露天煤矿煤炭自燃防灭火经验

张超 金磊 何永

摘要：近几年，煤矿开采过程中，煤矿煤炭自燃现象较为普遍，很大程度上影响了开采企业的正常运行。本文对露天煤矿之所以产生自燃现象及自燃造成的危害进行简单分析，着重从使用阻化剂灭火、覆盖法法、水消法、采出法等几个方面探讨预防自燃现象的经验方法，以期为有关人士提供参考。

关键词：露天煤矿;煤炭自燃;采出法

前言：在资源紧缺的现代社会，煤炭作为我国重要的可开采能源，为经济发展、社会进步做出了巨大贡献。但在露天煤炭开采过程中，由于各种原因，煤炭自燃现象时有发生，给煤炭资源及矿区周围环境带来了严重威胁。

一、露天煤矿煤炭自燃原因及危害

在不断地防灭火工作中，相关工作人员研究发现了影响煤炭自燃的因素，主要是煤炭自身具有挥发性、着火的临界点较低以及所含氧气、硫、水的密度较高而引起的。除此之外，在煤炭的开采过程中，遇到不可抗力，导致煤层松动，加快氧化现象的出现。煤炭反复进行氧化反应，温度不断升高，进而着火。煤炭自燃还有一定的规律，通常在秋、冬及春天风大的降水较少期间内。因此，可以在煤炭自燃频发的时间段内做好预防工作。煤炭自燃现象是不可避免的，这是客观规律，为预防此现象的频繁出现，需要在技术上有所提高。若使用正确的开采方式，可以尽量降低煤炭自燃发生几率。比如，一截煤层被开采完成后，应该立刻将残渣清理干净，并及时进行覆土，做好维护工作，可以在一定程度上预防残留的煤渣自燃[1]。

煤炭自燃还带来了一定的危害。第一，使煤炭质量大幅度缩减，降低了使用效率，造成资源浪费。开采过程中，为实现顺利开采，需做好前期工作，耗费了大量的人力、物力及财力，影响了开采公司的经济效益。第二，对矿山的再生造成影响，并且给开采人员带来了安全隐患。开采时，若遇到大风天气，空气中扬起的烟雾、灰尘，会阻碍工作人员的视线。烟雾、烟尘通过口鼻进入呼吸道和口腔，对人身体产生危害，降低了工作效率，不符合安全生产的标准。第三，造成大气污染。煤炭自燃会产生大量的有毒气体和有害物质，如CO、SO、NO、醛类等。煤炭自燃释放出的有毒气体过多，进入空气，不能完全被净化。久而久之，有毒气体含量超标，对人类身体产生危害。还会破坏臭氧层，使地球接受的紫外线越来越多，造成气候变暖，冰川融化。因此，针对煤炭自燃的种种危害，必须做好煤炭防灭火工作。

二、露天煤矿煤炭自燃预防经验

随着开采煤层的不断深入和扩大，裸露的煤挡墙长度不断增加，工作面暴露面积越来越大。在开采过程中，受温度、湿度、风速等影响，会出现煤层不断发热的情况，最终成为煤炭自燃现象。从客观方面分析，因保供等因素影响，不具备通过控制采煤强度，降低煤层在空气中暴露的时常，从而减少煤炭自燃的发生可能性。因此，面对露天煤矿煤炭自燃现象必须通过不断实践吸取教训，总结经验。

