煤礦機(jī)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(jī)頭、充電硐室等關(guān)鍵設(shè)備，其安全運(yùn)行直接關(guān)乎整個(gè)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(duì)封閉，一旦發(fā)生火災(zāi)，火勢(shì)發(fā)展迅猛，高溫及有毒煙氣積聚，不僅會(huì)造成巨大的直接經(jīng)濟(jì)損失，更易引發(fā)瓦斯、煤塵爆炸等次生災(zāi)害，嚴(yán)重威脅井下作業(yè)人員的生命安全。近年來(lái)，隨著礦井機(jī)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(jī)電硐室的火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)與防控復(fù)雜性進(jìn)一步增加。因此，研究與應(yīng)用高效、可靠、智能的自動(dòng)滅火系統(tǒng)，實(shí)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(dòng)礦山高質(zhì)量發(fā)展的重要課題。

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

現(xiàn)代煤礦機(jī)電硐室自動(dòng)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?zèng)Q策、精準(zhǔn)執(zhí)行與遠(yuǎn)程集控于一體的綜合性安全保障體系。其設(shè)計(jì)核心在于構(gòu)建一個(gè)多技術(shù)融合、多系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)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(zhǔn)、可靠的火情探測(cè)是自動(dòng)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(bào)或漏報(bào)。當(dāng)前先進(jìn)的系統(tǒng)普遍采用“點(diǎn)-線-面”相結(jié)合的多參數(shù)融合感知策略。

“點(diǎn)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?。例如，針?duì)中央變電所的設(shè)計(jì)中，需通過(guò)理論計(jì)算確定探測(cè)器的合理布局，如間距7.5米、至端墻距離3.75米等，確保無(wú)監(jiān)測(cè)盲區(qū)。溫度監(jiān)測(cè)不僅能預(yù)警明火，更能捕捉設(shè)備過(guò)熱的早期隱患。

“線式”分布式監(jiān)測(cè)：沿電纜溝、電纜橋架等線性風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域敷設(shè)分布式光纖測(cè)溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)達(dá)20公里范圍內(nèi)溫度的連續(xù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，定位精度高，并能提前感知因電纜過(guò)載、絕緣老化等原因引起的溫度異常趨勢(shì)，預(yù)警準(zhǔn)確率可高達(dá)99.2%。

1.2 滅火介質(zhì)選擇與執(zhí)行子系統(tǒng)

探測(cè)到火情后，系統(tǒng)需根據(jù)火源類(lèi)型、位置和規(guī)模，自動(dòng)選擇并釋放最有效的滅火介質(zhì)。目前，機(jī)電硐室滅火已從傳統(tǒng)的水、砂子向高效、潔凈、針對(duì)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(duì)設(shè)備無(wú)腐蝕、對(duì)人體安全（在適當(dāng)濃度下）且大氣存留期極短等優(yōu)點(diǎn)。其系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常采用懸掛式滅火器組網(wǎng)，通過(guò)管網(wǎng)或直接懸掛于保護(hù)區(qū)上方。例如，在趙家梁煤礦中央變電所的設(shè)計(jì)中，采用容量為30kg的懸掛式滅火器，共計(jì)16個(gè)，通過(guò)延時(shí)繼電器控制（間隔0.05秒），實(shí)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(shí)噴放導(dǎo)致的氣流擾動(dòng)影響滅火效果。系統(tǒng)在收到火警信號(hào)后，會(huì)啟動(dòng)30秒的疏散倒計(jì)時(shí)，隨后自動(dòng)釋放滅火劑。

干粉滅火系統(tǒng)：礦用區(qū)域自動(dòng)噴粉滅火裝置用抑爆器主要適用于煤礦井下工作場(chǎng)所用于煤礦防護(hù)區(qū)域火災(zāi)滅火，抑爆器單獨(dú)使用時(shí)，通過(guò)報(bào)警系統(tǒng)或啟動(dòng)按鈕手動(dòng)啟動(dòng)滅火，與KW70礦用本安型溫度控制器搭配使用時(shí)，可自動(dòng)探測(cè)溫度，當(dāng)防護(hù)區(qū)溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，啟動(dòng)抑爆器滅火;抑爆器與KXH24礦用本安型區(qū)域自動(dòng)滅火裝置控制箱、mim70礦用本安型溫度控制器配套使用時(shí)，除了溫度控制器啟動(dòng)外，還可通過(guò)控制箱“手動(dòng)”啟動(dòng)防護(hù)區(qū)抑爆器完成滅火。

2. 結(jié)論與未來(lái)展望

煤礦機(jī)電硐室自動(dòng)滅火系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用，是礦山安全從被動(dòng)應(yīng)對(duì)向主動(dòng)預(yù)防轉(zhuǎn)型的核心環(huán)節(jié)。當(dāng)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(dòng)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(gè)礦山成功應(yīng)用，筑牢了安全生產(chǎn)的“智能防線”。

展望未來(lái)，自動(dòng)滅火系統(tǒng)的發(fā)展將呈現(xiàn)以下趨勢(shì)：一是深度智能化，AI算法將不僅用于火災(zāi)識(shí)別，更將用于火災(zāi)發(fā)展模擬預(yù)測(cè)和滅火策略的實(shí)時(shí)動(dòng)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(jī)器人巡檢等系統(tǒng)無(wú)縫對(duì)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(duì)鋰電池火災(zāi)等新型風(fēng)險(xiǎn)的特種滅火劑及技術(shù)將不斷涌現(xiàn)；四是標(biāo)準(zhǔn)體系化，在國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的推動(dòng)下，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)維將更加規(guī)范、統(tǒng)一。

總之，隨著科技的持續(xù)突破與國(guó)家政策的強(qiáng)力引導(dǎo)，煤礦機(jī)電硐室自動(dòng)滅火系統(tǒng)必將向著更智能、更可靠、更集成的方向演進(jìn)，為從根本上提升礦井抗御火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)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。