自燃火灾引发瓦斯爆炸的浅析和防治
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以上对垮落法管理顶板的后退式长壁工作面采 空区“三带”的划分及其特征以及可燃性混合气体
·13 ·
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
(3) 燃烧期 。H2 、C2 H6 等可燃性碳氢化合物出 现。 3. 2 采空区内各种可燃性气体的分布状态
上述各种可燃性气体在采空区内的“氧化带”和 “窒息带”空间范围内呈层状积聚和带状分布 。并在 风流 、气体的内能和温度作用下向外漂流到不燃带 , 被风流从工作面上 (下) 三角区带出 ,从而危害安全 生产和人身安全 ,如果处理不当甚至造成停产 、封闭 工作面的火灾事故 。
(3) 窒息带 。紧靠氧化带之后的就是窒息带 ,其 特征如下 : ①煤的氧化特征 :顶板冒落岩块逐渐被压 实 ,漏风风流基本消失 ,O2 浓度一般在 3 %～5 %左 右 ,低于下限 O2 浓度 ,一方面煤体氧化产生的热量 少能及时散热 ,煤体不能升温 ;另一方面煤炭自燃因 缺氧而窒息 。 ②瓦斯的存在状态 :瓦斯等可燃性气 体积聚在采空区内上 、下两巷和开切眼煤壁附近的 空间形成瓦斯带 ,瓦斯浓度相对氧化带更高 , 有的 煤层瓦斯浓度可高达 20 %～50 %左右 ,瓦斯带中的
CO 、H2 、C2 H6 、C2 H4 、C2 H2 等 碳 氢 化 合 物 。其 中 CH4 由采空区内的浮煤 、煤壁以及岩层的构造裂隙 中涌出 ,其它由煤炭自燃产生的 。从煤炭自燃的 3 个阶段来分析 。
(1) 潜伏期 。煤的低温氧化 ,为自热期的准备阶 段 ,生成不稳定的化合物羟基 ( - OH) 和羧基 ( COOH) ,不生成 CO 。
燃时可燃性混合气体的总浓度都有可能达到爆炸下
限。
(2) 煤炭自燃引发瓦斯爆炸的危险性测报 。根
据火区气体成分的分析结果 ,分别计算出混合气体
的爆炸上限 Pg 和下限 Pd 以及最小 O2 浓度 ΦO2min 和爆炸成分总浓度 ΦP
如果 : Pd ≤ΦP ≤ Pg 且 ΦO2 ≥ΦO2min 则有爆炸危险 ,否则暂无爆炸危险 。
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第 36 卷 第 5 期 煤 矿 安 全 2005 年 5 月
4 自燃火灾引发瓦斯爆炸的防治技术
4. 1 自燃火灾引发瓦斯爆炸的危险性分析及判别
(1) 煤炭自燃产生大量的可燃性气体 ,不仅使爆
炸性混合气体的总浓度升高 ,而且使混合气体的爆
炸下限降低 。实验证明 :当混合气体爆炸前的初温
达到 700 ℃时 ,瓦斯的爆炸下限降至 3. 25 %。因此 ,
无论是高瓦斯矿井还是低瓦斯矿井 ,当发生煤炭自
(2) 自热期 。 ①初期阶段 :煤氧化聚热在温度达 到 50～60 ℃前就有 CO 出现 ; ②后期阶段 :煤氧化速 度急剧加快 ,煤温急剧升高 ,煤干馏 , CO 发生率急 剧上升 ,同时在 100～120 ℃的温度段产生 C2 H4 ,并 呈指数函数的变化规律上升 。C2 H2 较 CO 和 C2 H4 出现的晚 ,一般在 180～210 ℃的温度之间才出现 , 此时已接近煤的着火点温度 ,是煤炭自燃的前兆 。
