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礦井火災防治技術范文第1篇

[關鍵詞]煤礦安全；光纖光柵；光纖光柵傳感器；應用

中圖分類號：TD791-4；G426 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）29-0301-01

0 引言

我國是世界第一產煤大國，然而每年因煤與瓦斯突出、沖擊地壓、冒頂、水災等礦井災害造成了大量的生命與財產損失。為解決煤礦安全生產中的問題，我國已將傳統(tǒng)的傳感技術應用于煤礦生產，在一定程度上實現(xiàn)了煤巖動力的災害、礦井水災、火災以及瓦斯氣體等的檢測。隨著煤炭資源的深部開采，礦井環(huán)境的日益復雜，傳統(tǒng)的傳感器由于溫度、濕度、風速等環(huán)境因素的影響，穩(wěn)定性和準確度受到嚴峻挑戰(zhàn)。同時，傳統(tǒng)傳感器的測量精度低、易腐蝕等特點，為有效監(jiān)測帶來了巨大壓力。

20世紀70年代末，光纖傳感技術進入研究階段。光纖光柵是光纖傳感技術發(fā)展的最新成果，它性能優(yōu)良是一種反射濾波無源敏感元件，能夠通過波長的移動來感應外界微小應力、應變變化而實現(xiàn)對結構在線測量。光纖光柵傳感器具有不怕惡劣環(huán)境、抗電磁干擾、易于傳輸、測量精確和準分布式測量等優(yōu)點。同時，光纖傳感器也非常適用于煤礦井下單點或多點多參數檢測，是煤礦安全監(jiān)控的理想選擇。

1 光纖光柵的傳感原理

利用光纖材料的光敏性，光纖光柵中心波長的變化量與應變、溫度等物理變化量成線性關系。根據這樣的特性，可將光纖光柵制作成應變、溫度、壓力、加速度、位移等多種傳感器，并與光纖傳感技術相結合，形成基于現(xiàn)代傳感技術的實時在線監(jiān)測系統(tǒng)。光柵光纖的結構原理；當一寬譜光源射入光纖，經過光纖光柵會有波長為滿足波長反射條件的光返回，而其余波長的光波仍然照常傳播。只要測出光纖波長的變化，就可以得到外界的應變或溫度擾動；而采用一些特殊的方法，用同一個光柵傳感器，還可以同時測出應變與溫度擾動。監(jiān)測時，光柵傳感器的最大優(yōu)勢是它可以實現(xiàn)應力與溫度的準分布式測量，也就是將具有不同柵距的光纖光柵間隔地制作在同一根光纖上，寬帶光源從一端入射，由于光纖反射光的光譜只占入射光光譜中很小的一部分，調整各光柵的柵距，使它們的具有不同的，且其光纖光譜互不重疊，就可以用同一根光纖復用多個光柵傳感器，實現(xiàn)對待測結構定點的分布式的測量。由于該復用系統(tǒng)中每一個光柵傳感器的位置與都是確定的，分別對它們的波長移動量進行檢測，就可以準確地對各光柵傳感器所在處的擾動信息進行監(jiān)測。綜合所有光柵傳感器采集的信息，還可以得到沿光纖軸向的應變場或溫度場的分布狀態(tài)。

2 光纖傳感器在煤礦安全監(jiān)測中的應用

頂板冒落、瓦斯爆炸、礦井突水、礦井火災、煤塵積聚，還有伴隨著深部開采而來的煤與瓦斯突出、沖擊地壓合稱為礦井六大災害。其中冒頂、煤與瓦斯突出、沖擊地壓可以統(tǒng)稱為礦井動力災害。通過光纖傳感器對煤巖移、支護體應力、溫度、瓦斯?jié)舛鹊认嚓P物理量變化情況的監(jiān)測，指導礦井災害的防治。

2.1 礦井動力災害的防治

煤巖動力災害是煤巖在外界高應力作用下短時間內發(fā)生的一種具有動力效應和災害后果的現(xiàn)象，其孕育、形成、發(fā)生始終與煤巖體應力應變狀態(tài)及能量積聚釋放密切相關。掌握煤巖應力―應變規(guī)律，通過實時監(jiān)測煤巖應力應變狀態(tài)，可以有效對礦井動力災害進行預警。近二十年來，錨桿支護被大力推廣，已經成為礦山巷道的主要支護形式。錨桿的受力狀況反映了礦井巷道整體的力學狀態(tài)，對礦井動力災害的防治具有指導意義。西安科技大學柴靜等人將光纖傳感器運用到錨桿應力應變實時測量中，通過和電阻應變片測量值的比較，體現(xiàn)出了光纖傳感器靈敏度、分辨率高，抗干擾能力強，穩(wěn)定性好的優(yōu)勢。

2.2 礦井水災的防治

礦井水害是影響和制約我國煤炭生產及煤炭產量的幾大障礙之一，隨著礦井開采不斷向深部延伸，突水的危險性越來越大。滲水或涌水現(xiàn)象在礦井建設和生產過程中常常發(fā)生，當水量超過礦井正常排水能力時，礦井采場巷道可能會被淹，造成礦井水災。導致采礦設備、設施被淹，生產中斷，人員傷亡等事故。地表水和地下水是礦井水災事故的主要水源。因此，可將光纖傳感器布置在煤層與含水層之間的關鍵位置，可實現(xiàn)對隔水層中應力場變化、應變場變化、水壓力場變化和水溫度場變化的監(jiān)測和動態(tài)分析，從而超前預測礦井水害危險性采取相應的防治措施，保證礦井生產的安全性和連續(xù)性。采用光纖傳感技術可以克服常規(guī)監(jiān)測方法的抗干擾性差、怕水、易受電磁影響、易受環(huán)境影響等缺點，此外，利用光纖光柵可以實現(xiàn)實時監(jiān)測。根據光柵傳感技術，研制出的光纖光柵位移、應力、滲壓和溫度傳感器，可以準確測量相應的煤巖位移、應變、滲壓和溫度等信息，監(jiān)測中如果出現(xiàn)應力、位移突然增大或滲壓與溫度下降，則說明礦井突水危險性增大。

