关于通风防灭火技术在煤矿中的实践探析.pdf

总第2 16 期2023年第11期工程技术摘要：在社会经济的快速发展中，我国的煤矿事业近些年来高效率发展，加强了对开采技术的创新，提高了生产效率，在煤矿生产中，生产质量、生产效率和生产安全始终是关键的要素。为了实现安全生产加强对火灾问题的防范和治理，可以通过对通风防灭火技术的应用，提高煤矿的安全生产水平。本文对通风防灭火技术在煤矿中的应用要点、煤矿开采通风的形式展开了讨论,提出了具体的通风方面或技术优化方案。关键词：通风；防灭火;技术；煤矿中图分类号：TD750引言我国的社会发展和经济建设呈现出了良好的态势，煤矿产业的发展也逐步在开采规模方面进一步的扩张，煤矿开采面临着复杂的环境和井下作业任务，难以管控的各项因素。以提高生产安全生产效益为目标，加强对火灾问题的防治，保证井下人员的生产安全，遏制火灾的发生，需要在通风防火技术的应用方面加强对有害气体的排除、治理,降低氧气瓦斯浓度，从源头上控制火灾问题的发生。1通风防灭火技术在煤矿中的应用要点以磨心坡煤矿S7202采煤工作面为例,发生发火事件是由于煤层自燃导致的,K2煤层为磨心坡煤矿的主要煤层，厚度为2.4 7 5.3 m，倾角为58 6 5，加强对煤层火灾的管控,是整个磨心坡片区循环经济建设和发展的关键。在工作面的调研工作实践中，用于工作面通风,沿走向方向每隔9 0 m掘斜坡,用于行人、用料、通风，并采取有效的通风防灭火技术措施，以创建安全的煤矿生态环境。在煤矿中应用通风防灭火技术，选择具有良好的应用优势、经济成本低的技术手段是十分重要的，其中均压通风防灭火技术具有显著的应用优势，目前是煤矿通风中常用的技术手段。均压通风防灭火技术的操作过程方便,效果良好，投入的资金成本较低，目前在煤炭自燃防治中是一种有效的技术措施，创建了安全的煤矿生产环境。在使用均压通风防灭火技术的过程中,利用到了调节风门并联封路、调压风机和连通管道等方式，要确保此类机械设备和技术手段可以发挥出稳定的功能，实现良好的通风效果，作业人员要把握技术要点。合理的对煤矿采空区漏风通道两端压差进行管控，降低两端压差，对采空区的漏风量进行调控,实现灭火防火的目标。1.1边眼通畅均压法边眼通畅均压法在煤矿通风防灭火技术中,指的收稿日期:2 0 2 2-11-11作者简介：尹智伟，男，19 8 6 年出生，毕业于黑龙江科技大学，本科，工程师，从事煤矿通风相关工作。山西化工Shanxi Chemical Industry关于通风防灭火技术在煤矿中的实践探析尹智伟（晋能控股煤业集团铁峰煤业有限公司南阳坡煤矿，山西大同0 3 7 2 0 0）文献标识码：A是拆除边眼的方式，因为在煤矿生产中,为了便捷的实现出煤和生产的目标，通常会将边眼布置在煤矿掘进的工作面上，完成了工作面回采作业之后，在封闭环节,要将设置在工作面上的边眼全部拆除掉。拆除边眼会降低运输巷和运输口之间的气压,因此能够对采空区的漏风情况进行有效的控制,实现灭火目标，该方式的应用降低了漏风风险,是一种有效的灭火手段。1.2预埋管路导风均压防火法预埋管路导风均压防火的方式具有主动性,是防火方法中一种具备显著应用优势的防火方式，在具体的实践中，利用预埋管路导风均压防火法时，需要将消防管路预埋好，布设在合适的位置，覆盖运料巷间、停采线和运输巷等位置。结合现实的情况决定消防管路的数量，一条到多条不等，在第二道永久防火壁墙上砌筑端头，结合现场的煤矿生产作业环境，使用该方式进行防火，要把握消防管路布设的合理性，贴近现实需求进行防火灭火!。1.3回风巷设置调节风门均压法利用调节风门进行防火设计，主要是在回风巷道的位置使用调节风门,实现均压通风,其工作原理是在回风巷位置使用调节风门,在工作面完成了回采作业、停止回采的时候，只向工作面提供量非常小的风。使用该方法，对工作面两端的气压差进行有效的控制，可以降低采矿区的漏风风险，实现灭火目标，提高对煤矿生产的火灾风险的防治效果。在使用该方式时，要注意对瓦斯的浓度进行管控，而不是一味的降低风量,结合现场的实际情况,要加强对风量的调整，时刻关注瓦斯的浓度水平，避免出现风量过低、矿井下瓦斯浓度升高的问题,要确保瓦斯浓度处于安全水平,在不超标的状况下,尽可能的减小风量,矿井瓦斯判断标准见，如表1所示。1.4?