煤礦安全培訓(xùn)課件--礦井火災(zāi)及其防治

1、124.1.1 4.1.1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 4.1 4.1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 1 1 火災(zāi)火災(zāi)： 由于失火造成的災(zāi)害。由于失火造成的災(zāi)害。 2 2 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)： 在礦井、巷道、硐室等構(gòu)筑物中，因失火造成的災(zāi)害。在礦井、巷道、硐室等構(gòu)筑物中，因失火造成的災(zāi)害。 3 3 引火源引火源：足以引起燃燒的熱源。如礦井或地面火災(zāi)的引火源主要有：電氣系：足以引起燃燒的熱源。如礦井或地面火災(zāi)的引火源主要有：電氣系統(tǒng)短路熱源或火花、靜電火花、摩擦熱源或火花、人工熱源等。統(tǒng)短路熱源或火花、靜電火花、摩擦熱源或火花、人工熱源等。 4 4 可燃物可燃物：燃燒過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，

2、維持燃燒過程，并釋放出能量的物質(zhì)。：燃燒過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，維持燃燒過程，并釋放出能量的物質(zhì)。礦山經(jīng)常遇到的可燃物有：膠帶、油料、木材、編織物，炸藥、煤塵、含硫礦物等礦山經(jīng)常遇到的可燃物有：膠帶、油料、木材、編織物，炸藥、煤塵、含硫礦物等。 5 5 助燃劑助燃劑：燃燒過程中與可燃物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，維持燃燒過程繼續(xù)，但不產(chǎn)生：燃燒過程中與可燃物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，維持燃燒過程繼續(xù)，但不產(chǎn)生能量的物質(zhì)。礦山常見助燃劑有氧氣和氯氣。能量的物質(zhì)。礦山常見助燃劑有氧氣和氯氣。 6 6 煙煙 流流：一氧化碳、二氧化碳、硫化物氣體及其他有毒有害氣體等，這些統(tǒng)稱：一氧化碳、二氧化碳、硫化物氣體及其他有毒有害氣體等，這

3、些統(tǒng)稱為煙流。為煙流。 7 7 礦井火災(zāi)發(fā)生有四個基本條件礦井火災(zāi)發(fā)生有四個基本條件: : 具有一定能量的引火源；具有一定能量的引火源； 可供火災(zāi)繼續(xù)的可燃物；可供火災(zāi)繼續(xù)的可燃物； 可供火災(zāi)繼續(xù)的助燃劑；可供火災(zāi)繼續(xù)的助燃劑； 適當(dāng)?shù)沫h(huán)境或場所。適當(dāng)?shù)沫h(huán)境或場所。34.1.2 4.1.2 火災(zāi)三要素火災(zāi)三要素 4. 1 4. 1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 圖圖4.1 4.1 火災(zāi)三要素火災(zāi)三要素 44.1.3 4.1.3 礦井火災(zāi)與分類礦井火災(zāi)與分類 4. 1 4. 1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 礦井火災(zāi)與分類礦井火災(zāi)與分類 凡是發(fā)生在礦井工業(yè)場凡是發(fā)生在礦井工業(yè)場地的廠房、

4、倉庫，井架、露地的廠房、倉庫，井架、露天礦場、礦倉、貯礦堆等處天礦場、礦倉、貯礦堆等處的火災(zāi)，叫地面火災(zāi)的火災(zāi)，叫地面火災(zāi) 凡是發(fā)生在井下硐室、凡是發(fā)生在井下硐室、巷道，井筒、采場、井底車巷道，井筒、采場、井底車場以及采空區(qū)等地點(diǎn)的火災(zāi)場以及采空區(qū)等地點(diǎn)的火災(zāi)叫井下火災(zāi)。叫井下火災(zāi)。地面火災(zāi)的火焰或由它地面火災(zāi)的火焰或由它所產(chǎn)生的火災(zāi)氣體、煙霧隨所產(chǎn)生的火災(zāi)氣體、煙霧隨同風(fēng)流進(jìn)入井下，威脅礦井同風(fēng)流進(jìn)入井下，威脅礦井生產(chǎn)和工人安全的，也叫井生產(chǎn)和工人安全的，也叫井下火災(zāi)下火災(zāi) 地面火災(zāi)地面火災(zāi) 根據(jù)發(fā)生的地點(diǎn)根據(jù)發(fā)生的地點(diǎn) 54.1.3 4.1.3 礦井火災(zāi)與分類礦井火災(zāi)與分類 4. 1 4.

5、 1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 礦井火災(zāi)與分類礦井火災(zāi)與分類 由于煤炭或其它可燃物自身受到某些化學(xué)或物理化由于煤炭或其它可燃物自身受到某些化學(xué)或物理化學(xué)作用而發(fā)展起來的火災(zāi)，稱為內(nèi)因火災(zāi)或自然發(fā)火。學(xué)作用而發(fā)展起來的火災(zāi)，稱為內(nèi)因火災(zāi)或自然發(fā)火。 自然發(fā)火發(fā)生的決定性因素是：發(fā)火地點(diǎn)存在易于自然發(fā)火發(fā)生的決定性因素是：發(fā)火地點(diǎn)存在易于低溫氧化的粉煤、碎煤或其它可燃物質(zhì)，向它供有足夠低溫氧化的粉煤、碎煤或其它可燃物質(zhì)，向它供有足夠的氧氣和它氧化時有蓄熱準(zhǔn)備條件。的氧氣和它氧化時有蓄熱準(zhǔn)備條件。 它大都發(fā)生在煤礦井下的采空區(qū)、煤巷冒頂和被壓它大都發(fā)生在煤礦井下的采空區(qū)、煤巷冒頂和被壓出現(xiàn)裂

6、隙或破碎的煤柱內(nèi)。但是，由于煤層的地質(zhì)賦存出現(xiàn)裂隙或破碎的煤柱內(nèi)。但是，由于煤層的地質(zhì)賦存條件、煤炭本身的物理化學(xué)特性和采掘因素以及管理因條件、煤炭本身的物理化學(xué)特性和采掘因素以及管理因素的不同，各個國家和礦區(qū)內(nèi)因火災(zāi)所占的比重是完全素的不同，各個國家和礦區(qū)內(nèi)因火災(zāi)所占的比重是完全不一樣的。不一樣的。 某種外在高溫?zé)嵩匆鹂扇嘉镔|(zhì)某種外在高溫?zé)嵩匆鹂扇嘉镔|(zhì)燃燒造成的火災(zāi)稱為外因火災(zāi)。燃燒造成的火災(zāi)稱為外因火災(zāi)。 煤礦井下使用明火煤礦井下使用明火（明火礦燈、明火礦燈、電焊、氣焊、火爐、電爐等電焊、氣焊、火爐、電爐等）、電氣、電氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備安裝運(yùn)轉(zhuǎn)不良、沼氣設(shè)備和機(jī)械設(shè)備安裝運(yùn)轉(zhuǎn)不良、沼氣爆

7、炸、火藥爆破等都可能導(dǎo)致這種火爆炸、火藥爆破等都可能導(dǎo)致這種火災(zāi)。這種火災(zāi)發(fā)生都比較突然，發(fā)展災(zāi)。這種火災(zāi)發(fā)生都比較突然，發(fā)展也之較快，常常出乎人的意料之外，也之較快，常常出乎人的意料之外，并無預(yù)兆可查。防止這種火災(zāi)的根本并無預(yù)兆可查。防止這種火災(zāi)的根本措施，就是避免出現(xiàn)上述種種高溫?zé)岽胧褪潜苊獬霈F(xiàn)上述種種高溫?zé)嵩?，?yán)格規(guī)章制度和加強(qiáng)管理等。源，嚴(yán)格規(guī)章制度和加強(qiáng)管理等。根據(jù)發(fā)生的原因根據(jù)發(fā)生的原因 64.1.3 4.1.3 礦井火災(zāi)與分類礦井火災(zāi)與分類 4. 1 4. 1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 礦井火災(zāi)與分類礦井火災(zāi)與分類 可燃?xì)怏w發(fā)生的火可燃?xì)怏w發(fā)生的火災(zāi)。災(zāi)。C類火災(zāi)不宜

