【正文】 而阻化劑阻止煤炭氧化基 鏈反應(yīng)的最主要作用，還是它的負(fù)催化作用 ，即吸水鹽類阻化劑作為一種化學(xué)成份，加入到煤的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)過程中，生成穩(wěn)定的鏈環(huán)，抑制或減緩煤表面活性自由基團(tuán)與氧氣的反應(yīng)速率。 阻化劑抑制煤層自燃的機(jī)理及特點(diǎn) 如下： 當(dāng)向煤層注入阻化液后，阻化液分子和煤體表 面的活性物質(zhì)分子之間將相互吸引， 破壞了表面自由力場，促使氧原子恢復(fù)到分子狀態(tài)，同時(shí)減少了反應(yīng)物分子之間的有效碰撞機(jī)會，使氧化反應(yīng)速度放慢或受到抑制，起到了一種負(fù)催化作用。常用 阻化劑是一些吸水性很強(qiáng)的鹽類，當(dāng)它們 的水溶液附著在易被氧化的煤表面時(shí)，在煤表面形成一層含水液膜，阻止了煤和氧的接觸，起到了隔氧阻化作用 ； 同時(shí)，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 煤炭自然發(fā)火基本理論 28 這些藥 劑吸水能使煤體長期處于潮濕狀態(tài)，由于水的吸熱降溫作用，使煤體在低溫氧化時(shí)溫度不能升高，從而抑制了煤的自熱和自燃。復(fù)合膠體可針對性的用于預(yù)防自燃危險(xiǎn)區(qū)，快速撲滅火災(zāi)。 因此，對防滅火灌漿材料有以下主要要求： 1)不應(yīng)含有能助燃和可燃的物質(zhì) ； 2)能夠成 漿，利于管路的水力輸送，不易堵管； 3)具有必要的穩(wěn)定性和脫水性 ； 4)具有足夠的密 封性能。 防治煤炭自燃的三相泡沫由固態(tài)不燃物（粉煤灰、黃泥等）、惰性氣體（氮?dú)猓┖退喾罍缁鸾橘|(zhì)組成。液氮與氮?dú)庀啾?，具有體積小，運(yùn)輸量小等優(yōu)點(diǎn)，尤其便于井下的貯運(yùn)。 氮?dú)夥罍缁鸺夹g(shù)是利用制氮設(shè)備制取氮?dú)?，通過管路送入井下，注入采空區(qū)等煤 炭可能自燃的區(qū)域，主要用于防治采空區(qū)自然發(fā)火和瓦斯爆炸，加快封閉并熄滅火區(qū)的過程模式。工作面回風(fēng)巷是氮?dú)獗仨毩鹘?jīng)的通道，氮?dú)庾⑷氩煽諈^(qū)后在區(qū)內(nèi)擴(kuò)散，惰化氧化帶，然后大部分從回風(fēng)巷流出，這是允許的。加快工作面的推進(jìn)速度，可以縮短采空區(qū)浮煤在氧化帶的暴露時(shí)間，從而有效防止煤層自燃。同時(shí)，要按照合理的回采順序進(jìn)行開采，煤層間、區(qū)段間一般采用下行式，下山采區(qū)則采用上行式；區(qū)段內(nèi)采用后退式，盡量避免形成孤島工作面。采用留煤柱護(hù)巷時(shí)，不但浪費(fèi)煤炭資源，而且遺留在采空區(qū)中的煤柱也給 自然發(fā)火創(chuàng)造了條件。開采有自燃傾向性的煤層， 特別是自然發(fā)火 嚴(yán)重的厚煤層， 運(yùn)輸大巷、回風(fēng)大巷、采區(qū)上下山等服務(wù)年限長的巷道一般應(yīng)設(shè)在穩(wěn)定的巖層中，對于厚煤層分層開采，通常在煤層底板 巖石中開掘區(qū)段運(yùn)輸集中平巷和區(qū)段回風(fēng)集中平巷或采用多組上山布置方式。但還有許多因素影響測 氡 技術(shù)探測火源的準(zhǔn)確性，主要有 ： 1） 在 氡 及其子體垂直向上運(yùn)移過程中，可能產(chǎn)生橫向位移，使異常點(diǎn)整體偏離 ； 2）對測出 異常數(shù)據(jù)的分析，還存在著一定偏差。根據(jù) 該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，可以選擇一些在某一溫度條件下易 于熱解的氣體，與上述示蹤氣體在同一環(huán)境下釋放，在采樣點(diǎn)采樣檢測其比例變化，或測定相關(guān)分解物，從 而 間接了 解煤層火災(zāi)隱患點(diǎn)的溫度值，達(dá)到預(yù)報(bào)目的。目前國內(nèi)最先進(jìn)、功能最完善的束管檢測為淄博祥龍儀器的 KSS200 束管 系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用最先進(jìn)的色譜分析，具有獨(dú)特的編程功能和自檢功能，能夠監(jiān)測 20KM 以外的氣體，其監(jiān)測路數(shù)可達(dá) 48 路以上。煤在氧化升溫過程中氣山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 煤炭自然發(fā)火基本理論 17 體的釋放因煤種、煤巖性質(zhì)、 地質(zhì)條件等內(nèi)外因素的不同 有差別。該方法為基 于 網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)測控制系統(tǒng)奠定了良好的基礎(chǔ)。