（山东亨达煤业有限公司 山东泰安 271405）
摘要：在煤矿行业的发展过程中，火灾问题一直威胁着井下施工人员的人身财产安全。火灾的发生，不但会给在井下进行施工作业的工作人员带来直接的人身伤害，还会给其家庭带来痛苦，为社会发展带来不好的影响。与此同时，火灾事故的发生，也会给企业带来重大财产损失。因此，研究煤矿企业的防灭火技术是十分有必要的。本文基于煤矿综放工作面防灭火技术研究展开论述。
关键词：煤矿；综放工作面；防灭火技术研究
引言
自然发火煤层，尤其是运用综采放顶煤工艺进行开采的煤层，其采空区存在较多的浮煤，若不能及时处理，极易导致自燃问题。为有效避免内因火灾的发生，在开采过程中可采取注凝胶、注氮等措施，以及运用赛福特SF－3高分子材料来封堵采空区的沿空掘巷，可有效避免内因火灾的产生。
1煤矿生产中通风防灭火技术的应用意义
改革开放以来，我国的能源产业获得了巨大的发展。在传统能源领域，煤矿的开采规模日益扩大。煤矿产业规模的扩大也带动了一些地区的经济水平提升，为我国的经济发展做出了重要贡献。煤炭作为一种化石能源，长期储存于地下，因此要想大量开采煤炭资源，就需要长期进行井下作业。煤矿开采过程中会面临诸多风险，而火灾风险是比较常见的井下事故之一。
2煤尘及防灭火
在煤矿开采的过程中，必定会产生大量煤粉，若是人体把煤粉吸入到体内，久而久之会形成难以治愈的疾病。而且根据我国相关调查表明，煤炭当中所含有的大量煤粉物质，主要会通过鼻腔、口腔等呼吸道系统直接进入到人体的体内，先是会让人们患上呼吸道感染的症状，然后若是人员不给予高度重视的话，会逐渐转变成为尘肺病。基于此，面对这一问题我国提出相关的解决对策，并在实际作业中进行落实，在一定层次上降低了因煤粉吸入，对人体造成的伤害。此外，除了需要注重防治粉尘措施，还需要对火灾防治技术加大重视，可以在实际作业过程中运用防腐性较好的材料，并且还需要组件专业的设备检修部门，在部门中配备专业人员，针对仪器设备进行定期检查，从而确保矿井工作的安全性。
3综放工作面瓦斯治理与防灭火之间的关系
综放工作面所采煤层有自燃发火性且瓦斯涌出量增大时，治理瓦斯与防灭火之间存在矛与盾的关系，在治理瓦斯超限时通常手段是采取加大工作面风量。但是增加工作面风量的同时，采空区漏风也会相应增加，从而会增加采空区自燃发火的概率。因此在治理工作面瓦斯与防灭火工作时要找到两者之间的平衡关系。治理瓦斯与防灭火可以同时使用的措施：①在治理瓦斯超限时，增加工作面风量，但是需将工作面上下隅角进行封闭，以此减少采空区漏风。②在轨道顺槽超前综放面４０ｍ打钻瓦斯释放孔，成孔后利用压缩空气对孔内进行冲刷，以此来排出煤层赋存的游离状态的瓦斯。③利用风水喷雾装置排出上隅角积存的瓦斯。且用风水喷雾装置喷出的水雾也有利于上隅角降温，从而降低煤层自燃发火的可能性。④在采用注氮防灭火技术时，会对上隅角瓦斯治理产生一定的影响。在氮气注入采空区时，采空区瓦斯会相应的由上隅角涌出，从而造成上隅角瓦斯超限，因此在利用注氮防灭火的同时要考虑风排瓦斯能力。⑤如果工作面防灭火情况较为严重，且工作面瓦斯涌出量较大时，可以采用井下移动瓦斯抽放泵站，利用上隅角埋管的方法抽采上隅角积存的瓦斯，以此来保证综放面防灭火措施顺利实施，也保证了工作面瓦斯不发生超限现象。⑥采用注浆与喷洒阻化剂防灭火。在利用其他方法进行防灭火工作对瓦斯治理造成一定影响时，采取该方法对工作面瓦斯治理不会造成任何影响。⑦在煤层有自燃发火性时，必须加强瓦斯治理工作。如瓦斯超限会导致瓦斯爆炸或者瓦斯燃烧现象，也可能引燃煤层，导致煤层自燃，因此要将瓦斯治理与防灭火同时进行且要相辅相成。
