煤炭自燃講座

周福寶中國礦業(yè)大學(xué)煤炭自燃理論與防治技術(shù)新光集團(tuán)學(xué)術(shù)交流多媒體課件網(wǎng)站：Email：zfbcumt@163.com電話人簡介中煤勞保學(xué)會(huì)礦井通風(fēng)專委會(huì)秘書長，江蘇省青藍(lán)工程優(yōu)秀青年骨干教師、孫越崎青年科技獎(jiǎng)獲得者赴美、澳、英、南非、孟加拉、新加坡等國進(jìn)行學(xué)術(shù)交流、合作科研從事煤礦火災(zāi)、瓦斯治理等科研工作，完成科研項(xiàng)目30余項(xiàng)，獲1項(xiàng)國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、8項(xiàng)省部級獎(jiǎng)、3項(xiàng)發(fā)明專利/zfbcumt@163.com132252218291概述礦井火災(zāi)是指發(fā)生在礦井井下或地面井口附近、威脅礦井安全生產(chǎn)、形成災(zāi)害的一切非控制燃燒，是煤礦生產(chǎn)中的主要自然災(zāi)害之一。礦井火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展不僅會(huì)燒毀大量的煤炭資源和設(shè)備，而且產(chǎn)生大量的高溫?zé)熈骱陀泻怏w，危及井下工作人員的生命安全，有時(shí)還誘發(fā)瓦斯、煤塵爆炸，進(jìn)一步擴(kuò)大其災(zāi)難性。我國每年都有多起礦井火災(zāi)惡性事故發(fā)生，給礦井帶來巨大的災(zāi)難。礦井火災(zāi)按引火熱源分外源火災(zāi)自燃火災(zāi)2002年國有重點(diǎn)煤礦事故嚴(yán)重度的統(tǒng)計(jì)瓦斯火災(zāi)水災(zāi)礦井封閉達(dá)1000多萬m3，火區(qū)范圍廣（300多萬m3）A煙霧沖出井口1.立項(xiàng)背景與總體思路B.井口密閉摧毀C井口風(fēng)門倒塌D.風(fēng)機(jī)房炸上天2煤炭自燃我國存在有煤炭自燃的礦井占礦井總數(shù)的56%，具有自然發(fā)火危險(xiǎn)的煤層占累計(jì)可采煤層數(shù)的60%；煤炭自燃而引起的火災(zāi)占礦井火災(zāi)總數(shù)的85～90%。近年來我國廣泛采用綜采放頂煤開采技術(shù)，使生產(chǎn)效率大幅提高。但這種采煤方法采空區(qū)遺留殘煤多、冒落高度大、漏風(fēng)嚴(yán)重，使得自然火災(zāi)發(fā)生頻繁，常常價(jià)值幾千萬元的綜采裝備被封閉在火區(qū)中，此外還使大量的煤炭被火區(qū)凍結(jié)，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。煤炭自燃已成為制約高產(chǎn)高效礦井安全生產(chǎn)與發(fā)展的主要因素之一。1、煤自燃2、奶粉自燃3、堆積的草垛4、黃磷5、堆積的油紙油布CoalDustsPowderPlant煤炭自然發(fā)火機(jī)理1862年，德國人戈朗布曼（Grumbman）發(fā)表了第一篇關(guān)于煤炭自燃起因的文章。一百多年來，為了解答煤為什么能夠自燃，人們進(jìn)行了不懈的努力與探索，提出了若干學(xué)說來解釋煤的自燃，如黃鐵礦作用、細(xì)菌作用、酚基作用，煤氧復(fù)合作用等學(xué)說。黃鐵礦作用學(xué)說認(rèn)為煤的自燃是由于煤層中的黃鐵礦(FeS2)與空氣中的水份和氧相互作用、發(fā)生熱反應(yīng)而引起的。