2.3 火災以及瓦斯氣體的防治

礦井火災和瓦斯氣體爆炸一直以來是礦井的重大災害，一旦發(fā)生將會造成巨大的經濟損失和人員傷亡。因此，對礦井火災做好準確的預測預報并且采取相應的的防治措施對煤礦的安全生產是必要的。究其原因，礦井火災的構成要素有可燃物、氧氣和熱源，三者以一定的比例相互結合作用從而引發(fā)火災，礦井下的可燃物如煤塵、膠帶、坑木、機械設備以及電線是不可避免的，而且井下氧氣在正常情況下也是充分的，所以礦井火災的防治主要是對煤自然、機械摩擦、電線電火花、瓦斯氣體爆炸等熱源的監(jiān)測控制。傳統(tǒng)的火災探測技術靈敏度低、傳輸距離短、精度低且易受干擾，效果不佳，而光纖光柵火災探測器和溫度傳感器靈敏度高、測量精確從而縮短報警時間，在長距離的礦井巷道得到很好的應用。在煤倉、溜煤眼、斷層附近、采空區(qū)和高冒區(qū)等火災高發(fā)區(qū)安置火災探測器與溫度傳感器在，進行實時監(jiān)測，并給傳感器調定一定的報警溫度，如果溫度升高達到調定溫度，傳感器即時報警，說明有發(fā)生火災可能，此時采取積極的溫度控制措施，降低溫度以防火災發(fā)生。此外，光纖光柵溫度傳感器可以應用在均壓防滅火技術中，利用傳感系統(tǒng)檢測溫度變化確定火源位置。均壓防滅火技術是應用在自燃防治現(xiàn)場實踐中得到了廣泛的一種技術，其與一般的防火技術措施相比具有實用性強、經濟、簡便、易操作等特點。光纖光柵溫度傳感器在均壓防滅火技術防火時可以在線監(jiān)測溫度和壓力變化，大大提高防火效果。

3 結語

光纖光柵是光纖傳感器根據波長的移動來感應外界微小應力、應變變化而實現(xiàn)對結構在線測量，還可以監(jiān)測溫度、滲壓的變化。光纖光柵傳感器抗電磁干擾好、耐腐蝕強、測量精度高、性能穩(wěn)定、易于傳輸、測量距離長、使用壽命長和讀數可靠，可很好解決礦井煤巖動力災害、水災、火災以及瓦斯氣體等問題，并能及時預報，保證礦井生產的安全性和連續(xù)性。

礦井火災防治技術范文第2篇

【關鍵詞】一通三防 技術應用 安全管理 優(yōu)化建議

1 一通三防的含義及技術應用

1.1 一通

一通是指礦井的通風，即礦井有完善的通風系統(tǒng)。礦井通風主要是供給井下足夠的新鮮空氣，能夠沖淡并且排除有害氣體和粉塵，為井下工作人員提供適宜的工作條件。

1.2 三防

1.2.1 防治煤塵

在煤礦的生產過程中，井下生產中采取一些必要的防護措施，如安裝凈化水幕、佩戴專業(yè)的防塵口罩、掘進工作面安設除塵風機、完善采掘機內外噴霧等方式及措施。井下防塵供水系統(tǒng)的完善以及防塵管路能夠鋪設到粉塵沉淀的各個地點，就會有效的降低煤塵爆炸，進而降低塵肺病的發(fā)生，從而創(chuàng)造安全舒適的工作環(huán)境。

1.2.2 防治瓦斯

瓦斯是礦井中主要由煤層氣構成的以甲烷為主的有害氣體，無色、無味、無臭，對空氣的相對密度為0.55，難溶于水、無毒，濃度較高時會引起人窒息死亡。

在瓦斯的治理中，抽放瓦斯技術是最關鍵最重要的技術，同時也是治理瓦斯的最佳方法。瓦斯的預測技術主要用來預測礦井內瓦斯的數量，為礦井瓦斯的預防治理、設計通風以及安全生產提供幫助。在運用煤層開采前瓦斯涌出數量的預測標準的同時也完善了瓦斯地質圖的編制、瓦斯含量測定、涌出量預測等方面的技術。防突技術，即對條件不同的各種開采煤層實施突出防護的技術，在這方面的發(fā)展國內的煤礦也基本可以滿足生產需求。

1.2.3 防火

礦井火災指的是發(fā)生在礦井井下各處的火災以及發(fā)生在井口附近的地面火災。井下各處的火災包括井下巷道、硐室和采掘工作面等處的火災。又因為井口附近的火災可能影響礦井井下安全，所以也列為礦井火災范圍。

治理火災主要從防范入手，本著“預防為主，消防并舉”的原則。煤礦在生產過程中盡量使用不燃或耐燃的材料與制品及防止失控的高溫熱源，同時建立獨立通風系統(tǒng)，而且設置地面消防水池和井下消防管路系統(tǒng)，井上、下設置消防材料庫。合理地進行巷道布置，防止漏風，均壓防滅火，預防性灌漿，阻化劑、凝膠，水玻璃，367防滅火材料，馬麗散、羅克休，三相泡沫等。

