时间：2023-06-08 15:17:58
引言：易发表网凭借丰富的文秘实践，为您精心挑选了九篇矿井火灾防治技术范例。如需获取更多原创内容，可随时联系我们的客服老师。
矿井火灾会造成烟尘和有害气体的大量产生，也是瓦斯和煤尘爆炸的导火索，往往危及到人员的生命，在煤矿灾害中位于榜首。本文首先对我国矿井火灾防治现状进行分析，进而在进一步探讨引发矿井火灾的内外因素的基础上，把防治矿井火灾的技术措施提出来。
一、我国矿井火灾防治的现状
据统计，我国具有自燃发火的煤矿占到56%，其中47%为统配和重点煤矿，在矿井总发火次数中94%为自燃发火情况，在内因火灾中60%属于采空区自燃导致的。因此说，我国防治煤矿火灾的形势很是紧迫。为了对矿井火灾进行有效防止，自建国初期，黄泥灌浆防火技术就在我国煤矿被推广；但是我国研究火灾基础理论的时间却不长，还没有健全完备的防灭火关键设备，需要进一步的完善技术措施。因此，我们对矿井火灾的防治工作决不能松懈。
二、矿井火灾的起因
2.1矿井火灾的基本要素
2.1.1可燃物的存在。煤炭自身就属于可燃物。具有可燃性的物质有在生产过程中产生的煤尘，井下的机电设备和油料以及炸药等。矿井发生火灾的基本条件就是可燃物。
2.1.2热源。引发矿井火灾的热源来自运转的电气设备产生的热量，瓦斯和煤尘的燃烧或爆炸，煤的自燃和放炮，焊接作业和其它明火。发生火灾的必要因素就是热源，可燃物必须得有热量和温度达到一定的热源而引燃。
2.1.3氧气的供给。氧气是可燃物燃烧的必备条件，而充足的氧气又是持续燃烧的必备条件。因此，燃烧得以持续并形成火灾必须具备足量的空气，这个条件必不可少。
2.2矿井火灾发生的原因
2.2.1矿井火灾发生的外部原因
爆破的违章或明火的使用等，是大部分中小型矿井火灾引发的主要原因，而在矿井具有较高的机械化和电气化时，机电设备管理不完善，不正确的操作使用，设备运转故障等，也是导致火灾的主要原因。近年来，矿井具有越来越高的电气化应用，火灾由机电设备引发的数量也逐渐增长。同时由于外部井下吸烟或违章放炮等违规因素造成的火灾也偶有发生。通常情况下，这类火灾具有较短的发生时间，较快的发展速度。在火灾开始时，一旦不能有效的控制住火源，将会使火势很快向更大的范围扩展。如果没有及时的发现，或没有正确的处理方法，或没有采取果断的行动措施，就会导致矿井被严重的破坏，甚至发生人身伤亡事故。
2.2.2矿井火灾发生的内部原因
煤炭等属于易燃物质，它在空气中被氧化发出热量，并能够把热量积聚起来，达到一定程度就会引发火灾，这就是内因火灾。煤炭的氧化不需要外部引燃，因此，又称自燃火灾，在矿井火灾中，它属于重点的防治对象。据统计，内因火灾在矿井火灾中达到百分之八十以上。由于这种火灾不易发现火源，给灭火带来较大的难度，会造成火灾持续时间长，因此，目前结合内因火灾的特点，有针对性的运用防治措施，成为大多数防灭火研究的方向。
三、矿井火灾的危害
3.1影响矿井正常生产
在很短的时间内，很难把发生在采空区煤柱里的内因火灾扑灭，处理这种情况，往往采取封闭火区的措施，将冻结大量煤炭，矿井生产受到影响。如果生产矿井属于集约化的一矿一井一面，就会出现全矿停产的局面。
3.2巨大经济损失
由于矿井中可燃物较多，一旦发生火灾，其火势发展就会非常迅猛，有效控制不及时，采掘运输设备和器材就会被烧毁。
3.3污染环境
一氧化碳和二氧化碳，以及二氧化硫和烟尘等这些有毒有害气体，在矿井火灾中，被大量产生，对环境污染较大。尤其有些地区的煤层出现露头火灾火源，如果火区面积大和具有较高的温度，具有较深的燃烧深度，同时由于资金的匮乏和不具有先进的灭火技术，就会导致火灾长时间不能熄灭，出现煤炭资源被大量烧毁，有害气体大量的产生的后果，致使空气中有害气体严重超标，出现酸雨和温室效应。
四、矿井火灾的防治
4.1矿井内因火灾的防治
矿井内因火灾的防治应重点抓好以下三项工作：
4.1.1合理的设置采区
巷道使用岩石，面积尽量大，运用石门或集中平巷；在较硬的岩石中布置采区内的主要巷道，辅巷道尽量少开，巷道间距尽量的增加；主要巷道开凿于不自燃或具有较小自燃危险性的煤层中，采区要设置合理。
4.1.2选择合适的采煤方法
选用老采煤方法对易于自燃的煤层进行开采，存在很大的危险性。回采率较高的是壁式采煤法，布置比较简单的巷道就可以，机械化装备使用便利，具有较快的回采速度和较高的防火安全性。这种采煤方法运用于薄煤层，自燃发火现象很少出现。管理顶板采用全部陷落法，对采空区的自燃不易控制，在全部采空区采用惰性材料填充，但要做到及时和致密，可使自燃火灾的发生率被大大减少。
4.1.3提高回采率
为使回采速度加快，要把劳动组织最优化，竭力使用采煤和机械化综合能力效率较高的设备。认真研究采矿煤层的地质因素和自燃倾向，把自燃发火期确定下来，根据回采速度合理地把采区面积划分出来，在自燃没有发生之前，采完一个采区，就进行封闭。
4.2采用正确的通风措施
采区的通风系统必须要选择合理。采区通风方式要在认真研究开拓方案和开采顺序的基础上合理选择。同时，把2矿井火灾的防治措施进行实施。
4.2.1均压防灭火技术。风窗—风机联合和调节风窗以及风机等是主要使用的调压方法。该方法可使漏风大量减少，减弱煤的氧化，但由于不能把压差降低到零，预防上分层采空区和工作面顺槽顶煤以及煤柱的自燃作用不明显。
4.2.2各种凝胶防灭火技术
把配置好的溶液注入煤层，使其在需要的时间和范围内凝胶，这样高温煤体就会被不流动和半固体状的凝胶包裹，发挥防灭火效果，这就是胶体防灭火技术。复合胶体和稠化胶体，以及胶体泥浆和无机凝胶等是目前使用的胶体主要类型。由于成胶过程属于吸热反应，水也会被形成的胶体所固结，降温灭火效果很好；使用胶体的缺点是由于流量小，作用发挥有限；具有较高的成本；部分种类胶体在成胶的过程中，有毒有害气体会被释放出来。对于煤矿的安全发展来说，矿井火灾属于重要的制约因素。因此，我们要结合矿井的实际情况，因地制宜，坚持以预防为主，采取防治结合的措施，开展综合治理，综合运用几种防灭火措施，使矿井的防灭火技术体系具有针对性和个性化以及合理化特征，正真的发挥保障矿井安全生产的作用。
关键词： 煤矿火灾； 外因火灾； 内因火灾； 预防
中图分类号： TD75+2 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2011）01-0203-01
一、煤矿发生火灾的原因及危害
煤矿火灾从本质上来讲，也属于一种燃烧现象，也是一种能量相互转换的现象，并且据有关资料统计，90的煤矿火灾均属于内因火灾，所有煤矿火灾均有发生、发展的过程，最终达到火灾的发生阶段。
