提高矿井开采煤层早期自然发火特征监测效率的途径
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煤层自燃发火预测预报及预防措施在煤矿生产中,煤层自燃是导致煤矿火灾的主要原因之一。
预测和预报煤层自燃的发生,采取相应的预防措施,对于保障煤矿生产安全具有重要意义。
本文将介绍煤层自燃的原因和途径、自燃发火的预测预报方法以及预防措施。
煤层自燃的原因和途径煤层自燃是指在煤矿采掘过程中,由于各种因素的影响,导致煤层内的发热物质自发氧化并生成大量热量,使煤层温度升高,进而引发火灾。
煤层自燃的原因有多种,主要包括以下因素:1.煤质因素:不同类型、不同质量的煤,其自燃性也不同。
其中在含硫量高、焦渣量、松散程度和露天氧化面积大的煤层中,自然裂隙多、通风条件差,容易自燃。
2.地质因素:含水炭层、潮湿炭层的自燃危险较小,而低透气性沉积物层与煤层接触的地层,容易吸附水分和吸氧条件差,自燃危险较大。
3.煤矿经营管理因素:采掘技术水平、通风与抽放系统、煤炭运输及存储方式等都会对煤层自燃产生影响。
自燃发火的预测预报方法对于煤层自燃的预测和预报,应结合采掘过程中各个环节的特点,不断收集有关数据,及时研究和判断,采取有效措施,预防和消除煤层自燃。
下面介绍常用的自燃发火预测预报方法:1.温差法:通过温度差别观察来进行预测。
利用感应电缆,探测传送到地面的煤层内部温度,与大气温度相比较,若温差在低于20℃以内,则预示煤层自燃的危险性较小;若温差在20℃-30℃之间,则预示煤层自燃的危险性较高;若温差超过30℃,则预示已开始发生自燃现象,须及时采取措施。
2.气体法:利用测点周围的瓦斯、氧气含量等指标,进行预测。
当瓦斯浓度超过0.5%时,将增大煤层自燃的危险程度;当氧气含量下降到16%时,也可能引发煤层自燃的爆发。
3.氧化性煤体含量法:通过测定煤体表面的可燃分含量、氧化性煤含量及煤体抗氧化指数等来进行预测。
4.煤层压力法:通过观测煤层压力变化、矸石压强、粉尘颗粒运动等指标来判断煤层的稳定性,并进行自燃预测。
5.煤质综合识别法:通过煤体成分分析、煤体物理力学参数测试等手段,综合判断煤层的自燃危险性。
防治煤层自然发火的监控措施和应急救援预案防治煤层自然发火的监控措施和应急救援预案矿井煤层具有自燃倾向性。
根据六枝工矿公司救护大队实验室2006年鉴定结果,矿井12、13煤组属于二类自燃,其余各组等级为三类不易自燃。
为了当井下发生自燃事故时,采取正确的预防和解决方法,控制事故扩大和恶化,减少事故造成的人身伤亡和损失,制订如下应急救援予案。
一、煤层自燃的检测、评估、监控措施1、采区设计连续开采的时间,应根据煤层最短发火期确定。
在采区设计中,必须明确选定自然发火观测站或观测点的位置。
确定煤层自然发火的标志气体。
2、采掘作业规程中必须有防止自然发火的安全措施,并严格组织实施。
3、回采工作面要坚持后退式开采、水平分层开采。
如选用前进式开采、隔层开采方法时,必须编制有效的防止煤层自然发火的措施,报矿总工程师批准。
4、在合理完善通风系统的前提下,要尽量少布置巷道,少切割煤体。
特厚缓倾斜煤层工作面分层要合理,不留余煤,不丢顶、底煤,工作面顶板要放齐放透,不跳间采煤。
工作面结束时,其进、回风要保留8—10m的密闭位置,并做到保持煤体或围岩完整,支架良好;其设置密闭处以内的设备、器材,必须在一周内撤离完毕。
