時間：2023-05-28 09:44:10
導語：在礦井火災防治技術的撰寫旅程中，學習并吸收他人佳作的精髓是一條寶貴的路徑，好期刊匯集了九篇優秀范文，愿這些內容能夠啟發您的創作靈感，引領您探索更多的創作可能。
關鍵詞：煤礦 一通三防技術 發展 進步
隨著社會經濟的不斷發展和進步，對煤礦資源的需求量也在逐漸的增加，煤礦市場開始出現供不應求的現象，煤礦的價格也在快速的增長當中，這樣就給我國煤礦企業的發展帶來了很大的經濟效益，但是伴隨著經濟效益的出現也帶來了很多的負面影響。很多煤礦企業在實際的生產當中只重視產量，而忽視了安全，造成很多安全事故的發生。企業只有對一通三防技術重視，不斷的研究和創新一通三防技術才能夠保證我國煤礦的安全生產。本文主要從礦井的通風技術和裝備、瓦斯防治技術、粉塵防治技術、火災防治技術以及安全儀器儀表這幾個方面來對我國煤礦一通三防技術的發展和進步進行了探討。
1 通風技術和裝備方面的發展和進步分析
煤礦在實際的生產中要想保證安全，礦井的通風是非常關鍵的環節。通風系統的穩定性、可靠性以及抗災變能力對礦井的安全有最直接的影響。要想建設高效和安全的礦井以及一礦一面的生產方式，就會對礦井的通風可靠性和安全性提出更高的要求。我們的煤炭科學研究總院在經歷大量的研究工作之后，在礦井的通風解算以及利用計算機來對礦井系統進行優化方面取得了一定的發展和進步，他們開發出了相應的軟件，同時也研制成功了能夠對風流的主要參數進行監測的傳感器，還有風門的自動控制技術和遙感技術，這樣就為控制礦井的通風系統創造了比較良好的條件。隨著我國煤礦行業的不斷發展，半煤巷和煤巷機械化程度越來越高，長距離通風和大風量就成了需要及時解決的問題，而在對局部通風機以及系統產品，適應大風量、高風壓以及長距離通風的導風筒研發成功之后，上述問題就得到了有效解決。
2 瓦斯防治技術方面的發展和進步分析
在研究煤礦災害的防治過程中，瓦斯防治技術是非常重要的研究內容。在經過了長時間的研究之后，我國現在瓦斯防治方面基本上形成了有效的技術體系，在瓦斯防治技術的體系中就包括了下面這些技術：礦井瓦斯的預測技術、瓦斯煤塵爆炸的防治技術、瓦斯的抽放技術、瓦斯和煤突出防治技術以及礦井瓦斯監測監控技術等，除了這些領域當中的工藝技術之外，還有相應的專用技術設備，在煤礦瓦斯的防治過程中，上述的這些技術發揮著非常重要的作用，是煤礦生產安全得到保障的重要技術。比如說礦井瓦斯的預測技術，在礦機的通風設計、安全生產以及瓦斯的防治過程中對礦井瓦斯的涌出量進行預測是最主要的基礎工作。而瓦斯的抽放技術則是礦井瓦斯防治技術中的核心，也是瓦斯防治過程中最有效的技術手段，在煤礦生產技術不斷發展的過程中，瓦斯抽放技術也在不斷的完善，因為只有這樣才能夠更好的滿足瓦斯防治的實際要求。
3 粉塵防治技術方面的發展和進步分析
粉塵對于煤礦生產來說是非常嚴重的一種危害，而解決粉塵的危害也成為了煤礦生產過程中必須要去解決的問題之一。在經過了不斷的技術研究之后，我國在粉塵防治技術方面也取得了很多的成果，也形成了綜合的粉塵防治技術體系。在粉塵防治技術的體系中，向煤層進行注水是最核心的技術。在上個世紀70年代的時候我國就成功研制了專門用于煤層注水的高壓水泵和相關的配套設施。而隨著機械化程度的加快，采煤工作面的產塵強度也在增加，在這個時候也就研制出來了采煤機的內外噴霧降塵技術以及機采工作面的含塵氣流控制技術等，而隨著技術的不斷發展和進步，又出現了高效的噴霧降塵技術，這樣就能夠更好的對粉塵進行防治。
4 火災防治技術方面的發展和進步分析
我國大部分的煤礦都存在煤層自燃發火的危險，在煤礦中發生的火災基本上都是屬于自燃火災，特別是在礦井中廣泛的使用了非金屬材料和制品之后，自燃火災顯得更加嚴重。在礦井防火技術中首先需要對開采煤層的自燃危險程度進行判斷，而煤的自燃傾向性則是判斷開采煤層的自燃危險程度的指標。對于自燃傾向的鑒定方法在上個世紀50年代的時候基本上采用的是雙氧水法、K氏法以及S值法等，而隨著社會科學技術的不斷發展開始采用著火溫度法，而后我國就開始采用色譜吸氧鑒定法。而最短自燃發火期則是另外一個開采煤層的自燃危險程度判斷的指標，在對最短自燃發火期進行確定的時候一般采用的是類比法或者經驗統計法。隨后又研制出來煤自燃發火期的測試裝置，然后配上相關的裝備系統和數據處理軟件，效果要比經驗統計法好一些。另外還有自然發火預報技術，煤礦專用的氣象色譜儀以及火災傳感器。而要對采空區的自燃進行有效的防治采用的辦法一般就是惰化。
除了上面講到的幾種技術之外，在對煤礦進行安全生產管理和災害防治的過程中，安全檢測的儀器儀表也是不可或缺的部分。而儀器儀表的發展和進步主要表現在下面這幾個方面：瓦斯檢測的敏感元件以及檢測的儀器、通風檢測的儀表、對礦井火災進行監測的裝置和敏感元件以及對環境和安全進行監測的監控系統等。
5 結束語
隨著社會的不斷發展和進步，煤礦生產條件和生產技術都在不斷發生著改變，這樣對一通三防技術也提出了更高的要求。在煤礦生產的過程中災害具有復雜性以及多變性，所以一通三防技術也應該要隨著生產條件和生產技術的變化而改進，這樣我國煤礦生產企業的效率才能夠得到提高，生產的安全才能夠得到保證。
參考文獻：
[1]朱金子.煤礦一通三防安全管理評價系統研究與應用[D].西安科技大學，2012.