以定期观测的各种气体浓度为纵坐标 ,观测点 为坐标原点 ,工作面推进距离为横坐标 ,分别绘制 O2 、CO 等气体浓度的变化趋势曲线 ,综合分析采空 区“三带”的位置 ,判别自然发火隐患以及采空区发 生自燃后瓦斯爆炸的危险性 。
3 火区内可燃性混合气体成分及来源和分布状态
3. 1 成分及其来源 火区内可燃性混合气体的成分主要有 : CH4 、
·12 ·
的高低有较大差异 ,一般在 0. 5 %～2 % ,但当工作 面上 (下) 隅角瓦斯积聚时浓度可达到 5 %以上 。
(2) 氧化带 。氧化带宽度受煤的自燃倾向性 、工 作面风压及推采速度 、顶板岩性 、冒落岩块的压实程 度等因素影响 ,从理论上说 : 其里边界由下限氧浓 度 ,外边界由上限漏风强度决定 ,一般由不燃带向采 空区深部伸延 25～60 m 。其特征如下 : ①煤的氧化 特征 :顶板冒落岩块逐渐被压实 、孔隙度降低 ,漏风 强度减弱低于上限漏风强度 ,当浮煤厚度大于一定 值时 ,氧化产生的热量不能被风流全部带走 ,煤体升 温 ,恰好具备氧化聚热的条件 。 ②风流和瓦斯的状 态 :风流呈层流状态 , 氧气浓度一般在 7 %～16 % , 瓦斯浓度相对不燃带升高 ,但随煤层瓦斯含量的高 低差异很大 ,从 1 %到 10 %以上 。瓦斯等可燃性气 体 (指自燃产生的 H2 、CO 、C2 H2 、C2 H4 、C2 H6 等碳氢 化合物) 因它们的密度比空气轻自底板向上浓度由 低到高 ,呈层状积聚 ,且又在风流 、气体的内能和温 度作用下向上 、下平巷工作面出口方向运移 ,在上 、 下平巷煤壁附近的空间形成瓦斯带 ,瓦斯带中的各 种气体沿上 、下平巷由工作面上下出口流出采空区 。
ΦO2min
=
Biblioteka Baidu
12ΦCH4
+ 6ΦCO + 5 (ΦH2 ΦP
+ ΦCxHy)
(4)
4. 2 火灾瓦斯爆炸的防治技术
根据发生瓦斯爆炸的条件 ,预防自燃火灾瓦斯 爆炸首要的最根本的措施就是预防自然发火 ,因此
必须坚持“综合治理 、预防为主”的方针 ,各矿区应根
据开采煤层的自燃倾向性和开采条件 ,综合分析选
1 后退式长壁面采空区“三带”的划分范围及特征
1. 1 “三带”的划分范围及其特征 按照采空区的漏风强度 (流速 、流量) 以及漏风
风流的流态和流向 ,根据煤炭自燃的机理 ,将垮落法 管理顶板的回采工作面采空区划分为 :不燃带 、氧化 带 、窒息带 “, 三带”的范围和特征如下 :
(1) 不燃带 。靠近工作面开采空间 ,其宽度在工 作面中心计算约 5 m 左右 ,因此它有以下特征 : ①煤 的氧化特征 :顶板冒落岩块处于松散堆积状态 、孔隙 多且大 ,漏风强度大于上限漏风强度 ,而且浮煤与空 气接触的时间短 ,氧化产生的热量少且能被风流全 部带走 ,无氧化聚热的条件 。 ②风流和瓦斯的状态 : 风流从工作面进风侧采空区一端进入 ,另一端流出 , 呈紊流状态 。使氧化带层状积聚的瓦斯及采空区内 上下两巷瓦斯带的瓦斯涌出后被风流稀释 ,并由工 作面上 (下) 隅角附近流出采空区 。 ③该带范围内 O2 浓度在 16 %～20 % , CH4 浓度随煤层瓦斯含量
(3) 测定具体条件下煤层的自然发火期 。 2. 2 “三带”观测划分的依据