5、工作面开采前,必须建立完善的防火注浆系统和消防系统(注浆、防尘洒水系统完善时,可不重设)。
6、加强采区进、回风巷道的维修,保持足够的通风断面,使进、回风巷两端的风压差不超过200pa。
如若超过,应采取降压措施。
7、防火检测由通风区负责,通风区设防火检测员,按规定定期对煤层自燃情况进行检测。
8、矿成立防突领导小组,对每月的煤层自燃进行分析、制订具体措施。
9、由瓦斯员、安检员负责开采自燃煤层的现场监控,发现有CO 气味、窑烟味等异常现象时,及时撤出人员。
10、矿上每月“逢四”组织安全大检查;每月“逢八”进行“一通三防”专项检查时,必须检查防火[换行]制度的落实情况,查处安全隐患。
二、应急救援处理预案1、任何人发现自然发火,首先应立即采取一切可能的方法直接灭火,并迅速报告矿调度室。
防治煤层自燃发火措施煤矿是一种常见的矿产资源,然而,由于煤的固有特性,使其具有易燃、易自燃的特点。
一旦煤层发生自燃,将很容易导致火灾事故的发生,严重威胁煤矿安全生产。
为了有效防治煤层自燃发火,需要采取一系列的措施。
首先,需要开展煤层自燃的监测和预警工作。
通过建立煤层自燃监测系统,对煤层进行实时监测,及时发现异常情况,并进行预警和预测。
常用的监测手段包括温度监测、氧气浓度监测、甲烷含量监测等。
通过分析监测数据,可以判断煤层自燃的危险性,及时采取措施进行干预。
其次,需要采取适当的通风措施。
通风是防止煤层自燃发火的关键措施之一、通过合理调整通风系统,保持合适的通风流量和风速,可以降低煤层的温度,减少氧气供应,从而有效防止煤层自燃的发生。
此外,还可以采用冷风吹灭、封闭风脉等措施,消除煤层的自燃点火源。
此外,需要加强煤层润湿措施。
湿法治理可以有效地降低煤层的温度和氧气浓度,阻止自燃的发生。
常用的润湿措施包括喷水、喷雾降温、喷水降尘等。
这些措施可以降低煤层的温度,减少氧气供应,从而有效地防止煤层自燃的发生。
另外,还需要加强粉尘治理和安全生产管理。
煤矿中存在大量的煤尘,煤尘是煤矿火灾的重要原因之一、因此,需要采取一系列的措施,包括湿法喷淋、覆盖、喷雾等,将煤尘控制在可接受的范围内。
同时,也需要加强安全生产管理,建立完善的安全责任制度,加强员工培训,提高安全意识,确保安全生产。
除了以上措施外,还可以采取其他的技术手段来防治煤层自燃发火。
例如,使用阻尼材料进行覆盖,减少煤层的氧气供应,阻止煤层自燃的发生。
另外,可以利用火险源自动报警系统,如红外线检测、气体检测等,及时发现自燃火险源。
综上所述,防治煤层自燃发火是煤矿安全生产的重要环节。
通过加强煤层自燃的监测和预警工作、合理调整通风系统、加强煤层润湿措施、加强粉尘治理和安全生产管理等一系列措施的采取,可以有效防止煤层自燃的发生,确保煤矿的安全生产。
煤层自然发火的特点及治理措施煤层自然发火是煤矿开采过程经常遇到的一种灾害,全国大多数矿井的煤层都发生过煤层自然发火。
煤层自然发火不仅与煤层本身的自然倾向性有关,更与开采深度、开采方式、埋藏条件等因素息息相关。
矿井火灾是煤矿安全生产中主要的自然灾害之一。
矿井火灾一般是指发生在矿井巷道内、硐室内和采区内,也包括发生在地面井口附近,火焰和烟气能随着风流蔓延到矿井中,威胁着煤矿生产及人身安全,一旦发生火灾,将会给煤矿带来重大的损失,因此要研究煤炭自燃的规律,合理地采取相应的措施预防火灾的发生,从而促进矿井的和谐、安全、健康发展。
