郭峰

摘要：在煤炭開采過程中，關(guān)于自燃發(fā)火現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，為解決這一問題，探索更多防治自燃發(fā)火的技術(shù)方法，不斷完善我國(guó)防火滅火等措施在實(shí)踐工程技術(shù)中的應(yīng)用。本文將詳細(xì)分析自燃發(fā)火現(xiàn)象的形成與特點(diǎn)，不斷促進(jìn)我國(guó)煤炭開采的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：煤炭開采；自燃發(fā)火；防火滅火；實(shí)踐工程技術(shù)；防治技術(shù)

在煤炭開采過程中，自燃發(fā)火是最常見的、伴隨著煤炭開采整個(gè)過程，是屬于自然界發(fā)生的一種客觀存在的現(xiàn)象。近年來，一半以上國(guó)家重點(diǎn)煤礦開采存在自燃發(fā)火危險(xiǎn)，而且相對(duì)其他礦井煤層來說，自燃發(fā)火現(xiàn)象更嚴(yán)重。特厚煤層比薄煤層自燃火災(zāi)發(fā)生的概率更為嚴(yán)重。1990年以后，市場(chǎng)上出現(xiàn)了特厚煤層綜采放頂煤高產(chǎn)高效技術(shù)，這種技術(shù)的英語(yǔ)使得礦井煤層自然火災(zāi)現(xiàn)象出現(xiàn)的更加頻繁。煤炭自燃直接導(dǎo)致的就是煤炭資源的浪費(fèi)，最多帶來的經(jīng)濟(jì)損失可高達(dá)一百多個(gè)億。以下將對(duì)煤炭自然火災(zāi)形成的原因以及防治的過程進(jìn)行進(jìn)一步的介紹，并提出可行性防治方案對(duì)策的實(shí)施。

一、煤炭自燃火災(zāi)的發(fā)生原因

在煤炭開采過程中，會(huì)遇到具有自燃性質(zhì)的煤層，這些煤層在開采中與空氣接觸之后，具有可能發(fā)生氧化反應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生熱量，當(dāng)熱量達(dá)到一定的高度時(shí)，就是產(chǎn)生明火、煙霧等有毒有害氣體，這些指標(biāo)超過一定的濃度就會(huì)人類才產(chǎn)生危害人類生命財(cái)產(chǎn)安全的影響。追究其根源，就是煤層在接觸空氣之后發(fā)生了氧化反應(yīng)，氧化反映放出了一定的熱量。熱量達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)就使得煤炭發(fā)生了自燃現(xiàn)象。其實(shí)質(zhì)是煤層氧化放出熱量，經(jīng)過時(shí)間的積累，使得煤層氧化放出的熱量越來越多，溫度也越來越高，當(dāng)溫度達(dá)到一定的高度，滿足了煤自燃所需求的溫度就會(huì)毫不猶豫的自燃起來。而且煤的氧化反應(yīng)是隨著溫度的升高而逐漸增強(qiáng)，煤層氧化反映的速度加強(qiáng)之后溫度上升的也就越快，最終兩個(gè)方面都對(duì)煤層自燃提供了便利的條件。另一個(gè)就是氧氣的存在，如果沒有氧氣的存在就無法實(shí)現(xiàn)煤層的氧化反應(yīng)，這一條機(jī)會(huì)是煤炭開采無法避免的一個(gè)硬性條件。另外，考慮一個(gè)可能影響相對(duì)來說比較小的因素，就是空氣散熱量的多少。一般引起煤層自燃都是存在煤氧化同期所產(chǎn)生的熱量比周圍環(huán)境所需熱量增長(zhǎng)的快，溫度上升致使煤氧化速度加快，產(chǎn)生的熱量增多，導(dǎo)致自燃現(xiàn)象的逐漸惡化。

2自燃火災(zāi)的危害

煤層自燃火災(zāi)的發(fā)生，一般情況下是需要一定的時(shí)間引起的，也就是說它給人類提供了更多的時(shí)間以發(fā)現(xiàn)他們產(chǎn)生了自燃的誘因。如果煤炭開采工人在有限的時(shí)間內(nèi)將煤層氧化問題及時(shí)的制止，就有可能將一場(chǎng)重大安全事故消除在萌芽一中。但是，有很多火源都來自于那些沒有人進(jìn)入的采空區(qū)、煤柱內(nèi)等，這些火源不好尋找，有些因?yàn)椴荒芗皶r(shí)撲滅，造成了上億的經(jīng)濟(jì)價(jià)值上的損失，社會(huì)價(jià)值意義上的更不用提了。

礦井發(fā)生自燃現(xiàn)象之后，對(duì)人類具有較大危害，比如自燃所產(chǎn)生的有毒有害氣體CO、CO2、SO2、粉塵等等，這些對(duì)人身體有巨大的傷害。同時(shí)，井下作業(yè)使用的工具中也有坑木、聚氯乙烯等材料參與燃燒的話也會(huì)產(chǎn)生大量的有毒氣體。這些有毒有害其他最主要波及到的就是井下的工作人員。每年我國(guó)都針對(duì)礦難事件進(jìn)行調(diào)查，其中因?yàn)榈V井火災(zāi)事故致人因?yàn)闊熿F等有毒氣體中毒死亡的人數(shù)高度90%以上。

