采空区煤自燃引爆瓦斯的机理及控制技术
综采工作面停面期间防治瓦斯、采空区自燃安全技术措施
综采工作面停面期间防治瓦斯、采空区自燃安全技术措施在综采工作面停止生产期间，瓦斯和采空区自燃都是会发生的一种安全隐患。
为了确保矿井的安全，必须采取一系列的技术措施来防治瓦斯和采空区自燃。
本文将介绍瓦斯和采空区自燃的危害以及常用的技术措施，以确保矿井在综采工作面停面期间的安全。
1. 瓦斯的危害和防治措施瓦斯是矿井中常见的一种危险气体，具有易燃、易爆的特性。
在综采工作面停面期间，瓦斯会在巷道和工作面积聚，形成瓦斯积聚，一旦达到瓦斯爆炸的浓度范围，就会发生爆炸事故。
为了防止瓦斯事故的发生，我们可以采取以下几个方面的技术措施：1.1 瓦斯抽放瓦斯抽放是指通过抽取矿井中的瓦斯，使矿井保持低瓦斯含量，减少瓦斯积聚的风险。
常用的瓦斯抽放方式有机井、矿井通风系统等。
1.2 安全灯监测安全灯监测是利用安全灯探测瓦斯浓度，及时发现瓦斯积聚的情况，确保及时采取措施。
在工作面停面期间，安全灯监测也是一个重要的瓦斯防治手段。
1.3 密闭封闭在综采工作面停面期间，可以采取密闭封闭的方式，避免瓦斯积聚。
通过密闭巷道和工作面，阻止瓦斯的积聚，减少瓦斯事故的风险。
2. 采空区自燃的危害和防治措施采空区自燃是指矿井中的采空区域由于煤炭残留等因素，引发自燃现象。
采空区自燃不仅会产生有害气体，还会引发火灾事故。
为了防止采空区自燃的发生，下面介绍一些常用的技术措施：2.1 通风措施通风是防治采空区自燃的一项重要措施。
通过合理的通风系统，将有害气体排出矿井外，降低采空区自燃的风险。
2.2 维持湿度在采空区域保持一定的湿度，可以有效地减少自燃的发生。
通过灌水和湿度控制设备，维持采空区的湿度，降低自燃的风险。
2.3 定期检测定期检测采空区域的温度、氧气含量和有害气体浓度等指标，及时发现自燃的迹象。
通过定期检测，可以提前采取措施，防止采空区自燃的发生。
结论在综采工作面停面期间，防治瓦斯和采空区自燃是保障矿井安全的关键。
通过采取瓦斯抽放、安全灯监测和密闭封闭等措施，可以有效地防止瓦斯事故的发生。
综采工作面停面期间防治瓦斯采空区自燃安全技术措施
综采工作面停面期间防治瓦斯采空区自燃安全技术措施前言随着煤炭采掘技术的不断进步，煤矿井下工作面的采掘方式也得到了不断的改进。
综采工作面是当前在煤矿井下广泛使用的一种采掘方式，具有采高高、工作效率高等优点。
但是，综采工作面施工期间采空区域存在瓦斯自燃的风险，因此需要采取一系列的措施来保证煤炭生产的安全。
本文将探讨如何在综采工作面停面期间防治瓦斯采空区自燃，从防治原理、技术措施等方面进行分析和探讨。
瓦斯采空区自燃防治原理在综采工作面施工期间，由于采空区瓦斯的特殊性质，容易引起瓦斯自燃，从而威胁到矿工的生命安全以及煤炭生产的正常进行。
为了防治瓦斯采空区自燃，需要从以下方面进行防控：消除瓦斯自燃的条件瓦斯自燃需要具备氧气、瓦斯及可燃物这三个条件。
因此，防治瓦斯采空区自燃的方法应从这三个方面入手，分别从降低氧气浓度、削弱瓦斯浓度以及减少可燃物的存在三个方面进行防控。
控制采空区域的温度采空区域自然通风不畅，极易形成高温区，这样就会引起煤炭自燃。
因此，在综采工作面停面期间，应该采用冷却措施、补气降温等技术措施，降低采空区域的温度。
管理工作面的瓦斯浓度在综采工作面停面期间，应加强对采空区域和工作面瓦斯浓度的监测，及时调整通风量和风向，控制瓦斯浓度并保持瓦斯浓度的稳定。
瓦斯采空区自燃防治技术措施加强采空区域气体治理综采工作面停面期间，需要加强采空区域的气体治理，排放采空区域中的废气，包括瓦斯、氧气和其它的废气。
采用稳定的气体治理措施，将气体排放到地面或其他安全地方。
采用防爆型通风机对于综采工作面停面期间，需要采用防爆型通风机进行排放气体时，以保证运转过程中综采工作面及周围巷道的安全。
定期对采空区域进行检查定期对采空区域进行检查，及时掌握采空区域的安全状况，调整采空区域气体治理方案，采取相应的瓦斯封闭措施。
总结综采工作面停面期间是防治瓦斯采空区自燃的关键时期，需要严格执行安全操作规程和标准，加强对采空区域气体治理和通风设备维护，提高工作面停采期间的安全和治理水平，确保矿井生产的稳定和安全。
煤矿瓦斯爆炸事故发生原因及控制措施
煤矿瓦斯爆炸事故发生原因及控制措施首先，瓦斯含量高是煤矿瓦斯爆炸事故发生的主要原因之一、煤矿瓦斯是一种无色无味、具有一定爆炸性的气体，当矿井中瓦斯含量超过爆炸下限（5%）并达到爆炸上限（15%）时，遇到明火或高温物体即可引发爆炸。
因此，一旦矿井中的瓦斯含量超标，瓦斯爆炸的风险将大大增加。
其次，瓦斯渗透性好也是煤矿瓦斯爆炸的重要因素。
矿井中的煤层常常具有较好的渗透性，瓦斯可以通过裂缝和孔隙逸出到矿井中，并与氧气相混合形成爆炸气体。
一旦瓦斯逸出到空气中，并遇到明火或高温物体，就有可能引发爆炸事故。
此外，瓦斯涌出量大也是导致煤矿瓦斯爆炸的重要原因。
矿井中瓦斯的涌出量与煤层的含瓦斯性、煤层的断面积、矿井的通风情况等因素有关。
如果矿井的瓦斯涌出量过大，矿井中的瓦斯浓度将很容易超过爆炸上限，从而形成爆炸气体。
煤矿中常见的瓦斯涌出短路也是导致瓦斯涌出量大的一个重要因素，必须加强相应的控制措施，减少瓦斯涌出量。
最后，瓦斯扩散速度快也是导致煤矿瓦斯爆炸的关键因素之一、瓦斯是一种轻质气体，具有较快的扩散速度。
一旦矿井中瓦斯泄漏，由于瓦斯的扩散性能，短时间内瓦斯浓度就能扩散到爆炸范围内，从而增加了瓦斯爆炸事故的发生。
针对煤矿瓦斯爆炸事故的发生原因，应采取以下控制措施：首先，加强煤矿瓦斯抽放。
加强通风管理，提高矿井的通风能力，及时清理瓦斯积聚区，确保瓦斯能够及时、充分地抽放出来。
其次，严格控制矿井瓦斯涌出量。
采用科学的煤层开采方法，合理控制煤层开采速度和采动工作面的进度，减少煤层的开采厚度，有效降低瓦斯涌出量。
