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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇礦井火災防治技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞 一通三防；技術革新；安全儀器；粉塵防治；火災防治；瓦斯防治；礦井通風
中圖分類號 TD79 文獻標識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）102-0202-01
在我國，煤炭資源有著較為復雜的賦存條件，在中、大型煤礦里，約有1/3的煤礦地質構造屬于較復雜或復雜程度，給煤礦生產所帶來的事故隱患和自然災害是非常嚴重的。如何有效地防治煤礦自然災害，一直都是我礦以及眾多煤礦生產企業的研究重點。
1 一通三防技術的創新與集成
我國煤礦生產現狀中，主要存在的災害有煤巖動力災害、熱害、塵害、火災、水害和瓦斯等，由于多數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，導致出現嚴重的事故災害隱患，失衡的企業發展現狀。而且煤礦行業極高的事故發生率造成了最為嚴重的傷亡，屬于高危行業。作為煤礦災害的主要防治手段措施，一通三防技術一直以來都是煤炭科學研究院的工作重點，無論是安全專用裝備還是安全監測儀表都得到了全面的開發和研究，所形成的系列災害防治設備和災害防治技術體系，基本上與我國的煤礦生產條件相適應，并廣泛地應用在全國煤礦的生產作業中，有力地保障了煤礦的安全生產。
2 一通三防技術的應用
2.1 礦井通風設備與技術
作為煤礦生產安全的基礎，礦井通風系統要求居于較強的抗災變能力、可靠、穩定，這對于保障煤礦的安全作業有著直接的決定性影響。建設高效安全的礦井，一面一礦進行集約化的生產發展，對于煤礦通風的可靠性和安全性做出了更嚴格的要求。在使用計算機優化通風系統、解算礦井通風網絡的研究工作上，煤炭科學研究總院投入了巨大的精力，相關軟件的成功研制和開發，實現了對自動控制風門、監測風流相關參數的遙控技術，同時以風流在火災期間的特性為研究基礎，對于煤礦災變期間的特征加以深入研究，成功開發出通風網絡在災變期間作出輔助決策的軟件，對于控制煤礦的通風系統打下了堅實的技術基礎。伴隨著不斷大幅提高機械化程度的半煤巷、煤巷機械，長距離、大風量通風的問題日益突顯出來。我礦采用的針對性系列產品，具有低噪聲、高效能的特點，新式的導風筒能夠適應大風量、長距離的通風系統，通風方式也更加趨于合理。我礦的旋局部通風機已經可以達到超過80%的通風效率，大大超過了原來所使用的的軸流局部式通風機，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機的通風距離可以超過2000 m，不僅對掘進工作面的作業環境加以改善，同時也完全符合快速掘進對于通風的標準，對于煤礦局部通風技術具有很大的提升。
2.2 礦井防治瓦斯技術
經過50多年的研究與實踐，一整套用于防治我國礦井瓦斯事故的技術體系已經基本構建起來，其中包括了監控檢測煤礦瓦斯技術、防治煤塵瓦斯爆炸技術、防治瓦斯與煤突出技術、抽放瓦斯技術以及預測礦井瓦斯技術等方面的專業設備與工藝技術。在治理煤礦瓦斯時，我們充分地發揮出這些技術的特點，極其有利地保障了我煤礦作業的安全生產。1）預測礦井瓦斯技術。礦井安全生產、防治瓦斯和通風設計的基礎就是預測礦井瓦斯的涌出量。研究的開展，主要圍繞著預測涌出量和煤層瓦斯成份方法、比表面積、分布孔隙、煤物理結構特點和測定煤層瓦斯含量幾個方面。2）抽放瓦斯技術。作為防治煤礦瓦斯技術的核心，同時也是相當有效的技術治理手段，抽放瓦斯技術從未停止過完善、創新的步伐，生產技術和生產條件的不斷變化，對于抽放瓦斯技術的要求也更加嚴格。我國從上世紀60年代末就全面展開了強化抽放瓦斯技術在低透氣性煤層應用的研究，針對危險突出煤層、高瓦斯煤層
中，無可采保護層和較差透氣性的特點，先后研究試驗了“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”等多項抽放瓦斯技術。時至今日，我國的煤礦抽放瓦斯技術體系已然形成，我礦在抽放瓦斯技術中就使用到了包括了綜合抽放、采空區抽放、圍巖和卸壓煤層抽放、圍巖和未卸壓煤層抽放等在內的多項技術，真正地從根本上治理了礦井瓦斯災害。3）瓦斯與煤突出防治技術。我礦在研究瓦斯與煤突出防治技術時，以石門揭煤防護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，一同展開多種防突技術的研究，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層在條件不同煤層下的開采等。加強預報預測突出的技術，以及預測瓦斯和工作面煤突出技術的研究。
2.3 礦井火災防治技術
煤層自燃的隱患普遍存在于我國的大小礦井，當火災發生在煤礦時，多數屬于自燃火災，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的危害。為此，通過與日方的合作，科學研究總院開始研究檢測氣味技術，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生的變化，能夠比以前的一氧化碳分析氣體法指標提前大概20℃。為了對自燃火災進行有效地防治，研究總院還針對煤礦火災預報預測系統和不同煤種自燃標志氣體指標開始了科技攻關。上世紀70年代末，研究了惰氣滅火技術和惰氣發生裝置，充分聯用了發泡裝置和惰氣發生裝置，起到了很好的滅火效果。針對帶式傳送機成為礦井作業主要傳送工具的現象，我礦引進使用了煤炭研究總院研發出的多種不同類別的帶式輸送機自動滅火系統，有效地解決了帶式輸送機火災埋下的生產安全隱患。
3 結束語
隨著不斷變化的煤礦生產作業條件和技術，一通三防技術的完善、創新和發展也需要與時俱進。作為主要的防治礦井災害手段措施，一通三防技術對于提高煤礦生產安全性，降低安全風險系數，解決生產中存在的安全隱患并及時消除各類災害所帶來的影響，始終具有著十分重要的作用。
參考文獻
關鍵詞：煤礦 一通三防 安全管理體系
中圖分類號：TD7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）03（a）-0168-01
作為我國重要的基礎能源，煤炭在我國經濟和社會發展中發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，容易發生多種安全事故。作為高危行業，煤礦開采一旦發生安全事故，將造成嚴重的人員傷亡和經濟損失，因此做好煤礦的“通風、防火災、防煤塵和防瓦斯”工作就顯得尤為重要。
1 煤礦“一通三防”安全管理體系的現狀
1.1 通風技術和設備的分析
作為煤礦安全生產的基礎，煤礦通風系統旨在為井下工作人員提供充足的新鮮空氣，為井下創造良好的氣候條件，其可靠性和穩定性直接關系到礦井的安全保障能力。近年來煤巷和半煤巷機械化程度日益提高，長距離和大風量通風成為了研究熱點，一系列高效和低噪聲對旋局部通風機相應面世，行內也開發出適應于高風壓、長距離和大風量通風的導風筒，并對煤礦通風方式進行了研究。通過采用對旋局部通風機，可以將通風效率由原來的50%提高到現在的80%以上，噪音由原來的100 dB降低到現在的80 dB左右，這極大地改善了工作人員的作業環境。
1.2 火災防治技術和設備的分析
據統計，我國有超過半數的煤礦都存在著煤層自然發火危險，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行判定。目前煤礦火災防治手段主要控制氧氣的供給、隔絕漏風的通道和控制風量。為了有效地防止煤礦自燃火災，我國先后對不同煤種自燃標志氣體指標和礦井火災預測預報系統進行了研究，并開發了煤礦專用氣相色譜儀，GC-85型礦井火災多參數色譜監測系統和檢測井下O2、CO、CH4、CO2和C2H4五種氣體的火災傳感器。
1.3 煤塵防治技術和設備的分析
煤塵是煤礦生產過程中所產生的巖石和礦石的微細顆粒，長期吸入會使工作人員患塵肺病。當溫度達到700 ℃和具爆炸性的煤塵濃度為45～2000 g/m3時，煤塵會發生爆炸并產生大量毒性氣體，甚至引發礦井火災和瓦斯爆炸。針對煤塵爆炸的條件，目前煤塵防治技術主要是降低空氣中的煤塵濃度，同時通過濕法作業和灑水等方式消除煤塵。
1.4 瓦斯防治技術和設備的分析
煤礦瓦斯防治技術，主要包括瓦斯煤塵爆炸防治技術、礦井瓦斯預測技術、煤與瓦斯突出防治技術、瓦斯抽放技術和礦井瓦斯監測監控技術等。其中，礦井瓦斯預測技術是礦井通風設計、瓦斯防治和安全生產的基礎，主要是圍繞煤層瓦斯含量測定、煤物理結構特征、比表面積、孔隙分布、煤層瓦斯成分和涌出量預測方式開展研究；瓦斯抽放技術是礦井瓦斯防治技術的核心，目前已經構建了由卸壓煤層和圍巖抽放、未卸壓煤層和圍巖抽放、采空區抽放和綜合抽放等組成的瓦斯抽放技術體系；瓦斯爆炸是我國煤礦損失最大的災害事故，因此學者研究了回采工作面上隅角瓦斯積聚治理技術，并開發了小型液壓風機、無火花風機等專門用于排放積聚瓦斯的裝備。
2 煤礦“一通三防”安全管理體系的內容
以往所應用的IS014000、IS09001和OSHA18001三大認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缺點，導致應用比較繁瑣且工作效率較低。構建煤礦“一通三防”安全管理體系有助于保障全體員工的生命和財產安全，調動他們的工作熱情和積極性，從而提高企業的經濟和社會效益；有助于為企業培養更多的復合型人才，節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，便于企業制度的執行和操作，因此構建煤礦“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）企業要構建嚴格的“一通三防”安全崗位責任制，明確規定礦長、副礦長、總工程師、副總工程師、科（區）長、隊長、各崗位和技術人員等的安全責任，確保各項安全管理任務落到實處，一旦發生事故要能夠追究到具體的崗位和個人。
（2）企業要構建完善的“一通三防”安全工作程序。首先，企業要構建完善的“一通三防”工作安排程序，對通風系統的調整、“一通三防”信息的歸納
分析、瓦斯的超限處理、通風設施的維修保養、防塵系統的安裝調試、自然發火隱患的處理等工作的安排程序進行明確的規定，確保工作人員能夠按照規程來對工作進行科學合理的安排。其次，企業要構建完善的“一通三防”會議程序，明確規定通風工區日碰頭會議、通防工作技術分析會、“一通三防”安全辦公會和通風工區周例會等會議的具體程序和會議內容。最后，企業要構建完善的“一通三防”安全工作程序，詳細規定值班調度人員、通風員、密閉員、瓦斯檢查員和防塵員等工種的工作程序和操作規程，確保不同工種的員工都能嚴格按照規程來進行操作，將事故率降至最低。
（3）企業要構建健全的“一通三防”安全管理制度。企業要針對礦井通風系統管理、瓦斯管理、局部通風管理、密閉管理、安全監測管理、盲巷管理、防塵管理、防火管理和瓦斯檢查員現場交接班管理等內容制定健全的管理制度，確保各種管理工作有章可循，有規可依，并且要重點強調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防措施的宗旨、范圍、職責和內容進行詳細的闡述，確保能夠及時消除各種潛在和實際的安全隱患，防止安全事故的發生。與此同時，煤礦“一通三防”安全管理體系應該對礦井通風、防火災、防煤塵和防瓦斯等工作和考核方面的控制程序進行詳細的規定，并且綜合考慮現場可能出現的各種突況，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制度
煤礦“一通三防”安全管理體系應該明確自我審核的目的、范圍、職責和控制要點，要求企業每年要進行1次以上的內部審核，對發現的問題及時采取糾正措施；應該詳細規定培訓的目的、范圍、職責和控制要點，確保所有相關人員都能參與培訓，對特殊工種、關鍵崗位和特殊人員需按專業和崗位培訓，并進行資格考核，實行持證上崗，切實提高工作人員的專業技能和知識水平。
3 結語
近年來我國煤礦事故頻發，復雜的煤田地質條件使得煤礦生產的安全隱患較大，火災、瓦斯、水災、煤塵和冒頂等時時刻刻都在威脅著井下工作人員的生命安全，火災、瓦斯和煤塵是五大災害中最嚴重的，而通風是防止這三大災害的基礎，因此構建完善的煤礦“一通三防”安全管理體系對于煤礦的安全生產至關重要。
參考文獻
[1] 杜春宇，王智慧，杜翠鳳，等.論建立煤礦本質安全管理體系的必要性[J].煤礦安全，2007（10）：82-84.
