摘要：煤礦企業(yè)是促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要企業(yè)之一，也是人們生活中不可缺少的一項(xiàng)重要能源。目前，隨著煤層自燃發(fā)火事故的不斷發(fā)生，不僅給企業(yè)效益帶來了影響，而且對(duì)企業(yè)員工的人身安全也造成了一定程度的威脅。因此，如何控制煤層自燃發(fā)火已經(jīng)成為了企業(yè)相關(guān)部門所面臨的一項(xiàng)重大課題。本文通過對(duì)我國煤層自燃發(fā)火的規(guī)律進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上結(jié)合煤層自燃發(fā)火的因素，探討相關(guān)的防治措施，以此來將煤層自燃發(fā)火給企業(yè)造成的損失降到最低，促進(jìn)煤礦企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤礦煤層 自燃發(fā)火 防治措施

煤層自燃主要是指暴露在空氣中的煤，在經(jīng)歷氧化放熱之后溫度逐漸升高，隨著溫度的不斷升高，溫度升高的速度也會(huì)越來越快，當(dāng)達(dá)到著火點(diǎn)（300-500℃）的時(shí)候，煤層自身就會(huì)燃燒，這種現(xiàn)象就是煤層自燃。通常情況下，在煤層自燃發(fā)火的時(shí)候，需要經(jīng)歷潛伏期、自熱期和燃燒期三個(gè)階段。為了能夠?qū)⒚簩幼匀棘F(xiàn)象有效防治，企業(yè)工作人員首先應(yīng)該對(duì)煤層自燃發(fā)火規(guī)律進(jìn)行充分掌握，并且要了解引起煤層自燃發(fā)火的因素，只有這樣，才能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煤層自燃的有效防治。

1 煤層自燃發(fā)火規(guī)律

就我國目前各個(gè)地區(qū)煤層自燃發(fā)火的統(tǒng)計(jì)資料和現(xiàn)場(chǎng)工作實(shí)踐來看，煤層自燃發(fā)火的規(guī)律主要包括以下幾點(diǎn)：

1.1 工作面上、下巷容易發(fā)火。在煤礦開采工作中，上、下巷的主要任務(wù)是負(fù)責(zé)工作面進(jìn)回風(fēng)和煤炭、物料運(yùn)輸，而且工作的時(shí)間相對(duì)較長。因支護(hù)強(qiáng)度達(dá)不到要求而且容易遭受采動(dòng)的影響，很容易導(dǎo)致管道出現(xiàn)變形的現(xiàn)象，加之煤體出現(xiàn)破碎，在這種條件下，便很容易造成多處自燃發(fā)火。

1.2 與相鄰巷道交叉處容易發(fā)火。由于煤礦工程設(shè)計(jì)的原因，工作面上、下巷道與相鄰巷道上、下交叉，因交叉巷道布置在同一層煤中，因此二者之間的交叉間距較小，在這種情況下，就會(huì)導(dǎo)致兩條巷道之間出現(xiàn)漏風(fēng)的現(xiàn)象，從而引起煤炭自燃。

1.3 相對(duì)于平巷來說，傾斜巷道的采空區(qū)的自燃次數(shù)要多一些，自燃的地點(diǎn)大部分都分布在向斜軸部頂板應(yīng)力集中帶的已采區(qū)，發(fā)火的季節(jié)大多數(shù)發(fā)生在冬季，溫度驟然下降時(shí)段內(nèi)出現(xiàn)次數(shù)較多。

