我国煤炭安全发展

1、我国煤炭安全科技现状及发展方向王建国（煤炭科学研究学院抚顺分院，辽宁省抚顺市，113000） 摘 要 近年来，我国煤炭安全生产工作取得了巨大成就，但形式依然严峻，事故多发的势头并没有得到遏制。描述了我国煤炭安全生产现状及所面临的形势，并通过具体数字加以形象说明；提出了安全科技发展过程中存在的主要问题；指出了煤炭安全科技的发展方向及煤炭安全领域未来的重点科研攻关课题。关键词 煤炭 安全生产现状 存在问题 发展方向安全是煤炭生产的头等大事，安全对煤炭生产起着保证、支撑和推动作用，煤炭安全生产是国家安全生产的重要组成部分。近年来，我国煤炭安全生产工作取得了巨大的成就，但我国煤炭安全生产面临的形势、机

2、遇和挑战，尤其面对全面建设小康社会和和谐发展目标，无疑对煤炭安全生产又提出了更高的要求，需从满足我国经济快速增长对煤炭资源需求不断增加的需要和保障国家能源安全的高度上，来人士煤炭安全生产的重要性和艰巨性。实施科技兴国、科技兴煤、科技兴安战略，建立煤炭安全生产的长效机制，是我国煤炭安全生产工作的必由之路。通过对重大理论问题的研究、对关键共性技术的攻关、对高新技术和先进适用技术的推广应用，确保煤炭安全生产形势根本好转，促进煤炭工业可持续发展。一、 现状与面临的形势（一） 煤炭安全生产形势目前我国的煤炭安全生产正在稳定中呈现好转态势，但形势依然严峻，事故多发的势头并没有得到遏制。2004年，全国GD

3、P达到13.6万亿元，同时也有13.6万人死于安全事故，1亿GDP死亡一人；2004年安全事故造成的直接经济损失高达2500亿元，约占全国GDP的2个百分点。煤炭的安全形势更不容乐观，2004年的百万吨死亡率为3.1，这个狮子是美国的100倍，是波兰和南非的10倍。我国煤炭产量占世界的31%，但煤炭死亡人数却占了世界煤炭死亡人数的79%。1. 煤炭自然条件查，灾害多我国大多数煤炭地质条件复杂，导致自然灾害多，容易引发重大事故，给安全生产造成极大的困难。煤矿瓦斯大，煤与瓦斯突出越来越严重，危险性增加。我国所有煤炭均为瓦斯矿井。在100个国有重点煤炭生产企业的609处矿井中，高瓦斯矿井占26.8%

4、,煤与瓦斯突出矿井占17.6%，低瓦斯矿井占55.6%。国有地方和乡镇煤矿中，高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占15%左右。部分局矿的情况更为严重，如淮南煤业集团公司所属的11对矿井均为瓦斯突出矿井，平顶山煤业集团公司所属的13对矿井也全部为高瓦斯或突出矿井。随着开采深度的不断增加，瓦斯涌出量不断加大，煤与瓦斯突出危险也不断增加，高瓦斯突出矿井数量也在增加，自然发火危险性严重，比例大、覆盖面大。据2002年的统计，原国有重点煤矿中有自然发火危险的矿井占51.3%。自然发火危险矿井几乎在所有矿区都存在，因自然而造成煤炭资源的破坏，每年达数十亿元的经济损失。冲击地压危险性增大，个别煤炭十分严重。据统计

5、，1999年17处大中型煤矿就发生1477次冲击地压，最大强度达里氏4级。辽宁省抚顺矿务局老虎台煤矿，2002年发生各类冲击地压6127次，其中大于3级的21次，平均每天发生冲击地压17次，严重威胁煤矿安全生产和城市的公共安全。煤尘爆炸危险普遍存在，危害严重。我国煤炭爆炸危险普遍存在。2002年原国有重点煤矿有532处矿井煤尘有爆炸危险，占87.4%。小煤矿中91.35%煤矿的煤尘具有爆炸危险，其中高达57.71%的具有强爆炸性。水文地质条件复杂，水害制约安全生产。我国大中型煤矿中，水文地质条件属于复杂或极为复杂类型的煤矿占25.04%。2002年，全国煤矿共发生水灾事故146起，死亡463人

