“一通三防”技术在低瓦斯煤矿中的应用分析

周学军

国家能源集团宁夏煤业有限责任公司双马一矿 宁夏 灵武 751400

引言

煤炭资源作为我国能源供应的一种基础能源类型，虽然在我国具备相对丰富的资源储备，但面对社会经济高速发展下的日益增加的煤炭需求量，煤矿企业要不断提升其开采深度和规模。在低瓦斯煤矿开采中应用“一通三防”技术，减少因粉尘、瓦斯、通风等造成的安全隐患，推动我国煤炭事业稳定、安全发展。

1 “一通三防”技术

在低瓦斯煤矿开采作业实施过程中，“一通三防”技术作为其中的关键部分，既可以使井下作业的高效性和安全性得到保障，还对企业经济效益的不断提升具有重要作用，满足当下务工人员的安全生产需求，推动煤矿行业稳定发展。因此，“一通三防”技术在现阶段的低瓦斯煤矿中得到了广泛应用。在各项工作实际开展中要围绕井下空气流动、瓦斯、煤尘等具体状况，采取一系列安全事故预防手段，提升煤矿工程安全生产管理水平，保证开采作业人员的安全性。

从“一通三防”技术的具体构成来看，“一通”指的是矿井的通风工工作，“三防”指的是煤矿开采中煤尘、火灾、瓦斯的防治工作。根据低瓦斯煤矿开采作业的现场环境和地形特征，将专业的通风设备设施科学布设在巷道内，完成井下通风系统的构建，使该系统在实际运用中能为井下和外界空气的流通性提供保障，达到预期的通风效果[1]。与此同时，针对煤矿开采过程中的瓦斯气体采取严格的控制措施，避免因其浓度过高发生爆炸事故；采取有效的预防措施加强对煤矿开采中火源的控制，使发生火灾的概率尽可能降至最低；加强低瓦斯煤矿中煤尘治理措施的实施，防止矿井内煤尘积聚进而发生爆炸问题。

其整体的角度来看，“一通三防”技术手段的各个组成部分与低瓦斯煤矿之间存在一定的相互作用和影响，要想充分发挥该项技术的应用价值，相关企业要全面分析各项构成，针对不同技术制定针对性的实施方案，推动低瓦斯煤矿井下安全管理一体化工作机制。

在煤矿开采作业中加强对“一通三防”技术的运用，营造良好的井下作业环境，使有毒有害气体、煤尘等产生的不利影响大幅降低，根据煤矿井下作业环节，综合分析不同生产环节中粉尘与气体浓度、空气流通速度、通风量等，将其作为一个整体，制定切实可行的实施方案，强化治理措施实施过程中的人员、物力和财力支持，推动煤矿安全生产有序开展，促进煤矿企业稳定发展。

2 低瓦斯煤矿中“一通三防”技术应用的问题

2.1 通风设施管理不足

在低瓦斯煤矿开采中，为满足当前社会生产生活对煤矿资源与日俱增的需求，其开采规模不断扩大，开产深度也持续增加，部分煤矿企业为降低生产成本，采用传统老旧的通风设施无法保证井下作业环境空气流动的通畅性，使其通风效果受到影响。一方面，在通风设施型号选取环节，根据以往经验选择具体的设施型号并完成安装调试，缺乏对井下瓦斯监控和巷道分布等实际状况的综合考虑；另一方面，在现有通风设施的应用中，设备日常维护和检修工作落实不到位，导致通风设施存在质量问题，使其实际使用寿命缩短，随着其使用时间的延长，通风效果不断降低。

2.2 井下防尘缺乏重视

为减少低瓦斯煤矿安全事故的发生，国家针对井下开采作业的防尘操作提出相关政策，但在相关政策具体的落实中，许多煤矿企业对井下防尘的重视程度偏低，只是迫于政策压力开展防尘工作，以要求人员佩戴防尘口罩作为井下防尘的重要措施，致使井下防尘工作在实际开展期间很难获得显著的防尘效果。在煤矿开采作业具体的开展过程中，由于综采工作面机组割煤期间会有大量煤尘产生，对相关人员对其运行状况的观察造成影响，降低煤矿开采安全管理质量。

