火灾和救护专题知识培训课件

火灾和救护专题知识1 1、概述概述2 2、煤的自燃、煤的自燃(理论理论)3 3、煤自然发火预测预报技术、煤自然发火预测预报技术(防防)4 4、内因火灾的防治技术、内因火灾的防治技术(防防)5 5、采空区火源位置探测技术、采空区火源位置探测技术(防防)6 6、内因火灾灭火技术、内因火灾灭火技术(灭灭)7 7、外因火灾灭火技术、外因火灾灭火技术(灭灭)8 8、综放面火灾综合防灭火技术、综放面火灾综合防灭火技术(专题专题)9 9、火灾时期的抢险救灾火灾时期的抢险救灾1010、抢险救灾新设备简介、抢险救灾新设备简介1111、结束语、结束语1 1、煤矿火灾形势、煤矿火灾形势一、概述一、概述F19981998年年9 9月月6 6日，安徽淮北局朱仙庄煤矿日，安徽淮北局朱仙庄煤矿井下掘进巷道顶部煤自燃，引起大火，井下掘进巷道顶部煤自燃，引起大火，导致导致1212名矿工死亡（其中包括副矿长、名矿工死亡（其中包括副矿长、总工程师各总工程师各1 1名）、名）、3 3人受重伤。人受重伤。F20002000年年1111月月4 4日，江西丰城局坪湖煤矿井日，江西丰城局坪湖煤矿井下的皮带机因摩擦引起大火，导致下的皮带机因摩擦引起大火，导致3333名名矿工被困井下。此次事故造成矿工被困井下。此次事故造成1313死亡、死亡、1 1人失踪，人失踪，1919人受伤。其中人受伤。其中5 5人重伤。人重伤。F20022002年年1 1月月2121日发生的湖北省松滋市谭子日发生的湖北省松滋市谭子洞煤矿（地方矿）暗斜井中下段发生火洞煤矿（地方矿）暗斜井中下段发生火灾事故，共造成灾事故，共造成1212人死亡，其中包括人死亡，其中包括1 1名名为了抢救被困矿工不幸遇难的副矿长。为了抢救被困矿工不幸遇难的副矿长。F20022002年年1212月月8 8日，吉林万宝煤矿（省属国日，吉林万宝煤矿（省属国有地方煤矿）绞车房火灾事故，造成井有地方煤矿）绞车房火灾事故，造成井下下3030名矿工遇难。名矿工遇难。F20022002年年1010月月2929日广西南宁市二塘煤矿日广西南宁市二塘煤矿（国有地方）井下（国有地方）井下4 4采区变电所变压器着采区变电所变压器着火，引燃相邻木支架，火区长度火，引燃相邻木支架，火区长度7070米。米。当时井下共有作业人员当时井下共有作业人员3535人，其中人，其中3030遇遇难。难。F 人员伤亡人员伤亡F 设备烧毁或被封闭入采空区设备烧毁或被封闭入采空区F 可能导致瓦斯爆炸事故可能导致瓦斯爆炸事故F 影响矿井生产影响矿井生产F 造成极坏的社会影响造成极坏的社会影响煤矿火灾所产生的后果煤矿火灾所产生的后果2 2、煤矿防灭火技术的发展历程、煤矿防灭火技术的发展历程50年代，年代，开始研究并推广黄泥灌浆防灭火技术开始研究并推广黄泥灌浆防灭火技术60-7060-70年代，年代，开始研究并推广阻化剂防火、均开始研究并推广阻化剂防火、均压通风、高倍数泡沫灭火等技术压通风、高倍数泡沫灭火等技术 80-9080-90年代，年代，开始研究并推广开始研究并推广矿井自然发火预矿井自然发火预测预报系统、惰气防灭火、快速高效堵漏风、测预报系统、惰气防灭火、快速高效堵漏风、胶带机火灾防治等技术胶带机火灾防治等技术 9090年代至今，年代至今，开始研究并推广开始研究并推广以综放面综合防以综放面综合防灭保障体系为代表的防灭火技术灭保障体系为代表的防灭火技术防灭火技术防灭火技术研究成果研究成果减少生命减少生命减少生命减少生命财产损失财产损失财产损失财产损失减少火灾减少火灾减少火灾减少火灾防治费用防治费用防治费用防治费用减少火灾总代价减少火灾总代价减少火灾总代价减少火灾总代价创造社会和经济效益创造社会和经济效益创造社会和经济效益创造社会和经济效益和和/或或相关领域相关领域技术进展技术进展创新创新煤矿火灾安全技术与产品煤矿火灾安全技术与产品规律/数据应用/拓展3 3、煤矿火灾防治技术创造效益的路径、煤矿火灾防治技术创造效益的路径 就当前煤矿井下条件和发展状况，支撑矿井防灭火技术发展、实现火灾安全的关键在于早期预测和高效灭火。