工作面收作防治自然发火安全技术措施培训

工作面收作防治自然发火安全技术措施培训CONTENTS目录01工作面收作防治自然发火概述02工作面概况与自然发火风险分析03工作面停采前防治措施04收作期间防治技术措施CONTENTS目录05工作面封闭与隔离技术措施06监测预警与应急处置07安全管理与组织保障01工作面收作防治自然发火概述自然发火的危害与防治意义自然发火对资源的浪费煤炭自燃会导致大量煤炭资源被烧毁或因灭火需要封闭而无法开采，造成严重的资源浪费和经济损失。自然发火对环境的污染自燃过程中产生大量有害气体，如一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等，污染井下及地面空气，破坏生态环境。自然发火对安全生产的威胁自然发火易引发矿井火灾或瓦斯爆炸，直接威胁矿工生命安全，打乱正常生产秩序，破坏矿井设施。防治自然发火的核心意义有效防治自然发火是保障煤矿安全生产、保护矿工生命财产安全、减少资源损失和环境污染的关键环节，是煤矿安全管理的重要内容。防治自然发火的基本原则与目标

预防为主，综合治理原则以预防为核心，从掘进、回采等各环节采取综合措施，如提高回采率、减少采空区遗煤、优化通风等，结合监测预警与应急处置，形成全方位防控体系。

早期预警，及时处置原则建立完善的监测系统，对温度、气体浓度（如CO、氧气）等参数实时监测，通过束管监测、传感器等手段，确保早期发现自燃征兆并立即采取措施。

技术优先，管理保障原则采用预防性灌浆、注氮、喷洒阻化剂等先进技术措施，同时落实岗位责任制，明确各部门职责，加强现场管理与制度执行，确保技术措施有效落地。

核心目标：杜绝自然发火事故通过综合防治，确保工作面收作期间采空区遗煤不发生自燃，保证回风流中CO等有害气体浓度控制在安全范围内，实现安全生产。相关法规与标准依据国家安全生产核心法规《煤矿安全规程》是煤矿安全生产的根本法规，其中对开采自燃、容易自燃煤层的矿井，明确要求编制并落实防止自然发火的安全技术措施，为工作面收作期间的防灭火工作提供了强制性指导。行业技术标准规范《煤矿安全生产标准化管理体系基本要求及评分方法（试行）》对自燃煤层矿井的防灭火系统建设、监测预警、措施落实等方面提出了具体标准，是衡量工作面收作防灭火工作是否达标的重要依据。煤层自燃倾向性鉴定标准根据相关技术规范，煤层自燃倾向性等级分为Ⅰ类（容易自燃）、Ⅱ类（自燃）、Ⅲ类（不易自燃）。如10煤层经重庆煤科分院取样化验为Ⅱ类自然发火煤层，最短自然发火期67天，此类鉴定结果是制定针对性防灭火措施的基础。02工作面概况与自然发火风险分析工作面地质与开采条件工作面基本参数

1026综采工作面标高-329.8m~-434.2m，走向长度1986m，倾斜长度149m，采用倾向长壁后退式采煤法，顶板管理方式为自由垮落。煤层赋存特征

煤层厚度0.1~4.5m，平均3.2m，倾角15~22°（平均17°），局部含泥岩夹矸；顶底板以泥岩、细砂岩为主，属简单结构煤层。通风系统配置

采用U型通风方式，设计风量750m³/min，实际配风量1380m³/min，确保工作面有效通风及有害气体稀释。煤层自燃倾向性

10煤层经重庆煤科分院鉴定为Ⅱ类自然发火煤层，最短自然发火期67天，具有煤尘爆炸性，需重点防控采空区遗煤氧化。煤层自燃倾向性与最短发火期

煤层自燃倾向性等级划分根据煤炭自燃倾向性等级划分标准，10煤层经重庆煤科分院取样化验，属于Ⅱ类自然发火煤层，表明其具有自燃倾向性。

最短自然发火期定义与数据最短自然发火期是指煤样在特定条件下自暴露于空气到发生自燃的最短时间。10煤层煤样最短自然发火期为67天，需在此期限内完成相关作业并采取防火措施。

