依靠科学技术进步 提高煤矿安全保障能力

安全文化网 www.anquan.com.cn

　　一、煤矿安全科技工作的机遇与挑战

　　1.建设创新型国家战略的实施，煤矿安全科学技术面临新的发展机遇。党中央、国务院就召开了新世纪第一次全国科学技术大会，提出建设创新型国家，为全面建设小康社会提供强有力的支撑。中共中央、国务院专门作出了《关于实施科技规划纲要增强自主创新能力的决定》。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）》全国科学技术大会确立了新时期我国科学技术发展的指导方针：自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来。

　　国务院印发了《实施<国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）>若干配套政策的通知》大幅度增加科技投入，确保财政科技投入的稳定增长。加大对企业自主创新投入的所得税前抵扣力度、允许企业加速研究开发仪器设备折旧等税收激励政策采取政策性、企业金融支持措施建立自主创新产品政府采购制度，支持自主创新鼓励引进消化吸收再创新，支持产学研联合开展消化吸收和再创新切实保护知识产权加强科技创新基地与平台建设，加大对公益类科研机构的稳定支持力度。

　　2.煤矿安全科技工作已列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》“公共安全”列为重点领域。“国家公共安全应急平台建设和重大生产事故预警与救援”确立为优先主题。“矿井瓦斯、突水、动力性灾害预警与防控技术”作为重点研究内容。

　　3.煤矿安全科技是解决煤矿安全生产问题的治本之策

　　国务院第81次常委会确定采取7项科技性措施大力开展瓦斯集中整治，切实防范重特大瓦斯事故发生。国务院第116次常务会议明确了7项断然措施、12项治本之策。十届人大四次会议《政府工作报告》确定了7个方面的“标本兼治，重在治本”任务。温家宝总理在今年全国安全工作会议上提出了重点抓好的10项工作。这些措施中,都突出强调科技是改善煤矿安全生产形势的治本之策。

　　4.建立了一批煤矿安全科技的基础设施

　　2003年国家发展改革委批准建设的“煤矿安全技术国家工程研究中心”通过专家验收项目完成总投资6537.27万元，其中国家投资2500万元。该中心依托煤科总院重庆分院进行建设建成了3个重点实验室、2条中试线，形成了完善的瓦斯、粉尘、爆炸、火灾、通风的成套技术以多种形式进行成果转化和技术辐射，有力地促进了煤矿安全技术的发展。

　　2005年，国家发展改革委批准了组建“煤矿瓦斯治理国家工程研究中心”，淮南矿业（集团）有限责任公司与中国矿业大学联合组建重点围绕瓦斯重大灾害的控制与防治，开展瓦斯地质保障技术、煤与瓦斯共采及利用技术、瓦斯灾害预警技术、煤矿安全监测监控技术、煤矿救援技术等方面研究与系统集成，向行业提供工程化和产业化的成熟配套技术，提升煤矿瓦斯灾害防治的引进吸收再创新和自主创新能力。

　　2006年3月，国家发展改革委又批准组建“煤层气开发利用国家工程研究中心”，由中联煤层气公司联合中石油、中石化、有关大学及煤炭生产企业共同组建，建设我国煤层气勘探、开发、利用的技术研发与工程化的试验设施，开展煤层气选区评价与勘探技术，煤层气勘探开发的钻井、完井、增产改造技术，煤层气加工利用技术等研究，提高我国煤层气产业的核心技术水平。煤层气重大科研成果的工程化和集成化研究，引进消化吸收的先进技术，建立我国煤层气开发利用工程技术体系。

　　5.煤矿生产条件的变化为安全科技工作提出了更高的要求

　　灾害事故情况随采深增加而加重。我国煤矿2004年平均开采深度为422m，平均每年增加10～20m；瓦斯压力平均每年增加0.1～0.3MPa；绝对瓦斯涌出量年增加15亿m3；低瓦斯矿井逐步变为高瓦斯、煤与瓦斯突出矿井。瓦斯、冲击地压、水灾、热害威胁加剧事故隐患治理难大。

