山西运城一煤矿发生火灾，导致起火的原因有哪些

1、隔离法，中间部分取走，适用于矿脉煤，大型料场；

2、窒息法，用土用其他不燃物料覆盖，适用于料场煤；

3、抑制法，用化学制剂抑制。

4、冷却法，灌水，适用于中、小型矿堆。

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一、冷却灭火法冷却灭火法，就是将灭火剂直接喷洒在燃烧着的物体上，将可燃物的温度降低到燃点以下，从而使燃烧终止。这是扑救火灾最常用的方法。冷却的方法主要是采取喷水或喷射二氧化碳等其它灭火剂，将燃烧物的温度降到燃点以下。灭火剂在灭火过程中不参与燃烧过程中的化学反应，属于物理灭火法。 在火场上，除用冷却法直接扑灭火灾外，在必要的情况下，可用水冷却尚未燃烧的物质，防止达到燃点而起火。还可用水冷却建筑构件、生产装置或容器设备等，以防止它们受热结构变形，扩大灾害损失。二、隔离灭火法隔离灭火法，就是将燃烧物体与附近的可燃物质隔离或疏散开，使燃烧停止。这种方法适用扑救各种固体、液体和气体火灾。采取隔离灭火法的具体措施有：将火源附近的可燃、易燃、易爆和助燃物质，从燃烧区内转移到安全地点；关闭阀门，阻止气体、液体流入燃烧区；排除生产装置、设备容器内的可燃气体或液体；设法阻拦流散的易燃、可燃液体或扩散的可燃气体；拆除与火源相毗连的易燃建筑结构，造成防止火势蔓延的空间地带；以及用水流封闭或用爆炸等等方法扑救油气井喷火灾；采用泥土、黄沙筑堤等方法，阻止流淌的可燃液体流向燃烧点。三、窒息灭火法窒息灭火法，就是阻止空气流人燃烧区，或用不燃物质冲淡空气，使燃烧物质断绝氧气的助燃而熄灭。这种灭火方法适用扑救一些封闭式的空间和生产设备装置的火灾。在火场上运用窒息的方法扑灭火灾时，可采用石棉布、浸湿的棉被、湿帆布等不燃或难燃材料，覆盖燃烧物或封闭孔洞；用水蒸气、惰性气体(如二氧化碳、氮气等)充人燃烧区域内；利用建筑物上原有的门、窗以及生产设备上的部件，封闭燃烧区，阻止新鲜空气进入。此外在无法采取其它扑救方法而条件又允许的情况下，可采用水或泡沫淹没(灌注)的方法进行扑救。采取窒息灭火的方法扑救火灾，必须注意以下几个问题：(1)燃烧的部位较小，容易堵塞封闭，在燃烧区域内没有氧化剂时，才能采用这种方法。(2)采取用水淹没(灌注)方法灭火时，必须考虑到火场物质被水浸泡后能否产生不良后果。(3)采取窒息方法灭火后，必须在确认火已熄灭时，方可打开孔洞进行检查。严防因过早地打开封闭的房间或生产装置的设备孔洞等，而使新鲜空气流人，造成复燃或爆炸。(4)采取惰性气体灭火时，一定要将大量的惰性气体充人燃烧区，以迅速降低空气中氧的含量，窒息灭火。四、抑制灭火法抑制灭火法，是将化学灭火剂喷人燃烧区使之参与燃烧的化学反应，从而使燃烧反应停止。采用这种方法可使用的灭火剂有干粉和囟代烷灭火剂及替代产品。灭火时，一定要将足够数量的灭火剂准确地喷在燃烧区内，使灭火剂参与和阻断燃烧反应。否则将起不到抑制燃烧反应的作用，达不到灭火的目的。同时还要采取必要的冷却降温措施，以防止复燃。采用哪种灭火方法实施灭火，应根据燃烧物质的性质、燃烧特点和火场的具体情况，以及消防技术装备的性能进行选择。有些火灾，往往需要同时使用几种灭火方法。这就要注意掌握灭火时机，搞好协同配合，充分发挥各种灭火剂的效能，迅速有效地扑灭火灾。

空气对煤氧化的最初阶段的特征是氧在煤表面上物理吸附和化学吸附，在物理吸附时能放出与气体凝聚热相当的热量（即物理吸附热），空气中的氧分子与煤表面通过化学作用而形成的吸附。其吸附时放出的热量相当于化学反应执，比物理吸附热大的多。化学吸附是不可逆的。

氧气在煤表面发生化学吸附，并随之形成酸性官能团，如酚-OH，-COOH和CO。如有水存在或因煤的氧化除氢反应（即-CH2→CO-+H2O)而产生水，则同时还会有过氧化物、配合物等形式。后者浓度积累到一定值，且又达到一定温度时，氧化作用将自动加速，如果连锁反应不断进行，放出的热量不能及时排出，一旦达到煤的着火点温度就会引起自燃。

扩展资料：

煤氧复合作用假说认为煤自燃的主要原因是煤与氧气之间的物理、化学复合作用的结果，其复合作用是指包括煤对氧的物理吸附、化学吸附和化学反应产生的热量导致煤的自燃。该假说已在实验室的实验及现场的实践中得到不同程度的证实，因此得到了国内外的广泛认可。

