高瓦斯易自燃煤层巷道高冒火灾防治技术

罗洋

摘要：针对高瓦斯冲击矿压煤层高冒区自然发火，从采动影响、通风、传热等方面详细阐述胡家河矿402103回风顺槽高冒区浮煤产生的原因。针对胡家河矿103回风顺槽高冒区高温点的特点，提出了喷水降温及注凝胶2种防灭火技术相互配合作用的防灭火措施。实践证明，注浆防灭火和注凝胶防灭火技术相互配合能够有效的扑灭并防治高冒区的煤炭自燃，是治理高瓦斯冲击矿压煤层高冒火区的理想途径。

关键词：自燃;高冒区;注浆;注凝胶;防灭火

1.高瓦斯的概况

高瓦斯一般还是指矿井中瓦斯涌出量比较多或者空气中浓度比较大的概念。高瓦斯矿是指矿井相对瓦斯涌出量大于10立方米／吨或矿井绝对瓦斯涌出量大于4立方米／分的矿矿井的简称。

2.瓦斯矿井的分类

矿井瓦斯等级是以相对瓦斯涌出量的大小来划分的。《煤矿安全规程》规定，在一个矿井中，只要有一个煤(岩)层发现瓦斯，该矿井即定为瓦斯矿井，并依照矿井瓦斯等级工作制度进行管理。

矿井瓦斯等级，根据矿井相对瓦斯涌出量、矿井绝对瓦斯涌出量和瓦斯涌出形式划分为：(1)低瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量小于或等于10立方米／吨且矿井绝对瓦斯涌出量小于或等于40立方米／分。

(2)高瓦斯矿井：矿井相对瓦斯涌出量大于10立方米／吨或矿井绝对瓦斯涌出量大于40立方米／分。

(3)煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出矿井。

3、如何处理高瓦斯矿井出现的爆炸问题

高瓦斯矿井处理火灾时，对灾区进行合理的通风，对防止瓦斯爆炸有决定性的作用。在火灾处理过程中，必须掌握瓦斯的变化，合理调度风流，其原则是有助于控制火势，又能冲淡瓦斯，及时排走瓦斯。不能随意减少或中断灾区的供风，必要时(瓦斯浓度上升)还应增加火区供风量；加强巷道维护，防止冒顶堵塞巷道，以避免瓦斯积聚而产生爆炸。上下山和运输平巷发火时，如果在火源的上风侧有掘进头和废巷，应将积存瓦斯的巷道严密封堵。在火源的下风侧有冒顶、废巷和掘进头积聚瓦斯时，对灭火人员威胁最大，为防止瓦斯爆炸应果断封闭火区，或者进行局部反风，将这些瓦斯封闭后，再组织人员灭火。处理高瓦斯矿高冒处火灾时，必须在喷雾水枪的掩护下(迫使火源局限在高冒处)，在火源的下风侧设水幕，然后在高冒处两端用水枪灭火。处理高瓦斯矿井独头巷道火灾时，不能停风，要在保持正常通风或加大风量的条件下处理火灾。但是，由于某种原因(如人员撤退时停掉局部通风机或火焰烧断风筒)，风流中断或风机停转时，应检查巷道中瓦斯和烟雾情况，只有在瓦斯浓度不超过2％时才可以进入救人灭火。特别是上山独头煤巷发火，如果风机已停转，在无需救人情况下，严禁进入侦察或灭火，应立即在远距离封闭。对于下山掘进煤巷迎头发火，在通风条件下、瓦斯浓度不超过2％时可直接灭火。若在下山中段发火时，无论通风与否，都不得直接灭火，要远距离封闭。火灾发生在水平掘进巷道应如何灭火，见后面叙述。

当直接灭火无效或不可能时，应封闭火区。在高瓦斯矿封闭火区是相当危险的工作。应根据瓦斯涌出情况，通过加大风量将瓦斯浓度降到2％以下时，于火区的进风侧和回风侧同时建造防爆墙，并在2／3高度处留有通风排气口，然后在统一指挥下同时封口。这种封闭方法，不易产生瓦斯爆炸，即使爆燃，人员安全系数也大。这是因为，防爆墙建毕后，火区氧气消耗快，可生成大量C02，有助于抑制火势。同时，瓦斯上升慢，不易达到爆炸浓度。24h后，在防爆墙掩护下建筑永久密闭，完成火区的封闭工作。若有条件，在砌墙过程中(包括砌筑防爆墙)向火区内注入氮气等惰性气体或卤族化合物，将有效防止建墙过程中产生的瓦斯爆炸。如果人力、物力不足时，也可先封闭火区进风，但密闭墙的位置应尽量靠近发火点，并且保证墙体绝对严密，否则由于入风侧空间过大或密闭质量不好，积存大量瓦斯，极易造成爆燃。当在多头巷道封闭时，应先封闭困难大的风路及分支风路(风量小的风路)，然后封闭主要风道(风量大的风路)。进风侧封闭后，等待1—3天，待火区稳定后再封闭火区回风。实践证明，火区进风侧封闭后十几小时，回风侧的烟雾减少70％，温度下降50％，瓦斯浓度也有明显降低。这种封闭方法也是比较稳妥可靠，只是要强调进风侧密闭要距发火点近和严密不漏风，否则易产生爆炸。同样，在砌墙过程中注入惰性气体等，会更安全。

封堵采区内的火区时，还应考虑某巷道封闭后，是否会造成邻近采空区内瓦斯被大量吸出通过火源引起爆炸。另外，还必须强调，任何情况下(无论是高瓦斯矿还是低瓦斯矿)，不准先堵回风?、后堵进风，否则会造成火烟逆退或发生瓦斯爆炸。

违反上述原则，在高瓦斯矿中处理火灾时发生瓦斯爆炸，甚至瓦斯连续爆炸的事故案例屡见不鲜，如何提高这方面的救灾水平，是亟待解决的问题。另外，有的高瓦斯矿井，在处理火灾过程中未产生瓦斯爆炸，而在清理火灾现场，准备恢复生产时，由于忽视阴燃火源的存在，又未认真监测瓦斯，引发瓦斯爆炸造成伤亡。

4.结束语

综放开采技术的工作面进风巷道和回风巷道均是沿煤层底板布置，巷道断面四周均为煤体，由于地质构造及采动影响，巷道很容易出现高冒区。巷道高冒区在巷道施工中随时都可能出现，由于进回风巷有大量风流通过，在漏风和蓄热条件满足的情况下这些很容易出现自燃，高冒火区往往具有很大的隐蔽性和危险性，比较难以选择合适的灭火措施。针对陕煤胡家河矿103回风顺槽高冒火区的特点，研究高瓦斯矿井高冒区自然发火特征，并提出注浆和注凝胶综合防治高冒区自然发火的技术，取得了良好的现场治理效果。

参考文献

[1]王缓缓，邵开丽.无线传感器网络中RSSI测距技术的研究D].微计算机信息,202,28?0).

[2]常华伟，王福豹，严国强，等.无线传感器网络的T0F测距方法研究D].现代电子技术,20丨丨,34<1).

[3]李晓帆，刘天生.基于Zigbee无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统D].机械管理开发，20096).

[4]万路军，姚佩阳，李明辉.基于TOA的无线传感器网络定位误差GD0P值分析D].传感技术学报,20098).