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1、煤矿“五大自然灾害”防治技术,一、瓦斯灾害防治技术及展望 二、粉尘防治技术及展望 三、水害防治技术及展望 四、矿井火灾防治技术及展望 五、冲击地压防治技术及展望 六、矿井“六大救援系统”解读 七、作业规程编制概述,前 言,煤炭是我国国民经济发展的基础能源，煤矿安全是煤炭工业走新型工业化道路、可持续发展的前提和保证。二十世纪以前，由于煤炭行业的不景气和国家宏观调控政策的失误，导致我国煤矿安全生产技术的发展基本处于徘徊不前的地步，特别是煤矿瓦斯灾害频发，给党和人民的生命财产带来了巨大的威胁。二十世纪初，我国煤矿安全生产技术由于受到了党中央、国务院的高度重视。,煤矿安全生产技术的春天才如约而至。我们
2、都知道，在煤矿五大自然灾害中，特别以瓦斯事故为重，事故频发、伤亡人数多、经济损失严重。因此，瓦斯灾害治理是煤矿安全工作的重点。对煤矿瓦斯灾害进行监测监控、预警防治等瓦斯综合治理技术措施，是减少煤矿伤亡事故，提高安全生产水平的重要手段。,大家或许还记得，2004年11月28日发生在陕西省陈家山煤矿那震耳欲聋的一声巨响，166条鲜活的生命悲惨的离去，事故的发生令多少中国人为之揪心。事后国务院陕西陈家山煤矿“1128”特大瓦斯爆炸事故工作组副组长、国家煤矿安全监察局副局长赵铁锤在讲话中指出，“1128”事故是我国自1960年11月28日平顶山龙山庙煤矿死亡187人的瓦斯煤尘爆炸事故之后，44年来我国
3、煤炭行业最大的一起安全事故，损失惨重，教训沉痛。 11月28日，陕西省铜川矿务局陈家山煤矿发生矿难，166名矿工遇难。,2005年元旦国务院总理温家宝同志再到陕西陈家山煤矿看完慰问遇难职工家属并到井下和矿工一起吃班中餐，当时陪同总理慰问的还有两位出自煤炭行业的院士周世宁和张铁刚。在飞往陕西的飞机上，温总理将两位院士请到他的座舱内进行了长达40分钟的长谈，当温总理语重心长的问到：近年来我国煤矿瓦斯事故频发，伤亡人数多、损失巨大，国际影响不好。今天你们两个给我说句实话，瓦斯事故能够预防和控制吗？,当时两位院士齐声回答：由于瓦斯爆炸必须要三个条件同时具备，缺一不可，所以瓦斯事故是可防可控的。周世宁和
4、张铁岗两位瓦斯治理问题专家到总理座舱谈话，一直谈到飞机准备下降了，总理很高兴，意犹未尽。就是这次慰问回去之后，温总理就亲自支持召开了在我们煤炭行业影响巨大的“国务院第81次常务会议”,127名矿工安全出井，166人死亡。05年元旦温总理考察看望职工,在这次谈话后，国家发改委主任马凯让两位院士将我国燃气能源的研究调查报告直接送交发改委。瓦斯的抽放、利用已经开始由专家论证逐渐向高层的认知转变。 2005年今年2月23日，温家宝总理主持召开第81次国务院常务会议，确定了煤矿瓦斯集中治理的七项措施。国务院召开常务会议专题研究瓦斯治理工作，是建国以来的第一次；组织国家煤矿安全专家组，对煤矿逐个进行“会诊
5、“，在建国以来也是第一次。,充分表明了党中央、国务院对搞好煤矿瓦斯治理，改善煤矿安全工作的决心。4月20日，总局、国家局、发改委和科技部联合有关部门在北京召开启动大会。会后，从全国30多家煤炭科研院校抽调的91名专家，分赴45户重点国有煤矿企业开展“会诊”。同时，应部分地方和企业的要求,对非重点监控企业大雁煤业集团公司等6个单位27个煤矿（井）进行了会诊。会诊结果：甘肃煤矿安全欠账14.5亿元。,在国家有关部门、各级地方政府、各有关煤矿企业和科研院校的共同努力下，安全技术“会诊“工作已圆满结束，并取得重大成果。3月17日，由国家发展和改革委员会牵头，国家安全生产监督管理总局、科技部、财政部、劳
6、动和社会保障部、国土资源部、中国人民银行、环保总局、中国工程院、国家开发银行、中国煤炭工业协会等为成员单位的煤矿瓦斯防治部际协调领导小组在京成立并召开会议。,煤矿瓦斯防治部际协调领导小组组长、国家发展和改革委员会副主任张国宝主持了会议。协调领导小组是根据国务院第81次常务会议的决定成立的，其主要任务和目标是：协调、确定并组织实施煤矿瓦斯防治工作中资源、装备、人才等方面的一系列重大举措，有效防范煤矿重特大瓦斯事故，实现煤矿瓦斯事故由“少发生”到“少死亡”直至“不伤亡”的根本性转变，推进国家能源安全和构建和谐社会目标的实现。,国务院第81次常务会议确定的瓦斯治理七条措施 ： 一是对瓦斯灾害严重的四
