煤礦綜采工作面均壓通風防滅火技術分析

摘要：隨著社會經濟的發展，煤礦已經成為推動工業等多個領域發展的基礎。當前機械化采煤工藝、機械化采煤設備極大提升了采煤效率。在此過程中煤礦綜采工作面的通風隱患與火災隱患也逐漸顯現出來。為提升煤礦綜采工作的安全性，必須做好通風處理與防滅火處理。基于此，本文結合具體煤礦綜采工作面情況，分析了煤礦綜采工作面的通風與火災隱患，其次探討了在煤礦綜采工作面應用均壓通風防滅火技術的要點，最后圍繞如何在煤礦綜采工作面中有效應用均壓通風防滅火技術提出了幾點實踐措施。

關鍵詞：煤礦；綜采工作面；均壓通風防滅火技術

引言

均壓通風防滅火技術是一種通風調節控制技術，能夠借助工作面壓力差的調整與控制，做好煤礦綜采工作面的進風巷回風巷氣流的管理，不僅能夠對采空區煤層的空氣質量進行有效管理，也能防止綜采工作面發生自燃現象，有效提升煤礦綜采工作面的工作安全性，實現礦井瓦斯防治與防火管理。當前煤礦綜采工作面出現火災的主要原因是綜采工作面出現煤層自燃或外部熱源。將均壓通風防滅火技術應用于煤礦綜采工作面能夠減少進風口向的風壓差，進而隔離氧氣的供應，實現綜采工作面易燃氣體的控制。

一、煤礦綜采工作面通風與火災隱患分析

（一）熱源分析

當前煤礦發生礦山火災主要有兩種原因，一種是易燃易氧化煤炭在堆積過程中產生的火焰，另一種是外在火源進入到礦井中引發的火災。當前礦井火災發生初期，火情傳播速度較慢，出火點位置較為隱秘，使得礦井火災發生難以被有效檢測。為提升煤礦礦井安全生產，應用均壓通風防滅火技術能夠在控制工作面進回風巷氣流狀況實現綜采工作面的氣壓控制，避免一氧化碳、甲烷等易燃氣體在工作面停留，提升綜采工作面的安全性。

（二）環境與設備分析

由于煤礦地質較為復雜，在采礦時往往需要大量人力。隨著煤礦開采深度不斷增加，煤礦出現安全問題概率也在迅速提升。當前礦井通風設計直接影響著安全生產效率。若煤礦通風設計不合理，往往會導致通風能力較差，使有害氣體聚集，進而出現中毒或火災等問題。除此之外，煤礦采礦設備的清理與維護工作也直接影響著綜采平臺的通風能力。通過定期維護通風系統，能夠避免瓦斯等氣體大量聚集，實現綜采工作面的環境安全[1]。

二、煤礦綜采工作面均壓通風防滅火應用要點探析

（一）升壓通風防滅火方式

升壓通風防滅火方式的應用條件是綜采工作面漏風點的風壓高于工作面的風壓，這就需要提升綜采工作面的壓力強度。當前應用升壓通風防滅火措施時，主要是通過調節回風巷風門，提升風阻。在進風巷安裝通風機，改變風阻，使綜采工作面風量不變的情況下，提升工作面的風壓。比如在進風巷安裝局部通風機，通過降低通風機的風量，將漏風點的風壓與工作面風壓平衡，有效達到升壓的目的。在實際煤礦綜采工作面落實升壓通風防滅火措施時，需要根據不變風壓和風量、增加風量增加風壓與減少風量升風壓等不同的情況，確定局部通風機的工作狀態。

（二）降壓通風防滅火方式

降壓通風防滅火方式的應用條件是需要降低工作面風壓，使工作面風壓與漏風點風壓達成平衡。在實際應用降壓通風防滅火方式時，一般有以下幾種情形。一種是保持工作面風壓不變的情況下，通過改變風量的方式，使漏風點風壓與工作面風壓相同。另一種是通過增加工作面風量的方式，降低工作面風壓。第三種是通過減少回風巷或進風巷風量的手段，降低工作面的風壓。比如在煤礦綜采工作面應用降壓通風防滅火方式時，可以通過調節進風巷的風門，增加風量，在提升風阻的過程中降低工作面的風壓。又或者通過將局部通風機安置于回風巷道中，減少回風巷道的風阻，以此降低工作面的風壓。