煤层火灾不同于其他类型的火灾,有其自身固有的特点。
由于煤层物理、化学性质和地质特构造的独特性,煤层自燃具有以下特性:(1)煤层容易自燃由丁工作面采空区、巷道破碎带等聚集着大量松散煤体,开采期间与氧接触后很快发生氧化,放出大量热,松散煤体蓄热性好,热量不易散失,因此很容易引起煤湿自然升高而发生自燃。
(2)煤层自燃比较复杂由于矿井地质条件复杂,许多情况还不明确,矿井生产系统复杂,因此煤层自燃十分复杂,(3)煤层能低温贫氧氧化,煤层自燃聚集了大量热能,治理困难根据煤氧复合理论,煤与氧作用放出热量引起煤温升高,煤温升高则煤的氧化活性增强,煤氧化反应速度加快,放热强度增大。
煤氧复合作用只要有氧存在就能进行,煤氧复合就会放出热量,氧浓度大小只影响煤氧复合速率的大小。
(4)自燃火源点隐蔽,通常相对位置较高,呈立体分布由于煤层表面散热比较强,低温下煤氧复合产生的热量不能聚集。
温度难以升高,在煤层深部,氧浓度很低,煤氧复合速率较小,放热量很少,因此温度也不能升高,因此自燃火灾一般发生在距煤体暴露面一定距离的深部,往往只见自燃征兆,冒烟而不见明火。
由于火风压的作用,较高部位的煤体容易被加热,温度容易升高,因此煤层自燃高温点通常比较高,采用注浆等防灭火措施难以处理。
(5)容易复燃经过高温以后,煤的化学结构发生改变,因此更容易氧化,因此煤层火灾复燃很快。
煤矿井下煤自燃监测措施方法煤自燃通常理解是指煤体与空气中的氧气发生化学反应,放出热量,热量积聚到一定程度发生煤体自燃的现象。
在煤矿开采的过程中,靠近漏风边界的地方,由于煤体容易散热,不易造成热量积聚;远离漏风边界的地方,由于煤体不断地消耗氧气,造成气流里的氧气浓度降低,导致煤氧复合放热强度小,也不易产生热量积聚;在距离漏风边界一定范围内的地方,氧气充足,散热条件差,热量易于积聚,造成煤体自热升温,该区域煤体的升温速度最快。
煤体氧化升温初始阶段较为缓慢,随着煤体温度的逐渐升高,化学反应不断加剧,产生的热量增多,升温过程也加快。
煤自燃是一种复杂的物理化学过程,随着煤体氧化升温会释放出相应的指标气体,如CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H2、N2等气体。
因此煤自燃程度与气体产物之间存在非常复杂的非线性关系,可以通过监测指标气体,来判定煤自燃的状态。
由于煤体导热性差,当暴露在外面的煤体发生温度异常时,火势往往已在内部形成,直接测定温度在一定程度上影响了对自燃状态的判断。
而气体很容易透过煤体空隙,通过对气体的分析能对煤体内部温度进行判断。
徐州吉安矿业科技自主研制了ZQC3/6井下束管气体采样装置及监测系统。
主要由井下气体采样装置、数据传输系统和数据处理显示系统三部分组成。
该产品实现了在井下近距离采样、即时显著特点分析、实时监测、准确预警的功能,为煤自燃的早期预测预报和防治工作提供科学的依据。
束管监测系统特点1)体积小、安装方便。
2)使用、维护简单。
采样装置把系统控制、气体采样、检测集成在一起,便于维护。
整个系统可以在就地和远程两种控制模式下运行,显示器能动态的反映出当前系统的工作状态,通讯状态,采样值和采样时间,休眠时间。
3)运行稳定,可靠性高。
系统通过外置滤尘装置和空气过滤器对气样进行过滤,适应井下多尘、潮湿的环境,结构简单,不易发生故障。
4)自动化程度高,操作方便。
