煤礦防滅火措施的應(yīng)用與優(yōu)化管理

煤礦防滅火措施的應(yīng)用與優(yōu)化管理)摘要：礦井火災(zāi)在各類煤礦事故中占有很大比例#目前，各種防滅火措施不能有效落實,給礦井防滅礦井防滅火管理是礦井通風(fēng)管理的重要內(nèi)容，礦井防滅火措施落實關(guān)系著安全生產(chǎn)，每一項措施不落實都可能帶來嚴(yán)重的火災(zāi)風(fēng)險。這些防滅火措施需要員操作等方面進行優(yōu)化，通過分析研究現(xiàn)階段礦井防滅火問題，對采取的主要防滅火措施進行優(yōu)化管理，確熟練、效果達標(biāo)1-31,現(xiàn)有防滅火措施落實，不打折扣，提高煤礦安全生產(chǎn)管理水平和礦井防災(zāi)減災(zāi)能力。1煤礦防滅火措施常見問題分析根據(jù)《煤礦防滅火細則》?要求，煤礦必須采取兩種以上主要的防滅火措施。煤礦在生產(chǎn)中，制定了符合本礦實際的專項防滅火措施，比如注漿防滅火技術(shù)、噴灑阻化劑防滅火技術(shù)、注氮防滅火技術(shù)、凝膠防滅火技術(shù)。但好多煤礦未嚴(yán)格執(zhí)行防滅火措施，例如建立了黃泥灌漿站，卻從不運行，也不灌漿；注漿管路只是用來應(yīng)付監(jiān)管部門檢查，或者用來供水、排水；制氮機房建設(shè)完畢，也從來不運行，不對工作面采空區(qū)注氮；阻化劑噴灑系統(tǒng)建立完畢，只是噴灑工作面上下端頭采空區(qū)，阻化劑濃度也不符合設(shè)計要求，未按設(shè)計對所有遺煤區(qū)域噴灑。1.2防滅火措施設(shè)計不符合實際根據(jù)《煤礦防滅火細則》以及《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，開采容易自燃的礦井時，需要根據(jù)礦井條件采取注漿、注惰性氣體、噴灑阻化劑等兩種及以上防滅火技術(shù)手段，實施主動預(yù)防51。煤礦生產(chǎn)過程中，防滅火專項設(shè)計好多是經(jīng)第三方公司委托編制，不能了解煤礦安全生產(chǎn)情況，設(shè)計的防滅火技術(shù)措施不能切實應(yīng)用。比如注漿管路太長，注漿距離遠，經(jīng)常出現(xiàn)注漿管路堵管，不能實現(xiàn)有效注漿；煤礦工作面涌水量較原本就困難，還采取注漿防滅火措施，給煤礦排水帶來麻煩；煤層埋藏較淺，采空區(qū)冒落后導(dǎo)通地表，還注入惰性氣體，氣體直接通過采空區(qū)排入地表，不能有效防滅火。煤礦防滅火措施落實離不開作業(yè)人員參與，噴灑阻化劑時需要采煤隊專職噴灑工或者泵站工作人員開啟阻化泵，然后對工作面后部遺煤區(qū)、上下端頭遺煤區(qū)、底板遺煤區(qū)以及煤柱噴灑阻化劑。這些工序操作過程中，操作水平和安全意識給噴灑效果帶來很大影響。比如，作業(yè)人員不按比例配制阻化液、不按規(guī)定時間噴灑阻化劑;不按規(guī)定地點噴灑阻化劑，更有甚者直接用清水噴灑，而不配制阻化液。給工作面注漿也存在類似問題，對黃泥漿配制不充分；漿水比例不達標(biāo)，起不到完全封堵裸露煤炭的效果；注漿時間不符合規(guī)定，漿液還沒有充分覆蓋采空區(qū)遺煤區(qū)域。這些都和安全意識有很大關(guān)系，他們認為不噴阻化劑和注漿，防滅火采空區(qū)的煤炭也自燃不起來，即使噴了阻化劑或注漿，效果也不是那么明顯，只是增加工作量。煤礦防滅火措施落實和技術(shù)管理水平也有很大影響。首先，煤礦防滅火專項設(shè)計以及防滅火技術(shù)措施是由技術(shù)管理部門編制的，科學(xué)性和實用性與編制人員的技術(shù)水平及實踐經(jīng)驗有很大關(guān)系，很多技術(shù)人員通過網(wǎng)絡(luò)照抄照搬，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的部分要求和條款做出修設(shè)計和技術(shù)措施的可行性，更沒有人對現(xiàn)場實施過程進行監(jiān)督，事后也沒有人評估措施的有效性，導(dǎo)致防滅火措施流于形式，不能起到應(yīng)有作用。