引言
我国矿山地质条件复杂多变,矿井通风是安全生产的基础,是防治瓦斯、火灾、粉尘最直接有效的手段。矿井通风主要是利用机械通风的方法持续的向井下运输新鲜空气,保证人员呼吸的同时稀释并带出有毒有害气体和浮尘,达到改善矿井环境的目的,良好的通风条件有利于保障矿井安全生产,是灾害防治的基础。在当今大环境下,矿井朝着机械化、智能化方向发展,但矿井通风依然处于人工或半人工操作的状态,不足以支撑矿井智能化的建设,矿井通风灾害预警与智能化调控能力明显不足,灾害得不到及时有效地控制。
1煤矿一通三防工作
煤矿中所进行的一通是指利用通风系统对矿井进行通风工作,对于矿井工作中重要的一个环节就是对矿井进行通风,矿井通风质量的效果会对煤矿瓦斯防治与粉尘防治产生直接的影响。如果矿井内部出现通风不畅的问题会导致工作人员因吸入大量有毒气体而出现生命危险。目前我国大部分矿井所采用通风方法为局扇压入方式,通风系统通常是由两台通风设备组成,一台为主通风设备,另一台为备用通风设备。三防工作指的是对矿井进行火灾、粉尘、瓦斯的防治工作。对于瓦斯的防治工作是通过工人人员对重要位置安装甲烷传感器,利用瓦斯便携仪器对矿井中瓦斯的浓度进行检测,当矿井内瓦斯浓度超过1.5%时,工作人员要通过通风系统降低矿井内部瓦斯浓度,避免出现瓦斯爆炸事故的发生。而矿井内部粉尘防治工作也是煤矿安全管理体系中的重要环节,矿井内部粉尘过量不仅会导致爆炸事故的发生,而且工作人员长时间吸入大量粉尘也会使身体的健康受到影响,因此,矿井工作人员必须在矿井内部铺设符合安全标准的防尘通道并佩戴好防尘设备。火灾防治是由于煤炭具有易燃性,在煤矿内部进行工作时,可能会出现火灾事故的发生,对此,煤矿企业与工作人员需要做好火灾防治工作,加强工作人员的火灾演练,当火灾发生时能够有组织地进行迅速撤离,通过利用消防设备对火势进行控制,减少火灾造成的损失。
2“一通三防”技术在煤矿安全生产中的应用研究
2.1火灾防治技术研究方向
现阶段矿井所用的分布式光纤测温系统和安全监控系统仅实现了气体指标的在线监测,在线分析预报功能还不完善,只具备单个指标超限报警功能,在进行多个指标共同耦合分析时,指标权重还不够完善,各类火灾监测预报指标及系统配合度不高,信息共享差,缺少对火灾信息的全面采集、处理和分析,系统误报、漏报率较高,很难及时准确地判断发火位置。未来需要将网络传输与通信联络系统、一体化智能管控平台、煤矿安全生产大数据移动互联平台、数据中心、调度指挥中心、智能控制中心、安全监测中心、生产运营管理中心形成各类异构系统全面集成,形成一套集火灾监测、预警、救灾预案自动生成以及火灾控制装备、安全监测系统、救灾预案系统、人员定位系统于一体且较完善的煤自燃监控预警处理系统,实现矿井各类火灾在线分析预报,对多指标共同耦合进行合理自动分析,火灾监测预警系统、安全监测系统、人员定位系统、调度指挥中心、智能控制中心各类系统信息的全面共享,进而达到数据、语音、视频的一体化监控、调度、防护、管理,使煤炭自燃火灾监控预警更加精准,全面改善目前矿井生产的现状。
2.2改善井下通风环境
矿井通风是煤矿“一通三防”安全管理工作的重要内容之一,现阶段煤矿开采作业中的通风方式主要为自然通风与机械通风,伴随着安全管理要求的提升,常规通风方式与设施设备已无法满足安全生产需求。为此,应当升级改造通风设施,在矿井通风工作中应用自动化控制系统,将风压传感器、风量传感器、温湿度传感器等安装在巷道适宜位置,系统中配置风量调节单元与风压控制单元,由传感器构成的监测系统可以实时了解井下通风状况,评估通风环境的安全性,一旦出现有毒有害气体浓度超标、通风条件不佳等异常情况,传感器便会将实时采集的数据传输到上位机,上位机发出指令后启动控制系统,通过开启通风设施等方式确保通风环境的安全与稳定。应用自动化控制通风系统时,综合考虑设备升级、系统引进的经济性与技术性,坚持以安全管理目标为导向,致力于改善井下通风环境,为作业人员提供安全、舒适的生产条件。
2.3应急情况
当煤矿内部重点监测区域或者非重点监测区域出现瓦斯浓度超标或者其他有毒气体出现变化异常情况导致煤矿安全监控系统发出警报或者采取断电、馈电等应急措施时,监控中心人员需要及时向上级领导进行实际情况的汇报,由领导对煤矿现场工作人员指挥撤离、断电等工作。领导需要根据应急方案对煤矿内部进行排查,并召集各部门相关人员对问题发生现象进行分析,制定解决方案,避免安全事故的发生。
2.4矿井外因火灾监测预警与智能管控系统
针对矿井变电所等机电设备硐室电气火灾监测预警与联动控制存在的问题,建立火灾烟气流动的区域羽流模型和烟气在巷道网络中运动的非稳态模型,模拟火灾烟气在巷道网络的扩散规律,研发矿井电气火灾监测预警与智能管控系统软件,主要包括:矿井电气火灾无线烟气监测预警子系统、矿井电气火灾红外热像监测预警子系统、矿井胶带火灾视频智能识别子系统、矿井电气火灾自动灭火子系统,实现电气设备场所易燃区域的烟气参数、红外热像和视频图像智能监测、分析,进行智能预测、预警及联动控制。
2.5通风状态的变化情况
通过局扇传感器、温度传感器、风速传感器等设备,对矿井内部所设置的通风巷道进行重点监控,对通风巷道监控的主要目的是为更好地完善与优化通风系统,为煤矿安全系统管理提供实时数据。对CO的涌出情况需要借助安全监控系统中的CO传感器,对煤矿采掘工作的整个过程以及放炮前后进行重点监控,判断矿井内部CO大量涌出的原因以及来源,并及时进行通风处理,避免安全隐患的发生。
结语
煤矿“一通三防”安全管理工作是对矿井通风、防治煤尘、防治瓦斯、防火灭火工作的统称,开展“一通三防”工作有助于提升作业人员与管理人员的安全意识、降低安全事故的发生率并推动煤矿开采技术水平的提升。因此,改善井下通风环境、加强井下气体监测、增强防火灭火效果、加大人员教育培训力度并积极应用现代信息技术,提高煤矿“一通三防”安全管理工作效率与质量。
参考文献
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