早在1848至1870年间，人们便开始研究煤对氧的吸附作用，并认为煤对氧的吸附作用是煤自燃的一个重要因素。1870年瑞克特（Rachtan·H）研究得出，煤在一昼夜吸氧随煤种不同可达0.1～0.5ml/g；1945年琼斯（Jones E·R）提出，正常温度下烟煤的吸氧能力可达0.4ml/g。

在十九世纪末，霍尔丹（Haldanehe）和米切曼（Meachem）对煤矿井下实际发生的200多次自燃火灾进行了统计分析，并在实验中第一次观测到了煤自燃过程中出现的一氧化碳及其它氧化产物，佐证了煤氧作用的假说。

参考资料：百度百科—煤自燃

为了防止煤炭"自燃"，最有效的方法是尽量减少煤与空气的接触，例如把煤堆实，或在煤堆表面洒上一层覆盖粉。并定期检测煤堆的温度，一旦发现温度接近60℃，则及时做散热处理，例如把高温区域内的煤挖出来迅速散热等。注意，千万不能在高温区加水，这样反而会加速煤的氧化和自燃。

一、常见事故，以及防范措施：

（一）空气管爆炸事故

1、事故原因：

1)   鼓风机自动停车或跳闸引起空气管爆炸；

2)   加压机自动停车或跳闸引起空气管爆炸；

3)   全站停电引起空气管道爆炸：

a.全站停电处理不当

b.全站停电误操作

c.全站停电未处理

4)   全站停气时未拉开钟罩阀引起空气总管爆炸；

5)   鼓风机、加压机停车未停加煤机引起爆炸；

2、 防范措施：

1)  加强技术培训，提高职工的事故判断能力和事故处理水平；

2)  鼓风机、加压机或“双停车”时，要维持正压操作；

3)  在全站停电或停气时，要严格按照操作规程操作；

4)  在处理全站事故情况下要统一指挥，互相配合，分工明确；

5)  加强劳动纪律，严格工作岗位；

（二）发生炉炉底爆炸事故

1、 事故原因：

1)  自控煤气炉翻板关闭引起炉爆炸；

2)  送气时因两炉炉出压力过大引起炉底爆炸；

3)  炉底入孔未封严引起炉爆炸；

4)  送气时因炉出钟罩阀落下过早导致炉底爆炸；

5)  联锁失灵，鼓风机或加压机跳闸，导致炉底爆炸；

2、防范措施：

1)  使用自动调节时，流量不宜过小，以防煤气倒流；

2)  在停送气时要统一指挥，密切配合，分工明确；

3)  定时检查各入孔及水封是否正确；

4)  定期检查各联锁是否正确；

（三）发生炉炉体爆炸事故

1、事故原因：

1)  钟罩阀堵塞，用火烧钟罩阀引起炉体爆炸；

2)  联锁失灵，鼓风机或加压机跳闸导致炉体爆炸；

3)  运行中检修加煤机引起炉体爆炸；

4)  汽包缺水造成炉体水套爆炸；

5)  汽包超压导致水套爆炸；

6)  水套补水过急，流入空气管导致炉体爆炸；

7)  停气吹扫因水封回阀门不严导致炉体爆炸；

8)  热备炉检修造成炉体爆炸；

9)  热备炉启动操作失误造成炉挑剔爆炸；

2、 防范措施：

1)  处理钟罩阀堵塞时，要用蒸汽吹或用其他工具捅、掏、不能用火烧；

2)  运行中对设备进行检修时要做防护措施，动火要办理动火工作票；

3)  汽包缺水时应先对气包进行“叫水”；

4)  定期检查气包安全阀压力表是否正常；

5)  对气包补水时要缓慢，补至水位计1/2-2/3为宜；

6)  提高职工的责任心，要定时检查各水封正常；

7)  加强技术培训，提高职工的技术操作水平，经考试合格后发给安全操作合格证才能独立操作；

8)  严格执行操作规程，统一指挥，分工明确，密切配合；

9)  定期检查各辅助设备联锁是否正常；

（四）电捕焦操作事故

1、 事故原因：

1)  检修动火引起电捕焦爆炸；

2)  未吹扫或吹扫不彻底，动火检修引起电捕焦爆炸；

3)  送气时未经吹扫或吹扫不彻底，电捕焦送电造成爆炸；

4)  送入不合格煤气造成电捕焦爆炸；

5)  因联锁失灵，鼓风机跳闸，造成电捕焦爆炸；

2、防范措施、

1)  在煤气管道内动火，要先吹扫，并办理动火工作票；

2)  在送气之前要对电捕焦进行充分吹扫；

3)  送气时要化验煤气合格，氧气含量不超过0.8%

4)  要定期检查鼓风机和加压机的联动试验

(五)加压机爆炸事故

1、事故原因：

1)．加压机检修动火，措施不当，引起爆炸；

2)．加压机检修后未经吹扫试车，造成爆炸；

2、防范措施：

1)．加压机检修动火要充分吹扫，并办理动火工作票；

2)．加压机检修后，经吹扫后，才能试车；

（六）贮煤斗爆炸事故

1、事故原因：

1)．检修加煤机动火引起爆炸；

2)．加煤机卡，处理不当引起爆炸；

2、防范措施：

1)．动火检修时要做好安全防火措施；

2)．处理加煤机卡时，上下应密切配合，煤阀应开启缓慢；

二、着火事故案例分析

（一）贮煤斗着火事故

1、事故原因：

1)．检修贮煤仓时火花落入煤斗；

2)．其他火源引入（如烟斗及燃着物）；

3)．检修输煤带时带入火源；

2、防范措施：

1)．检修动火或其他工作时应采取安全措施杜绝火花落入煤斗；

