煤矿防灭火管理的创新研究

煤矿防灭火管理的创新研究

刘龙

陕西陕煤榆北煤业有限公司 陕西省榆林市719051

摘要：随着井下防灭火措施的不断完善,整个煤矿从掘进到工作面回采结束过程中的防灭火质量得到了显著提升,从而可以很好的消除煤矿火灾事故。但是火灾事故的发生普遍具有突发性,还有一些人为因素难以避免,因此只有通过不断建立健全相关制度,严格按规定作业,即使发现并消除火灾发生的各种条件才能有效地预防和处理火灾,为煤炭生产过程提供更好的帮助。

关键词：煤矿；防灭火管理；创新

1、煤矿发生火灾的原因分析

煤矿火灾事故的发生大部分是由于自燃而引起的，煤炭只要满足一定的条件，就很容易发生自燃。第一，煤炭在常温环境下具有较高的氧化性。第二，具有较高氧化性的煤炭聚集在一起。第三，氧气含量充足。第四，热量充分。当煤炭同时具备了以上四个基本要素之后，就容易发生自燃。在煤矿企业生产的过程中，由于井下煤炭较多，如果相关的措施实施不到位，很可能会发生自燃。

2煤矿火灾防治技术创新研究
2.1灌浆防灭火技术。
  目前现用灌浆防灭火材料主要有：黄泥浆、水砂浆、煤矿石泥浆、粉煤灰、石膏及废水泥渣充填材料等。建立灌浆站通过管路将浆输送至井下采空区。以上材料形成的浆液对煤体起包裹作用，阻止煤氧接触，胶结顶板，降低采空区空隙率，增加漏风阻力。但都存在有成本高、脱水以后体积减少多、不能固化和脱水量大等缺点，而且对顶煤和煤柱自燃防治效果较差。在实际矿矿井操作中，在井下供水较为困难，对于浆液的制作供水不足，另外，在对浆液的脱水处理也增加了矿井的排水难度。
2.2惰性气体防灭火技术。
  目前国内外使用惰性气体主要有CO2、N2，大多数矿井采用注氮防火灭技术。注氮防灭火既可以封闭采空区后进行注氮，又可以采用开放后式进行注氮（注氮期间加强对工作面的监测，方式注入量过剩伤及工作面作业人员）。注氮防灭火技术是将惰性气体氮气输送到媒体自然区中，降低煤层中的氧气浓度，使煤层中的氧气浓度达不到自燃点，降低火灾的发生几率，同时，将氮气释放在煤层中，控制煤层的漏风情况，将煤层与外界空气进行隔离，降低氧气附着在煤炭上的几率。注氮防灭火技术开始应用于20世纪50年代，是现阶段矿井预防火灾发生的重要手段之一，对煤炭资源的安全生产利用有一定的促进作用。注氮防灭火技术在应用中由于气体的扩散能力强，操作技术简单可靠，在现阶段的防灭火技术中广泛应用。但同时，氮气在应用中对复杂地形的煤层发生火灾不易控制，且氮气容易随风扩散，在操作中密封效果不佳则会导致氮气泄露，对工作人员生命安全造成威胁。
2.3阻化剂防灭火技术。
  阻化剂防灭火技术是我国20世纪60年代研发出来的新型防灭火技术。阻化剂防灭火技术是利于阻碍的药剂对易燃的煤炭进行阻隔，将阻化剂送入煤层中，通过阻化剂的副催化技术使其依附在煤炭表面，对煤块形成保护层，组织氧气与煤块的接触，达到防灭火的效果。阻化剂在应用中具有成本较低、操作简单等特点，在全国矿井中使用广泛。但同时，受到煤块表面不均匀的影响，阻化剂在应用中很难均匀分布。并且在矿井下阻化剂的喷洒工艺很难实施，在现今矿井阻化剂防灭火技术应用中，阻化剂的组化率偏低，阻化剂使用时间不长，部分阻化剂具有腐蚀性，喷洒不当容易使井下设备损坏，对矿井工作人员的生命健康造成危害，且由于液膜容易干固破裂，阻化剂有可能会变成催化剂，甚至有可能起到反作用，因此阻化剂对于扑灭大面积煤层自燃火灾效果不佳。
2.4泡沫防灭火技术。
  泡沫防灭火又分空气泡沫和惰性气泡沫。空气泡沫主要是降低火源表面温度，对于煤层自燃灭火效果较差；惰性气泡沫在隆温的同时还降低了氧浓度，对火源起窒息作用，效果比空气泡沫好。
2.5均压防灭火技术。
  压防灭火技术主要是通过平衡压差技术防灭火，利用调压设施缓解煤层漏风通道两段的压差，常用的调压设施有风窗、风机、调压室及连通管等。将煤层漏风量进行降低，断绝煤层氧气 来源，抑制煤层发生自燃。利用均压防灭火技术可自动调节风压变化，在我国矿井区中应用广泛。均压防灭火技术在应用中较为简单，对矿井区正常工作不构成影响，也不会对工人的人身安全造成威胁。均压防灭火技术在操作中距离货源具体位置较远，操作工艺较为简单，同时不受水、土等地质资源的限制，但在我国西北地区，均压防灭火技术的应用应考虑地面大气压的变化因素。
2.6防灭火监测技术
  对于的井下内因火灾的防灭火监测技术主要有：一是束管监测系统，连续不断的将采空区气体抽至束管泵站，对采空区的气体进行持续分析，发现自燃征兆后报警；二是光纤测温系统，采煤工作面回采前，选择合适的地点安设光纤测温分析设备，在进回风巷敷设光纤，在工作面回采期间连续不断的分析采空区温度。以上两种手段结合人工采样分析，形成对井下采空区防火灭的综合监测。
2.7其它方面
   加强管理，尽可能的减少采空区的丢煤；合理的构筑通风设施，减少采空区漏风；加强对防灭火设备的维护保养，保证设备的正常运行；加大对防灭火技术人员的培训，提高专业管路人员的技术能力和设备操作人员的操作能力；加强对已封闭采空区的监测，做到心中有数；增加对防灭火工作的安全投入，确保防灭火工作的正常开展。

