浅谈特厚煤层下分层工作面采空区遗煤自然发火的防治 矿井火灾是煤矿生产主要灾害之一,井下火灾比地面火灾危害更大。煤矿多数火灾是自燃火灾,尤其开采特厚煤层矿井时,采纳分层开采综合机械化采煤方法,随着上下分层采后工作面的增多,下分层工作面采空区面积不断增大,遗煤自然发火的现象也不断发生,而且较其他矿井火灾有更大的隐蔽性、危害性,严重威胁着井下职工的生命安全以及矿井的安全生产。因此,针对遗煤自然发火的原因,根据工作面实际情况实行行之有效的防治措施,是防治遗煤自然发火的关键。 1 采空区遗煤自然发火的原因 (1)煤炭的自燃性能是采空区遗煤自然发火的基本因素。一是煤炭的自燃性能够发生化学变化而产生热量且不易散出,因而逐渐积聚形成高温;二是煤炭与氧气接触后,氧能使煤炭与之发生氧化作用产生热量,热量积聚时温度不断升高,逐渐促成煤炭自然发火;三是煤炭自燃后,氧再助燃,使火势继续扩大形成火灾。 (2)采空区内遗留的大量遗煤为自然发火奠定了良好的物质基础。由于下分层工作面放顶煤回收率低、丢煤多,造成采空区内留有大量遗煤,而且煤体呈破裂状态,增大了与氧接触的面积,使遗煤更易氧化,加速了遗煤的氧化生热进程,从而增加了自然发火的可能性。 (3)漏风通道的存在为遗煤自然发火提供了良好的供氧条件。分层开采不仅导致上下分层工作面之间存在漏风通道而直接漏风,而且相邻工作面之间的隔离煤柱由于集中压力大,其完整性遭到严重破坏,使煤柱压裂压碎,导致相邻工作面采空区之间相互连通,从而形成了良好的漏风裂隙,为采空区制造了良好的漏风通道,为遗煤自然发火提供了良好的连续充足供氧条件,进一步增大了遗煤自然发火的可能性。 (4)采空区漏风是遗煤自然发火的决定因素。根据煤炭自然发火的规律性,采空区漏风量大小决定着遗煤自然发火低温氧化阶段和自热阶段,也就是说决定着引起发火的内热源温度能否达到自然发火界限。假如漏风量太大遗煤氧化热量不易积聚,漏风量很小则氧化条件不良,这两种漏风情况均不易发生自然发火。漏风量大小可从矿井通风网路中的漏风阻力定律得知,即: h=R漏× Q漏n (1) 式中:h为漏风风路两端的风压差;R漏 为漏风风路的风 阻; Q漏 为漏风量;n为漏风风流的流态指数,n=1~2,层流时为1,紊流时为2。根据漏风阻力定律可得: ■ Q漏=(2) 通过分析式(2)可知:当漏风风路的风阻R漏趋近于无穷大或漏风风路两...