6、，占重特大事故死亡人数的比例仅次于瓦斯事故。煤矿热害已成为矿井新的灾害，随着开采深度的增加、围岩温度的提高，矿井热害问题越来越突出。1999年，70处大中型生产井公煤炭的采掘工作面最高气温超过煤炭安全规程的要求，其中，26处超过30摄氏度，最高的达到37摄氏度。2.煤矿数量多，大、中、小并存，差异大我国煤炭数量多，超过世界上其他主要采煤国家的煤炭总数。截至2002年底，全国共有各类煤矿26395处，国有重点和国有地方煤矿2704处，乡镇煤矿23691处。按矿井能力划分，大中型煤矿532处，占煤矿总数的2.01%，小型煤矿25863处，占97.99%。我国煤矿的生产能力分散，根据1999年统计分

7、析资料，全国煤炭平均每处生产能力5.85万t/a。其中，大中型煤矿总设计生产能力7.25亿t/a，占全国煤矿总设计生产能力的41.43%，平均每处109.66万t/a；中型煤矿342处，能力2.18亿t/a，占16.6%，平均每处63.7万t/a。这些数据充分反映处我国煤炭生产分散，生产集中度过低，大多数小煤矿安全生产技术与装备水平地下、抗灾能力差，给安全生产管理带来困难。3.煤矿机械化程度低，安全技术装备不足2001年，原国有重点煤矿的采煤机械化程度75.43%，综采机械化程度59.42%，综掘机械化程度15.03%，而原国有地方煤矿和乡镇煤矿机械化程度普遍较低，全国平均采煤机械化水平还不到

8、40%。2002年统计，原国有重点煤矿有35处 突出矿井没有按煤矿安全规程的要求配备瓦斯抽放装备，47处高瓦斯和突出矿井没有装备瓦斯监控系统，占高瓦斯突出矿井总数的17%；现有煤矿多数矿的监控系统装备不全，尚未实现网络化关咯，部分设备功能落后；44处自然发火危险的矿井；不少的矿井没有安设防隔爆设施，即使配备了隔爆设施的矿井，设置的数量少，没有达到安全规程的要求；相当一部分原国有重点煤矿的甲烷传感器、便携式甲烷检测仪、光学甲烷检测仪、甲烷断电仪等必备的安全仪器仪表装备不足；有164处矿井50%以上的电气设备超期服役；数量众多的小煤矿安全装备水平更低，有的根本不具备防御灾害的能力，多数小煤矿仍然沿

9、用落后淘汰的电气设备，电气防爆性能产，失爆率高。4.煤矿从业人员结构复杂，综合素质产，管理落后我国煤矿用人过多，农民轮换工等从业人员构成煤炭生产一线主体，整体文化水平低、素质差，缺乏自我保护意识和能力。许多企业又不进行岗前安全培训，违章作业现象严重。许多小煤矿经营者没有基本的安全生产管理技术知识，不懂安全，不管安全，不顾安全。据2000年的调查，30万t以上大中型煤矿中，初中以下文化程度占62.67%，大专以上只占5.44%，高级工程技术人员占0.3%。30万t以下小型煤矿中，中专以上职工平均每矿不到3人。另有资料表明，在现代化大型煤炭企业中，拥有大学本科以上学历的人数仅占职工总数的2.93%

10、。2001年国有重点煤矿原煤生产人员效率为2.78t。目前，我国煤矿的安全管理主要是管理人员凭主观意志和经验进行工作，管理技术和手段落后。这种管理模式，由于受管理人员的知识、经验和责任心的限制，很难适应 矿井灾害事故的复杂多变条件，这也是煤矿灾害事故多发的原因之一。（二） 面临的形势1. 安全生产是煤炭工业持续、稳定、健康发展的重要保证，安全生产越来越突显其重要地位和作用煤炭是国民经济和社会发展的基础。煤炭是我国一次能源生产和消费结构中始终占70%左右。预测到2010年煤炭占60%左右，2050年将占50%以上。因此，煤炭在相当长的时期内仍将是我国的主要能源。200-年全国煤炭总量为9.9亿元

11、t，2001年11.0亿t，2002年13.9亿t，2004年达到了19.56亿t，仍不能满足需求。当前，快速增长的经济，对煤炭工业发展提出了更高的要求。为此，必须确保煤炭工业持续、稳定、健康地发展 。我国煤矿主要是井工生产，生产环境条件复杂，与其他行业相比，煤矿安全尤为重要。安全是煤炭生产的头等大事，安全对煤炭生产起着保证、支撑、和推动作用。保证煤矿职工的生命安全和国家财产是煤炭工业可持续发展的前提，煤矿安全生产形势的好坏直接关系到我国国民经济能源供给问题。2. 煤炭工业“走新型工业化道路“，实现煤矿的信息化和现代化，对煤矿安全生产科技发展提出了更高的要求党的十六大报告指出；“信息化是我国加

