礦井火災防治技術大全11篇

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篇（1）

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。

篇（2）

中圖分類號：TD72-4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-7712 （2014） 12-0000-01

目前，礦井通風技術和相關理論不夠完善，礦井通風系統的良好運作是必要條件之一，以確保煤礦的安全生產、通風系統不完善，就不能保證礦井的安全生產。礦井通風安全不僅關系到煤礦的效益，更關系到井下施工工人的生命安全，它的重要性是不言而喻的。

一、通風安全技術的發展

我國煤炭事業起步的較晚，通過五六十年的發展，已經有了一定規模，礦井在通風安全方面也取得了較大進步。我國建立“以人為本”的安全生產理念，“安全第一、預防為主、綜合治理”的指導方針，努力完善相關法律法規[1]，通過采用先進的科學技術推動礦井通風系統穩定性的提升，取得了重要進步。上世紀八十年代后期，開始使用高產高效的礦井，進行集中式生產管理，杜絕了很多“一通三防”事故。

在煤礦領域，世界上最早實現瓦斯抽放的國家中就包括中國，而我國也是煤與瓦斯突出最為嚴重的國家之一。除此之外，威脅到煤礦生產安全的因素還很多，其中“一通三防”的包括礦井瓦斯、火災、煤塵等，其中瓦斯爆炸造成的損失最大，發生頻率也遠遠高于其他因素。

在礦井作業中，對礦塵的防治是很重要的。如果礦塵的防治工作做的不夠，就會使在井下工作的工人因吸入大量粉塵而危害身體健康，而且煤塵也是礦井安全隱患之一，對礦井生產的安全存在很大的威脅。

通過科學實踐，相關領域提出了在進行礦井通風安全工作時，應注重防塵、防滅火、通風、防治瓦斯等安全條例[2]。

與礦井安全相關的法律法規的出臺能夠有效抑制通風系統不完善造成的井下事故，并能夠有效規范煤礦開采過程中的違規行為。

二、對礦井通風及安全的展望

（一）構建穩定可靠的通風系統

近些年，我國煤礦事故頻發，究其原因，大多與礦井的通風系統有關，所以建立可靠、穩定的通風系統對煤礦事業的發展是十分重要的。在建立通風系統時，需要考慮通風系統在日常生產中能夠提供足夠的風量，在災變期時通風設施可靠，這些在實行礦井救災時都是生死攸關的大事。在對通風系統進行設計時，應盡量使風路系統簡單，回風系統的巷道能保證正常回風，且風速符合相關規定。使用通風系統監控，能夠將通風設施、設備及通風系統的狀態進行實時反饋，并通過辦公室計算機就能夠實現對通風設備參數進行及時調整，可增加對礦井災害的防治能力。

（二）對安全設備進行更新、完善

掘進工作面是煤礦施工的主要場所，在這里對瓦斯煤塵的防治是至關重要的。掘進安全設備是進行掘進工作與瓦斯煤塵處理的重要設備[3]，在一系列設備中，應實現的功能包括：（1）通過使用雙電源、雙風機以及自動切換機、倒風機等，增加對通風的管理力度，通過加強對風電閉鎖、瓦斯電閉鎖的監控；（2）使用報警斷電裝置、瓦斯遙測儀等對瓦斯濃度進行嚴格管理，在管理過程中實行專人管理責任制；（3）使用防爆、防火、防塵的綜合防治手段，做好防災與自救等工作；（4）對整個礦井實行自動化改革，對設備、現場施工等實行遠程測控，現場工作人員可以直接與地面總調室進行及時聯絡，且設備參數、現場參數等都會傳入到總調室以供參考、分析和事故責任追究與隱患排查。

（三）瓦斯防突與抽放

瓦斯突出是礦井面臨的重要威脅之一，瓦斯抽放是礦井安全工作中重要點工作，是防突的有效手段。在世界原煤產量排行中，我國居第一位，而在瓦斯抽放量方面，我國卻位列第四位。落后的瓦斯抽放設備及抽放方式使得我國瓦斯治理水平相比其他國家較差。我國在未來的瓦斯抽放設備及方式上應投入科研資金，研究出更高效的抽放設備及抽放方式，提高安全生產的系數。

（四）礦井火災防治

煤礦防治火災的技術分為五部分：預測、預報、火災防治、火源探測、措施落實。在對火災進行防治的裝備、工藝和技術方面，我國的進步還是很快的，但滅火方法在實施中仍存在許多問題，如對灌漿效果的檢查、對灌漿量的實時監測、對所需漿料濃度的控制等等問題。對防治火災設備及現場進行自動化改革是很重要的，通過電子設施、儀器、現場總線等技術，可對設備設運行狀況進行實時監控，并可依據現場情況對設備參數進行調整，充分發揮現代電子信息科技在煤礦安全生產中的作用。煤層火災的防治是安全生產的重中之重，每年發生的礦井火災事故都會消耗大量的財力、物力、人力，對職工的生命安全及社會的穩定和諧極具危害性，因此相關科研院所應加大研究應用于煤層火災的防治，并實現防滅火一體化。

（五）礦井粉塵治理

在煤礦中，煤粉不僅危害著煤礦工人的身體健康，更是瓦斯爆炸事故擴大化的“推手”。我國現階段對煤塵的治理已經取得了防塵效果，但在粉塵的綜合治理技術上還需要不斷完善。一方面是加強對粉塵引起的塵肺病等職業病病理和醫療防治方法的研究，另一方面應研發并引進先進的除塵、防塵技術與設備，如使用聲波、干霧進行降塵，又如研究旋流除塵、泡沫除塵、二次負壓降塵等技術，并推廣到生產實踐中。在研究除塵設備和技術時，應注重在保障除塵效果的前提下，降低設備和技術成本，以便除塵設備與技術的普及。

三、結束語

煤礦事業是我國重要的能源事業之一，煤礦安全關系到企業效益及職工的生命安全，為保障煤礦的安全生產，需做好礦井通風安全工作。本文對礦井通風安全工作的發展歷史進行了概述，并對其未來的發展進行展望。在未來的技術與理論發展中，應更加注重理論技術與實際狀況相結合，真正做到安全生產。

參考文獻：

[1]魏連江，王德明.《礦井通風與安全》課程設計教學模式研究與改革[J].中國安全生產科學技術，2011（15）：65-66.

篇（3）

中圖分類號：TD75 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（b）-0-02

隨著礦井高產高效集約化的發展的需要和國家對煤礦安全生產的高度重視，對煤礦安全生產保障體系提出了更高的要求。礦井火災是煤礦主要災害之一，每一場火災的發生，輕則影響生產，重者可以燒毀煤炭資源和礦井設備，更為嚴重者則可能引燃瓦斯煤塵爆炸或火煙毒化礦井。在煤礦里，通常根據引火的熱源不同將礦井火災分為外因火災和內因火災。

由外部熱源如明火、放炮、瓦斯煤塵爆炸、機電設備運轉不靈、摩擦、電流短路等原因引燃可燃物而發生的火災稱為外因火災，外部火災可以發生在礦井的任何地點，且屬于偶然事件。

煤礦內因火災主要是指煤炭在一定條件和環境下（如煤柱破裂、浮煤集中堆積又有一定風流供給）自身發生物理化學變化，聚集熱量導致著火引起的火災。

可燃物由蓄積熱量發展發展成為火災要經過三個階段，即潛伏期、自熱期和燃燒期。潛伏期和自熱期的時間較長，如果在潛伏期和自熱期，破壞了外部的供氧條件或熱量蓄積條件，自燃過程終止，便不能發展成為火災。所以，內因火災往往是由于發現不及時或處理不當造成的。

