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分析煤矿煤层自燃发火因素以及防治措施 摘要煤矿企业是促进我国经济发展的主要企业之一，也是人们生活中不可缺少的一项重要能源。目前，随着煤层自燃发火事故的不断发生，不仅给企业效益带来了影响，而且对企业员工的人身安全也造成了一定程度的威胁。因此，如何控制煤层自燃发火已经成为了企业相关部门所面临的一项重大课题。本文通过对我国煤层自燃发火的规律进行分析，并在此基础上结合煤层自燃发火的因素，探讨相关的防治措施，以此来将煤层自燃发火给企业造成的损失降到最低，促进煤矿企业的可持续发展。 关键词煤矿煤层 自燃发火 防治措施 煤层自燃主要是指暴露在空气中的煤，在经历氧化放热之后温度逐渐升高，随着温度的不断升高，温度升高的速度也会越来越快，当达到着火点（300-500℃）的时候，煤层自身就会燃烧，这种现象就是煤层自燃。通常情况下，在煤层自燃发火的时候，需要经历潜伏期、自热期和燃烧期三个阶段。为了能够将煤层自燃现象有效防治，企业工作人员首先应该对煤层自燃发火规律进行充分掌握，并且要了解引起煤层自燃发火的因素，只有这样，才能够实现对煤层自燃的有效防治。 1 煤层自燃发火规律 就我国目前各个地区煤层自燃发火的统计资料和现场工作实践来看，煤层自燃发火的规律主要包括以下几点 1.1 工作面上、下巷容易发火。在煤矿开采工作中，上、下巷的主要任务是负责工作面进回风和煤炭、物料运输，而且工作的时间相对较长。因支护强度达不到要求而且容易遭受采动的影响，很容易导致管道出现变形的现象，加之煤体出现破碎，在这种条件下，便很容易造成多处自燃发火。 1.2 与相邻巷道交叉处容易发火。由于煤矿工程设计的原因，工作面上、下巷道与相邻巷道上、下交叉，因交叉巷道布置在同一层煤中，因此二者之间的交叉间距较小，在这种情况下，就会导致两条巷道之间出现漏风的现象，从而引起煤炭自燃。 1.3 相对于平巷来说，倾斜巷道的采空区的自燃次数要多一些，自燃的地点大部分都分布在向斜轴部顶板应力集中带的已采区，发火的季节大多数发生在冬季，温度骤然下降时段内出现次数较多。 2 煤矿煤层自燃发火因素 2.1 回采工作面采空区自燃因素分析。根据氧化情况的不同，我们可以将采场分为氧化带、冷却带和窒息带三个层次。其中，冷却带和窒息带在开采过程中煤氧化所生成的热量不会储存很长时间，从而导致热量不会大面积积聚，因此，无论是冷却带还是窒息带，都不会有煤层自燃发火的现象发生。而氧化带则不同，相对于冷却带和窒息带来说，氧化带在采场中的空间位置会随着开采的进度逐步向工作面移动，与此同时，氧化带的宽度也会随着外界的条件而发生变化。当氧化带达到一定宽度的时候，回采工作面采空区就容易出现煤层自燃发火的现象。 2.2 两道两线自燃因素分析。在煤矿开采过程中，由于开采方式选择的不同，一些方法和容易导致远离煤壁的采空区部分出现上部松动、底部压实的现象，这种情况会导致采空区漏风主要经过上部松动的不燃性岩石空间，进回风道和停采线上，覆顶板由于煤壁的支撑作用呈悬壁梁状态，煤壁和煤柱附近空间相对来说比较疏松，形成漏风通道，加上又有浮煤堆积。随着时间的不断推移，这种现象也会越来越明显，此外，老顶弯曲还会不断加大，悬壁梁状态跨度也会不断减小，矿山压力不断增高，区段煤柱以及附近密闭逐渐造到破坏，使漏风从小到大逐渐增加，在风流从小到大增加过程中，必然有适合煤炭自燃的风流存在，只要此种风流存在的时间足够，煤炭就能够自燃。 2.3 季节性自燃因素分析。通常情况下，煤层自燃发火现象在冬季的发生次数要比其他季节多，这主要是各个季节气候特点不同所导致的。