煤层自燃防灭火措施
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储煤场煤堆发生自燃该如何处理煤堆自燃是储煤场中最常发生的事故,煤炭一旦自燃会大大的降低煤的品质,污染自然环境,严重时还会引发火灾,造成不可估量的经济损失或人员伤亡。
煤堆自燃处理措施:由于煤场发生自燃时的情况各不相同,根据现有的经验可分别采取以下不同的应急措施:1)当局部或表层(深度不超过1m)煤层发生自燃时,用水喷淋降温扑灭。
2)煤堆较深部位的煤层自燃,用淋水处理后又死灰复燃时,可用镀锌管直接插入煤层深部,连接水源灌注,以达到降温的目的。
3)隐患区域较大,用淋、注无法消患时,要用推土机进行翻堆处理,并配合喷淋降温,这是根治大面积煤堆自燃的有效方法之一。
4)若煤堆由于贮存时间太长,而产生更大面积的自燃时,要果断采用隔离处理措施,即用推土机把患区断开一道4-5m宽的“壕沟”,防止自燃的蔓延,然后安排“患区”的煤优先取用,并配合做翻堆处理。
以上只是煤堆发生自燃之后的补救措施,最重要的还是要以预防为主,防止煤堆发生自燃,主要措施是减少煤炭与空气、水分的接触,定期测温,防止热量堆积。
(1)针对不同煤种,及时做自燃倾向性鉴定,正确核定不同煤种的存储时间;(2)加快煤炭周转,合理安排煤炭堆存场地,做到煤炭先进先出,减少煤炭自燃发生;(3)加强煤场现场管理,尽早发现煤自燃征兆,并采取处理措施,每天派人巡查自燃情况,发现有局部温度升高、冒热气、冒烟等现象时,必须立即采取措施,防止自燃范围扩大;(4)用推土机将煤一层一层压实,尤其是要将堆边大块部分压实,减少煤堆的空隙度,减少煤与氧气的接触;(5)使煤堆保持适当的水分能延长煤的氧化期,有效防止煤自燃,根据分析,煤自燃前的全水分为5%左右,当煤的含水量达到10%时,不会发生自燃,定期向煤堆喷洒水,可以防止煤氧化自燃,同时也可以抑尘。
(6)注入普瑞特防灭火材料,普瑞特由徐州吉安矿业科技有限公司联合中国矿业大学研发,普瑞特被注入煤堆后,会在煤堆全方位覆盖一层凝胶层,并且凝胶层中95%以上都是水,具有长久的吸热降温作用,能够有效防止煤体自燃。
防治煤层自燃发火的安全技术措施煤层自燃发火是煤矿安全生产中常见的一种灾害事故,对矿井和人员的安全造成严重威胁。
为了防止和控制煤层自燃发火事故的发生,采取一系列的安全技术措施是必要的。
以下是一些常用的防治煤层自燃发火的安全技术措施:1.预防控制措施(a)定期加强煤层自燃发火的监测,包括地下和地表的气体、温度、湿度等数据的收集和记录。
(b)对煤层近距离探测仪器进行随时安装和调试,加强对煤层自燃发火预警系统的建设和维护。
(c)建立完善的通风系统,通过送风和排风控制,降低煤层自燃发火的概率。
(d)实施合理的瓦斯抽放和瓦斯抽放管线的管控,减少瓦斯对煤层自燃发火的影响。
(e)加强对井下巷道的管理,定期巡检和清理煤矿巷道。
2.监测与检测技术(a)建立煤层自燃发火的监控系统,包括温度、气体、烟雾和火焰的监测。
(b)采用红外线热像仪、红外线测温仪等设备进行矿井自燃的实时监测和测量。
(c)利用煤层自燃发火的可燃气体特性和产物的分析,通过氧、二氧化碳、甲烷等气体浓度变化的检测,进行自燃发火的预警和判断。
3.消防技术措施(a)建立完善的矿井消防系统,包括消防器材、矿井防火门、矿井防火墙等的设置。
(b)加强消防培训,提高矿工的消防意识和自救逃生能力。
(c)建立矿井应急救援队伍,加强事故应急救援能力。
(d)加强仓库储煤的灭火设备和管理,减少自燃发火的可能性。
4.防止火源接触(a)严禁在易自燃的煤矿区域内使用明火和电火源,限制设备和工作人员进入自燃区域。
(b)对高温设备和工具进行防护和限制使用,减少高温对煤层的刺激。
(c)加强对煤矸石、废渣堆放区的管理,定期清理煤矸石和废渣,避免自燃发火。
5.技术创新与科技支持(a)加强煤层自燃发火的技术研究,开发新型的煤层自燃预警技术和防治措施。
(b)引进新技术和设备,利用无人机、遥感技术等进行煤层自燃的实时监测和预警。
(c)加强与科研机构和高校的合作,开展研究项目,提升煤层自燃发火的防治技术水平。
防止煤层自燃发火措施背景介绍煤层自燃发火是指煤矿开采中,煤层未经过完全燃烧和氧化就自行燃烧起火的现象。
自燃发火不仅会对煤矿生产造成影响,甚至还会危及矿工的生命安全。
