煤礦瓦斯預警技術研究

賴立學

摘要：近年來，我國煤礦安全事故頻發，這已嚴重影響了煤礦日常生產和工人的生命安全，瓦斯爆炸已成為了目前煤礦生產安全的最大威脅之一，因此，煤礦瓦斯預警技術的應用在當前十分必要的。文章希望通過對瓦斯預警技術應用的探析，為我國煤礦安全生產做出有益的參考。

關鍵詞：煤礦安全;瓦斯;預警技術;應用

煤礦安全生產是煤炭產業健康發展的重要前提，對于保護煤礦工人的生命安全及貫徹“以人為本”的科學發展觀具有重要意義。瓦斯爆炸是目前煤礦安全生產的主要威脅之一，其預防措施工要是煤礦瓦斯預警技術的應用。可見，煤礦瓦斯預警技術對于目前我國煤礦安全生產的重要性。本文立足目前煤礦生產背景，主要從煤礦瓦斯預警技術的系統原理、發展現狀以及應用等方面展開對其的研究探析，以啟迪煤礦瓦斯預警技術在實際煤礦安全生產的更好運用。

一、瓦斯預警技術的涵義及系統原理

煤礦瓦斯預警技術是指將預警原理、事故理論、煤礦瓦斯防治原理綜合運用到煤礦實際生產之中，對整個煤礦的職能部門進行有效檢測并及時掌控、分析、檢測獲悉的煤礦安全信息及數據，進而在此之上進行綜合而系統的計算與分析，給予實際危險狀況與發展趨勢的報告及評價，最終據此發出危險預警及響應信號的技術。

煤礦瓦斯預警技術主要有三部分組成，分別是：瓦斯報警信號接收、傳感器技術及監控網絡。三者構成了瓦斯預警技術的系統結構，在瓦斯預警技術工作運行中互相配合，系統性的完成預警的效果。具體預警技術實現流程如下圖所示：

二、瓦斯預警技術的發展及現狀

隨著人類進入近代工業文明時代，煤炭工業得到了迅速發展及應用。同時，煤礦瓦斯的災害也一直伴隨煤炭工業的發展。人類對于瓦斯災害的防范史可以追溯到19世紀初英國對于安全燈的發明，之后各國都在致力于瓦斯預警的技術研究之中。20世紀70年代，波蘭推出了CMC-1型瓦斯監測監控系統，可以有效檢測瓦斯、風速、CO等參數;90年代，美國更是在各大煤礦采用了以中央計算機為操控中心的瓦斯監測監控系統，對于實現煤礦安全的預警、預測具有重要意義。

我國近年來也在一直努力強化對于瓦斯預警技術的研究，20世紀末，全國多種型號礦井檢測系統通過了鑒定及運用，大大推進了我國煤礦瓦斯預警技術的邁進，對于我國煤礦安全作業及管理起到了重要作用。然而，目前的瓦斯預警技術還存在著許多不足之處，如：傳感器質量不到位等。這些問題使得瓦斯預警設備受到限制、精度及可靠性到不到實際現場作業的需要，于是，對于瓦斯預警技術的研究，仍是任重而道遠。同時，由于要經受諸多因素的綜合影響，瓦斯預警技術需要直接分析不同類型的數據信息等進而形成局部的關于瓦斯實際狀況的初步認識，最后經過融合整理實現對礦區瓦斯災害信息的系統全面把控，達到瓦斯災害預警的效果?？梢?，整個系統技術的復雜性及綜合性，而我國實際的預警監測能力總體有限，在日趨快節奏發展的今天，技術水平大多還滿足不了實際生產發展的需要。

三、瓦斯預警技術的應用

（一）瓦斯報警信號接收的應用

通常瓦斯預警系統采用計算機網絡技術，獲取礦井里的瓦斯濃度等資料信息，再進行分析傳輸給監控機房，大大提升了井下操作的可行性與安全性。不過，在實際操作運行中也存在一定的問題，由于礦井出現預警信號需要從系統到人經過一個反應的過程，所以，當檢測出的預警信號沒能及時傳達出去，則再科學而精確的系統設備也達不到真實的預防危險的效果。

（二）瓦斯傳感技術的應用

目前在我國的瓦斯傳感技術中，傳感器的種類多以光干涉式、催化燃燒式及熱傳導式為主。然而，這些瓦斯預測傳感器還存在許多缺陷。如：熱傳導式傳感器由于受預測原理的限制，預測的精度性相對差、靈敏度較低且溫度漂移大。同樣，其他兩種瓦斯預測傳感器也存在著一定弊端，這些影響了傳感器技術在整個預警技術系統中應發揮的作用，降低了預警的實際效果。

瓦斯紅外傳感器的原理機制與常見的方式不同，另辟新境。瓦斯紅外傳感器利用紅外線吸收光譜的知識原理，通過單光源雙波長電調制技術等促進工作運行，有測量范圍較寬、精度較高誤差小、反應快等優點，可以實現連續地檢測瓦斯濃度及數據顯示并及時轉化信號讀取及發送。在實際運用中，紅外傳感器可以有效實現及時報警、超限聲光報警、自檢故障、信號斷電發送等，解決了以前難以克服的許多難題，進一步提升了瓦斯預警的技術水平。

（三）檢控網絡預警系統的應用

瓦斯監控網絡預警系統對于預防及避免煤礦瓦斯危險具有重要作用，也是重要的有效預防措施，在整個煤礦預警技術系統中占據著重要地位。瓦斯監控網絡預警系統是以計算機而組成的一個局域網，它的終端安裝在煤礦逐個工作面上的傳感器即瓦斯探頭上。在運行時，系統利用傳感器將附近的瓦斯濃度含量等數據信息及時測量分析出來，并在礦區的計算機上顯示，同時，系統自動上報給上級管理機關人員。

四、結束語

煤礦瓦斯爆炸等災害，嚴重影響了礦區工人的生命安全及煤炭事業的健康長遠發展，必須引起我們的高度重視。所以，我們必須樹立“以人為本”的煤礦管理理念，不斷加大對煤礦瓦斯預警技術的研究力度，促進預警技術的不斷發展，滿足新形勢新生產的需求，降低煤礦生產的風險性。在目前傳統技術與管理方法已經不能滿足今天生產需要的情況下，我們理應立足礦區實際生產情況，深入了解瓦斯變化規律、礦區地質條件等因素對瓦斯災害起因的影響，并在此基礎上不斷推進我國煤礦瓦斯預警技術的準確性、科學性的進一步提高，力爭能夠防患于未然，保障煤礦安全生產。

參考文獻：

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