7、十五户重点煤矿派驻安全督导组，进行跟踪监察； 二是组织专家组，对瓦斯灾害严重和存在重大隐患的煤矿进行安全评估，逐矿落实瓦斯治理方案； 三是研究并落实国家三十亿元人民币煤矿安全技术改造资金投入方案，,尽快启动一批瓦斯威胁严重的瓦斯治理和利用项目； 四是筹备召开全国煤矿安全改造和瓦斯治理电视电话会、煤矿瓦斯治理与利用现场会； 五是总结、制定并推广煤矿瓦斯治理经验； 六是以瓦斯治理为重点，尽快实施“煤矿生产安全科技行动”专项； 七是组织力量编制全国煤矿瓦斯治理总体方案。,协调领导小组将对瓦斯灾害严重的45户重点煤矿派驻安全督导组，进行跟踪监察；同时，将组织专家组，对瓦斯灾害严重和存在重大隐患的煤矿进
8、行安全评估，逐矿落实瓦斯治理方案。近期，协调领导小组还将研究并落实国家30亿元煤矿安全技术改造资金投入方案；启动一批瓦斯治理和利用项目；组织召开全国煤矿瓦斯治理和利用电视电话会议和现场会；实施专项“煤矿生产安全科技行动”；,编制全国煤矿瓦斯治理总体方案 。各专家组根据总局、国家局关于对重点监控国有煤矿企业进行安全技术“会诊“的通知要求，结合“会诊“企业的实际，制定了详细的工作方案，有步骤，有计划地开展“会诊“工作。通过听取汇报、现场考察、专题研讨、综合讨论等一系列严密的“会诊“程序，,准确地诊断企业安全“病灶“，并提出整改措施，为企业解决了不少技术难题。第八专家组在宁夏进行“会诊“期间，积极为
9、汝箕沟煤矿综采工作面的灭火提供技术支持，配合企业处理火灾事故，避免了连续爆炸和事故的扩大。第十专家组对企业工程技术人员、管理人员进行了煤矿安全知识考试，针对存在的问题，为企业提供技术指导与服务,在安全会诊过程中，各位专家为弄清问题症结，查找技术缺陷，深入现场、井下，利用深厚的理论功底和实践经验，提出了一批技术改造的项目建议，梳理出了一些急需攻关的技术难题。各位专家一丝不苟精神更是令人钦佩。70多岁的俞启香教授，带领第二专家组深入灾害严重的矿区“会诊“，写出了300多万字的“会诊“报告；第三组的王德明教授，举办了5次瓦斯专题讲座；,第六组的胡千庭研究员，总结了松藻矿业公司的典型经验，为我国开采极
10、薄煤层保护层提供了技术借鉴。特别是铁岗同志给省、企业多次作报告，介绍安全生产知识和经验，所到企业都舍不得让走。在这次会诊活动中，共产党员、年仅46岁的西安科技大学教授徐精彩05年6月14号在连夜赶往甘肃窑街电煤公司“会诊”时，不幸以身殉职。,温家宝总理2005年元旦在陕西陈家山煤矿慰问遇难职工家属时还亲自到陈家山煤矿遇难的矿通风副总工程师家慰问并看望了他的儿子，或许在2005年元月份的煤炭报上不止一次的看到了下面的一副照片，同时还引发了人民日报特约评论员文章-不能让温总理的眼泪白流,就是在这样的历史背景之下，煤矿安全问题才得到了党中央、国务院及高层领导的普遍关注，在我国煤炭发展的历史上是绝无仅
11、有的。因此在党中央、国务院的亲切关怀和大力关注支持下，在煤炭行业“十年黄金期”，特别是在十一五期间我国煤矿安全生产技术突飞猛进，取得了长足的发展。尤其是瓦斯治理工作取得了可喜的骄人业绩。,一、矿井瓦斯灾害防治技术及发展现状 瓦斯是我国煤矿的主要灾害因素之一，瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害严重威胁着我国煤矿的安全生产。由于灾害因素多、治理难度大，矿井瓦斯一直是我国煤矿安全工作的重点和难点。目前，我国所有煤矿均为瓦斯矿井，据统计，在100个国有重点煤炭生产企业的 609处矿井中，高瓦斯矿井占268，煤与瓦斯突出矿井占176，低瓦斯矿井 占556。,国有地方和乡镇煤矿中，高瓦斯矿井和煤与瓦斯 突出
