新安煤矿采空区火灾发生机理及防治措施研究

摘要

我国是煤炭生产消费大国，煤炭为我国的支柱产业，然而随着煤炭产业规模较大，常常会伴随着各种各样的事故产生，其中矿井火灾是生产中五大常见灾害之一。从有关资料统计可以看出，在矿井火灾事故中，灾害起因有将近80%是由煤炭自燃导致的。在煤矿开采作业中，一旦发生矿井火灾事故，就意味着生产的停滞、设备财产的损失，严重的话还会引起煤尘爆炸、瓦斯爆炸，产生的烟雾对现场和煤矿周围的人们的身体带来极大的危害，造成重大事故。　　本文以枣矿集团新安煤矿3401工作面采空区为研究背景，首先对煤自燃条件与过程进行理论分析，确定影响煤炭自燃的因素；利用煤样自然发火试验对新安煤矿3401面煤自然发火天数和自燃特点进行测定，得出该面煤的最短自然发火期为48d，确定了以CO、C2H4、C2H4/C2H6作为自燃指标性气体，并明确了各气体所对应的特征温度；现场对3401工作面进行埋束管观测，并对该面的采空区浮煤厚度情况、工作面推进速度、氧气分布情况以及采空区漏风强度进行分析，最后根据工作面实际情况确定了不同环境中的极限氧气浓度和极限漏风强度，并对采空区自燃“三带”进行划分，认为散热区为：回风侧0~5m范围，进风侧0~2m范围；氧化升温区为：回风侧5~65m范围，进风侧2~35m范围；窒息区为：回风侧65m后范围，进风侧35m后范围。该面采空区的自燃危险区域为进风侧远于73米的区域处；计算出最小日推进速度为1.64m。　　根据新安煤矿3401工作面实际开采情况，制定了3401工作面采空区煤自燃监测预报、预防与治理技术方案体系，主要的技术有：采空区遗煤自燃监测技术、采空区封闭隔离防控技术、埋管注浆防灭火技术、采空区注氮惰化防控技术以及采空区液态二氧化碳降温窒息防控技术。在工作面开采的各个阶段实施不同的技术进行3401工作面的保障工作，通过防灭火措施起到了应有的作用，实现了科学防火，做到了有的放矢，把有限的安全资金投入到最需要的地方，发挥出了最大的安全效益。

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