1、煤礦采空區自燃發火原因分析及防治方法實踐鄭煤集團米村煤礦路瑞恒王占錢景奇河南新密市 452394【摘要】煤礦作為我國工業生產的主要能源,有著其他能源無法比擬的地位。因此在煤礦的生產中也要格外注意,采取各種安全措施來保障生產。而且對于礦區的采空區,也要重點防護,防止自然火災的發生。本文中,筆者將分析造成采空區自燃發火的各種因素,并提出一些方法來控制采空區在生產過程的自燃發火的現象。【關鍵詞】自燃發火分析防治方法煤炭是我國重要的能源之一。隨著煤炭資源的整合與開發,國有大型礦井兼并小型私有礦井,整合的過程中,煤礦企業的生產規模也在逐漸擴大,隨之開采的強度與深度在增加,開采的范圍也在擴張,這個時候采空

2、區的煤炭自燃現象就會增多,使得煤礦生產的安全性下降。所以為了確保生產安全,煤礦企業應當對采空區的煤礦自燃現象進行分析,找到自燃的原因,根據現實具體情況采取相應的防治辦法。一、采空區自燃發火原因分析采空區自燃發火的產生和發展是諸多因素共同影響、相互作用的結果,雖有內在的因素,也有外在的原因,而外在的原因起關鍵作用。對采空區出現低溫氧化及自燃現象進行分析,主要原因有:相關工作者對自燃發火原因及相關預防工作認識不到位,沒有足夠的重視,這樣就會疏忽管理,使得一些有害氣體肆意堆積。各個礦區專職通風的人員沒有統一培訓,相關專業素質不達標,同時管理者沒有一定的自燃發火管理的實踐經驗,而且并沒有投入資金引進專

3、業的儀器儀表,進而無法對一些自燃發火的事件做到第一時間預報與第一時間處理。綜采工作面在準備(全部沿煤巷掘進及回采時,由于受頂板及煤質的制約,不同程度的留有一定量的頂煤,頂板冒落破碎后造成采空區存在大量浮煤。有些部分煤田為淺部開采,受采動影響,地表有塌陷、裂隙,導致地面漏風。各礦在布置工作面時普遍留有輔助切巷,這樣就破壞了煤柱的完整性,盡管在回采過程中將聯絡巷密閉由于受采動及地質構造影響,煤柱壓跨或在密閉的周圍出現裂隙,使多個采空區相通,加之封閉質量不好、又不及時,導致采空區漏風。各礦對礦井采面通風系統優化工作沒有完全到位,系統風流不穩定,同時對主要通風設施管理不善,造成采空區漏風量加大。工作面

4、開采線、停采線冒落不實,導致漏風。井田范圍內有多個小煤窯,小煤窯越界開采漏風常常導致煤層自燃,采掘機械化的高強度、高效率的開采,煤層群集中開采,對礦井防火工作的安全可靠性要求越來越高。二、采空區自燃發火防治方法我們通過分析以往采空區自燃事件的因由,并結合自身的生產經驗,總結出煤炭在滿足下列幾點條件時,才會發生自燃事件:其一是一般要發生自燃的煤炭,通常會呈現出一種破碎的狀態,即塊煤與面煤之間的狀態,其夾雜的煤粉厚度一般大于20厘米,而且采空區內的浮煤厚度要大于40厘米。其二是有含氧量高的氣體從破碎煤炭表面流過,這樣會對其產生持續供氧,而且有關實驗表明,在氧氣含量大于15%的時候,煤炭氧化的速率也

5、會加快。其三是呈現破碎狀態的煤炭較之于其他形態,積聚熱量的能力更強。其四是上述三個條件共同作用于采空區中煤炭的時間超過煤炭自燃發火期,也就是一個時間積累的條件。而我們進行開采作業的時候,挖掘與通風等作業程序就會成為上述條件的起因,所以我們應當以預防為主,對采空區的煤炭進行監察,避免上述四個條件同時出現,進而杜絕煤炭自燃的事件。在實際工作中我們要采取以下防治辦法:1、在新建、改擴建礦井時,要嚴把設計關,礦井開拓、開采設計要滿足礦井防火的需要;簡化巷道布置系統:合理安排開采順序;規范巷道設計布置,盡量減少各類聯絡巷,使區段巷道進行一些簡單化的布置,開采順序要進行合理安排,對于一些新布置的煤區,工作