（一）煤矿发生火灾的原因
一是某种可燃物质的存在。在煤矿井下，煤炭本身就是一种大量的而且普遍存在的可燃物；其次，在进行生产的过程中产生的大量的煤尘、瓦斯以及使用的坑木、机电设备、炸药、油料等物质都存在可燃性，它们的存在是发生火灾的基本元素。二是具备足够热能的热源。热源是煤矿进下火灾发生的必要因素，只有具备足够热量的热源才能引起可燃物质的燃烧。在煤矿，煤炭的自燃、瓦斯、煤尘燃烧与爆炸、放炮、机械摩擦产主的热量；电流短路、电气设备运转不良产生的过热；吸烟、焊接及其它明火都可能引起火灾。三是有足够浓度的供O2源。燃烧的定义是一种发热、发光，同时伴有烟雾产生的剧烈的氧化反应。任何可燃物尽管有足够热量的热源，如果缺乏足够浓度的O2，燃烧是难以持续的，所以，O2的供给是燃烧形成必不可少的基本条件。实验证明：在O2浓度为3的空气环境里，任何可燃物的燃烧都不能维持；在O2浓度低于12的空气中瓦斯失去爆炸性；浓度在14以下，蜡烛也不能燃烧。所以，这里所说的供O2源为正常含O2量的空气，而不是贫O2的空气。
（二）煤矿发生火灾的危害
第一，煤矿井下存在着大量的可燃物，火灾极易产生并且发展蔓延的速度快，当高温火焰在巷道中流动，混入新鲜风流时，将会在掺风点产生二次燃烧的新火源，导致火灾面积的扩大。燃烧时产生大量的有毒有害气体（主要为CO2和CO）并伴有高温火焰，造成人员的伤亡。这些气体流入井下作业点后，使人员中毒和窒息。
第二，火灾能烧毁设备和引起煤层自燃，当井下发生火灾，如果不能及时采取有效措施控制，那么就会失去了灭火的良机，使火势扩大，这样就会烧毁大量的设备，更甚者引起煤层燃烧，影响矿井的正常生产。
第三，井下产生火灾极易引起瓦斯、煤尘或者煤尘与瓦斯燃烧和爆炸。井下发生火灾不仅给瓦斯、煤尘提供了爆炸的火源，还因为高温火源的干馏作用，使可燃物释放出H2和多种碳氢化合物等具有爆炸性的气体。因此，火灾能引起瓦斯、煤尘爆炸，进一步扩大灾情及人员伤亡。
第四，矿井发生火灾后，使井下风流反向，导致灾情的扩大，高温烟雾流经的巷道，空气质量发生变化，温度升高；另一方面使矿井通风网路的风流发生改变，使矿井通风系统紊乱，进一步扩大灾区范围，同时给井下人员的撤离带来了巨大的困难和危害，增大了事故损失和灭火工作的难度。
二、预防煤矿火灾的措施
（一）外因火灾的预防措施。一是严禁携带烟火及易燃易爆物质入井。严禁在井下使用电炉或灯泡取暖，井下不准使用电气焊、喷灯焊接或切割。如必须使用，必须制定严格、科学、合理的安全技术措施，报相关部门批准；其次，在井口房和通风机房附近20米范围内不得有烟火或用火取暖。井下不准存放易燃的油类物质。井下必须使用本质安全型电器设备，加强管理，定期进行检查维修，保证设备性能完好；防止电火花、电弧及摩擦起火生成的事故。二是加强爆破管理。进行爆破作业时，必须使用国家标准的矿用炸药；不得使用过期或劣质炸药，不准放明炮或者明火放炮、放糊炮；不准用动力电源放炮；炮眼的封泥长度和封填材料必须按照《煤矿安全规程》（2006版）的相关要求进行封填，且进行放炮，避免引起火灾。三是严禁不阻燃或不抗燃的电缆、输送带和风筒入井。井口房、井架和井口20m范围内的建筑物以及主要进、回风巷、主平硐、主要巷道的连接处、井下主要的硐室和机电设备等，都应采用不燃性材料砌筑和支护或者最好布置在岩层中。井口都应设防火铁门，预防井口火灾或附近地面火灾波及井下，进风井巷与各生产水平的交汇处都应设置防火铁门，并定期对防火铁门的质量和灵活可靠性进行检查。
（二）内因火灾的预防措施。一是在开采具有煤层自燃发火危险性的矿井，要正确选择矿井的开拓方式，采煤方法和开采顺序；提高矿井防火能力；优化矿井通风系统，杜绝采取空区漏风，采取均压通风的防火措施，加强防火管理等措施来预防煤炭自燃，减少或杜绝煤炭自燃发火的隐患。二是加强管理人员和从业人员的培训，使其掌握煤炭自燃发火前期的相关预兆，及时发现发火预兆，为灭火工作带来时间，进行预防发火的预测预报工作，启动矿井防火应急预案，将其处理在萌芽状态。三是加强对废弃巷道和采空区的管理，及时充填废弃煤巷，做到对采掘生产过程中遗留的各种发火隐患及时处理。四是利用新技术的发展和新设备来提高矿井自身防灭火的能力，随着科学技术的发展和矿井火灾的深入研究，一批批新的防灭火技术和火灾预防设备得到了开发和利用。如火灾自动报警装置，应用报警系统能够准确地探测到火灾隐患的异常情况，通过数据信息的处理反馈给管理人员，使其将火灾隐患处理在萌芽状态。
关键词：保障体系 预测预报 防火材料 自燃机理
中图分类号：TD75 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-0-02
随着矿井高产高效集约化的发展的需要和国家对煤矿安全生产的高度重视，对煤矿安全生产保障体系提出了更高的要求。矿井火灾是煤矿主要灾害之一，每一场火灾的发生，轻则影响生产，重者可以烧毁煤炭资源和矿井设备，更为严重者则可能引燃瓦斯煤尘爆炸或火烟毒化矿井。在煤矿里，通常根据引火的热源不同将矿井火灾分为外因火灾和内因火灾。
由外部热源如明火、放炮、瓦斯煤尘爆炸、机电设备运转不灵、摩擦、电流短路等原因引燃可燃物而发生的火灾称为外因火灾，外部火灾可以发生在矿井的任何地点，且属于偶然事件。
煤矿内因火灾主要是指煤炭在一定条件和环境下（如煤柱破裂、浮煤集中堆积又有一定风流供给）自身发生物理化学变化，聚集热量导致着火引起的火灾。
可燃物由蓄积热量发展发展成为火灾要经过三个阶段，即潜伏期、自热期和燃烧期。潜伏期和自热期的时间较长，如果在潜伏期和自热期，破坏了外部的供氧条件或热量蓄积条件，自燃过程终止，便不能发展成为火灾。所以，内因火灾往往是由于发现不及时或处理不当造成的。
就内因火灾的特点而言，它的发生是一个或长或短的过程，而且有预兆，易于早期发现。但火源隐蔽，往往发生在人们难以或不能进入的采空区或煤柱内，要想找到真正的火源却非易事，因此不能及时扑灭，以致有的内因火灾可以持续数月、数年、数十年而不灭，烧毁大量煤炭资源，冻结大量开拓煤量。分析当前众多防灭火技术，发现每一项技术都有其特殊性和适用条件，利用每一项技术还不能完全预防和杜绝自然发火事故的发生。
因此，在“预防为主”的宗旨指导下，加强综合防灭火技术研究，发展防灭火技术的可靠性和稳定性，成为每一个防灭火科技人员的责任和重担。
1 建立一整套完整的防治煤层自然发火保障体系
对于开采具有煤层自然发火的矿井，必须建立一套完整的防治煤层自然发火技术保障体系，完善防灭火技术体系库，服务于矿井安全生产。矿井防灭火技术体系库应从以下几个方面考虑：