關鍵詞：煤礦；一通三防；安全生產；應用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.12.062
據統計，每年因瓦斯事故引發的死亡人數占煤礦總事故死亡人數的四成以上。煤炭生產管理中安全生產是十分重要的，“一通三防”技術在煤礦安全生產中具有重要意義。“一通三防”指的是在煤礦生產時防治煤塵、防治瓦斯、防火和礦井通風安全管理工作的簡稱。煤礦之所以頻頻發生安全事故，究其原因主要是沒有很好的落實“一通三防”安全管理工作，因此，煤礦企業應加強“一通三防”技術的應用和管理，保障煤礦的正常生產，促進煤礦企業的健康發展。
1 “一通三防”技術在煤礦生產中的重要性
“一通三防”技術在煤礦生產中是十分重要的，主要體現以下幾點：一是礦井通風作為防治煤礦生產中安全隱患的基礎，做好礦井通風工作可以有效地預防瓦斯、煤塵和滅火，通過礦井通風可以將井下的有毒有害氣體很好的排除，創造良好的工作環境為井下人員，保障井下工作人員的人身安全和健康。在實際工作中，應首先掌握井下氣體濃度、溫度和風量等參數，對各項數據進行認真分析，建立科學的數學模型，并結合以往礦井通風的經驗和教訓，認真做好井下通風工作。二是當瓦斯在井下不斷積累到達一定濃度后，遇到井下的明火就極易產生爆炸。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，因此還應采取瓦斯抽放的方式來降低井下的瓦斯含量，避免發生瓦斯爆炸的事故。三是隨著科技的發展，我國部分礦井已經將礦井監控技術應用在生產過程中，并建立完善的管理系統，對井下事故的預防有著極大的作用。
2 “一通三防”技術在煤礦安全生產中的應用
2.1 優化通風系統
（1）對于礦井自身的回L系統，應根據礦井實際的分布規律來進行科學的調整，合理優化井下通風系統。礦井通風系統的設計需要依據瓦斯的含量和涌出量來確定，目前我國應用較多的通風系統有U型與U+L型，煤炭企業在通風系統設計過程中應依據不同地質條件選擇適合的通風系統。
（2）應認真檢查可能造成通風事故的隱患。工作人員在生產作業中應嚴格按照礦井生產所制定的相關規定來執行，將礦井生產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的發現礦井通風系統中存在的安全問題，并能夠及時的處理。對于掘進通風，主要是依靠局部通風機來進行的，但如果局部通風機在使用過程中發生故障，不能正常工作，那么就容易發生安全事故。事實證明，礦井安全事故中瓦斯爆炸與掘進工作面煤塵占有相當大的比例，因此對于掘進通風工作要加強監察力度，保障礦井通風系統的正常運行，具體工作包括：檢查通風機安裝位置、機電防爆性能和循環風工作是否正常等。
2.2 加大瓦斯的治理力度
做好煤礦生產時瓦斯事故的預防，首先要保證回風流里CO2的濃度不超過1.5%，瓦斯的濃度不超過0.8%，如果回風流里瓦斯濃度和CO2的濃度超過了限值，應盡快組織井下生產人員撤離，并進行有效的安全控制措施。煤礦生產中破壞最大、發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）對于瓦斯異常區域應加強管理。一般來講，瓦斯涌出情況很難提前預測，如果發生瓦斯涌出情況將是十分危險，煤礦企業應認真研究以往瓦斯涌出的情況，總結瓦斯涌出的規律，同時在工作中還應根據井下斷層、地質構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）瓦斯管理應突出重點。對于瓦斯含量較大的區域應加強管理，根據煤礦企業的管理經驗，對瓦斯含量較高區域應制定科學的瓦斯管理和生產設備標準，還可以通過在回采工作中安裝排風設備等，使瓦斯的濃度降低，預防瓦斯事故的發生。
2.3 加強防火滅火工作
礦井中如果發生火災那么危害也是極大的，會造成嚴重的人員傷亡和財產損失，火災發生后會產生大量的有毒氣體，如一氧化碳，如果火災遇到大風還會更加難以控制，對井下工作人員的人身安全造成威脅。煤礦生產時發生的火災原因主要分兩類，內因火災和外因火災，需要首先弄清楚火災發生的原因，在針對性采取相應的措施。
2.4 加強粉塵治理
粉塵治理主要包括以下幾項工作：降塵、減塵、阻塵、捕塵和排塵。減塵是礦井防塵工作的基礎，在生產過程中應盡可能降低粉塵的產生量，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行，主要在于礦井生產過程日常維護是否到位。同時還可以定期清掃煤塵聚集較多的區域，嚴格控制該區域的煤塵管理。排塵方法是利用引風排塵的方式，對通過降塵、減塵和捕塵措施還未去除的游離粉塵進行治理，排塵主要方法就是加大通風量，并選擇適合的風速。捕塵是將空氣中的粉塵收集后進行專門處理，捕塵主要應用的設備是濕式除塵風機和除塵器。阻塵的方式主要是針對井下人員的防護手段，工作人員通過佩戴防塵口罩等有效防護粉塵對人身造成的危害，同時還可以使用方爆破技術措施。
3 結語
煤礦企業的生產經營過程中，安全生產工作應放在首位，將煤礦“一通三防”技術有效的應用到煤礦生產中，對煤礦安全生產意義重大。隨著我國煤礦開采技術不斷提升，開采的難度也越來越大，煤礦企業應提高“一通三防”技術水平，在實踐應用中不斷總結經驗和教訓，實現煤礦企業的安全生產，促進我國煤礦企業的健康、可持續發展。
參考文獻：
[1]班柳青，李國明，白星.“一通三防”工作在煤礦安全生產中的重要性[J].內蒙古煤炭經濟，2015（01）.
[2]周英博.煤礦安全生產中的“一通三防”安全體系研究[J].中國高新技術企業，2012（06）.
[3]李騰飛，崔松濤.煤礦“一通三防”工作管理的現狀分析及措施[J].山東工業技術，2016（23）.
