煤礦安全管理的綜合防滅火技術(shù)

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摘要:煤層自然發(fā)火是礦區(qū)煤層開(kāi)采面臨的主要自然災(zāi)害之一。在實(shí)際生產(chǎn)中，由于礦井開(kāi)采作業(yè)中易產(chǎn)生大量的易燃易爆氣體，一旦礦井發(fā)生火災(zāi)，必然會(huì)造成十分嚴(yán)重的后果。對(duì)此，為有效預(yù)防礦井火災(zāi)的發(fā)生，在分析了煤層自然發(fā)火的基本規(guī)律的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)優(yōu)化、推廣應(yīng)用先進(jìn)技、注氮防滅火、阻化劑防滅火、膠體防滅火、三相泡沫防滅火等多個(gè)方面研究了礦井綜合防滅火技術(shù)，以期對(duì)礦井日常防滅火工作有所助益。

關(guān)鍵詞:煤層;自然發(fā)火;規(guī)律;防滅火;措施

1礦井煤層自然發(fā)火基本規(guī)律

在實(shí)際生產(chǎn)中有很多種因素都有可能影響到煤層自燃，經(jīng)長(zhǎng)期研究，人們發(fā)現(xiàn)煤層要達(dá)到自燃，有兩個(gè)條件必不可少，一方面應(yīng)具有自燃傾向性，另一方面能夠進(jìn)行連續(xù)供氧，同時(shí)還要具備較為充分的儲(chǔ)熱時(shí)間以及足夠的氧化。在自燃的過(guò)程中，煤會(huì)受到較多因素的影響，比如煤的特性、采煤的方法、以及地質(zhì)條件與通風(fēng)方式等。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)和應(yīng)用煤的過(guò)程中，人們發(fā)現(xiàn)了煤自燃的規(guī)律性特征，比如在切眼或者巷道高冒區(qū)以及交叉點(diǎn)處的三角煤等地都為煤層易自燃區(qū)、之所以這些區(qū)域?yàn)橐鬃匀紖^(qū)采動(dòng)影響以及礦壓影響是兩個(gè)很重要的方面，這些因素會(huì)導(dǎo)致煤壁出現(xiàn)一些裂縫，嚴(yán)重的會(huì)發(fā)生破碎，給氧化升溫創(chuàng)造了更好的條件，進(jìn)而導(dǎo)致發(fā)火現(xiàn)象的出現(xiàn)。

2礦井防滅火綜合技術(shù)措施

2．1系統(tǒng)優(yōu)化

在對(duì)礦井進(jìn)行擴(kuò)建時(shí)，應(yīng)樹(shù)立先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念，取消井田內(nèi)存在的一些不合理的多盤(pán)區(qū)，想方設(shè)法應(yīng)用條帶式布置。若實(shí)際生產(chǎn)條件允許，可把長(zhǎng)壁綜采工作面直接布設(shè)于主要巷道兩側(cè)。同時(shí)應(yīng)科學(xué)、合理的改進(jìn)優(yōu)化那些不合理的礦井生產(chǎn)系統(tǒng)劃分方式。比如可以將其按照兩級(jí)的方式進(jìn)行劃分，一般來(lái)說(shuō)可以按照工作面與礦井兩級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分，通過(guò)這種方式能夠有效縮減開(kāi)拓及準(zhǔn)備巷道工程量，進(jìn)一步簡(jiǎn)化礦井生產(chǎn)系統(tǒng)，讓礦井實(shí)現(xiàn)集約化生產(chǎn)。另外應(yīng)努力創(chuàng)建斷面大，風(fēng)壓比較低并且實(shí)際風(fēng)量比較大的通風(fēng)系統(tǒng)，并有效降低礦井的通風(fēng)負(fù)壓，以更好的對(duì)漏風(fēng)進(jìn)行控制，進(jìn)而促使整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)降“壓”防“漏”的目標(biāo)，進(jìn)而有效降低煤層自然發(fā)火危險(xiǎn)。

2．2推廣應(yīng)用先進(jìn)技

應(yīng)重視推廣應(yīng)用新技術(shù)，如可通過(guò)逐步推廣全面推廣“四快”(快掘、快采、快撤、快閉)新型防滅火技術(shù)，以有效防火。如對(duì)掘進(jìn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，可選用掘錨機(jī)雙巷掘進(jìn)技術(shù)，把之前的掘錨機(jī)單巷掘進(jìn)工藝，采用更加科學(xué)的方式將其向雙巷掘進(jìn)的方向拓展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)快速支護(hù)與掘進(jìn)以及短距離的局部通風(fēng)目標(biāo)，同時(shí)對(duì)裂隙進(jìn)行預(yù)防，最終達(dá)到防止煤巷自燃的目的。

2．3注氮防滅火技術(shù)

采用氮?dú)鉁缁饡r(shí)，注入的氮?dú)饪芍鸩綌U(kuò)散至空間各位置，以排擠出氧氣，讓火中因含氧量大幅降低最終來(lái)熄滅火源，同時(shí)注入的氮?dú)膺€能有效預(yù)防礦井爆炸，借助液態(tài)氮可吸除大量熱量，大幅度的降低火區(qū)的溫度，并且在滅火的過(guò)程中所使用的氮?dú)獠⒉粫?huì)對(duì)設(shè)備造成損害，在滅火之后，巷道在滅火完成之后也能夠快速的恢復(fù)生產(chǎn)。