采空区“三带”观测划分的依据在理论上有 3 项 指标 :一是采空区上限漏风强度 , 二是下限 O2 浓 度 ,三是最小浮煤厚度 。其中 :不燃带的标志是流速 和流量大于上限漏风强度 ,且浮煤厚度小于最小浮 煤厚度 ;氧化带的标志是流速和流量小于上限漏风 强度 ,O2 浓度大于下限 O2 浓度和浮煤厚度大于最 小浮煤厚度 ;窒息带的标志是流速和流量小于上限 漏风强度 、O2 浓度小于下限 O2 浓度 。但由于上述 3 项指标受煤层的自燃特性 、采空区浮煤厚度以及 周围介质 (水 、空气) 的影响 ,因此采空区内的环境条 件是很难模拟的 ,所以采空区“三带”划分不可能通 过试验获取数据 ,并且实际条件下采空区的漏风强 度 (风速 、风量) 又很难测定 ,也就不可能根据上述指 标确定“三带”的宽度 ,但是“窒息带”仅受下限 O2 浓度的影的影响 。实践证明 : 当采空区内 O2 浓度 低于 7 %时 ,煤体不会自然 ,因此采空区“三带”的划 分可根据采空区内的 O2 浓 度 测 出 窒 息 带 ( O2 < 7 %) 的开始位置 ,其形状似一条抛物线 ,从该位置到 开采空间的宽度即为“氧化带”和“不燃带”的宽度 。 2. 3 “三带”观测的内容和方法
各种气体在其内能和温度作用下沿上 、下平巷向外 流动 。
“三带”划分的意义 :采空区“三带”的空间位置 随着工作面的推进而同步前移 ,而“氧化带”是包含 了采空区内所有可能存在的自燃因素的区域 ,只要 在“氧化带”内没有发生自燃 ,并且在没有外界热源 供给的条件下 ,采空区内的浮煤就没有自燃的危险 , 因此从防火的角度出发 ,以“氧化带”的特性参数 :前 移速度 、宽度 、氧气浓度 、漏风强度的控制最为关键 。
爆炸成分的总浓度 ΦP 用下式计算 :
n
∑ ΦP
=
Φ i = 1
CH4
+ ΦCO
+ ΦH2
+ ΦCxHy
(1)
爆炸上限
Pg
=
ΦCH4 15
ΦP
+
ΦCO
+ ΦH2 + ΦCxHy 74. 2
(2)
爆炸下限
Pd
=
ΦCH4 5
ΦP
+
ΦCO 12. 5
+
ΦH2 4
+
ΦCxHy 2. 5
(3)
最小 O2 浓度
2 采空区“三带”观测
2. 1 “三带”观测划分的目的 (1) 确定氧化带的宽度 ,推算出工作面在最短自
然发火期内推采过氧化带的最小安全推采速度 。当 工作面在现有的开采技术条件下 ,推采速度小于最 小安全推采速度时 ,为编制采空区注氮防灭火方案 提供科学的技术依据 。
(2) 检测采空区自燃过程中各种可燃性气体的 发生变化规律 ,为判别自然发火和自燃火灾瓦斯爆 炸的危险性提供技术依据 。
取合理的开采方法和预防措施 ,研究制定切实可行
第 36 卷 第 5 期 煤 矿 安 全 2005 年 5 月
·技术经验·
自燃火灾引发瓦斯爆炸的浅析和防治
巩传景 ,白金河
(新汶矿业集团公司 安监局 ,山东 新泰 271233)
摘 要 :通过对采空区“三带”的观测 ,掌握科学的技术依据 ,研究制定综合防灭火措施 ,控制“氧 化带”前移速度 、宽度 、漏风强度及 O2 浓度 ,防治采空区自然发火 ,预防自燃火灾瓦斯爆炸 ,保证 矿井安全生产 。 关键词 :采空区“三带”观测 ;自燃火灾 ;瓦斯爆炸 ;预防 中图分类号 : TD75 + 2. 2 文献标识码 :B 文章编号 :1003 - 496X(2005) 05 - 0012 - 03
