下载文档原格式
容易自燃煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术概述煤炭是一种具有极高自燃性的燃料，其自燃不仅会引发煤层火灾，还会威胁矿工的生命安全。
为减少煤层火灾事故的发生，煤矿企业采用了多种综合防灭火技术。
本文针对煤层综采工作面回撤期间的火灾防控问题，介绍煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术的研究现状和应用情况，并探讨其未来的研究方向。
综合防灭火技术综合防灭火技术是指在煤层综采工作面回撤期间，综合运用控制瓦斯、降低温度、减少氧气、增强粉尘控制等技术手段，对火情进行预防和控制的一种综合应急处理技术。
综合防灭火技术的应用能够保证矿工的生命安全和生产安全。
控制瓦斯技术控制瓦斯技术是指利用通风、抽放、测量以及保障设施等措施控制瓦斯的产生、积聚和释放，从而达到防范火灾事故的目的。
通风是控制瓦斯的最主要的手段。
通过寻找风流、瓦斯分布的规律，确定通风系统的结构，采用恰当的风量、风速和送风方向，保障工作面的安全生产。
抽放是通过对开采区域的瓦斯进行抽取，降低瓦斯浓度，提高瓦斯发散通量的方法，控制火灾事故的发生。
测量是指通过瓦斯浓度监测，预警火灾的发生，及时采取措施进行调整，使瓦斯在允许的浓度范围内，保障矿工的生命安全。
保障设施包括安放隔爆墙、安装消瓦斯管、安装瓦斯抽放、安装自动停风装置、安装紧急避难措施等一系列设施措施，提高控制瓦斯的效能，降低煤层火灾的风险。
降低温度技术降低温度技术是利用水喷淋、风淋等方式将温度降低到一定程度，减少自燃的可能性，是综合防灭火技术的重要组成部分。
水喷淋技术能够控制煤层温度，降低煤自燃的风险。
同时，水喷淋还能起到控制火苗的作用，缓解火情发展速度。
加强粉尘控制技术发生煤尘自燃的前提是存在可燃物质(煤尘)和自燃因子(氧气)。
因此，加强粉尘控制技术尤为重要。
采用湿法或化学方法管理煤尘、消除粉尘堆积、卸煤时控制粉尘浓度等措施，有效控制煤尘的积累和扩散，降低煤尘自燃的风险。
减少氧气技术煤层自燃需要氧气作为燃料，减少氧气能够有效控制火灾的发生。
矿井综合防灭火措施在实际中的应用东荣二矿一.矿井概况：（一）.矿井基本情况：东荣二矿位于东经131°5＇～131°29＇,北纬46°0＇～46°54＇。
隶属集贤县及国营二九一农场管辖。
东荣二矿距福利屯32公里，经福利屯至双鸭山市40公里。
哈同公路在井田中部通过，福（利屯）前（进镇）铁路距井田南部边缘外9Km，交通较为方便(见图)。
东荣二矿范围：北起Ｆ41和Ｆ23断层，南抵Ｆ2断层；东起R2花岗岩和泥盆系拼合的煤系基底，西止16号煤层－900水平的垂直投影为界；16号煤层以下各煤层的－900水平为界。
南北走向长7.5公里，东西宽5公里，北宽南窄，有效面积22平方公里。
东荣二矿位于集贤煤田东南隅,为一全隐蔽区。
区内地层系统简单，侏罗系上统不正合覆于古生界泥盆系与元古界麻山群及其侵入花岗岩组成的并合基底之上。
区内地层层序为钻孔连续控制，清楚可见。
地层地质时代主要根据岩性组合特征，所产代表性的动植物化石与邻区类比而定。
区域地层自下而上有：下元古界黑龙江群、麻山群、古生界泥盆系、石炭二迭系、中生界侏罗系、白垩系、新生界第三系及第四系。
区内地层系统简单，侏罗系上统不整合于古生界泥盆系与元古界麻山群及其侵入花岗岩组成的拼合基底上。
区内地层层序为钻孔连续控制，清楚可靠。
东荣二矿位于绥滨——集贤盆地东荣向斜的东翼。