關鍵詞：煤礦安全 一通三防 事故防治
一通三防關乎到煤礦的安全生產，關乎煤礦工作人員的生命財產安全。關乎到社會主義和諧社會的構建。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。具體體現在兩個方面：①瓦斯具有燃燒爆炸的危險，②煤與瓦斯突出的危險。瓦斯事故難以預測。一旦發生，造成大量的人員傷亡和巨大的經濟損失，對煤礦的安全生產產生嚴重地威脅。
1.2瓦斯治理的現狀
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約2000人，占事故總死亡人數的近1/3。
1.3通防技術治理瓦斯的實施
（一）、提高認識，提高理念：
嚴格遵循治理瓦斯必須采用抽放，堅持先抽后采，先抽后掘的方針；只有打不好的鉆孔，沒有抽不出的瓦斯，要提高鉆孔打鉆質量、密度、和封孔效果；要從根本上改變對瓦斯超限事故的認識，變被動防范為主動治理瓦斯。
（二）、技術措施：
根據煤層煤質，透氣性、瓦斯含量、卸壓程度編制掘進工作面瓦斯抽采設計，明確制定出鉆孔的有關參數；打鉆人員要嚴格按設計施工，不能超出允許值范圍外；打鉆完工后要有專人驗鉆、封孔、觀測抽放效果；技術人員要根據抽放效果及時調整設計，所有施工嚴格按照《規程》及《一通三防管路制度》嚴格進行，并嚴格要求通風設施質量標準化建設工作，做到按需供風，優化通風系統，杜絕短路風、循環風、串路風、盲巷區等狀態，保證通風系統的穩定。
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，礦井內部會產生大量的煤塵。礦塵的危害主要有以下幾方面：一是對身體健康產生危害，煤塵隨著空氣吸入工作人員體內，工人長期吸入礦塵輕者患呼吸道炎癥，重者得塵肺病，居國內礦務局統計塵肺病死亡數是工傷事故的6倍。二煤塵會燃燒和爆炸，威脅礦井作業人員的生命安全。例如1906年43月10日法國科利爾煤礦發生煤塵爆炸。死亡1099人。造成重大災難。三，煤塵會降低煤礦內的能見度，導致事故發生幾率升高，使工傷事故增很多。此外礦塵使開采設備銹蝕，加速機械磨損，減少精密儀器的使用壽命。大量粉塵還造成環境污染，鑒于此進行礦井內部的除塵工作非常必要。
2.2粉塵治理現狀
我國粉塵過程中總結了非常實用的“革、水、密、風、護、管、教、查”防塵八字經驗，并且成就卓越。八字經驗也是我國防塵工作的指導方針。目前狀況是對煤塵進行處理主要是采取以下方法：以煤層注水為核心，通過通風除塵 ，濕式作業，密閉抽塵，凈化風流，加強個體防護等措施除塵。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通防技術治理粉塵的實施
通風除塵是指通過風流的流動將井下作業點的懸浮礦塵帶出，以降低作業場所的礦塵濃度。決定通風除塵效果的主要因素是：風速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。
掘進通風系統主要采用長壓短抽掘進除塵系統，以壓入式通風為主，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、抽風量的匹配應當遵循以下兩個方面
A.采用除塵系統。壓入式風筒出口風量應比抽出式風筒入口風量大20%～30% ，以保證工作面不出現循環風。
B.采用長抽短壓（前壓后抽）除塵系統。抽出風量應大于壓入風量20%～50% ，以保證重疊段區域內巷道的風速不低于《 煤礦安全規程》的規定。
此外還要注意一下幾點經常檢測風流中的粉塵含量，定期清掃和沖洗巷道周壁，減少粉塵積存。采煤工作面回風巷裝煤點下風向、掘進工作面迎頭等處安裝風流凈化水幕，能封閉全斷面。在主要進回風巷、進風井、采掘工作面巷道內均安設了風流凈化裝置，在主要大巷、采煤工作面進回風巷、煤及半煤巖巷等處均安設有隔爆設施。綜采工作面采煤機截割部具有可靠的自動噴霧灑水功能。地面的主皮帶運輸篩分樓裝有ZC72/3—Ⅱ回轉反吹自動清灰袋式除塵器，皮帶走廊裝有靜壓灑水裝置，煤產品經皮帶走廊進入儲煤場，儲煤場設有擋風抑塵網，同時配置專用灑水滅塵系統。
3.一通三防治理火災問題
3.1火災的危害
礦井發生火災會燒毀大量機械設備、設施、巷道及工作面，凍結大量的煤炭資源，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難。
3.2火災防治的現狀
井下發生火災主要分為內因和外因，目前治理火災主要從防范入手，本著“預防為主，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熱源，同時建立膠帶巷獨立通風系統是有效途徑，而且礦井設地面消防水池和井下消防管路系統，進風井口應裝設防火鐵門，須有防止煙火進入礦井的安全措施，井下使用的汽油、煤油和變壓器油必須裝入蓋嚴的鐵桶內，由專人押運送至使用地點，剩余的汽油、煤油和變壓器油必須運回地面，嚴禁在井下存放，井上、下設置消防材料庫。內因火災的防治措施：合理地進行巷道布置，防止漏風，均壓防滅火，預防性灌漿，阻化劑、惰性氣體，凝膠，三相泡沫等。
3.3通防技術防治火災的實施
均壓防火實質是利用風窗，風機，調壓氣室和連通管等調壓設施，改變漏風區域的壓力分布，降低漏壓風差，減少漏風。從而達到抑制遺煤自燃，墮化火區。或熄滅火源的目的。
火區的形成和發展與通風系統不合理有一定的關系，因此合理 調整通風系統可起到平衡火區漏風風壓的作用。從利于防滅火的角度出發，要遵循以下原則調整通風系統：
1增加火區或采空區的并聯封路，減少并聯分支的風阻和風量。
2增加火區所在分支或其漏風流經路線的其他分支的風阻，在非漏風流經的路線上減阻。
3降低火區漏風源的壓能，增加漏風匯的壓能。
4當火區的漏風源與漏風匯分別處于進回風井附近時，應設法降低主要通風機負壓。
參考文獻：
【關鍵詞】煤礦；自燃；防治；方法
井下防治煤炭自燃的四大環節是：預防性治理措施，自燃的預測預報，形成火災后快速處理，火區的日常管理。礦井防滅火保障體系主要包括組織機構、系統保障、技術裝備和管理制度。它們是現場防滅火工作的兩個層面。
1、預防性措施
（1）開采設計
有利于防火的開拓、開采技術方案和采區、采面巷道布置及通風系統原則：開拓、準備巷道中煤層切割量少，回采進度快、回采率高，系統簡單、風流穩定，漏風量少，利于堵漏和采空區隔絕。
（2）堵漏措施
采空區上、下隅角采用不燃性固體材料充填，此項工作隨工作面回采進行。實施均壓也是控制采空區漏風的技術措施。
（3）采空區灌注黃泥漿
灌注黃泥漿是目前礦井較為常用的、有效的、覆蓋范圍最廣的區域性防滅火技術措施。主要要求：建立灌漿系統，合適的泥漿質量，充足的灌漿量、有效的控制范圍。預防性灌漿方法分隨采隨灌和采后灌漿或采后補灌。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對象。統計表明，我國煤礦煤層局部高冒處自燃占井下煤炭自燃18%-31%，占所導致火災事故27%。主要預防性措施是使用不燃性材料，充實高冒。
2、預測預報技術
（1）煤炭自燃預測
煤炭自燃預測主要是依據煤炭自燃的充要條件，及影響煤炭自燃的主要因素，預測煤炭出現自燃的空間和時間。
煤炭自燃的時間預測：煤層自燃發火期估算方法，延長煤層自燃發火期的途徑。
煤炭自燃的空間預測：煤炭自燃的空間預測一般集中在三個問題上，即煤層自燃傾向性的鑒定；煤礦井下煤炭自燃的點位分布；采空區遺煤自燃的“三帶”劃分。
（2）煤炭自燃預報
煤炭自燃預報是按火災出現和發展的規律，應用成熟的經驗和先進的科學技術手段，采集處在萌芽狀態的火災信息，進行推斷后給出火情報告。準確地進行火災早期預報，能克服預防不足。礦井火災預報的方法。
3、常用滅火方法
（1）直接滅火。如果井下自燃演變為火災時，滅火的第一原則是，利用現場己有條件，迅速采用直接的滅火方法消滅火災于初期，避免火災范圍進一步擴大。如采用高壓水、備用的化學滅火器、高泡滅火劑器材。
（2）隔絕滅火。現場未能實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、縮小火區范圍。
一定要按井下周圍具體條件，火災發展態勢等制定現場實施方案。封閉墻位置選擇、施工順序、質量保證、數量及類型確定最為關鍵；施工封閉墻過程，應加強對周圍巷道風流、CH4、CO變化的觀測，掌握現場第一動態，及時修正方案；避免人員中毒，充分估計煤塵和瓦斯爆炸的危險性。
（3）綜合滅火。井下局部地點（高冒）發生明火，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，再考慮封閉火區的辦法。對不能明確發火具置時，則要采取多種滅火方法實施綜合滅火。
（4）防火系統滅火。加強對發火范圍灌漿、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預計位置，壓注滅火材料，實施滅火。
（6）調控通風系統。保持工作面系統穩定，實施均壓控制漏風量，控制火區發展。
（7）實施封閉墻，隔斷火區。
（8）風流調度法。由煤層自燃引發的火災，火勢發展已不能實施其他滅火方法時，應謹慎采用調度井下風流的方案。火勢的發展，存在有高差的巷道內風流成分出現變化，空氣溫度升高，密度變小，同其他聯絡巷道之間形成氣柱壓差火風壓。火風壓危害極大，能使井下風流發生逆轉，難以預測，增加對火勢的控制難度。
風流調度方案有：①保持原有系統穩定；②維持風流流向，減少火區供給風量；③實施風流短路；④礦井反風。
風流調度要求：井下人員要安全撤出；防止出現爆炸事故；控制火災發展。保持原有通風狀態，穩定風流。礦井反風用于火災發生在主要逆風系統（井口附近、井筒、主要進尺巷），它是一項全礦性的控制火災發展趨勢的預案；減少火區風量主要是為控制火勢，但這一措施必須確保火區瓦斯濃度在安全、可控狀態；停風或局部短路必須慎用。
4、火區日常管理
井下火災封閉成功后，接著的工作便是火區管理，主要包括以下三個方面：
（1）準備工作
繪制火區位置關系圖，建立卡片；防火墻外口設置柵欄、揭示警標、懸掛記錄板，填寫相關內容；確定檢查內容（漏風情況、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；然后進行數據分析。
（3）火區注銷
其注銷前提要滿足“證實熄滅”條件。申請注銷獲批準，可解除其“火區管理”。
（4）火區啟封
火區范圍需要恢復生產的，要經注銷批準后進行。啟封前，一定要編制專門安全技術措施，明確啟封方法，充分考慮可能復燃時的應急措施。啟封后3-5天，還要加強對通風、溫度（氣溫、水溫）、氣體變化等進行檢查。
5、防滅火保障體系
具有自然發火危險性的礦井，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方面。
（1）組織保障。設立防火專門機構，配足配齊人員，明確領導。
（2）防滅火系統保障。按礦井實際建立與之適應的永久性防滅火主體系統束管系統、安全監測系統。
關鍵詞：煤礦安全 一通三防 事故防治
中圖分類號：X752文獻標識碼： A
0前言