（1）矿井、采区、工作面巷道设计布置必须有利于防止煤层自然发火；矿井、采区巷道尽可能布置在岩巷中，工作面巷道应避开应力集中区、老巷等位置，当无法避免时就必须在设计时就采区防灭火技术措施。
（2）通风系统务求简单、稳定、可靠。矿井通风系统对煤层自然发火影响最大，要求通风系统合理，风流稳定、可靠、通风负压小；利用矿井通风系统优化软件，定期对矿井通风系统进行优化分析，当通风系统不合理时，必须及时进行改造；建立矿井火灾救灾专家系统。目前许多科研院所研究了许多这方面的软件，但缺乏现场的广泛应用。因此，每一个矿井应根据自己的实际情况建立通风系统数据库，使通风系统趋向自动化，实施通风系统在线分析优化、自动调整，提高矿井抗灾、救灾能力。
（3）巷道断面尽可能大，支护能力尽量强。巷道支护应推广应用以锚网、锚喷为主的巷道支护技术，减少巷道变形、煤体破碎。随着矿井开采深度的增加，矿山压力越来越大，巷道支护难度也越来越大，有必要研究巷道支护新技术。根据现场统计情况，只要保持煤体完整，一般不易出现自然发火现象，所以提高巷道支护能力，减少煤体破碎程度，延缓巷道变形，成为研究巷道支护的首要任务。
（4）建立矿井防灭火技术数据库，应用到矿井各个生产环节；完善矿井防灭火设备；使矿井防灭火技术人员及作业人员熟练掌握每一项技术，提高防灭火作业人员素质；防灭火技术和设备必须系统化；根据矿井实际情况及不同隐患点，创建矿井防灭火技术和设备优化分析系统，提高防灭火可靠性及有效性，减少无效防灭火工程。
（5）建立矿井防灾、抗灾指挥系统，提高矿井防灾、救灾快速应变能力，推行矿井防灾、救灾指挥军事化管理，在矿井上下建立矿井防灾、救灾指挥基地。
2 提高矿井煤层自然发火预测预报能力
煤层自然发火都有早期预兆，能够及时发现自燃发火早期现象，对避免自然发火事故的发生非常重要。因此，矿井必须建立的煤层自然发话哦早期预测预报网络和防控体系，且应从以下几个方面考虑。
（1）完善矿井安全监控系统
目前矿井的安全监控系统仅布置了一氧化碳传感器、温度传感器，对这些传感器布置的数量、位置不够完善、合理，不具有自然发火分析判断能力，为更好的服务与自然发火的早期预测功能，应从以下几点继续改进、完善。
研制乙烯、乙炔等煤层自然发火标志性气体传感器；布置完善的各类 煤层自然发火标志性气体传感器；根据每一个矿井的具体情况，建立煤层自然发火预测预报分析系统和识别系统，及时判断自然发火隐患的
位置。
（2）改进隐蔽着火源的探测手段
煤层自然发火一般出现在破碎的深部，若不能及时判断着火源的准确具置，很难做到防灭火的及时性，因此许多矿区出现很多“顽固性”高温点，久治不下，原因就在于此。目前研制使用的红外测温仪，受现场客观条件制约，只能测定煤体表面温度，对深部火源探测效果不好。有的矿区采用放射元素―氡探测大型火区，该技术对探测煤层埋藏较浅的大型火区效果较好，如太原理工大学组织实施的对大同矿区、新疆矿区进行的大型火区探测，取得了较好的效果，但现场操作较复杂，探测时间较长，受现场条件限制等问题。所以研究快速可靠的隐蔽火源探测技术成为矿井治理自然发火的迫切
要求。
（3）扩大矿井安全检测系统与矿井火灾束管监测系统的兼容性
矿井火灾束管监测系统对乙烯、乙炔等进行分析采用气相色谱技术，一般仅对工作面采空区进行预测预报，且在对采空区进行自然发火预测预报时布点困难。各矿使用两种系统一分为二，应合二为一，在巷道内布置采样点，弥补当前没有乙烯、乙炔传感器的缺陷，以便综合分析矿井自然发火隐患。
3 研究新型防灭火材料与装备
为了防治煤炭自燃，国内外广泛采用注浆、撒阻化剂、注惰气、注凝胶、胶体泥浆、三相泡沫、阻化气雾等技术[1]。这些技术在保证矿井安全生产起到了重要作用，但还存在不足：采用注浆技术，浆体注入到采空区后，一般有高向低的线流动，扩散范围小，浆液容易流失，有时还会发生溃浆事故；注惰性气体，气体容易随漏风逸散，不易停留在注入的区域内，且灭火降温能力差；注凝胶、泡沫树脂等，流动性差流量小，成本高；注惰气泡沫，泡沫容易破碎，一旦水分挥发，防灭火的性能就会消失；三相泡沫利用粉煤灰、黄泥等的覆盖性、氮气的窒息性、水的降温能力，综合气、固、液三相的功能，在火区治理中具有较好的现场实用性，然而对于工作面的防灭火而言，现场实践显示三相泡沫的产生伴随也产生一些有味的杂质气体污染井下空气，适才井下人员大多不愿使用。因此，未来需要进一步研制材料来源广泛、价格低廉、配制方面、绿色的新型防灭火新材料。
4 探索煤层自燃发火机理与规律
自十七世纪黄铁矿导引学说提出后，煤炭自燃机理的研究取得了重大发展随后形成了细菌导因学说、酚基导引学说、及煤氧复合学说四大主要理论[2]。随着科技的发展及人们认识的深入，在传统学说的基础上又发展出了对煤炭自燃机理新的认识：从煤岩相学研究煤自燃的机理发现，在煤温度升高过程中，因煤组分的不同，各阶段的氧化速率和放热强度以及蓄热能力均不同，所以煤自燃过程阶段的划分也各异[3-4]；从煤体表面的反应热研究发现，温度对反应速率有直接影响，煤的氧化反应是从表面逐渐进行的，且随着煤体温度的不同产生出不同的气体；从煤的活化能入手研究，解释了煤自燃进程，提出了煤自燃逐步自活化反应理论[5]。
只有摸清煤层自然发火机理，掌握煤层自然发火规律，坚持“预防为主”的指导方针，提前采取预防措施，才能有效治理煤层自然发火，确保矿井长治久安。随着人类对微观事物认识的不断深入，以及科学技术的不断进步，应继续探索煤层自然发火机理与规律，研究其对应的治理手段，做到有的放矢。治理煤层自然发火是煤矿工作者与大自然作斗争的一项长期而艰巨的任务。随着科学技术的发展，防灭火技术也在不断进步，防治手段也将不断完善。只有经过人们不懈的努力，防治技术才能不断发展，才能满足矿井防灭火工作的需要，才能为我国煤炭事业做出更大的贡献。
5 结语
分析当前众多防灭火技术，发现每一项技术都有其特殊性和适用条件，利用每一项技术还不能完全预防和杜绝自然发火事故的发生。
根据多年现场工作的经验，认识到在新的科技条件下，必须在建立整套完整的防治煤层自然发火保障体系、提高矿井煤层自然发火预测预报能力、研究新型防灭火材料与装备、继续探索煤层自燃发火机理与规律等方面做出努力。
文中一些观点是站在一个基层工作者的角度上进行的考虑，从一个侧面能反映出现场的需求，对以后的矿井防灭火工作具有一定的参考价值。
参考文献
[1] 王德明.矿井火灾学[M].徐州：中国矿业大学出版社，2008.
[2] 秦玉书，赵玉田，张永吉.煤矿井下内因火灾防治技术[M].沈阳：东北大学出版社，1993.
[3] 张玉贵，唐修义，何萍.煤分子结构与煤的自燃倾向性[J].煤矿安全，1989（7）：1-5.
