【正文】 煤的變質過程伴隨著煤分子結構的變化，煤化程度越高，煤體內含有的活性結構越少，所以 煤 的變質 程度是影響煤炭自燃傾向性的決定性因素。 （ 3)煤巖成分 。水分的催化作用隨煤溫的增高而增大。實驗證明，它取決于煤在常溫下的氧化能力，是煤層發(fā)生自燃的基本條件。 有的學者研究過引起煤炭自燃的風速值范圍，認為風速 ～ minm3 時最容易 引 起自燃，并將其成為易自燃風速 ； 另一些學者認為易自燃風速為 ～ minm3 對 于采空區(qū)，有人認為當其單位面積上漏風量大于 minm3 或小于 minm3 都 不會自燃， 最危險的漏風量是 ～ minm3 。但這種方法存在著以下缺點： 1） 由于該方法使用聯(lián)苯胺和汞等化學試劑，有毒性； 2） 對部分煤樣 無法分類； 3） 儀器裝置和測量系統(tǒng)的落后。但該方法是一種較為全面的預測煤層自然發(fā)火危險程度的方法，因此，前蘇聯(lián)、美國、波蘭等主要產煤大國都在探索研究該類方法的應用，并取得了一些效果。它是礦井火災預防與處理的基礎，是礦井煤層火災防治的關鍵，占有極其重要的地位 [15]。但據以往的現(xiàn)場經驗單一的測溫法有時不能準確地預報煤層的自燃情況。 從預防煤炭自燃的角度出發(fā)，對易自燃煤層開拓開采方法的總要求是煤炭回采率高，工作面推進速度快，盡量減少丟煤。特別是要避免將一個走向長壁工作面沿 走向在其中部另開切眼，形成兩個工作面同時回采的不規(guī)范做法。 （ 3)掛簾堵漏風防滅火 山東科技大學學士學位論文 煤炭自然發(fā)火基本理論 23 工作面采空區(qū)進風側是采空區(qū)漏風的主要通道，為減少此處漏風，在工作面下隅角 堅持掛風簾，以改變此處風流方向和增加進風通道阻力。在常溫常壓下，氮分子結構穩(wěn)定，很難與其它物質發(fā) 生化學反應，所以它是一種良好的防滅火用惰性氣體。灌漿防滅火技術有很多優(yōu)點，泥漿能夠吸熱降溫，對煤體還有包裹作用，能夠達到隔絕氧氣的目的，同時能膠結頂板、降低采空區(qū)空 隙率及增加漏風阻力。當火區(qū) 范圍較大時，滅火成本相對較高。首先，汽霧噴灑吸水鹽類阻化劑后，阻化劑液膜覆蓋煤體表面，并浸人煤體裂隙中，使煤體表面封閉，隔斷了煤體表面活性基團與氧 的直接接觸，破 壞了活性自由基團與氧氣的化學吸附反應過程。阻化劑阻化機理分為吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應、不燃氣 窒息作用。該系統(tǒng)采用先進制漿系統(tǒng)、 懸浮劑 (或基料 )添加系統(tǒng)、膠凝劑 (促凝劑 )添加系統(tǒng)，成膠比例和注膠流量可實現(xiàn)自動 定量調節(jié)，注膠過程中的各種參數(shù)可實現(xiàn)在線可視化監(jiān)測和控制。三相泡沫發(fā)泡體積量大，單位體積的漿體材料成本低，具有較高的經濟效益。因此，在開放式工作面的采空區(qū)防火中，必須有針對性地確定氮氣釋放口，才能有效縮短氧化升溫帶范圍。有關生產礦井和科研機構提供的統(tǒng)計資料顯示，采空區(qū)漏風量與工作面供風量的平方成正比關系，因此合理調配綜采工 作面風量是有效減少采空區(qū)漏風，縮短氧化帶寬度 ，防止采空區(qū)自然發(fā)火的主要措 施之一。近年來，無煤柱護巷山東科技大學學士學位論文 煤炭自然發(fā)火基本理論 21 方式已獲得廣泛應用，將階段大巷和采區(qū)上（下）山設在煤層底板中，采用跨越式開采，不留大巷煤柱和上（下）山煤柱，已成為常規(guī)做法，區(qū)段大巷的無煤柱護巷方式也已推廣應用，不少礦區(qū)采用沿空掘巷（或沿空留巷）方法安全的采出自燃傾向性高的煤炭，并使煤炭自然發(fā)火率明顯降低。因此，自燃火災 防治 主要從三個方面著手 [18]:一是隔離煤氧接觸，使自燃 火災窒熄 ；二 是降低煤溫使煤氧化放熱強度降低，最終使火熄滅 ； 三是惰化煤體表面 活性結構降低煤氧復合速度，防止煤自燃的發(fā)生。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。 （ 3)經驗統(tǒng)計預測法 經驗統(tǒng)計預測法是建立在已發(fā)生自燃火災事故統(tǒng)計資料基礎上，分析預測巷道松散 煤體實 際開采條件下的自燃危險程度，根據巷道自燃事故的統(tǒng)計資料分析，巷道自燃多發(fā)生在冒頂區(qū)、地質構造帶、沿空測、停采線附近，隨著綜放無煤柱技術的推廣，由 于 沿空巷道沿底板一次掘進，巷道服務時間長，相鄰采空區(qū)留有大量浮煤， 且 已氧化升溫， 因此，巷道沿空測自然發(fā)火幾率較大。由于靜態(tài)吸氧法無法模擬出煤氧復合反應的動態(tài)變化，而色譜動態(tài)吸氧法這種方法不能研究煤氧作用的化學吸附與反應。 