5.防火礦井安全技術(shù)安全生產(chǎn)是煤礦建設(shè)、生產(chǎn)過程中永久的話題，安全不僅對礦井的正常生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響，而且關(guān)系到職工的生命安全，因此安全技術(shù)同樣是礦井設(shè)計(jì)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。煤礦生產(chǎn)是地下作業(yè)，要同各種自然災(zāi)害做斗爭。對職工的生命安全和安全生產(chǎn)危害最大的有：瓦斯、煤塵、水、火災(zāi)和頂板，統(tǒng)稱為“煤礦五大自然災(zāi)害”。所以，對這些自然災(zāi)害要采取積極的預(yù)防措施，防止其發(fā)生；同時(shí)，一旦發(fā)生事故又要把事故的危害程度限制在最小的范圍內(nèi)，盡量減少損失。根據(jù)寺河礦的實(shí)際情況和當(dāng)?shù)氐牡刭|(zhì)條件。礦井探明的瓦斯?jié)舛容^低，且無瓦斯突出現(xiàn)象。頂板和底板較為穩(wěn)定，不易冒頂。從地質(zhì)報(bào)告可知，煤層有自燃現(xiàn)象而且較為突出，綜合分析礦井各種的危害因素，礦井防火是此次安全技術(shù)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，下面主要從寺河礦的防煤自燃和防治火災(zāi)進(jìn)行論述。礦井火災(zāi)理論知識火災(zāi)概述礦井災(zāi)害的概念凡是發(fā)生在礦井井下或地面，威脅到井下安全生產(chǎn)，造成損失的非控制燃燒均稱為礦井火災(zāi)。如地面井口房、通風(fēng)機(jī)房失火或井下膠帶著火、煤炭自然等都是非控制燃燒，均屬礦井火災(zāi)。礦井火災(zāi)的構(gòu)成因素礦井火災(zāi)發(fā)生的原因雖是多種多樣，但構(gòu)成火災(zāi)的基本要素歸納起來有3個(gè)方面：熱源、可燃物、空氣、俗稱火災(zāi)3要素。熱源具有一定溫度和足夠熱量的熱源才能引起火災(zāi)。在礦井里煤的自燃、瓦斯煤塵爆炸、爆破作業(yè)、機(jī)械摩擦、電流短路、吸煙、燒焊以及其他明火等都可能成為引火的熱源。可燃物在煤礦井里，煤本身就是一個(gè)大量而且普遍存在的可燃物。另外，坑木、各類機(jī)電設(shè)備、各種油料、炸藥等都具有可燃性。可燃物的存在是火災(zāi)發(fā)生的基礎(chǔ)。空氣燃燒就是劇烈的氧化現(xiàn)象。任何可燃物盡管有熱源點(diǎn)燃，但是若缺乏足夠的氧氣，燃燒就不能持續(xù)，所以空氣的共給是維持燃燒不可缺少的條件。據(jù)實(shí)驗(yàn)證明，在氧濃度在12%以下，瓦斯失去爆炸性。以上介紹的火災(zāi)3個(gè)要素必須是同時(shí)存在，相互配合，而且達(dá)到一定的數(shù)量，才能引起礦井火災(zāi)。這是礦井火災(zāi)發(fā)生的根本條件，缺少任何一個(gè)要素，礦井火災(zāi)是不可能發(fā)生。礦井火災(zāi)的防治與撲滅都是從這三個(gè)方面來考慮的。外因火災(zāi)的預(yù)防與處理外因火災(zāi)的特點(diǎn)是發(fā)生突然，來勢兇猛，而且發(fā)生的時(shí)間與地點(diǎn)往往出乎人意料之外，正是這種突發(fā)性常常給人們造成驚慌失措而釀成惡性事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，重大惡性火災(zāi)事故90%以上是由外因火災(zāi)引起的。雖然外因火災(zāi)的發(fā)火次數(shù)約占總發(fā)火的25%—30%，但是死于外因火災(zāi)的人數(shù)卻占死于火災(zāi)總?cè)藬?shù)的65%。由此可見，外因火災(zāi)造成的損失不容忽視。特別是隨著采掘機(jī)械化和電氣化程度的提高，外因火災(zāi)的比率也在上升，機(jī)電硐室、電纜、膠帶輸送機(jī)和綜采設(shè)備的火災(zāi)事故，近年來多次發(fā)生，給礦井生產(chǎn)造成巨大損失。因此，預(yù)防外因火災(zāi)的發(fā)生，已經(jīng)成為煤礦的防滅火的重大問題，必須給予足夠的重視和有效的防治。1)外因火災(zāi)發(fā)生原因外因火災(zāi)是由于外來熱源引起的。