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浅析煤层自燃火灾防治技术

2017-10-14雷志刚

科学与财富 2017年28期
关键词:火源采空区煤炭

摘要:煤层自燃火灾是矿井主要灾害之一。煤层自燃现象在煤矿开采过程中经常出现,通过总结各种煤矿事故,煤层自燃现象对煤矿井下生产活动的破坏是巨大的,其造成的经济损失也是巨大的,不仅对日益减少的煤炭资源造成了浪费,还会带来水资源的白白流失,更为严重的是由于煤炭自燃,如果条件允许容易引起瓦斯、煤尘爆炸事故,出现人员伤亡的惨剧。因此,煤炭火灾的防治一直是“一通三防”工作的重要任务之一。

关键词:煤层自燃防治影响因素

中图分类号:TD823 文献标识码:A

1 概述:煤层自燃火灾是矿井主要灾害之一。煤矿井下火灾通常是由于氧气供给不足,空间较小,从而导致在这个有限的区域内,释放出许多有毒有害气体,致使整条巷道出现人员中毒伤亡事件。从分析和研究相关资料可以看出,煤矿火灾,特别是煤层自燃对煤矿生产的影响是不可估量的,其导致的原因也是多种多样,因此,煤炭火灾的防治一直是“一通三防”工作的重要任务之一。

2 煤层自燃发火因素分析

2.1 采煤方法问题

对于回采工作面的发火原因分析,有多种说法,但是其中最为主要的一种是采煤方法的限制,还有一些原因,比如工作面推进速度慢,炮后堵架子和采空区出现漏风等情况,均会引起煤层自燃,或者在上、下巷掘进时的抽冒顶区处理不当,工作面推进至此时引起火灾。

2.2 顶板管理问题

对于一些井田煤系地层,其岩性大部分是以砂岩、粉砂岩、粘土层为主,煤层顶板大都为砂岩或砂质泥岩,在形成采空区后,其跨冒较难,这样使得采空区不能有效地完全地压实,如煤层顶板的巨厚砂层,质地坚硬,采空区漏风,提供了好的供氧条件,这样就给煤层自燃创造了良好的机会。

2.3 抽顶区处理问题

抽顶区煤层易于自燃主要是抽顶处煤质松软,粘结性差,接氧面大,巷道内没有适宜的有效风速产生涡流风速,带走抽顶区空隙内积聚的热能。另外,抽顶后未作防火处理或者用可燃物充填,也是造成抽顶区发火的因素之一。

2.4 地质因素

由于煤田的构造多,地质条件复杂等,表明煤层受到应力的强力挤压,致使煤质松散,易破碎,孔隙多,透气性强。煤层本身具有自燃倾向性,且发火期较短。

3 煤层自燃规律

根据煤矿开采的特点、结合煤层自燃的特点,分析出煤层自燃主要呈现如下规律:

①切眼、停采线采空区浮煤极易自燃。

②回采期间存在采空区、上、下两巷自燃火灾威胁。

③采空区自燃高温区域范围大且隐蔽。

④采空区自燃火灾灭火难度大。

4 矿井巷道内煤层自燃的防治方法

在我们通常使用的风量充足的巷道中,往往不容易发生煤层自燃,而是在一些微风或者少风的环境下极易发生煤层自燃,由于满足了热量易积聚的自燃条件,易造成煤层自然发火。对不同的巷道自燃发火情况,应采取不同的防治方法。

4.1 直接灭火法

①挖出火源。井下火灾范围不大,人员能够接近火源时,可将已燃煤炭挖取出来,运送地面。挖取火源时,必须随时检查瓦斯浓度、温度和风流稳定情况,采取一定的安全措施。

②用水灭火。用高压枪头直接向明火或出烟处喷洒水,将明火喷洒灭,并把明火周围的高温煤体洒透,待洒下来的水不热为止,并监测一氧化碳浓度,直至其浓度为0或比自燃前下降很多。

