煤炭自然發火的防治
1 自然發火的原因及規律
1.1 煤體自然發火的條件
(1) 煤炭自身具有自燃傾向性且以破碎狀態存在；
(2) 對煤炭有連續的供氧條件(漏風風速為1.2 ～ 2.0m/ min、漏風量為0. 1 ～ 0. 24m3/ min) ；
(3) 煤炭氧化生成的熱量易於積聚;
(4) 上述條件持續穩定足夠的時間;
1.2礦井自然發火的分布規律
所有的自然發火點都分布在采煤工作麵的“兩道兩線”(即進風道、回風道、停采線、開采線) 、地質構造帶和護巷煤柱間。
(1) 工作麵回采結束後,停采線前方有煤壁支承,不易冒實,易形成漏風通道。
(2) 地質構造複雜、斷層多的地帶因煤質鬆軟、破碎,煤體吸附氧的能力增強,煤層層理、節理高度發育,易漏風。
(3) 布置在煤層的集中進回風聯絡巷因多次掘進,保護煤柱反複承受采動壓力的影響,煤體變形、破碎,不易密封。
(4) 在風壓變化較大、較頻繁的區域,因風壓變化使采空區形成的“負壓喘息”加劇了自燃和自燃征兆的顯現。
(5) 分層巷道掘進期間,因巷道內風壓增高,加之頂板一般較為破碎,易通過其假頂上的裂隙和采空區形成複雜漏風通道。
(6) 分層巷道內錯,易形成漏風隅角帶;分層巷道外錯,易使采空區內的遺煤破碎,二者均可為煤炭自燃創造便利的條件。
2 抓住重點 綜合治理
防治自燃的對策和基本原則：
2.1 延長自然發火期
針對分層開采的特點,實行集中生產,加快推進速度,並采取以阻燃為主的預防措施,延長自然發火周期。
(1) 將首層開采的煤層進行注水。
(2) 對2、3、4 分層“兩道兩線”各20m的範圍內采前預打淺孔密集鑽進行控製注漿。
(3) 在開采線預埋注漿管路,待工作麵推采適當距離(一般為40m) 後,集中注漿。
(4) 在開采線以內、停采線以外各自30m的範圍內,集中遍撒阻化劑,工作麵回采完畢後,密閉後集中大量注漿。
2.2 在堵漏上采取措施
(1) 對通風係統進行優化,減少通風阻力。
(2) 分層開采首層鋪設金屬網,保證注漿質量,以利於頂板再生,減少漏風。
(3) 工作麵回采完後,及時密封,兩幫及頂板附近5m 的範圍內,通過注凝膠封嚴。
(4) 對采空區注入濃度較大的漿液,以提高密封質量。
(5) 在斷層及破碎煤層的附近注入凝膠堵塞漏風通道。
2.3 改進巷道布置方式
(1) 推廣無煤柱開采,保護煤柱可代之以在采空區中注凝膠生成的穩定隔離帶。
(2) 分層巷道重疊布置,消除隱患。
(3) 在分層巷道掘進時,力求一次掘透,以縮短因局扇增壓造成采空區漏風的時間。
(4) 工作麵的集中聯絡巷由工作麵外側布置改為內側布置,隨工作麵的推采逐漸縮小、最終消除穿煤層段的護巷煤柱。
(5) 采區和分層工作麵實行並聯通風。
(6) 用型鋼支護替代木棚支護。
(7) 采區進、回風巷盡量布置在岩石中;如布置在煤層中,巷道必須錨噴或砌镟,中間用不燃物或加注凝膠充填。
2.4 加大均壓防滅火的力度
通過對通風係統的優化,減少采空區進、回風側的壓差,以阻止自燃的發展和蔓延。
2.5 積極推廣新技術
采用凝膠堵漏法,凝膠耐熱性能好,凝結速度易於控製,形成的隔離層彈性大,不易破碎,隔熱性強,在現場應用時收到了良好的效果。
3 幾點體會
(1) 煤炭自然發火的是有規律可尋的。
(2) 在開采和采區設計中,必須首先考慮防滅火,開采係統要符合防滅火的要求。
(3) 淺孔密集鑽注漿及開、停采線撒布阻化劑是預防采空區自燃和消滅火災的有效方法。
(4) 在均壓防滅火中一定要從大處著眼,處理好整體與局部的關係。
(5) 要做好自燃發火的預測預報工作,及時發現,把其消滅在萌芽之中。
