煤层自燃发火的原因及治理

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煤层自燃发火的原因及治

理

Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.

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文件编号：KG-AO-1632-60 煤层自燃发火的原因及治理

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朱仙庄煤矿位于宿县矿区宿东向斜的北部，设计年产量120万t，1983年投产。主要可采煤层为10煤层（平均厚度2.3m），8煤层（平均厚度9.98m）和7煤层（厚度1.5m）。煤层间距分别是75m和20m，倾角12°～40°；矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井，矿井南翼8层煤曾经发生过瓦斯动力现象；矿井地压大；煤尘有爆炸危险，爆炸指数在31.4%～50.81%之间；煤层具有自燃倾向性，发火期在3个月左右，为一级自然发火矿井。从1986年至1998年共发生过18次自然发火事故，不仅威胁矿井安全生产，危及职工人身安全，而且打乱了矿井的正常生产秩序。特别是1997年“2.10”事故，造成矿总工程师、安全矿长、通风区长等8人遇难，教训十分惨痛。为此，朱仙庄煤矿痛定思痛，认真地吸取了教训，总结了经验，强化了安

全管理。实现了近2年无自然发火事故。

1 朱仙庄矿煤层自然发火情况及特点

1.1 煤层自然发火的特点

朱仙庄煤矿自1986年至1998年12a间先后共发生18次自然发火，其中17次发生在8

层煤，发火规律明显，发火地点集中，在回采面收作线附近（7次，占38.9%）和巷道施工或生产过程中漏顶及区段溜斜过煤段处（10 次，占55.6%）；每次发火的时间间隔越来越短，自1986年8月22日至1998年1月19日，共发生自然发火18次，平均每年发火1.5次，每次发火时间平均231d，1992年8月28日和1992年2月10日和1997年2月12日，两次发火的间隔仅为2d。发火征兆较为明显，有CO，其浓度呈上升趋势，有煤油味，出现烟雾，有高温点及出现明火等。

1.2 煤层自然发火的原因

（1）生产接替紧张，打乱了生产布局，导致一个区段布置多个采煤工作面同时进行回

采，采煤工作面之间的压茬时间和压茬距离均不够，有些采煤工作面的开切眼和收作线不可避免地落在高负压区，增加了采空区漏风。

（2）矿井地压大，巷道失修严重，巷道围岩裂隙发育，封闭墙墙体时常被压坏，致使采空区封闭困难。同时，因巷道失修严重，通风断面缩小，通风阻力增大，增加了采空区的压差。

（3）预测预报手段落后，对于高温点不能及时发现，导致了火灾范围扩大。

总之，煤层自然发火三个条件缺一不可，煤层本身具有自然倾向是内因，有足够时间的供氧条件和蓄热条件是外因。

2 防治煤层自然发火的措施

2.1 加强组织领导提高防火意识

针对近年来全矿区煤层自然发火事故的频繁发生，威胁着矿井安全，制约了矿井生产能力的发挥这一现实。淮北矿业集团公司先后制定了《预防煤层自然发火15条措施》，把防治煤层自然发火与瓦斯综合治理

一并作为集团公司安全工作的重中之重来抓。集团公司、矿都成立了防治煤层自然发火领导小组，定期召开专题会，解决发火工作所需的人、财、物。同时，开展多种形式的宣传教育及培训活动，提高全员防火意识和防火技能。

2.2 组织防火会战促进防火措施的落实

为把防治煤层自然发火工作放在重要议事日程来抓，切实把防火工作落到实处，成立了以集团公司总工程师任组长，以集团公司通风、生产副总、安监局副局长、朱仙庄煤矿矿长任副组长，以集团公司生产、通风、计划、供应、工资、财务等单位负责人为成员的防治煤层自然发火会战领导小组，办公室设在通防处，负责会战的日常工作。制定了会战目标、会战重点、会战措施及奖罚方法和防火会战工程量。半年进行一次考核验收，实现了会战目标的给予奖励；对完不成会战目标或出一次高温及发生事故的，视情节给予罚款或追究有关人员的责任。

2.3 实行齐抓共管综合治理

（1）加强全矿高温点的探查工作。矿成立专业精干的防火隐患探查小组，认真做好防火的预测预报工作。特别是要做好全矿的高温火点的普查工作。对放顶煤工作面机、风巷及及上隅角的普查，主要采用了远红外测温仪、CO检测报警仪和锥形管取样等方法进行普查。实践证明，这些方法实用、可靠，能够查出所有自然发火不安全的隐患。对查出的隐患点，实行挂牌、建档、填图管理；并根据隐患的危险程度，采取相应的防火措施。

（2）装备矿井火灾预报束管监测系统，进行煤层自然发火的早期预报。为更好地做好煤层自然发火的预测预报工作，朱仙庄矿安装了矿井火灾束管监测系统。在开切眼、收作线等可能发火的地点埋管监测，进行煤层自然发火的早期预报，将高温点隐患消灭在萌芽状态。对现有的气相色谱仪进行技术改造，达到能化验分析标志自然发火的烯、烃、烷类气体的要求。

（3）加强采煤工作面均压通风工作。从龙头抓起，严把设计关，避免将开采切眼和收作线布置在高负压

区内；同时，合理安排生产接替和生产布局，保证上下分层采煤工作面压茬时间大于6个月，压茬间距大于200m。对于高瓦斯工作面，要加强瓦斯抽放，减少配风量。同时，要加强采煤工作面两巷的维护，降低通风阻力，以降低其进、回风侧的压差。

（4）做好喷浆、堵漏工作。对可疑地点或出现隐患地点进行全封闭喷浆，隔绝空气，控制煤层氧化，是防治煤层自然发火的有效手段。朱仙庄矿地压大，封闭墙难以维护，漏风大，是导致自然发火的一个重要原因。因此，对所有的永久封闭墙进行喷浆处理。喷浆范围包括墙面和墙前5m范围内的巷壁，喷浆厚度不小于110mm，每次喷浆结束后，组织有关人员进行验收，保证工程质量，从而取得了较好的效果。

（5）加强防火的灌浆和注氮工作。采煤工作面收作前，通风区必须按规定把灌浆管路接到收作线，留好三通，并沿收作线向下5～10m安设试通管路，经矿收作面领导小组验收合格后，再移交给施工单位使用。对8层煤所有的采煤工作面，必须实行随采随灌，对