煤矿防瓦斯及防灭火技术应用探析

煤矿防瓦斯及防灭火技术应用探析

孟郡伯

中煤科工集团沈阳研究院有限公司 辽宁  抚顺  113122

摘要：随着人们对煤矿资源需求量的增加，煤矿企业的采矿量也逐渐上涨。煤矿开采期间经常会面临很多以甲烷为主的气体，这类气体长时间地存在，不仅会对开采工作人员身体健康造成威胁，还容易发生爆炸，不利于各项工作的顺利进展。为了有效解决此类问题，有必要探究煤矿防瓦斯及防灭火技术，将其有效应用在煤矿开采工作中。

关键词：煤矿；防瓦斯；防灭火；技术；应用

中图分类号：TD724

文献标识码：A

引言

瓦斯气由于密度低于空气的平均密度，很容易沿着井下巷道聚集。瓦斯气的主要成分是甲烷，在一定爆炸范围内，与空气混合遇见明火或火光可以迅速燃烧，如果燃烧发生在狭小空间，不能将燃烧能量及时消散，就会导致瓦斯爆炸。为此，煤矿生产企业要高度重视井下瓦斯治理问题，不断总结经验教训优化煤矿防瓦斯及防灭火技术，从而找到适合企业发展的策略。

1煤矿工作面瓦斯和火灾事故发生的主要影响因素

1.1对火灾事故发生的影响因素分析

煤矿开采工作面之所以会产生火灾事故，与以下两个因素有关。第一，内因。它是指煤炭出现的自燃现象，这是因为矿井煤层会吸收一定量的氧气，此时井下温度就会逐渐聚集起来，温度到达煤炭自燃点时，如果不能及时处理，就会引发火灾问题。第二，外因。主要有设备因素与人为因素两种。设备因素是指井下机械设备在运转期间，发生某些故障产生火花，最终引发的火灾。人为因素是工作者在实际作业中，出现违规操作等情况，进而引发的火灾问题。据研究表明，实践中由于内因产生的火灾，占比基本超过了90%，往往发生于采空区域；由于外因产生的火灾，相对内因来说，占比较少，但在煤矿开采工作中，也需要工作人员格外注意，避免此类事故的发生。

1.2对瓦斯事故影响因素的分析

关于井下工作面，瓦斯会大量积累，离不开两个影响因素。第一，在回撤期，瓦斯涌出量相对于正常采煤期更大，在这过程中，回风瓦斯的浓度不断增加，尤其是上隅角的瓦斯浓度会出现急剧增加。第二，由于瓦斯预先抽放时间相对比较短，尽管在一定条件下，使得瓦斯含量以及压力得以降低，但在媒体当中，瓦斯总体含量还是居高，统一造成瓦斯大量涌出。

2煤矿瓦斯防治技术的应用措施

2.1优化井下通风系统

煤矿开采工作中，做好井下瓦斯通风，可以规避由于瓦斯长时间聚集在一起而产生浓度超标现象。采用通风系统可以将井下瓦斯浓度加以降低，确保其得以尽快排放，避免瓦斯爆炸事故的出现。矿井通风技术的应用，是煤矿瓦斯浓度降低的最佳方式，这就需要做好通风系统的维护工作，保障其稳定运行，确保生产安全；煤矿开采通风系统还要结合现实要求，对实际工作量加以有效分析，对通风系统的通风能力加以调整，进而达到良好的通风效果，以此规避瓦斯超标。另外，煤矿企业也要发挥自身能动性，主动将通风系统进行优化，利用先进技术，构建良好的通风体系，以此减少通风系统中存在的额阻力，确保应用的通风效果，为煤矿开采的安全性提供重要保障。优化通风系统布局与结构之后，既能降低设备成本，又能保障应用的通风效果。