就內因火災的特點而言，它的發生是一個或長或短的過程，而且有預兆，易于早期發現。但火源隱蔽，往往發生在人們難以或不能進入的采空區或煤柱內，要想找到真正的火源卻非易事，因此不能及時撲滅，以致有的內因火災可以持續數月、數年、數十年而不滅，燒毀大量煤炭資源，凍結大量開拓煤量。分析當前眾多防滅火技術，發現每一項技術都有其特殊性和適用條件，利用每一項技術還不能完全預防和杜絕自然發火事故的發生。

因此，在“預防為主”的宗旨指導下，加強綜合防滅火技術研究，發展防滅火技術的可靠性和穩定性，成為每一個防滅火科技人員的責任和重擔。

1 建立一整套完整的防治煤層自然發火保障體系

對于開采具有煤層自然發火的礦井，必須建立一套完整的防治煤層自然發火技術保障體系，完善防滅火技術體系庫，服務于礦井安全生產。礦井防滅火技術體系庫應從以下幾個方面考慮：

（1）礦井、采區、工作面巷道設計布置必須有利于防止煤層自然發火；礦井、采區巷道盡可能布置在巖巷中，工作面巷道應避開應力集中區、老巷等位置，當無法避免時就必須在設計時就采區防滅火技術措施。

（2）通風系統務求簡單、穩定、可靠。礦井通風系統對煤層自然發火影響最大，要求通風系統合理，風流穩定、可靠、通風負壓小；利用礦井通風系統優化軟件，定期對礦井通風系統進行優化分析，當通風系統不合理時，必須及時進行改造；建立礦井火災救災專家系統。目前許多科研院所研究了許多這方面的軟件，但缺乏現場的廣泛應用。因此，每一個礦井應根據自己的實際情況建立通風系統數據庫，使通風系統趨向自動化，實施通風系統在線分析優化、自動調整，提高礦井抗災、救災能力。

（3）巷道斷面盡可能大，支護能力盡量強。巷道支護應推廣應用以錨網、錨噴為主的巷道支護技術，減少巷道變形、煤體破碎。隨著礦井開采深度的增加，礦山壓力越來越大，巷道支護難度也越來越大，有必要研究巷道支護新技術。根據現場統計情況，只要保持煤體完整，一般不易出現自然發火現象，所以提高巷道支護能力，減少煤體破碎程度，延緩巷道變形，成為研究巷道支護的首要任務。

（4）建立礦井防滅火技術數據庫，應用到礦井各個生產環節；完善礦井防滅火設備；使礦井防滅火技術人員及作業人員熟練掌握每一項技術，提高防滅火作業人員素質；防滅火技術和設備必須系統化；根據礦井實際情況及不同隱患點，創建礦井防滅火技術和設備優化分析系統，提高防滅火可靠性及有效性，減少無效防滅火工程。

（5）建立礦井防災、抗災指揮系統，提高礦井防災、救災快速應變能力，推行礦井防災、救災指揮軍事化管理，在礦井上下建立礦井防災、救災指揮基地。

2 提高礦井煤層自然發火預測預報能力

煤層自然發火都有早期預兆，能夠及時發現自燃發火早期現象，對避免自然發火事故的發生非常重要。因此，礦井必須建立的煤層自然發話哦早期預測預報網絡和防控體系，且應從以下幾個方面考慮。

（1）完善礦井安全監控系統

目前礦井的安全監控系統僅布置了一氧化碳傳感器、溫度傳感器，對這些傳感器布置的數量、位置不夠完善、合理，不具有自然發火分析判斷能力，為更好的服務與自然發火的早期預測功能，應從以下幾點繼續改進、完善。

研制乙烯、乙炔等煤層自然發火標志性氣體傳感器；布置完善的各類 煤層自然發火標志性氣體傳感器；根據每一個礦井的具體情況，建立煤層自然發火預測預報分析系統和識別系統，及時判斷自然發火隱患的

位置。

（2）改進隱蔽著火源的探測手段

煤層自然發火一般出現在破碎的深部，若不能及時判斷著火源的準確具置，很難做到防滅火的及時性，因此許多礦區出現很多“頑固性”高溫點，久治不下，原因就在于此。目前研制使用的紅外測溫儀，受現場客觀條件制約，只能測定煤體表面溫度，對深部火源探測效果不好。有的礦區采用放射元素―氡探測大型火區，該技術對探測煤層埋藏較淺的大型火區效果較好，如太原理工大學組織實施的對大同礦區、新疆礦區進行的大型火區探測，取得了較好的效果，但現場操作較復雜，探測時間較長，受現場條件限制等問題。所以研究快速可靠的隱蔽火源探測技術成為礦井治理自然發火的迫切

要求。

（3）擴大礦井安全檢測系統與礦井火災束管監測系統的兼容性

礦井火災束管監測系統對乙烯、乙炔等進行分析采用氣相色譜技術，一般僅對工作面采空區進行預測預報，且在對采空區進行自然發火預測預報時布點困難。各礦使用兩種系統一分為二，應合二為一，在巷道內布置采樣點，彌補當前沒有乙烯、乙炔傳感器的缺陷，以便綜合分析礦井自然發火隱患。

3 研究新型防滅火材料與裝備

為了防治煤炭自燃，國內外廣泛采用注漿、撒阻化劑、注惰氣、注凝膠、膠體泥漿、三相泡沫、阻化氣霧等技術[1]。這些技術在保證礦井安全生產起到了重要作用，但還存在不足：采用注漿技術，漿體注入到采空區后，一般有高向低的線流動，擴散范圍小，漿液容易流失，有時還會發生潰漿事故；注惰性氣體，氣體容易隨漏風逸散，不易停留在注入的區域內，且滅火降溫能力差；注凝膠、泡沫樹脂等，流動性差流量小，成本高；注惰氣泡沫，泡沫容易破碎，一旦水分揮發，防滅火的性能就會消失；三相泡沫利用粉煤灰、黃泥等的覆蓋性、氮氣的窒息性、水的降溫能力，綜合氣、固、液三相的功能，在火區治理中具有較好的現場實用性，然而對于工作面的防滅火而言，現場實踐顯示三相泡沫的產生伴隨也產生一些有味的雜質氣體污染井下空氣，適才井下人員大多不愿使用。因此，未來需要進一步研制材料來源廣泛、價格低廉、配制方面、綠色的新型防滅火新材料。

4 探索煤層自燃發火機理與規律

自十七世紀黃鐵礦導引學說提出后，煤炭自燃機理的研究取得了重大發展隨后形成了細菌導因學說、酚基導引學說、及煤氧復合學說四大主要理論[2]。隨著科技的發展及人們認識的深入，在傳統學說的基礎上又發展出了對煤炭自燃機理新的認識：從煤巖相學研究煤自燃的機理發現，在煤溫度升高過程中，因煤組分的不同，各階段的氧化速率和放熱強度以及蓄熱能力均不同，所以煤自燃過程階段的劃分也各異[3-4]；從煤體表面的反應熱研究發現，溫度對反應速率有直接影響，煤的氧化反應是從表面逐漸進行的，且隨著煤體溫度的不同產生出不同的氣體；從煤的活化能入手研究，解釋了煤自燃進程，提出了煤自燃逐步自活化反應理論[5]。

只有摸清煤層自然發火機理，掌握煤層自然發火規律，堅持“預防為主”的指導方針，提前采取預防措施，才能有效治理煤層自然發火，確保礦井長治久安。隨著人類對微觀事物認識的不斷深入，以及科學技術的不斷進步，應繼續探索煤層自然發火機理與規律，研究其對應的治理手段，做到有的放矢。治理煤層自然發火是煤礦工作者與大自然作斗爭的一項長期而艱巨的任務。隨著科學技術的發展，防滅火技術也在不斷進步，防治手段也將不斷完善。只有經過人們不懈的努力，防治技術才能不斷發展，才能滿足礦井防滅火工作的需要，才能為我國煤炭事業做出更大的貢獻。

5 結語

分析當前眾多防滅火技術，發現每一項技術都有其特殊性和適用條件，利用每一項技術還不能完全預防和杜絕自然發火事故的發生。

根據多年現場工作的經驗，認識到在新的科技條件下，必須在建立整套完整的防治煤層自然發火保障體系、提高礦井煤層自然發火預測預報能力、研究新型防滅火材料與裝備、繼續探索煤層自燃發火機理與規律等方面做出努力。

文中一些觀點是站在一個基層工作者的角度上進行的考慮，從一個側面能反映出現場的需求，對以后的礦井防滅火工作具有一定的參考價值。

參考文獻

[1] 王德明.礦井火災學[M].徐州：中國礦業大學出版社，2008.

