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:
[1]田水承,姚敏,趙媛媛.煤礦瓦斯爆炸事故風險預控管理探討[J].煤礦安全,2011(1).
[2]周興龍.煤礦應急救援技術研究現(xiàn)狀綜述[J].科技資訊,2007(27).