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一、引言
众所周知，煤尘是煤矿五大自然灾害之一，煤尘除具有损害人体呼吸系统的危害以外，更大的危险是煤尘在一定条件下会发生爆炸，煤尘爆炸事故造成的死亡人数众多，设备损毁严重，往往摧毁井下生产系统，故破坏性相当严重。据记载，1942年4月26日，辽宁省本溪煤矿发生一起煤尘爆炸事故，死亡1549人，致残246人。2005年11月27日，黑龙江省七台河东风煤矿发生一起特大煤尘爆炸事故，造成169名矿工遇难，另有2人下落不明。
煤尘爆炸可放出大量热能，爆炸火焰温度可高达2000％甚至更高，产生破坏性很强的高温。在发生爆炸的地点，可能连续发生第二次爆炸，造成更大的灾害。煤尘爆炸时，爆源10m～30m内的破坏程度较轻，即爆源附近的破坏力较弱，离爆源较远处爆炸压力较高，破坏力强。煤尘爆炸传播时，冲击波传播的速度大于火焰传播速度。这样，巷道中沉积的煤尘先被冲击波扬起，随即被到达的火焰点燃发生爆炸，且不断向远处蔓延。煤尘爆炸气体中含有大量CO和CO2，爆炸区空气中CO的含量可高达8％，这是造成人员死亡的主要原因。因此，《煤矿安全规程》第一百五十五条规定：开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。
二、煤尘抑爆系统国内外研究概况
1．国内外研究概况
目前，煤尘爆炸的控制技术分为预防爆炸发生技术和抑制爆炸传播技术两个方面。预防爆炸发生的方法主要是采取措施控制煤尘的产生或飞扬以及火源的产生，主要通过加强煤矿安全生产管理实现。抑制煤尘爆炸传播的方法主要是采取措施将已发生的煤尘爆炸限制在一定区域，尽量控制灾害损失。其措施主要是设置被动式隔爆装置和自动抑爆装置。被动式隔爆常用的方法有撒布岩粉、设置岩粉棚、安装隔爆水槽和隔爆水袋等。由于被动式隔爆装置本身无喷洒动力源，需借助于爆炸冲击波的作用来喷洒消焰剂，无法在第一时间内抑制煤尘爆炸扩散，只能作为辅助隔爆措施。而自动抑爆装置是利用传感器探测爆炸信号，触发自带的动力源喷洒消焰剂，形成抑制带，可在煤尘爆炸源头直接抑制其传播，是煤尘抑爆技术发展的方向。
20世纪90年代以前，国内主要采用撒布岩粉和设置普通岩粉棚来防止煤尘爆炸传播，由于岩粉暴露在潮湿空气中，极易受潮而失去消焰剂功效，且频繁更换岩粉的工作量较大，因此我国煤矿现在几乎已不采用这两种方法。在20世纪90年代，煤科总院重庆分院开发的隔爆水槽和隔爆水袋，以水作为消焰剂，方便了煤矿安装和使用，在全国得到了广泛推广应用，其中隔爆水袋的使用最为普遍。因此，国内目前采用的煤尘隔爆抑爆装置主要以被动式隔爆装置为主。可是，由于隔爆水槽和隔爆水袋需借助于爆炸冲击波的作用来喷洒消焰剂，故必须安装在巷道的截面上，这样就使巷道通风阻力增加，同时也不利于行人和运输。因此，隔爆水槽和隔爆水袋一般只用于巷道断面较大的大中型煤矿，而巷道断面较小的小型煤矿则无法推广。另外，为了达到最佳的隔爆效果，要求隔爆水槽或隔爆水袋应安装在离采掘工作面80～100m的位置，因此，隔爆水槽或隔爆水袋必须随着采掘工作面的推进而不断前移，安装和维护工作量巨大。
西方发达国家的矿山安全法律法规普遍限制其国内高瓦斯、具有煤尘爆炸性煤矿的开采，因此，在西方发达国家，对煤尘隔爆抑爆装置的开发研究投入较少。而在东欧、非洲等一些经济较不发达国家，则还普遍使用撒布岩粉和设置普通岩粉棚等方法。
2．ZHYl2型燃气式自动灭火抑爆系统
ZHYl2型燃气式自动灭火抑爆系统是国家“八五”重点科研攻关项目，由煤炭科学研究总院重庆分院于1998年研制成功，后经多次改进不断完善，经在平顶山矿务局十矿和淮南矿业集团潘一矿进行安装试验，取得较好成效。该系统属于主动式抑爆技术，目前该系统在技术上属于国际领先水平。
三、ZHYl2型自动抑爆系统在漳平分公司烟煤矿区应用分析
福建省红炭山实业有限责任公司漳平分公司所属的文宾山煤矿、大瑶煤矿和武陵煤矿3个煤矿所开采的煤炭均为贫瘦煤，挥发份含量较高，经煤炭科学研究总院重庆分院鉴定，3个煤矿开采的D4、D5、D8煤层的煤尘均具爆炸性。根据《煤矿安全规程》有关规定，这3个煤矿必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。由于3个煤矿均存在巷道低矮截面小，开采的煤层薄，采掘工作面推进速度快，工作面搬迁频繁等特点，现有的被动式隔爆装置因隔爆原理所限，如安装于巷道上部，会严重影响巷道行人、运输、通风，加之移动困难，故目前在大中型煤矿普遍使用的隔爆水槽和隔爆水袋在这3个煤矿并不适用。
那么，目前处于国内领先水平的ZHYl2型燃气式自动灭火抑爆系统是否能适用于漳平分公司烟煤矿区3个煤矿呢?
