畢思存

摘 要：近些年來(lái)，煤礦事故頻發(fā)，由此導(dǎo)致的一系列安全問(wèn)題引起人們的廣泛關(guān)注。與此同時(shí)，煤礦災(zāi)害預(yù)警技術(shù)作為煤礦災(zāi)害防控中十分重要的一項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域，受到越來(lái)越高的重視。而煤礦通防災(zāi)害預(yù)警預(yù)控，是該領(lǐng)域中的主要分支之一。通過(guò)對(duì)通防災(zāi)害預(yù)警預(yù)控技術(shù)的研究，可以對(duì)煤礦中各類(lèi)災(zāi)害起到有效的預(yù)報(bào)及防控作用，在事故發(fā)生時(shí)，及時(shí)提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，從而將事故災(zāi)害降至最低。對(duì)煤礦災(zāi)害防控中的通防災(zāi)害預(yù)警預(yù)控技術(shù)的相關(guān)技術(shù)原則、方法思路等，作簡(jiǎn)要闡述。

關(guān)鍵詞：煤礦 災(zāi)害 預(yù)警 預(yù)控

中圖分類(lèi)號(hào)：TD76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）009-030-02

1 概述

在人類(lèi)歷史上，采煤技術(shù)起步早，發(fā)展快，一直是一項(xiàng)與人們生活、生產(chǎn)息息相關(guān)的采礦技術(shù)。煤炭，作為工業(yè)的糧食，滿(mǎn)足著各行各業(yè)的動(dòng)力需求。自18世紀(jì)以來(lái)，采煤工業(yè)不斷發(fā)展，為各國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到了很好的助力作用，同時(shí)，也為人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步與發(fā)展做出了很大的貢獻(xiàn)。

然而，在另一方面，由于煤炭開(kāi)采量的日益增長(zhǎng)，開(kāi)采深度的逐漸增加，一系列安全問(wèn)題也逐步顯現(xiàn)。特別是近些年來(lái)，瓦斯爆炸、煤塵爆炸、礦井火災(zāi)等煤礦事故在世界各地頻頻發(fā)生，給人們的人身安全及經(jīng)濟(jì)安全均造成了極大的損失。事故慘劇的發(fā)生引起人們的普遍深思，由此，煤礦災(zāi)害防控技術(shù)得到越來(lái)越多的關(guān)注，人們逐步意識(shí)到，煤礦災(zāi)害預(yù)警預(yù)控技術(shù)，應(yīng)該與煤礦開(kāi)采業(yè)同步發(fā)展前進(jìn)，也只有這樣，方能保證煤礦開(kāi)采的過(guò)程中各類(lèi)災(zāi)害事故得到很好的預(yù)防，煤礦工人的人身安全以及國(guó)家、社會(huì)的經(jīng)濟(jì)利益才能得到有效的保障。

煤礦通防技術(shù)，是針對(duì)煤礦中包括瓦斯、煤塵等在內(nèi)的易燃易爆物質(zhì)作出災(zāi)害預(yù)報(bào)及防控的一項(xiàng)技術(shù)手段，通過(guò)這一技術(shù)的實(shí)施，非但可以對(duì)煤礦中各類(lèi)通防事故起到很好的預(yù)防、控制作用，還可以建立起災(zāi)害應(yīng)對(duì)措施庫(kù)，為日后各類(lèi)事故的預(yù)警預(yù)控起作出充分的準(zhǔn)備。

2 煤礦通防災(zāi)害事故分析

煤礦通防事故的頻頻發(fā)生，給國(guó)家、集體以及每個(gè)煤礦工作人員都帶來(lái)了巨大的損失，近些年來(lái)，通常發(fā)生的煤礦通防事故包括頂板事故，煤塵導(dǎo)致的事故，水災(zāi)、火災(zāi)事故，瓦斯導(dǎo)致的事故等等，任何一次事故的發(fā)生都不是偶然的，往往都是由于一系列人為或可控的自然因素所致。因此，倘若通過(guò)合理的分析，便可以對(duì)事故緣由進(jìn)行有效的把握，從而有針對(duì)性的提出相應(yīng)的預(yù)防及應(yīng)對(duì)措施，有效降低事故發(fā)生率。

