煤層自燃火災(zāi)是指在有自燃傾向的煤層內(nèi),在適宜的供氧儲(chǔ)熱條件下而氧化發(fā)熱、升溫,當(dāng)溫度超過其著火點(diǎn)時(shí)而發(fā)生的燃燒現(xiàn)象。

煤自燃火災(zāi)的形成必須具備三個(gè)基本條件:具有自燃傾向的煤呈破裂狀態(tài)堆積存在;透空氣供氧維持煤的氧化過程不間斷地發(fā)展;在氧化過程中生成的氧化熱量大量蓄積,難以及時(shí)放散。

1.決定煤自燃傾向性的因素

(1)煤的炭化變質(zhì)程度。煤的炭化程序越高,其自燃傾向性越小;褐煤礦井自燃發(fā)火次數(shù)低于煙煤礦井;煙煤礦井中長(zhǎng)焰煤和氣煤自燃危險(xiǎn)性大,而貧煤則較小。

(2)煤中水分。一定含量的水分有利于煤的自燃(小于4%),而濕度過大(小于4%),則會(huì)抑制煤的自燃。

(3)煤巖成分。煤巖成分中,含絲煤越多,自燃傾向越大,因?yàn)榫哂欣w維構(gòu)造而表面吸附能力又高的絲煤在常溫下吸氧能力特別強(qiáng)。

(4)煤中含硫量。在同牌號(hào)煤中,含硫化物越多,越易自燃。因?yàn)槊褐兴S鐵礦在低溫氧化時(shí)生成硫酸鐵和硫酸亞鐵,使煤體膨脹而變松軟,增大了氧化表面積;黃鐵礦氧化熱也促進(jìn)煤的自燃。

(5)煤的粒度、孔隙度、瓦斯含量及導(dǎo)熱能力也是影響自燃傾向的因素。

2.影響煤自燃的地質(zhì)、采礦因素

(1)煤層厚度。據(jù)統(tǒng)計(jì),80%的自燃火災(zāi)是發(fā)生在原煤層開采中。厚煤層容易發(fā)火的原因,一是難于全部采出,遺留大量浮煤和殘柱;二是采區(qū)回采時(shí)間過長(zhǎng),大大超過煤層的自燃發(fā)火期。

(2)煤層傾角。煤層傾斜越大,自燃危險(xiǎn)性越大,急傾斜煤層發(fā)火次數(shù)多。

(3)地質(zhì)構(gòu)造。在斷層、褶曲、破碎帶、巖漿入侵地區(qū),其自燃火災(zāi)頻繁。這是因?yàn)槊后w碎裂吸氧條件好,氧化性能高所致。

(4)開拓采煤條件。用石門、巖石大巷開拓,切割煤層較少,煤柱也留得少.自燃發(fā)火的危險(xiǎn)性小;使用回收率高的采煤方法,采空區(qū)殘煤少,也不易發(fā)火。

回采速度慢,拖的時(shí)間長(zhǎng),地壓增大、氧化面積大,時(shí)間長(zhǎng)于自燃發(fā)火期,很容易產(chǎn)生自燃火災(zāi)。

(5)通風(fēng)條件。漏風(fēng)大不僅有效風(fēng)量低,而且向采空區(qū)、煤柱區(qū)滲漏供氧,促進(jìn)了煤的自燃發(fā)火。

3.煤層自燃發(fā)火期

它是自燃危險(xiǎn)程度在時(shí)間上長(zhǎng)短的量度,自燃發(fā)火期越短的煤層,自燃發(fā)火危險(xiǎn)程度越大。煤層自燃發(fā)火期是指開采過程中暴露的煤炭,從接觸空氣到發(fā)生自燃的一段時(shí)間,一般以月為單位,也有以天為單位。

