井作業(yè)人員的生命安全。例如1906年43月10日法國科利爾煤礦發(fā)生煤塵爆炸。死亡1099人。造成重大災(zāi)難。三，煤塵會降低煤礦內(nèi)的能見度，導(dǎo)致事故發(fā)生幾率升高，使工傷事故增很多。此外礦塵使開采設(shè)備銹蝕，加速機(jī)械磨損，減少精密儀器的使用壽命。大量粉塵還造成環(huán)境污染，鑒于此進(jìn)行礦井內(nèi)部的除塵工作非常必要。
2.2粉塵治理現(xiàn)狀
我國粉塵過程中總結(jié)了非常實(shí)用的“革、水、密、風(fēng)、護(hù)、管、教、查”防塵八字經(jīng)驗(yàn)，并且成就卓越。八字經(jīng)驗(yàn)也是我國防塵工作的指導(dǎo)方針。目前狀況是對煤塵進(jìn)行處理主要是采取以下方法：以煤層注水為核心，通過通風(fēng)除塵 ，濕式作業(yè)，密閉抽塵，凈化風(fēng)流，加強(qiáng)個(gè)體防護(hù)等措施除塵。除了這些基本除塵方法外，還可以采用隔爆除塵措施。最新除塵主要是泡沫除塵。
2.3通防技術(shù)治理粉塵的實(shí)施
通風(fēng)除塵是指通過風(fēng)流的流動將井下作業(yè)點(diǎn)的懸浮礦塵帶出，以降低作業(yè)場所的礦塵濃度。決定通風(fēng)除塵效果的主要因素是：風(fēng)速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。
掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)主要采用長壓短抽掘進(jìn)除塵系統(tǒng)，以壓入式通風(fēng)為主，在工作面附近以短抽方式將工作面的含塵空氣吸入除塵器就地凈化處理（見圖2-1）。
壓、抽風(fēng)量的匹配應(yīng)當(dāng)遵循以下兩個(gè)方面
A.采用除塵系統(tǒng)。壓入式風(fēng)筒出口風(fēng)量應(yīng)比抽出式風(fēng)筒入口風(fēng)量大20%～30% ，以保證工作面不出現(xiàn)循環(huán)風(fēng)。
B.采用長抽短壓（前壓后抽）除塵系統(tǒng)。抽出風(fēng)量應(yīng)大于壓入風(fēng)量20%～50% ，以保證重疊段區(qū)域內(nèi)巷道的風(fēng)速不低于《 煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。
此外還要注意一下幾點(diǎn)經(jīng)常檢測風(fēng)流中的粉塵含量，定期清掃和沖洗巷道周壁，減少粉塵積存。采煤工作面回風(fēng)巷裝煤點(diǎn)下風(fēng)向、掘進(jìn)工作面迎頭等處安裝風(fēng)流凈化水幕，能封閉全斷面。在主要進(jìn)回風(fēng)巷、進(jìn)風(fēng)井、采掘工作面巷道內(nèi)均安設(shè)了風(fēng)流凈化裝置，在主要大巷、采煤工作面進(jìn)回風(fēng)巷、煤及半煤巖巷等處均安設(shè)有隔爆設(shè)施。綜采工作面采煤機(jī)截割部具有可靠的自動噴霧灑水功能。地面的主皮帶運(yùn)輸篩分樓裝有ZC72/3—Ⅱ回轉(zhuǎn)反吹自動清灰袋式除塵器，皮帶走廊裝有靜壓灑水裝置，煤產(chǎn)品經(jīng)皮帶走廊進(jìn)入儲煤場，儲煤場設(shè)有擋風(fēng)抑塵網(wǎng)，同時(shí)配置專用灑水滅塵系統(tǒng)。
3.一通三防治理火災(zāi)問題
3.1火災(zāi)的危害
礦井發(fā)生火災(zāi)會燒毀大量機(jī)械設(shè)備、設(shè)施、巷道及工作面，凍結(jié)大量的煤炭資源，而且燃燒生成的有毒有害煙氣，使處于排煙道上的工作人員的生命受到威脅和傷害，甚至引起瓦斯爆炸事故，給礦井帶來更大的災(zāi)難。
3.2火災(zāi)防治的現(xiàn)狀
井下發(fā)生火災(zāi)主要分為內(nèi)因和外因，目前治理火災(zāi)主要從防范入手，本著“預(yù)防為主，消防并舉”的原則，主要采取如下措施：本礦盡量使用不燃或耐燃的材料與制品及防止失控的高溫?zé)嵩矗瑫r(shí)建立膠帶巷獨(dú)立通風(fēng)系統(tǒng)是有效途徑，而且礦井設(shè)地面消防水池和井下消防管路系統(tǒng)，進(jìn)風(fēng)井口應(yīng)裝設(shè)防火鐵門，須有防止煙火進(jìn)入礦井的安全措施，井下使用的汽油、煤油和變壓器油必須裝入蓋嚴(yán)的鐵桶內(nèi)，由專人押運(yùn)送至使用地點(diǎn)，剩余的汽油、煤油和變壓器油必須運(yùn)回地面，嚴(yán)禁在井下存放，井上、下設(shè)置消防材料庫。內(nèi)因火災(zāi)的防治措施：合理地進(jìn)行巷道布置，防止漏風(fēng)，均壓防滅火，預(yù)防性灌漿，阻化劑、惰性氣體，凝膠，三相泡沫等。
3.3通防技術(shù)防治火災(zāi)的實(shí)施
均壓防火實(shí)質(zhì)是利用風(fēng)窗，風(fēng)機(jī)，調(diào)壓氣室和連通管等調(diào)壓設(shè)施，改變漏風(fēng)區(qū)域的壓力分布，降低漏壓風(fēng)差，減少漏風(fēng)。從而達(dá)到抑制遺煤自燃，墮化火區(qū)。或熄滅火源的目的。
火區(qū)的形成和發(fā)展與通風(fēng)系統(tǒng)不合理有一定的關(guān)系，因此合理 調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)可起到平衡火區(qū)漏風(fēng)風(fēng)壓的作用。從利于防滅火的角度出發(fā)，要遵循以下原則調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)：
1增加火區(qū)或采空區(qū)的并聯(lián)封路，減少并聯(lián)分支的風(fēng)阻和風(fēng)量。
2增加火區(qū)所在分支或其漏風(fēng)流經(jīng)路線的其他分支的風(fēng)阻，在非漏風(fēng)流經(jīng)的路線上減阻。
3降低火區(qū)漏風(fēng)源的壓能，增加漏風(fēng)匯的壓能。
4當(dāng)火區(qū)的漏風(fēng)源與漏風(fēng)匯分別處于進(jìn)回風(fēng)井附近時(shí)，應(yīng)設(shè)法降低主要通風(fēng)機(jī)負(fù)壓。
參考文獻(xiàn)：
【關(guān)鍵詞】煤礦；自燃；防治；方法
井下防治煤炭自燃的四大環(huán)節(jié)是：預(yù)防性治理措施，自燃的預(yù)測預(yù)報(bào)，形成火災(zāi)后快速處理，火區(qū)的日常管理。礦井防滅火保障體系主要包括組織機(jī)構(gòu)、系統(tǒng)保障、技術(shù)裝備和管理制度。它們是現(xiàn)場防滅火工作的兩個(gè)層面。
1、預(yù)防性措施
（1）開采設(shè)計(jì)
有利于防火的開拓、開采技術(shù)方案和采區(qū)、采面巷道布置及通風(fēng)系統(tǒng)原則：開拓、準(zhǔn)備巷道中煤層切割量少，回采進(jìn)度快、回采率高，系統(tǒng)簡單、風(fēng)流穩(wěn)定，漏風(fēng)量少，利于堵漏和采空區(qū)隔絕。
（2）堵漏措施
采空區(qū)上、下隅角采用不燃性固體材料充填，此項(xiàng)工作隨工作面回采進(jìn)行。實(shí)施均壓也是控制采空區(qū)漏風(fēng)的技術(shù)措施。
（3）采空區(qū)灌注黃泥漿
灌注黃泥漿是目前礦井較為常用的、有效的、覆蓋范圍最廣的區(qū)域性防滅火技術(shù)措施。主要要求：建立灌漿系統(tǒng)，合適的泥漿質(zhì)量，充足的灌漿量、有效的控制范圍。預(yù)防性灌漿方法分隨采隨灌和采后灌漿或采后補(bǔ)灌。具體有鉆孔灌漿、埋管或插管灌漿、膠管酒漿。
（4）井下高冒空硐及時(shí)處理
煤層巷道局部片幫或突出后的高冒處，是礦井防火工作的重點(diǎn)對象。統(tǒng)計(jì)表明，我國煤礦煤層局部高冒處自燃占井下煤炭自燃18%-31%，占所導(dǎo)致火災(zāi)事故27%。主要預(yù)防性措施是使用不燃性材料，充實(shí)高冒。
2、預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)
（1）煤炭自燃預(yù)測
煤炭自燃預(yù)測主要是依據(jù)煤炭自燃的充要條件，及影響煤炭自燃的主要因素，預(yù)測煤炭出現(xiàn)自燃的空間和時(shí)間。
煤炭自燃的時(shí)間預(yù)測：煤層自燃發(fā)火期估算方法，延長煤層自燃發(fā)火期的途徑。
煤炭自燃的空間預(yù)測：煤炭自燃的空間預(yù)測一般集中在三個(gè)問題上，即煤層自燃傾向性的鑒定；煤礦井下煤炭自燃的點(diǎn)位分布；采空區(qū)遺煤自燃的“三帶”劃分。
（2）煤炭自燃預(yù)報(bào)
煤炭自燃預(yù)報(bào)是按火災(zāi)出現(xiàn)和發(fā)展的規(guī)律，應(yīng)用成熟的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，采集處在萌芽狀態(tài)的火災(zāi)信息，進(jìn)行推斷后給出火情報(bào)告。準(zhǔn)確地進(jìn)行火災(zāi)早期預(yù)報(bào)，能克服預(yù)防不足。礦井火災(zāi)預(yù)報(bào)的方法。
3、常用滅火方法
（1）直接滅火。如果井下自燃演變?yōu)榛馂?zāi)時(shí)，滅火的第一原則是，利用現(xiàn)場己有條件，迅速采用直接的滅火方法消滅火災(zāi)于初期，避免火災(zāi)范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。如采用高壓水、備用的化學(xué)滅火器、高泡滅火劑器材。
（2）隔絕滅火。現(xiàn)場未能實(shí)施直接滅火或直接滅火未成功，要考慮采用封閉墻隔絕火區(qū)的方法滅火。采用隔絕滅火法基本原則是確保安全、快速封閉、縮小火區(qū)范圍。
一定要按井下周圍具體條件，火災(zāi)發(fā)展態(tài)勢等制定現(xiàn)場實(shí)施方案。封閉墻位置選擇、施工順序、質(zhì)量保證、數(shù)量及類型確定最為關(guān)鍵；施工封閉墻過程，應(yīng)加強(qiáng)對周圍巷道風(fēng)流、CH4、CO變化的觀測，掌握現(xiàn)場第一動態(tài)，及時(shí)修正方案；避免人員中毒，充分估計(jì)煤塵和瓦斯爆炸的危險(xiǎn)性。
（3）綜合滅火。井下局部地點(diǎn)（高冒）發(fā)生明火，即火源位置確定，要采取積極的直接滅火手段；在火勢難以直接撲滅時(shí)，再考慮封閉火區(qū)的辦法。對不能明確發(fā)火具置時(shí)，則要采取多種滅火方法實(shí)施綜合滅火。
（4）防火系統(tǒng)滅火。加強(qiáng)對發(fā)火范圍灌漿、注氮量，抑制火的惡化。
（5）鉆孔局部滅火。通過施工鉆孔到火點(diǎn)預(yù)計(jì)位置，壓注滅火材料，實(shí)施滅火。
（6）調(diào)控通風(fēng)系統(tǒng)。保持工作面系統(tǒng)穩(wěn)定，實(shí)施均壓控制漏風(fēng)量，控制火區(qū)發(fā)展。
（7）實(shí)施封閉墻，隔斷火區(qū)。
