论智能化视野下煤矿“一通三防”危险源技术分析及预控

王航

摘要：煤矿在国家能源构架中属于重要支柱之一，为国家经济发展和城市建设注入了持久的动力。而随着煤矿技术理念和设备的更新，其生产安全性逐年提升，但由于煤矿开采本身具有很多不可控因素，加大了开采难度。因此，需以新视角看待煤矿“一通三防”危险源，并以现代技术进行预控，从而提升煤矿开采的安全性，于此，以“一通三防”技术控制预防为主，在分析低瓦斯煤矿危险源基础上，探究智能化视野下，低瓦斯煤矿危险预控技术措施，望对相关人员在该领域工作和学习有所启发。

关键词：低瓦斯煤矿；智能化；危险源；预控技术

煤矿“一通三防”技术的应用，关系煤矿开采的安全性和稳定性，关乎煤矿作业人员的生命安全和身体健康，因此需要对其予以特别重视，要理清各个危险源之间的联系，并深入分析其中涉及的基础数据资源，提出更加智能化的“一通三防”日常管控技术措施，从而推动煤矿“一通三防”技术的现代化发展。

1.煤矿“一通三防”技术应用的意义和低瓦斯危险源分析

煤矿“一通三防”技术包含：矿井通风、防止火灾、防止煤尘、防治瓦斯，其通过建立稳定的通风系统，保证矿井空气质量达标，比如将矿井内的CO控制在0.0024%浓度以下，NH3控制在0.004%浓度以下等[1]。由此，“一通三防”相关技术的应用有其现实意义，具体而言：首先，能降低矿井危害气体成分，保障作业工人的身体健康；其次，能有效提升矿井作业的安全性，降低事故发生几率，实现安全生产、安全作业，从而提升其效益的外向输出；最后，有利于生产单位采煤任务的圆满实现，从而带动相关行业稳定发展，有良好的社會效益。

2.论智能化视野下煤矿“一通三防”工作技术分析

在现代技术支撑下，煤矿“一通三防”技术开始进入智能化阶段，为煤矿开采的现代化发展奠定了良好基础，开启了煤矿发展的新阶段[2]。从智能角度看，煤矿“一通三防”技术可以从宏观和微观两个维度进行，具体而言：

2.1从宏观视野切入

宏观角度主要是指不同的工作岗位：首先，放炮员。①危险源，放炮周围环境的影响。预控措施，利用智能探头或先进设备检测放炮环境是否达到标准，比如活矸危岩是否安全、5m工作环境范围间顶帮支护是否存在安全隐患等；②危险源，爆炸材料运输过程缺乏安全性。预控措施，a要以防静电、防震、防碰撞阻燃塑料容器运送。b要在监护人员协同下，严格按照规定运输；③危险源，在电器设备附近放置爆炸材料。预控措施，a在重要电器设备附近安全智能预警识别系统，并设定识别对象和识别范围，以及时提醒相关人员排除危险。b在电子设备附近安全视频监控探头，通过监控人员进行提前预警。c设定规定防止地点，并要求相关人员严格执行；④危险源，爆破范围内煤、矸未进行规范清理。预控措施，a利用智能测量设备，以爆炸为中心，检测水平20m范围内煤、矸障碍物，同时利用智能激光测量设备，测量巷道断面，待其数值为2/3以上，便能解除危险源[3]；⑤危险源，瓦斯浓度超过1.0%标准。预控措施，①在爆破前，以作业点为中心，以20m为界限。利用瓦斯智能检测设备，检测瓦斯浓度。若检测数据达到低于1.0%，则能进行爆破。若超过该数值，可在矿井通风技术基础上，设定智能风力标准，然后开启通风系统，降低瓦斯浓度。

其次，瓦检员。①危险源，矿井中危险气体超过标准数值，如硫化氢、一氧化碳、二氧化碳、瓦斯等[4]。预控措施，a开发智能探头，将其连接到预警系统中，并设立不同预警区间，对涉及的区域进行有害气体预警，技术人员通过系统预警提前处理并汇报气体浓度情况。b依据矿井作业规律，合理设置巡回检查机制，以提升巡回检查效果；②危险源，瓦斯排放措施不严谨。预控措施，a依据数据排放标准，设定智能排放预警机制，利用机械预警提醒作业人员，规范瓦斯排放。b设置智能排放措施，在现有基础上，对其进行合理控制，排放时由外向里逐步推进，一次完成，严禁“一风吹”。c控制风量：在对接风筒时，必须全部进行对接，具体由负责风筒前后10m的瓦检员及回风流中的瓦检员通过瓦斯检测，共同下令增大或缩小对接程度。d必须保证风筒正前10m范围内及全风压风流中瓦斯浓度小于1%，CO2浓度小于1.5%，否则减小对接程度。③危险源，风筒故障问题，如严重漏风或迎头超过10m。预控措施，a设定周期性检查表，并在此基础上设定的智能提醒模式，对风筒进行周期性检查，在检查结果基础进行修补或续接；④危险源，交班流程不规范。预控措施，a设定信息化记录方式，将工作内容具体记载到控制系统中，防止漏交、少交等情况出现。b严格要求相关人员按照现场交班方式进行工作交接；⑤危险源，在延长风筒作业活动中，相关技术人员未着安全保险。预控措施，利用智能设备对技术人员进行作业前培训，强化其安全意识，并通过远程指导方式，对技术人员进行技术交互，以提升作业安全性和规范性；⑥危险源，未依据瓦斯等有害气体规范进行检查，出现假检或漏检等问题。预控措施，a以区域为单位，设定区域间的检查内容和指标，并设定智能检查签到设备，如检查人员开启检查模式后，若其未完全完成区域检查内容并上报，在离开区域时就会对检测人员进行预警。b利用单位远程培训技术，强化作业人员检测意识和行为；⑦危险源，瓦斯监控系统出现异常问题，如没有发挥作用。预控措施，a建立瓦斯监控系统智能预警机制，预警瓦斯监控系统运行状态。b强化瓦斯检测系统的人力巡查，巡查关键区域和仪器设备。