此外，加强瓦斯监测系统建设。
煤矿中应安装完善的瓦斯监测系统，可以实时监测矿井中的瓦斯含量、瓦斯涌出量等指标，并及时报警，以便采取相应的措施防止瓦斯爆炸事故的发生。
最后，加强瓦斯防爆设备的使用和维护。
例如，煤矿井下使用防爆型电器设备、防爆型工具设备等，确保井下的设备和工具在使用过程中不会引发火花，避免瓦斯爆炸事故的发生。
防治瓦斯与煤层自燃发火技术措施
防治瓦斯与煤层自燃发火技术措施瓦斯与煤层自燃是矿井安全中一直存在的问题。
瓦斯是煤矿井下常见的一种危险气体，而煤层自燃是由于煤层中含有的煤的自然氧化作用而发生的。
这两种现象都会引起井下火灾，严重威胁煤矿井的安全生产。
因此，为了确保煤矿的安全生产，必须采取措施防治瓦斯与煤层自燃发火。
一、防治瓦斯发火技术措施1、瓦斯抽采技术瓦斯抽采技术是预防煤炭瓦斯爆炸的重要技术之一。
其工作原理是将煤矿井下的瓦斯抽出井面，以该地区技术标准为准，确保瓦斯浓度低于极限浓度，从而达到预防瓦斯爆炸的目的。
瓦斯抽采技术的特点是安全、环保、节能。
2、瓦斯检测技术瓦斯检测技术是在煤矿井下安装传感器，测量瓦斯含量，判断瓦斯浓度是否超出安全范围，当瓦斯浓度超出安全范围时，通过报警装置及时发出警报，采取措施调整瓦斯浓度。
3、瓦斯涂覆技术瓦斯涂覆技术是将煤炭表面涂覆一层具有吸附能力的材料，使其能快速吸附煤炭表面释放的瓦斯。
当瓦斯浓度超过限制时，可通过破坏瓦斯吸附层的方法来将其释放出来，保证瓦斯浓度不会超出安全范围。
二、防治煤层自燃发火技术措施1、煤层通风技术煤层通风技术是防治煤层自燃的首要手段，是通过大气进出煤矿井，传递氧气量，维持矿井内外气体的均衡，从而使煤层与空气之间保持适当的比例，避免煤层因缺氧而发生自燃。
2、化验与分析技术化验与分析技术是了解煤炭的化学性质、发生自燃的可能性及程度、制定预防措施的重要技术。
通过抽样、化验、分析，了解煤层内各种元素的分布、热值、含水量、水分蒸散速率、温度、氧化程度、自燃温度及温度分布等情况，从而制定相应的预防措施。
3、煤层潜火区的补救措施煤层潜火区的补救措施是指针对受热过多或潜在着火点建立防控技术，从源头上预防煤层自燃。
具体包括对煤层进行湿冷处理，降低温度；对潜在着火点进行封闭，避免煤层中氧气过多，造成自燃；加强对煤层的检测，及时发现问题，采取相应的预防措施。
总之，防治瓦斯与煤层自燃发火技术措施的实施不仅能够保障矿工的安全，保证煤炭生产持续进行，而且对于贯彻“绿色煤炭”、“绿色发展”的理念，实现高质量、可持续的经济发展也具有非常积极的推动作用。
煤层自燃发火的原因及治理
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。
采空区自然发火的原因及防治安全技术措施
采空区自然发火的原因及防治安全技术措施搞要：采空区自然发火的特点和产生原因，采空区自然发火的防治及安全技术措施。
标签：采空区自然发火；原因；防治；安全技术措施1 引言根据长期生产实践表明，矿井发生内因火灾，90%以上都是采空区自然发火引起的。
如拜城县峰峰煤焦化有限公司建矿60多年以来，前后四次进行了开采方法技术改造，现应用的走向长臂后退试综合机械化采煤方法由1971年以来采用的“仓储式”和2009年以来采用的“伪倾斜柔性掩护支架采煤方法与单体液压悬移支架”采煤方法的基础上改造过来的。
随着矿井开采范围的扩大，开采深度的增加，煤层地质构造，煤层变质程度，煤的自然倾向性的变化，矿井压力的增加，采空区自然发火不断发生，且较其它内因火灾有更大的隐蔽性和危险性，特别是高瓦斯矿井较难选择适合的灭火措施，给矿井的安全生产、职工生命带来了严重威胁、对环境带来严重污染。
因此，搞清楚采空区自然发火特点和产生的原因，根据具体情况采取相应的有效安全技术措施，是防治采空区自然发火的关键，是保证安全生产的重要举措。
2 采空区自然发火的特点及原因2.1 采空区自然发火的特点采空区自然发火属于矿井内因火灾，但他于巷道其他自然发火相比其特殊性是：（1）采空区自然发火主要发生在采完但没有清理完的老采空区，或采煤工作面受到压力，顶板发生冒顶压煤的采区里，地质构造带，煤体破碎带及裂隙特别发育的地方。
（2）由于采空区自然发火的各种环境比较复杂，影响因素多，因而具有很大的隐蔽性，不易发现和处理。
（3）走向长臂后退试综合机械化采煤工作面工作面向采空区串风严重，采空区丢煤多，采空区垮落的顶煤及相邻采空区极易发生自然发火。
（4）高瓦斯矿井，采空区处理不完善、瓦斯抽放不达标，采空区浮煤自然可能引起瓦斯燃烧或爆炸，产生大面积煤层自然。
（5）采空区火区启封或进行灭火时危险程度大。
（6）自然发火的采空区，注水，注浆等产生的水蒸汽、“水煤”与瓦斯共同存在，爆炸危险性大。
煤矿瓦斯爆炸事故的原因分析与预防措施
煤矿瓦斯爆炸事故的原因分析与预防措施煤矿瓦斯爆炸事故是一种严重的安全事故，经常导致人员伤亡和财产损失。
在煤矿生产过程中，瓦斯是一种常见的危险气体，如果不加以有效控制和预防，就会引发爆炸事故。
本文将从瓦斯的形成原因、瓦斯爆炸的机理，以及预防措施等方面进行探讨。
首先，我们需要了解瓦斯的形成原因。
煤矿瓦斯主要是由煤层中的有机物质分解产生的。
当煤矿开采过程中，煤层受到破坏，有机物质与空气中的氧气接触，发生氧化反应，产生大量的瓦斯。
此外，煤矿地下水的渗入也会加速瓦斯的释放。
因此，煤矿瓦斯主要来自于煤层中的有机物质分解和地下水的渗入。
其次，我们需要了解瓦斯爆炸的机理。
瓦斯爆炸是一种燃烧反应，需要同时具备瓦斯浓度、氧气浓度和火源三个要素。
在煤矿工作面，由于煤层破碎和瓦斯释放，瓦斯浓度往往较高。
当氧气浓度达到一定水平，并且有火源存在时，就会引发瓦斯爆炸。
瓦斯爆炸的过程可以分为爆炸传播、爆炸燃烧和爆炸蔓延三个阶段。
