矿井煤层自燃治理-吉安防灭火技术

我国是一个能源消耗大国，而在所消耗的能源中煤炭所占比例较大，所以保证矿井的安全生产对于我国的社会的稳定和经济的发展具有极其重要的意义。在煤矿开采过程中，自燃已成为煤矿生产过程中的重大自燃灾害，煤体自燃不仅导致煤炭资源严重浪费，而且还会对矿区的环境及安全带来较大的影响，所以做好矿井煤层自燃防灭火工作具有极其重要的意义。

一、煤的自燃因素分析 

引起煤自燃的因素较多，主要如下：  

（1）煤的炭化程度。煤层的自燃性一般随煤炭的变质程度的增高而降低，一般情况下挥发分含量在12％以下的烟煤难以自燃，但若有其它原因，也可能产生自燃。  

（2）煤岩组分：煤层中有集中的镜煤和亮煤，特别是含有丝煤时，煤的自燃倾向就大；而暗煤多的煤，一般不易自燃。  

（3）煤的含硫量：含硫分愈高，吸氧能力越大，越易自燃，含黄铁矿、黄铜矿结核较多，也具有自燃危险性。 

（4）煤的破碎程度：煤的破碎程度大，增加了煤的氧化表面积，使煤的氧化速度加快，容易自燃。脆性与风化率较大的煤易于自燃。  

（5）煤的水分：水分能加速煤的氧化过程，同时使煤体疏松、造成细微裂隙，加大吸氧能力，并降低着火温度，但过多水分则可抑制煤的氧化。  

（6）地质构造：地质构造复杂、围岩及煤层破碎带易引起煤层自燃。  

（7）开拓开采条件及通风方式：矿井开拓方式和开采方法与通风方式若选择不合理，往往造成丢煤多、煤柱破碎，漏风严重，给煤层自燃造成良好条件，增加自燃的可能性。

二、煤的自燃预测 

1、人的感官可以察觉的自燃征兆  

（1）巷道中出现雾汽或巷壁“挂汗”；  

（2）风流中出现火灾气味，如煤-油味、松香味、臭味等； 

（3）从煤炭自燃点流出的水和空气较正常的温度高； 

（4）当空气中有害气体浓度增加时，人们有不舒服的感觉，如头痛、头晕、精神疲乏等。 

2、仪表检测  

（1）有下列情况之一者，定为自燃发火  

(a)煤炭自燃出现明火、火灾烟雾、煤-油味等； 

(b)煤炭自燃使环境空气、煤层围岩及其它介质温度升高并超过70℃；  

(c)采空区或风流中出现一氧-化碳(CO)，其浓度已超过矿井实际统计的临界指标，并有上升趋势。  

（2）有下列情况之一者，定为自燃发火隐患  

(a)采空区或井巷风流中出现一氧-化碳，其发生量呈上升趋势但尚未达到矿井实际统计的临界指标；  

(b)风流中出现二氧-化碳(CO2)，其发生量呈上升趋势，但尚未达到矿井实际统计的临界指标； 

(c)煤炭、围岩及空气和水的温度升高，并超过正常温度，但尚未达到70℃，风流中氧(O2)浓度降低，其消耗量呈上升趋势。

三、防灭火措施

1、 灌浆防灭火。根据技术上可行、经济上节省的原则，建立矿井灌浆防灭火系统。当场地内黄土少，采用黄泥灌浆取土困难时，可采用注凝胶和粉煤灰的防灭火方法。凝胶是一种高分子化合物，粉煤灰可直接从邻近的火力发电厂取得，平时采取局部灌浆的方式，当采空区发火时，则采取满灌。 

2、阻化剂防灭火。可以采用机动性喷洒压注工艺系统，对采空区、煤层巷道冒落孔洞、开采线、终采线和煤柱裂隙喷洒、压注阻化剂，覆盖或包裹碎煤，封堵裂隙，阻止煤的氧化，起到防火作用。 

3、撒凝胶。对巷中的联络巷、断层带、工作面切眼、运输巷、回风巷等灌撒凝胶，阻止煤层与空气接触，防止煤层氧化自燃。另外，对发火严重的回采工作面，当工作面推进1 个月后，在整个工作面后方的采空区撒凝胶，形成凝胶隔绝带，对采空区起到封闭作用，可有效阻止采空区浮煤的自燃。 

4、惰性气体防灭火。对已经自然发火的回采工作面，采用注入惰性气体使其尽快熄灭。在封闭自燃的回采工作面之前，先注入惰性气体，冲淡采空区中的氧气，再利用快速封闭铁门进行密闭，达到灭火和防止瓦斯爆-炸的目的。

5、普瑞特防灭火新技术。为克服目前注浆、惰气、凝胶、阻化剂、三相泡沫等防灭火技术的不足，徐州吉安矿业科技有限公司联合中国矿业大学创新的提出了普瑞特防灭火新技术，并研制了普瑞特的装备与材料。普瑞特防灭火新技术很好的融合了黄泥灌浆、惰性气体、凝胶、阻化剂、三相泡沫等各项防灭火技术的优点，又避免了上述各项技术的多数缺点。

四、结语

矿井煤层自燃是煤矿五大灾害之一，对煤矿安全生产威胁极大。通过对矿井煤层自燃的原因分析，提出了在开采过程中需采取的安全措施。通过这些措施的实施,可有效防止矿井煤层自燃事故，从而更好的提高煤炭的质量，确保矿山生产的安全。