煤矿综采工作面均压通风防灭火技术分析

刘渠 陈守磊 王挥 张帅

摘要：按照引火热源不同可将煤矿矿井火灾分为自燃火灾和外源火灾两大类，其中自燃火灾又称为内因火灾，主要指易燃易氧化的煤炭在热量聚集达到燃点后发生的火灾。统计结果显示，煤矿自燃火灾多发生在巷道煤柱、地质构造区、采空区等岩体破碎，空气中氧气含量丰富的区域。自燃火灾发生的特征包括：初期火势蔓延缓慢，着火点隐蔽，早期不易发现，一旦起燃难以快速灭火，现实中多采用注浆或封闭的方式处理自燃火灾。近年来，煤矿采用均压通风技术达到防灭火目的，该项技术在科学规划风网的基础上，可保持主要通风机的正常运行，通过调整井下风流，达到改变风压分布的目的，进而实现着火区进风和回风之间的风压差，在着火点或者着火区域实现空气的静止，隔绝或者阻断氧气供给，实现火灾的控制。

关键词：煤矿综采工作面均压通风防灭火技术分析

引言

煤自燃火灾是由多种因素引起的，预防的关键是自然火灾的早期预报，管理的关键是准确检测自燃源的位置，总体而言，煤自燃火灾的预防和控制技术措施有:懒惰、防火和他们的整体技术。对综合消防技术的重视体现在综合词中。虽然综合消防技术中的措施和工艺被列为优先事项，但这并不意味着一些辅助措施并不重要。鉴于目前地雷消防工作的复杂性，采用单一办法通常不能产生理想的消防效果，因此，必须强调采取全面的消防措施并取得良好的效果。

1均压通风防灭火技术优势

中压通风灭火技术具有相对较大的优势，成本较低，使用方便，效率较高，因此在煤矿开采中的使用范围更广，更受欢迎，目前是防止该国煤炭自燃的有效措施，从而为煤矿安全生产奠定了基础中压通风灭火技术操作简便，如调压风机和连接管道、调压风道和平行风道等，误差率低，能有效保证功能运行。技术原理是通过通风减小煤矿采空区空气泄漏两端的压力差，从而减少采空区的空气泄漏量，从而实现灭火。

2均压防灭火技术的工作原理

使用风窗、风机和调压气室等调压设备和装置来改变漏风区域的压力分布来达到防灭火的目的是均压防灭火的工作原理，这样可以抑制遗留在采空区的煤炭的自燃，其目的是扑灭火源。特点：进风顺槽一侧的风流压力增加，回风顺槽一侧通风阻力增加和风量减小；本质是：减少风量，增加阻力，改变调压风路上的压力分布，达到调压的目的。

3通风防灭火技术在煤矿中的应用

3.1采空区注氮防灭火技术

单独注氮硐室创立在井下，有两套制氮机主、备预备好，运用无缝钢管一直埋管敷到头巷采空区氧化自燃带的里面，间歇式一直不停向工作面采空区输出氮气，避免采空区遗煤出现自然发火情况。工作面回采后退到设计距离的时候，开始注氮工作。工作面回采注氮这个过程里，在头、尾巷上、下隅角用黄土装袋垒墙来封闭，氮气向工作面泄露就会减少，使采空区氮气浓度一直保证在97%以上。把不燃烧、不助燃的氮气导入进采空区后，就把空气置换出来，氧气含量保持在3%以下，使采空区的浮煤没有氧气在窒息环境下，使采空区遗煤无法出现自燃。

3.2边眼通畅均压法

为使出煤更加便捷，煤矿掘进时在工作面上布置了边眼，需要注意的是，工作面回采完毕后封闭时，要拆除掉所有之前工作面设置的边眼，当把边眼拆除后，会使得运输巷和运输口的气压变得非常小，这样可以很好地控制采空区漏风情况，然后实现灭火的目的。

