【正文】 底板一般為泥巖、砂質(zhì)泥巖。滕東井田含煤地層為及下二疊統(tǒng)山西組(P11)和上石炭統(tǒng)太原組(C3)，共含可采和局部可采煤層四層，即 3 上 、3 下 、117 煤。2)本礦井瓦斯含量的確定井田瓦斯煤樣測定結(jié)果匯總見表 。3 下 采煤工作面采用走向長壁綜合機械化放頂煤采煤。首采區(qū)布置：1)采區(qū)儲量、煤層情況首采區(qū)內(nèi) 3 下 煤厚 ～，平均 ，可采儲量 萬噸；3上 煤厚 0～，平均 ，可采范圍內(nèi)平均厚度 ，可采儲量 92萬噸。本井田西距京杭大運河滕州港 30km，京滬鐵路和 104 國道、京福高速公路從井田內(nèi)穿過。 5)在距現(xiàn)有巷道和工作面較遠地點發(fā)火，很難觀測到采空區(qū)內(nèi)早期的煤炭自燃現(xiàn)象，能夠觀測到煤炭自燃時，火勢可能已蔓延開來。通過本章的介紹，可知煤炭自然發(fā)火是各種內(nèi)在因素和外在因素綜合作用的結(jié)果；在自燃危險性預測方面主要有三種方法：自燃傾向性實驗預測法、綜合評判預測法、經(jīng)驗統(tǒng)計預測法；可以通過指標氣體分析法、測溫法、示蹤氣體法和測氡法對自然發(fā)火情況進行預測；最后，進行了自然發(fā)火防治方面的研究，可知主要的防治方法有開拓開采方面、通風措施、惰化技術、灌漿技術、膠體防滅火、阻化劑防滅火以及均壓滅火技術。為保證調(diào)壓效果，輔助風機安裝后要測出調(diào)壓工作面的風量和輔助風機兩側(cè)風流的壓差。 均壓防滅火均壓技術是通過均衡漏風通道進出口兩端的負壓，杜絕或減少通過有浮煤堆積區(qū)域的漏風風量，調(diào)整放頂煤下作面的局部通風系統(tǒng)，最大限度地減少向采空區(qū)、停采線和開切眼漏風，從而有效地控制了采空區(qū)、停采線和開切眼遺煤氧化；及時封閉采空區(qū)的聯(lián)絡巷、溜煤眼，工作面區(qū)域內(nèi)的風門一律實現(xiàn)閉鎖，定期測風測壓，其實質(zhì)是設置調(diào)壓裝置或調(diào)整通風系統(tǒng)以降低漏風風路兩端的風壓差，使漏風風路兩端的風壓處于等壓狀態(tài)，即壓力差趨近于零。實踐證明，氯鹽阻化劑在抑制煤層自燃火災中起到了很好的作用，下面就氯鹽阻化劑的阻化機理做簡要分析。阻化劑多為化學物質(zhì)，表面活性劑，歸類為鹽類，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易與氧發(fā)生氧化反應。系統(tǒng)具有穩(wěn)定性好，不堵管、成膠時間可控、脫水少、耐高溫、堵漏和防滅火效果好、防滅火成本底等優(yōu)點。 膠體防滅火膠體防滅火技術能有效地控制煤層自燃火災。三相泡沫在采空區(qū)可向高處堆積，對低、高處的浮煤都能覆蓋，能夠避免注入的漿體從底部流失；注入在采空區(qū)的氮氣被封裝在泡沫中，能較長時間滯留在采空區(qū)內(nèi)，充分發(fā)揮氮氣的窒息防滅火功能。注入氮氣滅火就是對井下的火區(qū)進行封堵，盡可能地將液氮直接輸送到火點或自燃氧化帶內(nèi)，并在適當?shù)奈恢昧粲锌煽刂频穆╋L通道，以達到含高氧的火區(qū)氣體排出的阻化效果，使氮氣充滿火區(qū)空間，注入液氮后其滅火作用有：1)使火區(qū)內(nèi)的高氧氣體經(jīng)可控制的漏風通道排出，使火區(qū)內(nèi)的氧大大降低；2)由于注入的液氮有一定的壓力，液氮汽化后使火區(qū)壓力增加，減少了向火區(qū)的漏風；3)注入的液氮溫度低，一般 19～80℃，其汽化后吸收大量的熱(200℃環(huán)境溫度下，液氮汽化熱為 423kl/kg)，降低了火區(qū)的溫度；4)封閉火區(qū)注入氮氣，使得火區(qū)氣體惰化，兼有抑制爆炸作用。在封閉注氮過程中，要注意氮氣防滅火機理及特點。此外，在上隅角也應掛風簾，增大此處風阻。(2)密閉堵漏和噴漿堵漏措施為了杜絕或減少工作面及采空區(qū)漏風，工作面采完后應對采空區(qū)及時封閉。所以，在煤炭巷道布置中，應設法避免礦山壓力峰值，避免煤體受壓破碎。因此，區(qū)段煤柱的無煤柱護巷方法應大力推廣。厚煤層分層開采時，分層區(qū)段平巷的布置過去有內(nèi)錯和外錯兩種方式，這兩種方式都容易造成煤炭自燃。目前常用的防滅火技術主要有如下幾類:惰化、堵漏、降溫等以及它們幾類的綜合，共同發(fā)揮滅火作用，最終實現(xiàn)防滅火的目的。（4)測氡法探測火源位置氡為放射性同位素，其衰變的子體為固體粒子，因此在測量時既可測氡氣，又可測其子體而反映母體核素的形態(tài)及變化狀況，氡子體有很強的吸附能力，它們能牢固地附著在器物表面，因此可用不同的方法將氡或其子體收集進行測量。現(xiàn)有預報煤層發(fā)火的測溫法有兩種 [17]：1)直接用檢測到的溫度進行預報；2）根據(jù)溫度的變化特性進行預報。但是使用的氣體仍然采用 CO 以及其派生氣體，氣體的分析開始試采用紅外技術。