煤自燃发火危险性评价及早期预测预报实用版

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。

煤矿自然发火预测预报制度
是指通过对煤矿内部温度、气体浓度、风流状态等因素进行监测和分析，预测煤矿发生自然发火的可能性，并及时发布预警信息，以便采取措施防止和控制事故的发生。

煤矿自然发火预测预报制度通常包括以下几个方面：
1. 监测系统：建立煤矿内部温度、气体浓度、风流状态等参数的实时监测系统，可以通过传感器、仪器设备等进行数据采集和传输。

2. 数据分析：对监测系统采集到的数据进行处理和分析，利用统计学方法、数学模型等手段进行预测和预报。

可以利用历史数据和实时数据进行模型训练和优化，提高预测准确性。

3. 预警发布：根据预测结果，及时发布预警信息。

预警信息可以通过各种媒体渠道进行发布，如煤矿内部广播系统、手机短信、互联网等。

4. 风险评估：对煤矿发生自然发火的风险进行评估，根据预测结果和风险评估结果，制定相应的应对和控制措施。

5. 应急措施：根据预警信息和风险评估结果，采取相应的应急措施，如调整通风系统、减少火源、增加防火墙等，以防止和控制自然发火事故的发生。

煤矿自然发火预测预报制度的建立和实施，可以提高煤矿安全生产水平，减少自然发火事故的发生，保障矿工生命安全和煤矿设备的安全稳定运行。

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王台铺煤矿防治XV号煤层自然发火管理制度火灾是煤矿五大自然灾害之一，矿井一旦发生煤层自然发火，不仅影响矿井的正常生产，造成国家资源严重浪费，可能导致矿井报废，而且对职工生命安全构成严重威胁。

王台铺矿XV号煤层具有自然发火倾向，根据科研院所技术鉴定，不同区域的煤样，其自燃倾向性等级和最短自然发火天数不同。

2007年9月在XV号煤层XV2209巷采集煤样，委托煤炭科学总院重庆研究分院进行试验，鉴定结果为自燃倾向性等级Ⅰ级，为容易自燃煤层，最短自然发火期为72天。

2007年11月在XV号煤层XV2105巷采集煤样，委托山西省煤炭工业局测试中心进行试验，鉴定结果为自燃倾向性等级Ⅰ级，为容易自燃煤层，最短自然发火期为47天。

2008年4月在XV号煤层XV2304综采面采集煤样，委托河南理工大学省煤矿瓦斯与火灾重点实验室进行试验，结果为自燃倾向性等级Ⅱ级，为自燃煤层，最短自然发火期为97天。

由于XV号煤层在此前的生产过程中未出现过自燃现象，因此，在生产过程中很少采取针对煤自燃的防范措施，一旦发生自燃，后果难以预料。

基于此状况，为确保XV号煤安全回采，特制定本管理制度。

一、王台铺矿防治XV号煤层自然发火管理体系1、成立王台铺矿防治XV号煤层自然发火领导组组长：曹建平、常新乐副组长：王家学、王永革、蔺吉胜、张晋海、冯茂才、李广昌、王占雄、刘培明、李永雷、狄进宝、田书龙成员：阴怀海、马志国、张晋祯、董炳文、崔国成、虞建申、崔志山、刘红军、王家健、刘顺新、陈继学、王文印、任贵文、董广义、李建民（物供）、苏泽民、陈明林、成国清、张跃池、刘晋、郭向东、王晋阳、陈小响、焦荣福、张育恒、茹长城、姜祥云、郭群富、郑大利、赵茂平、牛春生、许双印、王拦庭2、成立防治XV号煤层自然发火预测预报领导组：组长：王家学副组长：董炳文、虞建申、王家健、崔志山、刘红军、崔国成、陈继学、王文印、任贵文、董广义、李建民（物供）、苏泽民、王文印、陈明林、成国清、张育恒成员：焦荣福、茹长城、姜祥云、郭群富及王台通风队、生产办、机电办、安全办、井区调度、监测队等相关单位负责人3、设立防治XV号煤层自然发火办公室主任：郑大利副主任：王拦庭、赵茂平、牛春生、许双印、陈红波成员：通风队队干及生产办、机电办、安全办、井区调度、监测队等单位技术负责人4、成立预测预报组组长：刘立洲成员：通风部及监测队技术人员5、成立气样采集检测组组长：李焕伟成员：通风队技术人员、通风队机动班人员及瓦检工二、建立防治XV号煤层自然发火系统1、建立健全监测监控系统监测监控煤层自然发火的发展状况是一项非常细致的工作，既要从整体上把握，更要细致地掌握煤层自然发火防治相关参数。

