试论矿井安全救援与通风

常大怒

（大同煤矿集团同生精通兴旺煤业有限公司，山西 大同 037007）

试论矿井安全救援与通风

常大怒

（大同煤矿集团同生精通兴旺煤业有限公司，山西 大同 037007）

文章从风流控制的目的、方法及具体操作步骤等几个角度进行了论述，说明通风在矿井安全救援中具有重要作用。

矿井；安全救援；通风；风流控制

应急救援是安全生产工作的最后一道防线，而矿井事故主要以一通三防为主。事故一旦发生后，要想实现井下安全救援，就必须进行科学决策，而科学决策主要在于如何合理地运用通风手段，防止瓦斯、煤尘爆炸、防止贫养窒息、防止风流逆转、防止火风压带来的危害。井下救灾既要保护遇险人员的安全，同时也要确保抢险人员的安全。

1 风流控制的目的和意义

（1）风流控制的目的是阻止有害气体侵入作业区，避免人员伤亡。火灾发生后，特别是外因火灾多发生在矿井的进风侧，供风量充足，风速大，不仅很快助长火势的迅速发展，而且火烟会随风流很快流入作业地点，对采掘人员构成威胁。控制风流，减少火灾供氧，防止火势发展，阻止火烟向作业地点流动，是保护井下人员安全的最主要手段。

（2）控制风流，防止瓦斯、煤尘爆炸，这是矿井火灾首先考虑的问题。火灾发生后，正常的通风系统被破坏，瓦斯涌出量大；可燃物不断燃烧，还会产生新的可燃爆气体；巷道水分被蒸发，煤尘变的干燥易飞，增加了爆炸的危险性。所以控制风流的目的就是要阻止爆炸条件的形成或破坏其爆炸的因素。

（3）控制风流，能阻止火风压造成的逆转。当空气流向火区时，空气温度升高，密度减小，产生了向上升的浮力，在流进倾斜和垂直井巷时，就有可能发生风流方向的改变，这就是风流逆转。这种现象危害极大，把原来的进风变成了回风，充满了火烟，往往使人措手不及，造成了人身伤害。控制风流，就是保证巷道中的风流稳定，使风流不发生逆转。

（4）控制风流，创造接近火源的条件。火灾的三要素是有可燃物，有热源，有供氧条件。控制风流一般是控制第三个条件，切断和减少火区供氧，使火势减弱，人员就可接近火源。

2 控制风流的方法

控制风流，主要考虑火源位置、火灾及范围、遇险或受威胁人员的位置、瓦斯涌出、煤尘状态、井下通风设施情况等因素，并且必须遵循以下基本原则：①控制火烟的流向，保证灾区人员有时间撤出灾区。②控制风量，阻止火灾的扩大，创造直接灭火的条件。③防止可燃可爆气体达到爆炸程度。④防止瓦斯流经火源，也防止火烟进入瓦斯积聚区。⑤防止煤尘飞扬进入火区。⑥防止产生再生火源。⑦阻止火风压的生成，造成风流逆转。

2.1 正常通风

（1）当火源发生在回风侧时，一般应正常通风。

（2）当井下火源位置、范围、火势、人员分布等未查清楚时，应保持正常通风。

如果火区情况不明，盲目控制风流，有可能造成火灾气体向其它地点扩散，造成灾情的扩大，增加死亡人数。在正常通风情况下，能很快查明情况，针对性地采取对策，方能有效处理事故。

某矿采煤工作面的进风顺槽发生机电火灾，而且发展很快。当时工作面有40名工人作业，班长用电话报告矿调，矿长立即下达两条命令：令班长带工作人员佩戴过滤式自救器从回风巷撤出；令矿山救护队在火源进风侧挂风帐隔断风流。但是结果是40名人员全部牺牲在回风巷，最前面的人员死在c处，距风口1处只有3 m。

这起事故就是在火源等情况不明的情况下，矿长盲目地采取了控制风流的方法造成的。其错误在于：①应命令救护队沿回风引导人员撤出，并对遇险人员进行救助。只有人员撤出灾区后，才能直接灭火或隔绝风流。②过早隔断风流，使火区回风的氧浓度降低，过滤式自救器失去了使用条件，不能保证工人的安全撤退。③应令工人通过风门B撤退。④应打开风门使风流短路，既减少了火源供风，又保证了撤退人员的安全。