三、均壓通風防滅火在煤礦綜采工作面中的實踐策略

（一）明確技術方案

應用均壓通風防滅火技術時需要結合煤礦綜采工作面的情況，制定技術應用方案，明確通風設施設備的設置點位與配風量，以此有效保障均壓通風防滅火技術的應用效果。

1.將局部通風機設備放置于綜采工作面，并使用風筒與風門連接在工作面上，通風機要保持高運轉狀態。一般來說綜采工作面的配風量應超過700m3/min，局部通風機的最大吸風量達到900m3/min。在應用局部通風機設備時，需要將自動切換裝置、雙電源裝置、雙風機裝置等與通風機配套使用，實現功率與風量的穩定性。在材料巷與運輸巷道分別設計三道風門與兩道調節風門。根據工作面風流方向。設置相反的風門開啟方向。同時將調節風窗設置于運輸巷道的風門上，實現風量調節。

2.將水柱計置放于綜采工作面的運輸巷回風簾巷風窗上，將綜采工作面的風量進行實時測量，由測量人員讀取水柱計數據，獲得綜采工作臺測風結果，以此實施調整通風機的工作效率，確保綜采工作面的風量處于穩定狀態。在對通風機進行運轉操作時，應有機電區通風工作人員做好防爆性能檢驗，以此保障通風機等機械設備的安全性能[2]。

3.落實防滅火技術。均壓通風防滅火技術的應用就是解決綜采工作面、采空區聯通出現的漏風問題。通過調整空氣壓力，避免出現煤炭自燃或外部因素導致的煤炭燃燒。在煤礦綜采區由于火災發生初期，火焰傳播速度較慢，起火地點隱秘。這就導致在發現火災時容易出現火情難以控制的問題。在此背景下，保障煤礦安全生產就要應用通風機，將空氣隔絕，應用注漿滅火技術、注氮滅火技術以及膠體滅火技術實現火情的控制。

（二）提升通風設施質量

在煤礦綜采平臺應用均壓通風防滅火技術時，需要應用多種通風設施，包括通風機、風門墻、調節風窗等裝置。為提升均壓通風防滅火技術的應用質量，確保通風裝置的使用性能與安全性能，滿足煤礦綜采平臺的要求，以此確保煤礦采礦的安全生產。

1.控制均壓通風設施的安裝質量。不同煤礦的綜采工作面有著不同的環境，因此在設計均壓通風設施安裝方案時，應從綜采工作面的環境特征出發，明確局部通風機、風門墻等使用規格與要求。在安裝局部通風機時，確定設備的規格功率是否滿足煤礦綜采工作面的通風要求。一般來說在安裝局部通風機設備時，需要由機電區與防爆專業人員針對局部通風機的安全性能、使用性能進行檢驗，確保設備符合煤礦綜采工作面的使用標準與使用要求，才能進行下井作業。在安裝局部通風機時要確定通風機的安裝位置，一般選用材聯巷位置，并確保該位置與回風口的距離要大于10m，同時保障局部通風機安裝環境的清潔。在完成局部通風機的安裝工作后，需要對安裝環境進行瓦斯檢查，通過確定局部通風機與安裝位置附近的風流量與瓦斯濃度。若風流瓦斯濃度低于0.5%時，則可以開展局部通風機的啟動試驗[3]。

2.安裝風門墻時應確保墻體與地面保持垂直狀態。在修建磚質封門墻時應做好支護作業，且其底部煤巖具備較高堅實性。若在修建過程中出現浮煤等問題，則需要做好起底工作。一般來說在修建風門墻時要確保裙邊超過0.1m，確保施工現場無雜物、無積水、無淤泥、無瓦斯集聚。首先確定風門墻修建位置，并使用掏槽處理的方式確定風門墻安裝位置，挖槽深度一般需要超過03m，挖槽寬度應大于風門墻的厚度，在制作風門墻的修建砂漿等原材料時，要按照1∶3的混合比例，自下而上進行砂漿涂抹作業。在涂抹過程中要確保風門墻墻面的平整性。其次，在完成風門墻修建后，若兩道風門墻之間的行人巷道距離較長，則需要安裝調節風窗。一般來說，在行人巷道長度大于20m時，需要在封門墻上方設置調節風窗，以此提升均壓通風防滅火技術的應用效果。

