安全生产新技术应用的探讨

2011年煤矿安全监察业务座谈会材料

安全生产新技术应用的探讨

赣西南监察分局

科学技术是第一生产力。近几年来，许多新技术新工艺应用到煤矿安全生产领域，改善煤矿安全生产条件，提高煤矿安全生产保障能力，从而消除重大事故隐患，防范重大灾害事故发生，促进煤矿安全生产形势持续稳定好转；但同时，随着新技术新工艺不断应用到煤矿安全生产来，我们作为煤矿安全监察员，对这些新技术新工艺接触不多、知之甚少、掌握不够，越来越觉得自身知识更新与新形势新任务新要求有些不适应，甚至在监察过程中，碰到安全技术难题提不出有针对性的监察指导意见，也就难以督促企业整改到位。

今天，依托省局组织的煤矿安全监察座谈会这一平台，就赣西南分局监察过程中遇到的一些难点、疑点问题提出来探讨，或谈我们的一点想法，抛砖引玉，恳请各位领导和同仁给予技术指导或提供成功经验，同时期盼上级组织知识更新轮训和新技术有针对性的学习，以利于我们寻求解决矛盾的方式方法和化解难题的技术措施。

一、寻求开采低透气性煤层的瓦斯防治新技术。当前，多数煤与瓦斯突出矿井主要采用瓦斯抽放或开采保护层措施，利用预抽或排放煤层瓦斯降低瓦斯含量和压力，从而达到瓦斯治理目的。经过多年实践表明，瓦斯治理得到明显加强，瓦斯事故得到有效遏制，但对一些低渗透突出矿井，瓦斯防治压力大，给我局在监察当中较难处理下达

执法文书。如宜萍煤矿的瓦斯压力为 1.0~3.9MPa、透气性系数为0.001244mD（透气性＜0.1，为较难抽采煤层），为国内少见。近几年年，我局在监察该矿井中，经常发现煤巷掘进防突措施效检总是达不到要求。发现利用传统工艺防治瓦斯效果不好，且这些传统瓦斯治理方法普遍存在生产成本居高不下、瓦斯抽放率低、管理难度大等问题，因此寻求新的瓦斯防治技术显得尤为紧迫。

目前在瓦斯防治新技术方面经过试验成功和论证的比较适合的技术有：（1）煤矿井下定向压裂增透消突成套技术。该技术由中国煤炭工业协会组织专家进行了鉴定，认为该技术为我国低透气性、无保护层开采的煤层区域瓦斯治理和利用开创了一条新的途径，并已经在中平能化集团、义煤集团、郑煤集团等企业所属煤矿应用，效果显著。其基理是：针对低渗透极难抽单一煤层，利用液体传压性能，在井下施工压裂钻孔，用高压泵组，在孔底形成高压，超过地层的地应力和岩石抗压强度，迫使地层产生裂缝，有效扩大气液流动通道，降低瓦斯渗流阻力，采用水力喷射辅助定向压裂技术，能够控制性提高目标区域透气性，起到卸压增透作用。实践证明，中平能化集团十矿也属极难抽采的突出煤层，其透气性系数为0.0013～0.0019mD,采用该技术后,提高到1.2mD，效果十分明显。（2）瓦斯消溶新技术。国家安监总局在大量试验基础上，于黑龙江省七台河市对外公布了这项旨在消除井下瓦斯的新技术瓦斯消溶技术，并认为该技术的应用有望使一直威胁煤矿和矿工安全的瓦斯治理难题得到有效解决。此项瓦斯消溶技术重在消化、溶解吸收煤层瓦斯。其治理瓦斯的基本思路：一是变

传统的抽放瓦斯为消化、溶解吸收瓦斯达到减少煤层含量、降低采掘工作面瓦斯涌出量防止瓦斯浓度超限的目的;二是变传统的抽放、排放瓦斯卸压为消化吸收瓦斯解除瓦斯突出的动力源，达到防止煤与瓦斯突出的目的。其基本方法是先往煤层打注液钻孔，使用高压注液泵经注液钻孔将瓦斯消溶剂注入煤体，通过一系列的物理化学和生物反应，达到消化吸收煤层瓦斯的目的。目前，该项技术已在黑龙江龙煤集团七台河分公司新立煤矿、徐州矿务集团张集矿、河南义煤集团新安县渠里煤矿等全国40多家煤矿进行了现场实验，得到专家和实验煤矿的广泛认可。

