試論氣室均壓技術(shù)在礦井防火中的應(yīng)用

甘 建

（棗莊礦業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，山東 棗莊 277000）

隨著社會的不斷發(fā)展，企業(yè)也在不斷的擴(kuò)大，安全問題一直是企業(yè)必須重視的問題，礦井火災(zāi)是其中的主要災(zāi)害，頻繁發(fā)生，不僅對生產(chǎn)的順利進(jìn)行以及企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益造成影響，同時(shí)直接危害工作人員的生命安全。因此，企業(yè)必須重視礦井的防火，對礦井火災(zāi)原因進(jìn)行全面的分析并找到相應(yīng)的解決措施來對礦井火災(zāi)進(jìn)行有效的防治。目前，氣室均壓技術(shù)是國內(nèi)對于礦井火災(zāi)防治的主要措施，由于其效果較好并且成本較低，因此在企業(yè)中被廣泛應(yīng)用。

1 自燃的條件

通常情況下，在自燃的過程中要經(jīng)歷三個(gè)時(shí)期，分別為潛伏期、自熱期以及燃燒期。導(dǎo)致自燃的主要條件包括以下三種，第一種條件是漏風(fēng)供氧條件，當(dāng)漏風(fēng)的風(fēng)速很大時(shí)，熱交換條件則會發(fā)生一定的改變，此時(shí)氧化生成的熱量容易隨風(fēng)而走，從而不易發(fā)生自燃；一般情況下，自燃是在有風(fēng)流動并且風(fēng)速不大的條件下產(chǎn)生的。第二種條件是蓄熱條件，如果在開采過程中的蓄熱條件較好，那么就極易產(chǎn)生熱量的積聚，熱量積聚到一定條件時(shí)，則很有可能引發(fā)自燃。第三種條件則是在采空區(qū)遺留的大量資源，在礦產(chǎn)開采過程中，開采過后的采空區(qū)通常情況下依舊會殘留部分礦產(chǎn)，如果沒有及時(shí)對其進(jìn)行處理的話，也加大了礦井火災(zāi)的發(fā)生率。

2 防治礦井中發(fā)生自燃的主要措施

2.1 常用技術(shù)

目前，我國對于礦井火災(zāi)的防治技術(shù)逐漸完善，并且逐漸摸索出有效的防治措施。通常情況下，在開采過程中，對于開采之后的采空區(qū)會才用灌注凝膠的方法盡心火災(zāi)的預(yù)防，在小柱打眼壓注凝膠或者水泥漿進(jìn)行預(yù)防以及利用通風(fēng)設(shè)施具體位置的有效調(diào)節(jié)對均壓通風(fēng)提供保障等。對于灌注凝膠的相關(guān)方法來說，其預(yù)防效果相對較好，并且易于操作，但是在此過程中會消耗大量的注漿材料，使得企業(yè)的生產(chǎn)成本增加，對經(jīng)濟(jì)效益造成一定的影響。與此同時(shí)，注漿的過程已發(fā)生崩管或堵管的情況，對于施工人員的人身安全具有一定的威脅[1]。

2.2 均壓防火及滅火技術(shù)

均壓防火及滅火技術(shù)的應(yīng)用主要是對礦井的通風(fēng)設(shè)施進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，使得礦井下的風(fēng)能夠從均壓的區(qū)域吹進(jìn)，從而使的回風(fēng)兩端的壓力差降低，對礦井火災(zāi)起到良好的防治。均壓防滅火技術(shù)使用效果較好，并且應(yīng)用成本較低，但是，在具體的使用過程中，部分企業(yè)的礦井會受到局部通風(fēng)系統(tǒng)的制約，因此，對于通風(fēng)設(shè)施的調(diào)節(jié)難以實(shí)現(xiàn)，這種情況下使得均壓防滅火技術(shù)的應(yīng)用存在一定的困難，難以被廣泛的應(yīng)用于礦井防火之中。

2.3 調(diào)壓氣室均壓技術(shù)

調(diào)壓其實(shí)均壓技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中主要是通過在防火區(qū)域的永久密閉墻外側(cè)增加一道輔助密閉墻，兩道墻之間則可以構(gòu)成調(diào)壓氣室。在調(diào)壓氣室中通過連通管對其中的壓力進(jìn)行控制，進(jìn)而可以有效的減少區(qū)域進(jìn)回風(fēng)側(cè)的風(fēng)壓差，對自燃起到有效的防控。

3 氣室均壓技術(shù)的應(yīng)用

3.1 均壓技術(shù)的含義

均壓技術(shù)主要是通過對漏風(fēng)通道進(jìn)出口兩端的風(fēng)壓進(jìn)行有效的均衡總而對漏風(fēng)量起到控制作用的技術(shù)措施。在自燃的條件中，漏風(fēng)供氧條件是引起自燃的重點(diǎn)，有效的減少漏風(fēng)即可以實(shí)現(xiàn)礦井的防火。目前，均壓技術(shù)的使用主要包括兩種，第一種是開區(qū)均壓技術(shù)，第二種是閉區(qū)均壓技術(shù)[2]。