从宏观方面来讲，第一，要改变观念，将以前的出现着火而去灭火向为防止着火而去灭火转变。对于露天煤矿煤炭出现自然现象，被误以为是“正常”情况，不能自觉寻找着火的原因、规律，亦不能清晰地意识到自然产生的危害。当上级领导下来检查时，为蒙混过关，使用表面填埋的方法，掩饰明火。造成假的灭火现象，出现重复自燃情况，不断的向煤层深处燃烧，导致火情愈发严重。出现火情再采取灭火措施无法从根本上预防煤炭自燃现象的发生。因此，要由被动灭火转变为主动找火灭，将其控制在萌芽状态中。矿区企业管理人员应该成立专门的巡查小组，每天不定时的对煤炭及矿区周围的环境进行检查，特别是已经被开采过的矿区，需视为勘察重点。如若发现煤层表面出现潮湿或者冒水蒸气等现象，则该片区会出现自燃，立刻对该区域实行降温措施。做好复查工作，针对将要着火的地点遵循早发现、早预防的原则。最终煤块被氧化为惰性风化煤，将不会再次出现反复自燃的现象。第二，灭火设备需齐全。科技发展的现代社会，处理问题时借助合适的设备将会达到事半功倍的效果，并在一定程度上解放了劳动力。面对露天矿区煤炭自燃事故，不仅要付出人力，而且需要物力的协调。搭配不同的灭火装备，为灭火做好基础保障工作，从而实现最有效的灭火。之前灭火通常是在矿区中顺着煤层边沿安装灭火管网，多人合作，将沉重的橡胶管道拉至着火点，注水熄灭。这样做，不仅耗费了大量的人力，而且错过了灭火的最佳时机。因此，可以在矿区预备带有高压水枪喷头的多功能洒水车，若某一地点，有自燃现象，马上启动高压水枪喷洒水促使媒体降温，防止发展为明火。洒水车与人工相比，具有较高的灵活性且灭火速度快、效率高。第三，健全管理机制。露天煤矿煤炭的防灭火不是个人的事情，需要有专门的灭火团体。煤炭开采企业。应该加强对灭火人员的培训，积极开展防灭火的经验讲座和安全知识讲座，提升相关人员的专业技能。在确保灭火队伍人身安全的条件下，完成煤炭灭火工作。以上三种措施是从宏观方面为实现煤炭自燃防灭火出发所做的基础保障工作，再这样的大前提下，还需要结合阻化剂灭火法、覆盖法、水消法、强行采出法等方法。根据不同的矿区环境选择最适宜的方法，制定完美的防灭火方案[2]。

（一）阻化剂灭火法

所谓阻化剂防灭火也就是指：在煤块或者煤体中滴洒或淋入无机盐类化合物和氯化钙、氧化镁、氯化钠、三氧化铝以及水玻璃等溶液，通过这样的方式，隔绝煤炭与空气中氧气的接触，阻止煤炭发生氧化反应，以致减少煤炭自燃现象的出现。当露天煤矿煤炭产生自燃现象时，使用粉煤灰、黄土、阻化剂等制作成阻化泥浆。使用能够喷洒泥浆的大型机器，在煤层表面覆盖泥浆，形成一个密闭空间。这种方法，能够避免煤层与空气中的氧气过多接触以及降低表面的湿润性，最后实现煤炭自燃的防灭火目的。阻化剂灭火法，操作简单，成本低，在煤炭长期不会出现自燃现象的同时，还可以提高开采公司的经济效益。

（二）覆盖法

覆盖法即减少或杜绝煤层与空气中的氧气接触，避免发生氧化反应，产生自燃现象。常用黄泥灌浆、黏土封闭、土岩堆堵等方法，将开采过程中的或者露出地表的煤炭使用以上方法，形成隔氧层，达到防灭火作用。

（三）水消法

水消法通常情况下有三种：第一种是，用水浇灌与推土机，填满封闭联合使用的方法，水和土搅拌在一起，成为泥浆或者黏土，形成隔离氧气的保护网，最终达到灭火效果。第二种是，用水在大气压的压迫下从上往下浇水，对氧气实现冷却降温的效果，這种方法主要用于小范围、火势较小的矿区。第三种是，在煤层表面修建东西南北走向的水渠，让水渠中的水渐渐向煤层下方渗透。由上及下，每一块煤体都可以有水流过，从而实现灭火目的，这种方法适用于煤层较深的矿区[3]。

（四）采出法

当煤炭发生自燃现象时，明确煤层的燃烧区域，使用电铲或者前装机将着火的煤块强行挖掘出去，让其在自然环境的作用下降温、冷却直至熄灭。以便加速冷却，并且不能对挖掘机器造成损伤，一般在挖掘的同时进行浇水降温工作。此种方法，适宜露天矿区作业。

结论：总而言之，煤矿煤炭开采是一种危险性较高的行业。给人们带来效益的同时，也对大自然产生了危害。因此，在开采过程中，要遵循大自然的规律，注意适度原则，不可过度开采。还需要做好开采后的安全维护工作，积累更多的防灭火经验。

参考文献：

[1]董俊厅，李伟，王莫舒，等.霍林河露天煤矿火煤防治[J].露天采矿技术，2016，31（12）：83-85.

[2]刘美.安家岭露天煤矿高温明火采空区防灭火及爆破技术研究[D].辽宁工程技术大学，2013.

[3]孙喜明.露天煤矿煤炭自燃防灭火经验[J].露天采矿技术，2011（05）：98-99.