（三）灌漿與注氮滅火措施

在煤礦綜采工作面應用滅火措施能夠及時控制火情，尤其是在煤礦綜采工作面應用均壓通風防滅火技術時也要注意滅火措施的有效應用，以此保障煤礦安全生產。

1.重視黃泥灌漿防滅火措施的應用黃泥灌漿防滅火措施是通過埋入礦用無縫鋼管，將泥漿注入煤礦的采空區，以此達到控制火情的目的。在應用黃泥灌漿防滅火措施時，一般是在采空區每隔30m的位置埋入鋼管，一般來說埋入三根即可。第一根鋼管出口與煤礦綜采工作面齊平，第二根鋼管出口與第一根鋼管出口距離相等，第三根鋼管出口與第二根鋼管出口距離保持在30m。同時在三根鋼管出口的前端使用兩米花管，以此確保灌漿工作的有效性。三根鋼管依次埋入采空區后，需要將其后端與灌漿管相連接，實現黃泥灌漿的滅火措施應用[4]。

2.應用注氮防滅火措施。由于氮氣的化學性質并不活潑，這就有利于煤礦的滅火工作。在應用注氮防滅火措施與均壓通風防滅火技術時，需要將注氮設備放置于煤礦綜采工作面的進風順槽內，并安裝壓力表、流量表與氮氣閥門。將注氮管埋入采空區后，需要確保采空區的氮氣濃度高于97%，若低于規定濃度，則需要進行注氮處理。同時在注氮過程中，為避免出現氮氣泄漏或氧氣含量較低的情況，需要實時驗算注入的氮氣量，以此確保煤礦采空區的氧氣濃度小于10%，綜采工作面的回風流氧氣濃度大于19%。

3.應用阻化劑防滅火技術。阻化劑的應用能夠有效控制氧氣含量，進而達到控制火情的目的。在煤礦綜采工作面的列車上安裝阻化泵，實現綜采工作面高壓膠管與霧化器的連接。在設備移動過程中，將阻化劑向采空區進行噴灑，使霧氣能夠落入到煤炭的表面上，實現煤炭與氧氣隔絕，防止煤炭出現自燃現象[5]。

（四）明確綜采各階段監管措施

煤礦綜采工作平臺不僅要在采礦工作開展中完善均壓通風防滅火技術的應用，也要在工作面停產期間做好均壓通風防滅火技術措施。在停產期間需要將浮煤、片幫煤清理出綜采工作面，并將巖粉撒在機頭、機尾，減少采空區出現漏風現象。同時在停產期間需要將均壓通風機的工作功率降至單級，以此降低綜采工作面的風量，確保綜采工作量的氧氣濃度滿足要求。為進一步提升停產期間綜采工作面的安全性，可以對采空區灌注黃泥漿，使采空區的煤礦活躍性降低。綜采工作面需要恢復生產時，需要將通風機的工作功率開至雙極。同時針對綜采工作面以及進風口的氣體濃度進行檢查。通過檢查氧氣濃度、一氧化碳濃度、甲烷濃度等，確保工作面的生產環境滿足生產要求[6]。

除此之外，通過完善瓦斯監測監控措施，能夠有效避免綜采工作面與礦井出現爆炸或火災等安全生產問題。在煤礦綜采工作面中設置氧氣檢測傳感器與一氧化碳檢測傳感器，并將通風機、風門等裝置進行聯動。針對綜采工作面的氣壓情況進行實時檢測，若綜采工作面的均壓系統失效后能夠及時發出報警信息，使工作人員能夠及時采取措施并做好撤離工作。在綜采工作面回風隅角處設置氧氣傳感器、甲烷傳感器、一氧化碳傳感器能夠為通風隊的日常維護工作提供方便，也能實時檢查綜采工作面的有害氣體，實現安全生產[7]。

結論

綜上所述，為提升采集煤礦的效率與安全性，在煤礦綜采工作面要加強對火災發生與火災隱患的有效控制。將均壓通風防滅火技術應用于煤礦綜采工作面中能夠針對進風巷、回風巷的氣壓進行實時控制，避免出現漏風導致礦井自燃的現象。在應用均壓通風防滅火技術時，結合綜采工作面的情況，確定均壓通風技術應用方案。通過提升通風設施的應用效率，應用滅火措施，并結合綜采工作的各個階段，完善通風與防滅火的監管措施，實現火災預防與火災控制，保障煤礦安全生產[8]。

參考文獻

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作者簡介：趙敏（1986- ），女，漢族，山西太原人，本科，工程師，研究方向：煤礦安全。