露天煤礦煤炭自燃防滅火經驗

張超 金磊 何永

摘要：近幾年，煤礦開采過程中，煤礦煤炭自燃現象較為普遍，很大程度上影響了開采企業的正常運行。本文對露天煤礦之所以產生自燃現象及自燃造成的危害進行簡單分析，著重從使用阻化劑滅火、覆蓋法法、水消法、采出法等幾個方面探討預防自燃現象的經驗方法，以期為有關人士提供參考。

關鍵詞：露天煤礦;煤炭自燃;采出法

前言：在資源緊缺的現代社會，煤炭作為我國重要的可開采能源，為經濟發展、社會進步做出了巨大貢獻。但在露天煤炭開采過程中，由于各種原因，煤炭自燃現象時有發生，給煤炭資源及礦區周圍環境帶來了嚴重威脅。

一、露天煤礦煤炭自燃原因及危害

在不斷地防滅火工作中，相關工作人員研究發現了影響煤炭自燃的因素，主要是煤炭自身具有揮發性、著火的臨界點較低以及所含氧氣、硫、水的密度較高而引起的。除此之外，在煤炭的開采過程中，遇到不可抗力，導致煤層松動，加快氧化現象的出現。煤炭反復進行氧化反應，溫度不斷升高，進而著火。煤炭自燃還有一定的規律，通常在秋、冬及春天風大的降水較少期間內。因此，可以在煤炭自燃頻發的時間段內做好預防工作。煤炭自燃現象是不可避免的，這是客觀規律，為預防此現象的頻繁出現，需要在技術上有所提高。若使用正確的開采方式，可以盡量降低煤炭自燃發生幾率。比如，一截煤層被開采完成后，應該立刻將殘渣清理干凈，并及時進行覆土，做好維護工作，可以在一定程度上預防殘留的煤渣自燃[1]。

煤炭自燃還帶來了一定的危害。第一，使煤炭質量大幅度縮減，降低了使用效率，造成資源浪費。開采過程中，為實現順利開采，需做好前期工作，耗費了大量的人力、物力及財力，影響了開采公司的經濟效益。第二，對礦山的再生造成影響，并且給開采人員帶來了安全隱患。開采時，若遇到大風天氣，空氣中揚起的煙霧、灰塵，會阻礙工作人員的視線。煙霧、煙塵通過口鼻進入呼吸道和口腔，對人身體產生危害，降低了工作效率，不符合安全生產的標準。第三，造成大氣污染。煤炭自燃會產生大量的有毒氣體和有害物質，如CO、SO、NO、醛類等。煤炭自燃釋放出的有毒氣體過多，進入空氣，不能完全被凈化。久而久之，有毒氣體含量超標，對人類身體產生危害。還會破壞臭氧層，使地球接受的紫外線越來越多，造成氣候變暖，冰川融化。因此，針對煤炭自燃的種種危害，必須做好煤炭防滅火工作。

二、露天煤礦煤炭自燃預防經驗

隨著開采煤層的不斷深入和擴大，裸露的煤擋墻長度不斷增加，工作面暴露面積越來越大。在開采過程中，受溫度、濕度、風速等影響，會出現煤層不斷發熱的情況，最終成為煤炭自燃現象。從客觀方面分析，因保供等因素影響，不具備通過控制采煤強度，降低煤層在空氣中暴露的時常，從而減少煤炭自燃的發生可能性。因此，面對露天煤礦煤炭自燃現象必須通過不斷實踐吸取教訓，總結經驗。