細(xì)菌作用學(xué)說認(rèn)為，在細(xì)菌作用下，煤在發(fā)酵過程中放出一定熱量對煤自熱起了決定性作用。酚基作用學(xué)說認(rèn)為，煤的自熱是由于煤體內(nèi)不飽和的酚基化合物強(qiáng)烈地吸附空氣中的氧，同時(shí)放出一定量的熱量而造成的。煤氧復(fù)合作用學(xué)說認(rèn)為，原始煤體自暴露于空氣中后，與氧氣結(jié)合，發(fā)生氧化并產(chǎn)生熱量，當(dāng)具備適宜的儲熱條件，就開始升溫，最終導(dǎo)致煤的自燃。煤炭自燃過程根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，人們認(rèn)為煤炭的氧化和自燃是基一鏈反應(yīng)。煤炭自燃過程大體分為3個(gè)階段：①潛伏期；②自熱期；③燃燒期。自熱溫度（Self-heatingtemperature，SHT）自熱溫度也稱臨界溫度，是能使煤自發(fā)燃燒的最低溫度。一旦達(dá)到了該溫度點(diǎn)，煤氧化的產(chǎn)熱與煤所在環(huán)境的散熱就失去了平衡，即產(chǎn)熱量將高于散熱量，就會(huì)導(dǎo)致煤與環(huán)境溫度的上升，從而又加速了煤的氧化速度并又產(chǎn)生更多的熱量，直至煤自燃起來。煤的自熱溫度與煤的產(chǎn)熱能力和蓄熱環(huán)境有關(guān)，對于具有相同產(chǎn)熱能力的煤，煤的自熱溫度也是不同的，主要取決于煤所在的散熱環(huán)境。如浮煤堆積量越大，散熱環(huán)境越差，煤的最低自熱溫度就越低。因此應(yīng)注意即使是同一種煤，其自熱溫度不是一個(gè)常量，受散熱（蓄熱）環(huán)境影響很大煤的著火點(diǎn)溫度自熱期的發(fā)展有可能使煤溫上升到著火溫度(Ts)而導(dǎo)致自燃。煤的著火點(diǎn)溫度由于煤種不同而變化無煙煤一般為400℃煙煤320～380℃褐煤270～350℃。煤炭自燃的條件煤具有自燃傾向性有連續(xù)的供氧條件熱量易于積聚影響煤炭自然發(fā)火的因素（1）煤的變質(zhì)程度煤的變質(zhì)過程伴隨著煤分子結(jié)構(gòu)的變化，碳化程度越高，煤體內(nèi)含有的活性結(jié)構(gòu)越少。所以煤的變質(zhì)程度是煤自燃傾向性的決定性因素。影響煤自燃的因素又很多，所以同一變質(zhì)程度的煤可能自燃，也可能不自燃?，F(xiàn)場的統(tǒng)計(jì)表面，褐煤最易自燃，無煙煤最不易自燃，煙煤介于二者之間。煙煤的煤化度低于無煙煤而高于褐煤，因燃燒時(shí)煙多而得名。煙煤是自然界最重要，分布最廣，儲量最大，品種最多的煤種。根據(jù)煤化度的不同，我國將其劃分為長焰煤、不黏煤、弱黏煤、氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤和貧煤等。影響煤炭自然發(fā)火的因素（2）煤巖成分煤巖成分一般分為絲煤、暗煤、亮煤和鏡煤四種。在不同的煤炭中，這四種成分的數(shù)量變化很大，通常煤體中大多數(shù)是暗煤和亮煤，除極少數(shù)的情況外，絲煤和鏡煤僅僅是煤中的少量混雜物質(zhì)。不同的煤巖成分有著不同的氧化性。在低溫下，絲煤吸氧最多，但是，隨著溫度的升高，鏡煤吸附氧能力最強(qiáng)，其次是亮煤，暗煤最難于自燃。絲煤結(jié)構(gòu)松散，吸氧量強(qiáng)，在常溫條件下，絲煤吸附氧的數(shù)量較其它煤種要多1.5～2.0倍，50℃時(shí)為5倍。