[關鍵詞]煤礦；灌漿防滅火；安全
中圖分類號：TD 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）23-0034-01
1、 前言
據統計，在大中型煤礦中，煤層具有自然發火危險的占45%左右。綜合防滅火設計是礦井安全設計的重要組成部分，由于各礦的具體火災危險性狀況不同，防治火災的技術條件也不同，因此既可以采用單項防滅火措施，也可以多種系統綜合使用，沒有一種既定的防滅火方法可以防止或消除所有火災。具體要根據火災的成因及其礦井發生火災的情況，選擇合適的防滅火物質和方法，管路、設備、性能等系統性能參數設計也需要單獨設計。
二、工程概況
新疆瑪納斯縣旱卡子灘鄉小白楊溝煤礦位于瑪納斯縣城南75km小白楊溝礦區，規模為90kt/a。井田內自下而上可采煤層16層，根據地質報告，井田內煤層均為II類（自燃），各主要可采煤層均屬很易自燃煤層，開采煤層有自燃發火傾向。根據統計分析，礦井自燃火源主要分布在采空區、煤柱、巷道頂板、和斷層附近。
三、小白楊溝煤礦井下防滅火方法
我國煤礦目前主要采用的防滅火工藝有氮氣防滅火、灌漿防滅火、均壓防滅火、凝膠防滅火等。本礦防滅火采用以灌漿、注氮和噴灑阻化劑綜合防滅火措施，結合礦井實際，本礦設計預防煤層自然發火采用以黃泥灌漿為主防滅火措施。
3.1 灌漿防滅火
（1）灌漿系統的選擇
隨著采煤工作面向前推進，在采空區隨采隨灌漿。設計采用集中灌漿系統，在風井工業場地內設有制漿站及儲土場，通過自卸汽車將黃土運至儲土場備用，采用制漿機制漿，制成的泥漿自流至泥漿池攪拌，再自流至井下進行灌漿作業。
（2）灌漿方法的選擇
由于一個工作面的回采時間較長，為防止煤的氧化發火，宜采用隨采隨灌的工作模式，埋管灌漿的方法。從回風順槽向工作面采空區灌漿。灌漿時應注意灌好兩道、兩線（即上下順槽、切割眼和停采線），在采空區周圍密封的泥漿帶，以達到即保證灌漿效果，又減少水、土消耗的目的。
設計采用走向長壁綜合機械化落煤放頂煤采煤法，灌漿方法采用隨采隨灌的預防性采后灌漿的方法，灌漿管路需抬高，將黃泥漿均勻灑于放頂煤采空區。
（3）灌漿參數計算及選擇
鑒于本礦井特點，設計推薦選用變壓吸附式制氮系統。制氮站布置在礦井工業場地內，注氮管路沿斜風井敷設至工作面采空區。根據本礦井各采煤工作面所需注氮量情況，結合國內采用注氮防滅火礦井的設計生產情況，確定選用1套QTD碳分子篩型，產氮量1200m3/h的地面固定式制氮機組。經計算，地面制氮站及副斜井井筒中敷設的注氮管路選用
四、 結束語
煤礦井下火災的防治是一項復雜的系統工程，需要對煤自燃機理、火災的早期預測預報、自燃危險區域判定和處理、針對性的防火措施以及綜合治理等方面下功夫。同時在巷道布置及開采方法中要采取相應的措施并合理采用配風、充填、堵漏和均壓等通風管理技術，減少采空區的漏風，。只有這樣，才能夠消除或減少發火隱患的產生，從而保證礦井的安全生產。
【關鍵詞】一通三防工作；風險分析；規避措施
引言
“一通三防”是煤礦企業中防范安全事故的一個重要工作，直接關系著煤礦企業的安全生產，關系著煤礦工作人員的生命安全。中國煤礦企業在此方面雖然有了一些研究，也取得了一定的成績，但是在實際的煤礦產業中，安全事故時而出現，嚴重威脅了煤礦企業的發展及煤礦工作人員的生命安全。
1、煤礦一通三防事故的風險特點
要對“一通三防”工作進行研究，首先就要對“一通三防”事故的特點進行研究。
1.1突發性
煤礦中“一通三防”事故發生的最大特點就是突發性。由于近年來社會對煤礦產量的需求不斷增加，致使煤礦產業開發得越來越大，同時在開采的過程中，安全防范措施工作做得不足，再加之煤礦的開采受到地質等多方面的影響。由于以上多方面的因素，使得煤礦內的事故具有突發性。
1.2破壞性
煤礦產業的工作都在地下工作，所以“一通三防”的相關工作也要在地下進行。如果“一通三防”工作沒有做好，發生了安全事故，一個方面會給礦井帶來嚴重的影響，但更為嚴重的是可能會使得礦井工作人員付出生命代價。由于是地下事故，營救如果不及時，會帶來更為嚴重的破壞。
1.3持續性
由于煤礦產業規模的擴大，使得礦井與礦井之間有著錯綜復雜的聯系。所以，一旦有一個礦井發生事故，由于多方面的原因，如可燃氣體的大量累積、通風不暢等原因而導致其它礦井也發生爆炸或坍塌等安全事故。無論是“一通三防”事故中的哪一個特點，都給中國煤礦企業的發展帶來了嚴重的威脅。
2、煤礦“一通三防”的安全管理現狀
2.1監督體系不完善
是“通風”體系在安全管理上的狀態呈現出混亂無序，并且在安全問題上沒有相應的保護措施。“通風”是“一通三防”中十分重要的一部分，煤礦職工在一個通風系統不完善，空氣不流通的礦井中工作，空氣中的有害粉塵等都會進入到職工體內，長此以往，就算沒有發生大型的礦難，煤礦職工的生命健康也會受到威脅；“防塵”原本是防止爆炸的舉措。但是，就如今大部分煤礦開采工作的現狀上來看，許多煤礦工廠在防塵設施上都呈現出匱乏的狀態，就算有些煤礦工廠設置了防塵水路，但是實際上，卻只有很少一部分的防塵水路中水流足夠充足，能夠對爆炸危險進行規避；是對于“防火”、“防瓦斯”爆炸監控措施的安全監督不到位。
2.2安全管理人員對安全的忽視
在煤礦工廠中，安全管理人員本來是安全的守護者，但是實際上，許多煤礦工廠中的安全管理部門在安全管理上不夠重視，反而過于重視生產的效率以及最終取得的經濟效益，這就使得煤礦工廠整體對于安全都十分忽視，人員松散。
2.4礦井工作人員安全意識薄弱
隨著煤礦工人的數量增加，煤礦工人的門檻就更低了，許多完全不懂相關技術以及安全防范措施的農民工，穿上工作服，就可以進入到現場進行煤礦資源的開采，這些農民工專業技術欠缺，安全意識薄弱，甚至連許多基本的安全防范措施都不知道，在生產中進場會出現危險的現象；不僅如此，“一通三防”安全工程并不是所有人都可以進行安裝的，只有相關技術熟練的人員才可以進行，而這種人才目前呈現出的稀缺狀態，也使得煤礦安全生產存在許多問題。
3、煤礦“一通三防”的風險規避對策
3.1完善安全監督管理系統
要想真正的完善煤礦工廠的安全監督管理系統，首先，就要將現有的安全管理系統進行升級，設計出符合本工廠實際發展的，效率高的安全監督機制，保證煤礦工廠的安全體系運行流暢。其次，要明確各個安全監督環節工作人員的職責，分配好每一名員工的工作，有的負責“通風”、有的負責“防塵”、有的負責“防瓦斯”，一旦發現了問題，及時進行解決，不可以將已有的問題進行拖延處理。
最后，要重視起對于“一通三防”的安全設備進行完善，加大資金投入，將更多更加好用，有實際價值的設備投入使用，對各項安全容易發生問題的地方進行高頻率的檢查。與此同時，對安全監督系統中的職工進行安全培訓，樹立起職工的安全意識，讓職工能夠對于安全防范有著更加深刻的理解，在遇到安全隱患的時候能夠準確直接的進行解決。
3.2增加煤礦安全高科技設備
隨著我國科學技術水平的不斷進步，現如今在“一通三防”安全工程中，有許多十分先進，在實際工作中能夠發揮更大力量的安全設備被研發出來，將這些設備投入使用，可以更大限度的規避風險。
做好相關人員的專業培訓，煤礦工廠應當在進行煤礦職工招聘的時候，選擇專業素質更強，技術更好，更加具備安全意識的職工進行聘用，讓這些安全技術能力強的職工能夠將礦井整體的安全系數提升上來。其次，要對已有的煤礦職工進行安全技術上的培訓，培訓職工專業上的素質，樹立起煤礦職工的安全意識，以及出現危險的應對方式等，真正打造出一支技術能力強，安全意識強的高素質施工團隊。
3.3做好瓦斯、火災以及煤塵的防治
3.3.1瓦斯的防治
