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1、Safe y矿井火灾防治均压防火技术方法一、均压方法均压方法开区均压闭区均压调节风门均压连通管均压调节风门与局部通风机均压调节风门均压局部风机均压调节风门与局部通风机联合均压对已封闭的有可能发生煤炭自燃的区域采取均压措施，减少封闭区漏风量，以达到防火目的，称为闭区均压或闭区均压防火。对回采工作面采空区等有可能发生煤炭自燃的区域采取均压措施，减少采空区等均压区域漏风量，以达到防火目的，称为开区均压或开区均压防火。1 闭区均压调节风门均压如图所示，采空区处于进、回风巷之间，在回风巷安装调节风门，如图（a）所示，调节风门上风侧回风巷中的压力升高，施加在采空区两侧的风压差降低，漏入采空区的风量减少。如
2、果进风巷中离B点较远处已有调节风门，B点处于此风门下风侧时，只需将其位置移到B点下风侧，不需另安风门，如图（b）所示，可起到同样的均压效果。因此，均压之前应对通风系统进行调查，分析与密闭区有关的漏风分布，制定合理的调整措施，并对其后果进行估计，不能盲目实施。图图 调节风门均压调节风门均压1 闭区均压调节风门与局部通风机均压 在进风巷或回风巷密闭外设立调压室，利用调节风门与局部通风机调压使密闭内外的压力相等（即压差计3的示值为零），以减少密闭的漏风。进风侧调压室如图所示。若只在进风侧设立调压室，达不到预期的目的，可在回风侧也设立调压室同时进行调压。回风侧调压时局部通风机作压人式供风，使调压室内压
3、力升高，以减小密闭墙的内外压差，消除漏风。图图 局部通风机调压室局部通风机调压室1局部通风机；局部通风机；2调节风门；调节风门；3水柱计水柱计 4调压密闭室；调压密闭室；5永久密闭永久密闭1 闭区均压连通管均压在可能发生煤炭自燃的封闭区回风侧密闭墙外，再加筑一道密闭墙，然后穿过外密闭墙安设直径为300 mm500 mm的铁管与进风侧相通或直通地面，在管路出口安装调节阀门，如图所示。调节调压室的压力，使密闭区进、回风侧密闭墙外的压力差相等而漏风消失。连通管的使用方式多种多样，其作用都是传递压力，使密闭区进、回风侧的压力趋于相等。连通管均压服务时间较长，很少出故障，作用稳妥可靠，但管路铺设麻烦。1
4、 闭区均压连通管均压连通管常与调压气室联合使用，构成调压气室连通管均压。调压气室连通管均压一般适用于封闭火区灭火，也可用于有可能发生自然发火的封闭区防火。调压气室连通管均压有双气室与单气室均压两种方式。图图 连通管调压室连通管调压室1 闭区均压连通管均压（1）双调压气室连通管均压原理与应用布置方式 如图所示，在火区的两侧密闭墙K1、K2外分别构筑一道辅助密闭墙F1与F2，与原密闭墙构成两个调压气室，与此同时在与火区并联的分支中铺一根金属管。有条件时也可以利用巷道代替金属管，把两个调压气室连通，如图（b）。图图 双气室双气室连通管调压原理示意图连通管调压原理示意图（图中虚线表示连通管，以下图同）
5、（图中虚线表示连通管，以下图同）（1）双调压气室连通管均压原理与应用均压原理 双调压气室连通管均压的原理：利用辅助密闭墙增加火区的漏风风阻，降低火区的漏风压差；连通管与火区并联，起到并联分风和降压的作用。均压时的火区动态观察按图所示的要求，在每个密闭墙上安设测压管和水柱计。其中水柱计l和2分别测定密闭墙K1和F1的漏风压差，水柱计3和4分别测定密闭墙K2和F2的漏风压差。调压后应使1和3的示值近似相等，若不相等，应设法增大密闭墙的气密性。调压时还应注意连通管的气密性，否则会降低调压效果；注意观测火区回风的气体成分，以便了解火区的动态。（1）双调压气室连通管均压原理与应用（2）单调压气室连通管均
6、压原理与应用布置方式及均压原理 如图（a）所示，在火区回风侧密闭墙K2外构筑一道辅助密闭墙M，M与K2构成调压气室；同时从调压气室内C点铺一根装有调节阀门的金属管至火区进风侧B点上风侧的D点。为了分析其调压原理，应用拓扑变换原理将图（a）变为图（b）所示的等效网路。由图可见，由于连通管接入，使火区变为角联网路中的对角巷道。只要使下式成立，即可消除火区漏风。TDAMABRRRR 式中 RT连通管（包括闸门）的风阻；RM辅助密闭墙M与CB段巷道风阻之和；RDA、RAB分别为巷道AB段和DA段的风阻。（2）单调压气室连通管均压原理与应用布置方式及均压原理 为使式 成立，通常在连通管上安装调节阀门d，
7、改变其风阻，以满足调节需要。当然式中的RDA和RM也可通过伸缩连通管的长度和增加密闭墙的气密性来改变。调压气室也可构筑在进风侧，两者调压的原理相同。但是，如果仅把图（a）中的连通管端口引至节点A，将其进行网路等效变化后会发现，此时连通管变为火区的并联分支，故调压原理与双调压气室相同。TDAMABRRRR（2）单调压气室连通管均压原理与应用布置方式及均压原理（2）单调压气室连通管均压原理与应用火区动态观测 如图所示，在密闭墙上安设水柱计1和2分别测定密闭墙K1和M两侧压差。当水柱计1的示值为零时表示火区漏风消失，否则应根据水柱计两侧液面高低和变化，改变连通管的风阻或增加辅助密闭墙的气密性，达到调
