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1、浅谈如何有效预防和控制煤矿瓦斯爆炸 1 前言 煤矿开采受到“水、火、瓦斯、顶板、煤尘五大自然灾害的严重威胁，其中瓦斯威胁是五大自然灾害里最为严重的一种。因此，我们必须清醒的熟悉到它给矿井安全生产带来的灾难性影响，只有了解了它的各种存在及活动规律，采用相应有效的预防和控制措施，特别是要使用灵敏可靠的监测监控系统【1】才能减少它对矿井的危害，为矿井的安全高效生产打下最为坚实的基础。 2 瓦斯检测监控系统使用的现状 煤矿井下瓦斯爆炸事故是煤矿事故中最为严重的事故之一，经常是井毁人亡。针对这一严重灾情我国各煤矿投入了庞大的人力、物力、财力对各类瓦斯爆炸事故进行分析，提出了许多预防、控制和治理瓦斯的有效
2、方案，但仅仅有这些还远远不够。因为，纵观国内各煤矿瓦斯爆炸事故，其共性问题是运用科学技术保证安全重视不够、能力有限，且各煤矿对瓦斯的预防和控制工作有时讲形式走过场，甚至讲排场不踏踏实实。另外，遇事不用科学手段进行自救，不用基本知识进行自我保护，心慌意乱、害怕、恐惧、慌乱中出错是个体生命最大的杀手。 为此，重视并合理运用科学技术保证煤矿安全，是杜绝煤矿井下瓦斯爆炸事故的根本保证。如何采纳新技术、新产品及时武装煤矿，提升煤矿预防和抵抗瓦斯爆炸事故的发生是各煤矿首要选择。同时，如何从现有使用的技术产品中找出不够并加以改善和提升，这是预防控制煤矿瓦斯爆炸事故最为直接最为有效的方法。我国大多数煤矿现有使
3、用的瓦斯监测监控系统即是我们需要加以改善和提升的技术产品中比较重要且具有代表性的一种。 目前，单从我矿实际来看，井下使用的瓦斯监测监控系统虽然在日常的通风瓦斯管理【2】中发挥着重要作用，但依旧存在着应用和实际使用管理不到位的问题。例如，首先井下某些通风不良的巷道未及时安设监测监控系统，其次工作面为完成生产任务将监测系统的探头【3】包裹甚至甩掉不用的现象时有发生，这些都是监测监控系统存在的安全隐患。因此，我们除了需要提升监测监控系统的技术水平以外，还需将管理工作做到位，以此消除监测监控系统存在的安全隐患。 另外，从全国煤矿现状来看，各矿通风网络都是从进风井到井下各硐室、到掘进头、到回采面、到回风
4、井，瓦斯监测监控系统配置、断电控制，煤矿井下瓦斯浓度探头与地面控制室与地面主要领导的手机与矿、县、市、省、国家主管部门联网，甚至与天上卫星联网，无疑是最完善的系统、最发达的网络、最完善的布局、最先进的手段，但瓦斯爆炸事故依旧存在，并没有根本得到改观。 从以上的分析可知，煤矿监测监控系统在实际应用中还存在着许多的不够，急需技术改善及强化系统的管理工作，这就是我国煤矿监测监控系统在使用中的现状【4】。 3 监测监控系统存在问题的分析 既然我们使用了监测监控系统，按理说就不应该再出现瓦斯爆炸事故，但是事实并非如此，瓦斯爆炸事故依旧存在，并没有根本得到改观。究其原因，首先是煤矿井下的瓦斯监测监控的及时
5、性与时差性的矛盾；并与瓦斯爆炸事故的突发性之间存在时间空间差异的矛盾，同时瓦斯监测监控系统的探头与井下煤壁暴露面瓦斯涌出的源头及破煤、落煤、运煤时瓦斯涌出，存在时间空间差异的矛盾；还存在一个机械动力、顶板移动、冒落碰撞、放炮割煤过程产生明火引燃引爆瓦斯敏感反应的时间空间差异的矛盾。上述存在的三种“时间空间差异矛盾有一个解决不好，那么无论安装什么样的瓦斯监测监控系统，煤矿井下瓦斯爆炸事故终无法避免。 为此，我们首先研究瓦斯监测监控系统及时性与时差性的矛盾问题。当煤矿井下瓦斯出现并反映到监测监控系统的探头上时，探头上的“黑白原件开始反应相应地点的瓦斯变化状况，这个时间大约需要15s，而监测监控系统
