煤矿采空区煤体自燃原因分析

浅谈特厚煤层下分层工作面采空区遗煤自然发火的防治矿井火灾是煤矿生产主要灾害之一，井下火灾比地面火灾危害更大。

煤矿多数火灾是自燃火灾，尤其开采特厚煤层矿井时，采用分层开采综合机械化采煤方法，随着上下分层采后工作面的增多，下分层工作面采空区面积不断增大，遗煤自然发火的现象也不断发生，而且较其他矿井火灾有更大的隐蔽性、危害性，严重威胁着井下职工的生命安全以及矿井的安全生产。

因此，针对遗煤自然发火的原因，根据工作面实际情况采取行之有效的防治措施，是防治遗煤自然发火的关键。

１采空区遗煤自然发火的原因（１）煤炭的自燃性能是采空区遗煤自然发火的基本因素。

一是煤炭的自燃性能够发生化学变化而产生热量且不易散出，因而逐渐积聚形成高温；二是煤炭与氧气接触后，氧能使煤炭与之发生氧化作用产生热量，热量积聚时温度不断升高，逐渐促成煤炭自然发火；三是煤炭自燃后，氧再助燃，使火势继续扩大形成火灾。

（２）采空区内遗留的大量遗煤为自然发火奠定了良好的物质基础。

由于下分层工作面放顶煤回收率低、丢煤多，造成采空区内留有大量遗煤，而且煤体呈破碎状态，增大了与氧接触的面积，使遗煤更易氧化，加速了遗煤的氧化生热进程，从而增加了自然发火的可能性。

（３）漏风通道的存在为遗煤自然发火提供了良好的供氧条件。

分层开采不仅导致上下分层工作面之间存在漏风通道而直接漏风，而且相邻工作面之间的隔离煤柱由于集中压力大，其完整性遭到严重破坏，使煤柱压裂压碎，导致相邻工作面采空区之间相互连通，从而形成了良好的漏风裂隙，为采空区创造了良好的漏风通道，为遗煤自然发火提供了良好的连续充足供氧条件，进一步增大了遗煤自然发火的可能性。

（４）采空区漏风是遗煤自然发火的决定因素。

根据煤炭自然发火的规律性，采空区漏风量大小决定着遗煤自然发火低温氧化阶段和自热阶段，也就是说决定着引起发火的内热源温度能否达到自然发火界限。

如果漏风量太大遗煤氧化热量不易积聚，漏风量很小则氧化条件不良，这两种漏风情况均不易发生自然发火。

综采工作面停面期间防治瓦斯采空区自燃安全技术措施前言随着煤炭采掘技术的不断进步，煤矿井下工作面的采掘方式也得到了不断的改进。

综采工作面是当前在煤矿井下广泛使用的一种采掘方式，具有采高高、工作效率高等优点。

但是，综采工作面施工期间采空区域存在瓦斯自燃的风险，因此需要采取一系列的措施来保证煤炭生产的安全。

本文将探讨如何在综采工作面停面期间防治瓦斯采空区自燃，从防治原理、技术措施等方面进行分析和探讨。

瓦斯采空区自燃防治原理在综采工作面施工期间，由于采空区瓦斯的特殊性质，容易引起瓦斯自燃，从而威胁到矿工的生命安全以及煤炭生产的正常进行。

为了防治瓦斯采空区自燃，需要从以下方面进行防控：消除瓦斯自燃的条件瓦斯自燃需要具备氧气、瓦斯及可燃物这三个条件。

因此，防治瓦斯采空区自燃的方法应从这三个方面入手，分别从降低氧气浓度、削弱瓦斯浓度以及减少可燃物的存在三个方面进行防控。

控制采空区域的温度采空区域自然通风不畅，极易形成高温区，这样就会引起煤炭自燃。

因此，在综采工作面停面期间，应该采用冷却措施、补气降温等技术措施，降低采空区域的温度。

管理工作面的瓦斯浓度在综采工作面停面期间，应加强对采空区域和工作面瓦斯浓度的监测，及时调整通风量和风向，控制瓦斯浓度并保持瓦斯浓度的稳定。

瓦斯采空区自燃防治技术措施加强采空区域气体治理综采工作面停面期间，需要加强采空区域的气体治理，排放采空区域中的废气，包括瓦斯、氧气和其它的废气。

采用稳定的气体治理措施，将气体排放到地面或其他安全地方。

采用防爆型通风机对于综采工作面停面期间，需要采用防爆型通风机进行排放气体时，以保证运转过程中综采工作面及周围巷道的安全。

定期对采空区域进行检查定期对采空区域进行检查，及时掌握采空区域的安全状况，调整采空区域气体治理方案，采取相应的瓦斯封闭措施。

总结综采工作面停面期间是防治瓦斯采空区自燃的关键时期，需要严格执行安全操作规程和标准，加强对采空区域气体治理和通风设备维护，提高工作面停采期间的安全和治理水平，确保矿井生产的稳定和安全。