8、直類火災(zāi)不宜直接用水滅火，在撲滅接用水滅火，在撲滅c類火災(zāi)時，應(yīng)該特別類火災(zāi)時，應(yīng)該特別注意撲滅火災(zāi)與切斷注意撲滅火災(zāi)與切斷可燃物供給的途徑，可燃物供給的途徑，如果在沒有切斷可燃如果在沒有切斷可燃物時就使燃燒終止，物時就使燃燒終止，是十分危險的。是十分危險的。 在可燃金屬在可燃金屬中或表面發(fā)生的中或表面發(fā)生的火災(zāi)?？刂坪蛽浠馂?zāi)?？刂坪蛽錅鐪鏒類火災(zāi)必須類火災(zāi)必須采用專門的技術(shù)采用專門的技術(shù)和專用的滅火劑和專用的滅火劑或滅火設(shè)備?；驕缁鹪O(shè)備。B 類火災(zāi)類火災(zāi)D 類火災(zāi)類火災(zāi) 在易燃液體表在易燃液體表面發(fā)生的火災(zāi)。如面發(fā)生的火災(zāi)。如汽油、石油、溶劑汽油、石油、溶劑與空氣的接觸面燃與空氣的接觸面燃燒

9、的火災(zāi)屬于燒的火災(zāi)屬于B類類火災(zāi)。火災(zāi)。B類火災(zāi)燃類火災(zāi)燃燒不完全的煙流具燒不完全的煙流具有爆炸性，燃燒后有爆炸性，燃燒后留下殘渣很少。留下殘渣很少。C 類火火類火火 含碳固體可燃物含碳固體可燃物的火災(zāi)。如木材、紙的火災(zāi)。如木材、紙張、煤炭張、煤炭 等一些普等一些普通可燃物燃燒發(fā)生的通可燃物燃燒發(fā)生的火災(zāi)都屬于火災(zāi)都屬于A類火災(zāi)類火災(zāi)。A類火災(zāi)燃燒不完類火災(zāi)燃燒不完全的煙流具有爆炸性全的煙流具有爆炸性。該類火災(zāi)可燃物燃。該類火災(zāi)可燃物燃燒后留下的產(chǎn)物是灰燒后留下的產(chǎn)物是灰或灰渣。或灰渣。A 類火災(zāi)類火災(zāi)按可燃物的性質(zhì)按可燃物的性質(zhì)74.1.3 4.1.3 礦井火災(zāi)與分類礦井火災(zāi)與分類 4. 1

10、 4. 1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 礦井火災(zāi)與分類礦井火災(zāi)與分類 燃燒處于陰燃狀態(tài)，無明顯火焰燃燒處于陰燃狀態(tài)，無明顯火焰的火災(zāi)。當(dāng)燃燒地點(diǎn)通風(fēng)不良嚴(yán)重的火災(zāi)。當(dāng)燃燒地點(diǎn)通風(fēng)不良嚴(yán)重缺氧時，發(fā)生陰燃?？扇嘉锛磳⑷急M，缺氧時，發(fā)生陰燃。可燃物即將燃盡，揮發(fā)物含量很低時，火災(zāi)也往往處于揮發(fā)物含量很低時，火災(zāi)也往往處于陰燃狀態(tài)。對于陰燃狀態(tài)。對于A類陰燃火災(zāi)，煙流類陰燃火災(zāi)，煙流中一氧化碳?xì)怏w含量高，煙流具有可中一氧化碳?xì)怏w含量高，煙流具有可爆性或可燃性，對人的危害極大。爆性或可燃性，對人的危害極大。 燃燒時有較長火焰的火災(zāi)。明火燃燒時有較長火焰的火災(zāi)。明火災(zāi)有富氧燃燒和缺氧燃燒兩種狀態(tài)。

11、災(zāi)有富氧燃燒和缺氧燃燒兩種狀態(tài)。富富氧燃燒狀態(tài)下，可燃物燃燒充分富富氧燃燒狀態(tài)下，可燃物燃燒充分，煙流中一氧化碳等可燃性氣體含量，煙流中一氧化碳等可燃性氣體含量較低。在缺氧燃燒狀態(tài)下，煙流中的較低。在缺氧燃燒狀態(tài)下，煙流中的一氧化碳等可燃性氣體含量較高，煙一氧化碳等可燃性氣體含量較高，煙流具有可燃性或可爆性。流具有可燃性或可爆性。陰燃火災(zāi)陰燃火災(zāi)明火災(zāi)明火災(zāi)按燃燒狀態(tài)分類按燃燒狀態(tài)分類84.1.4 4.1.4 礦井火災(zāi)的危害礦井火災(zāi)的危害 4. 1 4. 1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 94.1.5 4.1.5 礦井火災(zāi)過程礦井火災(zāi)過程 1 1 發(fā)展階段：火災(zāi)初期，火勢不斷增大，煙流最高

12、溫度不斷升高的過程。火災(zāi)發(fā)發(fā)展階段：火災(zāi)初期，火勢不斷增大，煙流最高溫度不斷升高的過程。火災(zāi)發(fā)展階段時間較短。展階段時間較短。 2 2 穩(wěn)定階段：火災(zāi)經(jīng)發(fā)展階段后，火勢基本穩(wěn)定，煙流最高溫度變化很小的過穩(wěn)定階段：火災(zāi)經(jīng)發(fā)展階段后，火勢基本穩(wěn)定，煙流最高溫度變化很小的過程。穩(wěn)定階段時間因可燃物的量的不同差別很大。程。穩(wěn)定階段時間因可燃物的量的不同差別很大。 3 3 衰減階段：火勢不斷減小，煙流最高溫度不斷下降的過程。衰減階段時間則衰減階段：火勢不斷減小，煙流最高溫度不斷下降的過程。衰減階段時間則較長。較長。4. 1 4. 1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 .6礦井火災(zāi)污染

13、狀態(tài)礦井火災(zāi)污染狀態(tài) （1）非污染區(qū)域：火區(qū)燃燒上風(fēng)側(cè)，是不能被火災(zāi)污染的一系列井巷的的集合，也稱安全）非污染區(qū)域：火區(qū)燃燒上風(fēng)側(cè)，是不能被火災(zāi)污染的一系列井巷的的集合，也稱安全區(qū)域。該區(qū)域的風(fēng)流結(jié)構(gòu)和氣體組分不受火災(zāi)的影響，風(fēng)流速度、溫度、密度和靜壓等也有所區(qū)域。該區(qū)域的風(fēng)流結(jié)構(gòu)和氣體組分不受火災(zāi)的影響，風(fēng)流速度、溫度、密度和靜壓等也有所變化，但變化量很小。該區(qū)域是滅火和救災(zāi)的安全區(qū)域。變化，但變化量很小。該區(qū)域是滅火和救災(zāi)的安全區(qū)域。 （2）火區(qū)：有可能燃燒的井巷和火焰已經(jīng)達(dá)到的井巷的集合，也稱為燃燒區(qū)。在火區(qū)，火）火區(qū)：有可能燃燒的井巷和火焰已經(jīng)達(dá)到的井巷的集合，也稱為燃燒區(qū)。在火區(qū)，火

