论煤矿井下自燃火灾防治技术和应用

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1、论煤矿井下自燃火灾防治技术和应用　　【摘要】煤矿火灾一直是煤矿主要的自然灾害之一，本文笔者通过对引发火灾的原因进行了分析，并提出了相应的预防方法及防治措施。【关键词】煤矿；自燃；防治煤矿自然灾害一直都是煤矿安全的重点防治对象，而煤矿火灾是煤矿重要的自然灾害之一，其表现形式主要就是自燃。矿井煤炭自燃火灾的防治工作包括：（1）煤炭自燃发火的预测预报工作；（2）在预测预报的基础上，采取措施进行煤炭自燃发火的防治工作。下面简述矿井煤炭自燃火灾防治的几项技术措施。1矿井煤炭自燃火灾的预测预报目前，预测预报方法主要有标志气体分析法、温度检测法两类。1

2、.1气体分析法通过分析煤炭自然发火过程中产生的某些气体的浓度、比值、发生速率等特征参数，对煤炭自然发火发展趋势等作出预报的方法。6在煤层发火过程中，会产生一系列反映煤氧化和燃烧程度的指标性气体，如CO等，随着煤温的升高，其产生量将发生显著变化，因此，可以利用指标气体产生量的变化，来进行煤层火灾的早期预测预报工作。目前，此项工作主要依靠人工取气样（利用气象色谱仪）化验分析和利用束管集中系统（自动抽气样化验分析）监测来完成。1.2测温法巷道松散煤体及周围介质温度的升高直接反映着煤的氧化程度。所谓测温法就是测定井下煤与周围介质的温度变化情况。测

3、温法是发现煤炭自燃和探寻高温点及火源的最直接、可靠的方法，但巷道松散煤体内部温度的测温技术尚未完全解决。目前，探测煤的自然发火的测温仪主要有红外线测温仪和温度传感器两种。2矿井煤炭自燃火灾的防治2.1开拓方式实践经验表明，开拓布置对于自然发火煤层的矿井影响很大。要求巷道系统简单，采用石门、岩石巷道开拓、少留煤柱、减少对煤体的切割，这对消除发火隐患是积极的、有利的。集中运输大巷和总回风巷是矿井的主要巷道，服务时间较长；通过的风量较大，风压较高，且因采掘工作面的风量调节而经常变化；运输大巷内还设有运输胶带和机电设备等，这些都为发火隐患创造了条

4、件。因此，这些主要巷道应布置在岩层内或不易自燃的煤层内。6对于容易自燃的特厚煤层，开拓方式的选择对抑制自然发火极为重要。开采倾斜或急倾斜的特厚煤层时，应把大巷布置在底板岩石或不易自燃的煤层中，用采区石门进入煤层；开采缓倾斜和水平煤层可以选择石门盘区布置方式，但对单一煤层的集中运输巷道是布置在煤层底板岩石中还是布置在煤层中有不同意见；把集中运输巷布置在煤层底板岩层中，既能减少巷道维护费用，又可减少自然发火几率，但是，在煤层中开掘巷道费用大、成本高，也不一定是经济的，并且矿井排放的矸石量大，影响地面环境；在煤层中开掘集中运输巷道，科学合理地确

5、定巷道保护煤柱尺寸，减少矿山压力对煤柱的影响，使煤柱不被压碎，采后及时封闭，对抑制煤的自然发火仍然是有效的。2.2采煤方法6采煤方法对煤炭自然发火的影响主要表现在回采率的高低、推进速度的快慢、回采时间的长短及顶板管理和煤层切割等方面。如高落式、刀柱式、留煤皮假顶以及回采率较低的水力采煤，这些采煤方法除了丢煤多、采出率低外，采后顶板局部冒落或根本不冒落，冒落的顶板岩石无法将采空区填满充实，造成采空区大量漏风，这些都不利于防止煤的自燃。对于埋浅和近距离煤层群开采，选用这些采煤方法时，由于采动影响，地面容易出现裂缝并沟通层间裂缝，可形成漏风通道

6、，丢弃在采空区的浮煤能获得氧化自热的条件，因而会加速自燃，对防火均不利。前进式采煤由于区段巷道漏风严重，不利于防止自然发火；后退式采煤进、回风巷两侧均为实体煤，有利于防火。因此选择合理的开拓系统和采煤方法对防止自然发火是十分重要的。合理的开拓系统应保证对煤层切割少，留设的煤柱少，采空区能及时封闭；合理的采煤方法应使巷道布置简单，煤炭回收率高，推进速度快，采空区漏风小，可有效地抑制煤炭的自然发火。2.3通风条件及通风管理漏风给煤炭自燃提供了必须的氧气，漏风强度的大小直接影响着煤的散热。通风对煤的自燃的影响主要表现在采空区、煤柱、煤壁裂隙的漏

7、风。漏风使这些地点的煤炭氧化而生成热，生热多少以及能否积聚，取决于风速的大小。当风速过小时，漏风供氧量很小，氧化生成热量少，不易自热和自燃；当漏风风速过大时，虽供氧充足，但氧化生成的热量易被带走，同样不能形成热量积聚，煤也不能自燃。只有漏风风速适中，煤炭氧化生成的热不易带走，自燃才能发生。有的学者认为，采空区漏风强度大于1.2rn（min·m）或小于0.06m/（min·m）时都不会发生自燃火灾。最危险的漏风强度为0.4mV（min·m）～o.8m3/（min·m）。在防火工作中，必须尽量减少漏风。6通风管理也是影响自然发火的重要因素，包

8、括风网结构的合理性、采区风量分配、风压的合理确定、采空区的封闭、通风控制设施位置的选定和通风设施工程质量等等。因此，矿井通风管理技术必须认真研究风与火的关系，选择合理的风网结构和科学的管理方法