因此,防止煤层自燃发火是煤矿安全生产的一项重要工作。
预防措施1. 加强通风管理通风是防范煤矿火灾的关键。
煤矿的工作区域应设置足够的通风设施,以保证空气流通,并在必要时通过构筑隔离带等措施,限制火源的传播。
此外,煤矿通风管理还应做好监控、检修等工作,保证通风设施的正常运转。
2. 对煤的管理煤的管理需要严格按照规定进行,应采取以下措施:•对生产环节的煤进行验收,排除易燃煤;•将易燃煤的矿区或部位划分到“危险区”,并对危险区进行严格管控;•对煤堆进行分类储存,并对不同类型的煤进行分类管理。
3. 煤层水仙盆措施煤层水仙盆是一种综合防燃技术,通过利用水力学原理,将水从煤层井下的高处喷向煤壁,形成“水幕”,从而降低煤层的温度和氧气浓度,达到防止自燃发火的效果。
煤层水仙盆是目前采用比较广泛的防范煤层自燃发火的技术措施。
4. 煤层灌浆技术煤层灌浆技术是在煤矿开采中用水泥、化学防火剂等材料对煤层进行灌浆,形成一层防火墙,从而减缓煤层自燃发火的速度,最终达到有效防范自燃发火的效果。
应急措施即使采取了严格的预防措施,煤层自燃发火仍有可能发生。
此时应当采取积极的应急措施,防止火灾蔓延,保障人员安全。
常见的应急措施有:•通知安全机构及时报警和应急处置;•利用煤矿的灭火系统对火源进行灭火;•迅速疏散煤矿内人员和谨慎处理有可能导致火势扩大的行为等。
结语防止煤层自燃发火是一项重要的安全生产工作,需要相关人员在工作中严格遵守防范措施和安全生产规定,增强安全意识,并积极采取应急措施,从而最大可能地确保安全。
煤层自燃发火的原因及治理煤层自燃发火是指煤矿内煤层自身产生高温,然后由于氧气接触,引发火灾的现象。
自燃发火是煤矿安全生产的一个重要隐患,它不仅会造成人员伤亡和矿井设施损毁,还会释放有害气体和会破坏环境。
下面将从原因和治理两个方面进行详细探讨。
首先,了解煤层自燃发火的原因是解决这个问题的关键。
煤层自燃发火的主要原因如下:1.煤炭成分:一般来说,煤中含有的氧化性物质越高,易发生自燃发火。
例如,含有较高硫和较低灰分的煤比别的煤更容易发生自燃。
2.煤层温度:煤层内部的温度过高也是煤层自燃发火的原因之一、当温度超过一定范围时,煤与空气中的氧气反应产生燃烧,最终引发火灾。
3.煤层中的气体:煤层中包含的甲烷气体也是自燃发火的一种重要原因。
因为甲烷是易燃气体,一旦气体泄漏并遇到点火源,就会引发火灾。
治理煤层自燃发火的方法主要包括预防、监测和灭火等措施。
具体而言,可以采取以下方法:1.预防措施:在开采煤矿前,在煤岩构造存在自燃隐患的地方进行预探。
对具有自燃倾向的煤岩要及时探明其隐秘火源,采取相应的防治措施,避免煤层发生自燃。
此外,采取煤层注氮等方法降低煤层温度,减少自燃的可能性。
2.监测措施:对煤炭矿井进行定期监测,以便早期发现自燃发火的迹象。
通过盗风、微风和典型气体等监测方法对煤矿进行监测,及时发现异常情况,防止火灾的发生。
3.灭火措施:一旦发现煤层自燃发火,应立即采取灭火措施。
常见的灭火方法包括喷洒水、压缩空气泡沫灭火剂等。
此外,也可以采用加汽止热、盖板平压等措施,将煤炭进行深埋或覆盖,降低氧气的接触,使之停止燃烧。
总之,煤层自燃发火是煤炭矿井中的一个严重问题,但通过预防、监测和灭火等措施,可以有效地减少自燃发火的概率,并及时处理火灾,减少人员伤亡和财产损失。
然而,为了更好地解决这一问题,煤矿企业和相关部门应该加强科学研究,开发出更有效的治理方法和技术,提高煤矿安全生产的水平。
同时,也需要加强对员工的安全培训,提高他们的安全意识,共同维护煤矿的安全。
煤堆自燃原因及预防措施3篇煤堆自燃原因及预防措施篇一煤大体上由有机物和无机物组成,主要可燃元素是碳(约占65%~95%),其次是氢(约占1%~2%),并含少量氧(约占3%~5%,有时高达25%)、硫(约占10%),上述元素一起构成可燃化合物,称为煤的可燃质。
除此之外,煤中还含有一些不可燃的矿物质灰分(5%~15%,也有高达50%)和水分(一般在2%~20%之间变化),这些物质称为煤的惰性质。
煤被空气中的氧气氧化是煤自燃的根本原因。
煤中的碳、氢等元素在常温下就会发生反应,生成可燃物co、ch4及其他烷烃物质。
煤的氧化又是放热反应,如果热量不能及时散发掉,将使煤的堆积温度升高,反过来又加速煤的氧化,放出更多的可燃质和热量。
