一种生物法煤自燃抑制方法与技术技术领域
本发明涉及一种生物法煤自燃抑制方法与技术，属于煤炭生物工程与煤炭安全工
程领域。
背景技术
煤炭是一种易自燃物质，长期与空气中的氧接触，发生物理化学作用致使发生自
燃现象。它是矿井火灾控制管理中的一个重要方面。传统的煤自燃治理是通过煤层注水、利
用物理方法隔离煤体与空气或者氮气稀释法实现煤自燃的治理。传统技术方法均是利用物
理或化学方法，利用降温或物理隔离实现煤自燃的治理，技术实现的主动性较差，并且不具
备主动修复保护空白区的能力。新的专利技术一改传统的诸多不足，利用生物工程实现技
术上的创新与突破。
发明内容
本发明的目：
提供一种利用生物方法隔离煤与氧气接触机会的方法，该方法借助微生物好氧特性实
现煤炭与环境空间氧分子的主动隔离，以此阻断煤炭自燃中氧化特征因素。
技术方案：
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
煤层煤自燃抑制：按照1m³煤体加注10mL原始菌液计算，根据预治理煤体体积量取菌
液，稀释按照1:10000比例稀释，并确保稀释后菌液浓度不低于104个/mL，将菌种用水稀释
后，随煤层注水作业直接注入煤层，微生物会在煤体裂隙表面自动完成生物膜的覆盖，隔离
环境氧气与煤体的接触，实现煤自燃抑制功能；
破碎煤体自燃抑制：按照1m³煤体加注10mL原始菌液计算，积量取菌液，稀释按照1:
10000比例稀释，确保稀释后菌液浓度不低于104个/mL，将菌种用水稀释后，以喷雾法喷洒
在煤层表面，微生物借助液体扩散和自身运动特性，在煤体表面与煤体裂隙表面自动完成
生物膜的覆盖，隔离环境氧气与煤体的接触，实现煤自燃抑制功能；
以上方法可用于一年期以内的煤的自燃抑制。如果有需要长期防火抑制的煤体，则需
要每半年注入一次微生物培养基。
微生物培养基成分如下：
有益效果：
由于采用了上述方案，在煤炭表面由微生物群建立生物膜。该方法对煤自燃抑制的有
益效果体现在以下方面：
1.在15~75℃温度场条件下均能够隔离氧分子与煤炭的接触，阻断煤自燃的基本条件
而且环境温度越高，该作用越强，对煤体的自燃抑制作用越强；
2.微生物自主产生一定量的CO2，稀释环境空间的氧气，而且环境温度越高，该作用越
强，对煤体的自燃抑制作用越强；
3.当控制区的煤炭发生物理变形时，微生物能够自主完成空白区的修补，自主维护保
持生物膜的完整性。
4.将生物技术引入煤自燃防治。对提高煤炭灾害治理水平，降低煤炭自燃防治管
理成本，提高矿山技术水平具有推动作用。
优点：
1. 该技术方法借助生物活性，在煤体与空气之间形成一个氧分子吸收与隔离屏障。这
一特点提升了传统的煤自燃防治能力。
2. 由多种微生物构成的微生物群具有更加卓越的环境适应性，和温度正相关的
氧分子吸收性能；环境温度越高，微生物活跃性越强、耗氧能力也越强，对煤自燃的抑制作
用越强。
3. 具有极强的生物膜自主修复能力，当生物膜出现破损，微生物能够及时做出反
应，填充破损区域。
4. 煤自燃的抑制过程无需人工干预，具有较物理与化学方法更强的稳定性。
5.利用生物工程技术方法弥补了传统煤自燃治理受环境因素影响大、技术实施难
度大、控制性差、影响正常生产的技术空白，为煤层气开采技术的提升与矿山安全技术的发
展奠定了基础。
附图说明：
图1是生物膜在煤表面覆盖并且实现氧隔离示意图。
具体实施方式
煤层煤自燃抑制：
1.估算需要进行自燃抑制煤的体积；
2.按照每1m³煤体加注10mL原始菌液计算，量取菌液；
3.实验室按照1:10000比例稀释，确定稀释后菌液浓度不低于104个/mL；
4.参考实验室稀释比例，设定比例稀释泵，并确保稀释后菌液浓度不低于104个/mL；
5.菌种随煤层注水直接注入煤层；
6.微生物会在煤体裂隙表面自动完成生物膜的覆盖，隔离环境氧气与煤体的接触，实
现煤自燃抑制功能。
破碎煤体防自燃抑制：
1.估算需要进行自燃抑制的破碎煤的体积；
2.按照每1m³煤体加注20mL原始菌液计算，量取菌液；
3.实验室按照1:10000比例稀释，确定稀释后菌液浓度不低于104个/mL；
4.参考实验室稀释比例，设定比例稀释泵，并确保稀释后菌液浓度不低于104个/mL；
5.菌种用水稀释后，用喷雾系统喷在煤层表面；
6.微生物会在煤体表面与煤体裂隙表面自动完成生物膜的覆盖，隔离环境氧气与煤体
的接触，实现煤自燃抑制功能。
以上方法可用于一年期以内的煤的自燃抑制。如果有需要长期防火抑制的煤体，
则需要每半年注入一次培养基。
培养基成分如下： 组分
浓度（Kg/m3）
水溶性淀粉
20
酵母提取物
5
尿素
10
NaCl
1
KSO4
1