4.煤自燃的征兆

(1)煤炭自熱的初期階段的征兆有:煤溫有所升高,但在臨界溫度60~80℃以下;出現(xiàn)c02、co氣體;空氣中氧濃度降低;相對(duì)濕度增大。

(2)煤炭自熱的后期階段的征兆有:火源點(diǎn)附近的空氣濕度增大,出現(xiàn)霧氣,煤壁掛水珠,類似“出汗”現(xiàn)象。

出現(xiàn)煤炭氧化和干餾的產(chǎn)物,如一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)、甲烷(ch4)、乙烷(c2h6)、乙烯(c2h4)、丙烯(c3h6)、乙炔(c2h2)以及苯(c6h6)、荼(c10h8)等。

煤溫、水溫、氣溫都有所升高。流出的水酸性增大。

芳香族的碳?xì)浠衔餁馕?煤油味)是井下自燃最可靠的征兆。

(3)測(cè)定空氣成分、氣溫、巖溫用以預(yù)報(bào)自燃。煤自熱到自燃的激烈氧化過程中,火區(qū)附近的空氣成分會(huì)發(fā)生變化:氧的濃度降低,二氧化碳含量增加,并先后出現(xiàn)一氧化碳及碳?xì)浠衔铩?/p>

圍巖溫度的變化要在一定深度的鉆孔中測(cè)定;空氣溫度可用普通溫度計(jì)測(cè)定你,空氣濕度用干濕球溫度計(jì)求算。

5.防自燃的開采技術(shù)措施

(1)選擇合理的開拓方式和采煤方法

優(yōu)先采用石門、巖石大巷的開拓方式,以減少礦層或煤層的切割量,便于少留礦柱(煤柱),易于及時(shí)封閉和隔離采空區(qū)。

還宜采用巖石上山,區(qū)段巷道重疊布置,區(qū)段巷道分采分掘布置的開拓方式。

(2)堅(jiān)持先上層后下層,自上而下的開采順序和由井田邊界向中央后退式回采方式。

選用回采率高、回采速度快、不留煤柱、采空區(qū)容易封閉的采煤方法。

(3)合理布置采區(qū)。可根據(jù)煤的自燃發(fā)火期的長(zhǎng)短和回采速度來決定采區(qū)尺寸。必須保證在煤體自燃發(fā)火期到來之前回采完畢并及時(shí)封閉采區(qū)。

(4)提高回收率,降低煤炭損失,減少采區(qū)殘礦殘煤,提高回采程度,清掃工作面浮煤,及時(shí)充填采空區(qū)。

6.通風(fēng)防火措施。有自燃危險(xiǎn)的礦井,以風(fēng)控火,應(yīng)采取如下措施:

(1)實(shí)行機(jī)械通風(fēng),建立穩(wěn)定可靠的通風(fēng)系統(tǒng),加強(qiáng)通風(fēng)管理。

(2)采用分區(qū)通風(fēng),避免串聯(lián),及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)流,控制和隔絕火區(qū),縮小火區(qū)范圍。

(3)最大限度地降低風(fēng)壓、減少漏風(fēng),及時(shí)安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門、風(fēng)窗、密閉墻等通風(fēng)構(gòu)筑物,并正確選擇安設(shè)地點(diǎn),保證施工質(zhì)量。

(4)加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)的測(cè)定和管理,特別注意有自燃危險(xiǎn)區(qū)域的風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)向、漏風(fēng)狀況、空氣中瓦斯?jié)舛取⒁谎趸己康臏y(cè)定。

(5)均壓通風(fēng)。調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓,減少并聯(lián)網(wǎng)路漏風(fēng),即在工作面回風(fēng)巷道里安裝調(diào)節(jié)風(fēng)門,降低工作面壓差,減少風(fēng)量。

改變工作面通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行均壓,即由上、下巷道進(jìn)風(fēng),中間回風(fēng)道回風(fēng)的“w”形通風(fēng),這樣由于工作面壓差減少。采空區(qū)內(nèi)自燃帶范圍壓縮,窒息帶隨工作面的推進(jìn)而前移,控制了浮煤的自燃。

