通風(fēng)系統(tǒng)對煤炭自燃的影響
通風(fēng)系統(tǒng)管理是防治煤炭自燃的關(guān)鍵措施,在良好的通風(fēng)系統(tǒng)下可以有效降低煤炭自燃事件發(fā)生概率。根據(jù)相關(guān)學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn),礦井通風(fēng)狀態(tài)以及壓力分布與煤炭自燃之間存在相關(guān)性,所以在掌握通風(fēng)與煤炭自燃關(guān)系的基礎(chǔ)上,根據(jù)通風(fēng)設(shè)施等因素對煤炭自燃的影響做出改進(jìn),對于降低煤炭自燃發(fā)生概率的意義重大。

防止煤炭自燃的通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化措施有以下幾個方面:
1、選擇最適合的通風(fēng)方式
在礦井通風(fēng)方式選擇上需要考慮煤層賦予條件、煤層自燃傾向以及沼氣等級等諸多因素,統(tǒng)一評估,并且針對礦井在運(yùn)行過程中所遭遇的存在自燃風(fēng)險的煤層,需要相關(guān)人員通過合理設(shè)定通風(fēng)方式來降低自燃發(fā)生率。例如,在通風(fēng)系統(tǒng)形成后,可先在設(shè)定好的防火墻位置上設(shè)置防火門,并準(zhǔn)備好數(shù)量充足的防火門的相關(guān)材料;在細(xì)節(jié)上,每一個采區(qū)都單獨(dú)設(shè)定回風(fēng)巷,這種設(shè)計方法的主要優(yōu)點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)礦井分區(qū)通風(fēng),最終將礦井總風(fēng)阻控制在較低水平,有助于強(qiáng)化通風(fēng)效果。
2、盡量保證并聯(lián)通風(fēng)而避免串聯(lián)通風(fēng)在并聯(lián)通風(fēng)過程中,應(yīng)滿足以下幾個技術(shù)要求:
①所設(shè)定的公用風(fēng)路風(fēng)阻范圍。這是因?yàn)樵诠蔑L(fēng)路上會消耗風(fēng)壓,尤其是不能超過多風(fēng)機(jī)并聯(lián)通風(fēng)模式下最小風(fēng)機(jī)風(fēng)壓的30%。
②在各臺并聯(lián)通風(fēng)系統(tǒng)中,風(fēng)機(jī)風(fēng)量與公用風(fēng)路的比值應(yīng)控制在0.5以下,且多風(fēng)機(jī)分區(qū)并聯(lián)的技術(shù)下,總風(fēng)機(jī)數(shù)量應(yīng)大于等于3臺,嚴(yán)禁只有一條公用進(jìn)風(fēng)井,要設(shè)定各分區(qū)進(jìn)風(fēng)井。
這種方法下可以避免公用進(jìn)風(fēng)井的通風(fēng)阻力偏高。與串聯(lián)通風(fēng)技術(shù)相比,該模式下可以提升風(fēng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性,尤其是在每一分區(qū)的風(fēng)機(jī)風(fēng)量增加的情況下,進(jìn)風(fēng)區(qū)的分壓增加較小,相互之間影響不明顯。
3、合理安排建筑通風(fēng)構(gòu)筑物位置以及數(shù)量根據(jù)礦井開拓、開采系統(tǒng)和巷道布置以及《煤礦安全規(guī)程》要求,在必要位置設(shè)置相應(yīng)的通風(fēng)設(shè)施。在設(shè)定建筑通風(fēng)構(gòu)筑物位置以及數(shù)量影響通風(fēng)效果,以雙向風(fēng)門為例。在設(shè)計過程中,雙向風(fēng)門應(yīng)選用普通雙向、兩道為一組。
4、加強(qiáng)通風(fēng)管理
①調(diào)節(jié)風(fēng)壓法
通過調(diào)節(jié)風(fēng)壓法來維持穩(wěn)定的風(fēng)路差,由此來達(dá)到防火的目的。一般在煤礦采空區(qū)中,漏風(fēng)量大小與調(diào)節(jié)風(fēng)門位置有關(guān),所以,將風(fēng)門設(shè)定在防火墻的一側(cè),此時由于調(diào)節(jié)風(fēng)門后的風(fēng)壓下降,則采空區(qū)兩側(cè)風(fēng)壓也會明顯增加,漏風(fēng)顯著增加,由此引發(fā)采空區(qū)火災(zāi)。而在將風(fēng)門設(shè)定在防火墻右側(cè)之后,風(fēng)門前風(fēng)壓升高,造成兩側(cè)風(fēng)壓下降,漏風(fēng)問題得到控制,發(fā)生火災(zāi)的概率下降。因此,在通風(fēng)管理中,調(diào)節(jié)風(fēng)壓法在降低煤炭自燃發(fā)生概率中發(fā)揮著積極作用。
②降低風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的危害
在火災(zāi)剛剛發(fā)生之后,井下火焰以及風(fēng)流會隨著火災(zāi)前原方向流動,且隨著火勢的變化,導(dǎo)致火源空氣溫度快速升高;受高溫的影響,流經(jīng)巷道火焰氣溫升高,促使空氣體積快速膨脹,空氣密度下降,極易產(chǎn)生火風(fēng)壓問題。所以,在通風(fēng)管理中,需要通過設(shè)定防火墻的技術(shù)方法來減少火風(fēng)壓的風(fēng)流,這種設(shè)計方法可以降低火災(zāi)的危害,甚至加快燃燒的煤炭快速熄滅。
③合理管理三帶
目前,在采煤過程中會設(shè)定W型或者U型的采空區(qū),根據(jù)遺煤自燃以及漏風(fēng)大小等可以將采空區(qū)分為三帶,分別為散熱帶、自燃帶以及窒息帶三種。在自燃帶中,巖石的孔隙度偏小,較少會出現(xiàn)漏風(fēng)問題,礦井會提供良好的蓄熱條件,溫度上升速度快,該帶受到頂板巖性、漏風(fēng)通風(fēng)壓差以及工作面推進(jìn)速度等因素的影響,其寬度通常為30~70m,向采空區(qū)逐漸向內(nèi)延伸。而對于距離工作面較遠(yuǎn)的位置,漏風(fēng)極小甚至完全消失,此時氧濃度水平偏低,不具備燃燒條件,因此被稱為窒息帶。在三帶管理中,自燃帶管理是重中之重,常見的技術(shù)措施就是控制回采工作面的推進(jìn)速度,將自燃帶控制在穩(wěn)定水平。
徐州吉安礦業(yè)科技有限公司,專注于煤炭賦存、生產(chǎn)、儲存、運(yùn)輸?shù)雀黝惷鹤匀紴?zāi)害的預(yù)防和治理,向市場提供全方位的整體解決方案和技術(shù)服務(wù)。自主研發(fā)了多種煤自燃防治技術(shù),有豐富的煤自燃防治經(jīng)驗(yàn),公司先后承擔(dān)并撲滅多起大型煤炭自燃火災(zāi),為客戶挽回了巨大的經(jīng)濟(jì)損失,創(chuàng)造了顯著的社會效益。
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