礦井發(fā)火主要原因及綜合防滅火措施研究

摘 要：礦井的安全生產(chǎn)對于礦區(qū)穩(wěn)定發(fā)展有著至關(guān)重要的影響，煤層發(fā)火又是礦井安全隱患的重要因素，所以在實際工作中，應(yīng)該加強(qiáng)煤層的管理。本文主要在煤層發(fā)火的主要原因分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)實際考察經(jīng)驗和理論研究，提出了幾點關(guān)于綜合滅火的措施。只有加強(qiáng)安全的管理，及時消除隱患，并且在工作中總結(jié)經(jīng)驗，深入研究，探索創(chuàng)新實用性強(qiáng)的措施，有效的降低經(jīng)濟(jì)損失，才能保證其行業(yè)穩(wěn)定并且快速的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤層發(fā)火；綜合防治；原因

1.防滅火的意義

礦井火災(zāi)是煤礦生產(chǎn)過程中的主要災(zāi)害之一，煤層自然發(fā)火不僅會導(dǎo)致資源損失、影響采掘進(jìn)度、導(dǎo)致人員中毒現(xiàn)象等，還可能引發(fā)煤層瓦斯爆炸。若防治不當(dāng)，不及時的消除隱患，均會造成巨大財產(chǎn)損失和人員傷亡事故；嚴(yán)重影響礦井安全生產(chǎn)，阻礙了該企業(yè)的經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，凍結(jié)大量煤炭，造成礦井生產(chǎn)持續(xù)緊張。最終，會影響國家的煤炭事業(yè)，由于煤的緊缺，甚至影響到普通百姓的生活。由此來看， 采煤工作面的防滅火，必須加強(qiáng)管理煤層的安全管理，是礦井安全生產(chǎn)工作的重中之重。

2.煤層發(fā)火的影響因素

2.1 煤層地質(zhì)特點

主要包括煤層厚度、煤層傾角、地溫、煤的理化性質(zhì)等。這幾項的決定煤層自燃發(fā)火的主要原因。

（1）煤層的厚度：根據(jù)多年的研究發(fā)現(xiàn)，煤層的厚度越大，導(dǎo)致了采空區(qū)遺煤的越多，越易積聚熱量，所以，厚煤層易發(fā)火。這對于火災(zāi)的防治是嚴(yán)重威脅的。

（2）煤層傾角：煤層傾角越大，采出率越難控制，人工的采煤措施不能保證其安全，自然發(fā)火危險性也越大，這是影響煤層自燃發(fā)火的最難控制的因素。防治有利的傾斜角大概在6～18℃左右，容易引安全隱患的大概在15～30℃左右，其中最危險的是大于30℃，這樣必然導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。所以在實際制定的綜合性防范措施時，一定要把此問題放在重要的位置進(jìn)行考慮。

（3）地溫：地溫接近50℃時，會造成煤的初期氧化條件，且對散熱不利，高溫持續(xù)不下降，將實際自然發(fā)火期將縮短，溫度沒有散發(fā)性，這就導(dǎo)致自然發(fā)火危險性增大。由于地溫高，需要加大工作面風(fēng)量來降溫，但是由于其技巧的難控制性和工作的復(fù)雜危險性，加大了工作面風(fēng)量，于是會增大采空區(qū)的漏風(fēng)，同時采空區(qū)的熱壓差將增大，帶來了嚴(yán)重的安全隱患，對上行通風(fēng)的采面，熱壓差的作用方向與漏風(fēng)方向是相同的。如果大聲上述問題的出現(xiàn)，那么會增加煤層發(fā)火的幾率，給經(jīng)濟(jì)帶來巨大的損失。

（4）煤的理化性質(zhì)：煤的自燃傾向性是煤的一種自然屬性，但其實質(zhì)是煤的理化性質(zhì)在煤常溫氧化過程中的表現(xiàn)，這種表現(xiàn)是不容忽視的，根據(jù)專業(yè)的技術(shù)表明，對自燃傾向性具有決定性影響的煤的理化性質(zhì)包括：煤的變質(zhì)程度、煤巖成分、煤的含硫量、煤的水分等。如果這就項數(shù)據(jù)，超出了規(guī)定的范圍內(nèi)，必將帶來嚴(yán)重的問題。

2.2開拓、開采、通風(fēng)方式

對煤層自然發(fā)火防治而言，開拓、開采、通風(fēng)方式不利因素主要有3個：第一，采煤工作面長度較大（工作起來沒有連貫性，對相關(guān)的方法和措施不能緊密的結(jié)合在一起）；第二，部分區(qū)段采空區(qū)遺煤連續(xù)分布（雖然部分區(qū)段采空區(qū)遺煤不會造成太大的危險，但是如果表現(xiàn)出連續(xù)的分布，那么會直接的容易引起煤層的自然現(xiàn)象）；第三，采空區(qū)瓦斯抽放增加采空區(qū)發(fā)火危險（如果沒有專業(yè)的技術(shù)工人，會導(dǎo)致采空區(qū)瓦斯抽放增加采空區(qū)漏風(fēng)，采空區(qū)是最容易發(fā)生火災(zāi)的區(qū)域，必須加強(qiáng)這一方面的注意）。