2)．输煤带内禁止吸烟；

3)．提高人员素质，增强防火意识；

（二）室外净化区域着火事故

1、事故原因：

1)    发生炉出口放散管经雷击着火；

2)．旋风除尘器动火引起着火；

3)．电捕焦送电未吹扫引起火灾；

4)．焦油池着火引起火灾；

5)．检修净化设备引起火灾；

6)．电缆沟着火引起火灾；

7)．其他外来火源引入导致火灾；

2、防范措施：

1)．避雷针应定期做预防性检查；

2)．设备动火检查时应做好防火安全工作，并办理动火工作票；

3)．各消防设施、设备要齐全（消防栓、灭火器等）；

4．定期进行烽火安全大检查，彻底清除火灾隐患；

5)．电捕焦送电前要化验煤气中的氧含量；

6)．煤气站禁止吸烟，使用明火设备要做安全措施；

三、中毒事故案例分析

（一）主厂房中毒事故

1、事故原因：

1)．煤气管道泄露,未及时发现

2)．误操作导致煤气管道破裂；

3)．钟罩阀水封破坏；

4)．检修炉未按操作规程进行；

2、防范措施：

1)．加强培训，提高职工技术水平，严守岗位；

2)．及时检查各水封正常；

3)．佩带好防护用品，并按照规程进行操作；

（二）输煤通廊和贮煤斗区域中毒

1、事故原因：

1)．单人进入贮煤斗工作时发生中毒；

2)．不慎掉入贮煤斗中毒；

3)．在输煤通道或厂房附近休息发生中毒；

2、防范措施：

1)．进入贮煤斗工作时，要有专人监护；

2)．进入贮煤斗工作时，要将煤气吹扫彻底；

3)．严禁在煤气通道或附近休息；

（三）加压机间中毒

1、事故原因：

1)．加压机密封圈漏气；

2)．加压机仪表管接头脱落

3)．加压机底部排焦油时漏出煤气；

4)．检修加压机进出口门时造成煤气泄漏；

2、防范措施：

1)．禁止在加压机间休息；

2)．定时巡检。准保设备正常；

3)．室内要装报警设施且有事故通风装置；

4).检修加压机时要做好安全防护措施；

（五）净化设备中毒事故

1、  事故原因：

1)      检修旋风除尘器、电捕间冷器因未吹扫或吹扫不彻底引起中毒；

2)      进修净化设备时，因安全措施不当，引起中毒；

3)      在净化设备附近休息，因煤气泄漏引起中毒；

4)      净化设备放散太低，导致中毒；

2、   防范措施；

1)      进入净化设备内工作知，应先吹扫，并设专人监护；

2)      检修净化设备要办理工作票，做安全措施；

3)      所有人员禁止在设备附近休息；

4)      工作时要戴好防护用品，以防中毒；

5)      加强安全教育，提高职工的安全意识；

四、设备事故原因

（一）水套烧坏事故

1、   事故原因；

1)      因长期使用自来水，导致水套结垢；

2)      软化水中断，未及时发现；

3)      水位计失灵造成假水位；

2、    防范措施：

1)      若长期使用自来水，要定期排垢；

2)      保证充足的软化水；

3)      认真巡检，及时发现问题；

（二）火层下降烧坏炉篦，炉底及炉裙

1、    事故原因：

1)      炉工层次控制不好，造成火层下降；

2)      设备有缺陷，灰盘漏水；

3)      灰盘断水，未及时发现；

4)      除灰过多；

2、    防范措施：

1)      司炉工要控制好炉内层次，不能出现偏灰等现象；

2)      要保证灰盘内有充足的密封水；

3)      根据炉内层次适当除灰；

（三）鼓风机、加压机轴承损坏事故

1、    事故原因：

1)      风机大修后中心不对导致轴承损坏；

2)      风机轴承振动导致轴承损坏；

3)      轴承缺油导致轴承损坏；

2、   防范措施：

1)      风机大修后要复查中心正确；

2)      定期给轴承加油；

3)      定时巡检设备，发现问题及时切换

（四）厂区管网设备事故

1、    事故原因：

1)      煤气管道防爆破自然破裂造成全厂停气；

2)      煤气管道下坠引起焊缝开裂；

3)      翻斗车作业撞裂煤气管道；

2、    防范措施：

1)      定期对管道防爆破进行检查；

2)      煤气管道的托架要坚固；

水火不容，一般也全是自来水去救火，这也是很多人见到贺兰山的煤炭一直都在燃烧，便会造成为什么不可以自来水立即消灭的念头。

但是这些年过去，即便 没有人为因素自来水救火，那贺兰山的雨、雪气温也没有避免自燃状况，就证实处理自燃并不是一个简易的救火难题，拥有大量多方面的缘故。

煤炭自燃不可以简易地界定为着火难题，更是一个繁杂的物理学反映全过程，是大自然存有的一种客观性状况。在世界各地全国各地都存有着许多煤矿业煤炭自燃的事例。全球每日都是有不计其数处煤层在汪汪狗燃烧，在其中在加拿大伦敦有一个名叫“火焰山”的地区，专家可能那边的地底煤层早已燃烧了6000年。