第 36 卷 第 5 期 煤 矿 安 全 2005 年 5 月
存在状态的综合分析 ,是在采空区没有其他漏风通 道的前提下而言的 ,当采空区存在其他漏风通道时 , 受漏风强度的影响采空区“三带”的划分及其特征 发生一定变化 ,在漏风通道的附近可能同时存在不 燃带和氧化带 ,但一般情况下在采空区漏风通道附 近直接就是氧化带 ,自然危险性较大 。
煤炭发生自燃时 ,火区气体通常含有多种爆炸 性成分 ,如 : CH4 、CO 、H2 、C2 H6 、C2 H4 、C2 H2 等碳氢 化合物 。它们的含量不同混合气体的爆炸危险程度 也不同 ,发生爆炸的引火源为煤炭自燃火源 。
发生火灾瓦斯爆炸的时间 ,大部分发生在封闭 火区期间 ,少部分发生在直接灭火期间 。在煤矿发 生火灾瓦斯爆炸的案例统计中 ,无论是高瓦斯矿井 还是低瓦斯矿井都无例外的发生过 。下面根据煤炭 自燃机理及其预防措施 ,浅析垮落法管理顶板的后 退式长壁工作面采空区自燃瓦斯爆炸的发生及其防 治技术 。
(1) 工作面开始回采后 ,在上平巷上帮和下平巷
下帮沿底板各敷设一趟 2 芯束管 ,管端设在初次放 顶位置处 ,随工作面推进每 5 m 监测一次采空区内 的气体成分 (O2 、CH4 、CO 、H2 、C2 H6 、C2 H4 、C2 H2) 和 温度 。
(2) 工作面推采过石门或联络巷后在砌筑防火 密闭时 ,自石门见煤点向外敷设束管 ,随工作面推进 每 5 m 监测一次采空区内的气体成分 ( O2 、CH4 、 CO 、H2 、C2 H6 、C2 H4 、C2 H2) 和温度 。 2. 4 “三带”观测数据的分析整理
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(3) 燃烧期 。H2 、C2 H6 等可燃性碳氢化合物出 现。 3. 2 采空区内各种可燃性气体的分布状态
上述各种可燃性气体在采空区内的“氧化带”和 “窒息带”空间范围内呈层状积聚和带状分布 。并在 风流 、气体的内能和温度作用下向外漂流到不燃带 , 被风流从工作面上 (下) 三角区带出 ,从而危害安全 生产和人身安全 ,如果处理不当甚至造成停产 、封闭 工作面的火灾事故 。
(3) 窒息带 。紧靠氧化带之后的就是窒息带 ,其 特征如下 : ①煤的氧化特征 :顶板冒落岩块逐渐被压 实 ,漏风风流基本消失 ,O2 浓度一般在 3 %～5 %左 右 ,低于下限 O2 浓度 ,一方面煤体氧化产生的热量 少能及时散热 ,煤体不能升温 ;另一方面煤炭自燃因 缺氧而窒息 。 ②瓦斯的存在状态 :瓦斯等可燃性气 体积聚在采空区内上 、下两巷和开切眼煤壁附近的 空间形成瓦斯带 ,瓦斯浓度相对氧化带更高 , 有的 煤层瓦斯浓度可高达 20 %～50 %左右 ,瓦斯带中的
CO 、H2 、C2 H6 、C2 H4 、C2 H2 等 碳 氢 化 合 物 。其 中 CH4 由采空区内的浮煤 、煤壁以及岩层的构造裂隙 中涌出 ,其它由煤炭自燃产生的 。从煤炭自燃的 3 个阶段来分析 。
(1) 潜伏期 。煤的低温氧化 ,为自热期的准备阶 段 ,生成不稳定的化合物羟基 ( - OH) 和羧基 ( COOH) ,不生成 CO 。
燃时可燃性混合气体的总浓度都有可能达到爆炸下
