第一節(jié)?概 況

根據(jù)本礦周邊礦井及本礦開采實際，依據(jù)《平煤集團(tuán)通風(fēng)實驗室煤炭自燃傾向等級鑒定報告》的結(jié)果表明，**煤礦所開采煤層屬自燃煤層，自燃等級為II類，而煤的自燃傾向性為自燃煤層。自燃發(fā)火期大于等于6個月。**煤礦設(shè)計為炮采開采工藝，采取的防滅火措施除開拓開采、通風(fēng)、監(jiān)測方面的措施外，主要采取注漿防滅火和使用阻化劑防滅火。同時，在開采生產(chǎn)過程中應(yīng)加強(qiáng)通風(fēng)管理，及時封閉采空區(qū)，防止漏風(fēng)，回采過程中頂、底煤回收干凈，從根本上可預(yù)防煤層、采空區(qū)自燃發(fā)火。

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第二節(jié)?開采煤層自燃預(yù)測及防治措施

一、煤的自燃分析預(yù)測

㈠、煤的物理與化學(xué)性質(zhì)

1、煤的物理性質(zhì)

五₃煤層為黑色、條痕褐黑色，具玻璃光澤，硬度較大，性脆易碎，外生裂隙發(fā)育，呈階梯狀或參差斷口，多呈小塊狀及粉粒狀產(chǎn)生。煤巖成分以暗煤為主，亮煤次之。不同煤巖組份多呈條帶狀或透鏡體互層，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但界限清楚。

煤層灰份較高，洗選困難，下部煤質(zhì)較劣，局部灰分超限。上部有大量次生方解石細(xì)脈呈網(wǎng)狀穿插。含少許呈浸染狀黃鐵礦，平均視密度為1.47t／m³。據(jù)煤層物理機(jī)械性能測定，原煤靜止角40°，摩擦角38.8°，散煤重0.90t／m³。?顯微煤巖類型應(yīng)屬暗亮煤型和亮暗煤型。

2、煤的化學(xué)性質(zhì)

⑴、灰份（Ad）

據(jù)鉆孔統(tǒng)計資料，五₃煤層原煤灰份產(chǎn)率為19.86～35.28%,平均28.22%，其灰份標(biāo)準(zhǔn)差為5.888，變化較大，應(yīng)屬中—中高灰份煤。經(jīng)1.40密度液洗選后，浮煤灰分產(chǎn)率為6.60%，降灰率為76.6%，浮煤回收率為18%左右。

⑵、硫份（St，d）

原煤全硫含量變化不大，兩極值為0.26～0.61%，平均含量0.36%，屬特低硫煤。

3、煤類

確定煤類劃分是按照《中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB5751-86 )》為依據(jù)，經(jīng)測定，五₃煤層浮煤干燥無灰基揮發(fā)份（Vdaf900℃）的兩極值為19.33～20.57%，平均20.25%，浮煤膠質(zhì)層最大厚度Y值為16～19mm，粘結(jié)指數(shù)（G）為88～94，平均92，屬焦煤類。

4、煤的自燃

五₃煤層還原樣著火溫度為389℃，氧化樣著火溫度為349℃，二者著火點差（△t₀）為40℃，屬自燃煤層。

由于所開采煤層為變質(zhì)程度中等的焦煤，其煤巖成分具玻璃光澤，硬度較大，性脆易碎、含硫，煤層頂?shù)装逯懈患忤F質(zhì)堆集體。所以，開采煤層具有自燃傾向性。

㈡、煤層自然發(fā)火的主要特征

1、自然發(fā)火點可以較準(zhǔn)確的預(yù)測。一般情況下，自然發(fā)火前都有明顯的預(yù)兆，可以通過檢測進(jìn)行預(yù)測并超前采取預(yù)防措施。

2、自然點或火區(qū)具有反復(fù)性。井下自燃點和老火區(qū)，如注漿、注水不徹底或處理不當(dāng)，經(jīng)一段時間以后，有可能復(fù)燃。

3、自然發(fā)火多發(fā)生在采煤工作面的停采線和采空區(qū)被壓酥的殘留煤柱或浮煤堆積較多處，巷道冒落處、密閉墻處、工作面上、下隅角處等也是易發(fā)火地點。

