為強化和規(guī)范呼吸性粉塵的檢測,在“九五”期間研制出AZF型呼吸性粉塵采樣器,可連續(xù)工作8h,分離效能符合BMRC國際曲線,填補了國內(nèi)長周期定點呼吸性粉塵采樣器的空白。??
2.4 礦井火災(zāi)防治技術(shù)?
開采易自燃煤層的高產(chǎn)高效工作面,火災(zāi)的威脅和危害更大。在“八五”、“九五”期間將火災(zāi)的預(yù)測和實時監(jiān)測、高效潔凈的防滅火工藝技術(shù)作為攻關(guān)內(nèi)容。??
在火災(zāi)預(yù)測方面:通過對無煙煤、煙煤、褐煤有代表性的煤樣進行自燃的模擬試驗,研究得出煤樣在低溫氧化、加速氧化自熱期、激烈氧化三個階段能區(qū)分開的靈敏氣體指標(biāo)。同時研制了火災(zāi)束管檢測系統(tǒng)及與之配套的礦用火災(zāi)多參數(shù)色譜儀、火災(zāi)氣體及溫度傳感器。為克服長距離束管存在預(yù)報滯后、管內(nèi)積水、難維護的弱點,研制了束管與電測相結(jié)合的經(jīng)濟型火災(zāi)預(yù)測系統(tǒng),即由束管將被測氣體送至井下分站,由各火災(zāi)氣體傳感器將所測到的電信號參數(shù)直接輸送至地面監(jiān)控室,在地面進行集中的實時監(jiān)控和預(yù)報。
為適應(yīng)綜采工作而設(shè)備多且昂貴的條件,以氮氣為主的隋氣防滅火技術(shù)得到迅猛發(fā)展。國內(nèi)主要采用中空纖維膜分離和碳分子篩變壓吸附分離制氮工藝技術(shù)。礦用制氮機組有地面移動式變壓吸附KYZD-800型,井下移動式變壓吸附JXZD-400型及井下移動式膜分離機組MD-350型等。對回采工作面的注氮防滅火,應(yīng)及時科學(xué)地測定采區(qū)的氧化、自熱、窒息三帶的分布,通過注氮使自熱帶的氧氣濃度降至10~12%以下,加速自熱帶向窒息帶轉(zhuǎn)化在實施隋氣防滅火過程中,應(yīng)采取綜合措施降低防滅火區(qū)域的漏風(fēng),以提高隋氣防滅火的效果。??
2.5 瓦斯煤塵爆炸防治技術(shù)?
瓦斯爆炸、瓦斯煤塵爆炸仍是煤礦最重大的事故。我國建立了自己的大型實際規(guī)模爆炸巷道及試驗基地,開展了各種粉塵的爆炸機理、特性及防隔爆措施的試驗研究,在對我國主要煤田的煤塵樣爆炸特性試驗研究的基礎(chǔ)上,開展了瓦斯、煤塵共存條件下爆炸特性的研究,著重探討了采掘機械的切齒摩擦火花引燃引爆瓦斯煤塵問題,初步提出了改進切齒結(jié)構(gòu)與材質(zhì)等防止切割摩擦火花引爆的綜合措施。?
進一步完善和改進被動式隔爆水槽、水袋的性能、吊掛工藝及布置方式,改進后的XGS型隔爆水棚也能隔絕弱爆炸的傳播,擴大了隔爆的有效范圍(距爆源20~24m)且安裝移動方便。BJK-S型自動抑爆系統(tǒng)可實現(xiàn)遠距離對機掘工作面或有爆炸危險場所的瓦斯、煤塵濃度、沉積煤塵強度連續(xù)監(jiān)控、超限報警并控制作業(yè)設(shè)備的斷電;可將瓦斯燃燒、弱爆炸等就地撲滅,有效地控制瓦斯煤塵爆炸近年開發(fā)的YBW型無電源觸發(fā)式抑爆裝置,采用光電器導(dǎo)爆索爆破噴撒水質(zhì)抑爆劑,最佳水霧形成時間小于150ms,水霧存在時間超過500ms,具有良好的成霧性能和日常維護工作量小、安裝應(yīng)用方便的優(yōu)點。??
