煤层自燃条件与防灭火措施

1、煤层自燃条件与防灭火措施暴露在空气中的煤，由于氧化放热导致温度逐渐升高，至7080C 以后温度升高速度骤然加快，当达到煤的着火点（300350C）时，引起燃烧，这种现象称为煤层自燃。1煤层自燃条件煤体要发生自燃必须具备以下四个条件： 具有低温氧化性，即有自燃倾向的煤以破碎状态存在； 有大于12%氧含量的空气通过这些碎煤； 空气流动速度适中，使破裂煤体有积聚氧化热的环境； 在上述3个条件同时具备的状态下，持续一定的时间，使煤体 可以达到着火温度。只要同时具备上述4个条件，煤炭自燃发火即可发生。但实际中 很难找出某两次煤炭自燃发火的发生条件是完全相同的。这样，对煤 炭自燃发火的条件就很难作出定量分

2、析。2防灭火措施2.1矿井开拓、开采方面的措施1）合理的开拓开采部署。生产实践证明，开采有自燃的煤层，正确选 择开拓开采方式,对防止煤层自燃有决定性作用。具体地说，尽量简化巷 道布置,减少辅助性巷道，采用岩石集中巷和岩石上山，煤层内尽量少布 置巷道,减少对煤体的切割。当巷道沿煤层布置时，应采取措施，尽量将暴 露的煤体封闭，减少暴露煤体与空气接触。每个工作面应尽量在发火期内开采完毕，以利采空区封闭。2）合理的采煤方法。长壁式采煤法比短壁式采煤法巷道布置简单 资源回收率高，有利于防止煤层自燃。开采有自燃的煤层，应尽量采用长 壁采煤法，工作面采用后退式回采，全部冒落法管理顶板，煤层顶板易于 冒落压实

3、，可减少采空区漏风，有效地防止煤层自燃。3）合理的开采顺序。对于煤层群为避免上、下煤层开采后的采空区 导通后漏风,引起煤层自燃合理的开采顺序。对于煤层群为避免上、下 煤层开采后的采空区导通后漏风，引起煤层自燃，应采用 扒皮”式开采。4）无煤柱开采。煤层自然发火首先要有破碎的具有自燃倾向的煤 无煤柱开采时，则可尽量减少采空区的浮煤和煤柱残煤 ，减少煤层发火 的可能性。回采工作面采用沿空巷道，采区上山不留煤柱，实行回采工作 面跨上山开采。5）保持合理的工作面推进度。随着回采工作面的不断推进，采空区不断冒落且逐渐被压实，采空区漏风也逐渐减少。实践证明，当工作面推 进到某一段距离后，漏风量减少到危险风

4、量以下，此时采空区不会出现 煤层自燃。因此,回采工作面保持一个必要的推进度，也是消除采空区自 燃的一项必不可少的措施。2.2矿井通风方面的措施1）控风防火。矿井通风也是防灭火的一个重要措施。 矿井通风等积 孔过小,负压太大,会造成井下漏风严重，引起煤层自燃。有条件的矿井应 采用分区式通风，该系统不但适合于高瓦斯矿井，而且可以降低矿井总 风阻，一旦矿井发生火灾，便于控制风流，隔绝火区。2）均压通风。采用预防性均压通风方式，回采工作面和相邻巷道之 间两道一线”尽量减少压差，实现均压通风,减少漏风。随着回采工作面 的推进,顶板不断冒落，密闭上方的 悬空”被压实，形成隔离带。这样可以 减少采空区漏风,

5、将采空区的 三带”减小，阻止煤层自燃。3）通风构筑物的设置。井下风门、调节风门等通风构筑物的设置位 置应合理，尽可能设在围岩坚固、地压稳定的地点，两道风门采用闭锁装 置，不同时打开，避免 负压冲撞”2.3防灭火措施1）灌浆防灭火。根据技术上可行、经济上节省的原则 ，建立矿井灌 浆防灭火系统。当场地内黄土少，采用黄泥灌浆取土困难时，可采用注凝 胶和粉煤灰的防灭火方法。凝胶是一种高分子化合物 ，粉煤灰可直接从 邻近的火力发电厂取得，平时采取局部灌浆的方式，当采空区发火时，则 采取满灌。2）阻化剂防灭火。可以采用机动性喷洒压注工艺系统，对采空区、煤层巷道冒落孔洞、开采线、终采线和煤柱裂隙喷洒、压注阻

6、化剂，覆盖或包裹碎煤，封堵裂隙，阻止煤的氧化，起到防火作用。3）撒凝胶。对巷中的联络巷、断层带、工作面切眼、运输巷、回风 巷等灌撒凝胶，阻止煤层与空气接触，防止煤层氧化自燃。另外，对发火严 重的回采工作面，当工作面推进1个月后，在整个工作面后方的采空区撒 凝胶，形成凝胶隔绝带，对采空区起到封闭作用，可有效阻止采空区浮煤的自燃。4）惰性气体防灭火。对已经自然发火的回采工作面 ，采用注入惰性 气体使其尽快熄灭。在封闭自燃的回采工作面之前 ，先注入惰性气体 冲淡采空区中的氧气，再利用快速封闭铁门进行密闭，达到灭火和防止 瓦斯爆炸的目的。2.4监测监控方面的措施煤层自燃一般是由于采空区内浮煤引起，而不是人们能直接看到的 工作地点或巷道内。故煤层自燃的监测预报必须根据矿井自燃火灾的 特点及其防治技术