（8）風(fēng)流調(diào)度法。由煤層自燃引發(fā)的火災(zāi)，火勢發(fā)展已不能實(shí)施其他滅火方法時(shí)，應(yīng)謹(jǐn)慎采用調(diào)度井下風(fēng)流的方案。火勢的發(fā)展，存在有高差的巷道內(nèi)風(fēng)流成分出現(xiàn)變化，空氣溫度升高，密度變小，同其他聯(lián)絡(luò)巷道之間形成氣柱壓差火風(fēng)壓。火風(fēng)壓危害極大，能使井下風(fēng)流發(fā)生逆轉(zhuǎn)，難以預(yù)測，增加對火勢的控制難度。
風(fēng)流調(diào)度方案有：①保持原有系統(tǒng)穩(wěn)定；②維持風(fēng)流流向，減少火區(qū)供給風(fēng)量；③實(shí)施風(fēng)流短路；④礦井反風(fēng)。
風(fēng)流調(diào)度要求：井下人員要安全撤出；防止出現(xiàn)爆炸事故；控制火災(zāi)發(fā)展。保持原有通風(fēng)狀態(tài)，穩(wěn)定風(fēng)流。礦井反風(fēng)用于火災(zāi)發(fā)生在主要逆風(fēng)系統(tǒng)（井口附近、井筒、主要進(jìn)尺巷），它是一項(xiàng)全礦性的控制火災(zāi)發(fā)展趨勢的預(yù)案；減少火區(qū)風(fēng)量主要是為控制火勢，但這一措施必須確保火區(qū)瓦斯?jié)舛仍诎踩⒖煽貭顟B(tài)；停風(fēng)或局部短路必須慎用。
4、火區(qū)日常管理
井下火災(zāi)封閉成功后，接著的工作便是火區(qū)管理，主要包括以下三個(gè)方面：
（1）準(zhǔn)備工作
繪制火區(qū)位置關(guān)系圖，建立卡片；防火墻外口設(shè)置柵欄、揭示警標(biāo)、懸掛記錄板，填寫相關(guān)內(nèi)容；確定檢查內(nèi)容（漏風(fēng)情況、空氣溫度、氣體變化）。
（2）日常檢查
每日檢查一次，有變化則一天三班檢查；然后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
（3）火區(qū)注銷
其注銷前提要滿足“證實(shí)熄滅”條件。申請注銷獲批準(zhǔn)，可解除其“火區(qū)管理”。
（4）火區(qū)啟封
火區(qū)范圍需要恢復(fù)生產(chǎn)的，要經(jīng)注銷批準(zhǔn)后進(jìn)行。啟封前，一定要編制專門安全技術(shù)措施，明確啟封方法，充分考慮可能復(fù)燃時(shí)的應(yīng)急措施。啟封后3-5天，還要加強(qiáng)對通風(fēng)、溫度（氣溫、水溫）、氣體變化等進(jìn)行檢查。
5、防滅火保障體系
具有自然發(fā)火危險(xiǎn)性的礦井，要建立、健全和完善防滅火保障體系。礦井防滅火保障體系主要包括以下幾個(gè)方面。
（1）組織保障。設(shè)立防火專門機(jī)構(gòu)，配足配齊人員，明確領(lǐng)導(dǎo)。
（2）防滅火系統(tǒng)保障。按礦井實(shí)際建立與之適應(yīng)的永久性防滅火主體系統(tǒng)束管系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：煤礦安全 一通三防 事故防治
中圖分類號：X752文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A
0前言
目前，就我國煤礦企業(yè)的安全生產(chǎn)現(xiàn)狀來看，盡管我國煤礦企業(yè)已經(jīng)做出了較大的努力，并且也已經(jīng)取得了長足的進(jìn)步，但是，我國煤礦企業(yè)安全事故的發(fā)生仍然沒有得到有效的遏制，給煤礦生產(chǎn)一線員工的人身財(cái)產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重的威脅，煤礦企業(yè)常講的“一通三防”，“一通”是指礦井的通風(fēng)，這在煤礦生產(chǎn)中占有極其重要的地位。類似人與氧氣的關(guān)系，人活著不能沒有氧氣，井下沒有通風(fēng)就不能下井作業(yè)就是這個(gè)道理。礦井通風(fēng)是利用礦井的主扇使地面的大氣進(jìn)入井下，供給井下工作人員足夠呼吸使用的新鮮空氣，同時(shí)沖淡和排除井下有害氣體及浮游礦塵，使井下有良好的氣候條件，保持適合的勞動條件。“三防”是指防治瓦斯、防滅火、防治礦塵。所以說，“一通三防”工作在當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期都將是我國當(dāng)前煤礦生產(chǎn)的重要工作。基于這一現(xiàn)狀，筆者結(jié)合自身多年的工作實(shí)踐，就我國當(dāng)前煤礦企業(yè)“一通三防”工作的加強(qiáng)問題進(jìn)行深入分析與論述，以期能夠促進(jìn)我國當(dāng)前煤礦企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。
1.一通三防治理瓦斯問題
1.1瓦斯的危害
煤礦瓦斯是煤層的一種伴生氣體，主要成分是甲烷。是礦井中一種最常見的有害氣體，在開采過程中以不同形式從煤層中涌出。具體體現(xiàn)在兩個(gè)方面：①瓦斯具有燃燒爆炸的危險(xiǎn)，②煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)。瓦斯事故難以預(yù)測。一旦發(fā)生，造成大量的人員傷亡和巨大的經(jīng)濟(jì)損失，對煤礦的安全生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重地威脅。
1.2瓦斯治理的現(xiàn)狀
我國煤礦事故的事故總量過高，而且特大事故尚未得到有效遏制，其中瓦斯事故比例高，人員傷亡大，在特大事故中80%以上是瓦斯事故，每年因瓦斯事故造成的死亡人數(shù)約2000人，占事故總死亡人數(shù)的近1/3。
1.3通防技術(shù)治理瓦斯的實(shí)施
（一）、提高認(rèn)識，提高理念：
嚴(yán)格遵循治理瓦斯必須采用抽放，堅(jiān)持先抽后采，先抽后掘的方針；只有打不好的鉆孔，沒有抽不出的瓦斯，要提高鉆孔打鉆質(zhì)量、密度、和封孔效果；要從根本上改變對瓦斯超限事故的認(rèn)識，變被動防范為主動治理瓦斯。
（二）、技術(shù)措施：
根據(jù)煤層煤質(zhì)，透氣性、瓦斯含量、卸壓程度編制掘進(jìn)工作面瓦斯抽采設(shè)計(jì)，明確制定出鉆孔的有關(guān)參數(shù)；打鉆人員要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)施工，不能超出允許值范圍外；打鉆完工后要有專人驗(yàn)鉆、封孔、觀測抽放效果；技術(shù)人員要根據(jù)抽放效果及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)，所有施工嚴(yán)格按照《規(guī)程》及《一通三防管路制度》嚴(yán)格進(jìn)行，并嚴(yán)格要求通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)工作，做到按需供風(fēng)，優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)，杜絕短路風(fēng)、循環(huán)風(fēng)、串路風(fēng)、盲巷區(qū)等狀態(tài)，保證通風(fēng)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
2解決措施
2.1加強(qiáng)局部通風(fēng)管理
局部通風(fēng)對應(yīng)的管理力度需要得到加大，每個(gè)掘進(jìn)頭都要安設(shè)自動切換器，這樣即使主風(fēng)機(jī)停運(yùn)，備用的也能夠開啟。通風(fēng)系統(tǒng)一定要完整、可靠和穩(wěn)定，堅(jiān)決不能存在于規(guī)定要求不符合的老塘、擴(kuò)散和串聯(lián)這些通風(fēng)形式。將回風(fēng)巷布設(shè)到所有的采區(qū)，對于旋式局部通風(fēng)機(jī)，要加大投入，將11千瓦和這一水平以下的通風(fēng)機(jī)都要予以淘汰，最終保證風(fēng)速和風(fēng)量與要求的相符合。
2.2加強(qiáng)瓦斯管理
在瓦斯管理方面，堅(jiān)持“寧停三天，不搶一秒”的原則，做到瓦斯超限不處理不放過、匯報(bào)不清不放過、漏報(bào)假報(bào)不放過、系統(tǒng)不穩(wěn)定不放過。每次局扇停電、停風(fēng)，不論是否造成瓦斯積聚（每天檢漏試驗(yàn)除處），瓦斯員必須向通風(fēng)值班室和調(diào)度室匯報(bào)，通風(fēng)部門都要登記備查。現(xiàn)場施工單位的區(qū)隊(duì)長、班組長要向調(diào)度室匯報(bào)，并協(xié)助瓦斯員、員將人員全部撤出，切斷電源、設(shè)置臨時(shí)柵欄警標(biāo)。恢復(fù)送電前，必須檢查瓦斯，只有在瓦斯不超過，瓦斯員同意后方可恢復(fù)送電。
2.3加強(qiáng)火災(zāi)的預(yù)防
煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場的火災(zāi)一般包括外源火災(zāi)以及自燃火災(zāi)兩種形式，下面筆者就這兩種火災(zāi)形式分別進(jìn)行對策分析：
第一，外源火災(zāi)的預(yù)防。外源火災(zāi)發(fā)生的原因主要是：使用明火疏忽大意，電器設(shè)備和維護(hù)不好，井下放炮時(shí)違反技術(shù)操作規(guī)程。所以，預(yù)防外源火災(zāi)的措施主要包括以下幾個(gè)方面：首先，杜絕產(chǎn)生明火源；其次，設(shè)置防火門和消防器材及滅火設(shè)備；再次，采用不燃性材料支護(hù)；最后，設(shè)置井下消防供水系統(tǒng)。
第二，自燃火災(zāi)的預(yù)防。為了達(dá)到防止自燃發(fā)火的目的，可以從以下幾個(gè)方面考慮防火措施。首先，開采技術(shù)措施：從防止自燃火災(zāi)的角度出發(fā)，對開拓、開采的要求是：最小的煤層暴露空間，最大的煤炭采出率，最快的開采速度，易于隔絕的空間。滿足上述要求的措施有以下幾點(diǎn)：科學(xué)的選擇開拓開采方法，選擇合理的通風(fēng)系、防止漏風(fēng)。其次，預(yù)防性灌漿：預(yù)防性灌漿是防止自燃發(fā)火最有效、應(yīng)用最廣泛的一項(xiàng)措施。它將水、漿材按適當(dāng)比例混合攪拌，制成一定濃度的漿液，借助輸漿管路送往可能發(fā)生自燃的采區(qū)，以防止自燃火災(zāi)的發(fā)生。預(yù)防性灌漿的作用：一是隔氧，二是降溫。再次，阻化劑防火：阻化劑防火工藝：一是采煤工作面向采空區(qū)的遺煤噴灑阻化液，防止煤炭自燃；二是向可能或己經(jīng)開始氧化發(fā)熱的煤壁打鉆孔，注入阻化液，控制煤的自燃；三是利用專用設(shè)備向采空區(qū)送入霧化阻化劑。最后，均壓防火：均壓防火是通過設(shè)置調(diào)壓裝置或調(diào)整通風(fēng)流系統(tǒng)，改變井下巷道中空氣壓力的分布狀態(tài)，盡可能減少或消除漏風(fēng)通道兩端的壓力差，達(dá)到減少或消除漏風(fēng)、抑制自燃的目的。