地面火災(zāi)大部分是外因火災(zāi)。井口建筑物內(nèi)違章使用明火或燒毀作業(yè)，往往容易形成外源火災(zāi)。據(jù)調(diào)查分析，形成外因火災(zāi)的原因大致如下：存在明火。吸煙、電焊、火焊、噴燈焊、及電爐、大燈泡取暖等都能引然可燃物而導(dǎo)致外因火災(zāi)。出現(xiàn)電火。主要是由于電器設(shè)備性能不良、管理不善、如電鉆、電機(jī)、變壓器、開關(guān)、插銷、接線三通、電鈴、打點(diǎn)器、電纜等出現(xiàn)損壞、過負(fù)荷、短路等，引起電火花、繼而引燃可燃物。違規(guī)爆破。由于不按爆破規(guī)定和爆破說明書爆破，如放明炮、湖炮、空心炮以及用動力電源爆破、不裝水炮泥、倒掉藥卷中的消煙粉、炮眼深度不夠或最小抵抗線不合規(guī)定等都會出現(xiàn)炮火，導(dǎo)致引燃可燃物而發(fā)火。瓦斯、煤塵爆炸引起火災(zāi)。機(jī)械摩擦及物體碰撞引燃可燃物，進(jìn)而引起火災(zāi)2)外因火災(zāi)預(yù)防措施外因火災(zāi)的預(yù)防主要是從兩方面進(jìn)行，一是防止失控的高溫?zé)嵩矗欢潜M量采用不燃或耐燃材料支護(hù)和不燃或難燃制品，同時(shí)防止可燃物大量的積存。預(yù)防外因火災(zāi)的措施關(guān)鍵是嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定，及外因火災(zāi)初期征兆的及時(shí)發(fā)展，并制止起發(fā)展。安全設(shè)施必須齊全，并正常使用。生產(chǎn)和在建礦井必須制訂井上、下防火措施。礦井的所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木材料場等處的防火措施和制度，必須符合國家有關(guān)防火的各項(xiàng)規(guī)定，并符合當(dāng)?shù)叵啦块T的要求。加強(qiáng)井下明火管理。井下和井口房內(nèi)不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接等工作。如果必須在井下主要硐室、主要進(jìn)風(fēng)井巷和井口房內(nèi)進(jìn)行焊接等工作，每次都必須制訂安全措施，經(jīng)礦長批準(zhǔn)，有礦長指定專人在場檢查和監(jiān)督。礦井必須在井上下設(shè)置消防材料庫。消防材料庫儲存的材料、工具的品種和數(shù)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，并定期檢查和更換。材料、工具不得挪作他用。井下爆炸材料庫、機(jī)電設(shè)備硐室、檢修硐室、材料庫、井地車場、使用帶式輸送機(jī)或液力偶合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中，都應(yīng)備有滅火器材，其數(shù)量、規(guī)格和存放地點(diǎn)，應(yīng)在《礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃》中確定。火災(zāi)檢測器。人們利用外因火災(zāi)初期時(shí)會產(chǎn)生溫升、煙霧、煙塵、氣體等特性，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，研制了感溫、感煙等火災(zāi)檢測器，這些檢測器可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)初期火災(zāi)，進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)啟動滅火裝置，將火撲滅。外因火災(zāi)處理措施礦井下發(fā)生火災(zāi)的情況變化是多方面的，由于發(fā)生火災(zāi)的地點(diǎn)不同、原因不同，所以采用的處理方法也就不同。井下火災(zāi)既有其規(guī)律性，也有其特殊性，所以處理時(shí)既要有原則性，又要有靈活性。礦井火災(zāi)的發(fā)生必須同時(shí)存在熱源、可燃物以及供給空氣，并且相互結(jié)合，缺一不可。礦井火災(zāi)處理就要除掉其中一個(gè)、兩個(gè)或者全部要素。