爆炸传播阶段是指瓦斯与空气混合形成爆炸气体，并在矿井中传播；爆炸燃烧阶段是指瓦斯与空气混合物遇到火源时发生燃烧反应；爆炸蔓延阶段是指爆炸产生的冲击波在矿井中传播，引发更大规模的瓦斯爆炸。
为了预防煤矿瓦斯爆炸事故的发生，需要采取一系列的措施。
首先，瓦斯抽放是一种常见的控制瓦斯浓度的方法。
通过在矿井中设置抽放设备，将瓦斯抽出，降低瓦斯浓度，减少瓦斯爆炸的风险。
其次，通风系统的建设和维护也是非常重要的。
合理的通风系统可以保持矿井中的氧气浓度在安全范围内，减少瓦斯爆炸的可能性。
此外，还可以采用瓦斯抑制剂等化学方法来控制瓦斯的释放和爆炸。
除了以上措施，还需要加强对矿工的培训和安全意识的提高。
矿工应该具备必要的安全知识和技能，能够正确使用安全设备，遵守安全操作规程。
同时，煤矿企业也应该加强对安全管理的监督和检查，确保安全措施的有效执行。
综上所述，煤矿瓦斯爆炸事故是一种严重的安全隐患，对人员和财产造成极大的威胁。
瓦斯的形成和瓦斯爆炸的机理是导致事故发生的主要原因。
煤矿瓦斯爆炸事故原因分析与控制策略
煤矿瓦斯爆炸事故原因分析与控制策略煤矿瓦斯爆炸事故是煤矿安全中最为严重的灾害之一，每年都会导致大量人员伤亡和财产损失。
为了有效地预防和控制煤矿瓦斯爆炸事故，我们需要深入分析其原因，并制定相应的控制策略。
首先，煤矿瓦斯爆炸事故的主要原因之一是瓦斯积聚。
煤矿中的瓦斯主要来自煤层中的煤炭瓦斯和煤与岩石中的地下水反应产生的瓦斯。
在煤矿开采过程中，瓦斯会随着煤炭开采而释放出来，并在矿井中积聚。
如果矿井中的通风不畅，瓦斯就会积聚到一定浓度，一旦遇到点火源，就可能引发爆炸。
其次，煤矿瓦斯爆炸事故的另一个重要原因是点火源的存在。
点火源可以是明火、电火花、静电火花等。
在煤矿作业现场，存在许多潜在的点火源，比如电器设备的不合理使用、作业人员的不当操作等。
只要瓦斯积聚到一定浓度，一丝微小的点火源就足以引发瓦斯爆炸。
此外，煤矿瓦斯爆炸事故还与煤尘的存在有关。
煤尘是煤炭开采和运输过程中产生的一种固体颗粒物，具有易燃性。
当煤矿中存在大量悬浮的煤尘时，一旦发生瓦斯爆炸，煤尘会被点燃，形成更大的火势，加剧事故的严重程度。
为了控制煤矿瓦斯爆炸事故，我们需要采取一系列的控制策略。
首先，加强煤矿通风系统的建设和管理。
通风系统是煤矿安全的重要保障，良好的通风系统能够及时排除瓦斯，降低瓦斯积聚的可能性。
其次，加强瓦斯检测与监测。
瓦斯检测仪器的使用可以及时发现瓦斯积聚的情况，提前采取措施避免事故的发生。
此外，还需要加强对作业人员的安全教育和培训，提高他们对煤矿安全的意识和技能，减少人为因素引发事故的可能性。
最后，煤矿瓦斯爆炸事故的控制还需要政府和相关部门的监管和管理。
政府应加强对煤矿的监管力度，制定更加严格的安全标准和规范，对违规行为进行严厉处罚。
同时，相关部门应加强对煤矿的巡查和检查，确保煤矿安全措施的有效实施。
总之，煤矿瓦斯爆炸事故的原因复杂多样，但主要包括瓦斯积聚、点火源和煤尘的存在。
为了控制煤矿瓦斯爆炸事故，我们需要采取一系列的控制策略，包括加强通风系统建设、加强瓦斯检测与监测、加强安全教育和培训以及政府和相关部门的监管和管理。
煤矿采空区自燃发火原因分析及防治方法实践
煤矿采空区自燃发火原因分析及防治方法实践郑煤集团米村煤矿路瑞恒王占钱景奇河南新密市 452394【摘要】煤矿作为我国工业生产的主要能源，有着其他能源无法比拟的地位。
因此在煤矿的生产中也要格外注意，采取各种安全措施来保障生产。
而且对于矿区的采空区，也要重点防护，防止自然火灾的发生。
本文中，笔者将分析造成采空区自燃发火的各种因素，并提出一些方法来控制采空区在生产过程的自燃发火的现象。
【关键词】自燃发火分析防治方法煤炭是我国重要的能源之一。
随着煤炭资源的整合与开发，国有大型矿井兼并小型私有矿井，整合的过程中，煤矿企业的生产规模也在逐渐扩大，随之开采的强度与深度在增加，开采的范围也在扩张，这个时候采空区的煤炭自燃现象就会增多，使得煤矿生产的安全性下降。
所以为了确保生产安全，煤矿企业应当对采空区的煤矿自燃现象进行分析，找到自燃的原因，根据现实具体情况采取相应的防治办法。
一、采空区自燃发火原因分析采空区自燃发火的产生和发展是诸多因素共同影响、相互作用的结果，虽有内在的因素，也有外在的原因，而外在的原因起关键作用。
对采空区出现低温氧化及自燃现象进行分析，主要原因有：①相关工作者对自燃发火原因及相关预防工作认识不到位，没有足够的重视，这样就会疏忽管理，使得一些有害气体肆意堆积。
②各个矿区专职通风的人员没有统一培训，相关专业素质不达标，同时管理者没有一定的自燃发火管理的实践经验，而且并没有投入资金引进专业的仪器仪表，进而无法对一些自燃发火的事件做到第一时间预报与第一时间处理。
③综采工作面在准备（全部沿煤巷掘进）及回采时，由于受顶板及煤质的制约，不同程度的留有一定量的顶煤，顶板冒落破碎后造成采空区存在大量浮煤。
④有些部分煤田为浅部开采，受采动影响，地表有塌陷、裂隙，导致地面漏风。
⑤各矿在布置工作面时普遍留有辅助切巷，这样就破坏了煤柱的完整性，尽管在回采过程中将联络巷密闭由于受采动及地质构造影响，煤柱压跨或在密闭的周围出现裂隙，使多个采空区相通，加之封闭质量不好、又不及时，导致采空区漏风。
煤矿瓦斯爆炸灾害原因与预防措施
煤矿瓦斯爆炸灾害原因与预防措施煤矿瓦斯爆炸灾害是煤矿生产中最为严重的灾害之一，它的发生给矿井、煤炭企业和社会带来了不可估量的损失。
因此，预防煤矿瓦斯爆炸灾害是非常必要的。
本文将从煤矿瓦斯爆炸的原因和预防措施两个方面进行详细探讨。
一、煤矿瓦斯爆炸的原因1.瓦斯积聚瓦斯是煤炭中的一种气体，有毒、易燃、爆炸的特性。
在煤炭开采过程中，瓦斯会随着煤岩开采而逸出，进入矿井空气中。
由于煤矿井道通风不良，导致瓦斯在井道内积聚，形成爆炸危险。
2.点火源存在煤矿井道中存在大量机械设备，操作人员也需要使用电工具等带电设备。