煤礦通防事故類(lèi)型具有明顯的多樣性，然而不同的事故之間也存在著明顯的相似性，即所有事故均存在的偶然性，因果性，規(guī)律性，必然性，以及可預(yù)測(cè)性等等。

其中，偶然性是指事故在發(fā)生過(guò)程中以及發(fā)生后導(dǎo)致的后果的不可預(yù)知性，比如某些不安全因素長(zhǎng)期積累，在某一不可預(yù)知時(shí)刻導(dǎo)致事故爆發(fā)；同時(shí)，同一類(lèi)事故在爆發(fā)時(shí)的具體形式也是具有其偶然性的；另外，事故發(fā)生之后，其危機(jī)范圍以及導(dǎo)致的破壞程度等等，均不是事故發(fā)生前即可進(jìn)行完全預(yù)測(cè)的。因此，對(duì)于煤礦通防災(zāi)害的預(yù)警預(yù)控工作并不等同于在事故發(fā)生前即對(duì)其百分之百的預(yù)知，而是通過(guò)現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)進(jìn)行最大程度的預(yù)測(cè)，并將事故危害程度降至最低。

除偶然性外，煤礦通防事故還具有規(guī)律性、因果性以及必然性等特點(diǎn)。每次事故的發(fā)生終有其必然的原因，比如天氣因素，人為失誤等等，并且各類(lèi)不安全因素所導(dǎo)致的事故類(lèi)型也常常尤其對(duì)應(yīng)的規(guī)律性，一旦某一類(lèi)或幾類(lèi)不安全因素被積聚，則事故的發(fā)生通常是不可避免的。因此，在事故的預(yù)警預(yù)控過(guò)程中，可以對(duì)事故的特征進(jìn)行分析，通常情況下，只需對(duì)其某一環(huán)節(jié)進(jìn)行截?cái)?，便可以有效的?duì)事故的發(fā)生進(jìn)行避免。因此，這便要求我們對(duì)各類(lèi)事故發(fā)生的起因及主控因素進(jìn)行深入分析，把控事故發(fā)生線(xiàn)索，遵循客觀(guān)規(guī)律對(duì)煤礦通防事故實(shí)施預(yù)警預(yù)控。

3 煤礦通防災(zāi)害預(yù)警技術(shù)

煤礦通防災(zāi)害預(yù)警技術(shù)指的是在災(zāi)害發(fā)生之前，對(duì)于大量前期發(fā)生的煤礦通防災(zāi)害資料進(jìn)行整理和總結(jié)，對(duì)該類(lèi)事故的特點(diǎn)進(jìn)行分析，并有針對(duì)性的對(duì)其進(jìn)行分類(lèi)備案，實(shí)現(xiàn)對(duì)災(zāi)害發(fā)生前的提前控制、預(yù)防的效果。在該類(lèi)技術(shù)的實(shí)施過(guò)程中，通常是利用數(shù)學(xué)建模的辦法，對(duì)事故的發(fā)生進(jìn)行數(shù)值模擬，通過(guò)模型把握事故發(fā)生時(shí)的特點(diǎn)，依據(jù)這些分析提出相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略。在預(yù)警技術(shù)開(kāi)展時(shí)，要首先通過(guò)前期分析對(duì)各類(lèi)事故提出相應(yīng)的預(yù)警指標(biāo)，并依據(jù)不同的事故類(lèi)型及危害程度設(shè)計(jì)不同的預(yù)警信號(hào)，并劃分預(yù)警等級(jí)。在事故發(fā)生之前，即可對(duì)事故作出不同級(jí)別的警報(bào)提示，從而對(duì)事故的發(fā)生起到有效的預(yù)報(bào)及防控作用，最大程度上避免了事故的發(fā)生，減少了因煤礦通防災(zāi)害引發(fā)的各類(lèi)損失。

3.1 煤礦通防災(zāi)害預(yù)警準(zhǔn)則

所謂預(yù)警準(zhǔn)則，指的是對(duì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)報(bào)時(shí)的依據(jù)，只有制定了合理有效災(zāi)害預(yù)警準(zhǔn)則，才能在事故發(fā)生前做出科學(xué)的、規(guī)范的、準(zhǔn)確性高的預(yù)報(bào)提示工作。在準(zhǔn)則的制定過(guò)程中，首先要考慮的是相關(guān)的規(guī)定，即《煤礦安全規(guī)程》等，同時(shí)，也要借鑒其他的各類(lèi)安全規(guī)程標(biāo)準(zhǔn)，綜合制定出相應(yīng)的預(yù)警準(zhǔn)則。

