应用风流控制技术处理矿井火灾.docx

1、应用风流控制技术处理矿井火灾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 4-72-1112 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。2002 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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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，Ns2/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（3.34 m2）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。矿井井口启封后，首先排除井下巷道中的 CH4、CO2、CO 等有害气体，然后在临时密闭 A、B外打永久性密闭 C、D，抽排井下水，恢复矿井原通风系统。所以，矿井井口启封期间，井下供风量应在满足井下救灾人员所需风量、井巷风速下低于 0.25m/s 的情况下，尽量减小。经计算，启封期间井下巷道的