探究煤礦防滅火治理技術的綜合運用

劉朝錄

摘 要：本文主要以探究煤礦防滅火治理技術的綜合運用為重點闡述，結合當下煤層自燃發火原因及情況介紹和煤礦防滅火治理技術的綜合運用為主要依據，從煤層自燃發火原因、建立灌漿及泵注系統、設置LFM輕型充填材料、注入KA膠體、注入水、灰措施、裝置超前注阻化劑、防火綜合治理預防煤層發火這幾方面進行深入探索與研究，其目的在于加強煤礦防滅火治理技術綜合運用的運作效率。

關鍵詞：礦井火災；煤炭自燃；火災預防及處理方法

引言：對于煤層已經開采了數年，必然會對煤區造成一定影響，在開采地區發生的火災情況無法確定，特別是對于開多年后殘留的煤體長時間承受外界壓力，導致煤體之間不夠吻合，容易出現松動現象。由于煤體之間存在很多雨后水源，松動后的煤體存儲不住水體，水位下降與地面縫隙形成一體，導致礦井中出現漏風狀態，為自然火災提供了有利條件。在煤炭礦井中經常有火災發生，隨著采煤的不斷進行和發展過程中，針對煤炭礦井火災，筆者制定出一套能防滅火治理技術，具體如下：

1. 煤層自燃發火原因及情況介紹

當前，煤區自燃著火來源于兩個主要火區，分別是煤層隔離開采空區和地面發火區。正在開采的煤層之間不存在火區，不過在其中也發現了易燃高溫點，前幾年，在隔離開采空區的煤層范圍內發生了嚴重自燃火災，在空中出現明顯火廣及火苗現象，通過消防員及工作人員及時采取工作密閉阻隔、火層灌漿、撲水覆蓋著火點等措施實施后，逐漸將自燃火災消滅。而地面自燃火是由于其他煤層表面火源擴散引發的，消防滅火員應用地面阻隔切斷火源阻止火勢蔓延。

1.1煤層自燃發火原因

很對開采煤層進行時會運用倉房式開采方式，導致開采的煤炭源料回收程度低，殘留在采空區的煤炭過多，煤自身具有一定自燃特性并且由于開采松動堆積在一起，便容易產生自燃現象。而且在煤礦周圍具有良好的通風情況， 不斷輸出氧氣和通風狀態下，為煤自燃提供了有利條件，這對火區具有一定的影響。而且現在大多數山體由于常年開采煤層導致山中裂縫嚴重，源源不斷像煤層采空區提供通風[1]。經過對煤層自燃發火的研究后得出結論，很多發生自燃發火的煤礦屬于不容易引起火災的煤礦，而且正在開采的很對二層煤也屬于不容易自燃的煤層。但是由于在開采工作進行時經常發現其中的高溫點，在高溫點附近經常會涌出大量一氧化碳氣體，而且濃度較高，加上煤層開采造成的山體松動， 有良好通風供氧情況，使得煤層自燃情況發生，影響煤層開采，對開采煤層的工人生命不利。因此要盡快找到相應措施進行挽救。

2. 煤礦防滅火治理技術的綜合運用

2.1創建良好防滅火系統

2.1.1建立灌漿及泵注系統

由于煤層發火原因，我國制定相應措施進行預防和滅火工作，在地面要建立良好系統的灌漿系統，在地下建立完善泵注系統。當煤層發火時，利用建立的兩種防火治理技術進行快速滅火。在開采煤層地面通風區配置相應水下管路，將其連接至開采工作中層，當煤層出現高溫點時運用水管對其進行滅火。同時在開采煤層地面通風區配備煤塊注阻化劑裝置，對開采地面煤層煤塊進行注阻化劑防止發火處理。

2.1.2設置LFM輕型充填材料

在對煤層實施開采前期對挖掘高頂和空頂容易發火高溫點投放LFM輕型充填材料，將每層存在的裂縫堵嚴，建立良好的防火墻裝置[2]。LFM輕型充填材料在煤層高頂和空頂防火有一定的作用，能合理的堵住通風口，阻隔氧氣進入，防止發火情況發生。LFM輕型材料遇見水后會迅速變成泡沫，然后不斷變大膨脹，具有一定的防火性質，對煤礦防火治理有積極作用。