井下任何人發(fā)現(xiàn)井下火災(zāi)時(shí)，都應(yīng)視火災(zāi)性質(zhì)、災(zāi)區(qū)通風(fēng)和瓦斯情況，立即采取一切可能的方法直接滅火，控制火勢，并迅速報(bào)告礦調(diào)度室。礦調(diào)度室在接到井下火災(zāi)報(bào)告后，應(yīng)立即按照《礦井災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃》的規(guī)定，將所有可能受火災(zāi)威脅地區(qū)的人員撤離，并組織人員滅火。電器設(shè)備著火時(shí)，應(yīng)首先切斷其電源。在切斷電源前，只準(zhǔn)使用不導(dǎo)電的滅火器材進(jìn)行滅火。搶救人員和滅火過程中，必須指定專人檢查瓦斯、一氧化碳、煤塵、其他有害氣體和風(fēng)向、風(fēng)量的變化，還必須采取防止瓦斯、煤塵爆炸和人員中毒的安全措施。封閉火區(qū)滅火時(shí)，應(yīng)盡量縮小封閉范圍，并必須指定專人檢查瓦斯、一氧化碳、煤塵、其他有害氣體和風(fēng)向、風(fēng)量的變化，還必須采取防止瓦斯、煤塵爆炸和人員中毒的安全措施。礦井火災(zāi)發(fā)展到明火階段時(shí)，可能出現(xiàn)一些特殊的現(xiàn)象，既火風(fēng)壓和風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，這些現(xiàn)象會擾亂礦井的正常通風(fēng)系統(tǒng)，可能使全礦火局部的風(fēng)向、風(fēng)量發(fā)生變化，對安全威脅很大，對救災(zāi)搶險(xiǎn)工作造成困難。所以井下一旦發(fā)生火災(zāi)，就要注意這些特殊現(xiàn)象，防止引起不良后果。用水滅火。水是最經(jīng)濟(jì)、最有效，來源最廣泛的滅火材料。然而用水滅火也必須注意以下問題：要有足夠的水量；不能搞“杯水車薪”，水量不足不僅難以滅火，而且有可能貽誤戰(zhàn)機(jī)；造成火勢發(fā)展；用水滅火時(shí)人要占據(jù)上風(fēng)頭工作。射流有水源的邊緣逐漸地推向中心，以免產(chǎn)生過量的水蒸氣傷人；必須保持一個(gè)暢通的排煙通道，以防高溫的水蒸氣和煙流返回傷人；不要用水撲滅帶電的電器設(shè)備火災(zāi)。不宜撲滅油料火災(zāi)。為了能及時(shí)把水送到井下發(fā)火地點(diǎn)，應(yīng)在各主要生產(chǎn)巷道中鋪設(shè)直徑為80?100mm的供水管路，消防水管供水量不小于400L/min,水壓0.15?0.98Mpa,最好保持在0.6Mpa。消防水管沿途每隔一定距離安裝消防水栓。地面應(yīng)有200立方米的供水源。經(jīng)驗(yàn)證明，在井筒與主要運(yùn)輸巷道，尤其是膠帶輸送機(jī)巷內(nèi)安設(shè)水幕，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)應(yīng)立即啟動，能很快地限制火災(zāi)的蔓延與擴(kuò)展。用水淹采空區(qū)或礦井的方法只能在萬不得已的情況下使用。淹沒了的采區(qū)或礦井在以后恢復(fù)生產(chǎn)時(shí)，不但需要付出巨大的排水費(fèi)用，而且還有復(fù)燃的可能性。°2泡沫滅火。滅火泡沫有空氣機(jī)械泡沫與化學(xué)泡沫兩大類。前者是二次世界大戰(zhàn)從軍工系統(tǒng)引進(jìn)的一項(xiàng)滅火新技術(shù)；后者是廣泛應(yīng)用于地面滅火的得力手段。空氣機(jī)械泡沫就是用機(jī)械的方法（風(fēng)機(jī)）將空氣鼓入含有泡沫的水溶液而產(chǎn)生的泡沫。泡沫發(fā)生的倍數(shù)在500~1000之間，由于它比化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的泡沫倍數(shù)（10~20）高的多，故又稱高倍數(shù)空氣機(jī)械泡沫。化學(xué)泡沫滅火器一般分為泡沫式和酸堿式兩大類。無論那一類都是利用物質(zhì)間的化學(xué)變化產(chǎn)生泡沫，噴灑在著火物的表面上而滅火的，泡沫式滅火器的藥劑是碳酸氫鈉，發(fā)泡劑硫酸鋁，酸堿滅火器是碳酸氫鈉與硫酸。③隔絕滅火。