12、快实现工业化和现代化的必然选择。坚持以信息化带动工业化，以工业化促进信息化，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。”安全生产是煤炭工业“走新型工业化道路”、实现可持续发展的前提条件，科学技术是第一生产力，安全生产的每项工作要转移到依靠科技进步的正确道路上来，通过科技创新，提高煤矿的安全管理技术水平、煤矿灾害事故的预警能力和防治水平、煤矿安全生产的监察技术水平。3.我国煤矿安全生产的形势依然严峻，与国外发达国家相比存在较大的差距我国煤矿事故死亡人数是世界上主要采煤国家死亡总人数的4倍，百万吨煤死亡率是美国的近200倍（2002年）、印度

13、的12倍。煤矿灾害事故的消极影响远远超出了经济范畴，每发生一起事故，都会引起国内外各界的广泛关注，使煤矿企业形象受到巨大损害，企业市场亲和力受到削弱，严重地影响了煤炭企业后续发展的动力。我国严峻的安全生产问题还造成不良的社会影响和严重的环境危害，成为社会不稳定因素。电视、报纸和网络等新闻媒体对煤矿灾害事故进行深入地报道，严峻的安全生产形势已成为社会关注的焦点和热点。另外，我国严峻的煤矿安全生产形势引起国际社会的广泛关注，直接影响我国的形象和对外贸易。4.我国加入WTO、经济全球化趋势为煤矿安全生产科技发展带来机遇和挑战科技创新能力是国际竞争的主导因素，成为推动经济发展、促进社会进步和维护国家安

14、全的管件。20世纪中期以来，科学理论研究取得重大突破，形成了一系列高技术成果，推动了高技术产业迅速发展；同时，高新技术与冲通产业结合，促进了传统产业技术进步，加速了传统工业的高技术化，形成了新型工业化的产业发展，模式。发达国家各类产业知识和技术含量不断增加，科技和经济竞争力不断增强，在世界经济一体化发展的格局中，取得了对发展中国家的巨大技术优势和高额经济回报。进入新的世纪，国际竞争格局正从经济竞争、资源竞争和科技应用竞争向科技原始性创新竞争演变发展，原始性创新和自主知识产权成为国家问科技乃至经济竞争成败的决定性因素。在全面建设小康社会的进程和全球经济一体化驱使下，煤矿的安全生产在国民经济快速发

15、展、社会迅速进步和人民生活质量逐步提高的过程中占据着越来越重要的地位。煤矿的安全生产愈来愈影响国家之间的竞争和国际贸易。面临良好的国内外形势，抓住机遇，勇于面对挑战，加强煤矿安全生产科技工作是历史赋予我们的责任。煤炭科学研究总院抚顺分院始建于1953年，至今已历时50多个春秋，先后承担了“六五”至“十五”国家重点课题的研究以及煤炭行业及企业的科研课题，取得了重大科研成果600余项，有400余项科研成果获得各级各类奖励及专利，在煤矿瓦斯灾 害防治、火灾防治、矿井通风技术及安全检测仪器仪表与监控、应急救灾与救援技术和装备、露天煤矿安全评价与检测、地质灾害防治、矿井热害防治等技术领域拥有一批具有国内

16、领先水平的科技成果，这些成果基本代表了我国煤矿安全防治技术领域的发展水平和趋势。（三） 安全科技工作面临良好的发展机遇党中央、国务院对煤矿安全生产历来十分重视，近年来采取了一系列重大举措加强安全生产工作，使全国煤炭安全生产状况总体稳定、趋向好转。国务院灌云进一步加强安全生产工作的决定，全国安全状况明显好转，重特大事故得到有效遏制，煤矿百万吨死亡率大幅度下降；到2020年，我国安全状况实现根本性好转，煤矿百万吨死亡率、尘肺病患病率、万元产值事故损失率等指标，达到或者接近世界中等发达国家水平。要实现这一安全生产目标，必须依靠科技进步，需要长期开展煤矿安全技术研究与产业化工作，为煤炭生产企业源源不断