[2] 秦玉書，趙玉田，張永吉.煤礦井下內因火災防治技術[M].沈陽：東北大學出版社，1993.

篇（4）

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

篇（5）

中圖分類號：TU425.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）47-0032-01

1、前言

煤層自燃火災是礦井主要災害之一。煤礦井下火災通常是由于氧氣供給不足，空間較小，從而導致在這個有限的區域內，釋放出許多有毒氣體，致使整個上機巷出現人員中毒傷亡事件。從分析和研究相關資料可以看出，煤礦火災，特別是煤層自燃對煤礦生產的影響是不可估量的，其導致的原因也是多種多樣，因此，煤炭火災的防治一直是煤炭系統的重要任務之一。

2、煤層自燃發火因素分析

2.1 采煤方法問題

對于回采工作面的發火原因分析，有多種說法，但是其中最為主要的一種是采煤方法的限制，還有一些原因，比如工作面推進速度慢，炮后堵架子和采空區出現漏風等情況，均會引起煤層自燃，或者在順槽掘進時的高冒區處理不當，工作面推進至此時引起火災。

2.2 頂板管理問題

對于一些井田煤系地層，其巖性大部分是以砂巖、粉砂巖、粘土層為主，煤層頂板大都為砂巖或砂質泥巖，在形成采空區后，其跨冒較難，這樣使得采空區不能有效的完全的壓實，如煤層頂板的巨厚砂層，質地堅硬，采空區漏風，提供了好的供氧條件，這樣就給煤層自燃創造了良好的機會。

2.3 高冒區處理問題

高冒區煤層易于自燃主要是高冒處煤質松軟，粘結性差，接氧面大，巷道內沒有適宜的有效風速產生渦流風速，帶走高冒區空隙內積聚的熱能。另外，冒頂后未作防火處理或者用可燃物充填，也是造成高冒發火的因素之一。

2.4 地質因素

由于煤田的構造多，地質條件復雜等，表明煤層受到應力的強力擠壓， 致使煤質松散， 易破碎，孔隙多，透氣性強。煤層本身具有自燃傾向性，且發火期較短。

3、煤層自燃規律

根據煤礦開采的特點、結合煤層自燃的特點，分析出煤層自燃的主要呈現如下規律。

（1） 切眼、停采線采空區浮煤極易自燃

（2） 回采期間存在采空區二道自燃火災威脅

（3） 采空區自燃高溫區域范圍大且隱蔽

（4） 采空區自燃火災滅火難度大

4、礦井巷道內煤層自燃的防治方法

在我們通常使用的、風量充足的巷道中，往往不容易發生煤層自燃，而是在一些微風或者少風的環境下極易發生煤層自燃，由于滿足了熱量易積聚的自燃條件，易造成煤層自然發火。對不同的巷道自然發火情況，應采取不同的防治方法。

4.1 直接滅火法

（1）挖出火源。井下火災范圍不大，人員能夠接近火源時，可將已燃煤炭挖取出來，運送地面。挖取火源時，必須隨時檢查瓦斯濃度和溫度，采取一定的安全措施。

（2）用水滅火。用清水槍頭直接向明火或出煙處噴灑水，將明火噴灑滅，并把明火周圍的高溫煤體灑透，待灑下來的水不熱為止，并監測一氧化碳濃度，直至其濃度為0或比自燃前下降很多。

4.2 打眼滅火法

（1）井下打眼滅火法。某些巷道自燃出煙后，就必須通過電煤鉆或巖石注水鉆進行打眼，然后采用管子接通灌漿管路進行灌漿。

（2）地面打眼滅火法。當主要回風巷道發生嚴重的煤層自燃，造成通風系統混亂，威脅全礦井安全時，就必須封閉災區進行地面打眼滅火。

4.3 聯合滅火法

對一些巷道頂、幫的自燃出煙，有時并不是通過打鉆注漿、注膠就能夠解決的。如果打鉆打不到火源，灌下來的漿水不熱，而煙仍源源不斷涌出時，則應進行聯合滅火。

4.4 均壓滅火法

在運輸巷火源地點以外建風門，回風巷建調壓風門，運輸巷風門外安設局部通風機，風筒接過火源地點以里30 m左右，打眼滅火等。

4.5 封閉滅火法

某些礦井煤層自燃后，不能滅火或經采取各種滅火法無效果時，應采取封閉滅火法。

5、煤層自燃防治對策

煤層自燃現象在煤礦開采過程中經常出現，通過研究可以很明顯的發現，煤層自燃現象對煤礦的影響是不容忽略的，其造成的經濟損失也是巨大的，不僅對煤炭資源造成了浪費，還會帶來水資源的白白流失，然而更為嚴重的是出現人員傷亡的慘劇。因此，煤炭火災的防治一直是煤炭系統的重要任務之一。

煤炭火災的防治一般應從以下三個方面進行出發，第一了解火區范圍、第二建立火災預測預報系統、第三滅火等。 從目前的情況來看，對煤層的火區進行勘察，比較普遍的一種方法是利用遙感技術。煤炭火災由多種因素引起，就煤層自燃引發的火災防治來說，主要分為以下幾個階段，第一是在煤層發火之前，這個階段必須要加重力度對通風系統進行維護，對火災樣檢測的傳感單元做好充分的預防措施，而且還要建立起建立控風，防滅火專家系統。第二是在煤層發火以后，這個階段的主要工作是要對火區進行封閉性技術的研究，惰性氣體的防火技術和綜合防火技術，都應該在火區中試用，使得煤層自燃災害得到有效的預防和防治，降低煤礦的經濟損失和社會效益的損失，同時還應該研究出新的技術和新的材料，采用新的綜合的應用技術，使得煤層自燃的災害損失降到最低。從當前的情況來說，在煤礦中有些防火和滅火的技術措施還是很有用的，對煤層自燃能夠起到很好的控制效果，但是，由于煤層自燃的原因有各種各樣的，所以，我們要對煤層自燃進行區域調查，同時我們可以采用多種技術綜合應用，綜合治理煤層自燃的災害，這樣還能夠有效的防止煤層自燃的災害損失，使得煤礦能夠實現高產高效的安全生產。

6、結語

綜上所述，從當前的情況來說，在煤礦中有些防火和滅火的技術措施還是很有用的，對煤層自燃能夠起到很好的控制效果，但是，由于煤層自燃的原因有各種各樣的，所以，我們要對煤層自燃進行區域調查，同時我們可以采用多種技術綜合應用，綜合治理煤層自燃的災害，這樣還能夠有效的防止煤層自燃的災害損失，使得煤礦能夠實現高產高效的安全生產。

（1）對于煤礦生產而言，由于影響煤層自燃的因素有多種多樣，所以對于煤層自燃現象應該從全局出發，整體考慮，采用綜合應用技術措施，這樣才能帶來好的應用效果，將煤礦企業的損失降到最低。

（2）對煤層自燃進行綜合防治，這本身的要素也是多方面的，可以從各個方面進行考慮，比如從巷道布置，工作面位置的確定，改進采煤工藝等，這些都是綜合防治的有效表現和途徑。

參考文獻：

[1] 鮑慶國，文虎。等.煤自燃理論及防治技術[M].北京：煤炭工業出版社.2002.