“一通三防”工作中的規避措施，首先就要從瓦斯的防治入手。防治瓦斯的主要原則就是加強礦井下的通風，在最大限度內降低瓦斯濃度。提出了以下幾點措施：a）通風線路對于降低瓦斯濃度具有十分重要的作用，所以對通風線路的設計要經過嚴謹的研究和分析，在設計中禁止出現線路設計過長或通風線路交叉的現象；b）在瓦斯的通風系統選擇中，選擇抽出式通風系統，該系統的好處是可有效預防主通風機停止運轉時的狀況，可以防止瓦斯大量涌出；c）保持風量分配的正確性，使每個礦井內的每個工作區都有足夠的風量使得區域內的空氣得到循環。
3.3.2煤塵的防治
其具體措施可以從以下幾個方面著手：a）通過除塵進行煤塵防治，有效降低煤塵濃度；b）凈化風循環，是指將礦井中含有煤塵的空氣通過一定的設備進行排除，目前使用比較普遍的是水幕凈化風流和濕式除塵裝置等；c）增加空氣濕度，是指給空氣中噴灑水或其它液體，使其與煤塵等其它細小顆粒相融合，從而達到捕獲煤塵的目的，由于增加空氣濕度操作簡單、成本低廉而且除塵效果好，所以是礦井中防治煤塵最常用的方法。
3.3.3火災的防治
在一般的礦井內，引起礦井火災的原因主要有兩種源頭：外源火災和自燃火災。所以，對礦井內的火災進行防治就必須分別從這兩方面入手。針對于外源火災，煤礦產業可以采用多種措施，如在礦井內禁止出現明火，在礦井的各個角落增設消防器械，礦井內所用的支護措施要用不易燃燒的材料，并且加設供水系統。對于自燃火災，其防范措施要相對復雜一些。要對礦井內的調壓裝置進行合理調制，使得礦井內的空氣壓力得到合理的分布，從而降低自燃火災發生的幾率。
4.結束語
在今后的煤礦產業發展中，要加強對“一通三防”工作中風險及防范措施的研究，并且從多個方面進行分析，從而研究出更加有利于煤礦產業安全生產的“一通三防”工作措施，促進中國煤礦產業的進步和發展。
參考文獻
[1]姚榮香.關于新形勢下加強煤礦“一通三防”工作的探討[J].科技創新導報.2012（27）
[2]王勛章.搞好煤礦“一通三防”工作的思考[J].經營管理者.2013（05）
關鍵詞：一通三防；實施要點；問題；措施
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.247
1 “一通三防”的內涵
“一通三防”指的是煤礦安全生產中的礦井通風、防治瓦斯、防治煤塵、防滅火技術管理工作的簡稱。一通：礦井有完善的通風系統；三防：防煤塵、防火、防瓦斯爆炸。
（1）礦井通風系統。礦井通風系統是礦井生產的重要組成部分，包括礦井通風網絡、通風方法和通風方式。礦井通風的目的是將干凈的空氣送入到井下工作面或其他用風處，給礦工足夠安全的空氣，稀釋井下的有毒煙塵，保證井下的空氣質量符合國家相關標準；創造健康的工作環境，防止出現安全事故，保證井下的生產和生命安全。
（2）防治煤塵。為了避免井下的粉塵污染空氣，影響井下的作業視線及工作人員的身體健康，需要采取一定的措施進行防護，建立系統的防塵體系，為工作人員提供良好的生產和工作環境。
（3）防滅火。在井下生產過程中，有很多因素容易引起火災，需要先分析火災的性質，看是內因造成的還是外因造成的，然后再根據特點采取必要的措施，控制火災并撤離全部工作人員。
（4）防治瓦斯。在礦井瓦斯防治方面，首先應對礦井瓦斯進行分析鑒定，依據瓦斯產生的原因，進而采取相應的措施進行防治，并對采取措施后的效果進行驗證。當采掘工作面的瓦斯濃度超過1%時應停止工作面的一切工作，切斷受瓦斯影響的電源，將說瓦斯影響的工作人員撤離到安全區域，及時采取措施來進行處理，確保生產安全。
2 “一通三防”管理要點分析
（1）礦井通風管理要點。對于礦井的通風管理，需要做好以下幾個方面：一是制定礦井配風和通風計劃。煤礦企業的管理人員要對礦井通風管理十分重視，依照相關的規范和制度來對礦井需風量和礦井扇風機等內容進行分析評價，科學的制定礦井通風和配風計劃。二是合理布局通風系統。煤礦生產的重要條件之一就是有良好的通風系統。通常收到礦井通風不利條件的影響，在礦井工作時，采掘區同時工作的數量應在2個以內，掘進面同時工作的數量應在5個以內，對于停風停工的工作面需要在1天內進行封閉，嚴格的執行礦井通風的相關要求，避免由于礦井通風部不利造成安全生產事故。
（2）礦井防治瓦斯管理要點。對于礦井防治瓦斯管理中，應做好以下兩個方面的工作：一是加強瓦斯濃度的監控，應用瓦斯監控系統，對礦井中的瓦斯進行監控，為下一步瓦斯防治提供數據支持。二是嚴格管理井下的放跑。放炮制度中明確的規定了井下放炮正確的操作程序，通過管理放炮制度，可以有效的防治瓦斯。
（3）礦井防滅火管理要點。礦井防火應注意以下幾點：一是企業應加強防火、滅火系統的投入和維護，對礦井采空區中的氣體進行監控，為礦井防火提供依據和支持。二是對于舊的防火、滅火設備應及時維修和更換，多應用新型的防火、滅火設備，為礦井防火提供良好的設備。此外，還需優化和完善通風系統，有效調節井下的供氧情況，也會達到一定的防火作用。
（4）礦井防塵管理要點。礦井防塵應注意以下幾點：一是礦井防塵工作應從源頭控制，減少源頭粉塵的產生。二是應妥善的落實巷道沖刷制度，定期的對巷道沖刷，可以有效的避免礦井中粉塵的產生。
3 煤礦“一通三防”工作存在的問題
（1）安全管理制度不完善。目前我國的煤礦開采技術較國外還有一定的差距，安全意識和管理制度也存在一定不足，大多煤礦仍沿用舊的方式進行生產，這給井下的工作員帶來了一定的安全威脅。井下的工作人員常在存在安全隱患的環境下工作，容易發生事故。安全管理制度的不完善，在小型煤礦中尤為突出。小型煤礦為了節約成本，提高產量，進而獲得更大的經濟效益，對安全管理制度較為不重視，容易導致意外事故的發生。
（2）缺乏對“一通三防”工作的重視。近年來，我國的煤礦安全事故屢屢出現，在礦井下長期工作的人員，職業疾病的發病率也逐年提高，發生這些問題的原因就是煤礦的相關負責人沒有對“一通三防”工作產生足夠的重視，且缺乏相關知識的了解。存在部門煤礦為了降低成本，不按要求給工作人員進行安全培訓教育，使工人在工作時，缺乏足夠的安全意識和相關知識，對于安全隱患不能及時發現并處理。此外，煤礦企業的負責人認為“一通三防”工作只會增加生產成本，降低生產效率，最終導致一個個悲劇事故的發生。
4 強化煤礦“一通三防”工作的措施
（1）加大相關資金的投入。“一通三防”工作需要資金的支持，煤礦管理者應認識到“一通三防”工作的重要性，將煤炭企業的安全生產和工人的人身安全放在第一位。因此，在煤礦管理過程中，應加大“一通三防”資金的投入。同時，政府部門應加大對小型煤礦的資金和技術支持。還可以定期對煤礦管理者和相關人員進行宣傳講解，使他們能夠充分了解作業過程的各種注意事項。
（2）加強現場管理和責任落實。想要“一通三防”工作順利進行，需要煤礦企業和政府的多方努力，建立“一通三防”工作監督機制，強化煤礦管理人員的監督，規范井下作業人員。還需將相關的責任落實到個人，有針對性的布置任務和工作，加強現場管理切實將“一通三防”工作落到實處。
（3）強化瓦斯治理。目前我國煤礦生產的安全事故中有很多是由于瓦斯爆炸引起的，這嚴重的威脅著井下工作人員的人身安全。需要加大“一通三防”工作的宣傳力度，使工作人員充分意識到瓦斯爆炸的危險性。同時，加強瓦斯的現場管理，認真的執行相關的安全管理制度，連續監測瓦斯濃度。
5 結語
煤礦事故頻發不僅給煤炭企業造成嚴重的經濟損失，還會給企業工人帶來重大的人員傷亡。為了能夠避免安全事故的發生，在煤炭生產過程中，相關的管理人員應加強安全防范意識，認真做好“一通三防”工作，建立科學、合理和先進的煤礦“一通三防”管理體系。
參考文獻：
[1]楊棟梁.如何做好煤礦“一通三防”工作[J].內蒙古煤炭經濟，2014（03）.