火灾防治需的火灾防治需的 关键技术关键技术阻化预测灭火4 4、煤矿火灾防治的关键技术环节、煤矿火灾防治的关键技术环节5 5、煤矿火灾的分类及其特征、煤矿火灾的分类及其特征u 按火灾发生地点分按火灾发生地点分 地面火灾地面火灾 井下火灾井下火灾u 按发火地点对矿井通风的影响分按发火地点对矿井通风的影响分 上行风流火灾上行风流火灾 下行风流火灾下行风流火灾u 按引起火灾的热源分按引起火灾的热源分 外因火灾或称外源火灾外因火灾或称外源火灾 内因火灾或称煤的自燃火灾内因火灾或称煤的自燃火灾二、煤的自燃二、煤的自燃1 1、煤的自燃学说、煤的自燃学说u 黄铁矿作用学说黄铁矿作用学说u 细菌作用学说细菌作用学说u 酚基作用学说酚基作用学说u 自由基作用学说自由基作用学说u 煤氧复合作用学说煤氧复合作用学说2 2、煤的自燃过程、煤的自燃过程3 3、煤自燃倾向性鉴定方法与分类、煤自燃倾向性鉴定方法与分类u煤的自燃倾向性的煤的自燃倾向性的影响影响因素因素 煤化程度煤化程度煤化程度煤化程度 煤中水份煤中水份煤中水份煤中水份 煤岩成份煤岩成份煤岩成份煤岩成份 煤的含硫量煤的含硫量煤的含硫量煤的含硫量 煤的孔隙度与脆性煤的孔隙度与脆性煤的孔隙度与脆性煤的孔隙度与脆性 现有的方法现有的方法 T T法法(着火温度降低值法着火温度降低值法)：即利用煤样的氧化燃爆温：即利用煤样的氧化燃爆温度与还原燃爆温之差，以划分煤的自燃危险性。度与还原燃爆温之差，以划分煤的自燃危险性。u煤自燃倾向性的鉴定方法煤自燃倾向性的鉴定方法 目前发展的新方法目前发展的新方法 吸氧法吸氧法 利用色谱动态吸氧法测定煤的吸氧量和吸利用色谱动态吸氧法测定煤的吸氧量和吸氧速度，以吸氧量为主、吸氧速度为辅，判氧速度，以吸氧量为主、吸氧速度为辅，判定自然发火倾向。定自然发火倾向。目前，北京东西电子技术研究所已根据目前，北京东西电子技术研究所已根据该项技术研制了该项技术研制了ZRJ-1ZRJ-1型色谱自燃性测定仪，型色谱自燃性测定仪，在煤矿已推广使用。在煤矿已推广使用。ZRJ-1ZRJ-1型色谱自燃性测定仪型色谱自燃性测定仪 最短自然发火期计算法最短自然发火期计算法 煤被剥离暴露于空气中，在最佳供氧、贮热条煤被剥离暴露于空气中，在最佳供氧、贮热条件下，吸氧件下，吸氧氧化，生成热氧化，生成热贮热，使煤体从贮热，使煤体从常温上升到着火温度所需要的时间计为煤的最短常温上升到着火温度所需要的时间计为煤的最短自然发火期。自然发火期。煤堆升温氧化法煤堆升温氧化法 将一定量的煤将一定量的煤（至少（至少0.8-1.50.8-1.5t t）,按照井下的实际条按照井下的实际条件，模拟煤堆氧化件，模拟煤堆氧化过程，实际测试煤过程，实际测试煤的自然发火时间，的自然发火时间，从而判断煤的自然从而判断煤的自然发火危险性。发火危险性。三、煤自然发火预测预报技术三、煤自然发火预测预报技术1 1、预测预报指标、预测预报指标 CO CO H H1 1、H H2 2系数系数 烯烃（烯烃（C C2 2H H4 4、C C3 3H H6 6）炔烃（炔烃（C C2 2H H2 2）链烷比、烯烷比链烷比、烯烷比 COCO H H1 1、H H2 2系数系数 烯烃（烯烃（C C2 2H H4 4、C C3 3H H6 6）炔烃（炔烃（C C2 2H H2 2）链烷比、烯烷比链烷比、烯烷比 气味总量气味总量综合运用现综合运用现用预报指标用预报指标 发展方向发展方向 苯、酚及苯、酚及传统的可燃传统的可燃气体成份总气体成份总量量2 2、预测预报手段、预测预报手段 人工检测人工检测 利用人工方法，定期在需要检测的地点利用人工方法，定期在需要检测的地点进行人工采样、地面色谱分析。