煤礦災害及“一通三防”治理研究

張漢橋

（黑龍江省龍煤集團鶴崗礦業有限責任公司峻德煤礦 黑龍江鶴崗 154101）

我國煤礦開采與生產過程普遍經歷了低位運行期、異常高峰期、持續惡化期、高位波動期以及穩定下降期，因此，各方更需要加強對煤礦開采過程的安全生產管理意識和災害防治意識。在煤礦災害日益嚴重的時期，所產生的安全事故數量和類型比較集中，并且對各地煤礦開采質量造成了不良影響。在治理各類煤礦災害的過程中，監督管理工作是非常關鍵的切入點。

1 煤礦災害的主要特征

1.1 一通的發展過程

由于各地煤礦災害事故普遍具有突發性、災難性、破壞性以及繼發性等基本特征，因此，很多煤礦企業會將一通（通風系統）作為煤礦開采過程中防災治災的主要手段之一，并且還會對煤礦開采通道內部的各項地質和空氣流通因素進行全面解析，及時排出具有有害氣體的爆炸燃燒殘留氣體和粉塵［1］。在煤礦企業的初步發展時期，對通風系統的研發和應用力度普遍不夠強，很容易形成局部區域空間內部旋風的情況，并不能根據具體的開采范圍選擇和配置各類通風設備以及操作系統參數。功能不夠完善的煤礦通風系統裝備對礦井的實際生產過程的安全性能產生深遠的影響，并且還會縮短設備裝置的實際使用壽命。尤其對于比較偏僻的煤礦開采作業環境和區域而言，通風系統裝置和設備是否發揮預期效果，會直接影響隧道煤礦以及礦井內部空間和環境地質條件的穩定性和安全性，還會對煤層的結構性能造成一定影響［2］。根據“一通三防”的關鍵技術應用現狀，很多露天煤礦以及井下煤礦的開采效率普遍呈現動態變化趨勢，但是部分煤礦企業對通風系統裝置的安全性能和環保性能指標并不重視，也會間接增加較多施工安全隱患因素。通風系統裝置的科學配置過程需要建立在煤礦開采作業現場各項基礎設施配置完善的基礎之上，并需要合理調控風向和風速等核心操作參數，避免影響到煤礦開采作業區域的環境安全和人員安全。

1.2 瓦斯爆炸以及沖擊地壓

在判別和分析各類煤礦災害和安全事故問題的過程中，瓦斯爆炸類災害事故的數量和頻率相對比較高，并且還會直接影響到煤礦開采通道內部地質條件的穩定性，對人員和設備的整體安全造成嚴重威脅。瓦斯爆炸災害事故與煤礦開采作業位置有關，淺表煤層所產生的瓦斯量并不多，但是隨著煤礦礦井開采作業的逐步深入，其散發出的瓦斯量會越來越多，并且直接影響到對礦井地質條件的全面觀測效果和設備調控精確度［3］。在煤礦開采期間，沖擊地壓的現象也比較容易產生，這與工作面埋深、煤層厚度頂板巖性特征等相關作業因素有關，也與煤礦企業的頂板管理辦法、煤柱留設尺寸等技術條件相關聯。瓦斯爆炸和沖擊地壓等災害問題，所產生的影響非常深遠，其能夠直接影響到相對高程等勘查數據指標的正確性以及誤差統計的精度。煤礦開采期間針對沖擊地壓的支護措施不夠完善，不能夠按照規定落實安全生產制度。瓦斯爆炸事故以及沖擊地壓事故問題的頻發特性非常顯著，對地質災害的監測力度不強，是產生較多安全隱患的主要原因之一，并且“一通三防”治理體系的建設過程相對比較漫長，對開采作業經驗有限的施工單位非常不利。很多煤礦開采和挖掘作業過程往往伴隨著較多不可控因素，也是產生瓦斯爆炸以及沖擊地壓現象的主要原因。

1.3 煤塵爆炸災害

在綜合治理煤礦災害以及安全事故問題的過程中，煤塵爆炸災害問題的發生概率也比較高，并且還會直接影響到現場技術人員和管理人員的生命安全，直接影響到相關儀器設備和材料資源的實際利用質量。煤塵爆炸災害往往與火源有關，還與過載儀器設備所產生的電火花有關［4］。在全面勘探煤礦開采環境是否安全穩定的過程中，需要重點排除明火和火源因素的干擾，并對煤塵爆炸災害的危險系數進行定期評估，及時監測和分析煤礦開采通道內部的煤塵分布情況，以免影響到施工技術人員和管理人員的生命財產安全。當發生煤塵爆炸災害事故問題時，需要及時預防繼發性危險因素的連續干擾過程，并對煤塵含量超標的施工作業環境進行及時處理和通風控制。部分煤礦企業會實時監測和分析礦井內部環境是否具備不穩定的煤塵爆炸風險因素，并在同一安全管控的條件下，對明火和電光火源因素進行嚴格管理。在預防和處理煤塵爆炸災害事故問題的過程中，煤礦企業需要根據實際開采條件以及地質數據指標，對礦井環境進行及時改善，避免發生更多安全災害事故。