14、災(zāi)前的風(fēng)流狀態(tài)與火災(zāi)時期的煙流狀態(tài)不同，煙流溫度升高，密度降低，一氧化碳和二氧化碳災(zāi)前的風(fēng)流狀態(tài)與火災(zāi)時期的煙流狀態(tài)不同，煙流溫度升高，密度降低，一氧化碳和二氧化碳、硫化物等有毒有害氣體濃度升高。人員，如果誤入火區(qū)，會被燒傷、中毒和窒息。、硫化物等有毒有害氣體濃度升高。人員，如果誤入火區(qū)，會被燒傷、中毒和窒息。 （3）污染區(qū)域：已經(jīng)被火災(zāi)煙流污染的井巷的集合。該區(qū)煙流溫度升高、密度下降、有毒）污染區(qū)域：已經(jīng)被火災(zāi)煙流污染的井巷的集合。該區(qū)煙流溫度升高、密度下降、有毒有害氣體濃度升高。煙流流動過程中其溫度、密度、速度、氣體組分和濃度等不斷變化。有害氣體濃度升高。煙流流動過程中其溫度、密度、速度、

15、氣體組分和濃度等不斷變化。 （4）可能污染區(qū)域：火區(qū)下風(fēng)側(cè)，尚未被煙流污染的井巷的集合。該區(qū)域的風(fēng)流溫度、氣）可能污染區(qū)域：火區(qū)下風(fēng)側(cè)，尚未被煙流污染的井巷的集合。該區(qū)域的風(fēng)流溫度、氣體組分和濃度等變化較小。體組分和濃度等變化較小。4. 1 4. 1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 114.1.7 4.1.7 外因火災(zāi)發(fā)生的主要原因外因火災(zāi)發(fā)生的主要原因4. 1 4. 1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 外因火災(zāi)發(fā)生的主要原因外因火災(zāi)發(fā)生的主要原因企業(yè)企業(yè)企業(yè)企業(yè)使用電石燈照使用電石燈照明、吸煙或無明、吸煙或無意、有意點(diǎn)火意、有意點(diǎn)火所引起的火災(zāi)所引起的火災(zāi)占有相當(dāng)大的占有相當(dāng)大的比例。比

16、例。 在礦山地面、井在礦山地面、井口或井下進(jìn)行氣焊，口或井下進(jìn)行氣焊，切割及電焊作業(yè)時，切割及電焊作業(yè)時，如果沒有采取可靠的如果沒有采取可靠的防火措施，由焊接，防火措施，由焊接，切割產(chǎn)生的火花及金切割產(chǎn)生的火花及金屬熔融體遇到木材、屬熔融體遇到木材、棉紗或其他可燃物，棉紗或其他可燃物，便可能造成火災(zāi)。便可能造成火災(zāi)。 明火引起的明火引起的火災(zāi)火災(zāi)焊接作業(yè)引起的焊接作業(yè)引起的火災(zāi)火災(zāi)爆破作業(yè)中發(fā)爆破作業(yè)中發(fā)生的炸藥燃燒及爆生的炸藥燃燒及爆破原因引起的硫化破原因引起的硫化礦塵燃燒、木材燃礦塵燃燒、木材燃燒、爆破后因通風(fēng)燒、爆破后因通風(fēng)不良造成可燃性氣不良造成可燃性氣體聚集而發(fā)生燃燒體聚集而發(fā)生燃燒

17、、爆炸都屬爆破作、爆炸都屬爆破作業(yè)引起的火災(zāi)。業(yè)引起的火災(zāi)。 爆破作業(yè)引起的爆破作業(yè)引起的火災(zāi)火災(zāi) 電氣線電氣線路、照明燈路、照明燈具、電氣設(shè)具、電氣設(shè)備的短路，備的短路，過負(fù)荷，容過負(fù)荷，容易引起火災(zāi)易引起火災(zāi)。 電氣原因引起的電氣原因引起的火災(zāi)火災(zāi)124.1.8 4.1.8 采空區(qū)自燃采空區(qū)自燃“三帶三帶”第第帶帶散熱帶，風(fēng)速大，無積熱升溫條件；散熱帶，風(fēng)速大，無積熱升溫條件；第第帶帶自燃帶，滿足自燃條件，具有自燃危險；自燃帶，滿足自燃條件，具有自燃危險；第第帶帶消火帶，漏風(fēng)極小，供氧不足，不會發(fā)生自燃，且隨著工作面的推進(jìn)，逐漸取消火帶，漏風(fēng)極小，供氧不足，不會發(fā)生自燃，且隨著工作面的推進(jìn)

18、，逐漸取代原第代原第帶的位置，對其中火源有消火作用。帶的位置，對其中火源有消火作用。根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，自燃帶寬度約為根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗，自燃帶寬度約為252560m60m，采空區(qū)漏風(fēng)越大自燃帶越寬，煤炭在自燃帶中采空區(qū)漏風(fēng)越大自燃帶越寬，煤炭在自燃帶中停留的時間越長，就越容易自然發(fā)火。停留的時間越長，就越容易自然發(fā)火。4. 1 4. 1 礦井火災(zāi)基本知識礦井火災(zāi)基本知識 4.24.2134.2.1 4.2.1 氣體分析法氣體分析法 所謂氣體分析法，就是定點(diǎn)、定期采取井下空氣試樣進(jìn)行分析，檢測礦井空氣中的所謂氣體分析法，就是定點(diǎn)、定期采取井下空氣試樣進(jìn)行分析，檢測礦井空氣中的CO、O2等氣體的變化規(guī)律，并

19、根據(jù)它們的變化規(guī)律來判斷有關(guān)地點(diǎn)是否出現(xiàn)煤炭自燃的一種預(yù)測預(yù)等氣體的變化規(guī)律，并根據(jù)它們的變化規(guī)律來判斷有關(guān)地點(diǎn)是否出現(xiàn)煤炭自燃的一種預(yù)測預(yù)報方法。報方法。4.2. 1.1 4.2. 1.1 煤炭自燃的標(biāo)志氣體煤炭自燃的標(biāo)志氣體根據(jù)實驗室分析結(jié)果，可選一氧化碳、烯烴和鏈烷比用來作為標(biāo)志氣體。根據(jù)實驗室分析結(jié)果，可選一氧化碳、烯烴和鏈烷比用來作為標(biāo)志氣體。 (1)一氧化碳標(biāo)志氣體一氧化碳標(biāo)志氣體 實驗證明實驗證明CO發(fā)生速率與煤的自熱溫度之間有比較明確的關(guān)系：在煤溫達(dá)發(fā)生速率與煤的自熱溫度之間有比較明確的關(guān)系：在煤溫達(dá)60以上時，以上時，CO發(fā)生速率隨煤溫增加而增加。對不同的煤種，發(fā)生速率隨煤溫

20、增加而增加。對不同的煤種，CO增加的起點(diǎn)和速率不同，煤的煤化程度愈低增加的起點(diǎn)和速率不同，煤的煤化程度愈低，起點(diǎn)溫度愈低，且增加的速度較快。作為煤炭自燃的一個標(biāo)志氣體，用它進(jìn)行自然發(fā)火的預(yù)，起點(diǎn)溫度愈低，且增加的速度較快。作為煤炭自燃的一個標(biāo)志氣體，用它進(jìn)行自然發(fā)火的預(yù)測預(yù)報時，不同煤種的預(yù)報溫度值是不同的，褐煤、長焰煤和氣煤的預(yù)報溫度值在測預(yù)報時，不同煤種的預(yù)報溫度值是不同的，褐煤、長焰煤和氣煤的預(yù)報溫度值在70100比較合適，其它煤種在比較合適，其它煤種在100150較為恰當(dāng)。較為恰當(dāng)。 (2)烯烴標(biāo)志氣體烯烴標(biāo)志氣體 煤在升溫過程中可以釋放出乙烯煤在升溫過程中可以釋放出乙烯(C2H4)和