据实，目前ZHYl2型燃气式自动灭火抑爆系统的地面型已普遍地应用在加气站、石油、化工、天然气、冶金、消防等易燃易爆场所，其系统运行的可靠性和实用性已得到较好的证实。但该系统在煤矿井下的应用则没有得到推广，这除了因为经济性、国家政策等因素外，还与其对煤矿井下恶劣的环境的适应性较差有关。该系统原设计是安装在煤矿井下采煤工作面的综采机械上，这样可使该系统随综采机械移动而始终近距离监控采煤工作面，可使煤尘爆炸在初始阶段就得到有效控制，将煤尘爆炸消除在萌芽阶段。但由于采面煤尘大，该抑爆系统的探测器窗口和抑爆器出口极易因煤尘覆盖而失效，故实用性较差。
漳平分公司烟煤矿区回采工艺全部采用炮采，采煤工作面和煤巷掘进工作面煤尘含量高，放炮产生的冲击波大，如果将该系统安装在采煤工作面或煤巷掘进工作面附近，容易造成抑爆系统损坏或误动作，且由于漳平分公司所属3个煤矿煤层薄，采煤工作面截面积较小，煤层赋存条件复杂，这些因素均决定该系统无法在采煤工作面或煤巷掘进工作面近距离安装。经对漳平分公司文宾山煤矿进行现场勘察后认为，该系统应当安装在采煤工作面附近的斜坡巷道上，离采煤工作面或煤巷掘进工作面10～20m，这样既能降低煤尘对探测器窗口和抑爆器出口的污染，又能避免爆炸冲击波对煤尘抑爆系统的损害。鉴于漳平分公司所属3个煤矿均存在采煤工作面服务周期短(一般为15～30天)，采煤工作面搬迁频繁，因此，ZHYl2型自动抑爆系统不宜采用原有设计的固定安装方式，应采用较为灵活的可移动式安装。为此，必须对ZHYl2型自动抑爆系统进行必要的技术改进。
为此，针对这类低矮小断面巷道掘进和薄煤层采煤面的特点，如果对ZHYl2型自动抑爆装置进行研究改进，用少量的抑爆器安装于巷道两侧支柱间隙，可尽量不占巷道断面尺寸，因数量少移动方便，可保证较近距离抑制瓦斯煤尘爆炸，故此，在漳平分公司烟煤矿区采用改进后的ZHYl2型自动抑爆系统应具有普遍适宜性。
四、结束语
1．主动式煤尘爆炸抑爆装置可在煤尘爆炸源头直接抑制其传播，是煤尘抑爆技术发展的方向。因此，漳平分公司宜采用主动式煤尘爆炸抑爆系统。
2．煤炭科学研究总院重庆分院研制的ZHYl2型煤尘抑爆系统具有成雾时间快、有效覆盖面积大、安全可靠、管理方便等特点，在技术上处于国际领先水平，可作为漳平分公司煤尘爆炸抑爆系统的首选产品。
3．由于漳平分公司所属煤矿多数采用炮采，采煤工作面或煤巷掘进工作面煤尘含量高，且采煤工作面服务时间短，煤层赋存条件复杂，煤层薄，巷道断面小，工作面搬迁频繁等特点，因此，要在漳平分公司所属煤矿安装ZHYl2型自动抑爆系统，必须对该系统进行必要的研究改进，以满足小型煤矿低矮小断面巷道煤尘爆炸抑爆的需要。
众所周知，煤尘是煤矿五大自然灾害之一，煤尘除具有损害人体呼吸系统的危害以外，更大的危险是煤尘在一定条件下会发生爆炸，煤尘爆炸事故造成的死亡人数众多，设备损毁严重，往往摧毁井下生产系统，故破坏性相当严重。据记载，1942年4月26日，辽宁省本溪煤矿发生一起煤尘爆炸事故，死亡1549人，致残246人。2005年11月27日，黑龙江省七台河东风煤矿发生一起特大煤尘爆炸事故，造成169名矿工遇难，另有2人下落不明。
煤尘爆炸可放出大量热能，爆炸火焰温度可高达2000％甚至更高，产生破坏性很强的高温。在发生爆炸的地点，可能连续发生第二次爆炸，造成更大的灾害。煤尘爆炸时，爆源10m～30m内的破坏程度较轻，即爆源附近的破坏力较弱，离爆源较远处爆炸压力较高，破坏力强。煤尘爆炸传播时，冲击波传播的速度大于火焰传播速度。这样，巷道中沉积的煤尘先被冲击波扬起，随即被到达的火焰点燃发生爆炸，且不断向远处蔓延。煤尘爆炸气体中含有大量CO和CO2，爆炸区空气中CO的含量可高达8％，这是造成人员死亡的主要原因。因此，《煤矿安全规程》第一百五十五条规定：开采有煤尘爆炸危险煤层的矿井，必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。