8、压的目的。应用调节风压法平衡封闭火区的漏风压差，除上述的一些方法外，还有其它一些方法，如调压气室与风机相配合，风机与风筒相配合等。为避免盲目调压，在制定调压方案之前应进行阻力测定和采空区漏风探测等工作，以获得必要的基础资料。（2）单调压气室连通管均压原理与应用火区动态观测 2 开区均压采煤工作面采空区是煤炭自燃的多发区，经考察采用全部垮落法管理顶板的长壁后退式采煤工作面采空区内遗煤自燃情况分为三个带：第I带散热带。如图中的I带。此区域离工作面太近，虽有遗煤堆积，但由于垮落的顶板岩石呈松散状态，漏风强度大，不利于热量积聚，且遗煤接触氧气时间较短，不会发生自燃。其范围随采空区的充填情况和工作面风压
9、大小不同而各有差异，一般从工作面全长的中心计算，约5 m20 m。第带自燃带。图中的带。由散热带向采空区内部延伸25 m60 m的区域。垮落的岩石逐渐被压实，空隙减小，风阻增大，漏风强度减小，遗煤氧化产生的热量易于聚集，是遗煤自燃的有利区域。第带窒息带。图中的带。此区域中的岩石趋于压实，空隙很小，且漏风线路长，漏风基本消失，氧气浓度小，遗煤不能维持自燃。在自燃带内自热而未达到发火的遗煤随工作面的推进进入此带后，因缺氧而窒息，故称为窒息带。2 开区均压图 工作面采空区煤自燃三带2 开区均压调节风门均压 如图所示的采煤工作面，采空区的漏风与工作面风流呈并联关系。在工作面回风巷内安设调节风门后，B、
10、C两点间的压力差降低，采空区的漏风量减少，自燃带的范围变小，浮煤处于自燃带的时间缩短，即使已自热的煤进入窒息带后也会停止发展。若加快工作面推进速度，“三带”前移自燃就会消失。但这种均压方法会引起工作面风量减少，调节幅度有限，应注意调节后工作面的风量必须满足排除瓦斯、最低风速和降温的要求。因此，调节风门均压法适应于漏风与工作面风流呈并联，风量有富余的工作面防灭火。2 开区均压调节风门均压图 采空区漏风与工作面风流呈并联关系均压措施2 开区均压局部风机均压 下行式开采近距离煤层群，下煤层之上有上煤层采空区时，下层煤向上漏风严重，为消除此漏风，在回采的下煤层进风巷安设带调节风门的局部通风机和风筒，工
11、作面采用局部通风机和风筒送风，减小进风巷道的风量和风压，漏入顶部采空区的风量减少，如图所示。采煤工作面12341423图图 局部通风机与风筒均压局部通风机与风筒均压2 开区均压调节风门与局部通风机联合均压 工作面采空区有来自相邻采区或相邻区段的漏风时，易发生自然发火。如图3-46所示，采空区后部上方B点或下方A点的漏风来自相邻采区或相邻的区段。采用调节风门与局部通风机联合均压，在工作面进、回风巷各安装调节风门，进风巷调节风门上安装局部通风机向工作面压入式供风，可升高工作面23段压力，消除或减小来自工作面采空区后部的漏风。应当指出，当工作面23段的压力等于后部漏风源A、B的压力时，就会阻止后部漏
12、风源A、B向采空区漏风；当23段的压力高于后部漏风源A、B的压力时，漏风反向，起不到防火作用。这种均压方法比较难操作，且上下巷道安装调节风门，影响运输。2 开区均压调节风门与局部通风机联合均压采煤工作面1234AB图图 调节风门与局部通风机联合均压调节风门与局部通风机联合均压3 采用均压防灭火技术应注意的问题就专项防灭火技术而言，均压防灭火技术是一项技术含量高，防灭火成本低，效果好的防灭火技术，但同时又是一项实施难度最大的专项防灭火技术。均压防灭火技术的关键或实质在于使受控区（采空区或火区）的进、回风两点间的风压差等于零或趋近于零，从而达到消除因受控区的漏风引起自然发火，或已封闭的火区尽快熄灭
13、的目的。3 采用均压防灭火技术应注意的问题 尽管均压防灭火技术，同其它专项防灭火技术相比有着许多优点，但要用好的确不是一件容易的事。由于煤矿井下条件复杂，采掘、矿压的变化除影响巷道断面、通风阻力大小的变化外，也影响矿井通风风量的再分配和压能的变化。而压能的变化，恰恰是直接影响受控区压差变化最直接的因素。如不能及时发现这些变化情况，不及时采取相应的措施进行调节，均压防灭火就会失败。有的矿井由于对均压防灭火技术的关键和实质认识肤浅，均压参数和控制手段选用不当，运用不规范，不仅没有使受控区两点间压差消除，反而人为地造成压差增大，使本来就不稳定的受控区更加不稳定。均压防灭火没起到作用，反而酿成重大火灾事故。因此，在实施均压防灭火的全过程中，必须指定专入定期观测、分析受控区的漏风量大小，漏风流的流动方向，空气温度和防火墙内外的压差变化动态等是十分必要的。