?1 前 言
?我國煤炭工業(yè)經(jīng)過半個世紀(jì)的發(fā)展，已成為世界第一產(chǎn)煤大國。近十年來，由于煤炭生產(chǎn)總量過大、能源結(jié)構(gòu)多樣化及高效節(jié)能技術(shù)的發(fā)展，故造成了煤炭供大于求的局面。據(jù)專家預(yù)測，到2025年以后，由于石油、天然氣資源的減少，煤炭在世界能源中的地位還會上升。總體來講，我國屬于貧油富煤國家，煤炭在國家的能源結(jié)構(gòu)中呈剛性變化，預(yù)計在21世紀(jì)中葉煤炭在一次能源中仍將占45％－50％。所以煤炭仍是事關(guān)國民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)。
我國煤炭資源豐富，而煤層賦存條件、地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，自然發(fā)火、高瓦斯、煤與瓦斯突出煤層多，致使煤礦生產(chǎn)中安全問題復(fù)雜化，而且，隨著采掘深度的加大，高產(chǎn)高效礦井的發(fā)展，煤礦又面臨著許多新的安全技術(shù)問題。
煤礦安全生產(chǎn)是關(guān)系到國家財產(chǎn)和礦工生命的大事，歷來受到黨和政府的高度重視。煤炭工業(yè)堅持“安全第一，預(yù)防為主”的方針，在“綜合治理，總體推進(jìn)”的正確思想指引下，大力開展煤炭生產(chǎn)安全技術(shù)的科學(xué)研究，尤其是在“八五”、“九五”期間取得了新的研究成果，并在煤礦得到推廣應(yīng)用。
2 煤礦安全技術(shù)的科學(xué)研究
2.1 瓦斯防治技術(shù)?
煤礦瓦斯的危害主要表現(xiàn)在瓦斯窒息和爆炸事故方面；同時煤礦瓦斯大量地排入大氣，增大了大氣層的溫室效應(yīng)，惡化了氣象條件。??
煤田煤層瓦斯含量的預(yù)測及礦井瓦斯涌出量的預(yù)測技術(shù)：研究了地勘鉆孔瓦斯解吸與影響因素，確立了統(tǒng)一的較完善的煤層瓦斯含量、礦井瓦斯涌出量的預(yù)測方法，實現(xiàn)了從含量測定、涌出量預(yù)測，到礦井瓦斯地質(zhì)繪圖的微機(jī)化、自動化和規(guī)范化，其預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)80～85％。?
瓦斯抽放技術(shù)：煤層瓦斯抽放是礦井瓦斯的治本措施，在“八五”、“九五”期間，實施了本層、鄰近層、穿層、采空區(qū)瓦斯抽放。研究了綜采工作面超前強(qiáng)化抽放瓦斯方法及工藝裝備，試驗成功200－500m巖石水平長鉆孔抽鄰近層的瓦斯，煤層水平（250m）長鉆孔及預(yù)裂控制爆破強(qiáng)化抽放本層瓦斯的綜合抽放技術(shù)等，使工作面瓦斯抽放率提高20％。水泥擴(kuò)孔技術(shù)是利用鉆機(jī)通過鉆桿、鉆頭沿鉆孔噴出高壓水射流，以旋轉(zhuǎn)式切割擴(kuò)孔，其效果十分明顯，單孔抽瓦斯量提高0.6～1.0倍。??
2.2 煤與瓦斯突出防治技術(shù)??
我國的防突技術(shù)經(jīng)歷了安全防護(hù)、防治技術(shù)措施和綜合防治階段。1988年制定并頒布實施的《防治煤與瓦斯突出細(xì)則》，把我國防突技術(shù)總結(jié)為：預(yù)測、防突措施、效果檢驗和安全防護(hù)措施的四位一體，經(jīng)過“八五”、“九五”期間的深化，將我國的防突技術(shù)提高到世界領(lǐng)先水平。?
