煤层自燃防灭火措施

本矿2013年度由山西省煤炭工业局综合测试中心进行了3#、4#煤层的自然倾向性鉴定，煤层自然倾向性为II 级。井下不存在火区。2015年3月委托山西公信安全技术有限公司对6号煤层煤样进行了爆炸性及自然倾向性测试：6号煤层煤的吸氧量0.75cm3/g，自燃倾向性等级为Ⅰ级，属容易自燃煤层。

一、煤的自燃因素分析

引起煤自燃的因素较多，主要如下：

（1）煤的炭化程度。煤层的自燃性一般随煤炭的变质程度的增高而降低，一般情况下挥发分含量在12％以下的烟煤难以自燃，但若有其它原因，也可能产生自燃。

（2）煤岩组分：煤层中有集中的镜煤和亮煤，特别是含有丝煤时，煤的自燃倾向就大；而暗煤多的煤，一般不易自燃。

（3）煤的含硫量：含硫分愈高，吸氧能力越大，越易自燃，含黄铁矿、黄铜矿结核较多，也具有自燃危险性。

（4）煤的破碎程度：煤的破碎程度大，增加了煤的氧化表面积，使煤的氧化速度加快，容易自燃。脆性与风化率较大的煤易于自燃。

（5）煤的水分：水分能加速煤的氧化过程，同时使煤体疏松、造成细微裂隙，加大吸氧能力，并降低着火温度，但过多水分则可抑制煤的氧化。

（6）地质构造：地质构造复杂、围岩及煤层破碎带易引起煤层自燃。

（7）开拓开采条件及通风方式：矿井开拓方式和开采方法与通

风方式若选择不合理，往往造成丢煤多、煤柱破碎，漏风严重，给煤层自燃造成良好条件，增加自燃的可能性。

二、煤的自燃预测

1、人的感官可以察觉的自燃征兆

(a)巷道中出现雾汽或巷壁“挂汗”；

(b)风流中出现火灾气味，如煤油味、松香味、臭味等；

(c)从煤炭自燃点流出的水和空气较正常的温度高；

(d)当空气中有毒有害气体浓度增加时，人们有不舒服的感觉，如头痛、头晕、精神疲乏等。

三、仪表检测

(A)有下列情况之一者，定为自燃发火

(a)煤炭自燃出现明火、火灾烟雾、煤油味等；

(b)煤炭自燃使环境空气、煤层围岩及其它介质温度升高并超过70℃；

(c)采空区或风流中出现一氧化碳(CO)，其浓度已超过矿井实际统计的临界指标，并有上升趋势。

(B)有下列情况之一者，定为自燃发火隐患

(a)采空区或井巷风流中出现一氧化碳，其发生量呈上升趋势但尚未达到矿井实际统计的临界指标；

(b)风流中出现二氧化碳(CO2) ，其发生量呈上升趋势，但尚未达

到矿井实际统计的临界指标；

(c)煤炭、围岩及空气和水的温度升高，并超过正常温度，但尚

未达到70℃，风流中氧(O2) 浓度降低，其消耗量呈上升趋势。

四、煤的自燃预防措施

1、开拓开采方面的措施

该矿布置在岩层的巷道采用锚喷支护，采掘工作面采用钢带锚杆加梯工棚支护。矿井开采时，要注意观察，加强自燃征兆的早期识别工作。采煤方法对自燃发火的影响主要表现在煤炭回收率的高低、回采时间的长短上。本矿采用倾斜长壁或走向长壁采煤法，顶板管理采用全部垮落法，人工攉煤，清扫浮煤，尽量使工作面回采率提高，采煤工作面回采结束后，必须在45天内进行永久性封闭。综合防治，有很高的防火安全性。

合理的采煤方法能够提高矿井先天的抗自燃发火能力，我矿多年来的实践表明，降低煤层自燃发火的可能性要从以下几个方面着手：

（1）少丢煤；

（2）控制矿山压力，减少煤柱破裂； （3）合理布置采区；

（4）回采时应尽量避免过分破碎煤体；

（5）加快工作面的回采速度，使采空区热源难于形成；

（6）及时密闭已采区和废弃的旧巷；

（7）注意选择回采方向，不使采区回风巷过分受压或长时间维护在煤柱里。

2、通风方面的措施

通风因素的影响主要表现在采空区，煤柱和煤壁裂隙漏风，漏风

就是向这些地点供氧，促进煤的氧化自燃。采空区面积大，漏风量相当大，但风速低，散热作用差，在工作面的两巷（回采工作面的运输巷和回风巷）一线（停采线），过断层地带，煤层变薄跳面的地方有大量的浮煤堆积，最易发生自燃。所以每一回采工作面回采完毕必须立即进行封闭，以减少浮煤堆积地点的漏风量，防止自燃。良好的通风系统可以在很大程度上控制自然火灾的发生。为防止煤层自燃，本矿在通风方面采取如下措施：