并且依据历史时间记述，贺兰山的煤炭一直都在燃烧，也是一个持续了300很多年的自燃状况，是一个历史时间遗留。

从九年级化学大家就学得：燃烧要有三个因素，分别是易燃物、燃烧物和着明火。

①易燃物：煤炭本身就具有可燃烧性，煤层上自身就会有很多的易燃物，煤中最关键的成份是碳，它非常容易在空气中燃烧，转化成二氧化碳。另外在地底煤层中常常还带有很多煤层气，在其中主要是甲烷气体，这种汽体也是非常容易燃烧的化学物质。

②燃烧物：当曝露在空气中有获得了co2来燃烧，即便 在地底，根据过孔、蜿蜒曲折的间隙、松散干躁的土层构造、采掘煤巷都不可以防护co2燃烧。

③着明火：着明火是从哪里来的呢？

一方面是人为失误。

有煤炭的地区就离不了人为因素干涉，有些人说着火缘故大多数是各代小窑采掘时，职工在矿井供暖或路面火未熄而致，尽管没有确立的独特，可是也不可以清除这一要素的。

尤其是到上世纪九十年代，中小型煤窑总数猛增，四处盗采，又欠缺科学研究、标准的管理方法，也造成老火区加重发展趋势，快速扩散，新火区持续造成的局势。

另一方面煤炭自热敏感度要素。

煤炭具备自热敏感度，当煤变成了碎煤，那麼它在超低温的标准下非常容易便会空气氧化，在空气中就非常容易生热。事实上当煤曝露在空气中会空气氧化放热反应，因此 很有可能会造成周边的温度上升，一旦做到了煤的燃点以后，就造成了煤层自燃的状况。所以说着明火是一个多种要素导致的。

①财产损失

煤炭是自然界赠予大家的资源藏宝，可以造成极大的经济收益。贺兰山每一年因煤炭自燃损害10亿人民币，它是很立即、很严重的经济收益损害；针对本地住户而言没有享有到资源收益也是遗憾，也是对附近的土地资源和动物与植物存活产生了极大的威协。

②资源损害

煤炭资源产生必须过长的时间周期，当采掘之后就遭遇着资源枯竭的问题。一旦燃烧之后，最直接损失便是煤炭烧没有了，大幅度降低了本地的煤炭资源储存量。

一般煤矿和当地的土地是紧紧联系在一起的，伴随着煤炭资源枯竭的是 土地损失。据相关部门统计，贺兰山众多的矿区中，较为出名的汝箕沟矿区煤层自燃火区损毁土地面积约332公顷，而且还在逐年增加，按年平均10米的扩展速度估算，汝箕沟每年损毁土地面积预计达16公顷。

还有一个让人惋惜的难题是不仅煤烧没有了，土壤资源毁坏没了，由于原煤而造成的环境污染排出，还立即伤害到本地野生动植物、绿色植物，这种损害更无法测算的。

③生态环境保护毁坏与环境污染损害

另外煤炭层燃烧还会继续导致本地公路边坡缝隙、坍塌等自然灾害。煤层的自燃还让本地的生态环境保护更为敏感，烧火后的土壤层丧失营养物质且土层松散，加重了土地荒漠化和土壤侵蚀，比较严重危害植物群落修复，假如再次任凭烧下来，那麼将来表层的土地资源也就毫无价值了。丧失土地资源，最后丧失的是美丽的家园。

燃烧排放物:我们都知道，煤炭燃烧会释放大量的颗粒物和二氧化硫，释放大量的有害气体不仅仅是威胁到了当地的环境，更会对当地人的健康产生危害。仅当地汝箕沟矿区煤炭燃烧每年仅排放颗粒物、二氧化硫就达1.29万吨和5324吨，相当于一个中型火电厂排放量的269倍和24倍。由此可见，并不仅仅是经济效益的问题。

①遍布覆盖面广，慢慢扩大

依据报导，仅贺兰山汝箕沟矿山28平方千米范畴内，遍布着25处火区，每一年还以14米至16米的速率向附近扩散。

而在全部贺兰山，煤炭资源丰富多彩，地形繁杂，也是满地遍布着好几处火区，有用火区，有暗火区；单独遍布又潜在性存有关联性，都是会整治产生了不能评定的难度系数。

②多元性、关联性

煤炭自燃并并不是都能看到的。大白天还不太显著，一到夜里这座山便是一片片的鲜红色。尤其是碰到暴雨气温，用火就好像在溪山雾海中，“即便 有的地区土层上边治理的都十分好啦，可是地下、山里边仍在烧”。

受多种要素交错危害，许多火区现阶段仍处在活动期，向附近扩散的范畴持续增加。与周边很远的火区连成一片。伴随着火情横竖向推动，再再加上燃烧总面积较为大，遍布范畴较为广，因而整治较难，以往整治灭掉的火区也是有很有可能再次燃烧。

③很多年的生态环境问题必须更长的时间和幅度去修复

打火非常容易救火难。300明年的自燃历史时间也变成一个厚重的压力。绿色生态是一个有机化学总体，必须科学研究综合整治，几辈人、数十年导致的毁坏，决不是一朝一夕、一次性资金投入就能改变的。

