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北京消防|露天礦煤炭自燃的原因及防治|消防檢測|電氣檢測
發(fā)布日期：2019-02-05 04:15:24
0引言
哈爾烏素露天礦于2008年1月正式成立，地表境界南北寬7.03km，東西長9.59km，面積67.45km2，露天礦境界內(nèi)可采原煤儲量為1710.97Mt，煤層平均厚度為28.8m。其煤質(zhì)為中灰、低硫、特低磷、高揮發(fā)分、中高發(fā)熱量、灰熔點高的優(yōu)質(zhì)動力煤，設(shè)計生產(chǎn)能力為年產(chǎn)原煤20.00Mt。露天礦坑內(nèi)非工作幫下部煤炭于2009年3月份開始自燃發(fā)火，嚴重威脅礦山日常安全生產(chǎn)工作。
1煤炭自燃的危害
1.1自然給露天礦帶來邊坡穩(wěn)定問題，增加了日常邊坡管理的難度。露天礦的北端幫由于煤的自燃，破壞了原設(shè)計的邊坡角度，容易發(fā)生北端幫臺階塌方、滑坡事故。
1.2由于我礦屬于深凹露天礦，煤炭自燃所產(chǎn)生的大量有毒、有害氣體很難排出坑外，生產(chǎn)現(xiàn)場作業(yè)人員的身體健康受到一定傷害，污染了環(huán)境，影響了設(shè)備操作人員的視線。
1.3初步統(tǒng)計從2009年3月份至7月份純?nèi)紵舻拿禾拷?000噸，直接經(jīng)濟損失達50萬元。由于煤炭的自燃，給礦山帶來了巨大的經(jīng)濟損失。
2煤炭自燃的原因
煤層自燃又稱煤層自然發(fā)火，是指在沒有外來熱源的情況下，由于煤自身氧化積熱，使煤的溫度升高而發(fā)生的燃燒現(xiàn)象。煤的氧化和自燃是基——鏈反應(yīng)，即具有自燃傾向性的煤與空氣接觸，能吸附空氣中的氧而在煤的表面生成不穩(wěn)定的初級氧化物，使煤的化學(xué)活性增強，進而煤的氧化速度加快，氧化放熱量加大，當熱量不能及時散發(fā)時，煤溫就會逐漸升高，當達到煤的著火點時(300-350℃)，便開始自燃。
煤炭自燃的必要充分條件是：①有自燃傾向性的煤被開采后呈破碎狀態(tài)，堆積厚度一般要大于0.4m。②有較好的蓄熱條件。③有適量的通風(fēng)供氧。氧濃度＞15％時，煤炭氧化方可較快進行。④上述三個條件共存的時間大于煤的自燃發(fā)火期。上述四個條件缺一不可，前三個條件是煤炭自燃的必要條件，最后一個條件是充分條件。
3哈爾烏素露天礦煤炭自燃的防治
為了防止煤炭自燃，須控制煤與氧接觸，并降低反應(yīng)溫度，這是煤礦防滅火技術(shù)中最基本也是最重要的原則。
3.1目前，哈爾烏素露天礦采用的滅火方法主要有注水降溫法、強行采出法、土巖堆堵法和隔離法等。
3.1.1注水降溫法利用露天礦現(xiàn)有100噸、40噸水車灑水滅火。對坑下各處進行監(jiān)護，發(fā)現(xiàn)著火，立即注水降溫滅火。然后用推土機、前裝機及汽車聯(lián)合作業(yè)，將澆滅的發(fā)火煤運至安全地點，進行徹底處理。水澆滅火，從經(jīng)濟角度講，水澆滅火是經(jīng)濟和有效的，但它存在反作用。表現(xiàn)為：①水澆滅火只能滅掉表面火，不能把火徹底滅掉。②水把煤層燃燒的灰分、煤粉等沖刷掉，致使新煤面又暴露在空氣中，改善了煤的供氧條件，成為新的發(fā)火點。③由于水的作用，產(chǎn)生了大量的水煤氣（CO、H2、H2O等混合物），難以在較短時間內(nèi)散發(fā)掉，使表面被滅掉的火又燃燒起來，這就是一個火點總是滅不熄的最直接原因。④水沖刷后，嚴重地破壞了非工作幫臺階的完整，同時水注入邊坡內(nèi)，降低了邊坡的穩(wěn)定性。故此方法只適用于坑下零星火點的防滅火工作。
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