“一通三防”事故除了以上两个特点外，还有一个重要的特点就是事故发生具有连续性。由于煤矿产业规模的扩大，使得矿井与矿井之间有着错综复杂的联系。所以，一旦有一个矿井发生事故，由于多方面的原因，如可燃气体的大量累积、通风不畅等原因而导致其它矿井也发生爆炸或坍塌等安全事故。无论是“一通三防”事故中的哪一个特点，都给中国煤矿企业的发展带来了严重的威胁。所以，必须针对这些事故的特点，不断寻找“一通三防”工作中的风险因素，从而针对具体导致事故出现的风险因素，来研究煤矿“一通三防”工作中的规避措施[3]。
2煤矿一通三防存在的问题
2.1轻视煤矿一通三防工作
煤矿企业中存在的最为重要的问题就是采矿方普遍轻视“一通三防”工作。一个工作做得是否有效、是否能够发挥出其应有的作用，在很大程度上依靠人的主观能动性。如果采矿方对此工作不重视，那么“一通三防”工作是不会做好的。同时，在中国进入市场经济体制后，煤矿企业的工人大多已不再是煤矿企业中的固定工人，而多为临时工或合同工。所以，相比于以往，这些工人无论是在技能上，还是在素质上，没有经过很好的培训，对于“一通三防”相关方面的工作更是不加以注意。此外，煤矿方对于“一通三防”工作的忽视，使得煤矿工人很少遵循相关规定来有序施工，从而容易导致发生不良事故。
2.2矿井安全管理技术缺乏
相比于西方发达国家来说，中国的煤矿开采技术还比较落后，尤其是在煤矿开采的安全管理方面更为欠缺。煤矿的安全管理技术与“一通三防”工作是紧密相连的。如果煤矿的安全管理技术缺乏，那么在一定程度上也会影响“一通三防”的相关工作。
3煤矿一通三防工作中的规避措施
由上文可知，“一通三防”事故具有其自身多方面的特点。“一通三防”事故对煤矿生产及工作人员都带来了严重的危害。所以，在科学技术快速发展的当下，必须要将先进的科学技术引入到“一通三防”工作中去，研究出更有利的规避措施。本文在此提出了几点煤矿“一通三防”工作中的规避措施，希望能够为该领域的安全生产提供一些经验。
3.1瓦斯的防治
瓦斯在煤矿生产中是一种有害气体。这种有害气体不仅对矿井的安全有一定威胁，同时这种气体更是矿井工作人员身体的一大威胁。然而，瓦斯却是煤矿生产中不可避免的一种气体，也是造成煤矿安全事故的主要原因之一。所以，研究“一通三防”工作中的规避措施，首先就要从瓦斯的防治入手。防治瓦斯的主要原则就是加强矿井下的通风，在最大限度内降低瓦斯浓度。提出了以下几点措施：a)通风线路对于降低瓦斯浓度具有十分重要的作用，所以对通风线路的设计要经过严谨的研究和分析，在设计中禁止出现线路设计过长或通风线路交叉的现象；b)在瓦斯的通风系统选择中，选择抽出式通风系统，该系统的好处是可有效预防主通风机停止运转时的状况，可以防止瓦斯大量涌出；c)保持风量分配的正确性，使每个矿井内的每个工作区都有足够的风量使得区域内的空气得到循环。
3.2煤尘的防治
煤尘也是导致安全事故出现的一个重要原因。煤尘的防治是规避措施中的一个重要措施。其规避的主要原则就是要降低矿井内煤尘的产出量及矿井内煤尘的浓度。其具体措施可以从以下几个方面着手：a)通过除尘进行煤尘防治，有效降低煤尘浓度；b)净化风循环，是指将矿井中含有煤尘的空气通过一定的设备进行排除，目前使用比较普遍的是水幕净化风流和湿式除尘装置等；c)增加空气湿度，是指给空气中喷洒水或其它液体，使其与煤尘等其它细小颗粒相融合，从而达到捕获煤尘的目的，由于增加空气湿度操作简单、成本低廉而且除尘效果好，所以是矿井中防治煤尘最常用的方法。
3.3火灾的防治
加强“一通三防”工作中的防范措施还要从火灾的防治着手。在一般的矿井内，引起矿井火灾的原因主要有两种源头：外源火灾和自燃火灾。所以，对矿井内的火灾进行防治就必须分别从这两方面入手。针对于外源火灾，煤矿产业可以采用多种措施，如在矿井内禁止出现明火，在矿井的各个角落增设消防器械，矿井内所用的支护措施要用不易燃烧的材料，并且加设供水系统。对于自燃火灾，其防范措施要相对复杂一些。要对矿井内的调压装置进行合理调制，使得矿井内的空气压力得到合理的分布，从而降低自燃火灾发生的几率。“一通三防”工作是煤矿产业运行中必不可缺少的工作，更是煤矿产业安全生产的重要保证。因此，对于“一通三防”工作，相关部门必须给予高度重视，同时组织专业人员对规避措施进行细致研究，及时将先进的科学技术、具有先进技术的安全生产设备引用到该领域中去。本文中“一通三防”工作的防范措施虽然主要是从煤尘、瓦斯和火灾等方面下手，但是对于每一方面的研究却还不够十分深入，仅仅凭借以上几点措施来规避煤矿工作中的安全事故是远远不够的，还需要专业人士进一步分析研究。
4结语
[关键词]瓦斯防治； 监测监控；火灾防治；煤矿灾害
中图分类号：TD 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）20-0077-01
绪论
中国煤炭资源储量丰富，目前煤炭在一次能源消耗中所占比重最大，但每层赋存条件复杂、安全形势严峻，矿井灾害一直是影响煤矿安全生产的重要因素之一，国内各大科研机构围绕中国煤炭存在的各种灾害进行聊深入研究并取得了一系列成果[1-4]，对矿井重大灾害的预防和治理起到了重要作用。但是我国煤矿灾害防治领域还存在诸多关键技术难题尚未解决[5]，事故总量和伤亡人数仍然偏高，安全生产形势依然严峻。
1.瓦斯灾害防治技术难题
1.1瓦斯灾害治理的理论和技术基础难题
目前，我国煤矿对瓦斯灾害治理的基础理论研究薄弱，对瓦斯灾害发生机理、灾害的演化过程尚不能全面认识，从而影响了瓦斯灾害防治关键技术的进展。对于煤与瓦斯突出机理的认识未能突破，影响煤与瓦斯突出预测预报技术发展，尤其是影响临界值的确定。需要攻克的主要难题有以下两项。
（1）瓦斯运移、抽放作用规律和瓦斯煤尘爆炸机理。对瓦斯赋存、运移和涌出规律的系统研究；对不同开采条件和瓦斯抽放条件下瓦斯涌出规律和分布特征、地应力和瓦斯运移场的耦合关系的认识；对煤矿生产环境下瓦斯煤尘爆炸特性及其演化传播规律、瓦斯煤尘连续爆炸发生的条件和传播特性的深入研究等。
（2）煤与瓦斯突出机理与防突技术基础。目前，我国煤矿地质构造对灾害的控制机理和规律尚不能认识、仍停留在“假说”阶段。虽然我国也曾做过一系列的研究，但是对机理的研究多是零星展开的，缺乏系统性。
1.2煤层瓦斯含量测定技术难题
我国已经成功开发出了地质勘探期间煤层瓦斯含量、煤层瓦斯涌出量的预测方法和装置。虽然这些技术已经在煤矿是用了几十年并经过多次改进，但是其精确度仍是一个十分突出的问题，其测定值普遍低于实际值，以致使有的煤矿在建井期间就不得不进行安全补套设计，及造成了大量资金的浪费且带来系统性的事故隐患。
1.3瓦斯抽放技术难题
