陕西澄合山阳煤矿有限公司 715300
摘要：煤炭是一种不可再生资源，据统计，我国煤炭产量约占全球产量的42%，煤炭消费量也居世界前列，因此，我国也是世界上煤炭灾害最严重的国家之一。本文重点分析国内煤矿灾害基本情况，阐述煤矿灾害多样性特点，并以现实煤矿事故灾害为例，结合煤矿灾害特点分析煤矿事故的预警条件，提出煤矿灾害的预警预控技术，以在日后煤矿灾害事故发生时能够有效预警，高效控制，减少最低人数伤亡。
关键词：煤矿灾害特点；煤矿事故；预警条件
1、近年中国煤矿灾害事故基本情况
全国煤矿的较大事故灾害以瓦斯和水害居多，据统计，截止到2019年年底，我国累积瓦斯灾害数已经突破16400多次，占世界瓦斯灾害比重40%，并且，几乎我国所有的煤炭矿井，都会有瓦斯气体流出，平均每年超过150亿m³。国内，不同地区煤炭灾害的基本情况也是不同，如西南地区，煤矿井资源大多为新开发，却存在煤炭存储条件差、安全条件差、机械化落后、瓦斯、水害等问题，而东北地区，煤炭资源丰富，却因开采时间较早，设备老化严重，事故也是时有发生。中西部如山西等地，以煤炭资源丰富出名，却因煤炭资源大量开采滋生严重安全隐患，在全国煤矿重大事故的发生数和死亡人数排名靠前。自新中国成立以来，我国死亡超100人以上重大煤矿事故为25起，尤其秋冬季是事故高发期，近年来虽有缓解的趋势，却仍是国家安全工作的重点。
2.事故发生时人员伤亡严重
举一起最新发生的煤矿灾害事例，2020年11月4日，山西铜川的乔子梁煤矿发生了瓦斯突出性事故，事故造成4人死亡，4人失联，可定性为较重大事故，事故造成原因是矿井瓦斯浓度含量过高。事故发生后，有超过100人参与施救过程，却因瓦斯浓度过高，不敢及时参与施救，因此可看出瓦斯突出性事故的严重性。据2019年统计数据，在一次性死亡人数超10人以上的重大事故中，瓦斯事故占总事故80%左右，平均每一起瓦斯事故，约有3.3人死亡；在所有煤矿事故灾害中，发生顶板事故的概率最高，占总事故55%左右，死亡人数占总事故43%左右。瓦斯事故、顶板事故和水害总量，占总事故90%以上。因此，想要最大排除煤矿灾害威胁，最主要是从瓦斯、顶板和水害三方面入手。
随着国内煤炭需求量的增加，煤炭矿区开采力度的增大，不仅带来了严重的瓦斯、顶板等灾害问题，火害也是主要防控工作。因为矿井中存在大量煤尘，任何一起火害的发生都会带来难以估量的损失，其引发的连锁反应，如瓦斯和煤尘爆炸等事故，轻的会干扰到煤矿井的正常作业，严重的直接导致煤矿井报废，造成大量人员伤亡。在国内所有矿井火灾事故中，主要以自燃火灾为主。自燃火灾的形成需要一定的形成条件，在煤炭吸附氧气的过程中产生大量的热量，因此，可以说大部分煤矿火灾都是可以控制及预警的。
3、煤矿事故的预警条件
通俗点来讲，煤矿灾害种类多样，大概可分为这六类：（1）塌方；（2）矿尘爆炸；（3）瓦斯突出性爆炸；（4）矿井火灾；（5）矿井水灾；（6）机电事故。其基本特点就是危害性强、损失巨大，而为了进一步减少煤矿灾害的发生，就要对煤矿灾害的预警条件进行了解，及时做好煤矿事故的预警工作。在此过程中我们需要着重强调的预警条件有：
3.1瓦斯及煤尘爆炸预警条件
作为煤矿安全事故中较为常见的两种，瓦斯和煤尘爆炸带来的人员伤亡及经济损失数值是十分客观的。但需要注意的是，二者爆炸所需的环境条件是弯曲那不一样的，瓦斯爆炸需要同时出现如下几个条件：第一，瓦斯浓度数值维持在5～16%之间。第二，环境区域的氧气浓度超过12%。第三，负责引爆的火源温度需要达到650～750℃。而煤尘由于本身具备爆炸特性，为此，只需要其浓度数值位于45g/m3～2000g/m3的情形下，出现温度维持在700～800℃的能够引爆煤尘的热源便可发生爆炸。在此两类爆炸事故发生之前，会出现的预警条件包括如下几点：第一，明显感觉到爆炸源附近的空气出现颤动的现象。第二，在部分情况下会发出嘶嘶的空气流动声音。之所以会在行为及声状出现变化，主要是因为爆炸源头在发生爆炸之前吸收数量众多的氧气，为此，在工作人员听到这类异响的时候，需要及时上报信息的同时，以最快的速度有秩序撤退。
3.2冒顶事故出现的征兆
