煤礦井下防滅火措施研究

王安祝

遼寧省鐵嶺市鐵能集團(tuán)大興煤礦保安區(qū)瓦檢隊(duì) 遼寧調(diào)兵山 112700

回采工作面火災(zāi)是礦井主要災(zāi)害之一，嚴(yán)重影響著礦井的安全生產(chǎn)。特別是厚煤層綜放開(kāi)采，會(huì)在采空區(qū)遺留大量的煤，而中國(guó)大部分煤層都具有自燃性，極易在回采工作面發(fā)生火災(zāi)。因此，通過(guò)對(duì)回采工作面綜合防滅火技術(shù)的研究，總結(jié)火災(zāi)的規(guī)律，從而制訂工作面防滅火措施，有針對(duì)性地防治工作面火災(zāi)[1]。

1 示蹤方法

近幾年，示蹤方法在我國(guó)煤礦生產(chǎn)中較為常用，尤其是煤礦通風(fēng)防滅火方面，其目的就是保證煤礦生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性，避免安全事故的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。但是，在示蹤方法運(yùn)用之前，需要對(duì)蹤方法的相關(guān)內(nèi)容，展開(kāi)一定的了解和分析，這樣才能加強(qiáng)運(yùn)用的針對(duì)性。①概述。一般情況下，示蹤方法主要是利用氣體和液體兩種，并且需要根據(jù)煤礦生產(chǎn)現(xiàn)象的實(shí)際情況，選擇不同的示蹤氣體。同時(shí)，示蹤方法的本質(zhì)就是用一定濃度的氣體標(biāo)志某一部分氣流，并且需要對(duì)著一氣流進(jìn)行假定，假定氣體中的示蹤氣體的濃度處于均勻一致的狀態(tài)，則當(dāng)這一氣流與其它氣流攙混時(shí)，示蹤氣體濃度變化即可代表各氣流所占比例。同時(shí)，示蹤氣體可以在煤礦通風(fēng)道中釋放，并且釋放的氣體可以隨風(fēng)流動(dòng)和擴(kuò)散，與風(fēng)道中氣體均勻混合，另外，在均勻混合以后，可以用蹤氣體測(cè)量?jī)x器測(cè)量風(fēng)流中示蹤氣體濃度，對(duì)其濃度進(jìn)行測(cè)定，這樣可以換算出煤礦通道的風(fēng)量，進(jìn)而保證煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全性和穩(wěn)定性。②優(yōu)勢(shì)。示蹤方法的操作相對(duì)較為簡(jiǎn)單、便捷，并且為火源判斷方面，其準(zhǔn)確度相對(duì)較高，可以有效提升煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的安全性，以及生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益[2]。

2 煤礦井下防滅火措施

2.1 通風(fēng)道漏風(fēng)判斷

示蹤方法在煤礦通風(fēng)防滅火運(yùn)用的過(guò)程中，通風(fēng)道漏風(fēng)情況作為一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，可以采用多點(diǎn)定量釋放的方式，對(duì)通風(fēng)道的漏風(fēng)情況進(jìn)行測(cè)定，圖1所示。其實(shí)，從圖1中可知道，一共有4個(gè)釋放點(diǎn)，分別為：A、B、C、D等，其中A為下偶角，B、C、D為底抽巷，根據(jù)這個(gè)4個(gè)釋放點(diǎn)，需要利用采樣系統(tǒng)布置1、2、3和4共4個(gè)采樣點(diǎn)。但是，需要對(duì)釋放點(diǎn)和釋放量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，一般情況下釋放時(shí)間為30min，釋放量為30ml/s，并且初步取樣間隔時(shí)間為30min，后續(xù)取樣時(shí)間為15min一次，這樣可以在一定程度上保證通風(fēng)道漏風(fēng)判斷的準(zhǔn)確性，降低安全事故的產(chǎn)生。

