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。⑥各矿对矿井采面通风系统优化工作没有完全到位，系统风流不稳定，同时对主要通风设施管理不善，造成

采空区漏风量加大。⑦工作面开采线、停采线冒落不实，导致漏风。⑧井田范围内有多个小煤窑，小煤窑越界开采漏风常常导致煤层自燃，⑨采掘机械化的高强度、高效率的开采，煤层群集中开采，对矿井防火工作的安全可靠性要求越来越高。

二、采空区自燃发火防治方法

我们通过分析以往采空区自燃事件的因由，并结合自身的生产经验，总结出煤炭在满足下列几点条件时，才会发生自燃事件：其一是一般要发生自燃的煤炭，通常会呈现出一种破碎的状态，即块煤与面煤之间的状态，其夹杂的煤粉厚度一般大于20厘米，而且采空区内的浮煤厚度要大于40厘米。其二是有含氧量高的气体从破碎煤炭表面流过，这样会对其产生持续供氧，而且有关实验表明，在氧气含量大于15%的时候，煤炭氧化的速率也会加快。其三是呈现破碎状态的煤炭较之于其他形态，积聚热量的能力更强。其四是上述三个条件共同作用于采空区中煤炭的时间超过煤炭自燃发火期，也就是一个时间积累的条件。而我们进行开采作业的时候，挖掘与通风等作业程序就会成为上述条件的起因，所以我们应当以预防为主，对采空区的煤炭进行监察，避免上述四个条件同时出现，进而杜绝煤炭自燃的事件。在实际工作中我们要采取以下防治办法：

1、在新建、改扩建矿井时，要严把设计关，矿井开拓、开采设计要满足矿井防火的需要；简化巷道布置系统：合理安排开采顺序；规范巷道设计布置，尽量减少各类联络巷，使区段巷道进行一些简单化的布置，开采顺序要进行合理安排，对于一些新布置的煤区，工作面靠大巷的一侧应当留有60米或者以上的永久煤柱，而综合工作面，一定要注意，避免形成多个采空区成片分布的现象，要在一定间隔上设置50米及以上的隔离煤柱。综合面顺槽一般是使用连续采煤机进行双巷挖掘，这个时候要确保联巷之间的间距，但是不可以盲目加大，大于55米左右即可，而且在挖掘过程中最大限度的减少顶煤的留有量，一般来说，在不将顶煤采全的前提下，留有厚度在40米之内，这样可以确保巷道安全。

2、系统风流稳定，风量满足生产要求，是衡量通风系统是否合理的重要指标。造成风量不稳定的主要原因是风门频繁开启或风门漏风严重。各个矿井不可以进行串联与角联通风以及老塘通风，因为这些传统的通风方式产生的风量不够稳定。与此同时，回风的巷道注意千万不可以进行平面的交叉，而且要建立两道及以上的风门，对风门的要求是行人风门保持5米左右的间距，而行车风门，就需要保持一列车的长度，切记绝对不可以使用单道风门或者挡风帘来作为调节风门，借此来确保工作面的风流能够可靠并且稳定。

3、井下密闭是防止采空区自燃或有害气体向外扩散的通风设施，密闭漏风量主要受到两个因素的影响，其一是密闭两端固有的漏风压差，其二是漏风途经密闭空间所产生的风阻，这些因素会使密闭漏风量产生变化。所以进行矿井的设计工作时，一定要根据矿区的实际情况进行合理设计，对密闭材料的种类，安放位置与墙体的厚度与层数进行慎重设计。同时对双巷挖掘所产生的联络巷与采空区以及联通外界的巷道及时进行密闭处理，如果发现一些密闭与煤柱存在漏风现象，要及时进行处理，防止危险发生。这样使采空区的漏风量大大减小，可以很好的防止该区域的煤矿发生自燃。

4、采煤期间的防火管理，加快回采工作面的推进速度，特别是放顶煤工作面，一次性丢煤较多，回采率相对较低，顶板冒实周期长，必须加快工作面推进度，使采空区较集中的溢煤在发火期内，迅速由漏风供氧进入缺氧窒息带，抑制自燃的发生，严格按设计和工艺要求采煤，提高回采率，减少人为丢煤量。回采工作面结束后，要加快回撤速度，最大限度地缩小采空区供氧时间；工作面上下出口、两巷超前段要加强管理，要保证有使风流通畅的足够通风断面，尤其是工作面进风侧，通风断面过小会直接进入采空区，对采空区域堵漏管理极为不利；无论生产接替多么紧张，都要尽量避免前采后掘和采后即掘；在开采过程中，要及时清理回收采煤工作面及两巷的杂物、老料和浮煤，特别是炮采工作面，放炮要挂挡煤帘并每班清理老巷内的遗溢煤。为加快封闭速度，明确规定了工作面的拆除期限，。这样就能防止采空区煤炭自燃现象事故的发生。

三、结论

防治采空区自燃发火要自上而下，从领导干部到基层广大职工，使每一个人都能够认识到采空区自燃发火的严重性。加强通风管理队伍的管理，提高他们的整体素质业务水平，使他们的业务技术知识不断更新，能够熟练的解决因地质或通风条件的变化而出现的各类事件。针对具体问题，采取相应的、有效的措施，才能从根本上杜绝这类事故的发生。

参考文献

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