两项突破智能防控“煤与瓦斯突出”

中煤科工集团重庆研究院有限公司 隆清明

新版《煤矿安全规程》7月24日公布，明年（2026年）2月1日起正式施行，依据二十大“完善公共安全体系，推动公共安全治理模式向事前预防转型”的重大决策部署，规程充分吸收技术进步和装备升级的最新成果，解决了大量煤矿安全生产工作中存在的痛点、难点和堵点问题。

瓦斯爆炸检测方面《规程》201条适当减少了瓦斯检查频次，部分检查点可纳入安全监控系统监控范围或人工或机器人检查，同时保留了最传统最稳定的光干涉甲烷检测技术“第（七）款要求瓦斯检查工必须携带便携式光学甲烷检测仪”。第207条增加了可安装经专门设计的机械式自动隔爆装置。

在国家重点研发计划、自然科学基金项目资助下，近期我们课题组研发了人工瓦斯巡检系统和全新一代机械式自动隔爆装置。

1、首次实现光干涉甲烷甲烷检测数字直读的工业化应用

1927年日本专家土井改良了1850法国人提出的光干涉原理检查瓦斯技术，1938年理研株式会社形成可以工业应用的产品。1953年实现国产替代，并大量在煤矿应用，因为测定仪大量依靠人工读数，瓦斯检查工成为一个特殊工种。由于干涉条纹跟踪识别和处理器处理能力、仪器供电等矛盾长期未能解决，一直未实现电子读数。

我们课题组2025年攻克超低算力占用的条纹识别算法，发明了全新一代的“理研”光学瓦斯检定器，并研发了“数字光学瓦检仪+电子瓦斯检查牌板+瓦斯检查手册App+瓦斯巡检调度台账软件”成套RWX人工瓦斯巡检系统。单点瓦斯检查时间由7-10min减少到4min以内。电子瓦斯检查牌板充电1次工作1年，实现悬挂即用。根据瓦斯巡检调度台账生成瓦斯检查线路，在检查点数字光学瓦检仪与电子瓦斯检查牌板NFC互通显示，同时传输至瓦斯检查手册App，最后通过井下无线网络与巡检调度台账数据共享，闭环管理。做到了工人省力、技术省心，自动化、数字化检查，彻底消除“假检、漏检”重大隐患。

2、发明了全新一代的机械式自动隔爆装置

矿井为避免爆炸事故扩大化，开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤层爆炸的措施。传统的方式是设置水棚或岩粉棚。2010年从俄罗斯将机械式自动隔爆技术引入中国。2013年国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心在清水溪实验巷道进行了多次实验，证明该装置可以有效隔爆。应用中发现该装置采用高压气仓（气压大于10MPa）提供喷洒动力，存在重大设计和安全隐患。针对以上问题课题组发明了全新一代的机械式自动隔爆装置，采用矿井压风（0.6MPa）作为喷洒动力，装置去除了力容器、自动补气体，实现了安装简单免维护，安全性显著提升。

作者简介：隆清明，男，1982年3月生，博士、研究员、博士生导师。重庆是创新团队“服务矿井大数据的瓦斯参数测定技术革新创新团队”负责人，主持国家自然科学基金面上项目1项、重庆市杰出青年科学基金项目1项，作为子课题负责人或科研骨干参与国家重点研发课题、国家科技重大专项课题、国家973计划课题等23项，牵头制修订国家标准2项，参与起草行业标准2项，作为项目负责人主持矿山灾害融合预警与智能通风项目5项（合同额1.2亿元）。申请发明专利115项，已授权65项，发表论文61篇，其中SCI、EI检索25篇，出版专著1部；获重庆市、安徽省、山东省科技进步奖等省部一等奖8项，二等奖4项，第49届日内瓦国际发明展金奖1项，中国专利优秀奖1项，重庆市专利银奖1项；基于突出研究贡献，先后获“重庆市创新争先奖”、“重庆英才A（Ⅲ）类人才”、中国煤炭学会“煤炭青年科技奖”、中国产学研促进会“工匠精神”奖等荣誉。