煤礦安全監控系統與“一通三防”管理的預警聯動研究分析

張 亮

（西山煤電<集團>有限責任公司,山西太原 030000）

煤礦安全監控系統作為煤礦生產安全的有利保障，不僅能夠對礦井內部進行全面、準確的監控，而且當瓦斯濃度出現變化時能夠發出預警，并及時采取處理措施，避免安全事故的發生。該系統的不足之處在于只能對礦井內部有毒氣體發生變化后進行預警，無法進行提前預警并通知相關部門采取措施，對此，煤礦安全監控系統與“一通三防”管理的預警聯動建設，能夠對煤礦生產工作起到提前預警作用，降低安全事故發生評率。

1 煤礦一通三防工作

煤礦中所進行的一通是指利用通風系統對礦井進行通風工作，對于礦井工作中重要的一個環節就是對礦井進行通風，礦井通風質量的效果會對煤礦瓦斯防治與粉塵防治產生直接的影響。如果礦井內部出現通風不暢的問題會導致工作人員因吸入大量有毒氣體而出現生命危險。目前我國大部分礦井所采用通風方法為局扇壓入方式，通風系統通常是由兩臺通風設備組成，一臺為主通風設備，另一臺為備用通風設備。

三防工作指的是對礦井進行火災、粉塵、瓦斯的防治工作。對于瓦斯的防治工作是通過工人人員對重要位置安裝甲烷傳感器，利用瓦斯便攜儀器對礦井中瓦斯的濃度進行檢測，當礦井內瓦斯濃度超過1.5%時，工作人員要通過通風系統降低礦井內部瓦斯濃度，避免出現瓦斯爆炸事故的發生。而礦井內部粉塵防治工作也是煤礦安全管理體系中的重要環節，礦井內部粉塵過量不僅會導致爆炸事故的發生，而且工作人員長時間吸入大量粉塵也會使身體的健康受到影響，因此，礦井工作人員必須在礦井內部鋪設符合安全標準的防塵通道并佩戴好防塵設備?；馂姆乐问怯捎诿禾烤哂幸兹夹?，在煤礦內部進行工作時，可能會出現火災事故的發生，對此，煤礦企業與工作人員需要做好火災防治工作，加強工作人員的火災演練，當火災發生時能夠有組織地進行迅速撤離，通過利用消防設備對火勢進行控制，減少火災造成的損失。

2 預警聯動機制的具體實現

2.1 超前監控

煤礦安全監控系統主要是對煤礦內部的瓦斯濃度進行監控，而礦井內部的瓦斯濃度具有動態變化的特性。對于不同時間段、不同地點、不同工藝、不同煤層等因素都會導致煤礦內部瓦斯的涌出量與濃度產生影響。煤礦安全監控系統監測到瓦斯濃度過高時，就需要相關通風部門與生產部門進行緊密的配合，根據煤礦內部的實際情況，對監控地點的瓦斯濃度做出預處理建議，確定瓦斯濃度過高地點，加大對相關地點的重點監控，在施工過程中要實時關注煤礦安全監控系統的監測數據。

2.2 提前預警

當確定礦井內部重點監控區域后，要在重點區域做好標識，設置瓦斯濃度超標警報。例如，在煤礦挖掘過程中，需要將工作面瓦斯傳感器濃度設置為1.0%CH4。在斷電情況下將濃度設置為1.5%CH4，當煤礦挖掘工作處于重點監測區域時，對煤礦進行挖掘可能會導致瓦斯涌出量過大，導致瓦斯濃度升高。在挖掘工作中可以將瓦斯傳感器作為瓦斯濃度預警器，將瓦斯濃度設置為0.7%CH4，當監測到瓦斯濃度超過0.7%CH4，瓦斯傳感器將會發出警報，提醒挖掘工作人員工作區域瓦斯濃度增加，要求相關人員及時對瓦斯濃度進行檢測與處理。處理措施為加大通風量或者暫停挖掘工作等，這樣的做法能夠在一定程度上減少安全事故的發生。但是，當處理設施出現故障時，并且瓦斯濃度超出監測標準時，需要工作人員及時切斷電源并撤離，將礦井內部實際情況向上級匯報，制定處理方案。

在施工過程中需要注意的是，煤礦施工現場可能會出現將重點監測區域轉變為非重點監測區域，或者非重點監測區域轉變為重點監測區域的現象。對此，在施工過程中，要加強安全監測系統的監管力度，對監測設備進行定期檢修，做好煤礦內部瓦斯監測工作，對重點監測區域的劃分進行及時的更新。

3 預警聯動機制控制過程

3.1 正常情況

一般情況下，煤礦安全監控系統中心的監測人員必須認真對監測設備所顯示數據進行監控，記錄并填寫相關系統運行狀況與運行日志，對煤礦內部重點監測區域瓦斯濃度超過0.3%CH4及以上的區域進行詳細記錄并標記，打印煤礦內部當日監控數據曲線圖。監控中心工作人員需要對監控日報進行嚴格填寫，分析監控日報數據。煤礦企業與相關部分也需要定期組織開展專題會，對近期所產生的安全監控數據進行詳細的調查與分析，指導未來生產工作計劃。

3.2 應急情況

當煤礦內部重點監測區域或者非重點監測區域出現瓦斯濃度超標或者其他有毒氣體出現變化異常情況導致煤礦安全監控系統發出警報或者采取斷電、饋電等應急措施時，監控中心人員需要及時向上級領導進行實際情況的匯報，由領導對煤礦現場工作人員指揮撤離、斷電等工作。領導需要根據應急方案對煤礦內部進行排查，并召集各部門相關人員對問題發生現象進行分析，制定解決方案，避免安全事故的發生。

4 預警聯動機制其他應用

通過煤礦安全監控系統所提供的監測數據，對礦井內部基礎數據與其他相關數據進行整理，調查和分析礦井瓦斯濃度出現變化原因，加強“一通三防”管理。

4.1 瓦斯涌出變化趨勢

通過對煤礦安全監控系統所監測重點區域瓦斯濃度實施數據與歷史數據，繪制瓦斯濃度變化曲線圖，對瓦斯濃度變化規律進行研究，掌握煤礦內部瓦斯濃度變化動態，對煤礦內部瓦斯濃度變化幅度較大區域進行重點監控，將挖掘工作瓦斯涌出量超過3m3區域以及采礦工作瓦斯涌出量超過5m3的區域作為重點監控區域。當采礦過程中出現瓦斯濃度與預測情況不相符時，需要對瓦斯濃度變化原因進行分析，及時地進行通風工作，避免完全事故的發生。

4.2 通風狀態的變化情況

通過局扇傳感器、溫度傳感器、風速傳感器等設備，對礦井內部所設置的通風巷道進行重點監控，對通風巷道監控的主要目的是為更好地完善與優化通風系統，為煤礦安全系統管理提供實時數據。對CO的涌出情況需要借助安全監控系統中的CO傳感器，對煤礦采掘工作的整個過程以及放炮前后進行重點監控，判斷礦井內部CO大量涌出的原因以及來源，并及時進行通風處理，避免安全隱患的發生。

5 結論

煤礦安全監控系統與“一通三防”管理的預警聯動管理能夠對煤礦內部數據進行采集與分析，及時對煤礦內部瓦斯變化情況進行掌握，并進行相應的處理工作，保障煤礦工作的安全性，避免安全事故的發生。安全監控系統與“一通三防”管理的預警聯動，也能夠提高煤礦安全生產的技術與管理水平，促進我國煤礦開采的快速發展。