远程自动模式按设定时间自动循回进行采样、检测、输出结果,直到设定的时间停止;远程手动模式可以根据实际需要选定其中某一地点进行采样。
井下自然发火预测预报管理办法范文一、概述井下自然发火是煤矿井下重大安全隐患之一,为了保障矿工安全,减少矿井自然发火事故的发生,制定井下自然发火预测预报管理办法至关重要。
本文旨在提出一套完善的管理办法,以科学预测和有效预报井下自然发火事件,保障矿工安全。
二、井下自然发火预测预报的重要性井下自然发火是矿山井下常见的安全事故,一旦发生,往往造成重大人员伤亡和财产损失。
因此,井下自然发火预测预报工作的重要性不言而喻。
通过预测和预报,可以提前采取相应的防范措施,降低矿井自然发火事故的发生概率,保障矿工的安全。
三、井下自然发火预测预报的方法为了科学准确地进行井下自然发火的预测预报,应采取以下方法:1. 采集井下数据:通过安装传感器和监测设备,采集井下的温度、氧浓度、甲烷浓度等相关数据,并建立监测系统,实时监测井下情况。
2. 分析数据:将采集到的数据进行统计分析,对各项指标进行评估和比对,发现异常情况。
3. 建立预测模型:根据历史数据和分析结果,建立井下自然发火的预测模型,通过数据模拟和统计推断,预测可能发生自然发火的矿井区域。
4. 制定预警标准:根据预测模型和历史数据,制定预警标准,确定触发预警的条件和指标。
5. 发布预警通知:一旦达到预警条件,及时发布预警通知,提醒相关人员采取相应的应急措施,确保人员安全撤离和防火措施的实施。
6. 监控和评估:对预警措施进行监控和评估,及时调整和改进管理办法,提高预测预报的准确性和及时性。
四、井下自然发火预测预报管理办法的要点为了确保井下自然发火预测预报工作的有效性和可操作性,应注意以下要点:1. 建立健全的保障体系:组织专业团队,负责井下自然发火的预测和预报工作;建立和健全管理制度和工作流程,明确责任和权利。
2. 加强技术支持:借助现代技术手段,提高数据采集和分析能力,优化预测模型和预警系统,确保预测预报的准确性和及时性。
3. 提高人员培训和意识:加强矿工的安全培训,提高其自我防范和应急能力;加强安全宣传,增强矿工对自然发火事故的认识和风险意识。
井下自然发火推测预报管理方法一、前言井下自然发火是煤矿生产中的一种重点安全隐患,如能适时推测预报,并实行有效的防备措施,可以有效地削减煤矿发生火灾事故的概率,维护生产安全。
本文将重点介绍一下井下自然发火推测及预报的管理方法。
二、推测及预报方法1、分析煤层气气体组分及含量:通过在各采掘区域设置气体监测站,每天进行气体浓度测试。
若监测数据显现异常,则可能显现自然发火的风险。
通过分析监测站数据,可以有效推测哪些采掘区域可能显现自然发火,从而实行预警措施。
2、分析煤层渗透系数:煤层渗透系数是影响自然发火的紧要因素之一、对于一些渗透系数高的煤矿,需要更加严格的管理措施,以避开自然发火的发生。
3、采纳循环通风方式:循环通风可保障矿井空气的流通,使矿井内空气流通,并降低煤尘浓度,削减可能导致自然发火的因素。
4、监测地应力变化:假如井下地应力发生变化,那么说明煤层有发生自然发火的风险。
因此,地应力的变化可以预警自然发火的风险。
三、预报的管理方法1、在矿井内设置自然发火预报管理部门,在该部门下设立自然发火预报表,并有专人负责运营这张表格。
2、通过分析监测站数据及煤层情况,在预报表中记录可能显现自然发火的采掘区域及风险级别,并适时汇报给企业领导层。
