“一通三防”技術在低瓦斯煤礦中的應用分析

周學軍

國家能源集團寧夏煤業有限責任公司雙馬一礦 寧夏 靈武 751400

引言

煤炭資源作為我國能源供應的一種基礎能源類型，雖然在我國具備相對豐富的資源儲備，但面對社會經濟高速發展下的日益增加的煤炭需求量，煤礦企業要不斷提升其開采深度和規模。在低瓦斯煤礦開采中應用“一通三防”技術，減少因粉塵、瓦斯、通風等造成的安全隱患，推動我國煤炭事業穩定、安全發展。

1 “一通三防”技術

在低瓦斯煤礦開采作業實施過程中，“一通三防”技術作為其中的關鍵部分，既可以使井下作業的高效性和安全性得到保障，還對企業經濟效益的不斷提升具有重要作用，滿足當下務工人員的安全生產需求，推動煤礦行業穩定發展。因此，“一通三防”技術在現階段的低瓦斯煤礦中得到了廣泛應用。在各項工作實際開展中要圍繞井下空氣流動、瓦斯、煤塵等具體狀況，采取一系列安全事故預防手段，提升煤礦工程安全生產管理水平，保證開采作業人員的安全性。

從“一通三防”技術的具體構成來看，“一通”指的是礦井的通風工工作，“三防”指的是煤礦開采中煤塵、火災、瓦斯的防治工作。根據低瓦斯煤礦開采作業的現場環境和地形特征，將專業的通風設備設施科學布設在巷道內，完成井下通風系統的構建，使該系統在實際運用中能為井下和外界空氣的流通性提供保障，達到預期的通風效果[1]。與此同時，針對煤礦開采過程中的瓦斯氣體采取嚴格的控制措施，避免因其濃度過高發生爆炸事故；采取有效的預防措施加強對煤礦開采中火源的控制，使發生火災的概率盡可能降至最低；加強低瓦斯煤礦中煤塵治理措施的實施，防止礦井內煤塵積聚進而發生爆炸問題。

其整體的角度來看，“一通三防”技術手段的各個組成部分與低瓦斯煤礦之間存在一定的相互作用和影響，要想充分發揮該項技術的應用價值，相關企業要全面分析各項構成，針對不同技術制定針對性的實施方案，推動低瓦斯煤礦井下安全管理一體化工作機制。

在煤礦開采作業中加強對“一通三防”技術的運用，營造良好的井下作業環境，使有毒有害氣體、煤塵等產生的不利影響大幅降低，根據煤礦井下作業環節，綜合分析不同生產環節中粉塵與氣體濃度、空氣流通速度、通風量等，將其作為一個整體，制定切實可行的實施方案，強化治理措施實施過程中的人員、物力和財力支持，推動煤礦安全生產有序開展，促進煤礦企業穩定發展。

2 低瓦斯煤礦中“一通三防”技術應用的問題

2.1 通風設施管理不足

在低瓦斯煤礦開采中，為滿足當前社會生產生活對煤礦資源與日俱增的需求，其開采規模不斷擴大，開產深度也持續增加，部分煤礦企業為降低生產成本，采用傳統老舊的通風設施無法保證井下作業環境空氣流動的通暢性，使其通風效果受到影響。一方面，在通風設施型號選取環節，根據以往經驗選擇具體的設施型號并完成安裝調試，缺乏對井下瓦斯監控和巷道分布等實際狀況的綜合考慮；另一方面，在現有通風設施的應用中，設備日常維護和檢修工作落實不到位，導致通風設施存在質量問題，使其實際使用壽命縮短，隨著其使用時間的延長，通風效果不斷降低。

2.2 井下防塵缺乏重視

為減少低瓦斯煤礦安全事故的發生，國家針對井下開采作業的防塵操作提出相關政策，但在相關政策具體的落實中，許多煤礦企業對井下防塵的重視程度偏低，只是迫于政策壓力開展防塵工作，以要求人員佩戴防塵口罩作為井下防塵的重要措施，致使井下防塵工作在實際開展期間很難獲得顯著的防塵效果。在煤礦開采作業具體的開展過程中，由于綜采工作面機組割煤期間會有大量煤塵產生，對相關人員對其運行狀況的觀察造成影響，降低煤礦開采安全管理質量。

