摘要：近年来，我国矿井开采逐渐规范化，在生产安全方面越来越受到重视，但火灾仍是影响煤矿安全生产的主要灾害之一。在矿井安全管理工作中，防灭火系统是一项较大的系统工程，其设计、选择与实施都对矿井安全造成很大影响。本文简单阐述了煤炭的自然原理，通过对现有防灭火技术的研究，分析在矿井区灭火技术的适用性及优缺点，依据存在的问题指出防灭火技术在实际应用中应注意的事项。
关键词：自燃；防灭火技术；适用性
引言
随着我国社会经济的不断发展，对工业化技术的需求不断增加，煤炭行业的开采技术也逐渐发展起来。随着对煤炭资源的过度开采浪费，在矿井区容易形成矿区采空后遗煤多的现象，且在过度开采后矿井区顶板冒落空间大，采空区漏风较为严重，使得煤炭自燃所引发的火灾较为频繁。矿井区火灾已经成为制约我国煤炭产业高产高效发展的主要原因，受煤炭自燃的影响，使得矿井区大量煤炭资源受到冻结，无法进行开采[1]。同时，由于煤炭自燃引起的火灾容易诱发瓦斯及煤尘爆炸事件，对矿井区工人的生命安全造成影响，因此，对矿井区进行防灭火技术的应用是十分必要的。
一、煤炭的自然原理
煤炭的自燃是由于煤炭与氧气结合后所发生的物理反应与化学反应综合结果。煤炭的自燃是指煤炭在没有外来热源的情况下，受到自身氧化积热的影响，煤炭的温度逐渐升高，达到自燃着火点而发生燃烧的现象。根据煤氧复合理论可知，引起煤层自燃需具备下列4个必要条件：①煤具有自然倾向性，并呈破碎状态堆积，煤层堆积厚度超过0.4m；②煤层存在连续供氧条件，使氧化反应能够持续进行；③煤层产生的热量能够集聚，并且集聚的热量难以消失，蓄热条件良好；④以上三个条件同时存在，且时间大于自然发火期。煤炭达到自燃程度则以上四个条件缺一不可。煤炭自燃是矿井区严重的自然灾害之一，为防止煤矿煤炭自燃，对矿井区的防灭火技术深入研究开发尤为重要。
二、现有的矿井区火灾防灭火的方法及选择标准
随着我国煤炭行业的逐渐发展，相应的在矿井防灭火技术的研究中也取得一定成效。我国最开始在对矿山发生火灾的治理中采用灌浆防灭火技术，在不断的深入研究开发中研究出高泡灭火技术与均压防灭火技术；在20实际70年代研究出的阻化剂防灭火技术，代表着早期煤炭自燃的预测及预报灌输系统的初步形成，并在平庄的煤矿中得以试验。随着对防灭火技术的不断研究发展，研究出了火灾快速密闭技术、堵漏风技术、凝胶防灭火技术、内外火灾监测监控等技术在矿井区中不断加以应用，我国在矿井区防灭火技术的研究中取得突破性进展。矿井区在选择防灭火技术时，应根据煤炭自燃的特点及矿区自身所存在的问题选择适宜的防灭火方法[2]。首先，防灭火技术的选择应安全可靠，要保障矿井区工作人员及火灾施救人员的人身安全。其次，防火灾技术在操作中应简单可行，使火灾施救人员能够最快速度的控制灾情，避免火灾隐患对煤炭资源的浪费。在保障工作人员的安全的前提下在考虑防火灾技术的可行性。
三、防灭火技术的适用性
（一）灌浆防灭火技术
在我国建国初期，最早开始对煤炭自燃所采取的防灭火技术是灌浆防灭火技术，灌浆防灭火技术是利用浆液包裹煤块，利用浆液中的水分使煤块保持湿润，缓解煤炭的氧化速度，利用浆液对煤块进行覆盖，将松散煤块之间的空隙进行封堵，避免煤块造成漏风现象，阻断煤块与氧气的结合，将煤块表面的活性物质进行破坏，隔绝煤块与氧气发生的反应。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆灌浆防灭火技术是我国应用最为广泛的防灭火技术之一，其具有操作工艺简单、材料来源充分且所需费用低廉。但随着我国工业化生产加剧，对煤炭资源的需求量增加，矿井生产出的煤炭数量加大，在进行灌浆防灭火技术的操作中，煤炭所需的每日注浆量增大，且在制作浆液中水土的比例偏差较大[3]。在实际矿矿井操作中，在井下供水较为困难，对于浆液的制作供水不足，另外，在对浆液的脱水处理也增加了矿井的排水难度，对矿井的防灭火技术提出更高要求。