自燃倾向性与发火期的关系Ⅱ类自然发火煤层的自燃倾向性表明该煤层在适宜条件下易发生氧化升温，结合其67天的最短发火期，要求在工作面收作等关键阶段必须强化防火管理，防止因氧化时间超过发火期而引发自燃事故。通风系统与瓦斯、煤尘特性工作面通风方式与风量参数1026工作面采用U型通风方式，设计风量750m³/min，实际配风量1380m³/min，通过优化通风系统确保工作面空气流通，降低瓦斯积聚风险。瓦斯监测与浓度控制标准加强瓦斯实时监测，确保工作面及回风流中瓦斯浓度符合安全要求，若瓦斯含量过高，立即采取措施降低浓度并排除火源，防止瓦斯爆炸事故。煤尘爆炸性及防治要点10煤层具有煤尘爆炸性，需严格控制工作面煤尘浓度，通过优化通风方式、采取降尘措施（如喷雾洒水），将煤尘浓度降至安全范围以下。收作期间自然发火风险点识别

采空区遗煤氧化风险工作面停采后，采空区遗留浮煤与空气长时间接触，易发生氧化反应积聚热量。如1026工作面煤层属Ⅱ类自然发火煤层，最短自然发火期67天，遗煤管理不当易引发自燃。

工作面漏风风险收作期间工作面通风系统调整，可能导致采空区漏风，为遗煤氧化提供氧气。复采工作面因顶板垮落形成再生顶板，空隙多，漏风易使煤体氧化升温。

隅角及高冒区积聚风险工作面上、下隅角及高冒处易形成瓦斯和热量积聚，如未及时充填背实，漏风供氧后易成为自然发火点。某矿规定距停采线60m后每10m施工隔离袋墙封堵隅角。

支护材料自燃风险若使用木垛等可燃性支护材料且未及时回收，埋入采空区后易被氧化热源引燃。规程要求停采前80m内抹冒棚采用不燃性材料支护，严禁木料埋入采空区。

监测预警滞后风险收作期间若温度、气体监测系统布设不足或数据分析不及时，可能错过早期发火征兆。需在采空区布置温度传感器、束管监测系统，每周分析气体数据。03工作面停采前防治措施开采优化与采空区遗煤控制

提高煤炭回收率，减少采空区丢煤生产单位加强管理，严禁随意丢弃顶煤、底煤和浮煤，特别是在工作面铺网和钢丝绳前20m范围内，加大管理力度，最大限度提高煤炭回收率，从源头上减少自然发火物质基础。

优化支护材料，避免可燃物入采空区工作面推进至停采线80m范围，机、风两巷超前抹冒处严禁用木垛接顶，改用袋装碎矸接实；距铺网线15m开始，抹冒棚采用不燃性材料支护，若用圆木配合单体支柱支护，必须将木料拉出，不准埋入采空区。

均衡回采推进，缩短氧化时间窗口工作面距停采线最后40m范围内，保证机、风巷均衡回采，防止因局部推进迟缓导致采空区遗煤氧化时间延长，增加自然发火风险，确保在煤层最短自然发火期（如67天）内完成相关作业。上隅角预埋灌浆管路与采空区灌浆