【關鍵詞】礦井通風與安全；教學方法；案例分析；知識延伸；教學反思
對煤炭職業技術學校礦井采掘、通防類專業來說，《礦井通風與安全》是必修的一門專業課。特別對礦井通防專業來說，學不好這門課就不能成為一名合格專業技能人才。然而，剛從初、高中步入職業技術學校的學生，對礦井通風知識相對陌生，因為礦井通風中的概念與初高中的所學的基礎知識鏈接面窄，比較抽象，且學生在這方面感性知識太少，加之課程內容多、范圍廣、理論性和實踐性強等原因，學生不易掌握。教師若不在施教方式方法和教學手段上想辦法，下工夫，墨守成規，按部就班，學生往往遲遲不能進入課堂，即使勉強進入，又覺得學習和理解比較費勁，學不進去，收不到應有的效果，從而可能產生厭學而棄之不學的現象，最終給將來就業帶來很大影響。對此，筆者從多年教學實踐中進行了以下幾方面的探索與嘗試。
1、緊扣教學大綱，精選教學內容
《礦井通風與安全》是系統闡述礦井通風與安全的基礎理論和技術，并分析討論煤礦災害發生原因及其防治措施的課程。教材內容包括一通三防（礦井通風、礦井瓦斯防治、防塵防治、礦井火災防治）加上礦井防治水和礦山救護等。該課程教材內容多、學時少，這就要求教師了解課程的特點和培養目標，以及哪些內容與后續課程關系密切的問題，以便合理地取舍講授內容。如果不分主次的講授，勢必造成重點內容不突出，重要內容講不深，學生學習效果不佳的局限。因此筆者認為，《礦井通風與安全》課程最重要的內容就應該放在一通三防方面。礦井通風既是課程的主線內容，又是礦井安全保障的依據，該部分教學的重點內容應放在礦井空氣中的主要有害氣體、礦井氣候條件，礦井通風系統，掘進通風，礦井風量分配與調節等幾個方面。而在災害防治方面，教學重點應該放在防治原理和防治技術方面，應少講解理論，多講技術原理及應用。因為學生畢業后大部分都會分配到煤礦從事實際的操作工作，因此要讓他們在實際工作中，應該會檢測空氣的成分、會計算和調節風量、如何治理瓦斯、如何防治礦塵、如何預防煤層自燃等。比如講授礦井瓦斯突出內容時，主要不是放在瓦斯突出的原理與機理方面，而應將重點放在瓦斯突出的防治方面，如區域性防突和局部防突的原理及技術措施，并盡可能結合自己在現場的實際經驗，分析哪些情況下適合用保護層開采防治瓦斯突出，哪些情況下適合用預抽煤層瓦斯防治突出等等，講課內容要深入淺出，便于學生掌握與應用。
2、采用多種教學方法，培養學習興趣
在《礦井通風與安全》課程教學中，單純采用傳統的教學方法，已不能滿足教學的需要。而是要充分利用計算機輔助教學、模擬演示及實物實踐教學相結合的多種教學方法，以提高學生的學習興趣。
2.1 計算機輔助教學。所謂計算機輔助教學，主要是以計算機和投影儀為主體的多媒體技術，它作為一種現代化的媒體形式，具有聲、像、色、動的特點，充分利用這些特點可制成有文字、有圖表、有色彩、有動畫的教學課件。通過多媒體演示，將有鮮明色彩和強烈動感畫面，清晰地顯示在大屏幕上，音像相互映，圖文并茂，聽看兼容，使學生由“聽報告”變成了“看電影”，易產生新鮮感，有利于激發學生的學習興趣。如在講述機械通風時，學生對離心式通風機和軸流式通風機的構造與原理理解起來困難。為了使學生更好地、清楚地掌握教學內容，在課堂上，運用多媒體課件教學，清晰、明了、直觀地反應兩類不同通風機的構造特點與原理，并在大屏幕上進行圖解對比。這樣以來他們就不再感到陌生、不再感覺特別難學。
2.2 實驗室模擬演示教學。在《礦井通風與安全》課程教學中，運用演示教學，可使學生獲得明確感性認識，激發學生的思維，強化學生的求知欲，培養學生分析問題和解決問題的能力。如在講授礦井通風系統、采區通風系統和回采區段通風時，大多數學生沒有下過礦井，覺得這個內容抽象，難以理解礦井是如何通風及礦井通風設施的設置、作用。我把學生帶人通風實驗室進行教學，首先，讓大家觀看模擬煤礦礦井，指出礦井通風系統中進風井、回風井的位置和進風路線、回風路線、采煤工作面，告訴他們風門、風墻等通風設施安設地點及作用；然后啟動模擬礦井通風演示按鈕，標志紅燈的進風不斷進入進風井，進入井下巷道，進入采區、采煤工作面；標志著污風的黃燈從回風巷道、回風井至地面不斷的回出。在演示中，為了加深學生對風門等通風設施的作用的認識，在礦井巷道內一處去掉風門，正在通風的風流會發生什么變化等。通過模擬演示教學，增強了教學的形象性和直觀性，便于學生理解和消化課堂知識。
2.3 實踐教學。通過實踐教學，要求學生不但動腦還要動手，有一定的操作能力，并且具有熟練操作水平。如在講述該課程“礦井瓦斯檢測”內容時，要求學生既要熟悉光學甲烷測定器的結構、原理，又要會操作使用它。課堂上，教師拿著儀器，一一告訴各系統內每個部件的作用，在講述使用方法時，按步驟講述測定前的準備、測定方法和應注意的事項，然后進行示范操作。接著，把全班分為幾個小組，以組為單位進入實驗室對標準氣樣進行實地測定。在學生操作過程中，老師進行督促并分別指導，糾正存在的問題和不足。操作結束了，同學們掌握了儀器的使用，并能就本節課的內容提出問題并討論。在這樣的實踐教學中，不僅激發了學生的學習興趣，使學生學得快、記得牢、達到了實踐教學的目的。
運用上述教學方法，激發了學生自主學習這門課的熱情，充分發揮了學生的主觀能動性。
3、結合典型案例，深刻認識教訓
從全國歷年的事故案例中，選擇比較典型的案例，給學生分析講解，做到理論與實踐相結合，知識與生活相結合，讓學生切身感受，如同身臨其境，加深印象。如在講到掘進通風時，結合1997年11月13日，淮南潘三礦采用一臺局部通風向兩個掘進面供風，另一臺局部通風機又向其中的一個掘進面供風，這種“1臺供兩面、2臺供一面”的通風方式，管理十分困難。結果其中一個掘進面風量不足、爆破引燃積聚的瓦斯、繼而又連續發生七次瓦斯煤塵爆炸，釀成了88人死亡的慘劇。在講到火災事故時，結合銅川徐家溝煤礦1983年2月24日火災事故，致使采煤工作面24名礦工全部遇難等等。通過對礦井基本情況、事故發生的直接原因、間接原因、預防措施、應吸取的教訓等方面詳細分析，讓學生不僅被動地接受教材上的死知識，而要學會能對實際發生的案例進行分析，從中吸取經驗教訓，增加知識，加深對課程內容的理解，掌握事故分析方法。并在以后的工作崗位上能有助于加強安全防范意識。
4、依托教材知識，延伸拓展視野
教師在教學中，要不斷了解和掌握本學科的新理論、新技術成果，以便將這些新科技知識融入到課堂中予以講授，這樣，學生不僅能擴大知識面，還可以接受新的、課本上沒有的知識。比如，在此前的任何《礦井通風與安全》教材中，煤炭自燃火災的預防措施方面都主要談預防性灌漿、阻化劑防滅火、凝膠防滅火等技術，因此，在講這方面內容時，除講述教材知識外，再增加“三相泡沫防滅火技術”，從原理、技術、應用等方面對他們進行詳細的講解。在講授礦井瓦斯時，給學生補充教授了《礦井瓦斯治理實用技術》的部分新內容。這樣，既依托教材，又不完全依照教材，讓學生既獲得完整的理論知識，又拓寬知識的廣度與深度。此外，教師應多參加一些教學研討活動，因為不同教師的思維方式、課堂內容均存在一定差異，通過共同討論，取長補短，知識面得到拓寬，對授課很有幫助。
5、做好教學反思，及時總結教學經驗
【關鍵詞】煤礦礦井；防滅火；研究
1、礦井火災預測預報理論及方法
1.1煤的自燃機理研究
近年來，根據固體有機物氧化理論，我國一些學者對煤的自燃，特別是對其初期的氧化現象進行的研究表明：煤炭的氧化和自燃是一種基一鏈反應。即煤炭在其生成過程中形成了許多含氧游離基，如羥基（一oh）、羧基（一cooh）和羰基（>c=o）等；在低溫下，煤從空氣中吸附的氧氣與這些游離基反應，會生成更多的、穩定性不同的游離基，這時放出的熱量雖很少，但煤的活性增強；隨著這一過程的不斷繼續，在一定條件下，具有自燃傾向性的煤就可能發展為煤炭自燃。
