江西论文发表基于煤矿矿井火灾的预防与治理技术的研究

　　江西论文发表期刊推荐《地理科学进展》是由中国科学院地理科学与资源研究所主办、科学出版社出版的综合性学术刊物(双月刊)。主要刊登地理学及其分支学科的最新研究成果，反映国内外地理学最新研究动态。发表论文的领域为资源与环境、全球变化、可持续发展、区域研究及地理信息系统等方面的成果与新技术。
　　摘要：文章叙述了矿井发生火灾必备的三要素等基础知识。矿井火灾预防与治理始终坚持预防为主，文章叙述了矿井火灾预防办法和措施。由于内因火灾的火源隐蔽，影响范围大，难控制等特点，文章对内因火灾的预防进行了说明与分析。其中开采技术措施对未开采的有自燃发火的煤层具有重要意义，阻化剂和预防性灌浆要求材料来源广，工作量大，成本高，但对矿井火灾的预防与防治都起到了积极作用，均压防火由于操作简单，成本低，投入少，在现场应用的效果好，值得大力推广。

　　关键词：煤矿矿井火灾,矿井火灾要素,均压防火

　　引言

　　火灾是煤矿矿井主要灾害之一。煤炭矿井火灾的发生，严重影响安全生产，导致煤炭资源和物资设备的燃烧，重则造成人员伤亡，甚至引发瓦斯煤尘爆炸，扩大灾害的程度与范围。因此为了防治矿井火灾，确保煤矿安全生产，对矿井火灾有基本认识和了解是十分必然的。笔者对此通过以下几个方面进行阐述：

　　1 煤矿矿井火灾的概念及要素

　　矿井火灾的定义范围：凡是发生在矿下井下或地面，威胁到井下安全生产，造成损失的非控制燃烧。造成矿井火灾发生的因素是多样化的，但引起火灾的基本要素归纳起来有以下几点：热源、可燃物、空气三个方面，俗称火灾三要素。矿井火灾三要素必须是同时存在，相互配合，且达到一定数量才能引起矿井火灾，这是矿井火灾发生的根本条件，缺少任何一个要素，矿井火灾就不可能发生。所以预防与消除矿井火灾应该从这三个方面来考虑的。

　　2 矿井火灾的预防

　　2.1 自燃型火灾的预防

　　2.1.1 开拓开采技术措施。神华神东保德矿(高瓦斯矿、综合开拓)以及大唐煤业刘园子(低瓦斯、竖井开拓)生产实践表明，应用合理的开拓系统预开采方法对于防止自燃火灾的发生起着决定性的作用。在面对自燃型火灾较为严重的矿井，应该从防止自燃角度入手，结合开拓开采的要求：最小的煤层揭露面、最大的煤炭回采率、最快的回采速度、易于隔绝的采空区。只有当煤矿处在破碎的状态下、通风供氧、易于蓄热的环境中才能产生自燃现象。因此，在开拓开采的巷道布置及选择采煤方法时就应该充分考虑防火的要求。在进行开拓开采系统设计及选择采煤方法应遵循：开采自然发火严重的厚煤层或近距离煤层群时，可以将运输大巷、回风大巷、采区上下山、集中运输平巷和几个回风平巷等服务时间较长的巷道布置在煤层底板的岩石中。尽量采用长壁式采煤方法，推行综合机械化采煤，采用全部陷落法管理顶板，长壁式采煤巷道布置简单，回采率高，有较大的防火安全性。

　　2.1.2 预防性灌浆。所谓预防性灌浆就是将水、浆、材按适当配比，制成一定浓度的浆液，借助输浆管路送往可能发生自燃的采空区以防止自燃火灾的发生。预防性灌浆的作用一是隔氧，二是散热。浆液流入采空区之后，固体物沉淀，充填于浮煤缝隙之间，形成断绝漏风的隔离带。有的还可能包裹浮煤，隔绝它与空气的接触防止氧化。黄泥注浆自20世纪50年代即成为我国煤矿防灭火首要的技术手段，一直沿用至今。尽管在此期间已开发研究成功多种防火火技术，但黄泥注桨依然是主导技术措施。

　　2.1.3 阻化剂防火。阻化剂的定义是阻止煤矿氧化自燃的化学药剂，又称阻氧剂。当阻化剂附着在煤粒的表面时，吸收空气中的水分，在煤的表面形成含水液膜，从而阻止了煤与氧的接触，起到了隔氧阻化作用。煤的外在水分是一种良好的阻化剂，随着煤的外在水分增加，阻化效果也增强;当煤中的外在水分蒸发减少到某一限度之后，阻化作用将转变为催化作用，能够促进煤的氧化自燃。由于水分的蒸发，在煤体上阻化液形成的液膜因失水而破裂，将起不到隔氧、降温的作用。所以，只有吸收大量水分的阻化剂在煤体上形成液膜才能起到阻化作用。