限。
(2) 煤炭自燃引发瓦斯爆炸的危险性测报 。根
据火区气体成分的分析结果 ,分别计算出混合气体
的爆炸上限 Pg 和下限 Pd 以及最小 O2 浓度 ΦO2min 和爆炸成分总浓度 ΦP
如果 : Pd ≤ΦP ≤ Pg 且 ΦO2 ≥ΦO2min 则有爆炸危险 ,否则暂无爆炸危险 。
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
第 36 卷 第 5 期 煤 矿 安 全 2005 年 5 月
4 自燃火灾引发瓦斯爆炸的防治技术
4. 1 自燃火灾引发瓦斯爆炸的危险性分析及判别
(1) 煤炭自燃产生大量的可燃性气体 ,不仅使爆
炸性混合气体的总浓度升高 ,而且使混合气体的爆
炸下限降低 。实验证明 :当混合气体爆炸前的初温
达到 700 ℃时 ,瓦斯的爆炸下限降至 3. 25 %。因此 ,
无论是高瓦斯矿井还是低瓦斯矿井 ,当发生煤炭自
(2) 自热期 。 ①初期阶段 :煤氧化聚热在温度达 到 50～60 ℃前就有 CO 出现 ; ②后期阶段 :煤氧化速 度急剧加快 ,煤温急剧升高 ,煤干馏 , CO 发生率急 剧上升 ,同时在 100～120 ℃的温度段产生 C2 H4 ,并 呈指数函数的变化规律上升 。C2 H2 较 CO 和 C2 H4 出现的晚 ,一般在 180～210 ℃的温度之间才出现 , 此时已接近煤的着火点温度 ,是煤炭自燃的前兆 。
以定期观测的各种气体浓度为纵坐标 ,观测点 为坐标原点 ,工作面推进距离为横坐标 ,分别绘制 O2 、CO 等气体浓度的变化趋势曲线 ,综合分析采空 区“三带”的位置 ,判别自然发火隐患以及采空区发 生自燃后瓦斯爆炸的危险性 。
3 火区内可燃性混合气体成分及来源和分布状态
3. 1 成分及其来源 火区内可燃性混合气体的成分主要有 : CH4 、
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的高低有较大差异 ,一般在 0. 5 %～2 % ,但当工作 面上 (下) 隅角瓦斯积聚时浓度可达到 5 %以上 。
(2) 氧化带 。氧化带宽度受煤的自燃倾向性 、工 作面风压及推采速度 、顶板岩性 、冒落岩块的压实程 度等因素影响 ,从理论上说 : 其里边界由下限氧浓 度 ,外边界由上限漏风强度决定 ,一般由不燃带向采 空区深部伸延 25～60 m 。其特征如下 : ①煤的氧化 特征 :顶板冒落岩块逐渐被压实 、孔隙度降低 ,漏风 强度减弱低于上限漏风强度 ,当浮煤厚度大于一定 值时 ,氧化产生的热量不能被风流全部带走 ,煤体升 温 ,恰好具备氧化聚热的条件 。 ②风流和瓦斯的状 态 :风流呈层流状态 , 氧气浓度一般在 7 %～16 % , 瓦斯浓度相对不燃带升高 ,但随煤层瓦斯含量的高 低差异很大 ,从 1 %到 10 %以上 。瓦斯等可燃性气 体 (指自燃产生的 H2 、CO 、C2 H2 、C2 H4 、C2 H6 等碳氢 化合物) 因它们的密度比空气轻自底板向上浓度由 低到高 ,呈层状积聚 ,且又在风流 、气体的内能和温 度作用下向上 、下平巷工作面出口方向运移 ,在上 、 下平巷煤壁附近的空间形成瓦斯带 ,瓦斯带中的各 种气体沿上 、下平巷由工作面上下出口流出采空区 。
ΦO2min
=