全负压通风改为正压通风方法将全负压通风转变成正压通风，该方式是在工作Total 216No.11,2023D0I:10.16525/14-1109/tq.2023.11.070文章编号：10 0 4-7 0 50(2 0 2 3)11-0 17 9-0 3山西化工 第4 3 卷表1矿井瓦斯判断标准绝对瓦斯涌掘进工作面绝对采煤工作面绝对相对瓦斯涌条件出量/出量/m/t)(m/min)数值10面停止采煤运输的活动之后,要及时的做好工作面的封闭工作。使用通风机，选择合适的位置进行布设，主要是以接近回风巷进风管道内局部位置，此时利用通风机的功能实现正压通风，可以对采空区的漏风情况进行管控,降低采空气的漏风风险 2 。2煤矿开采中通风的形式通风防灭火技术应用在煤矿开采中是对井下作业产生直接影响的技术手段,在气压的作用下,风流向井下位置流动，会蔓延到不同的地方，最终在从回风井的位置排出,在煤矿开采过程中,将会形成两种形式的风,分别为自然风和机械风。自然风是空气的流动,在自然压力的流动下,井下环境中的通风效果很难得到保障。因为自然风的稳定性不足，导致了煤矿井下通风质量风险，破坏了矿井下的生产作业安全。第二种是机械风,和自然风相比,机械风的主动性更强,具有一定的稳定性特征,机械风是通过机械方式对井下气压强度进行改变的一种方法，在井下气压强度的变化中,空气将会流向各个区域中,增强气压的强度，保证充足的气压,形成良好的通风效果。在通风防灭火技术的应用过程中,煤矿生产保持有充足的氧气和良好的空气流通状态，可以对其他的有害气体和粉尘进行防范、治理,对瓦斯的浓度进行调控,降低整体的瓦斯浓度水平。对火灾发生的风险加强了有效的控制，降低火灾发生的几率，营造了健康安全的施工环境、施工空间，提高了煤矿生产安全，为工作人员的人身安全和煤矿企业的经济效益、综合效益提供了切实的保障 3 。3通风防灭火技术优化方案3.1加强监督和检查为了将煤矿中的通风防灭火技术的应用功能充分的发挥出来，提高通风防灭火技术应用的效果，应由专人在煤矿的生产中做好监督和检查工作,对均压区域或重点区域进行检测、分析，了解风向情况、风流量情况。对采空区的气体浓度进行检测，实时的做好气体浓度的监督与管理，制定报表，用报表的形式，清晰地将煤矿井下风流量的情况展示出来，由专业的人员进行对数据的分析和处理。制定可行的安全事故防范策略。当出现数据中风流量异常的表现时,需要及时的制定应急方案,防范火灾事故的发生风险，了解风流量的具体情况，实时的做好监督和检查工作，确保火灾事故问题可以在发生风险的初期阶段就得到有效的治理(4 。3.2制定专项应急预案对煤矿生产的具体情况要加强了解，结合通风防瓦斯涌出量/瓦斯涌出量/(m/min)(m/min)403灭火技术的应用需求、应用目标,结合采煤工作面的5具体情况制定专项应急预案，构建完善的应急体系，对安全事故风险进行防范,加强应急管理的力度。当出现煤矿井下的生产环境的低氧现象和问题时,开采人员需要加强对专项应急预案中有关措施的应用,及时的做好专项应急处理。例如要将应急响应的有关措施立刻落地执行到位，因此在制定专项应急预案的过程中，管理人员要对有关的工作面防灭火情况加强关注，重视防灭火问题，把握注意事项，明确人员职责，对应急响应的流程以及避灾路线进行详细的规划,将严谨的态度体现在专项应急预案中，实现煤矿高效生产、安全生产的目标 5。3.3加强设备管理由专人做好设备设置的管理和维护，包括通风机在内的有关设备设施，是提高煤矿生产安全的重要举措，也是保证通风防灭火技术应用的功能顺利的发挥价值的关键。在煤矿生产中，应由专业的人员进行对设备设施的看护，掌握通风机的具体情况，每天对通风机的开关进行调节，了解通风机的运行情况，定期做好通风机的检查、维修和管理，保证通风机处于正常、稳定的状态下运行，降低安全事故的发生风险。当出现通风机故障问题或存在一定的安全隐患的情况时，应及时上报给组长或相关的维护管理人员，及时的对机械设备问题进行维修,联系生产厂家修正故障，确保机械设备处于稳定的状态下运行，降低火灾事故的发生几率。在生产中加大投人力度，建立起在线监测系统，做好对通风防灭火设备应用情况的实时监控，及时发现异常问题，第一时间做好预警处理，煤矿企业可以结合自身的实际情况，建立起通风防灭火应急管理预案体系，由专人进行设备设施的维护，防止出现煤层自燃，明确煤层自燃防治的具体流程和目标,如图1 所示 6 。