試論礦井安全救援與通風(fēng)

常大怒

（大同煤礦集團(tuán)同生精通興旺煤業(yè)有限公司，山西 大同 037007）

試論礦井安全救援與通風(fēng)

常大怒

（大同煤礦集團(tuán)同生精通興旺煤業(yè)有限公司，山西 大同 037007）

文章從風(fēng)流控制的目的、方法及具體操作步驟等幾個(gè)角度進(jìn)行了論述，說(shuō)明通風(fēng)在礦井安全救援中具有重要作用。

礦井；安全救援；通風(fēng)；風(fēng)流控制

應(yīng)急救援是安全生產(chǎn)工作的最后一道防線，而礦井事故主要以一通三防為主。事故一旦發(fā)生后，要想實(shí)現(xiàn)井下安全救援，就必須進(jìn)行科學(xué)決策，而科學(xué)決策主要在于如何合理地運(yùn)用通風(fēng)手段，防止瓦斯、煤塵爆炸、防止貧養(yǎng)窒息、防止風(fēng)流逆轉(zhuǎn)、防止火風(fēng)壓帶來(lái)的危害。井下救災(zāi)既要保護(hù)遇險(xiǎn)人員的安全，同時(shí)也要確保搶險(xiǎn)人員的安全。

1 風(fēng)流控制的目的和意義

（1）風(fēng)流控制的目的是阻止有害氣體侵入作業(yè)區(qū)，避免人員傷亡?；馂?zāi)發(fā)生后，特別是外因火災(zāi)多發(fā)生在礦井的進(jìn)風(fēng)側(cè)，供風(fēng)量充足，風(fēng)速大，不僅很快助長(zhǎng)火勢(shì)的迅速發(fā)展，而且火煙會(huì)隨風(fēng)流很快流入作業(yè)地點(diǎn)，對(duì)采掘人員構(gòu)成威脅?？刂骑L(fēng)流，減少火災(zāi)供氧，防止火勢(shì)發(fā)展，阻止火煙向作業(yè)地點(diǎn)流動(dòng)，是保護(hù)井下人員安全的最主要手段。

（2）控制風(fēng)流，防止瓦斯、煤塵爆炸，這是礦井火災(zāi)首先考慮的問(wèn)題?；馂?zāi)發(fā)生后，正常的通風(fēng)系統(tǒng)被破壞，瓦斯涌出量大；可燃物不斷燃燒，還會(huì)產(chǎn)生新的可燃爆氣體；巷道水分被蒸發(fā)，煤塵變的干燥易飛，增加了爆炸的危險(xiǎn)性。所以控制風(fēng)流的目的就是要阻止爆炸條件的形成或破壞其爆炸的因素。

（3）控制風(fēng)流，能阻止火風(fēng)壓造成的逆轉(zhuǎn)。當(dāng)空氣流向火區(qū)時(shí)，空氣溫度升高，密度減小，產(chǎn)生了向上升的浮力，在流進(jìn)傾斜和垂直井巷時(shí)，就有可能發(fā)生風(fēng)流方向的改變，這就是風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。這種現(xiàn)象危害極大，把原來(lái)的進(jìn)風(fēng)變成了回風(fēng)，充滿了火煙，往往使人措手不及，造成了人身傷害?？刂骑L(fēng)流，就是保證巷道中的風(fēng)流穩(wěn)定，使風(fēng)流不發(fā)生逆轉(zhuǎn)。

（4）控制風(fēng)流，創(chuàng)造接近火源的條件。火災(zāi)的三要素是有可燃物，有熱源，有供氧條件?？刂骑L(fēng)流一般是控制第三個(gè)條件，切斷和減少火區(qū)供氧，使火勢(shì)減弱，人員就可接近火源。