（1）该矿井在开采过程中，工作面采用“U ”型通风方式，一进一回。新风和乏风均不通过采空区，漏风少；

（2）调节风门、风门应设置在围岩坚固、地压稳定的地点，还应避免引起采空区或煤柱裂隙漏风量的增大；

（3）采取措施，降低采区进回风巷之间两端的负压差，以减少漏风；

（4）风门、调节风门之间的距离留有较大的余地； （5）实现风门闭锁，使一组风门不能同时敞开，确保风流稳定。

五、井下自燃发火预防

1、生产矿井延伸新水平和采区开采新煤层时，必须对所采煤层的自燃倾向性进行鉴定。

2、开采容易自燃和自燃煤层的矿井，必须采取综合预防煤层自然发火的措施。

3、在开采有自燃倾向性的煤层时，采区设计应采用后退式布置。必须编制专项防灭火设计并严格执行。在开采厚及特厚煤层时，必须

有专项防灭火设计，凡一次不能采全高必须沿顶开采，不能留顶煤。

4、开采有自燃倾向性煤层的矿井在正常的生产过程中，必须开展自燃火灾的预测预报工作，及时掌握火区动态和采空区自然发火动向。每周的报表要由通风部门的技术主管签字审核，每月要有一份火情分析报告。

5、开采有自燃倾向性煤层的矿井主要回风巷、采煤工作面上隅角及回风巷必须安设CO 、温度传感器，瓦斯员检查内容中加入CO 、温度检查内容，安设位置及检查次数同瓦斯检查。

6、开采有自燃倾向性煤层的矿井在巷道掘进过程中如出现冒顶区必须及时进行防自燃处理，并定期检查。

7、开采有自燃倾向性煤层的矿井对采空区必须有防止自然发火的设计。

8、开采有自燃倾向性煤层的矿井瓦斯员检查井下各采掘面、主要回风巷、采煤工作面上隅角时，要检查CO 、CO 2、O 2、T 等相关内容，

与瓦斯报表一起上报，如发现有异常变化时，要立即上报调度室及相关领导，听从调度安排。

9、开采有自燃倾向性煤层的矿井通风科每日要对自燃发火观测点的相关检测内容进行分析，一旦发现有自燃发火征兆，立即上报相关领导，采取措施，进行处理，以防火灾事故的扩大。

10、在选择确定风门、风窗、挡风墙等通风设施的位置时，应尽可能降低采空区、火区和煤柱裂隙处的漏风压差，减少漏风量。

11、有自然发火倾向的生产工作面结束后，必须在45天内撤出

一切设备，对采空区进行永久性封闭。因故不能按期封闭的工作面，必须制定防火措施报矿审批。

12、各矿对废弃的溜煤眼、暗斜井和风眼必须进行层间永久性封闭和充填，以防止自身发火及层间有毒、有害气体扩散。

六、 井下灭火

1、矿井必须制定井上、下防火措施。矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统每隔50m 设置支管和阀门。地面的消防水池必须经常保持不少于200m 3的水量。如果消防用水同生产、生活用水共用同一水池，应有确保消防用水的措施。

2、矿井均必须按《煤矿安全规程》的要求设计和建立消防管路系统，在矿井、水平和采区投产时同时投入使用，并保证用水点管路中水压不低于0.4MPa ，水量不小于0.6m 3/min。

消防管路的下列地点必须设置支管和阀门：

1） 所有斜井和平峒井口。

2） 井底车场附近的主要峒室内。

3） 井底车场、主要石门、大巷、倾斜巷道、采区和其它巷道每隔100米处。

4） 皮带运输巷道每隔50米，皮带机头、机尾附近15米以内。

5） 采用可燃性支护材料的巷道内每50米处。

6） 回采工作面进、回风巷口40米以内。

7） 掘进工作面进风口处。

8） 其它易发生火灾的地点。

支管和阀门的位置应便于使用和维修，必须有明显易辨的标志，其出口禁止射向电机车架线及其它电气设备。

3、地面煤炭装运系统必须设置消防管路系统，每隔50m 设置支管和阀门。

4、井下任何地点不得进行电焊、氧焊和喷灯焊接等明火作业。如果必须在井下主要硐室，主要进风巷进行电焊、氧焊作业时，必须制定安全技术措施并由矿长批准，指定专人在现场检查和监督。电焊作业地点风流中的瓦斯浓度不得超过0.5%。 严禁在采区内的任何地点进行电、氧焊等明火作业。 严控生产火花、机电火花、摩擦火花等火源的产生。井下所有作业都应编制防止火花产生的措施 。

5、每一矿井的井口房的通风机房附近20m 内，不得有烟火或用火炉取暖。进风井口应装设防火铁门。如果不设防火铁门，必须有防止烟火进入矿井的安全措施。井下机电峒室、火药库、风动工具清洗峒室的出口装设向外开的防火铁门。

6、皮带运输机应装设皮带火灾报警装置和自动洒水装置。

7、井下爆破材料库、机电峒室、检修峒室、材料库、井底车场、使用胶带输送机或液力偶合器的地点，都应配备合格的、数量齐全可靠的消防设施，并在矿井灾害预防和处理计划中明确规定。