17、地提供先进实用的灾害防护成套技术与装备，大力推动安全科技进步，促进我国安全生产形势的根本好转。国民经济发展需要消耗大量能源，我国富煤贫油必将把煤炭长期作为中国主要的一次能源，煤炭行业前景看好；全面小康建设必将高度重视生产安全，安全产业必将作为一朝阳产业蓬勃发展；当前我国煤矿安全装备水平还很低，需要开发大量先进实用的安全产品及配套技术。所以，我国煤矿安全产业还有巨大空间。煤矿安全生产是我国工业安全的重中之重。近年来，随着煤矿机械化程度的提高，矿井生产能力和生产效率普遍加大，但安全问题已经成为煤炭行业可持续发展的制约因素。同时，煤矿安全问题成为行业发展的关键并已引起党和政府的高度重视。在我国实施以

18、人为本、全面建设小康和谐社会的过程中，煤矿安全问题直接关系着国家可持续发展战略目标的实现。根据中国煤炭工业发展研究中心2004年底提出的全国国有煤矿安全保障能力调研报告，我国煤矿有安全保障的生产能力只有12亿t左右，2004年的煤炭产量却达到了19.56亿t。面对市场诱惑以及当地正度采暖，供电用煤的压力，矿井超能力生产的现象非常普遍；煤矿安全设施欠账达500多亿元，安全基础薄弱，煤矿防灾系统不健全，防灾系统能力不足，相当多的矿井防灾系统的设施陈旧，技术装备落后和老化；40%的高瓦斯矿井还没有建立瓦斯抽放系统，大多数煤矿安全监测监控系统局限于监测方面，缺少监控功能；1/3的国有煤矿产能的瓶颈是通

19、风系统能力，多数国有地方煤矿通风系统存在问题。尽管国家出台了严厉的措施力保安全生产，但煤矿每年的事故死亡人数依然徘徊的较高水平，重特大恶性事故仍然频繁发生。为此，国务院年初专门研究部署了加强煤矿安全生产工作，加大科技开发和先进适用技术的推广应用力度，并研究决定安排30亿元基建资金，支持国有重点煤矿进行安全技术改造，继续加大国债资金对煤矿安全的支持，提高煤炭工业整体生产力水平，促进煤矿安全形势根本好转。国家安全生产剑盾总局正在组织专家对45户安全重点监控企业进行会诊，提出瓦斯治理方案，并为3亿元建设资金项目或其他国家及省市级项目的实施提供技术一句。因此，国家、地方和企业将不断增加安全投入，市场急

20、需大批煤矿灾害预防与监控技术设备。这就要求我们尽快研究开发出为煤矿高效安全生产提供升级换代的安全技术与产品，尤其是瓦斯抽放及综合治理成套技术、矿井安全监测监控和灾害预警、通风技术筹备等。这一难得的历史机遇为安全科技产业的发展壮大创造了良好条件。二安全科技发展存在的主要问题（一）理论与技术基础研究不够、创新能力不够煤矿的生产安全设计的专业领域广、学科多。随着科技的进步，为安全理论和技术基础的研究提供了新的手段和途径，急需对制约煤炭发展的重大安全基础理论问题开展研究。同时，随着生产条件的变化，还需对近年来不断出现的新的问题开展研究。对煤矿的高产高效、安全生产提供强有力的理论指导。、（二）制约行业发

21、展的重大关键技术有待土坯煤炭工业属国民经济的基础产业，许多具有共性的重大安全技术与装备的开发需国家组织，单个企业或企业集团不可能从国家的总体出发，投入大量资金进行装备的研制，尽快取得突破性发展。（三）中小企业的先进实用技术开发亟待加强现有中小煤炭企业在我国煤炭工业中仍占有重要地位。中小煤炭企业数量虽多，但存在安全技术水平低、事故隐患多等问题。由于其在劳动就业、地区经济发展等方面的有事，使得其还会长期存在。因此，加强对这些企业进行技术改造、研制适应于中小企业的实用安全技术和装备是提高整个安全科技发展水平的重点任务。（四）科技投入严重不足，科技发展缺乏后劲科技投入是影响科技发展至关重要的因素，对关

22、系国民经济发展大局的煤炭行业，应逐步增加科技投入，建立稳定、合理的科技投入渠道、目前，国家对煤炭工业的投入非常有限，制约了煤炭安全科技发展的基础性、关键性和重大科技问题研究开发工作的开展。（五）科技资源配置不合理，创新体系亟待完善科技资源是煤炭工业进行技术创新的基础条件。由于多年来煤炭行业的不景气，并随着在国家机构改革、国有重点企业下放、科研机构企业化改制后，原有科研规划、计划体系全部被打散重组煤炭科技工作的定位、内容、重点领域和方向等等方面都无法进行协调、组织和管理，煤炭科技工作被大大削弱；原有科技创新体系已经打破，但新的科技创新体系仍没有形成，各专业领域之间缺乏必要的信息沟通和协调机制，未