2 煤礦“一通三防”安全管理工作內容

礦井“一通三防”安全管理工作內容：提高安全認識，在思想上去高度重視“一通三防”工作，把“一通三防”質量標準化放在更加重要的位置；在礦井通風系統(tǒng)上確保萬無一失，不斷去完善礦井通風系統(tǒng)；加強管理人員、特殊工種人員和職工業(yè)務培訓教育、安全思想，提高全體職工的綜合素質和安全意識；建立并健全礦井通風質量管理體系，并不斷挖掘其功能和作用，切實把通風相關設施落到實處；確?！耙煌ㄈ馈敝贫鹊穆鋵?，加大執(zhí)法力度，提高標準化工作，以標準化為依托，不斷去提升礦井通風的質量，為礦井的安全生產工作提供可靠的保證。

3 煤礦“一通三防”安全管理工作存在的問題

煤礦通風系統(tǒng)不可靠、不完善，超能力生產，局部通風管理混亂

煤礦通風安全設施不能滿足生產需求，有些礦井風門、密封、風橋等一些基礎通風設施的質量差，不能滿足礦井通風需求。為了獲得更大經濟效應有些礦井的采掘工作面風量供給不足，造成了工人們在微風或是無風狀態(tài)下作業(yè)。還有一些礦井就沒有形成完整的通風系統(tǒng)就進行采礦作業(yè)或是因為節(jié)約成本實行通風，但如果安全技術措施不到位就會存在許多安全隱患。局部通風管理在一些小礦井中還是比較混亂，安設在主要進、回風聯(lián)絡巷中的風門往往存在“漏風大、不連鎖、無反向風力、質量差”等問題。在井下風門處由于種種因素，往往兩道風門一起打開，這就使得工作面風流短路，造成采掘工作面無風作業(yè)。

4 煤礦“一通三防”安全管理工作的優(yōu)化建議

4.1 完善相關系統(tǒng)

4.1.1 煤礦通風措施

煤礦按照實際情況制定出科學的通風設計，強化對礦井內的通風管理，使礦井通風這個最核心的工作得到有效的開展。礦井通風要求要有穩(wěn)定、可靠且抗災變能力強的礦井的通風系統(tǒng)，這些都關乎著礦井安全的保障能力。在運用計算機優(yōu)化過礦井通風系統(tǒng)的同時，能夠動態(tài)地實時監(jiān)測礦井通風的主要參數，并運用風門自動控制系統(tǒng)和遙控技術，來方便地通過遠程控制對礦井通風情況進行管理。

4.1.2 煤礦工作面防塵措施

根據礦井的實際情況來開展防治粉塵的專項活動。主要對井下各地點的凈化水幕及轉載噴霧進行排查整改，保證各地點轉載點噴霧和掘進工作面噴霧的正常使用，使工作區(qū)域粉塵含量降到最低。關于采煤工作面，要通過采煤機負壓二次噴霧系統(tǒng)來進行，同時我們在液壓支架與采煤機間安裝塵源自動跟蹤降塵噴霧系統(tǒng)。在掘進工作時必須使用濕式打眼才能夠有效減少粉塵，在放炮時必須使用水炮泥，并在放炮前后及時進行灑水和噴霧等措施，由此來降低粉塵的產生。

4.1.3 煤礦瓦斯防治措施

在瓦斯防治方面我們首先對礦井瓦斯等級進行鑒定，根據鑒定結果采取針對性的防治瓦斯措施，在開采過程中采取預抽、邊掘邊抽以及采空區(qū)抽放等綜合瓦斯治理措施，采取措施后對措施進行效果檢驗，確保抽采達標。其次對瓦斯的一些參數，比如瓦斯含量、瓦斯梯度、瓦斯涌出量、瓦斯壓力、瓦斯放散初速度等參數要進行實時的測定分析，以保證地下礦井職工的安全。瓦斯管理可以采取對職工“一通三防”的安全培訓、儀器儀表的標校、監(jiān)控系統(tǒng)管理、瓦斯管理方面的操作規(guī)程和作業(yè)規(guī)程，嚴禁違章作業(yè)和違章指揮；及其他特殊工種的工作責任心和素質。

4.1.4 煤礦防火措施

礦井火災主要分為分為外源火災（外因火災）和自燃火災（內因火災）。外源火災一般采取直接滅火方法進行滅火，自燃火災一般采取封閉、注漿等方法治理自燃火災。在礦井的防火滅工作上，為實施以防止煤層自燃發(fā)火，對煤礦要安裝火災束管監(jiān)測系統(tǒng)，要連續(xù)不斷地將抽至井上的氣相色譜儀進行精確分析。要做到人工檢測和儀器監(jiān)測上相輔相成，及時消除有火災隱患的因素，一旦出現(xiàn)火災也能及時地撲滅，避免火勢的擴大和火災的漫延。另外，噴灑阻化劑、預防性灌漿、注阻化凝膠、注三相泡沫、均壓防滅火技術等防滅火措施要定期或不定期的進行維護和保養(yǎng)。合理科學地配置井上和地面消防器材，將井下各地點和井上各處消防器材配備整齊。要整齊擺放各類消防器材，并要布置專人定期檢查消防器材，避免出現(xiàn)器材不能使用的問題。為了確?；馂氖鹿实牟话l(fā)生，要采用煤層自然性能鑒定，制定避免煤層自然發(fā)火綜合防滅火措施，并積極落實。

4.2 強化自身管理

作為煤炭安全生產的基礎，煤礦企業(yè)應該將“一通三防”工作當做發(fā)展的重點來進行。并且在強化安全管理的同時，還要進一步的幫助管理人員提高自身的從業(yè)能力，不斷的在安全管理上實施改革創(chuàng)新。另外還應該對員工進行定期的安全知識、技術培訓，為職工的安全提供保障，只有這樣企業(yè)才能持續(xù)發(fā)展。