（1）開區(qū)均壓。開區(qū)均壓技術(shù)主要是通過在生產(chǎn)工作面上進(jìn)行均壓系統(tǒng)的建立，從而減少向后部的采空區(qū)漏風(fēng)，對自燃起到有效的抑制作用，并且可以防止一氧化碳等有害氣體聚集過多向工作面涌出，確保工作面安全有效的進(jìn)行回采。開區(qū)均壓實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵則是必須要針對不同形式的漏風(fēng)，對漏風(fēng)范圍、漏風(fēng)通道以及改變其端點(diǎn)壓差進(jìn)行檢查明確。

（2）閉區(qū)均壓。閉區(qū)均壓技術(shù)主要包括閉區(qū)均壓防火以及閉區(qū)均壓滅火。閉區(qū)均壓防火通常是指在可能發(fā)生礦井火災(zāi)并已經(jīng)對其封閉的區(qū)域內(nèi)所采用的均壓措施進(jìn)行火災(zāi)的預(yù)防；閉區(qū)均壓滅火則主要是指對因火災(zāi)而封閉的區(qū)域采取均壓措施可以加快對于火災(zāi)區(qū)域的滅火。

3.2 氣室均壓技術(shù)的應(yīng)用分析

通常情況下，礦井采空區(qū)的進(jìn)風(fēng)側(cè)處于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的正壓側(cè)，回風(fēng)側(cè)則處于通風(fēng)系統(tǒng)的負(fù)壓側(cè)，條帶面采空區(qū)的進(jìn)風(fēng)側(cè)以及回風(fēng)側(cè)都位于礦井通風(fēng)系統(tǒng)的正壓側(cè)。將采空區(qū)中聯(lián)絡(luò)巷的風(fēng)門關(guān)閉則可以實(shí)現(xiàn)采空區(qū)的均壓，然而在條帶面的采空區(qū)卻無法實(shí)現(xiàn)均壓；將采空區(qū)的聯(lián)絡(luò)巷風(fēng)門打開時(shí)，條帶面的采空區(qū)則實(shí)現(xiàn)了均壓，但此時(shí)采空區(qū)則不能實(shí)現(xiàn)均壓。由于集中上部通風(fēng)系統(tǒng)會有一定的制約作用，因此，其他通風(fēng)設(shè)施的位置無法有效調(diào)節(jié)，此時(shí)實(shí)現(xiàn)采空區(qū)與條帶面的均壓則需要運(yùn)用氣室均壓技術(shù)。

（1）連通管均壓。連通管均壓主要是通過在易發(fā)生自燃的封閉區(qū)回風(fēng)側(cè)密閉墻之外，再加固一道密閉墻，之后穿過外部的密閉墻進(jìn)行管路的安設(shè)，直通地面。對于管路的出口一定要安裝調(diào)節(jié)閥門，使其阻力等于進(jìn)風(fēng)區(qū)段的阻力，進(jìn)而使得進(jìn)回風(fēng)兩端的壓能相等，漏風(fēng)情況消失。

（2）調(diào)壓風(fēng)機(jī)與調(diào)節(jié)風(fēng)門聯(lián)合均壓。在風(fēng)機(jī)啟動以后，根據(jù)具體的需要對窗口的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而使之前防火墻內(nèi)外的壓差得以消除，有效的阻止漏風(fēng)情況的發(fā)生。對于防火墻內(nèi)外壓力的均衡進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，可以通過在調(diào)節(jié)風(fēng)門外安裝U型水柱計(jì)。調(diào)壓風(fēng)機(jī)與調(diào)節(jié)風(fēng)門聯(lián)合均壓的技術(shù)在已經(jīng)封閉的火區(qū)進(jìn)行使用時(shí)，一定要綜合考慮，不到萬不得已時(shí)盡量選擇更好的辦法，對于此技術(shù)在防火上的應(yīng)用必須謹(jǐn)慎。調(diào)壓風(fēng)機(jī)與調(diào)節(jié)風(fēng)門聯(lián)合均壓技術(shù)在使用過程中，由于風(fēng)機(jī)需要長期運(yùn)行，因此會消耗大量的電能，從經(jīng)濟(jì)成本上來考慮也并不合適，與此同時(shí)，一旦風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障停止運(yùn)行，均壓作用則隨之消失，能以發(fā)揮防火的作用。

4 結(jié)語

在企業(yè)的生產(chǎn)運(yùn)行中，礦井火災(zāi)時(shí)有發(fā)生，對于礦井防火技術(shù)的探索一直受到企業(yè)的重視。在當(dāng)前的礦井火災(zāi)防治中，多種技術(shù)都可以起到一定的礦井防火作用，然而綜合使用效果以及經(jīng)濟(jì)效益而言，多數(shù)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)過程中并不實(shí)用，氣室均壓技術(shù)是相對來說比較有效的防治技術(shù)，通過氣室均壓技術(shù)的有效應(yīng)用可以起到良好的礦井防火作用，從而保證企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量及安全，提高經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)企業(yè)的快速發(fā)展。