二、煤尘抑爆系统国内外研究概况
1．国内外研究概况
目前，煤尘爆炸的控制技术分为预防爆炸发生技术和抑制爆炸传播技术两个方面。预防爆炸发生的方法主要是采取措施控制煤尘的产生或飞扬以及火源的产生，主要通过加强煤矿安全生产管理实现。抑制煤尘爆炸传播的方法主要是采取措施将已发生的煤尘爆炸限制在一定区域，尽量控制灾害损失。其措施主要是设置被动式隔爆装置和自动抑爆装置。被动式隔爆常用的方法有撒布岩粉、设置岩粉棚、安装隔爆水槽和隔爆水袋等。由于被动式隔爆装置本身无喷洒动力源，需借助于爆炸冲击波的作用来喷洒消焰剂，无法在第一时间内抑制煤尘爆炸扩散，只能作为辅助隔爆措施。而自动抑爆装置是利用传感器探测爆炸信号，触发自带的动力源喷洒消焰剂，形成抑制带，可在煤尘爆炸源头直接抑制其传播，是煤尘抑爆技术发展的方向。
20世纪90年代以前，国内主要采用撒布岩粉和设置普通岩粉棚来防止煤尘爆炸传播，由于岩粉暴露在潮湿空气中，极易受潮而失去消焰剂功效，且频繁更换岩粉的工作量较大，因此我国煤矿现在几乎已不采用这两种方法。在20世纪90年代，煤科总院重庆分院开发的隔爆水槽和隔爆水袋，以水作为消焰剂，方便了煤矿安装和使用，在全国得到了广泛推广应用，其中隔爆水袋的使用最为普遍。因此，国内目前采用的煤尘隔爆抑爆装置主要以被动式隔爆装置为主。可是，由于隔爆水槽和隔爆水袋需借助于爆炸冲击波的作用来喷洒消焰剂，故必须安装在巷道的截面上，这样就使巷道通风阻力增加，同时也不利于行人和运输。因此，隔爆水槽和隔爆水袋一般只用于巷道断面较大的大中型煤矿，而巷道断面较小的小型煤矿则无法推广。另外，为了达到最佳的隔爆效果，要求隔爆水槽或隔爆水袋应安装在离采掘工作面80～100m的位置，因此，隔爆水槽或隔爆水袋必须随着采掘工作面的推进而不断前移，安装和维护工作量巨大。
西方发达国家的矿山安全法律法规普遍限制其国内高瓦斯、具有煤尘爆炸性煤矿的开采，因此，在西方发达国家，对煤尘隔爆抑爆装置的开发研究投入较少。而在东欧、非洲等一些经济较不发达国家，则还普遍使用撒布岩粉和设置普通岩粉棚等方法。
2．ZHYl2型燃气式自动灭火抑爆系统
ZHYl2型燃气式自动灭火抑爆系统是国家“八五”重点科研攻关项目，由煤炭科学研究总院重庆分院于1998年研制成功，后经多次改进不断完善，经在平顶山矿务局十矿和淮南矿业集团潘一矿进行安装试验，取得较好成效。该系统属于主动式抑爆技术，目前该系统在技术上属于国际领先水平。
三、ZHYl2型自动抑爆系统在漳平分公司烟煤矿区应用分析
福建省红炭山实业有限责任公司漳平分公司所属的文宾山煤矿、大瑶煤矿和武陵煤矿3个煤矿所开采的煤炭均为贫瘦煤，挥发份含量较高，经煤炭科学研究总院重庆分院鉴定，3个煤矿开采的D4、D5、D8煤层的煤尘均具爆炸性。根据《煤矿安全规程》有关规定，这3个煤矿必须有预防和隔绝煤尘爆炸的措施。由于3个煤矿均存在巷道低矮截面小，开采的煤层薄，采掘工作面推进速度快，工作面搬迁频繁等特点，现有的被动式隔爆装置因隔爆原理所限，如安装于巷道上部，会严重影响巷道行人、运输、通风，加之移动困难，故目前在大中型煤矿普遍使用的隔爆水槽和隔爆水袋在这3个煤矿并不适用。
那么，目前处于国内领先水平的ZHYl2型燃气式自动灭火抑爆系统是否能适用于漳平分公司烟煤矿区3个煤矿呢?
