九丞 煤礦氣象觀測站：筑牢井下作業安全防線

JC-FBQ1九丞 煤礦氣象觀測站：筑牢井下作業安全防線

煤礦氣象觀測站通過集成防爆型傳感器陣列與工業級數據采集系統，實現了對礦井內外溫度、濕度、氣壓、風速、風向、瓦斯濃度、一氧化碳濃度、粉塵濃度等15項關鍵參數的實時同步監測，精度達到煤礦安全規程要求。以某能源集團研發的MineMet-3000型煤礦氣象站為例，其溫度傳感器采用鉑電阻PT100元件。

配合動態溫度補償算法，測量范圍-40℃~85℃，分辨率0.1℃，在2024年冬季山西某煤礦的實地測試中，與礦用溫度記錄儀同步監測數據對比，誤差僅±0.2℃，遠超傳統機械式溫度計±1℃的精度。濕度傳感器通過電容式聚合物薄膜技術，將測量范圍擴展至0~100%RH，分辨率0.5%RH。

在2023年夏季內蒙古某煤礦監測中，準確捕捉到巷道內濕度從30%RH驟升至85%RH的突變過程，為防止設備結露提供了關鍵數據支撐。在煤礦專屬參數監測的精準性上，觀測站針對井下復雜環境專項優化，確保數據可靠。瓦斯濃度監測采用 “激光甲烷傳感器”（測量范圍 0-100% CH?，精度 ±0.1% CH?）。

具備抗粉塵、抗高濕能力（適應相對濕度 0-98% RH，無冷凝），可實時捕捉瓦斯泄漏（如采空區瓦斯溢出），某煤礦掘進工作面通過該監測，發現瓦斯濃度從 0.3% 升至 0.8%（安全閾值 1.0%），立即啟動局部通風機，30 分鐘內將濃度降至 0.4%，避免瓦斯超限風險。

粉塵濃度監測采用 “激光散射法傳感器”（測量范圍 0-1000mg/m3，精度 ±5%），可區分總粉塵與呼吸性粉塵，某采煤工作面監測到呼吸性粉塵濃度達 8mg/m3（國家標準 2.5mg/m3），及時調整噴霧降塵系統，2 小時內濃度降至 2.0mg/m3，減少礦工塵肺病風險。

井下溫度與濕度監測（溫度精度 ±0.5℃，濕度精度 ±3% RH）適配深井熱害環境（溫度可達 35℃以上），某深井煤礦通過監測發現工作面溫度升至 34℃，開啟制冷降溫系統，將溫度控制在 28℃以下，保障礦工作業舒適度與效率。此外，針對透水風險，觀測站配備 “頂板淋水量傳感器”（測量范圍 0-100L/h，精度 ±2L/h）與 “井下水位傳感器”，某煤礦在回采工作面監測到頂板淋水量驟增至 50L/h，結合水位數據預判透水風險，及時撤離人員并加固防水煤柱，避免透水事故。

在安全預警的針對性與及時性上，觀測站構建 “煤礦專屬安全閾值體系”，快速響應風險。內置 “分區域安全閾值”：掘進工作面瓦斯濃度＞0.8% 觸發黃色預警（加強通風）、＞1.0% 觸發紅色預警（停止作業、撤離人員）；采煤工作面粉塵濃度＞5mg/m3 觸發橙色預警（調整降塵措施）。

井下溫度＞32℃觸發藍色預警（啟動降溫），某煤礦在紅色預警后，10 分鐘內完成工作面人員撤離，5 分鐘內切斷電源，避免瓦斯爆炸隱患。預警信息通過井下聲光報警器、地面監控中心大屏、管理人員手機 APP 同步推送，附帶應急處置指南（如 “瓦斯超限建議關閉局部通風機以外的電源，啟用備用通風設備”“粉塵超標建議增加噴霧降塵頻次，礦工佩戴防塵口罩”）。

某煤礦在粉塵橙色預警后，按指南調整降塵方案，1 小時內粉塵濃度達標。此外，觀測站支持 “風險趨勢預判”，通過分析歷史數據（如瓦斯濃度日變化規律、粉塵濃度與采煤強度關聯），預判風險發展，某煤礦通過預判發現，夜班采煤時瓦斯濃度易升高 15%，據此提前增加夜班通風量，全年未發生夜班瓦斯超限。

實際應用中，全國 30 余座大中型煤礦部署該觀測站，運行一年來，煤礦井下瓦斯超限事故下降 85%，粉塵超標事件減少 70%，熱害導致的礦工中暑率降低 90%；某煤業集團依托該觀測站，成功避免 6 起潛在安全事故，減少經濟損失超 1 億元，充分體現了煤礦專屬風險監測與安全預警在筑牢井下作業安全防線中的核心價值。