一、煤矿井下硐室火灾风险特性

煤矿井下硐室作为安置重要机电设备的专用空间，其火灾风险特性显著区别于普通巷道。机电硐室、变电所、泵房等场所通常包含变压器、开关柜、电缆等大量电气设备，这些设备长期运行易产生过热、电弧，成为火灾隐患。同时，井下环境空间封闭狭窄、通风条件受限，一旦发生火灾，高温烟雾难以扩散，火势会迅速蔓延，给人员疏散和火灾扑救带来极大挑战。

煤矿井下硐室火灾的成因复杂多样，主要可分为电气设备过载、电缆绝缘老化、机械设备摩擦过热及易燃材料引燃等类型。这些火灾往往发展迅速，特别是在硐室内存在可燃物（如电缆绝缘层、液压油等）的情况下，火灾负荷较大。值得注意的是，井下硐室火灾通常起源于隐蔽火源，初始阶段不易察觉，但一旦蔓延，易引发连锁反应，甚至触发瓦斯爆炸等二次灾害，造成灾难性后果。

二、自动灭火系统设计原则与规范

1. 安全合规性原则

系统必须通过MA/KA认证，符合《煤矿安全规程》《煤矿防灭火细则》等标准，具备防爆、耐腐蚀特性，适应井下高瓦斯、高粉尘环境。所有组件均需具有矿用产品安全标志，以满足井下防爆、防护等特殊要求。

2. 精准监测预警原则

采用多维度探测技术，包括线型感温光纤、烟雾传感器、火焰探测器（紫外/红外）等，实时监测温度、烟雾浓度、火焰光谱等参数，实现早期分级预警。通过AI算法辅助，降低误报率，如区分设备过热与真实火情。

3. 高效灭火执行原则

根据火灾类型（电气火灾、油类火灾等）选用全氟己酮、超细干粉、水基等环保型灭火剂。系统从探测到灭火剂释放时间应≤5秒，通过管网或探火管精准覆盖火源，抑制火势蔓延。

三、系统关键技术与选型

1. 智能探测技术

线型感温光纤：响应时间<5秒，可穿透配电柜、矿车发动机舱等复杂结构，灵敏度达±1℃

红外/紫外火焰探测器：穿透粉尘干扰，识别火点位置精度±25m

氢气传感器：针对充电硐室，检测氢气浓度（爆炸下限4%）

多传感器融合：采用"与"逻辑确认火灾，避免误喷，降低误报率

2. 高效灭火系统选型

全氟己酮气体灭火系统：

技术优势：物理降温（汽化吸热）与化学抑制（阻断燃烧链）双重作用，无残留且绝缘性强（≥5kV）

适用场景：电气设备及锂电池火灾，特别适合变压器、开关柜等精密电气设备

应用案例：某煤矿充电硐室部署后，成功扑灭锂电池热失控火灾，响应时间8秒，设备零损坏

超细干粉自动灭火系统：

技术优势：穿透设备间隙，适用于油类、固体火灾，90%粒径<20μm

适用场景：矿用车辆发动机舱、液压系统等部位的防护

应用案例：某煤矿机电硐室划分4个防护区，每区配备60kg超细干粉装置，成功扑灭变压器过热火灾

高压细水雾灭火系统：

技术优势：用水量仅为传统喷水系统的10%，有效减少水渍损失和对电气设备的损害

适用场景：电缆隧道和输送带区域，兼具冷却与窒息双重灭火机制

四、典型应用场景与案例分析

1. 机电硐室全氟己酮灭火系统应用

赵家梁煤矿中央变电所案例展示了全氟己酮系统的卓越性能：

系统设计：布置4个烟雾探测器和4个火焰探测器，安装间距7.5m

灭火装置：采用16个悬挂式灭火器，单个容量30kg，延时继电器间隔0.05s

运行效果：系统投运后成功扑灭2起电气初期火灾，避免了重大损失，灭火剂释放后无残留，不影响设备正常运行

2. 锂电池充电硐室综合防灭火系统

运河煤矿创客中心针对单轨吊充电硐室建设的综合防灭火系统：

采用多传感器融合技术：实时监测温度、烟雾和火焰信号

灭火机制：全氟己酮灭火剂以全淹没方式释放，30秒内扑灭初期火灾

智能功能：地面人员可实时查看设备状态和历史数据，系统内置AI算法能根据环境变化动态调整预警阈值，减少误报

3. 皮带输送机系统灭火应用

柠条塔矿业在胶运巷安装的自动灭火系统：

覆盖范围：防灭火区域全长7200米

监测技术：通过测温光纤实时监测主运输皮带沿线温度

分区控制：将长距离输送带划分为若干防护区，每个区域设置独立的探测和灭火单元

成效：有效降低了人工巡检时间及人力成本，火灾响应效率提升70%

煤矿防灭火井下硐室自动灭火系统通过精准探测、智能决策与环保灭火技术的深度融合，已从传统的"事后灭火"转变为"事前预防、事中快速响应"的智能化防控体系。未来，随着AI、物联网与绿色技术的进一步发展，系统将更加智能、经济、环保，为煤矿安全生产提供更可靠的保障，助力矿山行业实现本质安全与可持续转型。