双鸭山矿区各井田都含有多层近距离可采煤层，开采过程中往往由于邻近层之间的漏风导致煤层自燃，并且其自燃规律非常复杂、防治困难。近距离煤层群开采煤层自燃的预测及治理是一个难题，该问题威胁着双矿集团的安全生产。为此，集团公司与西安科技大学等研究单位合作，开展双鸭山煤层自燃规律及综合防治技术研究，实验测定了双鸭山矿区各煤层自燃参数，建立了双矿集团煤层自燃指标气体体系；在采空区渗流数值模拟的基础上，对近距离煤层群中邻近采空区自燃危险区进行了划分，并对近距离煤层群自燃进行预测；根据近距离煤层群自燃的特点，建立了以粉煤灰复合胶体防灭火技术为主的综合防灭火技术。这些技术有效地保障了双矿集团安全生产。本书是双矿集团与西安科技大学等研究单位多年竭诚合作、共同努力攻关的成果，是全体工程技术人员智慧的结晶。

第一章 概述

 第一节 矿区概况

一、矿区地形地貌及自然地理

二、地层与构造

三、煤层及煤质

四、矿井瓦斯

 第二节 双鸭山矿区煤层自燃状况及特点

一、煤层自燃状况

二、双鸭山矿区煤层自燃特点

三、双鸭山矿区自燃防治重点

 第三节 双鸭山矿区综合防灭火技术体系

一、自燃危险区域判定及发火期预测技术

二、矿井火灾监测预报技术

三、火区治理技术

第二章 煤层自燃性及预报气体指标

 第一节 双鸭山矿区煤样自燃性实验

一、煤自然发火实验

二、东荣二矿17号煤层煤样自然发火实验

三、东荣三矿30号煤层煤样自然发火实验

四、程序升温自燃性实验

五、双鸭山矿区各煤样不同温度下的耗氧速率

 第二节 双鸭山矿区煤层自燃预报气体指标

一、煤层自燃预报技术研究现状

二、双鸭山矿区各煤层自燃预报气体指标研究

第三章 煤层自燃条件及其数值模拟

 第一节 巷道煤自燃环境分析

一、巷道煤层所处环境特点

二、巷道松散煤体漏风动力与漏风强度

三、巷道松散煤体漏风规律

四、巷道松散煤体内氧分布规律

五、巷道松散煤体蓄散热环境

 第二节 采空区遗煤自燃环境

一、采空区浮煤厚度

二、松散煤体空隙率

三、采空区漏风强度

四、工作面推进速度

五、采空区围岩原始温度

 第三节 渗透及扩散系数实验测试

一、松散煤体渗透率实验测定

二、巷道松散煤体内氧气的扩散

 第四节 煤自燃数值模拟

一、基本假设

二、煤自然发火实验数学模型

三、自然发火数学模型数值计算方法

四、计算参数选取

五、计算结果及分析

六、小结

第四章 松散煤体自燃危险区域判定

 第一节 采空区自燃危险区域判定

一、采空区三带划分理论

二、采空区漏风强度测算方法

三、相似定律

四、采空区自燃危险区域判定

五、自燃危险区浮煤自燃预测

 第二节 巷道自燃危险区域判定

一、巷道煤体自燃极限参数

二、巷道煤层自燃危险区域判定条件

三、巷道煤层自燃危险区域划分

四、巷道自燃过程动态数值模拟

 第三节 基于流场模拟的综放采空区自燃危险区域判定

一、工作面概况

二、现场观测

三、东荣三矿采空区渗流数值模拟

四、东荣三矿采空区“三带”划分

五、小结

 第四节 近距离煤层群开采邻近层自燃危险区域判定

一、综采工作面概况

二、现场观测结果分析

三、东荣二矿近距离煤层群空气渗流数值模拟

四、东荣二矿煤层群自燃危险区域判定

五、停采期间煤柱自燃预测及与实际情况对比

六、小结

第五章 双矿集团胶体防灭火技术

 第一节 胶体防灭火材料

一、硅酸凝胶

二、亲水性交联高分子及吸黏土矿物吸水生成的凝胶

三、线性大分子凝胶

四、复合胶体

五、稠化胶体

 第二节 胶体材料防灭火性能

一、成胶时间及影响因素

二、胶体的流变性

三、胶体在多孔介质中的渗透性

四、胶体对煤体的润湿性及成膜性

五、胶体的强度

六、胶体材料的热稳定性

 第三节 胶体防灭火机理

一、胶体灭火现象

二、胶体灭火的宏观机理

三、胶体灭火的微观原理

 第四节 复合胶体防灭火系统及设备和工艺

一、复合胶体防灭火系统组成及原理

二、多功能复合胶体智能化注胶系统设备

三、粉煤灰复合胶体测控系统硬件

四、智能胶体防灭火系统自动控制软件

五、双矿集团实际条件下复合胶体防灭火系统

六、建立井下移动式注胶工艺系统

第六章 氮气及均压防灭火技术

 第一节 氮气防灭火技术

一、氮气防灭火系统

二、注氮有关参数确定

三、采空区防火注氮量的计算

四、注氮防灭火技术管理

 第二节 均压防灭火技术

一、均压防灭火实施要求及调节依据

二、通风阻力测定

三、采用闭区均压的办法

四、采用开区均压的办法

第七章 双矿集团防灭火实践

 第一节 东荣三矿火区治理

一、火区概况

二、九采火区综合治理方案

三、火区治理过程

四、火区治理效果分析

 第二节 东荣二矿南二采区自燃火灾综合治理

一、概况

二、火灾发现经过及开始时的防灭火措施

三、注胶防灭火

四、灭火效果分析

五、效益分析

 第三节 七星煤矿东四采区8号煤层煤自燃火灾治理

一、概况

二、东四区8号煤层采空区自燃治理

三、灌注粉煤灰复合胶体治理火区

四、火区治理效果

五、各种灭火技术比较

六、小结

第八章 双矿集团重大火灾应急救缓预案

 第一节 制定依据、方针和原则、适应性

一、依据的法律、法规、技术规范

二、制定方针和原则

三、预案范围和适应性

 第二节 集团公司各矿火灾概况

一、公司各矿已往火灾情况

二、煤尘与瓦斯

三、各矿通风防灭火设施

四、矿井火灾类型及发火危险性

 第三节 应急准备

一、指挥部组织机构及其职责

二、应急资源

三、职工应急教育与培训

四、应急分级

 第四节 应急响应程序和措施

一、通报报警系统

二、指挥和控制

三、避灾与逃生

四、事态监测与评估

五、搜寻和营救

六、现场医疗救护

七、工程抢险

八、火灾事故应急技术方案

九、灾情信息发布

十、事故后的恢复

 第五节 日常防灭火管理

一、通风管理

二、监测预报管理

三、均压管理

四、注胶防灭火系统的管理

 第六节 应急救援预案的演练与日常防火维护

一、应急救援预案的演练

二、日常防火维护

三、预案管理与评审改进

附录 双鸭山矿业集团公司矿井防灭火技术管理规范

参考文献