当热量聚集,温度上升到一定值时,即会引起可燃物质燃烧而自燃。
煤堆发生自燃要同时具备以下4个条件:(1)具有自燃倾向性。
煤的自燃倾向性是煤的一种自然属性,反映了煤的变质程度,水分、灰分、含硫量、粒度、孔隙度、导热性,是煤自燃的基本条件。
煤在常温下的氧化能力主要取决于挥发分的含量,挥发分含量越高,自燃倾向性越强,而且自燃时间也会相应缩短。
根据煤的氧化程度与着火点之间的关系,利用原煤样的着火点和氧化煤样的着火点的差值Δt 来推测煤的自燃倾向。
一般,原煤样着火点低,而且Δt大的煤容易自燃;Δt40℃的煤为易自燃煤;Δt20℃的煤(褐煤和长焰煤除外)是不易自燃煤。
从表1可看出,从褐煤到无烟煤,其着火点越来越高,自燃倾向性越来越弱。
(2)供氧条件。
煤堆暴露于空气中,表面与空气充分接触,而且空气通过煤块之间的间隙渗透到煤堆内部,给煤堆内部氧化创造了条件。
煤的块度越大,煤块之间的间隙越大,其供氧条件越好。
(3)氧化时间。
煤从氧化发展到自燃有一个过程,氧化时间达到自燃发火期才能自燃。
如长焰煤的自然发火期为1~3个月,气煤为4~6个月。
(4)储热条件。
煤在氧化的过程中放出热量,只有当放出的热量大于散发掉的热量时,才能使热量聚集,温度上升,达到煤的着火点就会自燃。
预防矿井内因火灾(煤层自燃)的安全技术方案煤层的自燃性随煤炭的变质程度的增高而降低;煤的炭化程度越低,挥发份含量越高,煤层自然发火倾向越强;煤的含硫分越多,吸氧能力愈大,越易自燃。
一般说来,褐煤易于自燃,烟煤中长焰煤危险性最大,贫煤及挥发份含量在12%以下的无烟煤难以自燃。
根据煤矿开采煤层自燃的特点及防灭火经验,建立完善综合防灭火措施:主要配臵束管监测系统对煤层自然发火进行采样监测;建立阻化剂防灭火、采空区灌浆防灭火、均压防灭火、凝胶防灭火系统、氮气防灭火等防灭火系统。
一、煤层自燃监测煤层自燃火灾监测与早期预报是矿井火灾预防与处理的基础,是矿井防灭火的关键。
只要能够准确、及时地对煤层自燃火灾进行早期预报,就能有的放矢地采取预防煤层自燃火灾的措施,从而避免自燃事故的发生。
目前,煤层火灾的监测主要有矿井火灾束管采样监测系统、煤矿安全监控系统和人工检测三种手段。
地面固定式矿井火灾束管监测系统是借助束管将矿井井下各测点的气体经抽气泵负压抽取、汇总到指定地点,借助气相色谱检测装臵对束管采集的井下气样进行分析,实现对CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、O2、N2等气体含量的在线监测,其监测结果以实时监测报告、分析日报等方式提供数据,于便对某种气体含量的变化趋势分析,从而实现对矿井自燃火灾的早期预报。
安全监控系统可以连续监测CO、CO2、O2等环境参数,根据这些环境参数的变化进行煤层火灾的预报。
人工检测一直作为煤层火灾的主要监测手段,人工气体监测主要采用O2、CO、CH4等便携式气体分析仪,由人工直接在各测点进行气体检测,并定期采用气袋取气样,送地面进气相色谱分析,给出气体的成分和浓度,以此判断煤层发火程度。
该法适用性强、投入设备少,简单易行,但人工取样工作量大,间隔时间长,不能连续实时进行检测。
1)KYSC-1型束管采样系统该系统由以下三部分组成:(1)抽气束管;(2)抽气泵;(3)采样柜;(4)气水分离器。
煤层自燃发火事故处理措施(1)立即启动《矿井灾害预防和处理计划的预案》,成立抢险救灾领导小组,组织全矿员工进行抢险救灾。
(2)根据火灾情况采取强有力的措施1、快速封闭灾区措施:①是回采工作面进回风巷道内必须提前构筑好防火密闭墙框架,为快速封闭作好准备,发生煤层自然发火时立即封闭火区。
②是救护队随时有备用的快速封闭气囊,以便快速对火区进行封闭,发生煤层自然发火时立即封闭火区。
2、快速灭火措施:由于矿井基建期间未配备灭火的主要设备设施,若发生火灾时,及时调用临近的龙滩公司已配备的两台JXZD-600型制氮装置,并对火灾进行灭火,防止事故的扩大。
(3)、采空区自然发火预防:1、采煤工作面生产前,必须编制防灭火设计。
设计中要包括:监测手段、监测方法、监测内容、均压防灭火等相关内容,并严格按照设计施工。
2、采掘工作面作业章程中必须要有防止发生自燃现象发火的专项措施,并严格按照措施执行。
3、按设计或作业章程要求向采煤工作面供风,必须定期进行测定和调节工作面风量,防止因风量过大造成采空区漏风。