目前，就我國煤礦企業的安全生產現狀來看，盡管我國煤礦企業已經做出了較大的努力，并且也已經取得了長足的進步，但是，我國煤礦企業安全事故的發生仍然沒有得到有效的遏制，給煤礦生產一線員工的人身財產安全帶來了嚴重的威脅，煤礦企業常講的“一通三防”，“一通”是指礦井的通風，這在煤礦生產中占有極其重要的地位。類似人與氧氣的關系，人活著不能沒有氧氣，井下沒有通風就不能下井作業就是這個道理。礦井通風是利用礦井的主扇使地面的大氣進入井下，供給井下工作人員足夠呼吸使用的新鮮空氣，同時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”工作在當前和今后一個時期都將是我國當前煤礦生產的重要工作。基于這一現狀，筆者結合自身多年的工作實踐，就我國當前煤礦企業“一通三防”工作的加強問題進行深入分析與論述，以期能夠促進我國當前煤礦企業的持續健康發展。
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。具體體現在兩個方面：①瓦斯具有燃燒爆炸的危險，②煤與瓦斯突出的危險。瓦斯事故難以預測。一旦發生，造成大量的人員傷亡和巨大的經濟損失，對煤礦的安全生產產生嚴重地威脅。
1.2瓦斯治理的現狀
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約2000人，占事故總死亡人數的近1/3。
1.3通防技術治理瓦斯的實施
（一）、提高認識，提高理念：
嚴格遵循治理瓦斯必須采用抽放，堅持先抽后采，先抽后掘的方針；只有打不好的鉆孔，沒有抽不出的瓦斯，要提高鉆孔打鉆質量、密度、和封孔效果；要從根本上改變對瓦斯超限事故的認識，變被動防范為主動治理瓦斯。
（二）、技術措施：
根據煤層煤質，透氣性、瓦斯含量、卸壓程度編制掘進工作面瓦斯抽采設計，明確制定出鉆孔的有關參數；打鉆人員要嚴格按設計施工，不能超出允許值范圍外；打鉆完工后要有專人驗鉆、封孔、觀測抽放效果；技術人員要根據抽放效果及時調整設計，所有施工嚴格按照《規程》及《一通三防管路制度》嚴格進行，并嚴格要求通風設施質量標準化建設工作，做到按需供風，優化通風系統，杜絕短路風、循環風、串路風、盲巷區等狀態，保證通風系統的穩定。
2解決措施
2.1加強局部通風管理
局部通風對應的管理力度需要得到加大，每個掘進頭都要安設自動切換器，這樣即使主風機停運，備用的也能夠開啟。通風系統一定要完整、可靠和穩定，堅決不能存在于規定要求不符合的老塘、擴散和串聯這些通風形式。將回風巷布設到所有的采區，對于旋式局部通風機，要加大投入，將11千瓦和這一水平以下的通風機都要予以淘汰，最終保證風速和風量與要求的相符合。
2.2加強瓦斯管理
在瓦斯管理方面，堅持“寧停三天，不搶一秒”的原則，做到瓦斯超限不處理不放過、匯報不清不放過、漏報假報不放過、系統不穩定不放過。每次局扇停電、停風，不論是否造成瓦斯積聚（每天檢漏試驗除處），瓦斯員必須向通風值班室和調度室匯報，通風部門都要登記備查。現場施工單位的區隊長、班組長要向調度室匯報，并協助瓦斯員、員將人員全部撤出，切斷電源、設置臨時柵欄警標。恢復送電前，必須檢查瓦斯，只有在瓦斯不超過，瓦斯員同意后方可恢復送電。
2.3加強火災的預防
煤礦生產現場的火災一般包括外源火災以及自燃火災兩種形式，下面筆者就這兩種火災形式分別進行對策分析：
第一，外源火災的預防。外源火災發生的原因主要是：使用明火疏忽大意，電器設備和維護不好，井下放炮時違反技術操作規程。所以，預防外源火災的措施主要包括以下幾個方面：首先，杜絕產生明火源；其次，設置防火門和消防器材及滅火設備；再次，采用不燃性材料支護；最后，設置井下消防供水系統。
第二，自燃火災的預防。為了達到防止自燃發火的目的，可以從以下幾個方面考慮防火措施。首先，開采技術措施：從防止自燃火災的角度出發，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：科學的選擇開拓開采方法，選擇合理的通風系、防止漏風。其次，預防性灌漿：預防性灌漿是防止自燃發火最有效、應用最廣泛的一項措施。它將水、漿材按適當比例混合攪拌，制成一定濃度的漿液，借助輸漿管路送往可能發生自燃的采區，以防止自燃火災的發生。預防性灌漿的作用：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的遺煤噴灑阻化液，防止煤炭自燃；二是向可能或己經開始氧化發熱的煤壁打鉆孔，注入阻化液，控制煤的自燃；三是利用專用設備向采空區送入霧化阻化劑。最后，均壓防火：均壓防火是通過設置調壓裝置或調整通風流系統，改變井下巷道中空氣壓力的分布狀態，盡可能減少或消除漏風通道兩端的壓力差，達到減少或消除漏風、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，煤塵是一個非常重大的事故隱患，可以說生產過程要想實現安全管理，防塵是關鍵，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，加強管理。具體來講，首先人本管理需要得到強化，對各級人員加強培訓，把防塵潛移默化到員工的意識層面；其次管理責任予以層層分解，一直到現場，保證措施能夠得到嚴格的落實；第三投入需要得到持續的提高，創新水平需要得到不斷的提升，最終期望能夠實現自動化的綜合防塵。
參考文獻：
[關鍵詞] 瓦斯爆炸；防治技術；發展趨勢
中圖分類號：TD712 文獻標識碼：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、透水、頂板冒落等多種災害事故時有發生。在這些事故中尤以瓦斯爆炸造成的損失最大，從每年的事故統計中來看，煤礦發生一次死亡10人以上的特大事故中，絕大多數是由于瓦斯爆炸，為此，瓦斯稱為煤礦災害之王。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
根據多年對煤礦瓦斯爆炸事故統計分析，可以發現有如下一些特點：①瓦斯爆炸多為大事故；②事故地點多發生在采煤與掘進工作面；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、低瓦斯礦井均有發生；⑥瓦斯爆炸多發生在鄉鎮煤礦。
1.2事故原因分析
煤礦發生瓦斯爆炸事故與許多因素有關，但總的來說，主要與自然因素、安全技術手段、安全裝備水平、安全意識和管理水平等有關，發生瓦斯爆炸事故往往是以上因素相互作用所導致的。
（1）煤礦開采條件差
我國煤礦井下開采條件普遍較差，據統計，2000年全國國有重點煤礦共有580處礦井進行了瓦斯等級鑒定，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；有自然發火礦井372處，占64%，有煤塵爆炸危險礦井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，但主要有通風系統不合理和局部通風管理不善是瓦斯積聚的主要原因。造成供風地點風量不足，而引起瓦斯積聚；有2起事故主要是因停電停風而引起瓦斯積聚；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。但放炮和電器設備產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
礦井安全裝備配置不足，“先抽后采，監測監控，以風定產”方針未得到完全落實。但因傳感器數量不足、安裝位置不對、顯示器不顯示數據等問題，不能有效發揮其應有的作用。此外鄉鎮煤礦發生的特大瓦斯事故都沒有裝備瓦斯抽放系統或抽放系統不能有效運行。
（5）管理水平低
許多事故分析發現，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非常重要。
（6）企業技術管理薄弱
一些煤礦企業由于采煤方法落后，引起礦井采掘布置不合理，通風系統不完善，此外，作業規程編制不符合實際，針對性不強，給安全生產帶來了嚴重隱患。
2控制瓦斯爆炸事故的技術措施
瓦斯爆炸事故的防治可分為預防爆炸和抑制爆炸。預防爆炸主要有：優化通風網絡及通風系統，防治瓦斯積聚，加強瓦斯濃度和火源監測；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，從而減少人員傷亡和災害事故所造成的損失。
2. 1瓦斯爆炸事故的預防措施
（1）煤礦瓦斯抽放技術
①我國國有煤礦高瓦斯和瓦斯突出礦井占總礦井數的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，保護大氣環境的重要手段。如皖北煤電集團公司祁東煤礦利用抽放瓦斯進行發電取得了可觀的經濟效益和社會效益。
②為提高瓦斯抽放率，目前主要需解決長鉆孔定向鉆進技術，研制鉆進能力更強的鉆機具；完善和提高擴孔技術、造穴技術和封孔技術；開發新的瓦斯抽放技術及設備。
③煤礦瓦斯治理也應該與煤層氣產業化緊密結合起來。
④利用多分支羽狀適用技術，解決低滲煤層瓦斯治理問題，以提高抽采率。
（2）礦井瓦斯濃度及火源監測技術
礦井瓦斯濃度及火源的實時自動監測對于防止瓦斯爆炸非常重要，已有多個礦井安裝了礦井安全綜合監控系統，并具有如下功能：①礦井環境和工況參數實時監控；②主要通風機在線監測；③巷道火災實時監測；④礦井瓦斯抽放實時監測；⑤沖擊地壓實時監測；⑥煤與瓦斯突出實時監測；⑦煤層自然發火實時監測等多種功能。監控系統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生。
（3）井下火源防治
除炸藥安全性檢驗、電器防爆檢驗，還需防止火源與瓦斯積聚在同時同地點出現，采用風電閉鎖、瓦斯電閉鎖等措施。另外加強明火的管理，消除引爆瓦斯的火源。
（4）優化通風網絡及通風系統
合理可靠的通風系統是防止瓦斯事故和控制災害擴大的重要措施，為此，瓦斯防治工程與采掘工程，必須同時設計，超前施工，同時投入使用。
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，當瓦斯爆炸發生后，依靠預先設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，具有適應性強，安裝、拆卸和移動方便的特點。
（2）自動式抑爆裝置
使用壓力或溫度傳感器，在爆炸發生時探測爆炸波，從而達到抑制爆炸火焰傳播的目的。YBW-1型無電源觸發式抑爆裝置，適合安裝在距爆源 20～45m的巷道中。
3結 論
瓦斯爆炸事故的防治是煤礦安全工作的一個系統工程，除了完善可靠的安全裝備和采取有效的措施外，還應加強安全管理和安全監督，重視員工安全意識的培養。只有把安全放在首位，認真落實瓦斯治理的“十二字”方針，健全各項規章制度，合理加大安全投入，瓦斯爆炸事故及其他災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。
參考文獻：
[1] 陳學志. 淺談如何防治瓦斯災害的發生[J]. 山西焦煤科技，2006，8（8）：28-29.