4、自燃火災(zāi)的預(yù)兆明顯。如空氣溫度增高、CO氣體含量增加，有煤油味，出現(xiàn)煙霧，出現(xiàn)明火等。

㈢、礦井火災(zāi)的外部征兆

井下煤炭自燃發(fā)火過程中，會陸續(xù)出現(xiàn)以下可感覺到的外部征兆：

1、自燃區(qū)的巷道風(fēng)流中出現(xiàn)霧氣，幫壁和支架上出現(xiàn)汗珠；

2、水分凝集，出現(xiàn)火災(zāi)氣體，能聞到汽油味；

3、汽油味更加強(qiáng)烈，能聞到芳香氣味，并感覺到巷道內(nèi)氣溫較高；

4、巷道中出現(xiàn)窒息性氣體（如CO₂），使人感到悶熱，并有較強(qiáng)的燒焦氣味；

5、巷道內(nèi)出現(xiàn)煙霧，并伴隨著明火或灼紅的煤炭。

㈣、煤的自燃預(yù)測預(yù)報

1、普查法：對火區(qū)和可疑點，定期進(jìn)行詳查，將查出的問題，進(jìn)行分析、研究，必須超前采取措施。

2、一氧化碳檢測

⑴、AQJ-50型多種氣體檢測器檢測；

⑵、JC0-1型數(shù)字CO測定儀檢測；

⑶、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)中的一氧化碳傳感器檢測。

3、預(yù)測預(yù)報指標(biāo)

最新研究成果表明，可以使用CO、C₂H₄、C₂H₂三個指標(biāo)，綜合地將煤炭自燃劃分為三個階段：礦井風(fēng)流中只出現(xiàn)10^-6級CO時為緩慢氧化階段，出現(xiàn)10^-6級的CO、C₂H₄時為加速氧化階段，出現(xiàn)10^-6級的CO、C₂H₄及C₂H₂時為激烈氧化階段，此時將出現(xiàn)明火。

二、煤的自燃預(yù)防措施

㈠、開拓開采方面的防治措施

??? 1、巷道布置

?設(shè)計根據(jù)該礦煤層賦存條件、煤層特征、頂?shù)装鍘r性、礦井開拓工程布局等因素，新掘的井下巷道主要以煤巷為主，沿煤層頂板布置，并對主要巷道，如主、副斜井井筒、總回風(fēng)巷、運輸下山、軌道下山、中央泵房、采區(qū)絞車房、泵房等要及時噴漿封閉。采面回采完畢后，應(yīng)及時封閉，避免漏風(fēng)而加速煤層自燃的不利影響，從而減少煤層自燃的可能性。

2、采煤方法

開采時，應(yīng)盡量減少采空區(qū)殘煤，提高資源回采率，以利于預(yù)防采空區(qū)煤層自燃。

㈡、通風(fēng)方面的措施

根據(jù)礦井開拓開采布局，礦井通風(fēng)方式為中央并列式，由主斜井進(jìn)風(fēng)，風(fēng)流由運輸大巷→皮帶下山→工作面下順槽→工作面→工作面上順槽→軌道下山→總回風(fēng)巷→副斜井出地面，井下通風(fēng)線路短，從而降低了通風(fēng)阻力，同時設(shè)計采用自然分風(fēng)方式，在主回風(fēng)路上未設(shè)置任何增加阻力的通風(fēng)構(gòu)筑物，保持風(fēng)流暢通；另外，主要進(jìn)、回風(fēng)井壁進(jìn)行粉刷，減少通風(fēng)阻力系數(shù)，為礦井降低通風(fēng)阻力，減少漏風(fēng)創(chuàng)造條件。

通風(fēng)構(gòu)筑物設(shè)在圍巖堅固，地壓穩(wěn)定的地點，避免引起采空區(qū)或附近裂隙漏風(fēng)量的增加，或采用注漿充填裂隙。煤巷中設(shè)置風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門等通風(fēng)設(shè)施時，不設(shè)在冒落處的下方和破碎的煤柱附近。反風(fēng)設(shè)施與通風(fēng)設(shè)施同時施工，滿足礦井反風(fēng)或局部反風(fēng)的需要。

??? 回采工作面為走向后退式回采方式，全負(fù)壓“U”形通風(fēng)方法，不設(shè)增加風(fēng)阻的通風(fēng)設(shè)施，進(jìn)回風(fēng)順槽清掃干凈，整修狀況良好，盡可能降低通風(fēng)阻力。工作面停采后及時撒出所有設(shè)備并進(jìn)行密閉。密閉設(shè)置在圍巖保持完好的地點，避免采空區(qū)漏風(fēng)。

礦井總需風(fēng)風(fēng)量為28.8m³／s，主要通風(fēng)機(jī)設(shè)有反風(fēng)裝置，可滿足全礦井反風(fēng)要求，可根據(jù)防滅火需要實現(xiàn)工作面反風(fēng)。