8、每一矿井必须在井上、下设置消防材料库。消防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合《矿井防灭火规范》的有关规定，并每季进行检查和更换；消防材料和工具不得挪作它用。

9、每一矿井必须建立矿井反风系统，用于进风井口、井筒、井

底车场及总进风巷发生火灾时采用。

10、每一矿井都必须按《煤矿安全规程》要求严格实行明火管制，建立健全明火管理制度, 切实做到：

（1）严禁携带明火下井。

（2）工业广场内的进、回风井口20米内严禁烟火。

（3）井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。

（4）井口和井下电气设备必须有防雷击和防短路的保护装置。

（6）井下和井口房电焊、气焊作业必须按《煤矿安全规程》规定进行。

（7）严禁使用产生火焰的爆炸材料和爆破工艺。

（8）严格火区管理。

11、每一矿井都必须按《煤矿安全规程》要求严格实行可燃物管制，建立健全井下可燃物管理制度，切实做到:

（1）严格限制携带易燃、易爆物品下井，确属井下需要者，必须符合规定，并办理手续。

（2）严禁向地面裂缝、废弃的井口或其它向井下的通道口倾倒炉灰、棉纱、布头和油类等可燃物。

（3）井下和峒室内不准存放汽油、煤油和变压器油。井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，必须存放在盖严的铁桶内，严禁扔、洒在井巷、峒室和采空区内。

（4）井下清洗风动工具, 必须在专用峒室内进行。

（5）严格限制可燃性支护使用范围。

（6）井下皮带运输机应用不延燃皮带。

凡存在可燃材料、可燃气体和可能产生明火的地点，是严重的外源火灾隐患地点，应制定管制和检查措施。

12、所有井下工作人员都必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。

13、任何人发现井下火灾时，应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况，立即采取一切可能的方法直接灭火，控制火势，并迅速报告矿调度室。在现场的区、队、班组长应依照矿井灾害预防和处理计划的规定，将所有可能受火灾威胁地区(由于火风压造成风流逆转和可能发生瓦斯爆炸的地区等) 的人员撤离危险区域，并组织人员利用现场的一切工具和器材进行灭火。

14、一旦发生矿井火灾事故，必须立即成立救灾指挥部。矿长和矿技术负责人必须立即赶到现场组织救灾工作，矿长任总指挥。

15、电气设备着火时，应首先切断其电源。在电源切断前，只准使用不导电的灭火器材进行灭火。矿调度室接到井下火灾报告后，立即按照《矿井灾害预防和处理计划》通知有关人员。

16、在抢救人员和灭火过程中，必须指定专人检查瓦斯、一氧化碳、煤尘和其它有害气体和风流、风量的变化，还必须采取防止瓦斯、煤尘和人员中毒的安全措施。

17、用水灭火时应先从外围灭火，后灭火源。禁止向高温火源直接用水灭火。用水灭火时注意发生水煤气爆炸。

18、严禁一切非防爆电气设备下井，井下供电线路须做到 “三

无”（无鸡爪、无羊尾巴、无明接头），杜绝电气设备失爆。

19、在井下使用的胶带、电缆、管线、风筒、塑料网等必须具有阻燃性能和抗静电性能。

20、在井下摄影、摄像必须制定安全措施报矿安监部门审批。

七、火区管理

1、井下火灾不能直接灭火时，必须封闭火区，矿技术负责人负责领导封闭火区的工作。封闭火区时，在确保安全的前提下应尽量缩小封闭火区的范围，并必须指定专人检查瓦斯、氧气、一氧化碳、煤尘、其它有害气体和风流、风量的变化，还必须采取防止瓦斯、煤尘和人员中毒的安全措施。

2、在火区下或邻近火区下开采的工作面，在开采前1个月必须将编制好的《火区下或邻近火区下开采的安全技术措施》报矿审批。

3、矿井发生火灾形成火区后，要建立火区管理台帐，并绘制火区位置关系图。对符合注销或启封条件的火区要先向矿提出注销或启封报告，经批准后方可注销或启封。启封火区和恢复火区初期通风等工作，必须由矿山救护队负责进行，火区回风流所经过巷道中的人员必须全部撤出。

4、由内因外因火源引起的井下火灾，统称矿井火灾事故。凡发生矿井火灾事故，均须进行事故统计与分析，并按规定向上级呈报事故报告。

5、井下由于火灾无法直接扑灭而封闭的区域称为火区。矿井必须绘制火区位置关系图。所有火区和曾经发火的地点都必须在图上注

明。每一处火区都要按形成火区的先后顺序进行编号，并建立火区管理卡片。火区位置关系图和火区管理卡片，由矿和矿通风部门永久保存。

6、井下火区必须采用永久防火墙封闭，所有永久防火墙都必须统一编号，防火墙的管理和启封都必须严格执行《规程》有关规定。

7、在火区附近进行采掘工作必须遵守以下规定：

1）在已熄灭注销的火区内及其下方邻近煤层开采时，必须制定安全措施，报矿技术负责人批准。

2）在同一煤层、同一水平的火区附近进行采掘时，必须留有足够宽度的煤柱隔离火区，并编制设计，报矿技术负责人批准。