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 煤炭自然發(fā)火基本理論 15 由 于 煤礦開采的實(shí)際條件及其復(fù)雜，難 于 把影響煤層自燃危險(xiǎn)程度的各種因素盡可 能地加以兼顧且 各種因素存在許多不確定性，難以用經(jīng)典數(shù)學(xué)的方法定量化，因此，為 預(yù)測實(shí)際開采條件下煤層的自燃危險(xiǎn)性，可以根據(jù)影響煤層自燃危 險(xiǎn)程度的內(nèi)外因素、煤的自燃傾向性、地質(zhì)賦存條件、通風(fēng)條件、開采技術(shù)因素和預(yù)防措施等，進(jìn)行主觀判斷，分析評分，然后應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)理論，逐步聚類分析，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)模式，計(jì)算聚類中心，對開采煤層自燃危險(xiǎn)程度進(jìn)行綜合評判預(yù)測也可以應(yīng)用改進(jìn)的 Bp網(wǎng)絡(luò)模型，采用自適 應(yīng)變步長法和改進(jìn)模擬退火法等措施加快 Bp 網(wǎng)絡(luò)的收斂速度，來準(zhǔn)確有效地預(yù)測開采 煤層的自燃危險(xiǎn)性 [11]?，F(xiàn)場的煤氧反應(yīng)是在環(huán)境溫度、空氣流速和氧濃度在不斷變化的條件下進(jìn)行的。到了九十年代后，因?yàn)樯V動態(tài)吸氧法測定系統(tǒng)先進(jìn)，操作簡單，吸氧的大小可由色譜儀進(jìn)行計(jì)算，提高工作效率，開始推廣使用色譜動態(tài)吸氧法。煤層埋藏深度較大，煤體的原始 溫度越高，煤中所含水分則較少，因此自燃危險(xiǎn)性較大 ； 但開采深度過小時(shí)又容易形成 與地表溝通的裂隙，也會在采空區(qū)中形成浮煤自燃 。 2） 煤層厚度 ： 實(shí)踐證明，煤層的厚度越大，自然發(fā)火的危險(xiǎn)性越大。 3)通風(fēng) 條件。 （ 1)開采技術(shù) [5] 事實(shí)表明，礦井的開拓方式、采區(qū)巷道布置、回采方法和回采工藝、通風(fēng)系統(tǒng)和技 術(shù)管理等開采技術(shù)和管理水平，對自然發(fā)火起決定性影響。 統(tǒng)計(jì)資料表明，含硫大于 3%的煤層均為自燃發(fā)火的煤層，其中包括無煙煤。另外，對于有黃鐵礦的煤層，水分是促使黃鐵礦分解不可缺少的條件。若煤層中含有較多的瓦斯，由于瓦斯占據(jù)了煤的孔隙空間和內(nèi)表面，降低了煤的吸氧量，所以其自燃危險(xiǎn)性較小。 煤巖成分一般分為絲煤、暗煤、亮煤和鏡煤四種。因此，可以說，煤的自燃性隨著其孔隙率、破碎度的增加而上升。例如： 和Y. (1999)采用交 叉點(diǎn)溫度法對煤化程度的 影響作用研究表明，山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 煤炭自然發(fā)火基本理論 7 隨著煤化作用增大，煤的自燃性逐漸減弱。 論文的研究技術(shù)路線圖如圖 所示： 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 5 圖 技術(shù)路線圖 騰東煤礦概況 半孤島工作面自然發(fā)火特點(diǎn) 3 下 105 工作面自然發(fā)火防治技術(shù) 確保 3 下 105 工作面安全高效回采 半孤島工作面防滅火技術(shù)研究 煤炭自然發(fā)火影響因素 煤炭自然發(fā)火早期識別與預(yù)防 煤炭自然發(fā)火防治技術(shù) 溫度檢測 指標(biāo)氣體檢測 應(yīng)用效果分析 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 煤炭自然發(fā)火基本理論 6 2 煤炭自然發(fā)火基本理論 礦井火災(zāi)事故，特別是自然發(fā)火事故，對煤礦安全生產(chǎn)的危害在某種意義上來說并不亞 于瓦斯、煤塵爆炸事故。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 緒論 4 國外最先采用氮?dú)夥罍缁鹗窃谖鞯逻M(jìn)行， 1974 年西德首先采用大量氣體注氮防滅火，其后法國、英國、波蘭、蘇聯(lián)等主要產(chǎn)煤國也都先后采用了氮?dú)夥罍缁鸱椒ā?其中又包括開區(qū)均壓和閉區(qū)均壓；（ 4）預(yù)防性灌漿；（ 5）阻化劑；（ 6）惰性氣體；（ 7）凝膠；（ 8）三相泡沫。（ 2)測溫法 。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 國內(nèi)研究現(xiàn)狀 煤炭自燃是我國煤礦開采過程中的主要自然災(zāi)害之一，不僅威脅井下作業(yè)人員的生命安全，而且影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行、凍結(jié)大量煤炭資源、造成采礦設(shè)備的損失。 煤炭作為我國的主要能源，在國民經(jīng)濟(jì)能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)很重要的位置。 