[2] 趙永強. 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] 吳財芳，曾 勇，秦 勇.煤與瓦斯共采技術的研究現狀及其應用發展[J]. 中國礦業大學學報，2004，33（2）：137-140.
[4] 黃永菲.高瓦斯采面回收瓦斯綜合治理技術實踐[J]. 水力采煤與管道運輸，2006，6（2）：36-37.
作者簡介：李波，2010年畢業于安徽理工大學能源與安全學院安全工程專業，本科學歷。現為新集二礦通防辦工程師，主要從事防突及瓦斯治理技術管理工作。
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【關鍵詞】通風;防瓦斯;防煤塵;防火
1.防治瓦斯
1.1加強通風
礦井通風的基本任務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,所以加強通風既是防止瓦斯積聚的基本方法也是主要措施。加強通風的基本要求有:①合理的選擇最佳的通風系統,實行分區通風,以確保礦井、水平、采區均有獨立、合理的通風系統;②瓦斯礦井一般應采用抽出式通風以防止主通風機停運時積存在采空區的瓦斯大量涌出;③正確的分配風量,使每一個工作面都有足夠的風量通過;④在瓦斯礦井中,回采工作面、回風巷道都要采用上行風。通風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量和風速，滿足稀釋瓦斯到《煤礦安全規程》的規定界限，杜絕瓦斯事故。首先，對于采煤工作面應預防上隅角的瓦斯超限，保證工作面的風量。采煤工作面是負壓通風，合理的通風系統是保證工作面風量的基礎。整個礦井的生產和通風是相匹配的，為了避免采掘工作面的風量供給不足，首先應該采掘平衡，不要將礦井的采掘活動的安排過于集中。其次，各采區在開拓工作面時，應該先掘中部車場，避免造成掘進與工作面的串聯通風及掘進工作面之間的串聯通風。
1.2使用瓦斯抽放系統并提高對瓦斯災害的認識
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的威脅，且幫助解決礦井僅靠通風難以解決的問題，減少礦井通風負擔，也是保證安全生產的預防性措施。首先，根據采掘工作面煤層的瓦斯參數，選擇科學合理的瓦斯抽放方法。其次，依據煤層瓦斯參數和抽放方法，編制科學合理的瓦斯抽放設計指導生產。再次，做好井下瓦斯管路、抽放鉆場等檢查維護管理工作。定期進行抽放瓦斯計量的測定工作，提高瓦斯抽放率，保證安全生產。加大瓦斯抽放設備以及管路投入,提高礦井的抽放能力,認真抓好抽放工作。主要做好如下工作:搞好區域預抽,加快突出煤層底板抽放巷掘進,為突出煤層巷道今后的安全掘進打下基礎; 加大底板預抽打鉆速度及本煤層預抽的打鉆速度,切實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抽時間。
1.3加強瓦斯監測監控管理
通過定點和不定點，24 小時不間斷的監測手段，對瓦斯的狀態形成一個可視網，出現異常能及時發現，迅速采取有效的措施，防止瓦斯災害事故的發生。監測監控大體可分靜態和動態兩種。靜態監測監控的重點是管好、用好現有安全監測監控，利用現有的科技手段，對風量、風速、瓦斯以及一氧化碳等有害氣體進行監測和監控；利用瓦斯斷電報警儀、三專兩閉鎖等設施解決瓦斯超限時的斷電停機、瓦斯超限報警、停風就斷電的問題。同時，監測人員通過監視屏幕，不間斷監視瓦斯動態情況。
總之在防治瓦斯的過程中要嚴格堅持“瓦斯超限就是事故”的原則,堅持“先抽后采,先抽后掘,以風定產”加強礦井瓦斯抽放工作。合理安排礦井采取的采掘工程,合理分配礦井風量,堅決防止超風量能力生產。
2.防治煤塵
2.1建立健全嚴格的檢查管理制度和專門的組織機構
首先是對已建立的通風除塵系統、通風設備加強維修和管理,以保證取得良好的通風效果。定期測定工作點空間的空氣中含塵濃度,看其是否符合我國關于煤塵含量的標準,其標準見表1,各煤礦在防治煤塵的過程中要參照此標準檢查工作是否到位。其次是對接觸塵毒的人員定期進行身體檢查,做到早發現、早治療,并及早調離接觸塵毒的作業環境。
2.2礦山綜合防塵技術手段
礦山綜合防塵是指采用各種技術手段減少礦山粉塵的產生量、降低空氣中的粉塵濃度,以防止粉塵對人體、礦山安全等產生危害的措施。綜合防塵技術措施大體上可分為通風除塵、濕式作業、凈化風流、個體防護及一些特殊的除塵降塵措施。①通風除塵:通風除塵是指通過風流的流動將井下作業點的懸浮礦塵帶出,降低作業場所的礦塵濃度,因此搞好礦井通風工作能有效地稀釋和及時的排出礦塵。決定通風除塵效果的主要因素是風速及礦塵密度、粒度、形狀、濕潤程度等。風速過低,粗粒礦塵將與空氣分離下沉,不易排出;風速過高,能將落塵揚起,增大礦內空氣中的粉塵密度。一般來說,掘進工作面的風速應控制在0.4～0.7m/s,機械化采煤工作面風速應控制在1.5～2.5m/s為宜。②濕式作業:濕式作業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措施之一,具有所需設備簡單、使用方便、費用較低和除塵效果好等優點。缺點是增加了工作場所的濕度,惡化了工作環境,能影響煤礦產品的質量,除缺水和嚴寒地區外,一般煤礦應用較為廣泛,中國煤礦較成熟的經驗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。③凈化風流:凈化風流是使井巷中含塵的空氣通過一定的設施或設備,將礦塵捕獲的技術措施,目前使用較多的是水幕凈化風流和濕式除塵裝置。④個體防護:個體防護的用具主要有防塵口罩、防塵風罩、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
3.1自燃火災的預防
為了達到防止自燃發火的目的,可以從以下幾個方面考慮防火措施。①開采技術措施:從防止自燃火災的角度出發,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:正確的選擇開拓開采方法,選擇合理的通風系、防止漏風。②預防性灌漿:預防性灌漿是防止自燃發火最有效、應用最廣泛的一項措施。它將水、漿材按適當比例混合攪拌,制成一定濃度的漿液,借助輸漿管路送往可能發生自燃的采區,以防止自燃火災的發生。預防性灌漿的
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的遺煤噴灑阻化液,防止煤炭自燃;二是向可能或已經開始氧化發熱的煤壁打鉆孔,注入阻化液,控制煤的自燃;三是利用專用設備向采空區送入霧化阻化劑。④均壓防火:均壓防火是通過設置調壓裝置或調整通風流系統,改變井下巷道中空氣壓力的分布狀態,盡可能減少或消除漏風通道兩端的壓力差,達到減少或消除漏風、抑制自燃的目的,均壓防火分為開區均壓和閉區均壓兩類。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,同時也是一種滅火方法。常用的惰性氣體有氮氣、二氧化碳氣體以及燃料燃燒生成的煙氣等,目前主要采用的是氮氣防滅火。
3.2外源火災的預防
外源火災發生的原因主要是:使用明火疏忽大意,電器設備和維護不好,井下放炮時違反技術操作規程。因此,預防外源火災的的措施主要有:①杜絕產生明火源;②設置防火門和消防器材及滅火設備;③采用不燃性材料支護;④設置井下消防供水系統。
關健詞： 瓦斯火災氮氣治理
中圖分類號:TD82文獻標識碼:A文章編號:1672-3791(2012)02(c)-0000-00
1 概況
山西煤炭進出口集團左權鑫順煤業有限公司為我省煤炭企業兼并重組后的保留礦井，由原山西左權鑫順煤業有限公司和原山西左權突提煤業有限公司兼并重組而成。生產能力1800kt/a，批采4、15號煤層。原突提煤業開采4號煤層時批復等級為高瓦斯礦井。據2010年9月28日晉煤瓦發[2010]1119號文件的批復，現鑫順煤業在開采4、15號煤層時，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，預測結論為高瓦斯礦井。
2 內因火災的引發原因
2010年1月28日礦井總回風大巷CO有升高的趨勢，報警濃度的最大值60ppm，持續3小時。經下井檢查，為150109回采工作面回風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和150109工作面尾巷閉墻前采兩個氣樣，經檢測，煤層燃燒的標志性氣體CO、C2H4、C2H6濃度很高，分析結果為150109回采工作面采空區著火。分析原因為：鑫順煤業15號煤層150109工作面采空區火源來自上距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，左權地區的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，給15號煤層的浮煤提供了著火火源。是一場內因火災。
3 應用惰性氣體滅火方案的提出
