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第1篇 煤炭自燃火灾分析及采取的安全措施
煤层自燃火灾是指在有自燃倾向的煤层内，在适宜的供氧储热条件下而氧化发热、升温，当温度超过其着火点时而发生的燃烧现象。
煤自燃火灾的形成必须具备三个基本条件：具有自燃倾向的煤呈破裂状态堆积存在;透空气供氧维持煤的氧化过程不间断地发展;在氧化过程中生成的氧化热量大量蓄积，难以及时放散。
1.决定煤自燃倾向性的因素
(1)煤的炭化变质程度。煤的炭化程序越高，其自燃倾向性越小;褐煤矿井自燃发火次数低于烟煤矿井;烟煤矿井中长焰煤和气煤自燃危险性大，而贫煤则较小。
(2)煤中水分。一定含量的水分有利于煤的自燃(小于4%)，而湿度过大(小于4%)，则会抑制煤的自燃。
(3)煤岩成分。煤岩成分中，含丝煤越多，自燃倾向越大，因为具有纤维构造而表面吸附能力又高的丝煤在常温下吸氧能力特别强。
(4)煤中含硫量。在同牌号煤中，含硫化物越多，越易自燃。因为煤中所含黄铁矿在低温氧化时生成硫酸铁和硫酸亚铁，使煤体膨胀而变松软，增大了氧化表面积;黄铁矿氧化热也促进煤的自燃。
(5)煤的粒度、孔隙度、瓦斯含量及导热能力也是影响自燃倾向的因素。
2.影响煤自燃的地质、采矿因素
(1)煤层厚度。据统计，80%的自燃火灾是发生在原煤层开采中。厚煤层容易发火的原因，一是难于全部采出，遗留大量浮煤和残柱;二是采区回采时间过长，大大超过煤层的自燃发火期。
(2)煤层倾角。煤层倾斜越大，自燃危险性越大，急倾斜煤层发火次数多。
(3)地质构造。在断层、褶曲、破碎带、岩浆入侵地区，其自燃火灾频繁。这是因为煤体碎裂吸氧条件好，氧化性能高所致。
(4)开拓采煤条件。用石门、岩石大巷开拓，切割煤层较少，煤柱也留得少.自燃发火的危险性小;使用回收率高的采煤方法，采空区残煤少，也不易发火。
回采速度慢，拖的时间长，地压增大、氧化面积大，时间长于自燃发火期，很容易产生自燃火灾。
(5)通风条件。漏风大不仅有效风量低，而且向采空区、煤柱区渗漏供氧，促进了煤的自燃发火。
3.煤层自燃发火期
它是自燃危险程度在时间上长短的量度，自燃发火期越短的煤层，自燃发火危险程度越大。煤层自燃发火期是指开采过程中暴露的煤炭，从接触空气到发生自燃的一段时间，一般以月为单位，也有以天为单位。
4.煤自燃的征兆
(1)煤炭自热的初期阶段的征兆有：煤温有所升高，但在临界温度60～80℃以下;出现c02、co气体;空气中氧浓度降低;相对湿度增大。
(2)煤炭自热的后期阶段的征兆有：火源点附近的空气湿度增大，出现雾气，煤壁挂水珠，类似“出汗”现象。
出现煤炭氧化和干馏的产物，如一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)、甲烷(ch4)、乙烷(c2h6)、乙烯(c2h4)、丙烯(c3h6)、乙炔(c2h2)以及苯(c6h6)、荼(c10h8)等。
煤温、水温、气温都有所升高。流出的水酸性增大。
芳香族的碳氢化合物气味(煤油味)是井下自燃最可靠的征兆。
(3)测定空气成分、气温、岩温用以预报自燃。煤自热到自燃的激烈氧化过程中，火区附近的空气成分会发生变化：氧的浓度降低，二氧化碳含量增加，并先后出现一氧化碳及碳氢化合物。
围岩温度的变化要在一定深度的钻孔中测定;空气温度可用普通温度计测定你，空气湿度用干湿球温度计求算。
