呂德寶,趙忠政
(伊犁新礦煤業(yè)有限責(zé)任公司,新疆 伊犁 835000)
上井煤炭自燃的預(yù)防及治理
呂德寶,趙忠政
(伊犁新礦煤業(yè)有限責(zé)任公司,新疆伊犁835000)
摘要:新疆地區(qū)是我國排名靠前的煤炭自燃災(zāi)害嚴(yán)重地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計,新疆地區(qū)因煤炭自燃火災(zāi),每年燒損的煤炭近1000萬噸,經(jīng)濟(jì)損失近200億元。為此,新疆地區(qū)還專門成立了煤炭滅火機(jī)構(gòu)—新疆煤田滅火工程處。煤炭自燃不僅會損失大量的煤炭資源,還嚴(yán)重危害到空氣質(zhì)量安全和人員的生命安全,并且影響到礦井的生產(chǎn)。因此,做好上井煤炭自燃的預(yù)防及治理工作,不僅關(guān)系到保護(hù)煤炭資源,更是一項保護(hù)環(huán)境,造福大眾的社會效益工程。
關(guān)鍵詞:煤炭自燃;預(yù)防及治理;安全措施
新疆地區(qū)煤炭形成于早、中侏羅紀(jì)時代,屬于形成年代較晚的煤炭類型。相比較形成于早二疊紀(jì)時代的華北地區(qū)煤炭,新疆地區(qū)煤炭的煤變過程落后了1億年左右,因此,煤變程度低、煤炭自燃傾向性級別高是新疆地區(qū)煤炭較易自燃的內(nèi)部原因。另一方面,還有諸多外部因素促進(jìn)了煤炭的自燃:
其一,新疆屬于大陸性氣候,常年干旱少雨,為煤堆溫度的積聚升高提供了條件;其二,日照時間長,光照強(qiáng)烈,特別是夏季,不僅使煤堆表層溫度升高,而且地表溫度也急劇升高,使煤堆內(nèi)部產(chǎn)生高溫;其三,大風(fēng)天數(shù)多,風(fēng)力強(qiáng),持續(xù)時間長,促進(jìn)了煤炭與氧氣接觸,產(chǎn)生氧化反應(yīng),積熱增溫,溫度達(dá)到燃點(diǎn)時煤炭自燃。
通常情況下,煤炭只有同時具有以下四個條件,才會發(fā)生自燃。
(1)煤炭呈破碎狀態(tài)堆積。完整的煤層和大塊堆積的煤炭很難發(fā)生自燃。只有自燃能力強(qiáng)的煤炭破碎后且堆積到一定厚度時,才會發(fā)生自燃。
(2)有連續(xù)的通風(fēng)供養(yǎng)條件。氧氣的存在是煤炭發(fā)生自燃的必要條件,只有在含氧量較高的持續(xù)風(fēng)力的情況下,煤自燃的過程才能夠持續(xù),并最終可能造成自燃。
(3)熱量易于積聚。煤炭在氧化過程中只有環(huán)境利于熱量積聚,煤體才會明顯的升溫而發(fā)生自燃。而煤炭氧化產(chǎn)生的熱量能否積聚主要取決于風(fēng)力、光照、氣溫等因素。
(4)持續(xù)一定的時間。煤炭自燃是煤氧化過程持續(xù)一定時間之后的結(jié)果。低溫階段煤炭氧化過程進(jìn)展緩慢,放出的熱量也相對較少,且其中絕大部分熱量散失掉了,只有很少一部分熱量促使煤體溫度緩慢的升高。
煤炭發(fā)生自燃上述四個條件缺一不可,前三個條件是煤炭自燃的必要條件,最后一個條件是充分條件。煤炭自燃的規(guī)律和特點(diǎn)為預(yù)防工作提供了較好的依據(jù),工作人員可以對煤堆存放場地進(jìn)行針對性的監(jiān)控,防患于未然。
根據(jù)煤炭自燃的特性,在日常中要從以下幾種情況重點(diǎn)預(yù)防:
(1)雨天過后,日照恢復(fù)時。雨水被煤炭吸附,加之日照,產(chǎn)生大量熱量。
(2)大風(fēng)持續(xù)時間較長時。風(fēng)力加速了煤炭的氧化反應(yīng),溫度升高。
(3)夏季日照強(qiáng)烈時。強(qiáng)烈的光照使煤炭內(nèi)部溫度升高。
(4)冬季大雪過后開始融化,日照恢復(fù)時。一段時間的大雪覆蓋使煤堆成為一個密封的空間,使煤堆溫度保存和升高,雪開始融化并同時伴有日照時,使煤炭吸附雪融水并迅速開始氧化反應(yīng)。
針對煤炭自燃的規(guī)律和特點(diǎn),在日常工作中要做好以下工作,才能及時有效的預(yù)防和治理煤炭自燃。