若这些设备存在故障或操作不当，便会产生火花等点火源。
同时，也有些人员滥用火种、拒绝禁止吸烟等现象，更是极易引起煤矿瓦斯爆炸灾害。
3.煤尘积聚煤尘是煤矿中另外重要的爆炸物质，它极易产生爆炸。
在煤炭开采过程中，煤炭会不断地破碎和粉化，从而产生大量的煤尘。
如果煤尘不能得到及时清除，就会在井下空气中大量积聚产生安全隐患。
4.矿井安全管理不到位煤矿瓦斯爆炸灾害还与矿井安全管理有关。
在煤炭开采过程中，如果矿井安全管理不到位，未能按照规定进行瓦斯检测、煤尘清除等系列工作，从而产生爆炸。
二、煤矿瓦斯爆炸灾害的预防措施1.加强瓦斯监测为避免因瓦斯积聚导致爆炸，煤矿必须加强对瓦斯的检测。
可采用传感器等设备将井下检测指标及时反馈到井上，监测瓦斯浓度。
同时，加大通风设备的工作效能，将瓦斯排出矿井。
2.清扫煤尘及时清扫煤尘，避免其在空气中积聚引发爆炸。
更要注意防火，不能在煤炭堆放区或煤仓内吸烟。
对于煤炭开采场地和各处的工具、设备等要经常进行清洁保养，确保其处于良好的工作状态。
3.加强安全管理每一个煤矿都应该有完善的安全管理措施，针对煤矿存在的安全隐患，对相关设备工作进行监管和检测。
同时加强员工的安全意识，让员工在工作生活中时时刻刻牢记安全第一，不麻痹大意，时时保持警惕，防止煤矿瓦斯爆炸带来的灾害。
4.规范工作流程煤炭开采所需的设备、工具、人员等都必须严格按照规定执行工作流程，确保矿井内环境保持良好，不得出现故障或滥用火种、拒绝禁止吸烟等事情，以提高煤矿生产的效率和安全性。
安全技术之煤炭自燃机理及防治措施
安全技术之煤炭自燃机理及防治措施汇报人：日期:•煤炭自燃概述•煤炭自燃机理•煤炭自燃的防治措施目录•安全技术措施•案例分析•研究展望01煤炭自燃概述•煤炭自燃是指煤在无外界氧气和热源的条件下，因自身内部的氧化作用而产生的热量不能被及时散发，导致热量不断积累，温度逐渐升高，当温度达到煤的着火点时，煤就会自燃的现象。
煤炭自燃通常发生在地下较深的位置，不易被发现。
隐蔽性煤炭自燃往往突然发生，给矿工和设备带来很大的危险。
突发性煤炭自燃不仅会烧毁煤炭资源，还会产生大量有害气体，对矿工和环境造成严重危害。
危害严重人员伤亡煤炭自燃产生的大量有害气体和高温烟尘，会危及矿工的生命安全。
环境破坏煤炭自燃产生的有害气体和烟尘会污染环境，对周边生态造成破坏。
经济损失煤炭自燃会导致大量的煤炭资源被烧毁，给煤矿带来巨大的经济损失。
02煤炭自燃机理煤炭自燃的化学反应过程氧化反应01煤炭在常温下与空气中的氧气发生缓慢的氧化反应，释放出热量和二氧化碳。
随着时间的推移，温度逐渐升高，加速了氧化反应速率，最终导致煤炭自燃。
热解反应02在高温下，煤炭中的大分子结构发生裂解，产生挥发分和自由基。
这些自由基与空气中的氧气发生氧化反应，产生大量的热量和二氧化碳，导致煤炭温度进一步升高。
燃烧反应03当煤炭温度达到着火点时，煤粉颗粒与氧气发生剧烈的燃烧反应，产生大量的光和热。
燃烧反应释放的热量促使煤炭温度持续上升，最终导致煤炭自燃。
煤炭自燃的物理过程水分蒸发煤炭中的水分在逐渐升温的过程中不断蒸发，形成水蒸气。
水蒸气的蒸发会带走一部分热量，降低煤炭的温度，但同时也会使煤炭暴露出更多的表面面积，加速了氧化的过程。
裂缝扩展随着煤炭内部温度的升高，不均匀的温度分布会导致煤炭产生裂缝。
这些裂缝会随着温度的升高而不断扩展，使得氧气更容易进入煤炭内部，加速了氧化反应速率。
热传导煤炭在自燃过程中，热量通过热传导的方式从外部向内部传递。
热传导的发生会导致煤炭温度分布不均匀，容易在局部区域形成高温，加速煤炭自燃的过程。
煤矿瓦斯爆炸机理及其防治措施
加强监管和培训，提高矿工安 全意识和自救能力
安装瓦斯监测设备，实时监测 瓦斯浓度、温度等参数。
建立瓦斯监控系统，实现瓦斯 数据的实时传输和远程监控。
定期对瓦斯监测设备进行校准 和维护，确保设备准确可靠。
加强瓦斯监测人员的培训和管 理，提高监测水平和工作责任 心。
制定瓦斯管理规定，明确各级管理人员职责 建立瓦斯监测系统，实时监测瓦斯浓度和变化情况 定期进行瓦斯安全检查，及时发现和消除隐患 加强瓦斯防治宣传教育，提高员工安全意识和应急处理能力
责任追究制度要 求对煤矿瓦斯防 治工作进行全程 监管，确保防治 措施得到有效执 行。
案例一：山西某煤矿瓦斯爆炸事故 案例二：河南某煤矿瓦斯爆炸事故 案例三：湖南某煤矿瓦斯爆炸事故 案例四：四川某煤矿瓦斯爆炸事故
建立完善的瓦斯监测系统
优化通风系统，防止瓦斯积聚
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强化瓦斯抽采和利用
瓦斯排放技术：将煤 矿中积聚的瓦斯通过 排放管路排至地面， 降低煤矿瓦斯浓度
瓦斯监测技术：采用高精度传感器和实时监测系统，实现瓦斯浓度的实时监测和预警。
瓦斯抽采技术：通过优化抽采工艺和提高抽采效率，降低矿井瓦斯浓度，减少瓦斯积聚。
瓦斯利用技术：将瓦斯转化为清洁能源，如用于发电或燃气，降低瓦斯排放对环境的影 响。
安全管理创新：采用智能化安全管理系统，提高安全管理效率，减少事故发生的风险。
汇报人：
瓦斯治理新材料： 高分子材料、纳 米材料等具有优 异阻燃、抑爆、 隔热性能的材料 在煤矿瓦斯防治 中的应用。
瓦斯治理新工艺： 采用新型注浆技 术、高压注氮技 术等工艺，有效 降低瓦斯浓度， 提高煤矿安全性。
瓦斯治理新材料 和新工艺的应用 场景：在瓦斯抽 放、瓦斯监测、 瓦斯抑爆等方面 得到广泛应用。
防止采空区自燃发火设计方案及技术措施
防止采空区自燃发火设计方案及技术措施一、引言采煤工作面采出的煤炭一般含有较多的甲烷和其它可燃气体，当采出的煤炭剧烈氧化后，会引发自燃或发火事故。
大量历史数据表明，煤矿火灾事故很大程度上集中在采空区域，这些区域的通风情况相对较差，温度和湿度也较高，是导致火灾事故发生的主要原因。
