礦井火災(zāi)災(zāi)變通風(fēng)理論在遠(yuǎn)距離封閉滅火中的應(yīng)用

1、 礦井火災(zāi)災(zāi)變通風(fēng)理論在遠(yuǎn)距離封閉滅火中的應(yīng)用 2021年1月20日，梨樹煤礦七井三區(qū)發(fā)生了一起瓦斯爆炸事故，引起了密閉內(nèi)高濃度瓦斯燃燒。在滅火過程中，深刻吸取封閉火區(qū)時(shí)造成的事故教訓(xùn)，利用礦井火災(zāi)災(zāi)變通風(fēng)理論與實(shí)際相結(jié)合，采納了一系列的有效措施，勝利的撲滅了采空區(qū)內(nèi)的火災(zāi)，將事故損失限定到最低程度。 1 礦井及火區(qū)概況 梨樹煤礦七井位于雞西市梨樹區(qū)境內(nèi)，該井采納抽出式通風(fēng)，屬高瓦斯礦井。事故發(fā)生的緣由是，回撤設(shè)備作業(yè)人員在外運(yùn)設(shè)備時(shí)，將支護(hù)位倒，直接沖擊排放瓦斯鐵風(fēng)筒，鐵風(fēng)筒在連接處斷開時(shí)磨擦產(chǎn)生火花，導(dǎo)致鐵風(fēng)筒內(nèi)高濃度瓦斯燃燒，并引向采空區(qū)，造成采空區(qū)瓦斯爆炸。采空區(qū)內(nèi)沒有參加爆炸的瓦斯在

2、其濃度和氧氣都相宜的條件下連續(xù)燃燒，該采空區(qū)隨即形成了火區(qū)，如圖1所示。 圖1 七井三區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)及事故地點(diǎn)示意圖 在搶險(xiǎn)救災(zāi)過程中，采空區(qū)又不同程度地發(fā)生了多次小型的瓦斯爆炸，在恢復(fù)入排之間通風(fēng)設(shè)施時(shí)，有沖擊波造成風(fēng)流反向的現(xiàn)象。經(jīng)連續(xù)氣體檢測(cè)，34#水平風(fēng)路中CO達(dá)到118×10-6；C2H4達(dá)12×10-6。 2 滅火方案的選擇與實(shí)施 2.1 滅火方案選擇 （1） 火區(qū)注水； （2） 全井封閉； （3） 近距離封閉； （4） 遠(yuǎn)距離封閉。 通過上述方案的比較，對(duì)于高瓦斯礦井的火區(qū)封閉，防止封閉期間發(fā)生爆炸是最重要的。打算采納第4方案。封閉工作分兩步：第一步是在入回風(fēng)兩處

3、隔爆密閉地點(diǎn)分別設(shè)2道永久風(fēng)門，中間充填沙袋。封閉時(shí)，由搶救隊(duì)員關(guān)閉和固定4道風(fēng)門后馬上升井，通過微機(jī)監(jiān)控火區(qū)的變化。其次步是待火區(qū)穩(wěn)定后，將風(fēng)門撤掉，用沙石水泥砌筑密閉。 2.2封閉方法的實(shí)施 （1）2021年2月16日10:00由搶救隊(duì)負(fù)責(zé)，兵分2路分別到34#水平風(fēng)路和300m主運(yùn)道同時(shí)關(guān)閉4道風(fēng)門，然后馬上升井到地面待命。井下全部人員全部升井。 （2）微機(jī)室設(shè)雙崗嚴(yán)密監(jiān)視CO傳感器、CH4傳感器和風(fēng)門開關(guān)傳感器的變化，一旦發(fā)生爆炸沖開風(fēng)門時(shí)，搶救隊(duì)員馬上入井，再次快速關(guān)閉風(fēng)門。此時(shí)，爆炸后不能在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)爆炸，因火區(qū)的CH4和O2在爆炸時(shí)已經(jīng)大部分參加消耗。 （3）封閉后氣體的變化狀

