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第1篇 煤炭自燃火災分析及采取的安全措施
煤層自燃火災是指在有自燃傾向的煤層內(nèi)，在適宜的供氧儲熱條件下而氧化發(fā)熱、升溫，當溫度超過其著火點時而發(fā)生的燃燒現(xiàn)象。
煤自燃火災的形成必須具備三個基本條件：具有自燃傾向的煤呈破裂狀態(tài)堆積存在;透空氣供氧維持煤的氧化過程不間斷地發(fā)展;在氧化過程中生成的氧化熱量大量蓄積，難以及時放散。
1.決定煤自燃傾向性的因素
(1)煤的炭化變質(zhì)程度。煤的炭化程序越高，其自燃傾向性越小;褐煤礦井自燃發(fā)火次數(shù)低于煙煤礦井;煙煤礦井中長焰煤和氣煤自燃危險性大，而貧煤則較小。
(2)煤中水分。一定含量的水分有利于煤的自燃(小于4%)，而濕度過大(小于4%)，則會抑制煤的自燃。
(3)煤巖成分。煤巖成分中，含絲煤越多，自燃傾向越大，因為具有纖維構(gòu)造而表面吸附能力又高的絲煤在常溫下吸氧能力特別強。
(4)煤中含硫量。在同牌號煤中，含硫化物越多，越易自燃。因為煤中所含黃鐵礦在低溫氧化時生成硫酸鐵和硫酸亞鐵，使煤體膨脹而變松軟，增大了氧化表面積;黃鐵礦氧化熱也促進煤的自燃。
(5)煤的粒度、孔隙度、瓦斯含量及導熱能力也是影響自燃傾向的因素。
2.影響煤自燃的地質(zhì)、采礦因素
(1)煤層厚度。據(jù)統(tǒng)計，80%的自燃火災是發(fā)生在原煤層開采中。厚煤層容易發(fā)火的原因，一是難于全部采出，遺留大量浮煤和殘柱;二是采區(qū)回采時間過長，大大超過煤層的自燃發(fā)火期。
(2)煤層傾角。煤層傾斜越大，自燃危險性越大，急傾斜煤層發(fā)火次數(shù)多。
(3)地質(zhì)構(gòu)造。在斷層、褶曲、破碎帶、巖漿入侵地區(qū)，其自燃火災頻繁。這是因為煤體碎裂吸氧條件好，氧化性能高所致。
(4)開拓采煤條件。用石門、巖石大巷開拓，切割煤層較少，煤柱也留得少.自燃發(fā)火的危險性小;使用回收率高的采煤方法，采空區(qū)殘煤少，也不易發(fā)火。
回采速度慢，拖的時間長，地壓增大、氧化面積大，時間長于自燃發(fā)火期，很容易產(chǎn)生自燃火災。
(5)通風條件。漏風大不僅有效風量低，而且向采空區(qū)、煤柱區(qū)滲漏供氧，促進了煤的自燃發(fā)火。
3.煤層自燃發(fā)火期
它是自燃危險程度在時間上長短的量度，自燃發(fā)火期越短的煤層，自燃發(fā)火危險程度越大。煤層自燃發(fā)火期是指開采過程中暴露的煤炭，從接觸空氣到發(fā)生自燃的一段時間，一般以月為單位，也有以天為單位。
4.煤自燃的征兆
(1)煤炭自熱的初期階段的征兆有：煤溫有所升高，但在臨界溫度60～80℃以下;出現(xiàn)c02、co氣體;空氣中氧濃度降低;相對濕度增大。
(2)煤炭自熱的后期階段的征兆有：火源點附近的空氣濕度增大，出現(xiàn)霧氣，煤壁掛水珠，類似“出汗”現(xiàn)象。
出現(xiàn)煤炭氧化和干餾的產(chǎn)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。
煤溫、水溫、氣溫都有所升高。流出的水酸性增大。
芳香族的碳氫化合物氣味(煤油味)是井下自燃最可靠的征兆。
(3)測定空氣成分、氣溫、巖溫用以預報自燃。煤自熱到自燃的激烈氧化過程中，火區(qū)附近的空氣成分會發(fā)生變化：氧的濃度降低，二氧化碳含量增加，并先后出現(xiàn)一氧化碳及碳氫化合物。
圍巖溫度的變化要在一定深度的鉆孔中測定;空氣溫度可用普通溫度計測定你，空氣濕度用干濕球溫度計求算。
5.防自燃的開采技術(shù)措施
(1)選擇合理的開拓方式和采煤方法
優(yōu)先采用石門、巖石大巷的開拓方式，以減少礦層或煤層的切割量，便于少留礦柱(煤柱)，易于及時封閉和隔離采空區(qū)。
