煤礦重大災(zāi)害防治范文
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第1篇
［關(guān)鍵詞］煤礦安全;技術(shù)進(jìn)展;科技對(duì)策;發(fā)展方向
近年來(lái)，我國(guó)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(shì)持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)［1］。2005年到2014年的十年間，我國(guó)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(wàn)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(shì)下，我國(guó)煤礦安全依然面臨行業(yè)形勢(shì)不容樂(lè)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(wèn)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(dòng)煤礦安全科技水平再上新臺(tái)階。為此，在總結(jié)分析我國(guó)煤礦安全科技近年來(lái)的主要進(jìn)展和當(dāng)前面臨形勢(shì)的基礎(chǔ)上，提出了“十三五”我國(guó)煤礦安全科技的對(duì)策和方向建議。
1煤礦安全科技主要進(jìn)展
“十二五”以來(lái)，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(guó)家科技支撐計(jì)劃、國(guó)家科技重大專項(xiàng)等國(guó)家科技計(jì)劃為契機(jī)，廣泛開(kāi)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(shì)持續(xù)穩(wěn)定好轉(zhuǎn)提供了重要支撐。
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(lái)，瓦斯含量快速準(zhǔn)確測(cè)定技術(shù)實(shí)現(xiàn)了120m長(zhǎng)鉆孔定點(diǎn)取樣，20min內(nèi)快速測(cè)定瓦斯含量，測(cè)定誤差小于7%，并在100多個(gè)礦井推廣應(yīng)用。開(kāi)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(dòng)化水平，預(yù)警準(zhǔn)確率達(dá)75%以上。研制成功國(guó)內(nèi)首臺(tái)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(zhǎng)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(dòng)控制鉆進(jìn)裝備，在松藻、淮南、平頂山等礦區(qū)廣泛開(kāi)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(kāi)發(fā)了煤礦采動(dòng)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(wàn)m3/d，實(shí)現(xiàn)了本煤層采動(dòng)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(cè)、水害預(yù)測(cè)、注漿堵水等關(guān)鍵技術(shù)取得突破，水文地質(zhì)探測(cè)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(cè)，最大探測(cè)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(cè)精度，探測(cè)距離達(dá)1600m。研發(fā)的動(dòng)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(dòng)水條件下，對(duì)高3m寬4m的過(guò)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(cè)預(yù)報(bào)、監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)與自動(dòng)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(dòng)式碳分子篩制氮裝置關(guān)鍵性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)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(guó)煤礦井下移動(dòng)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(dòng)式隔爆、自動(dòng)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(cè)定等粉塵檢測(cè)技術(shù)取得重要突破，可對(duì)作業(yè)環(huán)境粉塵濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)、在線監(jiān)測(cè)［5］。