安全评价师考试要点：煤层的火灾预测和预报

 　一、煤层的自然发火期估算方法

　　目前我国规定采用统计比较和类比的方法确定煤层的自然发火期。其方法如下：

　　（1）统计比较法，矿井开工建设揭煤后，对已发生自然发火的自然发火期进行推算，并分煤层统计和比较，以最短者作为煤层的自然发火期。计算自然发火期的关键是首先确定火源的位置。此法适用于生产矿井。

　　（2）类比法，对于新建的开采有自燃倾向性的煤层的矿井，可根据地质勘探时采集的煤样所做的自燃倾向性鉴定资料，并参考与之条件相似区或矿井，进行类比而确定之，以供设计参考。此法适用于新建矿井。

　　二、延长煤层自然发火期的途径

　　煤炭自燃的发展过程受自燃倾向性（即低温时的氧化性）、堆积状态、通（漏）风强度（风量和风速）以及与周围环境的热交换条件等多种因素影响，其发展速度是可以通过人为措施而改变的，因此，煤层的自然发火期是可以延长的。其途径有：

　　1）减小煤的氧化速度和氧化生热，减小漏风，降低自热区内的氧浓度；选择分子直径较小、效果好的阻化剂或固体浆材，喷洒在碎煤或压注至煤体内使其充填煤体的裂隙，阻止氧分子向孔内扩散。

　　2）增加散热强度，降低温升速度。增加遗煤的分散度以增加表面散热量；对于处于低温时期的自热煤体可用增加通风强度的方法来增加散热；增加煤体湿度。

　　三、外因火灾预测

　　外因火灾预测可遵循如下程序：（1）调查井下可能出现火源（包括潜在火源）的类型及其分布；（2）调查井下可燃物的类型及其分布；（3）划分发火危险区（井下可燃物和火源（包括潜在火源）同时存在的地区视为危险区）。

　　四、火灾的预报

　　所谓火灾预报，就是根据火灾发生和发展的规律，应用成熟的经验和先进的科学技术手段，采集处于萌芽状态的火灾信息，进行逻辑推断后给出火情报告。及时而准确地进行火灾早期预报，可以弥补预防之不足。矿井火灾预报的方法，按其原理可分为：

　　1、利用人体生理感觉预报自然发火

　　依靠人体生理感觉预报矿井火灾的主要方法有：

　　1）嗅觉，可燃物受高温或火源作用，会分解生成一些正常时大气中所没有的、异常气味的火灾气体。

　　2）视觉，人体视觉发现可燃物起火时产生的烟雾，煤在氧化过程中产生的水蒸汽，及其在附近煤岩体表面凝结成水珠（俗称为"挂汗"），进行报警。

　　3）感（触）觉，煤炭自燃或自热、可燃物燃烧会使环境温度升高，并可能使附近空气中的氧浓度降低，CO2等有害气体增加，所以当人们接近火源时，会有头痛、闷热、精神疲乏等不适之感。

　　五、采样点设置

　　测点设置的总要求是，既要保证一切火灾隐患都要在控制范围之内，并有利于准确地判断火源的位置，同时要求安装传感器少。测点布置一般原则是：1）在已封闭火区的出风侧密闭墙内设置测点，取样管伸入墙内1m以上；2）有发火危险的工作面的回风巷内设测点；3）潜在火源的下风侧，距火源的距离应适当；4）温度测点设置要保证在传感器的有效控制范围之内；5）测点应随采场变化和火情的变化而调整。

　　六、连续自动检测系统

　　目前实现连续巡回自动检测系统基本上有两种形式：

　　1、束管系统

　　采样系统。由抽气泵和管路组成。管路一般采用管径为6～8mm聚乙稀塑料管，在采样管的入口装有干燥、粉尘和水捕集器等净化和保护单元。滤尘材料一般用玻璃纤维和粉沫冶金材料。在管路的适当位置装有贮放水器，以排除管中的冷凝水。整个管路要绝对严密，管路上装有真空计指示管路的工作状态。在仪器入口装有分子筛或硅胶，以进一步净化气样。控制装置。主要有三通实现井下多取样点进行巡回取样。气样分析。可使用气相色谱仪、红外气体分析仪等仪器。数据贮存、显示和报警。分析仪器输出的模拟信号可用图形显示、记录仪记录，起过临界指标时发出霰声光报警。必要时进行打印，也可计算机贮存。束管检测系统的缺点是，管路长，维护工作量大。

　　2、矿井火灾监测与监控

　　煤矿建立现代化的环境监测系统进行火灾早期预报，是改变煤矿安全面貌防止重大火灾事故的根本出路。近年来，国内外的煤矿安全监测技术发展很快。法国、波兰、日体、德国、美国等国家先后研制了不同型号的环境监测系统。我国从80年代开始，通过对国外技术的引进、消化和吸收，环境监测技术有了很大的进步。除分别引进波兰的CMC-1系统、英国的MINOS系统、美国MSA公司DAN-6400系统以及德国TF-200系统外，国内一些军工和煤矿研究单位也研制了一些监测和监控系统，对我国部分煤矿进行了装备，为改变我国煤矿的安全状况起到一定作用。