背景

煤炭是我国的主要能源，在国民经济能源结构中占据很重要的位置，在原煤产量快速增长的同时，必须保证矿井的安全高效开采，矿井火灾是煤矿的主要自然灾害之一。而煤炭自燃又是矿井火灾的主要形式，在我国国有重点煤矿中，有56%以上的矿井都存在自燃发火的危险，由煤炭自燃而引起的火灾占矿井火灾总数的90%以上。近年来，综采放顶煤技术得到大力的推广和应用，使煤矿生产效率大幅提高，但该方法冒落高度大、采空区遗留残煤多、漏风严重，使得矿井煤炭自燃发火频繁发生，已成为制约矿井安全生产与进一步发展的主要因素之一。

常规防灭火技术

为了防治煤炭自燃，国内外广泛采用注水、灌浆、喷洒阻化剂、注惰气等技术。近年来，又较广泛地采用了凝胶、胶体泥浆、阻化汽雾、泡沫树脂等防灭火技术。该类技术对保证矿井安全生产起了重要作用，推动了矿井防灭火科技的进步。在20世纪50年代，灌浆技术成为我国煤矿防灭火技术的主要手段，并且一直沿用到今天。所谓的预防性灌浆技术就是指将水和灌浆材料按适当的比例混合，配制成一定浓度的浆液，经过铺设的输浆管路利用自燃压差或泥浆泵送到可能发生煤炭自燃的区域，以防止自燃火灾的发生。

灌浆技术是一项传统的、简单易行的、比较可靠采用注水来代替灌浆，增加煤体的水分，也取得了较好的效果。阻化剂技术在美国、波兰、前苏联等国家得到了较好的应用;近些年来，阻化剂技术在我国也得到推广应用。该技术主要是让水溶液附着在易被氧化的煤体表面，惰化煤体表面的活性结构，阻止煤与氧气的接触的作用。惰性气体技术从20世纪70年代开始在德、法、英等发达国家煤矿中大量使用；从80年代起，我国开始了氮气防灭火技术的研究与推广。近年来，凝胶技术在我国得到较广泛应用。凝胶分为无机凝胶和高分子凝胶两大类，其防灭火机理是凝胶通过钻孔或煤体裂隙进入高温区，其中一部分未成胶时在高温下水分迅速汽化，快速降低煤表面温度，残余固体形成隔离层，阻碍煤氧接触而进一步氧化自燃;而流动的部分混合液随着煤体的温度的升高，在不远处及煤体孔隙里形成胶体，包裹煤体，隔绝氧气，使煤氧化、放热反应终止；干涸的胶体还可以降低原煤体的孔隙率，使得通过的空气量大大减少，从而抑制复燃。

火区管理

由于发生矿井火灾而封闭的巷道、采掘工作面和煤炭资源等区域，叫做火区。火区封闭后虽然可以认为矿井火灾已被控制住，但对于矿井防灭火工作来说，这仅仅是灭火工作的开始，只要火源还没有彻底消除，它仍是对矿井安全生产潜在威胁，如果管理不善，形成漏风进入火区，使火区的火源不仅得不到抑制，反而加重火势；如果在火源未消除情况下擅自启封，将造成矿井火灾重复出现，后果不堪设想。所以，必须加强对火区的管理。

火区熄灭条件

《煤矿安全规程》规定，火区同时具备以下5个条件时，方可认为火区的火已经熄灭：

（1）火区内的温度下降到30℃以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同。

（2）火区内空气中的氧气浓度降到5%以下。

（3）火区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期间内逐渐下降，并稳定在0.001%以下。

（4）火区的出水温度低于25℃，或与火灾发生前该区的日常出水温度相同。

（5）上述4项指标持续稳定的时间在1个月以上。

启封火区条件

只有经取样化验证实火区的火已熄灭后，方可对该火区进行启封。因为启封火区是一项比较复杂而又危险的工作，一定要做好以下安全注意事项：

（1）启封已熄灭的火区前，必须制定安全技术措施，包括火区侦察与防火墙启封顺序、启封时防止人员中毒、防止火区复燃和防止爆炸的通风技术措施。

（2）因为启封火区和火区恢复通风期间，将排出火区内的有毒有害气体，还容易发生因受到通风影响而再次出现一氧化碳或火区复燃现象，所以，这时必须由矿山救护队负责进行，并撤出火区回风流中的所有人员。

（3）启封火区时，应采用锁风启封方法，以备万一启封过程中发生火区复燃，能够安全有效地加以控制和重新封闭。