《安全技术》之应用风流控制技术处理矿井火灾 VIP专享VIP免费

应用风流控制技术处理矿井火灾1概况宋家沟煤矿是一乡镇煤矿，开采侏罗煤层，低瓦斯矿井，煤层易自然发火，煤尘具有爆炸危险性。矿井采用一立一斜开拓方式，混合提升立井装备2JTK-1.6型矿用提升机，采用0.5t罐笼双罐提升方式，承担煤炭、矸石、材料、设备的提升任务，兼作进风，斜井回风、行人。矿井下通风方式为单翼并列式，主要通风机为4-72-11№12型离心式通风机，配用电机功率15kW，矿井通风方式为抽出式。南一采区已回采完，北一采区正在准备。20xx年2月14日（正月初二），早班下井抽水值班人员发现井下空气质量有问题，随报告值班矿长，矿长带人当即下井检查，发现井下总回风巷雾南一采空区局闭进行处理。2月17日总回风巷2处密闭墙冒烟，2月19日2:20密闭墙口出现明火。3：38因井下烟雾较大，空气呛人，密闭工作难以继续进行，井下灭火人员全部安全撤到地面。3：50烟雾从回风斜井大量涌出，地面烟雾弥漫，加之当时刮东风，浓烟又从混合提升立井涌入井下。为确保救灾人员人身安全，减少损失，保住矿井，矿井临时救灾小组决定：封堵井口，切断井下供氧，控制井下火势。矿井发生火灾时，巷道系统如图1所示。1999年该矿井曾遭水灾被淹，布置在煤层中的总回风巷全部冒顶垮帮（木棚支护）经过1a多时间的排水、消渣、维修支护，矿井基本恢复生产。矿井发生火灾井口封堵后，启封井口，恢复矿井排水就成为当务之急。采用地面打钻注浆灭火，实施复杂，井下泥浆不易控制，灭火时间长，不利于矿井及时排水，且事不逢时，条件不具备。按照《煤矿安全规程》248条规定启封火区，由于火区小，封闭范围大，井口封闭时间长，矿井只有再次被水淹而致报废。因此，矿井抢险救灾领导小组，根据井下涌出量及井底主水仓容量，在密闭区内各种气体浓度稳定不变的情况下，拟定12d后即时启封井口，抽排井下涌水，缩小火区范围，进行综合灭火。1-混合提升立井；2-回风斜井；3-运输大巷；4-水泵房；5-北一采空下山；6-南一采区上山；7-总回风巷；8-井底联络巷图1矿井火灾时巷道系统示意图2利用主要通风机装置及井口防爆控制风流启封井口密闭2.1井下火区状况井口封闭后，2月19日~3月1日，回风斜井口密闭内的CH4、CO2、CO浓度测定值分别为0.34%~2.46%，1.66%~3.00%，0.4%~0.03%，2月26日~3月1日，CO连续测定值在0.04%左右。表明火区火势已基本有效控制，火区尚未完全熄灭，处在隐燃状态，火区气体状态稳定。3月2日，救护队从回风斜井入井侦察火情，斜井中部的CH4浓度为8.00%，井底已超过了10.00%，CO井底为0.34%，巷道无烟雾，但气体刺激眼睛。因巷道冒落堵塞，救护队员未能进入火区。2.2通风系统调整火灾发生前矿井通风系统为：混合提升立井进风，回风斜井回风，运输大巷进风，总回风巷回风，井底联络设2组正反风门，风门关闭。井口启封前，由救防队在运输大巷、总回负巷距井底联络巷20m处各打2道临时板闭，加挂风帘，隔断火区风流；打开井底联络巷风门，使火区风流发生短路。提升立井罐笼因未安设防坠装置，为了预防启封井口期间井下火区出现复燃，有害气体大量涌出，使救灾售货员能迅速安全撤离井下，矿井通风方法由抽出式改为压入式，由回风斜井进风，混合提升立井回风。2.3风流控制（1）启封风量。从井下火区现状分析，尽管火区CO在逐渐减少，稳定在一定的范围内，但火区未熄灭，火源处的火区范围及温度不清，井下巷道瓦斯浓度超过爆炸不限，且浓度达到10%以上，启封井口，缩小火区范围，恢复井下全风压通风系统，存在着一定的不安全性。在井下巷道系统一定的情况下，井下风网系统的风阻基本不变，风压随其通过的风量按h=RQ2(式中：h为井巷风压，Pa;R为风阻，N·s2/m8;Q为井巷通过的风量，m3/s)的规律变化，风量增大时，风压则迅速增大。井下风压增大，必然导致井下通风设施漏风量的增大。图2为井口启封期间矿井通风系统简图及网络图。A、B为临时板闭，密闭性差，易漏风，井底联络巷断面小（3.34m2）阻力大。启封期间井下供风量过大，可导致火区井、回风两端的密闭漏风增大，引起火区复燃，或发生瓦斯爆炸。风量过小，不易排除井下火灾产生的有害气体，排放时间长。因此，启封期间风量的确定则十分重要。矿...