煤矿综采工作面均压通风防灭火技术分析

梁博祥

摘要：煤炭在中国储量丰富，是重要的工业原料，关系着国家经济命脉，为大量基础建设提供动力支持。综采设备的机械化程度大大提高，综采效率不断提升。但综采工作中火灾事故时有发生，给工作面安全生产和操作人员生命安全带来较大威胁。火灾事故的发生也给国家造成了严重的经济损失，因此对综采工作面防灭火技术进行研究十分必要。煤矿综采工作面防灭火工作的目的是保证煤炭开采作业有序推进，保障作业人员的生命安全，从根本上避免煤矿综采过程中火灾事故的发生。

关键词：煤矿综采；均压通风；防灭火技术

引言

随着我国科学技术水平的持续发展，均压通风技术作为一种通风管理的技术手段，体现出了高效性、合理性，被应用到了煤矿调节中，用于对井下通风系统的控制。在综采工作面治理瓦斯和防火灭火的管理工作实践中，均压通风技术可以发挥出有效的功能，对工作面进回风巷道的空气流动情况进行控制，形成调节作用，对工作面风压压差进行管控，降低风压压差，保持其合理性，抑制采空区煤的自燃，控制安全风险。

1综采工作面防灭火技术

1.1液态CO2防灭火技术

液态CO2一般不与综采工作面的煤等物质发生化学反应。向综采工作面输入液态CO2，液态CO2会吸附在煤炭表面，并向工作面裂隙内渗入，大幅度减少煤体表面接触的O2。液态CO2可驱离空间内的O2，使O2浓度降低。除此之外，液态CO2会吸收部分热量，使煤的温度和氧化速度降低，进而抑制煤的氧化自燃，降低火灾的发生率。液态CO2防灭火系统主要由生产系统和辅助系统两部分组成。生产系统包括CO2储液罐和防爆液橡胶管，辅助系统主要包括自动增压装置、自热式气化器和防爆气凝胶管。在火灾区注入液态CO2灭火时，需采取以下措施。1)先用液态CO2对输送管道进行冲洗，确保管道内无残余O2。2)切断综采工作面所有电气设备，疏散人员。3)在使用液态CO2防灭火系统时，应实时对工作面气体浓度和成分进行监测，掌握现场煤自燃情况。根据综采工作面煤层地质情况、开采条件，采用液态CO2防灭火技术并进行气体监测，有效抑制煤自燃现象，保障煤炭综采工作安全有效进行。

1.2注液氮防灭火技术

N2为惰性气体，不支持燃烧，可将点燃物与O2隔绝，阻断燃烧。注液氮防灭火技术基于N2在常温常压条件下与煤体不发生化学反应的性质，利用液氮在汽化过程中吸收周围大量热量，可降低采空区氧含量等优点，达到抑制综采过程中煤自燃的目的。注液氮防灭火技术可“防”可“灭”，是一种重要的煤矿综采工作面防灭火技术手段。注氮方式分为预防性开放式注氮和封闭式注氮两种。在实际工作中，首先选择预防性开放式注氮，当工作面CO浓度持续升高且温度上升明显，出现煤自燃的征兆时，换用封闭式注氮技术防灭火。在初采初放期间、综采期间及收尾期间，及时调整注氮方式方法，科学应用注液氮技术。注液氮的安全注意事项有以下几方面。1)利用气体浓度和成分监测系统，掌握综采过程中矿井内N2，O2，CO等气体的浓度，如果发现高温或有毒有害气体浓度较高的现象，则应及时增大液氮的输入量。2)如果注液氮量加大后，有毒有害气体量并未减少，则应及时撤出操作人员，进行情况分析，排查隐患。3)第一次注液氮或停止注氮后重新进行注液氮操作，应先输入液氮对管道进行冲洗，防止将空气注入待注区域。4)注液氮期间加强对管道的巡检，防止管道泄漏。

