摘要:对于矿井来说,火灾是其面临的一个重要灾害。一旦矿井发生火灾,火灾会迅速的蔓延,并且火灾的变化十分的复杂,会造成大范围的影响,不仅仅会给煤矿带来重大的财产损失,同时还可能会危及现相关工作人员的安全,甚至还可能会造成瓦斯爆炸,其后果不堪设想。笔者针对引发矿井火灾的主要因素进行了探究与分析,并提出了矿井火灾防治技术的主要特点和使用,希望有助于矿井火灾的预防。
关键词:矿井;火灾防治技术;应用途径
随着社会经济的飞速发展,工业生产量随之不断增加,这也在很大程度上推动了煤炭行业的发展,与此同时,矿井火灾防治的重要性越来越突出。随着煤炭行业和矿井火灾防治技术的不断发展,矿井火灾防治技术在煤炭行业中的应用越来越广泛,并且获得了明显的成绩,大大降低了矿井火灾发生的几率。
一、引发矿井火灾的主要因素
(一)矿井中存在可燃物
对于煤炭来说,其自身就属于可燃物,非常普遍的存在于矿井中,在开采矿井的过程中,通常会随之产生大量的煤尘,并且开采过程中所使用到的油料、炸药、坑木以及机电设备等都具有很高的可燃性,而这些可燃物的存在极有可能会引发矿井火灾。
(二)热源
热源是引发矿井火灾的一个必须的因素,如果没有热源,那么即便存在大量的可燃物,也不会引发火灾。当热源具备了足够的热量和温度后,便会将矿井内的可燃物引燃,从而引发矿井火灾。在进行矿井开采的过程中,机械设备运转过程中摩擦生产的热量、电路短路产生的火花、电气设备运转不良导致电气设备过热、工作人员吸烟等都可能是引发矿井火灾的热源。
(三)空气
对于矿井火灾来说,其不单单需要可燃物、热源同时还需要足够的氧气。即便热源可以点燃可燃物,但是如果没有充足的氧气,那么这种燃烧也不会一直持续。经相关实验表明,如果在矿井环境中,氧气的浓度低于3%,那么该环境中所有的可燃物都不可能持续的燃烧,如果矿井环境中,氧气的浓度12%以下,那么矿井中的瓦斯也不再具有爆炸性。如果氧气的浓度在14%以下,那么即便是已经燃烧的蜡烛也会熄灭。
二、矿井火灾防治技术的主要特点和使用
(一)灌浆矿井火灾防治技术
灌浆矿井火灾防治技术是建国初期在开采矿井中经常会使用到的矿井火灾防治技术,该项技术运用的基本原理就是利用浆液将煤块包裹住,而浆液中的水分会让煤块保持湿润,这样就会使得煤块的氧化速度变慢。当浆液固化以后,会将煤块覆盖住,并且松散的媒体中存在的孔隙也会被封堵上。以此最大限度的避免漏风,将氧气和煤隔绝开,同时将媒体表面上存在的活性物质破坏,阻碍媒体发生氧化反应。灌浆矿井火灾防治技术主要包括矿井开采前预灌技术、一边开采一边灌浆的防火技术、开采完成虎的密闭灌浆防火技术。
灌浆矿井火灾防治技术工艺比较简单,并且所需材料比较充足,同时成本费用比较低。正因如此,灌浆矿井防治技术在矿井火灾防治中的应用越来越广泛。但是,近些年煤矿开采技术的发展十分的迅速,很多矿井生产能力大幅提升,已经达到上千万吨,以往的灌浆矿井火灾防治技术已经很难满足现代矿井的火灾防治需求,这就对矿井火灾防治技术提出了更高的要求,其必须随之进一步发展。
(二)阻化剂矿井火灾防治技术
阻化剂矿井火灾防治技术在我国的发展相对要晚一些,该项技术是在氧化发热的煤体上加入具有很好阻燃性的药剂,阻燃药剂具有副催化作用,药剂吸附在煤体的表面,会在其表面形成一层保护膜,以此将媒体和氧气隔绝开,从而达到防治矿井火灾的目的。
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目前,在开采矿井的过程中经常会运用到的阻化剂矿井火灾防治技术主要包括:第一,喷洒阻化剂技术,该项技术是将阻化剂按照一定的比例与水混合,在将混合液装入到喷洒器中,将其均匀的喷洒在煤体上,以此将煤体和空气隔绝开,从而达到防治矿井火灾的目的。第二,气雾阻化剂技术,将阻化剂的水溶液在特殊条件下转化为雾粒状的阻化剂,这些雾粒会随着采空区的漏风进入到采空区,以此避免煤体发生自燃,从而防治矿井火灾。
