煤矿安全监控系统与“一通三防”管理的预警联动研究分析

张 亮

（西山煤电<集团>有限责任公司,山西太原 030000）

煤矿安全监控系统作为煤矿生产安全的有利保障，不仅能够对矿井内部进行全面、准确的监控，而且当瓦斯浓度出现变化时能够发出预警，并及时采取处理措施，避免安全事故的发生。该系统的不足之处在于只能对矿井内部有毒气体发生变化后进行预警，无法进行提前预警并通知相关部门采取措施，对此，煤矿安全监控系统与“一通三防”管理的预警联动建设，能够对煤矿生产工作起到提前预警作用，降低安全事故发生评率。

1 煤矿一通三防工作

煤矿中所进行的一通是指利用通风系统对矿井进行通风工作，对于矿井工作中重要的一个环节就是对矿井进行通风，矿井通风质量的效果会对煤矿瓦斯防治与粉尘防治产生直接的影响。如果矿井内部出现通风不畅的问题会导致工作人员因吸入大量有毒气体而出现生命危险。目前我国大部分矿井所采用通风方法为局扇压入方式，通风系统通常是由两台通风设备组成，一台为主通风设备，另一台为备用通风设备。

三防工作指的是对矿井进行火灾、粉尘、瓦斯的防治工作。对于瓦斯的防治工作是通过工人人员对重要位置安装甲烷传感器，利用瓦斯便携仪器对矿井中瓦斯的浓度进行检测，当矿井内瓦斯浓度超过1.5%时，工作人员要通过通风系统降低矿井内部瓦斯浓度，避免出现瓦斯爆炸事故的发生。而矿井内部粉尘防治工作也是煤矿安全管理体系中的重要环节，矿井内部粉尘过量不仅会导致爆炸事故的发生，而且工作人员长时间吸入大量粉尘也会使身体的健康受到影响，因此，矿井工作人员必须在矿井内部铺设符合安全标准的防尘通道并佩戴好防尘设备。火灾防治是由于煤炭具有易燃性，在煤矿内部进行工作时，可能会出现火灾事故的发生，对此，煤矿企业与工作人员需要做好火灾防治工作，加强工作人员的火灾演练，当火灾发生时能够有组织地进行迅速撤离，通过利用消防设备对火势进行控制，减少火灾造成的损失。

2 预警联动机制的具体实现

2.1 超前监控

煤矿安全监控系统主要是对煤矿内部的瓦斯浓度进行监控，而矿井内部的瓦斯浓度具有动态变化的特性。对于不同时间段、不同地点、不同工艺、不同煤层等因素都会导致煤矿内部瓦斯的涌出量与浓度产生影响。煤矿安全监控系统监测到瓦斯浓度过高时，就需要相关通风部门与生产部门进行紧密的配合，根据煤矿内部的实际情况，对监控地点的瓦斯浓度做出预处理建议，确定瓦斯浓度过高地点，加大对相关地点的重点监控，在施工过程中要实时关注煤矿安全监控系统的监测数据。

2.2 提前预警

当确定矿井内部重点监控区域后，要在重点区域做好标识，设置瓦斯浓度超标警报。例如，在煤矿挖掘过程中，需要将工作面瓦斯传感器浓度设置为1.0%CH4。在断电情况下将浓度设置为1.5%CH4，当煤矿挖掘工作处于重点监测区域时，对煤矿进行挖掘可能会导致瓦斯涌出量过大，导致瓦斯浓度升高。在挖掘工作中可以将瓦斯传感器作为瓦斯浓度预警器，将瓦斯浓度设置为0.7%CH4，当监测到瓦斯浓度超过0.7%CH4，瓦斯传感器将会发出警报，提醒挖掘工作人员工作区域瓦斯浓度增加，要求相关人员及时对瓦斯浓度进行检测与处理。处理措施为加大通风量或者暂停挖掘工作等，这样的做法能够在一定程度上减少安全事故的发生。但是，当处理设施出现故障时，并且瓦斯浓度超出监测标准时，需要工作人员及时切断电源并撤离，将矿井内部实际情况向上级汇报，制定处理方案。

在施工过程中需要注意的是，煤矿施工现场可能会出现将重点监测区域转变为非重点监测区域，或者非重点监测区域转变为重点监测区域的现象。对此，在施工过程中，要加强安全监测系统的监管力度，对监测设备进行定期检修，做好煤矿内部瓦斯监测工作，对重点监测区域的划分进行及时的更新。

3 预警联动机制控制过程

3.1 正常情况

一般情况下，煤矿安全监控系统中心的监测人员必须认真对监测设备所显示数据进行监控，记录并填写相关系统运行状况与运行日志，对煤矿内部重点监测区域瓦斯浓度超过0.3%CH4及以上的区域进行详细记录并标记，打印煤矿内部当日监控数据曲线图。监控中心工作人员需要对监控日报进行严格填写，分析监控日报数据。煤矿企业与相关部分也需要定期组织开展专题会，对近期所产生的安全监控数据进行详细的调查与分析，指导未来生产工作计划。

3.2 应急情况

当煤矿内部重点监测区域或者非重点监测区域出现瓦斯浓度超标或者其他有毒气体出现变化异常情况导致煤矿安全监控系统发出警报或者采取断电、馈电等应急措施时，监控中心人员需要及时向上级领导进行实际情况的汇报，由领导对煤矿现场工作人员指挥撤离、断电等工作。领导需要根据应急方案对煤矿内部进行排查，并召集各部门相关人员对问题发生现象进行分析，制定解决方案，避免安全事故的发生。

4 预警联动机制其他应用

通过煤矿安全监控系统所提供的监测数据，对矿井内部基础数据与其他相关数据进行整理，调查和分析矿井瓦斯浓度出现变化原因，加强“一通三防”管理。

4.1 瓦斯涌出变化趋势

通过对煤矿安全监控系统所监测重点区域瓦斯浓度实施数据与历史数据，绘制瓦斯浓度变化曲线图，对瓦斯浓度变化规律进行研究，掌握煤矿内部瓦斯浓度变化动态，对煤矿内部瓦斯浓度变化幅度较大区域进行重点监控，将挖掘工作瓦斯涌出量超过3m3区域以及采矿工作瓦斯涌出量超过5m3的区域作为重点监控区域。当采矿过程中出现瓦斯浓度与预测情况不相符时，需要对瓦斯浓度变化原因进行分析，及时地进行通风工作，避免完全事故的发生。

4.2 通风状态的变化情况

通过局扇传感器、温度传感器、风速传感器等设备，对矿井内部所设置的通风巷道进行重点监控，对通风巷道监控的主要目的是为更好地完善与优化通风系统，为煤矿安全系统管理提供实时数据。对CO的涌出情况需要借助安全监控系统中的CO传感器，对煤矿采掘工作的整个过程以及放炮前后进行重点监控，判断矿井内部CO大量涌出的原因以及来源，并及时进行通风处理，避免安全隐患的发生。

5 结论

煤矿安全监控系统与“一通三防”管理的预警联动管理能够对煤矿内部数据进行采集与分析，及时对煤矿内部瓦斯变化情况进行掌握，并进行相应的处理工作，保障煤矿工作的安全性，避免安全事故的发生。安全监控系统与“一通三防”管理的预警联动，也能够提高煤矿安全生产的技术与管理水平，促进我国煤矿开采的快速发展。