我国目前预测自然(1)在实验室确定自燃倾向性等级;(2)根据本矿或条件相似(近)矿井或采区的已有的自然发火的统计资料,确定待采(或本)煤层的自然发火期。发火的方法有:
一、煤层自燃倾向性的鉴定方法
1992年版的《煤矿安全规程》执行说明规定采用吸氧量法。即“双气路气相色谱仪吸氧鉴定法”,鉴定结果按表10-4-1分类(方案)确定自燃倾向性等级。
二、煤层自然发火期的估算方法及其延长途径
1、煤层的自然发火期估算方法
目前我国规定采用统计比较和类比的方法确定煤层的自然发火期。其方法如下:
(1)统计比较法,矿井开工建设揭煤后,对已发生自然发火的自然发火期进行推算,并分煤层统计和比较,以最短者作为煤层的自然发火期。计算自然发火期的关键是首先确定火源的位置。此法适用于生产矿井。
(2)类比法,对于新建的开采有自燃倾向性的煤层的矿井,可根据地质勘探时采集的煤样所做的自燃倾向性鉴定资料,并参考与之条件相似区或矿井,进行类比而确定之,以供设计参考。此法适用于新建矿井。
2、延长煤层自然发火期的途径
煤炭自燃的发展过程受自燃倾向性(即低温时的氧化性)、堆积状态、通(漏)风强度(风量和风速)以及与周围环境的热交换条件等多种因素影响,其发展速度是可以通过人为措施而改变的,因此,煤层的自然发火期是可以延长的。其途径有:
1)减小煤的氧化速度和氧化生热,减小漏风,降低自热区内的氧浓度;选择分子直径较小、效果好的阻化剂或固体浆材,喷洒在碎煤或压注至煤体内使其充填煤体的裂隙,阻止氧分子向孔内扩散。
2)增加散热强度,降低温升速度。增加遗煤的分散度以增加表面散热量;对于处于低温时期的自热煤体可用增加通风强度的方法来增加散热;增加煤体湿度。
三、外因火灾预测
外因火灾预测可遵循如下程序:(1)调查井下可能出现火源(包括潜在火源)的类型及其分布;(2)调查井下可燃物的类型及其分布;(3)划分发火危险区(井下可燃物和火源(包括潜在火源)同时存在的地区视为危险区)。
四、火灾的预报
所谓火灾预报,就是根据火灾发生和发展的规律,应用成熟的经验和先进的科学技术手段,采集处于萌芽状态的火灾信息,进行逻辑推断后给出火情报告。及时而准确地进行火灾早期预报,可以弥补预防之不足。矿井火灾预报的方法,按其原理可分为:
1、利用人体生理感觉预报自然发火
依靠人体生理感觉预报矿井火灾的主要方法有:
1)嗅觉,可燃物受高温或火源作用,会分解生成一些正常时大气中所没有的、异常气味的火灾气体。
2)视觉,人体视觉发现可燃物起火时产生的烟雾,煤在氧化过程中产生的水蒸汽,及其在附近煤岩体表面凝结成水珠(俗称为“挂汗”),进行报警。
3)感(触)觉,煤炭自燃或自热、可燃物燃烧会使环境温度升高,并可能使附近空气中的氧浓度降低,CO2等有害气体增加,所以当人们接近火源时,会有头痛、闷热、精神疲乏等不适之感。