4.3 完善管理機制

煤礦企業(yè)相關部門應該盡可能的完善“一通三防”工作方面的法律法規(guī)以及規(guī)章制度，保證在進行操作與檢查是有法可依。此外，政府與相關的監(jiān)督管理部門應該進一步加大對煤炭企業(yè)的監(jiān)管力度，要建立起科學有效的管理機制，讓安全管理工作有制可循。

5 結語

煤礦安全管理的重點永遠是“一通三防”，每一個職工都要有戒驕戒躁、居安思危的觀念。要保證“一通三防”安全工作的有效性，就要認真落實好相關預防措施，保證安全工作落實到實處。在引進新技術、新工藝的同時，要求工作人員工作時決不能松懈，提高警惕，要全過程、全方位地去抓好工作。只有“一通三防”安全工作做好了，煤礦企業(yè)才能進行安全生產，才能在工作中尋求“一通三防”的更加行之有效的管理方法，為實現(xiàn)安全生產長效機制、實現(xiàn)煤礦安全高效生產、構建社會主義和諧社會做貢獻。

參考文獻：

[1] 劉金樞，董輝.淺談礦井“一通三防”技術管理.2006.

[2] 彭成金.淺談白山市煤礦安全管理.存在的問題.2004.

[3] 劉啟科，吳安強.“一通三防”管理工作淺析[J].2009.

礦井火災防治技術范文第3篇

關鍵詞：深部礦井；自然發(fā)火；綜合防治技術

中圖分類號：TD75 文獻標識碼：B文章編號：1009-9166（2011）017(C)-0213-02

煤炭自燃發(fā)火是煤礦開采中的重大災害之一，根據相關數據統(tǒng)計，在我國的現(xiàn)有煤礦中，54.9%的國有重點煤礦都有可能會發(fā)生自燃發(fā)火的危險，部分煤礦年產2.5萬噸以上的大型煤礦礦井中有三成左右的煤礦有自燃危險，到2010年為止，我國煤礦發(fā)生的火災中，自燃發(fā)火約占礦井火災的七成以上，特別有些自然發(fā)火嚴重的煤礦礦區(qū)，如山東的兗州、遼寧的撫順、黑龍江的鶴崗、甘肅的窯街等地的煤礦，由于地域的原因，自然發(fā)火的概率特別大。

煤層的自然發(fā)火傾向性是煤層自然發(fā)火的危險性的重要指標之一，他與煤礦開采技術條件有著十分密切的關系。煤層的自然發(fā)火傾向性只是衡量煤層自然發(fā)火危險性的指標之一，要客觀地評價煤層自然發(fā)火的危險性，還必須綜合考慮煤層的地質條件特征、礦井開采條件特征、礦井通風條件特征等對自燃的影響。

一、影響煤層自然發(fā)火的主要因素

煤礦開采過程中，因為煤炭本身原始溫度較低、煤炭內的水分含量大、礦壓較小，所以瓦斯的涌出量并不是很大。在開采煤炭的過程中，一定要保證井下風流穩(wěn)定，風量較小。隨著開采深度的逐漸增加，煤層的埋藏就相對較深，所以成煤的時期也逐漸向前推進，煤層埋藏的原始溫度不斷增大，煤體內的水分慢慢減少，而礦壓則在不斷增大，所以瓦斯的涌出量隨著深度的深加而增大。

采煤過程中要求通風量大，從而能夠增加煤體的供氧能力，迅速加快煤炭的氧化過程。由于煤礦開采強度的不斷加大，市場對煤礦的需求量也在不斷的增大，采煤的工藝水平由原先的分層式開采到目前的放頂式開采，煤炭產量也得到了進一步的增加，相應的瓦斯涌出量也在增大，為了稀釋生產過程中出現(xiàn)的瓦斯，必須加大通風量，風量的增大，加快了浮煤的氧化速度與氧化程度，為煤層的自燃發(fā)火提供了條件。

二、自然發(fā)火的井下防治策略

1、綜合防滅火技術路線

目前，國內煤礦礦井常用的防火滅火技術在防治煤層自燃火災中有著十分重要的作用，但是并不是每種防火滅火技術都能夠適應每一次的自燃火災，每一種防火滅火技術都存在一定程度的不足與欠缺。

針對我們貴州的煤礦，結合當地的氣候地理條件，我們認為應當采取綜合性防火滅火路線，綜合采用集注阻化劑泥漿、膠體、注氮和均壓的防火滅火方法，有效解決自然發(fā)火。

2、注漿注膠防滅火措施

注漿注膠是煤礦礦井防火滅火的主要方法，煤礦礦井中泥漿的濃度濕度對防滅火的效果影響非常大，泥漿濃度越高，對防火滅火的效果越好，而目前國內部分煤礦礦井仍然在使用傳統(tǒng)的黃泥注漿系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的制漿濃度很難控制，水土比例較低，通常在51左右，而制出的漿又因井下漿液流失量太大，注漿效率十分低下。所以，筆者希望煤礦企業(yè)應當為煤礦安全重想，更換更新注漿系統(tǒng)，將煤礦礦井井下的自然發(fā)火防治措施落實到位，同時，我們還可以進行地面自動控制，實現(xiàn)注漿原料基料、膠凝劑、懸浮劑的定質定量的控制，并按照設置要求進行漿液的配比。

3、注氮防火滅火

當煤礦礦井中氧氣含量降低到總體的4%～8%時，可以有效抑制煤炭的氧化自燃，當礦井下氧氣含量降低到2%以下的時候，可以完全抑制煤炭等可燃物的隱燃和復燃。所以根據以上的防火機理，我們可以向礦井采空區(qū)持續(xù)注入氮氣，并使注入的氮氣滲透到采空區(qū)、冒落區(qū)、裂隙帶等非作業(yè)地區(qū)，形成一條氮氣惰化帶，為煤礦礦井鋪上一層保護罩，這樣可以有效達到抑制采空區(qū)自燃的目的。

