摘要:介紹了礦井需要防滅火技術的原因和目的,簡單陳述了礦井的一些防滅火技術。總結了包括瓦斯防治、礦井通風系統,礦井水處理系統等技術在內的一系列礦井防滅火措施。從而使得煤礦的災害事故才大幅度地減少,煤礦的安全狀況得到根本性的好轉。
關鍵詞:防滅火技術 礦井瓦斯防治 礦井水通風系統 礦井水處理
1 礦井防滅火的背景和目的
中國的煤炭儲備主要集中在北方的干旱地帶上,煤炭產區主要有新疆、陜西、內蒙古等地區,煤炭儲備量約5.1萬億噸,約占全國煤炭資源總量的91.12%。由于近年來小煤礦的亂采亂挖,造成了很多新的火區,煤火等安全問題嚴重影響了煤炭開發以及礦業的安全
生產,因此礦井的滅火技術是保證煤礦安全生產與否的重大因素之
一。
依據中國煤炭工業協會的規劃,為了扭轉我國煤炭工業的生產技術水平較低、安全生產條件較差的生產現狀,“十一五”期間,要努力提高煤礦抗災能力和技術裝備水平。預計到2010年,我國將建成300多處高效高產礦井,其煤炭產量占全國產量的二分之一左右。在力爭煤炭產量的同時,應該保證煤礦的瓦斯重大災害防治技術也取得突破進展,煤塵、自燃、高溫、沖擊地壓、水害等災害防治技術基本成熟,建設環境友好型社會計劃全面啟動。
2 礦井防滅火關鍵技術
近年來,煤礦建設堅持貫徹科學發展觀,落實科技興礦戰略,一貫把加強建設職工隊伍作為發展礦井的現實要求和迫切需要,逐漸把礦井開采、安全、通風、防治水、機電等亟待引進人才方面的職工隊伍建設擺在首要位置,結合現實對已有的專業技術人員進行重新整編,合理安排,為人才隊伍的成長和發展創造良好的人文環境,為礦井建設以及發展打下了堅實的基礎。依據礦井的生態建設、綠色開采和可持續發展的理念,針對礦井內部礦壓大、水壓大、瓦斯大等具體情況,煤礦工程技術人員發揮聰明才智,發揚主人翁精神,堅持科學技術創新,促進了企業的健康發展。
礦井防止火災的主要方法是保證良好的通風,防止瓦斯的積聚以及礦井水處理得當,這樣不但可以使煤炭開采順利有序的進行,還能防止不必要的災難。以下簡單介紹井下的防火滅火措施:
2.1 瓦斯防治
相對于世界其他的主要產煤大國,中國的煤礦開采情況非常復雜。在國有的重點煤礦之中,地質構造相對復雜或特別復雜的大約占有36%,瓦斯高含量礦井、煤與瓦斯含量突出礦井數量占總量的40.3%,瓦斯災害是中國煤炭開采以及煤礦安全生產的最大危害,因此瓦斯防治是煤炭采掘和煤礦安全生產的首要關鍵性環節。
礦井瓦斯是由甲烷以及甲烷的同系物、非烴類氣體N2,C02,CO,H2S以及稀有氣體氬、氦等組成,其中CH4含量相對較高,一般是在60%—80%之間。瓦斯較空氣的相對密度為0.554,所以瓦斯常常積聚在礦井巷道的上部以及高頂處。瓦斯的擴散速度大約是空氣擴散速度的1.34—1.6倍,不助燃但也不能維持呼吸,當其濃度達到一定值時就會使人由于缺氧而導致窒息,并且能夠發生燃燒或引發爆炸,因此瓦斯防治就顯得尤為重要。礦井瓦斯爆炸的防治措施有:
2.1.1 瓦斯積聚的防治
①保證工作面的供風量。所有沒有封閉的礦井巷道、采煤工作面必須保證足以能夠稀釋瓦斯含量的必要的風量和風速,以保證瓦斯不能夠積聚。
②處理采掘工作面的回風隅角積聚的瓦斯。在煤礦的開采過程中,采煤工作面的回風隅角比較容易積聚瓦斯,應當及時有效地處理掉該地區積聚的大量瓦斯。
③處理采煤掘進工作面局部一定量的瓦斯積聚。煤礦采煤掘進工作面的供風量相對比較小,出現局部瓦斯積聚的可能性較大,應當注意特別防范,加強必要的監測工作。