O煤自燃倾向性煤层自燃基础参数的测试煤层自燃防治自燃危险区域的判别防灭火技术的选择防灭火技术的制定与实施图1煤层自燃防治流程4结论综上所述，在我国社会的持续进步和发展中，煤煤层自燃难易程度煤层指标煤层自燃早期预测预气体报自燃发展程度判别现场实测确定自燃危险区域计算机模拟指导2023年第11期炭行业是经济建设中占据着关键位置的产业生产活动,复杂程度高,具有一定的危险性,发生火灾事故问题，不仅威胁到了人员的安全，而且对于煤矿企业的经济建设也形成了负面的影响。加强对安全事故问题的防范,要在火灾问题的治理中,对通风防灭火技术进行合理运用，降低瓦斯的浓度水平，实现对火灾问题的防治，营造安全的生产环境，提高煤矿产业的生产效益。参考文献1】杜勇,张继华,冯旭阳.大埋深小煤柱沿空巷道掘进期间锚杆(索)Exploration and Practice of Ventilation and Fire Prevention Technology in Coal Mines(Nanyangpo Coal Mine,Jinneng Holding Group Tiefeng Coal Industry Co.,Ltd.,Datong Shanxi 037200,Abstract:In the rapid development of the social economy,Chinas coal mining industry has developed efficiently in recent years,strengthening innovation in mining technology and improving production efficiency.In coal mining production,production quality,efficiency,and safety have always been key factors.In order to strengthen the prevention and management of fire problems in safetyproduction,the application of ventilation and fire extinguishing technology can improve the safety production level of coal mines.This articlediscusses the application points of ventilation and fire prevention technology in coal mines,as well as the forms of ventilation in coalmining,and proposes specific ventilation aspects or technical optimization plans.Key words:ventilation;fire prevention and extinguishing;technology;coal mine(上接第 17 8 页）转向游离状态；在采动活跃大的区域,落煤后集聚在煤层中的瓦斯被释放,并随着风流进人到采场上方的裂缝空间；在采动稳定的区域，从临近煤层所吸附的瓦斯通过竖向裂缝逐步集聚到“O”型圈裂隙内。采动区地面直井应该优先布置在回采作业面回风巷一侧地面的沉降点与作业面中线之间的区域,同时需要对直井井身进行结构加强，提高抵抗应力变形的能力。新的抽采工艺能够将单井的产气量提升到1.47万m%d以上，将井下上隅角煤层气的体积分数降低7 7.5%，有效解决了煤层气集聚对井下综采安全的影响。