高瓦斯采空区煤自燃防治及抑爆技术体系及应用分析

余国猛

江苏省矿业工程集团矿业分公司西川煤矿江苏铜川727100

摘要：煤炭开采过程中需要重点关注于采空区的煤自燃问题，尤其是对于一些高瓦斯采空区，更是需要重点把握好对于煤自燃问题的有效防治，避免其形成严重爆炸问题，这也就需要重点结合高瓦斯采空区构建合理的抑爆技术体系，能够实现对于采煤安全的有效控制。本文就重点围绕着高瓦斯采空区煤自燃的有效防治以及相关抑爆技术体系的构建进行了简要分析论述，希望具备较强参考借鉴作用。

关键词：采空区；高瓦斯；煤自燃；抑爆技术

引言

随着当前我国采煤行业的不断发展，安全防控越来越引起高度重视，为了较好实现对于采空区安全的有效维系，必然需要重点围绕着常见的一些安全隐患进行重点分析，其中因为煤自燃引发的高瓦斯采空区爆炸事故是比较常见的，危害性也比较大，需要在具体开采生产过程中予以高度重视。基于这一需求，当前很多煤炭开采企业也能够在具体生产过程中加大对于该类问题的关注度，构建了相适宜的抑爆技术体系，如此也就能够在一定程度上有效提升了整体安全性效果，此方面进行探究有着十分重要的意义。

1高瓦斯采空区煤自燃及其爆炸机制

高瓦斯采空区发生煤自燃是比较常见的一类安全隐患，其很容易造成爆炸事故形成，应该重点围绕着该类问题进行详细探究，分析其形成机制，进而才能够更好提升其控制效果。一般而言，采空区出现煤自燃以及爆炸问题需要满足三个必要条件，即火源、氧气以及易燃气体，这三个条件在高瓦斯采空区很容易具备，如此也就容易在该区域形成事故问题。

从高瓦斯采空区煤自燃的火源层面来看，其涉及到了内部以及外部的多方面火源类型，其中外部火源几乎很少，因为采空区一般都存在矸石填充，很难由外部火源能够进入到采空区并且形成威胁隐患，但是其内部火源的判断难度比较大，很少有能够在煤自燃引发爆炸事故中生存的人员，进而也就必然导致其事故起因判断不够准确。一般而言，在高瓦斯采空区相应生产过程中容易因为各个因素导致煤自燃发生火花，这些火花当碰到高浓度的瓦斯气体时，就很容易出现引爆问题，发生几率相对而言比较大。由此可见，人们判定导致高瓦斯采空区出现爆炸事故的主要原因就是煤自燃现象，针对煤自燃进行详细探究，并且寻求有效的抑爆技术也就显得极为关键。

煤自燃在高瓦斯采空区内的发生主要涉及到了三个基本阶段：一是准备阶段，也就是煤自燃的潜伏期，其主要发生的反应就是煤炭的变质问题，出现低温氧化，该阶段的时间并没有固定期限，不同煤炭类型的潜伏期长短不同，进而也就给预防和抑制工作带来了较大难度，比如褐煤往往存在一段较长的准备期；第二阶段是煤炭的氧化阶段，和第一环节相比，该阶段的煤炭氧化程度比较深，并且氧化速度也比较快，随着氧化速度的加快，必然也就容易在采空区内形成较高的温度，一旦氧化造成的温度达到60-80摄氏度，就很容易引发较为明显的火灾隐情，煤炭也呈现出赤热状态；第三阶段也就是煤炭的燃烧环节，其主要就是因为采空区内温度的升高，伴随着高瓦斯以及氧化形成的一氧化碳，形成较为严重的燃烧现象，会出现较为明显的烟雾，甚至还会在一些较为严重的区域形成明火，造成该区域的温度瞬间达到1000℃，最终容易形成爆炸事故灾害。