4.2打眼灭火法

①井下打眼灭火法。某些巷道自燃出烟后,就必须通过风钻或岩石注水钻机进行打眼,然后采用钢管接通灌浆管路进行灌浆。

②地面打眼灭火法。当主要回风巷道发生严重的煤层自燃,造成通风系统混乱,威胁全矿井安全时,就必须封闭灾区进行地面打眼灭火。

4.3联合灭火法

对一些巷道顶、帮的自燃出烟,有时并不是通过打钻注浆、注胶就能够解决的。如果打钻打不到火源,灌下来的浆水不热,而烟仍源源不断涌出时,则应进行联合灭火。

4.4均压灭火法

在运输巷火源地点以外建风门,回风巷建调压风门,运输巷风门外安设局部通风机,风筒接过火源地点以里30m左右,打眼灭火等。

4.5封闭灭火法

某些矿井煤层自燃后,不能灭火或经采取各种灭火法无效果时,应采取封闭灭火法。

5煤层自燃防治对策

煤层自燃现象在煤矿开采过程中经常出现,通过总结各种煤矿事故,煤层自燃现象对煤矿井下生产活动的破坏是巨大的,其造成的经济损失也是巨大的,不仅对日益减少的煤炭资源造成了浪费,还会带来水资源的白白流失,更为严重的是由于煤炭自燃,如果条件允许容易引起瓦斯、煤尘爆炸事故,出现人员伤亡的惨剧。因此,煤炭火灾的防治一直是“一通三防”工作的重要任務之一。

煤炭火灾的防治一般应从以下三个方面出发:第一,了解火区范围;第二,建立火灾预测预报系统;第三,灭火等。从目前的情况来看,对煤层的火区进行勘察,比较普遍的一种方法是利用遥感技术。煤炭火灾由多种因素引起,就煤层自燃引发的火灾防治来说,主要分为以下几个阶段,第一,是在煤层发火之前,这个阶段必须要加重力度对通风系统进行维护,对火灾取样检测的传感单元做好充分的预防措施,而且还要建立控风、防灭火系统。第二,是在煤层发火以后,这个阶段的主要工作是要对火区进行封闭性技术的研究,惰性气体的防火技术和综合防火技术,都应该在火区中试用,使得煤层自燃灾害得到有效的预防和防治,降低煤矿的经济损失和社会效益的损失,同时还应该研究出新的技术和新的材料,采用新的综合的应用技术,使得煤层自燃的灾害损失降到最低。从当前的情况来说,在煤矿中有些防火和灭火的技术措施是很有用的,对煤层自燃能够起到很好的控制效果,但是,由于煤层自燃的原因有各种各样的,所以,我们要对煤层自燃进行区域调查,同时我们可以采用多种技术综合应用,综合治理煤层自燃的灾害,这样还能够有效地防止煤层自燃的灾害损失,使得煤矿能够实现高产高效的安全生产。

6结语

综上所述,从当前的情况来说,在煤矿中有些防火和灭火的技术措施还是很有用的,对煤层自燃能够起到很好的控制效果,但是,由于煤层自燃的原因有各种各样的,所以,我们要对煤层自燃进行区域调查,同时我们可以采用多种技术综合应用,综合治理煤层自燃的灾害,这样还能够有效的防止煤层自燃的灾害损失,使得煤矿能够实现高产高效的安全生产。

①对于煤矿生产而言,由于影响煤层自燃的因素有多种多样,所以对于煤层自燃现象应该从全局出发,整体考虑,采用综合应用技术措施,这样才能带来好的应用效果,将煤矿企业的损失降到最低。

②对煤层自燃进行综合防治,这本身的要素也是多方面的,可以从各个方面进行考虑,比如从巷道布置,工作面位置的确定,改进采煤工艺等,这些都是综合防治的有效表现和途径。

作者简介:雷志刚,毕业于黑龙江科技大学,大学本科学历,助理工程师,现任黑龙江龙煤鹤岗矿业公司振兴煤矿通风区区长endprint

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