煤炭自燃预测预报及防治技术

管理。制度煤炭自燃预测预报及防治技术口文/侯欣然'王福生'王玉玲2提要本文总结煤炭 自燃预测预报得到广 泛应用。3.煤层自然发火期预测。余明高、王技术,其中预测技术包括煤的自燃危险性20世纪九十年代，我国采用煤科总清安 等人和煤炭科学研究总院重庆分院预测、煤的自燃危险区域判定、煤层自燃院抚顺分院研究并已纳入<煤矿 安全规的黄之聪和岳超平等人， 根据煤与氧反应发火期预测等技术;预报技术包括气体分程的色谱吸氧鉴定法作为法定方法。戚的热平衡， 建立了最短自然发火期解算模析法、测温法、气味分析法等技术;煤自燃颖敏、钱国胤采用双回路流动色谱法研究 型以及 相应的实验方法，准确率达到75%防治措施主要有灌浆技术、阻化剂技术、煤低温吸附流态氧的特性 ,将煤的自燃倾~86%, 对现场安全生产具有-定的指导惰化技术等。向性分为容易自燃、自燃和不易自燃。由作用。 邓军等运用灰色系统理论,建立了关键词:煤炭自燃;预测预报;防治措施于吸氧法不能反映煤自燃的本质,并且煤在确 定幕散热条件下的煤最短自然发火中图分类号:F27文献标识码:A炭自燃是由煤在不同温度下与氧的反应期灰色预测模型, 能真实地反映出煤层自共同决定的，因此吸氧法测试结果不能全燃性 与煤的灰分、挥发分、硫分和含氧量我国有56%的煤矿存在自然发火问面反映煤的自燃倾向性， 与实际有- -定误等的影响关系， 可用于煤自然发火期的定题，矿井火灾事故是一大突出灾害。当发差。性预测。王大尉提出了基于活化能指标的生火灾时，由于井下空间狭小，通风与巷(2)综合评判预测法。陈立文等对影自然发火期的求法。 该方法是先求出煤的道的联通关系复杂，人员的避灾和撤离受晌煤层 自燃危险程度内、外因素，进行主活化能， 然后结合煤的氧化反应速度方程到了限制，而且井下火灾极易引起瓦斯、观判断、分析评分 ,应用模糊数学理论,对来确定煤的自然发火期。陆卫东等提出了煤尘爆炸，使矿井遭受巨大的财产损失，开采煤层 自燃危险程度进行综合评判预基于 L-MCLevemberg -Marquard) BP神经甚至导致井下工作人员的伤亡。目前,煤测。 王省身、蒋军成等人运用神经网络的网络预测采煤 工作面最短自然发火期，并炭自燃已成为制约我国煤炭工业高产、高方法, 以影响开采煤层自燃危险性的三个开发 了煤自然发火期预测仿真系统软件，效的主要灾害之一- -.本文对煤炭自燃的预主要因素作为预测指标，预测煤层自燃的为制定预防采场自然发火的技术措施提测预报技术和防治措施的应用及发展进危险程度. 施式亮、刘宝琛等用防火系数供了可靠的技术参数。 杨永良建立了煤实行了总结分析.作为预测指标，建立了人工神经网络的时验 条件下最短自然发火期计算模型。该方一、煤炭自燃预测预报技术间序列煤自然发火预测模型来判断自然法实 验周期短、用煤量少,应用的参数均(一)预测技术。预测技术是在煤层尚发火程度。 田水承、李红霞应用煤自燃倾来自实测结果， 确保了计算结果的准确未出现自然发火征兆之前(潜伏期),采取向性 煤层厚度、煤层倾角、煤的固性系数性。不同方法对煤炭自燃危险性、易自燃危险及开采参数运 用模糊案类法对自然发火(二)预报技术.预报方法主要有标志区城、自然发火期等重要火灾参数指标做危险性进行了分类。气体分析法测温法光电法、电离法、烟出超前判识的一种技术。2、煤自燃危险区域判定.煤自燃危险雾法、 磁力预测法等。近年来，随着气味传1、煤的自燃危险性预测。煤炭自燃危区域的探测方法主要有: 经验统计法.无感 器的问世，又逐步形成了气味分析法。险性预测技术主要包括煤自燃倾向性实线 电波法、地质雷达探测法、遥感技术、地我国主 要采用气体分析法和测温法，并以验测试法、综合评判预测法。面物探法、气体探测法。近几年,根据火区气体分 析法为主。(1)自燃倾向性实验测试法。煤自燃产生的能量或放射性气体，如氧气,并逐1.