综放工作面煤自燃特征-徐州吉安矿业科技

利用综放顶煤工艺进行开采的煤矿，采空区存在较多浮煤问题，如果不对其给予重视、不做及时处理，易导致煤矿自燃。煤矿综放工作面煤自燃特征如下：

（1）自燃原因

煤自燃的主要原因是煤氧复合产生热量，煤与空气接触后，首先会对氧进行物理吸附，从而放出热量。自燃煤的结构模型也会对其氧化自燃产生极大影响。开采过程中，由于实验条件限制和煤的复杂性，很难用煤自身氧化性作用准确测量煤的内燃性特点，无法准确衡量放热性。煤自燃的关键在于其消耗氧气的速度以及耗氧中产生的热量，煤产生自燃的内在因素是表面分子中能与氧产生化学作用的活性结构，直接影响煤氧化性和放热性。常温常压下，煤表面分子中有能与氧发生化学作用的活性基因，实验和研究人员可以按照体表分子的模型构建自燃煤的表面分子结构模型。

（2）影响因素

煤自燃的根本原因是氧化放热，由复合效应对自身受热结果产生影响，在外界因素等多重客观条件下实现内外因素的综合作用。在这一过程中存在两种影响因素：第一，内在影响因素。煤在自然氧化放热过程中，内在影响因素主要指煤表面结构的种类、数量，其类型数量分布不均，造成自身氧化性不同，表面分子氧化活跃性越强就越容易与氧发生化学反应。第二，外在因素。煤氧复合反应要经过物理吸附、化学反应等过程，发生化学反应时，煤表面结构断裂，产生新活性结构，不断消耗氧气，耗氧速度与煤表面分子结构、种类和空气中的温度、氧的浓度有关。

（3）特点规律

第一，煤自燃危险区域分布以及高温区发展规律。自燃一般发生在具有一定深度的位置，火源点隐蔽，高温点位置较高，自燃产生热量大，也会有有毒、有害气体生成。第二，煤层自燃规律在特厚煤层分层开采时，无论内错、外错还是重叠布置，维护都较为困难，在下层开采时，顶部上层煤自燃概率较大，停采撤离设备时也容易发生火情。除此以外，在综放顶煤开采时，由于煤层较厚，顶煤受动能影响导致破碎、煤质松软。煤层起伏变化致使顶采空区与综放平巷相互连接，使平巷自燃火灾增加，平巷服务时间较长也会增加自燃概率，在切眼或者停采线采集时自燃危险性较强。

（4）监测预报

首先，在监测前要判断自燃发火的情形，当工作面风流出现以下现象时，应当认定为已经产生自燃现象。第一，风流中呈现煤油味或出现明火；第二，环境空气温度升高并超过70℃,风流中出现二氧化碳。第二，开展人工观测要加强前期预测预报工作，设置专门检查工作人员，制定检查制度，所有密闭煤矿工作面与可能发热的地点必须设置检测点，检测内容包含气体成分、气温、水温，高温点要定时、定人检查，所有检测结果要进行记录，并综合分析、整理。第三，建立安全监测系统，以一氧化碳传感器为主，了解其在大气中的浓度，一氧化碳的指标气体产生地点往往不在监测地点出现，也要将监测系统融合人工监测手段，进行重点位置的连续检测，根据实际情况适当调整检测位置。

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参考文献：

[1]王琰,王日刚.煤矿综放工作面防灭火技术研究[J].内蒙古煤炭经济,2022(06):96-98.