（1）构造煤的探测和区划研究。为提高瓦斯抽放率，急需探明原地构造煤分布区及其厚度，探测清楚原地构造煤瓦斯含量和突出区，还需要解决在高应力、高压力、高瓦斯构造煤区使用的钻进设备和抽放技术难题。
（2）松软低透气性煤层的本煤层瓦斯抽放技术。其核心就是要解决松软煤层的顺层钻进施工问题。
（3）高抽巷瓦斯抽放技术。在采煤工作面上方裂隙带布置瓦斯抽放巷道是当前十分有效的抽放技术，但施工量大，经济成本比较高，为克服其缺点，用水平定向长钻孔代替高抽巷的研究，至今已研究出了施工钻孔长度达600米到800米的强力钻机和钻孔工艺，需要继续研究能施工1000米的钻孔的钻机、钻具和钻进工艺，同时，还需要研究钻孔测斜、纠偏的技术和装备。
（4）改善煤层渗透性的技术。多数高瓦斯矿井的渗透率较低，严重制约了瓦斯抽放技术的发展。
（5）采动区瓦斯抽放控制煤层自燃发火关键技术。利用采动卸压而提高瓦斯抽放效果是煤矿很有前景的抽放方法，但是抽放同时极易带入空气从而导致自燃发生，因此，需要加大力度对采动区瓦斯抽放控制煤层自燃的研究。
（6）瓦斯抽放浓度控制技术。抽放瓦斯时，控制抽出瓦斯的浓度对瓦斯抽放效果和安全利用是十分重要的，但目前仍没有成功的技术和方法。
（7）瓦斯抽放标准。急需解决的一个技术标准问题就是煤层瓦斯抽到什么程度即瓦斯含量和瓦斯涌出量降到什么标准，就认为达到了“先抽”的标准和达到这一标准的技术和方法。
2.煤矿安全监测监控技术存在的问题
2.1瓦斯传感器技术
目前，国外应用于煤矿的瓦斯检测原理主要为热催化、热导、光干涉和红外，而我国主要为热催化、热导、光干涉，以热催化和光干涉为主。红外气体测量原理在煤矿瓦斯监测方面我国虽几年前就已展开但是最终因为其采用电机机械调制，仪器功耗大、稳定性差、造价高而不能广泛推广。半导体激光吸收光谱技术用于煤矿瓦斯检测是国际方面的最新研究动向，而我国最需要做的就是对现有的热催化瓦斯敏感元件的技术指标进行提升和改进。
2.2监测监控系统
（1）监控系统传输网络体系结构需升级换代，安全和生产动态信息的传输缺乏稳定、快速、可靠的通讯平台。在地面，采用工业以太网络、现场总线组建监控系统的技术已经很成熟，而我国煤矿监控系统仍然采用主从式窄带通讯体系结构、时分制通讯和低速总线巡检等传统方式，周期长，传输速度慢、故障率高，灾害隐患信息容易漏报、误报，时效性也差。
（2）目前的煤矿安全监控系统主要功能是监测，控制功能单一，根本无法做灾害或事故的预警。利用监控系统对矿井重大灾害预测预报的实用性和准确性不高，不能有效指导安全生产，只是对采掘工作面和其他传感器设置地点的瓦斯浓度或其他参数的简单监测，不能根据变化趋势和整个矿井的信息进行专家诊断，形成对灾害的有效预警。
（3）现有的监控系统还存在报警后的处理预案不完善，现场维护力量薄弱、设备无故障工作时间短、抗干扰能力不强等。
3.矿井火灾防治技术存在问题
虽然在煤矿火灾防治理论和技术领域通过近几十年的攻关研究逐步形成了以预测预报、火灾监测、火灾预防和火灾治理技术、装备和材料为一体的综合防灭火技术体系，但还是远远不能满足目前我国矿山火灾防治的要求，主要表现在以下几方面：
（1）基础理论研究方面不够深入，不能揭示矿井火灾灾害的深层次理论问题。
（2）在防灭火材料研究方面不够成熟、缺乏针对性。
（3）防治工艺技术的创新性不强，特别是在关键性技术的研究和应用方面缺乏专用设备，导致防灭火等现场工作难以迅速展开。
（4）整体技术的继承性不高，不能实现智能控制。
（5）矸石山的危害防治技术。
4总结
以上问题，是我国煤矿灾害防治方面急需解决的难点问题，需要从实用技术推广和集成，关键技术突破及基础理论研究三方面着手。具体应整合安全科技资源，形成产学研相结合的安全创新体系，建立以煤炭科学研究总院为主体的国家煤矿安全关键技术转换平台，建立以煤炭企业为主体的成果推广应用和再创新平台，建立以高效为骨干的基础研究平台，国家也应继续支持煤矿安全技术研究中心的扩建。
参考文献
[1] 王显政，杨富，朱凤山，等.煤矿安全新技术[M].北京： 煤炭工业出版社， 2002.
[2] 宋元文.煤矿灾害防治技术[M].兰州： 甘肃科学技术出版社， 2007.
[3] 黄俊，牛艳萍，芦山.影响煤矿安全的因素与防治对策[J].洁净煤技术，2007，13（ 3） ： 94-96.
[4] 卢鉴章，刘见中.煤矿灾害防治技术现状与发展[J].煤炭科学技术，2006，34（5）：1-5.
[5] 方树林.中国煤矿灾害防治技术的研究现场与发展趋势[J].洁净煤技术，2012，18（1）：90-94.
关键词：煤层自燃防治影响因素
1 概述
煤层自燃火灾是矿井主要灾害之一。煤矿井下火灾通常是由于氧气供给不足，空间较小，从而导致在这个有限的区域内，释放出许多有毒气体，致使整个上机巷出现人员中毒伤亡事件。从分析和研究相关资料可以看出，煤矿火灾，特别是煤层自燃对煤矿生产的影响是不可估量的，其导致的原因也是多种多样，因此，煤炭火灾的防治一直是煤炭系统的重要任务之一。
2 煤层自燃发火因素分析
2.1 采煤方法问题
对于回采工作面的发火原因分析，有多种说法，但是其中最为主要的一种是采煤方法的限制，还有一些原因，比如工作面推进速度慢，炮后堵架子和采空区出现漏风等情况，均会引起煤层自燃，或者在顺槽掘进时的高冒区处理不当，工作面推进至此时引起火灾。
2.2 顶板管理问题
对于一些井田煤系地层，其岩性大部分是以砂岩、粉砂岩、粘土层为主，煤层顶板大都为砂岩或砂质泥岩，在形成采空区后，其跨冒较难，这样使得采空区不能有效地完全地压实，如煤层顶板的巨厚砂层，质地坚硬，采空区漏风，提供了好的供氧条件，这样就给煤层自燃创造了良好的机会。
2.3 高冒区处理问题
高冒区煤层易于自燃主要是高冒处煤质松软，粘结性差，接氧面大，巷道内没有适宜的有效风速产生涡流风速，带走高冒区空隙内积聚的热能。另外，冒顶后未作防火处理或者用可燃物充填，也是造成高冒发火的因素之一。
2.4 地质因素
由于煤田的构造多，地质条件复杂等，表明煤层受到应力的强力挤压，致使煤质松散，易破碎，孔隙多，透气性强。煤层本身具有自燃倾向性，且发火期较短。
3 煤层自燃规律
根据煤矿开采的特点、结合煤层自燃的特点，分析出煤层自燃主要呈现如下规律：
①切眼、停采线采空区浮煤极易自燃。
②回采期间存在采空区二道自燃火灾威胁。
③采空区自燃高温区域范围大且隐蔽。
④采空区自燃火灾灭火难度大。
4 矿井巷道内煤层自燃的防治方法
在我们通常使用的、风量充足的巷道中，往往不容易发生煤层自燃，而是在一些微风或者少风的环境下极易发生煤层自燃，由于满足了热量易积聚的自燃条件，易造成煤层自然发火。对不同的巷道自然发火情况，应采取不同的防治方法。
4.1 直接灭火法
①挖出火源。井下火灾范围不大，人员能够接近火源时，可将已燃煤炭挖取出来，运送地面。挖取火源时，必须随时检查瓦斯浓度和温度，采取一定的安全措施。