2.1.3注入KA膠體

煤層開采工作人員要認識到對煤層多次開采內碎煤、散煤的防火治理，對煤層松散碎煤及出現的媒體裂縫注入KA膠體材料防止發火發生，KA膠體自身具有很強的降溫、阻隔、凝結水等特點[3]。將KA膠體注入煤層裂縫中，能有效的阻隔媒體之間的縫隙，防止煤層間由于通風供氧形成發火狀態，可以凝結大部分水分，大面積的降低煤層溫度，阻止火源和氣體的移動和擴散，實現煤礦防火治理。

2.1.4注入水、灰措施

對煤層開采地面碎煤、散煤中注入水、灰進行有效降溫處理，在煤層開采地面每間隔幾米就設置一個注水洞，注水洞要延伸到煤層頂板地方，然后向注水洞中注入大量水和灰，頂層采用水泥混合物覆蓋，使注水洞具有良好的抗壓度[4]。對于煤層內注水洞中需注入的水量和灰量要結合該煤礦的實際情況進行分析，同時對煤層散煤和碎煤注入大量水和灰措施，這項工作是防滅火治理的綜合處理方法，也是保護煤礦中人員安全的關鍵。

2.1.5裝置超前注阻化劑

開采煤層表面要進行開孔，在五米之內就要開兩個孔，一個孔開到整體煤層的頂部擋板處，另一個孔開到煤層的中部擋板處。要勘測多次開采的煤層區存在的發火隱患，檢測在開孔內的一氧化碳氣體含量，對其進行科學檢測和分析，采取有效合理的措施防止煤層發火發生[5]。在多次開采的煤層開孔中注入注阻化劑，在煤層采空區中注入大量的灰，高溫區內注入膠體材料，防止發火情況的發生。

2.2防火綜合治理預防煤層發火

通過一系列的防火裝置和措施，很多開采煤層的煤礦的自燃發火現象大幅度減少，火區情況得到相應控制，開采區高溫點在逐步減少，通風供氧的縫隙逐漸被堵住，為煤層開采提供了一定的安全保障。很多地方應用的防火材料發揮了一定作用，對煤礦的防滅火治理起到了關鍵性意義。煤層防火是比較艱巨的任務，利用一項防火措施和處理并不能發揮太大作用，要將多種防火材料結合使用，能在煤礦防止自燃火中起到很多成效[6]。第一步我們要應用檢測技術對煤層的開采區域對溫度、一氧化碳、煙霧等進行全方位、多層次檢測，將檢測結果準確無誤的傳輸給安置的傳感器，當其中存在超標或者能引起火災的濃度和熱量時，傳感器會自動報警，能及時發現在煤層中出現發火現象[7]。在開采煤層的采空區內安裝檢測系統，對開孔區域進行檢測，及時對檢測信息和數據進行有效分析，對高溫點附近和容易發火區域進行多次數據分析檢測，經過對檢測數據分析后，可以看出當前該煤層區是否會發生自燃發火現象，對有動向發生火災的地區及時采取防火措施，防止自然發火在煤層中發生，保證煤礦中煤的生產及曠工的安全。

3.結束語

在開采煤層中自燃發火現象經常發生，是影響煤礦的安全隱患之一，預防火災發生是開采煤層重要工作，要及時采取有效的防滅火治理技術的綜合運用，增強曠工及工作人員的防火意識。將煤層開采工作的安全作為工作重點，制定一系列的防火措施及方案，對煤層高溫點及媒體松動區裝置有效的防火設備，全面防止煤礦自燃火災發生，使煤礦火災現象逐漸減少，曠工完全得到保障。

參考文獻：

[1]吳洪峰， 王英明， 孫書林. 和協煤礦14030采煤工作面防滅火治理技術[J]. 煤炭技術， 2009， 28（10）：72-73.

[2]周丹， 李志丹. 烏蘭煤礦綜放工作面綜合防滅火治理技術[J]. 礦業安全與環保， 2010， 37（s1）：18-20.

[3]王濱， 周連春， 劉文郁. 綜合防滅火技術在老石旦煤礦的實踐與應用[J]. 西部探礦工程， 2016， 35（8）：176-178.

[4]蒙文軍. 綜合防滅火技術在礦井的應用實踐[J]. 陜西煤炭， 2016， 35（1）：78-81.

[6]劉憲明， 陳士軍. 煤礦綜合防滅火技術的研討[J]. 煤礦現代化， 2011（S1）：120-121.

[7]黃朝喜. 綜合防滅火技術在州景煤礦的應用[J]. 沿海企業與科技， 2010（9）：57-58.