直击煤矿安全焦点，守护地下“黄金城”的生命线

1月15日，国家矿山安全监察局召开党组会，要求深刻吸取河南平顶山天安煤业十二矿“1·12”重大煤与瓦斯突出事故教训，全力指导善后处置工作，严肃开展事故调查和责任追究。要强化瓦斯、水、火、冲击地压等重大灾害治理，落实落细各项安全管控措施。要督促矿山企业以瓦斯防治为重点，对通风系统、瓦斯治理等进行深入大排查，及时整改消除风险隐患。

煤矿安全生产不仅仅关乎企业发展与经济效益，更是维系万千矿工生命安全、保障国家能源供应稳定的重要基石。在这片深入地壳的“地下王国”里，每一次掘进采煤的过程都是一场与自然和未知的博弈。

今天，我们将目光投向煤矿安全的科技防线——各类气体传感器，看它们如何担当起预警先锋的角色，有效防止煤与瓦斯突出等重大安全事故的发生。

煤与瓦斯突出是一种煤矿开采过程中突发的灾害性事件，主要是由于地应力和高浓度瓦斯压力共同作用导致。当开采活动打破地下煤层原有的应力平衡状态时，积蓄在煤层内的高压甲烷（瓦斯）及伴随的煤块瞬间被释放出来，喷射到井下作业空间。

煤与瓦斯突出的危害主要有

• 井下设施破坏：强大的冲击力可摧毁巷道、设备，造成生产中断。

• 安全通道堵塞：喷出的煤岩迅速填满巷道，阻碍人员逃生及救援。

• 通风系统失效：瓦斯弥漫可能导致风流逆转，增加窒息风险。

• 燃烧爆炸隐患：突出的瓦斯遇到火源极易引发火灾或爆炸，威胁矿工生命安全。

煤与瓦斯突出过程中，除了大量的甲烷（CH₄）外，还会伴随释放出其他多种可能危及矿工生命的气体，如一氧化碳、硫化氢、氮氧化物等。

甲烷 (CH₄)：甲烷是煤与瓦斯突出中最主要的气体成分，它无色无味，对人体无直接毒性，但甲烷属于易燃气体，与空气混合后，当浓度达到一定范围（5%~15%体积浓度）时，遇到火源容易引发爆炸。此外，甲烷浓度过高会挤占氧气空间，导致作业环境缺氧，造成人员窒息。

一氧化碳 (CO)：一氧化碳在煤与瓦斯突出事件中可能是次要的伴生气体，尤其是在煤的氧化过程中产生。它是一种剧毒气体，吸入后能与血红蛋白结合形成碳氧血红蛋白，阻止血红蛋白携氧，从而导致人体组织缺氧，引发急性中毒症状，甚至致死。

硫化氢 (H₂S)：在某些含有硫化矿物的煤矿中，煤与瓦斯突出时可能出现硫化氢气体。硫化氢具有强烈的刺激气味，即使在低浓度下也可引起眼睛刺痛、呼吸道刺激，高浓度下则会导致急性中毒，严重时迅速使人昏迷，甚至死亡。

氮氧化物 (NOx)：在特殊条件下，煤与瓦斯突出过程中可能产生氮氧化物，如一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO₂)。这些气体具有腐蚀性和毒性，吸入后可损伤呼吸道，严重时导致肺水肿和呼吸困难。

因此，对煤与瓦斯突出区域进行严格的气体监测至关重要，以及时发现并排除这些危险气体带来的威胁，确保矿井作业环境的安全。

从实时监控甲烷浓度到警惕有毒有害气体，从智能预警到应急联动，传感器在煤矿安全中扮演着关键角色，犹如矿井的“哨兵”。实时监测甲烷、一氧化碳、氧气等气体浓度及环境参数，通过精准预警潜在危险，有效防止瓦斯爆炸、火灾、中毒等事故，确保矿工生命安全，保障煤矿生产秩序，是构建智慧矿山和实现安全生产不可或缺的技术支撑。

煤矿井下的首要任务就是实时监测甲烷浓度。采用先进的红外吸收型或激光型甲烷传感器，能够在第一时间捕捉到甲烷浓度的变化，当浓度超过临界值时，立即启动警报系统，阻止事故的发生。

缺氧或富氧同样会对矿工的生命安全构成严重威胁。氧气传感器持续监测矿井内的氧气浓度，确保始终保持在适宜范围内，既避免了因缺氧窒息，又防范了富氧环境带来的火灾爆炸风险。

煤与瓦斯突出时，可能会伴随产生一氧化碳和硫化氢等有毒有害气体。这两种气体传感器通过对这些致命毒气的即时监测，能在泄漏初期就发出警报，保障矿工免受伤害。

为实现全面、系统的气体安全监控，集成了多种气体传感器的复合气体检测设备成为首选。它可以同时检测甲烷、氧气、一氧化碳、硫化氢等多种气体，提供一个全方位的矿井气体环境综合评估。