　　6.科技支撑能力不足，煤矿安全技术基础薄弱

　　煤矿灾害事故的致灾机理认识不清，监测监控、灾害预警、地质构造探查等方面的关键技术未能取得突破，煤矿安全技术基础性工作薄弱。

　　7.煤矿安全科技创新体系及运行机制尚不健全

[NextPage]

　　煤矿安全科技投入严重不足；煤矿安全科学技术研究呈弱化趋势；煤矿安全科研体系仍需改进和完善；煤矿安全科技运行机制不健全。

　　二、安全科技为煤矿安全生产提供有力的支撑

　　1.围绕瓦斯治理“十二”字方针，开展国家科技攻关

　　开展了“矿山重大瓦斯煤尘爆炸事故预防与监控技术”的”十五“科技攻关课题。五年来，国家共投入经费1410万元，淮南配套2000万元，集中了国内煤矿安全的主要科技力量以瓦斯灾害的预测、防治、监测预警、应急救援的重点，在瓦斯煤尘爆炸危险性及通风可靠性评价技术、煤与瓦斯突出区域及动态预测技术、瓦斯强化抽采技术、瓦斯综合治理技术、安全监测监控与灾害模拟5个方面突破了一批关键共性技术，开发新技术43项、新产品27项，建立淮南矿区瓦斯治理示范工程。2005年全矿区瓦斯抽采量达到1.5亿m3，瓦斯抽放量是课题实施前的18倍，矿井瓦斯抽采率由1997年的4%提高到2005年的43%，有力支撑了矿区的安全生产。产生了良好的示范作用。

　　技术成果已在安徽、山东、贵州、吉林、四川、湖南、江西、辽宁、黑龙江、河南、河北、宁夏、山西、陕西、新疆、甘肃等16个产煤省份推广。带队到来学习的有副省长、副县长、省煤矿安全监察局的领导，有矿务局或集团公司董事长或总工程师，也有小煤窑（年产5万吨以上）的业主。

　　“十五”期间，还开展了“中国煤层气勘探开发配套技术研究”科技攻关项目，基本形成了沁南煤气田开采的钻井技术、完井技术、增产改造技术、排水采气技术，开发成功了以顺煤层千米钻机枝状钻孔为基础的包括煤层气抽放钻孔成孔、钻孔布置等的井下煤层气开发成套技术及装备。

　　形成了晋城矿区井下煤层气规模开发与采煤一体化技术体系，建成了寺河矿井下煤层气规模开发与利用示范工程，煤层气抽放量达到0.46Mm3/d，抽放浓度达到55%以上；实现了井下“煤气共采”，以这些技术为支撑，已建成了15Mw矿井抽放瓦斯发电厂，研究成果为瓦斯综合治理、煤层气开发利用起到很好的示范推动作用。一批共性关键性技术取得突破，支撑了煤矿安全生产。催化原理瓦斯传感器性进一步提高，调校周期达到1个月，使用寿命达到3年。红外瓦斯传感器有了重大进展，性能接近国外先进水平，价格却有显著下降。

　　监测监控系统实现了技术升级。基于光纤以太网+现场总线的新型监测监控系统逐渐取得原有主从式监控系统。大部分重点矿区实现监控系统联网。

　　瓦斯抽采技术有了新的突破：

　　松软突出煤层顺煤层钻进能力，达到100米，大直径坑道液压钻机，顺煤层施工能力达到1000米，保护层开采瓦斯治理技术基本形成成套体系，低透气性煤层的增透及强化抽放技术的实施效果进一步增强。

　　地面瓦斯抽采技术开始推广应用：

　　新技术的应用，加快了瓦斯抽放量的增长，2005年，仅全国重点煤矿瓦斯抽放量就超过20亿m3。

　　2.煤与瓦斯突出技术有了新的提高。

　　煤与瓦斯突出的区域预测技术日益成熟。

　　地质小构造的超前探测技术已应用于工程实践，“四位一体”防突措施、石门揭煤技术等逐步完善，效率进一步提高，井下瓦斯主要参数测定技术有了新的发展。

　　煤矿水灾防治技术取得了新进展。老窑水、底板岩溶水的探查和预测技术体系进一步完善，已研制成功无线电波透视仪、防爆直流电法仪、防爆音频电穿透仪、高密度电法测量系统等物探技术。水灾预警系统的技术框架已基本建立；快速堵水材料和设备有了新的提高。

