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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、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)地質構造。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，及時安設調節(jié)風門、風窗、密閉墻等通風構筑物，并正確選擇安設地點，保證施工質量。
(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)支路與調節(jié)風門均壓;局扇與調節(jié)風門均壓;主扇與調節(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。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度室進行匯報。礦調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。現(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同時封閉方案,不具備同時封閉條件時,應采用先進風側后回風側的方案。
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,報送有關部門。
五、避災線路
1、火源上風側人員撤離路線: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、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)地質構造。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,及時安設調節(jié)風門、風窗、密閉墻等通風構筑物,并正確選擇安設地點,保證施工質量。
(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)支路與調節(jié)風門均壓;局扇與調節(jié)風門均壓;主扇與調節(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。
