淺析煤層自燃火災防治技術

摘要：煤層自燃火災是礦井主要災害之一。煤層自燃現象在煤礦開采過程中經常出現，通過總結各種煤礦事故，煤層自燃現象對煤礦井下生產活動的破壞是巨大的，其造成的經濟損失也是巨大的，不僅對日益減少的煤炭資源造成了浪費，還會帶來水資源的白白流失，更為嚴重的是由于煤炭自燃，如果條件允許容易引起瓦斯、煤塵爆炸事故，出現人員傷亡的慘劇。因此，煤炭火災的防治一直是“一通三防”工作的重要任務之一。

關鍵詞：煤層自燃防治影響因素

中圖分類號：TD823 文獻標識碼：A

1 概述：煤層自燃火災是礦井主要災害之一。煤礦井下火災通常是由于氧氣供給不足，空間較小，從而導致在這個有限的區域內，釋放出許多有毒有害氣體，致使整條巷道出現人員中毒傷亡事件。從分析和研究相關資料可以看出，煤礦火災，特別是煤層自燃對煤礦生產的影響是不可估量的，其導致的原因也是多種多樣，因此，煤炭火災的防治一直是“一通三防”工作的重要任務之一。

2 煤層自燃發火因素分析

2.1 采煤方法問題

對于回采工作面的發火原因分析，有多種說法，但是其中最為主要的一種是采煤方法的限制，還有一些原因，比如工作面推進速度慢，炮后堵架子和采空區出現漏風等情況，均會引起煤層自燃，或者在上、下巷掘進時的抽冒頂區處理不當，工作面推進至此時引起火災。

2.2 頂板管理問題

對于一些井田煤系地層，其巖性大部分是以砂巖、粉砂巖、粘土層為主，煤層頂板大都為砂巖或砂質泥巖，在形成采空區后，其跨冒較難，這樣使得采空區不能有效地完全地壓實，如煤層頂板的巨厚砂層，質地堅硬，采空區漏風，提供了好的供氧條件，這樣就給煤層自燃創造了良好的機會。

2.3 抽頂區處理問題

抽頂區煤層易于自燃主要是抽頂處煤質松軟，粘結性差，接氧面大，巷道內沒有適宜的有效風速產生渦流風速，帶走抽頂區空隙內積聚的熱能。另外，抽頂后未作防火處理或者用可燃物充填，也是造成抽頂區發火的因素之一。

2.4 地質因素

由于煤田的構造多，地質條件復雜等，表明煤層受到應力的強力擠壓，致使煤質松散，易破碎，孔隙多，透氣性強。煤層本身具有自燃傾向性，且發火期較短。

3 煤層自燃規律

根據煤礦開采的特點、結合煤層自燃的特點，分析出煤層自燃主要呈現如下規律：

①切眼、停采線采空區浮煤極易自燃。

②回采期間存在采空區、上、下兩巷自燃火災威脅。

③采空區自燃高溫區域范圍大且隱蔽。

④采空區自燃火災滅火難度大。

4 礦井巷道內煤層自燃的防治方法

在我們通常使用的風量充足的巷道中，往往不容易發生煤層自燃，而是在一些微風或者少風的環境下極易發生煤層自燃，由于滿足了熱量易積聚的自燃條件，易造成煤層自然發火。對不同的巷道自燃發火情況，應采取不同的防治方法。

4.1 直接滅火法

①挖出火源。井下火災范圍不大，人員能夠接近火源時，可將已燃煤炭挖取出來，運送地面。挖取火源時，必須隨時檢查瓦斯濃度、溫度和風流穩定情況，采取一定的安全措施。

②用水滅火。用高壓槍頭直接向明火或出煙處噴灑水，將明火噴灑滅，并把明火周圍的高溫煤體灑透，待灑下來的水不熱為止，并監測一氧化碳濃度，直至其濃度為0或比自燃前下降很多。