覆蓋燃燒物隔絕空氣的供給，或者減少火區(qū)的氧濃度使火源缺氧窒息。這種方法有沙子、巖粉滅火、粉末滅火器以及惰性氣體滅火，還有一種傳統(tǒng)的構(gòu)筑防火墻（又稱密閉）封閉滅火法。沙子和巖粉。沙子和巖粉，特別是石灰石巖粉，常被用來撲滅油料，和電器設(shè)備火災(zāi)。它能長時(shí)間覆蓋在燃燒物上使其缺氧而熄滅，同時(shí)不一復(fù)燃。在井下機(jī)電硐室儲備一定量的沙子或巖粉是完全必要的。干粉滅火器。干粉滅火器是一種由充滿干狀滅火藥劑的金屬容器和應(yīng)用時(shí)能把粉狀物質(zhì)噴出來的設(shè)備共同組成的滅火工具。它的作用在于干粉滅火劑覆蓋在燃燒物上，受熱后發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)過程中吸收大量的熱量并放出水分，水蒸氣再吸熱，使燃燒物溫度下降，并產(chǎn)生漿狀的物質(zhì)，附著在燃燒物的表面形成隔離層，從而隔絕空氣阻斷燃燒。干粉滅火器由于容量的限制只能用于撲滅范圍較小的初起火災(zāi)。但是它具有輕便、操作簡單、滅火性能高等特點(diǎn)。它可用于撲滅多種火災(zāi)，也可用于撲滅電氣油類火災(zāi)。惰性氣體滅火。在959年，我國盛行一時(shí)的爐煙滅火可謂惰氣滅火的雛形，后來有些礦使用的干冰滅火、液氯滅火、氮?dú)鉁缁鸲际且远杌饏^(qū)、窒息火源為基本原理的滅火方法。液氯滅火有兩種形式，一是地面建立液氯汽化系統(tǒng)，將大型液氯槽車由制氮廠運(yùn)來的液氯汽化后，借助與汽化壓力或壓縮泵通過水砂充填管路或?qū)Ｓ霉苈匪屯禄饏^(qū)，另一種形式是將液氯用小型槽車送往井下，直接噴入火區(qū)滅火。氯氣滅火是使用地面固定式或井下移動式制氯機(jī)通過管路把氯氣送到火區(qū)，是火區(qū)空氣中氧濃度迅速下降，使火勢得到抑制，同時(shí)爆炸性氣體能夠更快的在更短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)失爆界限。在現(xiàn)場的實(shí)際滅火使用中，氮?dú)庾鳛橐环N輔助的滅火手段，取得了良好的效果。封閉火區(qū)滅火法。在通往火區(qū)的所有巷道內(nèi)以最快的速度，在最短的時(shí)間內(nèi)建立起防火墻，阻斷氧氣的供給使火源熄滅。這種滅火法最使用于撲滅無法直接撲滅或直接滅火無效，火勢猛，火區(qū)范圍大，井工開采礦井的井下火災(zāi)，顯然封閉火區(qū)滅火法是直接滅火的一項(xiàng)后備方法。得到了廣泛的使用。煤層自燃5.2.1煤層自燃的預(yù)測預(yù)報(bào)煤炭自燃是礦井火災(zāi)的主要導(dǎo)致原因，寺河礦的煤層自燃現(xiàn)象又相當(dāng)嚴(yán)重。關(guān)于煤炭自然的原因，有多中學(xué)說解釋。如：細(xì)菌作用學(xué)說、黃鐵礦作用學(xué)說、煤氧復(fù)合作用說、酚基作用學(xué)說等。其中，人們普遍認(rèn)可的是煤氧復(fù)合作用學(xué)說。該學(xué)說的主要觀點(diǎn)：煤在常溫下吸收了空氣中的氧氣。產(chǎn)生低溫氧化，釋放微量的熱量和初級氧化產(chǎn)物；由于散熱不良，熱量積聚溫度上升，更加速了低溫氧化作用的進(jìn)程，最終導(dǎo)致自然發(fā)火。1）煤炭自燃的條件必須同時(shí)具備以下3個(gè)條件：煤炭具有自燃的傾向，并呈破碎狀堆積存在，堆積厚度一般要大于0.4米；連續(xù)的通風(fēng)供養(yǎng)維持了煤的氧化作用不斷的發(fā)展；煤氧化生成的熱量能大量積聚，難以及時(shí)散發(fā)；上述三個(gè)條件共同存在的時(shí)間大于煤的自燃發(fā)火期。2）人體感官早期發(fā)現(xiàn)礦井火災(zāi)人體應(yīng)用自己的感覺器官（如：眼睛、鼻子、皮膚等），來覺察煤炭自燃初期的特征。這是一項(xiàng)傳統(tǒng)的辦法，通常有以下幾個(gè)方面：視力感覺。煤炭氧化自燃初期生成水分，往往使巷道內(nèi)濕度增加，出現(xiàn)霧氣或再巷道壁掛有平形水珠；淺部開采，冬季在地面鉆孔或塌陷區(qū)處發(fā)現(xiàn)冒出水蒸氣或冰雪融化的現(xiàn)象。當(dāng)然井下兩股溫度不同的風(fēng)流匯合處也有霧氣出現(xiàn)。同時(shí)透水事故的前兆也會有水珠出現(xiàn)。