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均壓滅火技術(shù)在礦井防火中的應(yīng)用

  
評(píng)論: 更新日期:2014年05月13日

礦井防火是煤礦生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)之一,因?yàn)榈V井一旦失火,往往會(huì)造成很嚴(yán)重的人員、財(cái)產(chǎn)損失。所以,我根據(jù)平時(shí)在課上所學(xué)和最近查閱的資料就“均壓技術(shù)在礦井防火中的運(yùn)用”結(jié)合現(xiàn)實(shí)案例,談?wù)勎易约旱囊恍┫敕ā?br /> ??????? 摘要:礦井火災(zāi)礦井主要災(zāi)害之一,每一場(chǎng)火災(zāi)的發(fā)生,輕則影響生產(chǎn),重則可能
??????? 燒毀煤炭資源和礦井設(shè)備,更為嚴(yán)重的可能引燃瓦斯煤塵爆炸或火煙毒化礦井,釀成人員傷亡的重大惡性事故。因此,必須分析礦井的各種火災(zāi)的火源,以及引起火災(zāi)的各種因素,特別是對(duì)礦井內(nèi)因火災(zāi)的防治。礦井內(nèi)因火災(zāi)的防治措施主要有礦井均壓滅火、礦井預(yù)防性注漿等。礦井均壓技術(shù)由于其投入小、見效快而被礦井廣泛使用。同時(shí)在一定程度上礦井均壓技術(shù)防止了礦井內(nèi)因火災(zāi)的發(fā)生,對(duì)礦井的安全生產(chǎn)起到保駕護(hù)航的作用。
??????? 關(guān)鍵詞:均壓技術(shù);礦井防火;應(yīng)用
??????? 2004年取樣經(jīng)撫順煤研所鑒定,開灤錢家營(yíng)礦業(yè)分公司5s、7s、8s、9s、12s屬Ⅱ類自燃發(fā)火煤層,1997年7月,-450水平一采區(qū)12s-1西回風(fēng)巷曾發(fā)生一次自燃發(fā)火事故,12s-1的采空區(qū)先后出現(xiàn)過高溫點(diǎn)、CO等自燃發(fā)火跡像。12s-1煤層自燃發(fā)火期為12個(gè)月,發(fā)
??????? 火危險(xiǎn)程度為Ⅳ級(jí)。2003年,-296采空區(qū)出現(xiàn)高溫點(diǎn)、CO等自燃發(fā)火隱患。
??????? 一、煤的自燃發(fā)展過程
??????? 一般來說,煤的自燃發(fā)展要進(jìn)過三個(gè)階段,即潛伏期、自熱期、燃燒期。影響煤的自燃發(fā)火危險(xiǎn)性的主要因素是:第一,漏風(fēng)供氧條件。漏風(fēng)風(fēng)速很大時(shí),改變了熱交換條件,氧化生成的熱量容易被風(fēng)帶走就不能發(fā)展成自燃火災(zāi);只有在既有風(fēng)流流通,而風(fēng)速又不大的情況下,煤才能自燃發(fā)火。第二,蓄熱條件。蓄熱條件越好,熱量易于積
??????? 聚,越易引起煤的自燃。第三,采空區(qū)留有大量的遺煤。綜采工作面在采煤期間,必然有一些的遺煤留在采空區(qū),在生產(chǎn)期間要優(yōu)化回采工藝,提高煤的回收率,盡量減少遺煤量。根據(jù)研究結(jié)果顯示,采用走向長(zhǎng)壁采煤法的工作面,采空區(qū)自燃三帶的范圍為:散熱帶
??????? 24-27米,氧化帶27-110米,110米以后為窒息帶。
??????? 二、防止煤炭自然的開采技術(shù)措施
??????? 合理的采煤方法能夠提高礦井先天的抗自然發(fā)火能力,實(shí)踐邊名,降低煤層自然發(fā)
??????? 火的可能性應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手。
??????? (一)少丟煤或不丟煤,在工作面回采過程中,由于要做到不丟煤是非常困難的,因此要做到優(yōu)化回采工藝,最大限度的提高煤炭的開采回收率。
??????? (二)控制礦山壓力,減少煤柱破裂。煤柱是用來割斷各采空區(qū)的防護(hù)柱,煤柱一旦破裂,采空區(qū)之間將形成互相連同的趨勢(shì),而回采工作面的采空區(qū)歐風(fēng)井進(jìn)入其它采空區(qū),這樣將形成采空區(qū)大面積漏風(fēng)。這對(duì)礦井防止煤層自然發(fā)火極為不利。
??????? (三)避免上行開采,遵循先采上覆煤層,再采下覆煤層的正常回采順序。如果先采下覆煤層,再采上覆煤層時(shí),由于下浮煤層已經(jīng)回采,其采空區(qū)下陷,再繪彩上覆煤層時(shí),采空區(qū)漏風(fēng)將會(huì)由下覆煤層的下陷時(shí)所形成的裂隙進(jìn)入回采工作面,或者由上覆回采工作面進(jìn)入下覆采空區(qū)中。這樣將形成采空區(qū)漏風(fēng),進(jìn)而將會(huì)形成采空區(qū)自然發(fā)火。
??????? (四)加快工作面回采速度,是采空區(qū)子熱源難以形成。
??????? (五)及時(shí)封閉采空區(qū)。
??????? 三、防治火災(zāi)的均壓技術(shù)