經研究分析，制定了兩個方案：一直接滅火。二采用成熟的、經濟的惰性氣體滅火。通過現場狀況分析，此時現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，會增加采空區的氧氣濃度，增大火勢，同時可能引發瓦斯爆炸，且有害氣體通過沿途都無法進行其它工作。顯然直接滅火行不通，不但不能滅火，且可能是災情進一步擴大，殃及礦井安全。控制火災事故擴大、防止瓦斯事故發生已是當務之急、迫在眉睫。由于這是首次出現在本礦高瓦斯礦井回采工作面采空區內的火災事故，以往也無經驗借鑒，綜合分析著火原因，決定采取第二方案。先撤出井下影響區域內的所有人員，由救護隊下井偵查險情。關閉150107工作面回風順槽的臨近層抽放鉆孔，減少150109工作面采空區的供氧量。在救護隊的監護下，使用高分子快速封堵材料對與150109工作面采空區相通的各道閉墻進行進一步封堵，以減少漏風量。并做到正常供風以防瓦斯局部積聚。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的密度相當于空氣的1.52，對仰斜開采工作面的采空區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，生產成本高，應用工藝復雜。而150109工作面采空區正是水平分布，不適宜采用。而N2的密度與空氣相近，易于和空氣混合，具有減少漏風的作用、降溫的作用、防止煤的自燃發熱和自燃的作用、降低燃燒強度的作用，能迅速遏制火災，注氮氣滅火過程中不損壞井巷和設備，使災后恢復工作簡單，恢復工期短，且生產成本低（原料為大氣中的氮氣資源，氮氣成本0.4元/m3左右），操作簡單。氮氣滅火需要的條件是封閉的環境，有氮氣輸送的管路，每小時5m3的水，目前工作面的實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 氮氣防滅火作用原理
注氮防滅火的實質是向采空區氧化帶內或火區內注入一定流量的氮氣，使其氧含量降到10%或3%以下，達到防火、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。在煤礦當采空區一旦出現火災，危害最大的是導致其內混合氣體的爆炸。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界限擴大，反之縮小。如果混合氣體被加熱到300℃，氧含量為9%時就能發生爆炸。國內的研究表明，將氧氣的臨界含量控制在5%以下時幾乎能防止任何爆炸，否則爆炸還有可能發生。而氧氣的含量低于10%時混合氣體的爆炸有顯著的降低。正是從這一理論出發，向火區注入氮氣后使其氧含量降低，而且只要氧含量低于10%時就能大大地減少爆炸的可能性。2） 減少漏風的作用。采空區漏風是造成自然發火的主要原因之一。對于封閉或半封閉的采空區而言，從理論上講，注入氮氣后增加了其注入空間內混合氣體的總量，能夠減少封閉區內外之間的壓力差，從而起到減少封閉區外部向內部漏風的作用。如果巷道里的密閉墻有裂縫或密閉強有裂縫，當密閉區內為負壓時，空氣可以通過墻縫或繞過密閉墻而進入密閉區。為了防止密閉漏風，可向密閉前后墻之間的空間連續不斷地注入必要流量的氮氣，使該空間形成正壓，阻止新鮮空氣進入密閉區內。3）降溫作用。對于有內因火災的采空區來說，其溫度大于外界溫度。當采用氮氣滅火時，無論是采用液氮，還是氮氣，其氮氣的溫度均低于火區的氣體溫度，加之氮氣在注入火區后的流動范圍大，對采空區來說都有顯的降溫作用。4） 防止煤的自燃發熱和自燃。煤炭自燃的三要素是：煤有自燃傾向性；有連續的供氧條件；熱量易于積聚。煤礦生產工作面采空區氧化帶內的漏入風量不足以帶走煤氧化產生的熱量，則煤溫就逐漸升高，這時煤處于自燃發熱。當溫度達到煤的臨界溫度以上，氧化急聚加快，大量產生熱量，又使煤溫迅速升高，達到煤的著火溫度時便著火燃燒起來，即進入自燃狀態。基于此煤氧復合學說，采取向工作面采空區氧化帶內注入一定流量的氮氣，降低該帶內的氧氣含量，達到破壞煤炭自燃的一個要素，使其氧含量降到煤自燃臨界值以下，就達到了防止煤自燃的目的。5） 降低燃燒強度。無論是外因火災，還是內因火災，當火災已經發生，向火區內注入一定流量（大于漏風量）的氮氣，使該區內的氧含量由21%逐漸降低到10%以下，熊熊大火就逐漸處于自熄。
6 方案的實施及效果
根據現場條件，決定采用煤炭科學研究總院重慶分院與溫州瑞氣空分設備有限公司合作共同研制開發的礦用地面移動式制氮設備（氮氣純度為98%，產氣量為200―800m3/h）進行注氮滅火。經過幾天的不連續操作，累計注入高濃度氮氣約20萬m3。
在注氮前后的過程中，進行了氣樣采樣檢測、CO傳感器監測，經過資料分析對比，火情已被控制，達到了滅火的目的。
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回風順槽閉墻和瓦斯尾巷閉墻封閉不嚴，6號鉆場停泵后對150109形成負壓，增加對停采線附近采空區的供氧量，有14號煤層的火源，有連續的供氧，就給150109的采空區浮煤提供了燃燒的條件。本次累計注入高濃度氮氣20萬m3，原因為沒有合理布置氮氣釋放口，只有將氮氣注入采空區的氧化帶內，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，因此實際注入的氮氣比預計多得多。
7 要從火災事故分析原因，采取有效措施進行防治。
首先要調查了解火災事故引發的原因，進一步分析與火災的關系，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境，不要引發進一步的瓦斯燃燒或爆炸，最終達到慢慢自然滅火。
因此在井下采空后，一閉墻的施工質量要提高。二閉墻上要留設觀測孔，以隨時對采空區氣樣進行化驗和分析。三對于松軟和節理、裂隙比較發育的圍巖，在設計臨近瓦斯抽放鉆孔時應進一步優化。四對類似此地質條件的礦井（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，應采取有效措施，考慮填充采空區。從根本上杜絕此類事故的發生。
8 結語
由于決策果斷、采取措施得力有效，使工作面的這次火災事故得到有效控制，挽回直接經濟損失300 萬元。也為今后山西高瓦斯礦井、重點瓦斯工作面的管理和內因火災的防治，積累了一點成功經驗。
參考文獻
[1] 張國樞.通風安全學[M].徐州.中國礦業大學出版社.2004.
[2] 王省身，張國樞.中國煤炭防治技術發展與展望[J].火災科學，1994,3(2).
［關鍵詞］煤礦安全;技術進展;科技對策;發展方向
近年來，我國在煤礦安全生產領域加大了政策扶持、資金支持、科技創新和監管監察的力度，煤礦安全生產形勢持續穩定好轉［1］。2005年到2014年的十年間，我國煤炭產量從2.11Gt攀升到3.87Gt，增加83.4%;煤礦事故起數從3306起下降到509起，下降84.6%;煤礦事故死亡人數從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%。但在當前宏觀經濟運行和煤炭行業發展的新形勢下，我國煤礦安全依然面臨行業形勢不容樂觀、事故總量仍然偏高、區域發展極不平衡、職業健康備受關注、科技支撐仍待加強等突出問題和嚴峻挑戰。“十三五”期間，有必要圍繞煤礦安全重點領域和薄弱環節，強化技術創新和集成示范，推動煤礦安全科技水平再上新臺階。為此，在總結分析我國煤礦安全科技近年來的主要進展和當前面臨形勢的基礎上，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展
“十二五”以來，煤礦安全領域相關科研院所、高等院校、生產企業注重產學研用相結合，以實施“973”計劃、國家科技支撐計劃、國家科技重大專項等國家科技計劃為契機，廣泛開展科技合作和技術創新，在基礎理論、關鍵技術、重大裝備和工程示范等領域取得了重要突破，為煤礦安全生產形勢持續穩定好轉提供了重要支撐。
1.1煤礦瓦斯災害防治
瓦斯災害監控預警和瓦斯高效抽采利用是瓦斯治理的重點和難點。近年來，瓦斯含量快速準確測定技術實現了120m長鉆孔定點取樣，20min內快速測定瓦斯含量，測定誤差小于7%，并在100多個礦井推廣應用。開發的基于2個“四位一體”煤礦瓦斯災害監控預警系統，大幅提高了瓦斯災害預警自動化水平，預警準確率達75%以上。研制成功國內首臺最大扭矩12000N•m大功率定向鉆機，在晉城寺河煤礦完成1881m井下近水平長鉆孔施工，創造了煤礦井下順煤層定向鉆孔深度的世界紀錄。研制成功適用于f≤0.5松軟煤層的高轉速大扭矩螺旋鉆進裝備、空氣套管鉆進裝備及地面遠距離自動控制鉆進裝備，在松藻、淮南、平頂山等礦區廣泛開展示范應用，松軟煤層鉆孔深度最深達271m，鉆孔成孔率達到76.9%。開發了煤礦采動區頂板“L”型地面井抽采技術并在晉城寺河煤礦成功應用，抽采濃度最高達93%，抽采純量最高達3.11萬m3/d，實現了本煤層采動影響區、采空區連續抽采，工作面瓦斯濃度降低約30%［2］。
1.2煤礦水害防治
水源和導水通道探測、水害預測、注漿堵水等關鍵技術取得突破，水文地質探測與水害治理技術體系日趨完善。研發的井下瞬變電磁儀，可用于井下掘進頭、側幫、頂底板、充水采空區、充水陷落柱、含水層等隱蔽水害探測，最大探測距離達200m，準確率達到70%。研發的自記式地震儀及數據處理與解釋軟件，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1600m。研發的動水大通道突水鉆孔控制注漿高效封堵技術，解決了攜袋鉆進、鉆注一體化轉換、注漿入袋、拋袋提鉆等技術難題，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煤礦火災防治
早期預測預報、監測預警、新型防滅火材料和裝備等是礦井火災防治的關鍵。目前已形成了以自然發火早期預測預報、阻化劑防火、氮氣防滅火、凝膠防滅火、黃泥灌漿防滅火技術等為主體的內因火災防治技術體系。形成了以膠帶機火災預測與自動滅火技術，惰氣滅火、泡沫滅火、惰泡滅火技術等為主體的外因火災防治技術體系。煤礦井下移動式碳分子篩制氮裝置關鍵性能指標達到國際先進水平，氮氣出口濃度≥98%，出口流量≥2000m3/h，填補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、通風除塵、個體防護等為主體的防降塵技術體系，以及被動式隔爆、自動抑爆技術兩大類多類型防隔爆技術體系。粉塵濃度、粒度分布測定等粉塵檢測技術取得重要突破，可對作業環境粉塵濃度進行實時、在線監測［5］。研制出國內首套煤礦井下掘進工作面綜合除塵系統，在神東等礦區得到成功應用，呼吸性粉塵除塵效率≥99%，達到國際先進水平。