[NextPage]

　　科技部、国家安监总局应急启动了“煤矿瓦斯治理技术集成与示范”项目。煤矿瓦斯治理技术筛选及适用性研究。筛选出先进适用的瓦斯治理技术与装备，基本建立我国瓦斯治理技术体系。高瓦斯矿区瓦斯灾害诊断及治理方案研究。对重点监控企业进行技术“会诊”，指导矿区瓦斯治理。

　　瓦斯治理适用技术完善提高及应用研究。改进完善煤与瓦斯突出防治、瓦斯抽放、监测监控等关键技术，提高适应性和有效性。煤矿瓦斯治理技术标准与规范研究。制定和修订一批急需的瓦斯管理规范和技术标准，建立煤矿瓦斯灾害治理技术标准体系框架。瓦斯治理技术推广与应用示范，建立鹤岗、沈阳、郑州、铜川、松藻5个矿区示范工程。

　　煤与瓦斯突出预测技术和防突技术措施取得了突破性进展。总结完善了三级突出预测体系；创新性地发展了“四位一体”综合防突措施；掘速度提高了43.3%，回采速度提高了80%；石门揭煤时间缩短为原来的1/6～1/10；瓦斯强化抽放效果显著提高。

　　防爆地质雷达、地质超前探测仪和电磁辐射冲击地压预测仪已取得显著效果。在松藻、沈阳、鹤岗矿区的生产实践中，预防了多次灾害事故的发生。极薄煤层保护层开采技术首次试验成功。沈阳开采了煤厚只有0.4米的极薄保护层，松藻开采了0.7米保护层。地面和采空区瓦斯抽放取得新成效。松藻矿区近两年来瓦斯抽放量以30%的速度递增，煤炭产量仅400万吨，瓦斯抽放率提高到了60%以上，瓦斯抽放总量达到1.5亿m3。煤矿GIS系统和瓦斯预警技术取得突破性进展。松藻矿区建立了基于WebGIS的集瓦斯防治信息集成、隐患辨识、预测、预报、预警、预防技术为一体瓦斯防治安全管理导航技术，为瓦斯治理提供了良好的技术平台。

　　科学化、精细化管理，探索出了煤矿安全管理的新模式。建立和完善了高瓦斯特别是突出矿井瓦斯灾害防治的管理与技术体系；及时研究调整采掘，做到了采掘平衡、采抽平衡。培养和锻炼了一批瓦斯治理的技术与管理人才。松藻煤电公司在长期的科研活动中，逐渐探索和试验出了一套适合复杂地质条件下的瓦斯治理技术体系和管理经验。全国许多矿区都进行学习，仅自去年以来，已累计培训了20多批次、600余人。

　　3.开展“973计划”，攻克瓦斯治理重大科学问题

　　2002年国家重点基础研究发展计划（973）支持了“中国煤层气成藏机制及经济开采基础研究”项目研究。集中了我国煤层气研究的优势科技力量，着力解决煤层气生成的动力学过程、煤层气储集机理及成藏响应、煤层气藏富集分布及主控因素、煤层气经济开采的基础理论4个科学问题。共设置9个课题开展研究，项目已取得了一批具有重大创新的理论成果。

　　2005年“预防煤矿瓦斯动力灾害的基础研究“973计划项目，整合科技资源，集中了瓦斯治理科学研究的优势科研力量，根据我国煤矿地质条件、生产条件、瓦斯赋存特点设置课题