　　目前我国常用的阻化剂有：氯化钙、氯化镁、氯化铵、水玻璃等，经过应用结果上可以看出，氯化钙、氯化镁、氯化铵等氧化物对褐煤、长焰煤及气煤有较好的阻化效果;水玻璃等对高硫煤有较高的阻化率。

　　阻化剂防火优点：工艺简单，效果好，药源广，成本低，特别是对于缺土的矿区尤为适用。

　　2.1.4 均压防火。风压调节法防火(又称“均压法”)的实质是设置调压装置或调整通风系统，以降低漏风通道两端的风压差，减少漏风量，达到抑制自燃的目的，均压法分为开区均压和闭区均压两类：神华神东保德矿先后采用开区均压抑制采空区内煤的自燃，保证工作面连续生产，取得了可喜的成绩!大同矿区采用闭区均压，保证了火区下采煤的正常进行。开区均压应用较普遍，效果较好。

　　2.2 外因火灾的预防

　　由于外因火灾以发生突然，来势凶猛的特点，而且发生的时间与地点往往出人意料，据统计重大恶性事故90%以上都是由外因火灾所引起，所以外因火灾的预防措施需要从两个方面进行：第一防止失控的高温热源;第二在井下尽量做到采用不燃或难燃支护材料，防止可燃物的堆积。由此其主要任务就是减少可燃物、清除引火源隐患。事故致因理论认为：矿井外因火灾事故是由于物的不安全状态和人的不安全行为所引起的。具体而言，影响事故是否发生及事故过程和结果的因素主要有5项：人、物、环境、管理和事故处置。所以，可以从以下几个方面来预防外因火灾：

　　(1)在支护方面考虑用钢铁支护、石料砌碹、水泥锚喷等技术手段。

　　(2)对于设备运转不良如机械摩擦、皮带摩擦等造成的火灾，可以安设温度传感器来进行预报。

　　(3)定期更换老化的线路，线路的拉接要整齐;禁止用灯泡取暖。

　　(4)划分火源危险区，在危险区的两端设防火门，对于容易发生火灾的区域要加强监督。

　　(5)矿井有反风装置，采区有局部反风系统。以防止火灾烟气随风流进入采区对工人生命造成威胁。

　　(6)在外因火灾事故中，人的因素起主导作用，所以应加强对工人的安全教育培训，增强煤矿工人的安全意识。

　　2.3 矿井灭火

　　综上所述，矿井灭火与火灾发生的三个要素结合起来。灭火就要除掉其中一个、二个或者全部要素，因而灭火的方法大体可以对应清除可燃物，降低燃烧物的温度，断绝空气的供给三个方面。清除可燃物就是将已经发热或者燃烧的煤炭以及其他的可燃物挖除、清掉、运出井外。这是扑灭矿井火灾最彻底的方法。但这种方法具有一定的危险性，工作中要组织力量，制定严格的安全措施，力求在最短的时间里一气呵成。对新区发生的第一把火应该首先考虑采用这种灭火方法以绝后患。能够起降温灭火作用的器材有：水、灌浆、泡沫灭火等。水是最有效，最经济而且来源最广泛的灭火材料。隔绝空气灭火这类灭火方法有筑防火墙封闭火区，注入惰气灭火方法。在通往火区的所有通道内以最快的速度，在最短的时间内建立起防火墙，阻断氧气的供给使火源熄灭。这种灭火方法最适合于无法直接扑灭火、直接扑灭无效、火势猛、火区范围大的火灾。

　　3 结束语

　　在我国煤矿矿井火灾在普遍存在的安全因素之一，所以我们在煤矿开采的工作中，应该要明确开拓开采系统，要针对自身矿井的实际情况，采用适合的火灾防范措施，同时，煤矿企业应该加强对企业员工的管理，提高火灾防范意识，给煤矿矿井一个安全的生产环境。

　　参考文献

　　[1]《矿井安全规划》[M].煤炭工业部安全监制局制订，1982.

　　[2]梁运涛，罗海珠.中国煤矿火灾防治技术现状与趋势[J].煤炭学报，2008，(02).

　　[3]鲜学福，王宏图，姜德义，刘保县.我国煤矿矿井防灭火技术研究综述[J].中国工程科学，2001，(12).

　　[4]纪鹏飞.煤矿火灾发生的原因和防治技术[J].陕西煤炭，2008，(03).