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二氧化碳突出:煤矿隐蔽灾害的智能防控与动态监测突围

发布日期:2025-06-15    作者:     来源:     点击:

一、二氧化碳突出-煤矿最隐蔽的灾害之一

在当下的煤矿安全管理领域,一氧化碳因其易引发中毒和爆炸等危害,一直是煤矿重点监测和防控的气体之一。煤矿企业投入了大量的人力、物力和财力用于一氧化碳的检测和治理,形成了相对完善的监测防控体系。然而,对于二氧化碳,尽管知道它是一种常见的矿井气体,但普遍认为其危害相对较小,而缺乏足够的警惕和针对性的防控措施。煤矿地质构造中广泛分布着高压气体封存体,如果掘进工作面未有效实施区域防突措施,误触断层破碎带会导致二氧化碳瞬间涌出,气体浓度短时间内飙升至95%以上,形成“窒息性死亡区”。

从技术层面看,传统监测设备难以穿透复杂地质构造。大部分煤矿安装了甲烷传感器,但未配备二氧化碳专用监测装置,导致气体成分误判。从管理层面看,未严格执行“有疑必探、先探后掘”原则,无法提前发现高压气体封存体。从应急技能层面看,现场作业人员缺乏二氧化碳突出应急处置培训,面对无色无味的致命气体时毫无察觉。

二、动态监测-从被动应对到主动防控

针对二氧化碳突出的“隐蔽性”和“突发性”,动态监测成为煤矿防控此类灾害的核心手段。在掘进工作面部署传感器,实时监测二氧化碳浓度,当检测数值超过限制区间时,监测系统自动触发预警,实现了井下风险实时监测、快速感知事故前兆。但在煤层深部、小断层带、裂隙发育区等复杂地质区域,传感器难以精准部署,易形成监测空白。现有监测手段难以捕捉在隐蔽裂隙中的扩散路径,导致预警滞后。

三、智能评估与决策-科技赋能的安全新局面

中国矿业大学李爽教授团队研发的煤矿智能安全风险综合一体化防控平台,通过智能化信息平台的构建,给出了系统性解决方案--智能风险评估与决策,将二氧化碳突出的致灾因素转化为安全治理的可控要素。

智能化系统运用机器学习算法对历史案例进行深度训练,建立二氧化碳突出风险预测模型对采集的数据进行智能分析,预测二氧化碳浓度变化趋势和扩散路径,提高预判高风险区域。通过实时数据采集与分析,突破传统静态监测的局限,可以实现对隐蔽风险的早期感知和突发灾害的预警。

将传感器数据与矿井通风系统联动,当监测到某区域二氧化碳浓度异常升高或压力骤变时,自动调节通风量,优化通风布局,降低气体积聚风险。当突出事故发生后,通过网络信息传输高清视频和环境数据,结合实时气体浓度数据和人员定位信息,平台自进行逃生路径规划,为救援决策提供实时支持。

在今后的煤矿安全生产中,要更全面、更深入地开展风险辨识工作,提高安全风险辨识质量,才能认识和防范各种可能存在的灾害。通过智能化建设,完善监测预警及智能评估体系,提高对复杂地质条件下气体灾害的精准感知和防控能力,为高风险矿井构筑更可靠的安全屏障。