2.3 瓦斯治理有待加强

邻巷超前预抽、迎头抽采孔、迎头释放孔、迎头CO2气相压裂、迈步钻场边掘边抽都是现阶段低瓦斯煤矿掘进工作面治理瓦斯的主要措施，但随着低瓦斯煤矿开采规模逐渐扩大，其井下采掘面地质构造存在较大差异，且复杂程度越来越高，瓦斯治理措施无法满足实际的煤矿开采需求，导致巷道掘进速度受到严重限制[2]。此外，在现代化信息技术高速发展的时代背景下，社会各个行业领域实现了对智能化设备的普遍应用，部分煤矿企业在其现代化发展进程中建立了智能化瓦斯监控系统，提升瓦斯浓度监测的自动化水平，并实现智能预警。但在这些智能化瓦斯监控设施的设置中，出于对节约成本的考虑，无法确保监测范围的全面覆盖，同时监测装备数量的限制，并非所有井下作业人员都配有完善的装备，使其人身安全可能受到威胁。

2.4 防火技术相对落后

在煤矿开采作业开展期间产生的易燃易爆气体如果出现泄露，具有较强的危险性，一旦遇到明火很有可能发生爆炸事故，对煤矿企业的经济和作业人员的安全造成严重影响。此外，随着煤层的暴露及其与氧气的接触，极易发生化学反应，使煤矿发生火灾事故的可能性大幅提升。基于煤矿开采作业极高的危险性，许多煤矿企业在现阶段的煤矿资源开采中防火工作落实不到位，不仅没有及时建立地面消防水池，而且其地下消防管线布设并未随着其开采规模的扩大进行完善，缺乏足够强大的防火能力，导致煤矿安全生产作业面临极大的安全隐患问题。

3 低瓦斯煤矿中“一通三防”技术的应用要点

3.1 矿井通风

为在低瓦斯煤矿中有效应用“一通三防”技术，煤矿企业要先做好矿井通风工作，通过对该技术的合理运用，及时排出矿井中的有毒有害气体，有效防治矿井灾害。

3.1.1 加强矿井调节风窗的合理选择，加强对其使用性能的检验，通过科学的设计使矿井中的有毒有害气体快速排出，避免其在部分通风不良的位置大量积聚，防止井下作业人员由于吸入大量有毒有害气体或发生窒息严重威胁其生命健康，使其生命安全得到切实保障。

3.1.2 综合考虑单个调节风窗在实际应用中通风量的大小，全面考量各个调节风窗使用效果的局限性，根据整个低瓦斯煤矿中矿井的规模大小，对其进行分区处理，基于对通风工作区域的合理划分，实现调节风门的科学设置，强化矿井通风系统构建的有效性，提升矿井内部有毒有害物质排出效率，在矿井内部输入高质量的空气，降低其中的瓦斯含量，改善矿井内部工作环境[3]。

3.1.3 在通风机长久的使用过程中，可能发生故障问题，进而使矿井的通风效率大大降低，严重影响低瓦斯煤矿开采作业的安全性。对此，在矿井通风技术的应用中，要注重通风方法选用的合理性，加大对抽取式通风方法的应用力度，使通风机故障问题尽可能减少，并确保其通风排量。应用先进的信息技术对现有矿井通风体系进行完善和优化，实时检测并监控矿井内部有毒有害气体的含量，当其含量过高时，及时向相关工作人员发出警报，避免因有害气体浓度过高对人员生命安全造成影响，同时获得显著的通风效果。

3.2 粉尘防治

煤矿开采作业的开展必然会产生大量粉尘，如果不对其及时采取有效的防治措施，就会对煤矿开采作业的顺利实施造成影响。煤尘作为一种危险物质，本身具有易爆炸的风险，在矿井中的浓度一旦超过标准值就会产生粉尘爆炸，甚至会进一步引发瓦斯爆炸或火灾安全事件。对此，做好“一通三防”技术中的粉尘防治工作，可以减少高浓度粉尘环境对煤矿开采作业人员身体健康造成的不利影响。

在粉尘防治管理工作开展期间，要确保粉尘浓度测量结果的准确性，如果发现测量结果超出规定范围的最大值，相关管理人员就要及时采取洒水降尘、湿式打眼、煤层注水等技术手段，使矿井内粉尘的浓度指标得到有效控制，降低空气粉尘含量，确保工作面环境始终保持一定的湿润度，减少粉尘飞扬，达到减尘、降尘的效果。