1.4 煤礦自燃以及水害

在綜合治理各項煤礦災害事故問題的過程中，煤礦自燃災害也比較常見，并且時間周期比較短，若煤礦企業的災害治理能力不足或者現場安全監管力度不夠強，都會被煤礦自燃災害事故所影響。在處理煤礦自燃災害事故的過程中，煤礦企業需要根據具體的自燃位置，選擇對應的處理措施，并對采空區煤柱、掘進巷道火災以及浮煤火災事故等重大危險源進行定期排查［5］。在預防煤礦自燃災害事故的過程中，需要將其內因和外因對此次災害造成的影響進行全面度量，并及時按照“一通三防”的基本生產監管原則，及時處理煤礦開采作業現場中的主客觀風險因素。

在煤礦進行地下開采作業的過程中，防治水措施的不完善，會出現較多水害問題，尤其存在越界開采以及技術資源配置不足等情況時，相關施工部門不能夠精準把控降水以及導水含水結構的勘查數據指標，對礦井水害的前兆特征并不明確。水災害的防治措施若不能夠銜接災害勘察進展，也會影響到防治水工作的實施進展。很多煤礦工程項目的開采作業時間比較長，自然環境的復雜性非常顯著，水害的防治措施并不完善的情況非常普遍，并且會直接影響煤礦施工作業成果的可約束性。尤其在對礦井進行分層掘進作業的過程中，煤礦自燃物質以及地下水系的復雜性非常顯著，也是各項安全防護措施落實效果不佳的主要原因之一。煤礦自燃以及水害等顯著的地質現象，其呈現的基本特征與其他災害比較類似，但是也會受限于該地區的地理地質條件。

2 煤礦災害及“一通三防”的有效治理措施

2.1 礦井通風系統的建設和維護

對于煤礦企業而言，高效的煤礦災害治理措施以及現場安全監管措施能夠有效提升整體生產效率，還能夠充分保障人員和材料設備的完整性和安全性。在建設和維護礦井通風系統的過程中，煤礦工程項目的相關參與方需要對防災抗災條件和自身能力水平進行客觀評估和分析，并根據礦井作業現場的實際情況，合理調配各類安全監管資源和保障措施。在建設和維護礦井通風系統設備的過程中，煤礦施工企業需要按照自身生產需求，動態調整通風裝置的各項操作參數和自動控制系統管理模式，并及時引進先進的局部通風機器設備，精準適配各項煤礦資源的開采作業環境和地質條件［6］。在建設和維護各類礦井通風系統設備和裝置的過程中，煤礦施工企業需要定期檢查設備運轉狀態和基礎數據參數是否存在異常和安全隱患因素，并按照“一通三防”的基本安全監管原則，進一步加強對施工作業現場的安全監督檢查工作力度。建設和維護各類礦井通風系統，也需要充分保障煤礦開采巷道中地質條件和通風條件的穩定性，還需要實時采集各類空氣質量監測傳感器設備的基礎數據信息，并及時構建和完善較為安全穩定的礦井通風環境。

2.2 瓦斯爆炸的治理措施

針對比較頻發的瓦斯爆炸災害事故而言，有效的治理措施和預防措施都是必不可少的，并且還需要根據具體的開采區域和煤層分布條件，動態監測各項地質條件因素和自然資源分布情況，并將相關數據信息同步到數據中控平臺之中，并合理調配現場安全技術資源和保障措施。針對瓦斯爆炸災害事故的有效治理措施，需要全面觀測煤礦開采作業面的各項數據指標，并在材料設備進場之前，嚴格檢查防火防煙措施是否配備齊全，在實際開采作業期間，嚴禁明火，并對可能產生機械以及電火花情況的各類設備裝置進行全面防護，以免其影響到后續施工作業內容的完整性和可靠性。針對瓦斯爆炸災害的治理措施，主要集中在安全防護以及通風排煙等不同維度上，并且也需要科學調控現場各類技術資源和物料資源，并嚴格執行高標準、高要求的安全監管和教育培訓工作措施。在全面整合各類災害治理措施和防災抗災方案資源的過程中，需要對瓦斯爆炸災害問題的實際評估結果進行嚴格審核，并對煤礦開采作業過程中的各項基礎數據信息指標進行標準化處理，結合施工作業現場制定的各項應急處理方案，快速疏散現場人員和材料設備。瓦斯爆炸的有效治理措施，其實際應用效果主要取決于煤礦企業對礦井開采作業面以及周邊地質環境條件的全面綜合判斷與分析能力。