4、煤層自然發(fā)火的防治對策

防止煤炭自燃的主要方法就是要排除煤礦的自然發(fā)火條件，這些條件包括巷道的合理布置，合理的煤炭開采順序等，同時消除供氧條件，減少礦井下氧氣含量，選擇設置合理的通風系統(tǒng)，采用均壓、漏風檢測與堵漏防熱技術等，有效破壞蓄熱蓄氧的環(huán)境。

5、正確開拓，合理開采

正確地開拓巷道布置，合理有效的開采方法，對煤層發(fā)生自燃發(fā)火的控制影響非常大，這就要求我們煤礦采礦技術人員必須從開采設計到煤礦開采的施工管理，都必須考慮煤層自然發(fā)火的問題，既要保證煤礦生產又要兼顧防止煤炭自然發(fā)火。從防止煤炭自燃發(fā)火的角度，我們應當考慮對巷道進行合理的布置，也要求礦井的通風系統(tǒng)必須完善、煤層切割較少、回采率較高、采空區(qū)容易封閉，能夠有效防治井下自然發(fā)火。

6、采用高壓注水

在高壓作用之下，讓高壓水通過煤層的裂隙滲透到煤體的層理、節(jié)理當中，當煤體吸收了大量的水分之后，煤質會變軟變酥，這樣的煤質適合煤炭的存儲，也增加了煤炭的可放性，避免了因為存放煤炭時而產生的大量煤塵。

7、礦井巷道噴層內壓注凝膠

為了防止出現(xiàn)因為長期漏風氧化而積蓄的熱量，除了采取噴漿以外，煤礦礦井還應當在噴漿層內壓注凝膠，進行有效降溫及隔熱。在煤礦回采前，在巷道頂板處每隔2―4米，均勻布置2個鉆孔，孔深直至煤層的頂板，板下直徑20毫米進行套管，將凝膠均勻的壓注到噴層內。因為凝膠具有堵漏、阻化等良好的隔熱性能，并具有良好的熱穩(wěn)定性，能夠起到阻止煤炭氧化防止煤炭自燃發(fā)火。

8、提高回采效率，加快回采進度

科學進行組織開采工作、提高煤礦的回采率、加快回采的推進速度，這樣做不僅僅是提高煤炭的開采產量，加快完成季度的生產任務，而且煤礦回采可以減少煤炭的堆積量，同時降低煤體水分的散失，有效減少煤炭的自燃發(fā)火，對防止煤炭的自然發(fā)火具有十分重要的作用?；夭傻母咝蔬M行可以為煤炭的自然發(fā)火的防治有著巨大的影響。

如果回采的速度較快，那么煤炭在氧化帶內停留的時間較短，煤炭自然發(fā)火之前就能進入窒息帶，就不會發(fā)生自燃發(fā)火；反之，如果回采的速度較慢或受到條件限制，就極有可能發(fā)生自燃發(fā)火。

結語：煤礦自然發(fā)火是煤礦安全生產的重要隱患，本文從煤礦自燃發(fā)火的原因入手，客觀條理地分析了隨著礦井的開采深度逐漸加深，影響煤炭自燃的地質原因、開采原因、通風原因，根據煤炭自燃的三個基本條件，提出了一系列的防治煤礦自然發(fā)火的有效策略，筆者堅信，只要煤礦企業(yè)堅持“以防為主，防滅結合”的基本原則，把各項措施都落實到位，把安全施工放在管理首位，就能夠切實有效地預防煤層自然發(fā)火。

作者單位：連云港市煤炭工業(yè)公司貴州省金沙縣川達煤礦

參考文獻：

[1]程衛(wèi)民.礦井煤炭自燃的綜合防治技術及其實踐[J].西北煤炭.2007(3).

礦井火災防治技術范文第4篇

第一，為避免煤礦開采過程中上隅角的瓦斯?jié)舛冗^高，首先要保障工作臺風通過的數量。開采工作臺的通風屬于負壓類型，要想保障工作臺自然風的通過數量，就必須要科學的通風系統(tǒng)。在煤礦生產過程中，礦井開采工作與通風工作是相對應的，為保證工作臺風通過的數量，在開采過程中最好能夠均衡開采，分時間段進行礦井開采，避免過度集中。第二，每個開采區(qū)域在挖掘工作臺時，為避免掘進和作業(yè)臺的串聯(lián)通風以及掘進作業(yè)臺之間的串聯(lián)通風，在挖掘時首先要挖掘中間車場。第三，鑒于掘進作業(yè)臺通風是礦井下面最易產生安全隱患的地方，且在替換和維修通風設備過程中故障的發(fā)生率更高，因此有必要加強對掘進作業(yè)臺的通風管控，調節(jié)好通風機構與機電機構的工作，為掘進工作的順利實施和恢復通風時的穩(wěn)定提供保障。另外，針對瓦斯含量較高的礦井，在暫停通風設備工作期間應當采用“三專兩閉鎖”的方式，在通風設備上掛小牌并安排專人對其負責，禁止安排以外的人員操控通風設備，尤其是肆意將通風設備開啟與停止；再者將停止通風設備之前，必須將所有相關人員都從井下撤到地面層，并將電閘拉下，避免因通風設備停止，瓦斯大量集中而給相關人員的身體造成傷害。