因此在井下發(fā)現(xiàn)霧氣或水珠時(shí)，要結(jié)合具體條件加以分析，才能得到正確的結(jié)論。氣味感覺。煤炭從自熱到自燃的過程，氧化產(chǎn)物內(nèi)也有多種碳?xì)浠衔铮a(chǎn)生煤油味、汽油味、松節(jié)油味或焦油味等氣味。經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)人們嗅到焦油味時(shí)，煤炭自燃已經(jīng)發(fā)展到了一定的程度。感覺。煤炭氧化自燃過程中要放出大量的熱量，因此，從該出流出的水或空氣的溫度較正常時(shí)高。疲勞感覺。煤炭氧化自燃過程中從自熱到自燃階段都要放出有害氣體（如：二氧化碳、一氧化碳等），這些氣體能使人頭痛、悶熱、精神不振、不舒服、有疲勞感覺。當(dāng)然，生病時(shí)也有類似感覺。因此，當(dāng)井下出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，要結(jié)合具體情況，認(rèn)真分析，如果是多數(shù)人的感覺，那更要提高警惕、查名原因，以防煤炭自燃發(fā)火。當(dāng)上述征兆發(fā)展到較明顯的程度時(shí)，人的感官是可以識別到煤炭早期自燃的。但是，人的感覺總是帶來教大的主觀性，同時(shí)，人的感覺與人的健康狀況和精神狀態(tài)也有很大關(guān)系。因此，人的直接感覺不是早期識別到煤炭自燃的可靠方法。所以還必須要使用儀器儀表來早期識別煤炭自燃的發(fā)生。3）分析礦井空氣成分預(yù)報(bào)火災(zāi)煤炭在氧化自燃過程中，能使附近地區(qū)空氣中氧的濃度減低，二氧化碳的含量增加，并先、后出現(xiàn)一氧化碳和其他碳?xì)浠衔铩＿@種礦井空氣成分變化的現(xiàn)象，可以作為判斷煤炭氧化自燃的重要指標(biāo)。一般使用一氧化碳?xì)怏w作為早期識別煤炭自燃火災(zāi)的指標(biāo)氣體。隨著早期預(yù)測預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展，也采用碳?xì)漕悮怏w濃度和烯烷比作為早期識別煤炭自燃火災(zāi)的指標(biāo)氣體。現(xiàn)在大多數(shù)礦井使用束管檢測系統(tǒng)，連續(xù)檢測井下空氣成分的變化。束管檢測系統(tǒng)一般有束管、附件（連接器、粉塵過濾器、水分捕集器、火焰阻止器）、抽氣泵、氣樣選取器、氣相色譜分析儀等組成，利用抽氣泵將井下測點(diǎn)氣體經(jīng)過束管抽到地面，經(jīng)氣相選取器依次將不同測點(diǎn)的氣體送往色譜分析儀進(jìn)行分析。其優(yōu)點(diǎn)為采取氣樣比較及時(shí)，能連續(xù)檢測，分析數(shù)據(jù)精確可靠。現(xiàn)已成為自燃發(fā)火早期預(yù)報(bào)的主要手段之一。當(dāng)然束管法也有不足之處，當(dāng)輸送井下氣體到井上的管路長時(shí)，取樣時(shí)間比較長，且管理難度較大，管路易發(fā)生漏氣、堵塞等情況，影響束管的使用效果。因此，為解決這些問題，束管技術(shù)又應(yīng)用了電信號和光纜傳輸?shù)刃录夹g(shù)，就是把抽氣泵移到井下，使用傳感器測量氣體濃渡，然后把電信號通過電纜或光纜傳輸?shù)骄系挠?jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，但在現(xiàn)場實(shí)際使用過程中。卻反映效果不好，這主要是由于在煤炭早期自燃過程中，產(chǎn)生的指標(biāo)氣體一般較低，而應(yīng)用電信號和光纜傳輸?shù)刃录夹g(shù)的束管，精確較低，沒有發(fā)揮使用色譜儀分析氣體精確的優(yōu)點(diǎn)，從而使早期預(yù)報(bào)失去意義。4）測量井下發(fā)熱體溫度預(yù)報(bào)自燃發(fā)火煤炭在自燃的過程中，在自熱期后階段，由于氧化加劇，產(chǎn)生熱量增加，使煤體及周圍的溫度升高。因此測量發(fā)熱體及其周圍的溫度變化是確定煤炭自燃狀態(tài)的重要參數(shù)。此種方法有直接測溫法和紅外線探測火源兩種，但是，紅外探測技術(shù)在礦井防滅火中方便適用、準(zhǔn)確性較高。