2.2 氮?dú)忏@井-滅火

氮?dú)忏@井技術(shù)是以常規(guī)鉆井技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)原有鉆具進(jìn)行改進(jìn)，使用空氣潛孔錘沖擊器底帶空氣潛孔錘錘頭，末端連接制氮機(jī)及空壓機(jī)，將循環(huán)介質(zhì)由清水泥漿改為氮?dú)狻５獨(dú)忏@井技術(shù)安全可靠，鉆進(jìn)效率高。相較于常規(guī)鉆井，氮?dú)忏@井克服了泥漿鉆井在鉆進(jìn)過(guò)程中滲漏的問(wèn)題，減少了空氣鉆井因空氣與井下瓦斯混合而帶來(lái)的安全隱患，克服了空壓機(jī)帶動(dòng)潛孔錘遇到的鉆壓和排量不足問(wèn)題。注入氮?dú)鉁缁鸺夹g(shù)是鉆井時(shí)先將一部分氮?dú)庾⑷朊旱V采空區(qū)，降低靠近火點(diǎn)的氧含量及溫度，吹滅或抑制火勢(shì)；完鉆后繼續(xù)注入氮?dú)夂退M(jìn)一步降低火源區(qū)域的氧氣濃度，最終達(dá)到窒息火源的目的。這種鉆井和滅火方法，不僅鉆井速度快，而且在鉆井后期直接注入氮?dú)鉁缁穑鼮楦咝Ш脱杆伲蓪?shí)現(xiàn)短時(shí)間快速有效滅火，避免火災(zāi)擴(kuò)大造成的二次損害。

2.3 注漿防滅火技術(shù)

稠化膠體漿液主要用于停采線(xiàn)、切眼、采空區(qū)等大面積區(qū)域的注漿防滅火。采用隨采隨灌和采后注漿2種方式。①隨采隨灌。在工作面推進(jìn)的同時(shí)對(duì)采空區(qū)注漿。根據(jù)回采工作面自燃“三帶”分布范圍，采空區(qū)進(jìn)風(fēng)側(cè)自燃危險(xiǎn)區(qū)域較大，且回風(fēng)巷標(biāo)高低于進(jìn)風(fēng)巷，采用進(jìn)風(fēng)巷埋管的方法注漿，漿液靠自重向下部采空區(qū)流動(dòng)，注漿管路應(yīng)埋入采空區(qū)15-20m后開(kāi)始注漿，防止?jié){液竄面，每日輪流灌注漿體。②采后注漿工作面回采后，在停采線(xiàn)30m、20m處密閉墻的上部插管注漿，埋管深入采空區(qū)20m。

2.4 氣霧阻化防火技術(shù)

從當(dāng)前阻化防火技術(shù)在煤礦中應(yīng)用的實(shí)際來(lái)看，氣霧阻化防火技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始大量使用，從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，整體取得了較好的效果。氣霧阻化防火技術(shù)原理簡(jiǎn)單說(shuō)是水溶液變成氣霧的過(guò)程，氣霧噴射裝置能夠向外噴灑霧狀顆粒，在風(fēng)力帶動(dòng)下逐漸漂向煤礦采空區(qū)的任何位置，以此來(lái)防范火災(zāi)。從具體應(yīng)用情況來(lái)看，氣霧阻化防火技術(shù)使用的阻化劑有著較大的不同，有食鹽水、水汽霧等，若某煤礦總體干旱少雨，則其中水量必然相對(duì)不足，則通常情況下，可選擇使用食鹽水，其相對(duì)于純水在防護(hù)效果方面更佳[3]。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上分析，在國(guó)內(nèi)煤礦生產(chǎn)中，各種類(lèi)型的火災(zāi)導(dǎo)致的安全事故頻發(fā)，嚴(yán)重影響到煤礦生產(chǎn)的安全性。因此，在煤礦生產(chǎn)的過(guò)程中，需全面重視對(duì)煤礦火災(zāi)的防護(hù)，深入掌握防火技術(shù)機(jī)理，充分結(jié)合煤礦生產(chǎn)實(shí)際特點(diǎn)，將防火技術(shù)有效應(yīng)用到煤礦生產(chǎn)中，不斷提升煤礦防火效果。