用实验分进行人工采样、地面色谱分析。用实验分析结果作相应的图、表，从而判断煤自然析结果作相应的图、表，从而判断煤自然发火趋势。发火趋势。束管监测系统束管监测系统 利用束管监测系统，自动地、连续地利用束管监测系统，自动地、连续地对重点需监视的地点进行监测，计算机自对重点需监视的地点进行监测，计算机自动采集、记录、处理有关数据，从而判断动采集、记录、处理有关数据，从而判断煤自然发火趋势。煤自然发火趋势。四、内因火灾的防治技术四、内因火灾的防治技术1 1、防止煤炭自燃的开采技术措施、防止煤炭自燃的开采技术措施 u合理的巷道布置系统合理的巷道布置系统u合理的采煤方法合理的采煤方法u合理的通风系统合理的通风系统 风网结构合理、主扇与风网匹配风网结构合理、主扇与风网匹配 1 1）采用中央并列或两翼对角式通风采用中央并列或两翼对角式通风 2 2）采区实行分区通风采区实行分区通风 3 3）尽量降低井巷的通风阻力，扩大矿尽量降低井巷的通风阻力，扩大矿井的等积孔，使主扇的工况点运行在高效井的等积孔，使主扇的工况点运行在高效区内。区内。通风设施布置合理通风设施布置合理 应以减小采空区或火应以减小采空区或火区进回风密闭墙两侧区进回风密闭墙两侧的通风压差为准。的通风压差为准。2 2、预防性灌浆、预防性灌浆 u浆材的选取原则浆材的选取原则u预防性灌浆方法预防性灌浆方法 采前预灌采前预灌 随采随灌随采随灌 采后灌浆采后灌浆 现有的阻化剂现有的阻化剂 无机盐（包括氯化镁、氯化钙、工业废盐）无机盐（包括氯化镁、氯化钙、工业废盐）凝胶凝胶 防老剂甲防老剂甲3 3、阻化剂防火、阻化剂防火 物理作用物理作用 覆盖、吸水作用。覆盖、吸水作用。化学作用化学作用q 在煤的表面形成氧化隔膜，阻止煤与氧在煤的表面形成氧化隔膜，阻止煤与氧接触。接触。q 捕捉煤与氧反应过程中形成的自由基，捕捉煤与氧反应过程中形成的自由基，阻断煤与氧的链式反应。阻断煤与氧的链式反应。阻化机理阻化机理 目前所用阻化剂存在的问题目前所用阻化剂存在的问题 用量大用量大 对无机盐类阻化剂，对无机盐类阻化剂，其阻化率相对较低其阻化率相对较低 对于其它类型的阻化剂：对于其它类型的阻化剂：与水的相容性较差，影响阻化效果与水的相容性较差，影响阻化效果 成本高，不利于大面积推广应用成本高，不利于大面积推广应用 阻化剂研究的发展方向阻化剂研究的发展方向 基于表面化学原理、纳米技术，研制层基于表面化学原理、纳米技术，研制层状无机物纳米复合阻化材料，其优点表现状无机物纳米复合阻化材料，其优点表现在：在：用量较小用量较小 亲水性好亲水性好 与煤中大分子表面接触好，提高了阻化与煤中大分子表面接触好，提高了阻化效果效果 开采区均压措施开采区均压措施4 4、均压防火技术、均压防火技术 闭区均压措施闭区均压措施五、采空区火源位置探测技术五、采空区火源位置探测技术1 1、温度探测法、温度探测法 温度直接探测法温度直接探测法 热辐射法热辐射法 预埋温度探头测温法预埋温度探头测温法2 2、气体探测法气体探测法 地面附近气体测量法地面附近气体测量法 钻孔测气法钻孔测气法 在地表附近层中打一系列钻孔，并测量在地表附近层中打一系列钻孔，并测量孔中的各可燃性火灾气体孔中的各可燃性火灾气体(如如COCO、H2H2等等)浓度浓度的总和。由于火灾气体分子的扩散作用，其的总和。由于火灾气体分子的扩散作用，其向外扩散的气流使钻孔中的火灾气体浓度总向外扩散的气流使钻孔中的火灾气体浓度总和有不同程度的增加。通过测量火灾气体浓和有不同程度的增加。