3 對煤礦安全科技工作的幾點建議
如前所述,在黨和國家的關(guān)懷下,煤礦安全科技工作取得長足的發(fā)展,其整體科技水平與國外的差距正在縮小。煤礦的安全狀況與10年前相比,也大有好轉(zhuǎn),但與國外的差距仍較大,以煤炭生產(chǎn)的百萬噸死亡率來比較:近10年,我國國有重點煤礦為1.05~1.2,全國平均(含國有、鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦)為4.3;而同期,美國為0.09,波蘭為0.44,德國為0.34,印度為0.74。?
我國煤礦每年發(fā)生死亡10人以上的重特大事故約有70~80起,其中85%發(fā)生在高瓦斯或有突出危險的礦井;90%為瓦斯(含瓦斯煤塵)爆炸事故。全國煤礦現(xiàn)累計塵肺病人20萬。每年因事故及塵肺而帶來的經(jīng)濟損失約為30億元,總體來講行業(yè)的安全狀況不容樂觀。??
國家煤礦安全監(jiān)察局及直屬機構(gòu)的建立,是國家為實現(xiàn)煤礦安全狀況根本好轉(zhuǎn)的重大舉措,也將促進煤礦安全科學(xué)技術(shù)的發(fā)展;國家煤礦安全技術(shù)工程研究中心的籌建,也將加快煤礦安全科技成果的商品化、產(chǎn)業(yè)化的進程。?
針對我國煤礦安全狀況和煤礦安全技術(shù)的難點,建議在以幾方面重點組織科技攻關(guān):
?。╨)瓦斯超前治理與區(qū)域瓦斯資源開發(fā)技術(shù)。瓦斯給煤礦安全帶來極大的威脅,但又是潔凈的能源和化工原料,集利害于一體,全國煤層氣儲量達30~35萬億m3,但我國多為低透氣性煤層,因此,對超前規(guī)模化、高效率的瓦斯抽放技術(shù)進行科技攻關(guān),為高瓦斯礦井提供安全生產(chǎn)條件,并為瓦斯規(guī)?;⑸虡I(yè)化的開發(fā)利用創(chuàng)造條件。擬將晉城新區(qū)作為科技攻關(guān)試驗點,建議國家對災(zāi)害治理、變害為寶的科技項目和產(chǎn)業(yè)發(fā)展項目應(yīng)給予資金投入的傾斜和優(yōu)惠的扶持政策。?
?。?)粉塵治理技術(shù)。粉塵是煤炭生產(chǎn)中另一個突出的安全問題,也是作業(yè)場所的工業(yè)衛(wèi)生問題。把呼吸性粉塵的綜合治理技術(shù)納入新一輪的攻關(guān)內(nèi)容。攻關(guān)的內(nèi)容包括:礦井呼吸性粉塵的連續(xù)檢測技術(shù),減少粉塵產(chǎn)生和高效經(jīng)濟、便利的除塵技術(shù)與裝備。
(3)重大火災(zāi)的防治技術(shù)。隨著礦井機械化和自動化程度的提高,重大火災(zāi)的威脅顯得更為突出,對隱蔽火災(zāi)的預(yù)測與定位技術(shù),防止運輸膠帶等火災(zāi)的蔓延及滅火技術(shù),災(zāi)害氣體產(chǎn)物對礦井風(fēng)流的影響等列項進行研究,利用火災(zāi)試驗巷道和計算機模擬仿真技術(shù),在理論和實用技術(shù)上要有較大突破。?
(4)應(yīng)重點解決瓦斯、火災(zāi)等有害氣體檢測元件,達到長壽命、高穩(wěn)定、高可靠。研制開發(fā)高效、節(jié)能、高可靠性的通風(fēng)設(shè)備、安全工程裝備。
?。?)為安全監(jiān)察建立完善的技術(shù)保障和技術(shù)支撐體系,加強基礎(chǔ)和檢測技術(shù)的研究。