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煤炭自燃機理及綜合防治措施

  
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(2)煤的水分含量。煤中水分的含量對煤的自燃性有很大影響。水分含量達飽和的煤,特別是在水分含量高的褐煤和次煙煤被開采和干燥前,煤體不再吸附水分,因而不能放出潤濕熱。煤氧化放出的熱量通常使內在水分溫度升高。另一方面,自熱時的化學反應需要有少量的水分參加。低口級煤水分含量遠遠大于化學反應的需要量。因而,對低品級煤來說,水分實際上是煤自熱的阻化劑。

  (3)礦物質。煤中的礦物成分也叫灰分。它可與氧反應放熱增加煤溫,而且使煤分解以增加煤與空氣接觸的表面積,如黃鐵礦,它可以吸收氧化反應放出的部分熱量降低煤的氧化反應進程;煤的高灰分使單位質量的氧化熱降低。

  2.2開采和貯運的環境因素

  環境因素對煤自熱的影響為:可使煤的水分含量發生變化;改變煤氧接觸條件:使生產成的熱量擴散。可分為:

  (1)地質因素。斷層和裂隙有利于空氣和水分與煤接觸。因而散熱沒有明顯增加,卻增加了煤發生氧化的機會和水的吸附。也就是說斷層和裂隙增加了煤自燃的危險性。埋藏深的煤層地面漏風較少。采空區遺煤(特別對于厚煤層)因不能完全回采而增中了煤的自燃危險性。

  (2)開采因素。開采因素對煤自燃的影響主要有2個方面,即通風和煤破碎,沒有通風或通風充分的地方,煤自燃的可能性較低。而通風不充分地方煤自燃的可能性較大。裂隙漏風是不充分漏分,它創造了煤進一步氧化的條件,而散熱條件并未被改善。所以,任何漏風對煤炭自燃來說都是很危險的。

  (3)貯運因素。在貯存和運輸過程中,影響煤自燃的因素要為通風不充分和干燥的低品級煤因雨淋和噴灑水產生潤濕熱。

  3煤炭自燃的綜合防治措施

  3.1煤層自燃的預測預報

  (1)鑒于煤在低溫氧化階段產生CO,因此,CO是早期揭露火災的敏感指標。在礦井的采煤工作面回風道、綜掘煤巷等有自然發火的地點設置CO傳感器,若發現CO濃度超限,便可采用便攜式CO檢測儀追蹤監測確定高溫點。

  (2)采用紅外探測法判斷高溫點的位置,紅外探測法其基本原理是,根據紅外輻射場的理論,建立火源與火源溫度場的對應關系,從而推斷出火源點的位置。

  (3)用鉆孔測溫輔助監測。對頂煤破碎或有自燃危險的地點,埋設測溫探頭,定期監測溫度變化情況。

  (4)加強漏風檢測。定期采用示蹤氣體法,檢查順槽漏風量。對漏風集中的區域加強觀測。

  3.2預防措施

  (1)均壓通風控制漏風供氧。均壓通風是控制煤層開采中采空區等漏風的有效措施。首先,要在保證沖淡CH4,風速,氣溫和人均風量的要求下,全面施行區域性均壓通風,其調壓措施包括單項調壓和多項措施聯合調壓,具體實施中的形成的工作面均壓逐步擴大到鄰近工作面采空區的區域性均壓。

  (2)噴漿堵漏鉆孔灌漿。對煤層開采中的可疑地點或已出現隱患地點進行全封閉噴漿和打淺密集鉆孔注漿,是防止自然發火的2個有效措施。

  (3)注凝膠防滅火。采用注凝膠技術處理高溫點或自然發火是煤層開采中防滅火的重點措施,其方法是將凝膠注入高溫點或火點的周圍煤體中,其作用是既可以封堵漏風通道,又可以吸熱降溫。
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