預防內因火災措施

預防內因火災措施
398、內因火災經常發生在井下哪些地點？
煤礦井下經常發生內因火災主要有以下地點：
（1）采空區，特別是大量遺煤而又未及時封閉或封閉不嚴時。
（2）巷道兩側受地壓破壞的煤塊。
（3）巷道中長期堆積的浮煤。
（4）巷道發生冒頂后的高冒空洞中。
（5）與老窯相連通處。
399、形成煤自然發火的因素有哪些？
形成煤自然發火主要有以下3個因素 ：
（1）煤的自燃傾向性
煤的自燃傾向性是形成煤自然發火的內在因素，煤的自燃傾向性越高，自然發火的可能性越大，自然發火期越短。
（2）合適的供氧條件
空氣不僅使煤氧化，又能帶走因煤氧化生成的熱量。供氧量不足，產生的熱量就少；供氧量過大，熱量不能積聚，所以供氧量不足或過大都不能形成煤自然發火。只有在合適的供氧條件下煤才可能自燃。
（3）良好的蓄熱環境
煤是熱的不良導體，煤層越厚，越容易造成良好的熱量集聚條件，同時形成煤自燃必須有一個時間過程，經過潛伏期、自熱期而發生自然發火。
400、影響煤自燃的因素有哪些？
影響煤的自燃主要有以下兩類因素：
（1）自然因素
①煤的化學成分、②煤的物理性質、③煤巖成分、④煤層地質條件
（2）開采技術因素
①開拓系統、②回采方法、③通風條件、④采空區管理方法
401、煤層地質條件對煤的自燃性有什么影響？
煤層地質條件對煤的自燃性影響表現在以下三方面：
（1）煤層厚度和傾角
煤層厚度和傾角越大，開采時容易造成大量遺煤，同時造成煤的破碎程度大。另外，采區回采時間往往超過煤層自然發火期，而且不易封閉隔絕采空區。
（2）地質構造破壞帶
在斷層、褶曲、破碎帶和巖漿侵入等地質構造破壞帶，煤層松軟易碎、裂隙多。吸氧能力強，煤的自燃性強。
（3）圍巖性質
圍巖堅硬，容易壓碎煤體，形成裂隙，而且堅硬的頂板冒落難以充填密實采空區，造成采空區漏風，給遺煤連續不斷提供氧氣，故頂板堅硬時，煤的自燃性強。
402、煤巖成分對煤的自燃性有什么影響？
包含在煤體中的煤巖成分有：絲煤、暗煤、亮煤和鏡煤等四種成分。因為絲煤有纖維結構，因而在低溫下吸氧能力強，著火溫度低；而亮煤和鏡煤在溫度升高時吸氧能力變得最強烈。所以，煤中含有亮煤、鏡煤和絲煤時，煤的自燃性最強；而煤中含有暗煤量多時，煤的自燃性弱。
403、煤質對煤的自燃性有什么影響？
各種牌號的煤都可能有自燃性，一般認為煤的碳化程度越高、揮發分含量越低，灰分越高，煤的自燃性越弱。反之，煤的碳化程度越低、揮發分含量越高、灰分越低，煤的自燃性越強。據有關資料，各種牌號煤的著火溫度是：褐煤、長焰煤著火溫度＜305℃；長焰煤、氣煤著火溫度為305℃-345℃；氣煤、肥煤、焦煤著火溫度為345℃-385℃；貧煤、瘦煤著火溫度為380℃-410℃；無煙煤著火溫度＞400℃。
404、煤的物理性質對煤的自燃性有什么影響？
煤的物理性質對煤的自燃性有以下四種影響：
（1）煤的破碎性
煤的破碎性對煤的自燃性影響很大，因為煤越破碎，表面積越大，與空氣接觸面積越大，越容易氧化自燃。脆性大的煤容易破碎，因而對煤的氧化條件有利。
（2）煤的含水性
煤的含水性對煤的自燃性影響有其特殊性。對同一牌號的煤，水分越高，由于水分蒸發時要吸收熱量，則著火溫度越高，但是，當其水分被蒸發后，干燥的煤著火溫度顯著的降低這是因為浸過水的煤，其表面氧化層被清洗，而且水使煤體松散，使煤更有利于氧化自燃。
（3）煤的含矸性
煤中含有的矸石影響煤的自燃性。