三、自燃火災(zāi)的預(yù)防工作

對(duì)于礦井火災(zāi)的防治工作是非常重要的，因?yàn)轭A(yù)防工作的開展對(duì)避免火災(zāi)的發(fā)生有很好的效果。因?yàn)槲覀兛梢詼?zhǔn)確掌握礦井火災(zāi)發(fā)生的所具備的條件以及環(huán)境，只要有效的控制火源發(fā)生火災(zāi)所具備的條件，預(yù)先制定好一定的滅火措施，在火災(zāi)危險(xiǎn)來臨前，可以謹(jǐn)慎、及時(shí)處理，避免危險(xiǎn)造成的損失逐漸擴(kuò)大。

1灌漿防滅火

在煤礦傳統(tǒng)防滅火方法中，灌漿防滅火技術(shù)手段的應(yīng)用最為廣泛，實(shí)現(xiàn)了自燃火災(zāi)數(shù)量得到了控制。1950年以后，灌漿工藝發(fā)展了多種形式，比如采前預(yù)灌、隨采隨灌以及采后封閉灌漿等等。灌漿方法和制漿工藝都得到了一定程度的提高，比如，鶴礦集團(tuán)下屬的富力煤礦公司逐漸向水力化以及機(jī)械化的方向發(fā)展，采用黃土、制漿、清渣（雜物）等環(huán)節(jié)，不僅緩解了制漿質(zhì)量的問題，還在一定程度上實(shí)現(xiàn)了降低勞動(dòng)力的效果。

到了1980年以后，富力煤礦使用煤矸石破碎和熱電廠粉煤灰合在一起，這在一定程度上解決了灌漿用土的難度，這在當(dāng)今資源嚴(yán)重匱乏的今天是非常具有重要意義的。另外，灌漿滅火也是檢驗(yàn)采空區(qū)、煤柱火災(zāi)典型手段對(duì)策，在火宅發(fā)生之時(shí)，需要教師進(jìn)行火災(zāi)為之的確認(rèn)，然后通過位置來斷定如今采用最恰當(dāng)?shù)姆椒ň褪沁\(yùn)用上方原漿來檢驗(yàn)成功的位置。

2阻化劑防滅火

在二十世紀(jì)六七十年代初期，應(yīng)用組化劑防治滅火是當(dāng)下最為流行的預(yù)防手段及方法、

組化劑的工作原理是將煤表面的具有煤粒等有害物質(zhì)進(jìn)行有效的吸附功能。在煤層表面形成了一層汗水液膜，這層膜深深的將煤層與空氣之間產(chǎn)生了隔離，就不發(fā)生氧化反應(yīng)，從根源上解決了這一問題。

3均壓防滅火

在煤炭開采過程中，均壓防滅火的應(yīng)用原理是指將漏風(fēng)通道口兩端進(jìn)行風(fēng)壓差平衡控制，它既可以應(yīng)用于滅火操作措施，也可以應(yīng)用于預(yù)先防御火災(zāi)的發(fā)生，起到兩全其美的效果。隨著我國(guó)現(xiàn)代化技術(shù)的發(fā)展，均壓技術(shù)手段也有最初剛開始的單一性均壓方法，發(fā)展為多樣化、組合式均壓方法。特別是90年代后期出現(xiàn)了SF6技術(shù)，也就是所謂的定量連續(xù)釋放式跟蹤氣體技術(shù)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了防滅火效率的進(jìn)一步提高。

4新型高分子材料防滅火

新型高分子材料膠體防滅火的原理是利用新型高分子材料經(jīng)過特殊加工形成具有高效性的滅火劑，這種材料包括市面上廣泛認(rèn)可的聚丙烯酸鈉、聚丙烯酰胺等主要成分。例如，徐州意創(chuàng)化工科技有限公司研制出了一款MEA系統(tǒng)防滅火劑，這種滅火劑呈現(xiàn)白色粉末狀、自身無毒、無味，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染相對(duì)來說小一些，沒有任何腐蝕性，酸堿度平衡在30與200倍之間。MEA防火劑之所以被人們廣泛關(guān)注，是因?yàn)樗邆淦渌叻肿硬牧纤痪邆涞哪透邷亍⒖稍偕芰?、致密性、成膜性以及附壁性，具有隔熱、隔氣的功效，在一定程度上阻止了煤層的自燃條件的產(chǎn)生。在環(huán)保領(lǐng)域里也受到各方主體的愛戴，未來發(fā)展前景無限。

綜上所述，在我國(guó)煤礦開采過程中，要盡量降低礦井火災(zāi)等重要安全事故發(fā)生的概率，就要不斷的提升我國(guó)防滅火技術(shù)能力，不斷更新已有防滅火材料和設(shè)備，提高相關(guān)人員的管理水平，在日常生活實(shí)踐中不斷積累經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，使得在危險(xiǎn)來臨之際妥善處理。

參考文獻(xiàn)：

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