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12ΦCH4
+ 6ΦCO + 5 (ΦH2 ΦP
+ ΦCxHy)
(4)
4. 2 火灾瓦斯爆炸的防治技术
根据发生瓦斯爆炸的条件 ,预防自燃火灾瓦斯 爆炸首要的最根本的措施就是预防自然发火 ,因此
必须坚持“综合治理 、预防为主”的方针 ,各矿区应根
据开采煤层的自燃倾向性和开采条件 ,综合分析选
1 后退式长壁面采空区“三带”的划分范围及特征
1. 1 “三带”的划分范围及其特征 按照采空区的漏风强度 (流速 、流量) 以及漏风
风流的流态和流向 ,根据煤炭自燃的机理 ,将垮落法 管理顶板的回采工作面采空区划分为 :不燃带 、氧化 带 、窒息带 “, 三带”的范围和特征如下 :
(1) 不燃带 。靠近工作面开采空间 ,其宽度在工 作面中心计算约 5 m 左右 ,因此它有以下特征 : ①煤 的氧化特征 :顶板冒落岩块处于松散堆积状态 、孔隙 多且大 ,漏风强度大于上限漏风强度 ,而且浮煤与空 气接触的时间短 ,氧化产生的热量少且能被风流全 部带走 ,无氧化聚热的条件 。 ②风流和瓦斯的状态 : 风流从工作面进风侧采空区一端进入 ,另一端流出 , 呈紊流状态 。使氧化带层状积聚的瓦斯及采空区内 上下两巷瓦斯带的瓦斯涌出后被风流稀释 ,并由工 作面上 (下) 隅角附近流出采空区 。 ③该带范围内 O2 浓度在 16 %～20 % , CH4 浓度随煤层瓦斯含量
(3) 测定具体条件下煤层的自然发火期 。 2. 2 “三带”观测划分的依据
采空区“三带”观测划分的依据在理论上有 3 项 指标 :一是采空区上限漏风强度 , 二是下限 O2 浓 度 ,三是最小浮煤厚度 。其中 :不燃带的标志是流速 和流量大于上限漏风强度 ,且浮煤厚度小于最小浮 煤厚度 ;氧化带的标志是流速和流量小于上限漏风 强度 ,O2 浓度大于下限 O2 浓度和浮煤厚度大于最 小浮煤厚度 ;窒息带的标志是流速和流量小于上限 漏风强度 、O2 浓度小于下限 O2 浓度 。但由于上述 3 项指标受煤层的自燃特性 、采空区浮煤厚度以及 周围介质 (水 、空气) 的影响 ,因此采空区内的环境条 件是很难模拟的 ,所以采空区“三带”划分不可能通 过试验获取数据 ,并且实际条件下采空区的漏风强 度 (风速 、风量) 又很难测定 ,也就不可能根据上述指 标确定“三带”的宽度 ,但是“窒息带”仅受下限 O2 浓度的影的影响 。实践证明 : 当采空区内 O2 浓度 低于 7 %时 ,煤体不会自然 ,因此采空区“三带”的划 分可根据采空区内的 O2 浓 度 测 出 窒 息 带 ( O2 < 7 %) 的开始位置 ,其形状似一条抛物线 ,从该位置到 开采空间的宽度即为“氧化带”和“不燃带”的宽度 。 2. 3 “三带”观测的内容和方法
各种气体在其内能和温度作用下沿上 、下平巷向外 流动 。
“三带”划分的意义 :采空区“三带”的空间位置 随着工作面的推进而同步前移 ,而“氧化带”是包含 了采空区内所有可能存在的自燃因素的区域 ,只要 在“氧化带”内没有发生自燃 ,并且在没有外界热源 供给的条件下 ,采空区内的浮煤就没有自燃的危险 , 因此从防火的角度出发 ,以“氧化带”的特性参数 :前 移速度 、宽度 、氧气浓度 、漏风强度的控制最为关键 。