23、能充分利用国外和相关领域的最新科技成果推动安全生产科技的发展；产学研究结合不够紧密；所进行的一些科技活动仅限于解决各生产企业内部的个体问题。（六）科研体系结构不合理、科研力量不足、人才培养呈下降趋势这些年来，随着高校的搞个，原有煤炭行业高等院校也逐步脱离煤炭行业，各高校纷纷改名，对学生的培养也陷入招生难、找工作难的境地。与煤炭行业有关的专业也逐步萎缩。原有的科研究所，在转制过程中，为适应市场要求和变化，工作的重点也从进行基础研究、工艺研究、新产品新装备的开发等逐步转移到以赢利为目的的企业行为了。因此，煤炭科技的人才队伍、科研体系没有得到有效的发展，人才培养力度削弱，人才流失严重，使煤炭科技工作

24、陷入了人才短缺的境地。（七）科研条件产，基础设施建设有待加强由于受煤炭工业大环境的影响，现有的科研实验试验条件非常落后，大部分实验试验设备是20世纪80年代建立起来的，技术落后，自动化程度低，很难满足现实需要。没有优良的科研条件，就不能创造处一流的科研成果。因此，急需加强煤炭工业的基础设施建设，积极引进或研制技术含量高、实用性强的科学一起和设备。（八）技术法规和标准的制修订滞后煤炭工业发展的需要技术法规和标准的完善，是行业科技进步的标志。今年来，煤炭工业的技术标准及法规的制修订工作基本停滞，严重滞后煤炭工业发展的需要。当今，科技发展日新月异，许多新方法、新工艺和新产品层出不穷，一方面原有的标准

25、和法规制约了这些新技术的推广和应用。阻碍了技术进步；另一方面这些新技术与新产品的出现，没有同意的标准进行规范管理，这也不利于新技术的发展。我国加入WTO的新形势更需要加强对标准的制修订工作，一方面应使技术标准尽快与国际接轨，另一方面利用技术标准来保护我国的民族工业。3、 煤矿安全科技现状国家和行业历来高度重视煤矿安全技术的研究，一直将其列为国家和行业的科技攻关重点。近20年来，煤矿安全技术都被列入国家科技攻关计划和行业重点科技攻关计划，每年国家和行业主管部门拨款及企业自筹资金达数千万元，组织了生产、科研与高等院校相结合的科技队伍进行攻关，取得了一大批科研成果，对煤矿安全状况的改善发挥了重要作用

26、。“六五”期间煤矿安全技术研究，主要在瓦斯含量测定方法、邻近层瓦萨抽放技术、松动爆破和煤层预抽防突技术、防隔爆破技术以及均压技术等工艺方法取得了突破，并开发了移动式瓦斯抽放泵站、束管监测系统、DQ系列燃油惰气灭火装置以及湿式除尘器等关键装备，使煤矿安全技术从无到有，开始在现场发挥应有的作用。“六五”成果在“七五”期间的推广应用，改善了煤矿安全状况。但煤矿安全生产技术水平与国外先进采煤国家相比，还有很大的差距，主要是对各种自然灾害发生的原因和条件尚无深入了解，措施单一，只相当于20世纪50到60年代的国际先进技术水平。“七五”期间煤矿安全科技攻关全面起步，开展了矿井瓦斯涌出量预测方法、煤与瓦斯突

27、出预测预报技术、水利冲孔和大直径钻孔揭石门及采掘工作面防突措施、隔抑爆技术、煤层自燃倾向性鉴定方法以及自然发火预测预报技术等工艺方法研究，开发了瓦斯抽放配套装备、突出预测仪等关键装备，进一步完善了“六五”成果。通过“七五”期间的攻关研究，对煤矿灾害的起因和发展有了初步了解，抗灾措施研究密切结合生产实际，防治瓦斯煤尘爆炸、突出、火灾单项技术逐渐成熟，并向综合配套方向发展，所取得的成果已在全国煤矿得到推广应用，进一步改善了煤矿安全状况。煤矿安全技术水平达到了20世纪70年代的国际先进技术水平。“八五”“期间针对煤矿生产中的瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出、矿井火灾三大灾害开展了攻关研究。地勘期间煤田瓦斯

