矿井安全事故分析及应急救援技术研究

赵志刚

摘 要：对矿井安全生产事故进行统计分析，发现现阶段矿井事故中顶板事故发生率最高、其次为运输、机电以及瓦斯事故。在对矿井事故类型分析基础上，对现阶段煤矿常用的应急救援技术、装备进行总结分析。研究成果可在一定程度上掌握现阶段矿井应急救援技术、装备情况，为矿井应急救援工作高效开展提供一定指导。

关键词：煤矿生产;安全事故;应急救援;技术装备

近年来我国煤炭产生也不断创新高，煤炭产量从2009年的29.1亿提升至2018年36.8亿t[1]。受到煤炭赋存条件限制，我国矿井煤炭多采用井工开采方式，但由于井下条件复杂、生产过程中面临瓦斯、火灾、粉尘、矿压等多种有害因素影响，造成我国煤矿安全事故频繁[2-3]。矿井应急救援是矿井出灾害时的紧急应对措施，采取合理的应急救援技术、应急救援装备对确保井下应急救援工作开展具有十分重要意义[4]。应文中就对近些年来矿井安全生产事故、应急救援技术进行分析探讨，以期能在一定程度上提高矿井安全生产保障能力。

1 安全生产事故分析

1.1 安全生产事故统计

文中根据煤矿安全监察局官方公布数据以及已有发表文献，对2009年～2018年间矿井安全生产事故类型、死亡人数进行统计，具体结果见表1[5-6]。

从表1看出，2019～2018年间我国共发生7100余起安全生产事故、人员伤亡超过1.2万人;年平均事故、伤亡人数分别为711起、1221人。2019～2018年间我国煤矿安全生产事故数、死亡人数均呈逐渐降低趋势，至2018年煤矿安全事故发生数、死亡人数仅占2008年事故发生数、伤亡人数的10.8%、10.5%，表明近些年来我国煤矿安全生产局面得以显著改善，其中百万吨死亡率在2018年首次降低至0.1以内。

1.2 安全事故发展趋势分析

根据表1统计结果绘制安全事故数发展趋势曲线，具体见图1。从图1可直观看出，我给煤矿安全生产事故数、死亡人数呈逐年降低趋势。表明近些年我国煤矿安全生产保障能力得以明显提升，矿井安全生产措施发挥重要作用。

具体2009年～2018年我国煤矿安全事故中不同类型事故占比见图2。从图中看出，顶板、运输、瓦斯以及机电等事故整体占比较高，占比分别达到事故总数的45.8%、18.3%、10.2%、6.3%。顶板、运输、瓦斯以及机电事故数分别为3255起、1301起、904起以及722起。

顶板事故是煤矿事故数、死亡人数占比最高类型，故障发生原因多与采面、回采巷道内顶板支护强度、支护质量以及顶板管理质量有关，由于对顶板支护不满足要求从而造成顶板出现离层，在支护区内出现顶板冒落、甚至垮塌事故，给井下作业人员安全带来不利影响。其次运输、瓦斯以及机电事故占比也较高，引起死亡人数也较多，上述三种安全事故中瓦斯事故造成人员死亡数最多。

2 应急救援技术及装备

煤矿井下应急救援装备、技术水平直接关系到救援效率，因此必须引起足够重视。

2.1 应急救援指挥及通信技术

应急救援指挥及通信技术是应急救援工作针对性开展的关键技术，在应急救援中着显著作用。基于GIS、互联网技术构建的应急指挥调度、通信系统可实现安全事故的自动响应、确保应急救援可有效、迅速展开。结合自动监测机构构建的救援监测指挥系统、ZLC车载救灾指挥系统是现阶段矿井应急救援通信中较为先进的技术。

2.2 有害气体检测技术

有害气体检测技术对保证井下应急救援人员身体健康安全具有重要作用。当井下出现瓦斯、火灾事故后，事故发生点及附近气体成分发生明显变化，及时、便捷检测气体成分以及温度对保障应急救援人员工作开展、自身安全均有促进作用。现阶段对于有害气体检测一般采用气体分析化验、三角爆炸仪、多功能气体检测仪等设备，对井下常见的甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）、硫化氢（H2S）以及温度等测定，并预测是否有爆炸危险性。

2.3 安全防护设备

在井下应急救援过程中除做好被困人员安全防护之外还应切实保障应急救援自身身体安全。因此，矿井应强化安全防护装备配备，其中氧气呼吸机是最为基础的个人防护装备。现阶段煤矿应急救援中最为常用的氧气呼吸机型号有HZY-4型、BG4型、PB4型正压氧气呼吸机。其他的设备，如苏生器、自救器等在井下应急救援中均可为被困人员、救援人员提供一定的安全防护。

2.4 人员探测技术

由于煤矿井下环境十分恶劣，当出现瓦斯、突水、火灾以及冒顶事故后如何实现人员定位、探测是应急救援针对性开展的一个基础。现阶段煤矿应急救援中使用最为广泛的人员探测技术设备包括有人体搜寻仪、雷达生命探测仪、DKL生命探测仪、蛇眼生命探测仪等，其中雷达、DKL生命探测仪均是通过监测心脏跳动时发出的低频反射波来定位，具备探测灵敏度、井下适应性强、体积狭小等优点，在煤矿井下狭小空间中具有显著的应用优势。蛇眼生命探测仪可在狭小空间为获取到视频数据，从而为遇险人员搜救提供一定指导。

2.5 应急救援机械

当煤矿井下出现安全事故后，井下运输、行人及通风巷道会遭受严重破坏，从而造成人员被困。在应急救援过程中若采用人工方式清理冒落的煤、矸石显然会给应影响应急救援工作的高效开展，因此，应采用相应的应急救援机械设备打通救援通道，从而营救被困人员。救援钻机是煤矿应急救援中常用设备，最为常用的应急救援钻机型号为ZDY4000S，该钻机是在矿用液压钻机基础上改进设计而成，可适应煤矿井下輔助环境。钻进可钻进孔径60mm、深度50mm大孔径钻孔;在抢险救援方面，现阶段国内先进的设备为EBZ120QX快速抢险设备，能够在冒落巷道内快速掘进，从而为应急救援工作开展创造良好条件。

3 结束语

随着煤矿安全生产投入增加、安全保证技术以及设备的不断应用，煤矿安全生产保证能力不断提升，安全生产事故发生次数以及造成的人员伤亡数量得以不断降低。先阶段矿煤矿灾害中顶板、运输、机电以及瓦斯等事故占比较高，应针对上述故障类型提出针对性的应急救援技术、装备，从而提升应急救援能力。

参考文献：

[1]王卫忠.煤矿井下应急救援及紧急避险技术分析[J].自动化应用，2020（09）：138-139.

[2]吴文渊.矿井多系统融合联动应急救援系统研究[J].机电工程技术，2020，49（03）：69-70+206.

[3]白慧君.矿井安全生产存在的问题及其解决措施[J].能源与节能，2020（02）：171-172.

[4]郭继辉.基于矿井通风的安全事故成因分析[J].当代化工研究，2020（01）：12-13.

[5]唐勇.煤矿井下安全避险及应急救援处理技术探讨[J].中国设备工程，2020（01）：178-179.

[6]杜佳辑.矿井安全事故致灾因素分析[J].山西能源学院学报，2017，30（02）：81-83.