2突出防滅火工作重點，將各項措施貫徹落實到發(fā)生現(xiàn)場

礦井火災是煤礦生產工作中頗為嚴重的事故之一，其發(fā)生不僅給井內工作人員的生活安全帶來極大的損失，同時也給煤礦企業(yè)以及國家造成了嚴重的經濟損失。根據對以往礦井內火災事故的調查可知，導致礦井發(fā)生火災事故的原因可分為兩類，分別是內在因素與外在因素。從總體上來講，為防止煤礦井內作業(yè)過程中發(fā)生火災事故，煤礦企業(yè)和現(xiàn)場施工應對井內防火管理予以高度重視，不斷加強與完善防火管理制度，嚴格按照煤礦安全生產的規(guī)章制度來安排和執(zhí)行采礦區(qū)的防火安全工作。具體來講如下，第一，除了要加強礦井內的綜合管理外，為避免因內部因素引起火災，還需加強對礦井內的通風管理，確保井內空氣流通順暢，空氣質量處于人體接受水平之上，盡可能避免有害氣體或煤塵的累積，提高煤的回采效率，禁止違規(guī)操作。第二，加大對礦井的管理力度，避免因外界管理不當而導致火災的產生。在煤礦生產中出現(xiàn)的火災一般分兩種，第一種是外源火災，針對這類火災的防治手段，主要是在嚴令禁止在煤礦生產區(qū)內進行與煤礦作業(yè)無關的明火行為，比如禁止抽煙、禁止隨意燃燒等，對于生產區(qū)內火災發(fā)生概率較高的區(qū)域，要按照消防部門要求布置消防系統(tǒng)和消防設備；第二種是自然火災，針對這種火災，在其防治要點，在于要盡量保證風道兩邊壓力持平，并根據井內空氣分布狀態(tài)來及時調整通風系統(tǒng)。

3強化采掘作業(yè)現(xiàn)場監(jiān)督管理，確保綜合防塵工作效果

在煤礦開采過程中經常會產生一些礦石與巖石的細微的顆粒，這些顆粒就是煤塵，當煤塵積累達到一定濃度時如果一道較大溫度的火源就會發(fā)生爆炸，爆炸之后還出現(xiàn)各種對人體不利的氣體，比如一氧化碳等等，有時甚至還出引起井下瓦斯爆炸或重大火災等安全事故。且煤塵對人的身體健康也造成極大的危害，如果人長期接觸礦塵，將很有可能患上嚴重的塵肺病。所以工作人員下礦時一般都會帶上防塵口罩，而施工現(xiàn)場也會配設一些防塵的逛到，以降低煤塵濃度。針對煤塵防止工作，煤礦企業(yè)和相關人員應做好以下幾點，第一對工作區(qū)域內的煤塵防止工作進行定期的檢查，保持井內通風順暢，以間和降低井內的煤塵含量；第二，適度增加井內的空氣適度，利用向空氣噴灑水等液體的方式來捕獲漂浮的煤塵，達到減少煤塵的目的，這種方法頗為經濟，但是對長期煤礦生產中的防塵效用不大，要想將其防塵效用切實會發(fā)出來，除非是不間斷的灑水或者是與其他控塵技術相結合。第三，為減少煤塵對工作人員身體的傷害，要求作業(yè)過程中，所有的員工都必須佩帶防塵口罩、風罩等防塵工具。

4采取綜合措施，進一步加強對瓦斯的防治與管控效力

礦井火災防治技術范文第5篇

關鍵詞：火災 煤層自燃 防治 措施

0 引言

礦井火災是煤礦五大災害之一，在礦井火災發(fā)生總數中，外因火災所占比重較小，粗略地說90%以上的礦井火災都屬于煤層自然發(fā)火引起的內因火災，因此煤層自燃火災防治技術的研究十分重要。

1 煤層自燃危險性預測方法

現(xiàn)階段，我國的煤炭行業(yè)主要通過統(tǒng)計類比預測法、自燃傾向性實驗、綜合評判預測法三種途徑來預測外煤層自燃危險性。

1.1 統(tǒng)計類比預測法 該預測方法是基于業(yè)內現(xiàn)有自然發(fā)火事故統(tǒng)計資料，對現(xiàn)采煤條件下煤層的自然危險性進行分析預測。該方法僅能參照煤層自然發(fā)火數據資料，結合現(xiàn)場條件對煤層可能發(fā)火的危險性進行粗略的分析。

1.2 自燃傾向性實驗 該預測方法是按照測試煤的自燃傾向性劃分出煤層自然發(fā)火等級，將現(xiàn)場煤體與劃分結果進行對比，最后確定煤層自燃發(fā)火危險程度。

自20世紀90年代起，色譜動態(tài)吸氧法在我國得到初步的推廣和應用。該方法將色譜儀中分離氣體的色譜柱改換成了煤樣試管，測量煤樣對氧氣的物流吸附量，并以某一溫度條件下（30℃）每克干煤的吸氧量來分出自燃性等級。

1.3 綜合評判預測法 綜合評判預測法是基于大量數據資料對引起煤層自燃的主要因素進行分析，根據分析結果對煤層自燃發(fā)火的危險程度進行判斷。近年來我國學者采用神經網絡的方法預測煤層自燃的危險程度。

2 煤層自燃火災預測預報技術

現(xiàn)階段，業(yè)內主要通過指標氣體分析法、測溫法、示蹤氣體法、氣味檢測法、測氡法等有效途徑來預報煤炭自燃情況。

2.1 指標性氣體分析法 煤炭在氧化自燃過程中，會產生乙烷、乙烯、CO和CO2等指標性氣體，分析這些氣體就能準確得知煤炭氧化和燃燒程度，其生成物的種類與溫度能有一定的規(guī)律，因此可利用指標性氣體的發(fā)生量和變化規(guī)律，來預報煤炭自燃發(fā)火情況。