2.4做好煤塵的防治
對于礦井的安全管理來講，煤塵是一個(gè)非常重大的事故隱患，可以說生產(chǎn)過程要想實(shí)現(xiàn)安全管理，防塵是關(guān)鍵，防塵受到較大的人為因素的制約，管理起來難度很大，故而一定要高度重視，加強(qiáng)管理。具體來講，首先人本管理需要得到強(qiáng)化，對各級人員加強(qiáng)培訓(xùn)，把防塵潛移默化到員工的意識層面；其次管理責(zé)任予以層層分解，一直到現(xiàn)場，保證措施能夠得到嚴(yán)格的落實(shí)；第三投入需要得到持續(xù)的提高，創(chuàng)新水平需要得到不斷的提升，最終期望能夠?qū)崿F(xiàn)自動化的綜合防塵。
參考文獻(xiàn)：
[關(guān)鍵詞] 瓦斯爆炸；防治技術(shù)；發(fā)展趨勢
中圖分類號：TD712 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：
在煤炭開采過程中，瓦斯爆炸、煤塵爆炸、煤與瓦斯突出、中毒、窒息礦井火災(zāi)、透水、頂板冒落等多種災(zāi)害事故時(shí)有發(fā)生。在這些事故中尤以瓦斯爆炸造成的損失最大，從每年的事故統(tǒng)計(jì)中來看，煤礦發(fā)生一次死亡10人以上的特大事故中，絕大多數(shù)是由于瓦斯爆炸，為此，瓦斯稱為煤礦災(zāi)害之王。因此，分析瓦斯爆炸原因，制訂防治對策，顯得特別重要。
1瓦斯爆炸原因分析
1.1瓦斯爆炸特點(diǎn)
根據(jù)多年對煤礦瓦斯爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析，可以發(fā)現(xiàn)有如下一些特點(diǎn)：①瓦斯爆炸多為大事故；②事故地點(diǎn)多發(fā)生在采煤與掘進(jìn)工作面；③瓦斯爆炸造成的破壞波及范圍大；④多為火花引爆；⑤高瓦斯礦井、低瓦斯礦井均有發(fā)生；⑥瓦斯爆炸多發(fā)生在鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦。
1.2事故原因分析
煤礦發(fā)生瓦斯爆炸事故與許多因素有關(guān)，但總的來說，主要與自然因素、安全技術(shù)手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關(guān)，發(fā)生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導(dǎo)致的。
（1）煤礦開采條件差
我國煤礦井下開采條件普遍較差，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2000年全國國有重點(diǎn)煤礦共有580處礦井進(jìn)行了瓦斯等級鑒定，其中高瓦斯礦井160處，低瓦斯礦井298處，煤與瓦斯突出礦井122處；有自然發(fā)火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險(xiǎn)礦井427處，占73.16%。
（2）瓦斯積聚的存在
煤礦井下造成瓦斯積聚的原因很多，但主要有通風(fēng)系統(tǒng)不合理和局部通風(fēng)管理不善是瓦斯積聚的主要原因。造成供風(fēng)地點(diǎn)風(fēng)量不足，而引起瓦斯積聚；有2起事故主要是因停電停風(fēng)而引起瓦斯積聚；有1起是盲巷積聚的瓦斯被引爆。
（3）引爆火源的存在
煤礦井下引爆瓦斯的火源有：爆破火花、電氣火花、摩擦撞擊火花、靜電火花、煤炭自燃等。但放炮和電器設(shè)備產(chǎn)生的火花是瓦斯爆炸事故的主要火源。
（4）裝備不足、管理不落實(shí)
礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監(jiān)測監(jiān)控，以風(fēng)定產(chǎn)”方針未得到完全落實(shí)。但因傳感器數(shù)量不足、安裝位置不對、顯示器不顯示數(shù)據(jù)等問題，不能有效發(fā)揮其應(yīng)有的作用。此外鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦發(fā)生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統(tǒng)或抽放系統(tǒng)不能有效運(yùn)行。
（5）管理水平低
許多事故分析發(fā)現(xiàn)，但未引起重視，最終釀成特大瓦斯爆炸事故。因此，管理水平和職工的安全意識對于煤礦的長期安全生產(chǎn)非常重要。
（6）企業(yè)技術(shù)管理薄弱
一些煤礦企業(yè)由于采煤方法落后，引起礦井采掘布置不合理，通風(fēng)系統(tǒng)不完善，此外，作業(yè)規(guī)程編制不符合實(shí)際，針對性不強(qiáng)，給安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重隱患。
2控制瓦斯爆炸事故的技術(shù)措施
瓦斯爆炸事故的防治可分為預(yù)防爆炸和抑制爆炸。預(yù)防爆炸主要有：優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng)，防治瓦斯積聚，加強(qiáng)瓦斯?jié)舛群突鹪幢O(jiān)測；抑制爆炸主要采用隔爆抑爆裝置將瓦斯爆炸限制在一定范圍內(nèi)，從而減少人員傷亡和災(zāi)害事故所造成的損失。
2. 1瓦斯爆炸事故的預(yù)防措施
（1）煤礦瓦斯抽放技術(shù)
①我國國有煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占總礦井?dāng)?shù)的46%。瓦斯抽放是減少礦井瓦斯涌出量、防止瓦斯爆炸和突出的治本措施，保護(hù)大氣環(huán)境的重要手段。如皖北煤電集團(tuán)公司祁東煤礦利用抽放瓦斯進(jìn)行發(fā)電取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
②為提高瓦斯抽放率，目前主要需解決長鉆孔定向鉆進(jìn)技術(shù)，研制鉆進(jìn)能力更強(qiáng)的鉆機(jī)具；完善和提高擴(kuò)孔技術(shù)、造穴技術(shù)和封孔技術(shù)；開發(fā)新的瓦斯抽放技術(shù)及設(shè)備。
③煤礦瓦斯治理也應(yīng)該與煤層氣產(chǎn)業(yè)化緊密結(jié)合起來。
④利用多分支羽狀適用技術(shù)，解決低滲煤層瓦斯治理問題，以提高抽采率。
（2）礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪幢O(jiān)測技術(shù)
礦井瓦斯?jié)舛燃盎鹪吹膶?shí)時(shí)自動監(jiān)測對于防止瓦斯爆炸非常重要，已有多個(gè)礦井安裝了礦井安全綜合監(jiān)控系統(tǒng)，并具有如下功能：①礦井環(huán)境和工況參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控；②主要通風(fēng)機(jī)在線監(jiān)測；③巷道火災(zāi)實(shí)時(shí)監(jiān)測；④礦井瓦斯抽放實(shí)時(shí)監(jiān)測；⑤沖擊地壓實(shí)時(shí)監(jiān)測；⑥煤與瓦斯突出實(shí)時(shí)監(jiān)測；⑦煤層自然發(fā)火實(shí)時(shí)監(jiān)測等多種功能。監(jiān)控系統(tǒng)的安裝極大地提高了煤礦的安全管理自動化水平，防止了許多事故的發(fā)生。
（3）井下火源防治
除炸藥安全性檢驗(yàn)、電器防爆檢驗(yàn)，還需防止火源與瓦斯積聚在同時(shí)同地點(diǎn)出現(xiàn)，采用風(fēng)電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外加強(qiáng)明火的管理，消除引爆瓦斯的火源。
（4）優(yōu)化通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)及通風(fēng)系統(tǒng)
合理可靠的通風(fēng)系統(tǒng)是防止瓦斯事故和控制災(zāi)害擴(kuò)大的重要措施，為此，瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時(shí)設(shè)計(jì)，超前施工，同時(shí)投入使用。
2.2隔爆措施
礦井隔爆抑爆裝置是控制瓦斯爆炸的最后一道屏障，當(dāng)瓦斯爆炸發(fā)生后，依靠預(yù)先設(shè)置的裝置可以阻止爆炸的傳播，限制火焰的傳播范圍，主要有被動式隔爆棚和自動抑爆裝置。
（1）被動式隔爆棚
隔爆巖粉棚、隔爆水槽棚和隔爆水袋棚因成本低、安裝方便，因而得到了廣泛的使用，目前研制的XGS型和KYG型隔爆棚，具有適應(yīng)性強(qiáng)，安裝、拆卸和移動方便的特點(diǎn)。
（2）自動式抑爆裝置
使用壓力或溫度傳感器，在爆炸發(fā)生時(shí)探測爆炸波，從而達(dá)到抑制爆炸火焰?zhèn)鞑サ哪康摹BW-1型無電源觸發(fā)式抑爆裝置，適合安裝在距爆源 20～45m的巷道中。
3結(jié) 論
瓦斯爆炸事故的防治是煤礦安全工作的一個(gè)系統(tǒng)工程，除了完善可靠的安全裝備和采取有效的措施外，還應(yīng)加強(qiáng)安全管理和安全監(jiān)督，重視員工安全意識的培養(yǎng)。只有把安全放在首位，認(rèn)真落實(shí)瓦斯治理的“十二字”方針，健全各項(xiàng)規(guī)章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他災(zāi)害事故才能大幅度地減少，煤礦的安全狀況才能得到根本好轉(zhuǎn)。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳學(xué)志. 淺談如何防治瓦斯災(zāi)害的發(fā)生[J]. 山西焦煤科技，2006，8（8）：28-29.
[2] 趙永強(qiáng). 淺談高瓦斯綜采工作面的綜合治理[J]. 河北煤炭，2006（2）：20-21.
[3] 吳財(cái)芳，曾 勇，秦 勇.煤與瓦斯共采技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用發(fā)展[J]. 中國礦業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2004，33（2）：137-140.
[4] 黃永菲.高瓦斯采面回收瓦斯綜合治理技術(shù)實(shí)踐[J]. 水力采煤與管道運(yùn)輸，2006，6（2）：36-37.
作者簡介：李波，2010年畢業(yè)于安徽理工大學(xué)能源與安全學(xué)院安全工程專業(yè)，本科學(xué)歷。現(xiàn)為新集二礦通防辦工程師，主要從事防突及瓦斯治理技術(shù)管理工作。
參考文獻(xiàn)：
[1] 陳學(xué)志. 淺談如何防治瓦斯災(zāi)害的發(fā)生[J]. 山西焦煤科技，2006，8（8）：28-29.
[2] 趙永強(qiáng). 淺談高瓦斯綜采工作面的綜合治理[J]. 河北煤炭，2006（2）：20-21.