2 控制風(fēng)流的方法

控制風(fēng)流，主要考慮火源位置、火災(zāi)及范圍、遇險(xiǎn)或受威脅人員的位置、瓦斯涌出、煤塵狀態(tài)、井下通風(fēng)設(shè)施情況等因素，并且必須遵循以下基本原則：①控制火煙的流向，保證災(zāi)區(qū)人員有時(shí)間撤出災(zāi)區(qū)。②控制風(fēng)量，阻止火災(zāi)的擴(kuò)大，創(chuàng)造直接滅火的條件。③防止可燃可爆氣體達(dá)到爆炸程度。④防止瓦斯流經(jīng)火源，也防止火煙進(jìn)入瓦斯積聚區(qū)。⑤防止煤塵飛揚(yáng)進(jìn)入火區(qū)。⑥防止產(chǎn)生再生火源。⑦阻止火風(fēng)壓的生成，造成風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。

2.1 正常通風(fēng)

（1）當(dāng)火源發(fā)生在回風(fēng)側(cè)時(shí)，一般應(yīng)正常通風(fēng)。

（2）當(dāng)井下火源位置、范圍、火勢(shì)、人員分布等未查清楚時(shí)，應(yīng)保持正常通風(fēng)。

如果火區(qū)情況不明，盲目控制風(fēng)流，有可能造成火災(zāi)氣體向其它地點(diǎn)擴(kuò)散，造成災(zāi)情的擴(kuò)大，增加死亡人數(shù)。在正常通風(fēng)情況下，能很快查明情況，針對(duì)性地采取對(duì)策，方能有效處理事故。

某礦采煤工作面的進(jìn)風(fēng)順槽發(fā)生機(jī)電火災(zāi)，而且發(fā)展很快。當(dāng)時(shí)工作面有40名工人作業(yè)，班長(zhǎng)用電話報(bào)告礦調(diào)，礦長(zhǎng)立即下達(dá)兩條命令：令班長(zhǎng)帶工作人員佩戴過(guò)濾式自救器從回風(fēng)巷撤出；令礦山救護(hù)隊(duì)在火源進(jìn)風(fēng)側(cè)掛風(fēng)帳隔斷風(fēng)流。但是結(jié)果是40名人員全部犧牲在回風(fēng)巷，最前面的人員死在c處，距風(fēng)口1處只有3 m。

這起事故就是在火源等情況不明的情況下，礦長(zhǎng)盲目地采取了控制風(fēng)流的方法造成的。其錯(cuò)誤在于：①應(yīng)命令救護(hù)隊(duì)沿回風(fēng)引導(dǎo)人員撤出，并對(duì)遇險(xiǎn)人員進(jìn)行救助。只有人員撤出災(zāi)區(qū)后，才能直接滅火或隔絕風(fēng)流。②過(guò)早隔斷風(fēng)流，使火區(qū)回風(fēng)的氧濃度降低，過(guò)濾式自救器失去了使用條件，不能保證工人的安全撤退。③應(yīng)令工人通過(guò)風(fēng)門B撤退。④應(yīng)打開風(fēng)門使風(fēng)流短路，既減少了火源供風(fēng)，又保證了撤退人員的安全。

（3）當(dāng)火源下風(fēng)側(cè)有遇險(xiǎn)人員尚未撤出或不能確認(rèn)人員生死的時(shí)候，又不能反風(fēng)，應(yīng)保持正常通風(fēng)。

（4）當(dāng)火災(zāi)發(fā)生在比較復(fù)雜的通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中，改變通風(fēng)會(huì)造成通風(fēng)系統(tǒng)紊亂，增加人員撤退的難度，還可能造成瓦斯的積聚，應(yīng)保持正常通風(fēng)。

（5）采掘工作面發(fā)生火災(zāi)時(shí)，用直接法滅火應(yīng)采取正常通風(fēng)的方式。

（6）當(dāng)減少火區(qū)供風(fēng)量，有可能造成富氧燃燒轉(zhuǎn)化為富燃料燃燒時(shí)，應(yīng)保持正常通風(fēng)。富燃料燃燒時(shí)，火勢(shì)大、溫度高、蔓延速度快、耗氧量多，能產(chǎn)生大量的揮發(fā)性氣體，還能將臨近的可燃物加熱燃燒，擴(kuò)大事故，所以，必須采取正常通風(fēng)，保持富氧燃燒。