井田构造特征以F9断层为界，北部为轴向北东30~75度的“八对”向斜构造，南部为地层走向主体呈北西10度，倾角15~25度的单斜构造，并有次一级缓波状褶曲。
井田内断裂较发育，按其展布方向可划归四组：一组为北北西至南北向，如F15、F3等断层。
一组为北东向，如F9、F23、F48、F65、F72、F84等。
一组为北西向，如F51、F32等断层，往往切割北东向断层，这组断层一般延展短、落差较小，另一组为东西向，如F30、F36、F37、F45等断层。
四组分布方向的断层，以前两个方向断层多为主干断层，后两者多为半生的规模不大的断层。
/山西长治石泉煤业有限兮銅煤浅埋深易自燃煤层综合防灭火技术应用0文/李海彦煤层自燃是煤矿主要灾害之一，在煤矿事故中占有较大的比例。
内蒙古准格尔旗特弘煤炭有限公司官板乌素煤矿现主采6号煤层，均为综采放顶煤工作面，采空区遗煤多、空间大、漏风严重，历史上曾多次发生采空区自燃现象，防止煤层自燃成为矿井安全工作的重点。
官板乌素煤矿在处理604工作面自燃现象过程中，结合现场情况，采取针对性措施，运用多种防灭火手段，有效地制止了采空区遗煤自燃，为今后的防灭火工作积累了宝贵的经验。
官板乌素煤矿位于准格尔煤田北部，本井田自上而下主采煤层有2层，即6-1、6号煤层，目前6-1煤已经采完，只剩下6号煤层，6号煤层位于太原组中部。
煤层埋深132.05~283.72m,平均201.00m。
属富灰、特低硫、低变质长焰煤。
604工作面位于6号煤层中。
该面北以采区回风下山为界，西以605综放工作面采空区为邻，东以603综放工作面采空区为邻，南以604工作面切眼为界。
采用综采放顶煤走向长壁采煤法，走向长度820m,倾斜长度160m,平均煤层厚度12.5m,采高3m,回采放顶煤高度9.5m。
该采面于2018年元月份安装完毕，采面配风950m3/min,工作面采用上行通风，运输顺槽为工作面进风巷。
当月开始试采，于2019年2月份结束，3月份撤架回收，4月初完成永久性封闭。
604工作面为放顶煤工作面，放顶煤高度为9.5m,受采煤工艺的限制，实际回收率在65%左右，造成采空区空间有大量遗煤，使得大量漏风通过采空区，给采空区自燃创造了条件，仅靠单一的防灭火措施很难抑制采空区自燃，必须多管齐下，多措并举，这样才能有效控制采空区遗煤氧化自燃现象的发生。
1.建立完善矿井火灾预测预报体系(1)束管监测及色谱分析。
沿604采面回风顺槽敷设三根束管进入采空区，三根束管的取气点分别在604采空区以里20m、40m,60m处，交替外移，利用JSG-8井下自燃火灾束管监测系统，对604工作面采空区的气体进行不间断监测分析，根据分析结果判断自然发火趋势，以便对采空区遗煤自燃作出科学的预测预报。
高瓦斯矿井综采工作面防治自然发火安全技术应用发布时间：2021-05-12T16:38:09.863Z 来源：《工程管理前沿》2021年4期作者：屠贵彬[导读] 高瓦斯矿井综采工作面防治自然发火是确保煤矿安全生产的重要工作，屠贵彬淮河能源控股集团煤业公司潘二矿，安徽淮南 232001摘要：高瓦斯矿井综采工作面防治自然发火是确保煤矿安全生产的重要工作，潘二煤矿属于高瓦斯矿井，文章介绍了潘二煤矿某综采工作面的基本情况,并对可能自然发火因素进行了综合分析,有针对性地提出了防治自然发火的有效措施，保证了工作面顺利回采。
关键词：高瓦斯；防火；安全技术工作面自然发火威胁到煤矿安全生产，特别是复杂工艺的情况，稍有疏忽，就可能引起重大事故。
