开采易自燃煤层综合防灭火技术探索

【摘

 要】文章分析了 20 多年开采历史上没有发生煤层自燃发火的原因，提出了因开采位置、

深度不同，煤层发火的条件有可能发生变化，煤层自燃亦有可能发生，指出采取可靠、灵活
的现代化防灭火技术措施，防止煤层自燃发火的预防是必要的。

 

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　　【关键词】煤层防灭火技术探索；措施

 

　　一、概述

 

　　陕西煤炭建设公司在黄陵店头镇与双龙镇之间有三个小煤矿，分别是陕西双龙煤业开
发有限公司、陕西苍村煤业有限公司、陕西瑞能煤业有限公司，开采的煤层为中侏罗统延安
组，主要可采煤层为

2 号煤层，厚度在 1.3 米～2.93 米，平均 1.65 米，煤层埋藏深度在 60

～

250 米范围，煤层倾角 2°～3°，煤层结构简单，夹矸 1～3 层，厚度一般 0.1～0.35 米，岩

性多为泥岩和粉砂岩，全硫含量为

0.21%～1.80%，平均 0.47%，磷 0.013%～0.497%，平均

0.11%，2 号煤层为中灰、低硫。2006 年煤的自燃倾向性鉴定采用“吸氧法”，二号煤层由原来
的不易自燃煤层被鉴定为易自燃煤层。

 

　　各煤矿回采工艺为走向长壁采煤方法，矿井通风采取

U 型通风方式，采煤工作面最长

推采时间为

9 个月，开采 20 多年以来，煤矿井下没有发生煤的自燃发火的历史。历史上一

直采取采空区及时密闭根绝氧气的方法，防止煤层自燃。

 

　　二、煤矿井下未发生煤层自燃原因分析

 

　　各煤矿开采的煤层虽然被鉴定为易自燃煤层，但各矿井采取

U 型通风方式，工作面采

用后退式开采，开采的是单一的、煤层厚度均在

3.0 米以下，一次开采全高，采空区基本没

有遗留浮煤，个别地点少量的浮煤堆积厚度不足

0.5 米，无法积蓄发热量，采空区以上山

体较厚，煤层顶板垮塌后很少与地面联通，所以采空区漏风很小，供氧气条件不足，采空
区没有自燃的客观条件。

 

　　另外，各煤矿工作面都较短，工作面开采均在

9 个月以内，按照矿井初步设计提供的

自燃发火期为

8～10 个月，满足在“自燃发火期以内能采完，并能及时予以封闭。 

　　因开采顺序是采区前进式，开采的深度在逐步加深，加之矿井通风系统越来越复杂，
煤层覆盖层厚度也发生变化，矿井温度及内部漏风增大，按照现行的鉴定办法，煤层被鉴
定为易自燃煤层，以上条件发生变化，煤层自燃亦有可能发生，因此，应该考虑煤层自燃
发火预防措施。

 

　　三、防止煤层自燃综合防灭火措施

 

　　

2006 年起，国家按照《MTT 707-1997 煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》鉴定煤的自燃性

能，各煤矿开采的煤层被鉴定为易自燃煤层，这样矿井的防灭火设施与国家的现行规定存
在很大差距，为了确保安全生产，坚持安全管理以预防为主的理念，在矿井防止煤层自燃
发火上采取了以下措施：

 

　　（一）灌浆防灭火系统

 

　　

1．我公司所属的矿井无法建设地面灌浆防灭火系统，主 

　　要原因如下：一是公司所属的矿井位于少地及天然林保护区（陕西省黄陵县林业局便
函：黄林便字

[2011]第 18 号），黄土资源、粉煤灰等灌浆主要材料无法解决，如果外运经济

成本巨大。二是公司各煤矿井田位于山地，沟谷纵横，地面灌浆系统布置困难。三是各煤矿
灌浆用水难以解决。四是各煤矿煤层赋存较浅，加之地面条件的限制，可以布置管路的地点，
输送倍线过大，泥浆输送受阻，容易发生堵管。

 

　　

2．各煤矿由于无法建设地面灌浆防灭火系统，但考虑到灌浆又有很多优点，我们配置

了井下移动式灌浆系统。为了有效节约黄土与水资源，在移动式灌浆系统中配置了三相泡沫