(三)均压矿井火灾防治技术
均压矿井火灾防治技术是指利用平衡压差的基本原理来实现矿井火灾的防治[1]。需要利用到的设施主要包括:连通管、调压室、风机以及风窗等,通过这些设施的运用,可以大大降低矿井自然高危区漏风通道两侧的气压差,以此促使两侧的漏风量近似于零,从而达到隔绝氧气的效果,进而阻碍煤体的自燃或者将火源熄灭。均压矿井火灾防治技术主要包括两种,一种为增压防火技术,另一种为减压防火技术。均压矿井火灾防治技术在我国已经有了很长的发展史,随着该项技术的不断发展与创新,该项技术的应用越来越广泛,不单单可以用来灭火,同时还可以用来防火。
均压矿井火灾防治技术的操作相对来说比较简单,在使用的过程中并不会对矿井的正常开采造成任何的影响,更加不会对相关工作人员的人身安全造成威胁[2]。在使用均压矿井火灾防治技术的过程中,并不需要明确火源的具体位置,操作起来非常的简便,并且距离火源较远,所以该项技术的安全性较高。另外,该项技术的使用不会受到水、土以及氮等资源的影响。其关键就在于明确矿井采空区和漏风通道中漏风气流的流动状态。在我国西北一些高山地区进行矿井开采时,还需要综合考虑大气压对均压矿井火灾防治技术的影响。
(四)泡沫矿井火灾防治技术
为了达到更好的矿井火灾防治效果,相关专业人士开始投入以惰性气体为主的气源的研发。泡沫矿井火灾防治技术的出现,大大提高了矿井火灾防治的效果。泡沫不仅具有较高的惰性,同时还十分的稳定,其是由多种化学原料构成的[3]。一旦矿井发生火灾,可以使用钻孔压注方法,将泡沫注入到矿井的发货区域或者采空区,这些惰性的泡沫很快便可以扩展到火灾区域,使得火灾能够大面积的冷却下来,将火灾区域和外界的空气隔绝开,从而达到灭火的效果。泡沫矿井火灾防治技术,不仅可以高效的扑灭矿井火灾,同时还具有较高的安全系数,并且还可以避免采空区,煤体再次燃烧。另外,泡沫矿井火灾防治技术还可以与其他矿井火灾防治技术搭配使用,这样获得的矿井火灾防治效果也要更好一些。
泡沫矿井火灾防治技术之所以具有较好的火灾防治效果,就是因为泡沫的存在,而这些泡沫通常会被储存在一个小型的灭火器中。该项技术具有较好的流动性、可堆性,并且使用起来也比较的灵活和方便。对于矿井初期火灾的防治具有较好的效果[4]。但是,泡沫矿井火灾防治对封闭性的要求较高,泡沫的热熔性较小,只能够将高温区域中的一部分热量带走,灭火所需要的时间通常较长,并且火灾区域或者采空区域内很容易发生复燃的问题,这不仅将会给企业带来严重的损失,同时还可能会影响相关工作的人员的身体安全。
结束语:
综上所述,一旦矿井发生火灾不仅会给造成较大的财产损失,同时还会危及矿井开采工作人员的人身安全。因此,在进行矿井开采的过程中,必须对矿井火灾的防治引起足够的重视。随着矿井火灾防治技术的不断发展,其在矿井开采中的应用效果越来越明显,大大降低了矿井火灾发生的几率,提高了矿井开采的安全性,这对煤矿企业的长远发展十分的有利。
参考文献:
[1]苗雷云.均压防灭火技术在浅埋煤层矿井火灾防治中的应用[J].能源与节能,2019(05):24-25+63.
[2]马红伟.煤矿火灾的危害及防治措施[J].内蒙古煤炭经济,2018(14):115-116.
[3]刘蓓蓓.煤矿开采火灾防治措施探讨[J].民营科技,2017(12):114+145.
[4]郑学召,回硕,文虎,郭军.矿井火灾孕灾机制及防控技术研究进展[J].煤矿安全,2017,48(10):148-151+155.
论文作者:陆乐
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
标签:矿井论文; 火灾论文; 技术论文; 可燃物论文; 泡沫论文; 采空区论文; 热源论文; 《电力设备》2019年第19期论文;