煤礦預(yù)防煤層自燃發(fā)火體系研究

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1、煤礦預(yù)防煤層自燃發(fā)火體系研究李鋒領(lǐng)杜衛(wèi)新摘要：對(duì)煤礦預(yù)防口燃火災(zāi)進(jìn)行了分析，提出了煤礦預(yù)防煤層口燃發(fā)火理論體系，建立了預(yù)防自燃火災(zāi)的火災(zāi)預(yù)測、預(yù)防、預(yù)報(bào)和處理的層次模型圖關(guān)鍵詞：H燃火災(zāi)理論體系預(yù)測、預(yù)防、預(yù)報(bào)模型圖o前言煤層自燃火災(zāi)一直是煤礦重大災(zāi)害Z—。隨著科技進(jìn)步和管理水平的捉高，自燃火災(zāi)百力噸發(fā)火率雖然逐年卜降，但由于煤的白燃不僅取決于本身的白燃傾向性，而且還受開采技術(shù)等人為因素影響。我國傳統(tǒng)的預(yù)防煤礦燃火災(zāi)的指導(dǎo)思、想主要是單純地強(qiáng)調(diào)狹隘的“預(yù)防”，在預(yù)防自燃火災(zāi)中雖然投入了大量的人力、物力和財(cái)力，但由于其行為具冇盲H性和缺少針對(duì)性，

2、因此其效果并不令人滿意。本文在深入研究煤炭自燃基礎(chǔ)理論，總結(jié)過去防自燃發(fā)火的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)、借鑒國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，改變傳統(tǒng)的狹隘預(yù)防觀念，建立了新的煤礦自燃火災(zāi)綜合防治理論體系，使煤礦預(yù)防自燃火災(zāi)體系更加完善，目標(biāo)更加明確，措施更具有針對(duì)性，增強(qiáng)煤礦先天性防自燃火災(zāi)的能力，是改變我國煤礦預(yù)防自燃火災(zāi)局面的關(guān)鍵。1煤礦預(yù)防煤層自燃發(fā)火理論體系構(gòu)成1?1建立廣義預(yù)防煤層自燃發(fā)火概念，構(gòu)筑4道防線。所謂廣義的預(yù)防煤層口燃發(fā)火概念，旨在是防止煤層口燃火災(zāi)發(fā)生，其次是防止已形成的自燃火災(zāi)擴(kuò)人，最人限度地減小火災(zāi)損失。其內(nèi)容包括煤層H燃傾向性和H然發(fā)火危險(xiǎn)性預(yù)測、

3、火災(zāi)預(yù)防、火情預(yù)報(bào)和火災(zāi)處理4道防線。預(yù)測是防口燃火災(zāi)的第一道防線。所謂預(yù)測即是采用科學(xué)的方法、已有的知識(shí)和成熟的經(jīng)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和現(xiàn)場調(diào)研分析，在煤層開采之前預(yù)測其自燃危險(xiǎn)程度以及可能產(chǎn)生火源的時(shí)間和空間位置，為有針對(duì)性預(yù)防提供科學(xué)依據(jù)。準(zhǔn)確的預(yù)測可人人降低防火的盲目性，使防白燃發(fā)火行為具有針對(duì)性，提高防火效益。第二道防線是預(yù)防，即防止口燃火災(zāi)發(fā)生。預(yù)防建立在預(yù)測的革礎(chǔ)上。根據(jù)預(yù)測結(jié)果,針對(duì)冇自然發(fā)火危險(xiǎn)性區(qū)域采取開采技術(shù)、通風(fēng)安全和專項(xiàng)防火牯施，破壞引起煤層自然發(fā)火條件中的一個(gè)或多個(gè)，達(dá)到防止白燃火災(zāi)發(fā)牛的目的。第三道防線是預(yù)報(bào)。在預(yù)防

