张珂珂李金周高兰云刘矿辉(河南煤化集团龙王庄煤矿河南渑池472400)
【摘要】矿井反风是在矿井发生火灾时的一项重要而有效的风流调度的救灾措施。特别是在矿井入风井筒、井底车场、入风大巷等进风井巷道发生矿井火灾(多为外因火灾)时,高温烟流和有害气体对井下作业人员得安全构成严重威胁。此时,可以采取矿井反风措施,使火灾烟流由进风井筒排出,从而保证井下作业人员的安全撤离和缩小灾害范围。因此《煤矿安全规程》规定矿井每年应进行一次反风演习,结合其它矿井反风的经验教训和龙王庄煤矿近几年来矿井反风演习发现的问题和改进后的效果进一步阐述了矿井反风演习的必要性。
【关键词】进风;火灾;反风演习;救灾
1.其它矿井反风的经验与教训
1.1反风成功的案例
1962年8月某矿进风井口发生火灾,由于反风及时,使当班1300多井下人员无1人伤亡。1974年5月4口鹤岗局南山矿一井,进风斜井的煤柱自燃出现明火,反风使600多人安全撤出。1974年12月14日,辽宁抚顺某矿2号入风斜井距井口560米处(该处上下350米为木板支护)因铝芯电缆接线盒短路引起火灾,井下1500人的生命安全受到严重威胁。指挥部果断下令实施反风(东西翼主要通风机分别于23时12分和23时18分完成反风)三条入风斜井全部变为回风,火焰冲出井口将天轮烧坏,但是井下无人员伤亡。这三个典型案例的成功之处在于反风及时、指挥果断、组织到位,尽管如此,反风失败甚至扩大了事故的案例也常有之。
1.2反风失败的案例
1987年12月2日黑龙江省某矿在进风的主斜井中发生火灾、在处理火灾时、没有成立抢救指挥部,由矿领导指挥。当矿领导见火势严重时,于15点10分决定反风,15点20分实现了反风,当时井下的60多人已通知,但反风后发现主井上部有3人死亡。于是在15点55分停止反风,16点又恢复正常抽风(从主井进风,副井排风),而此时从副井下井的2名救护队员又遭中毒死亡。为了灭火,16点15分又进行了第二次反风,最后将火扑灭.造成上述5人的死亡究其主要原因是指挥不当。决定反风是对的,但未及时通知有关人员(包括未撤出原进风主井上部的全部人员),又未掌握人员入井情况。这个失败案例的教训在于处理火灾时组织不力,未能及时反风,对入井人数掌握不清,再次反风改变风流方向未能及时通知井下人员。
2.龙王庄矿井概况
2.1矿井概况和采掘布置
矿井设计生产能力0.45Mt/a,服务年限55年。主采二1煤,平均厚度3.78m,一般含夹矸1~2层,结构较简单。煤层厚度具有短距离内急剧变化之特点,稳定程度属较稳定偏不稳定型。
矿井采用立井、单水平上、下山开拓方式,大巷水平标高+70m,采用走向长壁后退式回采,爆破落煤工艺,全部陷落法管理顶板。
目前井下布置2个采区:一采区和辅助二采区;10个采掘工作面,其中2个回采工作面:1111工作面、1102作面;8个掘进工作面:总回风巷、回风大巷、1205胶带顺槽偏盘车场、1205轨道顺槽、1205胶带顺槽、辅助二采区外水仓、一采区轨道上山、一采区顶部联巷。2011年矿井瓦斯等级鉴定结果为:瓦斯绝对涌出量2.26m3/min,相对涌出量2.30m3/t,属低瓦斯矿井。二1煤层煤尘有爆炸危险,煤尘爆炸指数为27.5%;属三类不易自燃煤层。
2.2矿井通风系统概况
矿井采用主井回风,副井进风的中央并列抽出式通风,回采工作面采用“U”型通风,掘进工作面均采用局部通风机压入式通风。井下爆破材料库、采区变电所、充电硐室等均采用独立通风。
主井安装FBCDZ-6-№20型对旋式轴流通风机两台,一台工作,一台备用。电机容量为2×185KW/台,电压为380V。通风机风量范围60~140m3/s,静压范围600—4200Pa。可实现近控、远控操作,同时装备有在线监控系统,能随时对矿井通风能力及设备运转状况进行监控。目前,矿井总回风量:5092m3/min;矿井负压为2450Pa;矿井等积孔:2.17m2;最大通风流程:5824m。
3.龙王庄煤矿反风演习
3.1目的