2 煤礦煤層自燃發(fā)火因素

2.1 回采工作面采空區(qū)自燃因素分析。根據(jù)氧化情況的不同，我們可以將采場(chǎng)分為氧化帶、冷卻帶和窒息帶三個(gè)層次。其中，冷卻帶和窒息帶在開采過程中煤氧化所生成的熱量不會(huì)儲(chǔ)存很長時(shí)間，從而導(dǎo)致熱量不會(huì)大面積積聚，因此，無論是冷卻帶還是窒息帶，都不會(huì)有煤層自燃發(fā)火的現(xiàn)象發(fā)生。而氧化帶則不同，相對(duì)于冷卻帶和窒息帶來說，氧化帶在采場(chǎng)中的空間位置會(huì)隨著開采的進(jìn)度逐步向工作面移動(dòng)，與此同時(shí)，氧化帶的寬度也會(huì)隨著外界的條件而發(fā)生變化。當(dāng)氧化帶達(dá)到一定寬度的時(shí)候，回采工作面采空區(qū)就容易出現(xiàn)煤層自燃發(fā)火的現(xiàn)象。

2.2 兩道兩線自燃因素分析。在煤礦開采過程中，由于開采方式選擇的不同，一些方法和容易導(dǎo)致遠(yuǎn)離煤壁的采空區(qū)部分出現(xiàn)上部松動(dòng)、底部壓實(shí)的現(xiàn)象，這種情況會(huì)導(dǎo)致采空區(qū)漏風(fēng)主要經(jīng)過上部松動(dòng)的不燃性巖石空間，進(jìn)回風(fēng)道和停采線上，覆頂板由于煤壁的支撐作用呈懸壁梁狀態(tài)，煤壁和煤柱附近空間相對(duì)來說比較疏松，形成漏風(fēng)通道，加上又有浮煤堆積。隨著時(shí)間的不斷推移，這種現(xiàn)象也會(huì)越來越明顯，此外，老頂彎曲還會(huì)不斷加大，懸壁梁狀態(tài)跨度也會(huì)不斷減小，礦山壓力不斷增高，區(qū)段煤柱以及附近密閉逐漸造到破壞，使漏風(fēng)從小到大逐漸增加，在風(fēng)流從小到大增加過程中，必然有適合煤炭自燃的風(fēng)流存在，只要此種風(fēng)流存在的時(shí)間足夠，煤炭就能夠自燃。

2.3 季節(jié)性自燃因素分析。通常情況下，煤層自燃發(fā)火現(xiàn)象在冬季的發(fā)生次數(shù)要比其他季節(jié)多，這主要是各個(gè)季節(jié)氣候特點(diǎn)不同所導(dǎo)致的。冬季相對(duì)于其他季節(jié)來說，地表空氣較為寒冷干燥，井下特定深度的煤層溫度在這個(gè)季節(jié)要高于地表的溫度，在這樣的條件下，一旦有風(fēng)從井巷進(jìn)入，那么就會(huì)導(dǎo)致煤層的氣溫不斷上升，濕度也會(huì)進(jìn)一步減小，久而久之，井下特定深度內(nèi)的空氣就會(huì)越來越干燥，這種干燥的空氣一旦流入氧化帶，就會(huì)造成熱量積聚，隨著時(shí)間的推移，這種熱量越來越強(qiáng)，就會(huì)導(dǎo)致煤層自燃發(fā)火的現(xiàn)象發(fā)生。

2.4 傾斜巷道自燃的影響因素分析。傾斜巷道氧化區(qū)溫度變化，導(dǎo)致自燃風(fēng)壓對(duì)漏風(fēng)風(fēng)流產(chǎn)生影響，漏風(fēng)為下行風(fēng)時(shí)，氧化區(qū)溫度升高，自然風(fēng)壓呈現(xiàn)浮力效應(yīng)，使氧化帶漏風(fēng)減小，溫度降低，在降溫的作用下，節(jié)流效應(yīng)大于浮力效應(yīng)，又出現(xiàn)增加漏風(fēng)的趨勢(shì)，使漏風(fēng)流向和風(fēng)量頻繁變化，使氧化區(qū)的空氣與熱能不斷與附近區(qū)域交換，預(yù)熱附近煤炭的同時(shí)也獲取了氧氣，氧化生熱持續(xù)發(fā)展并能形成熱量積聚，也有利于煤炭自燃。在向斜軸部頂板應(yīng)力集中帶區(qū)段煤柱采空區(qū)密閉破壞重，易于漏風(fēng)，自燃發(fā)火率自然就高。