(1)每天每班必須由煤場管理人員負(fù)責(zé)對煤場煤堆進(jìn)行測溫檢查,并填寫測溫記錄,如發(fā)現(xiàn)異常及時上報調(diào)度室及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo),并建立健全煤場測溫記錄。為了防止煤炭自燃起火、貯煤溫度應(yīng)控制在60℃下,發(fā)現(xiàn)溫度上升超過 60℃時,應(yīng)采取灑水等措施降溫。
(2)加強(qiáng)儲煤場管理、建立儲煤場檢查登記制度,每天必須由治安室、煤炭發(fā)運(yùn)科專人負(fù)責(zé)對儲煤場進(jìn)行不少于兩次巡查,并記錄行走路線及各個地點(diǎn)情況,發(fā)現(xiàn)異常情況及時匯報。
(3)每天每班由治安室負(fù)責(zé)對防火地點(diǎn)的消防器材、消防管路等進(jìn)行檢查,確保消防設(shè)施的完好有效。
(1)原煤升井后,經(jīng)轉(zhuǎn)運(yùn)到地面煤場貯存,儲煤點(diǎn)儲存的原煤必須經(jīng)過鏟車碾壓整形壓實(shí)煤層。整形壓實(shí)后,用水噴淋煤堆四周邊坡和煤堆頂部,使其表面板結(jié)固化,阻止空氣滲入和粉塵飛揚(yáng)。
(2)檢查中如發(fā)生煤碳自燃預(yù)兆,應(yīng)及時匯報調(diào)度室、通防安全室,安排煤炭發(fā)運(yùn)科進(jìn)行翻煤堆,待釋放熱量完成后,再分層壓實(shí);使用鏟車或挖掘機(jī)時,必須對機(jī)械進(jìn)行細(xì)致檢查,防止漏油,嚴(yán)禁鏟車、挖掘機(jī)等燃油車輛進(jìn)入明火區(qū)域。
(3)由于煤炭自燃產(chǎn)生一氧化碳、二氧化硫氣體,要有積極防護(hù)有害氣體中毒的防護(hù)意識,確保安全。具體要求為:當(dāng)風(fēng)流方向為東風(fēng)時就要從煤場的東部進(jìn)行施工;當(dāng)風(fēng)流方向為西風(fēng)時就要從煤場的西部進(jìn)行施工,施工作業(yè)必須倆人以上,現(xiàn)場安全室監(jiān)督人員及治安室人員要嚴(yán)格要求,避免一氧化炭中毒事故的發(fā)生。
(4)滅火時,要一人操作,一人監(jiān)護(hù),禁止單獨(dú)作業(yè),禁止滅火人員站立在陡峭的煤堆下面滅火,防止燃燒的煤堆塌方傷人。
(5)發(fā)現(xiàn)隱患或火情,及時淋、注、翻、斷、移、淋、局部或表層(深度不超過1米)煤層發(fā)生自燃時,治安室負(fù)責(zé)用水噴淋降溫?fù)錅?。注:靠邊坡或煤位較深部位煤層有溫升較高時,用淋水處理后又死灰復(fù)燃時,治安室負(fù)責(zé)用鍍鋅管直接插入煤層深部,連接水源灌注,以達(dá)到降溫的目的。翻:隱患區(qū)域較大,用淋、注無法消患時,工作人員要用鏟車進(jìn)行翻堆處理,并配合噴淋降溫。斷:若煤堆由于儲存時間太長,較大面積產(chǎn)生自燃時,要果斷采用隔離處理,即用鏟車把患區(qū)斷開一道4-5米寬的“壕溝”,防止自燃蔓延。移:已經(jīng)燃燒過的煤灰或是正在燃燒的煤炭要及時用挖掘機(jī)移走,并把燃燒點(diǎn)附近煤炭全部清理干凈,防止燃燒蔓延,移走的燃燒煤炭要用水進(jìn)行澆滅,防止引燃其他物品,造成二次燃燒。
(6)儲煤場內(nèi)不準(zhǔn)動火,如特殊情況,必須有總經(jīng)理簽字的動火批復(fù),然后動火單位再制定專項安全技術(shù)措施;嚴(yán)格火源管理,嚴(yán)禁在儲煤場內(nèi)抽煙,或沒有專項安全技術(shù)措施情況下進(jìn)行電氣焊作業(yè);一旦儲煤場內(nèi)發(fā)生火災(zāi),現(xiàn)場工作人員必須及時向調(diào)度及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)匯報,并及時使用消防器材進(jìn)行滅火,控制火災(zāi)影響范圍。