研制出國(guó)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(guó)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(cè)預(yù)警與評(píng)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(duì)目前國(guó)內(nèi)外已有微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)只能被動(dòng)接受煤巖體破裂產(chǎn)生的微震信號(hào)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(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)波速場(chǎng)的實(shí)時(shí)反演與解算，提高了微震監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的定位精度，微震監(jiān)測(cè)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(cè)、評(píng)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(wú)線救災(zāi)通訊、應(yīng)急避災(zāi)信號(hào)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(wú)線MESH網(wǎng)絡(luò)、骨傳導(dǎo)等技術(shù)研制了KJ30礦用救災(zāi)無(wú)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(chǎng)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(guó)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(shì)
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(shì)下，我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)也呈現(xiàn)新的特點(diǎn)，面臨行業(yè)形勢(shì)不容樂(lè)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(wèn)題和嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
2.1煤礦安全形勢(shì)依然嚴(yán)峻
首先，盡管我國(guó)煤礦安全生產(chǎn)形勢(shì)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(guó)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(guó)煤礦安全生產(chǎn)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)水平仍然存在較大差距。2014年我國(guó)煤礦百萬(wàn)噸死亡率0.255，仍遠(yuǎn)高于歐美主要產(chǎn)煤國(guó)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(wàn)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(zhǎng)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(guó)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(guó)的49%，而5省市煤炭產(chǎn)量?jī)H占全國(guó)的13%。2013年，全國(guó)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(guó)的46%，而5省市煤炭產(chǎn)量?jī)H占全國(guó)的12%。
2.3煤礦開(kāi)發(fā)條件不斷變化