【關(guān)鍵詞】通風(fēng);防瓦斯;防煤塵;防火
1.防治瓦斯
1.1加強(qiáng)通風(fēng)
礦井通風(fēng)的基本任務(wù)之一就是把瓦斯等有害氣體及粉塵的濃度稀釋到安全濃度以下并排至井外,所以加強(qiáng)通風(fēng)既是防止瓦斯積聚的基本方法也是主要措施。加強(qiáng)通風(fēng)的基本要求有:①合理的選擇最佳的通風(fēng)系統(tǒng),實(shí)行分區(qū)通風(fēng),以確保礦井、水平、采區(qū)均有獨(dú)立、合理的通風(fēng)系統(tǒng);②瓦斯礦井一般應(yīng)采用抽出式通風(fēng)以防止主通風(fēng)機(jī)停運(yùn)時(shí)積存在采空區(qū)的瓦斯大量涌出;③正確的分配風(fēng)量,使每一個(gè)工作面都有足夠的風(fēng)量通過;④在瓦斯礦井中,回采工作面、回風(fēng)巷道都要采用上行風(fēng)。通風(fēng)是排除瓦斯的最主要手段，井下所有采掘工作面、峒室等巷道都必須保證風(fēng)量和風(fēng)速，滿足稀釋瓦斯到《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定界限，杜絕瓦斯事故。首先，對于采煤工作面應(yīng)預(yù)防上隅角的瓦斯超限，保證工作面的風(fēng)量。采煤工作面是負(fù)壓通風(fēng)，合理的通風(fēng)系統(tǒng)是保證工作面風(fēng)量的基礎(chǔ)。整個(gè)礦井的生產(chǎn)和通風(fēng)是相匹配的，為了避免采掘工作面的風(fēng)量供給不足，首先應(yīng)該采掘平衡，不要將礦井的采掘活動的安排過于集中。其次，各采區(qū)在開拓工作面時(shí)，應(yīng)該先掘中部車場，避免造成掘進(jìn)與工作面的串聯(lián)通風(fēng)及掘進(jìn)工作面之間的串聯(lián)通風(fēng)。
1.2使用瓦斯抽放系統(tǒng)并提高對瓦斯災(zāi)害的認(rèn)識
礦井瓦斯抽放是消除煤礦重大瓦斯事故的治本措施，不僅減少和消除礦井瓦斯對煤礦安全生產(chǎn)的威脅，且?guī)椭鉀Q礦井僅靠通風(fēng)難以解決的問題，減少礦井通風(fēng)負(fù)擔(dān)，也是保證安全生產(chǎn)的預(yù)防性措施。首先，根據(jù)采掘工作面煤層的瓦斯參數(shù)，選擇科學(xué)合理的瓦斯抽放方法。其次，依據(jù)煤層瓦斯參數(shù)和抽放方法，編制科學(xué)合理的瓦斯抽放設(shè)計(jì)指導(dǎo)生產(chǎn)。再次，做好井下瓦斯管路、抽放鉆場等檢查維護(hù)管理工作。定期進(jìn)行抽放瓦斯計(jì)量的測定工作，提高瓦斯抽放率，保證安全生產(chǎn)。加大瓦斯抽放設(shè)備以及管路投入,提高礦井的抽放能力,認(rèn)真抓好抽放工作。主要做好如下工作:搞好區(qū)域預(yù)抽,加快突出煤層底板抽放巷掘進(jìn),為突出煤層巷道今后的安全掘進(jìn)打下基礎(chǔ); 加大底板預(yù)抽打鉆速度及本煤層預(yù)抽的打鉆速度,切實(shí)解決被解放煤層采面回采期間的瓦斯問題,確保回采期間的瓦斯得到根治; 增加抽放力量,保證抽放工作正常完成,保證采面回采有足夠的預(yù)抽時(shí)間。
1.3加強(qiáng)瓦斯監(jiān)測監(jiān)控管理
通過定點(diǎn)和不定點(diǎn)，24 小時(shí)不間斷的監(jiān)測手段，對瓦斯的狀態(tài)形成一個(gè)可視網(wǎng)，出現(xiàn)異常能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，迅速采取有效的措施，防止瓦斯災(zāi)害事故的發(fā)生。監(jiān)測監(jiān)控大體可分靜態(tài)和動態(tài)兩種。靜態(tài)監(jiān)測監(jiān)控的重點(diǎn)是管好、用好現(xiàn)有安全監(jiān)測監(jiān)控，利用現(xiàn)有的科技手段，對風(fēng)量、風(fēng)速、瓦斯以及一氧化碳等有害氣體進(jìn)行監(jiān)測和監(jiān)控；利用瓦斯斷電報(bào)警儀、三專兩閉鎖等設(shè)施解決瓦斯超限時(shí)的斷電停機(jī)、瓦斯超限報(bào)警、停風(fēng)就斷電的問題。同時(shí)，監(jiān)測人員通過監(jiān)視屏幕，不間斷監(jiān)視瓦斯動態(tài)情況。
總之在防治瓦斯的過程中要嚴(yán)格堅(jiān)持“瓦斯超限就是事故”的原則,堅(jiān)持“先抽后采,先抽后掘,以風(fēng)定產(chǎn)”加強(qiáng)礦井瓦斯抽放工作。合理安排礦井采取的采掘工程,合理分配礦井風(fēng)量,堅(jiān)決防止超風(fēng)量能力生產(chǎn)。
2.防治煤塵
2.1建立健全嚴(yán)格的檢查管理制度和專門的組織機(jī)構(gòu)
首先是對已建立的通風(fēng)除塵系統(tǒng)、通風(fēng)設(shè)備加強(qiáng)維修和管理,以保證取得良好的通風(fēng)效果。定期測定工作點(diǎn)空間的空氣中含塵濃度,看其是否符合我國關(guān)于煤塵含量的標(biāo)準(zhǔn),其標(biāo)準(zhǔn)見表1,各煤礦在防治煤塵的過程中要參照此標(biāo)準(zhǔn)檢查工作是否到位。其次是對接觸塵毒的人員定期進(jìn)行身體檢查,做到早發(fā)現(xiàn)、早治療,并及早調(diào)離接觸塵毒的作業(yè)環(huán)境。
2.2礦山綜合防塵技術(shù)手段
礦山綜合防塵是指采用各種技術(shù)手段減少礦山粉塵的產(chǎn)生量、降低空氣中的粉塵濃度,以防止粉塵對人體、礦山安全等產(chǎn)生危害的措施。綜合防塵技術(shù)措施大體上可分為通風(fēng)除塵、濕式作業(yè)、凈化風(fēng)流、個(gè)體防護(hù)及一些特殊的除塵降塵措施。①通風(fēng)除塵:通風(fēng)除塵是指通過風(fēng)流的流動將井下作業(yè)點(diǎn)的懸浮礦塵帶出,降低作業(yè)場所的礦塵濃度,因此搞好礦井通風(fēng)工作能有效地稀釋和及時(shí)的排出礦塵。決定通風(fēng)除塵效果的主要因素是風(fēng)速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。風(fēng)速過低,粗粒礦塵將與空氣分離下沉,不易排出;風(fēng)速過高,能將落塵揚(yáng)起,增大礦內(nèi)空氣中的粉塵密度。一般來說,掘進(jìn)工作面的風(fēng)速應(yīng)控制在0.4～0.7m/s,機(jī)械化采煤工作面風(fēng)速應(yīng)控制在1.5～2.5m/s為宜。②濕式作業(yè):濕式作業(yè)是利用水或者其它液體,使之與塵粒相接觸而捕集粉塵的方法,它是礦井綜合防塵的主要技術(shù)措施之一,具有所需設(shè)備簡單、使用方便、費(fèi)用較低和除塵效果好等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是增加了工作場所的濕度,惡化了工作環(huán)境,能影響煤礦產(chǎn)品的質(zhì)量,除缺水和嚴(yán)寒地區(qū)外,一般煤礦應(yīng)用較為廣泛,中國煤礦較成熟的經(jīng)驗(yàn)是采取濕式鑿巖為主,配合噴霧灑水、水炮泥和水封爆破以及煤層注水等防塵技術(shù)。③凈化風(fēng)流:凈化風(fēng)流是使井巷中含塵的空氣通過一定的設(shè)施或設(shè)備,將礦塵捕獲的技術(shù)措施,目前使用較多的是水幕凈化風(fēng)流和濕式除塵裝置。④個(gè)體防護(hù):個(gè)體防護(hù)的用具主要有防塵口罩、防塵風(fēng)罩、防塵帽、防塵呼吸器等,其目的是使佩帶者能呼吸凈化后的潔凈空氣而不影響正常工作。
3.防治火災(zāi)
3.1自燃火災(zāi)的預(yù)防
為了達(dá)到防止自燃發(fā)火的目的,可以從以下幾個(gè)方面考慮防火措施。①開采技術(shù)措施:從防止自燃火災(zāi)的角度出發(fā),對開拓、開采的要求是:最小的煤層暴露空間,最大的煤炭采出率,最快的開采速度,易于隔絕的空間。滿足上述要求的措施有以下幾點(diǎn):正確的選擇開拓開采方法,選擇合理的通風(fēng)系、防止漏風(fēng)。②預(yù)防性灌漿:預(yù)防性灌漿是防止自燃發(fā)火最有效、應(yīng)用最廣泛的一項(xiàng)措施。它將水、漿材按適當(dāng)比例混合攪拌,制成一定濃度的漿液,借助輸漿管路送往可能發(fā)生自燃的采區(qū),以防止自燃火災(zāi)的發(fā)生。預(yù)防性灌漿的
作用:一是隔氧,二是降溫。③阻化劑防火:阻化劑防火工藝:一是采煤工作面向采空區(qū)的遺煤噴灑阻化液,防止煤炭自燃;二是向可能或已經(jīng)開始氧化發(fā)熱的煤壁打鉆孔,注入阻化液,控制煤的自燃;三是利用專用設(shè)備向采空區(qū)送入霧化阻化劑。④均壓防火:均壓防火是通過設(shè)置調(diào)壓裝置或調(diào)整通風(fēng)流系統(tǒng),改變井下巷道中空氣壓力的分布狀態(tài),盡可能減少或消除漏風(fēng)通道兩端的壓力差,達(dá)到減少或消除漏風(fēng)、抑制自燃的目的,均壓防火分為開區(qū)均壓和閉區(qū)均壓兩類。⑤惰性氣體防火:惰性氣體防火,是利用惰性氣體的窒息作用抑制可燃物燃燒的一種防火方法,同時(shí)也是一種滅火方法。常用的惰性氣體有氮?dú)狻⒍趸細(xì)怏w以及燃料燃燒生成的煙氣等,目前主要采用的是氮?dú)夥罍缁稹?/p>
3.2外源火災(zāi)的預(yù)防
外源火災(zāi)發(fā)生的原因主要是:使用明火疏忽大意,電器設(shè)備和維護(hù)不好,井下放炮時(shí)違反技術(shù)操作規(guī)程。因此,預(yù)防外源火災(zāi)的的措施主要有:①杜絕產(chǎn)生明火源;②設(shè)置防火門和消防器材及滅火設(shè)備;③采用不燃性材料支護(hù);④設(shè)置井下消防供水系統(tǒng)。
關(guān)健詞： 瓦斯火災(zāi)氮?dú)庵卫?/p>
中圖分類號:TD82文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1672-3791(2012)02(c)-0000-00
1 概況