根據(jù)上述原因，在處理火災(zāi)事故時(shí)，保持正常通風(fēng)，是有效救助人員、防止爆炸發(fā)生的重要安全手段。

2.2 風(fēng)量控制

控制風(fēng)量的目的是減少火區(qū)供風(fēng)，控制火勢(shì)發(fā)展?；饏^(qū)中瓦斯增大時(shí)，增加風(fēng)量可使瓦斯稀釋和排除，這是處理火災(zāi)事故使用較多的方法。

增加風(fēng)量適用于下列情況：①在火災(zāi)初期，下風(fēng)側(cè)的人員未撤出，如正常通風(fēng)不能滿足人員的生存條件，同時(shí)也不能滿足滅火對(duì)有害氣體、溫度、氧含量的要求，應(yīng)增加風(fēng)量。②在直接滅火時(shí)，發(fā)現(xiàn)火區(qū)及排風(fēng)側(cè)瓦斯不斷升高，應(yīng)增加風(fēng)量，將瓦斯降到1%以上。③在著火后，如發(fā)生了爆炸，火災(zāi)區(qū)域人員應(yīng)增加風(fēng)量，稀釋或排除爆炸物，為災(zāi)區(qū)人員創(chuàng)造生存和避災(zāi)條件。④火區(qū)出現(xiàn)了火風(fēng)壓，風(fēng)流有逆轉(zhuǎn)的可能時(shí)，應(yīng)增加風(fēng)量，抵消火風(fēng)壓的作用。⑤火區(qū)發(fā)生富燃料的征兆時(shí)，增加風(fēng)量，使火區(qū)維持富氧燃燒，控制不良現(xiàn)象的發(fā)生。⑥如火區(qū)確認(rèn)已經(jīng)熄滅，無(wú)復(fù)燃的危險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)增大風(fēng)量，及時(shí)排除火區(qū)積存的瓦斯和有害氣體。

但是，增加風(fēng)勢(shì)勢(shì)必會(huì)助長(zhǎng)火勢(shì)的發(fā)展，還可能揚(yáng)起煤塵，使滅火工作變得更加惡化和危險(xiǎn)，所以增加風(fēng)量應(yīng)控制在一定量范圍內(nèi)，只有認(rèn)真研究，確保有可靠的火區(qū)資料、數(shù)據(jù)時(shí)，方可實(shí)施。

案例：左云大泉溝礦火災(zāi)事故處理

該礦開采石炭紀(jì)11號(hào)煤層，煤層厚度平均4.5 m，煤層傾角5°左右，房柱式采煤生產(chǎn)能力9萬(wàn)t，低瓦斯礦井，易燃煤層，主斜坡度30°，長(zhǎng)度310 m，是箕斗井兼作進(jìn)風(fēng)，副斜井坡度23°，長(zhǎng)度420 m，是材料井兼作回風(fēng)，采區(qū)采用皮帶，通風(fēng)系統(tǒng)不夠完善，采空與另一小礦相通，舊采區(qū)儲(chǔ)量很少，新開南二采區(qū)，只掘了運(yùn)輸巷300多米。

過(guò)去小煤窯濫采亂挖，在主副井之間開采，形成了大小不規(guī)則的采空區(qū)。2002年12月21日，在通向采空區(qū)的一些舊巷冒出了火煙，到12月22號(hào)進(jìn)風(fēng)側(cè)的1號(hào)、2號(hào)和回風(fēng)側(cè)突然冒出了火煙，而且火勢(shì)較前更大，主副井濃煙滾滾，無(wú)法入井。礦山只得將主副井封閉過(guò)了3個(gè)月，救護(hù)隊(duì)入井、檢查，發(fā)現(xiàn)南二采區(qū)皮帶巷、采區(qū)回風(fēng)巷瓦斯超限。在火災(zāi)徹底撲滅前，為防止瓦斯事故發(fā)生，將上述三巷關(guān)閉，只保留主井、車場(chǎng)、聯(lián)絡(luò)巷、副井的短路通風(fēng)系統(tǒng)，供滅火使用，并將2號(hào)巷關(guān)閉。