大多數情況下煤中矸石為不發熱的，所以煤中含矸越多，煤的自燃性越低；但是，煤中含硫鐵礦時，將會對煤的自燃起加速作用，硫鐵含量越高，煤的自燃性越強。
（4）煤的溫度
煤的溫度對煤的氧化放熱性、煤體蓄熱和熱風壓有著影響，從而影響煤的自燃性。在溫度高時，在一般情況下煤體蓄熱條件就好，煤表面活性結構越多，煤的氧化性越強。
405、為什么要對煤的自燃傾向性進行鑒定？
煤的自燃傾向性是煤在常溫下氧化能力的內在屬性，是煤炭自燃的條件之一。隨著煤的牌號、煤的組成和煤巖成分、結構的不同，煤的自燃傾向性也不同。掌握煤的自燃傾向性不僅是合理選擇礦井防治火災措施的重要依據之一，還是科學設計開拓系統、通風方式和采煤方法的主要資料之一。所以必須對煤的自燃傾向性進行鑒定。
406、礦井自燃危險等級劃分為哪幾級？
凡開采易自燃和自燃煤層的礦井都屬于自燃礦井，或叫做自然發火礦井。
礦井自然發火危險程度根據礦井近10年內百萬噸發火率和自然發火期劃分為以下四級：
（1）Ⅰ級自然發火危險程度礦井
（2）Ⅱ級自然發火危險程度礦井
（3）Ⅲ級自然發火危險程度礦井
（4）Ⅳ級自然發火危險程度礦井
407、《煤礦安全規程》對鑒定煤的自燃傾向性有哪些規定要求？
《煤礦安全規程》規定，對煤的自燃傾向性進行鑒定必須符合下列要求：
（1）鑒定的時間：
①新建礦井時
②生產礦井延深新水平時
（2）提供鑒定用煤樣和資料的單位：
①新建礦井：由地質勘探部門提供。
②在建礦井：由設計部門提供采樣點、建設部門提供煤樣和資料。
③生產礦井：由煤礦企業提供
（3）鑒定單位：
鑒定單位必須是國家授權單位。
（4）鑒定結果報送單位：
鑒定結果報省（自治區、直轄市）負責煤炭行業管理部門備案。
408、煤炭自燃有哪幾個發展階段？
煤炭自燃的發生，一般要經過以下3個發展階段：
（1）低溫度氧化階段（潛伏期）
煤在常溫下能吸附空氣中的氧，在煤的表面生成一些不穩定的初級氧化物，其氧化放熱量很少，煤的溫度不會升高，但內部卻在發生的變化，在煤的潛伏期內表現出煤的重量略有增加，化學活性增加，著火溫度降低。
（2）自熱階段（自熱期）
經過低溫氧化階段，煤被活化，煤的氧化速度加快，氧化放熱量增大，煤溫逐漸升高，此階段叫做自熱階段。在煤的自熱期內空氣中的氧含量減少，一氧化碳和二氧化碳含量增加，當達到臨界值溫度（60℃-80℃）時，開始出現特殊的火災氣沫，如煤油味、焦油味等。
（3）自燃階段（自燃期）
燃燒階段是煤從低溫氧化發展到自燃的最后階段。在煤的自燃期內空氣中的氧含量顯著減少，二氧化碳含量劇增，并產生更多的一氧化碳，在巷道內出現濃烈煙霧，有時還出現明火現象。
409、如何確定自然發火隱患？
凡井下出現以下現象之一時，即確定為自然發火隱患。
（1）采空區或井巷風流中出現一氧化碳，其發生量呈上升趨勢，但未達到自然發火臨界指標。
（2）風流中出現CO2，其發生量呈上升趨勢，但尚未達到自然發火臨界指標。
（3）煤炭、圍巖、空氣及水的溫度升高，并超過正常溫度，但尚未達到70℃。
（4）風流中氧濃度降低，且呈下降趨勢。
410、如何確定自然發火？
凡井下出現以下情形之一的，即確定為自然發火：
（1）由于煤炭氧化自燃而出現明火、煙霧和煤油味等現象。
（2）由于煤炭氧化自燃而導致環境空氣、煤炭、圍巖及其他介質的溫度升高，并超過70℃。
（3）由于煤炭氧化自燃在采空區或風流中出現CO，其濃度已超過自然發火臨界指標，并呈上升趨勢。
（4）采空區、高冒頂或巷道中出現乙烯（C2H4）、乙炔（C2H2）。