3、一旦确认自然发火可能发生,要适时实行救援措施,以最快速度掌控自然发火风险。
4、对于自然发火风险较大的矿井,可以采纳瓦斯抽采技术,以削减自然发火风险。
5、订立日常化消防预案。
碰到自然发火事故时,能够充分利用现有物质和条件进行自救和互救。
四、总结井下自然发火是煤矿安全重点关注的问题。
通过科学合理的推测及预报方法,可以有效防备自然发火事故的发生。
在实践中,应渐渐订立科学、规范化的防备方案,将推测与管理相结合,充分利用现有的技术手段,保障生产安全,并保证企业的长期进展。
井下自然发火预测预报管理办法范文井下自然发火是矿井安全生产中的重大隐患之一,严重威胁着矿工的生命安全和矿井的正常运行。
为了有效地预测和预报井下自然发火,采取相应的措施进行管理是非常必要的。
本文将从井下自然发火的原因、预测预报的方法、管理要点等方面,进行详细的介绍和总结。
一、井下自然发火的原因井下自然发火是由于煤、石灰岩等矿物质中的可燃气体与氧气混合,达到可燃性范围内,受到外界的火源、静电等因素的刺激引发的。
常见的自然发火原因主要有以下几个方面:1. 矿层中可燃气体含量高,氧气含量充足。
2. 井下氧气含量变化大,容易引起可燃气体燃烧。
3. 井下火源较多,如电气设备、小火等。
4. 井下矿井风量不稳定,易造成气体积聚。
5. 井下未及时检修、维护设备,导致设备自燃。
6. 井下自然现象引发火灾,如地质活动、火山等。
以上是井下自然发火的一些常见原因,而不同类型的矿井、煤种等因素也会对自然发火产生影响,因此在预测和预报管理中需进行详细的分析和研究。
二、井下自然发火的预测预报方法为了及时有效地预测和预报井下自然发火,保证矿工和矿井安全,必须进行科学的方法和手段。
1. 矿井检测和监测通过设置传感器、监测设备等,对井下的气体浓度、温湿度、风速等进行实时监测和检测,及时发现异常情况,并进行相应的处理和预警。
2. 气体漂移到回采区域预警法通过监测井下气体的浓度和风速等参数,结合矿井回采动态和气体扩散特性,预测气体的扩散范围和时间,提前采取措施避免自然发火的发生。
3. 孔隙压力识别法通过监测井下孔隙的压力变化,判断煤体自燃的可能性。
当孔隙的压力明显增高时,可能是由于煤体自燃产生的热胀冷缩效应,可作为自然发火的预警信号。
4. 声波检测法利用井下的传感器和声学技术,对井下的声音信号进行监测和分析,判断是否存在燃烧声、瓦斯喷射声等异常声音,以预测和预报自然发火的发生。
5. 综合分析法通过对井下气体浓度、温湿度、风速等参数进行综合分析,并结合地质、矿井结构等因素,进行综合评估和判断,以预测和预报自然发火的风险和可能性。
煤矿井下煤炭自燃监测方法井下煤炭自燃发火是煤矿生产的主要灾害之一,轻者烧毁煤炭资源、重者造成人员伤亡。
多年来,由于井下特殊的开采环境,使得人们难以预知井下煤炭什么时间可能自燃发火,难以实行有效的预防和控制火灾的措施,致使火灾事故屡见不鲜,给煤矿的安全生产造成了巨大损失。
气体分析法是预测自然发火的最常用手段,检测煤矿井下煤自燃标志性气体,发现有自然发火指标超过或达到临界值及时采取措施进行处理。
其中,标志气体是指由于自然发火而产生或因自然发火而变化的,能够在一定程度上表征自然发火状态和发展趋势的火灾气体,主要包括CO、烷烃气体、烯烃气体和炔烃气体等。
