摘要:煤層自燃火災(zāi)是礦井主要災(zāi)害之一。煤層自燃現(xiàn)象在煤礦開采過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn),通過(guò)總結(jié)各種煤礦事故,煤層自燃現(xiàn)象對(duì)煤礦井下生產(chǎn)活動(dòng)的破壞是巨大的,其造成的經(jīng)濟(jì)損失也是巨大的,不僅對(duì)日益減少的煤炭資源造成了浪費(fèi),還會(huì)帶來(lái)水資源的白白流失,更為嚴(yán)重的是由于煤炭自燃,如果條件允許容易引起瓦斯、煤塵爆炸事故,出現(xiàn)人員傷亡的慘劇。因此,煤炭火災(zāi)的防治一直是“一通三防”工作的重要任務(wù)之一。
關(guān)鍵詞:煤層自燃防治影響因素
中圖分類號(hào):TD823 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
1 概述:煤層自燃火災(zāi)是礦井主要災(zāi)害之一。煤礦井下火災(zāi)通常是由于氧氣供給不足,空間較小,從而導(dǎo)致在這個(gè)有限的區(qū)域內(nèi),釋放出許多有毒有害氣體,致使整條巷道出現(xiàn)人員中毒傷亡事件。從分析和研究相關(guān)資料可以看出,煤礦火災(zāi),特別是煤層自燃對(duì)煤礦生產(chǎn)的影響是不可估量的,其導(dǎo)致的原因也是多種多樣,因此,煤炭火災(zāi)的防治一直是“一通三防”工作的重要任務(wù)之一。
2 煤層自燃發(fā)火因素分析
2.1 采煤方法問題
對(duì)于回采工作面的發(fā)火原因分析,有多種說(shuō)法,但是其中最為主要的一種是采煤方法的限制,還有一些原因,比如工作面推進(jìn)速度慢,炮后堵架子和采空區(qū)出現(xiàn)漏風(fēng)等情況,均會(huì)引起煤層自燃,或者在上、下巷掘進(jìn)時(shí)的抽冒頂區(qū)處理不當(dāng),工作面推進(jìn)至此時(shí)引起火災(zāi)。
2.2 頂板管理問題
對(duì)于一些井田煤系地層,其巖性大部分是以砂巖、粉砂巖、粘土層為主,煤層頂板大都為砂巖或砂質(zhì)泥巖,在形成采空區(qū)后,其跨冒較難,這樣使得采空區(qū)不能有效地完全地壓實(shí),如煤層頂板的巨厚砂層,質(zhì)地堅(jiān)硬,采空區(qū)漏風(fēng),提供了好的供氧條件,這樣就給煤層自燃創(chuàng)造了良好的機(jī)會(huì)。
2.3 抽頂區(qū)處理問題
抽頂區(qū)煤層易于自燃主要是抽頂處煤質(zhì)松軟,粘結(jié)性差,接氧面大,巷道內(nèi)沒有適宜的有效風(fēng)速產(chǎn)生渦流風(fēng)速,帶走抽頂區(qū)空隙內(nèi)積聚的熱能。另外,抽頂后未作防火處理或者用可燃物充填,也是造成抽頂區(qū)發(fā)火的因素之一。
2.4 地質(zhì)因素
由于煤田的構(gòu)造多,地質(zhì)條件復(fù)雜等,表明煤層受到應(yīng)力的強(qiáng)力擠壓,致使煤質(zhì)松散,易破碎,孔隙多,透氣性強(qiáng)。煤層本身具有自燃傾向性,且發(fā)火期較短。
3 煤層自燃規(guī)律
根據(jù)煤礦開采的特點(diǎn)、結(jié)合煤層自燃的特點(diǎn),分析出煤層自燃主要呈現(xiàn)如下規(guī)律:
①切眼、停采線采空區(qū)浮煤極易自燃。
②回采期間存在采空區(qū)、上、下兩巷自燃火災(zāi)威脅。
③采空區(qū)自燃高溫區(qū)域范圍大且隱蔽。
④采空區(qū)自燃火災(zāi)滅火難度大。
4 礦井巷道內(nèi)煤層自燃的防治方法
在我們通常使用的風(fēng)量充足的巷道中,往往不容易發(fā)生煤層自燃,而是在一些微風(fēng)或者少風(fēng)的環(huán)境下極易發(fā)生煤層自燃,由于滿足了熱量易積聚的自燃條件,易造成煤層自然發(fā)火。對(duì)不同的巷道自燃發(fā)火情況,應(yīng)采取不同的防治方法。
4.1 直接滅火法
①挖出火源。井下火災(zāi)范圍不大,人員能夠接近火源時(shí),可將已燃煤炭挖取出來(lái),運(yùn)送地面。挖取火源時(shí),必須隨時(shí)檢查瓦斯?jié)舛?、溫度和風(fēng)流穩(wěn)定情況,采取一定的安全措施。
②用水滅火。用高壓槍頭直接向明火或出煙處噴灑水,將明火噴灑滅,并把明火周圍的高溫煤體灑透,待灑下來(lái)的水不熱為止,并監(jiān)測(cè)一氧化碳濃度,直至其濃度為0或比自燃前下降很多。
4.2打眼滅火法
①井下打眼滅火法。某些巷道自燃出煙后,就必須通過(guò)風(fēng)鉆或巖石注水鉆機(jī)進(jìn)行打眼,然后采用鋼管接通灌漿管路進(jìn)行灌漿。
②地面打眼滅火法。當(dāng)主要回風(fēng)巷道發(fā)生嚴(yán)重的煤層自燃,造成通風(fēng)系統(tǒng)混亂,威脅全礦井安全時(shí),就必須封閉災(zāi)區(qū)進(jìn)行地面打眼滅火。
4.3聯(lián)合滅火法