21、丙烯和丙烯(C3H6)等氣體。一般認(rèn)為，乙烯與煤溫之間等氣體。一般認(rèn)為，乙烯與煤溫之間的關(guān)系較為明確、簡單，不同煤種出現(xiàn)乙烯的臨界溫度位在的關(guān)系較為明確、簡單，不同煤種出現(xiàn)乙烯的臨界溫度位在80150之間，況且環(huán)境條件對之間，況且環(huán)境條件對乙烯產(chǎn)生的影響較小。因此，乙烯也是一種比較理想的預(yù)報煤炭自燃的標(biāo)志氣體。乙烯產(chǎn)生的影響較小。因此，乙烯也是一種比較理想的預(yù)報煤炭自燃的標(biāo)志氣體。4. 2 4. 2 煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報144.2.1 4.2.1 氣體分析法氣體分析法4.2. 1.2 4.2. 1.2 一氟化碳預(yù)報法一氟化碳預(yù)報法 (1) (1) 根據(jù)一氧化碳含量預(yù)報根據(jù)一氧化

22、碳含量預(yù)報 這是煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場長期以來總結(jié)出來的經(jīng)驗方法。如果在井下某處的空氣中檢測出這是煤礦生產(chǎn)現(xiàn)場長期以來總結(jié)出來的經(jīng)驗方法。如果在井下某處的空氣中檢測出CO氣氣體體,且其存在是經(jīng)常性的，其含量又有逐漸增加的趨勢，則必定是煤炭自燃的征兆，可以據(jù)此且其存在是經(jīng)常性的，其含量又有逐漸增加的趨勢，則必定是煤炭自燃的征兆，可以據(jù)此預(yù)報有關(guān)地點(diǎn)發(fā)生了煤炭自燃。預(yù)報有關(guān)地點(diǎn)發(fā)生了煤炭自燃。 (2) (2) 根據(jù)一氧化碳絕對發(fā)生量預(yù)報根據(jù)一氧化碳絕對發(fā)生量預(yù)報式中式中H自然發(fā)火預(yù)報指標(biāo)，自然發(fā)火預(yù)報指標(biāo)，m3min；C觀測站氣樣中的觀測站氣樣中的CO濃度，濃度，%；Q觀測站的風(fēng)觀測站的風(fēng)量，量，m3min

23、。 這種預(yù)測預(yù)報方法在平莊礦務(wù)局古山礦被采用。古山礦的自然發(fā)火的臨界值為：這種預(yù)測預(yù)報方法在平莊礦務(wù)局古山礦被采用。古山礦的自然發(fā)火的臨界值為： H 0.0049 m3min 無煤炭自燃發(fā)生無煤炭自燃發(fā)生 H 0.0059 m3min 預(yù)報自然發(fā)火。預(yù)報自然發(fā)火。4. 2 4. 2 煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報100QCH154.2.1 4.2.1 氣體分析法氣體分析法4.2. 1.2 4.2. 1.2 一氟化碳預(yù)報法一氟化碳預(yù)報法 (3) 格雷哈姆火災(zāi)系數(shù)法格雷哈姆火災(zāi)系數(shù)法 是英國學(xué)者格雷哈姆火災(zāi)系數(shù)由煤的氧化過程是英國學(xué)者格雷哈姆火災(zāi)系數(shù)由煤的氧化過程CO濃度的增加量與濃度的增加

24、量與O2濃度的減少量之比濃度的減少量之比。計算公式如下：計算公式如下： （4）鍵烷比預(yù)報法）鍵烷比預(yù)報法 根據(jù)鏈烷比的變化，可以預(yù)報煤炭自燃的發(fā)展階段根據(jù)鏈烷比的變化，可以預(yù)報煤炭自燃的發(fā)展階段,這比單獨(dú)根據(jù)這比單獨(dú)根據(jù)CO進(jìn)行預(yù)報又前進(jìn)了一進(jìn)行預(yù)報又前進(jìn)了一步。六枝局根據(jù)丙烷步。六枝局根據(jù)丙烷(C3H8)/乙烷乙烷(C2H6)的比值的比值,按如下標(biāo)準(zhǔn)對煤炭自燃的發(fā)展階段進(jìn)行預(yù)報：按如下標(biāo)準(zhǔn)對煤炭自燃的發(fā)展階段進(jìn)行預(yù)報： 鏈烷比為鏈烷比為0.02 0.06時，煤炭處于正常狀態(tài)；時，煤炭處于正常狀態(tài)； 鏈烷比為鏈烷比為0.100.12時，煤炭進(jìn)入自然發(fā)火危險階段；時，煤炭進(jìn)入自然發(fā)火危險階段；

25、鏈烷比為鏈烷比為0.150.18時，煤炭進(jìn)入自燃階段。時，煤炭進(jìn)入自燃階段。4.2 4.2 煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報2242265.1)(265.05.261OCOCHCOOCOK164.2.2 4.2.2 束管監(jiān)洲系統(tǒng)束管監(jiān)洲系統(tǒng) 目前，裝備條件較好的大、中型礦井，一般都裝目前，裝備條件較好的大、中型礦井，一般都裝備有備有安全和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)可以連續(xù)安全和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)可以連續(xù)監(jiān)測監(jiān)測CO、CO2和和O2等環(huán)境參數(shù)，為煤炭自燃的等環(huán)境參數(shù)，為煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報工作提供重要的參考依據(jù)。但是，對這預(yù)測預(yù)報工作提供重要的參考依據(jù)。但是，對這一工作最為有效的還是束管監(jiān)

26、測系統(tǒng)。一工作最為有效的還是束管監(jiān)測系統(tǒng)。 束管監(jiān)測系統(tǒng)，是計算機(jī)技術(shù)和氣體分析技束管監(jiān)測系統(tǒng)，是計算機(jī)技術(shù)和氣體分析技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，是用抽氣泵通過束管術(shù)的有機(jī)結(jié)合，是用抽氣泵通過束管(多孔塑料多孔塑料軟管軟管)抽取各取樣點(diǎn)的氣體、用專用分析儀器分抽取各取樣點(diǎn)的氣體、用專用分析儀器分析氣體的成分、用計算機(jī)對氣體分析數(shù)據(jù)進(jìn)行處析氣體的成分、用計算機(jī)對氣體分析數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并作出預(yù)測預(yù)報的系統(tǒng)。已在國內(nèi)多個礦井裝理并作出預(yù)測預(yù)報的系統(tǒng)。已在國內(nèi)多個礦井裝備和使用，對于及時發(fā)現(xiàn)自燃隱患、防止發(fā)生自備和使用，對于及時發(fā)現(xiàn)自燃隱患、防止發(fā)生自燃火災(zāi)事故效果十分顯著。燃火災(zāi)事故效果十分顯著。4.2 4.2

27、煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報4.34.3.1煤的自燃傾向性主要決定因素煤的自燃傾向性主要決定因素 1 1 煤的變質(zhì)程度煤的變質(zhì)程度各種煤部有發(fā)生自燃的可能，但是在褐煤礦井，煤化程度低的一些煤層自然發(fā)火次數(shù)要各種煤部有發(fā)生自燃的可能，但是在褐煤礦井，煤化程度低的一些煤層自然發(fā)火次數(shù)要多得多。煙煤礦井以開采煤化程度最低的長焰煤和氣煤自燃的危險性較大，貧煤就較小。在煤多得多。煙煤礦井以開采煤化程度最低的長焰煤和氣煤自燃的危險性較大，貧煤就較小。在煤化程度高的無煙煤礦井自燃火災(zāi)較為少見。所以可以認(rèn)為：煤化程度愈高的煤自燃傾向性愈小化程度高的無煙煤礦井自燃火災(zāi)較為少見。所以可