（二）阻化剂防灭火技术
阻化剂防灭火技术是我国20世纪60年代研发出来的新型防灭火技术。阻化剂防灭火技术是利于阻碍的药剂对易燃的煤炭进行阻隔，将阻化剂送入煤层中，通过阻化剂的副催化技术使其依附在煤炭表面，对煤块形成保护层，组织氧气与煤块的接触，达到防灭火的效果。阻化剂在应用中具有成本较低、操作简单等特点，在全国矿井中使用广泛。但同时，受到煤块表面不均匀的影响，阻化剂在应用中很难均匀分布。并且在矿井下阻化剂的喷洒工艺很难实施，在现今矿井阻化剂防灭火技术应用中，阻化剂的组化率偏低，阻化剂使用时间不长，部分阻化剂具有腐蚀性，喷洒不当容易使井下设备损坏，对矿井工作人员的生命健康造成危害。
（三）均压防灭火技术
均压防灭火技术主要是通过平衡压差技术防灭火，利用调压设施缓解煤层漏风通道两段的压差，常用的调压设施有风窗、风机、调压室及连通管等。将煤层漏风量进行降低，断绝煤层氧气 来源，抑制煤层发生自燃。利用均压防灭火技术可自动调节风压变化，在我国矿井区中应用广泛[4]。均压防灭火技术在应用中较为简单，对矿井区正常工作不构成影响，也不会对工人的人身安全造成威胁。均压防灭火技术在操作中距离货源具体位置较远，操作工艺较为简单，同时不受水、土等地质资源的限制，但在我国西北地区，均压防灭火技术的应用应考虑地面大气压的变化因素。
（四）注氮防灭火技术
注氮防灭火技术是将惰性气体氮气输送到媒体自然区中，降低煤层中的氧气浓度，使煤层中的氧气浓度达不到自燃点，降低火灾的发生几率，同时，将氮气释放在煤层中，控制煤层的漏风情况，将煤层与外界空气进行隔离，降低氧气附着在煤炭上的几率。注氮防灭火技术开始应用于20世纪50年代，是现阶段矿井预防火灾发生的重要手段之一，对煤炭资源的安全生产利用有一定的促进作用。注氮防灭火技术在应用中由于气体的扩散能力强，操作技术简单可靠，在现阶段的防灭火技术中广泛应用。但同时，氮气在应用中对复杂地形的煤层发生火灾不易控制，且氮气容易随风扩散，在操作中密封效果不佳则会导致氮气泄露，对工作人员生命安全造成威胁。
结束语
火灾是矿井区常发生的自然灾害之一，对煤矿生产的质量及数量造成一定影响。我国在煤矿防灭火技术的研究中经历多年并取得一定成就。矿井区在选择防灭火技术系统使应结合矿井区实际情况，因地制宜，将多种防灭火技术综合应用，选择适宜的技术防灭火，最终达到防灭火的目的与效果。
参考文献：
[1]谯永刚.新庄矿防灭火技术与装备管理模式分析与评价[J].煤矿安全，2017，48（08）：174-176.
[2]梁运涛，侯贤军，罗海珠，田富超，于贵生.我国煤矿火灾防治现状及发展对策[J].煤炭科学技术，2016，44（06）：1-6+13.
[3]赵亚军，熊仆，薛峰，李振杰.矿井火灾防治技术的发展与趋势[J].煤炭技术，2016，35（05）：157-160.
[4]范亮.矿井防灭火技术适用性探究[J].能源与节能，2016（04）：124-125.
论文作者:杨远翔
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/1/7
标签：矿井论文; 技术论文; 煤炭论文; 煤层论文; 火灾论文; 浆液论文; 氧气论文; 《基层建设》2018年第35期论文;