南屯煤矿十一采区灾变风流控制技术研究.pdfVIP

煤矿现代化 2012年第4期 总第109期 南屯煤矿十一采区灾变风流控制技术研究 马 旭 。王 旭 ，张连峰 ，王 刚 (1．兖州矿业集团南屯煤矿，山东邹城 273515；2．山东科技大学资源与环境工程学院，山东青岛266590) 摘 要 南屯煤矿井下采空区面积大，废弃巷道多，造成井下通风设施多，事故隐患多， 使得矿井整体防灾抗灾能力降低。一旦发生灾变，有毒有害气体大面积扩散，严重威胁井下 工人的生命安全。针对这一实际情况，通过对引起风流灾变的矿井主要灾害的分析，进行了 十一采区灾变风流控制技术的研究。该控制系统主要包括信息动态监测、传感器响应和 自动 控制三部分，能够有效对灾变风流进行预警和控制，并能判定灾变的区域，从而确保井下工 作人员按照设计的避灾逃生路线进行撤离。 关键词 风流灾变；预警；自动控制；避灾逃生路线 中图分类号：TD723 文献标志码 ：B 文章编号：1009—0797(2012)04—0056—03 煤矿历年瓦斯鉴定均为低瓦斯矿井，目前井下各巷道 1 引言 的风速、风量均符合规定要求。故在保证各地点风量 我国是一个煤炭资源大国，也是一个以煤炭为 情况下，一般不会出现瓦斯超限。但矿井存在局部停 主要能源的消耗大 国1【]。矿井风流灾变是我国煤矿 风的可能，有可能造成局部瓦斯积聚；另外，矿井大面 安全生产的重大隐患之一。目前，煤矿通风系统风 积采空区积存大量瓦斯，采空区存在 自燃隐患，如措 流的灾变类型主要有两种，一种是风流发生紊乱甚 施不力，矿井仍存在瓦斯爆炸危险。 至逆流；另一种是风流中的气体浓度发生变化，有 2．2 煤尘爆炸 害气体成份或者浓度增加，达到危害人体健康的程 煤尘爆炸是在高温或一定点火能的热源作用 度。矿井风流灾变时，因火源燃烧等产生的有毒、有 下，空气中的氧气与煤尘急剧氧化的反应过程l5l。南 害气体的高温烟流向下风侧蔓延，在火风压和机械 屯煤矿 目前开采的各煤层均具有煤尘爆炸危险性。 通风的作用下 ，巷道中的烟雾和有毒、有害气体会 根据矿井现场实际情况及测尘数据 的分析，矿井产 随风流动 ，波及井下其它巷道，致使灾害影响范围 生煤尘的主要尘源有 ：采煤工作面机组割煤时的滚 扩大}2]。而大部分的人员伤亡是由于事故发生后产 筒处 ，综放工作面的放煤 口，采煤工作面放炮作业 生的大量有毒有害气体中毒和窒息造成的 【。姚桥 地点，综掘工作面掘进机割煤时的截割头附近，煤 煤矿、小恒山煤矿、坪湖煤矿等都发生过矿井风流 巷掘进工作面的放炮作业地点等。 灾变引起的人员伤亡事故。 2．3 矿井火灾 南屯煤矿始建于上世纪 70年代 ，属于兖矿开 矿井火灾是煤矿重：赶灾害之一 ，相对其它灾 采时间最长的矿井 ，井下采空区面积大 ，废弃巷道 害 ，矿井火灾发展速度怏 ，变化复杂，影响范围大， 多，造成井下通风设施多，事故隐患多 ，使得矿井整 主要包括 内因火灾和外因火灾。 体防灾抗灾能力降低 ，一旦发生灾变，将造成有毒 (1)外因火灾。外因火灾可以发生在矿井的任何 有害气体的大面积扩散 ，严重威胁着井下工人的身 地点，但多发生在井 口、井筒、井底车场、机电硐室、火 体健康。南屯煤矿十一采区通风线路较长，工作面 药库以及安有机电设备的巷道或工作面 内。造成外因 布置较多，因此，进行灾变风流预警控制技术的