當前，許多國家均通過CO氣體對煤體自燃發(fā)火情況進行監(jiān)測。其原因是：①煤炭在低溫氧化時煤體溫度逐漸升高，CO在這一過程中會發(fā)生顯著的變化，對煤體自燃的反映比較靈敏。②煤層中不含CO，CO氣體生成后會被風流快速稀釋并排除。③CO指標性氣體檢測方法簡單易操作。在井下作業(yè)過程中，空氣中一旦有CO氣體出現(xiàn)并不斷增加，就可直接判定井下煤層存在高溫點或煤層已發(fā)生氧化自燃。

通過CO監(jiān)測煤層自燃發(fā)火情況也存在一定的弊端。從煤體開始低溫氧化至著火燃燒都可能出現(xiàn)CO，該氣體涌出溫度范圍寬，不易準確把握其定量臨界值。為解決這一問題，國內外學者提出，可通過烷烯烴類氣體把握定量臨界值，對煤層自燃情況進行準確預測。煤樣加溫實驗證明，烷烯烴類氣體涌出溫度范圍比CO窄，通過它可準確判斷煤層自燃情況。在試驗中，當煤溫達到70～80℃時會產生乙烷氣體；煤溫為110～130℃時產生乙烯，達到130～150℃時產生丙烷、丙烯，達到150～170℃時會產生丁烯。井下作業(yè)過程中，只要準確把握這個規(guī)律，就能根據烷烯烴氣體和碳原子數量來推測煤溫，進而確定煤層自燃情況。

2.2 測溫法 該方法是通過溫度傳感器實時監(jiān)測測點溫度，進而判定煤層發(fā)火危險程度。煤溫和煤層發(fā)火程度都可以通過該方法直觀地反映出來。

2.3 示蹤氣體法 示蹤氣體具有良好的惡穩(wěn)定性，可通過該氣體測量采空區(qū)漏風量。先選擇一些在一定溫度條件下容易熱解的氣體，在同一環(huán)境中使其與示蹤氣體共同釋放，然后通過采樣對其比例變化進行檢測，也可對其分解物進行檢測，以此來掌握煤層火災隱患點的溫度值，達到預測煤體自燃的目的。

2.4 氣味檢測法 該方法是通過一組不同類型的氣味傳感器，根據不同氣味傳感器的仿生雙分子膜在感知不同氣味刺激后引起傳感器晶振裝置頻率的變化，并通過人工神經網絡理論對不同種類的氣味物質進行識別，氣味傳感器可以感知煤體在低溫（30～40度）氧化初期釋放氣味的細微變化，由此預測預報煤層自然發(fā)火情況。

2.5 測氡法探測火源位置 煤巖底層含有半衰期較長的天然放射性元素。在衰變過程中，放射性元素可衰變成氡元素，同時放出射線，我們可根據粒子濃度的測量結果對氡氣濃度值進行測定?；诿簬r底層的地質構造和巖性的差異，同一地區(qū)的不同巖層或同一巖層中的不同層位所含的放射性元素總量，以及其衰變產物從地下向上遷移速率和濃度都存在差異。當地下存在熱源時，由于地下火區(qū)所產生的溫濕度和壓力條件的變化，在相似的地質條件下，氡及其同位素向上遷移的速率，高于地下無熱源時的遷移速率。采空區(qū)的自燃區(qū)頂部氡氣濃度比無熱源區(qū)的氡氣濃度高。通過科學的測量方法對氡氣濃度變化進行測量，確定出異常變化區(qū)域，進而對地下采空區(qū)火源進行準確定位。

3 指標性氣體檢測技術

煤炭自燃指標氣體的檢測技術主要有兩種：人工檢測和礦井監(jiān)測系統(tǒng)。

3.1 人工檢測是檢測煤炭自燃指標氣體的主要方式 該方法是對自燃危險區(qū)進行人工采樣，地面運用色譜儀分析確定指標氣體的成份和濃度，進而對煤層自燃發(fā)火情況進行判斷。該操作方法簡單易行，無需過多的設備，適用性強，但是工作量大、間隔時間長，影響檢測的時效性。

3.2 礦井監(jiān)測系統(tǒng) 目前，井下作業(yè)已有一種專業(yè)的監(jiān)測系統(tǒng)——束管監(jiān)測系統(tǒng)來實時監(jiān)測煤層自燃發(fā)火情況。工程人員均采用聚乙烯管通過地面抽氣泵將氣體抽送至地面，再由氣樣分選器依次將不同測點氣樣輸送至色譜儀進行分析，根據分析結果判定煤層自燃情況。該監(jiān)測系統(tǒng)也有不足之處，如束管線路長不易于維護管理。為解決這一問題，要綜合運用氣體分析技術和計算機技術，即通過移動式抽氣泵對氣體進行抽樣，通過氣樣傳感對氣體成分進行分析，然后將信號傳輸至地面計算機系統(tǒng)處理氣體數據，并把信號傳導到地面計算機對氣體數據進行處理并做出預報。

4 礦井防滅火技術及其特點

現(xiàn)階段，堵漏、均壓、阻化劑防滅火技術、惰性氣體防滅火技術、灌漿防滅火技術、膠體防滅火和三相泡沫防滅火技術等，是井下作業(yè)常用的防滅火技術。

4.1 控制漏風防滅火技術 控制漏風技術主要是堵漏和均壓通風，以減少或阻斷松散煤體氧氣的供給。

堵漏風技術包括水泥噴漿、泡沫噴涂、納米改性彈性體材料涂抹等技術措施。其中，堵漏風效果最好的是納米改性彈性體材料涂抹措施。納米改性彈性材料的伸長性和氣密性絕佳，將此種材料刮涂抹在煤巖體和密閉墻上，不僅簡便易行，而且能按照施工要求對固化時間進行調整，固化后表面形成彈性體。

