煤礦機電硐室作為礦井的“心臟”與“神經(jīng)中樞”，集中了變電所、水泵房、皮帶機頭、充電硐室等關(guān)鍵設(shè)備，其安全運行直接關(guān)乎整個礦井的生產(chǎn)命脈與人員安危。然而，硐室內(nèi)電氣設(shè)備密集、電纜縱橫、可燃物集中，加之空間相對封閉，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢發(fā)展迅猛，高溫及有毒煙氣積聚，不僅會造成巨大的直接經(jīng)濟損失，更易引發(fā)瓦斯、煤塵爆炸等次生災(zāi)害，嚴重威脅井下作業(yè)人員的生命安全。近年來，隨著礦井機械化、智能化水平的提升，設(shè)備功率增大、鋰電池等新型能源裝備的應(yīng)用，使得機電硐室的火災(zāi)風險與防控復(fù)雜性進一步增加。因此，研究與應(yīng)用高效、可靠、智能的自動滅火系統(tǒng)，實現(xiàn)火災(zāi)的“早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早處置”，已成為提升煤礦本質(zhì)安全水平、推動礦山高質(zhì)量發(fā)展的重要課題。

1. 系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)架構(gòu)

現(xiàn)代煤礦機電硐室自動滅火系統(tǒng)已從早期單一的噴灑裝置，發(fā)展為集智能感知、快速決策、精準執(zhí)行與遠程集控于一體的綜合性安全保障體系。其設(shè)計核心在于構(gòu)建一個多技術(shù)融合、多系統(tǒng)聯(lián)動的閉環(huán)防控網(wǎng)絡(luò)。

1.1 智能感知與多重預(yù)警子系統(tǒng)

精準、可靠的火情探測是自動滅火系統(tǒng)的“眼睛”和“耳朵”。傳統(tǒng)單一傳感器易受井下粉塵、潮濕等環(huán)境干擾而產(chǎn)生誤報或漏報。當前先進的系統(tǒng)普遍采用“點-線-面”相結(jié)合的多參數(shù)融合感知策略。

“點式”傳感器陣列：在硐室內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備及電纜接頭、變壓器等易發(fā)熱部位，密集布置本安型煙霧傳感器、火焰?zhèn)鞲衅骱蜏囟葌鞲衅鳌＠?，針對中央變電所的設(shè)計中，需通過理論計算確定探測器的合理布局，如間距7.5米、至端墻距離3.75米等，確保無監(jiān)測盲區(qū)。溫度監(jiān)測不僅能預(yù)警明火，更能捕捉設(shè)備過熱的早期隱患。

“線式”分布式監(jiān)測：沿電纜溝、電纜橋架等線性風險區(qū)域敷設(shè)分布式光纖測溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實現(xiàn)長達20公里范圍內(nèi)溫度的連續(xù)、實時監(jiān)測，定位精度高，并能提前感知因電纜過載、絕緣老化等原因引起的溫度異常趨勢，預(yù)警準確率可高達99.2%。

1.2 滅火介質(zhì)選擇與執(zhí)行子系統(tǒng)

探測到火情后，系統(tǒng)需根據(jù)火源類型、位置和規(guī)模，自動選擇并釋放最有效的滅火介質(zhì)。目前，機電硐室滅火已從傳統(tǒng)的水、砂子向高效、潔凈、針對性的新型滅火劑發(fā)展。

全氟己酮滅火系統(tǒng)：作為一種新型的潔凈氣體滅火劑，全氟己酮具有滅火效率高（約為哈龍的2-3倍）、電氣絕緣性好、對設(shè)備無腐蝕、對人體安全（在適當濃度下）且大氣存留期極短等優(yōu)點。其系統(tǒng)設(shè)計通常采用懸掛式滅火器組網(wǎng)，通過管網(wǎng)或直接懸掛于保護區(qū)上方。例如，在趙家梁煤礦中央變電所的設(shè)計中，采用容量為30kg的懸掛式滅火器，共計16個，通過延時繼電器控制（間隔0.05秒），實現(xiàn)滅火劑的序貫噴放，既能保證滅火濃度，又可避免因同時噴放導(dǎo)致的氣流擾動影響滅火效果。系統(tǒng)在收到火警信號后，會啟動30秒的疏散倒計時，隨后自動釋放滅火劑。

干粉滅火系統(tǒng)：礦用區(qū)域自動噴粉滅火裝置用抑爆器主要適用于煤礦井下工作場所用于煤礦防護區(qū)域火災(zāi)滅火，抑爆器單獨使用時，通過報警系統(tǒng)或啟動按鈕手動啟動滅火，與KW70礦用本安型溫度控制器搭配使用時，可自動探測溫度，當防護區(qū)溫度達到設(shè)定值時，啟動抑爆器滅火;抑爆器與KXH24礦用本安型區(qū)域自動滅火裝置控制箱、mim70礦用本安型溫度控制器配套使用時，除了溫度控制器啟動外，還可通過控制箱“手動”啟動防護區(qū)抑爆器完成滅火。

2. 結(jié)論與未來展望

煤礦機電硐室自動滅火系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用，是礦山安全從被動應(yīng)對向主動預(yù)防轉(zhuǎn)型的核心環(huán)節(jié)。當前，融合了多參數(shù)智能感知、高效潔凈滅火介質(zhì)、AI決策與多系統(tǒng)協(xié)同聯(lián)動技術(shù)的綜合解決方案，已展現(xiàn)出卓越的預(yù)警能力和滅火效能，在多個礦山成功應(yīng)用，筑牢了安全生產(chǎn)的“智能防線”。

展望未來，自動滅火系統(tǒng)的發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢：一是深度智能化，AI算法將不僅用于火災(zāi)識別，更將用于火災(zāi)發(fā)展模擬預(yù)測和滅火策略的實時動態(tài)優(yōu)化；二是全面融合化，滅火系統(tǒng)將與人員定位、應(yīng)急廣播、機器人巡檢等系統(tǒng)無縫對接，構(gòu)成智慧礦山“神經(jīng)末梢”的一部分；三是介質(zhì)綠色與多元化，針對鋰電池火災(zāi)等新型風險的特種滅火劑及技術(shù)將不斷涌現(xiàn)；四是標準體系化，在國家強制性標準的推動下，系統(tǒng)的設(shè)計、建設(shè)和運維將更加規(guī)范、統(tǒng)一。

總之，隨著科技的持續(xù)突破與國家政策的強力引導(dǎo)，煤礦機電硐室自動滅火系統(tǒng)必將向著更智能、更可靠、更集成的方向演進，為從根本上提升礦井抗御火災(zāi)風險的能力，保障能源供應(yīng)鏈的安全穩(wěn)定，提供不可或缺的技術(shù)支撐。