本文拟对采空区自燃及发火事故（以下简称自燃及发火）进行探讨，并提出相应的防范措施。
二、自燃及发火的原因1. 煤自燃煤炭的氧化反应一般是一种自发的过程，新采出来的煤炭在受到空气的作用后，会开始和空气中的氧气发生反应，放出热量，并逐渐失水。
煤炭的氧化反应是不可避免的，但是可以采取一些防范措施，延缓氧化反应的速度，从而减少自燃发生的可能性。
2. 煤的发火煤炭的发火通常是由于煤炭加热后发生着火所引起的。
当大气中温度达到煤的着火点时，着火即将发生。
这时，发火点煤体的温度开始上升，由于煤体之间存在着升温不均问题，煤的表面温度上升，随着热量向内传递，煤体会发出大量的可燃气体，从而导致火灾的发生。
三、自燃及发火的防范措施1. 加强通风采空区通风是重中之重，有效的通风可以将采空区域内的热空气排出，从而可以极大地降低温度和湿度。
采空区域的工作面离采空区域必须保留一定的距离，并设置良好的隔离、封闭措施，采空区域埋深越大，通风设备的规模要越大。
2. 积极防止采空区氧化反应煤炭氧化是火灾事故发生的先决条件。
因此，采煤作业时应及时采取措施，防止煤炭氧化反应。
如定期浸润、定期注水等。
3. 提高现场工作人员的维稳职业素质现场工作人员应认真做好工作，特别是在发现气体浓度异常、煤体温度升高等情况出现时，要及时地采取措施，如浇水、通风等，避免火灾事故的发生。
4. 定期对采空区进行安全检查采空区自燃及发火事故多发生在已经停采的、封闭的采空区。
因此，对于封闭、停采的采空区，应定期进行安全检查，发现问题及时处理，以保证采空区的安全。
四、结论采空区自燃及发火是煤矿生产中常见的事故，如果不及时采取措施，会给煤矿生产造成较大的损失和危害。
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最新整理综放开放采空区煤炭自燃防治技术1 开放采空区压注胶体泥浆防灭火的机理向开放采空区注胶体泥浆的防灭火机理是：采空区有“三带”，即散热带、自燃危险带、窒息带，煤炭自燃发生在自燃危险带内。
最易自燃深度一般为30~60m。
若在距工作面30～60 m的采空区内的最易自燃区域前的某一固定地点，压注胶体泥浆，通过控制凝胶配比和成胶时间来控制胶体泥浆的流动范围，使胶体泥浆与矸石等共同形成一道较宽的隔离带，在隔离带内辅以注浆。
隔离带可以阻止黄泥浆流向工作面，迫使黄泥浆向采空区更深方向流动，向火源点流动。
随着工作面的向前推进，采空区顶板冒落的逐渐严实，空间逐渐减小，采空区漏风量逐渐减少，火源点也逐渐下移；随着隔离带的加高，流向火源点的注浆量也逐渐增加，使采空区充填更趋于严实，温度逐渐降低，使得注浆防灭火效果能更好地发挥作用。
概括地说，就是在采空区内最易自燃区域前注胶体泥浆，形成一道隔离带，在隔离带内大量注浆，从而破坏漏风供氧和蓄热环境，消灭煤炭自燃。
胶体泥浆是其核心技术，起到形成隔离带的作用，即起到：①阻挡作用，是防止注浆浆液流向工作面，影响正常生产；②隔离作用，隔断火源向工作面延伸；③密封作用，密封堵漏风。
2 胶体泥浆防灭火特性胶体泥浆防灭火技术，常用于防治开放采空区和无煤柱(或小煤柱)开采的综放邻近采空区(封闭采空区)的煤炭自燃，具有用料省、施工强度低、防灭火效果显著等特点。
在姚桥煤矿，应用胶体泥浆防灭火技术，分别成功地防治了7513综放面、7003综放面、7507综放面的各自邻近采空区(封闭采空区)的煤炭自燃。
胶体泥浆的特性：胶体泥浆是基料(如水玻璃等)、促凝剂(碳氨、铝酸钠等)和黄泥浆(或粉煤灰浆及矸石制浆)按一定比例混合而成，可控制在一定时间内发生胶凝固化，并吸热降温；胶体中加人充填剂，可使之增加强度、耐热性和延长有效期。
胶体泥浆主要具有如下性能：①高固水性，固水量在80%以上；②强渗透性，渗透距离可超过5 m；③吸热降温快，基料浓度为6%时，胶体吸热量为4×104 kJ/m3上；④密封堵漏效果好；⑤阻化性能高；⑥耐热稳定性能好；⑦强度高，在井下稳定1 a以上时间；⑧成本低、工艺简单、设备轻便，操作方便灵话。
防止采空区自燃发火设计方案及技术措施
防止采空区自燃发火设计方案及技术措施采空区自燃发火（以下简称“自燃”）是煤矿生产中常见的一种事故灾害，会严重威胁工人的生命安全和煤矿的生产安全。
为此，为了防止自燃的发生，煤矿应采取以下的设计方案和技术措施。
（一）科学规划采动工作面合理的采动方案能够使采空区空气得到充分的循环，将煤层中固定的瓦斯和热量逐渐引出并稀释，从而减少自燃的危险性。
因此，采煤企业应采用科学规划和设计工作面，严格遵循国家煤矿安全规定，规划采动进尺，合理划分采区，明确煤层间隔，提高采空区空气流通能力，减少采煤造成的煤体压力，从而降低自燃的发生概率。
（二）采空区巷道通风设备完好通风设备是保证采空区空气流通的关键因素，合格的通风设备可以提高采空区内空气新鲜度和流动性，降低空气综合瓦斯浓度，从而降低采空区自燃的风险。
因此，在采空区设备维护中应对通风机、风机、风门等设备进行维护和检修，确保设备运转完好，并在采空区巷道中设置封闭式通风设备和防火阀门，实现巷道的闭锁管理和紧急防火应急处理。
（三）采空区防火设备齐全采空区自燃常常是由于火源夺取与煤体自身的性质相互作用所致。
因此，煤矿应采取措施，采用合适的防火方法，齐全采空区防火设备，避免火源的产生和传播，提高采空区火灾的自救自动化能力，如采空区设有灭火器、灭火泡沫剂、烟雾探测器等设备，能更加有效地处置和防控火灾。
（四）加强巡查和监测采空区自燃是由于巡查监测不足导致的，在日常的生产中，煤矿应该加强巡查和监测力度，配备专业人员，对采空区瓦斯、温度、压力等进行常态化的监测和巡查，及时发现采空区的火源以及可能的自燃风险隐患，在第一时间采取措施，即时处理，防止采空区自燃发生，避免产生远大的经济损失和安全隐患。