其三、防尘工。①危险源，未及时清理煤尘，导致堆积过多。预控措施，a依据区域作业特性，制订系统冲洗周期，在将其录入到智能设备中的同时，设定唤醒模式，周期性提醒作业人员进行防尘作业，以保障设备稳定运行[5]。b利用周期性培训活动，强化防尘工作业技能和行为意识；②危险源，登高作业安全设备不齐全。预控措施，a利用监控探头对登高作业进行智能监控，在图像对比基础上，若作业人员未着安全保险带，则会智能预警，让作业人员停止作业。b强化作业人员登高作业安全意识；③危险源，U形卡或高压管松动。预控措施，a利用高清移动摄像头对此类设备进行智能抓拍，技术人员在对比基础上，告知防尘工进行维护。b在巡查或作业过程中，提前检查此类配件。

其四，工程工。①危险源，施工拆除密闭等设施时有害气体超限。预控措施，a利用智能检查设备，现行检查设为危险气体状态。b优化拆除程序，或对某些危险不易检测设施，以智能机械操作进行；②危险源，施工闭墙时未把金属物件断开。预控措施，a设动断开报警机制，若为将金属物件断开，则会对作业人员预警。b强化作业人员作业意识，提前断开道轨及管路；③危险源，闭墙施工质量差。预控措施，a施工過程中，严格施工标准、严格作业流程，提升作业施工效果。b闭墙施工完成后密闭性检查，利用透气设备对墙体进行检查，检测器漏气情况。

其五，火药库管理员。①危险源爆炸材料库的储存量超过规定。预控措施：a爆炸材料库的最大储存量，不得超过矿井3天的炸药需要量和10天的电雷管需要量。b利用智能设备详细记载爆炸物进出情况，并将3天和10天作为检验标准。②危险源，炸药和雷管未分开储存。预控措施，a可设定二维码识别系统，利用二维码进行快速区分和识别，提升进出库效率。b设定分装储存设备；③危险源，作业人员携带矿灯进入井下爆炸材料库房内。预控措施，任何人员不得携带矿灯进入井下爆炸材料库房内。库内照明设备或线路发生故障时，在库房管理人员的监护下检修人员可使用带绝缘套的矿灯进入库内工作；④危险源：电雷管发放前未使用电雷管检测仪做全电阻检查。预控措施：电雷管在发给放炮员前，必须用电雷管检测仪逐个做全电阻检查，并将脚线扭结成短路。严禁发放电阻不合格的电雷管；⑤危险源：运送爆炸材料时不遵守规定。预控措施：a炸药和电雷管不得在同一列车内运输。如用同一列车运输，装有炸药与装有电雷管的车辆之间，以及装有炸药或电雷管的车辆与机车之间，必须用空车分别隔开，隔开长度不得小于3m；b硝化甘油类炸药和电雷管必须装在专用的、带盖的有木质隔板的车厢内，车厢内部应铺有胶皮或麻袋等软质垫层，并只准放1层爆炸材料箱。其它类炸药箱可以装在矿车内，但堆放高度不得超过矿车上缘；c爆炸材料必须由井下爆炸材料库负责人或经过专门训练的专人护送。跟车人员、护送人员和装卸人员应坐在尾车内，严禁其他人员乘车；d列车的行驶速度不得超过2m/s；e装有爆炸材料的列车不得同时运送其他物品和工具；f严禁用刮板输送机、带式输送机等运输爆炸材料。

2.2微观层面

预控措施主要是在现有智能技术基础上，搭建“人+智能”一体化技术管理模式，两者模式相互配合，提升预控措施的有效性。具体而言：首先，危险源的识别。在区间内布置微型探头、高清摄像头、感应器等（比如胶带输送机智能探测机器人、变电所智能巡检机器人等），在相关人员数据汇总基础上，将汇总数据利用大数据技术进行挖掘式分析，一是进行及时预警，即将超标数据上传对技术人员进行预警；二是对矿井内作业规律进行数据性分析，以得出危险源规律，然后进行超前提醒；其次，依托智能远程管控系统，指导矿井岗位或技术作业人员处理异常问题、超常规问题，以降低危险发生概率；最后，利用智能监控视频，规范作业人员规范作业，合理作业等。

3.结语

综上，智能化设备、系统在我国煤矿作业过程中“一通三防”危险源的识别与技术控制，对现场安全生产有着十分显著的促进与保障作用，相关作业人员必须对其重视，理清自身岗位危险源和涉及的因素，清晰识别其中关键点，并超前采取相关预控技术措施，以保障矿井的安全稳定生产。

参考文献：

[1]马延巍.浅谈“一通三防”技术在矿井安全生产的应用[J].当代化工研究， 2020（20）： 32-33.

[2]鄢耀. "一通三防"技术在煤矿安全生产中的应用探究[J].企业科技与发展， 2020（08）： 75-76.

[3]黄玉鑫.基于关联规则挖掘的煤矿"一通三防"安全信息系统研究[D].西安科技大学， 2020.

[4]解凯.矿山开采过程中一通三防工作的危险源及预控措施[J].能源与节能， 2020（06）： 9-10+80.

[5]韩超.浅谈"一通三防"工作对标达标的思路与措施[J].煤， 2020， 29（06）： 83-84.

[6]滑海利. "一通三防"技术在煤矿安全生产中的实践分析[J].海峡科技与产业， 2020（06）： 68-70.