還宜采用巖石上山，區(qū)段巷道重疊布置，區(qū)段巷道分采分掘布置的開拓方式。
(2)堅持先上層后下層，自上而下的開采順序和由井田邊界向中央后退式回采方式。
選用回采率高、回采速度快、不留煤柱、采空區(qū)容易封閉的采煤方法。
(3)合理布置采區(qū)?？筛鶕?jù)煤的自燃發(fā)火期的長短和回采速度來決定采區(qū)尺寸。必須保證在煤體自燃發(fā)火期到來之前回采完畢并及時封閉采區(qū)。
(4)提高回收率，降低煤炭損失，減少采區(qū)殘礦殘煤，提高回采程度，清掃工作面浮煤，及時充填采空區(qū)。
6.通風防火措施。有自燃危險的礦井，以風控火，應采取如下措施：
(1)實行機械通風，建立穩(wěn)定可靠的通風系統(tǒng)，加強通風管理。
(2)采用分區(qū)通風，避免串聯(lián)，及時調(diào)節(jié)風流，控制和隔絕火區(qū)，縮小火區(qū)范圍。
(3)最大限度地降低風壓、減少漏風，及時安設(shè)調(diào)節(jié)風門、風窗、密閉墻等通風構(gòu)筑物，并正確選擇安設(shè)地點，保證施工質(zhì)量。
(4)加強通風系統(tǒng)的測定和管理，特別注意有自燃危險區(qū)域的風量、風壓、風向、漏風狀況、空氣中瓦斯?jié)舛?、一氧化碳含量的測定。
(5)均壓通風。調(diào)節(jié)風門均壓，減少并聯(lián)網(wǎng)路漏風，即在工作面回風巷道里安裝調(diào)節(jié)風門，降低工作面壓差，減少風量。
改變工作面通風系統(tǒng)進行均壓，即由上、下巷道進風，中間回風道回風的“w”形通風，這樣由于工作面壓差減少。采空區(qū)內(nèi)自燃帶范圍壓縮，窒息帶隨工作面的推進而前移，控制了浮煤的自燃。
對有可能發(fā)生煤自燃而已封閉的區(qū)域，使用封閉區(qū)均壓措施，可防止火災的發(fā)生和復燃。具體方法是并聯(lián)支路與調(diào)節(jié)風門均壓;局扇與調(diào)節(jié)風門均壓;主扇與調(diào)節(jié)風門均壓，連通管均壓以及改造通風系統(tǒng)均壓等。
7.預防性灌漿
(1)采前預灌
對特厚煤層或因老空區(qū)過多而極易自燃的煤田最好采用采前預先灌漿。
(2)隨采隨灌
隨著工作面的推進，可同時向采空區(qū)灌漿，以防止遺煤自燃和膠結(jié)冒落的矸石，形成再生頂板，為下分層開采創(chuàng)造安全防火條件。
隨采隨灌可用埋管灌漿、插管灌漿、灑漿等方法。
(3)采后灌漿
開采自燃不十分嚴重的厚煤層時，可在上分層工作面采完后，封閉停采線的上下出口，然后在上出口的密閉內(nèi)插管大量灌漿，以充填易自燃的空區(qū)。
8.阻火劑防火
阻火劑可采用無機鹽化合物如氯化鈣(cacl2)、氯化鎂(mgcl2)、氯化銨(nh4cl)、氯化鈉(nacl)、三氯化鋁(alcl3)以及水玻璃等溶液。采用架間噴灑阻化擠和采空區(qū)注凝膠(是阻火劑的一種)的方式滅火。
第2篇 采空區(qū)防止煤炭自燃安全措施
目前礦井所開采的二1煤層,自燃發(fā)火傾向為ⅲ類,屬不易自燃煤層,煤塵無爆炸危險性。為了做到防患與未然。特制定本安全措施。
一、采煤工作面的基本情況
12070采煤工作面已經(jīng)結(jié)束。12110工作面已經(jīng)形成生產(chǎn)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,現(xiàn)12110工作面的通風路線是: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采區(qū)回風巷→總回風巷。
二、引起煤層自燃發(fā)火的主要因素