根據(jù)《企業(yè)安全生產(chǎn)費用提取和使用管理辦法》(財資〔2022〕136號)規(guī)定，易自燃煤層礦井安全費用由15元/t提升為30元/t,其他一般礦井安全生產(chǎn)費用為15元/t;礦井按照要求提取安全生產(chǎn)費用，但用于災(zāi)害治理的費用不多，用于防滅火措施落實的費用更少。比如購買阻化劑的費用，一部分礦井只是買一些阻化劑放在井下工作面和庫房，當(dāng)作日常檢查備用，很少使用；采取黃泥灌漿防滅火的礦井購買一些黃土堆放在注漿站用來應(yīng)付檢查，很少使用；還有些礦井為了節(jié)省費用，噴灑的阻化劑使用礦井水代替或者使用工業(yè)鹽水代替；黃泥灌漿使用的黃泥采用劣質(zhì)的泥沙代替；使用開不了機的注氮機或者老舊的注氮機，導(dǎo)致無法注氮或氮氣濃度不達標(biāo)，致使防滅火措施流于形式。煤礦常用注氮機、井下阻化劑泵站如下圖1、圖2所示。2防滅火措施的優(yōu)化管理2.1優(yōu)化防滅火理論設(shè)計目前礦井的防滅火專項設(shè)計一部分來源于礦井的安全管理人員編制，一部分來源于第三方管理機構(gòu)或者高校；礦井安全管理人員編制的防滅火專項設(shè)計由于缺乏理論研究以及經(jīng)驗不足，內(nèi)容不符合要求；第三方管理機構(gòu)以及高校編制的防滅火專項設(shè)計理論設(shè)計還行，但缺少實踐檢驗，存在很多問題。對于這些問題，最好是由煤礦牽頭編制，第三方服務(wù)機構(gòu)配合技術(shù)服務(wù)，根據(jù)礦井需要設(shè)計符合本礦井安全生產(chǎn)的防滅火專項設(shè)計和技術(shù)措施。要想把設(shè)計工作做好，第三方服務(wù)機構(gòu)必須駐礦調(diào)研，研究煤礦防滅火措施落實存在的難點，研究適用的防滅火專項設(shè)計。2.2噴灑阻化劑防滅火系統(tǒng)優(yōu)化礦井應(yīng)用的防滅火系統(tǒng)有多種，目前，應(yīng)用較多的有噴灑阻化劑防滅火系統(tǒng)、注氮氣防滅火、黃泥灌漿防效果明顯，易于實現(xiàn)噴灑效果，存在的主要問題是會出現(xiàn)噴灑盲區(qū)或噴灑濃度、噴灑量不足。薄煤層一次采全高的礦井需要對工作面上下三角煤、煤柱、頂?shù)装暹z煤區(qū)進行覆蓋噴灑，基本能達到噴灑效果；放頂煤開采技術(shù)的煤礦噴灑阻化劑最大的問題是對后部放煤區(qū)的遺煤區(qū)噴灑。一般情況下，放頂煤開采的工作面回收率在80%～85%之間，造成大量遺煤區(qū)域，很容易形成自燃區(qū)域。針對這種情況，有些礦井采用噴槍手動噴灑，有些礦井是在每個支架尾梁安設(shè)固定裝置進行噴灑，這些方法雖然能對大部分遺煤區(qū)實現(xiàn)噴灑，但是還存在噴灑盲區(qū)。優(yōu)化的關(guān)鍵在于實現(xiàn)良好的噴灑效果，針對上述情況，應(yīng)將人工手動噴灑變更為安設(shè)噴灑裝置噴灑，對于噴灑覆蓋范圍不足的區(qū)域，可采用增設(shè)噴灑裝置或者將固定噴灑裝置更換為自動旋轉(zhuǎn)噴灑裝置。這樣就增加了阻化劑噴灑區(qū)域，提高阻化劑噴灑效果。對于噴灑濃度和噴灑量不足的問題，應(yīng)建立從阻化劑購買計劃、采負責(zé)。阻化劑攪拌罐實現(xiàn)自動配比，阻化泵出口管路安2.3注氮氣防滅火系統(tǒng)優(yōu)化近年來，注氮氣防滅火系統(tǒng)應(yīng)用較廣，成本較低，效果明顯，易于實現(xiàn)采煤工作面自燃火災(zāi)防治。存在的主要問題是注氮管路必須由采面進風(fēng)巷道一直鋪設(shè)至工作面采空區(qū)氧化帶，距離較長，進入采空區(qū)后容易被冒落的煤矸石砸壞導(dǎo)致不能正常注氮。其次，注氮機房一般安設(shè)在地面，井下長距離注氮需要維護管路。注氮防滅火措施的，氮氣濃度不得低于97%,濃度高低主要取決于地面注氮機的制氮能力及操作水平，制氮機長時間開機注氮，可能存在制氮能力下降或設(shè)備故障，可能導(dǎo)致氮氣濃度低于97%,甚至直接將空氣注入采空區(qū)，引發(fā)采空區(qū)自燃。注氮氣防滅火措施正常實施，必須有性能可靠的注氮機完成高濃度的氮氣制作，需要采購性能可靠的注氮機。