处理煤矿火灾时如何防止瓦斯爆炸.pdf

科技情报开发与经济SCI-TECH INATION DEVELOPMENT ＆ ECONOMY２００8 年第 １8 卷第 35 期 矿井火灾事故， 在煤矿发生较为频繁， 已成为矿山救护队处理最多 的事故。目前， 高瓦斯矿井在我国范围内分布很广， 在高瓦斯矿井处理火 灾事故时发生瓦斯爆炸，造成救援人员伤亡的事故屡见不鲜， 如何提高 矿山救护队这方面的救灾水平， 防止在处理高瓦斯矿井火灾事故时引发 瓦斯爆炸是急需探讨的课题。 １火灾区域的通风控制 高瓦斯矿井处理火灾事故时，对灾区进行科学合理的通风调度， 对 防止引起瓦斯爆炸起着重要的决定性作用。在火灾处理过程中， 要时刻 密切观测灾区进回风流中的瓦斯含量， 及时动态地掌握灾区瓦斯的变化 情况， 并结合灾前该区域瓦斯涌出量的原始资料， 利用矿井自动气相色 谱仪、 煤矿气体可爆性测定仪等精密分析仪器进行缜密分析， 准确做出 判断， 科学地制定措施。在采取反风、 风流短路等调风措施前， 必须认真 分析瓦斯变化情况， 正确调度风流， 既要达到保障救灾灭火人员的安全， 又要有效地控制火势， 防止灾情扩大。 ２直接灭火 当高瓦斯煤矿井下发生火灾， 由于受到空间的限制， 直接灭火工作 只能在局限的空间内进行， 无法展开大规模的快速灭火行动，再加上风 流中的瓦斯和灾区内的可燃气体随时都有聚集到爆炸浓度的危险， 使得 救援工作难上加难。通过实战经验总结， 在准备采取直接灭火的措施时 应特别注意以下几点 第一， 火灾发生在水平巷道中时， 如果火源的上风 侧有掘进头和废巷， 应保持其原通风状态， 如果不得以要停电停风， 必须 将这些积存瓦斯的巷道严密封堵； 在火源的下风侧有冒顶、 废巷和掘进 头等能够积聚瓦斯的地点时， 这对灭火人员威胁最大， 为防止发生瓦斯 爆炸应尽最大努力采取措施阻止这些区域的瓦斯与火源接触， 将这些区 域的瓦斯封闭后， 再组织人员灭火。第二， 如果火灾发生在进风的上山巷 道中， 该风路的风量会因为火风压的作用而增大， 造成火灾区域风流的 紊乱， 灭火中要密切注意火灾区域风流变化情况， 时时监测火点进回风 侧风流中的瓦斯含量， 当瓦斯浓度超过 ２％， 并继续上升时， 必须将救援 人员撤离工作地点； 火灾发生在进风的下山巷道中， 火风压会造成火灾 区域的风流逆转， 甚至会造成全矿井的风流紊乱。风流逆转经历减风 停风反风的过程。在减风和停风阶段， 因风量剧减， 风流中瓦斯浓度相 对升高， 并因风速减小， 在巷道中形成纵向和横向的局部瓦斯聚集带， 为 瓦斯形成局部聚集创造了条件，这种情况对于高瓦斯矿井是非常危险 的。矿山救护队处理这类火灾时， 在采取行动之前必须对全矿的井巷、 硐 室的通风情况、 瓦斯信息进行认真周详的分析考虑， 然后再确定保证灭 火人员安全的灭火措施。 ３隔绝封闭 在瓦斯矿井， 特别是高瓦斯矿井中， 用隔绝法灭火是一项非常危险的 工作， 在施工过程中， 随着风墙建造的进程， 巷道过风断面越来越小， 火区 供风量也会越来越少， 这必将造成密闭区内瓦斯浓度升高， 就有可能发生 威胁施工人员安全的瓦斯爆炸事故。 隔绝火区时建筑密闭墙一般有 3 种方 式 首先封闭进风巷道； 进风巷道和回风巷道同时封闭； 首先封闭回风巷 道。不同的封闭顺序导致火区内巷道绝对气压的不同情况， 见图 １。 （１ ） 首先封闭进风巷道中的风墙， 可迅速减少火区流向回风侧的烟 流量， 使火势减弱。实践证明， 火区进风侧封闭后十几小时， 回风侧烟雾 减少 ７０％， 温度下降 ５０％， 瓦斯浓度也有明显下降， 但进风侧首先构筑密 闭墙将导致火区内风流压力急剧降低。 如图 １A 线所示， A 线开始急剧下 降系因进风密闭墙风阻所致。火区内大气压力降低， 与回风端负压值相 近， 造成火区内瓦斯涌出量增大。特别是可能从通往采空区及高瓦斯积 存区的旧巷或煤壁裂隙中 “抽吸” 大量瓦斯， 并因进风侧封闭隔断机械风 压的影响， 使自然风压起主要作用， 引起风流紊乱流动， 促使涌入火区的 瓦斯与风流充分混合并带入着火带， 引起瓦斯爆炸。 （２ ） 进风巷道和回风巷道同时封闭， 如图 １C 线所示， 在密闭墙最终 封闭前可保持火区通风， 密闭墙在构筑过程中火区内压力平稳， 火区内 瓦斯不易达到爆炸危险程度。但其间要注意两点 第一， 在构筑进回风侧 的密闭墙时， 工程进度要尽量保持一致， 在密闭墙中要欲留有面积同等 的通风孔 （回风侧的通风孔必须大于或等于进风侧的通风孔， 通风孔面 积的大小根据现场具体情况确定 ） 。第二， 密闭墙主体构筑完毕封闭通风 孔时， 要提前做好人力、 物力的准备， 统一指挥， 密切配合， 必须以最快的 速度最短的时间同时封堵。 （３ ） 首先封闭回风巷道， 如图示中 B 线所示， 火区内气体压力增高， 可有效减小火区内瓦斯涌出量， 同时对相连采空区或高瓦斯积存区内的 瓦斯也有一定的抑制作用， 并且， 首先封闭回风巷道可使火区燃烧生成 CO２等惰性气体反转流回火区， 使火区空气惰化， 也有助于灭火。 但是， 采 用这种方法也有很大的危险性， 原因是在回风侧密闭墙逐渐封闭的阻隔 作用下， 火区巷道内瓦斯浓度上升速度很快， 可能早于燃烧产生的惰性 气体流入火源而引起爆炸。 在上述 3 种火区密闭方法的实施过程中应注意 第一， 当遇到多头 巷道需要封闭的情况时， 应据现场情况先封闭困难大的风路及分支风路 （风量小的风路 ） ， 然后再封闭主要风道 （风量大的风路 ） 。第二， 密闭墙施 工过程中火灾区域的通风系统保持不变， 并且配合施工利用惰气发生装 文章编号 １００５－６０３３ （２００８ ） ３５－0202-02收稿日期 ２００８－１0－０３ 处理煤矿火灾时如何防止瓦斯爆炸 赵月月 （西山焦煤集团有限公司矿山救护大队， 山西太原， ０３００５３ ） 摘要 从火灾区域通风控制、 直接灭火和隔绝灭火方面论述了矿山救护队处理高瓦 斯矿井火灾事故时如何防止瓦斯爆炸。 关键词 高瓦斯矿井;瓦斯爆炸;火区封闭 中图分类号 TD75文献标识码 A 图 1火区封闭期间相关压力坡度示意图 压力 火区由进风至回风的位置变化 A封闭进风巷道；B封闭回风巷道；C进、回风巷同时 封闭；D标示未封闭时压力坡度线 A B D C P X 202 科技情报开发与经济SCI-TECH INATION DEVELOPMENT ＆ ECONOMY２００8 年第 １8 卷第 35 期 置向火区内发送惰气惰化火区， 必要时为了稀释带走火区内瓦斯和爆炸 性气体也可采取加大火灾区域风量的措施。第三， 在整个构筑密闭墙的 过程中必须要有专人负责监测瓦斯， 当瓦斯浓度超过 ２％时， 立即将人员 全部撤至安全地点。 ４结语 矿山救护队处理煤矿火灾事故是所有抢险任务中技术要求最高、 危 险性最大的一项工作， 尤其是处理高瓦斯矿井火灾事故， 必须引起高度 重视， 灭火措施的决断要慎之又慎。矿山救护应努力提高煤矿火灾治理 的科技水平， 保障人民生命安全与国家财产免遭重大损失。 参考文献 ［１］ 张国枢.通风安全学 ［M］ .徐州中国矿业大学出版社， ２０００. ［２］ 赵以蕙.矿井通风与空气调节 ［M］ .徐州中国矿业大学出版社， １９９０. ［３］ 王德明.矿井火灾救灾决策支持系统的研制 ［D］ .徐州中国矿业大 学， １９９３. ［４］ 周心权， 吴兵.矿井火灾救灾理论与实践 ［M］ .徐州煤炭工业出版 社， １９９６. ［５］ 王志坚.矿山救护规程解读 ［M］ .徐州中国矿业大学出版社， ２００８. ［６］ 方裕璋.应急救援与抢险救灾 ［M］ .徐州中国矿业大学出版社， ２００５. （责任编辑 张红 ） ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ ─ 第一作者简介 赵月月， 男， １９７６ 年 １ 月生， ２００８ 年毕业于中国矿业 大学， 助理工程师， 西山焦煤集团有限公司矿山救护大队， 山西省太原 市， ０３００５３. How to Prevent the Gas Explosion while Treating the Fire Hazard in Coal Mine ZHAO Yue-yue ABSTRACT This paper expounds how to prevent the gas