气体分析法。气体分析法是以煤自倾向性的测试方法很多,主要包括:绝热渐形成了氧气探测法。 20 世纪八十年代然发火过 程中的气体产物规律来预测预测试法、着火点温度法、双氧水法(H20)、以来, 太原理I大学防灭火课题组进行了报煤自然发火的过程。八十年代煤矿 普及静态吸氧法、高温活化能法、差热分析法地 面同位素测氡法探测煤层自燃火源位气相色谱分 析法,并成功研制了束管监测(DTA)、热重法(TG)交叉点法(CPT).其置与范围的研究。 目前，探测深度可达系统。 “八五”期间研制的GC-85型矿井中,绝热测试法被公认为是最科学、最准500m, 理论研究可达800~1中国煤化工系统,不仅提高了分确的测试方法,但是由于其耗时长而未能探测出高温氧化点。YHCc N M H G分扩充为CO.CHr| 83《合作经济与科技》2011 年I号下(总第409期)管理一制度CH、CH、CH2等以及包括SF6在内的术, 是将受一定压力下的阻化剂水溶液通漏材料, 如无机固化粉煤灰、轻质膨胀快矿井火灾的微量气体全组分分析。过雾化器转化成为阻化剂汽雾,汽雾发生速密闭堵漏材料等。 目前，堵漏的主要手2.测温法。测温法可分为两类:①直器喷 射出的微小雾粒可以漏风风流为载段是水泥喷浆 和泡沫喷涂,水泥喷浆工作接用检测到的温度值进行预报或报警:②体飘移到采空区内, 从而达到采空区防灭量大, 回弹多,抗动压性差:泡沫堵漏性能通过监测点温度的变化特性进行预报。温火的 目的。此防灭火技术在八十年代铜川好 ,抗动压性好,但其成本较高,高温时分度监测用的传感器主要有热电偶、测温电矿务局试验成功。解,释放出有害气体。阻、热敏材料、红外线等。红外线探测法是(三)情化技术.惰化技术就是将惰性(七)均压防灭火技术。均压防灭火技利用红外线探测仪进行探测。红外线探测气体或其他惰性物质送 入拟处理区,抑制术是采用通 风的方法减少自燃危险区域仪有红外测温仪和红外热成像仪,应用最煤层 自燃的技术。惰性物质主要有黄泥漏风通 道两端的压差，使漏风量趋近于多的是红外测温仪。我国兖州、开滦、徐州浆 、粉煤灰、阻化剂和阻化泥浆等。其中，零, 从而断绝氧源，起到防灭火的作用。该等矿区采用红外测温仪测定井下煤璧温粉煤灰注浆和阻化剂具有较大优势， 可以技术能降低大量的漏风， 缩小采空区氧化度。测温仪表与测温传感器联合测温法，取 自某些废弃物再利用,多用于厚煤层采带范围， 但工作面两端压差不可能降低为这是目前国内外最为广泛应用的一种方全高或分层开采。 惰性气体技术从20世零, 因此对工作面顺槽顶煤、上分层采空法,兖州矿区东滩煤矿即采用此法测量煤纪七十年代开始在德、法、 英等发达国家区 、煤柱自燃预防作用不大.我国自20世温。煤矿中大量使用，其实质是向火区注入以纪五 十年代初开始研究和应用均压通风3.气味分析法. 2005 年日本等国研N 和CO2为主的惰性气体，达到防灭火防灭火技术， 先后在全国许多煤矿进行了制成功-种气味传感器.该检测方法不但的目 的。惰性气体泡沫防灭火材料主要是实践。 在煤矿的正常开采过程中均压通风能有效地预防煤矿内因火灾,而且能及时氮气泡沫、二氧化碳泡沫等。 该技术避免已经成为一项系统的、常规的、成本低并发现煤矿外因火灾，并且预报早期温度比了“ 拉沟"现象:适于采空区或煤堆深部的行之 有效的矿井防灭火技术措施。传统的气体检测法提前20C~ ~30C,具有煤炭 自燃。但由于泡沫很容易破灭,加上三、结语重大的社会和经济效益。只有液相水，-旦水分挥发，防灭火性能目前的预测、预报技术虽对煤炭自燃无线传感器网络温度监测技术是近就消失。火灾的防治起到较大作用，但为进一步提年来逐步发展起来的监测，煤自然发火的(四)三相泡沫防灭火技术。三相泡沫高预测预报准确率 有必要深入研究煤的新的预测方法。