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摘 要:由于神东矿区采区巷道布置长,井下机电设备较多,在外因火灾发生下,人员短时间无法逃离到安全地点,因此本文根據井下实际情况,完善相应的监测系统、通风设施及短路风门,根据现场监测实际数据,及时启用短路风门,保障工作面作业人员的安全,同时,根据灾变期间风流方向的特点,提出火灾期间通风的调度方法和依据,为今后矿井避灾救灾提供矿井参考。
关键词:火灾 火风压 风流逆转 通风调度
中图分类号:TD72 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)09(a)-0026-02
矿井火灾是造成煤矿灾害最为严重的后果之一,稍有不慎就会造成极其严重的后果,神东矿区所有矿井辅助运输均采用无轨胶轮化的方式,而胶轮车受矿井潮湿淋水等影响,加之长期的服役,各类电线管件的老化,极易发生漏电火花引起车辆自燃的事故,一旦发生火灾等事故,会造成极其严重的后果。对此本文从通风设施的设置布置、火灾期间的风流调度、正确调度通风的方法等方面做了大量详细的说明。
1 所需设施的设置布置
(1)在矿井的主井井口、辅运井口、回风井口设置防火风门;在主辅大巷的主要机电硐室回风侧,设置两道正反向通总回的调度风门;在盘区大巷每隔2000m设置2道正反向通总回的调度风门;在顺槽第一联巷设置2道正向的调度风门;在综采工作面进回风顺槽口设置防火风门;在掘进工作面进回风顺槽口设置防火风门。
(2)选择重庆煤科院生产的KJ90X型安全监控系统,具有对井下环境参数及设备运行状态进行实时连续监测,还能把井下监测控制信息及时传输到安全监控系统软件,通过监控软件对上传的数据进行综合分析和科学判断,实现对各作业场所的安全监测与控制功能,同时还具备有报警、断电控制、馈电监测、多网多系统融合、系统自诊断、自评估等相关功能。
(3)井下所设置调度风门的地点必须安设压风管路,压风管路的压力不得低于0.5MPa,且地面压风机房连续提供风压作为风门开启的动力。
(4)井下安设重庆煤科院生产的KXY-21应急广播系统,在井下综采工作面移变列车控制台、综采工作面顺槽机头、掘进工作面、掘进工作面胶运顺槽机头、井下配电点、胶运、辅运大巷每隔1000m各设置一个能与调度互通的广播系统音箱。
2 具体实施方案
(1)井下所有的调度风门需要采用以压风为风门开启动力的气动风门,将压风管路和风门气缸连接,通过控制柜操控风门的开闭情况,并将风门控制柜的电源接至监控分站的后备电源,实现在短时停电状态下仍可操控风门的目的。
(2)在井下主要的机电硐室安设视频摄像头,调度值班人员通过视频摄像头查看也可以依据现场作业人员的汇报后,通过断电器操控控制柜进行动作,控制柜动作控制风门气缸实现风门的开闭。
(3)在转载机头、变电所设置烟雾、温度、一氧化碳传感器,通过烟雾传感器、温度传感器和一氧化碳传感器报警值的设定,设定好后,当传感器达到提前预设的报警值时,通过断电器操控控制柜进行动作,再通过控制柜来控制风门气缸,进而控制风门的开闭状态,最终实现监控运输巷风流系统的自动调整。
(4)当井下发生火灾时,调度人员可以利用应急广播系统播报井下火灾的具体位置和情况,积极引导各地点作业人员按照要求进行妥善安全撤离。
3 火灾时期通风调度方法
(1)神东矿区井下采煤工作面的布置大多采用走向长壁式布置综采工作面,以榆家梁煤矿为例当井下以下部分发生火灾时,可采用适当的办法予以解决。但是无论采用什么样的通风方法,都必须满足,以下基本要求。
①保证井下作业人员的生命安全,确保人员能够安全撤离。
②控制火灾的波及范围,防止次生灾害的发生,做到发现及时,处置得当。
③避免火灾过程中用水直接灭火产生水煤气,造成水煤气或者瓦斯、煤尘爆炸。
④防止火风压造成的风流逆转。
(2)当井下回风大巷、工作面回风顺槽流发生火灾时,应急广播系统及时的通知工作面作业人员按照避灾路线及时撤离,通风、调度部门做好井下有害气体风量的监测工作,保持正常的通风,调度组织相关部门做好灭火的准备工作,在确保不发生火风压造成风流逆转的情况下可直接进行灭火。
