回采工作面綜合防滅火技術分析

摘 要：通過對束管監(jiān)測以及自然監(jiān)控系統(tǒng)進行應用，可通過注氮防滅火，注漿防滅火以及堵漏風技術的有效結合，對于綜合防滅火技術防治工作面火災，起到的效果非常突出。本文針對回采工作面綜合防滅火技術給出了詳細分析。

關鍵詞：回采工作面;綜合防滅火;技術分析

1 工作面概況

某回采工作面在某采區(qū)巷道前進方向的左翼，北部區(qū)

域，有2條大巷礦井。該工作面位于水平+340m，標高291-

311m，埋深342-478m。3下煤層屬于主要采煤層，煤厚大概為5.4m。工作面實際的走向長度，具體為642m，傾向長度，具體為179m[1]。

2 工作面火災預測系統(tǒng)分析

2.1 束管監(jiān)測系統(tǒng)的應用

該礦井使用的束管監(jiān)測系統(tǒng)為JSG-7型16芯，將其探頭在回采工作面進風以及回風側隅角處、采空區(qū)已經(jīng)封閉的密封內進行放置，共對三個監(jiān)測點進行了布置。每個測點之間的距離為20m，逐次開展布置工作。在對第1個監(jiān)測器進行埋設時，在采空區(qū)20m的距離后，才可以對第2個監(jiān)測器進行埋設。前兩個監(jiān)測器分別進入采空區(qū)40m以及20m的距離之后，才可以對第3個監(jiān)測器進行埋設。第1個監(jiān)測器進入到采空區(qū)60m之后，可以將這一檢測點給予撤銷，之后依次重新進行監(jiān)測點的布置[2]。

該項系統(tǒng)，針對回采工作面當中上端以及下端存在的隅角以及采空區(qū)當中存在的O2、CO2、CO、N2、CH4、CH4、C2H4等各類氣體可實施有效的監(jiān)測。此外，通過人工進行取樣的模式可以檢驗監(jiān)測系統(tǒng)，并對其給予校正。工作人員借助一氧化碳監(jiān)測儀，可以定期監(jiān)測采空區(qū)密閉當中以及回采工作面進風和回風隅角存在的CO體積分數(shù)，這樣能夠對自燃的臨界點進行及早的監(jiān)測。

2.2 自燃監(jiān)控系統(tǒng)

對于采空區(qū)取樣分析工作要定期開展，每周可進行一次，進而對CO體積分數(shù)以及存在的烷烴比給予分析。在分析時，可利用的方式包括人工取樣以及束管對其進行檢測;其二，借助紅外線遙感測溫儀器，可以對采空區(qū)的具體溫度進行遙測，以便對溫度產(chǎn)生的變化有詳細的了解;其三，借助束管監(jiān)測探頭，可以對工作面當中的回風隅角產(chǎn)生的自燃情況進行動態(tài)監(jiān)測;其四，將一氧化碳探頭在回風順槽當中進行設置，可以對回風風流當中存在的一氧化碳體積分數(shù)給予相應的監(jiān)測，實時查看變化情況，以便對向道以及工作面而存在的自燃情況有相應的了解。

3 工作面防火技術探究分析

3.1 應用注氮防滅火技術

該項技術的原理，具體來說便是借助惰性氣體N2，在常溫狀態(tài)下，利用該氣體與其他物質不會產(chǎn)生反應的原理，將防火以及滅火的目標實現(xiàn)。如果工作面當中有非常大的N2體積分數(shù)，那么存在的O2體積分數(shù)便會比較小。其中，O2體積分數(shù)如果已經(jīng)不足3%，便可以對煤炭發(fā)生的自燃以及復燃現(xiàn)象給予有效抑制[3]。