28、以認(rèn)為：煤化程度愈高的煤自燃傾向性愈小。但是決不能以煤的煤化程度作為判定自燃傾向性大小的唯一標(biāo)志。因為生產(chǎn)實踐中人們發(fā)現(xiàn)。但是決不能以煤的煤化程度作為判定自燃傾向性大小的唯一標(biāo)志。因為生產(chǎn)實踐中人們發(fā)現(xiàn)，煤化程度相同的煤有的具有自燃特性，有的就不自燃。，煤化程度相同的煤有的具有自燃特性，有的就不自燃。 2 2 煤的水份煤的水份 煤的含水量是影響其氧化進(jìn)程的重要因素，在煤的自熱階段，由于水份的生成與蒸發(fā)必煤的含水量是影響其氧化進(jìn)程的重要因素，在煤的自熱階段，由于水份的生成與蒸發(fā)必然消耗相當(dāng)?shù)臒崃?。煤體中外在水份沒有全部蒸發(fā)之前溫度很難上升到然消耗相當(dāng)?shù)臒崃俊Ｃ后w中外在水份沒有全部蒸發(fā)之前溫度很難

29、上升到106，這就是水份含，這就是水份含量大的煤炭難以自燃的原因。量大的煤炭難以自燃的原因。 一定含量的水份有利于煤的自燃，而濕度過大，則會抑制煤的自燃。一定含量的水份有利于煤的自燃，而濕度過大，則會抑制煤的自燃。 3 3 煤巖成份煤巖成份 在組成煤炭的四種煤巖成份中，暗煤硬度也最大，占比重最大，難以自燃。鏡煤與亮煤在組成煤炭的四種煤巖成份中，暗煤硬度也最大，占比重最大，難以自燃。鏡煤與亮煤脆性大、易破裂，而且在其次生的裂隙中常常充填有黃鐵礦，開采中局碎裂為微細(xì)的顆粒。細(xì)脆性大、易破裂，而且在其次生的裂隙中常常充填有黃鐵礦，開采中局碎裂為微細(xì)的顆粒。細(xì)粒狀的煤?；螯S鐵礦都有較高的自燃性，因它的

30、氧化接觸而積大，著火溫度低。絲煤結(jié)構(gòu)松散粒狀的煤粒或黃鐵礦都有較高的自燃性，因它的氧化接觸而積大，著火溫度低。絲煤結(jié)構(gòu)松散，著火點(diǎn)溫度低，僅為，著火點(diǎn)溫度低，僅為190270，正是由于它的微孔松散結(jié)構(gòu)決定了它的吸氧性能特強(qiáng)。，正是由于它的微孔松散結(jié)構(gòu)決定了它的吸氧性能特強(qiáng)。4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi).1煤的自燃傾向性主要決定因素煤的自燃傾向性主要決定因素 4 4 煤的含硫量煤的含硫量 我國許多高硫礦區(qū)如貴州的六枝，四川的中梁山、江西的萍鄉(xiāng)、英崗嶺，湖南的楊梅山，我國許多高硫礦區(qū)如貴州的六枝，四川的中梁山、江西的萍鄉(xiāng)、英崗嶺，湖南的楊梅山，寧夏的

31、石炭井均屆自燃發(fā)火比較嚴(yán)重的礦區(qū)。硫在煤中有三種存在形式：硫化鐵即黃鐵礦寧夏的石炭井均屆自燃發(fā)火比較嚴(yán)重的礦區(qū)。硫在煤中有三種存在形式：硫化鐵即黃鐵礦(FeS2)、有機(jī)硫以及硫酸鹽。對煤的自燃起主導(dǎo)作用的是硫化鐵，它的比熱小，它與煤吸附相有機(jī)硫以及硫酸鹽。對煤的自燃起主導(dǎo)作用的是硫化鐵，它的比熱小，它與煤吸附相同的氧量而溫度的增值比煤大三倍，黃鐵礦的分解產(chǎn)物氧化同的氧量而溫度的增值比煤大三倍，黃鐵礦的分解產(chǎn)物氧化(Fe2O3)比煤的吸氧性更強(qiáng)，能將吸比煤的吸氧性更強(qiáng)，能將吸附的氧附的氧(O2)轉(zhuǎn)讓給煤粒使之發(fā)生自燃，所以雖然不能象黃鐵礦作用學(xué)說那樣解釋：是煤炭自燃轉(zhuǎn)讓給煤粒使之發(fā)生自燃，所以雖

32、然不能象黃鐵礦作用學(xué)說那樣解釋：是煤炭自燃的發(fā)生根源，但它對煤的自燃過程起加速的作用則是無的發(fā)生根源，但它對煤的自燃過程起加速的作用則是無 疑的。疑的。 5 5 煤的粒度煤的粒度 完整的煤體一般不會發(fā)生自燃，一旦受壓破裂，呈破碎狀態(tài)存在，其自燃性能將顯著提高完整的煤體一般不會發(fā)生自燃，一旦受壓破裂，呈破碎狀態(tài)存在，其自燃性能將顯著提高。這是因為破碎的煤炭不僅與氧相接觸的表面積增大，而且著火溫度明顯降低。根據(jù)波蘭的試。這是因為破碎的煤炭不僅與氧相接觸的表面積增大，而且著火溫度明顯降低。根據(jù)波蘭的試驗，當(dāng)煙煤粒度直徑為驗，當(dāng)煙煤粒度直徑為1.52mm時，其著火點(diǎn)溫度大多在時，其著火點(diǎn)溫度大多在33

33、0360；粒度直徑小于；粒度直徑小于1mm以以下時，著火溫度可能低到下時，著火溫度可能低到190220。因此，在礦井里最易發(fā)生自燃火源的地方都是碎煤與煤。因此，在礦井里最易發(fā)生自燃火源的地方都是碎煤與煤粉集中堆積的地點(diǎn)，如采空區(qū)的四周邊緣地帶，特別是工作面運(yùn)煤巷鏈板運(yùn)輸機(jī)尾煤粉堆集的粉集中堆積的地點(diǎn)，如采空區(qū)的四周邊緣地帶，特別是工作面運(yùn)煤巷鏈板運(yùn)輸機(jī)尾煤粉堆集的地方，受壓破裂的煤柱和垮塌的煤壁，充滿煤粉與碎煤的煤壁裂隙以及煤巷局部冒高，在棚梁地方，受壓破裂的煤柱和垮塌的煤壁，充滿煤粉與碎煤的煤壁裂隙以及煤巷局部冒高，在棚梁上形成浮煤堆積的地方。上形成浮煤堆積的地方。 4. 3 4. 3 煤炭

34、自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi).2煤的自燃傾向性分類煤的自燃傾向性分類4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi).3煤的自燃征兆及其早期發(fā)現(xiàn)煤的自燃征兆及其早期發(fā)現(xiàn) 1 1 煤炭自熱期的初期階段征兆煤炭自熱期的初期階段征兆 煤炭自燃過程的準(zhǔn)備期結(jié)束之后便進(jìn)入了自熱期的初期階段。在此階段的征兆煤炭自燃過程的準(zhǔn)備期結(jié)束之后便進(jìn)入了自熱期的初期階段。在此階段的征兆有：有： (1) 煤溫有所升高，但在臨界溫度煤溫有所升高，但在臨界溫度60 80以下；以下； (2) 空氣中的氧濃度降低；空氣中的氧濃度降低； (3) 空氣中的相對濕度增大；空氣中的相

35、對濕度增大； (4) 出現(xiàn)出現(xiàn)CO2、CO氣體。氣體。 但是在并下通風(fēng)良好的地區(qū)，上述諸種征兆極難憑直觀感覺發(fā)現(xiàn)。比較可靠的但是在并下通風(fēng)良好的地區(qū)，上述諸種征兆極難憑直觀感覺發(fā)現(xiàn)。比較可靠的是在井下采取氣樣進(jìn)行成分分析，以判斷煤炭自燃是否發(fā)生。是在井下采取氣樣進(jìn)行成分分析，以判斷煤炭自燃是否發(fā)生。 4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi).3煤的自燃征兆及其早期發(fā)現(xiàn)煤的自燃征兆及其早期發(fā)現(xiàn) 2 2 煤炭自熱期的后期階段煤炭自熱期的后期階段 煤炭自熱超過臨界值煤炭自熱超過臨界值(60 80)，但是尚未達(dá)到著火溫度出現(xiàn)明火的期間，稱之為自，但是尚未達(dá)到著火溫度