絲煤的著火溫度低，僅為190—270℃。所以人們認(rèn)為，在常溫條件下，絲煤是自燃的導(dǎo)因，起著引火物的作用。鏡煤與亮煤脆性大，易破碎，灰分少，其次生的裂隙中常常充填有黃鐵礦，開采中易碎裂為微細(xì)的顆粒，細(xì)微狀的煤?；螯S鐵礦都有較高的自燃氧化特性，因此它的氧化接觸面積大，著火溫度低。故鏡煤與亮煤在絲煤吸附氧化升溫的促使誘導(dǎo)下容易自燃。影響煤炭自然發(fā)火的因素（3）煤的含硫量硫在煤中有三種存在形式：硫化鐵即黃鐵礦(FeS2)、有機(jī)硫以及硫酸鹽。對煤自燃起主導(dǎo)作用的是黃鐵礦。黃鐵礦的比熱小，它與煤吸附相同的氧量而溫度的增值比煤大3倍。黃鐵礦在低溫氧化時(shí)產(chǎn)生硫酸鐵和硫酸亞鐵，體積增大，使煤體膨脹而變得松散，增大了氧化表面積，而且其分解產(chǎn)物比煤的吸氧性更強(qiáng)，能將吸附的氧轉(zhuǎn)讓給煤粒使之發(fā)生氧化。在煤中含黃鐵礦越多，就越易自燃。我國許多高硫礦區(qū)如貴州的六枝，四川的芙蓉和中梁山，江西的萍鄉(xiāng)、英崗嶺，湖南的楊梅山均屬自燃比較嚴(yán)重的礦區(qū)。我國西南主要礦區(qū)的統(tǒng)計(jì)資料表明，含硫3%以上的煤層均為自然發(fā)火煤層。影響煤炭自然發(fā)火的因素（4）煤的粒度、孔隙特性和破碎程度完整的煤體一般不會(huì)發(fā)生自燃，一旦受壓破裂，呈破碎狀態(tài)存在，其自燃性能顯著提高。這是因?yàn)槠扑榈拿禾坎粌H與氧接觸的表面積增大，而且著火溫度也明顯降低。有人研究，當(dāng)煤粒度小于1mm時(shí)氧化速率與粒徑無關(guān)，并認(rèn)為孔徑大于100?的孔在煤氧化中起重要作用。根據(jù)波蘭的試驗(yàn)，當(dāng)煙煤的粒度直徑為1.5～2mm時(shí)，其著火點(diǎn)溫度大多在330～360℃；粒度直徑小于1mm以下時(shí)，著火點(diǎn)溫度可能降低到190～220℃。因此，可以說，煤的自燃性隨著其孔隙率、破碎度的增加而上升。影響煤炭自然發(fā)火的因素（5）煤的瓦斯含量瓦斯或者其它氣體含量較高的煤，由于其內(nèi)表面含有大量的吸附瓦斯，使煤與空氣隔離，氧氣不易與煤表面發(fā)生接觸，也就不易與煤進(jìn)行復(fù)合氧化，使煤炭自燃的潛伏期加長。當(dāng)煤中殘余瓦斯量大于5m3/t時(shí)，煤往往難以自燃。但是隨著瓦斯的放散，煤與氧就更易結(jié)合。影響煤炭自然發(fā)火的因素水分對煤炭自燃過程的影響有兩個(gè)相互對立的過程。首先，煤炭中的水分在初期階段會(huì)因?yàn)檎舭l(fā)作用而散失，因此，一部分熱量就會(huì)以水分潛熱的形式被水蒸氣帶走，這就有阻止煤體溫度升高的趨勢。另一方面，煤體也會(huì)從空氣中吸收水分。這就是所謂的吸收熱（有時(shí)也叫濕潤熱）會(huì)促使煤的溫度升高。水分對煤的總的作用就取決于這兩種過程誰占主導(dǎo)地位。干空氣＋干煤干空氣＋濕煤濕空氣＋干煤ABC煤炭自燃傾向性煤炭自燃傾向性是煤的一種自然屬性，它取決于煤在常溫下的氧化能力和發(fā)熱能力，是煤發(fā)生自燃能力總的量度。不同的煤，其自燃傾向性不同。即使同一礦區(qū)、同一煤層的煤，自燃難易程度也不一樣。所以，掌握煤的自燃傾向性非常重要。