新疆煤田灭火工程局 新疆 维吾尔自治区乌鲁木齐市 830063
摘要：阐述了煤田火区熄灭标准的确定，在此基础上讨论了三类灭火效果评价方法，分别对每种方法的特点和应用进行了阐述。
关键词：煤田火区；煤田火灾；灭火效果；评价
1 前言
煤田火灾是一种危害极大的自然灾害，其表现形式为煤层持续燃烧。经过对煤田火区的治理，判断煤田灭火工程是否达到竣工条件，直至完全熄灭的状态，是煤田火区灭火效果评价的主要内容。本文首先阐述了煤田火区熄灭标准的确定，在此基础上讨论了对应的三类灭火效果评价方法。
2 煤田火区灭火效果评价
2.1 煤田火区熄灭标准
关于煤田火区熄灭标准的确定，最近30年来有一些探讨，1990年李志诚提出了5项指标[1]，在5项指标同时满足的情况下，方可定性为煤田火区熄灭。2003年苗圃提出了火区地面标志生成物[2]的概念，利用与不同燃烧阶段的火区对应的地面标志生成物可以用来判断火区是否熄灭。2014年原国家发改委能源局发布《煤田火灾灭火规范》，其中第四十四条对煤田火区熄灭标准进行了规定：（1）地表着火征状消失；（2）各观测孔内气体温度呈持续下降趋势，全孔最高温度小于100℃，且90%以上观测孔最高温度稳定在70℃以下；（3）各观测孔内一氧化碳浓度呈持续下降，孔内最高值小于500ppm，且90%以上观测孔一氧化碳最大浓度稳定在100ppm以下；（4）火区内磁场异常值基本稳定；（5）火区内电异常有消失趋向；（6）各观测孔内气体温度和一氧化碳浓度的月平均值连续6个月呈下降趋势。这些标准一直沿用至今。
2.2 煤田火区灭火效果评价方法
根据煤田火区熄灭标准，可以采用地面观测、孔内观测、地球物理勘探等方法对煤田火区灭火效果进行评价。
2.2.1 地面观测
地面观测主要是对火区范围内的地表进行肉眼观测，观测目标主要包括：烟雾、煤焦油、芒硝、硫磺、气体异味、地面潮湿、地表裂缝和塌陷、地面沉降等。以上特征全部消失是火区熄灭标准之一。
2.2.2 孔内观测
经过煤田灭火工程施工的黄土覆盖工艺之后，根据灭火设计的要求在火区范围内埋设地表观测孔，对孔内温度和孔内气体进行测量和化验可以实现对火区熄灭状态的确定。
孔内测温采用热敏电阻测温仪或者热电偶探头式测温仪，孔内气体化验采用便携式烟气分析仪或气相色谱仪。将定期观测到的数据用图表形式呈现出来，用以分析火区随时间变化而呈现的状态。如图1。
2.2.3 地球物理勘探
地球物理勘探主要包括磁法和自然电场法两种。磁法勘探基于的原理是地层经过高温作用会形成热剩磁，当火势变弱直至熄灭的过程中，热剩磁会急剧增大，直至稳定。自然电场法勘探基于的原理是火区燃烧形成自然电场，随着火势的减弱，自然电场也会慢慢衰弱，表现出来的自然电位异常值逐渐降低，直至稳定。图2（1）为磁异常曲线图，图2（2）为自然电位异常曲线图，图2（3）为地形剖面，蓝色曲线为第一次勘探时的曲线图。可见煤层燃烧范围内，随着时间的推移，磁异常变得更大，并且各年形态趋于一致；自然电位异常值逐年下降，并趋于稳定。
图2 不同年份的磁法和自然电场法异常曲线图
3 结语
煤田火区灭火效果的评价工作不仅是在黄土覆盖之后进行，其在灭火施工过程中和项目竣工验收通过之后同样重要。灭火施工过程中对灭火效果的评价工作质量好坏直接影响工程施工进度和质量，科学的评价方法可以达到有效指导施工和节约灭火材料的目的；项目竣工验收通过之后对灭火效果的评价工作可以掌握火区的灭火成果，避免火区复燃的情况发生。
随着科技的发展，新的技术手段在不断涌现，比如卫星遥感也可用于煤田火区灭火效果评价，从多维度的方式评价煤田火区的熄灭趋势。
参考文献
[1] 李志诚. 新疆煤田火灾防治技术浅谈[J]. 煤矿安全, 1990(6):37-43.
[2] 苗圃. 煤田火区灭火施工竣工条件的实践探索[J]. 神华科技, 2003(4):35-38.
[3] 新疆煤田灭火工程局. 煤田火灾灭火规范[S].
作者简介：袁宇，男，籍贯湖北松滋，1987年生，硕士，现主要从事煤田火区勘查、设计、监测监控与灭火工程评价研究工作。
论文作者:袁宇,胡志敏
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/13
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