2.3 煤塵爆炸的治理措施

在不同煤礦資源的實際開采作業過程中，煤塵爆炸類災害事故問題的發生頻率和概率會存在非常明顯的差異，因此，其對應的有效治理措施和預防手段也有所不同。此類煤礦災害事故問題的危害性和破壞性比較大，防治難度級別比較高，因此，對煤礦企業的硬件條件限制較多。針對煤塵爆炸災害事故問題的有效治理措施，主要涵蓋合理配風、煤層注水、自動噴霧除塵等各類技術手段，并且也能夠將煤礦開采的作業面進行綜合管理，實現自動化和智能化防治管理目標。在全面預測和分析煤塵爆炸災害風險因素的過程中，需要合理選用長壓短抽的通風方法，實時監測除塵率等各項基礎數據指標。在煤層注水、在工作面回采過程中，利用回風巷和運輸巷瓦斯預抽鉆孔向煤層注水，一孔兩用，增加煤體水分，使煤體得到預先潤濕，增強煤層的整體塑性。煤礦企業的相關技術人員和管理人員需要定期檢查和核驗各項煤塵含量百分比是否處于可控范圍之內，并需要協同施工作業現場的安全監督檢查人員，協商和制定后續煤礦資源的開采工序步驟，以免影響到煤層地質條件的穩定性和可靠性。

2.4 煤層自燃的治理措施

在對煤礦災害事故以及“一通三防”進行綜合治理的過程中，需要合理制定和完善煤層自燃的有效治理措施，并對應急處理方案的模擬實施效果進行全面評估和質量檢驗，避免其在事故災害發生期間不能發揮出預期效用。針對煤層自燃災害事故問題的有效治理措施，可以將其分類為預防措施以及滅火措施，其中，滅火措施主要涵蓋注漿滅火、注氮滅火以及封閉滅火3 個實施方向。預防滅火措施種類相對比較多，可以根據煤礦地質條件是否穩定和安全進行組合和篩選應用。預防措施主要涵蓋均壓防火、堵漏風、注漿注氮防火、快采快撤快閉等各類技術手段，并且需要對火災區域進行實時監測，及時評估和評價各類防火滅火措施的實際應用效果。礦井應建設防火、滅火體系，將礦井防火作為指導思想，加強對煤礦火災引發條件的分析與研究。管理人員應保證生產環境的密閉情況，確保通風系統的正常運行并進行均壓調整；同時，企業應強化監督與控制的力度，提高防火與滅火的注漿量。

2.5 加強應急管理以及隱患檢查能力

在綜合治理煤礦災害事故問題以及“一通三防”內容的過程中，加強應急管理以及安全隱患的檢查能力是非常必要且關鍵的，會直接影響到后續煤礦資源開采作業面的綜合整治效果以及資源開采效率。但是在對各類煤礦開采作業位置進行全面的地質條件分析以及安全隱患因素排查的過程中，需要合理選擇自動化以及智能化的應急管理技術方案和管理手段，并協同相關業務管理部門和安全監管部門，共同制定和完善各項災害防治技術手段。在完善“一通三防”建設體系的前提下，企業應保障通防安全的標準化及通防質量的統一化，在煤礦企業“一通三防”的建設環節中，管理人員應積極分析可能出現的安全隱患進行預測，并及時提出治理措施，應引進先進的技術及生產設備提高生產的安全性。

2.6 建立健全專業化的防治隊伍

通過進一步建立健全專業化的煤礦災害防治隊伍，能夠實現專業技術和安全監管手段之間的動態平衡效果，還能夠及時供給礦井作業面中的相關安全保障措施和技術資源，實現可持續發展目標和達到綜合整治效果。針對“一通三防”的建設管理過程，建立健全更加專業化的災害防治隊伍，能夠間接提升煤礦企業的人力資源管理水平，并對實際生產模式進行適度調整，進一步優化和完善各項現場安全監管規程以及應急處理策略。在進一步完善煤礦施工作業現場的安全責任制度體系基礎之上，不同專業領域內的技術人員和管理人員都能夠及時正視各項煤礦災害事故和對應的安全隱患因素，并對煤礦開采作業面和地面系統中的各項重大危險源進行及時排除，充分保障煤礦開采工序的完整性和安全可靠性。在建立健全防治專業人才隊伍的過程中，還需要及時構建立體化的安全技術培訓網絡，協同科研院所，定期開展安全演練活動，從中獲取更多煤礦災害防治技術的應用思路。

3 結語

煤礦企業需要做好礦井通風工作，加強對瓦斯爆炸、煤塵爆炸及煤層自燃的管理與控制，及時排除存在的安全隱患，對“一通三防”災害進行分析與治理具有十分重要的意義。煤礦企業加強“一通三防”的建設，是實現煤礦安全開采的首要途徑，是促進企業快速進步的需要，也是保障我國社會穩定發展的必然趨勢。