4、提高回采工作面煤炭回采率,减少采空区的可燃物。
5、采煤工作面初采、收尾时,必须采取措施,使开采线、停采线的顶板冒落严实。
6、减少向采空区的供氧量,及时封闭通向采空区的巷道。
7、通风设施的位置选择必须合理,防止出现漏风,有利于预防自燃发火。
8、为了进一步提高防火墙、密闭墙的严密性,必须进行掏槽和用不燃性材料构筑,使其起到有效的作用。
9、施工防火墙时,必须留有观测孔和措施孔,以便于观测密闭内的气体成份和气温,了解其变化情况。
10、按照监测制度每七天检查1次封闭区,每天检查回采工作面上隅角气体浓度,若发现CO、气温增加,氧气浓度发生变化或出现其它异常现象,应当立即向矿总工程师汇报,进行处理。
11、回采工作面及采空区作为防火管理重点,必须加强检查,通风科领导要持续性对各个采空区密闭进行检查,利用仪器仪表监测CO、温度等情况,以便及时采取措施。
防止煤层自燃的措施
一、防止掘进工作面煤层自燃的措施
1、掘进入工作面时必须进行湿钻,不得干打眼,供水必须可靠。
2、定期清洗岩石边坡和道路上的灰尘。
3、掘进面电气设备必须防爆,加强电器失爆检查。
4、掘进工作面的岩石装载现场必须浇水以减少粉尘,同时对掘进
回风地段进行定点喷雾捕尘。
5、在隧道巷道中钻孔和爆破时,必须使用水爆破泥浆,炮泥长度
必须符合规定。
二、防止采煤工作面煤层自燃的预防措施
1、合理布置采区长度和回采工作面的回采时间,及时封闭采空区,严格密闭墙的封闭质量,保持不漏风,实行专人管理,并揭示警标。
密闭墙要专人管理,随时观察封闭壁附近的气体排放和温度变化。
2、加强洒水防尘设施的管理,所有作业点必须配备洒水喷头,以
全面防尘。
水仓要保证足够的水量,随时保证采面洒水工作的正常进行。
3、采空区不留顶、底煤和浮煤。
采矿作业应严格按照操作规程的
规定进行,尽量提高回采率,回采工作面不得随意丢失煤柱。
4、保持合理、畅通的通风系统,加强通风系统的管理,实行合
理的开拓布置。
5、三级工作面结束时严格封闭采空区,本矿虽未发生过煤层自燃
现象,但经重庆煤科院检测C12煤层为二级自燃发火煤层,在开采C12煤层的过程中必须采取有效的预防措施,煤层自燃一般都发生在回采
工作面。
6、重点做好回采工作面回风巷的温度检查。
温度升高表明矿区煤层有自燃的可能性,好及时进行灭火或封闭采空区。
矿井自燃煤层的防灭火措施方法矿井自燃是煤矿生产中一种常见的火灾事故,煤层自燃是由于煤矿中氧气、水和煤体内部的热量等条件相互作用产生的,因此,为了有效地预防和处理矿井自燃,必须采取一系列的防灭火措施。
下面就介绍几种有效的防灭火措施方法。
一、煤矿管理在煤矿的生产过程中,必须加强煤矿管理工作,落实各项安全管理制度以及监管措施。
煤矿应该加强管理,对煤层自燃的可能性进行科学评估,了解煤矿地质结构和煤层自然条件特点以及煤层膨胀和剥落等变化情况,加强对煤矿内部氧气供应和空气流动情况的控制和调节,加强对矿井温度、瓦斯浓度的监测,及时排除不安全因素,提高煤矿安全生产意识。
二、加强煤层速封堵在煤层自燃的情况下,不可避免地会有大量的热量产生,如不及时采取措施,容易引发更严重的火灾事故。
因此,煤矿应该对自燃地段进行防护,及时进行堵水、堵风等措施,加强对自燃地段的检查,随时监测情况,及时防护。
三、科学选用灭火器材在煤矿火灾发生后,必须采用科学、有效的灭火器材,对火灾进行及时扑救。
灭火器材的种类有很多,如水泵、灭火器、泡沫液、干粉、消防水等。
在具体使用时,应根据火灾情况以及煤矿自身的特点进行合理选用。
四、建立排热系统在煤矿内,煤层自燃时产生大量的热量,如果没有及时排除或降低温度,会加重火灾事故的发生。
因此,煤矿应该建立排热系统,组织专业人员对煤层温度进行监测和控制,降低煤矿内部环境的温度,增加空气对煤层的流动,减少热量的蓄积,从而有效预防煤矿火灾事故的发生。
总的来说,预防和处理矿井自燃的工作必须长期化、系统化和综合化,在煤矿生产过程中,必须加强煤矿管理,加强安全意识的宣传教育,不断提高灭火技能和防灭火措施的水平,从而保证煤矿生产的安全稳定进行。
煤矿防灭火安全技术措施有哪些?煤层自燃火灾是矿井主要灾害之一,随着我国煤炭产量不断增加,新建、扩建矿井增多和开采强度、开采深度增大,矿井防灭火问题显得尤为突出。
煤炭自燃已成为制约高产、高效矿井安全生产与健康发展的主要因素之一。