4.2打眼滅火法

①井下打眼滅火法。某些巷道自燃出煙后，就必須通過風鉆或巖石注水鉆機進行打眼，然后采用鋼管接通灌漿管路進行灌漿。

②地面打眼滅火法。當主要回風巷道發生嚴重的煤層自燃，造成通風系統混亂，威脅全礦井安全時，就必須封閉災區進行地面打眼滅火。

4.3聯合滅火法

對一些巷道頂、幫的自燃出煙，有時并不是通過打鉆注漿、注膠就能夠解決的。如果打鉆打不到火源，灌下來的漿水不熱，而煙仍源源不斷涌出時，則應進行聯合滅火。

4.4均壓滅火法

在運輸巷火源地點以外建風門，回風巷建調壓風門，運輸巷風門外安設局部通風機，風筒接過火源地點以里30m左右，打眼滅火等。

4.5封閉滅火法

某些礦井煤層自燃后，不能滅火或經采取各種滅火法無效果時，應采取封閉滅火法。

5煤層自燃防治對策

煤層自燃現象在煤礦開采過程中經常出現，通過總結各種煤礦事故，煤層自燃現象對煤礦井下生產活動的破壞是巨大的，其造成的經濟損失也是巨大的，不僅對日益減少的煤炭資源造成了浪費，還會帶來水資源的白白流失，更為嚴重的是由于煤炭自燃，如果條件允許容易引起瓦斯、煤塵爆炸事故，出現人員傷亡的慘劇。因此，煤炭火災的防治一直是“一通三防”工作的重要任務之一。

煤炭火災的防治一般應從以下三個方面出發：第一，了解火區范圍；第二，建立火災預測預報系統；第三，滅火等。從目前的情況來看，對煤層的火區進行勘察，比較普遍的一種方法是利用遙感技術。煤炭火災由多種因素引起，就煤層自燃引發的火災防治來說，主要分為以下幾個階段，第一，是在煤層發火之前，這個階段必須要加重力度對通風系統進行維護，對火災取樣檢測的傳感單元做好充分的預防措施，而且還要建立控風、防滅火系統。第二，是在煤層發火以后，這個階段的主要工作是要對火區進行封閉性技術的研究，惰性氣體的防火技術和綜合防火技術，都應該在火區中試用，使得煤層自燃災害得到有效的預防和防治，降低煤礦的經濟損失和社會效益的損失，同時還應該研究出新的技術和新的材料，采用新的綜合的應用技術，使得煤層自燃的災害損失降到最低。從當前的情況來說，在煤礦中有些防火和滅火的技術措施是很有用的，對煤層自燃能夠起到很好的控制效果，但是，由于煤層自燃的原因有各種各樣的，所以，我們要對煤層自燃進行區域調查，同時我們可以采用多種技術綜合應用，綜合治理煤層自燃的災害，這樣還能夠有效地防止煤層自燃的災害損失，使得煤礦能夠實現高產高效的安全生產。

6結語

綜上所述，從當前的情況來說，在煤礦中有些防火和滅火的技術措施還是很有用的，對煤層自燃能夠起到很好的控制效果，但是，由于煤層自燃的原因有各種各樣的，所以，我們要對煤層自燃進行區域調查，同時我們可以采用多種技術綜合應用，綜合治理煤層自燃的災害，這樣還能夠有效的防止煤層自燃的災害損失，使得煤礦能夠實現高產高效的安全生產。

①對于煤礦生產而言，由于影響煤層自燃的因素有多種多樣，所以對于煤層自燃現象應該從全局出發，整體考慮，采用綜合應用技術措施，這樣才能帶來好的應用效果，將煤礦企業的損失降到最低。

②對煤層自燃進行綜合防治，這本身的要素也是多方面的，可以從各個方面進行考慮，比如從巷道布置，工作面位置的確定，改進采煤工藝等，這些都是綜合防治的有效表現和途徑。

作者簡介：雷志剛，畢業于黑龍江科技大學，大學本科學歷，助理工程師，現任黑龍江龍煤鶴崗礦業公司振興煤礦通風區區長endprint