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综采工作面煤体自燃影响因素有哪些?

2019-04-02 11:15
综采工作面因生产系统复杂而造成影响煤体自燃的因素较多。
a)煤的氧化能力。煤体遇到O2时的氧化作用强弱主要受其自身因素如矿物成分、煤化程度及分子结构等主观因素决定,煤体的吸氧能力主要受其氧化活性的影响,氧化活性越强的煤体,吸氧能力也越强;
b)空气中的O2浓度。不论煤体自身氧化活性的强弱,当所处环境中的O2浓度为5%~6%时,即有发生自燃的危险倾向。而当所处环境中的O2浓度低于5%时,即使自身氧化活性很强的煤体也没有自燃的可能,据此可以划分散热带与氧化自燃带;
c)遗煤的蓄热环境。采场遗煤因发生氧化作用产生热量而使自身温度升高到一定临界值才有自燃的可能。如果所处环境的蓄热条件较好,热量逐步积累,使煤体具备了自燃的温度条件;
d)遗煤的蓄热环境。煤矿安全规程对采空区漏风有严格的规定,当采空区内的风速较大时,热量被风流带走而不易积累;而当采空区内的风速较小时,供氧能力不足造成空气中的O2浓度低于5%的临界值。试验表明,0.0016 m/s~0.004 m/s的采空区风速范围是遗煤自燃的危险状态;
e)孔隙率。随着回采推进,采空区内的顶板岩层在自身重力作用下会逐步垮落直至充满采空区,但冒落矸石不可能完全压密,存在一定的孔隙率,从而影响到O2在采空区内的扩散范围和速度。孔隙率太大虽然增强了漏风,但蓄热能力下降;反之蓄热能力增强但O2浓度不足。
综上分析可知,采空区遗留煤体氧化自燃是一个相当复杂的过程,上述因素缺一不可,只有众多影响因素同时满足条件的时间大于潜伏期和自热期,煤体才能发生自燃。
预防综采工作面煤炭自燃,可以采用徐州吉安研发的普瑞特防灭火技术,该技术集凝胶、黄泥灌浆、三相泡沫、氮气和阻化剂的防灭火优点于一体,特别是继承了泡沫的扩散性能和凝胶良好的固水特性。一方面,水浆生成泡沫之后,缓慢形成凝胶,能把大量的水固结在凝胶体内,避免了浆液中大量水流失或者溃浆的缺点,大幅度提高了浆水在采空区里的滞留率;另一方面,形成的凝胶能以泡沫为载体对采空区的高、中、低位火源或浮煤大范围全方位的覆盖,且能固结90%以上水分并形成凝胶层,防火时能持久保持煤体湿润并隔绝氧气,灭火时能长久地吸热降温,防止火区复燃。

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