淺談各種防滅火技術(shù)在汝箕溝煤礦的綜合應(yīng)用

摘要：①火災(zāi)預(yù)測預(yù)報：束管監(jiān)測、人工監(jiān)控；火災(zāi)預(yù)防手段：注氮、注漿、注膠、注三相泡沫、注水、羅可休(瑪麗散)堵漏、水封工作面、地面鉆孔滅火、均壓通風(fēng)等。②防滅火材料：水、黃土、凝膠、氮氣、三相泡沫、羅可休、瑪麗散等。消除礦井火災(zāi)事故的發(fā)生，消除一氧化碳向采掘空間滲透的事故隱患。

關(guān)鍵詞：防滅火技術(shù)手段 優(yōu)缺點 應(yīng)用

1 礦井概況

汝箕溝煤礦礦井露頭小窯多、火區(qū)多、煤層瓦斯涌出量高且“雙突出”，存在著火與瓦斯并存的重大隱患，是一個自然災(zāi)害較為嚴(yán)重的礦井，尤其主要以煤層露頭火區(qū)最為突出，以上自然災(zāi)害因素都影響著礦井的安全生產(chǎn)，又隨著時間不斷的變化，目前礦井井田范圍內(nèi)存在12處地面火區(qū)；自2001年至今井下發(fā)生明火事故4次，每一次火災(zāi)事故的發(fā)生都凍結(jié)了大量的可采煤炭資源，使礦井服務(wù)年限縮短，在撲滅火災(zāi)事故及工作面啟封過程中，投入了大量的人力和物力，浪費了國家資源及財產(chǎn)，并影響了礦井正常生產(chǎn)。

2 防滅火技術(shù)手段

2.1 火災(zāi)預(yù)測預(yù)報技術(shù)

束管監(jiān)測和人工監(jiān)控是預(yù)防火災(zāi)的重要手段，有利于礦井隨時掌握采空區(qū)的有害氣體的動態(tài)變化，并根據(jù)有害氣體的變化情況判別工作面采空區(qū)出于何種狀態(tài)，只有進(jìn)行火災(zāi)預(yù)測預(yù)報，才能在火災(zāi)處于萌芽狀態(tài)時采取各種預(yù)防性手段，做到防患于未然。

2.2 注漿、注水、注三相泡沫滅火技術(shù)

灌漿、注水可以覆蓋煤體，使著火煤體與氧氣隔絕，消除供氧條件，使火因缺氧而窒息，并且可以降低采空區(qū)溫度，水遇熱蒸發(fā)或液化，容易帶走熱量。三相泡沫混和有大量的氮氣具有擴散性，容易到達(dá)漿液和水不能到達(dá)地方，易于消除高冒區(qū)域火災(zāi)。

2.3 注氮滅火技術(shù)

氮氣不助燃，采空區(qū)注入大量的氮氣，將氧氣置換，容易使采空區(qū)氧氣含量、瓦斯等有害氣體濃度降低，惰化采空區(qū)(氧氣濃度低于10％時，即使具有火源，也不能點燃煤體)，使明火因缺氧而窒息。但存在以下不足之處：一是降溫效果差，火滅后高溫煤體易復(fù)燃；二是容易受風(fēng)流、風(fēng)壓影響，流失性強，停止注氮后其防滅火作用隨即消失；三是在撲滅高冒區(qū)上部空間瓦斯與下部浮煤共存的著火隱患效果不佳，因此針對氮氣的擴散性和滲透性，必須及時對工作面上、下隅角用沙袋進(jìn)行封堵，以減少氮氣的泄漏，封閉區(qū)注氮必須確保嚴(yán)密，不漏風(fēng)，才能更好的發(fā)揮氮氣滅火的作用；針對其降溫效果差，以氮氣為載體，配合低倍數(shù)的氮氣泡沫添加劑的設(shè)備，用于上部高冒區(qū)有瓦斯積聚和煤層自燃火源。

2.4 封堵漏風(fēng)技術(shù)