自然发火监测工作,是指以连续自动或人工采样方式监测取自采空区、密闭区、巷道高冒区等危险区域内的气体浓度或温度,定期为矿井提供相关地点自然发火过程的动态信息。
常见的检测标志气体的方法有矿井自燃火灾束管监测系统、煤矿安全监测监控系统和人工检测等方法。
目前煤矿井下煤自燃标志性气体检测手段存在很多缺点,例如,地面束管系统抽气管路长,气样纯度无法保证,束管采样点与人工采样点无法准确对应,人工取样检测又无法实时监控。
针对上述缺点,徐州吉安矿业科技自主研制了ZQC3/6井下束管气体采样装置及监测系统。
主要由井下气体采样装置、数据传输系统和数据处理显示系统三部分组成。
该产品实现了在井下近距离采样、即时显著特点分析、实时监测、准确预警的功能,为煤自燃的早期预测预报和防治工作提供科学的依据。
具有如下特点:(1)更快开机三分钟出结果,便于决策部门及时掌握监控区域气体实况,想要就要,拒绝数据延误;(2)更准近距离采集,智能采样,现场分析,拒绝干扰。
避免气体长距离输送带来的不确定性,可以多种分析结果相互验证;(3)更省一台设备代替一个系统,既节省了硬件采购成本,又避免了布置长距离管路的烦恼,既降低了使用成本,又降低了管理维护成本;(4)更稳全系统结构紧凑,维护简单,运行更加平稳;(5)让决策更科学近距离实时监测,数据及时存储,可以方便准确获取目标区域气体变化的详情,让气体变化趋势尽收眼底,为决策提供更接近事实的数据,让决策更科学。
防治煤层自然发火管理办法防治煤层自然发火是煤矿安全生产十分重要的一环,因为煤层自然发火不仅会造成人员伤亡和财产损失,还会危及矿井运营的持续性和稳定性。
因此,针对煤层自然发火,矿井企业必须制定和执行科学的防治煤层自然发火管理办法。
一、敏锐监测煤层自然发火敏锐监测煤层自然发火是防治煤层自然发火的前提,只有在发现煤层自然发火的问题时,才能及早采取有效的措施。
因此,矿井企业必须建立健全的煤层自然发火监测系统,及时掌握煤层的温度、氧气、甲烷等指标的变化情况。
同时,非常重要的是定期对监测设备进行维修和更换,确保监测数据的准确性和实时性。
二、采取防治措施当发现煤层自然发火的问题时,矿井企业必须采取相应的防治措施。
通常的做法是通过通风降温的方式迅速降低煤层温度,以减缓或制止煤层自然发火的发展。
此外,也可以采用水封的方式来消除煤层自然发火。
三、制定应急预案为了应对煤层自然发火可能带来的风险,矿井企业必须制定完善的应急预案。
该预案应该包括煤层自然发火状况的评估和判断标准、应急救援流程、人员撤离方案、消防设备配置等。
同时,该预案还应该定期演练和修改,以保持其实效性。
四、加强煤层自然发火的研究煤层自然发火的原因及危害程度各有所不同,因此矿井企业必须进一步加强煤层自然发火的研究。
通过对煤层自然发火的原因、时机、症状、等因素进行深入分析,建立煤层自然发火预测模型,从而进一步提高防治自然发火的能力。
五、加强管理防治煤层自然发火的管理中,矿井企业的角色非常重要。
为了确保防治措施的有效执行,矿井企业必须定期进行员工培训,促进培养员工的科学素质。
同时,还要加强现场管理,确保设备运行稳定,工作环境安全。
总的来说,防治煤层自然发火是一个复杂而长期的过程,需要矿井企业进行持续的关注和改进。
通过加强煤层自然发火的研究、制定应急预案、敏锐监测煤层自然发火、采取防治措施、加强管理等措施,不仅可以有效预防煤层自然发火的发生,也能有效降低煤矿事故的风险,提高煤矿生产安全水平。