煤礦預防煤層自燃發(fā)火體系研究

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1、煤礦預防煤層自燃發(fā)火體系研究李鋒領杜衛(wèi)新摘要：對煤礦預防口燃火災進行了分析，提出了煤礦預防煤層口燃發(fā)火理論體系，建立了預防自燃火災的火災預測、預防、預報和處理的層次模型圖關鍵詞：H燃火災理論體系預測、預防、預報模型圖o前言煤層自燃火災一直是煤礦重大災害Z—。隨著科技進步和管理水平的捉高，自燃火災百力噸發(fā)火率雖然逐年卜降，但由于煤的白燃不僅取決于本身的白燃傾向性，而且還受開采技術等人為因素影響。我國傳統(tǒng)的預防煤礦燃火災的指導思、想主要是單純地強調(diào)狹隘的“預防”，在預防自燃火災中雖然投入了大量的人力、物力和財力，但由于其行為具冇盲H性和缺少針對性，

2、因此其效果并不令人滿意。本文在深入研究煤炭自燃基礎理論，總結過去防自燃發(fā)火的經(jīng)驗教訓、借鑒國內(nèi)外先進技術，改變傳統(tǒng)的狹隘預防觀念，建立了新的煤礦自燃火災綜合防治理論體系，使煤礦預防自燃火災體系更加完善，目標更加明確，措施更具有針對性，增強煤礦先天性防自燃火災的能力，是改變我國煤礦預防自燃火災局面的關鍵。1煤礦預防煤層自燃發(fā)火理論體系構成1?1建立廣義預防煤層自燃發(fā)火概念，構筑4道防線。所謂廣義的預防煤層口燃發(fā)火概念，旨在是防止煤層口燃火災發(fā)生，其次是防止已形成的自燃火災擴人，最人限度地減小火災損失。其內(nèi)容包括煤層H燃傾向性和H然發(fā)火危險性預測、

3、火災預防、火情預報和火災處理4道防線。預測是防口燃火災的第一道防線。所謂預測即是采用科學的方法、已有的知識和成熟的經(jīng)驗，通過實驗室試驗和現(xiàn)場調(diào)研分析，在煤層開采之前預測其自燃危險程度以及可能產(chǎn)生火源的時間和空間位置，為有針對性預防提供科學依據(jù)。準確的預測可人人降低防火的盲目性，使防白燃發(fā)火行為具有針對性，提高防火效益。第二道防線是預防，即防止口燃火災發(fā)生。預防建立在預測的革礎上。根據(jù)預測結果,針對冇自然發(fā)火危險性區(qū)域采取開采技術、通風安全和專項防火牯施，破壞引起煤層自然發(fā)火條件中的一個或多個，達到防止白燃火災發(fā)牛的目的。第三道防線是預報。在預防

4、失效后，煤層自燃處于萌芽狀態(tài)，即產(chǎn)生了髙溫點。利用先進的儀器設備、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng).檢測自燃火源產(chǎn)生的物理和化學現(xiàn)象，及時發(fā)出報警，以便讓人們及時采取措施，將處于萌芽狀態(tài)高溫點和白燃火源進行處理和消除，防止火災形成或擴大，避免造成重大的人員傷廣和經(jīng)濟損失。最后一道防線是火災應急處理。在預防和預報都失效后，及時而迅速地采取有效的滅火措施，達到抑制火災規(guī)模擴人，減少火災損失的目的。預測是基礎，預防是中心，預報以彌補預防Z不足，充分的滅火準備則可大大減少火災損失。1.2應用系統(tǒng)工程和控制工程理論，增強煤礦預防煤層自燃發(fā)火的能力。煤層口燃火災發(fā)生是出于煤礦

5、生產(chǎn)過程中，某一個或多個壞節(jié)上的技術決策和管理上作疏漏而造成的。因此，欲有效地防火必須應用系統(tǒng)工程和控制工程理論，即從設計、施工、采掘接替安排、生產(chǎn)管理、通風安全和檢測監(jiān)控等多方面、多環(huán)節(jié)入手，采用科學管理和先進而有效技術的措施，進行煤層口燃事故綜合防治，增強煤礦預防煤層口燃火災的能力。培養(yǎng)和教育煤礦技術和管理人員樹立超前的安全意識和科學的安全理念是預防煤層自燃火災系統(tǒng)工程的重要內(nèi)容。1.3以破壞或消除自燃的條件為目標，制定綜合防治的技術和管理措施。煤礦煤層自燃發(fā)火的必要條件是：①冇自燃傾向性的煤呈破碎堆積狀態(tài)存在；②冇適量通風供氧；②具有良好

6、的莆熱溫升條件。煤炭自燃的充分條件是：3個必要條件同時存在，幾存在的時間大于煤層的口然發(fā)火期。而只要破壞或消除3個必耍條件Z—或其中的幾個,就可以達到頂防自燃發(fā)生的目的。由此可見，煤炭白燃形成的3個必要條件是可以通過提高開采技術水平、采取開采技術措施來破壞或消除的。因此，礦井預防煤炭口然發(fā)火是一項系統(tǒng)工程。既耍求有合理的礦井、采區(qū)和工作面的通風系統(tǒng)；也要冇合理的巷道布置、采掘布局和接替安排；既要冇切實可行和行之有效的防火措施，也要有先進的牛產(chǎn)工藝和裝備。只有這樣才能達到減少自燃的物質(zhì)基礎，改變堆積碎煤的蓄熱條件，減少漏風，縮短自燃條件存在時間的

7、目的。從控制自燃條件出發(fā)，制定防火牯施應遵守的4條基本原則。這些原則是：(1)消除或盡量減少自燃的物質(zhì)基礎。據(jù)研究，煤厚>o.5m吋方可產(chǎn)生自燃火源，因此，在有浮煤的地區(qū)應盡量增加其分散度。(2)控制漏風在易燃風速區(qū)(o.o6m/礦(易燃風速J

8、管理和通風安全等各方而采取一系列切實可行和行之有效的技術措施，預防煤層自燃，建立科學的預防B燃火災的火災預測、預防、預報和處理的層次模型圖，分別如圖所