通过测量火灾气体浓度总和的变化，就可以确定出地表附近层中度总和的变化，就可以确定出地表附近层中火灾气体浓度异常的范围，所确定的范围垂火灾气体浓度异常的范围，所确定的范围垂直对应的采空区位置即为采空区内火源点的直对应的采空区位置即为采空区内火源点的位置。位置。测氡法测氡法 由于地层岩性及地质构造不同，在同一地由于地层岩性及地质构造不同，在同一地区不同岩层或同一岩层的不同层位，放射性元区不同岩层或同一岩层的不同层位，放射性元素的含量亦大有差异，其衰变产物从地下向上素的含量亦大有差异，其衰变产物从地下向上迁移的浓度及速率也大不一样。当地下存在热迁移的浓度及速率也大不一样。当地下存在热源时，由于地下火区所产生的温度、湿度、压源时，由于地下火区所产生的温度、湿度、压力等的变化，氡及其同位素向上迁移的速率，力等的变化，氡及其同位素向上迁移的速率，均比地质条件相近、地下无热源时氡及其同位均比地质条件相近、地下无热源时氡及其同位素迁移速率快。所以，采空区自燃区顶部的氡素迁移速率快。所以，采空区自燃区顶部的氡气浓度均高于无热源区的氡气浓度。采取合适气浓度均高于无热源区的氡气浓度。采取合适的方法测量氡气浓度变化，确定出异常变化区的方法测量氡气浓度变化，确定出异常变化区域，就可定出地下采空区火源的位置。域，就可定出地下采空区火源的位置。重庆地质仪器厂：重庆地质仪器厂：HDS HDS一一1 1型测氡仪型测氡仪煤科院重庆分院：煤科院重庆分院：KCD9618 KCD9618矿用测氡仪矿用测氡仪东北大学：东北大学：FD-140 FD-140型测氡仪型测氡仪3 3、磁力探测法磁力探测法 人工磁场法人工磁场法 在开采有自燃倾向的煤层时，用气体或液在开采有自燃倾向的煤层时，用气体或液体向采空区体向采空区输入预先磁化好的铁磁性物质输入预先磁化好的铁磁性物质，之，之后就用安装于采空区上方的沿地表移动的测量后就用安装于采空区上方的沿地表移动的测量装置测量磁场强度值。在产生自燃火源时，位装置测量磁场强度值。在产生自燃火源时，位于火源点处的铁磁物质，在温度上升的情况下，于火源点处的铁磁物质，在温度上升的情况下，其磁化率也急剧上升，相应磁场强度增大。当其磁化率也急剧上升，相应磁场强度增大。当达到其居里点时，其磁化率消失，相应的磁场达到其居里点时，其磁化率消失，相应的磁场强度为零。所以通过地面移动式测量仪器测定强度为零。所以通过地面移动式测量仪器测定磁异常变化区域，就可确定采空区火源点的位磁异常变化区域，就可确定采空区火源点的位置。置。天然磁场法天然磁场法 该法的原理与人工磁场测定法是相似的，该法的原理与人工磁场测定法是相似的，只是铁磁性物质不是以人工方式向采空区撒布，只是铁磁性物质不是以人工方式向采空区撒布，而是铁磁性物质本身存在于煤层或顶、底板岩而是铁磁性物质本身存在于煤层或顶、底板岩层中。显然，这一方法只有在煤层或顶、底板层中。显然，这一方法只有在煤层或顶、底板岩层中存在铁磁性物质时才能使用。岩层中存在铁磁性物质时才能使用。以目前最先进的以目前最先进的美国美国G-856AG-856A型磁力探测型磁力探测仪仪为例，其探测能力也只能达到为例，其探测能力也只能达到探测误差探测误差1010m m，探测埋藏深探测埋藏深200200m m。5 5、采空区火源位置探测技术发展方向采空区火源位置探测技术发展方向 主要是研究基于非接触式的主要是研究基于非接触式的电磁波发送与电磁波发送与接收技术：接收技术：通过研究采空区内垮落岩石和空气通过研究采空区内垮落岩石和空气这两相介质构成的特殊性以及电磁波在这种特这两相介质构成的特殊性以及电磁波在这种特定下传递及吸收的规律，包括在发生自燃火灾定下传递及吸收的规律，包括在发生自燃火灾时的传递及吸收的规律，从而确定火源位置。时的传递及吸收的规律，从而确定火源位置。比较典型的是利用比较典型的是利用地质雷达地质雷达探测采空区火源点探测采空区火源点位置。位置。