它不僅是恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)采煤方法，選擇采區(qū)規(guī)模，合理設(shè)計(jì)礦井通風(fēng)和風(fēng)壓條件的重要依據(jù)之一，也是采取適當(dāng)措施存儲的重要依據(jù)。我國將煤的自燃傾向性分為容易自燃、自燃、不易自燃三類。煤礦礦井必須根據(jù)煤自燃傾向性的分類等級而采取相應(yīng)的煤防治措施?！兑?guī)程》要求必須對新建礦井與生產(chǎn)礦井延深新水平的所有煤層的自燃傾向性進(jìn)行鑒定。煤的自燃傾向性測定方法我國從20世紀(jì)50年代初期即開展對煤炭自燃傾向性的研究，先后采用了著火點(diǎn)溫度降低值法、雙氧水法及靜態(tài)容量吸氧法進(jìn)行研究在90年代初，開始采用吸氧量法，即用雙氣路氣相色譜儀動(dòng)態(tài)吸氧的方法動(dòng)態(tài)吸氧測定方法30°C常壓煤的吸氧量煤炭自燃傾向性分類表（褐煤、煙煤類30°C常壓煤的吸氧量）I容易自燃≥0.71cm3·g-1II自燃=0.41～0.70cm3·g-1III不易自燃≤0.40cm3·g-1煤炭自燃傾向性分類表（高硫煤、無煙煤a）I容易自燃≥1.00cm3·g-1全硫>2.0II自燃≤1.00cm3·g-1全硫≥2.0III不易自燃≥0.8cm3·g-1全硫<2.0（含可燃揮發(fā)分簇18.0%）測試技術(shù)的國際調(diào)研調(diào)研結(jié)果研究機(jī)構(gòu)聯(lián)系人主要方法澳SIMTARSDrFionaClarkson自熱溫度法（SHT）；絕熱R70測試；氣體成分分析；傳統(tǒng)交叉點(diǎn)溫度法新西蘭Auckland大學(xué)ChenXD新交叉點(diǎn)溫度法

英國Leeds大學(xué)ACMcIntoshF-K法和新交叉點(diǎn)溫度法英國Aberdeen大學(xué)工程學(xué)院

JCJones改進(jìn)的HR方法；微型量熱計(jì)法

波蘭Crowkov礦院AndrzejStruminskiWOlpinskii，活化能法續(xù)德國UniversityofBayreuthAndreasJessIgnitionpointmethod美國MSHA

AlexSmith

自熱溫度法（SHT）加拿大能源與礦業(yè)部

Krivokuca無，（低硫煤）土爾其中東技術(shù)大學(xué)

TevfikGüyaguler

交叉點(diǎn)溫度法印度中央采礦所SCBanerjee傳統(tǒng)交叉點(diǎn)溫度法日本九洲大學(xué)

MasahiroInoue無

煤科總院撫順分院錢國胤流態(tài)色譜吸氧法調(diào)研的結(jié)論世界各國采用的方法不盡相同，有SHT，R70，CPT，HR，F(xiàn)-K等方法各國在自燃傾向性測試方法研究的力度與深度與各國遭受煤自燃災(zāi)害的嚴(yán)重程度相關(guān)各國采用的測試方法基本上都與煤樣的溫度變化過程有關(guān)中國目前采用的方法是恒溫情況下的，與煤樣的溫度變化過程無關(guān)，只是考慮恒溫下的吸附氧量煤的自燃發(fā)火期煤的自然發(fā)火期：對一定的煤，在具有供氧和蓄熱環(huán)境的條件下，產(chǎn)生自然發(fā)火需要的時(shí)間，一般用月表示。這里談的時(shí)間是煤炭暴露在有氧和可蓄熱環(huán)境條件的時(shí)間。煤的自燃發(fā)火期是一個(gè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。