结合低瓦斯煤矿的实际状况，完成风流净化设施的合理安装，通过对排尘设施的有效应用，降低矿井内部空间的粉尘含量。在粉尘排除作业中，可适当加大通风系统的通风量，将其中粒度相对较小的粉尘送往地面，起到降低粉尘浓度的效果。但这种排尘措施在具体的执行过程中也存在无法去除游离粉尘的缺陷，对此，可采用湿式除尘装置作为捕尘的主要设施，通过集中收集粉尘的方式对其进行统一处理，降低防尘措施应用难度，保证矿井下作业人员的人身安全，使煤炭质量得到更全面的保障。

为有效处理煤矿掘进和回采作业中高浓度的粉尘，相关工作人员在掘进作业中可在掘进机组中加强净化水幕装置和除尘风机等降尘设备的完善，达到降尘的目的。在回采作业开展前，可先对煤层进行注水处理，确保其水润效果。在回采作业正式开展期间，通过架间喷雾、净化水幕、内外喷雾的方式完成综合降尘。同时，要求井下作业人员严格按照安全生产相关规定，对安全防护手段进行不断完善，规范佩戴各个防尘设备，将尘肺疾病作为重点的预防内容。通过降尘、减尘、捕尘、排尘、阻尘综合粉尘防治体系的建设，做好低瓦斯煤矿的粉尘防治工作。

3.3 瓦斯防治

煤矿企业在开展煤矿安全生产的瓦斯防治工作中，要以降低矿井内瓦斯浓度为主要目的，确保其浓度始终不超过0.8%，使其处于这一安全阈值内，避免因矿井瓦斯浓度过高导致严重的安全事故发生。

在瓦斯防治工作的开展过程中，相关工作人员要加强煤矿安全开采和生产的监督与管理，综合运用瓦斯抽排和浓度监测技术，详细记录不同位置瓦斯浓度的变化情况，针对其中部分瓦斯浓度不正常的区域进行密切关注，严格监督其变化情况，明确该区域内瓦斯气体的具体来源，根据对具体的浓度采取针对性的处理措施，对于部分瓦斯浓度显著升高的区域，可采用增加排风量的方式，使其浓度降低，达到科学处理瓦斯气体的效果。

为进一步提升瓦斯防治工作质量和效率，可加强自动化技术的引进，完善瓦斯传感器的安装，通过对瓦斯浓度实时化、自动化的监控与分析，明确瓦斯防治工作的重点内容，采用自动化处理排风系统的方式，减少瓦斯防治工作对人力资源的需求，缓解工作人员的工作压力，帮助煤矿企业减少人力成本的投入[4]。在煤矿瓦斯抽采（放）监控系统的完善中，可根据监控设备的性能和种类，使该系统具备监测各种环境参数的作用，如一氧化碳浓度、风速、温湿度、瓦斯浓度等，将其作为控制瓦斯抽放流量设备的重要依据，提升煤矿安全生产水平。

3.4 防火灭火

防火灭火作为“一通三防”技术的内容之一，也是影响井下作业安全性的关键要素之一，对煤矿企业稳定运行产生直接影响。为做好低瓦斯煤矿防火灭火工作，煤矿企业要建立井下防火制度并对其进行完善，结合科技发展对现有防火技术和设施进行及时更新，加强地面消防水池的建立，将井下消防水管覆盖范围扩大至整个煤矿，在各个采掘面加强注氨管路的敷设，促进煤矿防火能力的提升。在灭火工作中加强火灾监测系统的建立与完善，对采空区的自然火灾进行密切关注，建立完善的灭火系统、移动注氨系统和地面注浆站。如果煤矿开采范围过大，可在井下加强红外束监管控制系统的建设，保证监测数据的准确性。同时，通过预防性注浆工作、自然发火标志性气体检测、自燃发火煤层地表回填工作等做好低瓦斯煤矿防火灭火工作。

4 结束语

综上所述，为推动低瓦斯煤矿的可持续发展，煤矿企业要高度重视开采作业的危险性，贯彻“安全第一”的生产理念，加强对“一通三防”技术的充分利用，结合不同煤矿开采作业的具体情况，确保矿井通风、粉尘防治、瓦斯防治、防火灭火等安全管理工作落实到位，借助安全生产技术保障人员安全。