[2] 王雪峰.煤氧化自燃過程的紅外光譜研究[D].阜新：遼寧工程技術大學安全及技術工程，2004.

[3] 王永湘.利用指標氣體預測預報煤礦自燃火災[J].煤炭安全，2001，（6）：15-58.

[4]趙桂先，解本旭，鄔建明.利用同位素測氡技術確定煤炭自燃火源位囂[J].煤礦安全，2000，（6）：6―8.

篇（6）

1 概述

煤層自燃火災是礦井主要災害之一。煤礦井下火災通常是由于氧氣供給不足，空間較小，從而導致在這個有限的區域內，釋放出許多有毒氣體，致使整個上機巷出現人員中毒傷亡事件。從分析和研究相關資料可以看出，煤礦火災，特別是煤層自燃對煤礦生產的影響是不可估量的，其導致的原因也是多種多樣，因此，煤炭火災的防治一直是煤炭系統的重要任務之一。

2 煤層自燃發火因素分析

2.1 采煤方法問題

對于回采工作面的發火原因分析，有多種說法，但是其中最為主要的一種是采煤方法的限制，還有一些原因，比如工作面推進速度慢，炮后堵架子和采空區出現漏風等情況，均會引起煤層自燃，或者在順槽掘進時的高冒區處理不當，工作面推進至此時引起火災。

2.2 頂板管理問題

對于一些井田煤系地層，其巖性大部分是以砂巖、粉砂巖、粘土層為主，煤層頂板大都為砂巖或砂質泥巖，在形成采空區后，其跨冒較難，這樣使得采空區不能有效地完全地壓實，如煤層頂板的巨厚砂層，質地堅硬，采空區漏風，提供了好的供氧條件，這樣就給煤層自燃創造了良好的機會。

2.3 高冒區處理問題

高冒區煤層易于自燃主要是高冒處煤質松軟，粘結性差，接氧面大，巷道內沒有適宜的有效風速產生渦流風速，帶走高冒區空隙內積聚的熱能。另外，冒頂后未作防火處理或者用可燃物充填，也是造成高冒發火的因素之一。

2.4 地質因素

由于煤田的構造多，地質條件復雜等，表明煤層受到應力的強力擠壓，致使煤質松散，易破碎，孔隙多，透氣性強。煤層本身具有自燃傾向性，且發火期較短。

3 煤層自燃規律

根據煤礦開采的特點、結合煤層自燃的特點，分析出煤層自燃主要呈現如下規律：

①切眼、停采線采空區浮煤極易自燃。

②回采期間存在采空區二道自燃火災威脅。

③采空區自燃高溫區域范圍大且隱蔽。

④采空區自燃火災滅火難度大。

4 礦井巷道內煤層自燃的防治方法

在我們通常使用的、風量充足的巷道中，往往不容易發生煤層自燃，而是在一些微風或者少風的環境下極易發生煤層自燃，由于滿足了熱量易積聚的自燃條件，易造成煤層自然發火。對不同的巷道自然發火情況，應采取不同的防治方法。

4.1 直接滅火法

①挖出火源。井下火災范圍不大，人員能夠接近火源時，可將已燃煤炭挖取出來，運送地面。挖取火源時，必須隨時檢查瓦斯濃度和溫度，采取一定的安全措施。

②用水滅火。用清水槍頭直接向明火或出煙處噴灑水，將明火噴灑滅，并把明火周圍的高溫煤體灑透，待灑下來的水不熱為止，并監測一氧化碳濃度，直至其濃度為0或比自燃前下降很多。

4.2打眼滅火法

①井下打眼滅火法。某些巷道自燃出煙后，就必須通過電煤鉆或巖石注水鉆進行打眼，然后采用管子接通灌漿管路進行灌漿。

②地面打眼滅火法。當主要回風巷道發生嚴重的煤層自燃，造成通風系統混亂，威脅全礦井安全時，就必須封閉災區進行地面打眼滅火。

4.3聯合滅火法

對一些巷道頂、幫的自燃出煙，有時并不是通過打鉆注漿、注膠就能夠解決的。如果打鉆打不到火源，灌下來的漿水不熱，而煙仍源源不斷涌出時，則應進行聯合滅火。

4.4均壓滅火法

在運輸巷火源地點以外建風門，回風巷建調壓風門，運輸巷風門外安設局部通風機，風筒接過火源地點以里30m左右，打眼滅火等。

4.5封閉滅火法

某些礦井煤層自燃后，不能滅火或經采取各種滅火法無效果時，應采取封閉滅火法。

5煤層自燃防治對策

煤層自燃現象在煤礦開采過程中經常出現，通過研究可以很明顯地發現，煤層自燃現象對煤礦的影響是不容忽略的，其造成的經濟損失也是巨大的，不僅對煤炭資源造成了浪費，還會帶來水資源的白白流失，然而更為嚴重的是出現人員傷亡的慘劇。因此，煤炭火災的防治一直是煤炭系統的重要任務之一。

煤炭火災的防治一般應從以下三個方面出發：第一，了解火區范圍；第二，建立火災預測預報系統；第三，滅火等。從目前的情況來看，對煤層的火區進行勘察，比較普遍的一種方法是利用遙感技術。煤炭火災由多種因素引起，就煤層自燃引發的火災防治來說，主要分為以下幾個階段，第一，是在煤層發火之前，這個階段必須要加重力度對通風系統進行維護，對火災樣檢測的傳感單元做好充分的預防措施，而且還要建立控風、防滅火專家系統。第二，是在煤層發火以后，這個階段的主要工作是要對火區進行封閉性技術的研究，惰性氣體的防火技術和綜合防火技術，都應該在火區中試用，使得煤層自燃災害得到有效的預防和防治，降低煤礦的經濟損失和社會效益的損失，同時還應該研究出新的技術和新的材料，采用新的綜合的應用技術，使得煤層自燃的災害損失降到最低。從當前的情況來說，在煤礦中有些防火和滅火的技術措施還是很有用的，對煤層自燃能夠起到很好的控制效果，但是，由于煤層自燃的原因有各種各樣的，所以，我們要對煤層自燃進行區域調查，同時我們可以采用多種技術綜合應用，綜合治理煤層自燃的災害，這樣還能夠有效地防止煤層自燃的災害損失，使得煤礦能夠實現高產高效的安全生產。

6結語

綜上所述，從當前的情況來說，在煤礦中有些防火和滅火的技術措施還是很有用的，對煤層自燃能夠起到很好的控制效果，但是，由于煤層自燃的原因有各種各樣的，所以，我們要對煤層自燃進行區域調查，同時我們可以采用多種技術綜合應用，綜合治理煤層自燃的災害，這樣還能夠有效的防止煤層自燃的災害損失，使得煤礦能夠實現高產高效的安全生產。

①對于煤礦生產而言，由于影響煤層自燃的因素有多種多樣，所以對于煤層自燃現象應該從全局出發，整體考慮，采用綜合應用技術措施，這樣才能帶來好的應用效果，將煤礦企業的損失降到最低。

②對煤層自燃進行綜合防治，這本身的要素也是多方面的，可以從各個方面進行考慮，比如從巷道布置，工作面位置的確定，改進采煤工藝等，這些都是綜合防治的有效表現和途徑。

參考文獻：

[1]鮑慶國，文虎等.煤自燃理論及防治技術[M].北京：煤炭工業出版社.2002.