2．4阻化劑防滅火技術(shù)

在日常生產(chǎn)作業(yè)中，我們常用的阻化劑有很多，其大致包括CaCl2、MgCl2、NaC1、水玻璃等。對(duì)于采用阻化劑滅火其主要是通過(guò)讓阻化劑附著于煤表面，把控制中含有的水分迅速吸除，以在煤層的表面形成含水液膜，進(jìn)而對(duì)煤氧進(jìn)行隔離，達(dá)到滅火的目標(biāo)。并且這些鹽類(lèi)的存在會(huì)使得煤長(zhǎng)期處于潮濕含水的狀態(tài)，隨著煤層表面水的蒸發(fā)，會(huì)吸收大量熱量來(lái)給煤體降溫，這樣可抑制煤的自熱以及自燃，這樣可起到有效防滅火的作用。

2．5膠體防滅火技術(shù)

作為現(xiàn)代新型的防火技術(shù)，膠體滅火技術(shù)能夠達(dá)到堵漏、固結(jié)水以及降溫等功能的充分結(jié)合，確保在一定的時(shí)間與范圍內(nèi)，水溶液能夠充分進(jìn)行膠凝，進(jìn)而對(duì)高溫源進(jìn)行包圍，也能夠徹底發(fā)揮水的降溫吸熱功能，同時(shí)也能夠有效解決在注水與灌漿的過(guò)程中所出現(xiàn)的泄露等方面的問(wèn)題，確保能夠?qū)崿F(xiàn)安全滅火。此外，該技術(shù)還能夠?qū)γ旱谋砻婊钚曰M(jìn)行鈍化，以對(duì)氧氣進(jìn)行隔絕，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防溫降火的目標(biāo)，還能夠降低水煤氣發(fā)生爆炸的可能性，確保工作人員安全作業(yè)。

2．6三相泡沫防滅火技術(shù)

所謂的三相泡沫，主要是水和氮?dú)庖约包S泥漿等三相物質(zhì)所組成的發(fā)泡劑，能夠降低漿液表面的張力，對(duì)固體顆粒表面的濕潤(rùn)性進(jìn)行改變;氣體和漿液通過(guò)發(fā)泡器利用氮?dú)夂蜐{體對(duì)混合液進(jìn)行做功，最終達(dá)到利用三種物質(zhì)的特性實(shí)現(xiàn)吸熱降溫與防滅火的目標(biāo)。

2．7均壓通風(fēng)防滅火技術(shù)

該技術(shù)主要是通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)或者風(fēng)門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)或者改變風(fēng)流的路線(xiàn)等方式，對(duì)漏風(fēng)通道兩側(cè)的風(fēng)壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)防火的目標(biāo)。在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，可以充分結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況的差異，對(duì)礦井進(jìn)行防滅火操作時(shí)可以采用不同的方式。

3礦井防滅火的其他策略

3．1完善束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

可以在工作面事先埋下監(jiān)測(cè)束管，以實(shí)現(xiàn)對(duì)相關(guān)的防火指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析鑒定的目的，并對(duì)防火變化的曲線(xiàn)進(jìn)行繪制，進(jìn)而為實(shí)際開(kāi)展防滅火工作提供科學(xué)的依據(jù)，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)監(jiān)控和監(jiān)測(cè)的目標(biāo)。

3．2提高工作面同采率

通過(guò)提高同采率，可以控制出現(xiàn)遺煤的情況，從根本上將煤炭自燃與發(fā)火的可能性降到最低，對(duì)于采空區(qū)來(lái)說(shuō)，遺煤越多，發(fā)生自燃的概率也就越大。因此，需要在日常工作中，控制住浮煤與遺煤的數(shù)量，對(duì)底部的浮煤進(jìn)行及時(shí)的清除，盡可能地防止出現(xiàn)火災(zāi)的情況。

3．3合理控制工作面通風(fēng)

要結(jié)合工作面瓦斯的涌出量，對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，確保其穩(wěn)定性，同時(shí)控制住采空區(qū)漏風(fēng)的情況。如果要進(jìn)一步加快推進(jìn)工作面的速度，則可以有效降低自燃的可能性。因此，在開(kāi)展防滅火工作時(shí)，需要綜合考慮，只使用一種方法取得的效果也必然非常有限。此外，礦井通風(fēng)系統(tǒng)是否合理在一定程度上決定了礦井滅火的難度，不斷對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，以提升其合理性，是確保防火有效性的前提。

4結(jié)語(yǔ)

礦井自然火災(zāi)的防治屬于一項(xiàng)長(zhǎng)期系統(tǒng)工程，一方面要科學(xué)的判定與處理自燃危險(xiǎn)區(qū)，厘清煤的自燃機(jī)理，也要注重防火措施額合理性。要結(jié)合各礦井的實(shí)際情況，選擇恰當(dāng)?shù)募夹g(shù)，同時(shí)使用一些新技術(shù)與新材料等，防微杜漸，確保礦井安全生產(chǎn)。

參考文獻(xiàn):

［1］肖旸，文虎，馬礪，等．礦井綜合防滅火技術(shù)在煤自燃火災(zāi)中的應(yīng)用［J］．煤礦安全，2012(4).

作者:彭英華 宮文鵬 劉雷 單位:兗礦貴州能化五輪山煤業(yè)有限公司