這種方法只能根據(jù)巷道實際情況和自然發(fā)火統(tǒng)計資料，粗略判斷巷道可能的發(fā)火區(qū)域和高溫點位置。天水承、李紅霞應用煤自燃傾向性、煤層厚度、煤層傾角、煤的固性系數(shù)及開采參數(shù)運用模糊聚類方法對自然發(fā)火危險性進行了分類。因此，無論靜態(tài)還是動態(tài)吸氧法對煤自燃傾向性的考察與現(xiàn)場實際是相差很遠的。 在實際開采條件下煤的自然發(fā)火現(xiàn)象與現(xiàn)有自燃傾向性測試方法相差甚遠。 在二十世紀八十年代之后，美國礦業(yè)局 [7]研究出利用絕熱爐這種實驗裝置測定煤炭的最小自熱溫度，進而評估煤的自燃傾向性；加拿大 [8]采用靜態(tài)恒溫法、可燃性法、絕熱法和動態(tài)法去研究煤的自燃傾向性；土耳其[9]采用非恒溫動態(tài)法來測試自燃臨界溫度和一氧化碳產(chǎn)生率，進而預測自燃傾向性；南非 [10]采用由計算機自動控制的絕熱量熱法來預測自燃傾向性的。所以，厚煤層是自然發(fā)火危險性最大的煤層，開采有自然傾向性厚煤層的礦井，應特別重視內(nèi)因火災的防治工作。當風速過小時，漏風供氧量很小，氧化生熱小，不易自熱和自燃；當漏風風流過大時，供氧充足，氧氣生成的熱量可被風流帶走，同樣不能形成熱量積聚，不會發(fā)展成為自燃火災。實踐經(jīng)驗表明，開拓布置對自然發(fā)火煤層的礦井影響很大。上述各種因素在煤炭自燃過程中起著重要的作用。煤中硫有三種存在方式：硫化鐵即黃鐵礦、有機硫以及硫酸鹽。煤中的水分是影響其氧化程度的重要因素，在煤的自熱階段，由于水分的生成和蒸發(fā)必然要消耗大量的熱。鏡煤與亮煤脆性大，易破碎，而且灰分小，在其次生的裂隙中常常充填有黃鐵礦，開采中易碎為微細的顆粒，細微狀的煤?；螯S鐵礦都有較高的自燃氧化性能，因此它的氧化接觸面積大，著火溫度較低，故鏡煤與亮煤在絲煤吸附氧化升溫的促使誘導下很容易自燃。高桑功等(1977) 研究認為：煤的破碎性通常用硬球指數(shù)表示，硬球指數(shù)即是試驗煤樣與標準煤樣在同一外力的作用下，其暴露的表面積之比值。局部而言，煤層自燃傾向性與煤的變質(zhì)程度之間表現(xiàn)出復雜的關系，即同一煤化程度的煤在不同的地區(qū)和不同的礦井，其自燃傾向性可能有較大的差異。所以，自燃火災對煤礦安全生產(chǎn)和礦工的生命的危害性更大。hm3 hm3惰泡防滅火是 70 年代興起的防滅火技術，進入 80 年代以來，前蘇、法等主要產(chǎn)煤國家開發(fā)了惰氣泡沫壓注技術防治采空區(qū)浮煤自燃，取得了較為顯著的成效，該技術能起到降溫，減少漏風，降低采空區(qū)氧濃度等作用。其中包括水滅火、泡沫滅火、水淹滅火、挖除火源、注漿滅火；（2）風流控制和隔絕滅火。此方法可以直觀地了解煤層的溫度及其發(fā)火程度，對火災預報有重要的意義。另據(jù)不完全統(tǒng)計和實踐表明，礦井自然發(fā)火占發(fā)火總數(shù)的94%，其中采空區(qū)自燃占內(nèi)因火災的 60%。礦井火災的發(fā)生又是礦井瓦斯與煤塵爆炸的火源之一，我國礦井近年來發(fā)生的瓦斯爆炸的誘發(fā)原因其中之一就是煤炭自燃火災。 Finally, according to the monitoring of the working temperature and related fire gas, we can judge whether the prevention measures work.During the period of grouting, plastic injection and setting up the wall in the field, we can acquire some dates of tempeture and related fire gas by the temperature sensor and the samplebeam tube. Then using Excel software to map out the temperature and the concentration curve of index gas of the coal spontaneous the diagrams and tables ,the analysis finds that the average concentration of carbon monoxide as the indicator gas of the goaf adjacent to the research face, reduces from ppm to ppm, the concentrationof ethylene is always 0 and the mean temperature decreases 4℃.On the other hand, the concentration of carbon monoxide and