（3）当火源下风侧有遇险人员尚未撤出或不能确认人员生死的时候，又不能反风，应保持正常通风。

（4）当火灾发生在比较复杂的通风网络中，改变通风会造成通风系统紊乱，增加人员撤退的难度，还可能造成瓦斯的积聚，应保持正常通风。

（5）采掘工作面发生火灾时，用直接法灭火应采取正常通风的方式。

（6）当减少火区供风量，有可能造成富氧燃烧转化为富燃料燃烧时，应保持正常通风。富燃料燃烧时，火势大、温度高、蔓延速度快、耗氧量多，能产生大量的挥发性气体，还能将临近的可燃物加热燃烧，扩大事故，所以，必须采取正常通风，保持富氧燃烧。

根据上述原因，在处理火灾事故时，保持正常通风，是有效救助人员、防止爆炸发生的重要安全手段。

2.2 风量控制

控制风量的目的是减少火区供风，控制火势发展。火区中瓦斯增大时，增加风量可使瓦斯稀释和排除，这是处理火灾事故使用较多的方法。

增加风量适用于下列情况：①在火灾初期，下风侧的人员未撤出，如正常通风不能满足人员的生存条件，同时也不能满足灭火对有害气体、温度、氧含量的要求，应增加风量。②在直接灭火时，发现火区及排风侧瓦斯不断升高，应增加风量，将瓦斯降到1%以上。③在着火后，如发生了爆炸，火灾区域人员应增加风量，稀释或排除爆炸物，为灾区人员创造生存和避灾条件。④火区出现了火风压，风流有逆转的可能时，应增加风量，抵消火风压的作用。⑤火区发生富燃料的征兆时，增加风量，使火区维持富氧燃烧，控制不良现象的发生。⑥如火区确认已经熄灭，无复燃的危险时，应增大风量，及时排除火区积存的瓦斯和有害气体。

但是，增加风势势必会助长火势的发展，还可能扬起煤尘，使灭火工作变得更加恶化和危险，所以增加风量应控制在一定量范围内，只有认真研究，确保有可靠的火区资料、数据时，方可实施。

案例：左云大泉沟矿火灾事故处理

该矿开采石炭纪11号煤层，煤层厚度平均4.5 m，煤层倾角5°左右，房柱式采煤生产能力9万t，低瓦斯矿井，易燃煤层，主斜坡度30°，长度310 m，是箕斗井兼作进风，副斜井坡度23°，长度420 m，是材料井兼作回风，采区采用皮带，通风系统不够完善，采空与另一小矿相通，旧采区储量很少，新开南二采区，只掘了运输巷300多米。

过去小煤窑滥采乱挖，在主副井之间开采，形成了大小不规则的采空区。2002年12月21日，在通向采空区的一些旧巷冒出了火烟，到12月22号进风侧的1号、2号和回风侧突然冒出了火烟，而且火势较前更大，主副井浓烟滚滚，无法入井。矿山只得将主副井封闭过了3个月，救护队入井、检查，发现南二采区皮带巷、采区回风巷瓦斯超限。在火灾彻底扑灭前，为防止瓦斯事故发生，将上述三巷关闭，只保留主井、车场、联络巷、副井的短路通风系统，供灭火使用，并将2号巷关闭。

但是，主扇启动后，发现回风侧的4～7号闭墙渗漏火烟，CO高达0.8%；如将主扇停开，利用自然方式通风，进回风侧的1～7号闭全部渗漏火烟，CO超标；后将主扇反风，4～7号闭漏烟消失，而1号和2号闭漏烟严重。这就给下步的灭火造成很大的困难，而且已发生二次严重中毒事件。

为了解决火区渗漏气体问题，采取了以下措施：①在A处建造带门的半永闭墙，将进回风隔开，把主副井变为两个不相关联的独眼井，相当处理独头巷道的火灾，简化了系统。②在主副井口各安1台28 kW的局扇，向井下供风，使两井巷都变成正压通风，减少了火区气体的泄漏，保持井下CO在允许值以下。③在原来的密闭墙外，各建一道永久密闭墙，在墙外进行喷浆，保证密闭的严密性。

