1 煤矿井下加油硐室的火灾危险性分析

煤矿井下加油硐室作为专门为井下设备提供燃油补给的特殊场所，其火灾危险性显著高于井下其他区域。加油硐室内通常存放有大量易燃易爆的油品，如柴油、润滑油等，这些物质一旦泄漏，遇到点火源便会迅速引发火灾或爆炸。同时，由于硐室空间相对封闭，一旦发生火灾，热量和烟雾积聚速度快，极易在短时间内形成高温高压环境，进一步加剧火势蔓延。

煤矿井下加油硐室的火灾风险特征主要体现在以下几个方面：一是可燃物集中，油品储存量大，能量集中；二是点火源多样，包括电气设备火花、静电放电、机械摩擦发热等；三是空间受限，通风条件较差，火灾发展迅猛；四是疏散和救援困难，位于井下深处，人员设备撤离通道有限。这些因素相互叠加，使得加油硐室成为煤矿井下火灾风险最高的场所之一。

加油硐室的火灾类型主要包括液体火灾（B类）、电气火灾（C类）以及可能发生的爆炸性火灾。这类火灾具有发展迅速、热释放率高、火焰传播速度快等特点，传统的灭火手段往往难以有效控制。特别是井下环境复杂，灭火资源有限，一旦火灾失控，不仅会造成设备损坏和生产中断，更可能引发次生灾害，威胁整个矿井的安全。

值得注意的是，煤矿加油硐室的火灾发生往往伴随着一系列前兆特征，如温度异常升高、烟雾产生、一氧化碳浓度增加等。这些特征为火灾的早期检测和预警提供了可能，也是设计自动灭火系统时需要重点关注的参数。通过实时监测这些参数变化，自动灭火系统可以在火灾初期阶段及时响应，有效避免火灾扩大化。

2 自动灭火系统设计的关键规范与原则

2.1 设计遵循的主要规范

煤矿井下加油硐室自动灭火系统的设计必须严格遵循国家及行业相关标准规范。其中《煤炭矿井设计防火规范》（GB51078-2015） 是基本依据，该规范明确了井下消防设施的配置要求、防火间距设置以及火灾防控措施等技术标准。特别是规范中第6.1节详细规定了井下灭火装置的设置位置和技术参数，要求"设置液压装置的硐室、贮存油类的硐室和爆破材料库发生火灾的危害较大，较难扑灭，手提式灭火器作业时间相对较短，故考虑设置不少于1具推车式灭火器，增强灭火能力"。

同时，《煤矿井下消防、洒水设计规范》（GB 50383-2016） 也为自动灭火系统设计提供了重要参考。该规范要求井下机电硐室、材料库、使用胶带输送机机头机尾或液力耦合器的地点、油库等位置都应按规定设置消防材料配备点。特别是针对存放油类的硐室，规范明确要求应设置固定灭火装置，以应对突发的火灾事故。

2.2 设计基本原则

煤矿井下加油硐室自动灭火系统的设计应遵循"预防为主、防消结合"的基本原则，兼顾可靠性、快速响应性和适用性。系统必须能够在煤矿井下特殊的爆炸性环境中安全稳定运行，具备防爆、防潮、防腐蚀等特性。同时，系统响应时间应尽可能缩短，确保在火灾初期阶段即能有效动作，避免火势扩大。

设计时还需考虑系统的全覆盖能力，确保灭火剂能够覆盖加油硐室内的所有潜在火险区域，特别是油品储存区、加油作业区以及电气设备区等重点部位。此外，系统应具备多重启动方式，包括自动启动、远程手动启动和就地应急启动，确保在任何情况下都能及时触发灭火功能。

3 自动灭火系统组成与关键技术

3.1 感知探测子系统

感知探测子系统是自动灭火系统的"眼睛"，负责实时监测加油硐室内的火灾参数变化。现代自动灭火系统通常采用多传感器融合技术，通过火焰传感器、烟雾传感器、温度传感器和一氧化碳传感器等多种探测设备，从不同维度捕捉火灾特征信息。这种多参数监测方式能够显著提高火灾识别的准确性和可靠性，有效降低误报率。

值得一提的是，近年来分布式光纤测温技术（DTS）在煤矿防灭火领域得到了广泛应用。该系统采用感温光纤作为连续分布的传感器，沿加油硐室顶部或关键设备周围布置，能够实时测量并定位温度异常点，实现早期预警和火源定位的双重功能。与点式探测器相比，分布式光纤具有无监测盲区、抗电磁干扰强、寿命长等优势，特别适用于环境复杂的加油硐室。

此外，防爆红外热成像技术也逐渐应用于煤矿井下火灾探测。如新疆天池南矿引入的"防爆图像型自动跟踪定位射流灭火系统"，采用防爆红外热成像摄像机实时检测煤仓温度，并结合温度传感器和烟雾探测器，大幅提高了火灾检测的准确性。这类图像型探测技术能够实现可视化的温度监测，为火灾识别提供更直观的依据。

3.3 灭火执行子系统

灭火执行子系统是自动灭火系统的"手足"，负责最终实施灭火动作。根据加油硐室的火灾特点和环境条件，可选择多种灭火技术和设备：

泡沫灭火装置：通过产生泡沫覆盖层，隔绝氧气并冷却燃料表面，适用于可燃液体火灾。系统通常由消防水泵、泡沫液储罐、比例混合器和泡沫喷射装置组成，灭火时应确保泡沫混合液供给强度不低于规范要求的最小值。

超细干粉灭火装置：其灭火机理主要是通过化学抑制作用中断燃烧链式反应。超细干粉具有粒径小、比表面积大、灭火效率高等特点，适用于液化烃类和电气设备火灾。如白音华露天矿的"地面输煤系统智能消防系统"创新引入了耐低温超细干粉灭火装置，有效解决了冬季灭火盲区问题。

自动跟踪定位射流灭火装置：该系统集火灾探测与灭火功能于一体，采用图像识别技术自动跟踪火源位置，并通过水炮精确扑救。优点是射程远、定位精准、水量集中，特别适用于空间较高的加油硐室。

水喷雾灭火系统：如晋能控股煤业集团白洞矿业公司改造设计的注氮硐室自动灭火装置，采用静压水管、喷淋头和电磁阀等组件，通过烟雾传感器探测火灾，自动启动喷水灭火。这种系统具有冷却、窒息和乳化作用，对油类火灾有较好的扑救效果。

4 自动灭火系统面临的挑战与发展趋势

4.1 当前面临的技术挑战

尽管煤矿井下加油硐室自动灭火技术取得了长足进步，但在实际应用中仍面临一些技术挑战。一是极端环境下系统的可靠性问题，煤矿井下的高温、高湿、腐蚀性气体等恶劣条件对设备的长期稳定运行构成威胁，特别是传感器设备容易发生漂移和误报。二是多系统融合的技术瓶颈，自动灭火系统需要与矿井现有的监测监控、人员定位、通信联络等系统有效集成，但目前各系统之间的信息孤岛问题仍然存在。

三是防爆与灭火效率的平衡问题，煤矿井下要求所有电气设备必须满足防爆要求，这在某种程度上限制了某些高效灭火技术的应用。例如，大功率的灭火装置所需的驱动能源与防爆要求之间存在矛盾，需要寻找合理的技术平衡点。四是系统维护与管理的挑战，自动灭火系统需要定期检查、维护和测试，确保其处于良好待机状态，但井下环境复杂，设备分布分散，维护工作量大且困难。