從宏觀方面來講，第一，要改變觀念，將以前的出現著火而去滅火向為防止著火而去滅火轉變。對于露天煤礦煤炭出現自然現象，被誤以為是“正?！鼻闆r，不能自覺尋找著火的原因、規律，亦不能清晰地意識到自然產生的危害。當上級領導下來檢查時，為蒙混過關，使用表面填埋的方法，掩飾明火。造成假的滅火現象，出現重復自燃情況，不斷的向煤層深處燃燒，導致火情愈發嚴重。出現火情再采取滅火措施無法從根本上預防煤炭自燃現象的發生。因此，要由被動滅火轉變為主動找火滅，將其控制在萌芽狀態中。礦區企業管理人員應該成立專門的巡查小組，每天不定時的對煤炭及礦區周圍的環境進行檢查，特別是已經被開采過的礦區，需視為勘察重點。如若發現煤層表面出現潮濕或者冒水蒸氣等現象，則該片區會出現自燃，立刻對該區域實行降溫措施。做好復查工作，針對將要著火的地點遵循早發現、早預防的原則。最終煤塊被氧化為惰性風化煤，將不會再次出現反復自燃的現象。第二，滅火設備需齊全?？萍及l展的現代社會，處理問題時借助合適的設備將會達到事半功倍的效果，并在一定程度上解放了勞動力。面對露天礦區煤炭自燃事故，不僅要付出人力，而且需要物力的協調。搭配不同的滅火裝備，為滅火做好基礎保障工作，從而實現最有效的滅火。之前滅火通常是在礦區中順著煤層邊沿安裝滅火管網，多人合作，將沉重的橡膠管道拉至著火點，注水熄滅。這樣做，不僅耗費了大量的人力，而且錯過了滅火的最佳時機。因此，可以在礦區預備帶有高壓水槍噴頭的多功能灑水車，若某一地點，有自燃現象，馬上啟動高壓水槍噴灑水促使媒體降溫，防止發展為明火。灑水車與人工相比，具有較高的靈活性且滅火速度快、效率高。第三，健全管理機制。露天煤礦煤炭的防滅火不是個人的事情，需要有專門的滅火團體。煤炭開采企業。應該加強對滅火人員的培訓，積極開展防滅火的經驗講座和安全知識講座，提升相關人員的專業技能。在確保滅火隊伍人身安全的條件下，完成煤炭滅火工作。以上三種措施是從宏觀方面為實現煤炭自燃防滅火出發所做的基礎保障工作，再這樣的大前提下，還需要結合阻化劑滅火法、覆蓋法、水消法、強行采出法等方法。根據不同的礦區環境選擇最適宜的方法，制定完美的防滅火方案[2]。

（一）阻化劑滅火法

所謂阻化劑防滅火也就是指：在煤塊或者煤體中滴灑或淋入無機鹽類化合物和氯化鈣、氧化鎂、氯化鈉、三氧化鋁以及水玻璃等溶液，通過這樣的方式，隔絕煤炭與空氣中氧氣的接觸，阻止煤炭發生氧化反應，以致減少煤炭自燃現象的出現。當露天煤礦煤炭產生自燃現象時，使用粉煤灰、黃土、阻化劑等制作成阻化泥漿。使用能夠噴灑泥漿的大型機器，在煤層表面覆蓋泥漿，形成一個密閉空間。這種方法，能夠避免煤層與空氣中的氧氣過多接觸以及降低表面的濕潤性，最后實現煤炭自燃的防滅火目的。阻化劑滅火法，操作簡單，成本低，在煤炭長期不會出現自燃現象的同時，還可以提高開采公司的經濟效益。

（二）覆蓋法

覆蓋法即減少或杜絕煤層與空氣中的氧氣接觸，避免發生氧化反應，產生自燃現象。常用黃泥灌漿、黏土封閉、土巖堆堵等方法，將開采過程中的或者露出地表的煤炭使用以上方法，形成隔氧層，達到防滅火作用。

（三）水消法

水消法通常情況下有三種：第一種是，用水澆灌與推土機，填滿封閉聯合使用的方法，水和土攪拌在一起，成為泥漿或者黏土，形成隔離氧氣的保護網，最終達到滅火效果。第二種是，用水在大氣壓的壓迫下從上往下澆水，對氧氣實現冷卻降溫的效果，這種方法主要用于小范圍、火勢較小的礦區。第三種是，在煤層表面修建東西南北走向的水渠，讓水渠中的水漸漸向煤層下方滲透。由上及下，每一塊煤體都可以有水流過，從而實現滅火目的，這種方法適用于煤層較深的礦區[3]。

（四）采出法

當煤炭發生自燃現象時，明確煤層的燃燒區域，使用電鏟或者前裝機將著火的煤塊強行挖掘出去，讓其在自然環境的作用下降溫、冷卻直至熄滅。以便加速冷卻，并且不能對挖掘機器造成損傷，一般在挖掘的同時進行澆水降溫工作。此種方法，適宜露天礦區作業。

結論：總而言之，煤礦煤炭開采是一種危險性較高的行業。給人們帶來效益的同時，也對大自然產生了危害。因此，在開采過程中，要遵循大自然的規律，注意適度原則，不可過度開采。還需要做好開采后的安全維護工作，積累更多的防滅火經驗。

參考文獻：

[1]董俊廳，李偉，王莫舒，等.霍林河露天煤礦火煤防治[J].露天采礦技術，2016，31（12）：83-85.

[2]劉美.安家嶺露天煤礦高溫明火采空區防滅火及爆破技術研究[D].遼寧工程技術大學，2013.

[3]孫喜明.露天煤礦煤炭自燃防滅火經驗[J].露天采礦技術，2011（05）：98-99.