伴随采空区遗留浮煤,回采工作面漏风等因素致使煤层自燃发火频繁，严重制约着矿井安全生产，潘二矿矿在开采18427工作面中，采取有效的防灭火技术，确保安全高效开采。
1概况潘二矿某工作面可采走向长590m，倾斜长234.6m，本面整体构造为单斜构造，工作面整体为仰采，煤层走向近北，倾角5～20°，平均倾角14°；工作面发育19条断层，可采范围内断层14条，断层附近裂隙、滑面发育、顶板破碎，断层最大落差5m；该面采用倾向长壁后退式综合机械化采煤，一次采全高，自然垮落法管理采空区顶板；7-1煤层自然发火期3-6个月，煤自燃倾向性等级为Ⅱ类，属自燃煤层。
该综采工作面采用U型通风方式，工作面回采风量为2000 m3/min。
该工作面过断层回采速度慢、采空区丢遗煤，存在自然发火安全风险。
另外受采动影响，存在临近采空区封闭墙破裂、瓦斯异常涌出风险。
为此，必须采取科学合理的自然发火安全技术，才能确保安全顺利回采。
2 工作面发火问题的原因煤氧化发热，加上硫、磷、硫化铁和一定的水分作用，更能促长其发热自燃，煤表面受氧化作用后便生氧化热，如果通风不良，这种热不易散逸，那么温度就会慢慢上升，氧化作用也就更加剧烈，如此反复进行，达到一定温度，煤就能自燃发火，即煤的氧化自燃。
容易自燃煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术煤矿安全是我国煤炭工业的首要问题。
然而，在矿井开采过程中，常常会出现煤层自燃问题，给矿井安全带来重大威胁。
特别是在煤层综合采矿过程中，回撤期间是煤层自燃的高发期，因此需要采用综合防灭火技术来提高煤层自燃的防范能力。
一、回撤期间自燃危险性分析1、回撤期间存在大量煤屑，加上氧气充足，如果煤层发生自燃，很可能迅速蔓延。
2、回撤期间，采掘面所处的位置相对固定，区域内通风条件差异较大，瓦斯、风速、风向等都可能对自燃的发展产生影响。
3、在回采期间，由于综采工作面的迁移和井下交通的增多，自燃可能会在未被及时发现和处理的情况下扩散，进一步加剧自燃的危害。
4、在回撤期间，由于煤层压力的变化和变形，导致煤体变脆，容易裂隙，从而形成更多的煤粉，煤尘，增加自燃的危害。
二、综合防灭火技术针对以上分析，需要采取以下相关措施：1、煤层自燃防范：由于综采工作面存在大量煤粉、煤屑，这在回撤期间是一个潜在的自燃源。
因此，需要在贯通防火围岩区间设置火灾探测仪，对回撤期间煤岩蠕动和变形时的变化情况进行实际监测，以便及时发现自燃的迹象；同时，还要采用物化综合防灭火技术，防止煤层自燃的产生和扩散。
2、瓦斯监测：回撤期间由于井下交通的增多，可能会导致瓦斯爆炸的危险性增加。
因此，需要在回撤期间加强瓦斯的测量和监测，及时发现瓦斯暴露点，保证瓦斯抽放系统的安全工作。
3、通风监测：在回撤期间，需要加强对采掘工作面周围差异性通风的监测。
根据具体情况，及时调整通风系统，保证风量、风速、风向等因素的均衡分布，尤其是回采工作面的通风要求更高。
4、安全区划分：在回撤期间，需要建立严格的压力区和抽放区限制，以保证回采工作面正常的通风性质，维持煤层的稳定性，让自燃源得到有效有效控制。
5、规范操作：针对回撤期间自燃的高发期，需要对所有操作人员进行安全培训，规范作业流程，指导工作所需的技能和知识，防止因操作不当，导致自燃事故发生。
容易自燃煤层综采工作面回撤期间综合防灭火技术煤层自燃是指煤与空气接触过程中自行燃烧。
在煤矿开采作业中，容易出现煤层自燃的情况，特别是在煤层综采工作面回撤期间。
煤层自燃不仅会造成煤矿安全事故，还会对环境造成严重污染。
