探讨如何防止矿井煤层自然发火

【摘要】本文对矿井的通风系统和自然发火之间的关系作了简要分析，并指出了解决问题的一些要素所在，如矿井的通风网络、气候的变化、选择的通风设施的类型以及位置、巷道的风速等。力求通过分析来实现减少以致消除导致自然发火的一些原因，防止煤层因为自然发火导致事故的发生。

【关键词】矿井；煤层；自然发火；通风系统

一、两翼对角方式和中央分列方式通风网络结构概述

一般矿井的那种很容易就会自燃的煤层，它的通风网络结构主要是采用两种方式，即两翼对角的方式和中央分列的方式。这两种方式有以下优点：（1）进风以及回风的线路是比较短的，矿井里总的风的阻力也是比较小的，因此需要的通风压力也会比较小的。而且进风和回风之间的并行距离是比较短的，风压差也是很小的，所以，内部的漏风量也就变小了。（2）当发生火灾变化的时候，可以用通风的调节来进行控制。当主进的风流发生火灾的时候，能够对烟流对矿井的影响进行预防；当工作面或者是回风流要发生火灾的时候，烟流能够直接的就排出来了，从而影响的范围就会比较小了。（3）实行分区进行通风，能够使矿井的通风能力得到提高，也能够使内部的漏风量得到减少，根据需求来进行风量的调节，井下的通风网络要和通风机是足够匹配的，可以在矿井需要风的时候确保其安全，让矿井中的通风的阻力是在最小的情况下，从而能够让矿井里面的漏风量得到减小。

二、对通风设施的类型以及所要建造的位置进行合理选择

在风路里面设置调节的风窗、风门以及在封闭以后，它的上风侧的压力是在不断的升高的，而下风侧的压力则是在不断的降低的，局部的风压差还是会存在的，在对通风设施的类型进行选择的时候，要根据巷道的供风量的一个变化范围以及隔风的程度进行比较合理的选择，当进行卸压的时候，能够最大程度的让通风设施的局部的压力差降低，同时减少了周围的深度以及漏风的强度。如果是在选择密封的时候，要确保它的一个封闭性，让这个地方的风阻是非常大的，甚至达到一个无限大，这样的话，两侧的漏风量就接近到零了。如果通风的设施想要设置在煤巷的时候，会受到矿压的影响，四周的煤体也会出现裂隙，而且裂隙会不断的加深。裂隙会出现漏风的且能够提供氧气，碎的煤体因为被氧化了，热量的产生比热量的放散大的时候，热量就会开始集中起来，然后经过煤的温度不断的升高以及氧化的速度也在不断的加快，到达一定的燃点以后就会发生燃烧的现象。如果把风门设置在进风的煤巷的时候，矿井的通风会产生负压，然后下风侧的压力差就会变大，也会导致巷道四周的媒体因为氧化所发生的火灾。所以，风门主要是在回风的煤巷里进行设置的，降低风压差以及漏风的范围，杜绝因为漏风所导致的煤体的氧化造成的火灾。

三、控制风速，降低漏风向四周的扩散

在矿井的巷道里，风流总是一种被压缩的状态。因为流体以及气体分子它们自身所拥有的一些特性，这些特性会有反压缩膨胀的作用，同时又因为巷道的壁面是粗糙不平的及其巷道的空间被生产设备所占用等能够出现局部的风压，在这些风压的作用下，风流会膨胀起来，然后会漏风，给煤体的裂隙提供氧气。然后再经过漏风的影响，热量的生成比热量的散失大很多，因此也就增加了出现自燃的概率。特别是在风的速度超过了规定的时候，煤体四周的漏风的深度以及强度会加大，然后到达了一定程度的时候，煤体就会出现自燃的现象，从而风流的速度比较适中，能够防止火灾的发生。

四、掌握气候变化规律，控制风压波动幅度

当气候发生变化时，矿井里面的通风压力以及风量也会发生变化，同时矿井里面的空气含水量也会产生一定的变化，这也会导致煤层出现自燃的现象。一般能够对自然风压产生影响的原因主要有两种，即矿井的出风与进风两边的空气柱的一个平均密度以及高度。但是平均密度主要是由空气的密度来决定的。因为进风侧的平均密度经常变化，而出风侧的平均密度基本上是不会变化的，所以，矿井里面的自然风压会出现大幅度的变化。这样的变化在稳定的时候，不会影响煤层出现自燃的。但是这种变化出现频繁以及大幅度的时候，矿井里面的风量以及通风的压力也会在一定程度上发生波动，从而煤体也会频繁的发生变化，比较容易发生自燃。所以，对气候的变化规律要掌握好，这样才会减少自燃的可能性。

可见，采用以上的做法，可以提高矿井通风系统的安全性，使通风系统有效的发挥其安全防火的作用，减少了煤层自然发火的几率，矿井的火灾事故在一定程度上得到控制，从而使矿井的生产安全得到有利的保障。

参考文献

[1]李书民，陈素营．优化矿井通风系统防止煤层自燃发火．中州煤炭．2011（4）

[2]吴兵，刘旭，王凯．矿井通风网络数据可靠性检验[J]．中国安全生产科学技术．2010（2）

[3]寇海萍．矿井防火方法[J]．科技信息．2010（8）

[4]程磊，党海波，吴磊．矿井通风网络分析方法研究现状与发展趋势[J]．煤．2010（8）