2.3 瓦斯治理有待加強

鄰巷超前預抽、迎頭抽采孔、迎頭釋放孔、迎頭CO2氣相壓裂、邁步鉆場邊掘邊抽都是現階段低瓦斯煤礦掘進工作面治理瓦斯的主要措施，但隨著低瓦斯煤礦開采規模逐漸擴大，其井下采掘面地質構造存在較大差異，且復雜程度越來越高，瓦斯治理措施無法滿足實際的煤礦開采需求，導致巷道掘進速度受到嚴重限制[2]。此外，在現代化信息技術高速發展的時代背景下，社會各個行業領域實現了對智能化設備的普遍應用，部分煤礦企業在其現代化發展進程中建立了智能化瓦斯監控系統，提升瓦斯濃度監測的自動化水平，并實現智能預警。但在這些智能化瓦斯監控設施的設置中，出于對節約成本的考慮，無法確保監測范圍的全面覆蓋，同時監測裝備數量的限制，并非所有井下作業人員都配有完善的裝備，使其人身安全可能受到威脅。

2.4 防火技術相對落后

在煤礦開采作業開展期間產生的易燃易爆氣體如果出現泄露，具有較強的危險性，一旦遇到明火很有可能發生爆炸事故，對煤礦企業的經濟和作業人員的安全造成嚴重影響。此外，隨著煤層的暴露及其與氧氣的接觸，極易發生化學反應，使煤礦發生火災事故的可能性大幅提升。基于煤礦開采作業極高的危險性，許多煤礦企業在現階段的煤礦資源開采中防火工作落實不到位，不僅沒有及時建立地面消防水池，而且其地下消防管線布設并未隨著其開采規模的擴大進行完善，缺乏足夠強大的防火能力，導致煤礦安全生產作業面臨極大的安全隱患問題。

3 低瓦斯煤礦中“一通三防”技術的應用要點

3.1 礦井通風

為在低瓦斯煤礦中有效應用“一通三防”技術，煤礦企業要先做好礦井通風工作，通過對該技術的合理運用，及時排出礦井中的有毒有害氣體，有效防治礦井災害。

3.1.1 加強礦井調節風窗的合理選擇，加強對其使用性能的檢驗，通過科學的設計使礦井中的有毒有害氣體快速排出，避免其在部分通風不良的位置大量積聚，防止井下作業人員由于吸入大量有毒有害氣體或發生窒息嚴重威脅其生命健康，使其生命安全得到切實保障。

3.1.2 綜合考慮單個調節風窗在實際應用中通風量的大小，全面考量各個調節風窗使用效果的局限性，根據整個低瓦斯煤礦中礦井的規模大小，對其進行分區處理，基于對通風工作區域的合理劃分，實現調節風門的科學設置，強化礦井通風系統構建的有效性，提升礦井內部有毒有害物質排出效率，在礦井內部輸入高質量的空氣，降低其中的瓦斯含量，改善礦井內部工作環境[3]。

3.1.3 在通風機長久的使用過程中，可能發生故障問題，進而使礦井的通風效率大大降低，嚴重影響低瓦斯煤礦開采作業的安全性。對此，在礦井通風技術的應用中，要注重通風方法選用的合理性，加大對抽取式通風方法的應用力度，使通風機故障問題盡可能減少，并確保其通風排量。應用先進的信息技術對現有礦井通風體系進行完善和優化，實時檢測并監控礦井內部有毒有害氣體的含量，當其含量過高時，及時向相關工作人員發出警報，避免因有害氣體濃度過高對人員生命安全造成影響，同時獲得顯著的通風效果。

3.2 粉塵防治

煤礦開采作業的開展必然會產生大量粉塵，如果不對其及時采取有效的防治措施，就會對煤礦開采作業的順利實施造成影響。煤塵作為一種危險物質，本身具有易爆炸的風險，在礦井中的濃度一旦超過標準值就會產生粉塵爆炸，甚至會進一步引發瓦斯爆炸或火災安全事件。對此，做好“一通三防”技術中的粉塵防治工作，可以減少高濃度粉塵環境對煤礦開采作業人員身體健康造成的不利影響。

在粉塵防治管理工作開展期間，要確保粉塵濃度測量結果的準確性，如果發現測量結果超出規定范圍的最大值，相關管理人員就要及時采取灑水降塵、濕式打眼、煤層注水等技術手段，使礦井內粉塵的濃度指標得到有效控制，降低空氣粉塵含量，確保工作面環境始終保持一定的濕潤度，減少粉塵飛揚，達到減塵、降塵的效果。