上隅角预埋灌浆管路的启动时机工作面回采至距停采线100m位置时，开始利用上隅角预埋灌浆管路加大采空区灌浆量，提前构建防灭火隔离带。

预埋管路的技术要求管路需靠帮靠底铺设，避免悬空，确保在工作面推进过程中不被压埋；施工隔离袋墙前需确认管路位置，严禁将预留管口封入墙内。

采空区灌浆的核心作用通过灌浆充填采空区空隙，隔绝遗煤与氧气接触，同时吸收氧化热量，降低煤体温度，延缓自然发火进程，适用于Ⅱ类自然发火煤层（最短发火期67天）。

灌浆材料与工艺要求采用不燃性材料（如碎矸）进行灌浆，确保浆液均匀覆盖遗煤表面；对于铺网线前20m区域，需加强灌浆强度，减少浮煤氧化风险。机风两巷超前支护材料与管理支护材料选择标准工作面推进至停采线80m范围时，机、风两巷超前抹冒处严禁使用木垛接顶，必须采用袋装碎矸等不燃性材料接实；距铺网线15m开始，抹冒棚支护材料改为不燃性材料。可燃材料管理要求若采用圆木配合单体支柱支护时，必须将木料全部拉出，严禁木料埋入采空区，减少采空区可燃物存量，降低自然发火风险。支护质量控制措施加强抹冒棚施工质量管理，确保支护材料接顶接实，无空顶、漏顶现象；施工过程中由通风区安排专人现场监督，保证支护密闭性，减少采空区漏风。铺网与钢丝绳施工期间防火管理

支护材料防火要求自距铺网线15m位置起，抹冒棚支护材料必须更换为不燃性材料；若采用圆木配合单体支柱支护，施工后必须将木料全部拉出，严禁遗留于采空区。

采空区遗煤控制措施在工作面铺网和钢丝绳前20m范围内，生产单位需强化现场管理，严格执行回采作业标准，杜绝随意丢弃顶煤、底煤及浮煤，最大限度提高煤炭回收率。

铺网质量与防火隔离收作铺网必须延至支架后方，以落地压茬为标准，确保联网质量；同时保证支架初撑力达标，有效封堵采空区漏风通道，减少氧气渗入。04收作期间防治技术措施通风管理与风量控制要求

通风方式与风量标准工作面采用U型通风方式，设计风量750m³/min，实际配风量需达到1380m³/min，确保风流稳定，降低采空区漏风风险。

通风断面与设施维护保持巷道通风断面满足设计要求，定期检查维护通风设施，确保风流畅通，避免因断面不足导致风速异常或涡流现象。

局部通风机使用规范收作期间如需使用局部通风机，必须采用双风机双电源并能自动切换，保证连续供风，杜绝无计划停风，防止瓦斯积聚和煤层氧化。

风量动态调节机制根据工作面推进进度、瓦斯涌出量及温度变化，实时调整风量，确保工作面及回风流中瓦斯浓度不超过0.8%，氧气含量维持在19.5%-23.5%。自然发火预测预报系统建设