28、预测技术的研究，保证了（5001000m）地勘钻孔测定瓦斯含量的准确、可靠性，准确率达90%。分源预测法的研究和应用，使矿井瓦斯涌出量预测准确率大于85%。该成果被国家评为”八五“期间十大世界领先科技成果。以强化瓦斯抽放为目的，开展了顶板和煤层水平钻孔抽放瓦斯技术、煤层预裂爆破和无煤柱抽放瓦斯等工艺方法研究，并且研制了抽瓦斯监测装备和泵站无阻力阻爆（燃）装备，使矿井及工作面瓦斯抽放率大大提高，示范矿井的瓦斯抽放率大”综合防突措施，在非接触连续预测突出的技术和突出敏感指标以及临界值确定方法方于40%，获得显著的社会和经济效益。煤与瓦斯突出防治技术的研究，形成了“四位一体面取得了较大的进展，使预测

29、突出危险准确率达60%，不突出准确率达100%、新型隔爆棚的研究，提高了隔绝强爆炸、弱爆炸的综合性能，初步形成了防治跑掘和机掘工作面瓦斯、煤尘爆炸综合技术。易燃煤层最短自然发火期预测方法和多参数综合监测预报技术的研究，使矿井火灾预报准确率达80%以上。井下移动式制氮设备和采空区防灭火灾技术取得了突破，形成了火灾预测预报和采空区惰化、阻化、堵漏技术。开发的以干式除尘器为主的掘进工作面综合防尘技术，进一步提高了防尘效果。通过“八五”攻关研究，进一步深化了对煤矿灾害的认识，完善提高了抗灾措施，各项措施初步配套，形成了煤矿主要灾害的防治措施体系。煤矿安全技术的总体水平达到了20世纪80年代的国际先进技

30、术水平。“九五”期间，以建立瓦斯灾害治理示范工程为目标，结合平顶山、阳泉、衮州、淮南等矿区的特点，对瓦斯预测、煤与瓦斯突出、瓦斯抽放、瓦斯煤尘爆炸、火灾等问题进行综合配套研究，形成了技术配套、措施有效的瓦斯、火灾灾害综合治理措施体系，攻关取得的成果已在矿区得到了推广应用：通过攻关项目的实施，使示范矿区瓦斯灾害治理技术水平有了较大的提高，煤与瓦斯突出灾害得到了有效的防治，基本控制了煤与瓦斯突出对人员造成的伤害，重大瓦斯爆炸事故有明显减少。煤矿安全技术的总体水平达到了20世纪90年代的国际先进技术水平。“十五”期间，“矿山重大瓦斯灾害事故预防及监控技术研究”以淮南矿业集团公司作为工程依托 ，初步建

31、立了瓦斯灾害治理技术示范矿区。课题在各承担单位的共同努力下，在瓦斯煤尘爆炸评价、瓦斯危险区域预测、瓦斯突出危险性检测、高瓦斯煤层群高效开采、矿井通风系统可靠性评价等关键技术取得进展，部分攻关技术成果在矿区得到了应用，促进了企业技术的升级，有效地改善了安全生产状况，保持了相对稳定的安全生产局面。但还有一些研究内容仅形成了中间成果，有些仍停留在试验研究、样机试验或工业性试验阶段。因此，急需对技术成果进行全面考察验证，提高现场的应用成果，建立示范工程。通过从“六五”到“十五”20多年煤矿安全技术的攻关研究，我国煤矿安全及技术保障体系已基本形成。瓦斯灾害防治技术已构筑了瓦斯灾害危险区域预测、瓦斯涌出量

32、预测瓦斯检测与监测、瓦斯抽放四位一体的煤与瓦斯突出防治技术配套的综合防治措施。250m顺煤层强力钻机和600m水平钻机研制成功，为瓦斯抽放提供了更有力的手段：甲烷传感器的稳定性和可靠性有了进一步的提高。矿井火灾防治技术已形成了火灾监测、堵漏、阻化、惰化相配合的自然发火防治体系，胶带输送机火灾监测采用光纤测温等高技术已取得突破。以防止呼吸性粉尘为重点，研制出了符合国际标准的粉尘采样器，煤层注水、高压雾化降尘与负压二次降尘技术的配合应用，减少了尘肺病的发生。通风装备方面已开发了一批高效、低噪、大功率局部通风机，灾害时期风流流动及控制、救灾决策辅助系统、灾后抢险救灾技术等也取得了较大进展。4、 煤矿

