煤矿智能消防系统的施工,绝非简单设备的堆砌,而是一个深度融合感知、分析、决策与执行的生命安全工程。要确保其真正发挥“防患于未然、灭早灭小”的作用,在施工环节就必须牢牢抓住以下几个关键安全措施。
一、构建多维度、高灵敏的“神经感知系统”,杜绝监测盲区
智能消防的基础是精准感知。施工中必须依据火灾类型(内因、外因)部署差异化的监测网络,并实现数据融合。
1.内因火灾(煤层自燃)监测:必须在采空区、工作面回风隅角、煤巷高冒处等关键地点,部署一氧化碳(CO)、温度传感器,并实现“人工定点监测”与“系统连续监测”相结合。根据规范要求,开采容易自燃、自燃煤层的矿井,需每天对监测数据进行综合分析研判,并纳入通风瓦斯日分析会议。施工时,传感器的安装位置、密度必须严格按设计执行,确保能捕捉到标志性气体的微量变化趋势。
2.外因火灾(电气、机械)监测:这是智能消防施工的重中之重。
带式输送机系统:必须装设温度、烟雾监测装置和自动洒水装置。根据《煤矿防灭火细则》等相关要求,驱动滚筒下风侧10~15m处应设置烟雾、一氧化碳传感器。更先进的施工方案会采用线型感温光纤沿皮带全线铺设,其响应时间可短至≤5秒,能极早期发现皮带摩擦过热隐患。
关键硐室(变电所、水泵房等):需采用多参数传感器融合技术,组合布置烟雾、CO、温度以及红外热成像探测器。例如,对于电气火灾风险高的区域,CO浓度监测阈值设定为24ppm即需启动分析预警。施工中需确保各类传感器信号能稳定接入统一平台。
二、部署高效、适用的“自动执行终端”,确保灭火效能
感知到火情后,系统必须能自动、精准地启动灭火装置。施工中选择和安装何种灭火系统,直接关系到最终安全效果。
1.灭火剂的选择与施工:针对不同的保护对象,需选用合适的灭火剂。对于存放精密电气设备的硐室,全氟己酮因其绝缘性好、灭火效率高(据称比传统药剂高30%)、且对设备二次损害小,已成为优选方案,并在山西、内蒙古等多地煤矿得到应用。施工中需精确计算药剂储量、确保喷头覆盖无死角。
2.系统的响应与可靠性施工:自动灭火系统的响应速度是生命线。施工必须确保系统达到设计指标。例如,对于瓦斯管道爆燃的极端情况,要求从探头捕捉火焰信号到控制柜发出灭火指令的时间不大于6ms,灭火瓶控制阀应在收到指令后5ms内打开,整个灭火过程需在1分钟内完成。这要求施工时线缆敷设、设备接线、气路/管路密封都必须达到极高工艺标准,并进行严格测试(如使用灭火瓶模拟器、温度探测模拟器进行功能验证)。
三、打造集中、智能的“大脑决策平台”,实现预警联动
智能消防的“智能”核心在于平台。施工的重点是打通数据孤岛,实现智能分析。
1.平台层施工与集成:需按照分层架构(感知层、接入层、数据处理层、应用层)进行施工部署。关键是将井下分散的各类火灾监测系统(如安全监控系统、自然发火监测系统、电力监控系统)的数据,统一接入智能防灭火平台,实现数据的“一网汇聚”。
2.智能化功能实现:平台施工配置应能支持大数据智能分析,构建火灾风险趋势模型。例如,平台应能基于历史与实时数据,动态分析采空区“三带”(冷却带、氧化带、窒息带)分布,自动生成风险趋势报表,并实现“分级预警”。当出现预警时,系统应能自动关联应急预案,并将信息推送至相关人员,甚至能自动或远程一键启动相应的排烟、灭火、断电等设施。
四、遵循国家政策与标准规范,夯实设计施工根基
所有施工行为都必须在国家法规和标准框架内进行,这是安全措施的“法律底线”和“技术准绳”。
1.政策引领:施工整体方案需响应《煤矿智能化标准体系建设指南》的号召,以促进新一代信息技术与煤炭行业深度融合为主线,提升智能化建设的科学化、标准化水平。
2.标准规范:具体施工中,必须严格遵循《煤矿防灭火细则》等强制性要求,例如建立完善的消防供水系统、注浆或注惰系统。可参照《煤矿综采工作面智能化防灭火系统技术要求》(T/CCS 034-2023)等团体标准中关于多参数融合感知、智能预警的精神,来指导施工实践。国家能源局等相关部委发布的标准体系是施工选型、验收的根本依据。
五、建立全周期安全管理与培训制度,保障系统长效运行
智能消防系统施工完成仅是第一步,确保其长期可靠运行同等重要。
1.施工与运维衔接:施工方需为矿方提供详尽的培训,确保运维人员能熟练操作智能平台,理解各类报警含义,并掌握手动应急处置流程。系统应具备完善的手动优先和备用通道功能,当自动系统失效时,能迅速切换至手动或备用模式进行灭火。
2.制度保障:施工交付后,矿方必须建立配套制度。例如,每月至少对注惰、注浆等系统检修一次;每天召开通风瓦斯日分析会研判火情;每月由总工程师组织一次自然发火风险研判会议。智能系统的报警日志、分析报表应成为这些会议决策的核心依据。
煤矿智能消防施工的关键安全措施,是一个贯穿“精准感知、快速执行、智能决策、规范标准、长效管理”全链条的体系化工程。任何一个环节的施工质量缺失,都可能导致整个智能系统在关键时刻“失灵”。唯有将上述措施扎实落地,才能构筑起真正可靠的井下“智能防火长城”。