山西煤炭進(jìn)出口集團(tuán)左權(quán)鑫順煤業(yè)有限公司為我省煤炭企業(yè)兼并重組后的保留礦井，由原山西左權(quán)鑫順煤業(yè)有限公司和原山西左權(quán)突提煤業(yè)有限公司兼并重組而成。生產(chǎn)能力1800kt/a，批采4、15號煤層。原突提煤業(yè)開采4號煤層時(shí)批復(fù)等級為高瓦斯礦井。據(jù)2010年9月28日晉煤瓦發(fā)[2010]1119號文件的批復(fù)，現(xiàn)鑫順煤業(yè)在開采4、15號煤層時(shí)，礦井最大相對瓦斯涌出量為66.31 m3/t，最大絕對瓦斯涌出量為251.17 m3/min，預(yù)測結(jié)論為高瓦斯礦井。
2 內(nèi)因火災(zāi)的引發(fā)原因
2010年1月28日礦井總回風(fēng)大巷CO有升高的趨勢，報(bào)警濃度的最大值60ppm，持續(xù)3小時(shí)。經(jīng)下井檢查，為150109回采工作面回風(fēng)順槽閉墻前和瓦斯尾巷密閉前CO涌出。1月29日上午在瓦斯抽放管路內(nèi)和150109工作面尾巷閉墻前采兩個(gè)氣樣，經(jīng)檢測，煤層燃燒的標(biāo)志性氣體CO、C2H4、C2H6濃度很高，分析結(jié)果為150109回采工作面采空區(qū)著火。分析原因?yàn)椋忽雾樏簶I(yè)15號煤層150109工作面采空區(qū)火源來自上距15號煤層間距13m左右的14號煤層，因15號煤層采空后頂板巖層塌陷后形成裂隙、通道，左權(quán)地區(qū)的14號煤層硫和磷的含量較高，極易自燃。在有裂隙、通道的情況下，14號煤層先著火，后坍塌至15號煤層采空區(qū)，給15號煤層的浮煤提供了著火火源。是一場內(nèi)因火災(zāi)。
3 應(yīng)用惰性氣體滅火方案的提出
經(jīng)研究分析，制定了兩個(gè)方案：一直接滅火。二采用成熟的、經(jīng)濟(jì)的惰性氣體滅火。通過現(xiàn)場狀況分析，此時(shí)現(xiàn)場不具備直接滅火條件。既有瓦斯又有火，可謂瓦斯與火并存，如果打開密閉直接滅火，會增加采空區(qū)的氧氣濃度，增大火勢，同時(shí)可能引發(fā)瓦斯爆炸，且有害氣體通過沿途都無法進(jìn)行其它工作。顯然直接滅火行不通，不但不能滅火，且可能是災(zāi)情進(jìn)一步擴(kuò)大，殃及礦井安全。控制火災(zāi)事故擴(kuò)大、防止瓦斯事故發(fā)生已是當(dāng)務(wù)之急、迫在眉睫。由于這是首次出現(xiàn)在本礦高瓦斯礦井回采工作面采空區(qū)內(nèi)的火災(zāi)事故，以往也無經(jīng)驗(yàn)借鑒，綜合分析著火原因，決定采取第二方案。先撤出井下影響區(qū)域內(nèi)的所有人員，由救護(hù)隊(duì)下井偵查險(xiǎn)情。關(guān)閉150107工作面回風(fēng)順槽的臨近層抽放鉆孔，減少150109工作面采空區(qū)的供氧量。在救護(hù)隊(duì)的監(jiān)護(hù)下，使用高分子快速封堵材料對與150109工作面采空區(qū)相通的各道閉墻進(jìn)行進(jìn)一步封堵，以減少漏風(fēng)量。并做到正常供風(fēng)以防瓦斯局部積聚。然后采用惰性氣體滅火。
4 方案的確定
惰性氣體滅火常用的有CO2和N2兩種： CO2的密度相當(dāng)于空氣的1.52，對仰斜開采工作面的采空區(qū)和傾斜巷道的下部較好，對水平和上行巷道的效果較差，且易溶于水和吸附在煤體上，損失量比較大，生產(chǎn)成本高，應(yīng)用工藝復(fù)雜。而150109工作面采空區(qū)正是水平分布，不適宜采用。而N2的密度與空氣相近，易于和空氣混合，具有減少漏風(fēng)的作用、降溫的作用、防止煤的自燃發(fā)熱和自燃的作用、降低燃燒強(qiáng)度的作用，能迅速遏制火災(zāi)，注氮?dú)鉁缁疬^程中不損壞井巷和設(shè)備，使災(zāi)后恢復(fù)工作簡單，恢復(fù)工期短，且生產(chǎn)成本低（原料為大氣中的氮?dú)赓Y源，氮?dú)獬杀?.4元/m3左右），操作簡單。氮?dú)鉁缁鹦枰臈l件是封閉的環(huán)境，有氮?dú)廨斔偷墓苈罚啃r(shí)5m3的水，目前工作面的實(shí)際情況滿足以上條件。因此最終決定采取注氮滅火的方案。
5 氮?dú)夥罍缁鹱饔迷?/p>
注氮防滅火的實(shí)質(zhì)是向采空區(qū)氧化帶內(nèi)或火區(qū)內(nèi)注入一定流量的氮?dú)猓蛊溲鹾拷档?0%或3%以下，達(dá)到防火、滅火和抑制瓦斯爆炸的目的，其作用有：
1） 消除瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。在煤礦當(dāng)采空區(qū)一旦出現(xiàn)火災(zāi)，危害最大的是導(dǎo)致其內(nèi)混合氣體的爆炸。由混合氣體爆炸三角形知，混合氣體中氧含量低于12%時(shí)就有減小爆炸的可能性。但是，混合氣體爆炸的界限不僅取決于這種氣體在空氣中所占的百分比，還部份地決定于混合氣體的溫度和氣壓。溫度和氣壓的增高使這個(gè)界限擴(kuò)大，反之縮小。如果混合氣體被加熱到300℃，氧含量為9%時(shí)就能發(fā)生爆炸。國內(nèi)的研究表明，將氧氣的臨界含量控制在5%以下時(shí)幾乎能防止任何爆炸，否則爆炸還有可能發(fā)生。而氧氣的含量低于10%時(shí)混合氣體的爆炸有顯著的降低。正是從這一理論出發(fā)，向火區(qū)注入氮?dú)夂笫蛊溲鹾拷档停抑灰鹾康陀?0%時(shí)就能大大地減少爆炸的可能性。2） 減少漏風(fēng)的作用。采空區(qū)漏風(fēng)是造成自然發(fā)火的主要原因之一。對于封閉或半封閉的采空區(qū)而言，從理論上講，注入氮?dú)夂笤黾恿似渥⑷肟臻g內(nèi)混合氣體的總量，能夠減少封閉區(qū)內(nèi)外之間的壓力差，從而起到減少封閉區(qū)外部向內(nèi)部漏風(fēng)的作用。如果巷道里的密閉墻有裂縫或密閉強(qiáng)有裂縫，當(dāng)密閉區(qū)內(nèi)為負(fù)壓時(shí)，空氣可以通過墻縫或繞過密閉墻而進(jìn)入密閉區(qū)。為了防止密閉漏風(fēng)，可向密閉前后墻之間的空間連續(xù)不斷地注入必要流量的氮?dú)猓乖摽臻g形成正壓，阻止新鮮空氣進(jìn)入密閉區(qū)內(nèi)。3）降溫作用。對于有內(nèi)因火災(zāi)的采空區(qū)來說，其溫度大于外界溫度。當(dāng)采用氮?dú)鉁缁饡r(shí)，無論是采用液氮，還是氮?dú)猓涞獨(dú)獾臏囟染陀诨饏^(qū)的氣體溫度，加之氮?dú)庠谧⑷牖饏^(qū)后的流動范圍大，對采空區(qū)來說都有顯的降溫作用。4） 防止煤的自燃發(fā)熱和自燃。煤炭自燃的三要素是：煤有自燃傾向性；有連續(xù)的供氧條件；熱量易于積聚。煤礦生產(chǎn)工作面采空區(qū)氧化帶內(nèi)的漏入風(fēng)量不足以帶走煤氧化產(chǎn)生的熱量，則煤溫就逐漸升高，這時(shí)煤處于自燃發(fā)熱。當(dāng)溫度達(dá)到煤的臨界溫度以上，氧化急聚加快，大量產(chǎn)生熱量，又使煤溫迅速升高，達(dá)到煤的著火溫度時(shí)便著火燃燒起來，即進(jìn)入自燃狀態(tài)。基于此煤氧復(fù)合學(xué)說，采取向工作面采空區(qū)氧化帶內(nèi)注入一定流量的氮?dú)猓档驮搸?nèi)的氧氣含量，達(dá)到破壞煤炭自燃的一個(gè)要素，使其氧含量降到煤自燃臨界值以下，就達(dá)到了防止煤自燃的目的。5） 降低燃燒強(qiáng)度。無論是外因火災(zāi)，還是內(nèi)因火災(zāi)，當(dāng)火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生，向火區(qū)內(nèi)注入一定流量（大于漏風(fēng)量）的氮?dú)猓乖搮^(qū)內(nèi)的氧含量由21%逐漸降低到10%以下，熊熊大火就逐漸處于自熄。
6 方案的實(shí)施及效果
根據(jù)現(xiàn)場條件，決定采用煤炭科學(xué)研究總院重慶分院與溫州瑞氣空分設(shè)備有限公司合作共同研制開發(fā)的礦用地面移動式制氮設(shè)備（氮?dú)饧兌葹?8%，產(chǎn)氣量為200―800m3/h）進(jìn)行注氮滅火。經(jīng)過幾天的不連續(xù)操作，累計(jì)注入高濃度氮?dú)饧s20萬m3。
在注氮前后的過程中，進(jìn)行了氣樣采樣檢測、CO傳感器監(jiān)測，經(jīng)過資料分析對比，火情已被控制，達(dá)到了滅火的目的。
150109工作面走向長度237m，采長為83m，采高6m。6號鉆場在150109的停采線附近，而停采線附近的浮煤堆積量比較多，加之150107回風(fēng)順槽閉墻和瓦斯尾巷閉墻封閉不嚴(yán)，6號鉆場停泵后對150109形成負(fù)壓，增加對停采線附近采空區(qū)的供氧量，有14號煤層的火源，有連續(xù)的供氧，就給150109的采空區(qū)浮煤提供了燃燒的條件。本次累計(jì)注入高濃度氮?dú)?0萬m3，原因?yàn)闆]有合理布置氮?dú)忉尫趴冢挥袑⒌獨(dú)庾⑷氩煽諈^(qū)的氧化帶內(nèi)，才能有效抑制氧化帶煤炭的氧化自燃。另由于封閉條件不好，因此實(shí)際注入的氮?dú)獗阮A(yù)計(jì)多得多。
7 要從火災(zāi)事故分析原因，采取有效措施進(jìn)行防治。
首先要調(diào)查了解火災(zāi)事故引發(fā)的原因，進(jìn)一步分析與火災(zāi)的關(guān)系，然后提出行之有效的措施。煤在供氧量較足的情況下容易自燃，著火后要控制自燃環(huán)境，不要引發(fā)進(jìn)一步的瓦斯燃燒或爆炸，最終達(dá)到慢慢自然滅火。
因此在井下采空后，一閉墻的施工質(zhì)量要提高。二閉墻上要留設(shè)觀測孔，以隨時(shí)對采空區(qū)氣樣進(jìn)行化驗(yàn)和分析。三對于松軟和節(jié)理、裂隙比較發(fā)育的圍巖，在設(shè)計(jì)臨近瓦斯抽放鉆孔時(shí)應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化。四對類似此地質(zhì)條件的礦井（主指鄰近煤層間距近、巖層比較松軟、瓦斯高、煤層容易自燃），在開采完畢之后，應(yīng)采取有效措施，考慮填充采空區(qū)。從根本上杜絕此類事故的發(fā)生。
8 結(jié)語
由于決策果斷、采取措施得力有效，使工作面的這次火災(zāi)事故得到有效控制，挽回直接經(jīng)濟(jì)損失300 萬元。也為今后山西高瓦斯礦井、重點(diǎn)瓦斯工作面的管理和內(nèi)因火災(zāi)的防治，積累了一點(diǎn)成功經(jīng)驗(yàn)。
參考文獻(xiàn)
[1] 張國樞.通風(fēng)安全學(xué)[M].徐州.中國礦業(yè)大學(xué)出版社.2004.
[2] 王省身，張國樞.中國煤炭防治技術(shù)發(fā)展與展望[J].火災(zāi)科學(xué)，1994,3(2).