3.1 以下情况出现时需要增加火区风量
(1)在灭火的过程中,当发现火区附近及回风侧瓦斯浓度升高的情况下,或者可燃性气体浓度持续升高的情况下,应当增加发生火灾巷道的风量,使瓦斯浓度和可燃性气体浓度降低至安全浓度。
(2)在灭火过程中灭火人员发现,着火点出现火风压,风流可能发生逆转现象时,通风部门应立即增加火区巷道的配风量,避免风流逆转造成灭火人员的伤害。
(3)在处理无轨胶轮车着火时,当无轨胶轮车发生燃油、机油爆炸后,也应增加着火点风量,及时稀释吹散爆炸产生的有害气体气体及烟雾,方便人员的安全撤退。
3.2 以下情况出现时需要减少火区风量
当采用正常通风方法会使火势扩大,着火点下风侧易燃可燃物堆积较多的情况下,适当采取减少风量的办法,这时要考虑巷道中瓦斯的涌出量,当瓦斯浓度持续升高的情况下,要及时的进行正常通风,以免产生更大的瓦斯爆炸事故。 3.3 以下情况出现时需要停止主要通风机工作
当火灾发生在矿井回风大巷内,火风压持续增大,并且出现风流反向时,通风机工作不但无助于通风,而且还会给风流增加一定阻力,带来更多的新鲜氧气,这时停止主要通风机,打开防爆门,利用自然风压通风。
3.4 以下情况出现时需要进行风流短路
当火灾发生在进风大巷中,或者发生在机电硐室,或者发生在工作面顺槽机头,调度值班人员可利用通向总回的调度风门直接短路风流,将有害气体通过回风巷排出,同时关注火区内有害气体的浓度,避免瓦斯爆炸。
3.5 以下情况出现时需要进行反风
反风分为矿井反风和局部反风,当主要进风的辅运井口和主井发生火灾时可采用全礦井反风,当主井出现火灾时,可关闭辅运井口的防火门,让反风的主要风量从主井回到地面,避免出现辅运井口反风量大,主井口反风量小,主井风量倒串至辅运井口的情况,同时井下某一盘区出现火灾而正常通风时,火灾造成的有毒有害气体经过作业人员的撤退路线时,在保证通风设施砌筑完备可靠的情况下,可以采用局部反风的方法处理。
3.6 以下情况出现时需要隔绝火区
当工作面或者独头掘进巷道发生火灾时,直接灭火已无可能的情况下,可以利用在工作面进回风顺槽砌筑的防火风门,将防火风门关闭截断风流,停止向火区供氧的方式来隔绝火区,同时采用注入惰性气体方法来降低火区的氧气含量,从而达到隔绝灭火的目的。
4 选择正确通风调度方法的依据
4.1 清楚着火点的位置
在井下发生火灾的时候,首先要明确着火的区域和波及的范围,然后才能采取相关措施来实现有效控制火势的目的,如果没有弄清楚着火的位置和波及的范围,随意调整通风系统,极易造成更为严重的后果。
4.2 掌握井下作业人员的位置
必须清楚的掌握,采掘工作面具体位置和人员在工作面的具体位置,当井下发生火灾,必须第一要素为保证作业人员的生命安全,并及时科学的给予作业人员明确的撤退避灾路线,帮助作业人员脱离险境。
4.3 详细的采掘系统图
随着新技术新设备在矿井的应用,矿井采掘接续变化较快,因此各个矿井必须按月进行井下的采掘系统图、通风系统图、避灾路线图、工作面水文地质图、立体示意图等相关图纸,帮助救灾指挥人员掌握井下的采掘工程布置、通风系统、巷道标高,为科学、有效、合理地制定救灾计划提供可靠依据。
4.4 井下各地点有害气体浓度
当发生火灾事故的时候,必须及时地通过监测监控系统及井下人员的现场测量,充分了解矿井井下各区域瓦斯、煤尘等其他有害气体浓度情况,从而为科学合理的通风调度,提供重要的数值依据,防止灾害的进一步扩大。
4.5 巷道的基本情况
作为现场指挥组成员必须了解巷道的支护工艺,能否为大型的救灾设备提供一定的尺寸空间,是否会造成煤体进一步燃烧扩大灾害后果,只有了解了这些情况之后,才能为科学的救灾提供强力有的保障。
5 结语
综上所述,矿井发生火灾的时候,通过合理有效的通风调度不仅可以有效的防止灾害的扩大,同时为抢险救灾提供坚强有力的保障。
参考文献
[l] 王德明.矿井通风与安全[M].北京:中国矿业大学出版社,2007.