我國(guó)煤炭資源分布具有“東貧西富”、“東深西旱”的特點(diǎn)，煤炭開(kāi)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?jī)H約為10%。目前全國(guó)已有47座超千米深井，最深已達(dá)1501m，隨東部煤炭開(kāi)采深度增加，高地應(yīng)力、高瓦斯、高地溫、高承壓水等帶來(lái)的安全問(wèn)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(kāi)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(wú)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(cè)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(kāi)采過(guò)程中存在的粉塵、噪聲、高溫、振動(dòng)、高濕等職業(yè)危害，對(duì)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(lái)越成為現(xiàn)場(chǎng)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(guó)家能源局、環(huán)保部、工信部在《促進(jìn)煤炭安全綠色開(kāi)發(fā)和清潔高效利用的意見(jiàn)》中提出，到2020年，全國(guó)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(shì)根本好轉(zhuǎn)，煤炭百萬(wàn)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(shì)根本好轉(zhuǎn)的目標(biāo)，有必要針對(duì)煤礦安全的重點(diǎn)領(lǐng)域和薄弱環(huán)節(jié)，提出針對(duì)性科技對(duì)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(duì)抗戰(zhàn)
針對(duì)煤炭開(kāi)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(cè)、主動(dòng)預(yù)警、綜合防治”為重點(diǎn)，研發(fā)煤礦隱蔽致災(zāi)因素動(dòng)態(tài)智能探測(cè)、煤礦重大災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)判識(shí)及監(jiān)控預(yù)警、煤礦深部開(kāi)采動(dòng)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(cè)技術(shù)、隱蔽致災(zāi)因素井上下立體動(dòng)態(tài)探測(cè)技術(shù)、煤礦重大災(zāi)害判識(shí)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(dòng)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(cè)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(wú)人則安”的理念被廣泛認(rèn)同，通過(guò)提升煤礦機(jī)械化、自動(dòng)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(dòng)化和智能化開(kāi)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(kāi)采技術(shù)與裝備、清潔智能輔助運(yùn)輸技術(shù)與裝備、無(wú)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(dòng)化減人”，提升安全高效開(kāi)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(lái)、用得好”，急需研制集緊急避險(xiǎn)、災(zāi)區(qū)偵測(cè)、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(cè)及存儲(chǔ)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(chǎng)監(jiān)督檢測(cè)裝備、現(xiàn)場(chǎng)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(duì)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(duì)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(yǔ)
第2篇
[關(guān)鍵詞]瓦斯防治； 監(jiān)測(cè)監(jiān)控；火災(zāi)防治；煤礦災(zāi)害
中圖分類號(hào)：TD 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）20-0077-01
緒論