1.5沖擊地壓防治
形成了以巖石力學方法和地球物理方法為主的沖擊地壓監測預警與評價體系，建立了包括區域防治與局部防治的沖擊地壓防治體系［6］。針對目前國內外已有微震監測系統只能被動接受煤巖體破裂產生的微震信號和震源定位精度不高的現狀，研發出自震式微震監測系統，實現了監測區域內波速場的實時反演與解算，提高了微震監測系統的定位精度，微震監測系統的震源定位精度達到5～10m。
1.6煤礦熱害防治
形成了礦井熱害預測、評價、控制成套技術和裝備，為改善工作環境和保障職業健康提供了重要技術裝備支持。成功研制首套地面集中降溫的核心設備———高低壓轉換裝置，溫度躍升小于0.5℃，設計壓力16MPa，已在平煤神馬集團建設示范礦井［7］。
1.7煤礦應急救援
形成了事故預警、培訓演練、逃生避難、搶險救援等一系列成套技術和裝備。在人員精確定位技術、無線救災通訊、應急避災信號引導、應急救援指揮系統等領域取得一系列先進成果。采用無線MESH網絡、骨傳導等技術研制了KJ30礦用救災無線通信系統，救護隊員可快速搭建數據傳輸通道，將事發地點的現場圖像、環境參數、救護隊員生命體征等信息傳輸至指揮中心，支持雙向對講，供救援指揮人員實時掌握救援情況并進行可視化管理和調度，目前已在14個國家礦山應急救援區域隊進行推廣［8］。
2煤礦安全科技面臨的形勢
在當前宏觀經濟運行和煤炭行業發展的新形勢下，我國煤礦安全生產也呈現新的特點，面臨行業形勢不容樂觀、事故總量仍然偏高、區域發展極不平衡、職業健康備受關注等突出問題和嚴峻挑戰。
2.1煤礦安全形勢依然嚴峻
首先，盡管我國煤礦安全生產形勢持續穩定好轉，但重特大事故仍時有發生。據統計，2012～2014年全國工礦商貿企業共發生重特大事故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，我國煤礦安全生產水平與發達國家先進水平仍然存在較大差距。2014年我國煤礦百萬噸死亡率0.255，仍遠高于歐美主要產煤國家平均0.03的水平;再次，煤礦安全生產指標持續走低，百萬噸死亡率等指標低位反彈和反復的風險增大。此外，能源革命也給煤礦安全生產提出了更高的要求。
2.2煤礦安全水平極不平衡
長江以南及西南地區地質條件極為復雜，80%煤層為急傾斜、傾斜煤層，薄煤層多，厚度0.6～2m，局部斷層密度達到35條/km2，機械化程度極低。2012年，全國僅云、貴、川、渝、湘5省市的煤礦事故死亡人數均超100人，共死亡672人，占全國的49%，而5省市煤炭產量僅占全國的13%。2013年，全國僅云、貴、川、渝、湘5省市的煤礦事故死亡人數均超90人，共死亡494人，占全國的46%，而5省市煤炭產量僅占全國的12%。
2.3煤礦開發條件不斷變化
我國煤炭資源分布具有“東貧西富”、“東深西旱”的特點，煤炭開發不斷向西部和深部轉移。東部擁有約90%的經濟總量，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%，經濟總量僅約為10%。目前全國已有47座超千米深井，最深已達1501m，隨東部煤炭開采深度增加，高地應力、高瓦斯、高地溫、高承壓水等帶來的安全問題更加突出［9］。新疆等西部地區大傾角煤層、巨厚煤層、三軟煤層的安全高效開采也面臨嚴峻挑戰。
2.4隱蔽致災因素難以精確普查
煤礦隱蔽致災因素通常無明顯的顯現特征，具有隱蔽性、時變性、脆弱性等特點，探測和預防難度大。煤礦災害事故大多都與隱蔽致災地質因素緊密相關，隱蔽致災因素已成為引發煤礦水害、瓦斯和頂板等重大災害事故的主要原因［10］。據不完全統計，在煤礦重大事故中，與地質條件有關的各類重大事故占90%。隱蔽致災因素的致災機理和預防機制、隱蔽致災地質因素的快速精細探查技術與裝備是研發重點。
2.5煤礦職業危害備受關注
煤炭開采過程中存在的粉塵、噪聲、高溫、振動、高濕等職業危害，對職工安全健康造成嚴重威脅。2013年共報告職業病26393例，其中塵肺病23152例;煤礦職業病15078例，其中塵肺病13955例［11］。煤礦塵肺病約占新發塵肺病總數的60%。在有效遏制重大人員傷亡事故的同時，如何預防和控制職業危害，做到早發現、早診斷、早治療已成為煤礦安全生產工作的重點。
2.6煤礦安全投入面臨困局
受宏觀經濟影響，煤炭需求持續下滑，供大于求現象十分嚴重，煤炭行業低迷現狀或將持續。煤炭企業在經濟效益普遍下滑虧損條件下，資金周轉困難，安全投入難以保證。因此，煤礦安全技術裝備的經濟性和實用性越來越成為現場應用考慮的重要方面，技術成果應用示范和推廣難度加大，容易影響科技成果研發和應用兩方面的積極性。
3煤礦安全科技發展的方向
國家能源局、環保部、工信部在《促進煤炭安全綠色開發和清潔高效利用的意見》中提出，到2020年，全國煤礦采煤機械化程度達到85%以上，掘進機械化程度達到62%以上。煤礦安全生產形勢根本好轉，煤炭百萬噸死亡率下降到0.15以下。為實現煤礦安全生產形勢根本好轉的目標，有必要針對煤礦安全的重點領域和薄弱環節，提出針對性科技對策和發展方向。
3.1攻克災害防治技術瓶頸，打好災害對抗戰
針對煤炭開發向深部和西部轉移出現的災害新特點，以“超前預測、主動預警、綜合防治”為重點，研發煤礦隱蔽致災因素動態智能探測、煤礦重大災害風險判識及監控預警、煤礦深部開采動力災害防控技術。重點突破小尺度地質異常體精細探測技術、隱蔽致災因素井上下立體動態探測技術、煤礦重大災害判識預警模型及方法、突水水源在線快速判別與智能注漿系統、超千米深部流變圍巖控制技術、深部礦井耦合動力災害防治技術、高溫誘發瓦斯煤塵爆炸及自燃火災防控技術、礦山呼吸性粉塵監測與防治技術等。
3.2提升信息化和智能化水平，打好安全戰
當前“減人促安”、“無人則安”的理念被廣泛認同，通過提升煤礦機械化、自動化、信息化、智能化水平，可在提高煤炭生產效率的同時顯著提升煤礦安全生產水平。為此，有必要圍繞煤礦重點生產環節及安全保障系統的機械化、自動化和智能化開展攻關，重點突破煤礦巷道高效快速掘進技術與裝備、難采煤層機械化開采技術與裝備、清潔智能輔助運輸技術與裝備、無人化綜采工作面巡檢機器人、“人－機－環境”信息感知和交互技術與裝備、智能生產調度系統等，促進煤礦“機械化換人、自動化減人”，提升安全高效開采水平。
3.3提升應急救援裝備水平，打好災變時應急戰
煤礦應急處置與救援是煤礦安全生產的最后一道防線，為保障煤礦災變時期應急救援技術裝備“找得到、調得來、用得好”，急需研制集緊急避險、災區偵測、通信定位、應急救援于一體的煤礦重大事故應急處置與救援技術和裝備。重點突破煤礦重大災害災情演變規律、煤礦災變環境偵測及存儲技術、災變環境應急通信及遇險(難)人員精確定位技術、快速逃生避險救援保障技術及裝備、煤礦救援通道快速構建技術及裝備、智能化應急預案及應急救援輔助決策技術，提升煤礦重大事故應急處置與救援技術裝備水平。
3.4提高監管執法技術水平，打好安全監管戰
監管監察是加強煤礦安全管理的重要手段，當前有必要進一步提高煤礦安全監管監察的科技含量和科學化水平。重點突破現場監督檢測裝備、現場執法與調查取證分析裝備、信息化裝備、執法配套裝備等，全面提升監管監察技術裝備水平［12］。此外，要加強對煤礦安全現有技術標準和規程的調研和梳理工作，對缺乏科學性、合理性的重點技術條款和關鍵技術參數進行深入研究，做好技術標準規范的修訂和制定工作，為煤礦安全生產和監管監察提供科學指導和依據。
4結束語
關鍵詞:安全 生產 自動化 管理
開灤北陽莊礦井為設計能力1.80Mt/a的低瓦斯大型現代化礦井,煤層具有二類自燃發火傾向性。根據礦井設計能力、開采技術條件、機械化裝備水平等因素和《煤礦安全規程》、《煤炭工業礦井設計規范》等的要求,為了實現整個礦井的現代化綜合管理,本礦井設計配備全礦井綜合自動化系統。該系統由生產管理及信息系統、安全生產監測監控系統、計算機網絡系統、程控調度通信系統及經營管理系統五個單元組成。
設計選用本安型礦井綜合監控系統,使礦井在采、掘、運、風、水、電、安全等環節全面實現信息化。該系統通過主備二條光纖環路,組成雙纖自愈環,實現光纖鏈路或設備故障時的快速保護倒換,確保系統的可靠性。在井下發生災變時也能及時將礦井的各種監測數據傳回地面。礦井內部設置計算機局域網,在調度指揮中心設WEB服務器和數據庫服務器及兩臺工控機,各職能部門設置終端工作站,進行經營管理、技術管理、能源管理、事務管理和企業信息管理,實現礦井辦公自動化。礦井設置KJ32型光纖工業電視系統,調度指揮中心設置兩臺視頻服務器,及大屏幕顯示系統。設計選用KJ95安全監控系統,實現礦井生產安全監控,該系統在礦井調度指揮中心設置兩臺監控主機。
作為全礦井綜合自動化系統的一部分,礦井安全、生產監控系統通過防火墻與礦局域網連接,達到在地面調度室對全礦各生產環節的“三遙”,并通過礦局域網與各級管理系統進行信息交換,實現礦井管控的一體化。
礦井綜合監控系統設置兩回電源,并設置UPS不間斷電源作為應急電源。
1、安全監控
KJ95型煤礦綜合監測監控系統中心站設于礦調度指揮中心,設有兩臺監控主機,實現礦井安全監測。由于該礦井煤層具有二類自燃發火傾向性,設計另設一套SG－2003型火災束管監測系統實現防滅火信息監測。
1.1 安全監測、監控
