(3)矿物质。煤中的矿物成分也叫灰分。它可与氧反应放热增加煤温,而且使煤分解以增加煤与空气接触的表面积,如黄铁矿,它可以吸收氧化反应放出的部分热量降低煤的氧化反应进程;煤的高灰分使单位质量的氧化热降低。
2.2开采和贮运的环境因素
环境因素对煤自热的影响为:可使煤的水分含量发生变化;改变煤氧接触条件:使生产成的热量扩散。可分为:
(1)地质因素。断层和裂隙有利于空气和水分与煤接触。因而散热没有明显增加,却增加了煤发生氧化的机会和水的吸附。也就是说断层和裂隙增加了煤自燃的危险性。埋藏深的煤层地面漏风较少。采空区遗煤(特别对于厚煤层)因不能完全回采而增中了煤的自燃危险性。
(2)开采因素。开采因素对煤自燃的影响主要有2个方面,即通风和煤破碎,没有通风或通风充分的地方,煤自燃的可能性较低。而通风不充分地方煤自燃的可能性较大。裂隙漏风是不充分漏分,它创造了煤进一步氧化的条件,而散热条件并未被改善。所以,任何漏风对煤炭自燃来说都是很危险的。
(3)贮运因素。在贮存和运输过程中,影响煤自燃的因素要为通风不充分和干燥的低品级煤因雨淋和喷洒水产生润湿热。
3煤炭自燃的综合防治措施
3.1煤层自燃的预测预报
(1)鉴于煤在低温氧化阶段产生CO,因此,CO是早期揭露火灾的敏感指标。在矿井的采煤工作面回风道、综掘煤巷等有自然发火的地点设置CO传感器,若发现CO浓度超限,便可采用便携式CO检测仪追踪监测确定高温点。
(2)采用红外探测法判断高温点的位置,红外探测法其基本原理是,根据红外辐射场的理论,建立火源与火源温度场的对应关系,从而推断出火源点的位置。
(3)用钻孔测温辅助监测。对顶煤破碎或有自燃危险的地点,埋设测温探头,定期监测温度变化情况。
(4)加强漏风检测。定期采用示踪气体法,检查顺槽漏风量。对漏风集中的区域加强观测。
3.2预防措施
(1)均压通风控制漏风供氧。均压通风是控制煤层开采中采空区等漏风的有效措施。首先,要在保证冲淡CH4,风速,气温和人均风量的要求下,全面施行区域性均压通风,其调压措施包括单项调压和多项措施联合调压,具体实施中的形成的工作面均压逐步扩大到邻近工作面采空区的区域性均压。
(2)喷浆堵漏钻孔灌浆。对煤层开采中的可疑地点或已出现隐患地点进行全封闭喷浆和打浅密集钻孔注浆,是防止自然发火的2个有效措施。
(3)注凝胶防灭火。采用注凝胶技术处理高温点或自然发火是煤层开采中防灭火的重点措施,其方法是将凝胶注入高温点或火点的周围煤体中,其作用是既可以封堵漏风通道,又可以吸热降温。