为了防止煤层自燃，煤矿企业需要采用综合防灭火技术，从而提高矿山安全生产水平。
综合防灭火技术是指通过综合利用灭火器材、灭火设备、灭火技术和灭火管理方法等手段，对煤层自燃进行预防和控制。
以下是综合防灭火技术的一些主要内容：进行煤层自燃的预测与控制。
通过对煤层自燃的预测和监测，可以及时发现自燃危险，采取相应的措施进行预防和控制。
常见的煤层自燃预测方法有煤样自燃指标试验、巷道气体温度和浓度监测等。
通过对煤层自燃预测的结果进行分析和判断，可以制定出相应的防治措施，减少煤层自燃的发生。
采用合适的灭火器材和灭火设备。
煤矿生产过程中必须配备足够的灭火器材，以备突发火灾时使用。
常见的灭火器材有灭火器、灭火弹、灭火毯等。
还需要安装自动喷淋灭火系统、灭火泡沫设备等，并对其进行日常维护和检修，确保在火灾发生时能够正常使用，有效进行灭火救援工作。
制定灭火预案和应急处置措施。
煤矿企业应制定详细的灭火预案，明确各项防灭火工作的责任、任务和措施。
预案中应包括包括煤层自燃的预警与预测、煤层自燃的防治措施、突发火灾应急处置措施等内容。
还需要进行灭火演练，提高员工的灭火应急能力。
加强煤层自燃监测和巡查工作。
煤矿企业应加强对煤层自燃的监测和巡查工作，及时发现煤层自燃迹象，采取相应措施进行处理。
监测方法可以通过煤自燃指标试验、巷道气体监测、煤层温度监测等手段进行。
巡查工作要做到全面、细致，检查工作面的煤体温度、氧气浓度和有毒气体浓度等，对发现的异常情况及时报告，并采取相应措施进行处理。
加强人员培训和安全知识宣传。
煤矿企业应加强对员工的安全培训和安全知识宣传，提高员工的安全意识和安全技能。
通过培训，使员工掌握防灭火的基本知识和技能，提高灭火作业的效率和安全性。
采煤工作面综合防灭火技术应用及效果分析摘要：随着采矿业的不断发展，新的设备、工艺、技术也在不断的革新和改进，例如综采放顶煤技术得到大力的推广和应用，使煤矿生产效率大幅提高，但对煤矿生产过程中的灾害治理也带来了一定的技术难题需要进行攻关和解决，尤其是综采放顶煤工作面采空区防灭火工作等灾害治理也带来了严峻挑战，综采放顶煤技术该方法采空区冒落高度大、采空区遗留残煤多、漏风严重，使得矿井煤炭自燃发火频繁发，已成为制约矿井安全生产与进一步发展的主要因素之一。
关键词：防灭火;综合技术;应用一、引言随着采矿业的不断发展，新的设备、工艺、技术也在不断的革新和改进，例如综采放顶煤技术得到大力的推广和应用，使煤矿生产效率大幅提高，但对煤矿生产过程中的灾害治理也带来了一定的技术难题需要进行攻关和解决，尤其是综采放顶煤工作面采空区防灭火工作等灾害治理也带来了严峻挑战，综采放顶煤技术该方法采空区冒落高度大、采空区遗留残煤多、漏风严重，使得矿井煤炭自燃发火频繁发，已成为制约矿井安全生产与进一步发展的主要因素之一。
为了防治煤炭自燃，多数煤矿广泛采用注水、灌浆、喷洒阻化剂、注惰气体等综合性的防灭火技术。
近年来，又较广泛地采用了凝胶、胶体泥浆、高分子材料、泡沫树脂等防灭火技术。
然而针对于不同的煤矿所采取的防灭火方法也是因地制宜，一矿一策各不同相同，小甘沟煤矿11121采煤工作面煤层为B2煤层，从发火规律来看B2煤层自燃倾向性等级为Ⅱ类，自燃倾向性为自燃煤层，煤层的自然发火期为55天.煤层平均厚度7.5m，采用放顶煤开采，采高4.2m，放顶煤3.3m。
实际生产中回采率只有80-93%左右，采空区等地点都有碎煤堆积，块度较大不容易压实，存在漏风通道，但没有主要风流通过，风速不大不小，又很少受外界影响而有着煤炭氧化升温和热量积储的环境，具备煤炭自燃发火的三个条件，可燃性碎煤堆积、足够的供氧条件、热量积储的环境和时间。