包括煤的自燃傾向性（內(nèi)因），也反映了煤炭開采的外因條件（漏風(fēng)，管理，開采條件）。煤炭自燃早期識別與預(yù)報(bào)煤炭自燃的發(fā)展有一個(gè)過程，如果能在自燃發(fā)展的初期發(fā)現(xiàn)它，對于阻止其發(fā)展，避免釀成火災(zāi)，十分重要。前述的煤炭自燃發(fā)展過程中各種物理與化學(xué)變化，是早期識別和預(yù)報(bào)的根據(jù)。識別的方法可歸為：（1）人的直接感覺；（2）測定礦內(nèi)空氣和圍巖的溫度；（3）測定礦內(nèi)空氣成分的變化；（4）物探測定方法;（5）氣味法（electricnose)1、人的直接感覺利用人的感觀進(jìn)行探測是最簡便的方法，雖然常帶有一定的主觀性，但是這種方法仍然比較可靠嗅覺。煤油味、汽油味和輕微芳香氣味的非飽和碳?xì)浠衔?。視覺。煤氧化產(chǎn)生的水蒸氣，及其在附近煤巖體表面凝結(jié)成水珠(俗稱為“掛汗”)，在煤炭自燃的最后階段出現(xiàn)的煙霧。感(觸)覺。煤炭自燃或自熱、可燃物燃燒會(huì)使環(huán)境溫度升高，并可能使附近空氣中的氧濃度降低，CO2等有害氣體增加，所以當(dāng)人們接近火源時(shí)，會(huì)有頭痛、悶熱、精神疲乏等不適之感。2、測定礦內(nèi)空氣和圍巖溫度直接測定是將測溫傳感器直接放入測溫鉆孔中或埋在采空區(qū)內(nèi)測定煤巖體的溫度，常采用的溫度傳感器為熱電偶和熱敏電阻。間接測溫方法主要有無線電測溫儀、測氣味法和紅外輻射儀等方法。無線電測溫方法是將含有熱記錄裝置的無線電傳感器埋入采空區(qū)，根據(jù)測得的熱量而發(fā)射出無線電信號。氣味劑法是將含有低沸點(diǎn)和高蒸汽壓并具有濃烈氣味的液態(tài)物質(zhì)，如硫醇和紫羅蘭酮等，將其封裝在膠囊中，在設(shè)定的高溫下，膠囊破裂而發(fā)出氣味。紅外輻射測溫則是通過測定巷道壁面的紅外輻射能量而測定出煤壁的表面溫度。2、測定礦內(nèi)空氣和圍巖溫度測溫法操作簡便，結(jié)果可靠，但也存在局限性直接測溫由于采空區(qū)頂板的垮落或底板裂變易引起測溫儀表和導(dǎo)線的破壞和折斷，在用鋼套管保護(hù)也易被損壞無線電傳感器受采空區(qū)高濕惡劣環(huán)境影響難以成功應(yīng)用氣味劑法因靠漏風(fēng)傳播氣味，移動(dòng)速度慢、分布區(qū)域小，較難測取當(dāng)火源離巷道表面較遠(yuǎn)時(shí)，紅外輻射測溫儀因接觸不到熱表面就無能為力熱測定面臨的最大問題還在于：由于煤體的熱傳導(dǎo)能力非常弱，熱量影響的范圍很小，有時(shí)鉆孔即使打到火源附近1m，也覺察不到火源的存在3、氣體分析法煤炭自熱過程中會(huì)產(chǎn)生CO、CO2、H2、H2O、烷烴等氣體成份，故氣體分析法被廣泛地用于煤炭早期自燃火災(zāi)的預(yù)測。由于火災(zāi)氣體中的主要成分是CO、CO2，自從20世紀(jì)初以來，這兩種氣體的變化量一直被用作分析火災(zāi)發(fā)展變化趨勢的主要指標(biāo)。將這些變化值除以氧氣的消耗量(—ΔO2)即可排除新鮮空氣的稀釋影響。這些參數(shù)的比值已被廣泛用來分析火災(zāi)的發(fā)展變化趨勢。煤炭自燃指標(biāo)氣體和煤溫的關(guān)系Ethane乙烷Ethylene乙烯Propylene丙烯氧氣的減少量(-ΔO2)判斷火災(zāi)的重要參數(shù)是氧氣的減少量，即-ΔO2。