煤矿“一通三防”智能化技术改进分析

煤矿“一通三防”智能化技术改进分析

李鹏飞、王浪涛、张乐琪

陕西陕煤澄合矿业有限公司董家河煤矿分公司

摘要：随着煤矿行业发展的脚步逐渐加快，煤矿开采规模日益扩大，煤矿多为井下作业，作业环境的特殊性使该行业事故频发，对安全管理工作提出了更高要求。因此，必须提高安全技术水平，引进智能化“一通三防”技术，从根本上避免事故。

关键词：煤矿；“一通三防”；智能化技术；措施

引言

煤矿安全生产一直是国家和社会关注的焦点，尤其在近年来，煤矿事故频发，矿工生命安全受到严重威胁。为了提高煤矿安全生产水平，减少事故发生，煤矿“一通三防”智能化技术改进显得尤为重要。因此，将分析煤矿“一通三防”智能化技术改进措施，以期为我国煤矿安全生产提供有力支持

1煤矿“一通三防”概述

煤矿的“一通”工作主要指矿井的通风，矿井通风是保证煤矿开采安全的基础。矿井通风主要指将外部新鲜空气和矿井内部空气进行替换，在空气循环的过程中稀释矿井内部存在的有毒气体，并减少矿井内部有毒气体的含量，保证矿井内部空气质量，符合国家标准，保证矿井内部工作人员安全。煤矿“三防”工作主要指防火、防尘、防瓦斯。首先，防治火灾。因为矿井空间狭小、空气流动不通畅，矿井内引发火灾的因素较多，就会很容易导致火灾发生，所以必须制定一系列的防火措施。为减轻煤矿井下作业带来的危险，有必要在矿井中设立专用的防火通道，并配置消防设备；其次，防治粉尘。在矿井内进行开采工作时经常会伴随大量粉尘出现，井下工作人员就需要做好防护，戴好防护口罩，尽量减少粉尘的吸入。所以需要煤炭企业在工作区域内设置好防尘通道，尽量避免粉尘对工作人员造成危害，进而提高井下工作环境的安全性；最后，防治瓦斯。瓦斯爆炸会造成严重的人员伤亡，是非常严重的矿难事故，所以煤炭企业必须重视瓦斯防治工作，避免瓦斯事故发生，保证井下工作人员的安全。

2“一通三防”的重要性

矿井通风是煤矿安全生产的基础，它为井下提供新鲜风流，供人员呼吸并带走井下瓦斯等有害气体，防止瓦斯等有害气体积聚。瓦斯是一种可燃气体，浓度达到一定程度（和气压等因素有关）遇到火源就会发生爆炸。因此，防治瓦斯的重要性在于确保矿井通风良好，降低瓦斯浓度，预防瓦斯爆炸事故。防治煤尘的重要性在于防止煤尘爆炸事故发生。煤尘在空气中达到一定条件（浓度等因素）会发生粉尘爆炸，同时煤尘还是引起煤矽肺等职业病的罪魁祸首。通过采取有效措施，如通风除尘、洒水降尘等，可以降低煤尘浓度，预防煤尘爆炸和煤矽肺病的发生。防灭火工作在煤矿安全生产中同样具有重要意义。火灾能够引起瓦斯煤尘爆炸，同时消耗氧气产生一氧化碳、二氧化碳引起人员中毒、窒息。在全煤或者半煤巷道中，煤炭是构造体，燃烧会引起巷道垮落，造成人员伤害。因此，加强防火措施，预防火灾事故，对于保障煤矿生产安全至关重要。总之，煤矿“一通三防”工作对于安全生产具有举足轻重的作用。通过加强矿井通风、防治瓦斯、防治煤尘、防灭火等方面的技术管理工作，可以降低事故风险，保障煤矿生产的顺利进行。

