探究煤矿防灭火治理技术的综合运用

刘朝录

摘 要：本文主要以探究煤矿防灭火治理技术的综合运用为重点阐述，结合当下煤层自燃发火原因及情况介绍和煤矿防灭火治理技术的综合运用为主要依据，从煤层自燃发火原因、建立灌浆及泵注系统、设置LFM轻型充填材料、注入KA胶体、注入水、灰措施、装置超前注阻化剂、防火综合治理预防煤层发火这几方面进行深入探索与研究，其目的在于加强煤矿防灭火治理技术综合运用的运作效率。

关键词：矿井火灾；煤炭自燃；火灾预防及处理方法

引言：对于煤层已经开采了数年，必然会对煤区造成一定影响，在开采地区发生的火灾情况无法确定，特别是对于开多年后残留的煤体长时间承受外界压力，导致煤体之间不够吻合，容易出现松动现象。由于煤体之间存在很多雨后水源，松动后的煤体存储不住水体，水位下降与地面缝隙形成一体，导致矿井中出现漏风状态，为自然火灾提供了有利条件。在煤炭矿井中经常有火灾发生，随着采煤的不断进行和发展过程中，针对煤炭矿井火灾，笔者制定出一套能防灭火治理技术，具体如下：

1. 煤层自燃发火原因及情况介绍

当前，煤区自燃着火来源于两个主要火区，分别是煤层隔离开采空区和地面发火区。正在开采的煤层之间不存在火区，不过在其中也发现了易燃高温点，前几年，在隔离开采空区的煤层范围内发生了严重自燃火灾，在空中出现明显火广及火苗现象，通过消防员及工作人员及时采取工作密闭阻隔、火层灌浆、扑水覆盖着火点等措施实施后，逐渐将自燃火灾消灭。而地面自燃火是由于其他煤层表面火源扩散引发的，消防灭火员应用地面阻隔切断火源阻止火势蔓延。

1.1煤层自燃发火原因

很对开采煤层进行时会运用仓房式开采方式，导致开采的煤炭源料回收程度低，残留在采空区的煤炭过多，煤自身具有一定自燃特性并且由于开采松动堆积在一起，便容易产生自燃现象。而且在煤矿周围具有良好的通风情况， 不断输出氧气和通风状态下，为煤自燃提供了有利条件，这对火区具有一定的影响。而且现在大多数山体由于常年开采煤层导致山中裂缝严重，源源不断像煤层采空区提供通风[1]。经过对煤层自燃发火的研究后得出结论，很多发生自燃发火的煤矿属于不容易引起火灾的煤矿，而且正在开采的很对二层煤也属于不容易自燃的煤层。但是由于在开采工作进行时经常发现其中的高温点，在高温点附近经常会涌出大量一氧化碳气体，而且浓度较高，加上煤层开采造成的山体松动， 有良好通风供氧情况，使得煤层自燃情况发生，影响煤层开采，对开采煤层的工人生命不利。因此要尽快找到相应措施进行挽救。

2. 煤矿防灭火治理技术的综合运用

2.1创建良好防灭火系统

2.1.1建立灌浆及泵注系统

由于煤层发火原因，我国制定相应措施进行预防和灭火工作，在地面要建立良好系统的灌浆系统，在地下建立完善泵注系统。当煤层发火时，利用建立的两种防火治理技术进行快速灭火。在开采煤层地面通风区配置相应水下管路，将其连接至开采工作中层，当煤层出现高温点时运用水管对其进行灭火。同时在开采煤层地面通风区配备煤块注阻化剂装置，对开采地面煤层煤块进行注阻化剂防止发火处理。

2.1.2设置LFM轻型充填材料

在对煤层实施开采前期对挖掘高顶和空顶容易发火高温点投放LFM轻型充填材料，将每层存在的裂缝堵严，建立良好的防火墙装置[2]。LFM轻型充填材料在煤层高顶和空顶防火有一定的作用，能合理的堵住通风口，阻隔氧气进入，防止发火情况发生。LFM轻型材料遇见水后会迅速变成泡沫，然后不断变大膨胀，具有一定的防火性质，对煤矿防火治理有积极作用。