由于煤自燃是煤氧复合的结果,影响煤自燃的主要条件是煤的表面活性结构浓度、氧浓度和温度。
因此,自燃火灾扑灭主要从三个方面着手:一是隔离煤氧接触,使自燃火灾窒熄;二是降低煤温使煤氧化放热强度降低,最终使火熄灭;三是惰化煤体表面活性结构降低煤氧复合速度,防止煤自燃的发生。
目前常用的防灭火技术主要有如下几类:惰化、堵漏、降温等以及它们几类的综合,共同发挥灭火作用,最终实现防灭火的目的。
(1)堵漏防灭火技术堵漏技术,就是采取各种技术措施减少或杜绝向煤柱或采空区的漏风,使煤缺氧而不会自燃。
堵漏技术和材料,在我国近年来发展很迅速,相继研究和开发出适用于巷顶高冒堵漏的抗压水泥泡沫和凝胶堵漏技术和材料,适于巷顶堵漏的水泥浆、高水速凝材料和凝胶堵漏技术与材料,以及适于采空区堵漏的均压、惰泡、凝胶和尾矿泥堵漏等技术成果,如马利散、艾格劳尼、聚氨脂等,它们各有其使用条件和优缺点。
(2)均压防灭火技术均压防灭火是依据发火区情况,通过调压风机、连通管、调节风窗等通风设施,将通风系统中的风压重新分布,减小漏风通道处的风压差,控制火灾区的漏风。
这是防治煤炭自燃的有效办法,可预防煤炭自燃和对火区窒息惰化,实现安全生产。
(3)注水和灌浆技术水是最经济、来源最广泛的灭火材料。
水的热容量很大,1L 水转化成蒸汽时吸收2256.7kJ热量,同时生成1.7m3水蒸汽,大量水蒸汽能很快降低煤温,具有冲淡空气中的氧浓度、包围、隔离及窒熄火源的作用。
灌浆防灭火技术在我国应用得较为普遍,也取得了良好的效果,成为治理井下内因火灾的主要措施之一。
泥浆能够包裹煤体,其水份有增湿减缓氧化速度,浆流能充填煤体缝隙,起到隔绝漏风阻止氧化作用,按与回采工艺的关系分为随采随灌、采前预灌和采后灌浆三类,对采空区防灭火有积极的作用。
预防煤层自然发火措施1、正确选择矿井的开拓方式,合理布置采、准区。
2、正确选择煤层的开采顺序。
3、加强顶板管理,提高回采率,加快回采速度,尽量减小遗失在采空区的煤炭。
4、不得任意采掘规定的必须保留的煤柱。
5、选择合理的通风方式,正确设置控制风流的设施。
6、掌握自燃发火预兆,及时进行发火预测预报。
把自燃发火消灭在“萌芽”阶段。
7、对采掘生产过程中遗留下的各种发火隐患要及时处理,减少自燃发火的发生。
8、加强“三道”维修,加强对废旧巷道的处理,及时充填煤巷碹,及时处理高温点等。
预防煤层自然发火措施[篇2]煤矿井下的火灾有两种:一种是内因火灾,即由于煤炭自燃着火引起的火灾;另一种是外因火灾,即由于外部火灾,如电气明火、油脂着火、机械摩擦、电焊、放炮、吸烟等各种明火及瓦斯煤层爆炸引起井下支架、背板、皮带、电缆、煤炭等可燃物着火引起的火灾。
目前我矿矿区内有可采煤层2#、5#、6#共三层,属于高瓦斯突出矿井。
为了预防煤层自燃发火,特编制本安全技术措施,望各单位遵照执行。
第一章:防治矿井外因火灾安全技术措施1、矿井的所有地面建筑、煤堆、矸石堆、木料场等处要指定防火措施和制度,并必须符合国家有关防火的规定。
木料场、矸石堆、炉灰场距离进风井不得小于80m,木料场距离矸石堆不得小于50m。
不得将矸石堆或炉灰场设在进风井的主导风向上风侧,也不得设在表土10m以内有煤层的地面上和设在有漏风的采空区上方的塌陷范围内。
矿井的永久井架和井口房、以井口为中心的联合建筑,必须用不燃性材料建筑。
2、矿井均必须按《煤矿安全规程》的要求设计和建立地面消防水池和井下消防管路,并在矿井、水平和采区投产同时投入使用,并保证供到用水点,管中的水压不低于4kg/m,水量不小于#url#。
地面消防水池必须经常保持不少于200m的水量。
3消防管路的下列地点必须设置三通和阀门:(1)所有斜井和平峒井口;(2)井底车场附近主要硐室内;(3)井底车场、主要进回风大巷、采区上、下山、工作面顺槽等每隔100m处;(4)带式输送机每隔50m处,皮带机头、机尾附近15m以内;(5)其他易发生火灾的地点。
煤矿开采易自燃煤层的防灭火措施由煤炭自燃引发的煤尘及瓦斯爆炸也会给煤矿带来巨大的灾害。
为了预防煤炭开采过程中煤炭自燃的发生,我国《煤矿安全规程》规定,新建和延伸矿井都必须对煤层作自燃倾向性鉴定;开采容易自燃和自燃煤层的矿井,必须采取综合预防煤层自然发火的措施国。
《煤矿安全规程》把煤的自燃倾向性分为三类,分别为:易自燃、自燃和不易自燃。
