煤矿通防灾害预警预控技术研究及应用

李明辉

摘 要 煤矿开采工作因工作环境长期处于恶劣而复杂的地下环境中，其本身属性为高风险作业的特殊性，导致事故发生的因素很多。但根据相关数据调查显示，事故多发的主因是地下通风不足导致爆炸。因此，在日常工作中及时对煤矿采取安全检查和高效管理，进行有效灾害通防预警预控技术，可以减少安全事故发生的几率，保障煤矿开采工作的安全。本文就煤矿通防灾害预警预控技术研究及应用进行浅论。

关键词 煤矿；通防灾害预警预控技术；研究；应用

中图分类号 TD76 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2017）11-0107-02

煤矿开采工程是保证国家工业、农业经济发展，很多地方需要用煤，是必备燃料的一门重要工作，但在实际操作过程中，由于煤矿安全因素的不稳定性，对矿井员工及经济方面都受其影响。煤矿工程在施工时，必须对通防灾害预警预防等具体管理措施进行研究和加强应用，用以减少煤矿灾害对煤矿开采工作安全性、工程进度、质量等带来的不良影响。煤矿的开采难度大，其在煤矿开采过程中，合理规避风险是满足安全施工及降低成本的重要指数。

1 煤矿开采工程

煤矿因矿在很深的地方，有不同的作业面，有露天煤矿开采，需要一定的煤层赋存条件，如煤层要厚一些，埋深要小一些，需要煤矿开采的单位或个人有充足的初期投入资金等，如不能满足这些条件，一般采用井工煤矿开采，按两个以上的井筒，找到煤层后，在煤层或煤层附近的岩层中掘进巷道，形成生产、通风、运输等系统，然后进行生产。因为在系统形成的过程中可以出一部分煤，这样矿井就可以滚动发展。井工煤矿开采的煤矿较露天煤矿初期投入少，但安全管理难度大，生产条件差，生产规模也要小很多。煤矿开采主要依赖于煤矿的勘测和开发，通过预计煤矿开采的可行度，在开发中进行煤矿开采，可以获得更大的经济收益。

煤矿开采工程是一项极其复杂的工程。开采矿井，因受深度因素、地质因素、压力因素、井程需求因素等等复杂因素的影响，煤矿开采过程也有着各种相当错综复杂风险因素，导致煤矿工程一直都是高风险行业工程。煤矿工程配套设施和建造方案比较成熟。但是对于新进入这个行业的，没有经验丰富的施工人员，往往会因为方案的失误和配套设施的不完善，导致设备风险隐患的发生率增加。

2 煤矿灾害

煤矿作业区是比较恶劣的环境，地下空气不流通是很显著的一个环境灾害，并且不流通的空气会积累一定程度的危险气体，瓦斯是一种煤矿最常见可燃气体，浓度达到一定程度（和气压等因素有关）遇到火源就会发生爆炸；再就就是煤尘，有很大一部分，在空气中达到一定条件（浓度等因素）会发生粉尘爆炸，同时煤尘又是引起煤矽肺这种职业病的罪魁祸首；火灾能够引起瓦斯煤尘爆炸，同时消耗氧气产生一氧化碳、二氧化碳引起人员中毒、窒息。煤矿开采过程中因客观上的因素，导致煤矿开采过程产生危险的情况发生，使操作过程中可能发生操作人员或设施设备出现安全事故，这是煤矿开采工程在操作过程中必须面对的一个现实问题。煤矿开采工程安全风险因素是客观存在的，面对煤矿开采工程风险只有采取有效措施来降低灾害。

煤矿开采工程风险既有客观的原因，也有主观的原因，而且不同的煤矿开采风险形成的具体原因也不尽相同。煤矿开采工程环境复杂多变，对煤矿开采风险系数的增加产生重大的影响。在现实工作中，许多操作人员甚至管理人员都缺乏安全意识。安全意识的淡漠是煤矿开采工程风险产生的重要原因之一。煤矿开采工程中的风险不可避免，要有备无患的意识到。科学化、系统化、连续化地密切监视风险，做到煤矿开采工程风险发生时减少损失。