以“否決”為優(yōu)先指標(biāo)的預(yù)警準(zhǔn)則為例。通常，此類(lèi)情況下，總體的危害性評(píng)價(jià)位于評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)的第二位，在進(jìn)行實(shí)際評(píng)判時(shí)，兩者是綜合進(jìn)行的。在對(duì)災(zāi)害事故進(jìn)行評(píng)判時(shí)，對(duì)照事故的各項(xiàng)指標(biāo)，首先依據(jù)“否決”標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷，在各項(xiàng)判斷指標(biāo)中，凡有某一類(lèi)指標(biāo)達(dá)到“否決”規(guī)定的判斷標(biāo)準(zhǔn)，則將該事故按照嚴(yán)重或較為嚴(yán)重定級(jí)。此后，再根據(jù)標(biāo)定后的災(zāi)害等級(jí)進(jìn)行判定，若尚未達(dá)到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，則無(wú)需進(jìn)行警報(bào)警示，但仍需繼續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)搜索工作；若已達(dá)到預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)，則必須進(jìn)行相應(yīng)不同級(jí)別的報(bào)警措施。

3.2 煤礦通防災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)

如前所述，煤礦通防災(zāi)害類(lèi)型具有明顯的多樣性，因而其各自對(duì)應(yīng)的通防災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)也各有不同。仍以“否決”為優(yōu)先指標(biāo)的預(yù)警類(lèi)型為例，預(yù)警指標(biāo)通常包括首要的否決性指標(biāo)，以及相應(yīng)的一般性指標(biāo)兩類(lèi)。對(duì)于瓦斯爆炸事故、火災(zāi)事故、水災(zāi)事故等煤礦通防災(zāi)害，否決性指標(biāo)通常包括危害性氣體的濃度指標(biāo)，即瓦斯?jié)舛戎笜?biāo)以及一氧化碳、乙烯的濃度指標(biāo)等等；一般性指標(biāo)則通常指的是對(duì)危害性氣體的判斷結(jié)果，即瓦斯爆炸事故危害性判斷結(jié)果，火災(zāi)、水災(zāi)所致事故危害性判斷結(jié)果，氣體流通系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化程度危害性判斷結(jié)果，等等。

3.3 煤礦通防災(zāi)害預(yù)警方法

依據(jù)不同類(lèi)型的煤礦通防災(zāi)害預(yù)警指標(biāo)，通過(guò)對(duì)多種煤礦數(shù)據(jù)資料的搜集，可以提出兩類(lèi)相應(yīng)的預(yù)警方法，即煤礦通防預(yù)警的靜態(tài)方法以及動(dòng)態(tài)方法。兩種方法各有其明顯的優(yōu)勢(shì)與不足，故在實(shí)際操作過(guò)程中，兩類(lèi)方法分別進(jìn)行，但所得預(yù)警結(jié)果又相互結(jié)合相互參考，共同完成煤礦通防災(zāi)害的防控任務(wù)。

3.3.1 煤礦通防災(zāi)害靜態(tài)預(yù)警方法

靜態(tài)預(yù)警是以分析、評(píng)判為主要工作內(nèi)容的一類(lèi)預(yù)警方法。通過(guò)對(duì)前期災(zāi)害數(shù)據(jù)及災(zāi)害資料的搜集整理，靜態(tài)預(yù)警需將這些數(shù)據(jù)與相應(yīng)的判定指標(biāo)進(jìn)行對(duì)照，凡超出臨界值的事故類(lèi)型，則判定其為高或較高的危險(xiǎn)事故類(lèi)型，并對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)警報(bào)提示。靜態(tài)預(yù)警方法在實(shí)際操作過(guò)程中簡(jiǎn)單方便，適用范圍廣且結(jié)果直觀(guān)明了，但其也存在很強(qiáng)的局限性，即只能夠?qū)Ξ?dāng)前的礦內(nèi)狀況進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，而無(wú)法起到很好的預(yù)報(bào)作用，判斷作用強(qiáng)但實(shí)際預(yù)警作用不夠突出。因此，必須結(jié)合相應(yīng)的綜合指標(biāo)預(yù)測(cè)方法對(duì)煤礦通防事故的危害程度進(jìn)行提前的動(dòng)態(tài)分析及事前預(yù)測(cè)工作，及動(dòng)態(tài)預(yù)警方法。