煤矿在开采自燃和容易自燃的煤层时,规程规定必须配备相应的防灭火措施,如在建设的矿井内如果有自燃和易自燃的煤层时,总回风巷和集中运输大巷应布置在不易自燃的煤层内或岩层内;若布置在自燃或容易自燃煤层内时,必须对其砌值或锚喷或用无腐蚀性、无毒性的材料进行处理等。
自燃和易自燃煤层的开采方式应必须采用后退式开采,并根据采取防火措施后的煤的自然发火期确定采取的开采期限;当开采易自燃煤层时,必须至少设置一条专用回风巷。
在技术方面,开采易自燃煤层或采用放顶煤方式开采自燃煤层的矿井,必须建立以灌浆为主的两种以上综合防灭火系统;同时在采区开采设计中,必须明确选定自然发火观测站或观测点的位置。
如果将容易自燃的煤层判定为不易自燃的煤层,一旦煤炭自然发火,由于缺乏相应的防灭火措施,必定会导致火灾事故难以控制而引发重大灾害;相反,如果不易自燃的煤层被判定为自燃或易自燃煤层,煤矿将投入巨大的人力、物力和财力应用于煤炭自燃的防治工作,从而造成巨大的经济损失。
一旦发现煤炭有自燃征兆,可以采用徐州吉安研发的普瑞特防灭火技术,该技术集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体,特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。
一方面,水浆生成泡沫之后,缓慢形成凝胶,能把大量的水固结在凝胶体内,避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点,大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖,且能固结90%以上水分并形成凝胶层,防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。
本矿2013年度由山西省煤炭工业局综合测试中心进行了3#、4#煤层的自然倾向性鉴定,煤层自然倾向性为II级。
井下不存在火区。
2015年3月委托山西公信安全技术有限公司对6号煤层煤样进行了爆炸性及自然倾向性测试:6号煤层煤的吸氧量0.75cm3/g,自燃倾向性等级为Ⅰ级,属容易自燃煤层。
一、煤的自燃因素分析引起煤自燃的因素较多,主要如下:(1)煤的炭化程度。
煤层的自燃性一般随煤炭的变质程度的增高而降低,一般情况下挥发分含量在12%以下的烟煤难以自燃,但若有其它原因,也可能产生自燃。
(2)煤岩组分:煤层中有集中的镜煤和亮煤,特别是含有丝煤时,煤的自燃倾向就大;而暗煤多的煤,一般不易自燃。
(3)煤的含硫量:含硫分愈高,吸氧能力越大,越易自燃,含黄铁矿、黄铜矿结核较多,也具有自燃危险性。
(4)煤的破碎程度:煤的破碎程度大,增加了煤的氧化表面积,使煤的氧化速度加快,容易自燃。
脆性与风化率较大的煤易于自燃。
(5)煤的水分:水分能加速煤的氧化过程,同时使煤体疏松、造成细微裂隙,加大吸氧能力,并降低着火温度,但过多水分则可抑制煤的氧化。
(6)地质构造:地质构造复杂、围岩及煤层破碎带易引起煤层自燃。
(7)开拓开采条件及通风方式:矿井开拓方式和开采方法与通风方式若选择不合理,往往造成丢煤多、煤柱破碎,漏风严重,给煤层自燃造成良好条件,增加自燃的可能性。
二、煤的自燃预测1、人的感官可以察觉的自燃征兆(a)巷道中出现雾汽或巷壁“挂汗”;(b)风流中出现火灾气味,如煤油味、松香味、臭味等;(c)从煤炭自燃点流出的水和空气较正常的温度高;(d)当空气中有毒有害气体浓度增加时,人们有不舒服的感觉,如头痛、头晕、精神疲乏等。
三、仪表检测(A)有下列情况之一者,定为自燃发火(a)煤炭自燃出现明火、火灾烟雾、煤油味等;(b)煤炭自燃使环境空气、煤层围岩及其它介质温度升高并超过70℃;(c)采空区或风流中出现一氧化碳(CO),其浓度已超过矿井实际统计的临界指标,并有上升趋势。
(B)有下列情况之一者,定为自燃发火隐患(a)采空区或井巷风流中出现一氧化碳,其发生量呈上升趋势但尚未达到矿井实际统计的临界指标;(b)风流中出现二氧化碳(CO2),其发生量呈上升趋势,但尚未达到矿井实际统计的临界指标;(c)煤炭、围岩及空气和水的温度升高,并超过正常温度,但尚未达到70℃,风流中氧(O2)浓度降低,其消耗量呈上升趋势。
四、煤的自燃预防措施1、开拓开采方面的措施该矿布置在岩层的巷道采用锚喷支护,采掘工作面采用钢带锚杆加梯工棚支护。