??????? 均壓是指均衡漏風(fēng)通道進(jìn)出口兩端的風(fēng)壓以杜絕或減少漏風(fēng)量的措施,有人稱為調(diào)壓。減少或杜絕通往有遺煤堆積區(qū)域的漏風(fēng)就是取消煤炭自燃的四個(gè)必要條件之一,即可以防火也可以防滅火。用于封閉區(qū)的均壓可防止遺煤自然發(fā)火和加速火災(zāi)熄滅;用于開區(qū)的均壓可以抑制工作面后部采空區(qū)遺煤自燃的發(fā)展。同時(shí)又將均壓概念用于指導(dǎo)調(diào)整風(fēng)流方向以消除火災(zāi)氣體的威脅,用于正確地選擇通風(fēng)系統(tǒng),通風(fēng)構(gòu)筑物的位置等通風(fēng)防火工作的多個(gè)方面。均壓防滅火技術(shù)大
??????? 體可分為兩類。
??????? (一)開區(qū)的均壓在生產(chǎn)工作面建立均壓系統(tǒng),以減少向其后部采空區(qū)漏風(fēng),抑制遺煤自燃,防止CO等有害氣體超限聚積或向工作面涌出,從而保證工作面正常回采,稱之為開區(qū)均壓防火。針對(duì)不同形式的漏風(fēng),查清主要漏風(fēng)通道、漏風(fēng)范圍、降低或改變其端點(diǎn)壓差是實(shí)現(xiàn)開區(qū)均壓的關(guān)鍵。
??????? 1、長(zhǎng)壁工作面漏風(fēng)形式
??????? 1.后退式回采,折返通風(fēng),采空區(qū)漏風(fēng)與工作面風(fēng)流形成的小并聯(lián)漏風(fēng)系統(tǒng)。
??????? 2.厚煤層分層同采,上下分層工作面采空區(qū)漏風(fēng)形成的角聯(lián)漏風(fēng)系統(tǒng)。
??????? 3.厚煤層分層開采,下分層回采時(shí),透過上分層采空區(qū)漏風(fēng)形成的多并聯(lián)漏風(fēng)系統(tǒng)。
??????? 4.后退式回采,折返通風(fēng),工作面后部與相鄰煤層采空區(qū)或本煤層未隔離的舊巷形成的復(fù)雜連接的漏風(fēng)系統(tǒng)。
??????? 2、漏風(fēng)通道的探測(cè)
??????? 目前檢測(cè)漏風(fēng)通道的最新方法是采用示蹤氣體法。示蹤氣體SF6用于檢測(cè)井下漏風(fēng),SF6是無色、無嗅、無毒的不燃性惰氣,在大氣中的本原含量極低,而且檢出靈敏度高,使用帶電子捕獲器的氣相色譜儀或SF-1型SF6檢漏儀即可檢出。釋放與采樣操作簡(jiǎn)便,在地面用球膽裝入SF6氣體,攜帶井下使用。釋放SF6選在漏風(fēng)通路的主要進(jìn)風(fēng)口,采取氣樣使用小號(hào)球膽或15ML的醫(yī)用針管在幾個(gè)預(yù)估的漏風(fēng)通路出口進(jìn)行。采樣針管上要注明采樣的時(shí)間與地點(diǎn),采取氣樣的針管要嚴(yán)密封閉,攜往井上,交化驗(yàn)室分析。第一次采樣時(shí)間的預(yù)估十分重要,為防漏檢,在放樣后第一次采樣時(shí)間的確定要考慮釋放SF6地點(diǎn)與采樣點(diǎn)的距離,漏風(fēng)的速度以及SF6的擴(kuò)散速度。檢測(cè)漏風(fēng)的距離愈長(zhǎng),范圍愈大,漏風(fēng)的風(fēng)速愈小則放樣與第一次采樣的間隔時(shí)間可以愈長(zhǎng)。但是大范圍的漏風(fēng)區(qū)域不應(yīng)超過30MIN,小范圍的漏風(fēng)區(qū)可在10MIN以后,采樣在同一地點(diǎn)時(shí)間上的間隔初期短(5-10MIN)后期可稍放長(zhǎng)一些(30-60MIN),采樣十次左右就足以檢出SF6的最高濃度點(diǎn)。
??????? (二)開區(qū)均壓措施
??????? 調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓是針對(duì)小并聯(lián)漏風(fēng)系統(tǒng)而采取的一種均壓措施,在工作面的回風(fēng)巷內(nèi)安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門后,工作面風(fēng)量減少,通風(fēng)壓差降低。隨之而來的是采空區(qū)內(nèi)原有的自燃帶寬度變小,窒熄帶前移,已經(jīng)發(fā)展起來的自燃現(xiàn)象也會(huì)得到抑制。由此不難看出,在工作面后部采空區(qū)存在并聯(lián)漏風(fēng)的條件下,控制自燃的有效措施是在回風(fēng)道內(nèi)設(shè)置調(diào)節(jié)風(fēng)門。與此同時(shí),若能采取加快回采速度的措施使三個(gè)帶迅速前移自燃就不會(huì)發(fā)生。現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中,針對(duì)類似條件,除采用調(diào)節(jié)風(fēng)門的均壓外,還在工作面的進(jìn)風(fēng)巷內(nèi)安設(shè)調(diào)壓風(fēng)機(jī),其實(shí)這是不必要的。應(yīng)當(dāng)指出的是:工作面風(fēng)量的減少是有限度的,它不能低于[規(guī)程]規(guī)定的最低風(fēng)速(0.25M/S),更不允許出現(xiàn)瓦斯超限。另外,還要滿足降溫、防塵方面的要求。

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