煤矿工人安全知识—矿井火灾发生原因、特点及危害第一节矿井火灾发生的原因及其分类凡发生在井下的火灾，以及发生在井四周但危害到井下安全的火灾，都叫做矿井火灾。

发生矿井火灾的原因有两种，一是外部火源引起的火灾，二是煤炭本身的物理化学性质的内在因素引起的火灾。

因此，矿井火灾分为两类：外因火灾和内因火灾。

1．外因火灾，又称外源火灾。

违章在井下吸烟，在井下拆卸矿灯、放明炮、电焊、气焊等，都可能引起井下火灾。

井下电气设备使用不当或修理不及时而短路所产生的电弧火花，可引起井下火灾。

矿井瓦斯、煤尘的燃烧或爆炸，可以引燃井下可燃物而形成矿井火灾。

还有违反操作规程和违章放炮，例如用明火或用动力线放炮、火药变质、放糊炮等等都可能引起井下火灾。

外因火灾一般发生在井四周、井下机电硐室、采掘工作面和有电缆的木支架巷道等处。

2．内因火灾，又称煤炭自燃。

有的煤炭由于自身的物理化学性质具有自燃性，与空气接触后能氧化生热，如果散热条件不好，就会自燃。

内因火灾主要发生在采空区、冒顶处和压酥的煤柱中。

采空区中，尤其采纳回采率低的采煤方法时，采空区中遗留的煤炭多，最容易引起煤的自燃。

采空区中的自然发火占全矿井自然火灾总数的80％左右，所以关于有自然发火危险的矿井，应及时封闭采空区，防止漏风，并采用黄泥灌浆或洒阻化剂等方法来防止采空区中煤的自燃。

第二节矿井火灾的特点矿井火灾与地面火灾不同，它有自己的特点：井下空间小，工作场所狭窄；电气设备多、坑木等易燃物多，煤本身就可以被引燃。

再加上防火设施不健全，灭火器材不齐全，井下又有新鲜风流，一旦发生火灾，不像地面火灾那样容易扑灭。

而且各种火灾(如电气失火、油料起火、瓦斯爆炸形成的火灾以及煤炭自燃等)都会发生，扑救方法也各不相同。

如果灭火不及时或处理不当，就会蔓延发展，往往酿成大火，这就使得灭火工作更加困难。

同时，井下工作人员集中，遇有火灾，不知道发生在何处，难于躲避和疏散，这都会加重火灾造成的损失。

沁裕煤矿综采工作面采空区煤自燃防治技术研究郭晓飞（山西兰花沁裕煤矿有限公司，山西晋城048212）摘要：沁裕煤矿综采工作面采空区存在着遗煤自燃的现象，本文采用理论分析、现场实测的方法对其发火原因进行了分析，并在此基础上提出了相应的煤自燃防治技术，同时对该防火效果进行了评估，得出在该防火技术的治理下采空区煤层自燃危险性已消除，达到了火灾防控的预期效果，满足矿井的正常安全生产。

关键词：遗煤自燃；理论分析；现场实测；煤自燃防治技术中图分类号:TD822文献标识码:A文章编号：1009-0797(2021)01-0078-03Study on prevention and control technology of coal spontaneous combustionin goaf of Qinyu coal mineGUO Xiaofei(Shanxi Orchid Qinyu Coal Mine Co.,LTD.,Jincheng048212,China)Abstract:There is a risk of coal spontaneous combustion in the goaf of Qinyu coal mine.In this paper,the causes of coal spontaneous com­bustion are analyzed by theoretical analysis and field measurement.On this basis,the corresponding prevention and control technology of coal spontaneous combustion is proposed,and the fire prevention effect is evaluated.It is concluded that the risk of coal spontaneous combustion has been eliminated,and the expected effect of fire prevention and control has been achieved The normal safety production of the mine is sufficient.Key words:Spontaneous combustion of residual coal;theoretical analysis;Field measurement;Prevention and control technology of coal spontaneous combustion0引言在回采技术不断进步的条件下，工作面的采高也随之不断增高、产量不断加大、日推进速度也在不断加快叫与此同时，采空区的遗煤量也在不断增加，漏风分布复杂、对周围煤岩的采动影响增强、煤岩体宏观裂隙更为发育、冒落空间大等问题也愈加严重，在这些因素的共同影响下,采空区内的遗煤自燃几率急剧增加,从而导致采空区内频繁发火円,若不对其进行及时有效的治理，势必会引起重大的煤矿安全生产事故的发生,造成难以挽回的财产损失札沁裕煤矿综采工作面埋深达到了570m,该综采工作面采高较高,采空区内遗煤量较多,存在着较高的发火几率，探究诱发该工作面采空区内的发火原因并针对性的提出治理措施已成为当前该矿急需解决的首要任务。