总之，为了防止采空区自燃发火事故的发生，煤矿应采取合理的设计方案和技术措施，规划采动工作面，保证通风设备完好，齐全防火设备，加强巡查和监测力度，建立完善的应急处置机制，为采煤企业和工人的安全生产提供有力保障。
煤矿瓦斯爆炸机理及预防措施
煤矿瓦斯爆炸机理及预防措施在煤炭开采过程中，瓦斯爆炸是一种很常见的事故。
瓦斯是一种常见的可燃性气体，大量积聚在煤矿中会引发爆炸，造成人员伤亡和经济损失。
本文将介绍煤矿瓦斯爆炸的机理和预防措施。
一、瓦斯爆炸机理瓦斯爆炸主要包括以下几个环节：瓦斯积聚、瓦斯混合、引燃、扩散和爆炸。
煤矿瓦斯爆炸常见的情形是，瓦斯在矿井中积聚，然后与空气中的氧气混合，形成可燃性气体。
当可燃性气体被点燃时，产生的高温和高压力会引发爆炸。
爆炸产生的冲击波和火焰会摧毁隧道和设备，导致可怕的人员伤亡和财产损失。
瓦斯的主要成分是甲烷，其分子结构比较简单，化学性质活泼。
最小着火能是5%左右，也就是说，只要瓦斯浓度达到了5%以上，就有可能引发爆炸。
同时，矿井中的空气含氧量也是影响爆炸的重要因素之一。
如果瓦斯浓度过高，空气中的氧气会被消耗殆尽，则无法形成可燃性混合物，不会发生爆炸。
二、瓦斯爆炸预防措施1. 提高瓦斯抽放效率为了避免瓦斯积聚在煤矿中，需要对采煤工作面进行瓦斯抽放。
这是煤矿生产中最重要的安全措施之一。
瓦斯抽放的目的是将煤矿中的瓦斯排除至地面并处理，减少瓦斯积聚的可能性。
提高瓦斯抽放效率可以减少瓦斯浓度，从而避免爆炸。
2. 加强通风系统通风系统是防止瓦斯积聚的另一种主要手段。
通风系统可以将新鲜空气引入煤矿，从而稀释瓦斯浓度，将瓦斯排除至地面。
通风系统不仅可以保证煤炭开采的安全，还可以提高采煤效率。
3. 加强瓦斯检测和监控通过引进现代化的瓦斯检测仪器监测煤矿中瓦斯浓度，可以及时采取措施。
当瓦斯浓度超过一定数值时，设备会自动报警，工作人员立即采取相应的措施，如停止拆卸、排放瓦斯等，从而避免煤矿瓦斯爆炸的发生。
4. 完善安全培训在矿工进行煤炭开采时，需要经过系统的培训和考试，确保在采煤过程中遵守安全操作程序。
矿工应该了解煤矿瓦斯爆炸的机理，掌握应急处理的方法，以及瓦斯检测仪的使用方法和紧急处理程序等安全知识。
5. 消除火源在煤炭开采过程中，火源是引发煤矿瓦斯爆炸的另一个重要因素。
综放开放采空区煤炭自燃防治技术
综放开放采空区煤炭自燃防治技术概述综放开放采煤法在各大煤矿中得到了广泛的应用，这种采煤方式可以减少煤矿地质环境的破坏，提高煤炭的回收率和资源利用率。
然而，在综放开放采煤的过程中，往往会产生大量的采空区，这些采空区中的煤炭容易自燃，对煤矿的安全生产造成威胁。
因此，在煤炭的生产和加工过程中，需要采取有效的方法来防止煤炭自燃，保障煤矿的生产安全。
煤炭自燃的原因煤炭自燃是由于各种因素共同作用的结果，主要包括以下几个方面：1.受热、受潮、受阳光直射等外界条件对煤炭质量、结构和化学组成的影响。
2.微生物在煤炭的储藏和运输过程中，产生的代谢产物，如乙酸等，会影响煤炭的氧化反应。
3.煤炭中的黄铁矿等金属化合物及贵金属元素的存在，会对煤炭的发热和自燃产生影响。
4.煤炭自身的化学反应，如氧化反应、聚合反应等，也是导致煤炭自燃的重要原因。
煤炭自燃的危害煤炭自燃会产生大量的热量和有害气体，对煤矿的生产和人员的健康都造成威胁。
具体表现如下：1.自燃的煤炭会燃起火焰，产生大量的热量和有害气体，导致煤矿内部温度升高，氧气含量下降。
这些物理和化学影响会进一步加速煤炭的自燃反应。
2.煤炭自燃会进一步破坏煤矿的地质环境，对采煤设备、道路和采空区的稳定性造成影响。
3.自燃的煤炭会释放出大量的有害气体，如一氧化碳、二氧化碳、硫化氢等，对人员的健康产生威胁。
综放开放采空区煤炭自燃防治技术为了防止煤炭的自燃，煤矿需要采取一系列的措施。
下面介绍几种常用的煤炭自燃防治技术：风动加湿技术风动加湿技术是通过加湿以降低采空区煤炭的氧含量，达到控制煤炭自燃的目的。
通过在采空区的通风系统中加入水雾或水蒸气，保持空气湿度，降低含氧量，防止煤炭自燃。
生物防治技术生物防治技术主要是通过添加生物剂改变采空区煤炭的物理和化学状况，实现控制煤炭自燃的目的。
生物防治技术是一种比较绿色、环保的办法，研究和广泛应用生物防治技术，有望实现能源的高效利用和环境的可持续发展。
矿井瓦斯爆炸机理与预防技术研究
矿井瓦斯爆炸机理与预防技术研究矿井瓦斯爆炸是矿山生产过程中常见的事故之一，经常导致人员伤亡和财产损失。
了解矿井瓦斯爆炸的机理，开发预防技术，对矿山安全具有重大意义。
本文旨在介绍矿井瓦斯爆炸的机理和常见的预防技术。
矿井瓦斯爆炸的机理瓦斯是煤矿中最常见的有害气体之一，主要成分是甲烷。
当煤层深埋在地下，瓦斯会逐渐释放。
在采掘过程中，瓦斯会与空气混合，形成可燃气体混合物。
当混合物的浓度达到一定比例时，若有火源触发，就会发生爆炸。
瓦斯爆炸的机理是燃烧反应，也就是混合物中的瓦斯与空气中的氧气发生了反应，并释放出大量的热量和气体，造成爆炸。
矿井瓦斯爆炸的预防技术1.通风系统通风系统是矿山对抗瓦斯爆炸的主要手段之一。
通过引入清新空气，将瓦斯排出矿井外，从而降低瓦斯浓度，减少燃爆风险。
通风系统应该建立在科学、合理的基础上，包括人工通风和机械通风两种方式。
劳动防护部门应该加强通风设备的监督和检查，确保通风系统的运行符合国家和企业标准。
2.瓦斯检测与监测瓦斯检测与监测是预防瓦斯爆炸的重要措施之一。
在矿井设立检测点，进行瓦斯浓度的实时监测，及时发现瓦斯浓度的异常变化，并采取相应的措施，比如增加通风量或停产等。
在瓦斯点火时，应及时发出警报，通知矿工及时撤离现场，防止造成人员伤亡和财产损失。
3.爆炸抑制法爆炸抑制法是一种新型的预防瓦斯爆炸的技术，能够有效地抑制爆炸，减少爆炸的危害。