4、況。火區(qū)封閉后CH4在26h內(nèi)呈上升趨勢(shì)；上升后又穩(wěn)定持續(xù)5h，然后開頭漸漸下降。分析緣由：實(shí)際的瓦斯?jié)舛炔]有下降，而是由于傳感器的位置遇到高溫失靈所致。因傳感器的正常工作環(huán)境條件為：空氣溫度：2040，傳感器位置設(shè)在32#東0，距火源地點(diǎn)近，封閉后由于瓦斯?jié)舛鹊纳仙?，火源點(diǎn)向外漫延，導(dǎo)致傳感器的溫度超過40。 （4）均壓通風(fēng)。將調(diào)整好的備用主要通風(fēng)機(jī)改為運(yùn)轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)（葉片由35°改為25°），同時(shí)，撤除二區(qū)風(fēng)道的增阻調(diào)整風(fēng)門設(shè)施。通過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整通風(fēng)阻力，使全井負(fù)壓下降1 000Pa；總排風(fēng)量由3 530m3min降到2 055 m3min?；饏^(qū)內(nèi)的氣體發(fā)生了明顯的變化：CH

5、4、CO2上升，O2下降。這期間密閉已經(jīng)聽不到漏風(fēng)聲音，火區(qū)內(nèi)部基本隔絕了供氧，在氧氣不足的條件下采空區(qū)燃燒的瓦斯?jié)u漸熄滅（見圖2）。 圖2 均壓通風(fēng)期間氣體變化曲線 （5）為加強(qiáng)火區(qū)密閉質(zhì)量，徹底隔絕火區(qū)供氧，將34#水平風(fēng)路和300m主運(yùn)道風(fēng)門摘下，砌筑密閉。 3 啟封火區(qū) 自2月26日封閉以來，經(jīng)過120次氣體全面檢測(cè)結(jié)果看，CO指標(biāo)為0的時(shí)間已達(dá)106d，C2H4指標(biāo)為0的時(shí)間達(dá)40d，C2H2指標(biāo)始終為0，分析上述氣體指標(biāo)后確定啟封火區(qū)。啟封火區(qū)步驟： （1）實(shí)行鎖風(fēng)探查。6月19日將300m主運(yùn)道密閉打開后改為永久風(fēng)門，搶救隊(duì)員通過風(fēng)門進(jìn)入32#東0密閉進(jìn)行探查和采樣，經(jīng)氣體分析看

6、CO達(dá)到15×106、C2H4、達(dá)1.1×106、O2達(dá)11.88，少量的CO和C2H4只是采空區(qū)沒有被完全排解的殘余的氣體。連續(xù)3d采樣分析指標(biāo)漸漸下降，直到0。 （2）災(zāi)區(qū)少量供風(fēng)。6月26日將34#風(fēng)密閉觀測(cè)孔和300m主運(yùn)道2道風(fēng)門打開，供應(yīng)少量的空氣連續(xù)觀看，供風(fēng)量為30m3/min,3d后氣體濃度測(cè)定結(jié)果為：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指標(biāo)均為0；溫度由27降到25。 （3）對(duì)火區(qū)全面啟封。6月29日將34#風(fēng)道密閉打開0.5m的調(diào)整風(fēng)窗，使三區(qū)的風(fēng)量增加到416m3/min，180min后，回風(fēng)中的CH4降到0.8，又經(jīng)連續(xù)3d的氣樣分析CO、C2H4指標(biāo)均為0。全面恢復(fù)了通風(fēng)系統(tǒng)。 4 結(jié)論 在救災(zāi)過程中，如何防止再次發(fā)生瓦斯爆炸，是一個(gè)至關(guān)重要的問題。這次封閉和啟封過程實(shí)行循序漸進(jìn)的措施，逐步深化，一旦發(fā)生特別狀況，能夠馬上實(shí)行措施。利用計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)井下火區(qū)現(xiàn)場(chǎng)各種數(shù)據(jù)和氣體化驗(yàn)分析的手段，對(duì)把握災(zāi)區(qū)的狀況有效地執(zhí)行滅災(zāi)方案超到了打算性的作用。采納均壓通