煤矿预防煤层自燃发火体系研究

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1、煤矿预防煤层自燃发火体系研究李锋领杜卫新摘要：对煤矿预防口燃火灾进行了分析，提出了煤矿预防煤层口燃发火理论体系，建立了预防自燃火灾的火灾预测、预防、预报和处理的层次模型图关键词：H燃火灾理论体系预测、预防、预报模型图o前言煤层自燃火灾一直是煤矿重大灾害Z—。随着科技进步和管理水平的捉高，自燃火灾百力吨发火率虽然逐年卜降，但由于煤的白燃不仅取决于本身的白燃倾向性，而且还受开采技术等人为因素影响。我国传统的预防煤矿燃火灾的指导思、想主要是单纯地强调狭隘的“预防”，在预防自燃火灾中虽然投入了大量的人力、物力和财力，但由于其行为具冇盲H性和缺少针对性，

2、因此其效果并不令人满意。本文在深入研究煤炭自燃基础理论，总结过去防自燃发火的经验教训、借鉴国内外先进技术，改变传统的狭隘预防观念，建立了新的煤矿自燃火灾综合防治理论体系，使煤矿预防自燃火灾体系更加完善，目标更加明确，措施更具有针对性，增强煤矿先天性防自燃火灾的能力，是改变我国煤矿预防自燃火灾局面的关键。1煤矿预防煤层自燃发火理论体系构成1・1建立广义预防煤层自燃发火概念，构筑4道防线。所谓广义的预防煤层口燃发火概念，旨在是防止煤层口燃火灾发生，其次是防止已形成的自燃火灾扩人，最人限度地减小火灾损失。其内容包括煤层H燃倾向性和H然发火危险性预测、

3、火灾预防、火情预报和火灾处理4道防线。预测是防口燃火灾的第一道防线。所谓预测即是采用科学的方法、已有的知识和成熟的经验，通过实验室试验和现场调研分析，在煤层开采之前预测其自燃危险程度以及可能产生火源的时间和空间位置，为有针对性预防提供科学依据。准确的预测可人人降低防火的盲目性，使防白燃发火行为具有针对性，提高防火效益。第二道防线是预防，即防止口燃火灾发生。预防建立在预测的革础上。根据预测结果,针对冇自然发火危险性区域采取开采技术、通风安全和专项防火牯施，破坏引起煤层自然发火条件中的一个或多个，达到防止白燃火灾发牛的目的。第三道防线是预报。在预防

4、失效后，煤层自燃处于萌芽状态，即产生了髙温点。利用先进的仪器设备、监测监控系统.检测自燃火源产生的物理和化学现象，及时发出报警，以便让人们及时采取措施，将处于萌芽状态高温点和白燃火源进行处理和消除，防止火灾形成或扩大，避免造成重大的人员伤广和经济损失。最后一道防线是火灾应急处理。在预防和预报都失效后，及时而迅速地采取有效的灭火措施，达到抑制火灾规模扩人，减少火灾损失的目的。预测是基础，预防是中心，预报以弥补预防Z不足，充分的灭火准备则可大大减少火灾损失。1.2应用系统工程和控制工程理论，增强煤矿预防煤层自燃发火的能力。煤层口燃火灾发生是出于煤矿

5、生产过程中，某一个或多个坏节上的技术决策和管理上作疏漏而造成的。因此，欲有效地防火必须应用系统工程和控制工程理论，即从设计、施工、采掘接替安排、生产管理、通风安全和检测监控等多方面、多环节入手，采用科学管理和先进而有效技术的措施，进行煤层口燃事故综合防治，增强煤矿预防煤层口燃火灾的能力。培养和教育煤矿技术和管理人员树立超前的安全意识和科学的安全理念是预防煤层自燃火灾系统工程的重要内容。1.3以破坏或消除自燃的条件为目标，制定综合防治的技术和管理措施。煤矿煤层自燃发火的必要条件是：①冇自燃倾向性的煤呈破碎堆积状态存在；②冇适量通风供氧；②具有良好

6、的莆热温升条件。煤炭自燃的充分条件是：3个必要条件同时存在，几存在的时间大于煤层的口然发火期。而只要破坏或消除3个必耍条件Z—或其中的几个,就可以达到顶防自燃发生的目的。由此可见，煤炭白燃形成的3个必要条件是可以通过提高开采技术水平、采取开采技术措施来破坏或消除的。因此，矿井预防煤炭口然发火是一项系统工程。既耍求有合理的矿井、采区和工作面的通风系统；也要冇合理的巷道布置、采掘布局和接替安排；既要冇切实可行和行之有效的防火措施，也要有先进的牛产工艺和装备。只有这样才能达到减少自燃的物质基础，改变堆积碎煤的蓄热条件，减少漏风，缩短自燃条件存在时间的

7、目的。从控制自燃条件出发，制定防火牯施应遵守的4条基本原则。这些原则是：(1)消除或尽量减少自燃的物质基础。据研究，煤厚>o.5m吋方可产生自燃火源，因此，在有浮煤的地区应尽量增加其分散度。(2)控制漏风在易燃风速区(o.o6m/矿(易燃风速J

8、管理和通风安全等各方而采取一系列切实可行和行之有效的技术措施，预防煤层自燃，建立科学的预防B燃火灾的火灾预测、预防、预报和处理的层次模型图，分别如图所