1 自然发火的原因及规律
1.1 煤体自然发火的条件
(1) 煤炭自身具有自燃倾向性且以破碎状态存在；
(2) 对煤炭有连续的供氧条件(漏风风速为1.2 ～ 2.0m/ min、漏风量为0. 1 ～ 0. 24m3/ min) ；
(3) 煤炭氧化生成的热量易于积聚;
(4) 上述条件持续稳定足够的时间;
1.2矿井自然发火的分布规律
所有的自然发火点都分布在采煤工作面的“两道两线”(即进风道、回风道、停采线、开采线) 、地质构造带和护巷煤柱间。
(1) 工作面回采结束后,停采线前方有煤壁支承,不易冒实,易形成漏风通道。
(2) 地质构造复杂、断层多的地带因煤质松软、破碎,煤体吸附氧的能力增强,煤层层理、节理高度发育,易漏风。
(3) 布置在煤层的集中进回风联络巷因多次掘进,保护煤柱反复承受采动压力的影响,煤体变形、破碎,不易密封。
(4) 在风压变化较大、较频繁的区域,因风压变化使采空区形成的“负压喘息”加剧了自燃和自燃征兆的显现。
(5) 分层巷道掘进期间,因巷道内风压增高,加之顶板一般较为破碎,易通过其假顶上的裂隙和采空区形成复杂漏风通道。
(6) 分层巷道内错,易形成漏风隅角带;分层巷道外错,易使采空区内的遗煤破碎,二者均可为煤炭自燃创造便利的条件。
2 抓住重点 综合治理
防治自燃的对策和基本原则：
2.1 延长自然发火期
针对分层开采的特点,实行集中生产,加快推进速度,并采取以阻燃为主的预防措施,延长自然发火周期。
(1) 将首层开采的煤层进行注水。
(2) 对2、3、4 分层“两道两线”各20m的范围内采前预打浅孔密集钻进行控制注浆。
(3) 在开采线预埋注浆管路,待工作面推采适当距离(一般为40m) 后,集中注浆。
(4) 在开采线以内、停采线以外各自30m的范围内,集中遍撒阻化剂,工作面回采完毕后,密闭后集中大量注浆。
2.2 在堵漏上采取措施
(1) 对通风系统进行优化,减少通风阻力。
(2) 分层开采首层铺设金属网,保证注浆质量,以利于顶板再生,减少漏风。
(3) 工作面回采完后,及时密封,两帮及顶板附近5m 的范围内,通过注凝胶封严。
(4) 对采空区注入浓度较大的浆液,以提高密封质量。
(5) 在断层及破碎煤层的附近注入凝胶堵塞漏风通道。
2.3 改进巷道布置方式
(1) 推广无煤柱开采,保护煤柱可代之以在采空区中注凝胶生成的稳定隔离带。
(2) 分层巷道重叠布置,消除隐患。
(3) 在分层巷道掘进时,力求一次掘透,以缩短因局扇增压造成采空区漏风的时间。
(4) 工作面的集中联络巷由工作面外侧布置改为内侧布置,随工作面的推采逐渐缩小、最终消除穿煤层段的护巷煤柱。
(5) 采区和分层工作面实行并联通风。
(6) 用型钢支护替代木棚支护。
(7) 采区进、回风巷尽量布置在岩石中;如布置在煤层中,巷道必须锚喷或砌碹,中间用不燃物或加注凝胶充填。
2.4 加大均压防灭火的力度
通过对通风系统的优化,减少采空区进、回风侧的压差,以阻止自燃的发展和蔓延。
2.5 积极推广新技术
采用凝胶堵漏法,凝胶耐热性能好,凝结速度易于控制,形成的隔离层弹性大,不易破碎,隔热性强,在现场应用时收到了良好的效果。
3 几点体会
(1) 煤炭自然发火的是有规律可寻的。
(2) 在开采和采区设计中,必须首先考虑防灭火,开采系统要符合防灭火的要求。
(3) 浅孔密集钻注浆及开、停采线撒布阻化剂是预防采空区自燃和消灭火灾的有效方法。
(4) 在均压防灭火中一定要从大处着眼,处理好整体与局部的关系。
(5) 要做好自燃发火的预测预报工作,及时发现,把其消灭在萌芽之中。