矿井开采时,要注意观察,加强自燃征兆的早期识别工作。
采煤方法对自燃发火的影响主要表现在煤炭回收率的高低、回采时间的长短上。
本矿采用倾斜长壁或走向长壁采煤法,顶板管理采用全部垮落法,人工攉煤,清扫浮煤,尽量使工作面回采率提高,采煤工作面回采结束后,必须在45天内进行永久性封闭。
综合防治,有很高的防火安全性。
合理的采煤方法能够提高矿井先天的抗自燃发火能力,我矿多年来的实践表明,降低煤层自燃发火的可能性要从以下几个方面着手:(1)少丢煤;(2)控制矿山压力,减少煤柱破裂;(3)合理布置采区;(4)回采时应尽量避免过分破碎煤体;(5)加快工作面的回采速度,使采空区热源难于形成;(6)及时密闭已采区和废弃的旧巷;(7)注意选择回采方向,不使采区回风巷过分受压或长时间维护在煤柱里。
2、通风方面的措施通风因素的影响主要表现在采空区,煤柱和煤壁裂隙漏风,漏风就是向这些地点供氧,促进煤的氧化自燃。
采空区面积大,漏风量相当大,但风速低,散热作用差,在工作面的两巷(回采工作面的运输巷和回风巷)一线(停采线),过断层地带,煤层变薄跳面的地方有大量的浮煤堆积,最易发生自燃。
所以每一回采工作面回采完毕必须立即进行封闭,以减少浮煤堆积地点的漏风量,防止自燃。
良好的通风系统可以在很大程度上控制自然火灾的发生。
为防止煤层自燃,本矿在通风方面采取如下措施:(1)该矿井在开采过程中,工作面采用“U”型通风方式,一进一回。
新风和乏风均不通过采空区,漏风少;(2)调节风门、风门应设置在围岩坚固、地压稳定的地点,还应避免引起采空区或煤柱裂隙漏风量的增大;(3)采取措施,降低采区进回风巷之间两端的负压差,以减少漏风;(4)风门、调节风门之间的距离留有较大的余地;(5)实现风门闭锁,使一组风门不能同时敞开,确保风流稳定。
五、井下自燃发火预防1、生产矿井延伸新水平和采区开采新煤层时,必须对所采煤层的自燃倾向性进行鉴定。
2、开采容易自燃和自燃煤层的矿井,必须采取综合预防煤层自然发火的措施。
3、在开采有自燃倾向性的煤层时,采区设计应采用后退式布置。
必须编制专项防灭火设计并严格执行。
在开采厚及特厚煤层时,必须有专项防灭火设计,凡一次不能采全高必须沿顶开采,不能留顶煤。
4、开采有自燃倾向性煤层的矿井在正常的生产过程中,必须开展自燃火灾的预测预报工作,及时掌握火区动态和采空区自然发火动向。
每周的报表要由通风部门的技术主管签字审核,每月要有一份火情分析报告。
5、开采有自燃倾向性煤层的矿井主要回风巷、采煤工作面上隅角及回风巷必须安设CO、温度传感器,瓦斯员检查内容中加入CO、温度检查内容,安设位置及检查次数同瓦斯检查。
6、开采有自燃倾向性煤层的矿井在巷道掘进过程中如出现冒顶区必须及时进行防自燃处理,并定期检查。
7、开采有自燃倾向性煤层的矿井对采空区必须有防止自然发火的设计。
8、开采有自燃倾向性煤层的矿井瓦斯员检查井下各采掘面、主要回风巷、采煤工作面上隅角时,要检查CO、CO2、O2、T等相关内容,与瓦斯报表一起上报,如发现有异常变化时,要立即上报调度室及相关领导,听从调度安排。
9、开采有自燃倾向性煤层的矿井通风科每日要对自燃发火观测点的相关检测内容进行分析,一旦发现有自燃发火征兆,立即上报相关领导,采取措施,进行处理,以防火灾事故的扩大。
10、在选择确定风门、风窗、挡风墙等通风设施的位置时,应尽可能降低采空区、火区和煤柱裂隙处的漏风压差,减少漏风量。
11、有自然发火倾向的生产工作面结束后,必须在45天内撤出一切设备,对采空区进行永久性封闭。
因故不能按期封闭的工作面,必须制定防火措施报矿审批。
12、各矿对废弃的溜煤眼、暗斜井和风眼必须进行层间永久性封闭和充填,以防止自身发火及层间有毒、有害气体扩散。
六、井下灭火1、矿井必须制定井上、下防火措施。
矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。
井下消防管路系统每隔50m设置支管和阀门。
地面的消防水池必须经常保持不少于200m3的水量。
如果消防用水同生产、生活用水共用同一水池,应有确保消防用水的措施。
2、矿井均必须按《煤矿安全规程》的要求设计和建立消防管路系统,在矿井、水平和采区投产时同时投入使用,并保证用水点管路中水压不低于0.4MPa,水量不小于0.6m3/min。
