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1、煤矿内因火灾预测预报方法（姓名：李丰闯班级055081学号：20081001421）摘要：介绍了井下煤自燃发火情况的一般规律,对几种常用的预防内因火灾防灭火方法的有效性进行了分析,以期能更好地预防煤自燃,从而更好地为矿井安全生产服务。关键词：煤自燃内因火灾黄泥灌浆氮气防灭火有效性分析多年来煤矿内因火灾一直是业内人士及相关专家研究的热门问题，他们研究比较多的也就是煤矿内因火灾的预测与预报。我国煤炭资源丰富,可在我国近600个统配与重点煤矿中,存在自然发火危险的矿井达300多个,自燃发火煤层占累计可采煤层的60%,且在矿井事故中,自燃发火占95%以上[1]。煤自燃已成为煤
2、矿生产严重的灾害问题。一方面煤自燃造成大量的煤炭资源和设备的损耗;另一方面煤自燃又威胁着井下工人的生命安全。1井下煤自燃发火情况的一般规律(1)影响煤自燃的因素很多,诸如,煤层地质条件、采煤方法、通风方式、煤本身自燃特性以及与周围环境的热交换条件等影响因素,但可归纳为以下两类,即影响煤炭自身与氧反应的因素以及影响外界供氧的因素,这就为煤炭自燃防灭火研究提供了理论依据[2]。(2)据相关资料知:矿井自燃发火的分布规律按发火地点统计,采空区火灾占50%以上,其次为高冒区(掘进顺槽)、封闭内老塘以及盲巷区,这主要是受采动及矿压的影响,使煤壁产生裂隙和破碎,易于氧化升温,造成
3、自燃发火。(3)为便于分析问题把采空区划分为三带:以“U”型通风系统的采空区为例,按漏风大小和采空区遗煤发生自燃的可能性把采空区可划分为三带,即散热带Ⅰ(宽度为L1)、自燃带Ⅱ(宽度为L2)和窒息带Ⅲ[5](见图1所示)。2常用的防灭火措施2.1技术方法防灭火利用已有的开采技术知识,在矿井设计、建井和生产管理的各个环节之中,采取一系列有效的技术措施来控制自燃因素的产生与发展,借以达到增强矿井先天性的防灭火能力。实践证明,最小的煤层暴露面、最大的煤炭回收率、最快的回采速度、易于隔绝的采区、正规的开采及合理的开采顺序,对于防止煤自燃起决定性作用。岩石巷布置、无煤柱开采技术
4、等均是技术方法防灭火措施[2]。这些技术措施都可以让煤与氧尽可能地少接触,从而降低煤自燃发火的可能性。可在我国煤矿的实际开采中,由于采空区留有大量的浮煤和含煤矸石,以及同时具备工作面向采空区的漏风条件,这就为煤自燃发火创造了条件。例如在最短自燃发火期为15天左右的综采放顶煤工作面(其回采率一般不超过60%),由上述可知其回采工作面的自燃发火率很大,如果发生了溜子上窜、支架倾斜甚至倒塌,从而影响工作面的推进度,这就可能在采空区出现高温点,使自然带(见图1所示)的浮煤处于极易自然发火的危险状态,为矿井生产带来紧张气氛。如2004年2月,义马矿务局的千秋矿就曾发生此类事件,
5、由此可以看出在没有找到采空区高温点的确切位置即不能直接灭火时,只有加快推进度来甩掉高温点的技术方法存在不足之处;也说明了为使矿井安全生产还要为其准备其它的防灭火措施,如采用黄泥灌浆、注惰性气体防灭火、阻化剂防灭火2.2黄泥灌浆防灭火措施20世纪50年代,我国开始研究并在煤矿中推广黄泥灌浆防灭火技术,之后,将此项措施纳入《煤矿安全规程》,且在全国得到普遍推广,有效地防止了煤矿井下自燃。黄泥灌浆的阻燃机理主要是隔绝空气,阻止煤炭氧化,并吸热降温,从而抑制氧化的发展[3]。具体地说黄泥灌浆防灭火技术就是将具有一定粘性,覆盖和包裹能力较强的泥浆灌注在采空区浮煤堆中,隔绝空气,
6、同时黄泥浆还能增加浮煤的充填密度,减少漏风供氧。按其灌浆的方法可分为:采前预灌、随采随灌、采后灌浆。采前预灌即在工作面尚未回采前对其上部的采空区进行灌浆,多用于有小煤窑破坏的多自燃、特厚的煤层。具体实施方法:在一个区域岩石中间运输巷和回风巷掘出之后,煤层平巷未掘以前,从运输巷或回风巷上方打钻孔,探明有老窑后,接管灌浆,一个钻孔灌满后,按顺序移到另一点打钻、灌浆,直到整个工作面上方的老窑区基本灌满;经过适当时间的脱水后,再掘进煤岩运输巷和回风巷,最后回采。钻孔的布置多用倒八字及放射状,钻孔终端间距一般为30~50m。随采随灌即在工作面回采的同时,向采空区灌注浆液。其作用
7、:一是防止遗煤自燃,二是起降尘、降温的作用。根据巷道布置和采空区岩石冒落状况不同,又可采取钻孔灌浆,埋管灌浆。对于其中的埋管灌浆就是沿工作面回风巷在采空区内预先铺好灌浆管预埋管和支管之间用高压胶管连接,放顶后开始灌浆,灌浆管应埋入采空区内15~20m,并随工作面的推进前移[4]。但埋管灌浆往往会影响正常生产,如会使工作面积水,还可能造成溃浆事故,这对与自燃发火期短的矿井也是一种灾难,可如果采用顶板高位钻孔灌浆(见图2所示),就会避免这些不必要的麻烦,因此对于采用随采随灌的防灭火方法,应该根据实际情况采用合理的方法。2.3氮气防灭火技术20世纪80年代
