一、煤層自燃傾向性
1、煤層自燃
（地下）煤層在非人為情況下，具備一定條件也能自發(fā)地引起燃燒的現(xiàn)象稱(chēng)為煤層自燃。
2、煤層自燃經(jīng)過(guò)的三個(gè)時(shí)期（即準(zhǔn)備時(shí)期，又稱(chēng)潛伏期；自熱期；最后進(jìn)入燃燒期。）
（1）潛伏時(shí)期。煤自燃的潛伏時(shí)期即煤的低溫氧化過(guò)程，潛伏時(shí)期即準(zhǔn)備階段的長(zhǎng)短取決于煤的變質(zhì)程度和外部條件，如褐煤幾乎沒(méi)有準(zhǔn)備時(shí)期，而煙煤則需要一個(gè)相當(dāng)長(zhǎng)的準(zhǔn)備時(shí)期。
??? （2）自熱期。經(jīng)過(guò)潛伏期，煤的氧化速度增加，不穩(wěn)定的氧化物先后分解成水、二氧化碳和一氧化碳。氧化產(chǎn)生的熱量使煤的溫度上升，當(dāng)溫度超過(guò)臨界溫度T＝60～80℃時(shí)，煤的溫度急劇增加，氧化加劇，煤開(kāi)始出現(xiàn)矸餾，生成碳?xì)浠衔?、氫氣、一氧化碳、二氧化碳等火?zāi)氣體，煤呈赤熱狀態(tài)，當(dāng)?shù)竭_(dá)著火溫度以上時(shí)便燃著。這一階段就是煤的自熱階段，又稱(chēng)煤的自熱期。
??? （3）燃燒期。這一時(shí)期是煤從低溫氧化發(fā)展成自燃的最后的一個(gè)階段。主要特征是：空氣中氧含量顯著減少，二氧化碳的數(shù)量倍增，同時(shí)由于燃燒不完全和二氧化碳的分解，而產(chǎn)生較多的一氧化碳，巷道中出現(xiàn)濃烈的火災(zāi)氣味和煙霧，有時(shí)還出現(xiàn)明火，火源溫度達(dá)到1000℃左右。
3、煤層自燃發(fā)火四個(gè)條件
（1）具有低溫氧化性，即有自燃傾向的煤以破碎狀態(tài)存在；
（2）有大于12%氧含量的空氣通過(guò)這些碎煤；
（3）空氣流動(dòng)速度適中，使破裂煤體有積聚氧化熱的環(huán)境；
（4）在上述3個(gè)條件同時(shí)具備的狀態(tài)下，持續(xù)一定的時(shí)間，使煤體可以達(dá)到著火溫度。
只要同時(shí)具備上述4個(gè)條件，煤層自燃發(fā)火即可發(fā)生。
4、隧道煤層自燃傾向性
發(fā)耳隧道在設(shè)計(jì)勘探過(guò)程中，未對(duì)隧道將揭露的煤層自燃傾向性進(jìn)行鑒定。根據(jù)2011年9月28日發(fā)耳隧道出口右洞里程YK23+527拱頂部位前后4米范圍內(nèi)發(fā)生煤層自燃發(fā)火現(xiàn)象，故發(fā)耳隧道所揭露煤層按容易自燃、自燃煤層管理和防治。
二、煤的自燃預(yù)防組織管理措施
1、施工組織措施
（1）該隧道掘進(jìn)采用錨噴網(wǎng)、工字鋼為初支護(hù)，并視圍巖情況輔以超前小導(dǎo)管、超前錨桿等超前支護(hù)；二次襯砌采用模筑混凝土或鋼筋混凝土，在初期支護(hù)與二次襯砌之間敷設(shè)300g/m2無(wú)紡?fù)凉げ技?.2mm厚防水板作為防水層；隧道掘進(jìn)煤層分布區(qū)域時(shí)，采用錨網(wǎng)、噴氣密性混凝土、工字鋼為初支護(hù)，并視圍巖情況輔以超前小導(dǎo)管、超前錨桿等超前支護(hù)；二次襯砌采用50cm厚C50防腐蝕氣密性模筑鋼筋混凝土。隧道掘進(jìn)采取以上措施符合《煤礦安全規(guī)程》（2011）第二百二十九條“對(duì)開(kāi)采容易自燃和自燃的單一厚煤層或煤層群的礦井，集中運(yùn)輸大巷和總回風(fēng)巷應(yīng)布置在巖層內(nèi)或不易自燃的煤層內(nèi)；如果布置在容易自燃和自燃的煤層內(nèi)，必須砌碹或錨噴，碹后的空隙和冒落處必須用不燃性材料充填密實(shí)，或用無(wú)腐蝕性、無(wú)毒性的材料進(jìn)行處理”中防止煤層自燃的支護(hù)規(guī)定。
（2）該隧道布置簡(jiǎn)單，便于使用機(jī)械化設(shè)備施工，加快掌子面掘進(jìn)進(jìn)度，及時(shí)封閉暴露煤層，避免煤層產(chǎn)生氧化產(chǎn)生自燃。