消防管路的下列地点必须设置支管和阀门:1)所有斜井和平峒井口。
2)井底车场附近的主要峒室内。
3)井底车场、主要石门、大巷、倾斜巷道、采区和其它巷道每隔100米处。
4)皮带运输巷道每隔50米,皮带机头、机尾附近15米以内。
5)采用可燃性支护材料的巷道内每50米处。
6)回采工作面进、回风巷口40米以内。
7)掘进工作面进风口处。
8)其它易发生火灾的地点。
支管和阀门的位置应便于使用和维修,必须有明显易辨的标志,其出口禁止射向电机车架线及其它电气设备。
3、地面煤炭装运系统必须设置消防管路系统,每隔50m设置支管和阀门。
4、井下任何地点不得进行电焊、氧焊和喷灯焊接等明火作业。
如果必须在井下主要硐室,主要进风巷进行电焊、氧焊作业时,必须制定安全技术措施并由矿长批准,指定专人在现场检查和监督。
电焊作业地点风流中的瓦斯浓度不得超过0.5%。
严禁在采区内的任何地点进行电、氧焊等明火作业。
严控生产火花、机电火花、摩擦火花等火源的产生。
井下所有作业都应编制防止火花产生的措施。
5、每一矿井的井口房的通风机房附近20m内,不得有烟火或用火炉取暖。
进风井口应装设防火铁门。
如果不设防火铁门,必须有防止烟火进入矿井的安全措施。
井下机电峒室、火药库、风动工具清洗峒室的出口装设向外开的防火铁门。
6、皮带运输机应装设皮带火灾报警装置和自动洒水装置。
7、井下爆破材料库、机电峒室、检修峒室、材料库、井底车场、使用胶带输送机或液力偶合器的地点,都应配备合格的、数量齐全可靠的消防设施,并在矿井灾害预防和处理计划中明确规定。
8、每一矿井必须在井上、下设置消防材料库。
消防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合《矿井防灭火规范》的有关规定,并每季进行检查和更换;消防材料和工具不得挪作它用。
9、每一矿井必须建立矿井反风系统,用于进风井口、井筒、井底车场及总进风巷发生火灾时采用。
10、每一矿井都必须按《煤矿安全规程》要求严格实行明火管制,建立健全明火管理制度,切实做到:(1)严禁携带明火下井。
(2)工业广场内的进、回风井口20米内严禁烟火。
(3)井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。
(4)井口和井下电气设备必须有防雷击和防短路的保护装置。
(6)井下和井口房电焊、气焊作业必须按《煤矿安全规程》规定进行。
(7)严禁使用产生火焰的爆炸材料和爆破工艺。
(8)严格火区管理。
11、每一矿井都必须按《煤矿安全规程》要求严格实行可燃物管制,建立健全井下可燃物管理制度,切实做到:(1)严格限制携带易燃、易爆物品下井,确属井下需要者,必须符合规定,并办理手续。
(2)严禁向地面裂缝、废弃的井口或其它向井下的通道口倾倒炉灰、棉纱、布头和油类等可燃物。
(3)井下和峒室内不准存放汽油、煤油和变压器油。
井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等,必须存放在盖严的铁桶内,严禁扔、洒在井巷、峒室和采空区内。
(4)井下清洗风动工具,必须在专用峒室内进行。
(5)严格限制可燃性支护使用范围。
(6)井下皮带运输机应用不延燃皮带。
凡存在可燃材料、可燃气体和可能产生明火的地点,是严重的外源火灾隐患地点,应制定管制和检查措施。
12、所有井下工作人员都必须熟悉灭火器材的使用方法,并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。
13、任何人发现井下火灾时,应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况,立即采取一切可能的方法直接灭火,控制火势,并迅速报告矿调度室。
在现场的区、队、班组长应依照矿井灾害预防和处理计划的规定,将所有可能受火灾威胁地区(由于火风压造成风流逆转和可能发生瓦斯爆炸的地区等)的人员撤离危险区域,并组织人员利用现场的一切工具和器材进行灭火。
14、一旦发生矿井火灾事故,必须立即成立救灾指挥部。
矿长和矿技术负责人必须立即赶到现场组织救灾工作,矿长任总指挥。
15、电气设备着火时,应首先切断其电源。
在电源切断前,只准使用不导电的灭火器材进行灭火。
矿调度室接到井下火灾报告后,立即按照《矿井灾害预防和处理计划》通知有关人员。