作者簡介：

白亦歡（1994- ），男，漢族，陜西渭南人，本科，助理工程師，研究方向：一通三防；劉喬（1996- ），男，漢族，陜西咸陽人，研究生，助理工程師，研究方向：安全管理。

摘要：

防滅火工作是煤礦開采作業(yè)中的一項重要工作，直接關系到煤礦生產的安全性。當前礦井主要采用通風防滅火技術來防范礦井火災事件，有效提升了礦井的防火能力。本文簡單論述了煤礦通風防滅火技術的應用現(xiàn)狀以及當前礦井火災的主要原因，介紹了常見的礦井通風防滅火技術，并提出了構建完善的煤礦通風防滅火機制的對策。

關鍵詞：煤礦；通風防滅火技術；應用

引言

煤炭作為國家重要戰(zhàn)略能源，對國民經濟發(fā)展非常重要。在煤礦開采過程中，抓好防滅火工作，確保煤礦生產的安全性仍是重中之重。伴隨煤礦開采深度的不斷增加，過去采用的煤礦防火措施難以滿足新時期煤礦防滅火需要。通風防滅火技術有助于提升煤礦防滅火效果。為此，有必要將此項技術應用到煤礦防滅火管理中，以保證煤礦生產的安全性。

一、通風防滅火技術應用現(xiàn)狀

煤礦中運用通風防滅火技術對井下生產將產生深遠影響。風流進入井下后，會受氣壓的引導流向各個區(qū)域，并最終通過回風井排出。關于煤礦通風，主要存在自然風和機械風兩種形式。自然風源于大氣壓強變化，促使空氣流動。然而，單純依賴自然壓力推動風流在井下流動，難以達到預期的通風效果。就穩(wěn)定性與主動性來講，機械風明顯優(yōu)于自然風，它可以使井下氣壓強度發(fā)生變化，從而使空氣流向不同區(qū)域，同時也能使氣壓保持足夠的強度，獲得較好的通風性[1]。在煤礦生產中應用通風防滅火措施，能降低瓦斯、粉塵以及其他有害氣體的濃度，同時也有利于空氣流動，將火災隱患控制到最小范圍。

二、煤礦出現(xiàn)火災的主要原因

煤礦出現(xiàn)火災的原因有很多，但結合過往經驗來看大致可分為內因與外因。

（一）內因

在煤礦生產中，煤炭自燃屬于一種常見的安全隱患。如果通風效果不佳，井下溫度容易升高。由于煤炭的自燃點相對較低，一旦環(huán)境溫度達到這一臨界點，煤炭便會自燃。如果不及時察覺和控制，這種自燃很容易引發(fā)大范圍燃燒，進而造成火勢迅速蔓延[2]。通常煤炭自燃爆炸事件更容易在瓦斯?jié)舛容^高的區(qū)域發(fā)生，進一步增加了煤礦生產的安全風險。

（二）外因

有的作業(yè)人員在工作過程中未嚴格遵守煤礦生產的安全規(guī)則，如抽煙用到明火就可能引發(fā)火災。另外，機械設備出問題，產生火星引燃瓦斯也會引發(fā)火災。在煤礦作業(yè)期間，嚴禁明火，煤礦生產企業(yè)與工作人員都應高度重視這一問題，加強相關安全教育培訓，使全體井下工作人員都能嚴格按規(guī)范作業(yè)。

三、煤礦生產中通風防滅火技術的應用

（一）均壓通風防滅火技術

防滅火技術在煤礦開采中屬于一種常用的安全措施。該技術主要利用風機、礦下風窗、調壓氣室等設備，合理調節(jié)礦井采空區(qū)內部的壓力，以控制漏風現(xiàn)象，進而消除煤炭自燃隱患[3]。此技術不僅操作簡便、成本較低，而且防火效果顯著，因此在預防煤炭自燃方面得到了廣泛應用。首先，采用邊眼暢通均壓法，工作面上大多都設有邊眼，以便于出煤，待回采結束邊眼就會被拆除，并封閉工作面。因為拆掉邊眼有助于縮小運輸口與運輸巷之間的氣壓差異，減弱漏風強度，從而有效預防礦井火災的發(fā)生。其次，采用預埋管路導風均壓防火法，通過在特定線路安裝消防管路，同時管路兩端應砌筑到第二道永久防護墻上，并利用管路排出漏風，實現(xiàn)采空區(qū)兩端的均壓狀態(tài)。此外，設置調節(jié)風門也是一種有效的均壓方法，待工作面回采作業(yè)做完后，通過調節(jié)風門來減少通風量，特別適用于解決采空區(qū)的并聯(lián)漏風問題。在使用這種方法時需密切關注瓦斯?jié)舛?，以確保滅火效果[4]。最后，將全負壓通風轉變?yōu)檎龎和L也是一種常見的應用方式，先撤走工作面運輸巷中的各種設備，再立即封閉。在合適位置安裝局部通風機，并利用風筒連接回風巷和工作面拆架處，形成正壓通風環(huán)境，可有效防止采空區(qū)漏風現(xiàn)象的發(fā)生。