12、矿井占15左右。部分局矿的情况更为严重，如淮南矿业集团所属11对矿井均为突出矿井，平顶山煤业集团所属 的13对矿井也全部为高瓦斯或突出矿井。 瓦斯灾害已成为制约煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素，为此，国家煤矿安全监察局实施了“科技兴安”战略，并提出了“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理“十二字方针”。,与此同时，我国的各类科技计划也逐步加强了瓦斯灾害治理技术研究开发的支持力度。“十五”以来，特别是十一五期间，科研院所、高等院校及企业以产学研结合方式开展了攻关研究，在瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出预测、保护层开采、顺煤层瓦斯抽放及矿井通风系统监测、评价与决策控制等方面取得了重大进展，并获得
13、了一批重要的科技成果。现简要介绍如下：,1、瓦斯煤尘爆炸的危险性预测与评价技术 瓦斯煤尘爆炸一直是困扰煤矿安全生产的重大灾害之一。近年来，我国在煤尘着火机理及瓦斯煤尘爆炸机理研究方面，建立了粉尘云着火及燃烧过程简化模型，建立了矿井瓦斯煤尘爆炸危险性评价模型，用事故树方法分析了掘进、采煤工作面瓦斯煤尘爆炸发生的影响因素、可能发生事故的模式和避免爆炸事故发生所要采取的途径。确立了矿井采煤工作面、掘进工作面瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价指标体系，并将指标分为爆炸易发性指标和爆炸后果严重性指标 。,前者包括自然因素、技术因素、管理因素和经济因素四方面指标，后者包括煤尘爆炸指数、沉积煤状况、隔抑爆方式、隔抑
14、爆用水量、井下作业人员、以往事故损失及矿山救护能力等。开发出了瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术和专家系统软件，并建立了瓦斯煤尘爆炸的危险性评价和防治专家系统 。,2、 煤与瓦斯突出区域预测技术 a :我国采用瓦斯地质方法，建立了瓦斯地质理论与物探技术相结合的多技术(数字地震勘探、无线电波透视和构造软煤测井曲线识别)集成的多尺度(矿井突出区和工作面突出带)瓦斯突出区域预测瓦斯地质新方法；提出了以瓦斯地质单元基础的由构造软煤厚度(H)和煤层瓦斯压力(P)相配套的突出区域预测瓦斯地质指标，初步确定构造软煤厚度的突出临界值为090m. b:开发了具有信息输入、动态管理和空间分析功能的瓦斯突出区域预测We
15、bGIS信息平台，实现了瓦斯突出区域瓦斯地质方法的自动化和可视化；,C:采用地质动力区划的方法，确定了活动构造和岩体应力状态对突出的影响，并划分出应力升高区、应力降低区和应力梯度。为此开发了突出多因素模式识别概率预测计算机软件，确定了活动断裂、最大主应力、应力梯度等8个主要影响因素，并可方便地划分突出的危险区、威胁区和安全区，开发出了突出区域预测决策分析系统软件，实现了图、文、声和像的可视化。,d:采用电磁波透视技术，成功研制出了探测煤层瓦斯灾害易发区的技术和装备，建立了电磁波反射和吸收特 性。 3、煤与瓦斯突出动态预测技术 煤与瓦斯突出的非接触式预测是通过对瓦斯或煤体本身的信号的实时监测而进
16、行的连续动态预测技术。这种方法具有测试简单、不与生产发生冲突、实时连续监测等优点。因此，非接触式连续预测是目前突出预测的主要研究方向。,通过分析瓦斯涌出动态变化规律与突出危险性的关系、实时监测瓦斯动态涌出特征波形、提取与突出危险性相关的特征指标，建立了煤巷掘进炮后30分钟的吨煤瓦斯动态涌出量指标、瓦斯涌出变异系数指标、炮后瓦斯涌出最大速率指标等连续预测指标，研究确定了这几种指标与炮掘工作面突出危险性的关系及指标临界值，以此综合判断工作面所处地点的安全状况以及前方的潜在危险性，实现了炮掘工作面瓦斯动态涌出预测，为我国煤矿提供了一种新的瓦斯涌出量预测方法和煤与瓦斯突出预测工艺技术；,4、瓦斯抽放技术进一步提高。我国煤矿瓦斯抽放技术进一步提高,在高、突矿井中推广应用了“大管径、大流量、大负压”新型抽放设备。推广应用了大功率液压钻机和新型钻具,提高了钻孔长度和成孔率,采用新型封孔材料,改善封孔工艺,提高了抽放效果。 5、矿井安全监控系统进一步完善。我国国有大型煤矿都按规定全部装备了安全监控系统,大多地方小型煤矿也都安装了安全监控系统,并实现了集团公司和产煤市、县内区域联网,提升了矿井安全监控水平。目前使用较多的如由煤科总院常州自动化研究所开发的KJ95安全监控系统等。,
