試論礦井安全救援與通風

常大怒

（大同煤礦集團同生精通興旺煤業有限公司，山西 大同 037007）

試論礦井安全救援與通風

常大怒

（大同煤礦集團同生精通興旺煤業有限公司，山西 大同 037007）

文章從風流控制的目的、方法及具體操作步驟等幾個角度進行了論述，說明通風在礦井安全救援中具有重要作用。

礦井；安全救援；通風；風流控制

應急救援是安全生產工作的最后一道防線，而礦井事故主要以一通三防為主。事故一旦發生后，要想實現井下安全救援，就必須進行科學決策，而科學決策主要在于如何合理地運用通風手段，防止瓦斯、煤塵爆炸、防止貧養窒息、防止風流逆轉、防止火風壓帶來的危害。井下救災既要保護遇險人員的安全，同時也要確保搶險人員的安全。

1 風流控制的目的和意義

（1）風流控制的目的是阻止有害氣體侵入作業區，避免人員傷亡。火災發生后，特別是外因火災多發生在礦井的進風側，供風量充足，風速大，不僅很快助長火勢的迅速發展，而且火煙會隨風流很快流入作業地點，對采掘人員構成威脅。控制風流，減少火災供氧，防止火勢發展，阻止火煙向作業地點流動，是保護井下人員安全的最主要手段。

（2）控制風流，防止瓦斯、煤塵爆炸，這是礦井火災首先考慮的問題。火災發生后，正常的通風系統被破壞，瓦斯涌出量大；可燃物不斷燃燒，還會產生新的可燃爆氣體；巷道水分被蒸發，煤塵變的干燥易飛，增加了爆炸的危險性。所以控制風流的目的就是要阻止爆炸條件的形成或破壞其爆炸的因素。

（3）控制風流，能阻止火風壓造成的逆轉。當空氣流向火區時，空氣溫度升高，密度減小，產生了向上升的浮力，在流進傾斜和垂直井巷時，就有可能發生風流方向的改變，這就是風流逆轉。這種現象危害極大，把原來的進風變成了回風，充滿了火煙，往往使人措手不及，造成了人身傷害。控制風流，就是保證巷道中的風流穩定，使風流不發生逆轉。

（4）控制風流，創造接近火源的條件。火災的三要素是有可燃物，有熱源，有供氧條件。控制風流一般是控制第三個條件，切斷和減少火區供氧，使火勢減弱，人員就可接近火源。

2 控制風流的方法

控制風流，主要考慮火源位置、火災及范圍、遇險或受威脅人員的位置、瓦斯涌出、煤塵狀態、井下通風設施情況等因素，并且必須遵循以下基本原則：①控制火煙的流向，保證災區人員有時間撤出災區。②控制風量，阻止火災的擴大，創造直接滅火的條件。③防止可燃可爆氣體達到爆炸程度。④防止瓦斯流經火源，也防止火煙進入瓦斯積聚區。⑤防止煤塵飛揚進入火區。⑥防止產生再生火源。⑦阻止火風壓的生成，造成風流逆轉。

2.1 正常通風

（1）當火源發生在回風側時，一般應正常通風。

（2）當井下火源位置、范圍、火勢、人員分布等未查清楚時，應保持正常通風。

如果火區情況不明，盲目控制風流，有可能造成火災氣體向其它地點擴散，造成災情的擴大，增加死亡人數。在正常通風情況下，能很快查明情況，針對性地采取對策，方能有效處理事故。

某礦采煤工作面的進風順槽發生機電火災，而且發展很快。當時工作面有40名工人作業，班長用電話報告礦調，礦長立即下達兩條命令：令班長帶工作人員佩戴過濾式自救器從回風巷撤出；令礦山救護隊在火源進風側掛風帳隔斷風流。但是結果是40名人員全部犧牲在回風巷，最前面的人員死在c處，距風口1處只有3 m。

這起事故就是在火源等情況不明的情況下，礦長盲目地采取了控制風流的方法造成的。其錯誤在于：①應命令救護隊沿回風引導人員撤出，并對遇險人員進行救助。只有人員撤出災區后，才能直接滅火或隔絕風流。②過早隔斷風流，使火區回風的氧濃度降低，過濾式自救器失去了使用條件，不能保證工人的安全撤退。③應令工人通過風門B撤退。④應打開風門使風流短路，既減少了火源供風，又保證了撤退人員的安全。