1.1.1煤炭自燃必須具備的四十條件（四要素）
1）煤具有自燃傾向性（即在常溫下有較高的氧化活性）；
2）具有自燃傾向性的煤呈破碎狀態并集中堆積存放：
3）有連續的供氧條件；
4）熱量易于積聚。
1.1.2影響煤炭自燃傾向性的因素
1）煤的變質程度（煤化程度）炭化程度越高，氧游離基的含量越少。
2）煤的成分。含絲煤越多，自燃傾向越大；含暗煤多的煤，一般不自燃。
3）煤中的水分。煤中水分少時，有利于煤的自燃；水分足夠大時，則會抑制煤的自燃；但是，煤中的水分蒸發后，其自燃危險性會增大。
4）煤的含硫量。同牌號的煤中，含硫礦物（如黃鐵礦）越多，越易自燃，因為煤中所含的黃鐵礦，在低溫氧化時放出的熱量促進了煤炭自燃。
5）煤炭的孔隙率和脆性。煤炭的孔隙率越大，越易于自燃。這是由于孔隙率越大，o2越易滲人煤的內部，煤的氧化表面積也越大。變質程度相同的煤，脆性越大，越易自燃。因為煤的脆性大小與該種煤巖是否易于破碎和形成煤粉有關。
6）煤層厚度和傾角。煤層厚度或傾角越大，自燃危險性越大。這是因為開采厚煤層或急傾斜煤層時，煤炭回收率低，采區煤柱易遭破壞，采空區不易封閉嚴密和漏風較大。而且，煤是不良導熱體，煤層越厚，越易積聚熱量。若厚煤層分層開采，則發火概率較大。
7）煤層埋藏深度。煤層埋藏深度增加，地壓和煤體的原始溫度增加，煤內自然水分少.這將使煤的自燃危險性增加，在開采深度不大時，容易形成與地表溝通的裂隙，造成采空區內有較大的漏風，也容易在采空區中形成浮煤自燃。
8）地質構造。煤層有地質構造破壞的地方，煤巖發生自燃比較頻繁。這是因為煤質松碎增加了煤的氧化活性和供氧通道與氧化表面積。在巖漿侵入區，煤層受到干餾，煤的孔隙率增加、強度降低，自燃的危險性也就增大。
1.2煤自燃發火危險性判定（自燃傾向性和發火期的判定）
1）80年代前，煤自燃發火危險性的判定沿用原蘇聯的著火溫度鑒定煤的自燃發火傾向；但對高硫煤，用此法判定差異較大。
2）近年來，采用色譜動態吸氧法測定吸氧量和吸氧速度來判定自燃發火傾向。使用的儀器多為zrj一1型色譜自燃性測定儀。
3）在研究中采用了兩種途徑來確定煤的自燃發火期。即用煤堆實驗裝置在模擬條件下測定并解算發火期和測定煤的吸氧速度、氧化反應速度，按照熱傳導及熱平衡原理推算煤的最短自燃發火期，然后結合井下各種影響因素確定煤的發火期。
1.3自燃發火預測預報
1.3.1預測預報指標最新研究表明，co已不是在任何情況下都可作為唯一的和最靈敏可靠的判別煤自燃火災的指標。使用co、c2h4及c2h2三個指標將煤自燃發火分為三個階段。即礦井風流中出現co質量分數降至l0-6級時的緩慢氧化階段；出現co和c2h4質量分數降至l0-6級時的加速氧化階段；出現co、c2h4和c2h2質量分數降至l0-6級時的激烈氧化階段（將出現明火）。應用這三個指標，不僅可預測火災，而且還可判ⅱ其階段，并可據此采取不同的防滅火技術措施。
1.3.2預測預報手段
1）70年代前用井下人工采氣樣、地面儀器分析、結合溫度檢測
人的感知來判斷發火危險性。
2）80年代以后，煤礦普遍采用氣相色譜分析方法，并研究應用束管監測系統抽吸井下氣體、地面集中分析、微機自動數據處理和預報自燃發火。
3）最新研制的井下采區分站式束管系統，如khy一3井下束管監測系統。這種系統將井下各測點的氣樣在井下采區直接分析，并轉換成電信號，通過環境監測系統主傳輸電纜把氣體分析信號傳輸至地面中心站。
4）最近還研究出了在tf一200型環境監測系統分站聯接co、ch4、o2、溫度、風速傳感器，根據氣體成分和溫度變化趨勢，解算從發火指標變化到發火危險值的時間。
2、礦井煤炭自燃火源區域探測方法
礦井煤炭自燃火源區域探測采用的方法有：
1）磁探測法。其原理是，烘烤后的上覆巖石的磁性隨自燃溫度升高而增強。
2）電阻率探測法。其原理是，煤炭自燃發火后，煤層的結構狀態和含水性發生較大變化。
3）氣體探測法。分井下氣體探測法和地面氣體探測法兩種。其原理是，煤自燃在不同的溫度下產生的氣體種類和濃度不同，并可據此依次判斷煤的白燃溫度，并由氣體濃度梯度大致確定高溫區域的范圍。
4）氧氣探測法。其原理是，煤層自燃后，隨煤溫升高，氧氣濃度上升，依此判斷火區位置。
3、礦井防滅火技術
3.1惰化防滅火技術
惰化技術主要是指將惰性氣體送人擬處理區，抑制煤自燃的技術。該技術主要用在當發生外因火災或因自燃火災而導致的封閉區我國從80年代起，開展了氨氣惰化防滅火技術的研究與試驗。近年來，在我國煤礦防滅火工程中使用的氮裝備有深冷空分制氮裝置、變壓吸附制氮裝置和膜分離制氨裝置三種。
根據安裝與運移方式不同，后兩種又設計成井上固定、井上移動和井下移動三種。在撲滅巷道火災中，建臨建密閉后，向封閉區注氨氣，使火區氣體氧濃度降至10%以下可滅明火，降到1%～2%可快速滅火；燃燒深度大的火源，注氨量要達到火區體積的2～3倍。我國煤礦采空區防火時的注氮量為200--400m3/h；封閉火區滅火時注氨量為600～800m3/h；開放火區滅火的氨氣需求量更大。就目前來看，氨氣防滅火系統的配套仍落后于綜采、綜放開采技術的發展，特別是注漿等防滅火方法很難適應綜放工作面采空區三維空間大和漏風大的特點，致使我國煤礦每年有多起因火災而封閉工作面的事故發生。
3.2阻燃物質防滅火技術
該技術是指將一些阻燃物質送人擬處理區，以達到防滅火目的。
使用的阻燃物質主要有黃泥漿、粉煤灰漿、頁巖泥漿、選煤廠尾礦漿、阻化劑和阻化泥漿。阻化劑主要有無機鹽吸水液、氫氧化鈣阻化液、硅凝膠、表面括性劑、高聚物乳液粉末狀防熱劑。
3.3堵漏風防火技術
采場工作面推過后，及時封閉和采空區相連通的巷道，進行無煤柱工作面順槽巷旁充填隔離帶，以及隔離煤柱裂隙注漿堵謂風等，均屬于堵漏風防滅火技術。
3.4綜合防滅火技術
對于礦井防滅火出現的復雜性，采取單一方法通常不能取得理想的防滅效果。而采取綜合防滅火措施，即將幾種防滅技術有機地結合，可達到最佳的防滅火效果。
關鍵詞：虛擬現實；礦業領域；應用現狀
中圖分類號：TP391.9文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)33-1511-02
Summarizing the Application Status Quo of Virtual Reality technology in Mining Field
GU Hai-xia1,WAN Wei2
(1.Xuzhou Normal University, Xuzhou 221116, China; 2.Yancheng Institut of Technicion, Yancheng 224002, China)
Abstract: The application status quo and the recent development of virtual reality in mining field are discussed. And this paper analyses the application of virtual reality in mining field from the aspects of simulating the mine production course dynamically, virtually designing and manufacturing the mine production equipment, accident simulation and diagnoses and fire damp explosion.