爆炸成分的总浓度 ΦP 用下式计算 :
n
∑ ΦP
=
Φ i = 1
CH4
+ ΦCO
+ ΦH2
+ ΦCxHy
(1)
爆炸上限
Pg
=
ΦCH4 15
ΦP
+
ΦCO
+ ΦH2 + ΦCxHy 74. 2
(2)
爆炸下限
Pd
=
ΦCH4 5
ΦP
+
ΦCO 12. 5
+
ΦH2 4
+
ΦCxHy 2. 5
(3)
最小 O2 浓度
2 采空区“三带”观测
2. 1 “三带”观测划分的目的 (1) 确定氧化带的宽度 ,推算出工作面在最短自
然发火期内推采过氧化带的最小安全推采速度 。当 工作面在现有的开采技术条件下 ,推采速度小于最 小安全推采速度时 ,为编制采空区注氮防灭火方案 提供科学的技术依据 。
(2) 检测采空区自燃过程中各种可燃性气体的 发生变化规律 ,为判别自然发火和自燃火灾瓦斯爆 炸的危险性提供技术依据 。
取合理的开采方法和预防措施 ,研究制定切实可行
第 36 卷 第 5 期 煤 矿 安 全 2005 年 5 月
·技术经验·
自燃火灾引发瓦斯爆炸的浅析和防治
巩传景 ,白金河
(新汶矿业集团公司 安监局 ,山东 新泰 271233)
摘 要 :通过对采空区“三带”的观测 ,掌握科学的技术依据 ,研究制定综合防灭火措施 ,控制“氧 化带”前移速度 、宽度 、漏风强度及 O2 浓度 ,防治采空区自然发火 ,预防自燃火灾瓦斯爆炸 ,保证 矿井安全生产 。 关键词 :采空区“三带”观测 ;自燃火灾 ;瓦斯爆炸 ;预防 中图分类号 : TD75 + 2. 2 文献标识码 :B 文章编号 :1003 - 496X(2005) 05 - 0012 - 03
第 36 卷 第 5 期 煤 矿 安 全 2005 年 5 月
存在状态的综合分析 ,是在采空区没有其他漏风通 道的前提下而言的 ,当采空区存在其他漏风通道时 , 受漏风强度的影响采空区“三带”的划分及其特征 发生一定变化 ,在漏风通道的附近可能同时存在不 燃带和氧化带 ,但一般情况下在采空区漏风通道附 近直接就是氧化带 ,自然危险性较大 。
煤炭发生自燃时 ,火区气体通常含有多种爆炸 性成分 ,如 : CH4 、CO 、H2 、C2 H6 、C2 H4 、C2 H2 等碳氢 化合物 。它们的含量不同混合气体的爆炸危险程度 也不同 ,发生爆炸的引火源为煤炭自燃火源 。
发生火灾瓦斯爆炸的时间 ,大部分发生在封闭 火区期间 ,少部分发生在直接灭火期间 。在煤矿发 生火灾瓦斯爆炸的案例统计中 ,无论是高瓦斯矿井 还是低瓦斯矿井都无例外的发生过 。下面根据煤炭 自燃机理及其预防措施 ,浅析垮落法管理顶板的后 退式长壁工作面采空区自燃瓦斯爆炸的发生及其防 治技术 。
(1) 工作面开始回采后 ,在上平巷上帮和下平巷
下帮沿底板各敷设一趟 2 芯束管 ,管端设在初次放 顶位置处 ,随工作面推进每 5 m 监测一次采空区内 的气体成分 (O2 、CH4 、CO 、H2 、C2 H6 、C2 H4 、C2 H2) 和 温度 。
(2) 工作面推采过石门或联络巷后在砌筑防火 密闭时 ,自石门见煤点向外敷设束管 ,随工作面推进 每 5 m 监测一次采空区内的气体成分 ( O2 、CH4 、 CO 、H2 、C2 H6 、C2 H4 、C2 H2) 和温度 。 2. 4 “三带”观测数据的分析整理