尤其是针对于11121综放工作面自开始生产以来整体推进速度缓慢，综合防灭火技术方案的选定显得更为重要。
试论矿井综合防灭火技术在煤自燃火灾中的应用
【摘要】自燃性火灾在煤矿生产中占有比例较高，其防控措施也相对呈现多样化，但是任何措施都不能单一的起到灭火效果，只有将多种措施综合起来形成一个综合性技术才能达到控制自燃火灾的目的。
【关键词】自燃火灾；防控措施；灭火案例；综合治理
0.引言
我国的煤炭生产中出现自燃火灾的概率较大，所以自燃已经成为我国煤矿生产的重大隐患。
不完全统计，我国开采煤层中有50%以上存在自燃的隐患，而我国的煤矿生产中自燃性火灾占矿井火灾的70%以上，自燃火灾影响的煤矿包括铜川、兖州、鹤岗、抚顺、淮南等等，而自燃引发的火灾次数占比也高达90%。
可见针对煤矿的自燃性火灾的防治对于矿井生产是十分重要的，而自燃性火灾的防治是一项复杂的系统工程，其不是一种单纯的火灾形式，需要配合开采系统和开拓系统的相互配合，并利用合理通风、采掘、工作面操作等才能对其实现全面的控制，所以对自燃性火灾的控制需要综合性灭火技术。
1.煤矿灭火的技术措施分析
在煤矿生产中，对于火灾的控制技术有很多种，而针对自燃性火灾的控制需要将多种灭火措施结合起来才能达到控制效果。
下面就对常见的煤矿火灾控制措施进行简要介绍。
1.1控制漏风措施
该项技术主要是针对助燃氧气的控制，减少或者杜绝松散煤层中氧气的含量，该技术手段就是利用泥浆、泡沫、纳米改性材料等来实现对煤层的封闭。
其中泥浆技术的工作量较大，回弹多，抗压性较差，堵漏的效果不够理想；而泡沫材料堵漏的性能相对高且抗动态压力的性能好，但是成本稍高，高温会使其分解，释放有害气体形成次生灾害；纳米改性的弹性材料气密性高，伸展性好，可以利用多种方式对岩层进行处理，操作容易且效果理想，可以根据不同的煤层需要改变固化的时间，从而提高处理效果。
区域性封闭后，可以减少封闭区域内的漏风情况，开区均压则可以降低周边的空气压差，减少采空区的气流进入到自燃区域，从而降低自燃出现的概率，但是如果已经发生过自燃仅仅依靠封堵是不能起到灭火的实际效果的，也不可能实现完全的堵漏。
1.2惰性灭火措施
主要原理就是降低火区内的氧气浓度，利用窒息的方式来达到灭火的目的。
主要措施就是注入氮气和二氧化碳等惰性的气体，或者惰性泡沫、三相泡沫等。
惰性气体和泡沫可以迅速的填充到整个火灾区域内，从而窒息火焰，同时可降低煤层的温度，但是对于大热容量的媒体降温效果不理想，灭火的周期稍长，容易出现反复，且要求配合高质量的堵漏措施。
惰性泡沫和三相泡沫的可以起到固氮、降温、减少漏风、降低氧量、包裹煤层等效果，但是泡沫的稳定性较差，在碎煤中进行压入起泡性差，降低了实际效果。
如果仅仅采用阻化剂则成本太高且效
率较低，对已经形成高温浮煤效果较差。
1.3煤体阻化措施
原理就是降低煤炭的氧化活性，抑制煤炭与氧气结合的过程，技术措施是利用氯化钙、氯化镁等吸水性强的盐类或者雾化阻化剂、惰化阻化剂等。
在实施中吸水性盐类附着在煤体的表面，并形成一个含水的薄膜而阻止其余氧气接触，同时使得煤体长期处在一个较为湿润的状态下，低温氧化的过程中不会出现升温自燃的情况，从而可以长期的控制煤体出现的升温与自燃；阻化剂的防火效果是很好的但是如果水分蒸发且减少到一定程度的时候，阻化剂就会出现失效的勤快，从而变为催化剂而促进燃烧。