大家对生态环境治理、生态环境保护的了解，经历了一个循序渐进、由不自觉到主动地变化，伴随着生态环境治理迈向深层次，必定也要处理许多历史时间遗留。

贺兰山绿色生态争夺战造成了十分重视，耗费了近百亿的资产，历经很多年治理，一部分荒山秃岭重又生机盎然，停业整顿了大量的小煤矿业，让往日喧嚣的峡谷沉静出来，逐渐修复了往日的宁静。

但是修补贺兰山繁杂的生态体系是一个长期性的自动化控制，并非一朝一夕之功，尽管人为因素毁坏个人行为在降低，修补个人行为在提升，可是地底煤层自燃的持续扩散，不但释放出来有害物质、毁坏土地资源，还伤害动物与植物。这更是一个必须时间，必须坚持不懈、必须幅度的修复，大家都应以此为戒。

④共性问题必须寻找更合理的解决方案

当今世界许多我国都存有着煤炭自燃状况，现阶段都还没尤其合理的处理方法。即便 做为资本主义国家的英国和澳大利亚也不可以避免，包含密苏里州和科罗拉多州以内的英国21个州都是有有悠久的历史的煤矿业火灾事故，在其中宾夕法尼亚澳大利亚县的森特里亚煤矿业迄今早已烧了59年，本地拿它一点方法也没有。

有的我国选用规模性工程爆破的方法，尝试发生爆炸将地底烧空的地区压塌，进而一举灭掉火灾事故；有的我国也是开展网格化管理、分地区方式部分治理；有的我国也是边燃烧边采掘，和自燃争夺时间和经济效益，这全是没有办法的事。

各个国家也是有相对应的科学研究组织 和生物学家在科学研究这一课题研究，期待可以早日寻找解决困难的计划方案和方式，使我们可以充足享有到自然界的赠予，让效益最大化。

总二言之：大家更应当要做的是思考。资源收益产生的快乐是短暂性的，可是要想修补绿色生态则是痛楚的、长期的，不一定可以具有实际效果的。不管选用哪一种方法，要想完全消灭煤层火灾事故都必须两年乃至更长的时间，而且再次采掘越来越很艰难。

我们在寻找发展趋势的另外，要具有全局观，充足地评定多方危害。我们要维护的不仅是自身的权益，也是地球上全部微生物、自然界的权益。青山绿水才算是绿色发展理念。这也是将来在寻找幸福的生活的另外更为必须高度重视可持续发展观。

贺兰山能燃烧的石头

贺兰山地处内蒙古自治区和宁夏回族自治区交界，3556米海拔的敖包疙瘩是贺兰山脉的主峰，也是内蒙古和宁夏范围内的最高峰。应该很多人都知道，就是在这势雄伟似群马奔腾的山势之下，刚好又是强烈的地震带，所以，银川、中卫和中宁的这些地方，都曾发生过7.5级、或更大震级的灾害性地震。

贺兰山的矿产资源十分丰富，大型矿区也有十座，宁夏五宝之一的贺兰石，便是用质地细润莹柔的粘板岩雕刻而成。但要说到贺兰山的煤炭，那还要追溯到公元1272年的西夏旧地，那时刚好从这里经过的马可·波罗，意外在贺兰山北部区域发现了一种能够燃烧的黑涩石头，这便是如今我们说的煤。

不过，当时间来到20世纪50年代初的时候，我国才有专门的勘探队对贺兰山地区进行煤炭资源普查。当时就探明了这里有超过40平方公里的矿区面积，大约有15亿吨左右的煤储量，这里的煤田竟然有九层煤，从贺兰山产出的太西煤（因汝箕沟地处太原以西）质量尤为突出，并通过“三低六高”特性而被成为全球范围内的煤中之王。

自燃超过300年，贺兰山还剩多少煤可以烧？

贺兰山煤层自燃超过300年，主要说的是贺兰山汝箕沟矿区的煤层自燃事件，至于因何而起，目前更多证据指向地面的火没有熄灭，或者当年在有人在井下取暖锁导致。但时间过去这么久，贺兰山自燃的煤层不仅没有熄灭，反而进一步因为上世纪90年代的煤窑开采乱象而情势加剧，具体表现就是：

一边老的火区持续发展，另一边又有新的火区持续产生，要知道“汝箕沟矿区”总共也就28平方公里的样子，但这里存在的火区数量却高达25个，并且，还有5个就在如今的自然保护区内。

到目前为止，这些火区的存在已经对周围三万多平方公里区域产生严重影响，最深的地方已经有280米深，并且，扩散的趋势也很明显，预估每年都会向周边区域蔓延14到16米的样子。

根据之前研究人员在“汝箕沟矿区”探明的煤储量来看，原本这里有太西煤5.8亿吨的样子，但如今该区域只剩下2.7亿吨左右，那些已经消失不见的煤资源中，大约有6700多万吨是因为这些火区消耗掉的，这也是为什么我们会在这里看到一些红褐色的山体，它们并不是正儿八经的丹霞地貌，只不过是曾经的汕头被煤火烧塌了而已。

我们可以算一个大概，以矿区每年因为这些火区自燃掉的煤量来计算，过去的300年至少造成了三千亿元的直接经济损失，因为，大约每年都会烧掉115万吨太西煤，价值约10亿元的样子。研究人员还根据目前的火势预估，可能只需要再过50年时间，汝箕沟矿区原本保有的这些煤都会被消耗殆尽。