關(guān)鍵詞 ： 煤礦 ， 半孤島 ， 火災(zāi) ，防 治山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 VII ABSTRACT The situation of our country’s coal spontaneous bustion fire is very serious. There are almost 50% of the existing mines in mining coal seam, which are in the spontaneous bustion danger. According to statistics, Chinese coal spontaneous bustion fire accounted for about 70% of the mine fire. In recent years, fully mechanized caving mining technology is widely used in China, and it makes the mining efficiency greatly improved. However, this method leads to the accumulation of residual coal in goaf, the higher of the badly bleeding, and makes air leakage serious, the spontaneous bustion fire happen frequently. Firstlt, the article carefully analyses the basic theory of the coal spontaneous bustion, including the influencing factors of the natural bustion, early recognition and prevention and its control technology。 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 III 作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 日期： 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 IV 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬字。山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 I 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 滕東煤礦半孤島工作面防滅火 技術(shù)研究 山東科技大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 摘要 II 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 Then bining the fundamental state of TengDong coal mine and the spontaneous bustion conditions of the semiisolated island, we can find the hidden fire danger point and take some reasonable measures to control the fire。礦井火災(zāi)是煤礦重大災(zāi)害之一，一方面礦井火災(zāi)不僅燒掉大量的 資源、材料和生產(chǎn)設(shè)備，而且由于要封閉火區(qū)，嚴(yán)重破壞了煤礦正常的生產(chǎn)秩序；另一方面燃燒消耗了風(fēng)流中的氧氣，使風(fēng)流中的氧氣體積分?jǐn)?shù)下降，同時(shí)產(chǎn)生大量的熱能、有毒氣體和粉塵，嚴(yán)重污染環(huán)境。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國統(tǒng)配和重點(diǎn)煤礦中具有自然發(fā)火危險(xiǎn)的礦井約占 47%。 測溫法是指利用溫度 傳感器對被監(jiān)測地點(diǎn)進(jìn)行溫度監(jiān)測以發(fā)現(xiàn)煤層發(fā)火危險(xiǎn)程度的 預(yù)報(bào)方法。 。國外（如德國、英國）已將其列為撲救井下火災(zāi)的一種標(biāo)準(zhǔn)方法，德國在 80 年代研制了移動式制氮裝置，這些裝置可快速運(yùn)到任何地點(diǎn)的礦井使用。煤炭自然發(fā)火與外因火災(zāi)相比，具有發(fā)生、發(fā)展緩慢并有規(guī)律的演變過程，可在他的初期 發(fā)現(xiàn)。彭本信， Ogunsola(1991)及戴中蜀 (1999)等學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)隨著煤 化程度 提高，煤的氧化放熱量是按照褐煤 長焰煤 氣煤 肥煤 焦煤 瘦煤 貧煤 無煙煤 的趨勢呈有規(guī)律的變