36、出現(xiàn)明火的期間，稱之為自熱期后期階段。在此階段內(nèi)，煤溫可升高到熱期后期階段。在此階段內(nèi)，煤溫可升高到100以上，火源點(diǎn)附近煤炭水分蒸發(fā)，開始了干以上，火源點(diǎn)附近煤炭水分蒸發(fā)，開始了干餾現(xiàn)象，生成多種碳?xì)浠_物，出現(xiàn)的征兆有；餾現(xiàn)象，生成多種碳?xì)浠_物，出現(xiàn)的征兆有； (1) 火源點(diǎn)附遠(yuǎn)的空氣濕度增大，出現(xiàn)霧氣，煤壁掛水珠，類似火源點(diǎn)附遠(yuǎn)的空氣濕度增大，出現(xiàn)霧氣，煤壁掛水珠，類似“出汗出汗”現(xiàn)象?，F(xiàn)象。 (2) 出現(xiàn)煤炭氧化和干餾的產(chǎn)隊如一氧化碳出現(xiàn)煤炭氧化和干餾的產(chǎn)隊如一氧化碳(CO)、二氧化碳二氧化碳(CO2)、甲烷甲烷(CH4)、乙烷、乙乙烷、乙烯、丙烯、乙炔以及苯、荼等。烯、丙烯、乙炔以

37、及苯、荼等。 (3) 煤溫、水溫、空氣的溫度都可能升高；煤溫、水溫、空氣的溫度都可能升高； (4) 出水酸度增大。出水酸度增大。 芳香族的碳?xì)浠衔餁馕斗枷阕宓奶細(xì)浠衔餁馕?煤油味煤油味)是井下自然發(fā)火最可靠的征兆。這種氣味在距火源一定是井下自然發(fā)火最可靠的征兆。這種氣味在距火源一定距離之外更為顯著，因為芳香族氣體在冷卻之后才會發(fā)生濃郁的香味。距離之外更為顯著，因為芳香族氣體在冷卻之后才會發(fā)生濃郁的香味。 在日本來用撿知管檢定乙烯在日本來用撿知管檢定乙烯(C2H4)作為早期頂報自燃的指標(biāo)。作為早期頂報自燃的指標(biāo)。 在煤炭自熱的后期階段由于氧化、餾留的作用產(chǎn)生多種有毒有害氣體使并下工人有頭疼、

38、在煤炭自熱的后期階段由于氧化、餾留的作用產(chǎn)生多種有毒有害氣體使并下工人有頭疼、疲倦等不舒適的感覺，有人提出可以作為判定自燃的根據(jù)。其實人的直觀感覺帶有很大的主觀疲倦等不舒適的感覺，有人提出可以作為判定自燃的根據(jù)。其實人的直觀感覺帶有很大的主觀隨意性，并與人的健康和精神狀態(tài)有關(guān)，因此僅能作判定自燃的參考。隨意性，并與人的健康和精神狀態(tài)有關(guān)，因此僅能作判定自燃的參考。 4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi).4預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 開采技術(shù)措施開采技術(shù)措施 .1 .1 合理地進(jìn)行開拓布置合理地進(jìn)行開

39、拓布置 1 1 盡可能采用巖石巷道盡可能采用巖石巷道 開采有自燃傾向性的煤層、特別是自燃厚煤層的礦井、應(yīng)盡可能采用巖石巷道布置，以減開采有自燃傾向性的煤層、特別是自燃厚煤層的礦井、應(yīng)盡可能采用巖石巷道布置，以減少煤層切割量降低自然發(fā)火的可能性。對于階段運(yùn)輸大巷、階段回風(fēng)大巷、采區(qū)上山和采區(qū)少煤層切割量降低自然發(fā)火的可能性。對于階段運(yùn)輸大巷、階段回風(fēng)大巷、采區(qū)上山和采區(qū)下山下山I等服務(wù)年限長的巷道，一般均應(yīng)設(shè)在穩(wěn)定的巖層中；對于厚煤層分層開采或近距煤層群等服務(wù)年限長的巷道，一般均應(yīng)設(shè)在穩(wěn)定的巖層中；對于厚煤層分層開采或近距煤層群開采，通常在煤層底板巖層中開掘區(qū)段運(yùn)輸集中巷和區(qū)段回風(fēng)集中巷，用聯(lián)絡(luò)

40、斜巷和留煤眼與開采，通常在煤層底板巖層中開掘區(qū)段運(yùn)輸集中巷和區(qū)段回風(fēng)集中巷，用聯(lián)絡(luò)斜巷和留煤眼與各分層或煤層區(qū)段平巷聯(lián)系。在這種區(qū)段巷道布置方式下，有時隨著采煤工作因的推進(jìn)，超前各分層或煤層區(qū)段平巷聯(lián)系。在這種區(qū)段巷道布置方式下，有時隨著采煤工作因的推進(jìn)，超前掘進(jìn)分層掘進(jìn)分層(煤層煤層)區(qū)段平巷，以減少煤炭與空氣接觸的時間。區(qū)段平巷，以減少煤炭與空氣接觸的時間。 2 2減少煤體破碎減少煤體破碎 采掘工作要破壞巖層的原始應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生應(yīng)力集中，即礦山壓力。礦山壓力作用于煤層采掘工作要破壞巖層的原始應(yīng)力狀態(tài)，產(chǎn)生應(yīng)力集中，即礦山壓力。礦山壓力作用于煤層上、會使煤體破碎，增加煤炭自燃的危險性。所以，

41、在巷道布置中，應(yīng)設(shè)法避開礦山壓力峰值上、會使煤體破碎，增加煤炭自燃的危險性。所以，在巷道布置中，應(yīng)設(shè)法避開礦山壓力峰值，避免煤壁受壓破碎。，避免煤壁受壓破碎。 在采用留煤柱護(hù)巷的區(qū)段巷道布置方式時，這一問題尤其重要，要切實搞清礦壓規(guī)律，選在采用留煤柱護(hù)巷的區(qū)段巷道布置方式時，這一問題尤其重要，要切實搞清礦壓規(guī)律，選擇合適的區(qū)段煤柱尺寸。采區(qū)上擇合適的區(qū)段煤柱尺寸。采區(qū)上(下下)山如果設(shè)在煤層中，也要合理地選擇上山如果設(shè)在煤層中，也要合理地選擇上(下下)山煤柱尺寸。山煤柱尺寸。 4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi).4預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi)

42、 開采技術(shù)措施開采技術(shù)措施 .1 .1 合理地進(jìn)行開拓布置合理地進(jìn)行開拓布置 3 3 推廣無煤柱護(hù)巷方式推廣無煤柱護(hù)巷方式 采用留煤柱護(hù)巷時，不但浪費(fèi)煤炭資源，而且遺留在采空區(qū)中的煤柱也為自然發(fā)火創(chuàng)造了采用留煤柱護(hù)巷時，不但浪費(fèi)煤炭資源，而且遺留在采空區(qū)中的煤柱也為自然發(fā)火創(chuàng)造了條件。采用無煤柱護(hù)巷時，取消了煤柱，也就消除了由此帶來的煤炭自燃隱患。但是，沿空側(cè)條件。采用無煤柱護(hù)巷時，取消了煤柱，也就消除了由此帶來的煤炭自燃隱患。但是，沿空側(cè)的巷道容易向相鄰采空區(qū)的巷道容易向相鄰采空區(qū)(特別是其停采線特別是其停采線)漏風(fēng)，所以應(yīng)采用省效措施封堵漏風(fēng)通道