能否阻止贺兰山煤炭继续自燃，为什么不用水直接扑灭？

一些对灭火缺乏常识的人会说，水火不相容，既然贺兰山有煤炭自燃的情况，直接用水扑灭不就完了吗？别说是扑灭自燃的煤层，哪怕是日常消防，也并不是水就适用于所有情况的灭火，有时候用水反而还会加剧燃烧，这也是为什么针对不同火源，往往消防栓里装的液体也不尽相同。

同时，也不是没有人来治理火区，至少目前就有5个火区处于基本熄灭的状态。但是，无奈大部分火区的分布位置都刚好在煤层深处，不仅位置是让人难以靠近的高山陡崖，而且燃烧蔓延的程度也更深。而且，这些煤在燃烧的时候，一般都看不到大家想象中烟雾缭绕的样子，呈现出来的主要是不用靠太近就能感受到的热浪。

当地居民表示，白天看这些山体还好，但如果是到了夜晚，那整座山看着就是一大片的红，虽然如今地面治理的比较好了，但是那些地下深处的煤层依然在燃烧。要知道，煤层持续燃烧就会释放出二氧化硫等有害气体，这对于当地的空气质量来说肯定会产生不好的影响，并伴随着土地贫化、危害野生动物和太西煤损耗等问题。

的确有办法可以从一定程度上来解决贺兰山煤层自燃问题，目前主要给出了两个治理方案，从根本上来说都是灭火，但有“注浆灌浆”和“剥离+注浆灌浆”这两种，第一种执行起来倒是没有太多阻碍，但第二种施行起来就有难度了，因为剥离就意味着要继续采煤，但实施过程中如何避免有的人挂着治理的名义盗采盗挖又成了难题。

自燃发火的征兆有： （1）巷道中出现雾气或巷道壁出“汗”； （2）出现火灾气味，如煤焦油味、煤油味等； （3）人体不适，如头痛、闷热等； （4）火区流出的空气和水温度增高。 灌浆能够灭火： （1）泥浆能将残留的碎煤包裹起来，隔绝碎煤与空气的...

在煤矿领域，一般的叫法是连在一起叫自然发火，例如自然发火期、自然发火预测预报、自然发火标志气体。自燃是物理课本上描述的一种现象，一般不需和发火连在一起，例如煤炭自燃。

煤层为什么会自燃，有什么解决方法呢？ 地下煤层的自燃有两个原因，一个是内因，即煤自身引起的。因为煤的主要成分是炭，和空气接触时氧化，氧化时散发热量，若此时空 气流通，热量就会很快散失。一旦空气不流通，热量聚集到一定程度，煤层就会...

温度升高，气味变异，煤炭变色。

煤炭自然发火是煤矿的自然灾害之一,它既是矿井防灭火的重点,也是国内外学者研究火灾的重要方向。煤炭自燃是个复杂的物理化学过程,可以从多角度来研究煤的自燃。1煤的自燃倾向性及自然发火期与活化能关系的理论分析化学反应能够进行所需的最小能...

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（2）巷道内可闻到特殊气味。煤炭在自燃过程中所产生的各种气体有一种类似煤油、松节油的特殊气味，当能闻到这种气味时，说明煤已自燃到相当程度。

（3）人体感到不舒服。煤炭温度上升时，必然产生一氧化碳、二氧化碳等气体，人呼吸到这种气体就会感到头疼、闷热、疲乏、四肢无力等。

（4）从火区流出的空气和水的温度增高。

从上述煤炭自燃的外部特征可以确认该地区煤炭是否已开始自燃。但是，某些征兆，对不同的人，感觉是不一样的。可是，对于在现场没有检测仪器的情况下，学会识别自燃发火的外部征兆，对于及时发现和采取有效的自救防护措施，保证人身安全等都具有重大意义。当然，利用气体分析法来识别初期火灾，是目前国内、外普遍采用的比较可靠的方法。

[天外飞仙] 易自燃煤层火灾原因分析与综合防治技术实践

时间：2008年8月4日

摘 要：通过对义马煤田易自燃煤层发火机理及原因的分析，探索和开发研究煤层火灾防治技术，形成一套易自燃煤层综合防治体系，为保障矿井安全、实现高产高效提供可靠保证。

关键词：易自燃煤层；发火原因；防治技术

1 煤层基本概况

义马煤田的开采煤层为中生界侏罗系下侏罗统煤层，煤层地质构造比较简单，赋存条件较好，煤层倾角6°～14°，煤层较厚。煤种为长焰煤，不粘结，中等硬度，极易风化成粉末。下侏罗统含煤共5层，各煤层均有自然发火倾向，发火期1个月，最短只有8 d，煤层自然发火问题比较严重。煤层瓦斯涌出量较小，煤尘具有爆炸危险，爆炸指数为44．7％～51．8％。