Optimization Research on Underground Coalbed Methane Extraction Technology(Shanxi Coalbed Methane Exploration and Development Branch of PetroChina Company Limited,JinchengAbstract:In response to the prominent problem of coalbed methane exceeding the limit in the upper corner of coal mines,the existingunderground coalbed methane extraction is subject to many restrictions and has poor extraction efficiency.A new surface vertical wellextraction technology has been proposed,and the structure of the vertical well has been studied.It has been determined that the extractionof the vertical well should pass through the coal seam and the sieve tube should be set to the three openings wellbore from the edge ofthe mining fracture zone to the caving zone.A study was conducted on the vertical well extraction process plan,and the results showed thatthe new extraction process can increase the gas production of a single well to over 14 700 m/d,reduce the volume fraction of coalbedmethane in the upper corner of the underground by 77.5%,and achieve excellent coalbed methane treatment results.Key words:coalbed methane;vertical well;mining induced fracture zone;extraction process尹智伟：关于通风防灭火技术在煤矿中的实践探析2022,43(3):59-61.6尚玉强，许兴亮.浅埋深薄基岩软岩条件下工作面巷道支护优化研究 J.煤炭科技,2 0 2 2,4 3(3):6 2-6 7.Yin ZhiweiChina)1】孙东玲,付军辉，孙海涛，等.采动区瓦斯地面井破断防护研究及应用 J.煤炭科学技术,2 0 18,4 6(6):17-2 3.2张碧川成庄矿3#煤顶板采动裂隙场演化及其对瓦斯高效抽采的影响 D.北京：煤炭科学研究总院，2 0 18.3赵继展.煤矿采动区煤层气井产能数值模拟及应用研究 D.北京：煤炭科学研究总院，2 0 18.4文光才，孙海涛，李日富，等.煤矿采动稳定区煤层气资源评估方法及其应用 J.煤炭学报，,2 0 18,4 3(1)：16 0-16 7.5张江华，李国富，孟召平，等.过采空区煤层气井地面抽采关键技术 J.煤炭学报,2 0 2 0,4 5(7)：2 552-2 56 1.6孟召平，李国富，杨宇，等.晋城寺河井区煤矿采空区煤层气地面抽采关键技术研究 J.煤炭科学技术，2 0 2 1,4 9(1)：2 4 0-2 4 7.7徐凤银，肖芝华，陈东，等.我国煤层气开发技术现状与发展方向J.煤炭科学技术,2 0 19,4 7(10):2 0 5-2 15.Zhen ShaojieShanxi 048000,China)181.工作性能研究 J.煤炭科技,2 0 2 2,4 3(3)：7-12.2杨海阁，贺鹏.特厚煤层综放工作面放煤工艺优化研究 J.煤炭科技,2 0 2 2,4 3(3):13-18.3雷明.小煤柱工作面低位放顶煤技术覆岩运动与变形控制研究 J.煤炭科技,2 0 2 2,4 3(3):2 9-3 5.4李明航，侯紫清，宋波，等.架空乘人装置断绳抓捕器的设计研究J.煤炭科技,2 0 2 2,4 3(3):54-58.5梅瑞.液压支架顶梁和掩梁检修平台设计与应用 J.煤炭科技，参考文献