中國(guó)煤炭資源儲(chǔ)量豐富，目前煤炭在一次能源消耗中所占比重最大，但每層賦存條件復(fù)雜、安全形勢(shì)嚴(yán)峻，礦井災(zāi)害一直是影響煤礦安全生產(chǎn)的重要因素之一，國(guó)內(nèi)各大科研機(jī)構(gòu)圍繞中國(guó)煤炭存在的各種災(zāi)害進(jìn)行聊深入研究并取得了一系列成果[1-4]，對(duì)礦井重大災(zāi)害的預(yù)防和治理起到了重要作用。但是我國(guó)煤礦災(zāi)害防治領(lǐng)域還存在諸多關(guān)鍵技術(shù)難題尚未解決[5]，事故總量和傷亡人數(shù)仍然偏高，安全生產(chǎn)形勢(shì)依然嚴(yán)峻。
1.瓦斯災(zāi)害防治技術(shù)難題
1.1瓦斯災(zāi)害治理的理論和技術(shù)基礎(chǔ)難題
目前，我國(guó)煤礦對(duì)瓦斯災(zāi)害治理的基礎(chǔ)理論研究薄弱，對(duì)瓦斯災(zāi)害發(fā)生機(jī)理、災(zāi)害的演化過(guò)程尚不能全面認(rèn)識(shí)，從而影響了瓦斯災(zāi)害防治關(guān)鍵技術(shù)的進(jìn)展。對(duì)于煤與瓦斯突出機(jī)理的認(rèn)識(shí)未能突破，影響煤與瓦斯突出預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)發(fā)展，尤其是影響臨界值的確定。需要攻克的主要難題有以下兩項(xiàng)。
（1）瓦斯運(yùn)移、抽放作用規(guī)律和瓦斯煤塵爆炸機(jī)理。對(duì)瓦斯賦存、運(yùn)移和涌出規(guī)律的系統(tǒng)研究；對(duì)不同開(kāi)采條件和瓦斯抽放條件下瓦斯涌出規(guī)律和分布特征、地應(yīng)力和瓦斯運(yùn)移場(chǎng)的耦合關(guān)系的認(rèn)識(shí)；對(duì)煤礦生產(chǎn)環(huán)境下瓦斯煤塵爆炸特性及其演化傳播規(guī)律、瓦斯煤塵連續(xù)爆炸發(fā)生的條件和傳播特性的深入研究等。
（2）煤與瓦斯突出機(jī)理與防突技術(shù)基礎(chǔ)。目前，我國(guó)煤礦地質(zhì)構(gòu)造對(duì)災(zāi)害的控制機(jī)理和規(guī)律尚不能認(rèn)識(shí)、仍停留在“假說(shuō)”階段。雖然我國(guó)也曾做過(guò)一系列的研究，但是對(duì)機(jī)理的研究多是零星展開(kāi)的，缺乏系統(tǒng)性。
1.2煤層瓦斯含量測(cè)定技術(shù)難題
我國(guó)已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出了地質(zhì)勘探期間煤層瓦斯含量、煤層瓦斯涌出量的預(yù)測(cè)方法和裝置。雖然這些技術(shù)已經(jīng)在煤礦是用了幾十年并經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)，但是其精確度仍是一個(gè)十分突出的問(wèn)題，其測(cè)定值普遍低于實(shí)際值，以致使有的煤礦在建井期間就不得不進(jìn)行安全補(bǔ)套設(shè)計(jì)，及造成了大量資金的浪費(fèi)且?guī)?lái)系統(tǒng)性的事故隱患。
1.3瓦斯抽放技術(shù)難題
（1）構(gòu)造煤的探測(cè)和區(qū)劃研究。為提高瓦斯抽放率，急需探明原地構(gòu)造煤分布區(qū)及其厚度，探測(cè)清楚原地構(gòu)造煤瓦斯含量和突出區(qū)，還需要解決在高應(yīng)力、高壓力、高瓦斯構(gòu)造煤區(qū)使用的鉆進(jìn)設(shè)備和抽放技術(shù)難題。
（2）松軟低透氣性煤層的本煤層瓦斯抽放技術(shù)。其核心就是要解決松軟煤層的順層鉆進(jìn)施工問(wèn)題。
（3）高抽巷瓦斯抽放技術(shù)。在采煤工作面上方裂隙帶布置瓦斯抽放巷道是當(dāng)前十分有效的抽放技術(shù)，但施工量大，經(jīng)濟(jì)成本比較高，為克服其缺點(diǎn)，用水平定向長(zhǎng)鉆孔代替高抽巷的研究，至今已研究出了施工鉆孔長(zhǎng)度達(dá)600米到800米的強(qiáng)力鉆機(jī)和鉆孔工藝，需要繼續(xù)研究能施工1000米的鉆孔的鉆機(jī)、鉆具和鉆進(jìn)工藝，同時(shí)，還需要研究鉆孔測(cè)斜、糾偏的技術(shù)和裝備。
（4）改善煤層滲透性的技術(shù)。多數(shù)高瓦斯礦井的滲透率較低，嚴(yán)重制約了瓦斯抽放技術(shù)的發(fā)展。
（5）采動(dòng)區(qū)瓦斯抽放控制煤層自燃發(fā)火關(guān)鍵技術(shù)。利用采動(dòng)卸壓而提高瓦斯抽放效果是煤礦很有前景的抽放方法，但是抽放同時(shí)極易帶入空氣從而導(dǎo)致自燃發(fā)生，因此，需要加大力度對(duì)采動(dòng)區(qū)瓦斯抽放控制煤層自燃的研究。
（6）瓦斯抽放濃度控制技術(shù)。抽放瓦斯時(shí)，控制抽出瓦斯的濃度對(duì)瓦斯抽放效果和安全利用是十分重要的，但目前仍沒(méi)有成功的技術(shù)和方法。