惰性阻化剂在煤体温度超过极限的时候就会吸收热量，从而产生惰性气体，阻碍火区中煤体出现连锁反应，高温分解后生成的残余物可以在煤体表面形成一个薄膜而阻碍其和氧气发生反应；但是材料不易分散到煤体内部，防护灭火的效果不能充分实现。
1.4降热降温措施
控制煤体的温度是控制火灾的重要措施，降低温度可以彻底熄灭火区的火灾，防止出现复燃的情况。
主要是利用灌浆、注水、液氮、液二氧化碳等。
熄灭火区的重点就是降温，温度降低可以控制连锁反应。
水是成本低且最为广泛的降温介质，其热容量较大，其可以充分吸收煤体热量，同时可以产生水蒸气帮助煤体降温。
大量的水蒸气可以降低氧气的浓度，从而包围与隔离火源达到灭火的效果。
灌浆的技术在我国的矿井中应用普遍，泥浆可以降低温度吸收热量，对煤体产生包裹作用，达到隔绝氧气的目的。
但是水和灌浆往往不能熄灭高位的火灾，同时其分解产物也会产生负作用，因此应控制其使用条件。
1.5胶体控制技术
随着技术分析发展，新型的凝胶材料已经被应用到灭火中，利用复合型的凝胶、泥浆等进行灭火已经成为一种发展趋势。
胶体灭火材料可以多种功能，堵漏、降温、固结水分等等，在溶液的作用下进入煤体，在指定的时间内产生化学反应，形成凝胶并包裹高温煤体，充分发挥水的吸热作用，降低温度，解决了灌浆和注水流失的问题。
在高温中也不立即气化，仅仅是因为水分蒸发而互相萎缩的情况，可以起到较好的灭火效果。
在试验和应用中可以保持长期的完好性。
同时该项技术在推广中研发了与其配套的多种灌注方式，配合矿山的生产，并获得了较好的效果。
2.综合灭火技术的实际应用
上述的防火与灭火措施都在某些方面可以发挥较好的作用，其都有局限性与不足，因此在实际生产中应采用多种技术相结合的综合性灭火技术才能保证煤体自燃的有效控制。
如在某煤矿中出现煤体自燃，为了防治火灾扩大，紧急对该区域和周围区域进行封闭，并对其进行了进一步的灭火工作，其中采用综合性技术如下：
封堵技术，对与火灾区域相通的巷道、溜煤眼、钻孔等进行细致甲检查并对漏风位置进行封堵，控制气体漏洞与有害气体外溢。
同
时对发生火灾的区域注入氮气，控制火势的发展，利用两个注入孔注入氮气，降低氧气的浓度，直至氧气浓度将降至最低，并持续注入氮气保持低氧量。
随后对消火道进行注胶灭火，从而降低整个火区的温度，彻底灭火完成撤架工作，施工消火道从内向工作面打钻孔70余个，注入灭火胶累计达到两千余立方。
工作面的密钻注胶，工作面完成二次封闭后，对工作面进行了注浆和注水，并利用钻孔与消火道的管路对现场的火灾区域进行了补充性的注胶，及对遗漏或者火灾重点区域进行注胶控制其出现二次火灾。
经过综合性的控制措施的实施，基本控制了火灾的二次发生与蔓延。
3.结束语
针对矿井的灭火与控制技术种类较多，多数的措施都是在不断完善中，其各自都有不同的优势与缺陷，在面对煤矿自燃性火灾的时候应采用多种技术措施进行控制，及综合性技术来控制煤矿煤体的升温与自燃，当然应将预防放在主要的位置上，其次才是灭火。
在实施中应利用先进的胶体灭火技术为主导，配合其他防火技术来形成一个更加有效的综合性防治技术，以此保证煤矿自燃性火灾的控制效果。
【参考文献】
[1]秦波涛.防治煤炭自燃的三相泡沫理论与技术研究[j].中国矿业大学学报，2008，37.
[2]任万兴，巫斌伟，王德明等.高瓦斯易自燃超大俯采工作面的
防灭火技术研究[j].采矿与安全工程学报，2009，26.
[3]赵云峰，姬财柱，李建民等.泡沫治理巷顶煤层自燃隐患技术与实践[j].煤炭科学技术，2008，36.
[4]马志文.粉煤灰复合胶体灭火技术在自燃火区中的应用[j].煤炭科学技术，2009，32.。