太原电子研究设计院于是将不溶性的固态不燃物(如粉煤灰或黄 自燃机理 及实际条件下煤炭白燃预测预2008年初就开始了对采空区温度无线自泥) 分散在液体(水)中,通入惰性气体报技术:煤矿防灭火技术的设计、实施与组网传感器监测系统的研究和开发,逐步(N) 或空气并添加极少量的添加剂(发泡实现是一一项复杂的系统工程,只有通过加开辟了煤自燃温度场无线网络监测预警剂和稳泡剂) 通过三相泡沫发泡器充分搅强 应用基础理论研究,开发适用性防灭火技术的新领城。拌混合，形成固体颗粒均匀附若在气泡壁材料、技术、工艺 与装备,有效控制煤矿火二、煤炭自燃火灾防治措施上的大量富集的含有气-液固三相的体灾扩 大与继发性灾害,将各种技术有机地“预防为主,消防并举”是矿井防灭火系。 该技术集注浆、注泡沫、注惰性气体和结合起来, 才能实现全矿井防灭火系统的工作的指导方针，是防治自燃火灾必须遵注阻化剂的综合防灭火功能, 又克服了各技术创新。循的原则。为了防治煤炭白燃，国内外广自技术的不足。(作者单位:1.河北理工大学资源与泛采用注水、灌浆喷洒阻化剂、注惰气等(五)凝胶技术.凝胶材料分为无机凝环境学 院;2.开滦集团有限责任公司)技术。近年来，又较广泛地采用了凝胶、胶胶和高分 子凝胶，具有固水性、吸热降温体泥浆、阻化汽雾.泡沫树脂等防灭火技性、密封堵漏性和阻化性, 因此,通过向煤主要参考文献: .术。体裂隙或冒落区中注入凝胶材料,可以降[1]胡争国,仲晓星,王德明等. 煤自燃倾(一)灌浆技术。在20世纪五十年代，低漏 入煤体或冒落区的风量,并吸收煤体向性鉴定方法不合理分析[J].煤炭科学灌浆技术成为我国煤矿防灭火技术的主氧化产 生的热量,从而减缓煤氧化自燃的技术, 2008.36.8.要手段，是一种简单易行.比较可靠的防速度, 使已自燃氧化的煤体在缺氧环境下[2] 卜荣珍.煤自燃性预测数学模型研究灭火技术。其具有隔氧，散热、降温,加速停 止氧化。[D].西安:西安科技大学,2009.冒落煤岩的胶结的作用。(六)堵漏风防灭火技术。堵漏风防灭[3} 毛占利.高瓦斯煤层自燃火灾防治技(二)阻化剂技术。目前，常用的阻化火技术用于采空区 密闭堵漏风、隔离煤柱术研究[D].西安:西安科技大学,2006.剂主要是氯化物。阻化剂防灭火技术包裂腺堵漏 风、无煤柱工作面巷道巷帮隔离[4]宋录生. 矿井惰性气体防灭火技术括:①喷酒阻化剂防灭火技术,是将含有带堵漏风等多 个场合,初期的“出版社，208.阻化剂的水溶液均匀喷洒到煤体表面,以措 施主要为潍注黄泥浆、砂浆中国煤化工晓坤,煤自燃机理及达到防灭火的目的:②汽雾阻化防灭火技研究成功了 各种性能优良的TYHCNMHGJ].辽宁工程技术大《合作经济与科技》2011 年1月号下(总第409期)89管理∠制度在当今世界和平与发展的时代主题之下,国与国之间的竞争,主要体现在企业之间的竞争。据统计,世界500强的平论国有企业内部控制均寿命是40~42岁, 1000强的平均寿命是30岁;而中国企业平均寿命是9岁,中国民营企业的平均寿命是2.9岁。每一个企业可能建立之初都有做百年老店的梦口文/王现刚想,但是为什么看到的数据与理想反差较大,其中很重要的原因就是风险的影响和制约。国有企业是国民经济的骨干和中坚板和创业板 上市公司施行:同时，鼓励非二、国有企业内部控制存在的问题力量，是国家综合国力的体现，担负着参上市大中型企业提前执行。由于我国企业的管理基础比较薄弱，与国际竞争的重任。国有企业要想实现可根据《企业内控基本规范》,内部控制存 在内部环境不良、风险意识不强、内部持续发展,做大做强,肯定离不开内控制是由企业董事会 .监事会、经理层和全体控制执行 不力信息沟通不畅、内部监督度。研究国有企业内部控制,对于改善我员工实施的、旨在实现控制目标的过程。不力等问题。 