我国煤矿安全设备的现状研究探讨

摘 要 分析了我国煤矿当前的安全状况，总结了煤矿安全装备中的主要问题，并提出了几点改善对策，为今后煤矿的安全生产提供参考。本文以自救器、瓦斯抽采、安全监测装备系统等安全装备为例，分析了我国煤矿安全装备目前存在的一些问题，并提出了煤矿安装

装备未来发展的一点期望。

关键词 煤矿；安全装备；瓦斯抽采；安全检测

中图分类号 TD 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)012-0211-01

改革开放以来，我国煤矿安全生产科技得到了较大的发展。煤炭科学院所、高等院校以及部分煤炭企业分别成立了专门的煤矿安全技术工程研究所、实验室和研发基地。促进了煤炭行业安全高新技术和基础性研究水平的提高，科技研发能力得到了较大提升。我国95%的煤矿开采是地下作业。煤矿事故占工矿企业一次死亡10人以上特大事故的72.8%至89.6%（2002－2005年）；煤矿企业一次死亡10人以上事故中，瓦斯事故占死亡人数的71%。随着国家对安全生产的重视程度以及安全投入的逐年加大，煤炭行业安全生产状况得到明显的改善。

1 煤矿安全设备现状

1.1 自救器

自救器对于每个井下矿工生命的重要性不言而喻，在煤矿安全工作中起到重要的作用。它一般体积小，重量轻易于携带。但是在井下发生各种灾害时，自救器在及时有效地为井下工人提供充足氧气或过滤有毒气体，使矿工获取宝贵逃生时间，从而挽救生命方面的作用是不容忽视的。 所以快速、正确、有效的佩戴使用自救器对于井下工作人员来说是必须掌握的一项基本技能。自救器按其工作原理可以分为过滤式自救器和隔绝式自救器，而隔绝式自救器又可分为压缩氧和化学氧两种。20世纪80年代和90年代，我国研制了ZAL40、ZAL60、ZAL90型过滤式自救器。但由于过滤式自救器对使用环境的O2、CO、CO2浓度有严格要求，在应用中有很大的局限性。随着化学氧自救器技术的完善和成熟，过滤式自救器将被取而代之。20世纪90年代以来，采用先进技术使得化学氧自救器有了新发展。首先，研制成功了片状超氧化钾生氧剂，提高了生氧剂的强度，解决了产生粉尘引起着火的问题；其次，积极采用先进技术和国际先进标准进行设计、加工、改造和检验，开发快速生氧药层用于初期生氧代替氧烛。1998年采用欧共体标准，研制了OSR30C化学氧自救器和微机监控的仿人呼吸检验装置、AJH型化学氧自救器、AJH30B化学氧自救器。新型OSR30C自救器在德国DREGER公司检验表明，我国化学氧自救器的主要性能指标已经达到国际先进水平。

1.2 瓦斯抽放

抽放瓦斯方法的选择，主要是根据矿井（或采区、工作面）瓦斯来源、煤层赋存状况、采掘布置、开采程序以及开采地质条件等因素进行综合考虑。目前抽放瓦斯方法主要有：开采层瓦斯抽放、邻近层瓦斯抽放、采空区瓦斯抽放。我国的瓦斯抽采装备随煤炭开采强度的增长而加强，抽采瓦斯规模扩大及科技水平发展而不断完善，由原来非专用、单一型号的，逐步发展成为专用的、系列的、具有现代科技水平的抽采瓦斯装备。目前已有几十家专业厂家生产抽采钻机和抽采泵，为方便中小型煤矿使用，还开发了系列的井下移动式瓦斯抽采泵。抽采系统的监控装置是近几年发展比较快的一项技术，它由人工操作的简易监控及计量设备快速发展为自动监控的瓦斯抽采系统装置。随着现代高新技术的发展，瓦斯抽采监控技术正向自动化、智能化、网络化方面发展。