3.3通风管理

建议在工作面中悬挂红色飘带，红色飘带的主要作用是指示风量和风向。工作人员可根据红色飘带的状态，掌握工作面内的通风情况。如发现通风量急剧下降，或者出现风流逆转情况，应立刻通知工作面内的工作人员撤离。与此同时可安排专人测量工作面的风量，对于漏风急剧上升的情况，应及时发出警告。与之对应的，建议综采工作队提升回采率，降低采空区煤炭遗落，提升回采速度。另一方面应及时构筑通风设备设施，保证均压通风技术手段落实到位，消除易燃区的氧气供应，保证均压通风系统稳定可靠运行。

3.4采空区漏风

采煤区顶板上硅石下落时，下落岩石较软，导致漏风范围过大，在整个环境中形成过度气流路径，增加火灾风险。在采矿区的周边和下游环境中，渗漏通常较大，并成为最容易发生火灾的地区。在具体的煤炭开采过程中，通常有三种类型的渗漏:第一，如果工作平面上的空气压力超过渗漏点的空气压力，则总的空气压力为负值，而空气泄漏主要是由于气流进入采空区造成的其次，如果工作平面上的空气压力低于漏点处的风压力，则是正压，漏形的中心是抽取区流向地面的流量和密封墙外部的道路环境；第三，如果进入工作的效率较低，则空气泄漏率较高，因此增加氧化时间极有可能引起自燃，例如充足的氧气风通常从工作计划流向空气提取区。

3.5阻化剂防灭火

综采工作面切眼长度为200m，设计阻化泵有效距离为570m，移动式阻化泵可设置在胶运顺槽移动列车的第三和第四节，从机头至机尾使用高压管敷设，每隔10m设置一个喷洒阀门。喷洒的重点位置应是煤炭易发生自燃的位置，通常情况下为巷道煤桩破损处和工作面的上下口，应注意喷洒的均匀程度，阻化剂的喷洒量可结合丢煤量和丢煤稀液量确定。

3.6注氮防灭火

注入氮气设备安装在14209胶辅助运输槽的连接埠3#上。它通过管道(配套软管)连接到辅助运输槽的氮气注入(注入)管道。在向氮气提取区注入氮气时，可将氮气注入到氮气提取区，方法是通过管道与防火墙测量孔连接，并在关闭该区后检查预防性氮气采集设备和氮气采集设备当在采矿区检测到43.19×10-6或C2H4的co浓度时，应在采矿区的氧化区预防性地采集氮。当采区氧气浓度低于7%时，可以停止注入氮气。

3.7堵漏风形式的防灭火技术

发生火灾之后经常使用堵漏风技术，经过封闭出入风口实现对着火点的助燃气体浓度有效的把控，使里面的氧慢慢燃烧掉，最终达到消灭火情。在现实中我们在运用的时候，在对通风口实施堵风处理的时候经常用三种方法：封锁巷道、填补隔离带、输入惰性气体等。这三个方法有效的利用，大致上可以实现阻燃，达到灭火的目的。可是有人被困在里面的时候，如果采取堵漏风措施，非常容易发生人员缺氧的事故。

3.8回风巷设置调节风门均压法

具体工作原理是:工作面停止回收时，将调节空气门放在回巷中，向工作面提供少量空气，这样可以减小工作面两端的空气压力差，进而降低目标使用这种方法时应牢记控制气体浓度，不要由于气体数量的盲目减少而增加碳汇中的气体浓度，如果气体浓度不高于标准，则有必要减少气体量。

结束语

作为我国煤矿开采中的主要自然灾害，煤炭自燃是我国重点煤矿，矿井火灾事故的主要原因之一。近年来随着综放开采技术的提升和大规模应用，矿井的生产效率和煤炭资源的综合开发效率大大提升。与此同时，该项技术在使用过程中存在采空区遗留残煤多，冒落高度大，漏风严重等问题，在一定程度上提升了自燃的概率，制约了煤矿的安全生产。本文重点探讨了均压通风防灭火技术的原理和应用中应注意的问题，对于改善和提升综合采工作面防灭火能力具有重要的借鉴意义。

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