5.防自燃的开采技术措施
(1)选择合理的开拓方式和采煤方法
优先采用石门、岩石大巷的开拓方式，以减少矿层或煤层的切割量，便于少留矿柱(煤柱)，易于及时封闭和隔离采空区。
还宜采用岩石上山，区段巷道重叠布置，区段巷道分采分掘布置的开拓方式。
(2)坚持先上层后下层，自上而下的开采顺序和由井田边界向中央后退式回采方式。
选用回采率高、回采速度快、不留煤柱、采空区容易封闭的采煤方法。
(3)合理布置采区。可根据煤的自燃发火期的长短和回采速度来决定采区尺寸。必须保证在煤体自燃发火期到来之前回采完毕并及时封闭采区。
(4)提高回收率，降低煤炭损失，减少采区残矿残煤，提高回采程度，清扫工作面浮煤，及时充填采空区。
6.通风防火措施。有自燃危险的矿井，以风控火，应采取如下措施：
(1)实行机械通风，建立稳定可靠的通风系统，加强通风管理。
(2)采用分区通风，避免串联，及时调节风流，控制和隔绝火区，缩小火区范围。
(3)最大限度地降低风压、减少漏风，及时安设调节风门、风窗、密闭墙等通风构筑物，并正确选择安设地点，保证施工质量。
(4)加强通风系统的测定和管理，特别注意有自燃危险区域的风量、风压、风向、漏风状况、空气中瓦斯浓度、一氧化碳含量的测定。
(5)均压通风。调节风门均压，减少并联网路漏风，即在工作面回风巷道里安装调节风门，降低工作面压差，减少风量。
改变工作面通风系统进行均压，即由上、下巷道进风，中间回风道回风的“w”形通风，这样由于工作面压差减少。采空区内自燃带范围压缩，窒息带随工作面的推进而前移，控制了浮煤的自燃。
对有可能发生煤自燃而已封闭的区域，使用封闭区均压措施，可防止火灾的发生和复燃。具体方法是并联支路与调节风门均压;局扇与调节风门均压;主扇与调节风门均压，连通管均压以及改造通风系统均压等。
7.预防性灌浆
(1)采前预灌
对特厚煤层或因老空区过多而极易自燃的煤田最好采用采前预先灌浆。
(2)随采随灌
随着工作面的推进，可同时向采空区灌浆，以防止遗煤自燃和胶结冒落的矸石，形成再生顶板，为下分层开采创造安全防火条件。
随采随灌可用埋管灌浆、插管灌浆、洒浆等方法。
(3)采后灌浆
开采自燃不十分严重的厚煤层时，可在上分层工作面采完后，封闭停采线的上下出口，然后在上出口的密闭内插管大量灌浆，以充填易自燃的空区。
8.阻火剂防火
阻火剂可采用无机盐化合物如氯化钙(cacl2)、氯化镁(mgcl2)、氯化铵(nh4cl)、氯化钠(nacl)、三氯化铝(alcl3)以及水玻璃等溶液。采用架间喷洒阻化挤和采空区注凝胶(是阻火剂的一种)的方式灭火。
第2篇 采空区防止煤炭自燃安全措施
目前矿井所开采的二1煤层,自燃发火倾向为ⅲ类,属不易自燃煤层,煤尘无爆炸危险性。为了做到防患与未然。特制定本安全措施。
一、采煤工作面的基本情况
12070采煤工作面已经结束。12110工作面已经形成生产能力,12110采煤工作面布置在12070采煤工作面下方。因采掘布置,12110工作面的上副巷是利用12070采煤工作面的下副巷沿空留巷形成的,现12110工作面的通风路线是:12110下副巷→12110工作面→12110上副巷(12070下副巷)→原12070采煤工作面→原12070上副巷→12采区回风巷→总回风巷。
二、引起煤层自燃发火的主要因素
采空区自燃主要发生在回采工作面采空区及采空区上部的氧化带。本矿井开采的煤层主要为中厚煤层,采空区自燃发火危险性大。
