浅谈煤矿采空区自然发火原因分析及防治措施

（徐矿集团陕西能源化工有限公司 陕西宝鸡721000）

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安全生产一直放在煤矿生产的首位，煤矿开采之后形成的采空区，是煤矿重点防护的重点，对于煤矿的采空区，需要防止自然发火的发生，本文概述了采空区自然发火的原因，同时根据自身在煤矿安全领域工作的实践情况，总结了预防自然发火隐患的措施，希望为采空区自然发火的防治，提供一定的参考意见。

煤矿采空区自然发火防治措施

1 引言

采空区自然发火直接关系到煤矿的安全生产，因此，预防采空区自然发火非常重要，目前，采空区的自然发火主要受采场配风、相连巷道漏风、瓦斯抽放及采场地质条件等综合作用影响，本文就采空区自然发火的原因进行了分析，并总结了相关自然发火的预防措施。

2 采空区地质条件是造成自然发火的基础

随着采煤工作面的不断推进，形成了采空区，采空区在漏风的作用下，沿工作面推进方向，形成了三个区域，分别为冷却带，自燃氧化带和氧气室息带，在这三个区域中，冷却带靠近采煤工作面，虽然氧气浓度高，但是由于采空区风量大，风速高，因此，氧化反应产生的热量不能积聚而使发生氧化的遗煤升温，因此在冷却带不能发生遗煤自燃现象，自燃氧化带在冷却带以里，是浮煤自然发火的易发地点，自燃氧化带的宽度受开采煤层厚度、采场风量及对本煤层的瓦斯抽放量等因素影响，煤层越厚、采场风量、瓦斯抽放量越大，自燃氧化带宽度越宽。采空区自燃氧化带浮煤自燃，是采场发生自然发火事故的主要原因，氧气室息带处在采空区深部，在采空区深部因漏风阻力大及瓦斯、其他气体涌出等原因原因，氧气浓度较低，处于该区域的遗留在采空区的浮煤不能发生氧化反应。

3 采空区自然发火的原因

3.1 采空区遗煤

采空区遗煤是发生自然发火的最基本的条件，综采工作面在准备(全部沿煤巷掘进)及回采时，由于受顶板及煤质的制约，不同程度的留有一定量的顶煤，顶板冒落破碎后造成采空区存在大量浮煤。

3.2 瓦斯抽放量过大

受对采场瓦斯抽放钻孔、顶板瓦斯道、地面立孔等瓦斯抽放作用的影响，采空区形成工作面，采空区抽放钻孔的漏风通路，造成采空区局部供氧条件，如果瓦斯抽放量过煤层顶板为复合层顶板，则极易造成瓦斯道、抽放钻孔孔底，附近区域发生自然发火隐患

3.3 工作面的设置不合理

各矿在布置工作面时普遍留有辅助切巷，这样就破坏了煤柱的完整性，采场运、顺尤其是入风道硬帮煤柱，因受采场动压作用产生裂隙，透气性增强可吸附大量氧，易造成初期氧化升温，如果在进入采空区之前不能及时发现并采取有效措施进行处，含有大量氧气并有较高温度的煤体进入采空区后，在采空区环境中同很快氧化升温发生自燃。

3.4 不合理的开采措施造成自然发火

采场开切眼、两顺高顶煤帮等地点存在高温发火隐患，没有采取措施进行处理而进入采空区采场开切眼附近顶底板煤暴露时间较长，同时工作而在备采、安装期间采场一般配风较小，巷道顶、底板及两帮煤体具备初期氧化条件，如果初采期间工作面推进速度较慢，且配风量大，极易造成开切眼附近煤体发生自然发火事故。

3.5 对矿井采面通风系统优化工作没有完全到位

系统风流不稳定，同时对主要通风设施管理不善，造成采空区漏风量加大。

4 采空区自然发火防治方法

我们通过分析以往采空区自燃事件的因由，并结合自身的生产经验，总结出煤炭在满足下列几点条件时，能够有效防止采空区自然发火的发生。

4.1 减少采空区漏风量

建立与采场采空区相关连的旧巷密闭、煤仓等漏风通道检查档案，经常进行观测、检查，随时掌握各处漏风通道的入、排漏风状态，合理调整采场范围内通风系统，降低采场入、同风侧压差，及时维修与采空区相关连密闭，减少漏风量;沿采空区漏风通道上风侧密闭注氮。

4.2 实时监测瓦斯抽放量

顶板瓦斯道、尾巷抽放因抽放时间长，抽放量大在采空区及易形成自燃条件，因此采用此种抽放方法必须要慎重，首先要合理选择顶板瓦斯道位置，避开断层、裂隙等构造带，同时在抽放期间要加强对抽放气体的检测，如果抽放管路氧气浓度上升必须停止工作。

4.3 合理设置工作面

开采设计要满足矿井防火的需要;简化巷道布置系流:合理安排开采顺序;规范巷道设计布置，尽量减少各类联络巷，使区段巷道进行一些简单化的布置，在工作面同采前对切眼附近顶底板，煤壁裂隙等进行防火处理，喷洒阻化剂，喷浆处理;在采场运、同顺超前支护段巷道向煤壁施工注浆钻孔，向煤体内注入阻化剂，达到防火降温作用。

4.4 减少采空区留煤

加快采场同采速度，对工作面运、同顺附近进入采空区浮煤采取防火处理，尤其是对运顺附近浮煤应采取喷洒阻化剂措施。工作面过断层时，必然要沿断层方向在采空区形成一条遗煤带，如果遗煤带处在易自燃区域内，更易引发自燃，因此工作面过断层时必须要在断层附近采取防灭火处理措施。

4.5 降低采空区漏风量

减少采场运同顺向采空区注砂步距，通过注砂湿润、覆盖采空区易自燃区域浮煤，同时阻隔采空区漏风通路，降低采空区漏风量。

5 结论

采煤工作面必须要采取减少采空区漏风，消除巷道高温氧化点同时对进入采空区的浮煤采取防火处理等综合防灭火措施，这些预防措施，归根结底需要加强通风管理队伍的管理，提高采空区安全管理的意识，并且不断提高管理队伍的业务水平，才能够熟练的解决因地质或通风条件的变化而出现的各类事件。只有如此，才能从根本上对采空区自然发火采取有效的措施，进而避免此类事故的发生。

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浅谈煤矿采空区自然发火原因分析及防治措施

■陶伟

TU998.1[文献码]B

1000-405X（2016）-10-413-2

陶伟（1983～），男，2006年毕业于昆明理工大学安全工程专业，中国矿业大学安全工程专业工程硕士在读，工程师，徐矿集团陕西能源化工有限公司安全生产部通防主管，研究方向为矿井通防管理。