1 問題的提出

　　煤層自燃火災是礦井主要災害之一，嚴重威脅著煤礦人員安全以及造成重大經濟損失。全國煤礦中有56%的礦井存在煤層自然發(fā)火的危險，在已開采過的220個綜放工作面中發(fā)生了182次自燃火災事故。煤層自燃火災成為制約高產高效礦井安全生產與發(fā)展的主要因素之一。

　　2 綜放采空區(qū)煤層自燃火災特點

　　綜放工作面采用后退式開采，“U”型通風方式，實行無煤柱開采，采場進風巷及采空區(qū)與鄰近采空區(qū)(已封閉)連成一片，構成比較復雜的漏風型式，采場的內部漏風與煤炭自燃有著密切的聯系，直接影響著采空區(qū)氧化“三帶”的分布，具體表現如下：

　　2.1 大多數煤層都具有自燃傾向性，且由于綜放工作面的單產高，走向長度較大，有的工作面目前已超過2000m，工作面回采時間均超過煤層的最短自燃發(fā)火期，煤體在空氣中的暴露時間較長。

　　2.2 綜放開采時，采空區(qū)丟煤比較多，這些浮煤呈破碎狀態(tài)，為采空區(qū)自燃火災的發(fā)生提供了條件。

　　2.3 自燃火災大都發(fā)生在距暴露面一定深度的中部，這里漏風強度適中，風速慢，氧氣濃度適宜，易滿足煤的自燃條件而形成自燃高溫點，且采空區(qū)遺煤的氧化帶與自燃帶一般在工作面的30m之后。

　　2.4 綜放開采工作面兩端頭的頂煤難以回收，兩端頭丟失的頂煤冒落后堆積。在沒有相鄰界采、空區(qū)時，綜放面的漏風為采空區(qū)的小并聯漏風。綜放工作面兩端頭是采空區(qū)漏風的源與匯，這兩處的漏風均比較大。

　　2.5 綜放面本面順槽、切眼、停采線自燃危險性較大。綜采工作面巷道沿煤層底板掘進，通常頂部留有幾米厚(一般大于3m)的頂煤，在掘進動壓及相鄰采煤工作面回采動壓影響下，頂煤受壓而破碎、離層，區(qū)段煤柱也被壓酥，在掘進過程中，還經常出現頂煤冒落，支護后，在棚網上堆積了一定量的松散浮煤。

　　3 當前主要采用的防滅火技術及評述

　　隨著煤炭工業(yè)的高速發(fā)展，煤層自燃火災治理技術取得了顯著的成績。目前國內外防滅火技術主要常采用預防性灌漿技術、阻化劑技術、注水技術、惰性氣體技術等，在某些條件下也采用堵漏技術、凝膠技術等。

　　在20世紀50年代，灌漿技術成為我國煤礦防滅火手技術的主要手段，并且一直沿用到今天。所謂的預防性灌漿技術就是指將水和灌漿材料按適當的比例混合，配制成一定濃度的漿液，經過鋪設的輸漿管路利用自然壓差或泥漿泵送到可能發(fā)生煤炭自燃的區(qū)域，以防止自然火災的發(fā)生。阻化劑技術在美國、波蘭、前蘇聯等國家得到了較好的應用；近些年來，阻化劑技術在我國也得到推廣應用。該技術主要是讓水溶液附著在易被氧化的煤體表面，惰化煤體表面的活性結構，阻止煤與氧氣的接觸的作用。近年來，凝膠技術在我國得到較廣泛應用。凝膠分為無機凝膠和高分子凝膠兩大類，其防滅火機理是凝膠通過鉆孔或煤體裂隙進入高溫區(qū)，其中一部分未成膠時在高溫下水分迅速汽化，快速降低煤表面溫度，殘余固體形成隔離層，阻礙煤氧接觸而進一步氧化自燃；而流動的部分混合液隨著煤體的溫度的升高，在不遠處及煤體孔隙里形成膠體，包裹煤體，隔絕氧氣，使煤氧化、放熱反應終止；干涸的膠體還可以降低原煤體的孔隙率，使得通過的空氣量大大減少，從而抑制復燃。