根据本矿实际,造成煤层自燃发火的主要因素有:
1、采空区浮煤多,氧化自燃。
2、由于12110采煤面回风经过原12070下副巷和原12070采煤工作面,因此造成12110采煤工作面通风困难。
3、12110部分回风有可能经过12070采空区。
三、 采空区防灭火措施
1、对原12070下副巷及12070采煤工作面有空帮的地方,采用黄土充填。用废旧皮带或风布进行封帮,减少向12070采空区的漏风通道。
2、在12110上副巷(原12070下副巷)和原12070采煤工作面巷道维修时,应充填闭实巷帮,并采用废旧皮带或风布对舍帮侧进行封帮,减少向12070采空区漏风通道。
3、保证12110进回风巷畅通,有效断面不得小于设计断面90%(包括备用材料对方的截面积),降低通风阻力。
4、在采煤工作面正常通风能够稀释和排除瓦斯(瓦斯不超限)的情况下,不得增加12110采煤工作面的风量。
5、通风科每月对12070采空区的漏风进行测定一次,并及时向总工程师汇报。
6、在原12070采煤工作面上隅角,距切顶线0.3米—0.5米位置,安装一台一氧化碳传感器(报警点为0.0024%)和一个温度传感器(报警点为30度)。
7、瓦斯检查员和管理人员每班对12110回风巷(原12070上副巷)一氧化碳浓度和温度进行观测,如有变化要及时向调度室汇报,查明原因,及时处理。
8、通风科每周对12110回风巷(原12070上副巷)一氧化碳浓度取样检测,对检测一氧化碳浓度和温度进行登记对比,一氧化碳浓度和温度数值有上升趋势要及时向总工程师和矿长汇报。
9、如果一氧化碳浓度和温度数值上升趋势明显,应立即撤出12110采煤工作面及回风流所有人员,减小向该采煤工作面的风量。
10、调度室安排施工单位,每月对12110上副巷上邦循环注水一次,使采空散煤湿润沉积粘结。要求水量、水压不宜过大,能够湿润煤体即可。
11、如果发现有自燃预兆,应立即撤出人员,停止向该工作面供风,通知救护队对进入该采面的所有巷道进行封闭。
12、12110采煤工作面回采结束后,必须在45天内进行永久性封闭。
四、井下火灾汇报与处理原则
1、任何人发现井下自然发火或自燃预兆都必须立即向矿调度室进行汇报。矿调度室接到报告应立即通知通风科迅速查明火情,同时向矿值班领导、矿长、总工程师进行汇报。通风科应根据现场情况迅速采取控制措施,并报请矿长、总工程师批准。
2、任何人发现矿井火灾应首先采取一切可能的措施直接灭火。现场区(科)长、队长、班长及其他管理人员应依照矿井灾害预防与处理计划的规定将所有受害地区和可能受害地区的人员撤离危险区,并利用现场一切工具和灭火器材直接灭火。
3、调度室接到火警报告后,应立即按矿井灾害预防和处理计划的规定通知有关人员。值班矿长在矿长和总工程师未到之前,负责组织事故的处理工作。
4、 处理火灾时,应遵守下列原则:
⑴ 非矿山救护队员只能在co浓度不超过0.0024%,ch4浓度在1.5%以下、气温低于摄氏35度、且无爆炸危险地点工作。
⑵ 扑灭电器火灾必须首先切断电源,未切断电源前禁止用水灭火。用水灭火时,应先灭火源外围再灭火源中心,灭火水量要充足。
⑶ 油脂类火灾只能用灭火器或砂子灭火。
⑷ 当井下火灾直接扑灭或直接灭火措施无效时,必须采取封闭措施,采取封闭措施应注意以下几点:
①确保安全、有效灭火的前提下,尽量缩小封闭范围。
