我国是煤矿储量较为丰富的国家之一，同时又是煤矿的消费大国，在我国西北部地区，蕴藏着大量的煤矿资源。我国大部分煤矿都为深井煤矿，许多传统的煤矿事件应急技术手段严重地受到物理因素的制约，本节在介绍煤矿事故及传统技术的基础上提出了煤矿安全监控与灾害应急通讯平台。

一，近几年国内煤矿事故概况

　　由于国有大型煤矿不能满足社会对煤资源的需求，在暴利的驱使下涌现出很多小煤窑，这些煤窑缺少必要的安全保障，煤矿事故频发。据国家统计局统计，2005年煤矿事故3341起，死亡5986人；2006年煤矿事故死亡人数为4746人；2009年，发生各类煤矿事故1616起，死亡2631人。其中，煤矿透水和瓦斯爆炸两类事故损失巨大，往往造成重大或特大安全生产事故。

　　据安全生产专家分析，几乎所有的安全事故都是由于井下人员缺乏安全意识和应急通信手段不发达等原因造成的。结合《2009中国统计年鉴》，按照事故的性质，煤矿突发事件可以分为以下几类。

　　1．冒顶事故

　　当采煤工作面不断向前推进时，采场空置顶面积逐步增大，若此时矿井顶板厚度不大，矿井顶将逐渐塌落，而其大面积悬露时，就会在工作面顶板岩层形成一个自然压力拱，煤壁受压发生变化，造成工作面压力集中。在这种情况下，如果工作面支架对顶板的总支撑力不能与维持顶板稳定下沉的要求相适应，就会出现冒顶。按照矿井顶板一次冒顶的范围及其所造成伤亡的严重程度，冒顶事故主要分为大型冒顶事故和局部冒顶事故两类。

　　2．井下触电事故

　　这类事故是一种人为事故，具体是指矿井操作人员不遵守《矿井安全规程》带电操作，严重时可能引起矿井火灾和煤矿瓦斯爆炸等一系列次生灾害。2010年8月7日招远金矿井下电路短路引起的火灾经鉴定就是一起由于人为误操作引起的井下触电事故。

　　3．煤尘爆炸

　　煤尘爆炸是近几年煤矿灾害的主要形式，这类突发事件具有死亡人数多，破坏性严重的特点。由于煤尘爆炸可能释放大量热能，致使爆炸火焰温度高达1600～1900度，严重威胁矿井人员和设备的安全。当煤尘不完全燃烧爆炸后，井下存在大量的爆炸气体，如一氧化碳，给矿井下面的操作人员造成严重的生命威胁，大部分瓦斯爆炸事故导致的人员伤亡主要是由于一氧化碳窒息所致。

　　4．矿井透水事故

　　透水事故是指矿井在建设和生产过程中，由于防水措施不到位而导致地表水和地下水通过裂隙、断层或塌陷区等各种通道无控制地涌入矿井工作面，造成作业人员伤亡或矿井财产损失的事故。作为一类煤矿事故和水灾事故相融合的突发公共事件，矿井透水事故往往由于井下环境复杂，导致救援难度极大。如2010年发生的山西王家岭的煤矿透水事故，施救人员用整整9天的时间才将被困井下的115人救出；2010年8月智利33名矿工由于矿井透水事故，被困井下近4个月后才成功升井。

二， 煤矿安全监控中的应急通讯定位技术

　　随着现代通信技术的发展，各种通信设备不断涌现，很多无线通信设备在煤矿应急通信中的作用越来越明显，其中，ZigBee、WiFi、Bluetooth等短距离无线通信技术在煤矿事件应急中逐步得到应用。无线通信技术可以随时监测现场图像和数据，当矿井出现故障时，通信系统会立即报警，使得救援人员在第一时间赶到现场排查故障，减少生产损失。通信终端具有短距离无线通信功能，对数据、图像等信息进行采集并发送给远端的监测中心。虽然当前煤矿通信设备各种各样，但是在突发事件发生时，很多短距离无线通信设备的脆弱性较高。如2010年8月智利发生了建国以来最大的煤矿透水事故，事故发生后矿井内外的通信顿时中断，被困井下的矿工与外界完全失去联系，最终不得不将一根足够长的钢管插入被困矿井中，通过敲击钢管实现矿井内外人员的联系。

　　矿难发生后，矿井上下人员的沟通是应对矿灾的重要一环。目前在井下使用的通信定位技术主要为RFID考勤系统和ZGBEE网络系统。这些系统的各项技术参数比较落后，在实际矿井生产中只起到矿工考勤的作用，定位精度较低，一般在采集面上的最高工作定位范围仅为50米。实际矿产生产作业，井下的坑道经常有几公里甚至几十公里远，而只有在坑道的转弯处安装读卡器，在坑道的其他区域并没有布放读卡器。这就导致某些坑道的交接地段成为读卡器盲区，一旦矿井突发事件发生，读卡器很难精确地监测矿难的发生地点。即使读到了事件发生地点，由于定位精度较低，系统不能有效的确定处突地点，也不能为应急救援的情景分析提供信息。以下是几种典型的的煤矿应急无线通信定位技术：

　　1）PHS无线通信技术

　　PHS通常被称为小灵通无线通信系统，是目前在煤矿应急事故应对过程中应用较为广泛的无线通信技术。该技术利用地下无线射频技术和有线网络两套系统实现地面和井下通信系统的结合，最终完成煤矿的应急救援任务。

　　2）CDMA无线通信技术

　　CDMA技术是一种基于计算机网络技术的无线通信技术，网络的理论传输速度为153kbs，但实际传输速度仅为70kbs，它可以支持音频、视频数据以及监控数据的双向传送。由于基站功率不同，CDMA的信号范围可以覆盖几百米到几公里不等。在我国不同矿井使用的CDMA技术存在差别，西部地区矿井使用的为CDMA45OMHZ的网络，东部地区的矿井只允许使用CDMA800MHZ的网络。

　　3）SCDMA无线通信技术

　　SCDMA技术又名“大灵通无线通信系统”，它的覆盖范围为几百米到几公里不等。该技术需要在矿井口设置网络通信基站控制器，井下通道覆盖的是基站的无线网络信号，直放站以及室内分布覆盖系统。

　　4）WLAN无线通信技术

　　无线局域网络(WLAN)是利用射频技术取代传统的双绞线所构成的有线局域网络。在煤矿的生产中，有线线路铺设的时间相对较长，针对短时间内的矿井生产，使用有线通信技术成本较高，且电缆的成本也较高。因此，WLAN无线局域网技术是当前矿井通信较为理想的技术。