43、，以防引漏風(fēng)，所以應(yīng)采用省效措施封堵漏風(fēng)通道，以防引起相鄰采空區(qū)煤炭自燃。起相鄰采空區(qū)煤炭自燃。 4 4 分層巷道垂直重疊布置分層巷道垂直重疊布置 厚煤層分層開采時，如果分層區(qū)段平巷采用傾斜布置厚煤層分層開采時，如果分層區(qū)段平巷采用傾斜布置(內(nèi)錯式或外錯式內(nèi)錯式或外錯式)，則容易給自然發(fā)，則容易給自然發(fā)火留下隱患，因此，各分層巷道應(yīng)采用垂直重疊方式布置，這種布置方式特別適用于近水平厚火留下隱患，因此，各分層巷道應(yīng)采用垂直重疊方式布置，這種布置方式特別適用于近水平厚煤層開采，其優(yōu)點(diǎn)是可以減小甚至取消煤柱，即消除區(qū)段平巷處浮煤自燃的基本條件。另外，煤層開采，其優(yōu)點(diǎn)是可以減小甚至取消煤柱，即消除區(qū)段

44、平巷處浮煤自燃的基本條件。另外，在采用這種布置方式時，區(qū)段巷道受支承壓力的影響較小，維護(hù)比較容易。在采用這種布置方式時，區(qū)段巷道受支承壓力的影響較小，維護(hù)比較容易。4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi).4預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 開采技術(shù)措施開采技術(shù)措施 .2 .2 合理地選擇采煤方法合理地選擇采煤方法 從降低煤層自然發(fā)火的可能性、提高礦井抵抗煤炭自燃的能力出發(fā)，應(yīng)從如下幾個方面從降低煤層自然發(fā)火的可能性、提高礦井抵抗煤炭自燃的能力出發(fā)，應(yīng)從如下幾個方面著手，合理地選樣采煤方法：著手，合理地選樣采

45、煤方法： 充分考慮防滅火工作的需要，合理地進(jìn)行采區(qū)巷道布置；充分考慮防滅火工作的需要，合理地進(jìn)行采區(qū)巷道布置； 減少煤炭損失，提高回采率；減少煤炭損失，提高回采率； 根據(jù)礦山壓力規(guī)律，減少煤柱破裂；根據(jù)礦山壓力規(guī)律，減少煤柱破裂； 回來工作中避免過分破碎煤體；回來工作中避免過分破碎煤體； 采用合理的回采順序；采用合理的回采順序； 加快工作面推進(jìn)速度；加快工作面推進(jìn)速度； 及時封閉采空區(qū)和廢棄的舊巷；及時封閉采空區(qū)和廢棄的舊巷； 避免采區(qū)回風(fēng)巷過分受壓或長期在煤柱中維護(hù)。避免采區(qū)回風(fēng)巷過分受壓或長期在煤柱中維護(hù)。 從以上各個方面綜合考慮，壁式采煤法從以上各個方面綜合考慮，壁式采煤法(走向長壁采煤

46、法和傾斜長壁采煤法走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法)對防止自然發(fā)對防止自然發(fā)火是有利的，應(yīng)盡量選用。落垛式、倉儲式等非正規(guī)采煤方法不利于防火工作，應(yīng)避免采用?；鹗怯欣?，應(yīng)盡量選用。落垛式、倉儲式等非正規(guī)采煤方法不利于防火工作，應(yīng)避免采用。4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi).4預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 開采技術(shù)措施開采技術(shù)措施 .3 .3 正規(guī)地進(jìn)行開采工作正規(guī)地進(jìn)行開采工作 開采工作中要設(shè)法加快工作面推進(jìn)速度，提高采煤機(jī)械化程度，采用一切可能的措施提高開采工作中要設(shè)法加快工作面推進(jìn)速度，提高采煤

47、機(jī)械化程度，采用一切可能的措施提高回采率，及時封閉采空區(qū)，避免留下自然發(fā)火的隱患?；夭陕?，及時封閉采空區(qū)，避免留下自然發(fā)火的隱患。 要堅持正規(guī)回采，避免在采空區(qū)中留下任何不必要的煤柱，特別是要避免將一個走向長壁要堅持正規(guī)回采，避免在采空區(qū)中留下任何不必要的煤柱，特別是要避免將一個走向長壁工作面沿走向在其小中部開切眼、形成兩個工作面同時回采的不規(guī)范做法。否則，在開采過程工作面沿走向在其小中部開切眼、形成兩個工作面同時回采的不規(guī)范做法。否則，在開采過程中會向前部工作面采空區(qū)大量漏風(fēng)，開采結(jié)束后會在采空區(qū)留下孤島煤柱。中會向前部工作面采空區(qū)大量漏風(fēng)，開采結(jié)束后會在采空區(qū)留下孤島煤柱。 同時，要按照合

48、理的回采順序進(jìn)行開采。煤層間采用下行式同時，要按照合理的回采順序進(jìn)行開采。煤層間采用下行式(采用特殊防火措施的除外采用特殊防火措施的除外)；區(qū)段內(nèi)一般采用后退式；區(qū)段間一般采用下行式，下山采區(qū)則采用上行式。要盡量避免將一個區(qū)段內(nèi)一般采用后退式；區(qū)段間一般采用下行式，下山采區(qū)則采用上行式。要盡量避免將一個區(qū)段的四周采空而形成孤島工作面。所有這些措施，都是為了避免在開采過程中向附近采空區(qū)區(qū)段的四周采空而形成孤島工作面。所有這些措施，都是為了避免在開采過程中向附近采空區(qū)漏風(fēng)而引起采空區(qū)內(nèi)浮煤自燃。漏風(fēng)而引起采空區(qū)內(nèi)浮煤自燃。4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)2

49、.4預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿預(yù)防性灌漿 預(yù)防性灌漿是預(yù)防煤炭自燃火災(zāi)的傳統(tǒng)措施，也是應(yīng)用最為廣泛，且最有成效的措施。預(yù)防性灌漿是預(yù)防煤炭自燃火災(zāi)的傳統(tǒng)措施，也是應(yīng)用最為廣泛，且最有成效的措施。.1 .1 預(yù)防性灌漿的作用預(yù)防性灌漿的作用 泥漿中的沉淀物將碎煤包裹起來，隔絕其與空氣的接觸；泥漿中的沉淀物將碎煤包裹起來，隔絕其與空氣的接觸； 沉淀物充填于浮煤和冒落的巖石縫隙之間，堵塞漏風(fēng)通道，減少漏風(fēng)；同時，漿可以沉淀物充填于浮煤和冒落的巖石縫隙之間，堵塞漏風(fēng)通道，減少漏風(fēng)；同時，漿可以加速形成再生頂板，從而有利于下部分層的開采

50、；加速形成再生頂板，從而有利于下部分層的開采； 泥漿對已經(jīng)自熱的煤炭有冷卻散熱作用。泥漿對已經(jīng)自熱的煤炭有冷卻散熱作用。 漿液還可以增加煤的外在水分，減緩其氧化進(jìn)程。漿液還可以增加煤的外在水分，減緩其氧化進(jìn)程。4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)2.4預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿預(yù)防性灌漿.2 .2 漿液材料的選擇漿液材料的選擇 預(yù)防性灌漿的防火效果及其經(jīng)濟(jì)合理性，在很大程度上取決于漿液材料的選擇。漿液中的預(yù)防性灌漿的防火效果及其經(jīng)濟(jì)合理性，在很大程度上取決于漿液材料的選擇。漿液中的固體材料