在开采煤矿的时候，冒顶事故作为又一类较为常见的事故，其预警条件可以分为如下几种：第一，采煤工作面的事故预警。往往会在顶板出现断裂的声音，而在煤炭采空区的顶板上还会出现闷雷一般的声音及掉渣现象，甚至于出现顶板了；裂缝数量增加或者是裂隙宽度的拓宽的现象。此外，煤壁在遭受压力影响的情况下煤炭质地会变得酥脆柔软，出现片帮增多的现象。同时，“破顶、钻底”活柱迅速下缩，并连续发出咯咯的声音，而瓦斯煤层的瓦斯涌出量会突然增加。第二，掘进及巷修工作面事故预警。顶板方面的出现的预兆先现象和采煤工作面基本一致，同时有淋水的顶板淋水会显著增加。同样的运输和通风巷道在发生事故之前也会同样出现这些预警条件。在发现这些预警条件之后，相关人员需要及时秩序撤离，并在到达安全区之后及时上报。而在当发生冒顶来不及撤到安全地点的时候，遇险者应靠煤帮贴身站立避灾，但要注意煤壁片帮伤人，并且遇险人员要积极配合外部的救援工作。
4、优化煤矿灾害的预警预控管理工作对策
4.1创新开采技术，提高预警效果
据调查显示，近年来我国的煤矿开采事故死亡率连续下降，这在很大程度上是因为新时期信息技术的提高、机械化程度的不断加强、智能化技术的不断发展。因此，为有效优化煤矿灾害的预警预控技术，国家应加强政策引导，合理规划煤矿开采企业的定位和经营权限，加大煤矿安全生产的投入资金比例，不断创新和优化灾害预警装备，提高其使用效果；煤矿企业要加大开采机器设备的投入力度，积极引入先进的监测、采掘和预警装备，根据开采施工环境的不同来选择具有施工可行性以及较高预警能力的开采技术和预警装备，提高预警效果，重视培养相关人员的综合素质，针对以往事故发生的原因进行预防控制，以进一步提高开采安全系数，保证开采工作人员的安全。
4.2加强质量监督管理
开采过程中相关管理人员和责任人要做好开采现场的质量监督管理工作，对施工现场环境、设施设备以及采矿人员实行分化管理，做好煤矿开采工作的细节划分，安排专门的监督管理人员进行煤矿灾害预警信息的监测，高效预防灾害事故的发生；加大现场的安全宣传教育，让所有工作人员明确采矿流程和灾害报警信号，确保报警信号响起的瞬间所有人员能够采取有效措施，来调配所有资源，做好灾害的预防工作；加大科学监管力度，坚持预防为主的原则，强化煤矿灾害事故风险分区、分级控制，严格按照《煤矿安全规程》来进行灾害预警，建立科学化、信息化、标准化的安全生产监管机制，做好煤矿灾害预警机制建设。
4.3完善灾害预警预控技术
煤矿灾害的预警预控技术主要包括静态预警方法和动态预警方法两种。在煤矿开采的过程中要加大各部门之间的信息沟通，首先，利用信息技术建立信息共享平台，明确煤矿灾害预警信号，将以往煤矿灾害的发生特点和数据信息输入到数据库中，利用大数据分析技术，来优化灾害发生时的预警方案以及预控措施，科学有效控制煤矿灾害，避免更大事故的发生；其次，严格监控煤矿开采时的数据信息，将其与灾害数据判定指标进行实时对比分析，一旦发现其超过了临界值，就要对其进行静态报警提示，以便相关人员对其采取预控技术；最后，为确保信息的准确以及预警的及时，要严格按照操作规定来进行开采，确保可以连续获取一定时间段的矿内信息，然后根据以往数据来进行具体分析，从而在灾害没有发生之前就进行预防动态预警，有效保证开采人员的安全。
4.4提高煤矿工作人员素养
通过提高采矿人员的薪资待遇，可以吸引更多的优秀人才投入到煤矿资源的开采过程中，煤矿企业要重视挑选采矿能力水平较高、综合素质优秀的人才来进行开采工作；加大对采矿人员的培训力度，强调安全至上的原则，提高其安全意识，还需要定期培训采矿人员的开采技能和注意事项，使其拥有丰富的采矿知识和地质地矿知识，能够正确选择采矿技术和灵活使用各项设施设备；重视安全管理，制定现场操作标准，合理处理开采过程中产生的废弃物，加大人们的安全意识，有效控制瓦斯、运输和顶板等事故发生的关键因素，提高其综合素质，当煤矿灾害发生时能够在第一时间正确处理，及时发出预警信息，将煤矿灾害的损失降到最低，以此保障所有煤矿工作人员的生命财产安全。
5、结语
总而言之，据2020年最新统计显示，在国内已探明化石能源总量中，煤炭资源含量超96%，国内煤炭总产量约为27.93亿吨，占全球煤炭总产量4成以上，因此，煤炭安全一直是国内工业发展中最严峻的考验。
参考文献：
[1]守初心履行监察使命查隐患防范煤矿事故[J].当代工，2020（02）：1-3.