ethylene of the research fae is always 0. In summary, the statistical results can illustrate that the technical solutions achieves good results in semiisolated island face, and has important practical applications.Keywords：Coal mine, Semiisolated island ,Fire,Control目 錄1 緒 論 ..............................................1 課題的提出 ................................................................................................1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ........................................................................................2 研究思路與方法 ........................................................................................42 煤炭自然發(fā)火基本理論 ................................6 煤炭自然發(fā)火影響因素 .............................................................................6 煤炭自然發(fā)火早期識別與預防 ...............................................................12 煤炭自然發(fā)火防治技術 ...........................................................................19 本章小結(jié) ..................................................................................................313 滕東煤礦半孤島工作面自然發(fā)火防治技術 ...............32 半孤島工作面自然發(fā)火特點 ...................................................................32 滕東煤礦概況 ...........................................................................................33 3 下 105 半孤島工作面自然發(fā)火防治技術 ..............................................43 本章小結(jié) ..................................................................................................544 應用效果分析 .......................................55 溫度監(jiān)測記錄 ..........................................................................................55 指標氣體監(jiān)測記錄 ..................................................................................59 本章小結(jié) ..................................................................................................695 主要結(jié)論 ...........................................70參考文獻 .............................................72致謝 .................................................74附錄 .................................................751 緒 論 課題的提出礦井火災是指礦井井下或地面井口附近、威脅礦井安全生產(chǎn)、形成災