（二）封堵漏風防滅火技術

運用這項技術防滅火的原理是封堵漏風管道，從而阻礙井下氧氣的持續(xù)供應，進而抑制煤炭發(fā)生燃燒。目前，常用的封堵措施包括閉區(qū)勻壓、開區(qū)勻壓、噴涂抗壓水泥泡沫、水泥噴漿、涂抹納米改性彈性體材料。就水泥噴漿這個材料來說，盡管成本低，但是防滅火效果并不好，因為它的抗動壓性能差，在礦井內操作比較麻煩，工作量大。就噴涂抗壓水泥泡沫來說，它是將一些復合發(fā)泡劑添加到水泥材料中，當產生均勻的泡沫后直接噴涂。因為操作便捷，封堵性能好，在井下作業(yè)中應用較多。就納米改性彈性體材料來說，一般在封堵處涂抹這一材料，待固化反應后表面就有一層彈性體存在。該材料有很好的可塑性，氣密性也非常好[5]。閉區(qū)勻壓可以大幅減少往封閉區(qū)域中的漏風。開區(qū)勻壓用來平衡采空區(qū)周邊的氣壓，以免存在浮煤的地方因漏風太多而引發(fā)自燃。

（三）阻化劑防滅火技術

這項技術作為一種有效的煤炭自燃預防措施，阻化劑是技術的關鍵要素，利用特定的化學物質來阻礙抑制煤炭的氧化過程。它具有很多優(yōu)勢，不僅工藝簡潔、所需設備少，而且阻化劑來源廣泛。目前，該技術主要有三種應用方式：一是運用噴灑阻化劑溶液的方法。通常將噴灑泵、阻化液箱放置到回采工作面的一些區(qū)段平巷內，由工作人員拿著手持噴槍對采空區(qū)內存在遺煤的地方噴灑，利用噴出的阻化劑來抑制煤炭發(fā)生自燃。二是采用汽霧阻化技術。將手持噴槍更換為霧化噴頭，并安裝在工作面支架后面。霧化噴出的阻化劑極易在風力作用下進入采空區(qū)，然后逐漸分布在遺煤的表面，從而獲得更廣泛的阻燃效果。三是采用注入式阻化劑防火技術。對于位于工作面的煤層，為了防止遺煤發(fā)生自燃，一般會對這里的煤層采用順層鉆孔法，將含有阻化劑的水溶液注入到尚未開采的煤層內部。值得注意的是，阻化劑并非一直都有效，它有一定的使用壽命，覆蓋范圍也相對不大，對金屬存在一定的腐蝕作用[6]。因此，在實際應用中，需要根據(jù)井下作業(yè)實際，合理選擇和使用阻化劑，以充分發(fā)揮其阻燃作用。

（四）惰性氣體防滅火技術

這項防滅火技術是一種有效的煤礦安全技術手段。通過向特定區(qū)域注入如氮氣、二氧化碳等惰性氣體，以顯著降低該區(qū)域內的氧氣濃度，進而阻礙煤炭發(fā)生氧化反應。用惰性氣體來防范火災影響區(qū)域廣，在氣體流動過程中還能帶走煤炭燃燒形成的熱量，給環(huán)境降溫。當發(fā)現(xiàn)礦井內出現(xiàn)火災，立即將惰性氣體注入專門的通風管道內輸入井下，要注意控制好氣體的注入量。這能有效抑制火勢蔓延，使火災快速熄滅。惰性氣體的生產投入較小，而且非常穩(wěn)定、無污染，因此在防滅火領域具有廣泛的應用前景。它不僅能有效應對明火火災，還能有效消除隱蔽火源[7]。然而，值得注意的是，遇到熱容偏大的煤炭燃燒，惰性氣體的降溫效果不明顯，滅火周期可能較長，火區(qū)復燃的風險也相對較高。因此，利用惰性氣體進行防滅火一定要注意火災現(xiàn)場的堵漏工作，確保惰性氣體能夠充分發(fā)揮阻燃作用，同時減少火勢復燃的可能性。