Key words: Virtual Reality; mining field; application status quo
1 前言
虛擬現實技術已在礦業領域很多方面得到應用并取得令人注目的成就，這些研究成果已經顯示出虛擬現實技術在礦業領域應用的巨大潛力。目前國外從事虛擬現實技術在礦業中應用研究的主要有英國諾丁漢大學化工、環境與采礦工程學院所屬的人工智能及其礦業應用研究所（簡稱AIMS）、南非工業與科研委員會（CSIR）礦業技術部的A.Squlch、美國賓西法尼亞州立大學采礦工程系的C.J.Bise、德國柏林工業大學B.M.Winkler等。其研究內容主要集中在采礦工程模擬、技術培訓、事故分析、風險評估、災害防治等方面。
2 研究現狀
目前國外的許多工業組織和科研院校紛紛加大研究力度和深度，積極開發和探索虛擬現實技術應用的新領域。目前虛擬現實在國內外礦業中的應用主要集中在以下幾個方面[1]：
2.1 礦山生產環境的風險評價
英國諾丁漢大學的AIMS Solutions公司開發出一系列礦山VR模型，如露天礦單斗-卡車作業系統、礦井開采系統模擬模型等。通過應用VR技術輔助識別和評價對象（如設備、人員等）的風險狀況，從而得出更客觀的風險評價。這種VR計算機系統可動態的進行生產環境的風險分析。采礦設備周圍的風險區域是動態的，它依據當前時刻虛擬環境中所處的狀態對回采工作的多個工序進行風險評價。
2.2 礦井生產過程的動態模擬與技術培訓
利用虛擬現實技術創建的礦山生產環境具有逼真、交互作用的特點。應用VR技術制作出的軟件或錄像，可以直觀模擬采礦環境及其作業過程、適于礦山職業教育和崗位培訓。諾丁漢大學AIMS研究室應用VR技術開發的房柱式開采模擬系統VR-MINE、蓄電池機車模型、露天礦單斗-卡車工藝生產系統等可分別用于相應環境下工作人員的培訓。該系統在南非的一個金礦用于培訓井下工人識別礦井開采危害及巖石冒落事故的發生。系統所建立的三維環境是該礦最忙碌且事故頻發的工作面，其危害主要來自巖體冒落和設備運行。一旦訓練者進入虛擬環境中的某個危險區，而又未做出正確的反應時(系統在屏幕底部顯示出一系列圖標來表征不同的反應)，系統就會以圖像和聲音形式模擬出這種災害的動態發展過程。同時記錄每個訓練者的成績，以供評價和比較。南非金礦的應用表明，礦工通過這種訓練，不僅強化了安全意識，也增強了事故識別能力，達到了減小礦山災害發生及其危害程度的目的。
2.3 煤礦生產設備的虛擬設計和制造
虛擬現實技術用于大型設施、設備的設計和制造已有許多成功的實例。把虛擬現實技術用于對煤礦新設備的設計方案進行性能評估，則更顯示出虛擬現實技術的優勢。由于井下場地狹窄，環境惡劣，因此煤礦設備的虛擬設計和制造，其意義不僅僅是節約資源和時間，而是完成在地面或在常規條件下無法進行的工作。例如采煤機虛擬設計中，設計人員不必等到樣機制造出來后再去修改其中不太理想、不太合理的部分，因為VR系統可以容許他們“進入”電腦中的三維空間圖像，借助多種交互手段直接對采煤機的設計進行觀察、討論和修改，從而大大縮短設備的研制周期，節省研制費用。中國礦業大學（北京校區）開發了綜合機械化采煤中的采煤機和支架的虛擬現實系統，可以通過采煤機和支架的基本參數來模擬其在特定力的作用下的運動，也可以利用VR傳感器或三維鼠標進行控制，對所建模型的各個部位進行全方位觀察，進一步優化結構，改進設計方案。
2.4 礦井事故模擬與調查分析
應用計算機繪圖和虛擬現實技術可以快速、有效地以一系列三維圖像在計算機屏幕上再現各種事故發生的過程，事故調查者可以從各種角度去觀測、分析事故發生的過程，找出事故原因，包括系統設計和現場人員的動作行為。這個在公安部門的案例分析中已有應用，在礦業領域還沒有涉及。中國的煤礦事故發生率非常高，通過對事故的事后調查，可以明確事故責任，更重要的是防止其它與此相關或類似的潛在事故的再次出現。礦山事故預防的關鍵在于創造并維護安全的工作環境、宣傳并執行安全的作業行為，從而防止錯誤行為的發生。應用VR技術可以快速、有效地在計算機屏幕上再現事故發生的過程。事故調查者可以從各種角度去觀測、分析事故發生過程，從而找出事故發生的原因并采取相關預防措施，防止類似事故的再次發生。圖1為通過VR技術再現的井下礦車事故發生的情景。通過交互式改變該模型中的環境參數來模擬再現事故過程，可以找到避免類似事故發生的技術途徑和工人安全注意事項。
2.5礦井火災和瓦斯爆炸模擬
計算機技術的高速發展使得在災變條件下復雜通風網絡的快速解算成為可能,從而指導井下火災發生時正確地控制風流,確保井下工作人員安全撤出,防止火災和有害氣體、煙塵等的蔓延。近幾年來,計算流體動力學 (簡稱CFD)已廣泛用于工業火災、爆炸和煤礦火災,CFD通過解算與火災和爆炸物相關的數學模型,可以較準確地預測火區附近的溫度、火風壓及其燃燒產物的實時分布狀況。
AIMS的研究人員目前正致力于礦井火災VR系統的開發。該系統通過模擬某個真實的礦井作業環境,并結合網絡分析和CFD模擬的結果,可以逼真地展示出火災或爆炸發生的動態過程。除了模擬火煙彌漫狀況外,該系統還可通過人機交互作用顯示出人為因素， 如反風、滅火措施等對這整個通風網絡的影響。此類系統的開發,無疑可以廣泛地用于礦井火災的防治、救災和人員培訓等方面。
中國礦業大學（北京校區）采用粒子系統對礦井火災進行了三維可視化研究。在應用VC6.0 和open GL API 開發的程序中，設計了地下井巷真實感模型和火災煙氣與火焰模型,并考慮了風向對火焰以及煙流形態的影響、巷道高度受限影響等因素。圖2所示為該系統完成的巷道火災模擬結果。
該系統可以說只是礦井火災的示意圖，沒有逼真體現礦井火災的效果，為了能使研究成果應用在生產實際中去，必須進一步增加火災環境的真實性和火災模擬算法的研究。
2.6 生態重建
采礦無論是地下開采還是露天開采都會導致地表遭到破壞，破壞后的重建一般不是最初環境的簡單恢復，而是按照采礦的時空發展順序和最終符合當地人們的需求和價值取向，對生態系統的組成、結構和功能進行積極的安排和調控，重建一個高水平、可持續發展的生態系統。在生態重建的規劃設計、方案論證的過程中，采用虛擬現實技術，能夠把各種不同的方案在計算機中逼真的體現出來，給決策者提供一種直觀形象的輔助決策手段，對于方案中不完美之處可以快速修改，這對于生態重建最優方案的確定有重要意義。中國礦業大學（徐州校區）進行了露天礦生態重建的研究，應用于霍林河礦的生態重建，取得較好效果[2]。圖3是露天礦生態重建后的仿真效果圖。
圖1 應用VR進行礦車事故的調查與再現
圖2 采用粒子系統算法的礦山巷道火災
圖3 露天礦生態重建后的仿真效果圖
3 國際動態
加拿大已制定出一項擬在2050年實現的遠景規劃，即將加拿大北部邊遠地區的一個礦山實現為無人礦井，從薩得伯里通過衛星操縱礦山的所有設備，實現機械自動破碎和自動切割采礦；芬蘭采礦工業于1992年宣布了自己的智能采礦技術方案，涉及采礦實時過程控制、資源實時管理、礦山信息網建設、新機械應用和自動控制等28個專題；瑞典制定了向礦山自動化進軍的“Grountecknik 2000”戰略計劃。中國礦業大學等單位也相繼開展了采礦機器人(MR)、礦山地理信息系統(MGIS)、三維地學模擬(3DGM)、礦山虛擬現實(MVR)、礦山GPS定位等方面的技術開發與應用研究。隨著實時礦山測量、GPS實時導航與遙控、GIS管理與輔助決策和3DGM的應用，國際上一些大型露天礦山（包括我國的平朔、霍林河礦區）已可在辦公室生成礦床模型、礦山采掘計劃，并與采場設備相聯系，形成動態管理和遙控指揮系統。