（3）嚴(yán)格按施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行下臺(tái)階施工，及時(shí)完成隧道對(duì)暴露煤體的封閉，避免煤層產(chǎn)生氧化產(chǎn)生自燃。
（4）嚴(yán)格按施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行二襯支護(hù)，減少空氣通過(guò)初支裂隙與煤體產(chǎn)生氧化產(chǎn)生自燃。
（5）在有煤層存在的地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜、斷層帶、圍巖破碎段掘進(jìn)時(shí)，應(yīng)加快掘進(jìn)進(jìn)度，減少浮煤堆積。
（6）因爆破原因造成隧道超挖部分必須先用水沖洗超挖部分空洞內(nèi)的浮煤，再用水泥漿對(duì)暴露的煤體進(jìn)行封閉處理后，方可進(jìn)行初次支護(hù)。
2、監(jiān)測(cè)監(jiān)控措施
（1）人體感覺(jué)識(shí)別煤層自燃的初期預(yù)兆
①煤層的溫度，附近的空氣溫度和水的溫度都比正常情況下高。
②附近的氧氣濃度降低。
③附近隧道中的濕度增大。
④附近隧道的壁面和支架表面出現(xiàn)平行水珠，俗稱(chēng)“煤壁出汗”。
⑤出現(xiàn)有毒有害氣體，如一氧化碳、二氧化碳和各種碳?xì)浠衔铩?br /> ⑥隧道空氣中出現(xiàn)煤油、汽油、松節(jié)油等芳香族氣體的氣味及焦油味。
⑦當(dāng)空氣中有毒有害氣體濃度增加時(shí)，多數(shù)工人有不舒服的感覺(jué)，如頭痛、頭暈、精神疲乏等。
（2）儀器儀表檢測(cè)有下列情況之一者，定為自燃發(fā)火
①煤炭自燃出現(xiàn)明火、火災(zāi)煙霧、煤油味等。
②煤炭自燃使環(huán)境空氣、煤層圍巖及其它介質(zhì)溫度升高并超過(guò)70℃。
③隧道風(fēng)流中出現(xiàn)CO，其濃度已超過(guò)隧道實(shí)際統(tǒng)計(jì)的臨界指標(biāo)，并有上升趨勢(shì)。
④隧道風(fēng)流中CO2，其濃度已超過(guò)隧道實(shí)際統(tǒng)計(jì)的臨界指標(biāo)，并有上升趨勢(shì)。
3、通風(fēng)管理措施
（1）風(fēng)筒吊掛必須平直、接頭嚴(yán)密，風(fēng)筒出現(xiàn)破口時(shí)，必須及時(shí)縫補(bǔ)，嚴(yán)禁出現(xiàn)漏風(fēng)現(xiàn)象。
（2）風(fēng)筒口距迎頭距離最大不超過(guò)10m，保證迎頭有足夠的風(fēng)量。
（3）嚴(yán)禁無(wú)計(jì)劃停風(fēng)停電。
（4）嚴(yán)禁破壞探頭、風(fēng)筒、監(jiān)測(cè)信號(hào)線(xiàn)。
（5）加強(qiáng)通風(fēng)管理，嚴(yán)格執(zhí)行對(duì)一氧化碳及隧道空氣溫度檢查制度，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)必須查明原因排除隱患。
（6）建立自燃發(fā)火預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)制度。所有檢測(cè)分析結(jié)果記錄在專(zhuān)用的防火記錄簿內(nèi)，并定期檢查、分析整理，發(fā)現(xiàn)自燃發(fā)火指標(biāo)超過(guò)或達(dá)到臨界值等異常變化時(shí)，立即發(fā)出自燃發(fā)火預(yù)報(bào)，采取措施進(jìn)行處理。
三、煤層內(nèi)因火災(zāi)預(yù)防及處理措施
1、煤層內(nèi)因火災(zāi)預(yù)防措施
采用預(yù)防性注漿措施防止煤層自燃發(fā)火。方法如下：隧道開(kāi)挖揭露煤層后，先對(duì)暴露的煤體噴漿封閉后再進(jìn)行初支，初支完成后再對(duì)煤體進(jìn)行注漿處理（設(shè)計(jì)圖附后）。
2、煤層內(nèi)因火災(zāi)處理措施
