二、井下輕合金材料

　　由于輕合金材料質量輕、塑性好，經過適當的工藝處理后，能達到很高的強度，而且有機械加工容易，耐腐蝕等優良特性。所以，隨著科學技術的進步和煤礦生產機械化程度的提高，輕合金材料在礦井中的應用越來越廣泛，如煤礦井下支柱、提升、通風設備及攜帶式儀表、工具等。但輕合金材料與其他鋼質材料沖擊摩擦產生火花，很容易點燃可燃性氣體，引起爆炸事故。如1986年9月28日，徐州礦務局龐莊煤礦-370m水平的718掘進面，因耙裝機鋼絲摩擦產生火花引起煤塵爆炸事故，死亡26人，重傷2人，殃及巷道1509米。1987年12月，安徽省某礦角聯巷道中發生一起特大爆炸事故，死亡45人，重傷4人，輕傷6人，經濟損失199萬元。其原因是小絞車運行時，手閘和繩輪之間摩擦火花引起沼氣爆炸。國外輕合金材料摩擦、沖擊產生火花引燃沼氣爆炸事故也比較多。如1950年，英國諾克切斯礦用鋁合金外殼的煤電鉆掉到鋼支架上引起沼氣爆炸。爆炸危險環境中機械摩擦火花的危險性已引起煤礦安全部門的高度重視。
　　世界上許多國家，如英國、德國、前蘇聯、日本、波蘭、捷克等，很早就對機械摩擦火花及輕合金在礦井中應用的安全性進行了較系統的研究，并建立了相應的試驗裝置，制定了檢驗規則。美國主要研究采煤機截隔火花安全性及預防措施，Ralla冶金研究中心的D.H.Desy等人設計建造了模擬通風機葉片與機殼摩擦火花工況，對金屬材料火花點燃沼氣的安全性進行研究。在20世紀80年代初對輕合金摩擦火花的研究，重點是對煤礦井下常用的輕合金，并建立了先進的實驗室，制定了JISC-0901標準和JISM-7002通用規則。
　　20世紀80年代中期，我國也開始對金屬材料摩擦火花安全性方面的研究。當時建立的高速沖擊、自由落錘沖擊和旋轉摩擦3個試驗裝置和相應的檢測、控制系統，是目前國內惟一的金屬材料摩擦火花安全性研究和試驗檢測系統。
　　國外井下礦用工具、設備材料基本都作摩擦火花試驗，國內一般只注重設備用材料作火花試驗，在工具用材料的火花試驗方面沒有建立相應的實驗及標準。隨著我國煤礦開采深度的加大，開采強度的不斷增強，井下工作的危險性越來越大，對井下火源的控制力度也必須增強，對材料摩擦火花的研究和實驗也應更加深入。

　瓦斯及突出災害的研究

一、瓦斯災害

　　煤礦瓦斯事故發生的原因是多方面的，影響因素眾多。有的原因具有潛在性、突發性，而事故本身具有破壞性和災難性。但煤礦瓦斯災害事故的發生也有其一般的規律，只有掌握了災害發生、發展的規律性，才能有效地避免事故的發生和發展。煤礦災害事故發生的原因，除了與礦井本身的自然條件、開采工藝、管理水平、安全意識及員工素質等有很大關系外，技術裝備水平仍然是極為關鍵的因素。煤礦井下工作場所是動態變化的，影響災害發生的因素也是變化的。現有監測技術僅僅是監測部分安全參數，不能做到實時預測分析和監控，難以預先得知瓦斯災害事故可能發生的地點及波及區間，也難以預先制定和執行有效預防災害的措施，使得瓦斯災害事故難以顯著下降，災害危害程度難以有效控制，災害事故原因難以調查清楚。
　　我國所有煤礦均為瓦斯礦井。大中型煤礦中，高瓦斯礦井占20.34%，瓦斯突出礦井占19.77%。小型煤礦中，高瓦斯礦井占15%左右。隨著開采深度的不斷增加，機械化程度的不斷提高，開采強度的不斷增強，瓦斯涌出量還會進一步增大，瓦斯災害的治理越來越成為煤礦災害防治的重點。
　　傳統的礦井瓦斯管理主要是由管理人員憑主觀意識和經驗進行工作。這種管理模式，由于受管理人員的知識、經驗和責任心的限制，很難適應礦井瓦斯災害事故的復雜多變條件，這也是瓦斯災害事故多發的原因之一。實現現代化管理，用科學方法管理礦井瓦斯，應建立礦井瓦斯災害事故數據庫、知識庫和專家系統，對礦井瓦斯災害進行科學預測，以便掌握礦井瓦斯動態，正確識別和評價瓦斯事故災情，及時提出抗災對策。
我國在瓦斯防治方面提出：加強煤礦瓦斯的基礎理論研究，掌握瓦斯災害事故發生的機理及其演化過程，在瓦斯防災、抗災和救災的理論和技術難題上取得巨大突破，為煤礦瓦斯治理的全面好轉提供理論和技術基礎；建立和健全完善的煤礦安全科技創新體系和科技服務體系，研究礦井瓦斯事故發生、救災的有效技術，并制定科技成果的推廣和轉化機制；建立和健全完善的煤礦安全監察技術支撐體系，借鑒外國的經驗，在各省內部實現監察聯網。監察人員每次執法都現場無線上網，并存入省局服務器，便于全省統一調度和指揮監察。
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