33、安全科技发展方向（1） 矿井瓦斯灾害防治技术抽放瓦斯是防止瓦斯灾害的治本措施，而我国的煤层赋存普遍较差，松软、低透气性、突出煤层比例很大。因此，急需研究与其相适应的打钻施工技术和工艺，研制配套的施工钻机和钻具，研究强化抽放瓦斯的技术、工艺及与其装备，提高本煤层的瓦斯抽放效率，真正做到“先抽后采”。在煤与瓦斯突出区域预测及防治技术上，美国和澳大利亚从20世纪90年代开始，进行了一系列的电磁波透视实验。美国斯托拉斯公司采用先进电子集成和图像重建技术，已成功研制了无线电磁波透视试验样机。美国、加拿大、瑞士研制的脉冲雷达，探测精度、探测距离、数据处理和成像技术等大大优于国内产品，在地质构造发育、厚度变

34、化不大、煤体结构复杂和强度变软等美与瓦斯突出易发区域的探测方面具有良好的应用前景，但仍存在仪器不防爆、探测距离短和数据处理不完善等问题。前苏联对声发射和电磁辐射技术预测煤与瓦斯突出进行了深入的研究，并已推广应用。我国已进行了10多年的研究，但未达到实用程度。在瓦斯监测技术方面，国外发达国家采用热催化、热导、红外、光干涉和光钎远离开发瓦斯传感器和检测仪表，以先进的网络结构、光钎传输技术和通讯技术构建煤矿安全监控系统。我国在煤矿安全检测仪表方面，主要存在敏感元件的基础研究薄弱，CO、O2 等敏感元件大多依靠进口，有害气体检测技术单一。国内安全仪器仪表与监控系统的生产厂家众多，但敏感元件的生产厂家数

35、量相对较少。煤科总院开发的甲烷热导元件和热催化元件在功耗及可靠性上占有明显的优势，低浓度甲烷传感器市场反应良好。（2） 在矿井通风技术领域在矿井通风技术与装备方面，为了提高通风系统的可靠性，国外利用计算机自动监测风机风量、风压，并根据需要自动调节风机转速和叶片角度，自动调整风机的性能曲线，解决了因通风系统变化而带来的风量不足问题，在很大程度上消除了因瓦斯积聚而导致瓦斯煤尘爆炸的隐患。国内急需开发高效、低噪、节能的通风技术和设备。通风网络是一个复杂的系统。目前，因矿井通风系统不稳定、风量不足而造成的安全事故时有发生。法国、德国等国外煤矿开发了计算机自动监测风机风量、风压，并根据需要自动调节风机转

36、速和叶片角度的风机，自动调整风机的性能曲线，很好地解决了通风系统变化而带来的风量不足这一问题。我国众多矿井存在的复杂通风系统，其稳定可靠性直接影响到矿井的灾害发生率和抗灾能力，通风系统的合理性、稳定性和可靠性评价缺乏合适的定量指标，相关数学模型的研究缺乏大量的试验支持。因此，通风系统的动态分析评价及闭环监测管理将成为今后该领域的研究重点。（3） 在矿山火灾防治技术领域在矿井火灾防治方面，我国研制了多种灭火技术及配套的灭火材料和装备，形成了以N2 和CO2 为主的惰气防灭火技术体系与装备。国际上研究运用化学灭火材料及自动灭火装备扑灭煤矿井下火灾的趋势越来越明显，特别是美国，在化学灭火材料的基础上

37、，已采用连续监测和自动灭火系统。在煤自然发火特性研究方面，我国建立了流态色谱吸氧鉴定法和煤活化能的计算方法，提出了用来描述煤氧化反应深度的碳、氢氧解指数的新指标。但在矿井自然发火基础理论，特别是最短自然发火期以及煤的活化能指标的快速测定方面尚未形成一套快速有效的实验技术体系，煤最短自然发火期的研究存在周期长、技术要求复杂和精确性有待提高的问题。根据我国实际情况，煤矿火灾预测预报急需的技术是自然发火早期预测及智能化评价技术：隐蔽火源探测技术，特别是采空区隐蔽火源技术：在防灭火材料及配套技术工艺研究方面，急需开发高可靠性、低成本、针对性强和经济实用的成套技术和装备。（4） 矿井粉尘灾害防治技术在矿