据实，目前ZHYl2型燃气式自动灭火抑爆系统的地面型已普遍地应用在加气站、石油、化工、天然气、冶金、消防等易燃易爆场所，其系统运行的可靠性和实用性已得到较好的证实。但该系统在煤矿井下的应用则没有得到推广，这除了因为经济性、国家政策等因素外，还与其对煤矿井下恶劣的环境的适应性较差有关。该系统原设计是安装在煤矿井下采煤工作面的综采机械上，这样可使该系统随综采机械移动而始终近距离监控采煤工作面，可使煤尘爆炸在初始阶段就得到有效控制，将煤尘爆炸消除在萌芽阶段。但由于采面煤尘大，该抑爆系统的探测器窗口和抑爆器出口极易因煤尘覆盖而失效，故实用性较差。
漳平分公司烟煤矿区回采工艺全部采用炮采，采煤工作面和煤巷掘进工作面煤尘含量高，放炮产生的冲击波大，如果将该系统安装在采煤工作面或煤巷掘进工作面附近，容易造成抑爆系统损坏或误动作，且由于漳平分公司所属3个煤矿煤层薄，采煤工作面截面积较小，煤层赋存条件复杂，这些因素均决定该系统无法在采煤工作面或煤巷掘进工作面近距离安装。经对漳平分公司文宾山煤矿进行现场勘察后认为，该系统应当安装在采煤工作面附近的斜坡巷道上，离采煤工作面或煤巷掘进工作面10～20m，这样既能降低煤尘对探测器窗口和抑爆器出口的污染，又能避免爆炸冲击波对煤尘抑爆系统的损害。鉴于漳平分公司所属3个煤矿均存在采煤工作面服务周期短(一般为15～30天)，采煤工作面搬迁频繁，因此，ZHYl2型自动抑爆系统不宜采用原有设计的固定安装方式，应采用较为灵活的可移动式安装。为此，必须对ZHYl2型自动抑爆系统进行必要的技术改进。
为此，针对这类低矮小断面巷道掘进和薄煤层采煤面的特点，如果对ZHYl2型自动抑爆装置进行研究改进，用少量的抑爆器安装于巷道两侧支柱间隙，可尽量不占巷道断面尺寸，因数量少移动方便，可保证较近距离抑制瓦斯煤尘爆炸，故此，在漳平分公司烟煤矿区采用改进后的ZHYl2型自动抑爆系统应具有普遍适宜性。
四、结束语
1．主动式煤尘爆炸抑爆装置可在煤尘爆炸源头直接抑制其传播，是煤尘抑爆技术发展的方向。因此，漳平分公司宜采用主动式煤尘爆炸抑爆系统。
2．煤炭科学研究总院重庆分院研制的ZHYl2型煤尘抑爆系统具有成雾时间快、有效覆盖面积大、安全可靠、管理方便等特点，在技术上处于国际领先水平，可作为漳平分公司煤尘爆炸抑爆系统的首选产品。
3．由于漳平分公司所属煤矿多数采用炮采，采煤工作面或煤巷掘进工作面煤尘含量高，且采煤工作面服务时间短，煤层赋存条件复杂，煤层薄，巷道断面小，工作面搬迁频繁等特点，因此，要在漳平分公司所属煤矿安装ZHYl2型自动抑爆系统，必须对该系统进行必要的研究改进，以满足小型煤矿低矮小断面巷道煤尘爆炸抑爆的需要。