②一般应采取进回风侧同时封闭方案,不具备同时封闭条件时,应采用先进风侧后回风侧的方案。
③封闭过程中,指定专人每10分钟检查一次进、回风流中的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳和氧气含量,以判断有无爆炸危险性。人员只能在无爆炸危险的前提下进行施工。
④密闭墙上必须留有观测孔和措施孔,观察孔要用专用堵板进行封堵。
⑤事故处理完毕后,由通风科负责写出火灾事故报告,报送有关部门。
五、避灾线路
1、火源上风侧人员撤离路线:12110工作面→12110下副巷→12轨道下山(12皮带下山)→-150轨道巷(-150皮带巷)→副井底→地面
2、火源下风侧人员撤离路线:应根据自己当前位置,取最短距离进入新鲜风流巷道中,沿以上避灾路线撤离。收银制度
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第3篇 煤炭自燃火灾分析采取安全措施
煤层自燃火灾是指在有自燃倾向的煤层内,在适宜的供氧储热条件下而氧化发热、升温,当温度超过其着火点时而发生的燃烧现象。
煤自燃火灾的形成必须具备三个基本条件:具有自燃倾向的煤呈破裂状态堆积存在;透空气供氧维持煤的氧化过程不间断地发展;在氧化过程中生成的氧化热量大量蓄积,难以及时放散。
1.决定煤自燃倾向性的因素
(1)煤的炭化变质程度。煤的炭化程序越高,其自燃倾向性越小;褐煤矿井自燃发火次数低于烟煤矿井;烟煤矿井中长焰煤和气煤自燃危险性大,而贫煤则较小。
(2)煤中水分。一定含量的水分有利于煤的自燃(小于4%),而湿度过大(小于4%),则会抑制煤的自燃。
(3)煤岩成分。煤岩成分中,含丝煤越多,自燃倾向越大,因为具有纤维构造而表面吸附能力又高的丝煤在常温下吸氧能力特别强。
(4)煤中含硫量。在同牌号煤中,含硫化物越多,越易自燃。因为煤中所含黄铁矿在低温氧化时生成硫酸铁和硫酸亚铁,使煤体膨胀而变松软,增大了氧化表面积;黄铁矿氧化热也促进煤的自燃。
(5)煤的粒度、孔隙度、瓦斯含量及导热能力也是影响自燃倾向的因素。
2.影响煤自燃的地质、采矿因素
(1)煤层厚度。据统计,80%的自燃火灾是发生在原煤层开采中。厚煤层容易发火的原因,一是难于全部采出,遗留大量浮煤和残柱;二是采区回采时间过长,大大超过煤层的自燃发火期。
(2)煤层倾角。煤层倾斜越大,自燃危险性越大,急倾斜煤层发火次数多。
(3)地质构造。在断层、褶曲、破碎带、岩浆入侵地区,其自燃火灾频繁。这是因为煤体碎裂吸氧条件好,氧化性能高所致。
(4)开拓采煤条件。用石门、岩石大巷开拓,切割煤层较少,煤柱也留得少.自燃发火的危险性小;使用回收率高的采煤方法,采空区残煤少,也不易发火。
回采速度慢,拖的时间长,地压增大、氧化面积大,时间长于自燃发火期,很容易产生自燃火灾。
(5)通风条件。漏风大不仅有效风量低,而且向采空区、煤柱区渗漏供氧,促进了煤的自燃发火。
3.煤层自燃发火期
它是自燃危险程度在时间上长短的量度,自燃发火期越短的煤层,自燃发火危险程度越大。煤层自燃发火期是指开采过程中暴露的煤炭,从接触空气到发生自燃的一段时间,一般以月为单位,也有以天为单位。
4.煤自燃的征兆
(1)煤炭自热的初期阶段的征兆有:煤温有所升高,但在临界温度60~80℃以下;出现c02、co气体;空气中氧浓度降低;相对湿度增大。