这种技术利用抑爆剂或者灭火剂的特殊化学性质，将瓦斯爆炸的能量扼杀于萌芽状态，从而使爆炸产生的烟雾和火焰得到有效的控制。
4.瓦斯抽采瓦斯抽采是瓦斯预防的常使用技术之一。
通过安装瓦斯抽采设备，将瓦斯输送至井口，从而缩小瓦斯爆炸的危险范围。
应该加强对瓦斯抽采设备的监督和维护，确保设备运行的正常，排除故障。
总结矿井瓦斯爆炸是矿山生产中常见的事故之一。
了解瓦斯爆炸的机理，开发预防技术，是保障矿工生命安全和矿山生产正常运行的必要措施。
通风系统、瓦斯检测与监测、爆炸抑制法、瓦斯抽采等预防技术的应用，有效地减少了瓦斯爆炸事故的发生。
煤矿瓦斯爆炸事故原因分析与控制策略
煤矿瓦斯爆炸事故原因分析与控制策略煤矿瓦斯爆炸是煤矿安全事故中最常见且最具威胁性的一种类型。
每年都有大量的矿工因此丧生，给煤矿安全带来了巨大的挑战。
本文将对煤矿瓦斯爆炸事故的原因进行分析，并提出一些有效的控制策略。
首先，煤矿瓦斯爆炸事故的主要原因之一是瓦斯积聚。
在煤矿开采过程中，煤层中的瓦斯会逐渐释放出来，并在矿井中积聚。
瓦斯是一种易燃气体，当其浓度超过一定范围时，只需要一个火源就能引发爆炸。
因此，煤矿瓦斯爆炸事故的发生往往与瓦斯积聚有关。
其次，煤矿瓦斯爆炸事故的另一个重要原因是火源的存在。
矿井中存在各种潜在的火源，如电气设备的故障、机械设备的摩擦、人为操作的不当等。
这些火源一旦接触到瓦斯，就会引发爆炸。
因此，煤矿瓦斯爆炸事故的控制策略之一就是要严格控制火源的存在。
此外，煤矿瓦斯爆炸事故还与通风系统的不完善有关。
煤矿瓦斯爆炸需要三要素：可燃气体、氧气和火源。
通风系统可以通过控制氧气的供应来降低瓦斯爆炸的风险。
然而，如果通风系统不完善，矿井中的氧气供应不足，就会增加瓦斯爆炸的风险。
因此，改善通风系统，确保矿井中有足够的氧气供应是控制煤矿瓦斯爆炸的重要策略之一。
另外，煤矿瓦斯爆炸事故还与矿工的安全意识和操作技能有关。
矿工在进行开采作业时，需要严格遵守安全操作规程，正确使用防爆工具和设备。
同时，矿工需要具备一定的安全意识，能够及时发现瓦斯积聚和火源存在的迹象，并采取相应的措施。
因此，提高矿工的安全意识和操作技能是预防煤矿瓦斯爆炸事故的关键。
为了有效控制煤矿瓦斯爆炸事故，可以采取一系列的控制策略。
首先，应加强瓦斯控制技术。
瓦斯抽放是目前最常用的瓦斯控制技术之一，通过抽取矿井中的瓦斯，降低瓦斯浓度，减少爆炸的风险。
其次，应加强火源控制。
矿井中的电气设备和机械设备应定期检修和维护，确保其正常运行，减少火源的产生。
同时，矿工要接受专业的培训，提高操作技能，减少人为操作引发火源的可能性。
此外，改善通风系统也是控制煤矿瓦斯爆炸的重要措施之一。
采空区自然发火机理及防治措施
２ ｍｍ时 ， 着火温度在 ３ ３ ０ ℃ ～３ ６ ０ ｏ Ｃ， 粒度在 １ ｍｍ
块 压实压 严可 增大漏 风 风阻 ， 减 少采 空 区漏风 ， 促使 采 空 区 自燃带 范 围压缩 、 窒息 带氧浓 度 降低 ， 从 而 遗 煤 自然 发火得 到 抑 制 。全 部 垮落 法 管 理 顶板 ， 垮 落 后 的严 实程 度不 易保 证 ， 应 采 用 惰性 材料 及 时 而 致 密充 填采空 区 ， 可大大 减小 自然 发火 的发生 。 增加 漏风 风 阻 ， 减 少采 空区漏风 ： ① 综 放工作 面 以及 相邻 工作 面采空 区封 闭时 ， 必须砌 筑 防火密 闭 。 密 闭砌筑 位置应 选择 在压 力小 、 支护 完整 、 煤壁 坚实 的地 点 ， 必须严 格执行 施 工质量 标准 要求 ， 以此 增大
１ ． ２ 影响煤炭 自燃 的因素 分析 煤 化 程度 的影 响 ： 煤 炭 自燃 倾 向性 随着 煤 的变
采 空 区煤 炭 自燃 的 三 个 阶 段 特 征 ： ① 潜伏期 。
煤 在低 温 下吸 附空 气 中 的氧 气 ， 在 煤 的表 面 生 成不 稳 定 的初级 氧 化物 ， 煤温 与环 境温 度 不变 ， 化 学活性
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图 3 采空区煤自燃引爆瓦斯的过程 Fig. 3 The process of spontaneous combustion
of coal detonating gas in goaf
A———煤体自燃始发区； B———CH4 和 CO 气 体混合区； C———新鲜风流供给区
火风压的作用下沿着煤层倾角向 B 区移动，与 B 区气体充分混合，导致 B 区混合气体温度升高. 同时由
2 煤自燃引爆采空区瓦斯的机理探讨
对于高瓦斯易自燃煤层的矿井，采空区瓦斯与火灾隐患共存的状况是复合型的自然灾害. 爆炸的主体
介质为 CH4 ，但煤自燃会产生大量火灾标志气体 （ 主要是 CO） . 由于大量 CO 的混入，必然改变 CH4 气体 的爆炸浓度界限； 同时，由于在煤自燃过程中，周围环境温度升高形成火风压［4］，采空区 CH4 和 CO 的混 合气体在火风压及温度场的共同作用下，会形成其特有的流动场，造成灾害气体在某些区域的积聚，从而
（ 中国矿业大学 安全工程学院 煤炭资源与安全开采国家重点实验室，江苏 徐州 221008）
摘 要： 为有效防治高瓦斯易自燃矿井煤自燃引发瓦斯爆炸的难题，实验研究了 CH4 与煤自燃 火灾主要气体 CO 的混合气体的爆炸浓度范围及爆炸危险度，理论分析了煤自燃引爆瓦斯的可能
发生区域和参与过程. 结果表明，在高瓦斯易自燃矿井采空区内，当 CH4 气体中混入大量 CO， 则混合气体的爆炸浓度上、下限的范围大大增加，爆炸危险度增大； 同时，在煤自燃产生的火风
1 采空区瓦斯爆炸火源点
煤矿采空区发生爆炸介质一般为 CH4 或 CO 以及它们的混合产物等气态介质，而气态介质爆炸必须具 备 3 个基本条件： ① 火源或高温热源； ② 氧气； ③ 爆炸气体浓度.