1.3 煤矿安全监控系统

煤矿安全监控系统主要用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、矿尘浓度、风速、风压、湿度、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要风机开停等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。我国安全监测监控技术应用较晚，先后研制出KJ2、KJ4、KJ8、KJ10、KJ13、KJ19、KJ38、KJ66、KJ75、KJ80、KJ92等煤矿安全监控系统。在国家尚没有统一技术标准的情况下，各自制定自己的通讯传输协议和接口、子系统标准，致使各生产厂家间的设备不能互联互通，信息不能共享，严重影响了系统作用的发挥．同时也阻碍了煤炭生产企业的技术进步和新技术的推广。

2 现阶段煤矿安全设备问题

2.1 整体水平不高，创新能力弱长

期以来涉及煤炭行业安全设备生产的一些共性、关键性和前瞻性科技问题尚未被攻克；煤矿主要灾害的识别能力、监测预警能力、防治与控制能力低；矿井防灾抗灾、事故抢险救灾、安全生产管理、事故鉴定分析水平低：煤矿安全科技贡献率低、自主创新能力弱、大多停留在人工作业阶段，安全生产的科研储备匮乏。

2.2 煤矿安全设备投入严重不足

由于政府机构改革，行业性科技攻关和原煤炭基金随之取消，使得煤矿安全科技的投入明显下降。煤炭企业长期以来低价位运行，负重爬坡，无力对安全科技进行投人。煤矿安全科技投入不足，安全科技投入没有明确的、可靠的资金渠道，严重影响了煤矿安全科技的发展。

2.3 基础理论研究滞后于实践

没有形成能够指导煤矿安全生产工作的理论体系，对煤矿主要灾害的致因机理缺乏深入研究，使得采取的技术措施针对性、可靠性和配套性不强，还不能从根本上杜绝煤矿灾害的发生。如煤与瓦斯突出的机理研究仍停留在假说阶段，尚没有成熟的理论来指导煤与瓦斯突出防治技术的开发和研究，致使突出事故时有发生。随着生产条件的变化，煤矿向深部延伸，诸如延期突出、矿震、热害、高地应力等灾害更为严重，对这些新灾害、不断出现的新问题缺乏必要的研究，还不能找到完全有效的治理措施。

2.4 科技成果推广转化率低当前

我国多数煤矿安全设备的科研成果只停留在研发阶段，不能有效地推广应用于煤矿实际生产过程中。由于缺乏内在动力机制、缺乏外在经济载体、社会投资机制不畅等三大“瓶颈”制约，导致煤矿安全科技成果转化率和产业化率极低，安全科技成果不能快速转变为先进生产力。

3 煤矿安全设备发展趋势

随着科学技术的不断迅猛发展，各种自救器、瓦斯抽采设备、安全检测技术、粉尘检测等设备的创新与研发，将会使煤矿业的安全生产走向一个更为成熟的阶段。我国煤矿业中的安全检测问题也会逐步被解决，安全技术也会渐渐赶超一些技术先进的国家。

加紧制定统一的技术标准，统一设备的传输协议、接口，统一系统标准使各生产厂家间的设备能互联互通，信息共享，充分发挥系统作用，加快煤炭生产企业的技术进步和新技术的推广。

4 结束语

随着计算机和传感器技术的推广应用，新材料、新工艺的不断发展，煤矿安全装备将向着智能化的方向发展。高新技术是煤矿安全装备的发展趋势，技术创新是煤矿安全装备的生命。面对煤矿现代化、科学化生产的需要，煤矿安全装备将实现电子化、自动化成为有头脑（计算机控制），有知觉（传感系统），有血液（液压系统），有心脏（驱动装置），有骨骼（传动、支撑机构）的机电液一体化系统。随着科学技术水平的进步和国家对煤矿安全装备研发能力的投入的增大，煤矿安全装备的发展必将走上科学化的发展之路。

参考文献

[1]余雷.煤矿安全监控系统的研究[J].中国新技术新产品,2010,9:23.

[2]刘世刚.谈煤矿安全监控系统[J].山东煤炭科技,2010,3:195.

[3]管荣根,张瑞宏,顾玲.论我国矿山机械的创新与发展[J].矿山机械,2004,9:22-231.

[4]王丽静,申永乐.煤矿安全现状及对策[J].中州煤炭,2010,10.

作者简介

张志勇（1965―），男，河南省鹤壁市人，本科，工程师，毕业于河南理工大学，现从事煤矿安全管理工作。