但是，主扇啟動(dòng)后，發(fā)現(xiàn)回風(fēng)側(cè)的4～7號(hào)閉墻滲漏火煙，CO高達(dá)0.8%；如將主扇停開，利用自然方式通風(fēng)，進(jìn)回風(fēng)側(cè)的1～7號(hào)閉全部滲漏火煙，CO超標(biāo)；后將主扇反風(fēng)，4～7號(hào)閉漏煙消失，而1號(hào)和2號(hào)閉漏煙嚴(yán)重。這就給下步的滅火造成很大的困難，而且已發(fā)生二次嚴(yán)重中毒事件。

為了解決火區(qū)滲漏氣體問(wèn)題，采取了以下措施：①在A處建造帶門的半永閉墻，將進(jìn)回風(fēng)隔開，把主副井變?yōu)閮蓚€(gè)不相關(guān)聯(lián)的獨(dú)眼井，相當(dāng)處理獨(dú)頭巷道的火災(zāi)，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)。②在主副井口各安1臺(tái)28 kW的局扇，向井下供風(fēng)，使兩井巷都變成正壓通風(fēng)，減少了火區(qū)氣體的泄漏，保持井下CO在允許值以下。③在原來(lái)的密閉墻外，各建一道永久密閉墻，在墻外進(jìn)行噴漿，保證密閉的嚴(yán)密性。

為了徹底滅火，在主井設(shè)靜壓注漿系統(tǒng)，通過(guò)1號(hào)和2號(hào)閉的注漿孔向采空區(qū)注泥漿，共注入泥漿7 200 m3，火源熄滅。

3 風(fēng)流控制

3.1 反轉(zhuǎn)風(fēng)流

反風(fēng)有多種形式，由于礦井通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性、火災(zāi)發(fā)生的突然性和火勢(shì)發(fā)展的不均衡性，采用什么形式的反風(fēng)應(yīng)視礦井的實(shí)際情況而定。

3.1.1 局部反風(fēng)

局部反風(fēng)指在采區(qū)巷道風(fēng)流方向不變的情況下，改變采掘工作面的風(fēng)流方向，創(chuàng)造工作面人員撤退的條件和實(shí)施直接滅火。

回采工作面反風(fēng)是采用井回風(fēng)順槽與盤區(qū)進(jìn)回風(fēng)巷之間的風(fēng)門啟閉，實(shí)現(xiàn)風(fēng)流方向的改變。適用于回采面進(jìn)風(fēng)順槽與工作面發(fā)生火災(zāi)時(shí)，使工作面的人員從回風(fēng)撤退的措施。

掘進(jìn)工作面反風(fēng)，是壓入式通風(fēng)掘進(jìn)工作面發(fā)生火災(zāi)，直接滅火時(shí)為改善工作面環(huán)境和能使不佩戴呼吸器人員參加滅火，在瓦斯不超限時(shí)，由壓入式改為抽出式通風(fēng)，火煙由風(fēng)筒吸出，解放巷道。

3.1.2 區(qū)域性反風(fēng)

區(qū)域性反風(fēng)是在采區(qū)配置一條巷道，平時(shí)不用，在災(zāi)變時(shí)使用。使采區(qū)主要巷道或工作面處于潛在的角聯(lián)支絡(luò)中，利用角聯(lián)支絡(luò)風(fēng)流方向可變的原理，調(diào)整啟閉風(fēng)門，從而使風(fēng)流方向改變。

3.1.3 全礦井反風(fēng)

進(jìn)風(fēng)井口、井筒、井底車場(chǎng)及其內(nèi)的硐室、中央石門、主要進(jìn)風(fēng)巷發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)采用全礦井反風(fēng)。

采用反風(fēng)方式必須注意3個(gè)問(wèn)題：首先，反風(fēng)前必須將原進(jìn)風(fēng)側(cè)人員撤出；其次，防止瓦斯積聚；第三，防止原回風(fēng)流中積存大量可燃?xì)怏w和瓦斯，反風(fēng)后進(jìn)入火源。