其作用：一是進(jìn)行防火預(yù)測，用該方法可以迅速確定出巷道中的低密度段，即易氧化地段，如果該地段中煤的含硫量高、含揮發(fā)成分高，煤就會進(jìn)入低溫氧化階段，這樣的地點(diǎn)煤就容易自燃，必須進(jìn)行防火處理；二是進(jìn)行隱蔽火源探測，如果掘進(jìn)巷道或采煤工作面相鄰綜放面采空區(qū)，綜放工作面采空區(qū)的端頭松散煤體由于暴露時(shí)間長，極易發(fā)生自燃，用這種方法可以迅速確定高溫點(diǎn)的位置。煤炭自燃的預(yù)防及處理煤炭自然發(fā)火事故嚴(yán)重影響到礦井的經(jīng)濟(jì)效益，破壞礦井的正常采掘接續(xù)關(guān)系，對人體健康構(gòu)成威脅；由煤炭自燃引起的瓦斯爆炸事故也時(shí)有發(fā)生，因此，必須堅(jiān)持預(yù)防為主、綜合治理的原則，采取有針對性的技術(shù)措施，消除自然發(fā)火事故對礦井安全的威脅。根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，礦井自燃火源主要分布在采空區(qū)、煤柱、煤巷頂煤和斷層附近。其中采空區(qū)的比列占50%以上，因此預(yù)防礦井煤炭自燃的措施主要應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：開采技術(shù)措施從預(yù)防煤炭自燃的角度出發(fā)，對開拓、開采方法的要求是：煤層切割量少、煤炭回采率高、工作面推進(jìn)速度快、采區(qū)容易封閉。為滿足上述要求，通常應(yīng)采取的技術(shù)措施：合理的進(jìn)行開拓布置，盡可能采用巖石巷道，推進(jìn)無煤柱開采技術(shù)；選擇合理的采煤方法，應(yīng)盡量采用長壁式采煤方法，有條件的應(yīng)布置綜合機(jī)械化的長壁工作面，同時(shí)采用全部陷落法管理頂板；選擇合理的開采順序，煤層間采用下行式，即先采上煤層，后采下煤層；上山采區(qū)先采上區(qū)段，后采下區(qū)段，下山采區(qū)與此相反；區(qū)段內(nèi)先采上區(qū)段，后采下區(qū)段。預(yù)防性灌漿預(yù)防性灌漿是預(yù)防煤炭自燃火災(zāi)的傳統(tǒng)措施，也是應(yīng)用最為廣泛且最有成效的措施。預(yù)防性灌漿是將水和不燃性固體材料按一定的比例混合，配制成適當(dāng)濃度的漿液，最后利用灌漿管道系統(tǒng)將其送往采空區(qū)等可能發(fā)生煤炭自燃的地點(diǎn)，以防止自燃火災(zāi)的發(fā)生。漿液灌注到采空區(qū)等處后，其中的固體物逐漸沉淀下來，水則流到巷道中排出。預(yù)防性灌漿的作用是：泥漿中的沉淀物將碎煤包裹起來，隔絕其與空氣的接觸;沉淀物充填于浮煤和冒落的巖石縫隙之間，堵塞漏風(fēng)通道，減少漏風(fēng)；同時(shí)，灌漿可以加速形成再生頂板，從而有利于下部分層的開采；泥漿對已經(jīng)自熱的煤炭有冷卻散熱的作用。預(yù)防性灌漿的防火效果及其經(jīng)濟(jì)合理性，在很大程度上取決于灌漿材料的選擇，漿液中的固體材料應(yīng)滿足下列要求：不含可燃或助燃的成分；粒度不大于2mm,粒度不小于1mm的細(xì)小顆粒所占比例要達(dá)到75%；收縮量盡可能小，含砂量不超過30%；易于加水制成泥漿；易于脫水，同時(shí)還具有一定的穩(wěn)定性。預(yù)防性灌漿的注意事項(xiàng)：進(jìn)行預(yù)防性灌漿時(shí)，要特別注意防止發(fā)生灌漿事故，并做好灌漿后的排水工作；要經(jīng)常觀察水情，對灌漿量和排出的水量進(jìn)行記錄和分析，發(fā)現(xiàn)問題要及時(shí)處理；在灌漿區(qū)下部開始回采前，要對灌漿區(qū)進(jìn)行檢查，如果有積水，必須在打鉆放水后才能在下部家進(jìn)行回采。阻化劑防火阻化劑亦稱阻氧集，是具有阻止氧化和防止煤炭自燃作用的一些鹽類物質(zhì)。阻化劑是一些吸水性極強(qiáng)的無機(jī)鹽類。這些鹽類附著在煤粒的表面上時(shí)，能吸收空氣中的水分，在煤的表面形成形成含水液膜，從而阻止煤、氧接觸，起到隔氧阻化的作用；同時(shí)，這些吸水性極強(qiáng)的鹽類，使煤體長期處于含水潮濕的狀態(tài)，水分蒸發(fā)時(shí)的吸熱降溫作用使煤體在低溫氧化過程中的溫度不能升高。也抑制了煤炭自熱和自燃的發(fā)展。