（7）瓦斯抽放標(biāo)準(zhǔn)。急需解決的一個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題就是煤層瓦斯抽到什么程度即瓦斯含量和瓦斯涌出量降到什么標(biāo)準(zhǔn)，就認(rèn)為達(dá)到了“先抽”的標(biāo)準(zhǔn)和達(dá)到這一標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)和方法。
2.煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)存在的問(wèn)題
2.1瓦斯傳感器技術(shù)
目前，國(guó)外應(yīng)用于煤礦的瓦斯檢測(cè)原理主要為熱催化、熱導(dǎo)、光干涉和紅外，而我國(guó)主要為熱催化、熱導(dǎo)、光干涉，以熱催化和光干涉為主。紅外氣體測(cè)量原理在煤礦瓦斯監(jiān)測(cè)方面我國(guó)雖幾年前就已展開(kāi)但是最終因?yàn)槠洳捎秒姍C(jī)機(jī)械調(diào)制，儀器功耗大、穩(wěn)定性差、造價(jià)高而不能廣泛推廣。半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)用于煤礦瓦斯檢測(cè)是國(guó)際方面的最新研究動(dòng)向，而我國(guó)最需要做的就是對(duì)現(xiàn)有的熱催化瓦斯敏感元件的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行提升和改進(jìn)。
2.2監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)
（1）監(jiān)控系統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)需升級(jí)換代，安全和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)信息的傳輸缺乏穩(wěn)定、快速、可靠的通訊平臺(tái)。在地面，采用工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場(chǎng)總線組建監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)已經(jīng)很成熟，而我國(guó)煤礦監(jiān)控系統(tǒng)仍然采用主從式窄帶通訊體系結(jié)構(gòu)、時(shí)分制通訊和低速總線巡檢等傳統(tǒng)方式，周期長(zhǎng)，傳輸速度慢、故障率高，災(zāi)害隱患信息容易漏報(bào)、誤報(bào)，時(shí)效性也差。
（2）目前的煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)主要功能是監(jiān)測(cè)，控制功能單一，根本無(wú)法做災(zāi)害或事故的預(yù)警。利用監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)礦井重大災(zāi)害預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)的實(shí)用性和準(zhǔn)確性不高，不能有效指導(dǎo)安全生產(chǎn)，只是對(duì)采掘工作面和其他傳感器設(shè)置地點(diǎn)的瓦斯?jié)舛然蚱渌麉?shù)的簡(jiǎn)單監(jiān)測(cè)，不能根據(jù)變化趨勢(shì)和整個(gè)礦井的信息進(jìn)行專家診斷，形成對(duì)災(zāi)害的有效預(yù)警。
（3）現(xiàn)有的監(jiān)控系統(tǒng)還存在報(bào)警后的處理預(yù)案不完善，現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)力量薄弱、設(shè)備無(wú)故障工作時(shí)間短、抗干擾能力不強(qiáng)等。
3.礦井火災(zāi)防治技術(shù)存在問(wèn)題
雖然在煤礦火災(zāi)防治理論和技術(shù)領(lǐng)域通過(guò)近幾十年的攻關(guān)研究逐步形成了以預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、火災(zāi)預(yù)防和火災(zāi)治理技術(shù)、裝備和材料為一體的綜合防滅火技術(shù)體系，但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前我國(guó)礦山火災(zāi)防治的要求，主要表現(xiàn)在以下幾方面：
（1）基礎(chǔ)理論研究方面不夠深入，不能揭示礦井火災(zāi)災(zāi)害的深層次理論問(wèn)題。
（2）在防滅火材料研究方面不夠成熟、缺乏針對(duì)性。
（3）防治工藝技術(shù)的創(chuàng)新性不強(qiáng)，特別是在關(guān)鍵性技術(shù)的研究和應(yīng)用方面缺乏專用設(shè)備，導(dǎo)致防滅火等現(xiàn)場(chǎng)工作難以迅速展開(kāi)。
（4）整體技術(shù)的繼承性不高，不能實(shí)現(xiàn)智能控制。
（5）矸石山的危害防治技術(shù)。
4總結(jié)