（3）當火源下風側有遇險人員尚未撤出或不能確認人員生死的時候，又不能反風，應保持正常通風。

（4）當火災發生在比較復雜的通風網絡中，改變通風會造成通風系統紊亂，增加人員撤退的難度，還可能造成瓦斯的積聚，應保持正常通風。

（5）采掘工作面發生火災時，用直接法滅火應采取正常通風的方式。

（6）當減少火區供風量，有可能造成富氧燃燒轉化為富燃料燃燒時，應保持正常通風。富燃料燃燒時，火勢大、溫度高、蔓延速度快、耗氧量多，能產生大量的揮發性氣體，還能將臨近的可燃物加熱燃燒，擴大事故，所以，必須采取正常通風，保持富氧燃燒。

根據上述原因，在處理火災事故時，保持正常通風，是有效救助人員、防止爆炸發生的重要安全手段。

2.2 風量控制

控制風量的目的是減少火區供風，控制火勢發展。火區中瓦斯增大時，增加風量可使瓦斯稀釋和排除，這是處理火災事故使用較多的方法。

增加風量適用于下列情況：①在火災初期，下風側的人員未撤出，如正常通風不能滿足人員的生存條件，同時也不能滿足滅火對有害氣體、溫度、氧含量的要求，應增加風量。②在直接滅火時，發現火區及排風側瓦斯不斷升高，應增加風量，將瓦斯降到1%以上。③在著火后，如發生了爆炸，火災區域人員應增加風量，稀釋或排除爆炸物，為災區人員創造生存和避災條件。④火區出現了火風壓，風流有逆轉的可能時，應增加風量，抵消火風壓的作用。⑤火區發生富燃料的征兆時，增加風量，使火區維持富氧燃燒，控制不良現象的發生。⑥如火區確認已經熄滅，無復燃的危險時，應增大風量，及時排除火區積存的瓦斯和有害氣體。

但是，增加風勢勢必會助長火勢的發展，還可能揚起煤塵，使滅火工作變得更加惡化和危險，所以增加風量應控制在一定量范圍內，只有認真研究，確保有可靠的火區資料、數據時，方可實施。

案例：左云大泉溝礦火災事故處理

該礦開采石炭紀11號煤層，煤層厚度平均4.5 m，煤層傾角5°左右，房柱式采煤生產能力9萬t，低瓦斯礦井，易燃煤層，主斜坡度30°，長度310 m，是箕斗井兼作進風，副斜井坡度23°，長度420 m，是材料井兼作回風，采區采用皮帶，通風系統不夠完善，采空與另一小礦相通，舊采區儲量很少，新開南二采區，只掘了運輸巷300多米。

過去小煤窯濫采亂挖，在主副井之間開采，形成了大小不規則的采空區。2002年12月21日，在通向采空區的一些舊巷冒出了火煙，到12月22號進風側的1號、2號和回風側突然冒出了火煙，而且火勢較前更大，主副井濃煙滾滾，無法入井。礦山只得將主副井封閉過了3個月，救護隊入井、檢查，發現南二采區皮帶巷、采區回風巷瓦斯超限。在火災徹底撲滅前，為防止瓦斯事故發生，將上述三巷關閉，只保留主井、車場、聯絡巷、副井的短路通風系統，供滅火使用，并將2號巷關閉。

但是，主扇啟動后，發現回風側的4～7號閉墻滲漏火煙，CO高達0.8%；如將主扇停開，利用自然方式通風，進回風側的1～7號閉全部滲漏火煙，CO超標；后將主扇反風，4～7號閉漏煙消失，而1號和2號閉漏煙嚴重。這就給下步的滅火造成很大的困難，而且已發生二次嚴重中毒事件。

為了解決火區滲漏氣體問題，采取了以下措施：①在A處建造帶門的半永閉墻，將進回風隔開，把主副井變為兩個不相關聯的獨眼井，相當處理獨頭巷道的火災，簡化了系統。②在主副井口各安1臺28 kW的局扇，向井下供風，使兩井巷都變成正壓通風，減少了火區氣體的泄漏，保持井下CO在允許值以下。③在原來的密閉墻外，各建一道永久密閉墻，在墻外進行噴漿，保證密閉的嚴密性。