另外，煤提外在水分有良好的阻化性能，隨著煤的外在水分的增加，阻化效果隨著增加。但當(dāng)煤中水分蒸發(fā)，減少到一定的程度時(shí)，阻化作用停止，轉(zhuǎn)為催化作用，促進(jìn)煤的氧化與自燃，當(dāng)煤體上的阻化劑水溶液膜一旦失去水分而破滅，則阻止氧化的作用將停止。經(jīng)實(shí)驗(yàn)室選擇實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)踐檢驗(yàn)，阻化效果好、價(jià)格便宜、儲運(yùn)方便的阻化劑有氯化鈣和氯化鎂。另外，鋁廠的煉鎂槽渣、化工廠的氯化鎂和硼酸廢液以及造紙廠和釀酒廠的廢液等，也可以有選擇的使用。阻化劑的藥液濃度是阻化劑防火的一個(gè)重要參數(shù)，濃度大小即決定防火效果的好壞，又直接影響到噸煤的成本。采用單一的氯化鈣或氯化鎂作為阻化劑時(shí)，濃度20%的阻化劑溶液阻化率較高，防火效果較好。所以，阻化劑的藥液可控制在15%~20%之間，最低不要低于10%。實(shí)際應(yīng)用中，還可以將阻化劑摻入泥漿，制成“阻化泥漿”，用于防滅火工作。例如，可在黃泥漿中摻入5%的氯化鈣，由灌漿系統(tǒng)將其灌注到井下采空區(qū)等處。阻化劑防火工藝簡單，成本低廉，是防滅火的重要技術(shù)措施，特別使用于缺乏黃土和水，灌漿困難的礦區(qū)。凝膠防滅火技術(shù)凝膠防滅火技術(shù)是通過壓注系統(tǒng)將基料和促凝劑按一定的比例與水混合后，注入到煤體中凝結(jié)固化，起到堵漏和防火的目的。混合液在凝固前，其粘度近似于水，流動較好，可滲透到煤和巖石的縫隙中，成膠后則固結(jié)在煤體中。該膠體具有固水性、吸熱降溫性、密封堵漏性、阻化性，以及成膠時(shí)間可調(diào)等主要特性。凝膠具有固水性、阻化性、熱穩(wěn)定性和吸熱降溫性等較好的防滅火性能；防滅火有效期長，一般情況下，經(jīng)過凝膠處理過的碎煤不易復(fù)燃，成膠時(shí)間可控，成膠后凝膠失去流動性，有一定的強(qiáng)度，可用于巷道頂煤或支架頂部位等高部煤體自燃火災(zāi)防治；凝膠耐高溫，在明火中不易迅速汽化，僅慢慢萎縮，不存在水煤氣爆炸和水蒸氣傷人的危險(xiǎn)，滅火安全性能好；成膠材料來源廣泛，成本低廉，壓注工藝簡單，操作方便。該技術(shù)在礦區(qū)得到廣泛應(yīng)用，成功撲滅了多次煤層自然發(fā)火，先已成為主要的防滅火技術(shù)之一。但凝膠材料用量大，井下運(yùn)輸困難；有的促凝劑有氨味，會對井下環(huán)境造成一定程度的污染；壓注設(shè)備流量較小，因此，井下凝膠壓注技術(shù)僅適用于井下小范圍煤體自燃火災(zāi)的防治。1）膠體泥漿防滅火技術(shù)該技術(shù)利用基料、促凝劑的凝膠作用，以黃土作增強(qiáng)劑，增加膠體強(qiáng)度，提高耐溫性能和延長有效期，通過灌漿管路系統(tǒng)將基料和增強(qiáng)劑輸送到井下用膠地點(diǎn)的混合器中，在井下利用專用設(shè)備，將促凝劑壓入混合器，經(jīng)混合器混合后，通過防滅火鉆孔，注入煤體火區(qū)。膠體中的硅膠起骨架的作用，黃土起充填的作用，把易流動的水固定在硅膠內(nèi)部，堵塞煤體空隙，阻化煤炭氧化放熱；固定大量水分，降低煤體溫度，從而達(dá)到滅火的目的。2）惰性氣體防滅火煤礦利用惰性氣體進(jìn)行防滅火已有很長的發(fā)展歷史，我國從20世紀(jì)80年代初期起，開始對氮?dú)夥罍缁鸺夹g(shù)進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)。目前已為很多礦井所采用，并取得了可喜的效果。礦井防滅火中常用的惰性氣體有氮?dú)狻⒍趸己蜐袷蕉铓獾取Ｓ捎诘獨(dú)馐强諝獾闹饕煞郑诳諝庵兴嫉皿w積比為71%，且無味、無臭、無毒，與空氣易于混合，因此，在防滅火工作中應(yīng)用最多。惰性氣體防滅火就是將不能助燃也不能燃燒的惰性氣體注入已封閉的或有自燃危險(xiǎn)的區(qū)域，降低其氧氣的濃度，從而使采空區(qū)中因氧含量不足而將火源熄滅，或者使采空區(qū)中因氧含量不足而使遺煤不能氧化自燃。惰性氣體防滅火的關(guān)鍵是控制火區(qū)的氧氣含量。對于不同的場合、不同的惰化過程，氧濃度的控制標(biāo)準(zhǔn)也不同。