山東科技大學學士學位論文 煤炭自然發(fā)火基本理論 13 為了準確的判定煤層的自然發(fā)火的危險程度而采用 自燃傾向 向性預測法，進而采取相應的防滅火措施，其主要是根據實驗方法來測定內在自燃性，劃分煤層自然發(fā)火的等級。漏風使這些地點煤氧化生熱，生熱多少和生熱能否積聚取決于 漏風風速的大小。因此，煤中 物 質放熱性的強弱與煤中無機礦物的成份、含量密切相關，也與氧含量和煤層含水量有關。 （ 5)水分 。如采空區(qū)周圍邊緣地帶，在垮塌的煤壁和受壓破裂的煤柱等地方。但是，由于它大多數(shù)發(fā)生在人們難以達到的采空區(qū)、破裂的 煤柱之內，所以，有時人們即使發(fā)現(xiàn)了自然發(fā)火征兆，也不容易找到真正的火源點；加之在自然發(fā)火初期，礦內空氣溫度、氣體成分和濕度的變化都比較小，就更難以發(fā)現(xiàn)；一旦發(fā)現(xiàn)其外部征兆，煤炭自燃已發(fā)展到后期。（ 1）直接滅火。另據不完全統(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)自燃占內因火災的 60%。 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 山東科技大學學士學位論文 摘要 VIII the technical solutions achieves good results in semiisolated island face, and has important practical applications. Keywords： Coal mine, Semiisolated island ,Fire,Control 山東科技大學學士學位論文 目錄 目 錄 1 緒 論 ............................................ 1 課題的提出 ............................................................................................... 1 國內外研究現(xiàn)狀 ....................................................................................... 2 研究思路與方法 ....................................................................................... 4 2 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 ................................................................................................. 31 3 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 ................................................................................................. 54 4 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 山東科技大學學士學位論文 目錄 本章小結 ................................................................................................. 69 5 主要結論 ..................................... 70 參考文獻 ....................................... 72 致謝 ........................................... 74 附錄 ........................................... 75 山東科技大學學士學位論文 緒論 1 1 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、形成災害的一切非控制燃燒，是煤炭生產中的主要自然災害之一 [1]。據我所知， 除文中已經注明引用的內容外，本論文（設計）不包含其他個人已經發(fā)表或撰寫過的研究成果。綜 上 說明 本技術方案在 半 孤島工作面防滅火方面 取得了良好的效果， 具有重要的實際應用價值。此項研究對我國 煤礦 生產企業(yè)在生產活動中進行有效的安全管理，防治火災，提高生產效率，具有非常重要的實踐意義。其中包括合理的進行巷道布置、堅持正規(guī)開采和合理的開采順序和減少煤體破碎； (2)防止漏風； (3)均壓防滅火 。依據相關資料和實習經歷，并研究各種預控技術，及時預防和控制火災