[2]王雪峰.煤氧化自燃過程的紅外光譜研究[D].阜新：遼寧工程技術大學安全及技術工程，2004.

篇（7）

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）.

篇（8）

查莊煤礦于1968年建成投產，開采已有40年歷史，自然條件特殊，安全生產的條件較為復雜。礦井通風網絡復雜，系統調控難度大;瓦斯涌出異常區逐年增加，瓦斯問題突出;煤塵具有強爆炸性，爆炸指數較高，煤塵威脅明顯;開采的煤層多數為1~2類自燃煤層，發火期較短、范圍廣，防滅火形勢嚴重。礦井在通風、瓦斯、煤塵、自燃發火方面的隱患均十分突出。在礦井生產向深部和邊界轉移的衰老期，這些隱患更為明顯。如何對上述隱患進行有效治理，已經成為礦井安全健康、可持續發展的關鍵。

1　礦井災害分析評價

1. 1　礦井通風系統演變及現狀

(1)礦井通風補充演變。第一階段:查莊煤礦建井初期的通風方式為中央邊界式，即副井進風，南風井回風。

第二階段: 20世紀70年代末期查莊煤礦與中高余煤礦合并后，通過井下巷道改造，通風系統改造為混合式通風，即由查莊副井、中高余副井進風，南風井、西風井回風。

第三階段: 20世紀90年代初期礦井進行改擴建，在工廣內新打1座新副井，老副井改造為新主井，老主井報廢，在井田深部新建1座北風井，于1994年投入使用，同時報廢了風機已經老化的西風井，通過礦井通風系統改造，通風系統形成新副井、中副井進風，南風井、北風井回風。

第四階段: 2000年，因開采南風井煤柱，需要報廢南風井，將老主井改造為中央風井，通風系統隨即改造為新副井、中副井進風，中央風井、北風井回風。第五階段: 2004年因生產接續緊張，需要開采中井煤柱，又將中副井充填報廢，形成現在的新副井進風，中央風井、北風井回風的混合式通風方式。

(2)礦井通風系統現狀。目前通風狀況:北風井裝備2臺型號為G4-73-11№28D型離心式通風機，配備JS-1512-12型電動機，功率330 kW，擔負上組煤-350 m水平以下各采區的通風任務。中央風井裝備2臺對旋軸流式通風機，型號為BDK-8-№20，配備YBF315L2-8型電動機，功率2×110 kW。擔負-250 m水平以上采區和-350 m下組煤西翼采區的通風任務。

1. 2　當前礦井通風系統評價和今后可能出現的問題

隨著礦井生產向深部延深和邊界拓展，當前礦井通風系統的存在問題已經凸顯出來，北風井通風能力逐漸不足，主扇風機已經多年滿負荷運轉，且風機呈現老化趨勢;中央風井通風目前生產條件下能力趨于富裕過剩。

當礦井淺部水平生產逐步結束而轉向深部生產水平后，目前的通風系統將不能滿足生產的需要，必須進行相應的改造，否則礦井生產將難以為繼。

1. 3　瓦斯情況礦井歷年瓦斯鑒定均屬低瓦斯礦井

礦井生產初期淺部水平煤層瓦斯賦存量小，瓦斯涌出量不大。第1次瓦斯異常涌出發生在5405工作面， 1992年1月工作面上隅角瓦斯積聚超限達到2%以上，導致工作面停產8 d，采取改變通風系統由上行風改為下行風等措施后，生產得以繼續。

下組煤-250 m水平7500采區投產后，采掘工作面均出現瓦斯異常涌出現象，瓦斯涌出量明顯增大。1994年礦井瓦斯鑒定，采區瓦斯相對涌出量達到12. 13 m3/，t被定為低瓦斯礦井高沼氣區，按高瓦斯礦井的標準要求進行裝備和管理。自此以后，五、七層煤采掘工作面瓦斯異常涌出現象經常出現，尤其是7600、7700采區掘進期間還出現過瓦斯動力噴出現象。隨著生產的不斷向深部延深，采空區面積增大，地質條件的復雜，非正規生產區域增加，瓦斯管理的難度不斷加大，任務更加艱巨。

1. 4　煤　塵

查莊煤礦開采的煤層其煤塵均具有爆炸性，爆炸指數37. 31% ~44. 53%。當生產過程中空氣中懸浮煤塵達到一定濃度，遇到高溫火源就能發生煤塵爆炸;另一方面，礦工長期吸入粉塵可導致矽肺病。

經過多年的綜合防塵治理，井下作業環境狀況已大為改善，然而仍存在大量問題和隱患。一是生產過程中綜合防塵措施落實不到位，放炮、運輸等各個生產環節都安裝了防塵設施，卻不能正常使用，有應付檢查的現象。究其原因，主要是職工的安全意識淡薄，對煤塵的危害認識不足，還沒有樹立起生命第一健康是基礎的人生新觀念，表現出安全教育的滯后。二是綜合防塵的治理手段落后，技術水平低，防塵自動化應用差距較大。

1. 5　自然發火

目前開采的二、三、九、十層煤均屬易自然發火煤層，實驗室最短發火期在43~67 d之間，一般在6~12個月。自1968年建礦到2006年底，生產原煤4213. 86萬t，共發生礦井火災14次，其中內因火災13次，外因火災1次，百萬噸發火率0. 34。按發火部位分析，發生在采空區煤柱和浮煤的火災9次，占64. 3% ;發生在掘進巷道內火災3次，占21. 4% ;其他火災2次，占14. 3% ; 1997年以前，火災事故主要發生在3200、3400、3600等采區，因出現嚴重的煤炭自然發火而凍結煤炭儲量和封閉采掘工作面機械設備，對礦井安全生產造成嚴重威脅，給正常安全生產造成較大被動。

隨著礦井生產進入后期，一方面前進式開采導致大面積采空區處于通風系統的包圍之中，采空區漏風難以避免，殘留煤炭長期氧化蓄熱;另一方面，生產接續緊張導致采場布局中防治自然發火的技術要求難以有效落實;第三方面是31200西翼采區、南風井煤柱采區、中井煤柱采區都臨近末采，采區煤柱的周圍均為采空區，是最易產生煤炭自然發火的時期，在掘進貫通老巷時已經出現過高溫水蒸汽現象。因此，礦井生產后期的自燃發火隱患將愈來愈突出，防滅火的任務越來越艱巨。

1. 6　其他災害

隨著礦井開采深度的增加，地溫災害將越來越明顯地影響職工身心健康和安全生產。當前開采深度在-700 m以下，局部地點溫度在23℃以上，隨著開采深度的增加，地溫梯度增加更大。

下組煤8、9、10層開采期間高氮低氧現象明顯，特別是盲巷、采空區等地點尤為突出，若通風管理不善、臨時停風、微風無風等，造成井下局部地點空氣成分發生變化，出現高氮缺氧，極易引起人員窒息死亡。

2　“一通三防”建設目標

建立安全合理、穩定可靠的礦井通風系統，杜絕瓦斯、煤塵、自然發火等重大災害事故和“一通三防”方面的各類事故，為礦井的安全生產創造良好的通防條件。

努力提高礦井“一通三防”管理水平，促進礦井“一通三防”各項工作不斷上水平、上臺階，保持通防質量標準化礦井水平和通防安全示范化礦井水平。

面對出現的各種新問題和不斷惡化的生產條件，提出超前性的措施和應對策略，確保“一通三防”各項工作適應新形勢的需要，為建設本質安全型礦井提高礦井的抗災能力發揮重要作用。

