浅谈综放开采煤层自燃火灾及其防治

1、 浅谈综放开采煤层自燃火灾及其防治 1引言 煤矿井下火灾分为内因火灾（煤自燃火灾）和外因火灾，内因火灾占井下火灾的70，在自燃发火严峻的矿区高达8090。在我国，80的煤层有自燃发火倾向。由于自燃火灾的隐蔽性，常发生在难以进入的采空区或煤柱内，因此有的自燃持续几个月甚至数十年，烧毁大量的煤炭资源，并冻结了大量的开拓煤量；另外，在火灾发生过程中，会产生大量有毒有害气体，造成井下工作人员中毒死亡，给煤矿平安与生产造成极大的损失与危害。综合机械化放顶煤开采方法具有高的单面产量与效益，低成本与低的巷道掘进率，以及良好的作业环境等优点，在我国煤炭生产企业得到广泛的应用。是由于煤自燃性的存在，综放开采工作

2、面煤层自燃火灾也时有发生。据统计，自采纳综放开采以来，在综放工作面发生数百起不同程度的自燃火灾，严峻地影响着煤炭企业正常的平安生产。由于综放开采工艺的特别性，所发生的煤层自燃火灾也有其特别性，为了削减或防止自燃火灾对综放开采工作面生产的影响，提高综放开采工作面的平安性，有必要对其进行单独地讨论和分析。2综放开采自燃火灾的特点2.1煤层自燃的条件煤层自燃的煤氧复合学说理论已指明，煤层的自燃必需满意4个条件：（1）煤层具有自燃倾向并呈破裂积累状态存在；（2）积累状态的煤炭，可以通过各种方式得到自燃所必需的氧；（3）煤氧化产生的热量积蓄，使煤温度上升；（4）煤的氧化可以持续发并超过煤的自燃发火期。与

3、其他的采煤方法相同，综放开采工作的煤层自燃也必需满意这4个条件，其中任何一个条件不具备都不会发生煤层自燃。这也是进行防灭火工作的依据。2.2综放开采自燃火灾的特点综放开采煤层自炮火灾具有其自己的特点，主要包括：（1）由于综放开采工作面的单面产量高，在综放开采工作面设计时，为了削减工作面的搬家次数，提高经济效益，工作面（长壁工作面）走向长度较大，目前已超过2000m。工作面的回采时间均超过煤层的最短自燃发火期，煤体在空气中的暴露时间较长。综放开采有着较大厚度的顶煤。受采动影响，顶煤承受较大的矿山压力，煤体比较破裂。（2）受各种条件的限制与约束，目前我国综放开采工作面顶煤的回收率较低，一般不超过8

4、0，采空区遗煤较多。在矿山压力的作用下以及在放煤动作的影响下，采空区的遗煤呈破裂状态存在，为采空区自燃火灾的发生供应了条件。（3）为了保证综放工作面良好的工作与平安环境，综放开采一般采纳支掩式支架与过渡支架。相对工作面，综放开采的采空区是一个封闭区域。此外，采空区遗煤的氧化带与自燃带一般在工作面30m之后，因而，综放开采采空区自燃火灾具有较强的隐蔽性，不易发觉。一旦在工作面发觉特别时，采空区火热已经形成。（4）综放开采工作两端头的顶煤一般不作回收，导致两端头遗煤大量积累。在没有相邻采空区时，综放工作面的漏风为采空区的小并联漏风。图1为综放开采采空区的漏风流场示意图。由此可以看出，综放工作面两端头是采空区漏风的源与汇，这两处的漏风均比较大。虽然，由于两端头的散热空间较大，不易形成端头自燃火灾，但大量的遗煤与适量的漏风成为综放开采工作面自燃火灾的一个隐患。（5）对于特厚煤层实行分层综放开采，或者上分层为综采，下分层为综放开采时，由于矿山压力的作用，顶煤破裂，列隙发育，在回采过程中，上部采空区漏风源多，漏风量大，并呈层