采空區(qū)自燃主要發(fā)生在回采工作面采空區(qū)及采空區(qū)上部的氧化帶。本礦井開采的煤層主要為中厚煤層,采空區(qū)自燃發(fā)火危險性大。
根據(jù)本礦實際,造成煤層自燃發(fā)火的主要因素有:
1、采空區(qū)浮煤多,氧化自燃。
2、由于12110采煤面回風經(jīng)過原12070下副巷和原12070采煤工作面,因此造成12110采煤工作面通風困難。
3、12110部分回風有可能經(jīng)過12070采空區(qū)。
三、 采空區(qū)防滅火措施
1、對原12070下副巷及12070采煤工作面有空幫的地方,采用黃土充填。用廢舊皮帶或風布進行封幫,減少向12070采空區(qū)的漏風通道。
2、在12110上副巷(原12070下副巷)和原12070采煤工作面巷道維修時,應充填閉實巷幫,并采用廢舊皮帶或風布對舍幫側(cè)進行封幫,減少向12070采空區(qū)漏風通道。
3、保證12110進回風巷暢通,有效斷面不得小于設(shè)計斷面90%(包括備用材料對方的截面積),降低通風阻力。
4、在采煤工作面正常通風能夠稀釋和排除瓦斯(瓦斯不超限)的情況下,不得增加12110采煤工作面的風量。
5、通風科每月對12070采空區(qū)的漏風進行測定一次,并及時向總工程師匯報。
6、在原12070采煤工作面上隅角,距切頂線0.3米—0.5米位置,安裝一臺一氧化碳傳感器(報警點為0.0024%)和一個溫度傳感器(報警點為30度)。
7、瓦斯檢查員和管理人員每班對12110回風巷(原12070上副巷)一氧化碳濃度和溫度進行觀測,如有變化要及時向調(diào)度室匯報,查明原因,及時處理。
8、通風科每周對12110回風巷(原12070上副巷)一氧化碳濃度取樣檢測,對檢測一氧化碳濃度和溫度進行登記對比,一氧化碳濃度和溫度數(shù)值有上升趨勢要及時向總工程師和礦長匯報。
9、如果一氧化碳濃度和溫度數(shù)值上升趨勢明顯,應立即撤出12110采煤工作面及回風流所有人員,減小向該采煤工作面的風量。
10、調(diào)度室安排施工單位,每月對12110上副巷上邦循環(huán)注水一次,使采空散煤濕潤沉積粘結(jié)。要求水量、水壓不宜過大,能夠濕潤煤體即可。
11、如果發(fā)現(xiàn)有自燃預兆,應立即撤出人員,停止向該工作面供風,通知救護隊對進入該采面的所有巷道進行封閉。
12、12110采煤工作面回采結(jié)束后,必須在45天內(nèi)進行永久性封閉。
四、井下火災匯報與處理原則
1、任何人發(fā)現(xiàn)井下自然發(fā)火或自燃預兆都必須立即向礦調(diào)度室進行匯報。礦調(diào)度室接到報告應立即通知通風科迅速查明火情,同時向礦值班領(lǐng)導、礦長、總工程師進行匯報。通風科應根據(jù)現(xiàn)場情況迅速采取控制措施,并報請礦長、總工程師批準。
2、任何人發(fā)現(xiàn)礦井火災應首先采取一切可能的措施直接滅火?，F(xiàn)場區(qū)(科)長、隊長、班長及其他管理人員應依照礦井災害預防與處理計劃的規(guī)定將所有受害地區(qū)和可能受害地區(qū)的人員撤離危險區(qū),并利用現(xiàn)場一切工具和滅火器材直接滅火。
3、調(diào)度室接到火警報告后,應立即按礦井災害預防和處理計劃的規(guī)定通知有關(guān)人員。值班礦長在礦長和總工程師未到之前,負責組織事故的處理工作。
4、 處理火災時,應遵守下列原則:
⑴ 非礦山救護隊員只能在co濃度不超過0.0024%,ch4濃度在1.5%以下、氣溫低于攝氏35度、且無爆炸危險地點工作。
⑵ 撲滅電器火災必須首先切斷電源,未切斷電源前禁止用水滅火。用水滅火時,應先滅火源外圍再滅火源中心,滅火水量要充足。
⑶ 油脂類火災只能用滅火器或砂子滅火。
⑷ 當井下火災直接撲滅或直接滅火措施無效時,必須采取封閉措施,采取封閉措施應注意以下幾點:
①確保安全、有效滅火的前提下,盡量縮小封閉范圍。