51、應(yīng)滿足下列要求：固體材料應(yīng)滿足下列要求： 不含可燃或助燃成分；不含可燃或助燃成分； 粒度不大于粒度不大于2mm，粒度小于粒度小于1mm的細(xì)小顆粒所占比例要達(dá)到的細(xì)小顆粒所占比例要達(dá)到75； 收縮量盡可能小，含砂量也不越過收縮量盡可能小，含砂量也不越過30； 易于加水制成泥漿；易于加水制成泥漿； 易于脫水，同時還具有一定的穩(wěn)定性。易于脫水，同時還具有一定的穩(wěn)定性。 煤礦應(yīng)用最多的灌漿材料是黃土，但大量應(yīng)用黃土也會使農(nóng)田遭到破壞，有的礦區(qū)無土可煤礦應(yīng)用最多的灌漿材料是黃土，但大量應(yīng)用黃土也會使農(nóng)田遭到破壞，有的礦區(qū)無土可取。因此，也采用如下代用材料制成泥漿：破碎后的頁巖、破碎后的矸石、熱電廠的爐灰

52、等。取。因此，也采用如下代用材料制成泥漿：破碎后的頁巖、破碎后的矸石、熱電廠的爐灰等。 4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)2.3預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿預(yù)防性灌漿.3 .3 灌漿量的確定灌漿量的確定 灌漿量為灌漿所需土量和水量之和，主要根據(jù)灌漿區(qū)的容積、采煤方法和灌漿形式等因灌漿量為灌漿所需土量和水量之和，主要根據(jù)灌漿區(qū)的容積、采煤方法和灌漿形式等因素確定。對于采前預(yù)灌和采后封閉停采線灌漿，一般以充滿灌漿空間為準(zhǔn)；向采空區(qū)灌漿素確定。對于采前預(yù)灌和采后封閉停采線灌漿，一般以充滿灌漿空間

53、為準(zhǔn)；向采空區(qū)灌漿(隨隨采隨灌采隨灌)時，則按如下公式計算：時，則按如下公式計算： 灌漿用土量為灌漿用土量為:式中：式中： QS灌漿用土量，灌漿用土量，m3；M煤層開采厚度，煤層開采厚度，m ；L灌漿區(qū)的走向長度，灌漿區(qū)的走向長度，m ；H灌漿灌漿區(qū)的傾斜長度，區(qū)的傾斜長度，m；C回采率，；回采率，；K灌漿系數(shù)，即泥漿中的固體材料體積與灌漿區(qū)的容灌漿系數(shù)，即泥漿中的固體材料體積與灌漿區(qū)的容積之比，需根據(jù)現(xiàn)場具體情況確定該系數(shù)的數(shù)值。積之比，需根據(jù)現(xiàn)場具體情況確定該系數(shù)的數(shù)值。 灌漿用水量為：灌漿用水量為：式小式小 Qw漿用水量，漿用水量，m3；Kw考慮沖洗管路和跑漿的水量備用系數(shù)，一般取考慮沖

54、洗管路和跑漿的水量備用系數(shù)，一般取1.101.35；S泥漿的水土比泥漿的水土比,一般取一般取25。4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)SQKQWWWCHLMKQS2.3預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿方法 1 1采前預(yù)灌采前預(yù)灌 采前預(yù)灌，即在工作面尚未回采之前先行對其開采區(qū)域進(jìn)行灌漿。這種泥漿方法主要應(yīng)用采前預(yù)灌，即在工作面尚未回采之前先行對其開采區(qū)域進(jìn)行灌漿。這種泥漿方法主要應(yīng)用于開采范圍內(nèi)老窯多的情況。對于開采老窯多、易燃厚煤層進(jìn)行采前預(yù)于開采范圍內(nèi)老窯多的情況。對于開采老窯多、易燃厚煤層進(jìn)行采前預(yù) ，

55、充填老窯虛空，可，充填老窯虛空，可消滅蓄火、降溫和粘結(jié)浮煤，并起到除塵和排擠有害氣體的作用，以實現(xiàn)老空的安全復(fù)采。消滅蓄火、降溫和粘結(jié)浮煤，并起到除塵和排擠有害氣體的作用，以實現(xiàn)老空的安全復(fù)采。 4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)30.3預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿方法 1采訪預(yù)灌采訪預(yù)灌 4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)4.44.43.3預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿方法.1 .1 采

56、訪預(yù)灌采訪預(yù)灌 4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)4.54.53.3預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿方法 . 2 . 2 隨采隨灌隨采隨灌 隨采隨灌即在工作面推進(jìn)的同時、向采空區(qū)灌注泥漿。隨采隨灌能及時將冒頂線后的采空隨采隨灌即在工作面推進(jìn)的同時、向采空區(qū)灌注泥漿。隨采隨灌能及時將冒頂線后的采空區(qū)灌足泥漿，有效地防止采空區(qū)中遺留的浮煤自燃。同時，它還能起到降溫、防塵和膠結(jié)冒落區(qū)灌足泥漿，有效地防止采空區(qū)中遺留的浮煤自燃。同時，它還能起到降溫、防塵和膠結(jié)冒落巖石、形成再生頂板的作用

57、。在開采自然發(fā)火期較短的厚煤層時，隨采隨灌是一項必需的防火巖石、形成再生頂板的作用。在開采自然發(fā)火期較短的厚煤層時，隨采隨灌是一項必需的防火措施。根據(jù)巷道布置方式和采空區(qū)巖石冒落狀況的不同，隨采隨距方法又可分為鉆孔灌漿、埋措施。根據(jù)巷道布置方式和采空區(qū)巖石冒落狀況的不同，隨采隨距方法又可分為鉆孔灌漿、埋管灌漿和灑漿三種。管灌漿和灑漿三種。 (1) 鉆孔灌漿：鉆孔灌漿： 鉆孔灌漿即利用已有的巷道或?qū)ｉT開鑿的鉆孔灌漿即利用已有的巷道或?qū)ｉT開鑿的 漿巷道，向采空區(qū)打鉆灌漿。漿巷道，向采空區(qū)打鉆灌漿。 (2) 埋管灌漿：埋管灌漿： 埋管灌漿即沿回風(fēng)巷在采空區(qū)內(nèi)預(yù)先鋪設(shè)灌漿管，放頂后立即開始灌漿。埋管灌

58、漿即沿回風(fēng)巷在采空區(qū)內(nèi)預(yù)先鋪設(shè)灌漿管，放頂后立即開始灌漿。漿管應(yīng)埋入采空區(qū)內(nèi)漿管應(yīng)埋入采空區(qū)內(nèi)1520 m，并隨工作回的推進(jìn)，用回柱絞車向外牽引。并隨工作回的推進(jìn)，用回柱絞車向外牽引。 (3) 灑漿：灑漿： 灑漿即用膠管沿傾斜方向向采空區(qū)均勻地噴灑泥漿。灑漿通常作為埋管灌漿的灑漿即用膠管沿傾斜方向向采空區(qū)均勻地噴灑泥漿。灑漿通常作為埋管灌漿的一種補(bǔ)充措施，以便使整個采空區(qū)、待別是其下半段也能灌到足夠的泥漿。一種補(bǔ)充措施，以便使整個采空區(qū)、待別是其下半段也能灌到足夠的泥漿。4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)3.3預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 4.

59、3.3.4 預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿方法 1 1 鉆孔灌漿：鉆孔灌漿： 鉆孔灌漿即利用已有的巷道或?qū)ｉT開鑿的灌漿巷道，向采空區(qū)打鉆灌漿。鉆孔灌漿即利用已有的巷道或?qū)ｉT開鑿的灌漿巷道，向采空區(qū)打鉆灌漿。4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)4.64.63.3預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿方法 1 鉆孔灌漿鉆孔灌漿4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)4.74.73.3預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿方法 1 鉆孔灌漿鉆孔灌漿4.

60、 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)4.84.83.3預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿方法 2 高位鉆孔灌漿高位鉆孔灌漿4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)4.94.93.3預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿方法 3 埋管灌漿與灑漿埋管灌漿與灑漿4. 3 4. 3 煤炭自燃與自燃火災(zāi)煤炭自燃與自燃火災(zāi)4.104.103.3預(yù)防自燃火災(zāi)預(yù)防自燃火災(zāi) 預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿方法 3 埋