4、失效后，煤層自燃處于萌芽狀態(tài)，即產(chǎn)生了髙溫點(diǎn)。利用先進(jìn)的儀器設(shè)備、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng).檢測自燃火源產(chǎn)生的物理和化學(xué)現(xiàn)象，及時(shí)發(fā)出報(bào)警，以便讓人們及時(shí)采取措施，將處于萌芽狀態(tài)高溫點(diǎn)和白燃火源進(jìn)行處理和消除，防止火災(zāi)形成或擴(kuò)大，避免造成重大的人員傷廣和經(jīng)濟(jì)損失。最后一道防線是火災(zāi)應(yīng)急處理。在預(yù)防和預(yù)報(bào)都失效后，及時(shí)而迅速地采取有效的滅火措施，達(dá)到抑制火災(zāi)規(guī)模擴(kuò)人，減少火災(zāi)損失的目的。預(yù)測是基礎(chǔ)，預(yù)防是中心，預(yù)報(bào)以彌補(bǔ)預(yù)防Z不足，充分的滅火準(zhǔn)備則可大大減少火災(zāi)損失。1.2應(yīng)用系統(tǒng)工程和控制工程理論，增強(qiáng)煤礦預(yù)防煤層自燃發(fā)火的能力。煤層口燃火災(zāi)發(fā)生是出于煤礦

5、生產(chǎn)過程中，某一個(gè)或多個(gè)壞節(jié)上的技術(shù)決策和管理上作疏漏而造成的。因此，欲有效地防火必須應(yīng)用系統(tǒng)工程和控制工程理論，即從設(shè)計(jì)、施工、采掘接替安排、生產(chǎn)管理、通風(fēng)安全和檢測監(jiān)控等多方面、多環(huán)節(jié)入手，采用科學(xué)管理和先進(jìn)而有效技術(shù)的措施，進(jìn)行煤層口燃事故綜合防治，增強(qiáng)煤礦預(yù)防煤層口燃火災(zāi)的能力。培養(yǎng)和教育煤礦技術(shù)和管理人員樹立超前的安全意識(shí)和科學(xué)的安全理念是預(yù)防煤層自燃火災(zāi)系統(tǒng)工程的重要內(nèi)容。1.3以破壞或消除自燃的條件為目標(biāo)，制定綜合防治的技術(shù)和管理措施。煤礦煤層自燃發(fā)火的必要條件是：①冇自燃傾向性的煤呈破碎堆積狀態(tài)存在；②冇適量通風(fēng)供氧；②具有良好

6、的莆熱溫升條件。煤炭自燃的充分條件是：3個(gè)必要條件同時(shí)存在，幾存在的時(shí)間大于煤層的口然發(fā)火期。而只要破壞或消除3個(gè)必耍條件Z—或其中的幾個(gè),就可以達(dá)到頂防自燃發(fā)生的目的。由此可見，煤炭白燃形成的3個(gè)必要條件是可以通過提高開采技術(shù)水平、采取開采技術(shù)措施來破壞或消除的。因此，礦井預(yù)防煤炭口然發(fā)火是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。既耍求有合理的礦井、采區(qū)和工作面的通風(fēng)系統(tǒng)；也要冇合理的巷道布置、采掘布局和接替安排；既要冇切實(shí)可行和行之有效的防火措施，也要有先進(jìn)的牛產(chǎn)工藝和裝備。只有這樣才能達(dá)到減少自燃的物質(zhì)基礎(chǔ)，改變堆積碎煤的蓄熱條件，減少漏風(fēng)，縮短自燃條件存在時(shí)間的

7、目的。從控制自燃條件出發(fā)，制定防火牯施應(yīng)遵守的4條基本原則。這些原則是：(1)消除或盡量減少自燃的物質(zhì)基礎(chǔ)。據(jù)研究，煤厚>o.5m吋方可產(chǎn)生自燃火源，因此，在有浮煤的地區(qū)應(yīng)盡量增加其分散度。(2)控制漏風(fēng)在易燃風(fēng)速區(qū)(o.o6m/礦(易燃風(fēng)速J

8、管理和通風(fēng)安全等各方而采取一系列切實(shí)可行和行之有效的技術(shù)措施，預(yù)防煤層自燃，建立科學(xué)的預(yù)防B燃火災(zāi)的火災(zāi)預(yù)測、預(yù)防、預(yù)報(bào)和處理的層次模型圖，分別如圖所