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煤炭自燃位置的分析與查找

作者:陶云春 曹慶貴  
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  3 漏風分析與檢測
  
  為了進行自燃火源點分析,需要準確確定漏風方向和漏風通道,并估算漏風數量。漏風分析的常規方法是利用壓能圖進行分析,并根據壓能圖判斷漏風通道和漏風方向;如果要準確掌握漏風通道和漏風數量,則需要用SF6示蹤氣體進行漏風檢測。
  
  4 火源分析
  
  4.1火源點位置與火區范圍
  
  火源點(高溫點)的位置與范圍是火源分析的主要目的,它決定著自然發火(自燃隱患)治理的成敗。火源點分析的一般方法是,在丟煤圖上找出可能自燃的丟煤區,考察其漏風通道和漏風方向,并參照CO等指標氣體的涌出位置和煤壁溫度的探測結果以及丟煤的時間等情況,確定火源的準確位置,并圈定火區的范圍。
  
  漏風風流通過采空區時,其氧含量逐步減少,所以在其流動路線上使遺煤氧化自燃的作用逐步降低。所以,在漏風風流流動方向上遺煤自燃的可能性遞減。由這一分析可以推出,漏風風流入口處的氧化作用最強。但是,漏風風流入口處的氧化生熱易于散失,所以不易達到自燃的程度;而接近漏風風流入口的漏風通道上,由于其氧化作用較強且聚熱環境較好,易于成為自燃火源點的原始位置。
  
  例如,圖1中,如在d處檢測到CO,漏風風流是從c-->a-->b-->d時,則一般是a處自然發火;如果不存在斷層丟煤帶?和…,一般也是停采線上部a處附近發火。
  
  原始火源點位置確定后,再根據CO濃度大小和時間長短等圈出火區的范圍,以便于有針對性地進行治理。
  
  判斷火源點位置時,還要注意是否存在老火區。如果漏風通道上有老火區存在,則很可能是老火區復燃。
  
  如果采空區中埋有溫度探頭,則可以根據采空區中的溫度分布直接確定火源點位置和范圍,這一工作就變得很簡單了。
  
  4.2火勢分析
  
  火勢分析也是十分重要的,它決定著究竟應該選用什么樣的治理措施。火勢分析包括兩個方面。一是根據CO的增加速度判斷煤炭自燃的發展速度,一是根據CO絕對涌出量判斷自燃所處的階段或火勢的強弱。根據興隆莊煤礦的經驗,當CO的絕對涌出量小于10L/min時,自燃處于自熱階段;大于10L/min時,則已處于燃燒階段,可能已出現明火。
  
  5 示例
  
  圖2是興隆莊煤礦5313綜放工作面通風系統及其周邊情況示意圖。該工作面的下一區段采用分層開采,其第一分層(5314—1工作面)已經回采結束,停采線的位置如圖中所示。從圖中可以看出,由于受到煤層中間巷的切割,5314—1停采線處形成一個三角煤區,該三角煤區在礦山壓力的作用下已被壓酥。當在5313綜放面上順槽中發現CO后,礦技術人員根據漏風和丟煤情況,按照上述分析原則,果斷判斷自燃高溫點就在三角煤區,及時作出處理,消除了自燃高溫點就在三角煤區,及時作出處理,消除了自燃隱患。
  
  4316—聯處自燃高溫點的判斷也是上述分析方法的很好例證。為了準備4316綜放面,在4314綜放面回采期間,就要對4316—號聯絡巷進行發行并從該聯絡巷開始掘進4316工作面上順槽,這樣勢必造成從4316一聯通過采空區向4314工作面下隅角的漏風,如圖3所示。由于漏風經過的正是4314綜放工作面下端頭因不能放煤而丟失的浮煤區,所以漏風風路上極易造成煤炭自燃,特別是距離漏風入口較近的一個范圍內。因此,當在4314工作面下隅角發現大量CO后,即判斷是4316—聯向4314工作面側的采空區浮煤自燃,經查,結果自燃高溫點的確在距4316—聯30m處的采空區下。
  
  6 結束語
  
  只有對自燃火源作出準確分析,才有可能采取有效措施將其消除。所以,自燃礦井一定要加強防滅火管理,注意積累原始資料,以便一旦出現煤炭自燃時能夠準確分析出火源的位置、范圍和火勢,并迅速采取措施將其撲滅。
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