3　主要通防災害防治規劃

3. 1　礦井通風系統

礦井通風系統是安全生產的基本條件，是“一通三防”各項工作的基礎，立足當前，兼顧長遠，確保礦井通風系統合理穩定可靠，有足夠的通風能力，在礦井生產的不同階段能時時滿足生產的需要是礦井通風管理的首要任務。

(1)充分發揮現有風井主要通風機的通風能力，優化調整通風系統，合理調配，保證當前一段時間礦井通風系統滿足生產的需要。但隨著淺部生產采區的結束，當前的通風系統已不適應生產的需要，北風井供風能力緊張，中央風井供風能力有富裕。通過優化調整，掘進-350 m改造回風巷，將-350m水平部分網絡調至中央風井供風，充分發揮中央風井的通風能力為深部生產采區服務，初步緩解了北風井供風能力不足的矛盾。

(2)分析掌握北風井和中央風井主要通風機的運行狀況，適時提出更換主要通風機方案。北風井主要通風機型號為G4-73-11№28D型，前導器葉片全打開，滿負荷運轉多年，達到最大通風能力，當采場發生變化時，井下調風相當困難。另一方面，風機本身質量差，長期滿負荷運轉，效率較低，從運轉的可靠性和經濟性2個方面分析，都應盡快更換北風井主要通風機。

中央風井主要通風機型號BDK-8-№20型，最大排風量3 800 m3/min，要達到為-350 m水平部分采區服務的目的，預計要出現排風量不足的問題。另一方面，在礦井生產的末期，要回收北風井煤柱，報廢北風井，全礦井就只能利用中央風井來排風，其通風能力肯定不能滿足需要，到時必須更換中央風井主要通風機。

(3)強化通風系統管理，確保在生產接續緊張，采場調整頻繁的條件下，礦井通風系統的合理穩定可靠，有足夠的通風能力。強化通風系統的日常管理，從巷道布置設計到施工與維護、通風系統調控等方面采取措施，提高有效風量率，提高通風系統的運行質量。根據采場接續安排，做到超前分析，預測礦井通風系統的變化，制定年度通風系統優化調整的方案和計劃，提前做好實現礦井通風系統的順利延續和變化工作，做到通風網絡不斷簡化，通風系統保持適時優化。

(4)進一步提高局部通風的安全保障，加大對旋式局部通風機的投入，逐步淘汰11 kW及以下的局部通風機，實現“雙風機、雙電源，自動切換、自動分風”，確保掘進巷道的風速、風量符合設計要求。

3. 2　防治瓦斯

礦井開采的后期，采場逐步向礦井邊界和深部轉移，瓦斯的隱患將逐步加重，瓦斯的危害將更加突出。尤其是低瓦斯礦井的高瓦斯異常區域，瓦斯賦存不規律，受地質構造的影響較大，平常生產中出現瓦斯異常涌出機率很少，人們往往容易出現松懈麻痹的心理，一旦出現瓦斯突然涌出，又往往很難及時發現，相關治理瓦斯異常涌出的措施跟不及時，這是治理瓦斯的最大隱患。

防治瓦斯的重點區域:一是五層、七層采區。靠近深部五層、七層的瓦斯，賦存量逐漸增加，采掘生產地點瓦斯涌出相應增加，尤其是靠近井田邊界斷層處的生產采區，瓦斯異常涌出現象將更加突出。二是深部三層煤采區，瓦斯賦存量有明顯增加的趨勢。從31200東翼深部采區部分采煤工作面回風隅角瓦斯涌出量上升，就能看出來。三是采空區積存大量瓦斯。五、七層采空區幾乎可以說都是瓦斯庫，瓦斯積聚嚴重;其它地點采空區雖然瓦斯積存量不足特別高，但往往出現高二氧化碳高氮等現象。

防治瓦斯的重點地點:一是五、七層煤采煤工作面回風隅角。該范圍內瓦斯超限甚至瓦斯積聚嚴重，當實行無煤柱開采時，采煤面進風隅角及整個切頂線都有出現瓦斯超限的可能。二是五、七層煤采空區密閉堵附近，墻內瓦斯積聚，墻外瓦斯超限。三是五、七層煤掘進工作面，這些地點炮眼內一般均能檢測到瓦斯。當掘進至斷層附近，尤其是斷層組附近時，很容易出現瓦斯動力現象，呈現瓦斯從炮眼內噴出。而掘進工作面又是礦井通風的薄弱環節。

防治瓦斯措施:一是認真貫徹落實“先抽后采、監測監控、以風定產”瓦斯治理十二字方針，把提高防治瓦斯重要性認識真正落實到行動上，落實到現場上。瓦斯危害巨大，人人皆知，然而為什么瓦斯爆炸卻仍時有發生，讓我們震憾。究其根源，防治瓦斯措施落實有差距，不能慎之又慎，持之以恒的抓好措施是關鍵所在。因此，防治瓦斯必須克服形式主義，實實地地抓好措施在現場的落實，不能有絲毫的懈怠和馬虎，實踐證明，只要真正重視防治瓦斯工作，能夠及時發現隱患苗頭，我們完全有能力治理好瓦斯，消滅重大災害事故的發生。二是根據不同區域、不同地點瓦斯涌出特性，制定有針對性專項措施。三是強化特殊生產地點的瓦斯管理。四是完善礦井瓦斯監控系統，提高技術裝備水平，充分發揮其安全保障作用。

3. 3　防治煤塵

煤塵事故是礦井潛在的重大事故隱患，而綜合防塵工作關系到生產全過程的每一個環節，人為因素制約較大，管理難度大。要求我們必須高度重視，認真落實每道生產工序，各個揚塵環節的綜合防塵工作。一是強化人本管理，加強職工和各級管理人員培訓教育工作，真正把綜合防塵工作轉化為職工的自覺行動。二是層層分解管理責任，抓檢查，嚴考核，把各項措施落實到現場。三是加大投入，提高技術創新水平，逐步實現綜合防塵自動化。

3. 4　防治自然發火

自然發火的隱患將始終伴隨著生產全過程，按照“以防為主、防治結合”指導思想，建立礦井防滅火防治體系。從預防上入手，把主要精力、措施放在“防”上。預防內因火災的主要方法是消除形成自然發火事故的基本條件，煤炭自燃的三個條件只要消除或改變其中一個或一個以上的條件，就可防止或控制自然火災。

現場措施上一是提高密閉質量、二是加大防滅火注漿量、三是應用通風均壓調整、四是加強檢測監控。實施“人機結合”自然發火監測預報體系，充分發揮防滅火束管監測系統和瓦斯監測監控系統作用，強化瓦斯檢查員的現場檢測檢查力度，做到監測監控。從生產布局、采掘工藝、防滅火裝備與材料、工藝，到措施的現場落實等方面采取綜合措施。落實好防滅火規劃、研究、布置、檢查、分析、總結“六個環節”，把好巷道設計、材料計劃、安全技措、防滅火設施質量、防滅火隱患和防滅火救災預案“六個關口”。

4　結　語

(1)“一通三防”工作是煤礦安全生產的基礎工作，更是重中之重的工作，各級人員都要高度重視，切實擺正“一通三防”工作與其他工作的關系，嚴格落實制度、強化管理，消除“一通三防”事故隱患。

篇（9）

中圖分類號：TK 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）45-0385-01

一、前言

煤礦井下火災通常是在有限的空間內發生的，由于供氧不足，產生大量有害氣體，致使回風側人員中毒死亡。礦內火災按引起火災的熱源可分為外源火災和自燃火災兩大類。煤層自燃發火與溫度和氧氣有關，也與煤的化學成分、煤巖成分有關。其中溫度、氧氣是煤層自燃的外因，煤的化學組成及煤巖成分是煤層自燃內因。近年來，隨著普陽礦業開發有限公司煤礦生產任務的逐漸加大，其開采強度、開采面積、開采深度也陸續加大，礦區煤層自燃發火將日益嚴重。因此必須著手研究這一重大問題，以確保煤礦安全生產和可持續發展。