在我國，首個數字化礦井技術通過驗收，是由山東新汶礦業集團泰山能源股份有限公司翟鎮煤礦，與北京大學遙感與地理信息系統研究所合作研制。據說該系統在我國首次全面開展了基于GIS技術、計算機網絡技術、三維可視化和虛擬現實技術在礦山開采領域的集成和應用研究，首次全面開展了集巷道和地層為一體的煤礦專用三維可視化和虛擬現實系統的研究，首次實現了基于地測基礎數據的生產圖形的一體化管理，使礦井圖形的自動化處理水平躍上了一個新的臺階，同時取得了實用化的成果。
4 小結
本文分析了虛擬現實技術在國內外礦業領域的應用現狀和最新動態，目前虛擬現實在國內外礦業中的應用主要集中在礦山生產環境的風險評價、礦井生產過程的動態模擬與技術培訓、煤礦生產設備的虛擬設計和制造、煤礦生產設備的虛擬設計和制造、礦井事故模擬與調查分析、生態重建幾個方面。虛擬現實技術在礦業領域的應用研究已從多個角度展開并取得一定成果，但其在選煤系統方面的應用尚很少見，因此將該技術引入到選煤系統，構建選煤系統的三維仿真系統及其虛擬生產系統，為基于虛擬選煤廠的生產管理和信息化建設搭建一個直觀、逼真的三維平臺，對提高選煤廠生產和管理的技術水平，促進礦山企業信息化建設等，都可起到積極的作用。
參考文獻：
【關鍵詞】一通三防；安全管理；具體途徑
引言
安全與事故時刻伴隨著煤礦生產的每個環節，從兩者與煤礦生產的關系來講，事故時絕對的，且往往誘發事故發生的因素并不會受人的主觀意志影響而轉移到其他方面，或消失不見；與事故相比，煤礦生產中的安全是相對的，僅是一個相對安全的空間。“一通三防”工作作為煤礦安全生產工作中最為關鍵的一部分，其工作質量直接關乎到煤礦生產的安全性，關系到眾多煤礦工人的生命安全。
1、“一通三防”安全管理途徑的基本內容
1.1“一通”―礦井通風
煤礦的礦井通風工作，一般是通過安裝在地面的兩臺同等能力的主要通風機完成，主要通風機要保證能夠連續運轉，兩臺風機一用一備，備用通風機必須能在10min內開動，嚴禁采用局部通風機或風機群作為主要通風機使用。井下掘進采用局部通風機通風，局部通風機及相關的啟動裝置，必須安裝在進風的巷道中，距掘進巷道回風口不得小于10m；全風壓供給該處的風量必須大于局部通風機的吸入風量，局部通風機安裝地點到回風口間巷道的最低風速必須符合《煤礦安全規程》第101條的有關規定。
1.2“三防”―防瓦斯
煤礦安全事故中，瓦斯爆炸最為嚴重，也最容易發生，對于煤礦的安全生產來說是巨大的隱患。礦井要對瓦斯問題進行全面而細致的管理，從瓦斯爆炸的三個必要條件上看，主要是防止瓦斯超限和杜絕引爆火源出現，從預防的角度對瓦斯進行管理，避免安全事故的發生。
1.3“三防”―防滅火
礦井火災事故分為外因火災和內因火災。外因火災一般是由外來火源引起煤炭、坑木、設備液壓油、油、棉紗、皮帶等可燃物火災。內因火災指煤層自燃發火。
1.4“三防”―防粉塵
煤礦開采過程中會產生大量的粉塵，而粉塵在空氣中達到一定濃度時，會有爆炸的可能性，而且對于井下工作的人員來說，也會影響健康。
2、加強煤礦“一通三防”安全管理的研究
為了做好煤礦“一通三防”安全管理工作，就必須要對事故處理技術進行全面的了解，明確安全管理的主要對象，采用更加高效的管理方法以及管理工作，保證煤礦的安全生產。煤礦企業的發展越來越快，安全管理技術也在不斷更新，大量的安全保護措施得以完備，煤礦企業也需要做好“一通三防”的安全管理工作，加強安全生產的指導。
2.1做好礦井通風制度化管理
在煤礦安全生產過程中，礦井通風工作是最為重要的工作。礦井通風工作的旨在將礦井內的煤礦塵土與對身體不利的氣體，尤其是瓦斯的濃度降低到人體能夠接受的水平，并且盡可能地將這些排到井外。
第一，為避免煤礦開采過程中上隅角的瓦斯濃度過高，首先要保障工作臺風通過的數量。開采工作臺的通風屬于負壓類型，要想保障工作臺自然風的通過數量，就必須要科學的通風系統。在煤礦生產過程中，礦井開采工作與通風工作是相對應的，為保證工作臺風通過的數量，在開采過程中最好能夠均衡開采，分時間段進行礦井開采，避免過度集中。
第二，每個開采區域在挖掘工作臺時，為避免掘進和作業臺的串聯通風以及掘進作業臺之間的串聯通風，在挖掘時首先要挖掘中間車場。第三，鑒于掘進作業臺通風是礦井下面最易產生安全隱患的地方，且在替換和維修通風設備過程中故障的發生率更高，因此有必要加強對掘進作業臺的通風管控，調節好通風機構與機電機構的工作，為掘進工作的順利實施和恢復通風時的穩定提供保障。另外，針對瓦斯含量較高的礦井，在暫停通風設備工作期間應當采用“三專兩閉鎖”的方式，在通風設備上掛小牌并安排專人對其負責，禁止安排以外的人員操控通風設備，尤其是肆意將通風設備開啟與停止；再者將停止通風設備之前，必須將所有相關人員都從井下撤到地面層，并將電閘拉下，避免因通風設備停止，瓦斯大量集中而給相關人員的身體造成傷害。
2.2突出防滅火工作重點
為防止煤礦井內作業過程中發生火災事故，煤礦企業和現場施工應對井內防火管理予以高度重視，不斷加強與完善防火管理制度，嚴格按照煤礦安全生產的規章制度來安排和執行采礦區的防火安全工作。
具體來講如下，第一，除了要加強礦井內的綜合管理外，為避免因內部因素引起火災，還需加強對礦井內的通風管理，確保井內空氣流通順暢，空氣質量處于人體接受水平之上，盡可能避免有害氣體或煤塵的累積，提高煤的回采效率，禁止違規操作。第二，加大對礦井的管理力度，避免因外界管理不當而導致火災的產生。在煤礦生產中出現的火災一般分兩種，第一種是外源火災，針對這類火災的防治手段，主要是在嚴令禁止在煤礦生產區內進行與煤礦作業無關的明火行為，比如禁止抽煙、禁止隨意燃燒等，對于生產區內火災發生概率較高的區域，要按照消防部門要求布置消防系統和消防設備；第二種是自然火災，針對這種火災，在其防治要點，在于要盡量保證風道兩邊壓力持平，并根據井內空氣分布狀態來及時調整通風系統。
2.3確保綜合防塵工作效果
煤塵對人的身體健康有極大的危害，如果人長期接觸礦塵，將很有可能患上嚴重的塵肺病。所以工作人員下礦時一般都會帶上防塵口罩，而施工現場也會配設一些防塵的逛到，以降低煤塵濃度。
針對煤塵防止工作，煤礦企業和相關人員應做好以下幾點，第一對工作區域內的煤塵防止工作進行定期的檢查，保持井內通風順暢，以間和降低井內的煤塵含量；第二，適度增加井內的空氣適度，利用向空氣噴灑水等液體的方式來捕獲漂浮的煤塵，達到減少煤塵的目的，這種方法頗為經濟，但是對長期煤礦生產中的防塵效用不大，要想將其防塵效用切實會發出來，除非是不間斷的灑水或者是與其他控塵技術相結合。第三，為減少煤塵對工作人員身體的傷害，要求作業過程中，所有的員工都必須佩帶防塵口罩、風罩等防塵工具。
2.4加強瓦斯的防治與管控效力
首先，遵循上級對煤礦監控系統關系提出的新要求，成立專門的煤礦安全監測監控小組，在原有的煤礦安全監測系統的基礎上進行有針對性的改造與升級，待改造完成后，有相關部門組織達標驗收。借助現代信息系統，實現對井下瓦斯、溫度、一氧化碳、風門開關狀態的實時監控。
其次，加大推行瓦斯便攜儀發放管理制度的力度，安排專門的通防人員對便攜儀發放領用和檢驗情況進行不定期的現場調查，并及時對不按規定佩戴儀器的人員進行通報處理。