-ΔO2的測算基于兩個(gè)方面的假設(shè)空氣中的氧氣含量為20.93％，惰性氣體含量79.04％（0.3％的CO2氣體不包括在內(nèi)），包含除氮?dú)庖酝獾钠渌栊詺怏w視為氮?dú)?。火區(qū)中的氮?dú)鉀]有被消耗，也沒有被增加（除從空氣中增加的氮?dú)馔猓?。如果氧氣沒有被消耗，那么的比值應(yīng)該為20.93/79.04=0.2648，該比值也不會(huì)受其它新加入氣體的影響。對于在任何情況下O2和N2的量，可以算出原始O2的量為：0.2648N2。因此，消耗的氧氣量，或者說氧氣的差值即可以得到％一氧化碳的增加量(+ΔCO)與一氧化碳指數(shù)

一氧化碳生成溫度低，生成量大，其生成量隨溫度升高按指數(shù)規(guī)律增加，是預(yù)報(bào)煤炭自燃火災(zāi)較靈敏的指標(biāo)之一。英國學(xué)者格雷哈姆（Graham）在1914年，就認(rèn)識到CO作為指示煤炭自熱初期的標(biāo)志性氣體的重要性，并認(rèn)為該值與氧氣的消耗量具有同等的重要性。他最先提出CO/ΔO2指標(biāo)，即格雷哈姆比值（Graham’sRatio），或一氧化碳指數(shù)（ICO）。Graham比值判別煤炭初始自熱現(xiàn)象，比其它標(biāo)志性氣體早數(shù)周時(shí)間。該比值最明顯的優(yōu)點(diǎn)是不因供風(fēng)量而變化，因?yàn)楣╋L(fēng)量對該比值的分子和分母的影響都是一樣的。Graham比值也有不足。首先，該比值的在氧氣消耗量很小的情況下精度很低，例如，在氧氣消耗量小于0.3％時(shí)，Graham比值就不可靠。這個(gè)缺點(diǎn)也存在于其它含有氧氣消耗量的判別指數(shù)中。第二，該比值還受到那些不是因火災(zāi)而產(chǎn)生的CO的影響，包括從其它采空區(qū)運(yùn)移過來的CO，或者進(jìn)入火區(qū)的空氣本身就含有一定量的CO。一般情況下Graham比值小于0.5％。如果Graham比值持續(xù)上升并且超過0.5％的話，就表明該礦井中有自熱現(xiàn)象發(fā)生。二氧化碳的增加量(+ΔC02)與二氧化碳指數(shù)在火災(zāi)中，會(huì)產(chǎn)生大量的CO2。因此，CO2/ΔO2的值比CO/ΔO2要大。當(dāng)火災(zāi)由陰燃轉(zhuǎn)為明火燃燒時(shí)，原來產(chǎn)生的CO燃燒成為CO2。因此，如果同時(shí)發(fā)生CO2/ΔO2升高和CO/ΔO2降低的現(xiàn)象時(shí)，就表明火災(zāi)還在進(jìn)一步的發(fā)展。因?yàn)檫@兩個(gè)比值的分母相同，所以CO和CO2在直線圖上的具有相同的發(fā)展趨勢。二氧化碳指數(shù)與一氧化碳指數(shù)具有相同的缺點(diǎn)。另外，CO2會(huì)溶于水中，還受到固體對其吸附的影響，還會(huì)與火區(qū)中的氣體及其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等。碳氧化物比值（CO/CO2）碳氧化物比值被用來指示火災(zāi)的發(fā)展?fàn)顩r，在火災(zāi)初期階段碳氧化物比值上升，在充分燃燒階段，該值保持為一個(gè)常數(shù)。但是，當(dāng)火災(zāi)形成富燃料燃燒時(shí)，CO/CO2值將會(huì)快速上升，并且該值也是指示富燃料燃燒較好的指標(biāo)。該指標(biāo)還不受進(jìn)風(fēng)流、瓦斯和注氮的影響，因此廣受歡迎（Mitchell，1990）。