均壓通風防滅火的實質是，利用風窗、風機、調壓氣室和連通管等調壓設施，改變漏風區(qū)域的壓力分布，降低漏風壓差，減少漏風，從而達到抑制遺煤自燃的目的，降低煤層自然發(fā)火危險程度。

4.2 阻化劑防滅火技術 阻化劑防滅火的機理是降低煤在低溫時的氧化速度，延長煤的自燃發(fā)火期。阻化劑只有與水混合成一定濃度的水溶液才能起到防滅火的作用，當阻化劑的水溶液附著于煤層表面形成含水液膜，阻斷外部氧氣供給的同時，可以使煤層保持濕潤狀態(tài)，從而有效控制其低溫氧化時的溫度，有效防止煤體自燃。當煤體溫度達到一定程度，惰性阻化劑開始吸熱氣化，生成惰性阻化氣體，阻斷發(fā)火區(qū)域的自由基鏈鎖反應，高溫分解后的化合物會在煤體表面形成薄膜，冷卻后變成脆性覆蓋物阻斷氧氣供給，從而防止煤體自燃。

在化學上凡是能減少化學反應速度的物質皆成為阻化劑，目前最常用的阻化劑有CaCl2、MgCl2、氯化銨以及水玻璃等。從目前的應用來看CaCl2、MgCl2、氯化銨等對褐煤、長焰煤和氣煤有很好的阻化效果，水玻璃對高硫煤有較高的阻化率。應用阻化劑防滅火的主要方法是表面噴灑、鉆孔壓注以及利用專用設備向采空區(qū)送入霧化阻化劑等。

阻化劑防滅具有施工工藝簡單、投資少等優(yōu)點，但是阻化劑對金屬設備有一定的腐蝕作用，其阻化壽命有待進一步提高。

4.3 惰性氣體防滅火技術 最常見的防滅火惰性氣體是氮氣、二氧化碳和燃氣，惰性氣體防滅火技術的主要目的是降低火區(qū)氧氣濃度，窒息火區(qū)。國內外煤礦應用惰性氣體防滅火的實踐表明：惰性氣體具有滅火速度快，既能防火，也能滅火，還能抑制瓦斯爆炸，無污染等優(yōu)點，現(xiàn)已成為防治煤層內因火災的有效技術措施之一。

4.4 灌漿防滅火技術 灌漿防滅火技術就是把粘土、粉煤灰等不燃性固體材料與水混合、攪拌，配置成一定濃度的漿液，借助注漿設備和管路注入或噴灑在采空區(qū)內，達到防滅火目的。巖石和碎煤的縫隙內填充了漿液，沉淀的固體物質充填裂隙同時包裹浮煤，以達到隔氧堵漏的效果。泥漿包裹煤體，隔絕其氧氣供給，吸熱降溫，良好的防滅火效果受到業(yè)界的普遍認可。

4.5 膠體防滅火技術 膠體材料（也稱凝膠）由基料、促凝劑和水組成，主要有硅酸凝膠、硅鋁凝膠和復合膠體等，是近年來應用于煤礦井下防滅火應用較多的材料。膠體防滅火技術不僅具有良好的堵漏、降溫功能，同時能達到阻化、團結水的效果，在指定的部位和適宜的時間使水溶液發(fā)生膠凝，將高溫煤體包裹起來，利用水的吸熱降溫的功能有效防止煤體自燃。該技術有效解決了灌漿和注水的泄漏流失問題，防止其快速汽化，僅因水分緩慢蒸發(fā)而逐漸萎縮，滅火安全性好，但凝膠材料密度較大，充填時材料運輸強度大，充填效率低，不適用于井下大面積充填作業(yè)，屬于非常規(guī)、局部的防滅火技術，用于處理高溫點。

為克服膠體充填防滅火過程中存在的不足，2000年研發(fā)出了新型防滅火充填材料—復合凝土。它是以黃土或粉煤灰為骨料，加入促凝劑、防收縮劑、緩釋劑和固化增強劑等四種輔料組成的一種凝固時間可調的高水、無污染且成本低廉的防滅火充填材料。其防滅火原理與膠體防滅火基本相同，所不同的是該充填材料壓入破碎煤體后不僅能密實充填其中的裂隙，硬化后還具有一定的強度，可防止破碎煤體發(fā)生滑移流變，同時符合凝土干燥失水后，再加水時具有較強的吸水性，且不會被沖散，可達到長期防滅火的目的。但是符合凝土需預先制備，且混合材料的制備要求和保存要求較高。

4.6 三相泡沫防滅火技術 三相泡沫多用于處理高溫點和火區(qū)，三相泡沫具有良好的堆積性，對高、低處的自熱煤體均能覆蓋，滯留時間較長，泡沫破裂后釋放的惰性氣體具有窒息性，漿液中的水具有吸熱降溫性。

分析當前眾多防滅火技術，發(fā)現(xiàn)每項防滅火技術都有其特殊性和適用條件，利用單一的防滅火技術不能完全預防和杜絕煤層自然發(fā)火事故發(fā)生，只有全面掌握煤層自燃發(fā)火的機理和規(guī)律，堅持“安全第一，預防為主的”指導方針，提前采取防治措施，才能有效治理煤層自燃發(fā)火，確保礦井長治久安。治理煤層自燃發(fā)火是煤礦防滅火技術人員一項長期而艱巨的任務，隨著科學技術的發(fā)展，防滅火技術也在不斷進步，防治手段也將不斷完善。

參考文獻：

[1]趙建華.采煤工作面煤層自燃防治技術研究[J].能源技術與管理，2009（04）.