煤矿矿井防灭火技术研究

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:常红
[导读] 摘要:煤矿生产行业是一项复杂、危险性较高的行业,每年煤矿行业安全事故频发,说明我国煤矿行业从业人员安全教育滞后,安全素质普遍较低,自我防护意识较差,遵守安全生产法律法规的自觉性不强。
        陕西铜川王益区铜川矿业公司通风部
        摘要:煤矿生产行业是一项复杂、危险性较高的行业,每年煤矿行业安全事故频发,说明我国煤矿行业从业人员安全教育滞后,安全素质普遍较低,自我防护意识较差,遵守安全生产法律法规的自觉性不强。近年来,相关法律的不断更新,在安全方面的投入逐渐增大,机械水平逐渐提高,这样就使得煤矿行业整体的安全形势逐渐上升,但依旧不容乐观,相比于其他煤矿主要生产国,我国的死亡率还是要远高于其他国家的,和美国、澳大利亚等国依旧有很大距离。加上煤矿大部分开采是深井开采,使得当前形势依旧并不是很乐观。
        一、我国目前矿井意识问题
        我国全国煤矿总数大概有2万座,其中小型煤矿占了绝大多数。而其中大部分小型煤矿还没有实现机械化,只是通过人为的开采与运输,这就使得大量员工要长期处在矿井之下,就目前而言我国煤矿从业人员超过五百万,其中除了管理层之外的大部分人都只有小学或者初中文化。这就使得员工对于安全生产并不被重视,而且规范操作意识不强,在企业要求生产量和大量金钱的诱惑下,使得员工根本不重视安全,最后导致安全事故的频发。
        二、煤矿矿井自燃现象
        地下煤火的出现是一个极其复杂的过程,并不只是由化学反应引起的。由于受到地质限制,区域限制以及煤种差异等等的因素限制,且目前对煤自燃的形成机理尚未有定论。一般认为,煤自燃是因为煤的内部因为氧化产生热量,且不能及时排出导致温度上升超过煤的燃烧点而引起的。这个过程是非常复杂的,具体不做介绍,且没有定论。但值得注意的是,这个过程是有很多表征参数的,比如产生CO、二氧化碳、乙炔等一些气体,以及伴随着温度升高的现象。所以一般来说煤自燃是可以监控的。以上是从原理上大概解释煤自燃。但从来源来说,煤自燃主要是因为在人们开采过程中,导致煤层破碎,空气进入煤层而发生的。就目前发现的煤层火来说,除了人为因素引发的煤层火,还有自然引发的。(比如新疆那边就有燃烧了上百万年的煤层火)。那为什么我们不灭火呢?有一部分可以灭,但没必要。我们只需要控制他的着火区域,不让它蔓延就行了,你要灭火,可能投入非常大,且效果不一定好。这就是我们为什么说“煤火灾害防控”,我们的重点应该是防治它产生,控制它蔓延。灭火难度太大,且收益不高,不值得。煤的自燃是煤长期氧化,储热的结果,多发生在低阶煤中。煤的着火点一般是在250~450℃,煤阶越低,着火点越低,且含氧官能团越多。在存储过程中,氧气渗入进煤矿,这些含氧官能团将吸附氧气,并与之发生缓慢的氧化反应,生成新的含氧官能团,进一步降低煤的着火点,且放出热量。若煤矿的通风条件好,煤矿的散热量大于氧化产生的热量,则自燃不发生,反之,则自燃。


        通过隔绝空气与煤炭的接触,防止温度过度积聚,并采取测温、喷水等措施,可起到预防煤自燃。由上述对于煤自燃的概述,可以得知煤自燃关键在于热量的积累。因此,熄灭措施的关键也就是抑制热量在煤堆中的累计。对于小型煤矿,可直接浇水,或喷灭火剂。对于中、大煤矿,灌水会促进C+H2O→CO+H2的反应,生成的一氧化碳和氢气更易燃,故不能采用灌水,但可以通过填入土,沙等高储热的物质,一是隔绝氧气,二是降低煤中的储热。当然,还可以通过,隔绝燃料的方法来熄灭煤的自燃。对于特大型煤矿的自燃,上述的方法效果均不佳,既然灭不了,个人认为将其转化为煤地下气化,加以利用。
        三、地面灌浆防火设计
        煤矿火灾严重影响煤矿的安全生产。在严重的情况下,可能会发生气体爆炸。对于煤矿火灾条件,灌浆方法达到了防火的目的。将浆料注入采空区后,填充在煤隙之间,防止漏气,防止氧化,达到防火的目的。浆料的材料选择必须不含易燃或助燃材料;浆料的渗透性应该是好的;它必须有一定的稳定性;灌浆材料应易于开采,运输和准备。煤矿的地面防火和灌浆材料由黄土制成。黄土浆主要用于采空区的预防性灌浆,可防止灭火。收获前灌浆用于开采旧煤矿,易于天然,特厚煤层。根据采空区巷道的不同布局,屋顶岩石在不同条件下是不同的。它可以通过管道灌浆,插管灌浆,喷洒,钻孔和灌浆来掩埋。根据每个矿井的不同地址条件,大多数采用埋管注浆方法填充采空区。煤炭灌浆站计算灌浆土量,计算灌浆用水量,计算每日灌浆量和每小时灌浆量。煤矿地面消防灌浆站主要设备:泥浆混合罐,搅拌机,制浆机,储灰罐,输送机,泥浆泵,搅拌罐,给料装置,煤矿井下注浆设备,注浆泵,清水泵等。煤矿注浆站注浆后的排水措施伴有灌浆。这种情况需要在巷道中挖掘排水沟,在运输道路附近建造过滤泥浆,在0.77d0处保留泥浆,并释放泥水。处理方法包括:停止灌浆,间歇灌浆和泥浆中的填砂通道。
        四、总结
        防火安全对于煤矿,犹如健康和生命对于人一样,意义重大,不可或缺。如果我们不讲安全,失去的不仅是作为煤矿人的尊严,更是健康,甚至是生命。在煤黑的脸庞下,安全的思维绝不能停止跳动。在火热的胸膛里,安全的画卷一定要如此靓丽鲜美。
        参考文献
        [1]鲜学福,王宏图,姜德义,等.我国煤矿矿井防灭火技术研究综述[J].中国工程科学,2001,3(012):28-32.
        [2]黄元金.矿井瓦斯治理及防灭火技术研究[J].石化技术,2017,024(003): 1-1.
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