煤層自燃火災(zāi)是指在有自燃傾向的煤層內(nèi)，在適宜的供氧儲(chǔ)熱條件下而氧化發(fā)熱、升溫，當(dāng)溫度超過(guò)其著火點(diǎn)時(shí)而發(fā)生的燃燒現(xiàn)象。
　　煤自燃火災(zāi)的形成必須具備三個(gè)基本條件：具有自燃傾向的煤呈破裂狀態(tài)堆積存在;透空氣供氧維持煤的氧化過(guò)程不間斷地發(fā)展;在氧化過(guò)程中生成的氧化熱量大量蓄積，難以及時(shí)放散。
　　1.決定煤自燃傾向性的因素
　　(1)煤的炭化變質(zhì)程度。煤的炭化程序越高，其自燃傾向性越小;褐煤礦井自燃發(fā)火次數(shù)低于煙煤礦井;煙煤礦井中長(zhǎng)焰煤和氣煤自燃危險(xiǎn)性大，而貧煤則較小。
　　(2)煤中水分。一定含量的水分有利于煤的自燃(小于4%)，而濕度過(guò)大(小于4%)，則會(huì)抑制煤的自燃。
　　(3)煤巖成分。煤巖成分中，含絲煤越多，自燃傾向越大，因?yàn)榫哂欣w維構(gòu)造而表面吸附能力又高的絲煤在常溫下吸氧能力特別強(qiáng)。
　　(4)煤中含硫量。在同牌號(hào)煤中，含硫化物越多，越易自燃。因?yàn)槊褐兴S鐵礦在低溫氧化時(shí)生成硫酸鐵和硫酸亞鐵，使煤體膨脹而變松軟，增大了氧化表面積;黃鐵礦氧化熱也促進(jìn)煤的自燃。
　　(5)煤的粒度、孔隙度、瓦斯含量及導(dǎo)熱能力也是影響自燃傾向的因素。
　　2.影響煤自燃的地質(zhì)、采礦因素
　　(1)煤層厚度。據(jù)統(tǒng)計(jì)，80%的自燃火災(zāi)是發(fā)生在原煤層開(kāi)采中。厚煤層容易發(fā)火的原因，一是難于全部采出，遺留大量浮煤和殘柱;二是采區(qū)回采時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，大大超過(guò)煤層的自燃發(fā)火期。
　　(2)煤層傾角。煤層傾斜越大，自燃危險(xiǎn)性越大，急傾斜煤層發(fā)火次數(shù)多。
　　(3)地質(zhì)構(gòu)造。在斷層、褶曲、破碎帶、巖漿入侵地區(qū)，其自燃火災(zāi)頻繁。這是因?yàn)槊后w碎裂吸氧條件好，氧化性能高所致。
　　(4)開(kāi)拓采煤條件。用石門、巖石大巷開(kāi)拓，切割煤層較少，煤柱也留得少.自燃發(fā)火的危險(xiǎn)性小;使用回收率高的采煤方法，采空區(qū)殘煤少，也不易發(fā)火。
　　回采速度慢，拖的時(shí)間長(zhǎng)，地壓增大、氧化面積大，時(shí)間長(zhǎng)于自燃發(fā)火期，很容易產(chǎn)生自燃火災(zāi)。
　　(5)通風(fēng)條件。漏風(fēng)大不僅有效風(fēng)量低，而且向采空區(qū)、煤柱區(qū)滲漏供氧，促進(jìn)了煤的自燃發(fā)火。
　　3.煤層自燃發(fā)火期
　　它是自燃危險(xiǎn)程度在時(shí)間上長(zhǎng)短的量度，自燃發(fā)火期越短的煤層，自燃發(fā)火危險(xiǎn)程度越大。煤層自燃發(fā)火期是指開(kāi)采過(guò)程中暴露的煤炭，從接觸空氣到發(fā)生自燃的一段時(shí)間，一般以月為單位，也有以天為單位。
　　4.煤自燃的征兆
　　(1)煤炭自熱的初期階段的征兆有：煤溫有所升高，但在臨界溫度60～80℃以下;出現(xiàn)C02、CO氣體;空氣中氧濃度降低;相對(duì)濕度增大。
　　(2)煤炭自熱的后期階段的征兆有：火源點(diǎn)附近的空氣濕度增大，出現(xiàn)霧氣，煤壁掛水珠，類似“出汗”現(xiàn)象。
　　出現(xiàn)煤炭氧化和干餾的產(chǎn)物，如一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)、乙炔(C2H2)以及苯(C6H6)、荼(C10H8)等。
　　煤溫、水溫、氣溫都有所升高。流出的水酸性增大。
　　芳香族的碳?xì)浠衔餁馕?煤油味)是井下自燃最可靠的征兆。
　　(3)測(cè)定空氣成分、氣溫、巖溫用以預(yù)報(bào)自燃。煤自熱到自燃的激烈氧化過(guò)程中，火區(qū)附近的空氣成分會(huì)發(fā)生變化：氧的濃度降低，二氧化碳含量增加，并先后出現(xiàn)一氧化碳及碳?xì)浠衔铩?br /> 　　圍巖溫度的變化要在一定深度的鉆孔中測(cè)定;空氣溫度可用普通溫度計(jì)測(cè)定你，空氣濕度用干濕球溫度計(jì)求算。
　　5.防自燃的開(kāi)采技術(shù)措施
　　(1)選擇合理的開(kāi)拓方式和采煤方法