（五）膠體防滅火技術

這項技術憑借其獨特的性能，在礦井火災防治中擁有廣泛的應用前景。它是通過膠體材料來產生封堵、阻化效果，并達到降溫的目的，適用于不同類型的礦井火災預防。參照相關比例，把水、膠體滅火材料混勻就能獲得防滅火凝膠體，可以牢牢附著于煤炭的表面，隔絕氧氣，吸熱降溫，進而抑制氧化反應的形成。同時，還可以將煤炭之間的熱能傳遞阻斷，以防火勢變得更嚴重。這種材料在初期的流動性非常明顯，能夠不斷拓寬覆蓋區(qū)域，并深入到煤炭縫隙中，實現(xiàn)對漏風點的有效封堵。這有助于減少空氣中的氧氣含量，從而獲得較好的防滅火效果。隨著時間的延長，凝膠體的粘度會逐漸增強，最終產生一層致密、穩(wěn)定的凝膠保護層。這層保護層不僅有良好的滅火性能，還能在極端高溫（如1000℃）條件下保持穩(wěn)定性，不容易馬上汽化。此外，在濕度為90%、溫度為28℃的條件下，凝膠體也能夠保持長達13個月的穩(wěn)定性，為長期防滅火提供可靠保障[8]。

四、構建完善的煤礦通風防滅火機制

（一）提升煤礦員工的防滅火意識

煤礦企業(yè)應定期組織防火防災的宣傳教育活動，為員工普及相關基礎知識，確保全部員工都能時刻保持警惕，切實履行防火防災職責。這些宣傳教育活動形式要豐富多樣，如舉辦宣講會、開展知識競賽、設置宣傳展板等，以提高員工的參與度和學習效果。此外，可在班會上強調防滅火工作，圍繞近期的工作實際全面分析可能存在的火災風險，確定防范措施[9]。同時，要備齊相關防滅火設備器械，并科學放置，以便在發(fā)生火災時能盡快利用這些設備滅火。當遇到火災事故時，煤礦企業(yè)須馬上執(zhí)行應急預案，組織力量進行撲救，并及時聯(lián)系消防部門協(xié)助滅火。同時，要立即給有關部門及相關領導匯報，總結經驗教訓，并針對存在的問題進行整改，以防止類似事故再次發(fā)生。在日常工作中，要培養(yǎng)員工的安全責任意識，使他們深刻認識到火災事故可能帶來的嚴重后果。他們應參與工作面專項應急預案的制定和實施，一旦發(fā)現(xiàn)異常情況應立即采取措施進行處理。此外，工作人員還應加強對通風機等關鍵設備的日常檢查和維護，確保其正常運行，從根源上防范火災。

（二）打造科學的火災預測預報管理機制

煤礦企業(yè)要想更好防范火災發(fā)生，應配備健全的火災預測管理系統(tǒng)和先進的器材及設備，對礦井內部的各種有毒有害氣體信息、采煤工作面的溫度以及空氣流動數(shù)據(jù)進行24小時監(jiān)測，從而確保精準預估井下火災的發(fā)生概率。這樣通過系統(tǒng)能盡早發(fā)現(xiàn)煤炭自燃傾向，也可以提前發(fā)現(xiàn)火災隱患最大的地方，進而為煤礦安全生產管理提供有效依據(jù)。在運用火災預測預報管理系統(tǒng)過程中，一旦信息技術出現(xiàn)故障，預報管理系統(tǒng)的動態(tài)管理能力將大打折扣，可能無法及時準確反映煤礦安全狀況。因此，技術人員需定期對系統(tǒng)進行維護保養(yǎng)，確保其正常運行，以便能及時發(fā)現(xiàn)問題并迅速解決，為煤礦的安全生產保駕護航。

（三）擬定完善的煤礦火災事故應對方案

煤礦企業(yè)在制定防滅火技術處理方案時，應緊密結合礦井具體情況，并參考過往火災事故處置的成功經驗。以均壓滅火技術為例，其應用策略如下。第一，針對小區(qū)域并聯(lián)漏風問題，可采用調節(jié)風門的方式實現(xiàn)均壓。具體而言，為了使負壓風能夠有效傳導至采空區(qū)，可在回采工作面朝向外面60m～110m的地方配備調節(jié)風門。一般須安裝2個調節(jié)風門，二者的距離要求在3～5倍巷道截面范圍內，使風門距離與風壓損失保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)[10]。第二，將通風效果好的系統(tǒng)放在作業(yè)面。過去使用的“U”形通風方式因為工作面兩側壓差太大，使得采空區(qū)中自燃區(qū)域范圍增加，從而提高了煤炭發(fā)生自燃的幾率。現(xiàn)在多選擇“W”形通風方式，可以將工作面兩端的壓差變小，最大限度減小易自燃范圍面積，從而更有效預防火災發(fā)生。對煤礦企業(yè)來說，應進一步完善技術方案，并嚴格加以落實，確保防滅火措施取得實效。

結語

總之，煤炭生產極其復雜，具有較高的危險性，容易發(fā)生火災事故。為此，做好防滅火工作是煤礦生產中的重中之重。采用通風防滅火技術能有效減少礦井內的瓦斯?jié)舛?，也能?chuàng)造出安全的作業(yè)環(huán)境，最大限度避免煤礦火災事故的發(fā)生。

參考文獻

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