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煤矿井下安全监测监控系统应用

近几年来，随着国家对煤炭行业安全问题的重视和企业自身现代

化建设的要求，井下安全监测控制系统在我国大部分矿井都得到了广

泛使用，形成了煤矿井上下顺畅的信息交流通道和可靠的安全预警机

制。这不仅可以依靠及时准确的信息指挥生产，预防事故的发生，又

能及时了解各种与安全生产及经营相关的信息，形成一个安全、生产、

调度和管理的网络系统。在实际的应用过程中，监测监控系统通过实

时监测环境参数、提供灾害预警数据、自动报警、断电闭锁等功能，

实实在在地为煤矿企业的安全生产提供有力保障。

1煤矿井下安全事故的一些种类

1.1瓦斯事故

在煤矿生产过程中，最为严重的安全事故莫过于瓦斯爆炸。在瓦

斯爆炸之后，还会导致次生的煤矿断电、通风阻碍、顶板塌方、煤层

引燃等灾害。神东公司所属各煤矿煤层存稳定,自然条件优越，除保

德煤矿外，其余均为低瓦斯矿井，所以相当一部分同志曾经由此陷入

了“在神东不通风都能够采煤”的误区。我国经常出现低瓦斯矿井比高

瓦斯矿井瓦斯爆炸事故多的现象，可见，低瓦斯矿井不等于无瓦斯矿

井，更不等于不发生瓦斯爆炸的矿井。神东矿区过去也发生过瓦斯爆

炸。2002年年10月18日，金烽公司寸草塔煤矿，井下作业人员抽
烟引起瓦斯燃烧，造成2人重伤事故；2003年8月17日，多经公

司霍洛湾煤矿，井下1名工人用大锤打击处理锚杆托盘，产生火花引

燃顶板附近层流积聚的瓦斯，造成烧伤；2003年12月4日，乌兰木

伦煤矿在处于无风状态的63108回风顺槽40#~41#联巷处,局部瓦斯

积聚，1名作业人员吸烟，引发了一起瓦斯爆炸事故。造成人员1死

3伤；2005年8月10日，金烽公司寸草塔煤矿，井下北翼307备用

工作面巷道系统处于微风和无风状态，在其回风巷炮掘水沟,没有执

行“一炮三检”制度，施工人员不装炮泥放炮，引起局部积聚的瓦斯燃

烧，造成2人死亡，3人轻伤；2011年7月12日,寸草塔二矿施工

密闭时，未切断巷道四周的金属物，也没有掏槽，密闭内瓦斯积聚，

在重新处理密闭过程中，气割顶板钢带时引燃顶板局部积聚的瓦斯，

火源沿钢带缝隙进入密闭，引爆密闭内的瓦斯，造成3人死亡，2人

轻伤。

1.2顶板事故

在煤矿生产中非常容易出现的一种安全事故是顶板冒落事故，其

会对矿井作业者生命安全构成威胁。结合近年来国内统计的煤矿顶板

事故发现，其出现的几率存在逐年提升的势头。而顶板事故重点涵盖

两种，即工作面采空区垮塌以及巷道冒顶和片帮事故。结合矿压压力

原理和岩层控制理论发现，通常都是回采时顶板附近的应力以及顶板

岩石的特点等要素决定了回采工作面的顶板冒落事故。神东煤田基本

构造形态为单斜构造，地层走向N30°W，倾向S60°W，倾角1°~3°、
局部可达5°~8°，呈宽缓波状起伏，属于地质构造简单煤田。煤层赋

存稳定，属近水平煤层，无大的褶曲，断裂构造不发育，只有小落差

的断层。因几乎没有构造应力而地压也小，顶板相对比较稳定。但神

东公司各矿井开采强度大，掘进速度快，巷道断面大，顶板管理是安

全管理工作的一项重要内容。神东矿区过去也发生过顶板事故。2005

年10月10日，大柳塔煤矿12607东侧旺采区右翼二区段5#支巷至

12#支巷顶板突然大面积垮落，形成飓风，多人被吹倒，导致1死1

重伤；2006年3月11日，哈拉沟煤矿02203综采工作面刮板运输

机机尾，最后一台端头支架与回风顺槽副帮之间，发生局部顶板鳞皮

冒落，掉下一块长600mm、宽600mm、厚200mm的煤研，将正在

巡查工作的当班跟班副队长头部砸伤致死；2013年9月16日，黄玉

川煤矿216上02胶运顺槽掘进工作面作业人员发现该面顶部掉渣严

重，急忙往外边跑，在撤离过程中被冒落的煤矸掩埋。造成3人死亡，

1人轻伤。

1.3火灾事故

因为煤炭的特点是易燃性强，在相应的温度条件与氧气浓度中，

煤尘非常容易引起自燃，如此一来，煤矿的火灾事故会出现。神东矿

区开采的煤层均有一定的自燃倾向性，挥发份高(32%~37%)、燃点

低(270℃左右)、易氧化、埋藏浅(30~230m)、漏风严重、综采工作

面走向长(一般在2000~6000m)、准备工作面时采用连采机双巷掘进

形成的煤柱多、遗煤多，同时，为保证煤质不割顶、底板而留的顶煤
垮落破碎等都将给煤炭自燃防治工作造成困难。随着生产任务加大，

生产矿井主要工作面采空区的浮煤都不同程度地出现低温氧化及自

燃现象。随着开采深度、强度和范围相应增加，采空区煤炭自燃的危

险性将更加突出。大柳塔煤矿、布尔台煤矿、补连塔煤矿已经多次出

现煤炭自燃现象，幸亏处理及时，未酿成事故。但不同程度的出现影

响