《大采高超长综采工作面采空区自然发火规律研究》篇一一、引言煤炭工业是我国能源生产的重要组成部分，采煤技术持续发展和更新对于提高煤矿开采效率和安全具有重要意义。

在大型煤炭矿井中，大采高超长综采工作面的运用已经成为主流。

然而，随着开采深度的增加和开采强度的加大，采空区自然发火问题逐渐凸显，成为影响煤矿安全生产的重要问题之一。

因此，研究大采高超长综采工作面采空区自然发火规律，对于预防和控制煤矿火灾，保障矿井安全具有极其重要的意义。

二、采空区自然发火原因及影响因素采空区自然发火主要是由于煤层中的残留煤炭在不良的通风条件下氧化、发热、自燃所致。

影响采空区自然发火的主要因素包括：煤炭性质、通风条件、采空区内的气体成分及含量、采煤方法等。

大采高超长综采工作面的特殊性，如工作面长、高差大等，都可能对采空区的自然发火产生影响。

三、大采高超长综采工作面采空区特点大采高超长综采工作面的采空区具有以下特点：一是空间大，煤炭储量大，可能存在的潜在火灾风险更大；二是高差大，导致通风困难，局部地区容易形成氧化反应的环境；三是工作环境复杂，存在多处盲区，难以及时发现火灾源。

这些特点使得大采高超长综采工作面的采空区自然发火规律具有独特性。

四、自然发火规律研究方法及成果针对大采高超长综采工作面采空区的自然发火规律研究，可以采用多种方法，如理论分析、实验研究、数值模拟、现场实测等。

这些方法的应用，可以深入探究采空区自然发火的机理、发生条件及影响因素。

经过多年的研究和实践，已经取得了一系列成果。

例如，通过对煤炭性质的研究，发现某些煤种具有较高的自燃倾向性；通过通风条件的研究，发现合理的通风策略可以有效降低采空区的温度和氧气含量，从而抑制煤炭的氧化反应；通过现场实测，发现了采空区自然发火的典型特征和规律等。

五、防控措施及建议基于对大采高超长综采工作面采空区自然发火规律的研究，可以采取以下防控措施：一是加强煤炭性质的研究，了解不同煤种的自燃倾向性，采取针对性的防火措施；二是优化通风系统，保证采空区的通风良好，降低温度和氧气含量；三是加强现场监测，及时发现和处理火灾隐患；四是制定完善的火灾应急预案，确保在火灾发生时能够及时、有效地进行处置。

煤矿采空区防灭火技术摘要：目前来看我国煤矿开采工作中采空区处理水平参差不齐，相当一部分企业在作业过程中存在采空区自燃风险大的问题。

本文针对一系列煤矿采空区防灭火技术进行了分析，希望本文所述内容能够进一步提升煤矿采空区防灭火技术应用情况。

关键词：煤矿采空区；防灭火技术；应用1采空区自燃机理采空区煤自燃也称矿井内因火灾，是指遗留在采空区内部的煤在未经点燃而自行燃烧的现象。

其机理目前普遍认为是煤氧复合作用，与空气接触原始煤体在蓄热条件良好的空间内被氧化，温度逐渐升高，直至发生煤自燃。

跟据目前研究成果可将煤自燃分为3个阶段：潜伏期、自热期、燃烧期。

潜伏期煤与氧气发生缓慢氧化，形成不稳定的氧化基，在自热期煤经过长时间的氧化，化学活性增强生成的不稳定的氧化物也开始逐渐分解，煤体温度升高至60～80℃，在温度升高到一定程度，煤开使发生干馏现象，生成碳氢化合物和CO等可燃气体，随着自热期的发展，氧化反应加速，煤温逐渐上升到自燃温度，进入燃烧期，此时，煤发生深度热分解反应，可以观察到明火、烟雾，燃烧过程释放出碳氧化合物和一些烃类气体。

2煤矿采空区防灭火技术2.1通风与监测通风系统以及环境检测系统是保障采空区环境安全以及明确具体数据参数的重要系统，通风系统需要满足整个矿井的整体通风需求，而且需要重点进行通风孔位置的布置，合理的通风孔位配合功率充足的风扇才能最大限度保障井下环境安全。