2煤矿综采工作面均压通风防灭火技术应用策略

2.1阻化剂防灭火技术的应用

该技术是将阻化剂喷洒在煤体上面，然后阻止煤炭燃烧。当前应用于煤矿防灭火的阻化剂种类众多，比如说卤盐阻化剂、铵盐阻化剂、凝胶阻化等。阻化剂防火工艺在采煤工作面向采空区遗煤喷洒阻化剂、向可能或者是已经开始氧化发热的煤体打钻压注阻化剂，同时利用专门的设备向采空区输送雾化阻化剂。

需要注意的是，传统阻化剂喷洒覆盖范围比较小、阻化效果不是十分的理想。为了更好的解决该项问题，就必须要对现有阻化剂进行优化。同时，在应用该项技术时，还应当考虑煤矿井下实际环境，保证技术应用的科学性。比如说，在应用阻化剂防灭火技术时，可以结合工作面支架后部多点自动喷洒技术，建立具有阻化剂自动喷洒、高压输送与快速扩散等特性的采空区阻化剂高效喷洒工艺系统，使得相关技术系统化的应用，这样可以更好的发挥其应用效果。

在具体的实践中，要始终保持均压系统处于稳定状态，加强对通风系统的维护保养，维护通风设施，避免出现设施破坏等问题，不要同时打开风门，减少风门打开的次数，定期进行设备设施的养护。

2.2均压通风设施安装

在综采工作面均压通风系统中，为了增强综采工作面的安全生产水平，有必要在安装风门墙和局部通风机的环节结合影响因素，对综采工作面的均压通风系统加强质量监管，安装风门墙和局部通风机的过程中，作业人员和技术人员要把握关键的安装技术要点，明确风门墙的规格，把握技术施工的具体要求。在设置风门墙时，墙体应保持垂直状态，布置风门墙，风门墙是砖质墙，在砌筑过程中，要确保底部煤岩具有一定的坚实性，当出现浮煤或出现伪顶的情况时，需要通过起底和调顶处理。风门墙四周的裙边应超过0.1m，在施工作业之前施工地点的前5m位置，要做好支护作业，确保该位置无杂物、淤泥或积水，无片帮冒顶的情况，同时该区域内应无瓦斯聚集的现象。

2.3预防及控制采空区自燃威胁

预防及控制采空区自燃威胁是在煤矿综采工作面施工过程中贯彻落实三防技术的应有之义，而为达到该目标，施工人员需要采用温度测试仪器、一氧化碳检测仪器以及物联网设备并将其安装在煤矿综采工作面施工的关键部位上，以便对地下矿井的温度状况、气体含量及浓度等进行实时检测和动态化分析处理。

3综采工作面防灭火技术问题及发展前景

煤矿综采工作面防灭火技术的发展对保障煤矿安全高效生产具有重要作用，国家投入了大量人力物力对综采工作面防灭火技术进行研究。但由于多方面因素的影响，同一种防灭火技术在不同煤矿的应用效果不尽相同。此外，对防灭火材料抑制煤自燃的作用规律仍存在研究不清晰、不透彻的情况，没有从根本上解决问题。未来需要借助大量数据分析才能更好地掌握综采工作面的防灭火技术，抑制煤自燃。

从液态CO2防灭火技术、注液氮防灭火技术到均压通风防灭火技术，再到FHJ16型胶体防灭火技术，越来越多的防灭火技术应用到综采工作面中，发挥着重要作用。国家也相继出台相关制度，规范作业，增强有关部门的监督管理。科技是第一生产力，应加快科技研发进而实现防灭火技术的创新，最大程度地提高综采工作面防灭火技术水平。同时针对生产中出现的问题进行反思总结，进而提高综采工作面防灭火技术水平。除此之外，在日常工作中，应加强煤矿监测工作和对煤矿开采的动态化分析，促进煤矿防灭火技术的提升。

结束语

在综采工作面的生产作业中发生火灾事故问题，会对现场的人员安全煤矿产业的经济效益产生威胁。在煤矿综采工作面的生产中，利用均压通风防灭火技术进行对综采工作面的安全管控，可以有效的将该技术应用的优势利用起来，提高防灭火技术的应用水平、应用效果，降低火灾隐患风险，为工作面的安全生产提供了全面的保障。

参考文献

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