传感器监测网络部署在工作面及采空区关键位置布置温度、瓦斯（CO、O₂等）传感器，实现对煤体温度、气体浓度的实时监测，及时捕捉异常变化。

束管监测系统应用建立束管监测系统，对采空区、冒高处等重点区域气体进行定期取样分析，通过气体组分变化（如CO浓度升高）预测自然发火趋势。

人工巡检与数据分析制定严格的人工巡检制度，结合传感器数据与人工检测结果，进行综合分析研判，确保预测预报的准确性和及时性。

预警响应机制建立明确各类监测指标的预警阈值，建立分级预警响应机制，一旦发现异常，立即启动相应的防治措施，防止自然发火事故发生。预防性灌浆技术应用要点提前预埋灌浆管路工作面回采至停采线100m位置开始，利用上隅角预埋灌浆管路加大采空区灌浆量，确保管路布置到位，为后续灌浆工作奠定基础。明确灌浆范围与时机在工作面推进过程中，根据回采进度确定灌浆范围，特别是在工作面回采至关键位置时，及时进行灌浆，有效覆盖采空区遗煤。保证灌浆材料与质量灌浆材料应选择不燃性材料，确保材料的有效性。施工时要保证灌浆质量，使灌浆体能够有效隔绝空气，减缓煤炭氧化速度。协同其他防火措施预防性灌浆技术需与注氮、喷洒阻化剂等其他防火措施协同使用，形成综合防灭火体系，提高防治自然发火的效果，如采空区灌浆可与注氮配合，进一步降低氧气浓度。注氮与惰性气体防灭火技术01注氮技术原理与作用向采空区注入氮气，降低氧气浓度至12%以下，抑制煤炭氧化反应。1026工作面等案例中，注氮可有效缩小采空区氧化带范围，延长遗煤自然发火周期。02惰性气体选择与应用条件常用氮气（N₂）和二氧化碳（CO₂），氮气适用于封闭空间，CO₂适用于高温火源区域。适用于Ⅱ类及以上自燃煤层，如10煤层最短自然发火期67天的工作面。03注氮参数与工艺要求注氮量需根据采空区体积计算，1026工作面采用预埋管路方式，停采前100m开始加大注氮强度；管路需靠帮靠底布置，避免被隔离袋墙封堵，确保气体均匀扩散。04与其他措施协同应用常与灌浆、阻化剂配合使用，如注氮后进行灌浆覆盖，形成复合防火屏障。3205工作面通过注氮+凝胶技术，使回风隅角CO体积分数控制在安全范围内。阻化剂与凝胶防灭火技术

01阻化剂防灭火技术原理阻化剂通过喷洒或注入煤体，在煤表面形成保护膜，抑制煤氧接触，减缓氧化反应速度，降低自然发火风险。常用阻化剂包括氯化钙、氯化镁等无机盐类。

02凝胶防灭火技术特性凝胶技术将水与凝胶材料混合后注入采空区或煤体裂隙，形成具有一定强度和密封性的胶体，可有效隔绝空气、吸热降温，适用于高冒区、断层附近等易发火区域。

03阻化剂与凝胶应用工艺阻化剂可采用工作面喷洒、钻孔注入等方式；凝胶需通过专用注浆泵加压注入，根据发火区域大小控制用量和扩散范围，确保覆盖所有遗煤和漏风通道。

04现场应用注意事项使用前需进行煤样兼容性试验，避免与煤层成分发生不良反应；施工时严格控制材料配比和注入压力，防止堵管或浆液流失，确保防灭火效果。采空区、冒高处与煤柱破坏区防治采空区自然发火防治提高工作面回采率，严禁丢顶、底煤及浮煤，回收木料等可燃材料。利用风巷埋设的防火灌浆管路随采随灌，距停采线最后40m保证机、风巷均衡回采。停采时打开支架侧护板，保证联网质量及初撑力，收作铺网延至架后落地压茬，有效防止采空区漏风。冒高处自然发火防治巷道高冒区、断层附近施工严禁使用木垛，采用不燃性材料支护。加强对高冒区的温度和气体监测，发现异常及时采取灌浆、注凝胶等措施，隔绝空气，防止煤体氧化自燃。煤柱破坏区自然发火防治合理留设煤柱，减少煤柱裂隙发育。对煤柱破坏区加强通风管理，降低漏风。采用锚喷支护等方式封闭煤柱表面，隔绝氧气。定期监测煤柱温度及气体成分，发现自燃征兆及时采取注氮、喷洒阻化剂等措施。05工作面封闭与隔离技术措施永久封闭墙设计与施工标准

