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    我國礦山火災防治技術研討——煤自燃的火災預測技術、預報技術和火源區域探測技術
     

    引言:礦井火災是威脅煤礦安全生產、危害職工生命安全的重大災害之一,煤礦井下火災防治是重中之重。在我國的重點煤礦中,存在自然發火危險的礦井約占47%,而礦井自然發火占發火次數的94%。

    礦井火災不僅可能燒毀大量機械設備、設施、巷道及工作面,凍結大量的煤炭資源,而且燃燒生成的有毒有害煙氣,使處于排煙道上的工作人員的生命受到威脅和傷害,甚至引起瓦斯爆烽事故,給礦井帶來更大的災難。

    下面主要分析了我國在礦井防滅火技術中所使用的技術手段。

    一、礦井火災預測預報和火源區探測技術
    1、預測技術(包括自燃傾向預測法、綜合評判預測法、統計經驗法和教學模型預測法)
    預測技術是指在煤處于低溫氧化階段(即潛伏期),還未出現自然發火征兆之前,根據煤的氧化放熱特性和實際開采條件,超前判斷松散煤體自燃的危險程度、自然發火期及最易自燃區域的一種技術。

    上述4種煤自燃預測技術偏傾向于主觀臆斷性,因此科學家們分析總結了采空區三帶劃分和綜放面采空區自燃原因,建立了模擬煤層自燃過程的大型煤自然發火實驗臺,其預測精度之高,能滿足現場需要。

    2、預報技術(有標志氣體分析法、測溫法、光電法、電離法、煙霧法、磁力預測法)
    預報技術是指煤層開采后,松散煤體氧化放熱,引起升溫,進入白熱化階段,在煤體冒煙和出現明火之前,根據煤氧化放熱時引起的標志氣體、溫度等參數的變化情況,較早發現自燃征兆,判斷自燃狀態的技術。

    煤礦的安全生產,關鍵在于早期對煤自燃的識別和預警,而大多預報方法都是根據參數是否達到自然發火的閥值來進行預警,難免有些晚矣,因此,發展一種在煤體自燃初期即對煤進行技術識別的技術手段是非常必要的。

    3、火源區域探測技術(磁探測法、電阻率探測法、氣體探測法、氡氣探測法、溫度探測法)

    火源區域探測技術是在煤體自燃后,通過技術手段來精確火災區域的技術。其中:①磁探測法。煤層自燃時上覆巖石受到高溫烘烤,其中鐵質成分發生物理化學變化,開成磁性物質,并且保留有較強的磁性,烘烤后的上覆巖石的磁性隨自燃溫度升高而增強。由此探測出高溫火點的位置和區域;②電阻率探測法。當煤炭自然發火后,煤層的結構狀態和含水性發生較大變化,從而引起煤層和周圍巖石電阻率的變化。因此,可根據觀測結果比較未自燃區和自燃區的變化情況,判斷自燃區域的位置;③氣體探測法。分井下和地面兩種。其原理是,煤自燃在不同的溫度下產生的氣體種類和濃度不同,并可據此依次判斷煤的自燃溫度,并由氣體濃度梯度大致確定高溫區域的范圍;④氡氣探測法。煤層自燃后,隨著煤的溫度升高,氡氣濃度上升,在地面布置觀測點,收集并測量氡氣濃度,依此判斷火災區域;⑤溫度探測法。分為測溫儀與測溫傳感器聯合測溫支(分地面和井下)和紅外探測法(紅外測溫儀和紅外熱成像儀)兩種。

    在我國煤礦行業,每年都會發生好幾起坍塌、起火事故,不僅危害著井下職工生命安全,而且對自然資源造成了浪費,又大大污染了自然環境。如何發展整理一套安全有效的防火滅火技術,是煤礦企業在發展中所需解決的重中之重。



         
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