對(duì)一些巷道頂、幫的自燃出煙,有時(shí)并不是通過(guò)打鉆注漿、注膠就能夠解決的。如果打鉆打不到火源,灌下來(lái)的漿水不熱,而煙仍源源不斷涌出時(shí),則應(yīng)進(jìn)行聯(lián)合滅火。
4.4均壓滅火法
在運(yùn)輸巷火源地點(diǎn)以外建風(fēng)門,回風(fēng)巷建調(diào)壓風(fēng)門,運(yùn)輸巷風(fēng)門外安設(shè)局部通風(fēng)機(jī),風(fēng)筒接過(guò)火源地點(diǎn)以里30m左右,打眼滅火等。
4.5封閉滅火法
某些礦井煤層自燃后,不能滅火或經(jīng)采取各種滅火法無(wú)效果時(shí),應(yīng)采取封閉滅火法。
5煤層自燃防治對(duì)策
煤層自燃現(xiàn)象在煤礦開采過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn),通過(guò)總結(jié)各種煤礦事故,煤層自燃現(xiàn)象對(duì)煤礦井下生產(chǎn)活動(dòng)的破壞是巨大的,其造成的經(jīng)濟(jì)損失也是巨大的,不僅對(duì)日益減少的煤炭資源造成了浪費(fèi),還會(huì)帶來(lái)水資源的白白流失,更為嚴(yán)重的是由于煤炭自燃,如果條件允許容易引起瓦斯、煤塵爆炸事故,出現(xiàn)人員傷亡的慘劇。因此,煤炭火災(zāi)的防治一直是“一通三防”工作的重要任務(wù)之一。
煤炭火災(zāi)的防治一般應(yīng)從以下三個(gè)方面出發(fā):第一,了解火區(qū)范圍;第二,建立火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng);第三,滅火等。從目前的情況來(lái)看,對(duì)煤層的火區(qū)進(jìn)行勘察,比較普遍的一種方法是利用遙感技術(shù)。煤炭火災(zāi)由多種因素引起,就煤層自燃引發(fā)的火災(zāi)防治來(lái)說(shuō),主要分為以下幾個(gè)階段,第一,是在煤層發(fā)火之前,這個(gè)階段必須要加重力度對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù),對(duì)火災(zāi)取樣檢測(cè)的傳感單元做好充分的預(yù)防措施,而且還要建立控風(fēng)、防滅火系統(tǒng)。第二,是在煤層發(fā)火以后,這個(gè)階段的主要工作是要對(duì)火區(qū)進(jìn)行封閉性技術(shù)的研究,惰性氣體的防火技術(shù)和綜合防火技術(shù),都應(yīng)該在火區(qū)中試用,使得煤層自燃災(zāi)害得到有效的預(yù)防和防治,降低煤礦的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)效益的損失,同時(shí)還應(yīng)該研究出新的技術(shù)和新的材料,采用新的綜合的應(yīng)用技術(shù),使得煤層自燃的災(zāi)害損失降到最低。從當(dāng)前的情況來(lái)說(shuō),在煤礦中有些防火和滅火的技術(shù)措施是很有用的,對(duì)煤層自燃能夠起到很好的控制效果,但是,由于煤層自燃的原因有各種各樣的,所以,我們要對(duì)煤層自燃進(jìn)行區(qū)域調(diào)查,同時(shí)我們可以采用多種技術(shù)綜合應(yīng)用,綜合治理煤層自燃的災(zāi)害,這樣還能夠有效地防止煤層自燃的災(zāi)害損失,使得煤礦能夠?qū)崿F(xiàn)高產(chǎn)高效的安全生產(chǎn)。
6結(jié)語(yǔ)
綜上所述,從當(dāng)前的情況來(lái)說(shuō),在煤礦中有些防火和滅火的技術(shù)措施還是很有用的,對(duì)煤層自燃能夠起到很好的控制效果,但是,由于煤層自燃的原因有各種各樣的,所以,我們要對(duì)煤層自燃進(jìn)行區(qū)域調(diào)查,同時(shí)我們可以采用多種技術(shù)綜合應(yīng)用,綜合治理煤層自燃的災(zāi)害,這樣還能夠有效的防止煤層自燃的災(zāi)害損失,使得煤礦能夠?qū)崿F(xiàn)高產(chǎn)高效的安全生產(chǎn)。
①對(duì)于煤礦生產(chǎn)而言,由于影響煤層自燃的因素有多種多樣,所以對(duì)于煤層自燃現(xiàn)象應(yīng)該從全局出發(fā),整體考慮,采用綜合應(yīng)用技術(shù)措施,這樣才能帶來(lái)好的應(yīng)用效果,將煤礦企業(yè)的損失降到最低。
②對(duì)煤層自燃進(jìn)行綜合防治,這本身的要素也是多方面的,可以從各個(gè)方面進(jìn)行考慮,比如從巷道布置,工作面位置的確定,改進(jìn)采煤工藝等,這些都是綜合防治的有效表現(xiàn)和途徑。
作者簡(jiǎn)介:雷志剛,畢業(yè)于黑龍江科技大學(xué),大學(xué)本科學(xué)歷,助理工程師,現(xiàn)任黑龍江龍煤鶴崗礦業(yè)公司振興煤礦通風(fēng)區(qū)區(qū)長(zhǎng)endprint