为了彻底灭火，在主井设静压注浆系统，通过1号和2号闭的注浆孔向采空区注泥浆，共注入泥浆7 200 m3，火源熄灭。

3 风流控制

3.1 反转风流

反风有多种形式，由于矿井通风网络的复杂性、火灾发生的突然性和火势发展的不均衡性，采用什么形式的反风应视矿井的实际情况而定。

3.1.1 局部反风

局部反风指在采区巷道风流方向不变的情况下，改变采掘工作面的风流方向，创造工作面人员撤退的条件和实施直接灭火。

回采工作面反风是采用井回风顺槽与盘区进回风巷之间的风门启闭，实现风流方向的改变。适用于回采面进风顺槽与工作面发生火灾时，使工作面的人员从回风撤退的措施。

掘进工作面反风，是压入式通风掘进工作面发生火灾，直接灭火时为改善工作面环境和能使不佩戴呼吸器人员参加灭火，在瓦斯不超限时，由压入式改为抽出式通风，火烟由风筒吸出，解放巷道。

3.1.2 区域性反风

区域性反风是在采区配置一条巷道，平时不用，在灾变时使用。使采区主要巷道或工作面处于潜在的角联支络中，利用角联支络风流方向可变的原理，调整启闭风门，从而使风流方向改变。

3.1.3 全矿井反风

进风井口、井筒、井底车场及其内的硐室、中央石门、主要进风巷发生火灾时，应采用全矿井反风。

采用反风方式必须注意3个问题：首先，反风前必须将原进风侧人员撤出；其次，防止瓦斯积聚；第三，防止原回风流中积存大量可燃气体和瓦斯，反风后进入火源。

3.2 风流短路

短路风流就是利用通风巷道中的通风设施，造成风流短路，从而减少火源进风或把火烟引入回风。其应用条件是：①中央并列式通风矿井的进风井筒发生火灾，防止火灾烟流向采区流动，打开进回风井筒之间的风门，造成风流短路。②采区井风的上下山发生火灾，为防止火烟进入工作面，打开上下山进回风之间的风门，造成风流短路。③当采区或工作面发生火灾时，如人员已经撤出，应在采区或工作面使风流短路，阻止火区供风。④在直接灭火时，为防止主干风流烟流逆退，旁侧支路风流逆转，保证水蒸气及烟流排放，可以把烟流短路引入回风。

4 调节风流

调节风流是通风调节风流的局部流动路线或风量，防止瓦斯爆炸，创造灭火的条件。适用于以下情况：①火灾产生的高温火在流经路线上有瓦斯积聚区或高瓦斯区时，改变其火烟流动路线。②当火灾扩大，其下风侧有大量的高温可燃气体，且流经路线有新风流混入，可能会引起再生火源的发生，应改变火烟流动路线。③火源下风侧瓦斯超过2%，其流动路线上有火区时，应改变火烟流动路线。④在回风侧构筑密闭墙时，为改善救护队的作业条件，可调节风流。

5 隔绝风流

这是灭火用的最多的方法，它是把通向火区的所有巷道用密闭墙全部进行封闭，阻止向火区供风。在缺氧的空间，火势减弱；随着氧气的降低，火源熄灭。另外，在实施综合灭火时，先包围火区，控制火势，然后逐步缩小火区范围，向火区注入灭火材料，从而达到灭火的目的。

6 锁风

锁风是救护队在封闭或启封火区时，阻止风流向灾区流动，用以防止火区复燃、爆炸和火势蔓延的一种技术措施。

锁风时，首先在原密闭墙前构筑一道带门的密闭墙，救护进入后关闭好风门，将原有密闭墙打开，救护队进入灾区工作。

7 风压控制

在巷道风阻不变的情况下，巷道两端的风压差与通过巷道风量的平方成正比，所以火灾时期风压控制与风量、风流控制是相辅相依的。

通过以上论述，说明矿井安全救援与通风二者之间相辅相成，存在着紧密的内在联系。

Discussion on the Safety Rescue and Ventilation of Mine

Chang Danu

The article discusses the purpose,methods,specific steps and other aspects of air flowcontrol,and indicates that the ventilation has an important role in the mine safetyrescue.

mine;securityrescue;ventilation;air flowcontrol

TD76

A

1000-8136(2011)05-0004-03