2高瓦斯采空区煤自燃防治及抑爆技术应用

针对高瓦斯采空区容易出现的煤自燃以及爆炸问题，必然需要有针对性地采取相关策略予以预防，尽量降低出现煤自燃以及爆炸的几率，应该体现出预防为主的基本原则。在当前具体处理中，比较常用的煤自燃防治以及抑爆技术有以下几类：

（1）灌浆防灭火措施。在高瓦斯采空区煤自燃预防和抑爆技术处理中，采用灌浆方法进行操作是比较常见的一个方式，其能够较好实现对于踩空气遗落煤炭的有效隔离，进而降低其出现自燃现象的几率。结合灌浆防灭火措施的有效应用，其最为核心的目标和要求就是实现对于煤炭和氧气的有效隔离，进而也就避免其出现明显氧化现象，规避采空区温度上升问题。在该类处理方式的应用中，需要重点把握好对于浆液材料的有效配置和灌注，能够有效选择合理的不燃性材料和水进行有效配置，进而促使形成的浆液能够规避燃烧问题形成，也能够在氧气和煤炭中形成有效隔离效果，比如黄泥就是比较常用的基本材料。在灌浆处理中，需要确保其能够具备理想的全面性和充分性，可以实现对于采空区内部所有可能存在遗漏煤炭资源区域的有效注浆和喷洒，进而也就能够全方位提升其阻燃效果。

（2）惰化技术。针对高瓦斯采空区煤自燃问题进行有效防治采用惰化技术进行处理，其主要方式就是利用惰化气体进行采空区的有效填充和置换，进而促使其能够表现出更强的惰性，如此也就能够降低氧化程度，对于保护遗漏煤炭具备较强作用价值。一般而言，目前比较常用的惰化技术就是在采空区内注入氮气，通过氮气的注入能够较好实现对于氧气含量的有效降低，进而也就不仅仅能够缓解氧化问题，还能够较好实现对于阻燃效果的优化。此外，惰泡防灭火技术的应用也在一定程度上发挥出了理想的抑爆效果，其不仅仅能够形成有效惰化作用，还能够降低采空区温度，对于减少漏风也具备一定作用，但是因为碎煤中惰泡的发泡性能不佳，相应成本也比较高，进而也就很难形成较强的实际效益，在注泡工作停止后依然容易形成较为明显的隐患威胁。

（3）均压防火技术。在高瓦斯采空区针对煤自燃问题进行有效控制还可以借助于均压防火技术，这种均压防火技术的应用主要就是为了较好调整漏风通道两侧的风压，降低工作面进、回风端风压差，减少向采空区漏风量，进而也就能够有效缓解氧化程度，在供氧的抑制方面可以表现出较强的积极作用，那么能够较好实现对于爆炸的有效抑制。在均压防火技术的应用中，最为核心的就是针对工作面通风系统进行详细分析，确保相邻采空区的压力大致相当，压差尽量缩小，如此也就能够较好实现对于供氧问题的有效抑制，在当前同样也表现出了较强的作用价值。基于这种均压防火技术，减漏风供氧技术也得到了较好应用，其能够较好实现对于漏风问题的全方位控制，通过降低漏风量较好实现对于煤自燃以及爆炸问题的抑制。

（4）合理布置监测点。为了较好实现对于高瓦斯采空区煤自燃的有效防治，提升抑爆技术应用效果，还需要采空区氧化带范围合理布置监测点，确保相应监测点的布置可以实现对于整个高瓦斯采空区的全方位实时监测，详细了解各个区域存在的气体浓度变化状况以及温度变化状态，根据监采空区测标志气体变化情况，及时采取科学、合理防灭火手段，如此也就能够及时予以有效防治，降低出现问题事故的几率。

3结束语

综上所述，对于高瓦斯采空区煤自燃问题进行有效防治成为保障煤炭开采安全的重要一环，其需要切实做好抑爆技术体系的有效构建，应该切实围绕着各个方面的影响机制进行详细分析，寻求主要的影响因素，进而采取科学有、效的措施予以管控，提升整体预防体系的应用价值，确保煤矿生产安全性。

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