2.2合理利用瓦斯抽放技术

在煤矿资源开采过程中，降低瓦斯浓度，在某种程度上可以将瓦斯爆炸发生率减少，作为一种规避安全事故的重要途径具有不可忽视性。瓦斯浓度降低不仅可以将矿井通风技术优化，而且可以采用瓦斯抽放技术。现如今，我国在瓦斯抽放技术研究方面具有多样性，较多利用钻孔方式来实现种类技术的应用，尽管使用的工具和位置有所不同，但原理都具有一定的相似性。此类技术在我国很多大型煤矿开采中应用比较广泛，可以说应用瓦斯抽放技术对瓦斯爆炸等灾害的控制具有一定效果。另外，还应规避各类易燃物进入矿井之中。煤矿开采过程中，瓦斯浓度相对来说比较高，受瓦斯化学性质的影响，一旦遭遇明火，就有可能产生爆炸。因此，煤矿工作中需明令禁止明火。这类影响因素可以通过人为方式进行控制，需要工作人员格外注意，尽量规避此类情况造成的不良影响。

3煤矿防灭火技术的应用分析

3.1泡沫防灭火技术的应用

泡沫防灭火技术，主要指的是利用化学方法，生产膨胀惰性泡沫的一种处理方式，具有一定的特点，最突出的就是流动性好和存在可堆积性。然而，在实际应用过程中，存在相应的“固泡时间”，这就意味着泡沫防灭火技术，在深部高温区域应用更加合适，这样才能达到良好的防灭火效果。目前，泡沫防灭火技术使用比较广泛，就是把三相泡沫防灭火技术与化学惰气泡沫技术进行有机结合，并且通过“钻孔压注”这一手段，将溶液注入煤矿自然发火区域中，此时惰气泡沫则能快速扩展，从而到达漏风通道和周边环境等区域，这样做的目的是充填火区空间和窒息火区。在此期间，由于泡沫稳定性比较高，隔绝空气效果就会更好。为了实现最终的防灭火目的，还需科学利用化学惰气泡沫落液，这是因为它有很强的阻化能力，通过无机固体干粉，可进一步强化其固化性能，达到良好的灭火效果。而三相泡沫的组成主要有气体、液体膜以及固体粉末，想要对造价成本和固体废弃物用量进行有效控制，在开展防灭火充填封堵作业过程中，需有效应用无机固体三相泡沫，以此确保防灭火操作更具流动性。应用主要原理为：堵住被压入的漏风通道，改善漏风问题，固体废弃物添加量，想要有效减少并且将凝固速度提高，则需堆积并利用无机固体三相泡沫，这样做的目的是将其凝胶时间缩短，采用这种方式能够有效处理着火点和支护孔洞，达到窒息和密闭处理效果。

3.2堵漏风防灭火技术的应用

煤矿开采过程中，针对采空区域，不管是堵漏风密闭，还是对于无煤柱工作面巷道行巷帮隔离带，或多或少都会发生火灾。为了有效改善这一问题，需要使用到堵漏风防灭火技术。针对此类堵漏风环境，防灭火前期的重点是利用“黄泥浆和砂浆”灌注，以此达到最终的防灭火目的。现阶段，随科学技术的进步，开始有了新的研究成果，结合目前技术研究成果来看，应用“无机固化粉煤灰”与“轻质膨胀快速密封堵漏”，可以增强堵漏材料自身性能，以此获得良好的堵漏效果。防灭火技术当中，若是将无机固化粉煤灰作为主要填充原料，就要添加适量的固化激发剂，这样做的目的是增加粉煤灰活性，使其固化速度提升，达到防灭火目的。快速密封堵漏风技术，本质上是把轻质膨胀型高分子化学合成材料，应用在煤矿堵漏和封闭中，其具有自身优势，不仅闭孔率较高，而且气密性非常好，在某种程度上可以达到保温、防震以及防渗水等效果。

3.3灌浆防灭火技术的应用

灌浆防灭火技术在煤矿生产中的有效应用，通常情况下会采用浆液包裹煤矿，这样做的目的是使其处于保水增湿状态，将煤体氧化速度加以延缓，并且对于固化沉淀物作用在煤体缝隙这一现象，还能有效加以规避。缝隙被浆体固化造成沉淀物填充问题，如果能够将其很好地解决，则可达到防灭火目标。

结束语

在煤矿开采工作中，想要避免各类不良因素的干扰，相关人员就要树立先进思想，明确煤矿瓦斯和火灾事故产生的主要影响因素；结合当前煤矿工作实际情况，采用合理有效的措施，对瓦斯问题进行科学防治；采用可靠的防灭火技术，将生产中发生的各种安全问题加以解决，进而提升煤矿防瓦斯及防灭火的工作成本，以此达到良好的防治效果。

参考文献

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