(2)煤炭自热的后期阶段的征兆有:火源点附近的空气湿度增大,出现雾气,煤壁挂水珠,类似“出汗”现象。
出现煤炭氧化和干馏的产物,如一氧化碳(co)、二氧化碳(co2)、甲烷(ch4)、乙烷(c2h6)、乙烯(c2h4)、丙烯(c3h6)、乙炔(c2h2)以及苯(c6h6)、荼(c10h8)等。
煤温、水温、气温都有所升高。流出的水酸性增大。
芳香族的碳氢化合物气味(煤油味)是井下自燃最可靠的征兆。
(3)测定空气成分、气温、岩温用以预报自燃。煤自热到自燃的激烈氧化过程中,火区附近的空气成分会发生变化:氧的浓度降低,二氧化碳含量增加,并先后出现一氧化碳及碳氢化合物。
围岩温度的变化要在一定深度的钻孔中测定;空气温度可用普通温度计测定你,空气湿度用干湿球温度计求算。
5.防自燃的开采技术措施
(1)选择合理的开拓方式和采煤方法
优先采用石门、岩石大巷的开拓方式,以减少矿层或煤层的切割量,便于少留矿柱(煤柱),易于及时封闭和隔离采空区。
还宜采用岩石上山,区段巷道重叠布置,区段巷道分采分掘布置的开拓方式。
(2)坚持先上层后下层,自上而下的开采顺序和由井田边界向中央后退式回采方式。
选用回采率高、回采速度快、不留煤柱、采空区容易封闭的采煤方法。
(3)合理布置采区。可根据煤的自燃发火期的长短和回采速度来决定采区尺寸。必须保证在煤体自燃发火期到来之前回采完毕并及时封闭采区。
(4)提高回收率,降低煤炭损失,减少采区残矿残煤,提高回采程度,清扫工作面浮煤,及时充填采空区。
6.通风防火措施。有自燃危险的矿井,以风控火,应采取如下措施:
(1)实行机械通风,建立稳定可靠的通风系统,加强通风管理。
(2)采用分区通风,避免串联,及时调节风流,控制和隔绝火区,缩小火区范围。
(3)最大限度地降低风压、减少漏风,及时安设调节风门、风窗、密闭墙等通风构筑物,并正确选择安设地点,保证施工质量。
(4)加强通风系统的测定和管理,特别注意有自燃危险区域的风量、风压、风向、漏风状况、空气中瓦斯浓度、一氧化碳含量的测定。
(5)均压通风。调节风门均压,减少并联网路漏风,即在工作面回风巷道里安装调节风门,降低工作面压差,减少风量。
改变工作面通风系统进行均压,即由上、下巷道进风,中间回风道回风的“w”形通风,这样由于工作面压差减少。采空区内自燃带范围压缩,窒息带随工作面的推进而前移,控制了浮煤的自燃。
对有可能发生煤自燃而已封闭的区域,使用封闭区均压措施,可防止火灾的发生和复燃。具体方法是并联支路与调节风门均压;局扇与调节风门均压;主扇与调节风门均压,连通管均压以及改造通风系统均压等。
7.预防性灌浆
(1)采前预灌
对特厚煤层或因老空区过多而极易自燃的煤田最好采用采前预先灌浆。
(2)随采随灌
随着工作面的推进,可同时向采空区灌浆,以防止遗煤自燃和胶结冒落的矸石,形成再生顶板,为下分层开采创造安全防火条件。
随采随灌可用埋管灌浆、插管灌浆、洒浆等方法。
(3)采后灌浆
开采自燃不十分严重的厚煤层时,可在上分层工作面采完后,封闭停采线的上下出口,然后在上出口的密闭内插管大量灌浆,以充填易自燃的空区。
8.阻火剂防火
阻火剂可采用无机盐化合物如氯化钙(cacl2)、氯化镁(mgcl2)、氯化铵(nh4cl)、氯化钠(nacl)、三氯化铝(alcl3)以及水玻璃等溶液。采用架间喷洒阻化挤和采空区注凝胶(是阻火剂的一种)的方式灭火。