②一般應采取進回風側(cè)同時封閉方案,不具備同時封閉條件時,應采用先進風側(cè)后回風側(cè)的方案。
③封閉過程中,指定專人每10分鐘檢查一次進、回風流中的瓦斯、一氧化碳、二氧化碳和氧氣含量,以判斷有無爆炸危險性。人員只能在無爆炸危險的前提下進行施工。
④密閉墻上必須留有觀測孔和措施孔,觀察孔要用專用堵板進行封堵。
⑤事故處理完畢后,由通風科負責寫出火災事故報告,報送有關(guān)部門。
五、避災線路
1、火源上風側(cè)人員撤離路線:12110工作面→12110下副巷→12軌道下山(12皮帶下山)→-150軌道巷(-150皮帶巷)→副井底→地面
2、火源下風側(cè)人員撤離路線:應根據(jù)自己當前位置,取最短距離進入新鮮風流巷道中,沿以上避災路線撤離。收銀制度
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第3篇 煤炭自燃火災分析采取安全措施
煤層自燃火災是指在有自燃傾向的煤層內(nèi),在適宜的供氧儲熱條件下而氧化發(fā)熱、升溫,當溫度超過其著火點時而發(fā)生的燃燒現(xiàn)象。
煤自燃火災的形成必須具備三個基本條件:具有自燃傾向的煤呈破裂狀態(tài)堆積存在;透空氣供氧維持煤的氧化過程不間斷地發(fā)展;在氧化過程中生成的氧化熱量大量蓄積,難以及時放散。
1.決定煤自燃傾向性的因素
(1)煤的炭化變質(zhì)程度。煤的炭化程序越高,其自燃傾向性越小;褐煤礦井自燃發(fā)火次數(shù)低于煙煤礦井;煙煤礦井中長焰煤和氣煤自燃危險性大,而貧煤則較小。
(2)煤中水分。一定含量的水分有利于煤的自燃(小于4%),而濕度過大(小于4%),則會抑制煤的自燃。
(3)煤巖成分。煤巖成分中,含絲煤越多,自燃傾向越大,因為具有纖維構(gòu)造而表面吸附能力又高的絲煤在常溫下吸氧能力特別強。
(4)煤中含硫量。在同牌號煤中,含硫化物越多,越易自燃。因為煤中所含黃鐵礦在低溫氧化時生成硫酸鐵和硫酸亞鐵,使煤體膨脹而變松軟,增大了氧化表面積;黃鐵礦氧化熱也促進煤的自燃。
(5)煤的粒度、孔隙度、瓦斯含量及導熱能力也是影響自燃傾向的因素。
2.影響煤自燃的地質(zhì)、采礦因素
(1)煤層厚度。據(jù)統(tǒng)計,80%的自燃火災是發(fā)生在原煤層開采中。厚煤層容易發(fā)火的原因,一是難于全部采出,遺留大量浮煤和殘柱;二是采區(qū)回采時間過長,大大超過煤層的自燃發(fā)火期。
(2)煤層傾角。煤層傾斜越大,自燃危險性越大,急傾斜煤層發(fā)火次數(shù)多。
(3)地質(zhì)構(gòu)造。在斷層、褶曲、破碎帶、巖漿入侵地區(qū),其自燃火災頻繁。這是因為煤體碎裂吸氧條件好,氧化性能高所致。
(4)開拓采煤條件。用石門、巖石大巷開拓,切割煤層較少,煤柱也留得少.自燃發(fā)火的危險性小;使用回收率高的采煤方法,采空區(qū)殘煤少,也不易發(fā)火。
回采速度慢,拖的時間長,地壓增大、氧化面積大,時間長于自燃發(fā)火期,很容易產(chǎn)生自燃火災。
(5)通風條件。漏風大不僅有效風量低,而且向采空區(qū)、煤柱區(qū)滲漏供氧,促進了煤的自燃發(fā)火。
3.煤層自燃發(fā)火期
它是自燃危險程度在時間上長短的量度,自燃發(fā)火期越短的煤層,自燃發(fā)火危險程度越大。煤層自燃發(fā)火期是指開采過程中暴露的煤炭,從接觸空氣到發(fā)生自燃的一段時間,一般以月為單位,也有以天為單位。
4.煤自燃的征兆
(1)煤炭自熱的初期階段的征兆有:煤溫有所升高,但在臨界溫度60~80℃以下;出現(xiàn)c02、co氣體;空氣中氧濃度降低;相對濕度增大。
(2)煤炭自熱的后期階段的征兆有:火源點附近的空氣濕度增大,出現(xiàn)霧氣,煤壁掛水珠,類似“出汗”現(xiàn)象。
