煤矿内因火灾预防措施探讨

１引言
慢的工作面（ ２ ９ ％） 。
４预 防火灾 的工作 对开采活动构成严重威胁的基本灾害中 ， 最严重 的是矿井 内因火灾 及其造成 的危险 。矿井火灾不仅对工作面安全构成威胁 ， 而且 ， 如果有 甲 为 了确定预防工作内容 ， 必须 以下述事实为 出发点 ： 由于煤层厚度 的 如煤层实际厚度大于开采厚度 ， 在开采时不得不 烷存在 ， 还有发生爆炸的危险造成更加危险的次生灾害。 井下发火必须 具 变化幅度很大且不规则 ， 备 的三项基本条件 ： 在顶板 留下 一层薄煤皮 ，而在使用垮落法 开采煤层 时放顶 煤不充分 ， 这 就不 能确切控制煤炭 的损失 ， 因此 ， 采空 区内出现易燃 物也就是不 可 １ ． １可燃物 ， 在煤 矿井下存 在的可燃物有煤 、 坑木 、 油料 、 爆 破材料 、 电 样 ， 气 设备等。 避免 的了。 防止煤炭 自 燃 的问题可 以通过适 当改变工作面参数得 以解决 。 １ － ２热源 ， 在井下煤炭 自 燃 是内热源 ， 明火 、 电气短路 、 爆破作业 、 机械 工作面通风方面有下面两项极为重要 的工作 ： （ １ ） 工作面通风必须保证 工作面有充足的风量和稳定的风流 。 工作面 摩擦 、 瓦斯爆炸 、 煤尘爆炸等时外热源。 １ － ３空气 ， 燃烧是 剧烈 的氧化反应 ， 缺少足够 的氧气时燃烧是 不能维 供风在可能的条件下不使用辅助通 风设备（ 风筒 ） ； （ ２ ） 采空 区靠 近进 风侧 持的。 ． 必须予以密封 ， 并刷大工作面端头的断面 ， 以便最大限度地减少 进入 采空 火灾的三个因素必须同时存在 ， 且达到一定 的数量 ， 才能引起矿井火 区的风量。 灾， 缺少任 何—个要 素 ， 矿井火灾就不可能发生 。 工作面的推进速度最好 达到 １ ． ５ ～ ２ ． ０ ｍ ／ ｄ以上。 工作 面废弃 （ 工作面搬 内因火灾 的发生最主要的地方是采空区 ，因为采空 区内往往有大量 家 ） 时， 废弃采 区的上 、 下顺槽 必须严格按照 噪矿安全规程》 执行 ， 采煤工 丢弃 的碎煤 ， 工作面的通风使在工作面之后有氧气供应 ， 同时这样 的发火 作面 回采结束后 ， 必须在 ４ ５ 天 内进行永久性封闭 因技术或其它方面原 条件在巷道 中也存在 。 因停采 的工作面必须用可快速装拆的隔墙 进行密闭处理 。 ２火灾事例 分析 在正常生产的工作面 中， 工作面 的适 当推进速度 、 充足的通风 以及对 下面是对某煤 田发生 的火灾事故的详细说明日 。 采空 区— — 侧进行密封处理 ， 都 是防止 发生 自 燃火灾 的措施 。 考虑 到因一些 煤 田的 １ ５ 例火灾事故 中， ６ 例是 外因火灾 ，其 中 ３ 例因焊接冷却 不 不可 预见的原 因（ 如断层 、 褶 曲等地质条件 ） 而使 工作面 的推 进速度难 以 充 分引起火灾 ， ２ 例 火灾由不明火焰（ 可能是 吸烟 ） 引起 ， 另外一起是 因胶 得到保证时 ， 根据防火要求对 工作面加强通风 ， 采空区侧 的密闭就更须 加 带输送机 托辊过 热引起 的火灾 。 以适 当处理 。 改善通风的措施 ， 一般 不易很快见效 ， 除非实行辅助通风。 根 在 内因火灾 中 ， 有２ 例（ 占总数 ２ ２ ％） 发生 在巷道 ， 其它 ７ 例 发生在工 据理 论和实 际观察 ， 辅助通风有 增强 内因火灾发生 的危 险 ， 应尽可 能不采 作面或采空区。 从这项 统计比例数字可 以看 出 ， 防止 内因火灾应把注意力 取这种措施 。 集中在工作面或采空区。 综上所述 ，遗 留在采空区的煤炭数量及工作面推进速度是 很难予以 巷道火灾 主要发 生在巷道顶部 。 在 巷道掘进过程 中， 由于顶板得不到 控制的。这样预 防火灾 的出路主要在于实现通风的最佳化。 及时支护以及 受爆破 作业的影 响 ， 巷道顶部 的煤 变得 松软 ， 因此有时形成 ５通风最佳化方案 空洞。 在松软 的顶煤 中 ， 常在距巷顶 １ ～ １ ． ５ ｍ深 处发火 ， 因为这种位置 的外 在讨论通风 的效果之前必须 明确 ，加强通风不可能根本 消除矿 井火 界条件最利于火灾的发生。 当顶板表 面附近出现风流速度 变 慢， 风流停滞 灾 ， 而只能减少火灾 的发生 。防止火灾 的各种方法应综合 实施 ， 单 独采用 时， 就 会出现发热 ， 因为该处供氧半径较小 ， 而且表面 的降温效果较差 。 火 效果不大。 