在煤礦安全生產(chǎn)體系中,煤塵爆炸防治始終是核心管控內(nèi)容。隔爆設(shè)施作為阻斷爆炸傳播的關(guān)鍵技術(shù)手段,其合理設(shè)置對遏制災(zāi)害擴大、保障作業(yè)安全具有不可替代的作用。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》及相關(guān)技術(shù)標準,結(jié)合井下巷道布局特點,以下從專業(yè)角度解析需設(shè)置隔爆設(shè)施的關(guān)鍵區(qū)域及其技術(shù)要求。
01
礦井區(qū)域性隔離的核心節(jié)點
(一)
礦井兩翼與相鄰采區(qū)的安全分隔帶
礦井兩翼作為獨立通風系統(tǒng)的重要組成部分,當某一翼發(fā)生煤塵爆炸時,沖擊波與火焰可能通過貫通巷道快速蔓延至另一翼。在兩翼連通的主要運輸巷、回風巷等關(guān)鍵通道設(shè)置隔爆水棚或巖粉棚,可形成物理阻隔帶,將爆炸能量限制在始發(fā)區(qū)域。相鄰采區(qū)之間的聯(lián)絡(luò)巷同樣屬于高危區(qū)域,由于采區(qū)開采進度差異可能導致通風系統(tǒng)不穩(wěn)定,粉塵濃度易積聚,在此類巷道設(shè)置自動隔爆裝置(如隔爆水袋、噴霧裝置),能在爆炸發(fā)生初期迅速啟動,抑制火焰?zhèn)鞑ァ?/span>
(二)
不同煤層間的垂直防控屏障
開采多煤層礦井時,煤層間的聯(lián)絡(luò)巷道(如溜煤眼、行人斜巷)是爆炸能量縱向傳播的主要通道。特別是采用聯(lián)合布置的礦井,上下煤層作業(yè)面通過底板巖巷或穿層鉆孔連接,若未設(shè)置隔爆設(shè)施,下層煤塵爆炸可能穿透至上層。因此,在煤層間貫通巷道的頂部及兩幫需安裝固定式隔爆水棚,其安裝間距、水量配置需根據(jù)巷道斷面積精確計算,確保形成連續(xù)水幕屏障。
02
作業(yè)面與關(guān)聯(lián)巷道的精細化防控
(一)
采煤工作面的環(huán)形防護圈
采煤工作面作為粉塵產(chǎn)生的核心區(qū)域,其進回風巷與工作面的銜接段是爆炸傳播的關(guān)鍵節(jié)點。根據(jù)《煤礦井下粉塵防治技術(shù)規(guī)范》,在距工作面 60-200 米的進回風巷內(nèi)必須設(shè)置首道隔爆水棚,水量不低于 400L/㎡。對于采用綜采放頂煤工藝的工作面,由于落煤量大使粉塵濃度驟增,需在工作面兩巷增設(shè)自動噴粉抑爆裝置,與水棚形成協(xié)同防控。掘進煤巷與相連巷道的交叉點(如聯(lián)絡(luò)巷、車場)處,因通風路線復雜易形成渦流,粉塵沉積風險高,需在分叉口 20-50 米范圍內(nèi)設(shè)置輔助隔爆設(shè)施,采用水袋與巖粉結(jié)合的復合式隔爆裝置,提高阻隔效率。
(二)
煤倉系統(tǒng)的立體防護網(wǎng)
煤倉與相連的上下巷道(如給煤機硐室、運輸巷)之間存在粉塵泄漏風險,特別是當煤倉滿倉或放空時,氣流擾動易揚起沉積粉塵。在煤倉上口的裝載點和下口的放煤口附近,需設(shè)置密閉型隔爆水幕,通過壓力傳感器實現(xiàn)自動噴霧。對于斜井煤倉,由于傾角大導致沖擊波傳播速度快,除常規(guī)水棚外,需加裝隔爆巖粉棚,利用巖粉的惰化作用降低爆炸強度。同時,煤倉檢修通道等附屬巷道需同步設(shè)置隔爆設(shè)施,形成全方位防護體系。
03
特殊通風區(qū)域的強化防控要求
對于采用獨立通風且具有煤塵爆炸危險的特殊地點(如瓦斯抽放泵站、火藥庫聯(lián)絡(luò)巷、采空區(qū)密閉前巷道),其與主通風系統(tǒng)的連接段屬于重點防控區(qū)域。此類地點因通風量小、粉塵擴散慢,一旦發(fā)生爆炸易形成高壓沖擊。技術(shù)標準規(guī)定,需在該類巷道入口 10-15 米處設(shè)置全斷面隔爆水棚,水量較常規(guī)區(qū)域提高 20%,并配備沖擊波感應(yīng)啟動的快速隔爆裝置。例如,在瓦斯抽采鉆場附近,由于鉆孔施工可能誘發(fā)煤體裂隙中的粉塵釋放,除固定水棚外,需安裝可移動式隔爆水幕,實現(xiàn)動態(tài)防控。
(一)
參數(shù)配置的精準化要求
隔爆水棚的棚區(qū)長度不得小于 30 米,棚間距離 1.2-3 米,水棚距頂板、兩幫間隙不小于 100mm,水槽(袋)的布置需保證水霧能充滿全斷面。巖粉棚的巖粉用量按巷道斷面積計算,沉積煤塵較多的巷道需提高 30% 配置量,巖粉板的間距與寬度需符合沖擊波擴散規(guī)律。自動隔爆裝置的響應(yīng)時間應(yīng)小于 10ms,噴撒介質(zhì)(水或巖粉)的覆蓋范圍需達到巷道全斷面的 90% 以上。
(二)
日常運維的制度化流程
建立 "三檢制" 運維體系:班檢重點檢查設(shè)施完整性及水量 / 粉量,日檢測試自動裝置的聯(lián)動性能,月檢進行全面參數(shù)校準與效果評估。采用智能傳感器對隔爆設(shè)施狀態(tài)實時監(jiān)測,當水量不足或裝置故障時,系統(tǒng)自動發(fā)出預警。定期進行隔爆效果模擬試驗,通過爆破試驗檢測設(shè)施的阻隔距離與抑制效率,確保在突發(fā)情況下發(fā)揮實效。
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