科技创新

近日，彬长矿区首套采空区智能监测及自动注氮系统在胡家河矿401110运输巷、402103灌浆巷密闭墙投入使用，可实时监测采空区密闭墙内包括CH₄、CO、O₂浓度及温度等在内的8项关键参数，并同步实现自动注氮，显著提升了采空区密闭墙的防灭火可靠性与安全水平，进一步筑牢了矿井防灾抗灾基础，有效防范瓦斯、煤尘爆炸等重大事故风险。

采空区密闭区域受地质构造、通风条件、遗煤分布等多重因素叠加影响，一旦出现漏风现象，极易引发遗煤氧化自燃。而这类火源隐蔽性强、位置难以精准定位，若处置不及时，可能诱发瓦斯、煤尘爆炸等重大安全事故。因此，如何快速、准确识别密闭区煤自燃隐患，长期以来都是困扰矿井安全生产的核心技术难题。

此前，该矿密闭墙的监测依赖火观员“每日定期现场检查+每周取样实验室分析”的传统模式，存在明显短板。一方面，人工采用球胆取样的方式，每周仅检测一次，难以实时捕捉密闭环境的动态变化，无法满足精细化管理需求；同时，配套的束管系统不仅日常维护工作量大、技术难度高，还常因束管破损导致样气污染，且气体采集周期长、分析准确率偏低，难以精准反映密闭区真实状况。另一方面，当密闭墙内出现压差不稳定或气体浓度异常等险情时，传统模式无法触发即时注氮等应急措施，难以实现“早发现、早预警、早治理”的防灭火管理目标，存在安全管控滞后风险。

为破解上述难题，该矿主动谋变、精准发力，以技术升级破解安全难题，大力开展采空区防灭火技术研究，积极引进KJ1698煤矿密闭空间多参数监测系统，其主要由矿用多参数无线传感器、矿用本安型无线传感基站及交换机、可编程逻辑控制器（PLC）和本安电动阀门组成，通过在密闭区内布设多参数无线传感器，数据经基站汇聚后上传至地面监控平台，实现远程动态监测。此外，该系统与PLC联动控制本安电动阀门，一旦气体浓度超限，可自动启停注氮设备，确保火情及时抑制，显著提升应急响应速度与管控智能化水平。

“为实现注氮精准化，我们将密闭墙内压差与氧气浓度设为核心预警指标，当监测数据达到预警阈值时，系统会自动开启注氮阀门，自该系统在401110运输巷密闭墙投入使用以来，注氮阀门已自动开停372次，累计减少人工巡检186人次，大幅降低了人力成本，更显著提升了应急处置效率。”该矿通风队队长王高挺介绍道。

下一步，该矿计划将该系统推广至全矿采空区密闭墙，并推动其与注氮、瓦斯抽采系统实现深度联动控制与数据整合，构建一体化防灭火智能管控体系，全面提升矿井防灾抗灾能力，为建成本质安全型矿井提供强有力的技术支撑。（张玉明 田磊）

编辑：达文娟