為了徹底滅火，在主井設靜壓注漿系統，通過1號和2號閉的注漿孔向采空區注泥漿，共注入泥漿7 200 m3，火源熄滅。

3 風流控制

3.1 反轉風流

反風有多種形式，由于礦井通風網絡的復雜性、火災發生的突然性和火勢發展的不均衡性，采用什么形式的反風應視礦井的實際情況而定。

3.1.1 局部反風

局部反風指在采區巷道風流方向不變的情況下，改變采掘工作面的風流方向，創造工作面人員撤退的條件和實施直接滅火。

回采工作面反風是采用井回風順槽與盤區進回風巷之間的風門啟閉，實現風流方向的改變。適用于回采面進風順槽與工作面發生火災時，使工作面的人員從回風撤退的措施。

掘進工作面反風，是壓入式通風掘進工作面發生火災，直接滅火時為改善工作面環境和能使不佩戴呼吸器人員參加滅火，在瓦斯不超限時，由壓入式改為抽出式通風，火煙由風筒吸出，解放巷道。

3.1.2 區域性反風

區域性反風是在采區配置一條巷道，平時不用，在災變時使用。使采區主要巷道或工作面處于潛在的角聯支絡中，利用角聯支絡風流方向可變的原理，調整啟閉風門，從而使風流方向改變。

3.1.3 全礦井反風

進風井口、井筒、井底車場及其內的硐室、中央石門、主要進風巷發生火災時，應采用全礦井反風。

采用反風方式必須注意3個問題：首先，反風前必須將原進風側人員撤出；其次，防止瓦斯積聚；第三，防止原回風流中積存大量可燃氣體和瓦斯，反風后進入火源。

3.2 風流短路

短路風流就是利用通風巷道中的通風設施，造成風流短路，從而減少火源進風或把火煙引入回風。其應用條件是：①中央并列式通風礦井的進風井筒發生火災，防止火災煙流向采區流動，打開進回風井筒之間的風門，造成風流短路。②采區井風的上下山發生火災，為防止火煙進入工作面，打開上下山進回風之間的風門，造成風流短路。③當采區或工作面發生火災時，如人員已經撤出，應在采區或工作面使風流短路，阻止火區供風。④在直接滅火時，為防止主干風流煙流逆退，旁側支路風流逆轉，保證水蒸氣及煙流排放，可以把煙流短路引入回風。

4 調節風流

調節風流是通風調節風流的局部流動路線或風量，防止瓦斯爆炸，創造滅火的條件。適用于以下情況：①火災產生的高溫火在流經路線上有瓦斯積聚區或高瓦斯區時，改變其火煙流動路線。②當火災擴大，其下風側有大量的高溫可燃氣體，且流經路線有新風流混入，可能會引起再生火源的發生，應改變火煙流動路線。③火源下風側瓦斯超過2%，其流動路線上有火區時，應改變火煙流動路線。④在回風側構筑密閉墻時，為改善救護隊的作業條件，可調節風流。

5 隔絕風流

這是滅火用的最多的方法，它是把通向火區的所有巷道用密閉墻全部進行封閉，阻止向火區供風。在缺氧的空間，火勢減弱；隨著氧氣的降低，火源熄滅。另外，在實施綜合滅火時，先包圍火區，控制火勢，然后逐步縮小火區范圍，向火區注入滅火材料，從而達到滅火的目的。

6 鎖風

鎖風是救護隊在封閉或啟封火區時，阻止風流向災區流動，用以防止火區復燃、爆炸和火勢蔓延的一種技術措施。

鎖風時，首先在原密閉墻前構筑一道帶門的密閉墻，救護進入后關閉好風門，將原有密閉墻打開，救護隊進入災區工作。

7 風壓控制

在巷道風阻不變的情況下，巷道兩端的風壓差與通過巷道風量的平方成正比，所以火災時期風壓控制與風量、風流控制是相輔相依的。

通過以上論述，說明礦井安全救援與通風二者之間相輔相成，存在著緊密的內在聯系。

Discussion on the Safety Rescue and Ventilation of Mine

Chang Danu

The article discusses the purpose,methods,specific steps and other aspects of air flowcontrol,and indicates that the ventilation has an important role in the mine safetyrescue.

mine;securityrescue;ventilation;air flowcontrol

TD76

A

1000-8136(2011)05-0004-03