　　優(yōu)先采用石門、巖石大巷的開(kāi)拓方式，以減少礦層或煤層的切割量，便于少留礦柱(煤柱)，易于及時(shí)封閉和隔離采空區(qū)。
　　還宜采用巖石上山，區(qū)段巷道重疊布置，區(qū)段巷道分采分掘布置的開(kāi)拓方式。
　　(2)堅(jiān)持先上層后下層，自上而下的開(kāi)采順序和由井田邊界向中央后退式回采方式。
　　選用回采率高、回采速度快、不留煤柱、采空區(qū)容易封閉的采煤方法。
　　(3)合理布置采區(qū)?？筛鶕?jù)煤的自燃發(fā)火期的長(zhǎng)短和回采速度來(lái)決定采區(qū)尺寸。必須保證在煤體自燃發(fā)火期到來(lái)之前回采完畢并及時(shí)封閉采區(qū)。
　　(4)提高回收率，降低煤炭損失，減少采區(qū)殘礦殘煤，提高回采程度，清掃工作面浮煤，及時(shí)充填采空區(qū)。
　　6.通風(fēng)防火措施。有自燃危險(xiǎn)的礦井，以風(fēng)控火，應(yīng)采取如下措施：
　　(1)實(shí)行機(jī)械通風(fēng)，建立穩(wěn)定可靠的通風(fēng)系統(tǒng)，加強(qiáng)通風(fēng)管理。
　　(2)采用分區(qū)通風(fēng)，避免串聯(lián)，及時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)流，控制和隔絕火區(qū)，縮小火區(qū)范圍。
　　(3)最大限度地降低風(fēng)壓、減少漏風(fēng)，及時(shí)安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門、風(fēng)窗、密閉墻等通風(fēng)構(gòu)筑物，并正確選擇安設(shè)地點(diǎn)，保證施工質(zhì)量。
　　(4)加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)的測(cè)定和管理，特別注意有自燃危險(xiǎn)區(qū)域的風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)向、漏風(fēng)狀況、空氣中瓦斯?jié)舛?、一氧化碳含量的測(cè)定。
　　(5)均壓通風(fēng)。調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓，減少并聯(lián)網(wǎng)路漏風(fēng)，即在工作面回風(fēng)巷道里安裝調(diào)節(jié)風(fēng)門，降低工作面壓差，減少風(fēng)量。
　　改變工作面通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行均壓，即由上、下巷道進(jìn)風(fēng)，中間回風(fēng)道回風(fēng)的“W”形通風(fēng)，這樣由于工作面壓差減少。采空區(qū)內(nèi)自燃帶范圍壓縮，窒息帶隨工作面的推進(jìn)而前移，控制了浮煤的自燃。
　　對(duì)有可能發(fā)生煤自燃而已封閉的區(qū)域，使用封閉區(qū)均壓措施，可防止火災(zāi)的發(fā)生和復(fù)燃。具體方法是并聯(lián)支路與調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓;局扇與調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓;主扇與調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓，連通管均壓以及改造通風(fēng)系統(tǒng)均壓等。
　　7.預(yù)防性灌漿
　　(1)采前預(yù)灌
　　對(duì)特厚煤層或因老空區(qū)過(guò)多而極易自燃的煤田最好采用采前預(yù)先灌漿。
　　(2)隨采隨灌
　　隨著工作面的推進(jìn)，可同時(shí)向采空區(qū)灌漿，以防止遺煤自燃和膠結(jié)冒落的矸石，形成再生頂板，為下分層開(kāi)采創(chuàng)造安全防火條件。
　　隨采隨灌可用埋管灌漿、插管灌漿、灑漿等方法。
　　(3)采后灌漿
　　開(kāi)采自燃不十分嚴(yán)重的厚煤層時(shí)，可在上分層工作面采完后，封閉停采線的上下出口，然后在上出口的密閉內(nèi)插管大量灌漿，以充填易自燃的空區(qū)。
　　8.阻火劑防火
　　阻火劑可采用無(wú)機(jī)鹽化合物如氯化鈣(CaCl2)、氯化鎂(MgCl2)、氯化銨(NH4Cl)、氯化鈉(NaCl)、三氯化鋁(AlCl3)以及水玻璃等溶液。采用架間噴灑阻化擠和采空區(qū)注凝膠(是阻火劑的一種)的方式滅火。