其次，注氮機崗位操作人員必須專業(yè)，熟悉設(shè)備性能以及能夠處理注氮機的一般故障，具有較強責(zé)任心，確保注入的氮氣濃度和數(shù)量符合設(shè)計要求。另一方面，每次實施采空區(qū)注氮，必須對采空區(qū)注入氮氣的濃度和體積進行監(jiān)督管理，并如實記錄，確保符合設(shè)計注氮要求，并對注氮效果進行總結(jié)。最后，對鋪設(shè)至采空區(qū)的注氮管路進行剛性保護，在注氮管路外側(cè)加設(shè)厚鋼管，并安設(shè)在煤柱幫部合理位置，按照“三帶”位置劃分要求，每隔一段距離設(shè)置支管，確保采空區(qū)垮落的巖石不砸壞注氮管路，使氮2.4黃泥灌漿系統(tǒng)優(yōu)化黃泥灌漿防滅火系統(tǒng)應(yīng)用時間較長、技術(shù)成熟、性價比高、投入較低、取材廣，應(yīng)用范圍較廣。主要問題是灌漿距離長容易產(chǎn)生堵管，由于黃泥雜質(zhì)較多，多數(shù)礦井不對黃泥進行過篩處理，加上黃泥漿液配制不充分，導(dǎo)致灌漿過程中容易造成堵管。針對這些問題，應(yīng)采購質(zhì)量好、質(zhì)地純的黃泥，使用前應(yīng)進行過篩處理，減少雜質(zhì)影響。其次就是按照設(shè)計的黃土用量與水充分?jǐn)嚢瑁ＷC黃泥漿液配比符合要求，避免出現(xiàn)稠稀不均的現(xiàn)象。另外，灌漿管路安裝也對堵管有很大影響，由于井上下特殊的地理條件，注漿管路從地面進入井下，再通過大巷進入采區(qū)或者工作面，很多地方需要拐所以井下黃泥注漿管路應(yīng)減少折彎或者拐彎，拐彎處可以采取高壓橡皮膠管代替鐵管。除了上述改進措施，可以購買大功率泥漿泵，增加黃泥注漿泵的功率，增大注漿壓力，減少堵管問題。防滅火人員培訓(xùn)，對落實防滅火措施至關(guān)重要，防滅火設(shè)計或者防滅火措施需要落實，先進的防滅火系統(tǒng)及設(shè)備設(shè)施也需要操作，所以防滅火工作人員對防滅火設(shè)計的理解、掌握程度以及對防滅火系統(tǒng)應(yīng)用的熟練程度很重要。目前，許多礦井對防滅火人員進行了培訓(xùn)，但是效果不理想，很多防滅火人員對系統(tǒng)設(shè)備及要求不熟悉。比如，注氮機司機對注氮量不明確，對注氮濃度不在乎，不明白注氮量和氮氣濃度對于采空區(qū)防滅火有多大影響；注漿操作人員對黃泥的取材不重視，認為黃泥質(zhì)量或者過篩與否對注漿影響不大，包括注漿量的選取，認為選取量多少無足輕重。噴灑阻化劑的人員也是一樣，對于噴灑盲區(qū)，認為面積不大，噴不噴無所謂，對阻化劑的配比也不重視。綜上各類情況，煤礦應(yīng)加強對防滅火人員的培訓(xùn)。培訓(xùn)不光是理論培訓(xùn)，也應(yīng)注重現(xiàn)場實操培訓(xùn)和工作原理培訓(xùn)，而不是理論培訓(xùn)后只進行簡單考核。其次，對注氮機司機、阻化劑噴灑、注漿機操作崗位應(yīng)安排專職人員，做不到專職人員的應(yīng)明確崗位職責(zé)。易自燃發(fā)火的礦井應(yīng)配備防滅火專職技術(shù)人員或防滅火專職管理機構(gòu)，指導(dǎo)監(jiān)督防滅火措施落實。2.6加強防滅火專項資金的投入防滅火專項資金最大的問題是“取而不用”,根據(jù)《企業(yè)安全生產(chǎn)費用提取和使用管理辦法》(財資(2022)136號)規(guī)定，易自燃煤層礦井安全費用由15元/t提升為30元/t,其他一般礦井安全生產(chǎn)費用為15元/t。礦井在安全費用提取方面基本能滿足要求，但在使用過程中存在打折扣現(xiàn)象，比如為了節(jié)省阻化劑費用，噴灑的阻化劑使用礦井水代替或者使用工業(yè)鹽水代替；黃泥灌漿使用的黃泥采用劣質(zhì)的泥沙代替；使用老舊的注氮機導(dǎo)致氮氣濃度不達標(biāo)。針對上述問題，礦井防滅火資金落實方面，應(yīng)根據(jù)防滅火專項設(shè)計，制定年度防滅火措施落實資金投入計劃，計劃包含防滅火設(shè)備購買維修、氣體監(jiān)測分析儀器更新維護、防滅火材料購買、防滅火設(shè)施的施工及維護、防滅火人員的培訓(xùn)