2 煤炭自燃机理和条件

根据我国煤炭自燃倾向性分类，义马煤田的煤层属容易自燃煤层(工类)。自然发火的决定因素是发火地点存在低温氧化的浮煤、碎煤，同时向它供有足够的氧气以及煤炭氧化时有蓄热准备条件。自然发火的实质是煤炭自身与空气中的氧气接触，产生氧化反应所致。氧化是煤炭自燃的主要原因。煤炭在井下大气的常温和常压条件下，遇空气中的氧气，便产生表面吸附作用，使煤炭进入低温氧化阶段，此阶段中发热量很少，能出现一些不稳定氧化物的最后产物——C02、CO、水蒸汽；如果热量不及时扩散，逐渐积蓄，大于煤体向周围介质散失的热量，煤炭温度继续上升，称为自热，待煤炭温度上升到某一极限值(一般为70—80℃)时，煤体温度上升急剧加速，达到临界着火点时，便发生煤炭的自然发火。

3 煤炭自然发火的规律及其成因分析

针对义马煤田的生产技术因素，我们通过对煤层自然发火几率分析可以看出，发火的原因是多方面的：巷道布置不合理、煤柱受压破碎、浮煤护顶较多、地质因素、漏风、冒顶及通风设施管理不善、生产管理不善等。煤炭自然发火的规律及其成因分析如下。

3．1 两道两线处煤炭易自燃(指采煤工作面上、下巷，开采线，停采线)

(1)上、下进回风巷煤炭易发火。①巷道变坡处煤炭易发火。由于地质因素，巷道掘进期间，巷道变坡处易发生冒顶，或者棚梁上浮煤堆积，风流经过变坡点处形成漏风供氧，使棚梁上的松散煤体升温，热量积聚而导致发火。②与相邻巷道交叉处煤炭易发火。由于工程设计原因，工作面上、下巷道与相邻巷道垂直上、下交叉，交叉巷道布置在一层煤中，交叉间距小，致使2条巷道间产生漏风，引起煤炭自燃。③护巷煤柱易发火。留设煤柱保护区段巷道时，在采动压力的作用下，煤柱被压裂、破碎、坍塌，再加上工作面端头回柱后，冒落不彻底，留下漏风通道，容易引起煤炭自燃。④分层巷道假顶内煤炭易发火。分层巷道采用内错式或重叠式布置时，除第一分层外，各分层都是在假顶下掘进。因而在第二分层及其以下的分层巷道掘进和采煤期间，都会向上一分层采空区漏风，使上分层采空区中的遗煤自燃。⑤综放工作面上、下巷顶煤易发火。由于综放工作面开掘巷道，沿煤层底板掘进，造成巷道顶煤开裂冒落，形成巷道为主通风系统，冒落处为弱通风系统。

(2)停采线处易发火。在开采下部分层时，上部分层的停采线遗煤容易自然发火。同时在工作面开采过程中，还可能引起本分层或上部分层的相邻采空区停采线浮煤自燃。停采线是压差最大的漏风通道，若两端都由密闭墙封闭不严，停采线处煤炭易于自然发火，特别是在厚煤层分层开采时，表现更为突出。

(3)开采线(切眼)处易发火。①分层开采切眼处。开切眼积存浮煤的情况与停采线大致相同。因此，如果相邻的工作面进、回风巷向采空区的开切眼漏风，则该处易发生煤炭自燃。②综放开采开切眼处。由于综放开切眼托顶煤较厚且开切眼宽度大，支护不当或安装支架抽棚梁时，易造成冒顶现象，加之综放支架重，安装速度慢，时间长，往往造成支架刚安装完毕，就发生煤炭自燃发火。

3．2 采煤面采空区遗煤，上下隅角处易发火

(1)由于地质条件变化或设备等原因，造成工作面推进速度慢，当工作面推进度低于采空区遗煤氧化升温带宽度时，氧化升温带内煤炭氧化蓄热，煤体存留时间可能超过自然发火期而出现自燃。

(2)采煤工作面上下隅角在回柱时，上巷上帮、下巷下帮塌落不实，易形成三角区漏风通道；上下隅角处于漏风源点、汇点；上下隅角易堆浮煤；综放工作面上下端头放煤不彻底，丢下大量遗煤，为煤炭自然发火提供了物质条件。

3．3 巷道冒顶处、断层附近煤炭易发火

巷道冒顶处，正常风流冲刷不到冒顶深部，煤炭氧化热量易于积存，易自然发火；断层附近易于造成冒顶，加之处理不及时，巷道支护“软关门”，易发生自然发火。

4 易自燃煤层火灾综合防治技术

4．1 预防性灌浆预防煤层自燃技术

灌浆防灭火是义马矿区最基本的防治措施，主要有采后密闭灌浆、随采随灌、巷顶插管注浆等形式。当工作面回采结束后，在工作面胶带巷、运输巷口修建永久密闭，利用密闭前铺设到停采线的灌浆管实施封闭注浆，间歇充填，灌浆量以黄泥接实巷顶为准。

对于分层开采并有下分层的采煤工作面，必须对采空区随采随灌黄泥浆，每天至少一班向采空区灌浆，以湿润包裹采空区遗煤，防止遗煤氧化积热，灌浆实行少量多次的方法，每次注浆量以工作面出浆水为止。

对于工作面上下巷道顶部留有煤皮或冒顶空洞的地方，多采取巷顶插管注浆措施。对冒顶空洞，采用人工直接下人注浆管；无冒顶地段采用钻机打钻孔下入注浆钢管，注浆管一般采用40mm的无缝钢管(前端为多孔花管)，下管长度一般不低于3m，钻孔角度45°，孔间距4m.

