矿井火灾灾变通风理论在远距离封闭灭火中的应用

1、 矿井火灾灾变通风理论在远距离封闭灭火中的应用 2021年1月20日，梨树煤矿七井三区发生了一起瓦斯爆炸事故，引起了密闭内高浓度瓦斯燃烧。在灭火过程中，深刻吸取封闭火区时造成的事故教训，利用矿井火灾灾变通风理论与实际相结合，采纳了一系列的有效措施，胜利的扑灭了采空区内的火灾，将事故损失限定到最低程度。 1 矿井及火区概况 梨树煤矿七井位于鸡西市梨树区境内，该井采纳抽出式通风，属高瓦斯矿井。事故发生的缘由是，回撤设备作业人员在外运设备时，将支护位倒，直接冲击排放瓦斯铁风筒，铁风筒在连接处断开时磨擦产生火花，导致铁风筒内高浓度瓦斯燃烧，并引向采空区，造成采空区瓦斯爆炸。采空区内没有参加爆炸的瓦斯在

2、其浓度和氧气都相宜的条件下连续燃烧，该采空区随即形成了火区，如图1所示。 图1 七井三区通风系统及事故地点示意图 在抢险救灾过程中，采空区又不同程度地发生了多次小型的瓦斯爆炸，在恢复入排之间通风设施时，有冲击波造成风流反向的现象。经连续气体检测，34#水平风路中CO达到118×10-6；C2H4达12×10-6。 2 灭火方案的选择与实施 2.1 灭火方案选择 （1） 火区注水； （2） 全井封闭； （3） 近距离封闭； （4） 远距离封闭。 通过上述方案的比较，对于高瓦斯矿井的火区封闭，防止封闭期间发生爆炸是最重要的。打算采纳第4方案。封闭工作分两步：第一步是在入回风两处

3、隔爆密闭地点分别设2道永久风门，中间充填沙袋。封闭时，由抢救队员关闭和固定4道风门后马上升井，通过微机监控火区的变化。其次步是待火区稳定后，将风门撤掉，用沙石水泥砌筑密闭。 2.2封闭方法的实施 （1）2021年2月16日10:00由抢救队负责，兵分2路分别到34#水平风路和300m主运道同时关闭4道风门，然后马上升井到地面待命。井下全部人员全部升井。 （2）微机室设双岗严密监视CO传感器、CH4传感器和风门开关传感器的变化，一旦发生爆炸冲开风门时，抢救队员马上入井，再次快速关闭风门。此时，爆炸后不能在短时间内连续爆炸，因火区的CH4和O2在爆炸时已经大部分参加消耗。 （3）封闭后气体的变化状

4、况。火区封闭后CH4在26h内呈上升趋势；上升后又稳定持续5h，然后开头渐渐下降。分析缘由：实际的瓦斯浓度并没有下降，而是由于传感器的位置遇到高温失灵所致。因传感器的正常工作环境条件为：空气温度：2040，传感器位置设在32#东0，距火源地点近，封闭后由于瓦斯浓度的上升，火源点向外漫延，导致传感器的温度超过40。 （4）均压通风。将调整好的备用主要通风机改为运转风机（叶片由35°改为25°），同时，撤除二区风道的增阻调整风门设施。通过适当的调整通风阻力，使全井负压下降1 000Pa；总排风量由3 530m3min降到2 055 m3min。火区内的气体发生了明显的变化：CH

5、4、CO2上升，O2下降。这期间密闭已经听不到漏风声音，火区内部基本隔绝了供氧，在氧气不足的条件下采空区燃烧的瓦斯渐渐熄灭（见图2）。 图2 均压通风期间气体变化曲线 （5）为加强火区密闭质量，彻底隔绝火区供氧，将34#水平风路和300m主运道风门摘下，砌筑密闭。 3 启封火区 自2月26日封闭以来，经过120次气体全面检测结果看，CO指标为0的时间已达106d，C2H4指标为0的时间达40d，C2H2指标始终为0，分析上述气体指标后确定启封火区。启封火区步骤： （1）实行锁风探查。6月19日将300m主运道密闭打开后改为永久风门，抢救队员通过风门进入32#东0密闭进行探查和采样，经气体分析看

6、CO达到15×106、C2H4、达1.1×106、O2达11.88，少量的CO和C2H4只是采空区没有被完全排解的残余的气体。连续3d采样分析指标渐渐下降，直到0。 （2）灾区少量供风。6月26日将34#风密闭观测孔和300m主运道2道风门打开，供应少量的空气连续观看，供风量为30m3/min,3d后气体浓度测定结果为：C2H4由7.69下降到3.1；CO2由3.8降到1.5；O2由10.37上升到16.88；CO、C2H4指标均为0；温度由27降到25。 （3）对火区全面启封。6月29日将34#风道密闭打开0.5m的调整风窗，使三区的风量增加到416m3/min，180min后，回风中的CH4降到0.8，又经连续3d的气样分析CO、C2H4指标均为0。全面恢复了通风系统。 4 结论 在救灾过程中，如何防止再次发生瓦斯爆炸，是一个至关重要的问题。这次封闭和启封过程实行循序渐进的措施，逐步深化，一旦发生特别状况，能够马上实行措施。利用计算机监测井下火区现场各种数据和气体化验分析的手段，对把握灾区的状况有效地执行灭灾方案超到了打算性的作用。采纳均压通