再次，嚴格規范盲巷啟封瓦斯排放的流程，禁止“一風吹”的行為。該工作有通防副總負責組織和領導，進一步規范氣體排放程序，按照相關制度要求，在氣體排放的前3天下達有關通知，并提前擬定氣體排放措施并事先與礦山救護隊做好聯系。
結束語
扎實做好煤礦“一通三防”工作，是保證煤礦企業平穩發展的關鍵，在實際工作中一定要確保安全管理措施落到實處并發揮作用。安全管理人員要嚴格負責，對安全問題絕不放松，盡職盡責地抓安全。只有通過全體職工的共同努力，才能保證“一通三防”工作取得實效，徹底杜絕“一通三防”事故發生，確保煤礦企業長治久安。
參考文獻
[1]郭景志.淺談如何搞好煤礦“一通三防”工作[J].黑龍江科技信息.2007（04）
[2]王改明；吳永利；張俊濤.淺析“一通三防”技術在煤礦生產中的有效作用[J].黑龍江科技信息.2012（12）
關鍵詞：礦井；火災事故；預防措施
前言
井下供電安全主要是指供電應保證人身、礦井和設備的安全。 由于礦井作業環境惡劣，很容易發生電氣設備及電纜間短路、漏電和由其引起電火災、瓦斯和煤塵爆炸、觸電等事故，影響生產危及生命安全。
1 事故案例分析
1.1 短路電流引發電火災
1.1.1 某礦使用的一臺25KW內齒輪絞車開關負荷側地線搭在電源中相接線柱上，負荷側右相接線柱絕緣損壞接地，在按操縱按鈕時，開關吸合造成兩相接地短路，低壓饋電開關整定值過大，線路出現兩相短路時未跳閘。變電所變壓器低壓側接線端子壓接處緊固程度不夠而產生電弧火花，引起該處弧光短路，產生強大電流高溫，低壓側瓷頭炸碎，接線柱落架接觸變壓器外殼再次造成短路，使變壓器油和壓力急劇上升，在強烈的高溫下點燃油氣著火。高溫將另兩臺變壓器，四臺高壓開關油氣化，助燃了火勢，并順風沖向皮帶運輸上山，引燃第二部皮帶。
1.1.2 某礦檢修期間，電工違章帶電打開變壓器蓋，上蓋時不慎將封口耐油膠墊推入變壓器內，造成高壓三相短路，電弧引起變壓器油燃燒。
1.2 過負荷引發電火災
1.2.1 某礦變電所變壓器長期超負荷運行，導致電纜加速老化、絕緣性能下降、溫度升高，因變壓器低壓側接線錯誤，導致距接線端子500mm、距地板100mm的橡套電纜短路產生電弧火花；變電所無人值班，未能及時發現因變電所高壓配電箱油箱油堵松動，絕緣油流盡的問題；未及時清除滲漏在地板上的變壓器油漬，導致火災事故的發生。
1.2.2 某礦絞車超載提升，導致自制配電盤打火。濺出的火花引燃絞車房內的可燃物，進而點燃非阻燃風筒布的圍簾，引起絞車房木支護棚架著火，造成火災。
1.3 導線、元器件基礎不良，接觸電阻過大引發電火災
1.3.1 某礦井下臨時變電所變壓器低壓側接線盒內電纜與接線柱采用不正確的纏繞聯接，接觸不良，長時間過熱，導致短路，繼電保護裝置失靈，產生電弧引燃變壓器油、電纜、木支架，造成火災事故。
1.3.2 某礦井下使用的鋁芯電纜接線盒接頭發熱，導致放炮燃燒，燃燒的瀝青滴到木背板上，引發火災事故
1.4 漏電引發電火災
某礦是煤與瓦斯突出礦井。平洞2118運輸巷掘進切割眼時，運輸刮板機380V電源開關（CH-15型插銷開關）進線芯線對地放電，采區變電所內漏電繼電器動作跳閘，總開關（DW81-200自動饋電開關）跳閘斷電。由于該掘進工作面沒有裝備“三專”，在動力電源斷電的同時局部通風機也斷電，使局部通風機停電27分鐘，造成掘進工作面瓦斯積聚，瓦斯濃度達到爆炸范圍。漏電繼電器動作斷電后，該區變電所值班電工沒有檢查斷電原因，就直接反復多次送電。在反復送電過程中，電纜漏電電纜芯線放電電弧又將另一相芯線絕緣燒壞，導致電纜芯線兩相短路，短路電弧擊穿電纜護套，噴出火花，引起瓦斯爆炸。
1.5 靜電引發電火災
在井下，靜電的產生可能是因為砂礫或者其他含在壓縮空氣中的混合物與橡膠管、金屬管壁相摩擦，橡膠帶在帶式輸送機卷筒上摩擦等，從而產生電弧火花。靜電的電壓能達到一定值的時，極易引起瓦斯爆炸或火災。
1.6 管理不到位引發電火災
1.6.1 某礦井下變電室內存放設備過多，管理不善，用16號銅絲代替保險絲，過載荷引起導線燃燒，使硐室內易燃材料著火，引起變壓器爆炸、油燃燒，而變電室未設調節風窗，形成獨頭，導致硐室外木棚、煤壁燃燒，擴大事故災害，造成多人傷亡。
1.6.2 某礦井下水泵房使用燈泡取暖，且無人值班，引發火災時未能及時發現，又無防火鐵門，發現火災后及時反風，但由于反風設施缺乏檢查，導致反風設施凍結失靈，擴大災害事故。
1.7 使用質量差的產品引發的電火災
1.7.1 某礦帶式輸送機液壓聯軸節使用不合格的代替品作易熔塞，聯軸節內油溫升高到燃點，噴出殼外，遇氧氣著火，引燃輸送機上下山皮帶和動力電纜，造成大面積火災。
1.7.2 某礦使用煤電鉆電纜質量低劣，三芯線斷面不等，機械強度不夠，同時也沒有任何保護，芯線短路后擊穿引燃橡膠外套后，繼而引燃巷內背幫的木支護，引發火災事故。
1.8 違章違規引發電火災
1.8.1 某礦礦井停產檢修，帶式輸送機搭茬處更換漏斗燒焊，燒焊作業時未按規定執行，且作業時無專職安全人員在現場監督檢查，導致遺留下火種，發生火災事故。
1.8.2 某礦井下放炮不使用發爆器，使用動力電纜發爆，電纜短路著火，引發事故。
1.8.3 某礦綜采工作面采煤機電纜受擠、壓、碰、砸和過度盤圈彎曲等引起內傷或外傷，導致絕緣擊穿，保護不起作用造成爆炸著火。
2 電火災的預防措施
2.1 嚴格執行《煤礦安全規程》中的電氣規定及防火要求
2.1.1 合理選擇電氣設備的容量及其電纜截面。按負荷需要正確選擇電氣設備額定值，要根據開關出口處的最大短路電流，校驗開關斷流容量；校驗高低壓開關設備及電纜的動穩定性及穩定性。
2.1.2 定期測試線路的絕緣性能。如發現線路相間或相對地的絕緣電阻小于規定值，必須找出絕緣破損的地方，及時加以修理。對絕緣過分陳舊和破損的導線及時更換。
2.1.3 導線與熔斷器的選擇應相互配合，嚴禁任意調大熔體截面或用其他金屬導線隨意代替。
2.1.4 加強對井下防爆電氣設備的檢查和維修，保證防爆電氣設備的防爆性能。
2.1.5 電纜必須選用取得煤礦礦用產品安全標志的阻燃電纜，電纜懸掛要符合要求，電纜不應有冷接頭和羊尾巴。
2.1.6 井下嚴禁帶電檢修、搬遷電氣設備、電纜和電線。
2.1.7 加強安全生產教育、杜絕違章作業。
2.2 推廣應用新技術、新設備、新材料、提高防滅火能力
2.2.1 應用火災自動報警裝置。目前應用在電氣防火的產品主要有防漏電報警系統，防過載報警系統，電纜溫度報警系統等，其特點能準確探測到電纜線路的異常狀態，通過信息處理提供給維護人員，這樣可以將電氣火災的隱患消滅在萌芽之中。
2.2.2 積極開展對礦井電氣火災發生、發展機理和規律性的研究，不斷研究開發礦用火災報警設備、滅火設備和逃生設備，推廣利用新產品、新材料。使礦井電氣火災的預防、監測、撲滅、救援等方面，實現綜合性防治措施。
3 結束語
礦井電火災事故是危害較大的事故。但是，只要加強電氣設備的維修和管理，保證電氣設備的防爆性能，完善“三專”、“二閉鎖”和礦井安全監控系統，認真遵守各項規章制度，礦井電火災事故的安全事故完全可以避免。
參考文獻
[1]張學成.工礦企業供電[M].北京：煤炭工業出版社，2005.
[2]聶國倫.煤礦供電系統運行與維護[M].北京：煤炭工業出版社，2011.
[3]王紅儉.煤礦電工學[M].北京：煤炭工業出版社，2010.