煤自然发火防治技术.ppt

2.三带划分标准 （1）漏风速度标准：当采空区内某区域的漏风风速在0.l ~ 0.24 m/min之间，即0.00167 ~ 0.004 m/s之间时，煤满足氧化和蓄热的条件，此区域为氧化自燃带；而漏风风速小于0.00167 m/s时，煤因缺氧而窒息；漏风风速大于0.004 m/s时，煤自燃失去蓄热条件。 （2）氧气浓度标准：氧气浓度在10% ~ 18%之间的区域为氧化自燃带，氧气浓度大于18%的区域为散热带，氧气浓度小于10%（也有研究认为小于7%）的区域为窒息带。 （3）温升标准：日升温1℃为自燃带 3.三带测定结论（采空区上部） 距离，m 30 31 32 33 34 35 40 50 60 O2浓度% 18.43 18.33 18.22 18.11 17.99 17.88 17.27 15.87 14.20 距离，m 70 75 76 77 78 79 80 85 90 O2浓度% 12.19 11.03 10.79 10.54 10.29 10.03 9.77 8.39 6.87 工作面三带距离统计表 位置 散热带宽度 自燃带宽度 窒息带宽度 采空区下部 0-28m 28-58m 60m 采空区中部 0-27 27-27.3 27.3 采空区上部 0-34 34-80 80 上隅角位置 0-15m 15 15m 1、风量与“三带”分布的关系 松散煤岩体沿工作面方向均匀时 下限氧浓度为4.2%极限漏风强度0.0028m/s时采空区自燃“三带”宽度 下限氧浓度为7.4%极限漏风强度0.0028m/s时采空区自燃“三带”宽度 随着工作面压力梯度由10Pa增加到30Pa（风量增加），采空区自燃的散热带、氧化升温带和窒熄带都会向采空区深部移动，氧化升温带的宽度变化较慢，但总的趋势是有所减小。正常工作面生产时， 自燃危险性降低。 风量增加易自燃吗？ 团结拼搏 追求卓越 安全高效 争创一流 * * * * * 团结拼搏 追求卓越 安全高效 争创一流 煤自然发火防治技术及应用 朱令起 2017.9 提 纲 一、概述 二、煤层自燃预报技术 三、两矿煤层自燃预测技术 四、采空区自燃“三带”分布及影响因素 五、瓦斯抽采对自燃“三带”分布及影响 一、概 述 我国煤炭自燃火灾十分严重。据统计，我国北方七省煤层露头火灾着火面积有720km2，累计已烧毁煤量42亿吨以上。 1.1 煤层自燃危害 煤矿、电厂、运煤码头港口等地面储煤场煤堆也时常发生自燃。大同矿务局十年内煤场堆煤自燃累计烧毁煤量1000多万吨，损失达12亿元以上。 地下开采的煤矿，大约有56%存在自然发火危险，且随着厚煤层综采放顶煤技术的推广，以往不易着火的矿井，也频繁出现自燃，矿井煤层自燃造成的损失每年达数十亿元。 火 火 巷道 岩 层 火源点隐蔽，通常只见烟不见明火； 火灾产生的有毒有害气体在井下一维空间流动，给矿工生命安全造极大威胁。 火 火 火 烟 1.2 煤层自燃特点 火 火 巷道 综放面火灾 邻近采空区自燃 一、概 述 ③ 松散煤体蓄热性好、热量不易散失； ④ 能贫氧氧化、且温度越高反应速度越快； ⑤ 热力风压自供氧，自燃过程自加速，灭火难度大。 ⑥ 综采放顶煤工作面漏风更复杂，容易发生大面积采空区、巷道顶煤、及相邻采空区自燃。 时间 温度 潜伏期 自热期 自燃 风化 50~70℃ 临界温度 一、概 述 ⑦ 对于特厚煤层，由于火风压的作用，通常火源相对位置较高、呈立体分布，灭火困难。 70~140℃ ⑧高瓦斯矿井，瓦斯抽放引起自燃危险性增强,自燃危险区增大；自燃可能引起瓦斯燃烧或爆炸；瓦斯燃烧又促进火蔓延，引起大面积煤层火灾； ⑨ 火区启封或进行灭火时，危险程度大。 ⑩ 综采放顶煤工作面开采强度大，绝对瓦斯涌出量更大，自燃引起瓦斯事故的机率更高。 ⑾注水、注浆等产生的水蒸汽、水煤气与瓦斯混合，导致其流动紊乱，爆炸危险性很大。 1.1 煤层自燃火灾特点 火 注水、浆或阻化剂 巷道 CH4 +H2O(汽） 顶 煤 煤炭自燃火灾造成巨大的能源浪费和严重的环境污染，也威胁着煤矿工人的生命安全，成为制约我国煤炭工业发展的关键问题之一。 煤层自燃防治需要解决以下几个问题： 1）煤自燃过程相关参数测试，包括自然发火期、自燃在不同温度下的耗氧及气体产生率、放氧强度等； 2）煤层自燃危险区域判定和发火时间预测，即实现何