[2] AQ 1029—2007,煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范[S].
[3] 蔡崇.煤矿灾变风流远程调度技术开发与应用[J].煤炭科学技术,2017,45(S1):164-168.
关键词:火灾 火风压 风流逆转 通风调度
中图分类号:TD72 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)09(a)-0026-02
矿井火灾是造成煤矿灾害最为严重的后果之一,稍有不慎就会造成极其严重的后果,神东矿区所有矿井辅助运输均采用无轨胶轮化的方式,而胶轮车受矿井潮湿淋水等影响,加之长期的服役,各类电线管件的老化,极易发生漏电火花引起车辆自燃的事故,一旦发生火灾等事故,会造成极其严重的后果。对此本文从通风设施的设置布置、火灾期间的风流调度、正确调度通风的方法等方面做了大量详细的说明。
1 所需设施的设置布置
(1)在矿井的主井井口、辅运井口、回风井口设置防火风门;在主辅大巷的主要机电硐室回风侧,设置两道正反向通总回的调度风门;在盘区大巷每隔2000m设置2道正反向通总回的调度风门;在顺槽第一联巷设置2道正向的调度风门;在综采工作面进回风顺槽口设置防火风门;在掘进工作面进回风顺槽口设置防火风门。
(2)选择重庆煤科院生产的KJ90X型安全监控系统,具有对井下环境参数及设备运行状态进行实时连续监测,还能把井下监测控制信息及时传输到安全监控系统软件,通过监控软件对上传的数据进行综合分析和科学判断,实现对各作业场所的安全监测与控制功能,同时还具备有报警、断电控制、馈电监测、多网多系统融合、系统自诊断、自评估等相关功能。
(3)井下所设置调度风门的地点必须安设压风管路,压风管路的压力不得低于0.5MPa,且地面压风机房连续提供风压作为风门开启的动力。
(4)井下安设重庆煤科院生产的KXY-21应急广播系统,在井下综采工作面移变列车控制台、综采工作面顺槽机头、掘进工作面、掘进工作面胶运顺槽机头、井下配电点、胶运、辅运大巷每隔1000m各设置一个能与调度互通的广播系统音箱。
2 具体实施方案
(1)井下所有的调度风门需要采用以压风为风门开启动力的气动风门,将压风管路和风门气缸连接,通过控制柜操控风门的开闭情况,并将风门控制柜的电源接至监控分站的后备电源,实现在短时停电状态下仍可操控风门的目的。
(2)在井下主要的机电硐室安设视频摄像头,调度值班人员通过视频摄像头查看也可以依据现场作业人员的汇报后,通过断电器操控控制柜进行动作,控制柜动作控制风门气缸实现风门的开闭。
(3)在转载机头、变电所设置烟雾、温度、一氧化碳传感器,通过烟雾传感器、温度传感器和一氧化碳传感器报警值的设定,设定好后,当传感器达到提前预设的报警值时,通过断电器操控控制柜进行动作,再通过控制柜来控制风门气缸,进而控制风门的开闭状态,最终实现监控运输巷风流系统的自动调整。
(4)当井下发生火灾时,调度人员可以利用应急广播系统播报井下火灾的具体位置和情况,积极引导各地点作业人员按照要求进行妥善安全撤离。
3 火灾时期通风调度方法
(1)神东矿区井下采煤工作面的布置大多采用走向长壁式布置综采工作面,以榆家梁煤矿为例当井下以下部分发生火灾时,可采用适当的办法予以解决。但是无论采用什么样的通风方法,都必须满足,以下基本要求。
①保证井下作业人员的生命安全,确保人员能够安全撤离。
②控制火灾的波及范围,防止次生灾害的发生,做到发现及时,处置得当。
③避免火灾过程中用水直接灭火产生水煤气,造成水煤气或者瓦斯、煤尘爆炸。
④防止火风压造成的风流逆转。
(2)当井下回风大巷、工作面回风顺槽流发生火灾时,应急广播系统及时的通知工作面作业人员按照避灾路线及时撤离,通风、调度部门做好井下有害气体风量的监测工作,保持正常的通风,调度组织相关部门做好灭火的准备工作,在确保不发生火风压造成风流逆转的情况下可直接进行灭火。
3.1 以下情况出现时需要增加火区风量
