深部礦井安全突發事故防治關鍵技術

（窯街煤電集團有限公司通風滅火部，甘肅 蘭州 730084）

我國礦產資源十分豐富，所以它一直是我國的大力應用的能源之一。而隨著經濟的不斷發展，我國礦產市場的需求量與日俱增，礦井淺部幾乎已經沒有可供開采的礦產資源，所以對深部礦井進行開采已經逐漸成為新的發展趨勢。但因為深部礦井中的易燃氣體含量非常高，所以突發事故也時有發生。對于深部礦井的安全開采工作，逐漸發展為我國礦產企業要面臨的首要問題。

1 研究背景和意義

近年來，我國礦井事故發生的幾率逐漸升高，礦井的安全問題也開始被我國政府和有關部門所重視。所以，礦井的安全問題有所緩解，礦產的開采工作也開始趨于良性發展。但是，就世界范圍內的礦井開采工作而言，我國礦井的安全生產工作仍然是比較落后的，尤其是和一些發達國家的礦產安全開采對比十分鮮明。在對我國過往的全部礦井事故進行總結后可以發現，由易燃氣體引發的事故發生概率是最高的，同時也是后果最為慘重的。目前，礦井事故已成為影響礦井安全開采工作的最常見的問題之一。本文對深部礦井下安全突發事故的防治技術進行相關的研究。我國淺部礦層資源已經被開采殆盡，所以對礦井的開采不斷向下延伸，延伸范圍基本保持在每年10m～25m之間，很多地區都已經開始進入深部開采。隨著開采深度的不斷增加，礦層的力學性質和其他指標開始產生變化，原礦層的固有機理也遭到了破壞。綜上，對深部礦井安全突發事故防治技術的研究有著十分重要的意義。

2 研究現狀

對于深部礦井開采工作，如何能夠切實有效的對礦井安全突發事故進行防治，世界范圍內的相關領域都對此進行了深入的研究和探索，并獲得了一系列的研究成果。為有效防治深部礦井安全突發事故，促進礦產企業安全生產做出了巨大的貢獻。在國內，很多專家通過多年的深入探索和研究，逐漸發展成為了現階段比較完善的對深部礦井安全突發事故問題的綜合防治措施。從過往對災害問題的被動防治逐漸演變成為主動的防治，防治工作主要還是以保障安全開采為主，減少不必要的安全問題和財產損失。但防治工作并非盲目預防，較過去的普遍防治技術完全沒有重點不同，現階段我國深部礦井安全突發事故防治技術是有重點的綜合防治措施。

3 礦井安全突發事故防治技術

（1）監控預警技術。礦井安全突發事故監控預警技術一般包括對具有潛在危險的礦層進行預測、防治的具體措施、鉆孔工作的完成結果、對保護層采取的開采方法這幾方面得出的相關信息，來對深部礦井安全突發事故災害進行有效的控制。然后由各部分采取的措施、安全生產等對深部礦井安全突發事故災害進行較為系統的研究，具體的工作流程如圖1所示。

圖1 安全突發事故災害監控預警系統流程示意圖

第一步，要對礦井進行一系列數字化的建設工作，包括礦井內的易燃氣體含量、地質構成、礦層賦存等方面進行相應的分析，確定突出臨界指標預警值。第二步，利用傳感器和易燃氣體含量、壓力檢測儀等設備，通過互聯網技術完成監控預警系統的建立。方便通過系統收集易燃氣體含量、災害突出指數等信息，并實現存儲工作。最后一步，利用監控預警系統對危險信息進行識別，然后公布預警結果、開啟預警系統。礦井安全突發事故監控預警軟件采用了組件式的結構，地質分析系統、易燃氣體涌出預測分析系統、抽采評價系統、突出危險預測和防突效果檢驗系統、突出災害防治系統以及安全隱患管理系統等均屬于它的主要組成部分，每個子系統可以獨立運營，完成特定的專業功能，還可以與其它系統聯合運作，實現防突工作的綜合預警。

（2）深孔定點快速取樣技術。深孔定點快速取樣技術就是對多級引射技術進行升級改造，然后將其與航天噴射技術有機結合。在進行日常鉆進工作時，鉆桿的內管可以和建造好的空間在同一時刻完成進風排渣的工作。對礦產進行提取時，應用特定的提取尾辮，利用反向循環鉆進的技藝，將風力由雙管鉆桿的可環繞空間引入。然后將提取的礦產由鉆桿的內管排出，最后完成定點快速取樣工作。深孔定點取樣技術能夠比較準確的檢測出深部礦井內的易燃氣體含量，為礦產安全開采工作提供有效的數據，防止引發由易燃氣體含量超標引發的一系列安全問題。

（3）槽波礦震勘探技術。槽波礦震勘探是礦井探測斷裂構造、陷落柱等地質異常體的常用方法。原理是利用礦震波在不同密度介質中傳播速度的差異，在密度大的介質中傳播速度大于密度低的介質中傳播速度。巖石密度大于礦層，因此地震波在巖層中傳播速度大于礦層中傳播速度。所以，在礦層中的地震波將有一部分在礦層底板與頂板接觸面上發生全反射，形成一個沿礦層傳播的槽波。槽波在介質接觸面會發生透射和反射，當槽波的變化被儀器探測到時，即可確定接觸面的位置和大小。槽波礦震勘探有透射波法與反射波法兩種，透射波法分別在兩條巷道中激發和接收槽波，根據槽波的變化，確定地質構造體是否存在。反射法在一條巷道中布置激發點與接收槽波，根據槽波反射信號，確定地質構造體位置。

4 結語

本文針對深部礦井安全突發事故防治關鍵技術進行了具體的分析和研究，對這些技術的有效使用可以保障我國礦產行業持續健康的發展，具有非常重要的研究意義。雖然有些防治技術存在一定的不足或者在進行實際操作時困難程度較大，但是它們仍然為我國礦產行業突出災害的防治做出了重要的貢獻。