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摘要:煤層自然發火是礦區煤層開采面臨的主要自然災害之一。在實際生產中，由于礦井開采作業中易產生大量的易燃易爆氣體，一旦礦井發生火災，必然會造成十分嚴重的后果。對此，為有效預防礦井火災的發生，在分析了煤層自然發火的基本規律的基礎上，從系統優化、推廣應用先進技、注氮防滅火、阻化劑防滅火、膠體防滅火、三相泡沫防滅火等多個方面研究了礦井綜合防滅火技術，以期對礦井日常防滅火工作有所助益。

關鍵詞:煤層;自然發火;規律;防滅火;措施

1礦井煤層自然發火基本規律

在實際生產中有很多種因素都有可能影響到煤層自燃，經長期研究，人們發現煤層要達到自燃，有兩個條件必不可少，一方面應具有自燃傾向性，另一方面能夠進行連續供氧，同時還要具備較為充分的儲熱時間以及足夠的氧化。在自燃的過程中，煤會受到較多因素的影響，比如煤的特性、采煤的方法、以及地質條件與通風方式等。在長期的生產和應用煤的過程中，人們發現了煤自燃的規律性特征，比如在切眼或者巷道高冒區以及交叉點處的三角煤等地都為煤層易自燃區、之所以這些區域為易自燃區采動影響以及礦壓影響是兩個很重要的方面，這些因素會導致煤壁出現一些裂縫，嚴重的會發生破碎，給氧化升溫創造了更好的條件，進而導致發火現象的出現。

2礦井防滅火綜合技術措施

2．1系統優化

在對礦井進行擴建時，應樹立先進的設計理念，取消井田內存在的一些不合理的多盤區，想方設法應用條帶式布置。若實際生產條件允許，可把長壁綜采工作面直接布設于主要巷道兩側。同時應科學、合理的改進優化那些不合理的礦井生產系統劃分方式。比如可以將其按照兩級的方式進行劃分，一般來說可以按照工作面與礦井兩級的標準進行劃分，通過這種方式能夠有效縮減開拓及準備巷道工程量，進一步簡化礦井生產系統，讓礦井實現集約化生產。另外應努力創建斷面大，風壓比較低并且實際風量比較大的通風系統，并有效降低礦井的通風負壓，以更好的對漏風進行控制，進而促使整個系統實現降“壓”防“漏”的目標，進而有效降低煤層自然發火危險。

2．2推廣應用先進技

應重視推廣應用新技術，如可通過逐步推廣全面推廣“四快”(快掘、快采、快撤、快閉)新型防滅火技術，以有效防火。如對掘進工藝進行優化，可選用掘錨機雙巷掘進技術，把之前的掘錨機單巷掘進工藝，采用更加科學的方式將其向雙巷掘進的方向拓展，進而實現快速支護與掘進以及短距離的局部通風目標，同時對裂隙進行預防，最終達到防止煤巷自燃的目的。

2．3注氮防滅火技術

采用氮氣滅火時，注入的氮氣可逐步擴散至空間各位置，以排擠出氧氣，讓火中因含氧量大幅降低最終來熄滅火源，同時注入的氮氣還能有效預防礦井爆炸，借助液態氮可吸除大量熱量，大幅度的降低火區的溫度，并且在滅火的過程中所使用的氮氣并不會對設備造成損害，在滅火之后，巷道在滅火完成之后也能夠快速的恢復生產。

2．4阻化劑防滅火技術

在日常生產作業中，我們常用的阻化劑有很多，其大致包括CaCl2、MgCl2、NaC1、水玻璃等。對于采用阻化劑滅火其主要是通過讓阻化劑附著于煤表面，把控制中含有的水分迅速吸除，以在煤層的表面形成含水液膜，進而對煤氧進行隔離，達到滅火的目標。并且這些鹽類的存在會使得煤長期處于潮濕含水的狀態，隨著煤層表面水的蒸發，會吸收大量熱量來給煤體降溫，這樣可抑制煤的自熱以及自燃，這樣可起到有效防滅火的作用。

2．5膠體防滅火技術

作為現代新型的防火技術，膠體滅火技術能夠達到堵漏、固結水以及降溫等功能的充分結合，確保在一定的時間與范圍內，水溶液能夠充分進行膠凝，進而對高溫源進行包圍，也能夠徹底發揮水的降溫吸熱功能，同時也能夠有效解決在注水與灌漿的過程中所出現的泄露等方面的問題，確保能夠實現安全滅火。此外，該技術還能夠對煤的表面活性基進行鈍化，以對氧氣進行隔絕，進而實現防溫降火的目標，還能夠降低水煤氣發生爆炸的可能性，確保工作人員安全作業。

2．6三相泡沫防滅火技術

所謂的三相泡沫，主要是水和氮氣以及黃泥漿等三相物質所組成的發泡劑，能夠降低漿液表面的張力，對固體顆粒表面的濕潤性進行改變;氣體和漿液通過發泡器利用氮氣和漿體對混合液進行做功，最終達到利用三種物質的特性實現吸熱降溫與防滅火的目標。

2．7均壓通風防滅火技術

該技術主要是通過對風機或者風門進行調節或者改變風流的路線等方式，對漏風通道兩側的風壓進行調節，進而實現防火的目標。在實際的生產過程中，可以充分結合現場情況的差異，對礦井進行防滅火操作時可以采用不同的方式。

3礦井防滅火的其他策略

3．1完善束管監測系統

可以在工作面事先埋下監測束管，以實現對相關的防火指標的數據進行采集和分析鑒定的目的，并對防火變化的曲線進行繪制，進而為實際開展防滅火工作提供科學的依據，同時還能實現監控和監測的目標。

3．2提高工作面同采率

通過提高同采率，可以控制出現遺煤的情況，從根本上將煤炭自燃與發火的可能性降到最低，對于采空區來說，遺煤越多，發生自燃的概率也就越大。因此，需要在日常工作中，控制住浮煤與遺煤的數量，對底部的浮煤進行及時的清除，盡可能地防止出現火災的情況。

3．3合理控制工作面通風

要結合工作面瓦斯的涌出量，對通風系統進行調節，確保其穩定性，同時控制住采空區漏風的情況。如果要進一步加快推進工作面的速度，則可以有效降低自燃的可能性。因此，在開展防滅火工作時，需要綜合考慮，只使用一種方法取得的效果也必然非常有限。此外，礦井通風系統是否合理在一定程度上決定了礦井滅火的難度，不斷對其進行優化，以提升其合理性，是確保防火有效性的前提。

4結語

礦井自然火災的防治屬于一項長期系統工程，一方面要科學的判定與處理自燃危險區，厘清煤的自燃機理，也要注重防火措施額合理性。要結合各礦井的實際情況，選擇恰當的技術，同時使用一些新技術與新材料等，防微杜漸，確保礦井安全生產。

參考文獻:

［1］肖旸，文虎，馬礪，等．礦井綜合防滅火技術在煤自燃火災中的應用［J］．煤礦安全，2012(4).

作者:彭英華 宮文鵬 劉雷 單位:兗礦貴州能化五輪山煤業有限公司