［關(guān)鍵詞］煤礦安全;技術(shù)進(jìn)展;科技對策;發(fā)展方向
近年來，我國在煤礦安全生產(chǎn)領(lǐng)域加大了政策扶持、資金支持、科技創(chuàng)新和監(jiān)管監(jiān)察的力度，煤礦安全生產(chǎn)形勢持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)［1］。2005年到2014年的十年間，我國煤炭產(chǎn)量從2.11Gt攀升到3.87Gt，增加83.4%;煤礦事故起數(shù)從3306起下降到509起，下降84.6%;煤礦事故死亡人數(shù)從5938人下降到931人，下降84.3%;百萬噸死亡率從2.811下降到0.255，下降90.9%。但在當(dāng)前宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和煤炭行業(yè)發(fā)展的新形勢下，我國煤礦安全依然面臨行業(yè)形勢不容樂觀、事故總量仍然偏高、區(qū)域發(fā)展極不平衡、職業(yè)健康備受關(guān)注、科技支撐仍待加強(qiáng)等突出問題和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。“十三五”期間，有必要圍繞煤礦安全重點(diǎn)領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)，強(qiáng)化技術(shù)創(chuàng)新和集成示范，推動煤礦安全科技水平再上新臺階。為此，在總結(jié)分析我國煤礦安全科技近年來的主要進(jìn)展和當(dāng)前面臨形勢的基礎(chǔ)上，提出了“十三五”我國煤礦安全科技的對策和方向建議。
1煤礦安全科技主要進(jìn)展
“十二五”以來，煤礦安全領(lǐng)域相關(guān)科研院所、高等院校、生產(chǎn)企業(yè)注重產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合，以實(shí)施“973”計(jì)劃、國家科技支撐計(jì)劃、國家科技重大專項(xiàng)等國家科技計(jì)劃為契機(jī)，廣泛開展科技合作和技術(shù)創(chuàng)新，在基礎(chǔ)理論、關(guān)鍵技術(shù)、重大裝備和工程示范等領(lǐng)域取得了重要突破，為煤礦安全生產(chǎn)形勢持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)提供了重要支撐。
1.1煤礦瓦斯災(zāi)害防治
瓦斯災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警和瓦斯高效抽采利用是瓦斯治理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。近年來，瓦斯含量快速準(zhǔn)確測定技術(shù)實(shí)現(xiàn)了120m長鉆孔定點(diǎn)取樣，20min內(nèi)快速測定瓦斯含量，測定誤差小于7%，并在100多個(gè)礦井推廣應(yīng)用。開發(fā)的基于2個(gè)“四位一體”煤礦瓦斯災(zāi)害監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)，大幅提高了瓦斯災(zāi)害預(yù)警自動化水平，預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)75%以上。研制成功國內(nèi)首臺最大扭矩12000N•m大功率定向鉆機(jī)，在晉城寺河煤礦完成1881m井下近水平長鉆孔施工，創(chuàng)造了煤礦井下順煤層定向鉆孔深度的世界紀(jì)錄。研制成功適用于f≤0.5松軟煤層的高轉(zhuǎn)速大扭矩螺旋鉆進(jìn)裝備、空氣套管鉆進(jìn)裝備及地面遠(yuǎn)距離自動控制鉆進(jìn)裝備，在松藻、淮南、平頂山等礦區(qū)廣泛開展示范應(yīng)用，松軟煤層鉆孔深度最深達(dá)271m，鉆孔成孔率達(dá)到76.9%。開發(fā)了煤礦采動區(qū)頂板“L”型地面井抽采技術(shù)并在晉城寺河煤礦成功應(yīng)用，抽采濃度最高達(dá)93%，抽采純量最高達(dá)3.11萬m3/d，實(shí)現(xiàn)了本煤層采動影響區(qū)、采空區(qū)連續(xù)抽采，工作面瓦斯?jié)舛冉档图s30%［2］。
1.2煤礦水害防治
水源和導(dǎo)水通道探測、水害預(yù)測、注漿堵水等關(guān)鍵技術(shù)取得突破，水文地質(zhì)探測與水害治理技術(shù)體系日趨完善。研發(fā)的井下瞬變電磁儀，可用于井下掘進(jìn)頭、側(cè)幫、頂?shù)装濉⒊渌煽諈^(qū)、充水陷落柱、含水層等隱蔽水害探測，最大探測距離達(dá)200m，準(zhǔn)確率達(dá)到70%。研發(fā)的自記式地震儀及數(shù)據(jù)處理與解釋軟件，顯著提高了斷層、陷落柱、煤層變薄帶等異常體的探測精度，探測距離達(dá)1600m。研發(fā)的動水大通道突水鉆孔控制注漿高效封堵技術(shù)，解決了攜袋鉆進(jìn)、鉆注一體化轉(zhuǎn)換、注漿入袋、拋袋提鉆等技術(shù)難題，在陜西榆卜界煤礦涌水量約1200m3/h的動水條件下，對高3m寬4m的過水巷道實(shí)施封堵一次成功，封堵巷道不足50m，注漿量不到850m3，施工工期僅18d［3］。
1.3煤礦火災(zāi)防治
早期預(yù)測預(yù)報(bào)、監(jiān)測預(yù)警、新型防滅火材料和裝備等是礦井火災(zāi)防治的關(guān)鍵。目前已形成了以自然發(fā)火早期預(yù)測預(yù)報(bào)、阻化劑防火、氮?dú)夥罍缁稹⒛z防滅火、黃泥灌漿防滅火技術(shù)等為主體的內(nèi)因火災(zāi)防治技術(shù)體系。形成了以膠帶機(jī)火災(zāi)預(yù)測與自動滅火技術(shù)，惰氣滅火、泡沫滅火、惰泡滅火技術(shù)等為主體的外因火災(zāi)防治技術(shù)體系。煤礦井下移動式碳分子篩制氮裝置關(guān)鍵性能指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平，氮?dú)獬隹跐舛取?8%，出口流量≥2000m3/h，填補(bǔ)我國煤礦井下移動式大流量制氮裝置的空白［4］。
1.4煤礦粉塵防治
形成以煤層注水防塵、噴霧降塵、通風(fēng)除塵、個(gè)體防護(hù)等為主體的防降塵技術(shù)體系，以及被動式隔爆、自動抑爆技術(shù)兩大類多類型防隔爆技術(shù)體系。粉塵濃度、粒度分布測定等粉塵檢測技術(shù)取得重要突破，可對作業(yè)環(huán)境粉塵濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測［5］。研制出國內(nèi)首套煤礦井下掘進(jìn)工作面綜合除塵系統(tǒng)，在神東等礦區(qū)得到成功應(yīng)用，呼吸性粉塵除塵效率≥99%，達(dá)到國際先進(jìn)水平。
1.5沖擊地壓防治
形成了以巖石力學(xué)方法和地球物理方法為主的沖擊地壓監(jiān)測預(yù)警與評價(jià)體系，建立了包括區(qū)域防治與局部防治的沖擊地壓防治體系［6］。針對目前國內(nèi)外已有微震監(jiān)測系統(tǒng)只能被動接受煤巖體破裂產(chǎn)生的微震信號和震源定位精度不高的現(xiàn)狀，研發(fā)出自震式微震監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測區(qū)域內(nèi)波速場的實(shí)時(shí)反演與解算，提高了微震監(jiān)測系統(tǒng)的定位精度，微震監(jiān)測系統(tǒng)的震源定位精度達(dá)到5～10m。
1.6煤礦熱害防治
形成了礦井熱害預(yù)測、評價(jià)、控制成套技術(shù)和裝備，為改善工作環(huán)境和保障職業(yè)健康提供了重要技術(shù)裝備支持。成功研制首套地面集中降溫的核心設(shè)備———高低壓轉(zhuǎn)換裝置，溫度躍升小于0.5℃，設(shè)計(jì)壓力16MPa，已在平煤神馬集團(tuán)建設(shè)示范礦井［7］。
1.7煤礦應(yīng)急救援
形成了事故預(yù)警、培訓(xùn)演練、逃生避難、搶險(xiǎn)救援等一系列成套技術(shù)和裝備。在人員精確定位技術(shù)、無線救災(zāi)通訊、應(yīng)急避災(zāi)信號引導(dǎo)、應(yīng)急救援指揮系統(tǒng)等領(lǐng)域取得一系列先進(jìn)成果。采用無線MESH網(wǎng)絡(luò)、骨傳導(dǎo)等技術(shù)研制了KJ30礦用救災(zāi)無線通信系統(tǒng)，救護(hù)隊(duì)員可快速搭建數(shù)據(jù)傳輸通道，將事發(fā)地點(diǎn)的現(xiàn)場圖像、環(huán)境參數(shù)、救護(hù)隊(duì)員生命體征等信息傳輸至指揮中心，支持雙向?qū)χv，供救援指揮人員實(shí)時(shí)掌握救援情況并進(jìn)行可視化管理和調(diào)度，目前已在14個(gè)國家礦山應(yīng)急救援區(qū)域隊(duì)進(jìn)行推廣［8］。
2煤礦安全科技面臨的形勢
在當(dāng)前宏觀經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和煤炭行業(yè)發(fā)展的新形勢下，我國煤礦安全生產(chǎn)也呈現(xiàn)新的特點(diǎn)，面臨行業(yè)形勢不容樂觀、事故總量仍然偏高、區(qū)域發(fā)展極不平衡、職業(yè)健康備受關(guān)注等突出問題和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
2.1煤礦安全形勢依然嚴(yán)峻
首先，盡管我國煤礦安全生產(chǎn)形勢持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)，但重特大事故仍時(shí)有發(fā)生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2012～2014年全國工礦商貿(mào)企業(yè)共發(fā)生重特大事故71起，死亡1278人，其中煤礦44起，死亡747人，分別占61.97%和58.45%;其次，我國煤礦安全生產(chǎn)水平與發(fā)達(dá)國家先進(jìn)水平仍然存在較大差距。2014年我國煤礦百萬噸死亡率0.255，仍遠(yuǎn)高于歐美主要產(chǎn)煤國家平均0.03的水平;再次，煤礦安全生產(chǎn)指標(biāo)持續(xù)走低，百萬噸死亡率等指標(biāo)低位反彈和反復(fù)的風(fēng)險(xiǎn)增大。此外，能源革命也給煤礦安全生產(chǎn)提出了更高的要求。
2.2煤礦安全水平極不平衡
長江以南及西南地區(qū)地質(zhì)條件極為復(fù)雜，80%煤層為急傾斜、傾斜煤層，薄煤層多，厚度0.6～2m，局部斷層密度達(dá)到35條/km2，機(jī)械化程度極低。2012年，全國僅云、貴、川、渝、湘5省市的煤礦事故死亡人數(shù)均超100人，共死亡672人，占全國的49%，而5省市煤炭產(chǎn)量僅占全國的13%。2013年，全國僅云、貴、川、渝、湘5省市的煤礦事故死亡人數(shù)均超90人，共死亡494人，占全國的46%，而5省市煤炭產(chǎn)量僅占全國的12%。
2.3煤礦開發(fā)條件不斷變化
我國煤炭資源分布具有“東貧西富”、“東深西旱”的特點(diǎn)，煤炭開發(fā)不斷向西部和深部轉(zhuǎn)移。東部擁有約90%的經(jīng)濟(jì)總量，而煤炭資源的賦存僅占總量的30%;西部煤炭資源的賦存占70%，經(jīng)濟(jì)總量僅約為10%。目前全國已有47座超千米深井，最深已達(dá)1501m，隨東部煤炭開采深度增加，高地應(yīng)力、高瓦斯、高地溫、高承壓水等帶來的安全問題更加突出［9］。新疆等西部地區(qū)大傾角煤層、巨厚煤層、三軟煤層的安全高效開采也面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
2.4隱蔽致災(zāi)因素難以精確普查
煤礦隱蔽致災(zāi)因素通常無明顯的顯現(xiàn)特征，具有隱蔽性、時(shí)變性、脆弱性等特點(diǎn)，探測和預(yù)防難度大。煤礦災(zāi)害事故大多都與隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素緊密相關(guān)，隱蔽致災(zāi)因素已成為引發(fā)煤礦水害、瓦斯和頂板等重大災(zāi)害事故的主要原因［10］。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在煤礦重大事故中，與地質(zhì)條件有關(guān)的各類重大事故占90%。隱蔽致災(zāi)因素的致災(zāi)機(jī)理和預(yù)防機(jī)制、隱蔽致災(zāi)地質(zhì)因素的快速精細(xì)探查技術(shù)與裝備是研發(fā)重點(diǎn)。
2.5煤礦職業(yè)危害備受關(guān)注
煤炭開采過程中存在的粉塵、噪聲、高溫、振動、高濕等職業(yè)危害，對職工安全健康造成嚴(yán)重威脅。2013年共報(bào)告職業(yè)病26393例，其中塵肺病23152例;煤礦職業(yè)病15078例，其中塵肺病13955例［11］。煤礦塵肺病約占新發(fā)塵肺病總數(shù)的60%。在有效遏制重大人員傷亡事故的同時(shí)，如何預(yù)防和控制職業(yè)危害，做到早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療已成為煤礦安全生產(chǎn)工作的重點(diǎn)。
2.6煤礦安全投入面臨困局
受宏觀經(jīng)濟(jì)影響，煤炭需求持續(xù)下滑，供大于求現(xiàn)象十分嚴(yán)重，煤炭行業(yè)低迷現(xiàn)狀或?qū)⒊掷m(xù)。煤炭企業(yè)在經(jīng)濟(jì)效益普遍下滑虧損條件下，資金周轉(zhuǎn)困難，安全投入難以保證。因此，煤礦安全技術(shù)裝備的經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性越來越成為現(xiàn)場應(yīng)用考慮的重要方面，技術(shù)成果應(yīng)用示范和推廣難度加大，容易影響科技成果研發(fā)和應(yīng)用兩方面的積極性。