411、人體如何感覺煤炭自燃？
人體感覺煤炭自燃的方法有以下幾方面：
（1）視力感覺
煤炭從氧化到自燃初期生成水分，往往使巷道內溫度增加，出現霧氣或在巷壁掛有平行水珠；淺部開采時，冬季在地面鉆孔中或塌陷區內發生冒出水蒸氣或冰雪融化的現象；井下兩股溫度不同的風流匯合處還可能出現霧氣。
（2）氣味感覺
煤炭從自熱到自燃過程中，氧化產物內有多種碳氫化合物，并產生煤油味、汽油味、松節油味或焦油味等氣味。現場經驗證明，當人們嗅到焦油味時，煤炭自燃就已經發展到一定程度了。
（3）溫度感覺
煤炭從氧化到自燃過程中要放出熱量，因此從該處流出的水和逸散的空氣溫度要比平常高，煤壁溫度也比其他地點煤壁溫度高。
（4）疲勞感覺
煤炭氧化、自熱和自燃都會釋放出二氧化碳和一氧化碳等氣體，這些有害氣體會使人感到頭痛、悶熱、精神不振、不舒服，產生疲勞感覺，特別是群體發生以上感覺時更說明煤炭已經發生自燃。
412、什么叫煤的自然發火期？
煤層被開采暴露于空氣之日開始，到發生自然發火之日止，所經歷的時間叫做煤層自然發火期，單位為月。
礦井有多處自然發火或多個煤層自然發火時，以發火時間最短者定為礦井或煤層的自然發火期。
煤的自然發火期是評價煤層自然發火危險性的統計指標。自然發火期短，說明該煤層自然發火危險性大，相反，自然發火期長，說明該煤層自然發火危險性小。
413、新建礦井如何預測煤層自然發火期？
對于新建礦井，為了在進行礦井設計時做好預防礦井火災工作，需要預測煤層的自然發火期。這時采用統計的方法無法確定它。
在這種情況下，必須采用類比法來預測煤層自然發火期。根據地質勘探時采集的煤樣所做的自燃傾向性鑒定資料，并參與與之相鄰、相似的煤層、地質條件、賦存條件和開采方法的采區或礦井，進行類比加以預測。
414、如何延長煤層自然發火期？
煤層自然發火期受到煤的自燃傾向性、破碎程度與堆積狀態、供氧情況及周圍環境等多種因素的影響。而這些因素中有的可以改變，通過采取以下措施改變影響因素來延長自然發火期。
（1）減少煤的氧化速度
減小煤的氧化速度主要措施有：在進行采區設計時，合理選擇開拓方式和巷道布置，盡量少留煤柱，避免或減少煤體的破裂，減少空氣向煤體內部擴散或漏風通道。提高回采率，減少采空區遺煤。采用阻化劑噴灑在碎煤或注入煤體內，充填煤體的孔隙、裂隙。
（2）降低煤的升溫速度
降低煤的升溫速度主要措施有：增加遺煤的分散度，從而增加表面積，達到增加散熱量的目的。對于處于低溫狀態下的煤體，加大通風強度，從而加大散熱量，達到抑制升溫速度的目的。提高煤中水分含量，從而提高水蒸發時吸收的熱量 ，達到降低煤的溫度的目的。
415、開采容易自燃和自燃煤層時應如何選擇礦井通風系統？
礦井通風系統主要有中央式通風系統、對角式通風系統及中央、對角混合式通風系統。
（1）中央式通風系統
中央式通風系統的線路長、阻力大，容易造成井下巷道漏風，導致煤層自燃，所以只適合井田范圍不大的小型礦井使用。
（2）對角式通風系統
對角式通風系統線路短，阻力小，有利于減少井下巷道漏風，防止煤層自燃，而且礦井安全出口較多，安全性較好。適用于大中型礦井，同時，通風系統在一定范圍內具有可調性，當一個區域發生火災時，能夠根據救災的需要，做到局部區域停風、減風或反風，避免事故范圍波及全礦井。
416、開采容易自燃和自燃煤層時如何合理地選擇采煤方法？
開采容易自燃和自燃煤層選擇采煤方法應注意以下事項：
（1）盡量采用壁式采煤方法。