3.2 風(fēng)流短路

短路風(fēng)流就是利用通風(fēng)巷道中的通風(fēng)設(shè)施，造成風(fēng)流短路，從而減少火源進(jìn)風(fēng)或把火煙引入回風(fēng)。其應(yīng)用條件是：①中央并列式通風(fēng)礦井的進(jìn)風(fēng)井筒發(fā)生火災(zāi)，防止火災(zāi)煙流向采區(qū)流動(dòng)，打開進(jìn)回風(fēng)井筒之間的風(fēng)門，造成風(fēng)流短路。②采區(qū)井風(fēng)的上下山發(fā)生火災(zāi)，為防止火煙進(jìn)入工作面，打開上下山進(jìn)回風(fēng)之間的風(fēng)門，造成風(fēng)流短路。③當(dāng)采區(qū)或工作面發(fā)生火災(zāi)時(shí)，如人員已經(jīng)撤出，應(yīng)在采區(qū)或工作面使風(fēng)流短路，阻止火區(qū)供風(fēng)。④在直接滅火時(shí)，為防止主干風(fēng)流煙流逆退，旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，保證水蒸氣及煙流排放，可以把煙流短路引入回風(fēng)。

4 調(diào)節(jié)風(fēng)流

調(diào)節(jié)風(fēng)流是通風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)流的局部流動(dòng)路線或風(fēng)量，防止瓦斯爆炸，創(chuàng)造滅火的條件。適用于以下情況：①火災(zāi)產(chǎn)生的高溫火在流經(jīng)路線上有瓦斯積聚區(qū)或高瓦斯區(qū)時(shí)，改變其火煙流動(dòng)路線。②當(dāng)火災(zāi)擴(kuò)大，其下風(fēng)側(cè)有大量的高溫可燃?xì)怏w，且流經(jīng)路線有新風(fēng)流混入，可能會(huì)引起再生火源的發(fā)生，應(yīng)改變火煙流動(dòng)路線。③火源下風(fēng)側(cè)瓦斯超過(guò)2%，其流動(dòng)路線上有火區(qū)時(shí)，應(yīng)改變火煙流動(dòng)路線。④在回風(fēng)側(cè)構(gòu)筑密閉墻時(shí)，為改善救護(hù)隊(duì)的作業(yè)條件，可調(diào)節(jié)風(fēng)流。

5 隔絕風(fēng)流

這是滅火用的最多的方法，它是把通向火區(qū)的所有巷道用密閉墻全部進(jìn)行封閉，阻止向火區(qū)供風(fēng)。在缺氧的空間，火勢(shì)減弱；隨著氧氣的降低，火源熄滅。另外，在實(shí)施綜合滅火時(shí)，先包圍火區(qū)，控制火勢(shì)，然后逐步縮小火區(qū)范圍，向火區(qū)注入滅火材料，從而達(dá)到滅火的目的。

6 鎖風(fēng)

鎖風(fēng)是救護(hù)隊(duì)在封閉或啟封火區(qū)時(shí)，阻止風(fēng)流向?yàn)?zāi)區(qū)流動(dòng)，用以防止火區(qū)復(fù)燃、爆炸和火勢(shì)蔓延的一種技術(shù)措施。

鎖風(fēng)時(shí)，首先在原密閉墻前構(gòu)筑一道帶門的密閉墻，救護(hù)進(jìn)入后關(guān)閉好風(fēng)門，將原有密閉墻打開，救護(hù)隊(duì)進(jìn)入災(zāi)區(qū)工作。

7 風(fēng)壓控制

在巷道風(fēng)阻不變的情況下，巷道兩端的風(fēng)壓差與通過(guò)巷道風(fēng)量的平方成正比，所以火災(zāi)時(shí)期風(fēng)壓控制與風(fēng)量、風(fēng)流控制是相輔相依的。

通過(guò)以上論述，說(shuō)明礦井安全救援與通風(fēng)二者之間相輔相成，存在著緊密的內(nèi)在聯(lián)系。

Discussion on the Safety Rescue and Ventilation of Mine

Chang Danu

The article discusses the purpose,methods,specific steps and other aspects of air flowcontrol,and indicates that the ventilation has an important role in the mine safetyrescue.

mine;securityrescue;ventilation;air flowcontrol

TD76

A

1000-8136(2011)05-0004-03