3. 煤層發(fā)火的主要原因

（1）采區(qū)內(nèi)部上、下區(qū)段和上、下分層之間未按規(guī)定留設(shè)防火隔離煤柱，導(dǎo)致采空區(qū)內(nèi)相互串、漏風(fēng)，這是煤層發(fā)火的主要原因，對于漏風(fēng)通道來說，導(dǎo)致漏風(fēng)的主要因素是煤柱受頂板壓力影響產(chǎn)生了大量的裂隙和頂板破碎，進(jìn)一步帶來了安全危害的問題。另外密閉兩端壓差過大也是采空區(qū)漏風(fēng)的主要一個原因。

（2）采區(qū)密閉質(zhì)量差，配套設(shè)施和工作機(jī)械的設(shè)備沒有到達(dá)相應(yīng)的技術(shù)要求，漏風(fēng)嚴(yán)重或位置不合理。

（3）工作人員態(tài)度不認(rèn)真，沒有按照規(guī)定完成相應(yīng)的任務(wù)，比如預(yù)測預(yù)報制度落實不好，巡查工作沒有指定計劃，不定時定量的巡查，防火檢查工作不到位，未能及時發(fā)現(xiàn)火情隱患，缺乏專業(yè)的知識，不注重安全問題等。

（4）未進(jìn)行有效地預(yù)防性灌漿或灌漿系統(tǒng)不到位，這就導(dǎo)致浪費了及時救火的時間，直接給經(jīng)濟(jì)帶來嚴(yán)重的損失。

4. 煤層發(fā)火的綜合滅火措施

4.1 優(yōu)化采區(qū)通風(fēng)系統(tǒng)

限制巷道兩幫及煤柱向采空區(qū)漏風(fēng)，合理布置通風(fēng)設(shè)施，最有效的幾項措施有：①提高密閉密封，加強(qiáng)對密封的重視程度，嚴(yán)格按照規(guī)定實施。②風(fēng)門的巷道寬度要足夠，有條件的情況下加寬2道風(fēng)門間的距離。③對以煤柱分隔的相鄰煤巷實現(xiàn)均壓，保持均勻性。④加大對發(fā)火危險性高的封閉區(qū)域的管理。

4.2定時定量的巡查

加強(qiáng)日常的監(jiān)測，對煤層容易發(fā)火的區(qū)域定時定量的巡查，有利于及時發(fā)現(xiàn)危險，及時的消除隱患，對有問題出現(xiàn)的地方，組織專業(yè)的人員進(jìn)行實際的探討。

4.3 加快工作面推進(jìn)速度

當(dāng)工作面保持正常推進(jìn)速度時，停留在氧化自燃升溫階段的遺煤會很快進(jìn)入窒息帶，減少了發(fā)生火災(zāi)的概率。推進(jìn)速度低于臨界回采速度時，在實際情況中，會引起氧化自燃升溫的遺煤發(fā)生自然發(fā)火的可能性增加。

4.4 對浮煤采取阻化措施

由于浮煤的多少，會直接影響到煤層發(fā)火的幾率，所以要使用各種可以應(yīng)用的手段，處理多余的浮煤。對于殘留無法快速處理的，可以在綜采面噴灑高分子阻化劑，這也是很有效的一項措施。

4.5 提高密閉的密封效果

密封效果一直是引起煤層發(fā)火的主要原因之一，一定要保證其密封性。在實際工作中，課在采空區(qū)密閉及永久密閉施工完成后，及時向密閉噴涂堵漏彈性材料，可以有效的避免密閉向采空區(qū)漏風(fēng)。

4.6 采取注水、注氮、注沙等惰化措施

對封閉的采空區(qū)，如果井下條件具備的功能完全，應(yīng)當(dāng)首先考慮的是注氮的問題，把封閉區(qū)注入一定量的氮之后，進(jìn)而使采空區(qū)惰化，使可燃的條件因素大大的減少，在根本上消滅了隱患。然后，在一些自然性不是特別強(qiáng)的區(qū)域，可以采取注水或者注沙的方式，進(jìn)行有效的防范火災(zāi)的方法。

結(jié)語

通過對煤層發(fā)火影響因素的分析，主要有于地溫高、含硫量較高和煤層傾角較大等原因，在這幾方面，加大防治措施，對消除隱患有著直接的作用，保證及時解決問題的優(yōu)勢條件。并且根據(jù)實際情況，制定針對性的措施，是解決實際問題的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張榮立.采礦工程設(shè)計手冊[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2003.

[2] 付永水，李建新著.義馬礦區(qū)煤層自然 發(fā)火防治技術(shù)[M].煤炭工業(yè)出版社，2014（6）.

[3] 王省身，張國樞.礦井火災(zāi)防治[M].徐州：中國礦業(yè)大學(xué)，2007.

作者簡介：

姜世春，男，1970年7月出生，工程師，現(xiàn)工作于新疆龍煤能源有限責(zé)任公司通風(fēng)技術(shù)部，主要從事通風(fēng)技術(shù)及管理工作。