以上問(wèn)題，是我國(guó)煤礦災(zāi)害防治方面急需解決的難點(diǎn)問(wèn)題，需要從實(shí)用技術(shù)推廣和集成，關(guān)鍵技術(shù)突破及基礎(chǔ)理論研究三方面著手。具體應(yīng)整合安全科技資源，形成產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的安全創(chuàng)新體系，建立以煤炭科學(xué)研究總院為主體的國(guó)家煤礦安全關(guān)鍵技術(shù)轉(zhuǎn)換平臺(tái)，建立以煤炭企業(yè)為主體的成果推廣應(yīng)用和再創(chuàng)新平臺(tái)，建立以高效為骨干的基礎(chǔ)研究平臺(tái)，國(guó)家也應(yīng)繼續(xù)支持煤礦安全技術(shù)研究中心的擴(kuò)建。
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第3篇
關(guān)鍵詞 煤礦 災(zāi)害事故 礦山安全技術(shù)
礦山安全技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)礦山安全生產(chǎn)所采取的技術(shù)措施，它是發(fā)現(xiàn)、識(shí)別各種不安全因素及其危險(xiǎn)性的技術(shù)。礦山安全工程是以礦山生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生的人事傷害事故作為主要研究對(duì)象，綜合運(yùn)用自然科學(xué)、技術(shù)科學(xué)和管理科學(xué)等方面的有關(guān)知識(shí)，識(shí)別和預(yù)測(cè)礦山生產(chǎn)過(guò)程中存在的不安全因素，并采取有效的控制措施防止礦山傷害事故發(fā)生的科學(xué)技術(shù)知識(shí)體系。現(xiàn)代礦山生產(chǎn)系統(tǒng)是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，每種生產(chǎn)作業(yè)又包含設(shè)備、物資、人員和作業(yè)環(huán)境等要素。一起礦山傷亡事故的發(fā)生，往往是許多要素相互復(fù)雜作用的結(jié)果。因此，對(duì)礦山災(zāi)害事故的處理，應(yīng)采取相應(yīng)的治理措施。
一、我國(guó)煤礦自然現(xiàn)狀不容樂(lè)觀
目前全國(guó)的煤礦煤礦數(shù)量多，超過(guò)世界上其他主要采煤國(guó)家的煤礦總數(shù)，大、中、小并存，差異大。生產(chǎn)能力分散，生產(chǎn)集中度過(guò)低，大多數(shù)小煤礦安全生產(chǎn)技術(shù)與裝備水平低下。抗災(zāi)能力差，給安全生產(chǎn)管理帶來(lái)困難。
當(dāng)前對(duì)煤礦安全生產(chǎn)威脅最大的仍然是瓦斯，煤塵，水，火，頂板等幾大自然災(zāi)害。近年來(lái)多數(shù)國(guó)有煤礦對(duì)主要和霞要的防災(zāi)系統(tǒng)環(huán)節(jié)進(jìn)行了技術(shù)改造，建立了合理的通風(fēng)系統(tǒng)，相當(dāng)部分高瓦斯礦井新建了瓦斯抽放系統(tǒng).多數(shù)高瓦斯礦井和部分低瓦斯礦井建立了安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng).國(guó)有煤礦防災(zāi)抗災(zāi)能力有了較大提高，安全生產(chǎn)效果明顯。但在防排水，防滅火，防塵，機(jī)電運(yùn)輸?shù)确矫鎸?shí)施技術(shù)更新改造和投入的力度普遍不大，進(jìn)度相對(duì)滯后；在煤與瓦斯突出機(jī)理，預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，防治等難題上缺乏聯(lián)合科技攻關(guān)。國(guó)有重點(diǎn)煤礦的防災(zāi)系統(tǒng)相對(duì)較完善，國(guó)有地方煤礦存在的問(wèn)題比較突出。
從業(yè)人員安全素質(zhì)差的具體表現(xiàn)為：職工對(duì)安全重視不夠，沒(méi)有把安全放在重要位置，總是認(rèn)為安全是別人的事情，與自己無(wú)關(guān)。到最后所傷害的不僅僅是自己，還可能傷害他人或被他人傷害，對(duì)家庭的正常乍活帶來(lái)痛苦。特別是企業(yè)的主管，認(rèn)為生產(chǎn)象打仗，哪能不發(fā)生工傷事故，沒(méi)有把職工的身體健康擺在首位，擺不正安全與生產(chǎn)的關(guān)系，也就不能加強(qiáng)對(duì)職工的安全教育和管理，更不能保證設(shè)備，設(shè)施的本質(zhì)安全，使違章行為不斷出現(xiàn)，導(dǎo)致事故的不斷發(fā)生。安全管理主要是由管理人員憑主觀意志和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行工作，管理技術(shù)和手段落后。這種管理模式，由于受管理人員的知識(shí)，經(jīng)驗(yàn)和責(zé)任心的限制，很難適應(yīng)礦井災(zāi)害事故的復(fù)雜多變條件。
