史泽华

(山西高河能源有限公司，山西 长治 047100)

1 隔爆设施滴灌式自动补水装置提出的背景

近年来，我国煤矿开采技术越来越成熟，实用新型专利也越来越多，促进了煤矿开采向绿色环保高效节能的方向发展，煤矿生产中使用的新技术、新设备及新工艺使得煤矿生产的采掘速度越来越快，所以煤炭产量同期也增长了很多。与此同时，煤矿开采中产生的煤尘，大面积覆盖了采掘工作面。煤尘的大面积覆盖为事故的发生埋下了很大的隐患。一旦发生瓦斯煤尘爆炸，爆炸源会迅速扩展到各个采区，甚至会牵连整个矿井，由单独的爆炸引发多次连续的爆炸，造成不可挽回的损失，因此，必须引起煤矿的高度重视，把灾害控制在源头状态。

我国煤矿控制瓦斯煤尘爆炸的主要手段是使用矿用阻隔爆装置。矿用阻隔爆装置是一种抑爆技术，抑爆技术可分为被动式抑爆和自动式抑爆两大类。这种技术主要是把爆炸控制住并泯灭在萌芽状态，从源头减少灾难性事故的发生。

被动式抑爆技术需要使用抑爆剂，通过爆炸波产生的能量作用于抑爆剂，形成特定区域的抑爆地带，来阻隔随后到达的传播火源或者爆炸。被动式抑爆装置中通常使用隔爆水槽、隔爆水袋、隔爆岩粉棚等。

在煤矿的安全生产中主要使用的是隔爆水槽或者隔爆水袋，隔爆水槽或者水袋因其性价比高，所需费用低且方便使用，所以得到了广泛应用。但是，水储存在水槽或者水袋中容易蒸发或者减少，特别在温度高且风量大的采区情况更是严重，这是隔爆水槽或者隔爆水袋不可避免的缺点，因此，需要经常向隔爆水槽或隔爆水袋中注水，保证隔爆水槽或隔爆水袋的水量符合要求。山西高河能源有限公司井下目前安装永久隔爆水棚180余组，且随着巷道延伸，数量会越来越多，人工加水效率较低。

自动式抑爆技术的发明和应用就变得很有必要，本文提出了隔爆设施滴灌式自动补水装置，在气体和粉尘爆炸聚集量大的危险区域预先安装，隔爆设施滴灌式补水装置最大的优点就是可以不使用任何电器设备，节省用电费用的同时，也避免了用电带来的隐患，自动连续补水装置保障了水槽的水量处于一种动态的平衡状态，性价比很高。

2 隔爆设施滴灌式自动补水装置结构

滴灌式补水装置主要由可调流量滴头(0～6 L/h)、配套管路(D6 mm)、塑料快插接头(D6 mm)、水质过滤器、高压胶管(D13 mm)、三通(D13 mm)、U型销、DN50 mm静压水管(5.0 m)等材料构成。 模型示意见图1。

图1 滴灌式自动补水装置模型示意

3 滴灌式自动补水装置现场应用及技术经济效果

可调滴头调节范围为0～6 L/h，一个水槽容积为60 L，可以在最快10 h内补充完毕水槽内水量。结合员工长期的加水经验，并安排专人对每组隔爆水棚进行定期观察调研，统计每组隔爆水棚的加水周期、频率，大致推算出水槽水量的蒸发散失速度基本在3～10 d，再利用可调滴头对水槽连续补水，可确保水槽内的水量满足要求。

根据我国《煤矿安全规程》的规定，按照巷道断面为20 m2的巷道需要安装60 L水槽或者水袋计算，那么安装一组水槽或者水袋则需要设置136个水槽或水袋。从以往的经验来看，用D13 mm规格的软管向水槽或水袋中加注水，一个水槽或者水袋注满需要3 min，那么一组136个水槽或者水袋的注满则需要7 h左右，一个工人一个班只能完成1组隔爆设施的补水工作，山西高河能源有限公司矿井下风速风量大，平均7 d需要向井下所有水槽中注水一次，每月180余组隔爆水槽加水用工大约800个，工人月工资支出约20万。

制作安装滴灌式自动补水装置需要约10个工，材料成本约3 500元，安装一组需要约5 000元成本，如果170组隔爆水槽全部安装，前期安装共需85万元，后期每天安排4～6名员工负责巡查维护即可，一年工资支出约45万元，工资支出不到原先人工加水工资成本的1/5。节约了成本，带来了很大的经济效益。

4 结 语

隔爆设施滴灌式自动补水装置不使用任何电气设备便可实现水槽自动连续补水，可以在回风大巷内使用，真正实现了水槽的自动连续补水，确保水槽水量的损耗和补充始终处于一种大致的动态平衡状态，另外由于在装置的总进水口加装一个水质过滤器，并且管路全为塑胶管路，安装快速简单，维护方便，且不易生锈、堵孔。

经过在井下实际安装使用，效果良好，减人增效效果显著，适合全矿井隔爆水槽的推广使用。