2.1.2 點火源出現的防治。
提高開采人員的防火意識,提升井下工作人員的作業素質,加強員工的防火和防爆意識,做好防止井下的點火源出現的準備。因
此,為安全起見應當大力宣傳井下的防火防爆知識,杜絕違章操作行
為。
①爆破火源的防止。井下的爆破炸藥必須使用符合《煤礦安全規程》的安全炸藥,嚴禁使用不符合規格的炸藥;杜絕使用明接頭或者膠皮破損的裸露的爆破母線。
②電氣火源以及靜電火源的防治。井下所有電氣設備的取用需要符合防爆要求。井下必須要有接地裝置,井下使用的所有高分子材料如橡膠、塑料等,要求其表面的電阻值應當低于規定的安全限定值。
③摩擦以及撞擊點火的防治。隨著煤礦礦井下的機械化程度的不斷提高,機械的摩擦以及由于沖擊而引燃瓦斯的危險性也逐漸增加。為了防止摩擦以及撞擊火花,要在可能會摩擦發熱的電氣裝置上安裝過熱保護設備和能夠進行溫度檢測的報警斷電裝置。
④明火點燃的防止。嚴禁井下作業人員下井時攜帶煙草或者點火設施;嚴禁工作人員在在井下吸煙、使用火爐或燈泡取暖。
2.1.3 加強瓦斯的檢測
礦井井下瓦斯狀況的檢測和檢查是判斷井下瓦斯狀況、采取得當的防范措施的主要依據。這樣可以及時發現瓦斯是否超限和積聚,從而采取適當的處理措施,使事故能夠消除在萌芽狀態。
2.1.4 設置隔爆或者阻爆裝置
一旦發生瓦斯爆炸,依仗預設的隔爆裝置能夠阻止爆炸的擴散,或者降低爆炸燃燒的溫度、減弱爆炸的強度,從而破壞爆炸傳播的條件,盡可能控制火災的蔓延。
2.2 礦井通風系統
礦井的主通風機是煤礦礦井通風系統中最重要的井下設備,能夠實現礦井的主通風機可靠、安全、節能運轉是煤礦機電工作者的一個重要課題。礦井地面的主通風機是常年在運行的,所以礦井通風機是根據煤礦礦井生產幾年或者十幾年乃至幾十年之后的需要用風量來選擇的,采用機電變頻技術可以使通風機的轉速隨著礦井的需風量的多少來變化,這樣能夠使通風機能夠運行在最佳狀態,在節能以及提高了經濟效益的同時,也保證了礦井通風機能夠安全運行,而且礦井通風設施正常也可減低礦井火災的風險。
2.3 礦井水處理技術
煤礦礦井的水處理技術有很多種,本文簡單介紹礦井水地面回灌技術。這種礦井水地面回灌系統采用了管井回灌法,管井的井位根據其構造分析以及物探資料的合理選定,回灌層及以上地層全部采用套管止水封閉。利用地面與回灌層相差的100m的水位標高,將經過凈化處理過的礦井水再回灌至奧灰含水層,在該礦井水回灌的過程中,不但解決了礦井水回灌所面臨的水質、水動力場、回灌壓力和堵塞等技術難題,也可在礦井防滅火時起到關鍵性的作用。
3 結語
利用煤礦現已有的預警網絡和安全監測系統,通過對煤礦所有安全設施不定期管理、生產事故隱患的監測與預警、煤礦安全生產隱患的排查和治理、煤礦危險事故風險預控等技術和方法的研究等,來辯識能夠導致事故發生的各種可能的危險因素、從而判別危險因素可能產生的風險的大小,以達到對危險因素進行實時監測、監控以及預警。
礦井井下危險事故的防治是整個煤礦安全工作的重點,除了可靠完善的安全裝備和采取必要的有效措施外,還應當加強井下作業的安全管理以及安全監督,重視開采人員的安全意識的著重培養。只有把安全作業放在首位,健全工作人員的各項規章制度,加大必要的安全投入,煤礦的可避免的災害事故才可能大幅度地減少,煤礦的現有安全狀況才能得到根本性的好轉。
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