4煤矿生产过程中通风防灭火技术应用分析
4.1应用阻燃物质的通风防灭火技术
阻燃物质防灭火是防灭火技术中的一种重要应用形式。该技术是通过隔离燃烧的物质进入着火区来达到防止火情扩大的目的。最终由于缺乏可燃物，火情会得到有效控制。常见的阻燃物质有：黄泥浆、页岩泥浆等易于获得的天然材料和一些像无机盐、硅胶等化学物质。在实际的使用过程中，利用阻燃物质能够有效实现防灭火，但需要注意的是，该方法只适用于一些着火范围较小的场景中，一旦火情扩大，阻燃物质能够发挥的效用微乎其微。
4.2建立监测监控和预测预报系统
为有效避免内部火灾的发生，南屯煤矿采用了采空区注氮、煤层注水等措施来实现防灭火目的。为了抑制自然发火的发生及延伸，提高生产的安全性，笔者结合自身工作实践，提出了一些综放工作面在开采过程中的综合防灭火措施。1)建立束管监测系统实施监测。在轨道顺槽采空区设置一个单芯束管，胶带顺槽应当在采空区回风隅角处设置一个单芯束管，并随着作业面的掘进不断向外推移，与回风暗斜井束管的主管路形成连接，联接至监测室，以完成O2，CO，CO2，N2等各种气体的浓度进行严格监测，促使防灭火工作得以正常展开。2)建立监测监控系统实施监测。在胶带顺槽JS2部位分别安装1台CO、CH4和温度传感器;胶带顺槽与煤壁之间的距离小于10m处安装1台CH4传感器;回风隅角部位分别安装1台氧气及一氧化碳传感器，利用监测系统来传输相关数据，使其传到调度指挥中心;在回风隅角的关门柱处，每班都需要设置一氧化碳、氧气及甲烷易携式报警仪，这些仪器的负责人为每班的班组长，确保仪器可随时使用;开展有效的人工监测，运用相应的气体检测仪来抽取样本，使用气相色谱分析仪进行分析，以此来检测自然发火的状况。人工采样点的设置:进风及回风隅角、回风巷CO传感器、10～60架范围架后取点2个、留设的束管及其他异常部位。
4.3液态CO2防灭火的机理
惰化降氧:液态CO2充注到采空区并汽化后，使得采空区氧浓度下降，削弱了煤氧复合作用，使采空区因缺氧而窒息。实验表明煤对CO2的吸附量为48L/kg，而对N2的吸附量仅为8L/kg。同时，注入CO2在一定程度上可抑制CO等氧化产物的产生，抑制采空区遗煤氧化自燃。此外，液态CO2内没有氧气，向采空区灌注时，可完全避免带入氧气而造成的不利影响，且CO2比空气密度大，泄漏流失量小，可快速沉入底部而挤出氧气，并在采空区内扩散充满其空间，使采空区内氧气浓度急速下降。吸热降温:CO2可吸热降温，当温度急剧下降到－78．5℃时，液态CO2的汽化潜热为5．778×105J/kg。注入采空区的液态CO2由于自身汽化吸热，体积急剧膨胀，吸收大量的热，从而迅速降低采空区温度，达到降温防灭火效果。
结束语
总而言之，在煤矿开采作业中，矿井通风、防治瓦斯、煤尘及防灭火技术，作为保证人员下井作业安全的关键，只有充分了解各个技术的应用价值，才能在实际工作中发挥其作用。而且为了能让煤矿企业获取更多的经济效益，还应当通过构建智能化防治检测系统的方式，做好矿井通风、防治瓦斯、煤尘及防灭火等工作，促进我国煤矿产业能实现可持续发展。
参考文献
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