3煤矿防灭火技术的发展前景

3.1突破技术方面的障碍

现阶段已有的各种防灭火技术虽然能够在一定程度上解决了煤矿火灾事故的一些问题，但是在实际运用的过程中并不能够完全地达到预期的理想效果，仍然存在着一些问题。与此同时，科学技术作为第一生产力，应不断地对技术创新进行追求，只有通过对技术进行研发，才可能实现飞跃式的发展，进而实现防灭火技术的创新，最大程度地提高国内防灭火技术的水平，做到精益求精。除此之外，在技术上也存在着一些阻碍，即使有一些创新性的研究思路，但是在技术上也无法取得较大的进展和突破，因此，必须对技术进行持续的研究，对想法进行实践和总结，进而提高煤矿综放工作面防灭火技术的水平。

3.2有效控制继续性灾害

当煤矿发生火灾事故之后，会形成大量的有毒气体，这些有毒气体会对煤矿工作人员的身体健康造成一定的威胁，此外，煤矿火灾本身具有一定的特殊性，与一般火灾相比，危害程度也较大，必须积极采取有效措施进行应对，否则将会形成严重的后果，造成巨大的经济损失。除此之外，当煤矿火灾事故发生之后，所产生的一些有毒气体会滞留在隧道中，可能会引起瓦斯爆炸，从而造成更加严重的后果。因此，必须增强对相关设备和技术的研发工作，对有毒气体进行有效的控制，最大程度地降低持续性灾害的发生。

3.3增强理论研究

要想提高煤矿工作面防火技术，就需要有相关的理论基础作为指导，这样才能对防灭火技术进行更好的提升。煤矿火灾事故的发生是一个较为复杂的过程，受到各种因素的制约，需要满足火灾发生的各项基本条件，因此，在煤矿企业进行日常的开采工作中，必须更加注重一些基础性的研究，全面了解煤矿火灾事故发生的原因以及整个演化的过程，当煤矿火灾事故发生时，才能够针对实际的情况制定出相应的对策，将煤矿事故发生的损失降到最低，尽可能地从源头上避免煤矿火灾事故的发生。

结束语

综上所述，煤矿防灭火工作的水平将会直接关系到煤矿企业生产的安全性，因此必须对煤矿防灭火系统进行定期的安全检测，全面了解煤矿企业工作的情况，对自燃火灾事故的发生进行积极的预防，从而提高煤矿的防灭火技术。

参考文献

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