煤矿火灾发生原因及防治技术

杨阳

杨阳

山西晋城无烟煤矿业集团有限公司亿欣煤业048006

摘要：煤矿火灾是煤矿事故之一，会对正常生产、作业人员人身安全、物资设备等造成严重影响，还可能烧毁煤炭资源。煤矿火灾有煤炭自然的原因，也可能是及时方法、通风等方面存在问题，必须做好全面分析与预防工作。本文分析煤矿火灾原因，对如何做好火灾防治进行了分析。

关键词：矿井；煤炭自燃；防灭火技术

1、矿井火灾原因分析

引发火灾的原因有很多，大致可分为两种内部高温自燃和外力引燃两类。

1.1矿井内因火灾

矿井内自燃产生火灾的原因更倾向于煤层，在外部条件的融合下，煤达到燃点，产生自然现象，形成矿井内部的火灾，自然过程如图1所示：

导致矿井外火灾的原因有很多，主要原因是管理不善造成的，部分下井操作人员都未经过专业培训就开始工作，更有部分专业性较强的工种，大部分操作人员都不能做到持证上岗，矿井内部管理不善，杂物未能及时清理，设备设施不能按时保养，这些都是导致火灾发生的重要因素。据不完全统计，外因火灾在煤矿企业火灾发生的概率可占到4%~10%，在我国煤矿企业所发生的重大火灾中，外因火灾的发生率占到90%以上。因其火势大且突发性强，救援起来相对困难，所以外因火灾都会导致严重的后果。

2、火灾治理措施分析

2.1控制火源出现

一般井下火源可分为2种，首先是人为点燃，其次是设备在运转过程中产生摩擦或碰撞出现的高温火花。人为火源的产生主要可分为以下几种：操作人员携带违禁品进入矿井内部、在矿井内吸烟、对产生明火的设备运用不当，在进行焊接时出现火花等；设备运行中或故障引起的火源，开采设备和通风设备在经过长久的使用后会出现老化现象，如维护不善就会发生故障，容易造成运行温度过高，摩擦产生电花，如不及时更换老旧设备容易在运行过程中产生火花，引燃矿井内煤层，产生火灾。做好火灾的预防工作，首先要对下井工作人员进行安全生产培训，对于使用明火的特殊工种一定要严格监督持证上岗，按要求进行操作；对设备设施要定时检查，发现问题及时维护或更换，将设备老化可能导致的火灾降到最低。严格控制矿井内外的火源，是杜绝火灾的主要方法，还能够预防煤层在氧化后产生自燃现象造成火灾。

2.2通风措施防治自燃发火

做好矿井内的通风，减少氧气聚积，切断自燃火灾发生的条件，达到预防自燃火灾的效果。

（1）合理的通风方式

根据实际的开采方案，选择恰当的通风方法。尽量减少采空区出现漏风现象，降低自燃火灾发生的频率。

（2）区域性通风

针对不同的开采区域都要进行通风设计。加强矿井内通风减少风阻，避免漏风的现象发生，同时也可控制风流走向，阻绝易发生火灾的区域。当矿井内发生火灾时，要及时做到控制风向，防止火灾燃向其他区域，控制火势，降低事故范围。在通风管道的布局上要做到通风与反风管道分开，为矿井内部生产提供安全保障。

（3）针对不用的开采区选择适当的通风系统

针对开采区的不同，要选择合适的通风系统，减少进内采空区的漏风压差情况。如采空区漏风现象明显，在短时间工作内后退式U型通风系统的效果较为明显，如需要长时间工作就需使用后退式W型通风系统。

（4）减少漏风增加阻力预防火灾

采空区域内的漏风现象会根据漏风风阻的增加而随之减少。因此，可通过加大漏风的阻力制约风量，起到预防火灾的效果，这也是防灭火常用的举措之一。

（5）均压减少漏风防灭火

通过调节采空区域的压力来防灭火，通常被称之为调压，其主要工作原理就是通风系统、气压调节系统等相关设施共同协作，来改变漏风区域的压力分布情况，控制漏风情况，降低风压差，达到预防煤层自燃的现象发生或阻隔火源的传递。其主要方法有增压调节法和降压调节法等。

2.3冷却防灭火

冷却防灭火是指用与火不相容的物质来制约火的发展趋势，例如，水、土、二氧化碳、泥浆等，可快速降低火灾去温度，起到灭火的作用。一般火灾初期或火灾范围较小时使用清水进行灭火，效果比较明显且较经济，操作起来也比较简单，但需要注意的是一定考虑水流的走向，避免出现风水反向的问题发生。同时，水在预热后会升华成蒸汽，可以起到隔离火源与氧气作用；使用泥浆和泡沫灭火也可以起到降温的目的，灭火材料在预热后水蒸气会包裹煤体，也可以起到阻隔煤氧和稀释空气中氧气的效果。

2.4煤氧隔离

利用阻化剂或其他阻燃物质来隔离煤与氧气的接触，预防自燃现象的发生，达到防灭火的效果。目前常用的阻燃物质有泥浆、阻化剂、液氮、胶体等，阻化剂类主要可分为硅凝胶、无机盐吸水液、高聚物乳液粉末氢氧化钙阻化剂等。主要优势是低碳环保，节约成本，在隔离煤氧的同时可起到火灾边缘降温的效果；缺点是：喷洒的射程较短，不能包裹到较远处的可燃物，且具有一定的腐蚀性，井下的设施设备会造成损害，释放部分有毒气体，对井下的空气造成污染，危害施工人员的身体健康。胶体阻燃是一种新型的防灭火技术，其主要原理是预热后材料发生凝胶，固定水分子，降低爆炸的可能性，将煤体进行包裹，隔绝与氧气的接触，降低煤体表面因子的活跃性，延长煤层的自燃发火期。

结束语

随着对煤矿火灾研究不断深入与技术不断进步，煤矿火灾防治能力不断加强，安全性大大提高。不过当前形势上看，煤矿火灾仍然难以杜绝，不止要求技术到位，管理方法上也应更新，需要构建全面防护体系并确保贯彻执行。

参考文献：

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