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试论气室均压技术在矿井防火中的应用

2018-01-30

世界有色金属 2018年11期
关键词:气室调压漏风

甘 建

(枣庄矿业(集团)有限责任公司,山东 枣庄 277000)

随着社会的不断发展,企业也在不断的扩大,安全问题一直是企业必须重视的问题,矿井火灾是其中的主要灾害,频繁发生,不仅对生产的顺利进行以及企业的经济效益造成影响,同时直接危害工作人员的生命安全。因此,企业必须重视矿井的防火,对矿井火灾原因进行全面的分析并找到相应的解决措施来对矿井火灾进行有效的防治。目前,气室均压技术是国内对于矿井火灾防治的主要措施,由于其效果较好并且成本较低,因此在企业中被广泛应用。

1 自燃的条件

通常情况下,在自燃的过程中要经历三个时期,分别为潜伏期、自热期以及燃烧期。导致自燃的主要条件包括以下三种,第一种条件是漏风供氧条件,当漏风的风速很大时,热交换条件则会发生一定的改变,此时氧化生成的热量容易随风而走,从而不易发生自燃;一般情况下,自燃是在有风流动并且风速不大的条件下产生的。第二种条件是蓄热条件,如果在开采过程中的蓄热条件较好,那么就极易产生热量的积聚,热量积聚到一定条件时,则很有可能引发自燃。第三种条件则是在采空区遗留的大量资源,在矿产开采过程中,开采过后的采空区通常情况下依旧会残留部分矿产,如果没有及时对其进行处理的话,也加大了矿井火灾的发生率。

2 防治矿井中发生自燃的主要措施

2.1 常用技术

目前,我国对于矿井火灾的防治技术逐渐完善,并且逐渐摸索出有效的防治措施。通常情况下,在开采过程中,对于开采之后的采空区会才用灌注凝胶的方法尽心火灾的预防,在小柱打眼压注凝胶或者水泥浆进行预防以及利用通风设施具体位置的有效调节对均压通风提供保障等。对于灌注凝胶的相关方法来说,其预防效果相对较好,并且易于操作,但是在此过程中会消耗大量的注浆材料,使得企业的生产成本增加,对经济效益造成一定的影响。与此同时,注浆的过程已发生崩管或堵管的情况,对于施工人员的人身安全具有一定的威胁[1]。

2.2 均压防火及灭火技术

均压防火及灭火技术的应用主要是对矿井的通风设施进行有效的调节,使得矿井下的风能够从均压的区域吹进,从而使的回风两端的压力差降低,对矿井火灾起到良好的防治。均压防灭火技术使用效果较好,并且应用成本较低,但是,在具体的使用过程中,部分企业的矿井会受到局部通风系统的制约,因此,对于通风设施的调节难以实现,这种情况下使得均压防灭火技术的应用存在一定的困难,难以被广泛的应用于矿井防火之中。

2.3 调压气室均压技术

调压其实均压技术在实际应用过程中主要是通过在防火区域的永久密闭墙外侧增加一道辅助密闭墙,两道墙之间则可以构成调压气室。在调压气室中通过连通管对其中的压力进行控制,进而可以有效的减少区域进回风侧的风压差,对自燃起到有效的防控。

3 气室均压技术的应用

3.1 均压技术的含义

均压技术主要是通过对漏风通道进出口两端的风压进行有效的均衡总而对漏风量起到控制作用的技术措施。在自燃的条件中,漏风供氧条件是引起自燃的重点,有效的减少漏风即可以实现矿井的防火。目前,均压技术的使用主要包括两种,第一种是开区均压技术,第二种是闭区均压技术[2]。

(1)开区均压。开区均压技术主要是通过在生产工作面上进行均压系统的建立,从而减少向后部的采空区漏风,对自燃起到有效的抑制作用,并且可以防止一氧化碳等有害气体聚集过多向工作面涌出,确保工作面安全有效的进行回采。开区均压实现的关键则是必须要针对不同形式的漏风,对漏风范围、漏风通道以及改变其端点压差进行检查明确。

(2)闭区均压。闭区均压技术主要包括闭区均压防火以及闭区均压灭火。闭区均压防火通常是指在可能发生矿井火灾并已经对其封闭的区域内所采用的均压措施进行火灾的预防;闭区均压灭火则主要是指对因火灾而封闭的区域采取均压措施可以加快对于火灾区域的灭火。

3.2 气室均压技术的应用分析

通常情况下,矿井采空区的进风侧处于矿井通风系统的正压侧,回风侧则处于通风系统的负压侧,条带面采空区的进风侧以及回风侧都位于矿井通风系统的正压侧。将采空区中联络巷的风门关闭则可以实现采空区的均压,然而在条带面的采空区却无法实现均压;将采空区的联络巷风门打开时,条带面的采空区则实现了均压,但此时采空区则不能实现均压。由于集中上部通风系统会有一定的制约作用,因此,其他通风设施的位置无法有效调节,此时实现采空区与条带面的均压则需要运用气室均压技术。

(1)连通管均压。连通管均压主要是通过在易发生自燃的封闭区回风侧密闭墙之外,再加固一道密闭墙,之后穿过外部的密闭墙进行管路的安设,直通地面。对于管路的出口一定要安装调节阀门,使其阻力等于进风区段的阻力,进而使得进回风两端的压能相等,漏风情况消失。

(2)调压风机与调节风门联合均压。在风机启动以后,根据具体的需要对窗口的大小进行调节,从而使之前防火墙内外的压差得以消除,有效的阻止漏风情况的发生。对于防火墙内外压力的均衡进行监测时,可以通过在调节风门外安装U型水柱计。调压风机与调节风门联合均压的技术在已经封闭的火区进行使用时,一定要综合考虑,不到万不得已时尽量选择更好的办法,对于此技术在防火上的应用必须谨慎。调压风机与调节风门联合均压技术在使用过程中,由于风机需要长期运行,因此会消耗大量的电能,从经济成本上来考虑也并不合适,与此同时,一旦风机出现故障停止运行,均压作用则随之消失,能以发挥防火的作用。

4 结语

在企业的生产运行中,矿井火灾时有发生,对于矿井防火技术的探索一直受到企业的重视。在当前的矿井火灾防治中,多种技术都可以起到一定的矿井防火作用,然而综合使用效果以及经济效益而言,多数技术在实际生产过程中并不实用,气室均压技术是相对来说比较有效的防治技术,通过气室均压技术的有效应用可以起到良好的矿井防火作用,从而保证企业的生产质量及安全,提高经济效益,促进企业的快速发展。

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