分析煤矿通防灾害预警预控技术

分析煤矿通防灾害预警预控技术

张森

山东润鲁建筑材料检测技术服务有限公司   255100

摘要：一直以来，煤炭都是我国矿产能源中的重要构成部分，促进国家现代化发展的同时，对于社会经济发展和国民生产生活改善也提供了不可或缺的支持。但是，随着煤矿开采事业迈入中后期以来，矿井的开采深度、难度也随之加大，导致各类安全事故及隐患也随之升高。为此，本次研究结合煤矿通防灾害的管理展开分析，了解灾害类型的基础上，分别探讨了通防灾害预警技术和预控技术的应用，希冀借此为相关技术人员提供参考。

关键词：煤矿；通防灾害；预警技术；预控技术

引言：随着我国煤矿开采机械化水平的提升，矿井煤层的开采难度也在随之提升，虽然在很大程度上为国家资源建设及国民生活水平提升起到促进作用，但是基于煤矿开采工作现场的来看，无论是开采量还是开采安全，均面临着更大的挑战。据相关统计资料显示，煤矿井下的瓦斯、火灾等通防事故的发生率呈逐年增长趋势，威胁矿下作业人员生命安全的同时，也会对自然环境生态保护也会形成不良影响，此时积极建立起高效、即时地通防预警及预防体系，对于矿下通防安全管理水平提升具有重要意义。

一、煤矿通防灾害分析

分析瓦斯、煤尘或是火灾一类事故可以了解到，多数均为预警及预控工作开展不到位，而唯有保障煤矿内外环境的开采安全，才能从根源上预防通防事故出现，杜绝事故连锁反应产生[1]。经过相关研究资料显示，通防灾害的特征主要体现在三个方面，分别是“会造成严重的人员伤亡”“会造成巨大经济损失”“会造成大量矿产资源浪费”。灾害事故的不同，其危害程度也存在差异，危害性最大的灾害以有害气体灾害为主，如矿下瓦斯爆炸，此类灾害很容易诱发其他气体产生连续性爆炸。此外，煤尘灾害与火灾灾害之间具有一定的关联性，因而也成为矿下通防作业中预警预防的重点工作内容。

二、煤矿通防灾害预警技术应用

（一）预警技术应用准则

预警技术应用准则主要体现在三个方面，一是有效预测并预防相关灾害发生，结合预防理论基础，为技术的可持续优化提供理论及实践支持，确保预警技术操作更规范、结果更科学，提升预警信号发出的即时性，优化矿下生产及安全管理质量[2]。二是要将专业人员否决意见为预警前提，做好通防预警机制，以此更加全面的降低矿下通防总体危害。三是强调操作规范性原则，严格遵照国家相关法律法规的基础上，设计更实用、更可靠的通防灾害预警机制，以制度为依托，强化预警工作质量。

（二）预警技术操作指标

煤矿通防灾害预警技术操作指标，主要可以划分为两大类，分别是否决性指标和一般性预警指标，前者可以一一将有害气体的浓度系数表示出来，常见的如乙烯、瓦斯等[3]。后者则用于指导指代通防灾害的危险评价转型指标，如瓦斯爆炸、火灾事故等。结合我国当前的煤炭安全生产工作规程可知，有害气体浓度预警指标规定十分明确，具体的预警技术操作指标规定如下：

①综采共工作诺面风流瓦斯浓度超出1.0%后，矿下所有电钻打眼生产行为必须立即禁停；

②矿下瓦斯浓度超出1.5%以上后，第一时间暂停矿下所有工作进度，并立即将所有电源切断，快速组织生产人员撤退至矿外。

③矿下一氧化碳浓度高于24ppm、煤层温度高于80℃后，系统阈值触发警报，以此保障矿下安全生产，规避更多危害事故。

（三）预警技术具体应用

1.动态预警分析

应用动态预警技术做煤矿通防灾害安全监控，能够做到及时追踪并科学分析矿下生产中不同时段的有害气体浓度及不同时段的通风状况，随后结合基准性矿井通防灾害类型，去执行更具灵活度的预警程序，为煤炭的开采安全及生产效益提供保障[4]。此外，结合通防灾害基础值、危险等级变化级发展趋势等信息，可以将动态预警的状态明确划分出来，并随之得出趋势预警图式，确保矿下灾害管理人员能够更加实时且直观的监控生产中危险因素，预防潜在危害生成。