（1）當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)視火災(zāi)性質(zhì)，災(zāi)區(qū)通風(fēng)和瓦斯情況，立即采取一切可能的方法直接滅火，控制火勢(shì)，并迅速報(bào)告洞外值班室。洞外值班室在接到火災(zāi)報(bào)告后，應(yīng)立即按災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃通知有關(guān)人員組織搶救災(zāi)區(qū)人員和實(shí)施滅火工作。
（2）若火勢(shì)無(wú)法控制，應(yīng)立即撤出洞內(nèi)人員，清點(diǎn)人數(shù)，停隧道內(nèi)動(dòng)力電及照明電，保持隧道通風(fēng)，在硐口周?chē)?0米范圍外設(shè)置警戒，嚴(yán)禁人員靠近洞口。同時(shí)向上級(jí)部門(mén)匯報(bào)等待救援。
（3）火區(qū)各項(xiàng)指標(biāo)不符合救援處理?xiàng)l件時(shí)，在確認(rèn)無(wú)人員被困在火區(qū)、災(zāi)情有可能進(jìn)一步擴(kuò)大的情況下，必須及時(shí)封閉火區(qū)。在經(jīng)觀測(cè)及確認(rèn)火區(qū)的火已熄滅符合啟開(kāi)火區(qū)的條件下方可進(jìn)行火區(qū)處理。
（4）火區(qū)各項(xiàng)指標(biāo)符合救援處理?xiàng)l件時(shí)，必須先對(duì)明火進(jìn)行處理。處理完明火后再對(duì)高溫點(diǎn)、高溫點(diǎn)10范圍內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行注水處理。高溫點(diǎn)經(jīng)注水處理后，各項(xiàng)指標(biāo)已降至火災(zāi)發(fā)生前范圍時(shí)，再利用注水孔對(duì)高溫點(diǎn)及其附近10范圍內(nèi)的區(qū)域進(jìn)行注漿處理（設(shè)計(jì)圖附后）。
（5）搶救人員和滅火過(guò)程中，必須指定專(zhuān)人檢查瓦斯、一氧化碳、煤塵、其它有害氣體和風(fēng)向、風(fēng)量的變化，還必須采取防止瓦斯、煤塵爆炸和人員中毒的安全措施。
（6）封閉的火區(qū)內(nèi)同時(shí)具備下列條件時(shí)，方可認(rèn)為火已熄滅：
①火區(qū)內(nèi)的空氣溫度下降到30℃以下，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日?？諝鉁囟认嗤?。
②火區(qū)內(nèi)空氣中的氧氣濃度降到5.0%以下。
③火區(qū)內(nèi)空氣中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳濃度在封閉期間內(nèi)逐漸下降，并穩(wěn)定在0.001%以下。
④火區(qū)的出水溫度低于25℃，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日常出水溫度相同。
⑤上述4項(xiàng)指標(biāo)持續(xù)穩(wěn)定的時(shí)間在１個(gè)月以上。
（7）啟封已熄滅的火區(qū)前，必須制定安全措施。
①啟封火區(qū)時(shí)，應(yīng)逐段恢復(fù)通風(fēng)，同時(shí)測(cè)定回風(fēng)流中有無(wú)一氧化碳。發(fā)現(xiàn)復(fù)燃征兆時(shí)，必須立即停止向火區(qū)送風(fēng)，并重新封閉火區(qū)。
②啟封火區(qū)和恢復(fù)火區(qū)初期通風(fēng)等工作，必須由礦山救護(hù)隊(duì)負(fù)責(zé)進(jìn)行，火區(qū)回風(fēng)風(fēng)流所經(jīng)過(guò)隧道中的人員必須全部撤出。
③在啟封火區(qū)工作完畢后的3天內(nèi)，每班必須由礦山救護(hù)隊(duì)檢查通風(fēng)工作，并測(cè)定水溫、空氣溫度和空氣成分。只有在確認(rèn)火區(qū)完全熄滅、通風(fēng)等情況良好后，方可進(jìn)行生產(chǎn)工作。

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