矿井火灾防治复习题及考试题答案-矿井火灾防治〔本试卷共100分，时间90分钟〕一、填空题〔每空2分，共30分〕1、根据引火源的不同，矿井火灾可分为火灾和火灾。

2、发生矿井火灾的原因、地点是多样的，但都必须具备三个条件，即：_______、_______和_______，俗称火灾三要素。

3、早期识别和预报煤炭自然发火的方法有：____________________、分析井下空气成分的变化、检测煤的温度进展自燃火灾的早期预测预报。

4、预防性灌浆方法可分为、随采随灌和三种。

5、按照煤氧复合作用学说，煤的自然开展过程一般分为三个阶段，即、、。

6、灌浆站是制取浆液的场所，其形式可分为、及三种。

7、1992年，"规程"执行说明规定煤自燃倾向性鉴定均采用。

8、阻化剂的阻化效果，通常用和来衡量。

9、输送浆液的压力有两种：一是利用浆液自重及浆液在地面入口与井下出口之间高差形成的静压力进展输送，叫做：二是当静压不能满足要求时，采用，其多采用PN型或PS型泥浆泵。

10、矿井防灭火常用的凝胶是以为基料，以碳酸氢铵为促凝剂。

二、判断题〔每空2分，共20分〕1、从煤的自燃发火过程可见，煤自燃实质是其自身氧化速度加速的过程，其氧化速度之快，以致产生的热量来不及向外界放散，而导致了自燃。

〔〕.z.-2、节理和裂隙不仅增大了煤与氧气的接触面积，同时也增加了漏风的通道。

因此，节理和裂隙不发育的煤层更容易自然发火。

〔〕3、井下一旦发生火灾，遇险人员应立即沿回风巷撤退。

〔〕4、目前普遍认为煤炭自燃的原因时煤氧复合作用的结果。

〔〕5、一般情况下，无烟煤的自燃倾向性要大于褐煤。

〔〕6、预防性灌浆是将水、固体材料按适当的比例混合，支撑一定浓度的浆液，借助输将管路送往可能发生自燃的地区，以防止自燃火灾的发生。

〔〕7、煤层的自燃发火期的是非根本保持不变。

〔〕8、由于自燃会导致水分蒸发，形成露珠，所以当发现凝有水珠时，可以断定附近煤体已经自燃。

煤炭自燃预测预报及防治技术作者：曲晟易来源：《科学与财富》2017年第28期摘要：本文总结煤炭自燃预测预报技术，其中预测技术包括煤的自燃危险性预测、煤的自燃危险区域判定、煤层自燃发火期预测等技术；预报技术包括气体分析法、测温法、气味分析法等技术；煤自燃防治措施主要有灌浆技术、阻化剂技术、惰化技术等。

关键词：煤炭自燃；预测预报；防治措施中图分类号：TD453 文献标识码：A我国有56%的煤矿存在自然发火问题，矿井火灾事故是一大突出灾害。

目前，煤炭自燃已成为制约我国煤炭工业高产、高效的主要灾害之一。

本文对煤炭自燃的预测预报技术和防治措施的应用及发展进行了总结分析。

一、煤炭自燃预测预报技术（一）预测技术。

预测技术是在煤层尚未出现自然发火征兆之前（潜伏期），采取不同方法对煤炭自燃危险性、易自燃危险区域、自然发火期等重要火灾参数指标做出超前判识的一种技术。

1、煤的自燃危险性预测。

煤炭自燃危险性预测技术主要包括煤自燃倾向性实验测试法、综合评判预测法。

（1）自燃倾向性实验测试法。

煤自燃倾向性的测试方法很多，主要包括：绝热测试法、着火点温度法、双氧水法（H2O2）、静态吸氧法、高温活化能法、差热分析法（DTA）、热重法（TG）、交叉点法（CPT）。