2.1.3注入KA胶体

煤层开采工作人员要认识到对煤层多次开采内碎煤、散煤的防火治理，对煤层松散碎煤及出现的媒体裂缝注入KA胶体材料防止发火发生，KA胶体自身具有很强的降温、阻隔、凝结水等特点[3]。将KA胶体注入煤层裂缝中，能有效的阻隔媒体之间的缝隙，防止煤层间由于通风供氧形成发火状态，可以凝结大部分水分，大面积的降低煤层温度，阻止火源和气体的移动和扩散，实现煤矿防火治理。

2.1.4注入水、灰措施

对煤层开采地面碎煤、散煤中注入水、灰进行有效降温处理，在煤层开采地面每间隔几米就设置一个注水洞，注水洞要延伸到煤层顶板地方，然后向注水洞中注入大量水和灰，顶层采用水泥混合物覆盖，使注水洞具有良好的抗压度[4]。对于煤层内注水洞中需注入的水量和灰量要结合该煤矿的实际情况进行分析，同时对煤层散煤和碎煤注入大量水和灰措施，这项工作是防灭火治理的综合处理方法，也是保护煤矿中人员安全的关键。

2.1.5装置超前注阻化剂

开采煤层表面要进行开孔，在五米之内就要开两个孔，一个孔开到整体煤层的顶部挡板处，另一个孔开到煤层的中部挡板处。要勘测多次开采的煤层区存在的发火隐患，检测在开孔内的一氧化碳气体含量，对其进行科学检测和分析，采取有效合理的措施防止煤层发火发生[5]。在多次开采的煤层开孔中注入注阻化剂，在煤层采空区中注入大量的灰，高温区内注入胶体材料，防止发火情况的发生。

2.2防火综合治理预防煤层发火

通过一系列的防火装置和措施，很多开采煤层的煤矿的自燃发火现象大幅度减少，火区情况得到相应控制，开采区高温点在逐步减少，通风供氧的缝隙逐渐被堵住，为煤层开采提供了一定的安全保障。很多地方应用的防火材料发挥了一定作用，对煤矿的防灭火治理起到了关键性意义。煤层防火是比较艰巨的任务，利用一项防火措施和处理并不能发挥太大作用，要将多种防火材料结合使用，能在煤矿防止自燃火中起到很多成效[6]。第一步我们要应用检测技术对煤层的开采区域对温度、一氧化碳、烟雾等进行全方位、多层次检测，将检测结果准确无误的传输给安置的传感器，当其中存在超标或者能引起火灾的浓度和热量时，传感器会自动报警，能及时发现在煤层中出现发火现象[7]。在开采煤层的采空区内安装检测系统，对开孔区域进行检测，及时对检测信息和数据进行有效分析，对高温点附近和容易发火区域进行多次数据分析检测，经过对检测数据分析后，可以看出当前该煤层区是否会发生自燃发火现象，对有动向发生火灾的地区及时采取防火措施，防止自然发火在煤层中发生，保证煤矿中煤的生产及旷工的安全。

3.结束语

在开采煤层中自燃发火现象经常发生，是影响煤矿的安全隐患之一，预防火灾发生是开采煤层重要工作，要及时采取有效的防灭火治理技术的综合运用，增强旷工及工作人员的防火意识。将煤层开采工作的安全作为工作重点，制定一系列的防火措施及方案，对煤层高温点及媒体松动区装置有效的防火设备，全面防止煤矿自燃火灾发生，使煤矿火灾现象逐渐减少，旷工完全得到保障。

参考文献：

[1]吴洪峰， 王英明， 孙书林. 和协煤矿14030采煤工作面防灭火治理技术[J]. 煤炭技术， 2009， 28（10）：72-73.

[2]周丹， 李志丹. 乌兰煤矿综放工作面综合防灭火治理技术[J]. 矿业安全与环保， 2010， 37（s1）：18-20.

[3]王滨， 周连春， 刘文郁. 综合防灭火技术在老石旦煤矿的实践与应用[J]. 西部探矿工程， 2016， 35（8）：176-178.

[4]蒙文军. 综合防灭火技术在矿井的应用实践[J]. 陕西煤炭， 2016， 35（1）：78-81.

[6]刘宪明， 陈士军. 煤矿综合防灭火技术的研讨[J]. 煤礦现代化， 2011（S1）：120-121.

[7]黄朝喜. 综合防灭火技术在州景煤矿的应用[J]. 沿海企业与科技， 2010（9）：57-58.