(1)在灭火的过程中,当发现火区附近及回风侧瓦斯浓度升高的情况下,或者可燃性气体浓度持续升高的情况下,应当增加发生火灾巷道的风量,使瓦斯浓度和可燃性气体浓度降低至安全浓度。
(2)在灭火过程中灭火人员发现,着火点出现火风压,风流可能发生逆转现象时,通风部门应立即增加火区巷道的配风量,避免风流逆转造成灭火人员的伤害。
(3)在处理无轨胶轮车着火时,当无轨胶轮车发生燃油、机油爆炸后,也应增加着火点风量,及时稀释吹散爆炸产生的有害气体气体及烟雾,方便人员的安全撤退。
3.2 以下情况出现时需要减少火区风量
当采用正常通风方法会使火势扩大,着火点下风侧易燃可燃物堆积较多的情况下,适当采取减少风量的办法,这时要考虑巷道中瓦斯的涌出量,当瓦斯浓度持续升高的情况下,要及时的进行正常通风,以免产生更大的瓦斯爆炸事故。 3.3 以下情况出现时需要停止主要通风机工作
当火灾发生在矿井回风大巷内,火风压持续增大,并且出现风流反向时,通风机工作不但无助于通风,而且还会给风流增加一定阻力,带来更多的新鲜氧气,这时停止主要通风机,打开防爆门,利用自然风压通风。
3.4 以下情况出现时需要进行风流短路
当火灾发生在进风大巷中,或者发生在机电硐室,或者发生在工作面顺槽机头,调度值班人员可利用通向总回的调度风门直接短路风流,将有害气体通过回风巷排出,同时关注火区内有害气体的浓度,避免瓦斯爆炸。
3.5 以下情况出现时需要进行反风
反风分为矿井反风和局部反风,当主要进风的辅运井口和主井发生火灾时可采用全礦井反风,当主井出现火灾时,可关闭辅运井口的防火门,让反风的主要风量从主井回到地面,避免出现辅运井口反风量大,主井口反风量小,主井风量倒串至辅运井口的情况,同时井下某一盘区出现火灾而正常通风时,火灾造成的有毒有害气体经过作业人员的撤退路线时,在保证通风设施砌筑完备可靠的情况下,可以采用局部反风的方法处理。
3.6 以下情况出现时需要隔绝火区
当工作面或者独头掘进巷道发生火灾时,直接灭火已无可能的情况下,可以利用在工作面进回风顺槽砌筑的防火风门,将防火风门关闭截断风流,停止向火区供氧的方式来隔绝火区,同时采用注入惰性气体方法来降低火区的氧气含量,从而达到隔绝灭火的目的。
4 选择正确通风调度方法的依据
4.1 清楚着火点的位置
在井下发生火灾的时候,首先要明确着火的区域和波及的范围,然后才能采取相关措施来实现有效控制火势的目的,如果没有弄清楚着火的位置和波及的范围,随意调整通风系统,极易造成更为严重的后果。
4.2 掌握井下作业人员的位置
必须清楚的掌握,采掘工作面具体位置和人员在工作面的具体位置,当井下发生火灾,必须第一要素为保证作业人员的生命安全,并及时科学的给予作业人员明确的撤退避灾路线,帮助作业人员脱离险境。
4.3 详细的采掘系统图
随着新技术新设备在矿井的应用,矿井采掘接续变化较快,因此各个矿井必须按月进行井下的采掘系统图、通风系统图、避灾路线图、工作面水文地质图、立体示意图等相关图纸,帮助救灾指挥人员掌握井下的采掘工程布置、通风系统、巷道标高,为科学、有效、合理地制定救灾计划提供可靠依据。
4.4 井下各地点有害气体浓度
当发生火灾事故的时候,必须及时地通过监测监控系统及井下人员的现场测量,充分了解矿井井下各区域瓦斯、煤尘等其他有害气体浓度情况,从而为科学合理的通风调度,提供重要的数值依据,防止灾害的进一步扩大。
4.5 巷道的基本情况
作为现场指挥组成员必须了解巷道的支护工艺,能否为大型的救灾设备提供一定的尺寸空间,是否会造成煤体进一步燃烧扩大灾害后果,只有了解了这些情况之后,才能为科学的救灾提供强力有的保障。
5 结语
综上所述,矿井发生火灾的时候,通过合理有效的通风调度不仅可以有效的防止灾害的扩大,同时为抢险救灾提供坚强有力的保障。
参考文献
[l] 王德明.矿井通风与安全[M].北京:中国矿业大学出版社,2007.
[2] AQ 1029—2007,煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范[S].
[3] 蔡崇.煤矿灾变风流远程调度技术开发与应用[J].煤炭科学技术,2017,45(S1):164-168.