過去封閉采空區(qū)或廢棄不用的巷道時，使用料石或磚砌筑50cm或以上的墻體進(jìn)行封閉、或砌筑兩道墻體并在中間充填黃土進(jìn)行封閉，此種封閉方法存在以下兩個缺點：①黃土受潮容易塌陷造成密閉不嚴(yán)，向采空區(qū)漏風(fēng)供氧，致使采空區(qū)煤炭氧化積聚熱量而發(fā)生火災(zāi)及瓦斯事故。②料石墻體與巷道接住不嚴(yán)，并且抗壓能力差，受采動礦壓影響而造成密閉出現(xiàn)裂縫，向采空區(qū)漏風(fēng)供氧。現(xiàn)在我礦使用新型封閉材料羅可休、瑪麗散，此兩種材料具有高膨脹率、抗壓能力強、防水、耐火、堵漏等功能?，F(xiàn)在封閉方法為先砌筑兩道料石墻，在最外面一道墻體頂部預(yù)留￠15mm鋼管，在墻體中間充填羅可休或瑪麗散泡沫，并對密閉閉面及周邊巷道噴漿處理。

2.5 均壓防滅火技術(shù)

只有工作面瓦斯涌出量不大，受火區(qū)威脅且作業(yè)空間時常有一氧化碳涌出，威脅工作面安全生產(chǎn)時可使用均壓通風(fēng)。均壓通風(fēng)的優(yōu)點有：可以降低礦井主扇對工作面采空區(qū)負(fù)壓作用，能有效抑制在礦井強負(fù)壓作用下一氧化碳向采掘空間的涌出均壓量；缺點有：①工作面瓦斯涌出量較大時，均壓通風(fēng)易于采空區(qū)積存大量的瓦斯，如果有火的威脅，容易通過采動垮落裂隙與火區(qū)連通，點燃瓦斯，并通過瓦斯燃燒點燃煤體，致使工作面發(fā)火。②均壓通風(fēng)不利于上隅角觀察采空區(qū)有害氣體變化情況。③均壓通風(fēng)容易造成采空區(qū)漏風(fēng)較大，氧化帶的寬度均比負(fù)壓通風(fēng)時較寬，致使大量的氮氣流向采空區(qū)窒息帶，不利于注氮惰化采空區(qū)氧化帶。④均壓通風(fēng)管理難度大，均壓通風(fēng)設(shè)施難于管理，當(dāng)均壓通風(fēng)設(shè)施遭到破壞時，采空區(qū)的瓦斯、一氧化碳等有害氣體向作業(yè)空間大量涌出。

2.6 水封工作面防滅火技術(shù)

水封工作面最大的優(yōu)點是安全可靠，能夠遠(yuǎn)距離作業(yè)，防止人員傷亡。水封具有嚴(yán)密不漏風(fēng)的特點，通常施工密閉的材料是固體，“沒有不露風(fēng)的墻”，很難杜絕漏風(fēng)，而水是液體，滲透性強，可以滲入煤壁裂隙，充滿采空區(qū)，因此隔絕給采空區(qū)供氧，杜絕漏風(fēng)，水封能夠控制火勢，且設(shè)備封存在水中不會被火燒壞。

2.7 施工地面鉆孔滅火技術(shù)

施工地面鉆孔可提前預(yù)測工作面前方未采區(qū)域是否有無火區(qū)，如果前方存在火區(qū)可探明工作面前方火區(qū)范圍及火勢發(fā)展態(tài)勢，為工作面防滅火提供科學(xué)依據(jù)，采取地面灌漿、注氮、注三相泡沫等措施配合井下灌漿、注氮，形成立體綜合防滅火系統(tǒng)，能有效撲滅工作面上部火災(zāi)。

3 應(yīng)用推廣情況

通過汝箕溝煤礦近幾年來有效撲滅8260區(qū)域、32210區(qū)域、3229區(qū)域火災(zāi)事故，并采取注氮、灌漿防滅火等手段，直至火區(qū)最終熄滅，汝箕溝煤礦已經(jīng)具備了能夠迅速撲滅各種突發(fā)火災(zāi)事故的能力，并在幾次火災(zāi)事故中總結(jié)了上述六種防滅火技術(shù)手段，但各種防滅火手段均有利與不利的一面，在今后不斷的實踐中總結(jié)各種防滅火先進(jìn)經(jīng)驗，使防滅火技術(shù)手段更趨近于實用性。