很明顯，該指標(biāo)會(huì)受到不是由于火災(zāi)而產(chǎn)生的CO和CO2的影響。連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)10.4自燃火災(zāi)的預(yù)防一、開拓開采技術(shù)措施合理進(jìn)行巷道布置堅(jiān)持正規(guī)地開采和合理的開采順序減少煤體破碎二、防止漏風(fēng)沿空巷道掛簾布利用飛灰充填帶隔絕采空區(qū)利用水砂充填帶隔離采空區(qū)利用可塑性膠泥堵塞漏風(fēng)采取“均壓”措施，減少漏風(fēng)避免過度抽放三、均壓防滅火均壓防滅火是采用風(fēng)窗、風(fēng)機(jī)、連通管、調(diào)壓氣室等調(diào)壓手段，改變通風(fēng)系統(tǒng)內(nèi)的壓力分布，降低漏風(fēng)通道兩端的壓差，減少漏風(fēng)，從而達(dá)到抑制和熄滅火區(qū)的目的。均壓技術(shù)是在20世紀(jì)50年代由波蘭漢.貝斯特朗（H.Bystron）教授首先提出。均壓（“以風(fēng)治火”），簡單，成本最低，控制火勢的發(fā)展常常立竿見影，深受現(xiàn)場歡迎。根據(jù)煤礦井下煤炭自燃發(fā)火區(qū)域是否封閉，均壓技術(shù)可分為開區(qū)均壓和閉區(qū)均壓兩種類型。1、開區(qū)均壓開區(qū)均壓通常是指在生產(chǎn)工作面建立的均壓系統(tǒng)，其特點(diǎn)是在保證工作面所需通風(fēng)風(fēng)量的條件下，通過通風(fēng)調(diào)節(jié)實(shí)施，盡量減少向采空區(qū)漏風(fēng)，抑制煤的自燃，防止一氧化碳等有毒有害氣體涌入工作面，從而保證正常生產(chǎn)的進(jìn)行。漏風(fēng)通道和工作面周圍的通道可以形成多種風(fēng)流流動(dòng)方式(如并聯(lián)、角聯(lián)和復(fù)雜聯(lián)等)，開區(qū)均壓也有幾種不同類型。（1）調(diào)節(jié)風(fēng)窗均壓適用于工作面采空區(qū)內(nèi)形成的并聯(lián)漏風(fēng)方式。通常在工作面的回風(fēng)巷內(nèi)安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，使工作面內(nèi)的風(fēng)流壓力提高，以降低工作面與采空區(qū)的壓差，從而減少采空區(qū)中氣體涌出。適用于采空區(qū)內(nèi)已有自燃跡象，并抑制采空區(qū)中的火災(zāi)氣體（一氧化碳等）涌到工作面，威脅工作面的安全生產(chǎn)。安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗后，通風(fēng)巷道的壓力如圖所示。（1）調(diào)節(jié)風(fēng)窗均壓123A4（2）局部通風(fēng)機(jī)均壓有時(shí)為提高風(fēng)路的壓力，需在風(fēng)路上安設(shè)帶風(fēng)門的風(fēng)機(jī)（即輔助通風(fēng)機(jī)），利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的增風(fēng)作用，改變風(fēng)路上的壓力分布，達(dá)到均壓的目的。