例如在滅明火時(shí)，應(yīng)使氧氣含量小于15%；防止采空區(qū)遺煤自燃，氧氣的含量應(yīng)小于7%~10%。3）均壓防滅火技術(shù)均壓是通過降低漏風(fēng)通道兩端的風(fēng)壓差，即削弱漏風(fēng)的動力源來達(dá)到減少漏風(fēng)的目的，主要用于煤層自燃發(fā)火預(yù)防、封閉火區(qū)等。常用的均壓技術(shù)措施一般有調(diào)壓氣室輔以連通管、風(fēng)門輔以主調(diào)壓風(fēng)機(jī)、改變風(fēng)流流動路線3種。礦區(qū)滅火中常用改變風(fēng)流流動路線均壓法。根據(jù)使用的條件不同，作用原理不一，均壓防滅火技術(shù)大體分為開區(qū)均壓、閉區(qū)均壓兩大類。均壓技術(shù)的實(shí)施：根據(jù)生產(chǎn)布局及周圍采空區(qū)的關(guān)系，確定需要均壓的區(qū)域或范圍；對需要進(jìn)行均壓區(qū)域內(nèi)的所有巷道進(jìn)行通風(fēng)阻力測定，繪制出各巷道的壓能圖，掌握均壓區(qū)域及周圍相關(guān)巷道的通風(fēng)壓力和風(fēng)量分布狀況，選擇好調(diào)壓的參考點(diǎn)，確定均壓區(qū)域控制目標(biāo)（一般為AHW30Pa）；全面了解均壓區(qū)域及相關(guān)巷道的通風(fēng)設(shè)施（風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門、局部通風(fēng)機(jī)等）。均壓區(qū)域內(nèi)的風(fēng)門要閉鎖，實(shí)現(xiàn)遙控，若采用局部通風(fēng)機(jī)均壓，必須保證均壓風(fēng)機(jī)保持穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，并有當(dāng)均壓風(fēng)機(jī)突然停止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，保證人員安全撤出的措施；根據(jù)均壓區(qū)域具體情況（主要是巷道系統(tǒng)及其壓力分布狀況），選擇出合理、有效可靠的均壓方案，報(bào)有關(guān)部門批準(zhǔn)后，方可實(shí)施；將參考點(diǎn)風(fēng)壓值調(diào)至目標(biāo)值，與此同時(shí)，需派人檢測低風(fēng)壓區(qū)巷道內(nèi)的氣體變化，當(dāng)風(fēng)壓平衡穩(wěn)定后，各處風(fēng)壓值及有害氣體都應(yīng)滿足要求，且至少觀測一個(gè)班以上，方可結(jié)束調(diào)壓。優(yōu)缺點(diǎn)：開區(qū)均壓技術(shù)實(shí)施速度快，防火效果好，防火成本低。但均壓穩(wěn)定差，需要嚴(yán)格管理和調(diào)節(jié)，操作繁瑣，不易控制。只能用于防火，而不能有效的降溫滅火。閉區(qū)均壓能使封閉的火區(qū)加速熄滅。寺河礦火災(zāi)預(yù)防措施由《地質(zhì)勘探報(bào)告》可知，寺河煤礦為煤層易燃礦井，因此防止煤層自燃成了寺河煤礦的重點(diǎn)。根據(jù)寺河煤礦易自燃煤層的地質(zhì)條件，綜采回采巷道沿煤層底板掘進(jìn)巷道為全煤巷道的特點(diǎn)，采取預(yù)防為主、綜合治理的方法，對全煤巷道的自燃發(fā)火進(jìn)行防滅火實(shí)踐。利用壓注阻化劑水溶液，把巷道兩幫和頂煤高溫區(qū)內(nèi)煤體降到常溫狀態(tài)，將煤體的自燃隱患消滅在工作面的前方，保證綜采工作面的順利進(jìn)行。5.3.1礦井工作面概述綜采工作面的煤層傾角為12度，煤層的厚度為3.5M，煤層普氏系數(shù)為1.0~1.5。煤層屬一類易自燃煤層。自燃發(fā)火的決定因素是發(fā)火地點(diǎn)存在低溫氧化的浮煤、碎煤，同時(shí)向它供有足夠的氧氣以及煤炭氧化時(shí)有蓄熱準(zhǔn)備的條件。工作面回風(fēng)、運(yùn)輸平巷沿煤層底板掘進(jìn)，回采平巷采用工字鋼金屬棚式支架支護(hù)，巷道頂板為2.0M左右的頂煤，所以回采巷道為全煤巷道。由于煤的硬度低、節(jié)理裂隙發(fā)育，巷道的穩(wěn)定性差，主要表現(xiàn)為掘進(jìn)工作面易出現(xiàn)冒頂。；巷道采