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煤層的火災預測和預報

  
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 我國目前預測自然(1)在實驗室確定自燃傾向性等級;(2)根據本礦或條件相似(近)礦井或采區的已有的自然發火的統計資料,確定待采(或本)煤層的自然發火期。發火的方法有:
  
  一、煤層自燃傾向性的鑒定方法
  

  1992年版的《煤礦安全規程》執行說明規定采用吸氧量法。即“雙氣路氣相色譜儀吸氧鑒定法”,鑒定結果按表10-4-1分類(方案)確定自燃傾向性等級。

  二、煤層自然發火期的估算方法及其延長途徑
  
  1、煤層的自然發火期估算方法
  
  目前我國規定采用統計比較和類比的方法確定煤層的自然發火期。其方法如下:
  
  (1)統計比較法,礦井開工建設揭煤后,對已發生自然發火的自然發火期進行推算,并分煤層統計和比較,以最短者作為煤層的自然發火期。計算自然發火期的關鍵是首先確定火源的位置。此法適用于生產礦井。
  
  (2)類比法,對于新建的開采有自燃傾向性的煤層的礦井,可根據地質勘探時采集的煤樣所做的自燃傾向性鑒定資料,并參考與之條件相似區或礦井,進行類比而確定之,以供設計參考。此法適用于新建礦井。
  
  2、延長煤層自然發火期的途徑
  
  煤炭自燃的發展過程受自燃傾向性(即低溫時的氧化性)、堆積狀態、通(漏)風強度(風量和風速)以及與周圍環境的熱交換條件等多種因素影響,其發展速度是可以通過人為措施而改變的,因此,煤層的自然發火期是可以延長的。其途徑有:
  
  1)減小煤的氧化速度和氧化生熱,減小漏風,降低自熱區內的氧濃度;選擇分子直徑較小、效果好的阻化劑或固體漿材,噴灑在碎煤或壓注至煤體內使其充填煤體的裂隙,阻止氧分子向孔內擴散。
  
  2)增加散熱強度,降低溫升速度。增加遺煤的分散度以增加表面散熱量;對于處于低溫時期的自熱煤體可用增加通風強度的方法來增加散熱;增加煤體濕度。
  
  三、外因火災預測
  
  外因火災預測可遵循如下程序:(1)調查井下可能出現火源(包括潛在火源)的類型及其分布;(2)調查井下可燃物的類型及其分布;(3)劃分發火危險區(井下可燃物和火源(包括潛在火源)同時存在的地區視為危險區)。
  
  四、火災的預報
  

  所謂火災預報,就是根據火災發生和發展的規律,應用成熟的經驗和先進的科學技術手段,采集處于萌芽狀態的火災信息,進行邏輯推斷后給出火情報告。及時而準確地進行火災早期預報,可以彌補預防之不足。礦井火災預報的方法,按其原理可分為:
  
  1、利用人體生理感覺預報自然發火
  
  依靠人體生理感覺預報礦井火災的主要方法有:
  
  1)嗅覺,可燃物受高溫或火源作用,會分解生成一些正常時大氣中所沒有的、異常氣味的火災氣體。
  
  2)視覺,人體視覺發現可燃物起火時產生的煙霧,煤在氧化過程中產生的水蒸汽,及其在附近煤巖體表面凝結成水珠(俗稱為“掛汗”),進行報警。
  
  3)感(觸)覺,煤炭自燃或自熱、可燃物燃燒會使環境溫度升高,并可能使附近空氣中的氧濃度降低,CO2等有害氣體增加,所以當人們接近火源時,會有頭痛、悶熱、精神疲乏等不適之感。

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