封闭墙位置选择原则永久封闭墙应设置在距采空区边缘适当位置，确保巷道支架完整，便于施工和维护，同时有效阻断漏风通道。

封闭墙材料与结构要求采用不燃性材料砌筑，如砖石、混凝土等，墙体厚度不小于0.5m，墙面需抹平严密，竖缝错开，与巷帮、顶板及底板接实，防止漏风。

施工安全技术措施施工前需检查瓦斯、一氧化碳等气体浓度，确保安全；施工时由专人现场监督，严格按照设计要求施工，保证施工质量。

密闭墙质量验收标准封闭墙必须严密不漏风，墙体强度符合设计要求，墙面平整，无裂缝、空隙，预埋管路（如注浆管、观测管）位置正确，接口密封良好。密闭墙质量要求与检查验收永久密闭墙质量标准密闭墙采用不燃性材料砌筑，宽度不小于2m，墙面竖缝错开，逐层垒砌，严禁出现阶梯墙面，并与巷帮、顶板及架尾接实，保证四周封堵严密。密闭墙施工安全技术措施施工前必须对灌浆管（注氮管）进行确认，不得将管路预留管口封于墙中；管路要靠帮靠底，不得悬空。支架不得回掉，金属支架需替换为木架以防巷道冒落影响密闭质量。检查验收程序与标准通风区安排专人现场监督施工全过程，重点检查材料合规性、墙体厚度、接实程度及管路预留情况。验收需确保密闭严密性，无裂隙、无渗漏气体，符合《煤矿安全规程》规定。封闭时间要求工作面结束或过石门后，通风部门应在48小时内完成密闭施工，确保在煤层自然发火期（如10煤层最短67天）内切断供氧条件，防止自然发火。隔离袋墙设置与隅角封堵技术隔离袋墙施工技术要求采用碎矸等不燃性材料装袋垒砌，宽度不小于2m，墙面竖缝错开，逐层垒砌，严禁出现阶梯墙面，并与巷帮、顶板及架尾接实，保证四周封堵严密。隅角隔离袋墙布置方案当工作面回采至停采线60m后，采煤区每间隔10m施工一道隔离袋墙。下隅角由机巷下帮至第1架架尾，上隅角由风巷上帮至最后1架架尾，至停采收作线机、风巷共施工14道（各7道）。管路保护与施工监督施工前必须确认灌浆管（注氮管）位置，不得将预留管口封于墙中，管路需靠帮靠底；通风区安排专人现场监督施工，确保施工质量符合要求。隅角充填堵漏措施工作面上、下隅角必须充填背实，通过隔离袋墙有效封堵漏风通道，减少采空区供氧，已施工的隔离袋墙严禁拆除，确保长期封堵效果。封闭期间气体监测与管理

束管监测系统布置与应用在采空区密闭墙设置束管监测点，每周进行一次气体取样分析，监测CO、H2S、CO2、O2等气体浓度变化，及时预警自然发火征兆。

人工取样与传感器实时监测瓦斯检查员配备CO检定器，在检查瓦斯的同时对工作面回风流、上隅角等关键区域气体浓度进行检测，并记录在瓦斯牌板上；必要时布置温度、气体传感器进行实时在线监测。

气体异常处置流程发现CO等气体超限或温度异常升高时，立即启动应急预案，采取加大注氮量、灌浆或喷洒阻化剂等措施，防止自然发火事故扩大。

密闭墙漏风监测与处理定期检查密闭墙的严密性，发现裂隙、渗漏气体时，及时进行抹面堵漏处理，减少采空区漏风，破坏自然发火的供氧条件。06监测预警与应急处置温度与气体监测系统布置

温度传感器布置方案在工作面收作区域及采空区周边关键位置布置高精度温度传感器，实时监测煤体温度变化。重点监测上隅角、下隅角、采空区边缘及煤柱破坏区等易发火点，传感器间距不大于10米，确保覆盖无盲区。

气体监测点设置规范在工作面回风流、上隅角、采空区密闭墙及煤柱裂隙处设置气体监测点，监测指标包括氧气（O₂）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂）等。采用束管监测系统对采空区气体进行每周一次取样分析，同时配备便携式气体检测仪进行日常巡检。

监测数据传输与预警机制建立监测数据实时传输系统，将温度、气体浓度数据传输至地面监控中心。设定预警阈值：CO浓度超过24ppm或温度超过30℃时自动报警，值班人员需立即组织现场核查并采取应急措施。束管监测与数据分析方法