4．2 低风量稳定风流供风防治技术

对于正常回采期间，合理控制工作面风量，采取低风量供风。采用“U”型通风的工作面，降低供风量是压缩采空区氧化带宽度，防止采空区遗煤自燃的手段之一。根据工作面瓦斯绝对涌出量，在满足人员呼吸、有害气体浓度、温度不超限的情况下，采用低风量供风；同时加强工作面通风设施管理，保证风流、风量稳定，避免风量忽大忽小，使采空区遗煤连续氧化，蓄热升温，而引起煤炭自燃。

4．3 压注化学凝胶及胶体泥浆防治技术

义马矿区引进并推广了化学凝胶防灭火技术。它是目前矿区处理高温点、封闭堵漏的主要手段。制取化学凝胶的原料是水玻璃和碳酸氢铵(促凝剂)。水玻璃含量3％～9％，碳酸氢氨含量2％～4％，通过2台注胶泵用三通与钻孔注管联通压注。成胶时间与促凝剂的含量成正比关系。

在需要大量快速充填空洞时，往往采用胶体泥浆(阻化泥浆)，胶体泥浆的制取主要是利用地面灌浆站向井下输送水玻璃，井下加入促凝剂。

4．4 压注增稠泥浆和聚氨酯喷涂防治技术

(1)压注增稠泥浆，降低采空区遗煤温度，杜绝注浆脱水影响支架拆除现象的发生。距停采线40～50m，在上拐头逐步压人长度分别为40 m、30m、20m的注浆钢管，停采后注入增稠泥浆(增稠剂在地面注浆站，以注浆水的0．3％比例加入)，以降低采空区遗煤温度。增稠剂为白色粉末状高吸水材料，吸水倍率100—180倍，能有效地将浆水固定在采空区范围内，杜绝注浆脱水影响工作面支架拆除现象的发生。

(2)聚氨酯隔风喷涂技术在义马矿区主要用于工作面拆除支架期间，喷涂工作面架顶及架后，封闭架顶碎煤及架后采空区遗煤的供氧通道。聚氨酯喷涂所用原料，以异氰酸酯为一组份(黑料)，其他如多元醇聚醚、催化剂、阻燃剂、发泡剂等合在一起为一组份(白料)。使用时，将黑白两料等，搅拌均匀，可在几分钟内制得聚氨酯泡沫制品。因聚氨酯涂料发泡倍数高达20—25倍，并且有很强的粘着力，其以液体状态喷射粘附在架缝表面，在膨胀发泡过程中，靠膨胀力挤压进入所有漏风的空隙，堵漏效果良好。

4．5 采空区压诖与汽雾喷洒阻化剂防治技术

阻化剂采空区防灭火在义马矿区的应用分为2种方式：一是利用地面水源连通自制的ZHI—Ⅲ型阻化剂加入装置，通过注液枪(前端为花眼钢管)向采空区压注阻化剂，阻化液含量一般为10％～20％，此种方式不需电源，阻化液浓度易控制；另一种是将阻化剂和水按比例(10％一15％)配成溶液，通过高压泵、汽雾发生器(喷嘴)将其雾化，在工作面下拐头以漏风为载体，将汽雾阻化剂带入采空区煤体表面，延缓煤的氧化过程，常用的阻化剂有CaCl2、MgCl2等。

4. 6 充填复合凝土防治技术

对冒顶区长、冒顶高、范围大的地带，充填复合凝土。复合凝土成分组成：固化剂15％、水50％、黄土35％，固化凝结时间3～8 min。充填工艺为：将复合凝土原料(地面有加工厂、袋装)加入充填机中，调节好进水量，在充填机旋转下形成含固化剂15％、水50％、黄土35％的稠浆液，经高压泥浆泵充填钻孔进入高冒区3—8min后，凝结成复合凝土。

4．7 上下隅角遗煤自燃防治技术

在工作面上下隅角设置看火工，每班在采面拉架放顶之后，用长枪头(15mm钢管端头缩口成尖)洒水降温，使上隅角内放下的煤始终处于湿润和低温状态；在下隅角附近(进风侧)后输送机头以里设置1道常开水幕，增加隅角漏风的湿度，延长隅角附近煤的自然发火期。采用临时密闭和凝胶充填相结合的方法，隔绝采空区漏风，处理下隅角高温点。在下巷转载机机尾之后，上接过渡架下帮，下接下巷下帮煤壁建1道临时密闭墙，墙处打上防倒戗柱。从墙外向墙内巷顶及过渡架尾梁之后打钻下注浆管2组，深度分别为4m、2m。利用地面注浆系统注入低浓度化学凝胶，胶体从巷道顶板煤缝及过渡架尾梁处挤出停止。随工作面推进，每隔5m建1道密闭墙，充堵1次凝胶，直到测不出CO为止。

4．8 巷道背板抹泥和喷射混凝土防治技术

受煤柱集中压力和回采动压影响，上下顺槽压力显现严重，支架上浮煤堆积严重。为此，改变支护方式，一是巷道顶板背设由原来的荆芭、椽子改变为木反背设，而后抹泥封闭；二是巷道掘进50m，在原有支护断面上喷射混凝土，掘进、喷射循环进行，大大减少了巷道煤体扩散漏风。

实践证明，在义马煤田易自燃煤层进行开采，汁对煤层发火原因的不同，采用不同的防治手段 和方法，完全可以保障安全生产。

参考文献：转载