3煤礦安全科技發(fā)展的方向
國家能源局、環(huán)保部、工信部在《促進(jìn)煤炭安全綠色開發(fā)和清潔高效利用的意見》中提出，到2020年，全國煤礦采煤機(jī)械化程度達(dá)到85%以上，掘進(jìn)機(jī)械化程度達(dá)到62%以上。煤礦安全生產(chǎn)形勢根本好轉(zhuǎn)，煤炭百萬噸死亡率下降到0.15以下。為實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)形勢根本好轉(zhuǎn)的目標(biāo)，有必要針對煤礦安全的重點(diǎn)領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)，提出針對性科技對策和發(fā)展方向。
3.1攻克災(zāi)害防治技術(shù)瓶頸，打好災(zāi)害對抗戰(zhàn)
針對煤炭開發(fā)向深部和西部轉(zhuǎn)移出現(xiàn)的災(zāi)害新特點(diǎn)，以“超前預(yù)測、主動預(yù)警、綜合防治”為重點(diǎn)，研發(fā)煤礦隱蔽致災(zāi)因素動態(tài)智能探測、煤礦重大災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)判識及監(jiān)控預(yù)警、煤礦深部開采動力災(zāi)害防控技術(shù)。重點(diǎn)突破小尺度地質(zhì)異常體精細(xì)探測技術(shù)、隱蔽致災(zāi)因素井上下立體動態(tài)探測技術(shù)、煤礦重大災(zāi)害判識預(yù)警模型及方法、突水水源在線快速判別與智能注漿系統(tǒng)、超千米深部流變圍巖控制技術(shù)、深部礦井耦合動力災(zāi)害防治技術(shù)、高溫誘發(fā)瓦斯煤塵爆炸及自燃火災(zāi)防控技術(shù)、礦山呼吸性粉塵監(jiān)測與防治技術(shù)等。
3.2提升信息化和智能化水平，打好安全戰(zhàn)
當(dāng)前“減人促安”、“無人則安”的理念被廣泛認(rèn)同，通過提升煤礦機(jī)械化、自動化、信息化、智能化水平，可在提高煤炭生產(chǎn)效率的同時(shí)顯著提升煤礦安全生產(chǎn)水平。為此，有必要圍繞煤礦重點(diǎn)生產(chǎn)環(huán)節(jié)及安全保障系統(tǒng)的機(jī)械化、自動化和智能化開展攻關(guān)，重點(diǎn)突破煤礦巷道高效快速掘進(jìn)技術(shù)與裝備、難采煤層機(jī)械化開采技術(shù)與裝備、清潔智能輔助運(yùn)輸技術(shù)與裝備、無人化綜采工作面巡檢機(jī)器人、“人－機(jī)－環(huán)境”信息感知和交互技術(shù)與裝備、智能生產(chǎn)調(diào)度系統(tǒng)等，促進(jìn)煤礦“機(jī)械化換人、自動化減人”，提升安全高效開采水平。
3.3提升應(yīng)急救援裝備水平，打好災(zāi)變時(shí)應(yīng)急戰(zhàn)
煤礦應(yīng)急處置與救援是煤礦安全生產(chǎn)的最后一道防線，為保障煤礦災(zāi)變時(shí)期應(yīng)急救援技術(shù)裝備“找得到、調(diào)得來、用得好”，急需研制集緊急避險(xiǎn)、災(zāi)區(qū)偵測、通信定位、應(yīng)急救援于一體的煤礦重大事故應(yīng)急處置與救援技術(shù)和裝備。重點(diǎn)突破煤礦重大災(zāi)害災(zāi)情演變規(guī)律、煤礦災(zāi)變環(huán)境偵測及存儲技術(shù)、災(zāi)變環(huán)境應(yīng)急通信及遇險(xiǎn)(難)人員精確定位技術(shù)、快速逃生避險(xiǎn)救援保障技術(shù)及裝備、煤礦救援通道快速構(gòu)建技術(shù)及裝備、智能化應(yīng)急預(yù)案及應(yīng)急救援輔助決策技術(shù)，提升煤礦重大事故應(yīng)急處置與救援技術(shù)裝備水平。
3.4提高監(jiān)管執(zhí)法技術(shù)水平，打好安全監(jiān)管戰(zhàn)
監(jiān)管監(jiān)察是加強(qiáng)煤礦安全管理的重要手段，當(dāng)前有必要進(jìn)一步提高煤礦安全監(jiān)管監(jiān)察的科技含量和科學(xué)化水平。重點(diǎn)突破現(xiàn)場監(jiān)督檢測裝備、現(xiàn)場執(zhí)法與調(diào)查取證分析裝備、信息化裝備、執(zhí)法配套裝備等，全面提升監(jiān)管監(jiān)察技術(shù)裝備水平［12］。此外，要加強(qiáng)對煤礦安全現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程的調(diào)研和梳理工作，對缺乏科學(xué)性、合理性的重點(diǎn)技術(shù)條款和關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)進(jìn)行深入研究，做好技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的修訂和制定工作，為煤礦安全生產(chǎn)和監(jiān)管監(jiān)察提供科學(xué)指導(dǎo)和依據(jù)。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞:安全 生產(chǎn) 自動化 管理
開灤北陽莊礦井為設(shè)計(jì)能力1.80Mt/a的低瓦斯大型現(xiàn)代化礦井,煤層具有二類自燃發(fā)火傾向性。根據(jù)礦井設(shè)計(jì)能力、開采技術(shù)條件、機(jī)械化裝備水平等因素和《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)礦井設(shè)計(jì)規(guī)范》等的要求,為了實(shí)現(xiàn)整個(gè)礦井的現(xiàn)代化綜合管理,本礦井設(shè)計(jì)配備全礦井綜合自動化系統(tǒng)。該系統(tǒng)由生產(chǎn)管理及信息系統(tǒng)、安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、程控調(diào)度通信系統(tǒng)及經(jīng)營管理系統(tǒng)五個(gè)單元組成。
設(shè)計(jì)選用本安型礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng),使礦井在采、掘、運(yùn)、風(fēng)、水、電、安全等環(huán)節(jié)全面實(shí)現(xiàn)信息化。該系統(tǒng)通過主備二條光纖環(huán)路,組成雙纖自愈環(huán),實(shí)現(xiàn)光纖鏈路或設(shè)備故障時(shí)的快速保護(hù)倒換,確保系統(tǒng)的可靠性。在井下發(fā)生災(zāi)變時(shí)也能及時(shí)將礦井的各種監(jiān)測數(shù)據(jù)傳回地面。礦井內(nèi)部設(shè)置計(jì)算機(jī)局域網(wǎng),在調(diào)度指揮中心設(shè)WEB服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及兩臺工控機(jī),各職能部門設(shè)置終端工作站,進(jìn)行經(jīng)營管理、技術(shù)管理、能源管理、事務(wù)管理和企業(yè)信息管理,實(shí)現(xiàn)礦井辦公自動化。礦井設(shè)置KJ32型光纖工業(yè)電視系統(tǒng),調(diào)度指揮中心設(shè)置兩臺視頻服務(wù)器,及大屏幕顯示系統(tǒng)。設(shè)計(jì)選用KJ95安全監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)礦井生產(chǎn)安全監(jiān)控,該系統(tǒng)在礦井調(diào)度指揮中心設(shè)置兩臺監(jiān)控主機(jī)。
作為全礦井綜合自動化系統(tǒng)的一部分,礦井安全、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)通過防火墻與礦局域網(wǎng)連接,達(dá)到在地面調(diào)度室對全礦各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的“三遙”,并通過礦局域網(wǎng)與各級管理系統(tǒng)進(jìn)行信息交換,實(shí)現(xiàn)礦井管控的一體化。
礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)置兩回電源,并設(shè)置UPS不間斷電源作為應(yīng)急電源。
1、安全監(jiān)控
KJ95型煤礦綜合監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中心站設(shè)于礦調(diào)度指揮中心,設(shè)有兩臺監(jiān)控主機(jī),實(shí)現(xiàn)礦井安全監(jiān)測。由于該礦井煤層具有二類自燃發(fā)火傾向性,設(shè)計(jì)另設(shè)一套SG－2003型火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)防滅火信息監(jiān)測。
1.1 安全監(jiān)測、監(jiān)控
井下在中央變電所、采煤工作面、掘進(jìn)工作面、各膠帶機(jī)機(jī)頭硐室、采區(qū)變電所、各測風(fēng)站等處共設(shè)16臺分站。依照礦井的災(zāi)害種類及災(zāi)害程度,本系統(tǒng)對瓦斯、一氧化碳、溫度、風(fēng)速、粉塵、煙霧、風(fēng)門開關(guān)、水位、煤位、主要設(shè)備的開停等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控。回采工作面及其回風(fēng)巷、掘進(jìn)工作面、采區(qū)回風(fēng)巷、南翼回風(fēng)巷、總回風(fēng)巷等處設(shè)置瓦斯傳感器。在回采工作面、掘進(jìn)工作面及煤流轉(zhuǎn)載點(diǎn)等處設(shè)置粉塵傳感器。井下回采工作面、帶式輸送機(jī)機(jī)頭硐室、回采工作面、掘進(jìn)工作面設(shè)置溫度和煙霧傳感器,防止發(fā)生火災(zāi)。礦井采區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷總回風(fēng)巷及主通風(fēng)機(jī)風(fēng)硐設(shè)置風(fēng)速和負(fù)壓傳感器。局扇設(shè)置開停傳感器。地面在扇風(fēng)機(jī)房設(shè)一臺分站,井下所有膠帶輸送機(jī)均設(shè)自動滅火灑水裝置。
井下安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)形成獨(dú)立環(huán)網(wǎng),通過地面交換機(jī)接入礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)雙光纖環(huán)網(wǎng)。安全監(jiān)測、監(jiān)控系統(tǒng)主傳輸采用MGTJS－4B1型光纜,各分站通過光纖網(wǎng)絡(luò)適配器連接。
1.2 火災(zāi)束管系統(tǒng)
北陽莊煤礦煤層具有二類自燃發(fā)火傾向性,設(shè)計(jì)選用SG-2003型火災(zāi)束管監(jiān)測系統(tǒng)。SG－2003型火災(zāi)束管系統(tǒng)由抽氣“束管”、抽氣泵、采樣柜、控制箱、地面工作站組成。“束管”敷設(shè)至工作面隅角、采空區(qū)、密閉等處,對井下氣體成分含量連續(xù)循環(huán)監(jiān)測,通過計(jì)算及時(shí)預(yù)測預(yù)報(bào)發(fā)火點(diǎn)的溫度變化,預(yù)報(bào)煤層自然發(fā)火,一旦發(fā)現(xiàn)有關(guān)指標(biāo)超過或達(dá)到臨界值等異常變化時(shí)立即發(fā)出預(yù)報(bào),為煤礦自燃火災(zāi)和礦井瓦斯事故的防治提供科學(xué)依據(jù)。地面工作站接入礦井安全、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)。
2、生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)
生產(chǎn)監(jiān)控系實(shí)現(xiàn)礦井井下工作面、井上下煤流、地面生產(chǎn)和輔助生產(chǎn)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測,與礦井綜合信息網(wǎng)絡(luò)連接。為實(shí)現(xiàn)對礦井各主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測控制及變電所的綜合自動化,設(shè)置礦井生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。礦井地面變電所、生產(chǎn)系統(tǒng)控制、鍋爐房熱控、主井提升機(jī)、副井提升機(jī)、礦井排水控制均采用綜合自動化系統(tǒng),各系統(tǒng)設(shè)置工控機(jī)作為監(jiān)控主機(jī),接入生產(chǎn)安全監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)。
2.1 工業(yè)電視系統(tǒng)
設(shè)計(jì)選用KJ32型光纖工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由視頻服務(wù)器、大屏幕顯示系統(tǒng)、主控計(jì)算機(jī)、視頻矩陣切換器、視頻中心光接收機(jī)、攝像儀等設(shè)備組成。