而通风系统还是均压防火的核心基础，利用通风系统来有效调节两端漏风的风压差，减少气流运动速度，在比较完善的均压防火系统之下两端风压差基本趋近于零，达成这样的目标能够在发生自燃后有效进行火势封闭，减少气流流动、抑制火势发展并增加扑救效率。

另外，在通风系统正常工作的基础上，做好相应的参数监测工作能够及时发现异常情况，及时进行处理则能够有效预防自燃的发生。

2.2预防性灌浆技术预防性灌浆技术就是将一定比例的水、黄土制成泥浆，然后利用泥浆泵将其灌注到采空区中以防止其发生自燃的一种技术。

防治采空区自燃发火的设计方案及措施
采空区自燃发火是指煤矿采掘过程中，残存的采空区发生火灾。

由于采空区内没有人员作业，也不可能进行安全透风，一旦发生火灾，很容易引起极大的破坏，甚至危及矿山整体的安全。

防止采空区自燃发火的设计方案和措施，可从以下几个方面入手。

1. 安全采煤技术
首先，采用安全的采煤技术非常重要。

煤矿应该制定强制性规定，采用安全可靠的采煤技术，严格按照国家标准和相关规定执行
矿山计划，合理布置开采工作面，避免煤的损失，减少采空区的空间，从而尽可能地避免采空区中煤的残存。

2. 采空区填充
其次，对于已经形成的采空区，应该采取合适的填充措施。

填
充材料应该符合国家标准，稳定性好，易于加固。

一般情况下，填
充材料可以选择钢渣、煤灰、煤渣、矿渣等，填充后应加强固化处理，形成稳定的填充层。

3. 空气流通
采空区的空气流通非常重要。

应该在采空区的上方设置相应的
透风缓冲层，使空气流通起来。

透风缓冲层的距离应该保持一定的
高度，在保证煤层和采空区安全的前提下，适当增加采空区的高度。

采空区下部的封闭也很关键，采用合适的方法，将采空区下部封闭，避免采空区底部积聚煤尘，形成易燃物质，引起自燃。

影响煤炭自燃的内因1.各种煤都有发生自燃的可能，在褐煤矿井，煤化程度低的一些煤层自燃发火次数要多一点。

烟煤矿井以开采煤化程度最低的长焰煤和气煤的自燃危险性较大，贫煤则较少。

在煤化程度较高的无烟煤矿井自燃发火较少见。

因此煤化程度较高的煤，自燃倾向性小。

2.煤中的水分是影响其氧化进程的重要因素，在煤的自热阶段，由于水分的生成与蒸发必然要消耗大量的热，因此水分大的煤炭难以自燃。

但是，煤中的水分又能充填于煤体微小的孔隙中，把氮气、二氧化碳、甲烷等气体排除，当干燥以后对煤的吸附起活化作用。

水分的催化作用随煤温的增高而增大，因此地面煤堆在雨雪之后容易发生自燃，井下灌浆灭火，疏干之后自燃现象更为严重。

3.煤的岩石化学成分有丝煤、暗煤、亮煤和镜煤。

它们有不同的氧化性，其中丝煤含量越多，自燃倾向性就越强;相反，暗煤含量越多，越不易自燃。

4.同牌号的煤中，含硫矿物越多，越易自燃。

5.煤炭孔隙率越大，越易自燃。

因为孔隙率越大，氧气越易渗入煤体内部。

变质程度相同的煤，脆性越大，越易自燃。

因为煤的脆性大小与该种煤炭是否易于破碎和形成煤粉有关。

完整的煤体一般不会发生自燃，一旦呈破碎状态则使煤的吸氧表面积增大，着火点明显降低，使其自燃性显著提高。

6.煤层瓦斯含量瓦斯通常是以游离状态和吸附状态存在于煤体中，处于原始状态的瓦斯或以压力状态存在的瓦斯对侵入煤体中的空气具有抑制作用，是防止煤自燃的有利因素。

影响煤炭自燃的外因煤炭自燃的外在条件决定于煤炭接触到的空气量和外界的热交换作用，这两个因素与煤层的埋藏条件和其开采方法有着错综复杂的联系，其中外在因素有：1、地质因素：①倾角。

煤层倾角越大，自燃危险性就越大。

因为开采急倾斜煤层时，煤炭回收率低、采区煤柱易被破坏、采空区不易封锁。

②煤层厚度。

煤是不良导体，煤层越厚，越易积聚热量，所以，厚煤层易发火。

③地质构造。

在有地质构造的地区，自燃危险性加剧。

地质构造复杂的地区，包括断层，褶皱发育地带，岩浆入侵地带，自燃发火频繁。