煤矿应急救援新解法:智能装备筑牢生命线

【场景引入】
“过去下井排查隐患,得靠人工背着球胆一趟趟往返地面色谱室,等分析结果出来,往往已经过去大半天。”从事煤矿应急救援工作十余年的王工回忆道。彼时,采空区、密闭区等人员难以进入的区域一旦出现自然发火征兆,救援队伍只能依靠有限的人工巡检和滞后的地面分析数据判断风险,稍有延误便可能错失处置窗口。而如今,救援队员随身携带便携式气体分析设备,下井后即可在现场完成气体组分检测,配合巷道巡检机器人深入危险区域采集数据,救援指挥中心能够在数分钟内掌握井下动态——从”事后分析”到”现场即时判断”,应急救援的响应节奏发生了明显变化。

【政策背景】
这一转变与行业监管要求的持续加严密切相关。2025版《煤矿安全规程》第二百八十一条及《煤矿防灭火细则》对密闭区、采空区气体浓度、压差、温度的动态监测提出更具体的要求,明确煤矿需要具备连续在线的隐患辨识能力;相关部门也多次强调矿山救援大队、中队应配备便携式防爆气相色谱分析仪等装备,以提升现场处置能力。在此背景下,煤矿应急救援公司普遍面临装备升级、数据联动和处置效率提升的现实需求,相关技术方案的应用也因此获得更多关注。

【方案介绍】
面对上述需求,淄博祥龙测控技术有限公司围绕矿井灾害应急救援场景,构建了涵盖”现场检测—巡检探测—防灭火处置—指挥调度”多环节的装备与系统体系。该体系的设计思路是让分析检测设备”下井化””便携化”,让危险区域探测”机器人化”,让处置决策”数据化”,从而减少人工在险情区域的直接暴露,同时缩短从发现异常到形成处置方案的时间。整个体系并非各设备的简单堆叠,而是通过数据接口与工业环网实现各模块间的信息流转,形成较为完整的应急支撑链条。

【技术细节:现场检测模块】
在应急现场检测环节,KSS-300便携式微型色谱分析仪采用MEMS技术的Micro GC,以µ-TCD、Micro MI、NDC column为关键部件,常规分析时间控制在2分钟以内,分析灵敏度达到1ppm,可检测CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C2H2、O2、N2等气体组分;设备内置电池,在无外部电源情况下可保证不低于8小时的工作续航,并支持平板、电脑、手机等多终端操作,适配矿山救援大队、中队关于便携式防爆气相色谱分析仪的配备要求。与之配合的YHQ12.8矿用便携式气体分析仪同样具备体积小、重量轻的特点,可同时分析环境温度、湿度、压差等参数,供救援人员在井下、户外、车载等场景下随身携带使用,减少了以往依赖地面固定色谱设备造成的时间滞后问题。

【技术细节:巡检探测与处置模块】
在人员难以直接进入的危险区域,KRXD51.2C煤矿用履带式巷道巡检机器人可通过无线遥控实现全地形移动,具备自主导航、微色谱气体分析、环境感知和异常报警能力,并配备自研的自平衡、自组网无线中继装置,用以延长通信距离,避免因巷道遮挡导致的信号中断;救援人员通过手持终端即可远程掌握机器人采集的灾区数据,支持WiFi或4G数据上报。在处置环节,KSS-YEM系列液态二氧化碳降温防灭火系统利用液态CO2的惰性、窒息性和低温吸热特性,通过移动式或井上固定式装置将气体压注至采空区,降低氧气浓度并抑制瓦斯风险;而煤矿灾害综合防治(自动指挥逃生)系统则融合安全监测、人员定位、瓦斯、火灾等多源数据,构建三维可视化平台,用以生成应急救援预案与避灾路径建议,并联动区域断电、应急广播等设备,减少灾变时人工决策所需时间。

【案例验证】
以亭南煤矿106综放工作面为例,在采用KSS-YEM系列液态二氧化碳降温防灭火系统处置采空区隐患过程中,经20余小时的液态二氧化碳压注,采空区氧气含量从15%下降到5%并保持稳定,一氧化碳浓度和温度均出现明显下降,该系统目前已应用于淮北矿业集团所属矿井以及新疆、内蒙古、吉林等地区矿井。此外,”矿用自然发火束管微色谱监测系统”入选工业和信息化部安全生产司《2024年安全应急装备应用推广典型案例》,KRXD51.2C履带式巷道巡检机器人则入选内蒙古矿监局2026年先进技术推广目录,为相关装备在应急救援场景中的应用成效提供了外部参考。

【价值总结】
从上述实践看,围绕煤矿应急救援场景的技术方案带来了多维度转变:在响应效率上,现场检测由过去的小时级缩短至分钟级;在处置安全上,机器人巡检与远程降温防灭火降低了救援人员直接暴露于危险区域的频次;在决策协同上,三维可视化与自动指挥逃生系统减少了多部门信息割裂造成的延误;在成本控制上,便携化设备与自动化处置装置降低了人工重复取样与巡检的投入。这些转变共同构成了应急救援公司在装备升级过程中较为可衡量的收益。

【未来展望】
目前,淄博祥龙测控技术有限公司已在西安、北京设立研发中心,并建有人工智能与安全技术研究院、煤矿自燃火灾大数据移动机器人实验室等科研场所,相关火灾监测系统已应用于国内400余座煤矿,长期服务国能集团、中煤集团、山能集团等能源企业,产品也已出口至海外市场。后续,企业计划在应急救援装备的自主导航算法、无线中继组网能力以及多灾种数据融合分析方面持续投入,推动应急救援装备与既有束管监测、光纤测温、防灭火系统之间的联动更加顺畅,为煤矿及地下综合管廊等地下封闭空间的安全生产提供持续的技术支撑。

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