6、面靠大巷的一側應當留有60米或者以上的永久煤柱,而綜合工作面,一定要注意,避免形成多個采空區成片分布的現象,要在一定間隔上設置50米及以上的隔離煤柱。綜合面順槽一般是使用連續采煤機進行雙巷挖掘,這個時候要確保聯巷之間的間距,但是不可以盲目加大,大于55米左右即可,而且在挖掘過程中最大限度的減少頂煤的留有量,一般來說,在不將頂煤采全的前提下,留有厚度在40米之內,這樣可以確保巷道安全。2、系統風流穩定,風量滿足生產要求,是衡量通風系統是否合理的重要指標。造成風量不穩定的主要原因是風門頻繁開啟或風門漏風嚴重。各個礦井不可以進行串聯與角聯通風以及老塘通風,因為這些傳統的通風方式產生的風量不夠穩定。與

7、此同時,回風的巷道注意千萬不可以進行平面的交叉,而且要建立兩道及以上的風門,對風門的要求是行人風門保持5米左右的間距,而行車風門,就需要保持一列車的長度,切記絕對不可以使用單道風門或者擋風簾來作為調節風門,借此來確保工作面的風流能夠可靠并且穩定。3、井下密閉是防止采空區自燃或有害氣體向外擴散的通風設施,密閉漏風量主要受到兩個因素的影響,其一是密閉兩端固有的漏風壓差,其二是漏風途經密閉空間所產生的風阻,這些因素會使密閉漏風量產生變化。所以進行礦井的設計工作時,一定要根據礦區的實際情況進行合理設計,對密閉材料的種類,安放位置與墻體的厚度與層數進行慎重設計。同時對雙巷挖掘所產生的聯絡巷與采空區以及聯

8、通外界的巷道及時進行密閉處理,如果發現一些密閉與煤柱存在漏風現象,要及時進行處理,防止危險發生。這樣使采空區的漏風量大大減小,可以很好的防止該區域的煤礦發生自燃。4、采煤期間的防火管理,加快回采工作面的推進速度,特別是放頂煤工作面,一次性丟煤較多,回采率相對較低,頂板冒實周期長,必須加快工作面推進度,使采空區較集中的溢煤在發火期內,迅速由漏風供氧進入缺氧窒息帶,抑制自燃的發生,嚴格按設計和工藝要求采煤,提高回采率,減少人為丟煤量。回采工作面結束后,要加快回撤速度,最大限度地縮小采空區供氧時間;工作面上下出口、兩巷超前段要加強管理,要保證有使風流通暢的足夠通風斷面,尤其是工作面進風側,通風斷面過

9、小會直接進入采空區,對采空區域堵漏管理極為不利;無論生產接替多么緊張,都要盡量避免前采后掘和采后即掘;在開采過程中,要及時清理回收采煤工作面及兩巷的雜物、老料和浮煤,特別是炮采工作面,放炮要掛擋煤簾并每班清理老巷內的遺溢煤。為加快封閉速度,明確規定了工作面的拆除期限,。這樣就能防止采空區煤炭自燃現象事故的發生。三、結論防治采空區自燃發火要自上而下,從領導干部到基層廣大職工,使每一個人都能夠認識到采空區自燃發火的嚴重性。加強通風管理隊伍的管理,提高他們的整體素質業務水平,使他們的業務技術知識不斷更新,能夠熟練的解決因地質或通風條件的變化而出現的各類事件。針對具體問題,采取相應的、有效的措施,才能從根本上杜絕這類事故的發生。參考文獻1郭紹坤,龔邦軍.預防綜放工作面采空區自燃發火的新方法J.煤炭技術,2008,(032褚廷湘,楊勝強,于寶海,劉富軍