煤矿综采工作面均压通风防灭火技术分析

摘要：随着社会经济的发展，煤矿已经成为推动工业等多个领域发展的基础。当前机械化采煤工艺、机械化采煤设备极大提升了采煤效率。在此过程中煤矿综采工作面的通风隐患与火灾隐患也逐渐显现出来。为提升煤矿综采工作的安全性，必须做好通风处理与防灭火处理。基于此，本文结合具体煤矿综采工作面情况，分析了煤矿综采工作面的通风与火灾隐患，其次探讨了在煤矿综采工作面应用均压通风防灭火技术的要点，最后围绕如何在煤矿综采工作面中有效应用均压通风防灭火技术提出了几点实践措施。

关键词：煤矿；综采工作面；均压通风防灭火技术

引言

均压通风防灭火技术是一种通风调节控制技术，能够借助工作面压力差的调整与控制，做好煤矿综采工作面的进风巷回风巷气流的管理，不仅能够对采空区煤层的空气质量进行有效管理，也能防止综采工作面发生自燃现象，有效提升煤矿综采工作面的工作安全性，实现矿井瓦斯防治与防火管理。当前煤矿综采工作面出现火灾的主要原因是综采工作面出现煤层自燃或外部热源。将均压通风防灭火技术应用于煤矿综采工作面能够减少进风口向的风压差，进而隔离氧气的供应，实现综采工作面易燃气体的控制。

一、煤矿综采工作面通风与火灾隐患分析

（一）热源分析

当前煤矿发生矿山火灾主要有两种原因，一种是易燃易氧化煤炭在堆积过程中产生的火焰，另一种是外在火源进入到矿井中引发的火灾。当前矿井火灾发生初期，火情传播速度较慢，出火点位置较为隐秘，使得矿井火灾发生难以被有效检测。为提升煤矿矿井安全生产，应用均压通风防灭火技术能够在控制工作面进回风巷气流状况实现综采工作面的气压控制，避免一氧化碳、甲烷等易燃气体在工作面停留，提升综采工作面的安全性。

（二）环境与设备分析

由于煤矿地质较为复杂，在采矿时往往需要大量人力。随着煤矿开采深度不断增加，煤矿出现安全问题概率也在迅速提升。当前矿井通风设计直接影响着安全生产效率。若煤矿通风设计不合理，往往会导致通风能力较差，使有害气体聚集，进而出现中毒或火灾等问题。除此之外，煤矿采矿设备的清理与维护工作也直接影响着综采平台的通风能力。通过定期维护通风系统，能够避免瓦斯等气体大量聚集，实现综采工作面的环境安全[1]。

二、煤矿综采工作面均压通风防灭火应用要点探析

（一）升压通风防灭火方式

升压通风防灭火方式的应用条件是综采工作面漏风点的风压高于工作面的风压，这就需要提升综采工作面的压力强度。当前应用升压通风防灭火措施时，主要是通过调节回风巷风门，提升风阻。在进风巷安装通风机，改变风阻，使综采工作面风量不变的情况下，提升工作面的风压。比如在进风巷安装局部通风机，通过降低通风机的风量，将漏风点的风压与工作面风压平衡，有效达到升压的目的。在实际煤矿综采工作面落实升压通风防灭火措施时，需要根據不变风压和风量、增加风量增加风压与减少风量升风压等不同的情况，确定局部通风机的工作状态。

（二）降压通风防灭火方式

降压通风防灭火方式的应用条件是需要降低工作面风压，使工作面风压与漏风点风压达成平衡。在实际应用降压通风防灭火方式时，一般有以下几种情形。一种是保持工作面风压不变的情况下，通过改变风量的方式，使漏风点风压与工作面风压相同。另一种是通过增加工作面风量的方式，降低工作面风压。第三种是通过减少回风巷或进风巷风量的手段，降低工作面的风压。比如在煤矿综采工作面应用降压通风防灭火方式时，可以通过调节进风巷的风门，增加风量，在提升风阻的过程中降低工作面的风压。又或者通过将局部通风机安置于回风巷道中，减少回风巷道的风阻，以此降低工作面的风压。