出現(xiàn)煤炭氧化和干餾的產(chǎn)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。
煤溫、水溫、氣溫都有所升高。流出的水酸性增大。
芳香族的碳氫化合物氣味(煤油味)是井下自燃最可靠的征兆。
(3)測定空氣成分、氣溫、巖溫用以預報自燃。煤自熱到自燃的激烈氧化過程中,火區(qū)附近的空氣成分會發(fā)生變化:氧的濃度降低,二氧化碳含量增加,并先后出現(xiàn)一氧化碳及碳氫化合物。
圍巖溫度的變化要在一定深度的鉆孔中測定;空氣溫度可用普通溫度計測定你,空氣濕度用干濕球溫度計求算。
5.防自燃的開采技術(shù)措施
(1)選擇合理的開拓方式和采煤方法
優(yōu)先采用石門、巖石大巷的開拓方式,以減少礦層或煤層的切割量,便于少留礦柱(煤柱),易于及時封閉和隔離采空區(qū)。
還宜采用巖石上山,區(qū)段巷道重疊布置,區(qū)段巷道分采分掘布置的開拓方式。
(2)堅持先上層后下層,自上而下的開采順序和由井田邊界向中央后退式回采方式。
選用回采率高、回采速度快、不留煤柱、采空區(qū)容易封閉的采煤方法。
(3)合理布置采區(qū)。可根據(jù)煤的自燃發(fā)火期的長短和回采速度來決定采區(qū)尺寸。必須保證在煤體自燃發(fā)火期到來之前回采完畢并及時封閉采區(qū)。
(4)提高回收率,降低煤炭損失,減少采區(qū)殘礦殘煤,提高回采程度,清掃工作面浮煤,及時充填采空區(qū)。
6.通風防火措施。有自燃危險的礦井,以風控火,應采取如下措施:
(1)實行機械通風,建立穩(wěn)定可靠的通風系統(tǒng),加強通風管理。
(2)采用分區(qū)通風,避免串聯(lián),及時調(diào)節(jié)風流,控制和隔絕火區(qū),縮小火區(qū)范圍。
(3)最大限度地降低風壓、減少漏風,及時安設(shè)調(diào)節(jié)風門、風窗、密閉墻等通風構(gòu)筑物,并正確選擇安設(shè)地點,保證施工質(zhì)量。
(4)加強通風系統(tǒng)的測定和管理,特別注意有自燃危險區(qū)域的風量、風壓、風向、漏風狀況、空氣中瓦斯?jié)舛?、一氧化碳含量的測定。
(5)均壓通風。調(diào)節(jié)風門均壓,減少并聯(lián)網(wǎng)路漏風,即在工作面回風巷道里安裝調(diào)節(jié)風門,降低工作面壓差,減少風量。
改變工作面通風系統(tǒng)進行均壓,即由上、下巷道進風,中間回風道回風的“w”形通風,這樣由于工作面壓差減少。采空區(qū)內(nèi)自燃帶范圍壓縮,窒息帶隨工作面的推進而前移,控制了浮煤的自燃。
對有可能發(fā)生煤自燃而已封閉的區(qū)域,使用封閉區(qū)均壓措施,可防止火災的發(fā)生和復燃。具體方法是并聯(lián)支路與調(diào)節(jié)風門均壓;局扇與調(diào)節(jié)風門均壓;主扇與調(diào)節(jié)風門均壓,連通管均壓以及改造通風系統(tǒng)均壓等。
7.預防性灌漿
(1)采前預灌
對特厚煤層或因老空區(qū)過多而極易自燃的煤田最好采用采前預先灌漿。
(2)隨采隨灌
隨著工作面的推進,可同時向采空區(qū)灌漿,以防止遺煤自燃和膠結(jié)冒落的矸石,形成再生頂板,為下分層開采創(chuàng)造安全防火條件。
隨采隨灌可用埋管灌漿、插管灌漿、灑漿等方法。
(3)采后灌漿
開采自燃不十分嚴重的厚煤層時,可在上分層工作面采完后,封閉停采線的上下出口,然后在上出口的密閉內(nèi)插管大量灌漿,以充填易自燃的空區(qū)。
8.阻火劑防火
阻火劑可采用無機鹽化合物如氯化鈣(cacl2)、氯化鎂(mgcl2)、氯化銨(nh4cl)、氯化鈉(nacl)、三氯化鋁(alcl3)以及水玻璃等溶液。采用架間噴灑阻化擠和采空區(qū)注凝膠(是阻火劑的一種)的方式滅火。