②用水灭火。用清水枪头直接向明火或出烟处喷洒水，将明火喷洒灭，并把明火周围的高温煤体洒透，待洒下来的水不热为止，并监测一氧化碳浓度，直至其浓度为0或比自燃前下降很多。
4.2打眼灭火法
①井下打眼灭火法。某些巷道自燃出烟后，就必须通过电煤钻或岩石注水钻进行打眼，然后采用管子接通灌浆管路进行灌浆。
②地面打眼灭火法。当主要回风巷道发生严重的煤层自燃，造成通风系统混乱，威胁全矿井安全时，就必须封闭灾区进行地面打眼灭火。
4.3联合灭火法
对一些巷道顶、帮的自燃出烟，有时并不是通过打钻注浆、注胶就能够解决的。如果打钻打不到火源，灌下来的浆水不热，而烟仍源源不断涌出时，则应进行联合灭火。
4.4均压灭火法
在运输巷火源地点以外建风门，回风巷建调压风门，运输巷风门外安设局部通风机，风筒接过火源地点以里30m左右，打眼灭火等。
4.5封闭灭火法
某些矿井煤层自燃后，不能灭火或经采取各种灭火法无效果时，应采取封闭灭火法。
5煤层自燃防治对策
煤层自燃现象在煤矿开采过程中经常出现，通过研究可以很明显地发现，煤层自燃现象对煤矿的影响是不容忽略的，其造成的经济损失也是巨大的，不仅对煤炭资源造成了浪费，还会带来水资源的白白流失，然而更为严重的是出现人员伤亡的惨剧。因此，煤炭火灾的防治一直是煤炭系统的重要任务之一。
煤炭火灾的防治一般应从以下三个方面出发：第一，了解火区范围；第二，建立火灾预测预报系统；第三，灭火等。从目前的情况来看，对煤层的火区进行勘察，比较普遍的一种方法是利用遥感技术。煤炭火灾由多种因素引起，就煤层自燃引发的火灾防治来说，主要分为以下几个阶段，第一，是在煤层发火之前，这个阶段必须要加重力度对通风系统进行维护，对火灾样检测的传感单元做好充分的预防措施，而且还要建立控风、防灭火专家系统。第二，是在煤层发火以后，这个阶段的主要工作是要对火区进行封闭性技术的研究，惰性气体的防火技术和综合防火技术，都应该在火区中试用，使得煤层自燃灾害得到有效的预防和防治，降低煤矿的经济损失和社会效益的损失，同时还应该研究出新的技术和新的材料，采用新的综合的应用技术，使得煤层自燃的灾害损失降到最低。从当前的情况来说，在煤矿中有些防火和灭火的技术措施还是很有用的，对煤层自燃能够起到很好的控制效果，但是，由于煤层自燃的原因有各种各样的，所以，我们要对煤层自燃进行区域调查，同时我们可以采用多种技术综合应用，综合治理煤层自燃的灾害，这样还能够有效地防止煤层自燃的灾害损失，使得煤矿能够实现高产高效的安全生产。
6结语
综上所述，从当前的情况来说，在煤矿中有些防火和灭火的技术措施还是很有用的，对煤层自燃能够起到很好的控制效果，但是，由于煤层自燃的原因有各种各样的，所以，我们要对煤层自燃进行区域调查，同时我们可以采用多种技术综合应用，综合治理煤层自燃的灾害，这样还能够有效的防止煤层自燃的灾害损失，使得煤矿能够实现高产高效的安全生产。
①对于煤矿生产而言，由于影响煤层自燃的因素有多种多样，所以对于煤层自燃现象应该从全局出发，整体考虑，采用综合应用技术措施，这样才能带来好的应用效果，将煤矿企业的损失降到最低。
②对煤层自燃进行综合防治，这本身的要素也是多方面的，可以从各个方面进行考虑，比如从巷道布置，工作面位置的确定，改进采煤工艺等，这些都是综合防治的有效表现和途径。
参考文献：
[1]鲍庆国，文虎等.煤自燃理论及防治技术[M].北京：煤炭工业出版社.2002.
[2]王雪峰.煤氧化自燃过程的红外光谱研究[D].阜新：辽宁工程技术大学安全及技术工程，2004.
[3]王永湘.利用指标气体预测预报煤矿自燃火灾[J].煤炭安全，2001，(6)：15-58.
关键词：一通三防；煤矿；安全生产
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.01.047
随着社会的不断发展，对煤矿生产过程中的管理也越来越严格，其中对安全事故的重视度尤为突出。煤矿企业为了保证工作人员在煤矿生产过程中的安全，一般使用“一通三防”技术，从根本上保证工作人员的生命安全，避免在煤矿开采过程中安全事故的发生。在煤矿安全生产的过程中，煤矿企业应当加强对其管理力度，保证技术的可靠性，促进企煤矿企业稳定发展。
1 “一通三防”技术在煤矿生产中的重要性
根据一些煤矿生产资料来看，目前我国在煤矿开采过程中仍会发生一些安全事故，如何有效保证煤矿安全生产不仅是煤矿企业所关注的问题，也是开采煤矿工作人员的家属所注重的问题。为了使工作人员的安全性得到保障，煤矿企业应当加强“一通三防”技术的使用，该技术能够从根本上杜绝一些煤矿生产中出现的安全隐患。所谓的“一通三防”技术就是指保持矿井通风，防治瓦斯、防治煤尘、防治矿井火灾。该技术在煤矿安全生产中发挥着重要作用，其主要表现在以下三个方面。第一，在煤矿生产的过程中就会出现瓦斯在采空区积累、煤尘较多等问题，而这时候矿井通风就很重要，矿井通风能够有效地将煤矿生产中所产生的瓦斯、煤尘等排出去，从而使得工作人员的生命安全受到保障；第二，总所周知，当瓦斯浓度较高的时候，碰到明火就会发生爆炸，这时候矿井通风就不能发挥到真正作用了，当检测出矿井中的瓦斯浓度较高时，应当采取相关的措施对井下瓦斯进行抽取，确保瓦斯浓度在安全的范围内，进而保证了工作人员的生命安全，保证了煤矿安全生产的顺利进行；第三，为了进一步安全生产的目的，这时要求煤矿企业在煤矿开采方面的监控技术进行了解，并对其进行引进，将先进的监控技术与煤矿实际生产相结合，在设计图纸上设计出相应的系统管路机制，从而达到降低安全事故发生率的目的。
2 “一通三防”技术在煤矿安全生产中的应用
2.1 提高思想认识
矿井所引发的安全事故与其他方面的安全事故相比，其波及的范围广，当发生矿井安全事故的时候，范围最小的是对一个工作面产生影响，最大的是对整个矿井产生影响。同时也会对工作人员的生命安全造成威胁，造成众多工作人员出现伤亡情况，矿井安全事故的发生还会造成国家财产的巨大损失。随着国内一些矿井安全事故的发生，国家对煤矿安全生产也愈加重视，并对煤矿安全生产制定相关的规划，确保煤矿生产过程中的安全性。煤矿企业应当对国内发生过的煤矿生产安全事故进行反思，并从得到相应的经验，从而在煤矿的生产过程中注意相关的细节，对“一通三防”技术有一个充分的认识，掌握矿井中瓦斯、煤尘及火所造成的危害，提高煤矿企业工作人员的思想认识，将“一通三防”技术落实在实际煤矿生产过程中。
2.2 做好通风系统