冬季相对于其他季节来说，地表空气较为寒冷干燥，井下特定深度的煤层温度在这个季节要高于地表的温度，在这样的条件下，一旦有风从井巷进入，那么就会导致煤层的气温不断上升，湿度也会进一步减小，久而久之，井下特定深度内的空气就会越来越干燥，这种干燥的空气一旦流入氧化带，就会造成热量积聚，随着时间的推移，这种热量越来越强，就会导致煤层自燃发火的现象发生。 2.4 倾斜巷道自燃的影响因素分析。倾斜巷道氧化区温度变化，导致自燃风压对漏风风流产生影响，漏风为下行风时，氧化区温度升高，自然风压呈现浮力效应，使氧化带漏风减小，温度降低，在降温的作用下，节流效应大于浮力效应，又出现增加漏风的趋势，使漏风流向和风量频繁变化，使氧化区的空气与热能不断与附近区域交换，预热附近煤炭的同时也获取了氧气，氧化生热持续发展并能形成热量积聚，也有利于煤炭自燃。在向斜轴部顶板应力集中带区段煤柱采空区密闭破坏重，易于漏风，自燃发火率自然就高。 3 煤矿煤层自燃发火的防治措施 3.1 采煤工作面两道两线的自燃防治措施。采煤工作面两道两线是自燃发火的主要地点，因此对其自燃防治措施也得到了相关部门的高度重视。由于采煤工作面两道两线本身存在的特点，导致其在防治措施的采用上存在一些困难。因此，在实际实施过程中，仍然要在回采过程中进行防治。首先，为了能够有效防止进回道自燃，工作人员在回采的时候应该在采空区两道构筑防火墙垛并进行注浆，一般来说，防火墙垛的厚度应该不低于0.5米，宽度不少于5米，高度则应该根据煤层的实际情况来合理设置；其次，要在采空区两端端头填充胶体材料。这样做是为了防止由于采空区两端头处的泥浆难以填充严密所形成漏风通道而引起的煤层自燃，由于所填充的胶体材料具有很强的吸水膨胀性和固水性，能够很好的将漏风堵塞，并且具有很好的效果。最后，采煤工作面两道两线的自燃防治措施包括沿空掘进的时候，必须要技术对采空侧进行封堵，并且要进行定期检查，一旦发现有漏风的现象，要及时采取有效措施将其处理。 3.2 采空区自燃防治措施。采空区自燃防治措施可以从3个方面进行考虑，首先，可以根据采空区自燃发火的具体情况采用喷洒或者汽雾阻化剂来对煤层自燃进行防治。阻化剂是一些吸水性很强的盐类，能够降低煤体的温度，阻止煤炭自燃。其次，还可以采用煤层超前注水风流净化的方法进行防治，这种方法是抑制煤尘产生的最有效的方法，目前在处理煤层自燃发火中得到了广泛应用。最后，采空区自燃防治措施还可以在根据采煤工作面的实际情况实施下行通风。一般来说，风压的方向都是向上的，在这种情况下实行下行通风，能够有效阻止采空区漏风，从而能够阻止氧化带的热量积聚，避免煤层自燃的现象发生。 3.3 煤柱巷顶自燃防治措施。对于煤柱巷顶自燃发火防治，可以根据煤层的具体情况，采用喷涂堵漏措施，充填适当的防火材料进行处理。 4 结语 综上所述，随着煤矿企业在我国经济体制建设中地位的不断提升，煤层自燃发火现象的防治也成为了相关部门所高度重视的一个问题。由于煤层自燃发火本身具备主动性，因此，相关工作人员一定要充分掌握煤的自燃所要经历的过程以及自燃的影响因素和条件。然后，采取针对性技术措施进行防治，以此来保证矿井无自燃隐患。 参考文献 [1]吴博，巩振荣.横河煤矿煤层自燃发火因素分析及防治措施[J].煤矿现代化，2012（05）. [2]周心权，邬燕云，朱红青，吴兵.煤矿灾害防治科技发展现状及对策分析[J].煤炭科学技术，2002（01）. [3]王士涛.白集煤矿煤层自燃潜在因素及防治措施[J].煤炭科技，1994（01）. [4]梁建光.煤层自燃发火防治措施[J].山西焦煤科技，2009（04）.