以通风进行防火的 目的是 防止风 流进入采空 区或采煤工作面 。 灾最易发生在接近煤层冒落的地方 ， 遇到这样地 带 ， 最 重要的是禁止爆 实现这样的 目的难 度极大 ， 费用也很大 。 因此必须努力实现尽可能小的合 破， 并 应以不 可燃 、 防漏气材料对这样 的空穴进行填充。 理风流。 ３工作面火灾分析 当风 流穿过采 空区和裂 隙时 ， 在风量和风压降之间的函数关系 中必 以下是对工作面火灾环境及 热量累积 隋 况 的分析 。在所有火灾事故 须考虑一个线性成分 ， 这就是层流日 中， 煤 层的相当一 部分约厚 ０ ． ５ ～ １ ５ ｍ被 丢弃 ， 并在工 作面报废后遗 留在采 ｈ ＝ Ｒ ｌ ＂ Ｑ ＋ Ｒ ２ ＂ Ｑ ｆ ｉ ＇ ａ ） 空区成为废石 。 所有火灾事故的共同特点是 ， 遗 留的煤成 为碎煤是煤壁应 其中 ， Ｒ ， Ｒ ｒ 空气 阻力 ， Ｑ ＿ 风量 。 力传递 及顶板破碎的结果。有时候 ， 在直接顶板上会暴露 出硫铁矿夹层 。 用下列方法 可以减少漏风 量日 ： 提 高风流与风道 壁之间 的阻力 ； 提高 在分析研究调查材料的过程中 ， 还分析 了工作面通风条件及其特殊 漏风处的阻力 ； 降低关 键部位 的压力差 。 状况 。 结果表明 ， ２ 例火灾事故 （ 占２ ８ ￣ ｏ ） 的发生与工作面的通风不 良有关 。 沿工作面对采 空区要尽可 能好地进行密 闭。 在使用掩 护支架 时 ， 这是 风速较 大， 因此风 可以轻 而易举地进 在另外 ６ 例火灾事故中 ， 工作面采完后未 将采空区密闭 ， 结果在采空 区内 可以实现的。但 由于端头处截面小 ， 有很大 的风流 。 入采空区 ， 所以， 在采空区—侧 应布置隔风 障。在发热 和大量产生一氧化 采用树脂泡沫进行密 闭的效果较好 。 在 回风巷 中使用风障也很 经检查通风环境证实 ， 在３ 例火灾 中， 工作面周围的通风只借助于风 碳 的地点 ， 筒供给所需 的风量 。 在工作面周围 ， 共用 ５ － － ６条风筒。 在 检查 中发现每处 好 ， 因为这样做可 以增加风流在这一地段 的阻力 。 火灾地 都通风不足 ： 采空区的阻力取决于采空区内部 物质的性 质、大小 以及采空 区的高 （ １ ） 用风筒改善不 足的通风 ； （ ２ ） 长时间忽视采空 区密 闭 ， 因而在采 空 度 。 如果顶板是大块垮落而不能将采空区的空间填满 ， 那么采空 区内的阻 区内有相 当大 的通风风流 。 力就较小 ， 空间截面较 大。不完全垮落 主要 发生在小工作面 ， 也发生在不 检 查的第 ３ 项参数是工作面的推进速度。 有５ 例火灾事故 ， 发生在废 易垮落的顶板岩层。 其原因是， 垮落很难发生在坚固的采煤工作面和支架 弃 的工作面 （ 回采工作结束或工作面很 长一 段时间停采 ） 。有 ２ 例火 灾事 回收不完全处。就是说， 有些火灾主要发生在进风侧， 因￣Ｉ ｔ 空气可以进 故中， 工作 面的推 进速 度很 慢， 仅为 ０ ． ６ － － ０ ． ８ ｒ ｎ ／ ｄ 。这样 ， 遗落在采 空区中的 入垮落区。 作为防止火灾的措施， 在必要时应谨嗔进行支架的回收和实施 煤炭就受到氧化， 采空区中虽然有风流， 但因风流速度太低而起不到冷却 强制放顶 。在极易发生火灾的危险地段 ， 亦 可实施水砂充填 。 作用 。 压力差的减小事平巷和工作面十分重要的—个特点。 首先， 这时要达 另外 ， 还考察 了顶板垮落之后多久才出现发热现象 ， 即考察 火灾 的潜 到的风量虽不会有困难， 但由辅助通风系统保证最小的必须风量。 在工作 伏期是 多长 。 ５ 例火灾的潜伏期 尚无 准确答案 。 顶板垮落和火��
科技创新与应用 ｌ ２ ０ １ ３ 年 第１ ６ 期
科 技 创 新
煤矿 内因团公 司曹村煤矿 ， 山西 霍州 ０ ３ １ ４ ０ ０ ）
摘 要： 文章 探 讨 矿 井发 生 内因 火 灾的 可 能性 ， 根 据 煤 田 的资 料 分析 了矿 井 火 灾的发 生环 境 ， 指 出采 空 区 内大 量遗 煤 的 存 在 ， 使 得采空区若得 不到适当的密闭处理， 在推进速度较慢的工作 面和停采处极 易发生火灾。 对通风参数分析表明， 采空区漏风 亦对火 灾的 发 生产 生较 大的 影响 。从 改善 通 风矿 避 免 内因 火灾 的发 生 ， 提 出 了改善 通风 条件 的方 法 。 关键 词 ： 内因 火灾 ； 工作 面 ； 预防； 改善 通风