38、井粉尘防治方面，我国的产品排放浓度在5mg/m3 左右，而国外技术先进的产品其净化排放浓度可达到1mg/m3。由于作业场所空间有限和我国煤矿辅助运输采用轨道接力方式的特点，我国现有除尘器还存在体积大、移动工作量大、与掘进设备配套难等问题，影响了除尘技术与装备的推广应用。因此，只有减小除尘器的体积，解决系统配套难的症结，开发适合我国煤矿具体条件的采掘面除尘系统，才能为市场和用户所接受，促进煤矿安全装备产业的发展。粉尘传感器是实现作业场所粉尘浓度实时自动监测和矿井除、降尘的自动控制的技术关键。目前需要解决含尘空气中呼吸粉尘的自动分离、堆积粉尘的自动处理以及传感器的标定等诸多技术难题。（5） 矿井动

39、力与地质灾害防治技术矿井动力灾害：矿井动力与地质灾害种类繁多，主要有地下开采的强烈矿压显现（岩爆、冲击地压等）、露天开采的边坡崩塌或滑坡、岩层移动与地标沉陷等，且极具突发性、破坏性和灾难性。由于各矿井开采条件、煤层地质条件、生产技术条件等差异很大，灾害发生的影响因素众多，形成的原因错综复杂，至今对灾害的发生机理、发展过程等认识尚不够深入。目前，我国已开发出地音监测仪器、微震监测系统及电磁辐射装置，并用于矿井动力灾害的预测，但地音及电磁辐射装置未能实现连续实时监测，且两者之间不能配套使用，使检测结果准确性较差。（6） 矿山应急救援技术与装备我国井下工人已装备各种自救器近270万台，主要是过滤式和

40、化学氧式。而过滤式自救器因使用上有局限性，许多国家提出禁止使用。目前我国过滤式自救器每年需要数量占国内自救器生产总量的50%左右。化学氧自救器是今后自救装备的发展方向，是高瓦斯矿井和双突矿井必用产品，年需要量占生产总量的50%左右。由于塑料、橡胶等高分子材料广泛应用到井下，当井下发生火灾时，其着火气体中除有一氧化碳外，还有硫化物、氮氧化物和氰化物等有毒有害气体，化学氧自救器将逐渐代替过滤式自救器。但化学氧自救器需要从原材料、工艺和关键部件加工组装上攻关，以提高质量，降低成本，保障使用安全。压缩自救器的有点为可以反复充氧和更换CO2 吸收剂，可以作为矿山救护队的辅助呼吸器。救护队员井下救灾用正压

41、氧气呼吸器的关键是产品的安全性和可靠性。国内现更新换代的产品主要是美国、日本、法国进口的关键零部件，国内配套组装产品。呼吸器易损易耗件的供应将是今后国外呼吸器维修的主要难题。因此，国内生产黑哥的维修零部件酱油很大发展前途。我国虽已研制了多项救援通讯产品，但通讯范围饿局限性、通话质量等方面仍存在较大问题，研制通讯可靠、语音清晰且能实现图像传输的就在通讯装置已成为当务之急。在快速抢险救灾方面，我国尚无专业化的成套技术与装备，急需胭脂抢险救灾、支护及人员救生技术与装备，为救灾决策指挥及事故状态分析判别方面提供成套技术。加入WTO后，国内救护产品面对国外产品严峻的竞争和挑战。国外类似产品性能好，但价格

42、昂贵，如果价格降至比国内产品稍高，国内产品的销售将会受到很大打击。如果国内产品性能提高达到国际标准水平，得到国际认可，以其低价优势完全可以打入国际市场，但需要做很多技术攻关工作。另外，应注意国外液态氧用于呼吸器方面的研究，为今后开发新产品作技术储备。（7） 在边坡及矿业城市环境地质灾害纺织技术领域露天开采的边坡崩塌或滑坡、岩层移动与地表沉陷等，极具突发性、破坏性和灾难性。由于各矿山开采条件、煤层地质条件、生产技术条件等差异很大，灾害发生的影响因素众多，形成的原因错综复杂，至今对灾害的发生机理、发展过程等认识尚不够深入。由于蠕动边坡变形失稳过程、形成条件、诱发因素的复杂多样性，使得其研究不尽完善。因此，蠕动边坡稳定性与变形、失稳预测预报是世界性的科学难题。以此同时，我国有2/3矿山处于中后期开采阶段或资源接近枯竭，在未来520年内将有大量矿山关闭