三、均压通风防灭火在煤矿综采工作面中的实践策略

（一）明确技术方案

应用均压通风防灭火技术时需要结合煤矿综采工作面的情况，制定技术应用方案，明确通风设施设备的设置点位与配风量，以此有效保障均压通风防灭火技术的应用效果。

1.将局部通风机设备放置于综采工作面，并使用风筒与风门连接在工作面上，通风机要保持高运转状态。一般来说综采工作面的配风量应超过700m3/min，局部通风机的最大吸风量达到900m3/min。在应用局部通风机设备时，需要将自动切换装置、双电源装置、双风机装置等与通风机配套使用，实现功率与风量的稳定性。在材料巷与运输巷道分别设计三道风门与两道调节风门。根据工作面风流方向。设置相反的风门开启方向。同时将调节风窗设置于运输巷道的风门上，实现风量调节。

2.将水柱计置放于综采工作面的运输巷回风帘巷风窗上，将综采工作面的风量进行实时测量，由测量人员读取水柱计数据，获得综采工作台测风结果，以此实施调整通风机的工作效率，确保综采工作面的风量处于稳定状态。在对通风机进行运转操作时，应有机电区通风工作人员做好防爆性能检验，以此保障通风机等机械设备的安全性能[2]。

3.落实防灭火技术。均压通风防灭火技术的应用就是解决综采工作面、采空区联通出现的漏风问题。通过调整空气压力，避免出现煤炭自燃或外部因素导致的煤炭燃烧。在煤矿综采区由于火灾发生初期，火焰传播速度较慢，起火地点隐秘。这就导致在发现火灾时容易出现火情难以控制的问题。在此背景下，保障煤矿安全生产就要应用通风机，将空气隔绝，应用注浆灭火技术、注氮灭火技术以及胶体灭火技术实现火情的控制。

（二）提升通风设施质量

在煤矿综采平台应用均压通风防灭火技术时，需要应用多种通风设施，包括通风机、风门墙、调节风窗等装置。为提升均压通风防灭火技术的应用质量，确保通风装置的使用性能与安全性能，满足煤矿综采平台的要求，以此确保煤矿采矿的安全生产。

1.控制均压通风设施的安装质量。不同煤矿的综采工作面有着不同的环境，因此在设计均压通风设施安装方案时，应从综采工作面的环境特征出发，明确局部通风机、风门墙等使用规格与要求。在安装局部通风机时，确定设备的规格功率是否满足煤矿综采工作面的通风要求。一般来说在安装局部通风机设备时，需要由机电区与防爆专业人员针对局部通风机的安全性能、使用性能进行检验，确保设备符合煤矿综采工作面的使用标准与使用要求，才能进行下井作业。在安装局部通风机时要确定通风机的安装位置，一般选用材联巷位置，并确保该位置与回风口的距离要大于10m，同时保障局部通风机安装环境的清洁。在完成局部通风机的安装工作后，需要对安装环境进行瓦斯检查，通过确定局部通风机与安装位置附近的风流量与瓦斯浓度。若风流瓦斯浓度低于0.5%时，则可以开展局部通风机的启动试验[3]。

2.安装风门墙时应确保墙体与地面保持垂直状态。在修建砖质封门墙时应做好支护作业，且其底部煤岩具备较高坚实性。若在修建过程中出现浮煤等问题，则需要做好起底工作。一般来说在修建风门墙时要确保裙边超过0.1m，确保施工现场无杂物、无积水、无淤泥、无瓦斯集聚。首先确定风门墙修建位置，并使用掏槽处理的方式确定风门墙安装位置，挖槽深度一般需要超过03m，挖槽宽度应大于风门墙的厚度，在制作风门墙的修建砂浆等原材料时，要按照1∶3的混合比例，自下而上进行砂浆涂抹作业。在涂抹过程中要确保风门墙墙面的平整性。其次，在完成风门墙修建后，若两道风门墙之间的行人巷道距离较长，则需要安装调节风窗。一般来说，在行人巷道长度大于20m时，需要在封门墙上方设置调节风窗，以此提升均压通风防灭火技术的应用效果。

（三）灌浆与注氮灭火措施

在煤矿综采工作面应用灭火措施能够及时控制火情，尤其是在煤矿综采工作面应用均压通风防灭火技术时也要注意灭火措施的有效应用，以此保障煤矿安全生产。

1.重视黄泥灌浆防灭火措施的应用黄泥灌浆防灭火措施是通过埋入矿用无缝钢管，将泥浆注入煤矿的采空区，以此达到控制火情的目的。在应用黄泥灌浆防灭火措施时，一般是在采空区每隔30m的位置埋入钢管，一般来说埋入三根即可。第一根钢管出口与煤矿综采工作面齐平，第二根钢管出口与第一根钢管出口距离相等，第三根钢管出口与第二根钢管出口距离保持在30m。同时在三根钢管出口的前端使用两米花管，以此确保灌浆工作的有效性。三根钢管依次埋入采空区后，需要将其后端与灌浆管相连接，实现黄泥灌浆的灭火措施应用[4]。