1)通过反风演习了解通风机在反风时的运转情况,掌握其可靠性,检验矿井抗灾能力
2)提高反风人员对通风机和各采区反风设施操作的熟练程度
3)检验反风设施在风流反向风压作用下的可靠性
4)检验反风时的各项参数是否符合《煤矿安全规程》规定
1.能否在10min内改变巷道中的风流方向
2.当风流方向改变后,通风机的供风量是否不少于正常供风量的40%
3.了解反风风流的流动规律
4.掌握反风前后各种有害气体的涌出情况和涌出异常现象
5)通过反风演习,分析实测数据和观察资料,当矿井某一地点或某一区域一旦发生灾变时,为采取最佳的通风方式和急救措施提供可靠的依据,达到尽可能缩小灾变范围,减少人员伤亡和财产损失的目的
3.2火灾假设地点、反风演习时间
1)抚顺院测定龙王庄矿开采煤层为三类不易自燃煤层,因此矿井火灾主要是外因火灾。火灾的假设地点为:副井底车场。原因:气割操作失误,引燃车场堆放的木料。
2)反风演习的时间为:2011年12月24日,上午8:30—10:30,持续时间预计为2小时。
3.3反风方式、方法
反风方式是利用备用主通风机反转进行反风(在用风机为1#,备用风机为2#),使新鲜风流经过主井压入井下,从而使井下风流反向。井下利用反向风门等通风设施,使风流沿着计划路线流动,以达到合理有效避灾的目的。
3.4反风实施情况
1)8:30指挥部命令风机房开始反风;8:32风机房操作完毕,历时1分半钟。
2)10:30指挥部命令风机房恢复正常通风;10:32风机房操作完毕,历时2分钟。
3)10:35指挥部命令井下各地点检查瓦斯。
4)11:00井下各地点经检查无瓦斯超限地点。
5)11:10井下各地点开始恢复供电、供风。
6)11:40井下各地点正常通风,反风演习结束。
7)11:45总经理主持,在调度室组织反风演习指挥组成员召开了会议,针对本次矿井反风演习进行了总结。
反风演习共布置8个风量、瓦斯观测点,各观测点反风前及反风时的风量、瓦斯、温度情况见附表1。
矿井各观测点及全矿井的反风率见附表2。
附表1:反风前后各测点风量、瓦斯浓度和温度
附表2:反风率统计
3.4反风的效果与存在问题
3.4.1反风效果
龙王庄煤矿由于矿井通风阻力大,2010年第一次反风演习失败,经过矿井通风阻力优化第二次反风演习圆满成功。本次反风演习较2010年反风演习相比一次成功,达到了反风演习的目的,提高了全矿各单位间的协同作战能力和反风人员对主要通风机及反风设施操作的熟练程度,增强了广大职工的救灾意识,使广大职工的救灾经验和知识得到丰富提高,提高了矿井的抗灾救灾能力,同时也为以后进行反风演习积累了宝贵经验。
3.4.2存在问题与整改意见
1、井下测点较多,且各测点距离电话较远,测风人员数据汇报较慢。整改意见:增加井下电话数量,如果真正发生灾害以便及时联系。
2、个别区队对反风演习的重要意义认识不到位,不能在规定时间内组织本队人员升井。整改意见:继续加强措施的贯彻和学习,加强灾害预防和避灾培训,提高职工意识。
4.总结
龙王庄煤矿通过矿井反风演习及时掌握了矿井反风情况下的各项通风技术参数,满足《煤矿安全规程》要求,以便在主要进风巷道发生火灾可以采取矿井反风措施,可使火灾烟流由进风井筒排出,从而保证井下作业人员的安全撤离和缩小灾害范围;同时也发现了应急情况下我矿井下电话数量少,个别区队对反风演习的重要意义认识不到位的问题并予以整改处理。由此可见我们通过反风演习准确地获得在反风时期全矿井通风环境技术参数,并根据相关参数对矿井通风环境进行优化,以实现安紧急情况下能够利用反风进行抢险救灾,尽可能缩小损失是十分必要的。
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,2007.
[2]国家安全生产总局.煤矿井工开采通风技术条件[M].北京:煤炭工业出版社,2006.
[3]《〈煤矿安全规程〉专家解读》编委会.《煤矿安全规程》专家解读[M].北京:中国矿业大学出版社,2010.