賴立學

摘要：近年來，我國煤礦安全事故頻發(fā)，這已嚴重影響了煤礦日常生產和工人的生命安全，瓦斯爆炸已成為了目前煤礦生產安全的最大威脅之一，因此，煤礦瓦斯預警技術的應用在當前十分必要的。文章希望通過對瓦斯預警技術應用的探析，為我國煤礦安全生產做出有益的參考。

關鍵詞：煤礦安全;瓦斯;預警技術;應用

煤礦安全生產是煤炭產業(yè)健康發(fā)展的重要前提，對于保護煤礦工人的生命安全及貫徹“以人為本”的科學發(fā)展觀具有重要意義。瓦斯爆炸是目前煤礦安全生產的主要威脅之一，其預防措施工要是煤礦瓦斯預警技術的應用?？梢姡旱V瓦斯預警技術對于目前我國煤礦安全生產的重要性。本文立足目前煤礦生產背景，主要從煤礦瓦斯預警技術的系統(tǒng)原理、發(fā)展現(xiàn)狀以及應用等方面展開對其的研究探析，以啟迪煤礦瓦斯預警技術在實際煤礦安全生產的更好運用。

一、瓦斯預警技術的涵義及系統(tǒng)原理

煤礦瓦斯預警技術是指將預警原理、事故理論、煤礦瓦斯防治原理綜合運用到煤礦實際生產之中，對整個煤礦的職能部門進行有效檢測并及時掌控、分析、檢測獲悉的煤礦安全信息及數(shù)據(jù)，進而在此之上進行綜合而系統(tǒng)的計算與分析，給予實際危險狀況與發(fā)展趨勢的報告及評價，最終據(jù)此發(fā)出危險預警及響應信號的技術。

煤礦瓦斯預警技術主要有三部分組成，分別是：瓦斯報警信號接收、傳感器技術及監(jiān)控網(wǎng)絡。三者構成了瓦斯預警技術的系統(tǒng)結構，在瓦斯預警技術工作運行中互相配合，系統(tǒng)性的完成預警的效果。具體預警技術實現(xiàn)流程如下圖所示：

二、瓦斯預警技術的發(fā)展及現(xiàn)狀

隨著人類進入近代工業(yè)文明時代，煤炭工業(yè)得到了迅速發(fā)展及應用。同時，煤礦瓦斯的災害也一直伴隨煤炭工業(yè)的發(fā)展。人類對于瓦斯災害的防范史可以追溯到19世紀初英國對于安全燈的發(fā)明，之后各國都在致力于瓦斯預警的技術研究之中。20世紀70年代，波蘭推出了CMC-1型瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效檢測瓦斯、風速、CO等參數(shù);90年代，美國更是在各大煤礦采用了以中央計算機為操控中心的瓦斯監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，對于實現(xiàn)煤礦安全的預警、預測具有重要意義。

我國近年來也在一直努力強化對于瓦斯預警技術的研究，20世紀末，全國多種型號礦井檢測系統(tǒng)通過了鑒定及運用，大大推進了我國煤礦瓦斯預警技術的邁進，對于我國煤礦安全作業(yè)及管理起到了重要作用。然而，目前的瓦斯預警技術還存在著許多不足之處，如：傳感器質量不到位等。這些問題使得瓦斯預警設備受到限制、精度及可靠性到不到實際現(xiàn)場作業(yè)的需要，于是，對于瓦斯預警技術的研究，仍是任重而道遠。同時，由于要經(jīng)受諸多因素的綜合影響，瓦斯預警技術需要直接分析不同類型的數(shù)據(jù)信息等進而形成局部的關于瓦斯實際狀況的初步認識，最后經(jīng)過融合整理實現(xiàn)對礦區(qū)瓦斯災害信息的系統(tǒng)全面把控，達到瓦斯災害預警的效果。可見，整個系統(tǒng)技術的復雜性及綜合性，而我國實際的預警監(jiān)測能力總體有限，在日趨快節(jié)奏發(fā)展的今天，技術水平大多還滿足不了實際生產發(fā)展的需要。

三、瓦斯預警技術的應用

（一）瓦斯報警信號接收的應用

通常瓦斯預警系統(tǒng)采用計算機網(wǎng)絡技術，獲取礦井里的瓦斯?jié)舛鹊荣Y料信息，再進行分析傳輸給監(jiān)控機房，大大提升了井下操作的可行性與安全性。不過，在實際操作運行中也存在一定的問題，由于礦井出現(xiàn)預警信號需要從系統(tǒng)到人經(jīng)過一個反應的過程，所以，當檢測出的預警信號沒能及時傳達出去，則再科學而精確的系統(tǒng)設備也達不到真實的預防危險的效果。

（二）瓦斯傳感技術的應用

目前在我國的瓦斯傳感技術中，傳感器的種類多以光干涉式、催化燃燒式及熱傳導式為主。然而，這些瓦斯預測傳感器還存在許多缺陷。如：熱傳導式傳感器由于受預測原理的限制，預測的精度性相對差、靈敏度較低且溫度漂移大。同樣，其他兩種瓦斯預測傳感器也存在著一定弊端，這些影響了傳感器技術在整個預警技術系統(tǒng)中應發(fā)揮的作用，降低了預警的實際效果。

瓦斯紅外傳感器的原理機制與常見的方式不同，另辟新境。瓦斯紅外傳感器利用紅外線吸收光譜的知識原理，通過單光源雙波長電調制技術等促進工作運行，有測量范圍較寬、精度較高誤差小、反應快等優(yōu)點，可以實現(xiàn)連續(xù)地檢測瓦斯?jié)舛燃皵?shù)據(jù)顯示并及時轉化信號讀取及發(fā)送。在實際運用中，紅外傳感器可以有效實現(xiàn)及時報警、超限聲光報警、自檢故障、信號斷電發(fā)送等，解決了以前難以克服的許多難題，進一步提升了瓦斯預警的技術水平。

（三）檢控網(wǎng)絡預警系統(tǒng)的應用

瓦斯監(jiān)控網(wǎng)絡預警系統(tǒng)對于預防及避免煤礦瓦斯危險具有重要作用，也是重要的有效預防措施，在整個煤礦預警技術系統(tǒng)中占據(jù)著重要地位。瓦斯監(jiān)控網(wǎng)絡預警系統(tǒng)是以計算機而組成的一個局域網(wǎng)，它的終端安裝在煤礦逐個工作面上的傳感器即瓦斯探頭上。在運行時，系統(tǒng)利用傳感器將附近的瓦斯?jié)舛群康葦?shù)據(jù)信息及時測量分析出來，并在礦區(qū)的計算機上顯示，同時，系統(tǒng)自動上報給上級管理機關人員。

四、結束語

煤礦瓦斯爆炸等災害，嚴重影響了礦區(qū)工人的生命安全及煤炭事業(yè)的健康長遠發(fā)展，必須引起我們的高度重視。所以，我們必須樹立“以人為本”的煤礦管理理念，不斷加大對煤礦瓦斯預警技術的研究力度，促進預警技術的不斷發(fā)展，滿足新形勢新生產的需求，降低煤礦生產的風險性。在目前傳統(tǒng)技術與管理方法已經(jīng)不能滿足今天生產需要的情況下，我們理應立足礦區(qū)實際生產情況，深入了解瓦斯變化規(guī)律、礦區(qū)地質條件等因素對瓦斯災害起因的影響，并在此基礎上不斷推進我國煤礦瓦斯預警技術的準確性、科學性的進一步提高，力爭能夠防患于未然，保障煤礦安全生產。

參考文獻：

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