井下在中央變電所、采煤工作面、掘進工作面、各膠帶機機頭硐室、采區變電所、各測風站等處共設16臺分站。依照礦井的災害種類及災害程度,本系統對瓦斯、一氧化碳、溫度、風速、粉塵、煙霧、風門開關、水位、煤位、主要設備的開停等參數進行監測監控。回采工作面及其回風巷、掘進工作面、采區回風巷、南翼回風巷、總回風巷等處設置瓦斯傳感器。在回采工作面、掘進工作面及煤流轉載點等處設置粉塵傳感器。井下回采工作面、帶式輸送機機頭硐室、回采工作面、掘進工作面設置溫度和煙霧傳感器,防止發生火災。礦井采區進回風巷總回風巷及主通風機風硐設置風速和負壓傳感器。局扇設置開停傳感器。地面在扇風機房設一臺分站,井下所有膠帶輸送機均設自動滅火灑水裝置。
井下安全生產監控系統形成獨立環網,通過地面交換機接入礦井綜合監控系統雙光纖環網。安全監測、監控系統主傳輸采用MGTJS－4B1型光纜,各分站通過光纖網絡適配器連接。
1.2 火災束管系統
北陽莊煤礦煤層具有二類自燃發火傾向性,設計選用SG-2003型火災束管監測系統。SG－2003型火災束管系統由抽氣“束管”、抽氣泵、采樣柜、控制箱、地面工作站組成。“束管”敷設至工作面隅角、采空區、密閉等處,對井下氣體成分含量連續循環監測,通過計算及時預測預報發火點的溫度變化,預報煤層自然發火,一旦發現有關指標超過或達到臨界值等異常變化時立即發出預報,為煤礦自燃火災和礦井瓦斯事故的防治提供科學依據。地面工作站接入礦井安全、生產監控系統。
2、生產監控系統
生產監控系實現礦井井下工作面、井上下煤流、地面生產和輔助生產系統的實時在線監測,與礦井綜合信息網絡連接。為實現對礦井各主要生產環節的實時在線監測控制及變電所的綜合自動化,設置礦井生產監測監控系統。礦井地面變電所、生產系統控制、鍋爐房熱控、主井提升機、副井提升機、礦井排水控制均采用綜合自動化系統,各系統設置工控機作為監控主機,接入生產安全監測監控系統。
2.1 工業電視系統
設計選用KJ32型光纖工業電視監視系統。該系統主要由視頻服務器、大屏幕顯示系統、主控計算機、視頻矩陣切換器、視頻中心光接收機、攝像儀等設備組成。
井下在井地車場主井裝卸載點、主膠帶機機頭、綜采工作面設置光纖隔爆攝像儀,地面在副井井口房、生產系統的主要環節、扇風機房等處設置攝像儀,礦調度指揮中心設置大屏幕,對主要設備的生產安全狀態進行室時監測。在礦井主要生產環節如扇風機房、上下井口、綜采工作面、生產系統內等設置攝像儀,系統采用光纜傳輸,不但具有可遠距離監視的優點,還可提高系統防雷、抗干擾性能。礦井工業電視系統接入礦井綜合監控系統雙光纖環路,各攝像儀通過交換機接入環網。
2.2 井下生產監控
井下采用微機控制的生產環節可通過交換機接入環網系統,實現對生產環節的實時監控。井下部分生產監控與安全監控共用KJ95系統。通過設置設備開停傳感器,監控采煤機和掘進機、局部扇風機、井下膠帶機等設備的開停。設計分別在井下中央變電所、大巷皮帶機機頭變電所、采區變電所設置電力監控分站,通過交換機接入井下環網,監控變電所內配電設備的運行狀態。主要風門設置風門開關傳感器,監測風門開關狀態,各煤倉設置煤位傳感器。各傳感器均就近接入相應的分站。通過井筒光纜接入地面監控主機,實現在地面調度中心對井下生產狀態進行實時監控。
關鍵詞：自動化技術；煤礦安全生產；沖擊地壓；火災預警；粉塵；安全意識
現階段，隨著煤礦數字化、信息化水平的逐步提高，井下生產的安全性盡管得到了一定程度的提高，但煤礦安全生產所面臨的形勢依然嚴峻。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不暢，導致煤與瓦斯突出之后瓦斯逆流，進而導致西大巷瓦斯氣體濃度上升，高濃度瓦斯氣體在遇到電機車火花后發生爆炸，從瓦斯突出到爆炸發生，整個過程僅30min，若能夠采用自動化檢測設備對巷道入口及巷道內部的瓦斯氣體濃度進行實時監控，在瓦斯濃度達到臨界值之前自動切斷電源，并及時向巷道內的作業人員發出警報信號，及時疏散作業人員，勢必能夠有效降低瓦斯爆炸事故所造成的損失。近年來，隨著自動化技術和信息化技術的不斷發展，相當一部分國有大中型煤礦在井下作業中大量應用了自動化控制、監測系統，以大同煤礦集團為例，通過建設“智能化數字礦山”，充分發揮了自動化技術的作用，進一步提高了開采作業效率，同時還有效保障了井下作業安全。從安全管理方面來看，塔山煤礦以先期完成的各類系統為基礎，結合自動化、信息化技術，建立了覆蓋整個煤礦的以生產、經營、設計等多個層面為一體的綜合化煤礦安全自動化管理系統，實現了對作業人員、環境、設備等方面的詳細信息統計，對于保障生產安全具有重要作用。本研究在對上述成果分析的基礎上，詳細分析煤礦自動化技術對于確保礦井安全生產的作用，并就確保井下安全生產的措施進行討論。
1煤礦自動化技術作用
隨著煤礦生產規模的快速壯大，煤礦安全生產工作面臨著巨大挑戰:①國有大中型煤礦對部分煤礦進行了并購、重組，該類被并購的煤礦由于規模、經營模式、安全管理水平存在差異，仍待進一步整合;②部分煤礦經過多年開采，進入到衰減期，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，導致大小煤礦間形成復雜的聯通，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險。對此，有必要通過應用自動化技術有效防治瓦斯、水、火等災害，同時加快對小煤礦的技術改造和整合，確保煤礦生產安全。
1．1沖擊地壓防治
相當一部分煤礦的煤層及頂底板都較為堅硬，伴隨沖擊地壓事故的發生，易影響工作面采煤工作的正常進行，并對井下安全生產產生嚴重影響。對此，以某煤礦為例，通過對工程現場進行實地調查并結合室內巖土力學分析，根據沖擊地壓產生的原因及表現出的規律，本研究提出了淺埋深堅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，通過運用各類監測儀器，實現對煤礦各工作面以及巷道內沖擊地壓的實時監測，并對各測段的監測數據進行綜合對比分析，發現在經頂板弱化處理后，巷道內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安全。
1．2火災預警
火災是煤礦常見的安全災害之一，針對煤礦生產中的火災隱患，需結合礦井具體結構，合理布置火災監測點，建立全面覆蓋的井下火災綜合監測預警系統。在系統安裝完畢后，需經安全性、可靠性和穩定性測試之后方可投入應用，確保系統可長時間的可靠、穩定運行，為安全管理工作提供可靠的數據支持，降低火災隱患引發的煤礦安全事故的發生概率。
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梁鉸接的位置，需重點治理。針對該類區域的煤炭粉塵，可采用液壓支架架間噴霧系統實現防治，該系統主控裝置根據下風側的接收器發出的動作信號實現對系統開啟和關閉的自動控制，同時可設置系統定時開啟和關閉，還可對噴霧系統直接進行遙控操作。
(2)煤炭運輸過程中的粉塵治理。煤炭在運輸過程中，伴隨物料的抖動、摩擦等運動會有大量煤塵產生，尤其在前部刮板輸送機卸載處和帶式輸送機拐彎處，煤炭粉塵產生量較大，加之該2個位置的空氣易改變流動方向，易形成渦流，進而導致煤炭粉塵隨空氣渦流進入采煤工作面。在候補刮板輸送機的位置由于支架的阻擋作用，空氣流速小，所產生的粉塵量稍少于前部。對此，可采用聯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傳感器監測輸送帶上的物料是否處于運動狀態，從而實現對噴霧裝置的自動控制。當傳感器監測到輸送帶上的物料處于運動狀態時，向主控裝置發出信號，主控裝置在接收到信號之后，控制噴霧系統開啟噴霧。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，以免導致人行巷道含水量過高，引發不必要的安全問題。通過利用自動化噴霧系統防治煤炭粉塵，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，進一步提高煤礦企業的安全效益和生產效益。
2煤礦安全問題改善措施
(1)加強安全經費投入。煤礦企業應進一步加大對煤礦生產安全方面的經費投入，通過研發、引進先進的機械設備替換陳舊的機械設備，并加強對新設備及先進技術的推廣和應用。加強與科研院所的合作，深入研究煤礦各類安全問題產生的原因和治理方案，引進各類先進工藝、自動化系統，改善煤礦生產環境，加強對煤礦作業過程中各類因素的有效監控，全面保障煤礦生產安全。
(2)研發煤礦安全自動化監測系統(設備)。煤礦企業需進一步加強對煤礦安全綜合自動化監測系統、設備和技術的研究，進一步提高綜合自動化監測系統的監測精度及運行的可靠性。以現有的監測系統為基礎，結合自動化技術對系統進行改造和升級，減少數據采集、傳輸過程中的誤差，提高電氣設備的靈敏度，進一步提升瓦斯防治的水平。同時，通過合理應用對綜合性防火滅火系統，可更為準確地預報火警，提高采空區火災隱患的防治水平，保障井下作業安全。
(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安全的重要因素，對此，有必要進一步強化煤礦員工的安全生產意識，將其作為煤礦生產工作中的重點工作進行開展，提高員工操作各類井下自動化設備的水平，最大限度地發揮自動化設備對于確保井下安全生產的作用。
3結語
自動化技術在煤礦生產過程中的應用對于確保煤礦生產安全具有重要作用。為此，分別分析了自動化技術在井下沖擊地壓防治、火災預警以及粉塵治理方面的應用并就提高井下安全生產水平的措施進行了探討，對于提高煤礦生產的自動化水平以及井下生產的安全性有一定的參考價值。
參考文獻
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