3.3.2 煤礦通防災(zāi)害動(dòng)態(tài)預(yù)警方法

與靜態(tài)預(yù)警方法中簡(jiǎn)單的對(duì)照評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析判斷不同，煤礦通防災(zāi)害動(dòng)態(tài)預(yù)警方法需要對(duì)一段時(shí)期中煤礦內(nèi)的各類(lèi)指標(biāo)，如瓦斯?jié)舛?、一氧化碳濃度、通風(fēng)程度等進(jìn)行跟蹤分析，并依據(jù)曾發(fā)生過(guò)事故的多類(lèi)指標(biāo)與災(zāi)害類(lèi)型對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行相應(yīng)的判斷，從而在某類(lèi)指標(biāo)達(dá)到某危害程度時(shí)發(fā)出災(zāi)害預(yù)測(cè)警報(bào)，從而實(shí)現(xiàn)災(zāi)害的預(yù)警目的。由于資料搜集及使用均非一成不變的，因而成此類(lèi)方法為煤礦通防預(yù)警的動(dòng)態(tài)方法。

3.4 煤礦通防事故預(yù)警信號(hào)

煤礦通防事故類(lèi)型多樣，其破壞程度也是不盡相同的。依據(jù)其各自的破壞形式，可將事故類(lèi)型劃分為特別重大事故、重大事故、較為重大事故以及其他破壞性較小的事故類(lèi)型。其中，各個(gè)級(jí)別的重大事故均具有較強(qiáng)的破壞性，往往對(duì)國(guó)家、社會(huì)以及個(gè)人的人身及財(cái)產(chǎn)安全造成極為嚴(yán)重的損失，一旦發(fā)現(xiàn)此類(lèi)的事故潛在危害，則需要立刻采取相應(yīng)的措施進(jìn)行潛在危害排查。在對(duì)煤礦通防災(zāi)害進(jìn)行定級(jí)時(shí)，所依據(jù)的判斷因素是多種多樣的，個(gè)判定因素之間相互影響，彼此制約，方能得出最終的定級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。目前，我國(guó)將事故危害劃分為四個(gè)級(jí)別，由重至輕依次為需立即采取措施進(jìn)行處理的事故；在規(guī)定期限內(nèi)需處理完畢的事故；要求需要進(jìn)行處理的事故；以及雖在目前的狀況下可以接受，但必須進(jìn)行追蹤監(jiān)控，防止問(wèn)題惡化的事故。并對(duì)給予了這四類(lèi)事故不同的顏色警報(bào)，依次為紅色預(yù)警、橙色預(yù)警、黃色預(yù)警以及藍(lán)色預(yù)警。

4 煤礦通防災(zāi)害預(yù)控技術(shù)

4.1 煤礦通防災(zāi)害預(yù)控技術(shù)概況

預(yù)警技術(shù)的核心問(wèn)題是對(duì)災(zāi)害進(jìn)行提前的報(bào)警，以對(duì)煤礦工作人員起到警示的作用。而相應(yīng)的，煤礦通防災(zāi)害預(yù)控技術(shù)則指的是在接收到不同類(lèi)型的預(yù)警之后，人們所應(yīng)采取的各類(lèi)相關(guān)措施，從而對(duì)災(zāi)害起到有效的控制效果。在預(yù)控技術(shù)中，針對(duì)不同級(jí)別的預(yù)警結(jié)果，需要對(duì)各類(lèi)災(zāi)難形式進(jìn)行分析，如災(zāi)害的發(fā)生類(lèi)型，破壞對(duì)象，危害程度，等等，并對(duì)其提出一系列的控制措施。這樣，一旦發(fā)現(xiàn)煤礦災(zāi)害發(fā)生的潛在可能性，即可立即采取相應(yīng)的控制措施進(jìn)行預(yù)防；或者，在災(zāi)害發(fā)生之初，即對(duì)其實(shí)施控制措施，避免重大事故的發(fā)生。