3煤矿“一通三防”智能化技术改进措施

3.1通风问题

矿井通风问题是“一通三防”前提，矿井通风不良，不仅会引起井下煤尘和瓦斯浓度过高、煤矿工人呼吸不顺，而且极易引发爆炸及火灾。所以要高度重视“一通三防”技术中的通风问题，从而减少因通风不良引发的安全事故问题。目前智能化通风系统只是建立了雏形，主要依靠智能化监测系统对风速、瓦斯浓度进行监测，将参数传给智能通风系统，一旦参数异常，智能通风系统将自动进行智能通风。虽然智能化通风系统已经建立，但主要依赖监测系统，存在尚未建立大数据分析模型、通风态势精准识别不足、通风控制系统的动态定量自主调节难以实现等问题。为此，今后智能化通风系统的改进主要从完善自动化与智能化系统、建立大数据分析模型和动态管控应急处理等方面进行探究。因此，在“一通三防”智能化技术的改进中，要加快智能化测风和调风装置的研发、智能远程控制系统的完善、全矿绿色通风和智能通风平台的建立。通过智能化系统的改进分析，尽早实现系统自主感知环境—大数据人工智能分析—系统预警、自主决策—启动应急处置模式的体系建立，形成一整套全方位智能通风装备，从而实现矿井的智能通风。

3.2灭火防治

矿井由于空间的局限性和结构的特殊性，一旦发生火灾，火势将快速蔓延并引发煤矿爆炸，极易造成严重事故。“一通三防”智能化技术的应用主要从加强防火意识和安装智能化火情检测设备入手。但目前智能化防火系统中还存在两方面问题:一是对采空区遗煤自燃隐蔽的智能检测分级预警系统进行关键技术探究(内因火灾监测);二是智能检测设备缺乏针对性和系统性，如感知手段单一、盲区误区大、预警系统指标不明确、风险数据预测模型不健全、火灾联合控制智能化水平低等问题(外因火检测)。因此，今后要更加完善火灾防治改进措施，通过改进火情预报功能，建立网络传输、通信一体化智能平台和大数据控制平台，形成系统完备的监测、预警、救灾预案，使煤矿火灾监测更及时、精准、全面。

3.3煤尘防治

矿井生产过程中会产生大量煤尘，一方面，矿井

环境粉尘量过高会对肺部和呼吸系统产生极大危害;另一方面，煤尘浓度过高极易产生爆炸，给煤矿造成不可逆灾害。“一通三防”智能化技术中，主要通过安装智能化除尘设备，实时监测矿井工作过程产生的煤尘浓度并进行防治。但随着开采技术和挖掘工艺智能化，当前的智能化煤尘防治措施和防尘降尘设备有限，不能在智能化开采过程中达到快速降尘的目的。因此，目前我们智能化降尘改进需从以下几方面进行研究:（1）优化升级智能化降尘设备并与人工智能降尘、大数据模型进行联合，构建开采工作中煤尘流动模型平台，设计喷雾降尘方案;（2）研究更精密的粉尘传感器，自动检测煤尘分子和湿度，通过数据分析和云计算确定某开采区域自动喷雾数值和模型;（3）根据煤尘的智能检测分析，搭建矿井空气质量监测和预警平台，通过分析开采过程中的粉尘，构建粉尘职业危害预测模型和粉尘所含高危害因子模型，探究开采过程中产生的粉尘性质并进行智能降尘。

3.4有害气体防治

目前，瓦斯的智能化防治技术已经日趋完善，主要通过感应器监测矿井环境、检测生产，通过异常的感应参数进行应急处理。但目前矿井监测系统中存在以下问题:一方面是传感器稳定性、灵敏度和精确性差，容易产生误差，严重影响矿井有害气体检测的准确性;另一方面是设备传输距离短和智能化通风信息缺失，无法全面分析矿井数据，影响瓦斯防治效果。因此，今后瓦斯智能化技术的改进探究方向应为检测系统的研发和系统软件的完善。通过对传感器进行技术升级和创新研究，研发可巡回的智能化移动监测设备，全方位进行检测和无线传输数据，精准、及时了解矿井各区域瓦斯浓度。另外，在智能化技术改进的同时还应不断优化系统软件算法，提高数据分析的准确性和合理性，从而保障控制系统的可靠性，进而保持煤矿生产安全稳定。

结语

提升“一通三防”智能化技术检测水平，同时结合大数据处理和云平台计算模型分析对煤矿生产的各个环节进行有效监控，安全控制系统可自主识别风险，根据风险程度和平台预警参数快速产生预案措施，一旦超过预警参数，中心系统可自动启动预警程序，降低事故发生概率。

参考文献

［1］任大伟．煤矿井下作业疲劳影响因素及对策研究［J］．煤矿安全，2019，50(03):231－234．

［2］彭玉敬．煤矿企业安全风险防控与预警系统研究［J］．煤炭技术，2019，38(03):184－187．

［3］王大帅．麦捷煤业一通三防工作的经验总结及完善［J］．能源与节能，2022(08):160－162．