煤與瓦斯突出預(yù)測技術(shù)：完善了采掘工作面鉆孔方式的突出預(yù)測指標(biāo)和臨界值確定方法，研制成功以鉆屑瓦斯解吸特性和鉆屑量來綜合判斷煤層突出危險的ATY、WTC預(yù)測儀。經(jīng)在50個局礦的推廣應(yīng)用，已安全掘進(jìn)突出煤層15萬多米巷道，不突出預(yù)報準(zhǔn)確率達(dá)100％，突出預(yù)報準(zhǔn)確率達(dá)60～70％，其防災(zāi)工程量減少50％。??
研究了以測定AE聲發(fā)射事件、瓦斯涌出狀態(tài)和煤壁溫度變化等指標(biāo)的非接觸式預(yù)測方法，并開發(fā)出KJ54型安全監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備環(huán)境監(jiān)測與突出危險實時監(jiān)測的功能。另外利用無線電波透視、天然電磁輻射、地質(zhì)雷達(dá)等物探技術(shù)，對突出煤層的區(qū)域性預(yù)測，進(jìn)行了初步試驗。??
防突技術(shù)在改進(jìn)、完善、提高開采保護(hù)層、預(yù)抽煤層瓦斯、超前排放鉆孔、深孔松動爆破和水力沖孔等技術(shù)措施外，重點研究了機(jī)采、機(jī)掘工作面的防突技術(shù)，建立了一套突出區(qū)域預(yù)測、長鉆孔控制預(yù)裂爆破、水力疏松相結(jié)合的綜采工作面防突工藝；在機(jī)掘工作面重點研究了與掘進(jìn)機(jī)形成機(jī)械、液壓、操作為一體的全液壓防突鉆孔、割槽裝置及工藝技術(shù)；“九五”期間研制了QFZ－22型輕便防災(zāi)鉆機(jī)，集強(qiáng)力鉆孔與防卡鉆功能于一體，是實施超前排放鉆孔的高效、輕便鉆機(jī)。對地質(zhì)構(gòu)造破壞帶和嚴(yán)重突出礦井。提高了整套綜合治理突出技術(shù)，在四位一體的防突措施基礎(chǔ)上，發(fā)展為合理采掘部署、突出預(yù)測預(yù)報、防突措施、措施的效果檢驗、安全防護(hù)措施的五步配套綜合防突體系。
2.3 粉塵防治技術(shù)
隨著綜采、綜掘、高產(chǎn)高效工作面的發(fā)展，煤礦粉塵污染問題更為突出,經(jīng)“八五”期間的科技攻關(guān),防降塵技術(shù)有較大發(fā)展。?
綜采工作面的防塵技術(shù)：進(jìn)一步完善和加強(qiáng)煤層注水，實施長鉆孔深封孔技術(shù)；開發(fā)了水泥砂漿封孔泵，解決了封孔難的問題，提高了煤層注水降塵的效果，對采煤機(jī)采煤產(chǎn)生的粉塵實施含塵風(fēng)流控制。高壓水外噴霧降塵技術(shù)，對液壓支架、放煤口實施自動控制水噴霧降塵技術(shù)，較好地降低了粉塵濃度。?
機(jī)掘工作面的除塵技術(shù)：改進(jìn)和完善了系列濕式除塵器的技術(shù)特性，提高了除塵效率。近10年來，為有效地控制呼吸性粉塵，重點開發(fā)了布袋除塵器，其處理風(fēng)量達(dá)到230～250m3/min,工作阻力2083Pa，總粉塵和呼吸性粉塵的除塵效率分別達(dá)99.5％和95.5％，不足的是體積較大，制造成本較高。對轉(zhuǎn)載點開發(fā)了氣流循環(huán)除塵裝置.用密閉罩將轉(zhuǎn)載點塵源與外界內(nèi)流場隔離，在罩內(nèi)引射氣流循環(huán)除塵。為提高水噴霧降塵的效果。研究了聲波霧化、磁化水、預(yù)荷電噴霧降塵新技術(shù)。?
