安全工程師：煤炭自燃預測與預報
發布時間：2012-07-25 共1頁
1.煤炭自燃的早期識別和預報
(1)人的直接感覺
1)淺部開采時，冬季在地面鉆孔口或塌陷區，有時發現冒出水蒸氣或冰雪融化現象。井下兩股溫度不同的風流交匯處，過飽和的水蒸氣凝聚也會出現霧氣。因此，在發現這種現象時，應結合具體條件分析。
2)煤從自熱到自燃過程中，氧化產物中有各種碳氫化合物，所以，在井下可以聞到煤油、汽油或松節油味。如聞到焦油氣味則表明自燃已經發展到相當的程度。
3)從煤炭自熱或自燃地點流出的水或空氣，其溫度較平常為高。
4)人有不舒適感，如頭痛、悶熱、精神疲乏等，這與空氣中有害氣體（如CO、CO2）的濃度增加有關。
由于人的感覺總帶有相當大的主觀性和弱敏感性，人的直接感覺不能作為識別早期煤炭自熱過程的可靠方法。
(2)測定礦內空氣成分的變化
根據應用原理不同，預測的方法可分為氣體分析法和煤炭氧化速度測定法，這是及時發現和預報煤炭自燃的主要手段。
(3)測定空氣和圍巖的溫度
測溫法有時可以作為一種補充手段。空氣溫度用普通溫度計或電阻溫度計測定。圍巖溫度要在一定深度的鉆孔中測定。為掌握采空區和密閉區內自燃發展情況，可以用遠距離電阻溫度計測定其溫度變化。
2.煤炭自燃傾向性的鑒定
《煤礦安全規程》要求生產礦井將煤樣送到有關單位進行煤的自燃傾向性鑒定，依據鑒定分類擬定正確的開采方法和經濟有效的防火措施。
影響煤炭自燃的因素：
(1)煤炭自身特性
1）煤的炭化程度。炭化程度越高，氧流離基的含量越少，其自燃傾向性越小，反之則大。炭化程度相同的煤的自燃傾向性由大到小的順序是褐煤、煙煤、貧煤和無煙煤。在煙煤中又以長焰煤的自燃危險性較大。
2）煤的巖石學成分。煤的巖石學成分有絲煤、暗煤、亮煤和鏡煤。它們具有不同的氧化性。絲煤在常溫下吸氧能力特別強，煤中含絲煤越多，自燃傾向越大。相反，含暗煤多的煤，一般是不易自燃的。
3）煤的水分。煤層的自燃危險性往往和煤的濕潤程度，甚至空氣中的相對濕度有關。煤孔隙內水分的存在，將降低煤吸附氧氣的能力，減小煤的自燃性傾向。
4）煤的含硫量。同牌號的煤中，含硫礦物（如黃鐵礦）越多，越易自燃。
5）煤的孔隙率。煤的孔隙率大，使煤與氧氣接觸面增加，故易自燃。
（2）地質、開采因素
1)煤層厚度和傾角。煤層厚度和傾角越大，自燃危險性越大。這是因為開采厚煤層或急傾斜煤層時，煤炭回收率低，采區煤柱易遭破壞，采空區不易封閉嚴密和漏風較大所致。
2)煤層埋藏深度。煤層埋藏深度增加，煤體的原始溫度增加，煤內自然水分減少，這將使煤的自燃危險性增加。
3)地質構造。煤層中有地質構造破壞的地帶（如褶曲、斷層、破碎帶和巖漿侵入區等），煤炭自燃比較頻繁。因為，這些地區煤質松碎，有大量裂隙，從而增加了煤的氧化活性和供氧通道與氧化表面積。
4)圍巖性質。頂底板的物理機械性（結構、硬度、可塑性等）也能在一定程度上影響煤炭的自燃過程。如果頂板堅硬不易冒落，就會造成煤層和煤柱破壞，煤炭就易于自燃。如果頂板易于垮落，并在垮落之后，能夠嚴密地充填采空區而又壓實，自燃就不會發生。
5)煤的瓦斯含量。煤孔隙內存在的瓦斯能夠占據煤的孔隙空間和內表面，降低煤的吸氧量，瓦斯逸出后，就構成煤炭加劇氧化的條件。
6)開拓開采條件。它是影響煤炭自燃的重要因素。能保證煤層切割少、煤柱少、及時隔絕采空區的開拓系統，以及巷道布置簡單、煤炭回收率高、采空區的漏風少、后退式開采的采煤方法，可以降低煤炭的自燃性。
7)通風制度。煤炭氧化生成的熱量及其熱量的集聚同風速有直接的關系。當風速過小時，供氧不足，氧化生成熱很少，易散失掉。當風速過大時，氧化生成熱被風流帶走，同樣不能形成熱集聚，不能發生自燃。只有當風流流動而且風速又不大的情況下，煤才能自燃。一般認為，風速為0.02m/s至 0.05m/s時，是有利于自燃的風速，采空區、煤巷冒落處、垮幫處及煤柱裂隙地點的漏風，往往具備了自燃發火的條件。