對(duì)有可能發(fā)生煤自燃而已封閉的區(qū)域,使用封閉區(qū)均壓措施,可防止火災(zāi)的發(fā)生和復(fù)燃。具體方法是并聯(lián)支路與調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓;局扇與調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓;主扇與調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓,連通管均壓以及改造通風(fēng)系統(tǒng)均壓等。

7.預(yù)防性灌漿

(1)采前預(yù)灌

對(duì)特厚煤層或因老空區(qū)過多而極易自燃的煤田最好采用采前預(yù)先灌漿。

(2)隨采隨灌

隨著工作面的推進(jìn),可同時(shí)向采空區(qū)灌漿,以防止遺煤自燃和膠結(jié)冒落的矸石,形成再生頂板,為下分層開采創(chuàng)造安全防火條件。

隨采隨灌可用埋管灌漿、插管灌漿、灑漿等方法。

(3)采后灌漿

開采自燃不十分嚴(yán)重的厚煤層時(shí),可在上分層工作面采完后,封閉停采線的上下出口,然后在上出口的密閉內(nèi)插管大量灌漿,以充填易自燃的空區(qū)。

8.阻火劑防火

阻火劑可采用無機(jī)鹽化合物如氯化鈣(cacl2)、氯化鎂(mgcl2)、氯化銨(nh4cl)、氯化鈉(nacl)、三氯化鋁(alcl3)以及水玻璃等溶液。采用架間噴灑阻化擠和采空區(qū)注凝膠(是阻火劑的一種)的方式滅火。

篇2:D礦防治煤層自燃火災(zāi)管理制度

一、礦長(zhǎng)和礦總工程師負(fù)責(zé)組織制定本礦井的防滅火長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和年度計(jì)劃。礦進(jìn)防滅火工程項(xiàng)目應(yīng)列入礦井生產(chǎn)建設(shè)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃和年、季、月度計(jì)劃,礦井防滅火工程和措施所需的費(fèi)用和材料、設(shè)備等必須列入企業(yè)財(cái)務(wù)和供應(yīng)計(jì)劃,并組織實(shí)施。

二、健全、完善礦井滅火注漿系統(tǒng),把注漿量納入生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,做到逢采必注。并嚴(yán)格要求注漿質(zhì)量,漿液水土比不得超過5/1。

三、火區(qū)和采空區(qū)密閉要有專人按規(guī)定定期檢查,采區(qū)回風(fēng)巷、巷道冒頂和高頂處及其它無人工作和一般人員不行走的巷道,每半月至少檢查一次有毒有害氣體和發(fā)火征兆,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,嚴(yán)防自燃發(fā)火。

四、回采工作面結(jié)束后或無用的廢舊巷道,由生產(chǎn)副礦長(zhǎng)負(fù)責(zé),在20天內(nèi)將所有設(shè)備器材全部撤除運(yùn)走,通風(fēng)區(qū)負(fù)責(zé)在一個(gè)月內(nèi)全部封閉。

五、每一次火災(zāi)事故處理完畢后,7日內(nèi)礦通風(fēng)區(qū)負(fù)責(zé)向公司通風(fēng)處報(bào)由礦長(zhǎng)簽發(fā)的火災(zāi)事故報(bào)告書。

六、通風(fēng)區(qū)要建立自燃事故檔案。對(duì)每一次自燃事故都要填寫火區(qū)管理卡片,繪制火區(qū)位置關(guān)系圖,記載自燃事故發(fā)生時(shí)間,發(fā)展過程、防滅火措施及火災(zāi)處理過程。

七、啟封火區(qū)必須編制專項(xiàng)安全技術(shù)措施,報(bào)局總工程師批準(zhǔn)。

注銷火區(qū),由礦上提出注銷報(bào)告,經(jīng)通風(fēng)部、安監(jiān)部、救護(hù)隊(duì)等單位共同鑒定,報(bào)公司總工程師批準(zhǔn)。