2.应用注氮防灭火措施。由于氮气的化学性质并不活泼，这就有利于煤矿的灭火工作。在应用注氮防灭火措施与均压通风防灭火技术时，需要将注氮设备放置于煤矿综采工作面的进风顺槽内，并安装压力表、流量表与氮气阀门。将注氮管埋入采空区后，需要确保采空区的氮气浓度高于97%，若低于规定浓度，则需要进行注氮处理。同时在注氮过程中，为避免出现氮气泄漏或氧气含量较低的情况，需要实时验算注入的氮气量，以此确保煤矿采空区的氧气浓度小于10%，综采工作面的回风流氧气浓度大于19%。

3.应用阻化剂防灭火技术。阻化剂的应用能够有效控制氧气含量，进而达到控制火情的目的。在煤矿综采工作面的列车上安装阻化泵，实现综采工作面高压胶管与雾化器的连接。在设备移动过程中，将阻化剂向采空区进行喷洒，使雾气能够落入到煤炭的表面上，实现煤炭与氧气隔绝，防止煤炭出现自燃现象[5]。

（四）明确综采各阶段监管措施

煤矿综采工作平台不仅要在采矿工作开展中完善均压通风防灭火技术的应用，也要在工作面停产期间做好均压通风防灭火技术措施。在停产期间需要将浮煤、片帮煤清理出综采工作面，并将岩粉撒在机头、机尾，减少采空区出现漏风现象。同时在停产期间需要将均压通风机的工作功率降至单级，以此降低综采工作面的风量，确保综采工作量的氧气浓度满足要求。为进一步提升停产期间综采工作面的安全性，可以对采空区灌注黄泥浆，使采空区的煤矿活跃性降低。综采工作面需要恢复生产时，需要将通风机的工作功率开至双极。同时针对综采工作面以及进风口的气体浓度进行检查。通过检查氧气浓度、一氧化碳浓度、甲烷浓度等，确保工作面的生产环境满足生产要求[6]。

除此之外，通过完善瓦斯监测监控措施，能够有效避免综采工作面与矿井出现爆炸或火灾等安全生产问题。在煤矿综采工作面中设置氧气检测传感器与一氧化碳检测传感器，并将通风机、风门等装置进行联动。针对综采工作面的气压情况进行实时检测，若综采工作面的均压系统失效后能够及时发出报警信息，使工作人员能够及时采取措施并做好撤离工作。在综采工作面回风隅角处设置氧气传感器、甲烷传感器、一氧化碳传感器能够为通风队的日常维护工作提供方便，也能实时检查综采工作面的有害气体，实现安全生产[7]。

结论

综上所述，为提升采集煤矿的效率与安全性，在煤矿综采工作面要加强对火灾发生与火灾隐患的有效控制。将均压通风防灭火技术应用于煤矿综采工作面中能够针对进风巷、回风巷的气压进行实时控制，避免出现漏风导致矿井自燃的现象。在应用均压通风防灭火技术时，结合综采工作面的情况，确定均压通风技术应用方案。通过提升通风设施的应用效率，应用灭火措施，并结合综采工作的各个阶段，完善通风与防灭火的监管措施，实现火灾预防与火灾控制，保障煤矿安全生产[8]。

参考文献

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[2]康哲.通风防灭火技术在煤矿中的应用研究[J].数码-移动生活，2020（10）：70.

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[4]刘岩，周振伟.均压防灭火技术在煤矿的实践与应用探讨[J].环球市场，2021（21）：356.

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[6]刘欢.煤矿综采工作面均压通风防灭火技术分析[J].内蒙古煤炭经济，2021（10）：122-123.

[7]宋彩军.煤矿综采工作面均压通风防灭火技术分析[J].当代化工研究，2021（08）：54-55.

[8]高伟，翟辉，刘少军等.张家峁煤矿综采工作面均压通风防灭火技术[J].陕西煤炭，2020，39（05）：145-148.

作者简介：赵敏（1986- ），女，汉族，山西太原人，本科，工程師，研究方向：煤矿安全。