二、斜井提升跑车防护装置的应用与探讨。当前我省斜巷运输较多，少数煤矿提升运输绞车道有6、7条,甚至更多，给运输安全管理带来很大的难度，加上安全防护设施不全，现有多数煤矿“一坡三挡”装置不完善，只有上车场阻车器和边坡点下方的挡车栏（俗称防跑车门，且为常开式，不符合规定），绝大多数斜井下段未按《煤矿安全规程》第370条第五款的规定安装跑车防护装置，由此造成的跑车事故时有发生，如2008年焦宝煤矿主井断绳跑车事故、2009年大光山煤矿两起跑车事故、2011年吉水石莲煤矿副井跑车事故均造成井底车场人员伤亡，如何在本质上加强斜巷运输安全管理，关键的还是在设备设施方面推广使用成熟的技术。

我们监察了解到萍矿黄冲煤矿斜巷运输采用自动控制常闭式防跑车装置，通过实践效果较好。该装置型号为ZDC30-1.44,由挡车栏、收放绞车及控制系统组成。控制系统由五部分组成：分别是控制箱、

旋转脉冲编码器、状态报警显示器、位置传感器及隔爆本质安全型电控箱。主要功能：矿车在斜巷提升、下放运行中，当矿车到达设定提升点时挡车栏提升；当矿车到达设定下放点时挡车栏下放，各部运行平稳可靠、无异常现象。

三、如何开展煤矿井下人员定位系统的监察。按国家安监总局的统一部署和具体要求，2011年底全国所有煤矿必须装备井下人员定位系统。现在我们面临的问题就是如何开展煤矿井下人员定位系统的监察，监察煤矿该系统的基本功能是否合格、技术装备是否达标、日常管理与维护是否到位等。按照《煤矿井下作业人员管理系统使用与管理规范》（AQ1048--2007）的标准要求，该系统的基本功能必须具有位置监测、人员管理和存储、报警、显示、打印和查询等功能；系统一般由主机、传输接口、分站、识别卡、电源箱、电缆、接线盒、避雷器和其他必要设备组成。分站设置要求：出入井口、重点区域出/入口、限制区域入口、巷道分支处等。中心站装备要求：主机应双机或多机备份，24h不间断运行，当工作主机发生故障时，备用主机应在5min内投入工作；双回路供电，并配备不小于2h的在线式不间断电源；设备应有可靠的接地装置和防雷装置；配置防火墙等网络安全设备；配置录音电话。24h有人值班，详细记录系统各部分的运行状态，填写运行日志，打印监测日（班）报表，报矿长和有关负责人审阅。中心站应每3个月对数据进行备份，备份数据应保存1年以上。监测工和中心站操作员应培训合格，持证上岗（现我省该工种还未明确启动）。

四、水文条件探查技术（俗称防治水物探）的运用及其误差分析。地球物理勘探技术（物探）进过多年的发展，其在地质、水文地质探查中的地位和作用越来越明显，越来越重要。自2009年来，辖区大多数4万吨以上地方煤矿聘请中介机构开展防治水物探工作，有效地指导煤矿水害防治工作，如2010年初根据物探成果，将-167水平西翼B4、B5煤层170余m³采空区水成功放出，防范水害事故发生。现江西省工程物探新技术公司为煤矿进行防治水物探采用的技术是瞬变电磁勘探法，其基本原理是：以接地导线或不接地回线通以脉冲电流作为场源，以激励探测目的物感生二次电流，在脉冲间隙测量二次场随时间变化的回应。其成果是：把“低阻异常区”视为“含水体”，其对应的“范围、深度”经校正后即为“探测含水体的范围、深度”。

但在日常监察和煤矿生产实际中，发现防治水物探成果也存在一些误差，甚至可能误导，使人出现麻痹大意。如2011年3月底在审查硖石煤矿安全生产提要时，了解到2232掘进面上方存在203沿煤老下山存在水患，但物探成果并未探测到含水体，之后经钻探成功探通203沿煤老下山，并将老窿水有效疏放。所以，我们对现有防治水物探成果的基本态度是：对探测出的含水体，信其有，采取“兔子当老虎打”；但又不迷信于它，对未探测出的可疑地段，仍须坚持“有疑必探、先探后掘”原则。现治水物探成果产生误差的因素可能有：受地表人文设施干扰，如地面高压线；井下地质构造导致相邻地层岩性差异大；该技术本身的缺陷：抗干扰能力不强，如地形因数，存在浅部勘探盲区。