二、礦井概況

新疆普陽礦業開發有限公司煤礦井田位于和田市以南120km處，小型煤礦由于技術力量薄弱、安全設施不夠完善、采掘機械裝備水平低等客觀條件的制約，事故隱患多。為相應國家煤炭產業政策，現將礦井設計生產能力由0.45 Mt/a升級改造到0.9Mt/a。礦井采用主、副斜井及立風井的開拓方式。井田內各煤層火焰長度100～>400mm，巖粉量65%～80%，均為有爆炸性煤層。井田內各煤層均屬易自燃煤層，井田屬于地溫正常區，無熱害影響。

三、煤層自然發火的防治措施

我國煤礦目前主要采用的防滅火工藝有氮氣防滅火、灌漿防滅火、阻化劑防滅火、均壓防滅火、凝膠防滅火等。本礦設計預防煤層自然發火采用以黃泥灌漿和氮氣防滅火為主，噴灑阻化劑為輔的綜合防滅火措施。

3.1 灌漿防滅火

本礦井開采煤層有自然發火傾向，為預防采空區自然發火，確保安全生產，設計采用預防性灌漿，灌漿采用隨采隨灌的方式。由于礦井產量較大，灌漿量大，為便于管理和提高效率，本設計確定采用集中灌漿系統。

（1）灌漿系統的選擇

本次實施的井下防火灌漿部分采用黃泥灌漿。

（2）灌漿方法的選擇

由于一個工作面的回采時間較長，為防止煤的氧化發火，宜采用隨采隨灌的工作模式，埋管灌漿的方法。從回風順槽向工作面采空區灌漿。灌漿時應注意灌好兩道、兩線（即上下順槽、切割眼和停采線），在采空區周圍密封的泥漿帶，以達到即保證灌漿效果，又減少水、土消耗的目的。在灌漿前應將灌漿區積水排出，以保證泥漿有很好的附著力，并保留足夠的隔離煤柱以防止潰漿、透水。

（3）灌漿參數計算及選擇

灌漿站工作制度與煤礦工作制度一致。預防性灌漿采用地面集中灌漿方式。

灌漿系統工藝流程：加壓供水、拌制泥漿、灌漿及井下脫、排水五個過程。

灌漿方法為隨采隨灌，灌漿站工作制度與煤礦工作制度一致。

采用預防性灌漿措施，井下灌漿有關參數計算如下：

①日灌漿所需土量

Qt2=K（G/r）=0.1×（2727/1.44）=189.38m3/d

式中：G―礦井日產量，G=2727t；K―灌漿取土系數，K=0.1；r―煤的容重，r=1.44t/m3。

②日灌漿實際開采土量

Qt3=α?Qt2=1.1×189.38=208.32m3/d

式中：α―取土系數。

③灌漿泥水比的確定

根據國內類似礦井的經驗數據，取為1：3。但是，根據該礦井實際情況調整灌漿泥水的比例。

④每日制漿用水量

Qs1=Qt2?δ=189.38×3=568.14m3/d，式中：δ―灌漿泥水比的倒數，δ=3。

⑤每日灌漿實際用水量：Qs2=Qs1×K水=568.14×1.2=681.77m3/d，

式中：K水―用于沖洗管路防止堵塞的水量備用系數。

⑥每日灌漿量：Q漿=（Qs1+Qt2）×M=（568.14+189.38）×0.91=689.34m3/d

式中：M―泥漿制成率，M=0.91。

⑦灌漿材料要求：顆粒小于2mm，粘土占60%～70%，塑性指數為9～11，含砂量為25%～30%（粒徑為0.5～0.25mm以下），容易脫水和具有一定的穩定性。

（4）黃泥灌漿系統

灌漿材料采用黃土，水源為處理后的礦井水。在風井附近設地面固定制漿站，設計制漿能力60m3/h，采用隨采隨灌方法，每天1班作業，每班工作6h，可制漿量720m3/d。制漿站用水由礦井水處理站V=150m3清水池用來貯存與調節，然后通過2臺SLW100-200B型灌漿給水泵（Q=87m3/h，H=38m，N=15kW）加壓供水。

制漿站布置1套Q=60m3/h制漿設備，該設備主要由渦旋定量輸送機（Q=40m3/h，N=15kW）、大傾角帶式輸送機（B500，N=15kW）、臥式制漿機（Q=60m3/h，N=11kW）、臥式濾漿機（Q=60m3/h，N=7.5kW）等組成。

灌漿管路選用φ108×5無縫鋼管、卡箍件快速接頭連接，管道從風井引入井下。根據設計灌漿量60m3/h計算，管道流速約2.13m/s，水力坡度按清水的2.0倍計約135‰。

3.2 氮氣防滅火

設計采用固定式碳分子篩制氮機，對采空區實施預防性注氮，將純度為98%的氮氣注入采空區，注氮后采空區內氧氣濃度不得大于7%。

注氮量計算按以下四種方法計算，并取其中最大值：

①按產量計算：QN=[A/（1440ρtn1n2）]×（C1/C2-1）=4.66m3/min

式中：QN―注氮流量，m3/min；A―礦井年產量，0.9Mt/a；t―礦井年工作日，330d；ρ―煤的密度，1.44t/m3；n1―管路輸氮效率，取80%；n2―采空區注氮效率，取70%；C1―空氣中的氧濃度，取20.9%；C2―采空區防火惰化指標，取7%。

②按噸煤注氮量計算：QN=5AK/300×60×24=8.52m3/min

式中：A―礦井年產量，900000t；K―工作面回采率，取0.9。

③按瓦斯涌出量計算：QN=QcC/（10-C）=0.9m3/min

式中：QC―工作面通風量，設計工作面配風量為900m3/min；C―工作面回風流中的瓦斯濃度，1%。

按以上三種方法計算后取最大值：QN=8.52m3/min，考慮1.3的安全備用系數8.52×1.3=11.08m3/min=664.80m3/h。

（2）制氮設備

本礦井開采煤層屬瓦斯礦井。本著預防為主的方針，根據《煤礦安全規程》的要求，設計考慮對煤層自然發火進行綜合防治，將拖管、間歇式注氮系統作為礦井防滅火的一種重要措施。

3.3 阻化劑防滅火

阻化劑選擇、噴灑壓注工藝系統及參數計算：

（1）阻化劑選擇

設計選用阻化率較高的氯化鈣（CaCl2），設計選用CaCl2的濃度為20%。

（2）噴灑工藝系統

設計采用半永久性噴灑壓注系統，在+2693m水平回風石門布置一個儲液池硐室，用砂漿砌成容積為2m3的儲液池，選用1臺WJ―24型阻化劑噴射泵，流量2.4m3/h，壓力2～3MPa。將溶液用膠管送到回采工作面進行噴灑。

（3）參數計算

工作面一次噴灑量計算：

V=K1×K2×L×S×h×A×γ-1=0.81m3

式中：K1―易自燃部位噴灑藥量增加系數，取1.2；K2―采空區遺煤容重，取0.9t/m3；L―工作面長度，150m；S―一次噴灑寬度，0.5m；H―采空區底板遺煤厚度，0.15m；A―噸煤吸藥液量，0.07t/t；γ―阻化劑水溶液的容重，1.05t/m3。