　　煤矿瓦斯灾害的地质构造作用机理，含瓦斯煤岩体物理力学特性及本构关系，采动裂隙场时空演化与瓦斯流动场耦合效应，煤岩瓦斯动力灾害的动力学演化作用机理，煤岩动力灾害演化过程的地球物理响应规律，瓦斯（煤尘）爆炸动力学演化及多相耦合效应，项目已取得初步研究成果。

　　4.加快科技基础性工作，高煤矿安全管理水平

　　加快研究制定煤矿安全标准体系，适时研究修改了《煤矿安全规程》的有关条款，根据技术发展的需求和煤矿安全生产工作的要求，及时组织专家制定了《放顶煤开采安全管理暂行规定》、《煤矿瓦斯抽采基本规定》，研讨了《关于加强极薄煤层开采安全工作的指导意见》，正在加紧制修订一批AQ序列标准与管理规范。

　　《煤与瓦斯突出矿井鉴定规范》

　　《矿井瓦斯等级鉴定规范》

　　《矿井瓦斯抽放技术规范》

　　《煤矿瓦斯预抽技术规范》

　　《保护层开采技术规范》

　　《地勘时期瓦斯含量测定方法》

　　《煤矿井下瓦斯参数测定方法》等等

[NextPage]

　　三、深入抓好“十一五”煤矿安全科技工作

　　1、继续加强防灾基础研究

　　继续完成已获资助项目的研究，力争在煤层气成藏机理、勘探开发理论基础，瓦斯灾害发生机理、预防控制理论上取得重大突破。

　　积极作好深部煤田地质勘探与地质安全保障、矿井冲击地压发生机理、构造煤的成因及分布规律、煤矿隐蔽火源探测基本原理、大埋深高强度采矿条件下的突水机理等前期工作。

　　通过基础研究，提高对煤灾害致灾机理、发生发展规律的认识，提高灾害防治技术的针对性和有效性，防治同类事故重复发生。

　　2.组织实施“十一五”国家科技攻关计划

　　将以防治瓦斯、火灾、水害及围岩动力等灾害为重点。构建煤矿灾害预警、事故应急救援2个技术平台。突破瓦斯、水、火、冲击地压和监察管理5类关键技术。研究提出煤矿安全准入条件、安全评价和分级管理等一批技术标准。建立一批灾害严重矿区的煤与瓦斯突出防治、瓦斯抽放、矿井水害防治、矿井火灾防治技术示范工程。

　　通过“十一五”科技攻关，为构建本质安全型矿井提供科学基础与技术支持，为实现煤矿安全生产两个阶段性目标，确保2010年比2005年全国煤矿百万吨死亡率下降25%以上、一次死亡10人以上的特大事故起数下降20%以上提供技术支撑，为到2010年底瓦斯抽放率达到50%、矿井瓦斯抽放量达到50亿m3提供技术保障。

　　3.开展煤矿安全技术的集成创新，建立一批科技示范工程

　　继续开展先进适用技术的集成创新。建立一批瓦斯、火灾、水害、冲击地压等煤矿主要灾害的科技示范工程。扩大示范范围，提高示范效果。

　　4.加快新技术的转化与推广

　　实施先进适用技术推广的应急计划。优选一批成熟、行之有效的技术进行推广。发布先进适用技术指南，举办技术成果发布会、先进技术推广会、学术成果交流会，加快成果推广。

　　5.淘汰一批落后的煤矿安全技术与装备

　　制定安全技术与装备淘汰的强制性技术标准，筛选、公布一批技术水平低、耗能大、安全可靠性差的技术与装备，制定安全技术与装备淘汰的鼓励性技术政策。

　　6.加强与国外先进采煤国家的技术合作

　　开展瓦斯治理技术的引进、消化、吸收与再创新，在煤层气开发与利用技术与装备、瓦斯抽采技术与装备、瓦斯灾害的预测预报技术、煤岩动力灾害的监测与防治、煤矿重大瓦斯事故应急救援关键装备等方面进行合作，缩短同国外先进采煤国家的水平和差距，实现煤矿瓦斯治理与利用的技术升级和产业发展。

安全文化网 www.anquan.com.cn