收稿日期： 2009 － 01 － 28 责任编辑： 毕永华 基金项目： 全国优秀博士论文专项基金资助项目 （2007B53） ； 江苏省自然科学基金资助项目 （ BK2008123） 作者简介： 秦波涛 （1977—） ，男，重庆忠县人，副教授，博士. E － mail： qbt2003@ 163. com
于 A 区火风压的作用，在 B 区周围形成了热流涡流，导致煤自燃的区域扩大，加之 C 区源源不断的供应
氧气，使 A 区的氧化加速，如此反复循环，C 区与 B 区的混合气体不断充分加热. 一旦 A 区的温度升高
到混合气体爆炸的最低温度，则 A，B 及相关区域就会发生爆炸. 爆炸参与气体多，引发的爆炸范围大.
of coal detonating gas in goaf
体周围环境温度升高，使氧化速度加快. 由于环境温度升高，周围气体密度较低，因而产生气体沿煤层倾
角以及向上部空间上升的动力———火风压，热风流逐渐向上 （ 外） 发展，上部煤炭温度升高又促进了深
部煤炭的氧化速度，同时在火风压的作用下，可能在发火区与非发火区之间形成慢速涡流，使热量形成对 流交换，这样里外共同升温［4］. 浮煤自燃火源起到 2 个作用： ① 局部通风机的作用，使空气产生流动，
交汇区，即图 2 所示的 ABCDEFG 区域.
2. 3 爆炸发生的过程分析 在采空区煤自燃与混合瓦斯气体爆炸区域 （图 2），
由于浮煤自燃，将产生大量的 CO 与 CH4 混合形成了可 燃混合爆炸气体； 同时，采空区浮煤自燃，表现为煤
图 2 采空区煤自燃引爆瓦斯的可能区域 Fig. 2 The potential area of spontaneous combustion
导致灾害的扩大.
2. 1 采空区瓦斯气体 （ CH4 和 CO 的混合气体） 的爆炸浓度界限 对高瓦斯易自燃矿井来说，当工作面 CH4 ，CO 等气体浓度异常时，由于无法弄清楚其混合环境内的
动态特征参数，也不能准确判定其灾害程度，更不能掌握灾害的演化过程及发生时间，因此工作面是正常
推进还是进行封闭，有时很难做出正确的决策. 如果过
Fig. 1 Explosion limit of mixed gas including different concentration CH4 and CO
由图 1 可知，CO 与混合瓦斯气体爆炸浓度上、下限都呈正相关性，混合气体爆炸浓度极限值随着 CO
含量的增加而增加，其中下限增加缓慢，而上限增加很快. 因此，CH4 气体中 CO 的含量越高，则混合气 体的爆炸极限浓度范围大大增加. 采用爆炸性混合气体的 “爆炸危险度” 来表示爆炸的危险性，用爆炸 性混合气体的浓度爆炸极限的上限 Cs 与下限 Cx 之差再除以下限的值来表示［6］，即 L = （ Cs － Cx ） / Cx ，L 值 越大，说明爆炸的危险度就越大. 因此，一旦采空区煤体发生自燃，势必产生大量的 CO，导致混合气体
强电火花进行点火. 通过实验研究，确定 CH4 和 CO 混 合气体的爆炸浓度界限，结果如图 1 所示. 因此，平常 在气体取样分析过程中，通过色谱分析可知采空区混合 气体成分中 CH4 和 CO 占的百分比，由此可初步推断混 合气体是否处于爆炸浓度范围内.
图 1 不同浓度下 CH4 和 CO 混合 气体的爆炸浓度界限
QIN Bo-tao，ZHANG Lei-lin，WANG De-ming，YAO Yuan-ling
（ Faculty of Safety Engineering，State Key Laboratory of Coal Resources and Mine Safety，China University of Mining and Technology，Xuzhou 221008， China）
早封闭，可能造成矿井巨大的经济损失； 如果不封闭，
一旦难以控制煤层自燃，消除瓦斯积聚，会进一步造成
灾害事故的恶化. 为了弄清楚 CH4 ，CO 混合气体的爆 炸危险性，利用气体爆炸试验装置系统 （20 L 钢球型爆 炸发生装置）［5］，主要包括爆炸 腔 体 （ 20 L） 、点 火 装
置、爆炸控制装置、数据采集系统等. 实验时采用的是
中 CO 浓度高，从而使爆炸浓度上、下限的差值大大增加.
2. 2 煤自燃引爆瓦斯区域分析
正常推进工作面的采空区，在风流的扩散和稀释作用下，瓦斯浓度由外向里逐渐增大，即采空区 CH4
浓度外低里高，下部低上部高； 而氧气含量则由外向内逐渐变小，即 O2 浓度外高里低. 这样在一定的截 面上就有一个适合瓦斯爆炸的瓦斯浓度和含氧量的危险区，这个危险区不会太大； 但当大量的 CO 气体混
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煤炭学报
2009 Байду номын сангаас第 34 卷
采空区瓦斯能否发生爆炸主要取决于火源条件，一般包括采空区外部和内部火源. 在井下受限空间 内，瓦斯爆炸产生的冲击波、高温高压气体伴随烟火沿巷道传播，对现场破坏严重，波及范围大，且爆炸 地点附近很难有人生还，这给判定引爆火源点带来很大困难； 但从采空区的实际情况看，由于采空区被垮 落矸石充填，人员无法进入，外因火源基本可以排除； 而内因火源就是煤炭自燃和煤岩石垮落碰撞火花. 文献 ［1 － 3］ 对采空区顶板岩石的垮落撞击及相互摩擦引起瓦斯爆炸的可能性及引爆机理进行了研究， 结果认为，岩石撞击摩擦后的温度及产生的火花具有引爆瓦斯的可能性，但发生概率不大； 引爆瓦斯的点 火源主要是煤炭自燃. 但目前对煤炭自燃引爆瓦斯的过程参与机理缺乏分析，因此缺乏相关的理论基础.
带”，即 “不自燃带”、 “氧化带” 和 “窒熄带”，只有
在氧化带 内， 由 于 垮 落 岩 块 逐 渐 压 实， 孔 隙 度 降 低，
风阻增大，漏风强度减弱，遗煤氧化产生的热量不断
聚积，并可能最终导致煤自燃的发生； 而其他两带不
存在自燃情况. 因此，采空区发生爆炸的区域就是在