这些问题的存在,严重影响国国有企业的内部控制现状，促进国有企内部控制的目标是保证企业经营管理的国有企业的市场竞争能力,也严重影响国业的有效经营，增强国有企业可持续发展合法合规、 资产安全、财务报告及相关信有企业的社会形象。 下面就国有企业内部能力,有着非常重要的意义。本文针对国息真实完整， 提高经营效率和效果，促进控制存 在的主要问题逐一进行分析: .有企业内部控制有关问题进行探讨。企业实现发展战略。企业建立与实施内部(- )内部环境薄弱。目前,国有企业- -、我国企业内部控制概述控制，应当遵循全面性、重要性、制衡性、内 部环境薄弱,存在的主要问题:一是企内部控制作为现代企业管理的重要适应性和成本效益等五原则。企业内部控业管理层对内部控制认识不足、意识薄内容，已历经百年沧桑，其理论和实践都制应 当包括内部环境、风险评估、控制活弱。 大多企业对内部控制的态度仅停留在得到了长足发展。近年来,企业内部控制动、信息与沟通和内部监督等五要素.“写在纸上、贴在墙上给人看”的表面文章体系的建立,越来越受到国家和企业的关企业内部控制在我国刚刚起步,大多上, 制度的落实存在很大的问题。遇到具注和认识。2008年6月,财政部、审计署、数企业负责人仍未认识到企业内部控制 体问题， 以强调灵活性为由而不按规定程银监会、证监会和保监会联合发布了<企的重要性，在内控管理中存在这样或那样序办理,大事小事“一 把手 ”说了算,造成业内控基本规范)。2010年4月，五部委的问题， 内部控制度仍有待完善。相当一内部控制严重失效: 二是企业治理结构不又联合发布了20项配套指引,自2011年部分国有企业没有 专门人员或机构进行健全。有些企业根本未设立董事会、监事1月1日起首先在境内外同时上市的公企业风险 管理活动，企业中风险管理活动会。有 些企业股东会、董事会、经营层职贵司施行，自2012年1月1日起扩大到在普遍没有做到规范化和制度化,所以我国不清晰 ,不按各自权责行事。在实际工作上海证券交易所、深圳证券交易所主板上企业内 部控制机制的建设还有很长的路中董事会的监控作用严重弱化,经常只市的公司施行;在此基础上,择机在中小要走。有一个“虛职”且缺少必要的常设机构:三学学报,2003.22.4.堆自燃防治技术研究[D].徐州:中国矿业发展现状及趋势 [J]. 煤炭技术，[6]余明高，王清安,范雏澄等.煤层自然学 ,2009. .2009. 28.3.发火期预测的研究[].中国矿业大学学[11]岳宁芳, 金永飞.我国矿山火灾防治[16]张建强煤层自燃防治技术研究现状报,2001. 30. 4.技术研究[J].陕西煤炭, 2009.1.[J].能源技术与管理,2010.1.[7]邓军,陈晓坤,翟小伟等.煤最短自然[12]杨宏民, 煤矿火灾预测预报气味识别[17]王彩萍,王伟峰,屈丽娜等.煤炭自燃发火期灰色预测模型研究[J].西安科技技术的研究 [D].阜新:辽宁工程技术大火灾监测预警技术的研究现状 与发展大学学报, 2004.24.4.学，2002.[J].陕西煤炭，2009.3.[8]王大尉.基于活化能指标煤的自然发[13]梁运涛, 罗海珠.中国煤矿火灾防治[18]程效坤.浅谈矿井火灾的预防与处理火期的理论研究[D].辽宁:辽宁工程技术技术现状与趋势 [J]. 煤炭学报，[J].山东煤炭科技, 2009.4.大学,2005.2008. 33. 2.[19]秦波涛,王德明.矿井防灭火技术现[9]陆卫东，王继仁，单亚飞等、基于[14]王华. 巷道煤体自然发火预测方法的状及研究进展 [].中国安全科学学报，L-MBP神经网络的煤自然发火期预测研究与应用 [D]. 西安:西[].辽宁工程技术大学学报,2006.25.6.2002.中国煤化工燃火灾防治0I.北[10]杨永良.煤最短自然发火期测试及煤[15]陈展, 齐庆杰矿井火灾阳:IYHCNMHG2004.90《合作经济与科技》2011 年1号下(总第409期)