explosion while treating the fire hazard in coal mine from aspects of the ventilation control in fire area， direct fire extinguishing and fire extinguishing through isolating. KEY WORDS high gas mine; gas explosion; fire area sealing １坪上应急引水工程概况 山西省坪上应急引水工程位于山西省忻州市的五台县、定襄县、 忻 府区和原平市境内， 其引水点以坪上泉域的泉水为水源， 水源地位于五 台县境内的滹沱河干流及其支流清水河上， 距定襄县城约 ４０ km， 距忻府 区约 ６０ km。 滹沱河属海河流域主要水系之一的子牙河上游， 总流域面积 ２５ １６８ km２。 本工程分为水源工程和供水工程两大部分， 其中水源工程主要建筑 物包括水源地取水建筑物、 引水管道、 管道附属建筑物、 加压泵站、 引水 隧洞等； 供水工程主要建筑物包括供水管道、 加压泵站、 调压池、 管道附 属建筑物以及各供水点调节池等。 供水工程总体布局为 以位于忻、 定盆地北部丘陵区的季庄分水枢 纽为中心将供水管线分为三段， 其中甲子湾季庄加压泵站段为供水干 线， 季庄调压池以后按供水区位置分为季庄原平供水支线和季庄忻 府区供水支线。供水干线和支线全部采用有压重力流方式输水。 ２管材的种类及比较 供水工程管线全长 ９６.３９ km， 其中 ６３.５ km 布置于忻定盆地中， 地势 平坦， 管线沿途绝大多数地段为农田， 地形地质条件较好。 其余管道布置 于甲子湾瑶池段滹沱河两岸， 沿线地形条件复杂， 多为山边或河滩， 对 管道安全防护要求较高。 供水工程管线管道工作特点供水干线最大输水流量为 ２.２９ m３/s， 甲子湾瑶池段管道最大工作压力为 ０.８ MPa～１.０ MPa，其余部分管道 的最大工作压力为 ０.５ MPa～０.６ MPa；季庄忻府区供水支线管道输水 流量为 １.３３ m３/s， 最大工作压力为 ０.２ MPa～０.５ MPa； 季庄原平供水支 线管道输水流量为 ０.９６ m３/s， 最大工作压力为 ０.２ MPa～０.３ MPa。 根据本工程供水管线沿线地形地质条件、 输水方式以及管道最大工 作压力等情况， 并结合目前国内供水管道管材使用情况的调查， 考虑输 水管材发展趋势， 重点针对玻璃钢管 （RPMP ） 、 球墨铸铁管 （DIP ） 和预应 力钢筒混凝土管 （PCCP ） 进行了管材比选。 ２.１玻璃纤维增强热固树脂夹砂管 （玻璃钢管 ） 玻璃纤维增强热固性树脂夹砂管 （RPMP ） 俗称玻璃钢管。其工艺有 两种方法 离心浇注成型法 （Hobas 法 ） 和纤维缠绕法 （Veroc 法 ） 。玻璃钢 管水头损失计算的内壁粗糙系数设计时现一般取 η＝０.００９。管道承水压 能力一般在 １.６ MPa 以下， 管径在 ３００ mm～３ ０００ mm 之间。玻璃钢管有 以下特点 玻璃钢管重量轻， 抗腐蚀， 不结垢； 该种管道糙率较小， 输送流 体的压力损失小， 同等管径情况下可提高输送能力 ２０％以上； 玻璃钢管 的连接可采用承插式或法兰式， 现场安装很方便； 该管材抗腐蚀能力较 强， 可根据埋设环境选用不同种类的玻璃钢管； 但玻璃钢管由于管壁较 薄， 对基础与回填要求较高。 ２.２球墨铸铁管 球墨铸铁管是一种铁、 碳、 硅的合金， 其中碳以球状游离状态存在， 具有铁的本质， 钢的性能， 使用离心法铸造的球墨铸铁管， 管径在 １００ mm～ 文章编号 １００５－６０３３ （２００８ ） ３５－0203-02收稿日期 ２００８－１0－０４ 坪上应急引水工程管材的选择 韩明华 （水利部山西水利水电勘测设计研究院， 山西太原， ０３００２４ ） 摘要 结合坪上应急引水工程的具体情况， 分析了各种管材的优缺点， 选定了供水线 路需用的管材。 关键词 应急引水工程； 输水管材； PCCP 管； 玻璃钢管 中图分类号 TV672.2文献标识码 A 203