回采工作面综合防灭火技术分析

摘 要：通过对束管监测以及自然监控系统进行应用，可通过注氮防灭火，注浆防灭火以及堵漏风技术的有效结合，对于综合防灭火技术防治工作面火灾，起到的效果非常突出。本文针对回采工作面综合防灭火技术给出了详细分析。

关键词：回采工作面;综合防灭火;技术分析

1 工作面概况

某回采工作面在某采区巷道前进方向的左翼，北部区

域，有2条大巷矿井。该工作面位于水平+340m，标高291-

311m，埋深342-478m。3下煤层属于主要采煤层，煤厚大概为5.4m。工作面实际的走向长度，具体为642m，倾向长度，具体为179m[1]。

2 工作面火灾预测系统分析

2.1 束管监测系统的应用

该矿井使用的束管监测系统为JSG-7型16芯，将其探头在回采工作面进风以及回风侧隅角处、采空区已经封闭的密封内进行放置，共对三个监测点进行了布置。每个测点之间的距离为20m，逐次开展布置工作。在对第1个监测器进行埋设时，在采空区20m的距离后，才可以对第2个监测器进行埋设。前两个监测器分别进入采空区40m以及20m的距离之后，才可以对第3个监测器进行埋设。第1个监测器进入到采空区60m之后，可以将这一检测點给予撤销，之后依次重新进行监测点的布置[2]。

该项系统，针对回采工作面当中上端以及下端存在的隅角以及采空区当中存在的O2、CO2、CO、N2、CH4、CH4、C2H4等各类气体可实施有效的监测。此外，通过人工进行取样的模式可以检验监测系统，并对其给予校正。工作人员借助一氧化碳监测仪，可以定期监测采空区密闭当中以及回采工作面进风和回风隅角存在的CO体积分数，这样能够对自燃的临界点进行及早的监测。

2.2 自燃监控系统

对于采空区取样分析工作要定期开展，每周可进行一次，进而对CO体积分数以及存在的烷烃比给予分析。在分析时，可利用的方式包括人工取样以及束管对其进行检测;其二，借助红外线遥感测温仪器，可以对采空区的具体温度进行遥测，以便对温度产生的变化有详细的了解;其三，借助束管监测探头，可以对工作面当中的回风隅角产生的自燃情况进行动态监测;其四，将一氧化碳探头在回风顺槽当中进行设置，可以对回风风流当中存在的一氧化碳体积分数给予相应的监测，实时查看变化情况，以便对向道以及工作面而存在的自燃情况有相应的了解。

3 工作面防火技术探究分析

3.1 应用注氮防灭火技术

该项技术的原理，具体来说便是借助惰性气体N2，在常温状态下，利用该气体与其他物质不会产生反应的原理，将防火以及灭火的目标实现。如果工作面当中有非常大的N2体积分数，那么存在的O2体积分数便会比较小。其中，O2体积分数如果已经不足3%，便可以对煤炭发生的自燃以及复燃现象给予有效抑制[3]。

3.1.1 该工作面后面采空区埋管注氮

针对该采空区进行注氮操作，可以应用的方式为连续注氮，也可以通过遥控装置对间断注氮的方法给予控制，但对于哪种方式进行应用，需要结合相应的注氮流量以及采空区当中存在的气体成分情况进行判定，从而做出科学的调整。埋设管道以及设置N2释放口，需要满足的基础条件和要求包括：其一，注氮管道的埋设工作要顺着进风顺槽外侧开展相应的铺设工作，N2释放口的设计一定不能低于底板，以90度的角度向采空区拐进，平行于工作面，其中孔口不可以向上设置，需要给予相应的保护措施，如利用木垛以及石块;其二，管道通常都会对灯管进行使用，并对三通进行设置。在三通当中，将500mm的花管接出，可以对堵管的情况给予预防;其三，3个释放口需要确保可以同时开展注氮工作，一般第1个释放口当中，要对开切眼的位置给予设置;在第2个释放口当中，在相距切眼30m的距离处进行设置;第3个释放口当中，需要在距离切眼60m的距离处进行设置;第4个释放口需要在距离切眼110m处的距离进行设置，对最后一个释放口进行布置时，第1个释放口需要对氮气注射停止，及时拆除，依次注氮工作。

3.1.2 工作面相邻采空区注氮

针对该项工作的开展，便是常常提到的旁路注氮工作，具体的方式为，相邻于采空区以及工作面当中的顺槽要进行打孔作业，之后将插管放置到已经封闭的采空区当中，实施注氮作业。注氮量的具体把控需要做到：其一，充分惰化之后与采空区靠近，在采空区侧靠近时，构成平行于工作面推进方向的一条惰化带。该项工作可以连续开展，也可以通过间接的方式实施，具体情况要结合存在的气体成分进行方法挑选。

3.2 注浆防灭火技术的应用

3.2.1 随采随灌

在推进工作面的过程中，需要做好采空区注浆工作，结合该回采工作面存在的自燃分布区域范围，进风侧存在的自燃危险区域会更大一些，所以回风巷的标高不能高于进风巷。同时，借助进风巷埋管的方法，开展相应的注浆工作，浆液依靠自身存在的自重可以缓慢向下方的采空区流动，其中埋设的管路深度一般为15m，之后才可以进行注浆作业，这样可避免浆液窜面的问题发生，同时要每日对灌注浆体轮流开展。

3.2.2 采后注浆

工作面回采之后，停采线30m处以及20m处当中的密封墙，需要对其上部开展插管注浆工作，其中在采空区埋入的深度为20m，具体的注浆防火工艺如图1所示。

3.2.3 堵漏风技术

该项技术的应用原理便是将供氧量进行减少，使得松散煤体与O2之间的结合得到减少或者杜绝结合，便起到了灭火的作用。

针对该回采工作面自燃火灾开展的防治措施，为借助泡沫喷涂堵漏风技术。泡沫属于双组分混合物，具体的构成包括：组分树脂2种以及催化剂，混合比例具体为4：1，这样反应之后所构成的固体膨胀泡沫会非常密实，泡沫产生的阻燃性也非常理想，并且可以在破碎媒体裂隙当中有所深入，将破碎煤体给予包裹，使其构成整体，进而使媒体产生的抗压性能有了很大的提升，同时产生的堵漏以及填充效果也非常突出。

在煤巷顶板火灾预防、相邻采空区自燃火灾预防、瓦斯涌出预防、填充堵漏等层面取得的效果非常突出。此外，膨胀泡沫进行填充的操作并不困难，起到的效果理想，属于非常实用、抗压强度较强的一项技术。

4 结束语

总之，对于工作面火灾的有效预测，可通过束管监测以及自燃监控两种手段。其中在对综合防灭火技术给予探究的过程中，利用注氮防灭火，注浆防灭火以及堵漏风技术的有效结合，使得工作面火灾的综合防治起到了突出效果。与普通的防灭火技术相比，三项技术的有效结合对于综合防灭火起到的效果以及作用会更加理想，有益于工作面安全回采工作的高效开展。

参考文献：

[1]赵春红.回采工作面综合防灭火技术的应用研究[J].能源与节能，2019（09）：181-183.

[2]周旺.回采工作面综合防灭火技术应用研究[J].当代化工研究，2019（08）：138-139.

[3]董旗.深部跨大巷超长回采工作面综合防灭火技术研究[J].华北科技学院学报，2019，16（03）：46-50+58.

作者简介：

张继东（1991- ），男，籍贯：内蒙古集宁市前旗，2015年7月1日毕业于太原工业学院，安全工程，学位学士，职称助理工程师。