案例分析题 .【背景资料】
    D煤矿设计年产量120万吨,1983年投产。主要可采煤层为10煤层(平均厚度2.3m),8煤层(平均厚度9.98m)和7煤层(厚度1.5m)。煤层间距分别是75m和20m,倾角12°~40°;矿井瓦斯等级为高瓦斯矿井,矿井南翼8层煤曾经发生过瓦斯动力现象;矿井地压大;煤尘有爆炸危险,爆炸指数在31.4%~50.81%之间;煤层具有自燃倾向性,发火期在3个月左右,为一级自然发火矿井。从1986年至1998年共发生过18次自然发火事故,不仅威胁矿井安全生产,危及职工人身安全,而且打乱了矿井的正常生产秩序。特别是1997年“2.10”事故,造成矿总工程师、安全矿长、通风区长等8人遇难,教训十分惨痛。为此,D煤矿痛定思痛,认真地吸取了教训,总结了经验,强化了安全管理。实现了近2年无自然发火事故。
    D煤矿自1986年至1998年间先后共发生18次自然发火,其中17次发生在8层煤,发火规律明显,发火地点集中,在回采面收作线附近(7次,占38.9%)和巷道施工或生产过程中漏项及区段溜斜过煤段处(10次,占55.6%);每次发火的时间间隔越来越短,自1986年8月22日至1998年1月19日,共发生自然发火18次,平均每年发火1.5次,每次发火时间平均231d,1992年2月10日和1992年2月12日,两次发火的间隔仅为2d。发火征兆较为明显,有CO,其浓度呈上升趋势,有煤油味,出现烟雾,有高温点及出现明火等。
    【问题】
问答题 7.  煤层自然发火的原因。
【正确答案】煤层自然发火的原因:
   (1)生产接替紧张,打乱了生产布局,导致一个区段布置多个采煤工作面同时进行回采,采煤工作面之间的压茬时间和压茬距离均不够,有些采煤工作面的开切眼和收作线不可避免地落在高负压区,增加了采空区漏风。
   (2)矿井地压大,巷道失修严重,巷道围岩裂隙发育,封闭墙墙体时常被压坏,致使采空区封闭困难。同时,因巷道失修严重,通风断面缩小,通风阻力增大,增加了采空区的压差。
   (3)预测预报手段落后,对于高温点不能及时发现,导致了火灾范围扩大。
   总之,煤层自然发火三个条件缺一不可,煤层本身具有自然倾向是内因,有足够时间的供氧条件和蓄热条件是外因。
【答案解析】
问答题 8.  请拟定此类事故的防范措施。
【正确答案】防治煤层自然发火的措施:
   (1)把防治煤层自然发火与瓦斯综合治理一并作为安全工作的重中之重来抓。同时,开展多种形式的宣传教育及培训活动,提高全员防火意识和防火技能。
   (2)加强全矿高温点的探查工作。矿成立专业精干的防火隐患探查小组,认真做好防火的预测预报工作。特别是要做好全矿的高温火点的普查工作。对放顶煤工作面机、风巷及上隅角的普查,主要采用了远红外测温仪、CO检测报警仪和锥形管取样等方法进行普查。实践证明,这些方法实用、可靠,能够查出所有自然发火不安全的隐患。对查出的隐患点,实行挂牌、建档、填图管理;并根据隐患的危险程度,采取相应的防火措施。
   (3)装备矿井火灾预报束管监测系统,进行煤层自然发火的早期预报。为更好地做好煤层自然发火的预测预报工作,安装矿井火灾束管监测系统。在开切眼、收作线等可能发火的地点埋管监测,进行煤层自然发火的早期预报,将高温点隐患消灭在萌芽状态。对现有的气相色谱仪进行技术改造,达到能化验分析标志自然发火的烯、烃、烷类气体的要求。
   (4)加强采煤工作面均压通风工作。从龙头抓起,严把设计关,避免将开采切眼和收作线布置在高负压区内;同时,合理安排生产接替和生产布局,保证上下分层采煤工作面压茬时间大于6个月,压茬间距大于200m。对于高瓦斯工作面,要加强瓦斯抽放,减少配风量。同时,要加强采煤工作面两巷的维护,降低通风阻力,以降低其进、回风侧的压差。
   (5)做好喷浆、堵漏工作。对可疑地点或出现隐患地点进行全封闭喷浆,隔绝空气,控制煤层氧化,是防治煤层自然发火的有效手段。
   (6)加强防火的灌浆和注氮工作。采煤工作面收作前,通风区必须按规定把灌浆管路接到收作线,留好三通,并沿收作线向下5~10m安设试通管路,经矿收作面领导小组验收合格后,再移交给施工单位使用。
   (7)注凝胶防火。注凝胶防火是一项投资少、见效快的防火措施。
【答案解析】