四、 結束語

篇（10）

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。

篇（11）

我國煤炭資源消耗比重占到世界的2/3以上，這是由于我國能源結構基本國情所決定的，即煤炭資源儲量相對豐富，其他能源儲量和儲備相對較少。但煤炭是不可再生能源，若以每年30億噸以上的采掘速度開發利用煤炭資源，據專家分析，在沒有探明新儲量的前提下，最多100年內煤炭資源將一采而空。因此，在沒有找到合適經濟的替代資源前提下，為了保證煤炭資源持續不斷的供給，煤礦企業首先要做的就是如何改變傳統工藝并利用現化化先進采煤技術來合理開發利用煤炭資源，提高煤炭采出率。

1 我國傳統采煤開發利用現狀

1.1 采煤機械化程度不高，缺乏自動化工作平臺

傳統采煤技術多以人工開采為主，嚴重缺乏機械化、自動化及信息化這樣的采煤技術，在實際采煤時沒辦法實現人機一體化操作，也沒辦法在最短時間內完成煤炭開采為煤礦企業創造更大的效益。因此，傳統采煤工作因為沒有建立信息化平臺所以無法實現采煤的遠程動態監控無法實現采煤機自動割煤、自動調節等一系列功能。

1.2 采煤秩序不當

當前小煤礦并沒有徹底退出歷史舞臺，因資金鏈受到限制，從而無法引進高素質人才，降低了煤炭開采效率，也無法配備現代化的先進采煤設備，導致開發成本高、煤炭開采采量低，勞動條件差，設備檢修率高。

1.3 采礦人員缺乏專業素養

采礦人員文化素質不適應高新采煤機械的運用、操作有一定難度。對自身要求不夠嚴謹，缺乏約束力和自身學習的能力。

2 如何提高采煤效率

2.1 基于現代化信息技術平臺的建立，提升采煤效率

在煤炭開采過程中，信息化平臺的建立，能夠有效分析煤層的厚度與軟硬度并自動切割；能夠對綜采裝備液壓支架與采煤機進行遠程監控，實現煤炭資源的合理開采；能夠及時的監測采煤機械的使用情況和礦井內的安全系數，以防止事故的發生；可以有效地防治提升對地壓的沖擊。信息化平臺的建立，可以通過使用現代化的技術手段，提升煤炭資源的開采效率。

2.2 基于煤礦產業的集團化，大力推進采煤技術的機械自動化

隨著煤礦企業大型化、集團化發展，大部分煤礦企業都有能力購買先進機械設備和配備專業技術人員。所以，在煤炭資源的開采過程中，煤礦企業要提高采煤技術的機械化水平和自動化水平，實行井巷監測，強化對深礦井采煤的監測力度，進一步推動煤炭資源開采的機械化發展。此外，現代煤炭企業要掌握巖層定向水力壓裂技術和傾斜深孔爆破技術等頂板快速處理技術，使用頂板快速處理技術，能夠增加頂煤同收率，還可以在不影響工作面的情況下，讓頂煤易破碎，就能把煤炭資源的開采工序優化，盡量的縮短煤炭的開采時間，提高采煤效率。

2.3 提高采礦人員的素質，重視新型人才的引進

現代煤礦企業要重視采礦人員素質的提升和人才的引進，要對采礦人員進行上崗培訓，定期對采礦人員進行專業的技能培訓，加強采礦人員的專業技能水平。同時還要加強對采礦人員職業道德方面的培訓，并制定相應的績效考核制度。為煤炭企業的新老采礦人員創建交流平臺，督促采礦人員學習煤礦企業的采煤制度與職業道德規范，幫助新進的采礦人員掌握基本的采煤技術，加強采礦人員的安全意識。

2.4 提高采煤工藝，規范產業秩序

現代煤炭企業要加大研究煤炭資源的高效集約化的開采技術，建立高生產率和高可靠性的礦井，開發以采煤集中化和增加單產的采煤技術，以擴大煤礦企業的經濟利益空間，降低采煤成本，提高采煤效率，加大采煤機械的使用，提升采煤的安全度，使用采煤過程的自動化監控，采用科學的管理措施，提高煤礦企業的業務水平。另外，還要加強煤礦產業的規范力度，對于采煤、運輸、銷售的過程，要制定嚴格的工作流程，防止出現重復工作的現象，規范每一個工作環節，確保每一個環節都有人員進行管理。例如，要安全專業的機械維修人員對采煤設備進行維護，操作人員不能對其進行維護，防止出現工作秩序紊亂的現象，妨礙采煤工作順利進行。

2.5 做好防治瓦斯和火災工作

在煤炭資源的開采過程中，瓦斯爆炸和火災都是比較常見礦井事故，會對采礦人員的人身安全造成嚴重的威脅，影響礦井的正常生產。所以，現代煤炭企業要重視礦井內瓦斯和火災的防治工作。瓦斯的防治主要是做好瓦斯自動監測斷電報警裝置的安裝；要求相關負責人隨身攜帶便攜式瓦斯檢測儀；入井采礦人員必須攜帶自救器并熟練的掌握其使用方法；合理設置同風流、移變站等瓦斯檢查點；時刻關注井內瓦斯積聚的變化，發現問題及時解決；制定全面的瓦斯防聚措施。火災的防治要不定時的檢查機電設備防止發生電氣失爆的事故；確保砂箱和滅火器的數量符合要求，沒有過期，滿足壓力要求；強化采煤設備的檢修確保煤礦采煤過程的安全性和高效性，實現煤礦企業的可持續發展。

3 現代采煤技術

3.1 水力采煤領域的發展

水力采煤是指從地表鉆孔至煤層借助送至孔底的水水射流切割破碎煤層，使之變成具有流動性的煤水混合物。通過水力或氣舉提升的方法提升到地表并在地表進行煤、水分離的一種采煤方法。通過水力采煤的發展得到了一下有用的結論：（1）為提高采礦效率和單井采煤量并降低能耗，必須將鉆孔水力采煤系統的三個關鍵技術有機地結合起來進行設計。射流泵的設計應該滿足煤顆粒最低懸浮速度、無量綱參數的最優化以及防止汽蝕的要求；（2）在射流泵噴嘴形式的選擇中，可以根據吸入顆粒的大小來選擇中心噴嘴或環形噴嘴射流泵；（3）氣舉的提升和背壓作用可以提高射流泵的提升能力并降低能耗。

3.2 氣化采煤技術

氣化采煤技術是將處于地下的煤進行燃燒，通過對煤的熱作用及化學作用而產生可燃氣體，集建井、采煤、氣化工藝為一體的多學科開發潔凈能源與化工原料的新技術，其實質是只提取煤中含能成分，變物理采煤為化學采煤，被譽為第二代采煤法。這種技術還可以回收，老礦井中沒有采完的煤炭資源，而且還可以開采難以開采和安全性、經濟性不好的各種煤層。這種煤氣不僅可以作為合成甲烷、甲醇等原料氣，地下氣化過程留下的殘渣，減少了地表塌陷程度，同時也方便對殘渣的清理和利用，符合可持續發展的原則。

3.3 深礦井開采技術

深礦井開采技術的關鍵是煤層開采的礦壓控制、對地壓沖擊的防治、瓦斯的治理及深井通風管理、井巷布置等；需要研究的是深井圍巖狀態和應力場的分布狀態。深井環境的變化和深井巷道快速掘井與支護技術；深井沖擊地壓防治技術和監測技術，深礦開采有關的配套技術，深井治理裝備的配置技術。

4 結語

資源是煤礦企業賴以生存根本，因此，現代化礦井建設必須以提高煤炭開采效率為根本目標。具體來說就是要改變落后的生產模式，建立現代化信息技術與管理平臺，積極采用先進采煤新技術，保障煤炭資源合理開發利用。

參考文獻：