随着对煤矿开采的不断深入，矿井的深度也逐渐加深，瓦斯、煤尘等都会在采空区形成积累。为了使工作人员在矿井中安全生产，井内的通风系统就发挥着尤为重要的作用。通风系统一般分为两个部分：通风设备及风路。通风设备为矿井中的风流提供动能，使矿井内形成稳定的风流，这样便于将踩空区所堆积的瓦斯、煤尘等进行排放，将其排放出井外，进而保证工作人员的生命安全；风路的作用就是对风流进行引导，确保风流将瓦斯等顺利排出井外，风路连接整个矿井的各个部分。为了使通风系统在使用的时候不会影响到井下运输及通行，因此应当将通风设备安置在相对方便地方，同时也方便操控人员控制通风系统的风力。通风系统在安置以后还应当安排相关的技术人员对其进行定期检查，确保通风系统在煤矿开采的过程中正常使用。
2.3 加强瓦斯与火的治理
在对煤矿工作面进行设计的时候，应当对其采用合理布置方案，比如排瓦斯石门等，从而对矿井内瓦斯与火进行有效的治理。然而在实际煤矿生产过程中矿井瓦斯涌出的地方不能对其进行准确预测，而这个时候就需要工作经验多的工作人员对瓦斯涌出地方进行总结，并从中发现其规律，从而保证工作人员的安全。特别注意的是工作人员应当对瓦斯异常区进行检测，并鉴定该区域的瓦斯含量，避免瓦斯爆炸事件的发生。当工作人员测得某个工作面的瓦斯浓度较高的时候，应当采取相关的措施来降低瓦斯浓度，比如在矿井上安置抽排风机等，从而降低了瓦斯爆炸的风险。
矿井内的低浓度的瓦斯及煤尘遇到明火的时候就会发生火灾，然而火灾的发生往往伴随着有毒气体的排放，再加上通风系统在矿井运转，使得有毒气体在矿井中大范围扩散，当工作人员长时间呼吸有毒气体，就会对其身体造成生命威胁。矿井发生的火灾一般分为外因火灾与内因火灾，煤矿企业应当根据火灾类型来制定相关的防治措施，确保矿井内发生火灾的概率降低。
3 总结
通过近几年煤矿安全生产资料显示，“一通三防”技术在煤矿安全生产中发挥着有效作用，不仅保证了整个煤矿生产过程的安全性，还对煤矿工作人员的生命安全作出了重要保障。从而促进煤矿行业稳定的发展。
参考文献：
[1]王廷国.煤矿一通三防安全管理体系探讨[J].科技创新导报，2013（31）：69.
[2]朱超满.煤矿一通三防技术的应用及发展研究[J].建材发展导向，2013（05）：362-362，363.
【关键词】煤井；火灾；隔断充填技术
一、矿井内因火灾及其危害
内因火灾是指煤炭在一定条件下，如破裂的煤柱、煤壁、集中堆积的浮煤，又有一定的风量供给，自身发生物理化学变化、吸氧、氧化、发热、热量聚集导致着火而形成的火灾。内因火灾的发生，往往伴有一个孕育的过程，根据预兆能够在早期发现。但由于火源隐蔽，经常发生在人们难以进入的采空区或煤柱内，要想准确地找到火源比较困难。内因火灾理所当然受到人们的重视，成为研究的重点。
二、我国煤矿矿井火灾防治现状
我国煤矿自燃发火非常严重，有56%的煤矿存在自燃发火问题，而我国统配和重点煤矿中具有自燃发火危险的矿井约占47%，矿井自燃发火又占总发火次数的94%，其中采空区自燃则占内因火灾的60%。这种火灾常造成工作面封闭、冻结大量的煤炭资源和昂贵的生产设备，造成工作面、采区风流紊乱，影响矿井正常的生产接替，并造成人员伤亡。由于我国火灾基础理论研究起步晚，防灭火关键设备和技术有待完善和配套，有一批亟待解决的技术问题。因此，矿井火灾防治工作仍然是矿井安全生产所面临的一项艰巨任务。
三、隔断充填技术方案与实施效果
（1）隔断充填技术简述。隔断充填技术是利用发火巷道邻近的措施巷向着火点或高温区域边界处上部（顶部）施工钻孔，然后通过钻孔向巷道内灌注碳酸氢铵与水玻璃的混合水溶液，两种溶液的混合凝固时间要根据钻孔深度、溶液流速、钻孔孔径等参数进行合理化配比，两种溶液流出钻孔管口凝固时间要控制到2秒以内，以便可以瞬间凝固、堆积，形成固体隔断墙，使着火区域（段）形成密闭空间。然后再通过措施巷在密闭空间中间段施工钻孔，灌注碳酸氢铵与水玻璃的水溶液，两种溶液流出钻孔管口凝固时间根据封闭段长度控制在180秒以内合理时间，使溶液可以有充分时间均匀平铺并全断面凝固充填巷道。最后通过边清理凝固体边喷浆堵漏灭火的方式起到彻底消除火灾隐患的目的。（2）隔断充填技术方案实施步骤。首先通过己15-17-17042回风巷向己15-17-17062回风巷火区高温段预测首、末点顶板位置（依据前期治理情况综合分析预测火区高温段）施工治理钻孔K1、K2孔，在己15-17-17042回风巷依次对K1、K2孔远距离灌注碳酸氢铵与水玻璃的混合水溶液，依据实验室实验配比浓度和钻孔深度、溶液流速、钻孔孔径等参数进行合理化配比，利用注浆钻孔套铝塑管的又重管路使溶液在钻孔出口处混合，混合时间控制在2秒以内，使溶液可以短时间内混合凝固，进而堆积成“密闭墙”，彻底隔断火区高温段，使己15-17-17062回风巷50米高温段形成一个密闭空间。然后在己15-17-17042回风巷向己15-17-17062回风巷K2孔向里3米位置再施工一个治理钻孔K3孔，向K3孔再次灌注碳酸氢铵与水玻璃的混合水溶液。己15-17-17062回风巷为下山掘进，外高里低，巷道下山角度为12°至15°，此次两种水溶液混合时间根据巷道坡度和密闭段长度控制在120秒左右，使其有充分时间均匀平铺并全断面凝固充填火区高温密闭空间。待灌注完毕，充填材料稳定之后，启封己15-17-17062回风巷，一边对充填材料进行清挖、一边对巷道喷浆堵漏的方法解放己15-17-17062回风巷。己15-17-17062回风巷解放出来以后再对己15-17-17060采空区局部高温点进行近距离彻底治理，短时间内消除火灾隐患。（3）隔断充填技术实施效果。自2011年元月25日己15-17-17062自燃发火以来，十二矿精心组织，采取了隔断充填、喷浆堵漏、调整优化通风设施、均压、注氮、注液态二氧化碳、注高分子灭火材料、注黄泥浆、壁后注水泥浆、注碳酸氢钠、注碳酸氢铵等一系列治理措施，最终成功启封己15-17-17062进、回风巷，恢复采掘生产。目前，己15-17-17062回风巷已经顺利启封，工作面已经恢复正常生产状态，彻底消除了火灾隐患。
四、隔断充填治理技术的推广与意义
“隔断充填”技术的实施与推广可以更好的服务于矿井火灾治理工作，其低风险、小成本、高时效、易操作的特性可以加速矿井火灾治理进度，大大降低人员伤亡与经济损失，提高煤矿生产行业的安全指数。
参 考 文 献
[关键词]煤层自燃；防治方法；发火
中图分类号：TK 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）45-0385-01
一、前言
煤矿井下火灾通常是在有限的空间内发生的，由于供氧不足，产生大量有害气体，致使回风侧人员中毒死亡。矿内火灾按引起火灾的热源可分为外源火灾和自燃火灾两大类。煤层自燃发火与温度和氧气有关，也与煤的化学成分、煤岩成分有关。其中温度、氧气是煤层自燃的外因，煤的化学组成及煤岩成分是煤层自燃内因。近年来，随着普阳矿业开发有限公司煤矿生产任务的逐渐加大，其开采强度、开采面积、开采深度也陆续加大，矿区煤层自燃发火将日益严重。因此必须着手研究这一重大问题，以确保煤矿安全生产和可持续发展。