2.静态预警分析

静态预警仅是相对于动态而言，其在工作中会对矿下生产状态与预警指标临界值做实时性对比，一旦出现异常会立即作出警报。对比与动态预警技术而言，静态预警的不足在于预见性不足，如果仅是完成矿井内部危险系数判定工作，需将其与动态预警技术结合应用，进一步提升预警技术的操作便捷性。

三、煤矿通防灾害预控技术应用

（一）建立预控对策库

考量对策库的建立需要基于预警指标及信号等条件完成，因此建立煤矿通防灾害预控对策库时，应该从下述几个方面着手：

其一，严格遵守针对性和系统性原则，利用系统针对不同事故的生成原因、条件及特征做精准分析，以此针对矿下原有的开采技术及管理不足做归纳总结。在矿下的不同工作面、不同开采时期，灾害生成特征通常具备一定共通性，因此需要结合其共性去编制更具针对性的对策库，提升灾害预控策略执行效果[5]。

其二，设计对策库时，需从动态预警及动态预警两方面着手，首先是静态预控对策库，需总结既往通防灾害事故案例，并围绕原有的安全管理经验做整合，补充静态预控对策库内容。其次是建立动态对策库，对当下的生产环境所生成的事故类型及安全隐患做重点预控，完善对策库机制。

其三，提升通防灾害预控对策库的可操作性。一方面，需时刻保障对策库的运作可行性，另一方面则需要全面落实安全预防工作细节，杜绝“应付了事”问题出现。

（二）预控瓦斯煤尘事故

预控通防灾害中瓦斯煤尘事故时，应该做好下述工作内容：

其一，确保矿下空气流动性，及时将局部聚集瓦斯的工作面积做稀释处理，保障矿下的风量及风速。需注意，如通风措施高于矿下限度，需第一时间做瓦斯抽放处理。

其二，在煤矿下安装具有防爆功的机电设备，并在设备上同步设置延时闭锁功能，预防生产期间出现机械火花现象。

其三，进行综采工作面作业时，必须配置瞬发雷管及专用高安全度炸药支持开采作业。矿下发出瓦斯预警后，上述开采设备必须第一时间全面禁停，以此保障安全。

（三）预控火灾事故

预控煤矿通防火灾灾害时，应该随时结合动态预警提示内容，采纳对应的预控措施。当动态预警指标升高时，现场管理人员需及时作出安全作业调整，严格控制明火，降低矿下温度，预防火灾[6]。同时，需禁止矿下使用带有可燃导热性能的材料，生产中也需预防火花与可燃物之间产生燃烧反应。此外，为了避免火灾蔓延，还需在恰当位置，建造一道防火安全门，并在矿下配备整套消防器材及基础消防设备。

结束语：

综上所述，想要进一步提升煤矿通防灾害管理水平，保障矿下作业安全，一方面需要应用好煤矿通防灾害预警技术，在遵守预警技术应用准则的前提下，熟悉技术操作指标，才能更好地将动态和静态灾害预警价值发挥出来。另一方面，则需要应用好灾害预控技术，建立预控对策库的基础上，针对矿下瓦斯煤尘以及火灾事故做好安全管控，最终为矿下作业安全提供保障的同时，促进煤矿开采效益及社会效益提升。

参考文献：

[1] 齐庆杰,孙祚,刘文岗,等. 洪水灾害诱发煤矿水害事故风险评估模型研究[J]. 煤炭科学技术,2023,51(1):395-402.

[2] 郝玉双. 2003-2021年中国煤矿安全生产事故统计及研究热点分析[J]. 能源技术与管理,2023,48(1):192-196.

[3] 马恒,刘晓宇,高科. 基于区域灾害系统论的煤矿瓦斯危险源风险评价[J]. 安全与环境工程,2022,29(3):29-36.

[4] 谭震,王建文,王宏科,等. 煤矿灾害智能综合防治系统构建及关键技术[J]. 中国煤炭,2022,48(12):68-75.

[5] 杜晓林,任艳. "一通三防"技术在矿山安全工程中的应用思考[J]. 世界有色金属,2022(24):93-95.

[6] 胡世洛,杨应迪. 无煤柱前进式U型通风工作面"一通三防"技术可靠性分析[J]. 安全,2022,43(12):62-67.