露天矿煤炭自燃的原因及防治VIP专享

露天矿煤炭自燃的原因及防治0 引言哈尔乌素露天矿于 2025 年 1 月正式成立，地表境界南北宽7.03km，东西长 9.59km，面积 67.45km2，露天矿境界内可采原煤储量为 1710.97Mt，煤层平均厚度为 28.8m。其煤质为中灰、低硫、特低磷、高挥发分、中高发热量、灰熔点高的优质动力煤，设计生产能力为年产原煤 20.00Mt。露天矿坑内非工作帮下部煤炭于 2025 年3 月份开始自燃发火，严重威胁矿山日常安全生产工作。1 煤炭自燃的危害1.1 自然给露天矿带来边坡稳定问题，增加了日常边坡管理的难度。露天矿的北端帮由于煤的自燃，破坏了原设计的边坡角度，容易发生北端帮台阶塌方、滑坡事故。1.2 由于我矿属于深凹露天矿，煤炭自燃所产生的大量有毒、有害气体很难排出坑外，生产现场作业人员的身体健康受到一定损害，污染了环境，影响了设备操作人员的视线。1.3 初步统计从 2025 年 3 月份至 7 月份纯燃烧掉的煤炭近 1000吨，直接经济损失达 50 万元。由于煤炭的自燃，给矿山带来了巨大的经济损失。2 煤炭自燃的原因煤层自燃又称煤层自然发火，是指在没有外来热源的情况下，由于煤自身氧化积热，使煤的温度升高而发生的燃烧现象。煤的氧化和自燃是基——链反应，即具备自燃倾向性的煤与空气接触，能吸附空气中的氧而在煤的表面生成不稳定的初级氧化物，使煤的化学活性增强，进而煤的氧化速度加快，氧化放热量加强，当热量不能及时散发时，煤温就会渐渐升高，当达到煤的着火点时(300-350℃)，便开始自燃。煤炭自燃的必要充分条件是：①有自燃倾向性的煤被开采后呈破裂状态，堆积厚度一般要大于 0.4m。②有较好的蓄热条件。③有适量的通风供氧。氧浓度＞15％时，煤炭氧化方可较快进行。④上述三个条件共存的时间大于煤的自燃发火期。上述四个条件缺一不可，前三个条件是煤炭自燃的必要条件，最后一个条件是充分条件。3 哈尔乌素露天矿煤炭自燃的防治为了防止煤炭自燃，须控制煤与氧接触，并降低反应温度，这是煤矿防灭火技术中最基本也是最重要的原则。3.1 目前，哈尔乌素露天矿采纳的灭火方法主要有注水降温法、强行采出法、土岩堆堵法和隔离法等。3.1.1 注水降温法利用露天矿现有 100 吨、40 吨水车洒水灭火。对坑下各处进行监护，发现着火，立即注水降温灭火。然后用推土机、前装机及汽车联合作业，将浇灭的发火煤运至安全地点，进行彻底处理。水浇灭火，从经济角度讲，水浇灭火是经济和有效的，但它存在反作用。表现为：①水...