3.1.1 該工作面后面采空區(qū)埋管注氮

針對該采空區(qū)進行注氮操作，可以應用的方式為連續(xù)注氮，也可以通過遙控裝置對間斷注氮的方法給予控制，但對于哪種方式進行應用，需要結合相應的注氮流量以及采空區(qū)當中存在的氣體成分情況進行判定，從而做出科學的調整。埋設管道以及設置N2釋放口，需要滿足的基礎條件和要求包括：其一，注氮管道的埋設工作要順著進風順槽外側開展相應的鋪設工作，N2釋放口的設計一定不能低于底板，以90度的角度向采空區(qū)拐進，平行于工作面，其中孔口不可以向上設置，需要給予相應的保護措施，如利用木垛以及石塊;其二，管道通常都會對燈管進行使用，并對三通進行設置。在三通當中，將500mm的花管接出，可以對堵管的情況給予預防;其三，3個釋放口需要確?？梢酝瑫r開展注氮工作，一般第1個釋放口當中，要對開切眼的位置給予設置;在第2個釋放口當中，在相距切眼30m的距離處進行設置;第3個釋放口當中，需要在距離切眼60m的距離處進行設置;第4個釋放口需要在距離切眼110m處的距離進行設置，對最后一個釋放口進行布置時，第1個釋放口需要對氮氣注射停止，及時拆除，依次注氮工作。

3.1.2 工作面相鄰采空區(qū)注氮

針對該項工作的開展，便是常常提到的旁路注氮工作，具體的方式為，相鄰于采空區(qū)以及工作面當中的順槽要進行打孔作業(yè)，之后將插管放置到已經(jīng)封閉的采空區(qū)當中，實施注氮作業(yè)。注氮量的具體把控需要做到：其一，充分惰化之后與采空區(qū)靠近，在采空區(qū)側靠近時，構成平行于工作面推進方向的一條惰化帶。該項工作可以連續(xù)開展，也可以通過間接的方式實施，具體情況要結合存在的氣體成分進行方法挑選。

3.2 注漿防滅火技術的應用

3.2.1 隨采隨灌

在推進工作面的過程中，需要做好采空區(qū)注漿工作，結合該回采工作面存在的自燃分布區(qū)域范圍，進風側存在的自燃危險區(qū)域會更大一些，所以回風巷的標高不能高于進風巷。同時，借助進風巷埋管的方法，開展相應的注漿工作，漿液依靠自身存在的自重可以緩慢向下方的采空區(qū)流動，其中埋設的管路深度一般為15m，之后才可以進行注漿作業(yè)，這樣可避免漿液竄面的問題發(fā)生，同時要每日對灌注漿體輪流開展。

3.2.2 采后注漿

工作面回采之后，停采線30m處以及20m處當中的密封墻，需要對其上部開展插管注漿工作，其中在采空區(qū)埋入的深度為20m，具體的注漿防火工藝如圖1所示。

3.2.3 堵漏風技術

該項技術的應用原理便是將供氧量進行減少，使得松散煤體與O2之間的結合得到減少或者杜絕結合，便起到了滅火的作用。

針對該回采工作面自燃火災開展的防治措施，為借助泡沫噴涂堵漏風技術。泡沫屬于雙組分混合物，具體的構成包括：組分樹脂2種以及催化劑，混合比例具體為4：1，這樣反應之后所構成的固體膨脹泡沫會非常密實，泡沫產(chǎn)生的阻燃性也非常理想，并且可以在破碎媒體裂隙當中有所深入，將破碎煤體給予包裹，使其構成整體，進而使媒體產(chǎn)生的抗壓性能有了很大的提升，同時產(chǎn)生的堵漏以及填充效果也非常突出。

在煤巷頂板火災預防、相鄰采空區(qū)自燃火災預防、瓦斯涌出預防、填充堵漏等層面取得的效果非常突出。此外，膨脹泡沫進行填充的操作并不困難，起到的效果理想，屬于非常實用、抗壓強度較強的一項技術。

4 結束語

總之，對于工作面火災的有效預測，可通過束管監(jiān)測以及自燃監(jiān)控兩種手段。其中在對綜合防滅火技術給予探究的過程中，利用注氮防滅火，注漿防滅火以及堵漏風技術的有效結合，使得工作面火災的綜合防治起到了突出效果。與普通的防滅火技術相比，三項技術的有效結合對于綜合防滅火起到的效果以及作用會更加理想，有益于工作面安全回采工作的高效開展。

參考文獻：

[1]趙春紅.回采工作面綜合防滅火技術的應用研究[J].能源與節(jié)能，2019（09）：181-183.

[2]周旺.回采工作面綜合防滅火技術應用研究[J].當代化工研究，2019（08）：138-139.

[3]董旗.深部跨大巷超長回采工作面綜合防滅火技術研究[J].華北科技學院學報，2019，16（03）：46-50+58.

作者簡介：

張繼東（1991- ），男，籍貫：內蒙古集寧市前旗，2015年7月1日畢業(yè)于太原工業(yè)學院，安全工程，學位學士，職稱助理工程師。