二、矿井概况
新疆普阳矿业开发有限公司煤矿井田位于和田市以南120km处，小型煤矿由于技术力量薄弱、安全设施不够完善、采掘机械装备水平低等客观条件的制约，事故隐患多。为相应国家煤炭产业政策，现将矿井设计生产能力由0.45 Mt/a升级改造到0.9Mt/a。矿井采用主、副斜井及立风井的开拓方式。井田内各煤层火焰长度100～>400mm，岩粉量65%～80%，均为有爆炸性煤层。井田内各煤层均属易自燃煤层，井田属于地温正常区，无热害影响。
三、煤层自然发火的防治措施
我国煤矿目前主要采用的防灭火工艺有氮气防灭火、灌浆防灭火、阻化剂防灭火、均压防灭火、凝胶防灭火等。本矿设计预防煤层自然发火采用以黄泥灌浆和氮气防灭火为主，喷洒阻化剂为辅的综合防灭火措施。
3.1 灌浆防灭火
本矿井开采煤层有自然发火倾向，为预防采空区自然发火，确保安全生产，设计采用预防性灌浆，灌浆采用随采随灌的方式。由于矿井产量较大，灌浆量大，为便于管理和提高效率，本设计确定采用集中灌浆系统。
（1）灌浆系统的选择
本次实施的井下防火灌浆部分采用黄泥灌浆。
（2）灌浆方法的选择
由于一个工作面的回采时间较长，为防止煤的氧化发火，宜采用随采随灌的工作模式，埋管灌浆的方法。从回风顺槽向工作面采空区灌浆。灌浆时应注意灌好两道、两线（即上下顺槽、切割眼和停采线），在采空区周围密封的泥浆带，以达到即保证灌浆效果，又减少水、土消耗的目的。在灌浆前应将灌浆区积水排出，以保证泥浆有很好的附着力，并保留足够的隔离煤柱以防止溃浆、透水。
（3）灌浆参数计算及选择
灌浆站工作制度与煤矿工作制度一致。预防性灌浆采用地面集中灌浆方式。
灌浆系统工艺流程：加压供水、拌制泥浆、灌浆及井下脱、排水五个过程。
灌浆方法为随采随灌，灌浆站工作制度与煤矿工作制度一致。
采用预防性灌浆措施，井下灌浆有关参数计算如下：
①日灌浆所需土量
Qt2=K（G/r）=0.1×（2727/1.44）=189.38m3/d
式中：G―矿井日产量，G=2727t；K―灌浆取土系数，K=0.1；r―煤的容重，r=1.44t/m3。
②日灌浆实际开采土量
Qt3=α・Qt2=1.1×189.38=208.32m3/d
式中：α―取土系数。
③灌浆泥水比的确定
根据国内类似矿井的经验数据，取为1：3。但是，根据该矿井实际情况调整灌浆泥水的比例。
④每日制浆用水量
Qs1=Qt2・δ=189.38×3=568.14m3/d，式中：δ―灌浆泥水比的倒数，δ=3。
⑤每日灌浆实际用水量：Qs2=Qs1×K水=568.14×1.2=681.77m3/d，
式中：K水―用于冲洗管路防止堵塞的水量备用系数。
⑥每日灌浆量：Q浆=（Qs1+Qt2）×M=（568.14+189.38）×0.91=689.34m3/d
式中：M―泥浆制成率，M=0.91。
⑦灌浆材料要求：颗粒小于2mm，粘土占60%～70%，塑性指数为9～11，含砂量为25%～30%（粒径为0.5～0.25mm以下），容易脱水和具有一定的稳定性。
（4）黄泥灌浆系统
灌浆材料采用黄土，水源为处理后的矿井水。在风井附近设地面固定制浆站，设计制浆能力60m3/h，采用随采随灌方法，每天1班作业，每班工作6h，可制浆量720m3/d。制浆站用水由矿井水处理站V=150m3清水池用来贮存与调节，然后通过2台SLW100-200B型灌浆给水泵（Q=87m3/h，H=38m，N=15kW）加压供水。
制浆站布置1套Q=60m3/h制浆设备，该设备主要由涡旋定量输送机（Q=40m3/h，N=15kW）、大倾角带式输送机（B500，N=15kW）、卧式制浆机（Q=60m3/h，N=11kW）、卧式滤浆机（Q=60m3/h，N=7.5kW）等组成。
灌浆管路选用φ108×5无缝钢管、卡箍件快速接头连接，管道从风井引入井下。根据设计灌浆量60m3/h计算，管道流速约2.13m/s，水力坡度按清水的2.0倍计约135‰。
3.2 氮气防灭火
设计采用固定式碳分子筛制氮机，对采空区实施预防性注氮，将纯度为98%的氮气注入采空区，注氮后采空区内氧气浓度不得大于7%。
注氮量计算按以下四种方法计算，并取其中最大值：
①按产量计算：QN=[A/（1440ρtn1n2）]×（C1/C2-1）=4.66m3/min
式中：QN―注氮流量，m3/min；A―矿井年产量，0.9Mt/a；t―矿井年工作日，330d；ρ―煤的密度，1.44t/m3；n1―管路输氮效率，取80%；n2―采空区注氮效率，取70%；C1―空气中的氧浓度，取20.9%；C2―采空区防火惰化指标，取7%。
②按吨煤注氮量计算：QN=5AK/300×60×24=8.52m3/min
式中：A―矿井年产量，900000t；K―工作面回采率，取0.9。
③按瓦斯涌出量计算：QN=QcC/（10-C）=0.9m3/min
式中：QC―工作面通风量，设计工作面配风量为900m3/min；C―工作面回风流中的瓦斯浓度，1%。
按以上三种方法计算后取最大值：QN=8.52m3/min，考虑1.3的安全备用系数8.52×1.3=11.08m3/min=664.80m3/h。
（2）制氮设备
本矿井开采煤层属瓦斯矿井。本着预防为主的方针，根据《煤矿安全规程》的要求，设计考虑对煤层自然发火进行综合防治，将拖管、间歇式注氮系统作为矿井防灭火的一种重要措施。
3.3 阻化剂防灭火
阻化剂选择、喷洒压注工艺系统及参数计算：
（1）阻化剂选择
设计选用阻化率较高的氯化钙（CaCl2），设计选用CaCl2的浓度为20%。
（2）喷洒工艺系统
设计采用半永久性喷洒压注系统，在+2693m水平回风石门布置一个储液池硐室，用砂浆砌成容积为2m3的储液池，选用1台WJ―24型阻化剂喷射泵，流量2.4m3/h，压力2～3MPa。将溶液用胶管送到回采工作面进行喷洒。
（3）参数计算
工作面一次喷洒量计算：
V=K1×K2×L×S×h×A×γ-1=0.81m3
式中：K1―易自燃部位喷洒药量增加系数，取1.2；K2―采空区遗煤容重，取0.9t/m3；L―工作面长度，150m；S―一次喷洒宽度，0.5m；H―采空区底板遗煤厚度，0.15m；A―吨煤吸药液量，0.07t/t；γ―阻化剂水溶液的容重，1.05t/m3。
四、 结束语
井下煤自燃火灾的的扑灭用哪一种方法，关键取决于地面及井下条件，多种方案要经过技术、经济、安全三方面论证，选择最佳、最有效，最经济的方法来防治火灾。在现场防治过程中应抓住重点，全面检查，做到早期预防、早期识别，把煤层自燃发火消灭在初期阶段。