采空区火源位置探测技术目前存在问题：采空区火源位置探测技术目前存在问题：探测误差大、适应性不广。探测误差大、适应性不广。六、内因火灾灭火技术六、内因火灾灭火技术1 1、现已有的灭火技术、现已有的灭火技术 CO2灭火技术灭火技术 典型的有典型的有燃油型燃油型DQ-150DQ-150、DQ-1000DQ-1000型惰型惰气发生装置气发生装置 N2灭火技术灭火技术 典型的有：典型的有：BXND-500BXND-500型地面移动式变压吸附制氮机组型地面移动式变压吸附制氮机组 JXZD-400JXZD-400型井下移动式变压吸附制氮机组型井下移动式变压吸附制氮机组 MD-350MD-350型井下移动式膜分离制氮机组型井下移动式膜分离制氮机组 BNKH-1000BNKH-1000型地面固定式深冷制氮机组型地面固定式深冷制氮机组 泡沫灭火技术泡沫灭火技术 典型的有典型的有BGP-200BGP-200型高倍发泡机型高倍发泡机 惰泡灭火技术惰泡灭火技术 典型的有典型的有YZWP-180YZWP-180型惰泡发生装置型惰泡发生装置 凝胶灭火技术凝胶灭火技术 该技术主要是利用某些铵盐、钠盐，外加促该技术主要是利用某些铵盐、钠盐，外加促凝剂、水等配制的化学胶体，当遇火后，能迅凝剂、水等配制的化学胶体，当遇火后，能迅速地固化于煤的表面，起到较好的灭火作用。速地固化于煤的表面，起到较好的灭火作用。典型的有典型的有KBJKBJ系列及系列及XKXK系列凝胶灭火装置。系列凝胶灭火装置。堵漏风灭火技术堵漏风灭火技术 我国近年研究了双料型高水速凝充填料和我国近年研究了双料型高水速凝充填料和液压快速注浆设备，并进行了无煤柱工作面顺液压快速注浆设备，并进行了无煤柱工作面顺槽巷旁充填隔离带的试验，已获成功。该技术槽巷旁充填隔离带的试验，已获成功。该技术主要利用粉煤灰、选煤厂尾矿等作为骨料，外主要利用粉煤灰、选煤厂尾矿等作为骨料，外加促凝剂、水等配制高水材料，对漏风通道进加促凝剂、水等配制高水材料，对漏风通道进行堵漏，从而达到灭火目的。行堵漏，从而达到灭火目的。TIF5750A型型SF6检漏仪检漏仪 仪器采用特殊设计，操作员只要打开开关，该检漏仪器采用特殊设计，操作员只要打开开关，该检漏仪马上可以搜索多种气体。当渗漏的气体接近检漏仪仪马上可以搜索多种气体。当渗漏的气体接近检漏仪时报警，报警声频率随泄漏量增大而增强。检漏仪内时报警，报警声频率随泄漏量增大而增强。检漏仪内置特殊的微型高效泵有助于减少渗漏应时间。置特殊的微型高效泵有助于减少渗漏应时间。技术参数：技术参数：1 1、灵敏度：可检测、灵敏度：可检测3 3g/g/年极微量泄露年极微量泄露 2 2、预热、预热5 56 6秒秒 3 3、响应时间：瞬时、响应时间：瞬时 4 4、作业周期：连续，无限制、作业周期：连续，无限制 5 5、电源：、电源：21.521.5V V碱性电池，寿命约碱性电池，寿命约5050小时小时 6 6、外形尺寸：、外形尺寸：20.520.5cm8.0cm4.6cmcm8.0cm4.6cm 7 7、重量：重量：600600克（带电池）克（带电池）8 8、探头长：、探头长：35.535.5cmcm KBJ-100/6KBJ-100/6移动式注浆设备主要技术参数移动式注浆设备主要技术参数 公称压力公称压力(MPa):6MPa):6 公称流量公称流量(L Lmin):100min):100 搅拌桶容积搅拌桶容积(L):500L):500 电机功率电机功率(kw):22kw):22 输送距离输送距离(m):m):约约10001000 外形尺寸外形尺寸(mm):mm):400015001400400015001400 质质 量量(kg):kg):130013002 2、灭火技术的发展方向、灭火技术的发展方向 大力研制新型的防灭火材料大力研制新型的防灭火材料 典型的有典型的有MEAMEA灭火材料。