其中，绝热测试法被公认为是最科学、最准确的测试方法，但是由于其耗时长而未能得到广泛应用。

（2）综合评判预测法。

陈立文等对影响煤层自燃危险程度内、外因素，进行主观判断、分析评分，应用模糊数学理论，对开采煤层自燃危险程度进行综合评判预测。

王省身、蒋军成等人运用神经网络的方法，以影响开采煤层自燃危险性的三个主要因素作为预测指标，预测煤层自燃的危险程度。

施式亮、刘宝琛等用防火系数作为预测指标，建立了人工神经网络的时间序列煤自然发火预测模型来判断自然发火程度。

2、煤自燃危险区域判定。

煤自燃危险区域的探测方法主要有：经验统计法、无线电波法、地质雷达探测法、遥感技术、地面物探法、气体探测法。

矿井火灾防治课程复习题山西电大工学院编目录一、名词解释 0二、填空题 0三、简答题 (5)四、论述题 (6)一、名词解释1.矿井火灾：发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧。

其包括内因火灾（自燃火灾）和外因火灾（外部热源引燃可燃物）两类。

2.自燃发火期：煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃（温度达到该煤的着火点温度）所需的时间。

3.火风压：在矿井中，火灾产生的热动力是一种浮升力，这种浮力效应叫做火风压。

4.均压防灭火：采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布，降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。

5.采空区自燃“三带”：不自燃带(散热带)、自燃带（氧化带）和窒息带（不易氧化带）。

6.燃烧：发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧。

其包括内因火灾（自燃火灾）和外因火灾（外部热源引燃可燃物）两类。

7.煤的自燃倾向性：煤自燃的难易程度，是煤低温氧化性的体现，是煤的内在属性之一。

8.矿井外因火灾：由外部火源引起，发生在井下及井口附近，但危害到井下安全的火灾。

9.富燃料燃烧：指供氧不足的燃烧。

10.气体分析法：利用煤自燃过程中产生的气体与煤体温度之间存在的关系对火源位置进行探测。

11.开区均压：通常是在生产工作面建立的均压系统，其特点是在保证工作面所需通风风量的条件下，通过实施通风调节，尽量减少向采空区漏风，抑制煤的自燃，防止CO等有毒有害气体涌入工作面，从而保证正常生产。

12.内因火灾：由于煤炭本身发生的物理化学变化而引起的煤炭燃烧的火灾。

13.风流逆转：指烟流沿着原风流相反方向流动，一般表现为沿巷道全断面逆转。

二、填空题1．我国煤矿《煤矿安全规程》规定井下CO浓度最大允许值B。

A．50ppm B．24 ppm C．80 ppm D．100 ppm2．井下煤炭自燃的发展过程可分为三个阶段，它们是 B 。

某煤矿煤炭自然发火预测预报制度煤矿委托山东煤炭技术服务进行煤炭最短自然发火期鉴定，鉴定结果为3上煤为102天，3下煤为116天。

为规范内因火灾的预测预报，提高预测预报的时效性及准确性，为内因火灾防治提供科学依据，制定以下制度：一、气体分析系统组成1.配备GC—4085型矿井自动气相色谱仪及辅助设备。