煤礦通防災(zāi)害的預(yù)控技術(shù)在實(shí)施過(guò)程中采取人工操作與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的辦法，其中，計(jì)算機(jī)技術(shù)可以對(duì)各種災(zāi)害警報(bào)進(jìn)行充分準(zhǔn)確的分析，并在應(yīng)對(duì)各類(lèi)災(zāi)害預(yù)警是作出快速的反應(yīng)，但是，由于計(jì)算機(jī)應(yīng)變能力較差，面對(duì)災(zāi)害的多變性，無(wú)法進(jìn)行及時(shí)的措施結(jié)合或措施調(diào)整，故不能作為煤礦災(zāi)害預(yù)控過(guò)程中的主要技術(shù)措施。而災(zāi)害預(yù)控中的相關(guān)技術(shù)人員，特別是從事了多年此類(lèi)預(yù)控工作的相關(guān)專(zhuān)家，他們對(duì)于煤礦通防災(zāi)害的預(yù)控工作經(jīng)驗(yàn)豐富，實(shí)踐能力及應(yīng)變能力強(qiáng)，在災(zāi)害發(fā)生之初即可采取有針對(duì)性的有效措施，故而可以對(duì)災(zāi)害進(jìn)行有效的規(guī)避。這些技術(shù)人員及專(zhuān)家是煤礦通防災(zāi)害預(yù)控過(guò)程中的主力成員。

4.2 煤礦災(zāi)害預(yù)控對(duì)策庫(kù)

在煤礦災(zāi)害預(yù)警的前提之下，預(yù)控技術(shù)提出不同類(lèi)型預(yù)警結(jié)果所對(duì)應(yīng)的預(yù)控措施，并將這些措施形成統(tǒng)一的對(duì)策庫(kù)，以便于事故發(fā)生時(shí)策略的快速調(diào)撥。

預(yù)控對(duì)策庫(kù)的建立過(guò)程不應(yīng)簡(jiǎn)單的無(wú)序進(jìn)行，而應(yīng)根據(jù)相關(guān)的制度標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)一定的原則建立。這些原則包括系統(tǒng)性原則、針對(duì)性原則、時(shí)效性原則、動(dòng)靜結(jié)合原則以及可靠性原則等等。依據(jù)上述原則，方可開(kāi)展對(duì)各類(lèi)煤礦通防災(zāi)害的防控對(duì)策提出。

以瓦斯爆炸事故為例，針對(duì)不同破壞程度的瓦斯爆炸事故，提出相應(yīng)預(yù)控措施庫(kù)如下：

（1）對(duì)于安全類(lèi)預(yù)警提示，無(wú)需進(jìn)行預(yù)控措施。

（2）對(duì)于潛在危害指標(biāo)正在上升，但尚未發(fā)生災(zāi)害的預(yù)警提示，依據(jù)方式火災(zāi)發(fā)生的原則，需嚴(yán)格控制高溫?zé)嵩?，?yán)禁明火及潛在火源，嚴(yán)禁使用易燃易爆原料，防止高溫、摩擦引發(fā)火災(zāi)等措施。

（3）對(duì)于采取措施后，潛在危害指數(shù)下降的預(yù)警提示，應(yīng)依據(jù)防止火災(zāi)蔓延的原則，在適當(dāng)?shù)奈恢媒⒎阑痖T(mén)，設(shè)立井上及井下消防器材庫(kù)，保持通風(fēng)條件及通風(fēng)措施運(yùn)行良好等措施。

總之，針對(duì)不同類(lèi)型的煤礦通防災(zāi)害，需提出多種與之相對(duì)應(yīng)的災(zāi)害預(yù)控措施庫(kù)，為后期災(zāi)害控制系統(tǒng)打下有效基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

預(yù)防煤礦通防災(zāi)害發(fā)生，進(jìn)行相關(guān)的預(yù)警預(yù)報(bào)技術(shù)研究是十分重要且必要的。煤礦開(kāi)采等相關(guān)領(lǐng)域在發(fā)展采礦技術(shù)的同時(shí)，更應(yīng)及時(shí)跟進(jìn)災(zāi)害防控技術(shù)的研究，對(duì)于各種類(lèi)型的煤礦災(zāi)難實(shí)施有效的控制措施，從而避免事故悲劇的再次發(fā)生，為國(guó)家、集體利益及個(gè)人的人身安全提供科學(xué)、有效地保障。

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