6、同时进行声光报警和断电控制，这个时间大约在0.54s内完成，监测监控系统所在地点的这段时间内存在瓦斯爆炸的条件瓦斯浓度5%16%；火源温度650750；氧气浓度大于12%即可引起瓦斯爆炸，因为这段时间已大大超过了引起瓦斯爆炸的感应期，瓦斯爆炸感应期随瓦斯浓度、温度及氧浓度变化而变化，因此假设遇有大量瓦斯和明火，发生瓦斯爆炸事故是不可避免的。因此，减少和降低这个区段内的瓦斯在时间和空间中的不均性、差异性的矛盾很关键，因此提升监测监控系统及时性显得尤为重要。 另外，从煤矿井巷帮壁，特别是掘进放炮和采掘工作面割煤、破煤、落煤、装煤、运煤等，在不同的生产工艺过程瓦斯涌出并不是线性的，假设遇上地质构造瓦
7、斯特别和瓦斯异常涌出过程，更具有突发性，而煤矿井巷或采掘工作中的监测监控系统的探头与瓦斯涌出部位既存在空间位距差异，又存在监测监控灵敏程度的时空差异。高瓦斯浓度风流移动到低瓦斯浓度风流需要新鲜风流的补充和稀释及瓦斯自身的扩散，监测监控系统探头与探头位置之间的空间和时间与上述瓦斯涌出点之间的空间时间差异非常大，这个空间和时间差异足以形成瓦斯“富聚和“积存地段，很容易达到煤矿安全规程规定的超限标准，甚至达到瓦斯爆炸的体积和浓度【5】。因此，假设碰到明火、发生瓦斯爆炸事故是不可避免的。因此如何降低和减少这个时间和空间差异显的非常重要。 最后，当煤矿监测监控系统的探头监测到瓦斯，断电仪开始断电停止生产
8、作业，这个过程也不是及时的，依旧有一个惯性，并继续到最终停止，特别是放顶煤过程、煤块从顶部落下的过程，机械设备的运转从停电到电机风叶终止转动的过程，放炮崩落煤炭的过程，老顶来压冒落的过程在这个过程中假设碰到大量瓦斯涌出和明火发生瓦斯爆炸事故是不可避免的。而事实也证实了煤矿监测监控系统正常运行却发生了煤矿瓦斯爆炸。因此，煤矿监测监控系统的探头作用死角多、盲区广急需扩展能效范围。 4 解决方法的提出 通过上述分析可知，如何提升煤矿瓦斯监测监控设备的灵敏度、超前性、及时性、大面积、宽范围、扫描式、探头与探头监测范围空间和时间之间无缝重合，无时间空间差异，从而实现监控设备的超前动作，提前断电，及时终止
9、，保证有效的预警时间至关重要。 、首先我们需要强化科学技术的改善革新工作，提升瓦斯监测监控系统设备的灵敏度、及时性。在提升科学技术的同时，我们必须保证现有使用的监测监控设备的运行可靠，也即必须定期对设备的完好性进行检查，及时改换失效设备。 、其次我们应当扩展监测监控设备的监测范围，做到井下没有监测死角、盲区，探头与探头的监测范围在时间与空间上的无缝重合，无任何时间空间的差异。 、尽量使监测设备具有超前性，做到能超前动作，提前断电，及时终止，保证有效的预警时间。 、最后，瓦斯监测监控系统的现场管理也是非常重要的一点。也就是说我们的管理人员必须实时深入监测现场，为防止现场施工人员乱移动探头，即不按照规定位置放置探头；同时防止工人将现场监测探头包裹蒙蔽，想要逃脱监控掩耳盗铃的错误做法等现象加以及时制止。 5 结语 我们坚信只要煤矿瓦斯监测监控系统能够及时改变现目前存在的“时间空间差异矛盾，并且能够快速提升监测监控系统在实际应用及现场管理方面的水平，发生煤矿瓦斯爆炸事故的机率必定会很快降低，安全高效的生产目标必定很快实现。