結合低瓦斯煤礦的實際狀況，完成風流凈化設施的合理安裝，通過對排塵設施的有效應用，降低礦井內部空間的粉塵含量。在粉塵排除作業中，可適當加大通風系統的通風量，將其中粒度相對較小的粉塵送往地面，起到降低粉塵濃度的效果。但這種排塵措施在具體的執行過程中也存在無法去除游離粉塵的缺陷，對此，可采用濕式除塵裝置作為捕塵的主要設施，通過集中收集粉塵的方式對其進行統一處理，降低防塵措施應用難度，保證礦井下作業人員的人身安全，使煤炭質量得到更全面的保障。

為有效處理煤礦掘進和回采作業中高濃度的粉塵，相關工作人員在掘進作業中可在掘進機組中加強凈化水幕裝置和除塵風機等降塵設備的完善，達到降塵的目的。在回采作業開展前，可先對煤層進行注水處理，確保其水潤效果。在回采作業正式開展期間，通過架間噴霧、凈化水幕、內外噴霧的方式完成綜合降塵。同時，要求井下作業人員嚴格按照安全生產相關規定，對安全防護手段進行不斷完善，規范佩戴各個防塵設備，將塵肺疾病作為重點的預防內容。通過降塵、減塵、捕塵、排塵、阻塵綜合粉塵防治體系的建設，做好低瓦斯煤礦的粉塵防治工作。

3.3 瓦斯防治

煤礦企業在開展煤礦安全生產的瓦斯防治工作中，要以降低礦井內瓦斯濃度為主要目的，確保其濃度始終不超過0.8%，使其處于這一安全閾值內，避免因礦井瓦斯濃度過高導致嚴重的安全事故發生。

在瓦斯防治工作的開展過程中，相關工作人員要加強煤礦安全開采和生產的監督與管理，綜合運用瓦斯抽排和濃度監測技術，詳細記錄不同位置瓦斯濃度的變化情況，針對其中部分瓦斯濃度不正常的區域進行密切關注，嚴格監督其變化情況，明確該區域內瓦斯氣體的具體來源，根據對具體的濃度采取針對性的處理措施，對于部分瓦斯濃度顯著升高的區域，可采用增加排風量的方式，使其濃度降低，達到科學處理瓦斯氣體的效果。

為進一步提升瓦斯防治工作質量和效率，可加強自動化技術的引進，完善瓦斯傳感器的安裝，通過對瓦斯濃度實時化、自動化的監控與分析，明確瓦斯防治工作的重點內容，采用自動化處理排風系統的方式，減少瓦斯防治工作對人力資源的需求，緩解工作人員的工作壓力，幫助煤礦企業減少人力成本的投入[4]。在煤礦瓦斯抽采（放）監控系統的完善中，可根據監控設備的性能和種類，使該系統具備監測各種環境參數的作用，如一氧化碳濃度、風速、溫濕度、瓦斯濃度等，將其作為控制瓦斯抽放流量設備的重要依據，提升煤礦安全生產水平。

3.4 防火滅火

防火滅火作為“一通三防”技術的內容之一，也是影響井下作業安全性的關鍵要素之一，對煤礦企業穩定運行產生直接影響。為做好低瓦斯煤礦防火滅火工作，煤礦企業要建立井下防火制度并對其進行完善，結合科技發展對現有防火技術和設施進行及時更新，加強地面消防水池的建立，將井下消防水管覆蓋范圍擴大至整個煤礦，在各個采掘面加強注氨管路的敷設，促進煤礦防火能力的提升。在滅火工作中加強火災監測系統的建立與完善，對采空區的自然火災進行密切關注，建立完善的滅火系統、移動注氨系統和地面注漿站。如果煤礦開采范圍過大，可在井下加強紅外束監管控制系統的建設，保證監測數據的準確性。同時，通過預防性注漿工作、自然發火標志性氣體檢測、自燃發火煤層地表回填工作等做好低瓦斯煤礦防火滅火工作。

4 結束語

綜上所述，為推動低瓦斯煤礦的可持續發展，煤礦企業要高度重視開采作業的危險性，貫徹“安全第一”的生產理念，加強對“一通三防”技術的充分利用，結合不同煤礦開采作業的具體情況，確保礦井通風、粉塵防治、瓦斯防治、防火滅火等安全管理工作落實到位，借助安全生產技術保障人員安全。