01束管监测系统组成束管监测系统主要由采样探头、束管管路、气体分析装置及数据处理终端组成，可实现对井下采空区、密闭区等关键区域气体的连续采样与分析。

02采样点布置原则在采空区密闭墙、工作面上隅角、回风巷等易发火区域设置束管监测点，确保监测范围覆盖氧化带关键区域，采样点间距及深度需根据工作面条件合理确定。

03气体分析指标与标准重点监测氧气（O₂）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂）、乙烯（C₂H₄）等气体浓度，其中CO浓度超过24ppm或C₂H₄出现时，需立即采取防灭火措施。

04数据分析与预警机制每周对束管监测数据进行分析，通过气体浓度变化趋势（如CO持续升高、O₂浓度降低）判断自燃风险，建立三级预警响应机制，确保异常情况及时处置。自然发火征兆识别与报告流程

温度异常征兆工作面及采空区温度异常升高，环境温度超过30℃，煤体表面手感发热，可能伴随雾气或水珠凝结现象。

气体指标征兆一氧化碳（CO）浓度超过24ppm，或出现乙烯、乙炔等标志性气体，氧气浓度低于18%，巷道内出现煤油味、松香味等异常气味。

视觉与感官征兆巷道壁或煤壁出现暗红色斑点，采空区出现烟雾，人体感到头痛、恶心、乏力等中毒症状。

现场报告流程发现征兆后，立即停止作业，撤离人员并向当班班组长报告；班组长确认后，立即向矿调度室汇报，同时通知通风区和安全监察部门。

应急响应启动矿调度室接到报告后，立即启动应急预案，通知救护队、技术部门进行现场勘查，同时按规定上报上级主管部门。应急灭火预案与处置措施初期火情快速响应流程发现火情后，现场人员立即停止作业，使用就近灭火器材（如灭火器、消防水）进行初期扑救，同时立即向调度室报告火情位置、范围及燃烧物质。通风系统应急调整措施火情确认后，立即根据火灾位置调整通风系统：封闭火区进回风巷，切断供氧；若火势较大，启动局部反风或全矿反风，防止有毒气体扩散。惰性气体灭火技术应用当采空区或煤柱发生自燃时，立即启动注氮系统，向火区注入氮气（纯度≥97%），使氧浓度降至5%以下，抑制燃烧反应；必要时采用二氧化碳气体强化灭火。火区封闭与隔离标准火区范围确认后，采用不燃性材料（如沙袋、混凝土）快速构筑封闭墙，墙体厚度不小于1.5m，墙面严密不漏风；封闭后设置观测孔，监测气体浓度与温度变化。人员撤离与救援保障立即启动人员紧急撤离预案，按照避灾路线有序撤离至安全区域；救援队伍佩戴正压氧呼吸器进入火区，搜救被困人员，同时做好医疗急救准备。07安全管理与组织保障防治自然发火组织机构与职责

组织机构设置成立以矿长为组长，总工程师、生产矿长、安全矿长为副组长，各相关科室（通防科、安监处、生产科、机电科等）负责人及区队管理人员为成员的防治自然发火领导小组，明确层级管理体系。

主要负责人职责矿长是防治自然发火工作的第一责任者，对防治工作负全面领导责任；总工程师对防治自然发火技术业务管理工作全面负责，组织制定技术措施并指导实施。

专业部门职责通防部门负责日常防火监测、预测预报、防灭火技术措施的制定与落实；安监处负责对防灭火措施执行情况进行监督检查；生产单位负责现场施工中的防火管理，减少采空区丢煤等。

现场岗位职责瓦检员在检查瓦斯同时监测CO等气体浓度，记录并汇报异常情况；班组长负责本班组作业范围内防火措施的执行，确保不燃性材料使用、隅角充填等符合规定。现场管理制度与岗位责任制组织机构与职责分工成立防治自然发火领导小组，矿长为第一责任人，总工程师负责技术管理，生产矿长负责措施落实，通防部门负责日常监测与防治工作，安监处负责