下圖為局部通風(fēng)機(jī)調(diào)壓原理（3）調(diào)節(jié)風(fēng)窗與局部通風(fēng)機(jī)聯(lián)合均壓工作面采空區(qū)內(nèi)部的漏風(fēng)通道有時(shí)是比較復(fù)雜的，當(dāng)相鄰為采空區(qū)是，還有外部漏風(fēng)，這些最后都要經(jīng)過經(jīng)回采工作面上隅角排出。因此采空區(qū)的自燃征兆往往是從上隅角表現(xiàn)出來的。調(diào)節(jié)風(fēng)門與扇風(fēng)機(jī)聯(lián)合均壓常常采用工作面進(jìn)風(fēng)巷安設(shè)扇風(fēng)機(jī)而回風(fēng)巷安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門的聯(lián)合均壓措施。2、閉區(qū)均壓閉區(qū)均壓就是對已經(jīng)封閉的區(qū)域進(jìn)行均壓，它一方面可以防止封閉區(qū)中的煤炭自燃，又可加速封閉火區(qū)的熄滅速度。常用的閉區(qū)均壓主要技術(shù)措施有：并聯(lián)風(fēng)路與調(diào)節(jié)風(fēng)門聯(lián)合均壓調(diào)壓風(fēng)機(jī)與調(diào)節(jié)風(fēng)門聯(lián)合均壓連通管均壓并聯(lián)風(fēng)路與調(diào)節(jié)風(fēng)門聯(lián)合均壓（2）調(diào)壓風(fēng)機(jī)與調(diào)節(jié)風(fēng)門聯(lián)合均壓（3）連通管均壓四、預(yù)防性灌漿預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿按與回采的關(guān)系分采前預(yù)灌、隨采隨灌和采后封閉灌漿三種。采前預(yù)灌是在工作面尚未回采前對其上部的采空區(qū)進(jìn)行灌漿。這種灌漿方法適用于開采老窯多的易自燃、特厚煤層。采后注漿是采空區(qū)封閉后，利用鉆孔向工作面后部采空區(qū)內(nèi)注漿。隨采隨灌則是隨著采煤工作面推進(jìn)的同時(shí)向有發(fā)火危險(xiǎn)的采空區(qū)灌漿，這是預(yù)防性灌漿采用的主要方法。隨采隨灌分為鉆孔灌漿、埋管灌漿和灑漿三種方式。（1）鉆孔灌漿從底板或鉆窩打鉆注漿（2）埋管注漿（3）工作面灑漿或插管灌漿從回風(fēng)巷灌漿管上接出一段漿管，沿傾斜方向向采空區(qū)均勻地灑一層泥漿。灑漿量要充分，使采空區(qū)新冒落的矸石能均勻地為泥漿包圍。灑漿通常作為埋管灌漿的一種補(bǔ)充措施，使整個(gè)采空區(qū)特別是下半段也能灌到足夠的泥漿。對綜采工作面常采用插管灌漿的方式，即注漿主管路沿工作面傾斜鋪設(shè)在支架的前連桿上，每隔20m左右預(yù)留一個(gè)三通接頭，并分裝分支軟管和插管。將插管插入支架掩護(hù)梁后面的跨落巖石五、阻化劑阻化劑也稱阻氧劑。將其溶液噴灑在采空區(qū)的煤壁或者煤塊上，具有阻止煤的氧化和防止煤的自燃的作用，因此稱為阻化劑。阻化劑包括如氯化鈣（CaCl2）、氯化鈉（NaCl）、氯化鎂（MgCl2）、水玻璃(Na2SiO3)等無機(jī)鹽類化合物。該項(xiàng)防滅火技術(shù)是在60年代初發(fā)展起來的，在國外和國內(nèi)的一些礦井都進(jìn)行了應(yīng)用，取得了很好的效果。它是進(jìn)行煤礦防滅火的一個(gè)重要手段之一。阻化劑防火由于技術(shù)工藝系統(tǒng)簡單，設(shè)備少，成本低，防火效果好等優(yōu)點(diǎn)，在一些礦區(qū)得到了廣