瓦斯气是煤层的伴生气体，只要达到一定的条件就会发生爆炸。其他金属、非金属矿山内瓦斯几乎没有，就不会发生瓦斯爆炸。瓦斯爆炸界限为5%～16%；当氧气浓度减少到12%以下时，瓦斯混合气体即失去爆炸性。但是，煤矿井下浓度永远大于12%，否则人根本没法作业。煤的生成过程中会有瓦斯产生，所以煤矿一般要投入大量资金、采取大量措施治理瓦斯，确保瓦斯浓度在1%以下。井下有大量的机电设备，稍有不慎，都能充作爆炸能量源。所以，防止瓦斯爆炸是煤矿安全工作的重中之重。

3 煤矿通防灾害预警预防技术的应用

安全高于一切，首先，煤矿开采设备属于特种设备，其安全应用设备教育能够提高煤矿开采设备安全，和管理人员及作业人员的责任感和自觉性，是提高煤矿开采设备安全，管理人员及作业人员素质、保证安全生产的重要手段。其次，煤矿开采设备安全培训教育能够增强安全管理人员及作业人员的安全知识和技能。搞好煤矿安全生产工作对于巩固社会的安定，为国家的经济建设提供重要的稳定政治环境具有现实的意义。

防止瓦斯的积聚，防止点火源的出现，加强瓦斯的检查和监测，要做好通风、换气、严禁烟火。煤矿井下条件复杂，尤其是一些高瓦斯矿井或者瓦斯矿井的瓦斯异常区，管理难度大；煤矿管理难度大，井下作业现场面临的条件复杂，操作人员素质低，煤矿由于行业的原因，劳动强度大，技术工人流失严重，普通操作人员文化水平、业务素质低，对矿井面临的水、火、顶板、通防等灾害往往“无知者无畏”，不能严格执行相关的操作规程和安全技术措施。

3.1 严格設计加强安全方案

首先就要看采煤工作面的通风状况是否达到施工组织设计的要求，比如工作面的高度，采空区落矸后与煤壁形成的宽度是否符合工作面通风断面积要求。其次，三防检查中的防火检查，主要检查采空区是否有自燃的征兆，检查方式是在回风巷道内查看或检测一氧化碳浓度是否超过0.0024%；防尘方面主要看是否采取相应的降尘措施（如湿式打眼、煤壁预注水、喷雾降尘、净化风流等措施）以及降尘效果；防瓦斯：主要检查瓦斯的抽放情况，是否有瓦斯超限或局部超限现象，每班的瓦斯检查是否到位，是否存在瓦斯超限作业等。

3.2 加强宣传教育，强化安全意识

做好矿井通防灾害预警预控技术工作，要提高认识，在思想上引起高度重视，把矿井通风质量标准化摆在突出位置，建立健全矿井通风质量管理体系，并充分发挥其作用。通过通防灾害预警预控技术的培训教育和安全技术水平的提高，能使煤矿开采从业人员掌握各种伤害事故发生发展的客观规律，提高安全操作设备技术水平，减少设备的失误，从而达到确保煤矿开采设备使用安全，保护自身和他人人身安全的目的。加强特殊工种管理人员和职工安全思想、业务培训教育，提高全体人员综合素质。

3.3 煤矿安全监测监控系统

煤矿安全监测监控系统是由监控传感器、井下监测器、信息传送器以及地面监控四大部分构成，具备防爆、防水、防尘、红外夜视、低照度、高清晰等特点。可以用来测量煤矿中设备设施以及空气成分的监测，以及报警。传感器一般监控内容为瓦斯、一氧化碳、氧气、温度、风速、压力、压差、烟雾等指数，并将该信息及时反馈到地面监控，接受地面控制命令，该系统改变了传统中煤矿行业盲人摸象的被动局面，很好地避免了可能的煤矿灾害，是目前广泛应用的先进技术。

4 结论

随着煤矿开采技术的发展和国家对煤矿安全的重视，尽可能避免危险的事故的发生。现在国家相关管理部门提出了更高的煤矿的安全和环保的要求，加强要求对煤矿通防灾害预警预控技术加大应用，煤矿灾害风险系数则不会增加，可见研究煤矿通防灾害预警预控技术对煤矿的安全工作具有重大意义。

参考文献

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