2020年安全評價師考試要點：煤層的火災預測和預報

一、煤層的自然發(fā)火期估算方法

目前我國規(guī)定采用統(tǒng)計比較和類比的方法確定煤層的自然發(fā)火期。其方法如下：

(1)統(tǒng)計比較法，礦井開工建設揭煤后，對已發(fā)生自然發(fā)火的自然發(fā)火期進行推算，并分煤層統(tǒng)計和比較，以最短者作為煤層的自然發(fā)火期。計算自然發(fā)火期的關鍵是首先確定火源的位置。此法適用于生產(chǎn)礦井。

(2)類比法，對于新建的開采有自燃傾向性的煤層的礦井，可根據(jù)地質勘探時采集的煤樣所做的自燃傾向性鑒定資料，并參考與之條件相似區(qū)或礦井，進行類比而確定之，以供設計參考。此法適用于新建礦井。

二、延長煤層自然發(fā)火期的途徑

煤炭自燃的發(fā)展過程受自燃傾向性(即低溫時的氧化性)、堆積狀態(tài)、通(漏)風強度(風量和風速)以及與周圍環(huán)境的熱交換條件等多種因素影響，其發(fā)展速度是可以通過人為措施而改變的，因此，煤層的自然發(fā)火期是可以延長的。其途徑有：

1)減小煤的氧化速度和氧化生熱，減小漏風，降低自熱區(qū)內(nèi)的氧濃度;選擇分子直徑較小、效果好的阻化劑或固體漿材，噴灑在碎煤或壓注至煤體內(nèi)使其充填煤體的裂隙，阻止氧分子向孔內(nèi)擴散。

2)增加散熱強度，降低溫升速度。增加遺煤的分散度以增加表面散熱量;對于處于低溫時期的自熱煤體可用增加通風強度的方法來增加散熱;增加煤體濕度。

三、外因火災預測

外因火災預測可遵循如下程序：(1)調查井下可能出現(xiàn)火源(包括潛在火源)的類型及其分布;(2)調查井下可燃物的類型及其分布;(3)劃分發(fā)火危險區(qū)(井下可燃物和火源(包括潛在火源)同時存在的地區(qū)視為危險區(qū))。

四、火災的預報

所謂火災預報，就是根據(jù)火災發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律，應用成熟的經(jīng)驗和先進的科學技術手段，采集處于萌芽狀態(tài)的火災信息，進行邏輯推斷后給出火情報告。及時而準確地進行火災早期預報，可以彌補預防之不足。礦井火災預報的方法，按其原理可分為：

1、利用人體生理感覺預報自然發(fā)火

依靠人體生理感覺預報礦井火災的主要方法有：

1)嗅覺，可燃物受高溫或火源作用，會分解生成一些正常時大氣中所沒有的、異常氣味的火災氣體。

2)視覺，人體視覺發(fā)現(xiàn)可燃物起火時產(chǎn)生的煙霧，煤在氧化過程中產(chǎn)生的水蒸汽，及其在附近煤巖體表面凝結成水珠(俗稱為“掛汗”)，進行報警。

3)感(觸)覺，煤炭自燃或自熱、可燃物燃燒會使環(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，所以當人們接近火源時，會有頭痛、悶熱、精神疲乏等不適之感。

五、采樣點設置

測點設置的總要求是，既要保證一切火災隱患都要在控制范圍之內(nèi)，并有利于準確地判斷火源的位置，同時要求安裝傳感器少。測點布置一般原則是：1)在已封閉火區(qū)的出風側密閉墻內(nèi)設置測點，取樣管伸入墻內(nèi)1m以上;2)有發(fā)火危險的工作面的回風巷內(nèi)設測點;3)潛在火源的下風側，距火源的距離應適當;4)溫度測點設置要保證在傳感器的有效控制范圍之內(nèi);5)測點應隨采場變化和火情的變化而調整。

六、連續(xù)自動檢測系統(tǒng)

目前實現(xiàn)連續(xù)巡回自動檢測系統(tǒng)基本上有兩種形式：

1、束管系統(tǒng)

采樣系統(tǒng)。由抽氣泵和管路組成。管路一般采用管徑為6～8mm聚乙稀塑料管，在采樣管的入口裝有干燥、粉塵和水捕集器等凈化和保護單元。濾塵材料一般用玻璃纖維和粉沫冶金材料。在管路的適當位置裝有貯放水器，以排除管中的冷凝水。整個管路要絕對嚴密，管路上裝有真空計指示管路的工作狀態(tài)。在儀器入口裝有分子篩或硅膠，以進一步凈化氣樣。控制裝置。主要有三通實現(xiàn)井下多取樣點進行巡回取樣。氣樣分析?？墒褂脷庀嗌V儀、紅外氣體分析儀等儀器。數(shù)據(jù)貯存、顯示和報警。分析儀器輸出的模擬信號可用圖形顯示、記錄儀記錄，起過臨界指標時發(fā)出霰聲光報警。必要時進行打印，也可計算機貯存。束管檢測系統(tǒng)的缺點是，管路長，維護工作量大。

2、礦井火災監(jiān)測與監(jiān)控

煤礦建立現(xiàn)代化的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進行火災早期預報，是改變煤礦安全面貌防止重大火災事故的根本出路。近年來，國內(nèi)外的煤礦安全監(jiān)測技術發(fā)展很快。法國、波蘭、日體、德國、美國等國家先后研制了不同型號的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。我國從80年代開始，通過對國外技術的引進、消化和吸收，環(huán)境監(jiān)測技術有了很大的進步。除分別引進波蘭的CMC-1系統(tǒng)、英國的MINOS系統(tǒng)、美國MSA公司DAN-6400系統(tǒng)以及德國TF-200系統(tǒng)外，國內(nèi)一些軍工和煤礦研究單位也研制了一些監(jiān)測和監(jiān)控系統(tǒng)，對我國部分煤礦進行了裝備，為改變我國煤礦的安全狀況起到一定作用。

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