2.配备专职操作人员2人。

3.分析气体成份：O2、N2、CO、CO2、CH4、C2H6、C2H4、C2H２。

4．运行时间：每天通过束管抽气或人工取样分析一次。

5．气体分析报表每天报矿总工、通防科长审阅。

6．有自燃发火征兆时，进行烯烷比、链烷比分析，并绘制变化曲线图。

7．定期对井下各测点的气体变化情况进行分析，每月至少要总结一次，确定有发火征兆时，必须立即向矿总工程师汇报，以便及时采取有效措施进行处理。

8. 采用束管抽气与人工现场取样相结合的取样方式。

每天对采煤工作面回风隅角及其它可疑地点进行一次人工取样分析，每周对封闭采空区进行一次人工取样分析。

取样地点不能保证人员安全时，采用束管抽气的方法每天分析一次。

二、人工取样方法1、由于煤炭自然发火标志气体均不溶于水，可采用气袋（球胆和聚氯乙烯袋）采样。

（1）、采样袋气密性检查：新买的球胆或聚氯乙烯袋，要进行气密性检查，检查时，先将球胆或聚氯乙烯袋充满空气，用弹簧夹将气嘴夹紧，然后将整个球胆或聚氯乙烯袋全部浸入水中，检查是否有小气泡渗出。

当确认不漏气时，才可使用。

在使用过程中，每月检查一次。

（2）经过气密检查合格的采样袋，要进行冲洗。

冲洗时，先将采样袋原有气体全部挤出，然后用被采样的气体充满采样袋，在挤压、排尽，反复三次，才开始采样。

2、采样步骤（1）密闭墙内气体试样的采集①将采样管与密闭墙观测孔相连，通过吸气球直接与球胆连接，进行采样。

②采集密闭墙内气体试样，要在墙内处于正压时采集。

墙内为负压，又必须采样时，应首先用采样器或抽气筒抽吸被采样气体，并将它排出，并用甲烷检测报警仪或一氧化碳检测报警仪进行监测，待气体浓度稳定后，再进行采样。

煤层自燃发火危险性及防灭火安全技术措施我矿属于生产矿井，核定生产能力284万吨/年，经瓦斯等级鉴定为瓦斯矿井，开采煤层经自燃倾向性鉴定为Ⅱ类自燃，煤尘具爆炸性矿井火灾是煤矿主要灾害之一，根据《煤矿安全规程》、《煤矿防灭火规定》及上级有关文件精神，结合我矿的实际情况，特制定防止煤炭自燃发火危险性及防灭火安全技术措施。

防灭火管理组织机构及相关人员职责组长：张洪波（矿长）副组长：李广余（总工程师）贺中仁（通风矿长）郑兆臣（生产矿长）吕玉佳（副总工程师）穆计国（机电矿长）秦志雄（安全矿长）陈永胜（总经理）成员：赵斌辛涛苟秋林张建雄李锐锋周峰朱冬兵防灭火办公室设在通风科，办公室主任由张建雄兼任。

（1）组长张洪波负责整个矿井灭火运行过程的指挥工作，是防灭火的全权负责人。

（2）副组长李广余协助总指挥完成灭火工作。

（3）副组长贺中仁负责灭火调节指挥及恢复正常灭火后的瓦斯安全监督工作及灭火过程中各种参数测定指挥工作。

（4）副组长穆计国主要负责灭火区域内的机电设备是否全部停止运转，并向总指挥部汇报。

（5）副组长陈永胜负责地后勤协调工作。

（6）副组长秦志雄负责井下各工作面人员撤离和升井人员清点工作安全救护工作。

（7）副组长吕玉佳负责灭火期间的安全管理、各排水点的涌水量预测及排水监测、各掘进工作面停电停风撤人工作。

一般在采煤工作面上、下巷，停采线处；采煤面采空区遗留煤，上下隅角；掘进巷道冒顶处、断层附近等处煤炭易发火，应引起注意。

因此，针对本矿井11#煤层的自燃倾向性及矿井容易着火点。

设计依据有关规定，将完善矿井预测预报火灾的监测系统；建立以黄泥灌浆防灭火为主、喷洒阻化剂防灭火为辅的防灭火系统；并制定了矿井综合防尘、矿井通风、预防和隔绝煤层爆炸、监测及其它安全技术措施及配备足够的灭火装置以综合防治矿井11#煤层自燃发火危险性及防灭的安全技术措施。

一、防止煤炭自燃发火1、建立自燃发火观测点，对全矿井的自燃危险区进行系统的、定期的观测。