井下在井地車場主井裝卸載點(diǎn)、主膠帶機(jī)機(jī)頭、綜采工作面設(shè)置光纖隔爆攝像儀,地面在副井井口房、生產(chǎn)系統(tǒng)的主要環(huán)節(jié)、扇風(fēng)機(jī)房等處設(shè)置攝像儀,礦調(diào)度指揮中心設(shè)置大屏幕,對主要設(shè)備的生產(chǎn)安全狀態(tài)進(jìn)行室時(shí)監(jiān)測。在礦井主要生產(chǎn)環(huán)節(jié)如扇風(fēng)機(jī)房、上下井口、綜采工作面、生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)等設(shè)置攝像儀,系統(tǒng)采用光纜傳輸,不但具有可遠(yuǎn)距離監(jiān)視的優(yōu)點(diǎn),還可提高系統(tǒng)防雷、抗干擾性能。礦井工業(yè)電視系統(tǒng)接入礦井綜合監(jiān)控系統(tǒng)雙光纖環(huán)路,各攝像儀通過交換機(jī)接入環(huán)網(wǎng)。
2.2 井下生產(chǎn)監(jiān)控
井下采用微機(jī)控制的生產(chǎn)環(huán)節(jié)可通過交換機(jī)接入環(huán)網(wǎng)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。井下部分生產(chǎn)監(jiān)控與安全監(jiān)控共用KJ95系統(tǒng)。通過設(shè)置設(shè)備開停傳感器,監(jiān)控采煤機(jī)和掘進(jìn)機(jī)、局部扇風(fēng)機(jī)、井下膠帶機(jī)等設(shè)備的開停。設(shè)計(jì)分別在井下中央變電所、大巷皮帶機(jī)機(jī)頭變電所、采區(qū)變電所設(shè)置電力監(jiān)控分站,通過交換機(jī)接入井下環(huán)網(wǎng),監(jiān)控變電所內(nèi)配電設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。主要風(fēng)門設(shè)置風(fēng)門開關(guān)傳感器,監(jiān)測風(fēng)門開關(guān)狀態(tài),各煤倉設(shè)置煤位傳感器。各傳感器均就近接入相應(yīng)的分站。通過井筒光纜接入地面監(jiān)控主機(jī),實(shí)現(xiàn)在地面調(diào)度中心對井下生產(chǎn)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)；煤礦安全生產(chǎn)；沖擊地壓；火災(zāi)預(yù)警；粉塵；安全意識
現(xiàn)階段，隨著煤礦數(shù)字化、信息化水平的逐步提高，井下生產(chǎn)的安全性盡管得到了一定程度的提高，但煤礦安全生產(chǎn)所面臨的形勢依然嚴(yán)峻。以鄭州大平煤礦“10·20”事故為例［1-3］，該事故是由于井下巷道局部通風(fēng)不暢，導(dǎo)致煤與瓦斯突出之后瓦斯逆流，進(jìn)而導(dǎo)致西大巷瓦斯氣體濃度上升，高濃度瓦斯氣體在遇到電機(jī)車火花后發(fā)生爆炸，從瓦斯突出到爆炸發(fā)生，整個(gè)過程僅30min，若能夠采用自動化檢測設(shè)備對巷道入口及巷道內(nèi)部的瓦斯氣體濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，在瓦斯?jié)舛冗_(dá)到臨界值之前自動切斷電源，并及時(shí)向巷道內(nèi)的作業(yè)人員發(fā)出警報(bào)信號，及時(shí)疏散作業(yè)人員，勢必能夠有效降低瓦斯爆炸事故所造成的損失。近年來，隨著自動化技術(shù)和信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，相當(dāng)一部分國有大中型煤礦在井下作業(yè)中大量應(yīng)用了自動化控制、監(jiān)測系統(tǒng)，以大同煤礦集團(tuán)為例，通過建設(shè)“智能化數(shù)字礦山”，充分發(fā)揮了自動化技術(shù)的作用，進(jìn)一步提高了開采作業(yè)效率，同時(shí)還有效保障了井下作業(yè)安全。從安全管理方面來看，塔山煤礦以先期完成的各類系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合自動化、信息化技術(shù)，建立了覆蓋整個(gè)煤礦的以生產(chǎn)、經(jīng)營、設(shè)計(jì)等多個(gè)層面為一體的綜合化煤礦安全自動化管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對作業(yè)人員、環(huán)境、設(shè)備等方面的詳細(xì)信息統(tǒng)計(jì)，對于保障生產(chǎn)安全具有重要作用。本研究在對上述成果分析的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析煤礦自動化技術(shù)對于確保礦井安全生產(chǎn)的作用，并就確保井下安全生產(chǎn)的措施進(jìn)行討論。
1煤礦自動化技術(shù)作用
隨著煤礦生產(chǎn)規(guī)模的快速壯大，煤礦安全生產(chǎn)工作面臨著巨大挑戰(zhàn):①國有大中型煤礦對部分煤礦進(jìn)行了并購、重組，該類被并購的煤礦由于規(guī)模、經(jīng)營模式、安全管理水平存在差異，仍待進(jìn)一步整合;②部分煤礦經(jīng)過多年開采，進(jìn)入到衰減期，開采深度較大，增加了安全管理工作的難度;③部分小煤礦因無序開采，導(dǎo)致大小煤礦間形成復(fù)雜的聯(lián)通，小煤礦中的瓦斯、水等向大煤礦串流，大大增加了大煤礦的安全風(fēng)險(xiǎn)。對此，有必要通過應(yīng)用自動化技術(shù)有效防治瓦斯、水、火等災(zāi)害，同時(shí)加快對小煤礦的技術(shù)改造和整合，確保煤礦生產(chǎn)安全。
1．1沖擊地壓防治
相當(dāng)一部分煤礦的煤層及頂?shù)装宥驾^為堅(jiān)硬，伴隨沖擊地壓事故的發(fā)生，易影響工作面采煤工作的正常進(jìn)行，并對井下安全生產(chǎn)產(chǎn)生嚴(yán)重影響。對此，以某煤礦為例，通過對工程現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地調(diào)查并結(jié)合室內(nèi)巖土力學(xué)分析，根據(jù)沖擊地壓產(chǎn)生的原因及表現(xiàn)出的規(guī)律，本研究提出了淺埋深堅(jiān)硬頂板弱化處理方法，為防治沖擊地壓提供了有效解決方案。另外，通過運(yùn)用各類監(jiān)測儀器，實(shí)現(xiàn)對煤礦各工作面以及巷道內(nèi)沖擊地壓的實(shí)時(shí)監(jiān)測，并對各測段的監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合對比分析，發(fā)現(xiàn)在經(jīng)頂板弱化處理后，巷道內(nèi)的沖擊地壓得到了有效控制，煤體與煤柱的壓力下降較明顯，有效保障了煤礦井下作業(yè)安全。
1．2火災(zāi)預(yù)警
火災(zāi)是煤礦常見的安全災(zāi)害之一，針對煤礦生產(chǎn)中的火災(zāi)隱患，需結(jié)合礦井具體結(jié)構(gòu)，合理布置火災(zāi)監(jiān)測點(diǎn)，建立全面覆蓋的井下火災(zāi)綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。在系統(tǒng)安裝完畢后，需經(jīng)安全性、可靠性和穩(wěn)定性測試之后方可投入應(yīng)用，確保系統(tǒng)可長時(shí)間的可靠、穩(wěn)定運(yùn)行，為安全管理工作提供可靠的數(shù)據(jù)支持，降低火災(zāi)隱患引發(fā)的煤礦安全事故的發(fā)生概率。
1．3粉塵治理
(1)液壓支架架間粉塵治理。井下煤炭粉塵主要集中于每2個(gè)液壓支架的前探梁之間、頂煤放置處、液壓支架前連桿與掩護(hù)梁鉸接的位置，需重點(diǎn)治理。針對該類區(qū)域的煤炭粉塵，可采用液壓支架架間噴霧系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)防治，該系統(tǒng)主控裝置根據(jù)下風(fēng)側(cè)的接收器發(fā)出的動作信號實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)開啟和關(guān)閉的自動控制，同時(shí)可設(shè)置系統(tǒng)定時(shí)開啟和關(guān)閉，還可對噴霧系統(tǒng)直接進(jìn)行遙控操作。
(2)煤炭運(yùn)輸過程中的粉塵治理。煤炭在運(yùn)輸過程中，伴隨物料的抖動、摩擦等運(yùn)動會有大量煤塵產(chǎn)生，尤其在前部刮板輸送機(jī)卸載處和帶式輸送機(jī)拐彎處，煤炭粉塵產(chǎn)生量較大，加之該2個(gè)位置的空氣易改變流動方向，易形成渦流，進(jìn)而導(dǎo)致煤炭粉塵隨空氣渦流進(jìn)入采煤工作面。在候補(bǔ)刮板輸送機(jī)的位置由于支架的阻擋作用，空氣流速小，所產(chǎn)生的粉塵量稍少于前部。對此，可采用聯(lián)動噴霧方式和水平噴霧方式治理粉塵。該類噴霧裝置主要通過超聲波傳感器和雷達(dá)傳感器監(jiān)測輸送帶上的物料是否處于運(yùn)動狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對噴霧裝置的自動控制。當(dāng)傳感器監(jiān)測到輸送帶上的物料處于運(yùn)動狀態(tài)時(shí)，向主控裝置發(fā)出信號，主控裝置在接收到信號之后，控制噴霧系統(tǒng)開啟噴霧。但由于該方式在噴霧過程中噴霧量較大，水霧易聚集形成水滴，因此，通常被用于輸送帶上的粉塵防治，但在人行巷道中則不適用，以免導(dǎo)致人行巷道含水量過高，引發(fā)不必要的安全問題。通過利用自動化噴霧系統(tǒng)防治煤炭粉塵，可大幅度降低井下空氣中的煤炭粉塵濃度，有效減少粉塵對井下工作人員身體健康的影響，進(jìn)一步提高煤礦企業(yè)的安全效益和生產(chǎn)效益。
2煤礦安全問題改善措施
(1)加強(qiáng)安全經(jīng)費(fèi)投入。煤礦企業(yè)應(yīng)進(jìn)一步加大對煤礦生產(chǎn)安全方面的經(jīng)費(fèi)投入，通過研發(fā)、引進(jìn)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備替換陳舊的機(jī)械設(shè)備，并加強(qiáng)對新設(shè)備及先進(jìn)技術(shù)的推廣和應(yīng)用。加強(qiáng)與科研院所的合作，深入研究煤礦各類安全問題產(chǎn)生的原因和治理方案，引進(jìn)各類先進(jìn)工藝、自動化系統(tǒng)，改善煤礦生產(chǎn)環(huán)境，加強(qiáng)對煤礦作業(yè)過程中各類因素的有效監(jiān)控，全面保障煤礦生產(chǎn)安全。
(2)研發(fā)煤礦安全自動化監(jiān)測系統(tǒng)(設(shè)備)。煤礦企業(yè)需進(jìn)一步加強(qiáng)對煤礦安全綜合自動化監(jiān)測系統(tǒng)、設(shè)備和技術(shù)的研究，進(jìn)一步提高綜合自動化監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測精度及運(yùn)行的可靠性。以現(xiàn)有的監(jiān)測系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合自動化技術(shù)對系統(tǒng)進(jìn)行改造和升級，減少數(shù)據(jù)采集、傳輸過程中的誤差，提高電氣設(shè)備的靈敏度，進(jìn)一步提升瓦斯防治的水平。同時(shí)，通過合理應(yīng)用對綜合性防火滅火系統(tǒng)，可更為準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)火警，提高采空區(qū)火災(zāi)隱患的防治水平，保障井下作業(yè)安全。
(3)提高員工安全意識。煤礦員工的安全意識水平是影響煤礦生產(chǎn)安全的重要因素，對此，有必要進(jìn)一步強(qiáng)化煤礦員工的安全生產(chǎn)意識，將其作為煤礦生產(chǎn)工作中的重點(diǎn)工作進(jìn)行開展，提高員工操作各類井下自動化設(shè)備的水平，最大限度地發(fā)揮自動化設(shè)備對于確保井下安全生產(chǎn)的作用。
3結(jié)語
自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)過程中的應(yīng)用對于確保煤礦生產(chǎn)安全具有重要作用。為此，分別分析了自動化技術(shù)在井下沖擊地壓防治、火災(zāi)預(yù)警以及粉塵治理方面的應(yīng)用并就提高井下安全生產(chǎn)水平的措施進(jìn)行了探討，對于提高煤礦生產(chǎn)的自動化水平以及井下生產(chǎn)的安全性有一定的參考價(jià)值。
參考文獻(xiàn)
［1］沈慶彬．北宿煤礦斜井安全設(shè)施自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)［D］．成都:電子科技大學(xué)，2010．
［2］趙滌非．機(jī)械自動化技術(shù)在煤礦中的應(yīng)用［J］．現(xiàn)代礦業(yè)，2015(10)238-239．
［3］張麗娟．煤礦通風(fēng)系統(tǒng)中自動化控制技術(shù)的應(yīng)用［J］．現(xiàn)代礦業(yè)，2015(8):243-244．
［4］單麒源，商宇航．雙鴨山集賢煤礦沖擊地壓防治技術(shù)［J］．現(xiàn)代礦業(yè)，2015(7):130-132．
［5］李勇．煤礦安全信息自動化探討［J］．中國煤炭，2009(3):89-92．
［6］劉溫暖．綜采工作面的自動化技術(shù)是煤礦安全生產(chǎn)的保障［J］．煤礦安全，2009(5):78-80．