3 煤礦煤層自燃發(fā)火的防治措施

3.1 采煤工作面兩道兩線的自燃防治措施。采煤工作面兩道兩線是自燃發(fā)火的主要地點(diǎn)，因此對(duì)其自燃防治措施也得到了相關(guān)部門的高度重視。由于采煤工作面兩道兩線本身存在的特點(diǎn)，導(dǎo)致其在防治措施的采用上存在一些困難。因此，在實(shí)際實(shí)施過程中，仍然要在回采過程中進(jìn)行防治。首先，為了能夠有效防止進(jìn)回道自燃，工作人員在回采的時(shí)候應(yīng)該在采空區(qū)兩道構(gòu)筑防火墻垛并進(jìn)行注漿，一般來說，防火墻垛的厚度應(yīng)該不低于0.5米，寬度不少于5米，高度則應(yīng)該根據(jù)煤層的實(shí)際情況來合理設(shè)置；其次，要在采空區(qū)兩端端頭填充膠體材料。這樣做是為了防止由于采空區(qū)兩端頭處的泥漿難以填充嚴(yán)密所形成漏風(fēng)通道而引起的煤層自燃，由于所填充的膠體材料具有很強(qiáng)的吸水膨脹性和固水性，能夠很好的將漏風(fēng)堵塞，并且具有很好的效果。最后，采煤工作面兩道兩線的自燃防治措施包括沿空掘進(jìn)的時(shí)候，必須要技術(shù)對(duì)采空側(cè)進(jìn)行封堵，并且要進(jìn)行定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有漏風(fēng)的現(xiàn)象，要及時(shí)采取有效措施將其處理。

3.2 采空區(qū)自燃防治措施。采空區(qū)自燃防治措施可以從3個(gè)方面進(jìn)行考慮，首先，可以根據(jù)采空區(qū)自燃發(fā)火的具體情況采用噴灑或者汽霧阻化劑來對(duì)煤層自燃進(jìn)行防治。阻化劑是一些吸水性很強(qiáng)的鹽類，能夠降低煤體的溫度，阻止煤炭自燃。其次，還可以采用煤層超前注水風(fēng)流凈化的方法進(jìn)行防治，這種方法是抑制煤塵產(chǎn)生的最有效的方法，目前在處理煤層自燃發(fā)火中得到了廣泛應(yīng)用。最后，采空區(qū)自燃防治措施還可以在根據(jù)采煤工作面的實(shí)際情況實(shí)施下行通風(fēng)。一般來說，風(fēng)壓的方向都是向上的，在這種情況下實(shí)行下行通風(fēng)，能夠有效阻止采空區(qū)漏風(fēng)，從而能夠阻止氧化帶的熱量積聚，避免煤層自燃的現(xiàn)象發(fā)生。

3.3 煤柱巷頂自燃防治措施。對(duì)于煤柱巷頂自燃發(fā)火防治，可以根據(jù)煤層的具體情況，采用噴涂堵漏措施，充填適當(dāng)?shù)姆阑鸩牧线M(jìn)行處理。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著煤礦企業(yè)在我國經(jīng)濟(jì)體制建設(shè)中地位的不斷提升，煤層自燃發(fā)火現(xiàn)象的防治也成為了相關(guān)部門所高度重視的一個(gè)問題。由于煤層自燃發(fā)火本身具備主動(dòng)性，因此，相關(guān)工作人員一定要充分掌握煤的自燃所要經(jīng)歷的過程以及自燃的影響因素和條件。然后，采取針對(duì)性技術(shù)措施進(jìn)行防治，以此來保證礦井無自燃隱患。

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