二、災(zāi)害事故發(fā)生的特點(diǎn)
各個(gè)礦井、甚至在同一礦井的不同時(shí)期，由于自然條件、生產(chǎn)環(huán)境和管理效能不同，其發(fā)生原因和發(fā)展過(guò)程具有其獨(dú)特性，造成的后果也不盡相同。就總體而言，所有重大災(zāi)害事故都有其共同的特征。
1、突發(fā)性。重大災(zāi)害事故是在瞬間突然發(fā)生的。它在人們心理上造成的沖擊最為嚴(yán)重，往往使救災(zāi)指揮者制定出錯(cuò)誤救災(zāi)方案，災(zāi)區(qū)人員自救失誤，造成重大損失。
2、災(zāi)難性。造成多人傷亡或使井下人員的生命受到嚴(yán)重威脅，若指揮決策失誤或救災(zāi)措施不得力，往往釀成重大惡性事故。
3、破壞性。重大災(zāi)害事故發(fā)生后，往往使礦井生產(chǎn)系統(tǒng)遭到破壞。給國(guó)家造成重大損失，而且還給搶險(xiǎn)救災(zāi)增加了難度。特別是通風(fēng)系統(tǒng)的破壞，使有毒有害氣體在大范圍內(nèi)擴(kuò)散，造成更多人員傷亡。
4、繼發(fā)性。在較短的時(shí)間里重復(fù)發(fā)生同類事故或誘發(fā)其他事故，稱為事故的繼發(fā)性。如火災(zāi)可能誘發(fā)瓦斯煤塵爆炸，也可能引起再生火源，爆炸可能引起火災(zāi)，也可能出現(xiàn)連續(xù)爆炸；煤與瓦斯突出可能在同一地點(diǎn)發(fā)生多次突出，也可能引起爆炸。
三、災(zāi)害事故的預(yù)防措施
1、瓦斯爆炸的防治。防止礦并瓦斯爆炸的關(guān)鍵是防止瓦斯集聚，其具體措施有：合理選擇最佳通風(fēng)系統(tǒng)，實(shí)行獨(dú)立通風(fēng)和分區(qū)通風(fēng)，必須采用機(jī)械通風(fēng)，加強(qiáng)通風(fēng)管理。保證供風(fēng)：及時(shí)密閉采空區(qū)，加強(qiáng)對(duì)通風(fēng)設(shè)施的管理，提高通風(fēng)設(shè)施質(zhì)量，在允許范圍內(nèi)提高風(fēng)速，稀釋和排出井下涌出的瓦斯，嚴(yán)格瓦斯檢查制度，必須做到按時(shí)、按地點(diǎn)、按規(guī)定次數(shù)對(duì)瓦斯進(jìn)行檢查，不準(zhǔn)空班漏檢。采用瓦斯檢定器監(jiān)測(cè)，監(jiān)測(cè)到瓦斯超限或積存時(shí)，應(yīng)立即通報(bào)有關(guān)部門(mén)，查明原因，及時(shí)處理。對(duì)瓦斯涌出量大的礦井，應(yīng)采取瓦斯抽放措施，降低瓦斯涌出量。此外，還應(yīng)采取杜絕火源，防止引燃瓦斯；嚴(yán)禁攜帶煙草和點(diǎn)火工具下井；井下禁用電爐，不得隨意搬遷電氣設(shè)備，一切電氣設(shè)備都必須符合安全規(guī)程規(guī)定的要求。
2、突破關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)支撐發(fā)展。目前在防治災(zāi)害方面主要突破重點(diǎn)為：研究適合高地應(yīng)力高瓦斯、松軟突出煤層條件下的鉆機(jī)和鉆進(jìn)工藝及瓦斯抽放技術(shù)；研究處理能力強(qiáng)，智能化程度高的煤礦災(zāi)害預(yù)警技術(shù)，提高監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)瓦斯等災(zāi)害的預(yù)警能力；開(kāi)發(fā)紅外、光纖維等光學(xué)原理的氣體測(cè)定儀和傳感器，為煤礦提供新的檢測(cè)技術(shù)；盡快突破、完善工業(yè)以太網(wǎng)加現(xiàn)場(chǎng)總線的寬帶網(wǎng)絡(luò)型煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵，為安全監(jiān)控系統(tǒng)升級(jí)提供支撐；提高熱催化元件的壽命和穩(wěn)定性，確保瓦斯監(jiān)測(cè)、報(bào)警的需要；研究井下、地面、采煤采氣協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)技術(shù)，把高瓦斯煤層轉(zhuǎn)化為低瓦斯煤層，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的技術(shù)與裝備；研究礦井隱伏導(dǎo)水構(gòu)造及探測(cè)老空區(qū)空間積水布置、深度富水狀態(tài)等關(guān)鍵的高精度物探技術(shù)。
3、加大煤礦安全投入，提高礦井抗災(zāi)能力。采取國(guó)家、當(dāng)?shù)卣捌髽I(yè)共同投入，重點(diǎn)以企業(yè)為主體，企業(yè)法人負(fù)責(zé)的辦法，籌集資金，解決基礎(chǔ)設(shè)施不完善或系統(tǒng)不合理、通風(fēng)能力不足問(wèn)題，夯實(shí)基礎(chǔ)，提高裝備水平提高礦井抗災(zāi)能力，保證煤礦安全、長(zhǎng)效、持續(xù)、穩(wěn)步發(fā)展。