因為壁式采煤方法回采率高，巷道布置簡單，便于使用機械裝備與加快回采進度，對防止自然發火有利。
（2）有條件的可選用水力采煤方法
水力采煤方法效率高、速度快、產塵量少，同時，采完一個采區后能及時封閉隔絕，有利于防止煤炭自燃。
（3）慎重選擇采空區處理方法。
全部陷落法處理采空區容易發生采空區自燃，而采用水砂充填法或矸石充填法處理采空區，自燃危險性就較小。
如果頂板巖性松軟，易于冒落且很快充填壓實采空區或形成再生頂板，空氣難以進入采空區，煤的自燃危險性就較小；相反，如果頂板巖性堅硬，不易冒落或冒落后成大塊矸石，在采空區形成較大體積的空間，空氣容易進入采空區，煤的自燃危險性就較大。
417、放頂煤開采容易自燃和自燃的厚及特厚煤層為什么容易發生自然發火？
采用放頂煤開采厚及特厚煤層時，主要受以下因素影響，容易發生自然發火：
（1）由于回采率較低，采空區內遺煤較多，為自然發火提供了大量的可燃性碎煤。
（2）由于放頂煤開采造成工作面頂板活動加劇，頂板冒落帶高度增大，采空區往往不能及時冒落嚴密，為采空區漏風提供了條件。
（3）放頂煤開采比其他采煤方法推進速度慢，不能使采空區氧化自燃帶很快甩入到窒息帶；同時，放頂煤開采采空區空間大，區內空氣流動較慢，為采空區氧化自燃提供了良好的蓄熱環境。
所以，《煤礦安全規程》規定，采用放頂煤采煤法開采易自燃和自燃的厚及特厚煤層時，必須編制防止采空區自然發火的設計。
418、開采容易自燃和自燃煤層時，對采空區、突出和冒落孔洞等地點預防性防火有哪些技術措施？
開采容易自燃和自燃煤層時，對采空區、突出和冒落孔洞等空隙進行預防性防火，主要有以下技術措施：
（1）預防性灌漿
（2）全部充填
（3）噴灑阻化劑
（4）注阻化氣體和液體
（5）均壓
419、什么叫預防性防火灌漿？預防性灌漿為什么能達到防火目的？
預防性防火灌漿指的是，將水和漿按適當配比，制成一定濃度的漿液，借助輸漿管路送往可能發生自然發火的采空區以防止自然火災的發生。
預防性防火灌漿由于具有以下兩方面的作用，所以能達到防火的目的：
（1）隔氧
漿液被輸送到采空區后，固體成分進行沉淀，充填于浮煤縫隙之間，形成隔絕空氣的包裹體，防止浮煤進一步氧化。
（2）散熱
漿液中的水分能夠降低浮煤的溫度，對已經氧化生熱的浮煤還能冷卻散熱，抵制浮煤自熱氧化過程的發展。
420、預防性防火灌漿有哪些方法？
（1）采前灌漿，采煤面開采以前向采空區灌漿，消滅采空區原存火區、降溫、除塵、排除有毒有害氣體和粘結浮煤等，防止開采時發生自然發火。它主要適用于開采易燃、特厚煤層和老空區過多的礦井。
（2）隨采隨灌，利用埋設的管路隨采面推進同時向采空區灌漿。一是防止采空區遺煤自燃，二是膠結冒落的矸石形成再生頂板為下分層開采創造條件。它主要適用于自燃發火期較短的厚煤層。
（3）采后灌漿，采區、采區的一翼或工作面全部回采結束后，將整個采空區封閉灌漿。它主要適用于自然發火不是十分嚴重的、發火期較長的煤層。
421、在井下哪些地點應建立自然發火觀測站？
開采容易自燃和自燃的煤層時，由于井下各個地點的生產條件與通風條件不盡相同，煤炭自然發火的幾率和危險程度也有較大的差異。對于堆積浮煤、漏風較大，具有煤炭自然發火條件的危險地點和部位，必須建立固定或臨時的自然發火觀測站。同時，還應建立自然發火監測系統，以連續自動監測和隨時提供相關地點自然發火有關信息，密切注意自然發火征兆的顯現及其變化，及時發出自然發火預報。