XX煤业预防煤层自燃发火预测预报及安全技术措施

XX煤业预防煤层自燃发火预测预报及安全

技术措施

目录

一、煤的自燃倾向性类别、煤的自燃发火期 (2)

二、煤层自燃预测及防治措施 (2)

（一）、煤的自燃的预测 (2)

（二）、巷道布置与开采顺序方面措施 (8)

（三）、采煤工艺的措施 (8)

（四）、通风方面的措施 (9)

三、防灭火系统 (10)

（一）、灌浆 (11)

（二）、氮气 (15)

XX煤业预防煤层自燃发火预测预报及安全技术措施

一、煤的自燃倾向性类别、煤的自燃发火期

1、煤的自燃倾向性及自燃发火期

根据本矿井4号煤层自燃倾向等级鉴定报告，4号煤层属自燃煤层（自燃倾向分类为Ⅱ级），其他煤层未作鉴定，矿井揭煤后立即采样送有资质的单位补作鉴定。在未作鉴定前，按容易自燃煤层进行管理。

煤炭自燃倾向等级鉴定结果表

二、煤层自燃预测及防治措施

（一）、煤的自燃的预测

一）、建立观测系统

为及时掌握自燃发火动向，必须做好观测站（点）的建设，气样的采集、分析、记录和火灾的判断，矿井应建立预防自燃发火观测

系统，观测站（点）的布置如下图所示。在采煤工作面设置共设7个观测点，其中：固定观测点2个，设在进回风侧；移动观测点2个，设在靠采煤工作面侧，移动观测点3个，设在采煤工作面靠采空区侧。

固定观测站移动观测点临时观测点

一氧化碳增量法预测工作面火灾示意图

观测站（点）的布置与观测应符合下列求：

1、在矿井的自燃危险区建立自燃发火观测站（点），进行系统的、定期的观测。观测站（点）应设在矿压较小的地点，至少长10m 的一段巷道支护规整、断面不变，巷内无一切风阻物，以便完成气样采集、气体成分、风速测定和风温测定。井下观测站（点）分为固定观测点、移动观测点和临时观测点三种。

2、采区、工作面固定观测站（点）：在采区、工作面的进回风流都必须各建立一个观测站（点），并符合井下测风站的要求。其观测站（点）的位置应使进风观测点能控制全部进风流，回风观测点能控制全部回风流，即两个观测站（点）间不允许有其它的进风流和回

风流。

3、移动观测点：在工作面的进回风巷内距工作面10～20m处设置，并随工作面的推进而移动的观测点。

4、临时观测点：发生有异常现象，为缩小火区范围以便准确查找火源点而增设的观测点。

5、各观测站每星期至少采取2次气进行分析。

6、一般防火监测探头的观测气样为：一氧化碳、二氧化碳、瓦斯、氧气、风量、风温及氮气等。

7、在KJ95N矿井安全监控系统中须配备温度传感器、CO传感器，随时监测采掘工作面风流中的温度和CO浓度，一旦超限，及时采取相应的措施，防止煤层自燃。

二）、放顶煤工作面的火灾监测系统

1、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。对于煤层火灾的预测预报而言，采样监测技术是至关重要的。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，在借助气相色谱检测装置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，其监测结果在以实时监测报告、分析日报等方式提供数据的同时，亦可自动存入数据库中，以便今后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，送地面进行气相色谱分析，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。

本矿采用JSG9型地面固定式束管监测系统。系统的束管监测装置、数据处理单元放置于地面办公楼内的监测监控系统中心站内，抽气设备安放在办公楼内监测中心。束管主管由办公楼引出经主斜井敷设至井下，再经4-1号煤轨道大巷和回风大巷送至回采工作面回风顺槽中，再分接单管，与采区各监测地点相连接。

测点处气体由地面设置的真空泵经束管抽至地面束管监测装置，然后将气体分析结果输送至计算机系统，连续监测井下巷道、采空区、密闭中的CO、O2、CO2、CH4等气体组分浓度，根据CO变化趋势和格雷哈系数，早期预报煤炭自燃预兆。当气体（CO、CO２、CH４、O２）浓度超过规程规定时，往采空区进行灌浆。生产中，若自燃发火程度严重时，可实行连续灌浆。

设计利用与该采样系统配套的GC-950N型煤矿专用火灾气体色谱分析系统，该系统采用高科技术，具有仪器稳定、重复性好，灵敏度高、能检测所有火灾气体、分析时间短等优点。

本矿采用JSG-9型束管监测系统，该系统主要安装在采区，可作为与分站与矿井环境监测系统联网运行，也可单独运行，监测采区或工作面气体成分和预报自燃发火；可用于矿井高产高效工作面采空区

气体监测或中小型矿井自燃发火预报。

该系统由采样分析柜、电源控制箱、12路采样管组成；主要安装于采区进风巷硐室，6路采样管经顺槽敷设到工作面采空区，采集回风巷及气样进行分析。

该系统可联机运行，亦可单独运行。单片机存贮15天分析数据。

束管监测系统示意图

1—取样点；2—粉尘过滤器；3—水份过滤器；4—抽气泵；5—束管

三)、其它

1、人的感官可以察觉的自然征兆

①巷道中出现雾汽或巷壁“挂汗；

②风流中出现火灾气味，如煤油味、松香味、臭味等；

③从煤炭自燃点流出的水和空气较正常的温度高；

④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。

2．仪表检测

有下列情况之一者，定为自燃发火：

①煤炭自燃出现明火、火灾烟雾、煤油味等；

②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℃；

③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。

有下列情况之一者，定为自燃发火隐患：

①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。

②风流中出现二氧化碳(CO)，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。

③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℃；

④风流中氧(O2)浓度降低，其消耗量呈上升趋势。