灭火材料。大力发展新的防灭火技术大力发展新的防灭火技术 综合防灭火技术综合防灭火技术七、外因火灾灭火技术七、外因火灾灭火技术1 1、已有的灭火技术、已有的灭火技术 胶带输送机自动灭火技术胶带输送机自动灭火技术 MPZ MPZ系列胶带输送机自动灭火装置，它系列胶带输送机自动灭火装置，它们由速差、温度、烟雾、紫外线、热敏电们由速差、温度、烟雾、紫外线、热敏电缆等五种传感器和电源控制箱联接，控制缆等五种传感器和电源控制箱联接，控制箱由单片微机实现监测控制，智能判断、箱由单片微机实现监测控制，智能判断、控制水喷雾灭火。控制水喷雾灭火。机电硐室灭火技术机电硐室灭火技术 主要是基于地面消防所用的主要是基于地面消防所用的COCO2 2灭火技灭火技术、泡沫灭火技术以及干粉灭火技术。术、泡沫灭火技术以及干粉灭火技术。2 2、已有的灭火技术存在问题、已有的灭火技术存在问题 成本高成本高 对作业场所的人员构成威胁对作业场所的人员构成威胁 灭火效率低灭火效率低3 3、外因火灾灭火技术发展方向、外因火灾灭火技术发展方向 发展清洁、高效、对环境友好的细发展清洁、高效、对环境友好的细水雾灭火技术，其优点表现在：水雾灭火技术，其优点表现在：成本低成本低 清洁、高效清洁、高效 对作业场所人员不构成生命威胁对作业场所人员不构成生命威胁 可针对可针对A A、B B类（固体火灾、液体火灾）类（固体火灾、液体火灾）对电器类火灾同样有效对电器类火灾同样有效八、综放面火灾综合防灭火技术八、综放面火灾综合防灭火技术F 采前综合防灭火措施规划、工作面周围采前综合防灭火措施规划、工作面周围区域预处理（注浆、阻化）。区域预处理（注浆、阻化）。F 开切眼开切眼0-200-20m m范围重点处理（阻化、注范围重点处理（阻化、注浆）浆）F 从通风系统上，采取小风量、低压差，从通风系统上，采取小风量、低压差，即均压技术。即均压技术。F 减少漏风带宽度。在综采支架后方沿减少漏风带宽度。在综采支架后方沿工作面开切眼方向设置工作面开切眼方向设置3030m m风陋，减少漏风陋，减少漏风带宽度，对阻止采空区煤炭氧化自燃风带宽度，对阻止采空区煤炭氧化自燃起到了一定的作用。起到了一定的作用。F 监测采空区气温及气体变化的措施。监测采空区气温及气体变化的措施。随着工作面推进，向采空区预埋监测束随着工作面推进，向采空区预埋监测束管及温度探头，每管及温度探头，每5050m m布置一个测点，同布置一个测点，同时坚持每周收集一次工作面上隅角、回时坚持每周收集一次工作面上隅角、回风流的气体及采空区束管的气体。风流的气体及采空区束管的气体。F 工作面注浆。由于工作面地质条件的工作面注浆。由于工作面地质条件的影响，工作面应采取随采随注浆的措施。影响，工作面应采取随采随注浆的措施。对采空区注浆应重点考虑注浆工艺（顶对采空区注浆应重点考虑注浆工艺（顶部注浆）、浆液泥水比等（控制在部注浆）、浆液泥水比等（控制在1:51:5左左右）。右）。F 汽雾阻化剂防火。用喷雾泵、喷雾器汽雾阻化剂防火。用喷雾泵、喷雾器将浓度为将浓度为20%20%的阻化液以汽雾的形式输入的阻化液以汽雾的形式输入采空区。采空区。F 加快工作面的推进速度。刚开始月推加快工作面的推进速度。刚开始月推进速度进速度7070m m左右，后来加快到左右，后来加快到100100m m左右，左右，这样能使采空区氧化带尽快变成窒息带，这样能使采空区氧化带尽快变成窒息带，避免采空区遗煤的氧化自燃。避免采空区遗煤的氧化自燃。F 工作面回采结束时的防火措施。为了工作面回采结束时的防火措施。为了提高注浆灭火的效果，在离终采线提高注浆灭火的效果，在离终采线40405050m m时，在合理位置向采空区预埋直径为时，在合理位置向采空区预埋直径为1 1寸左右的注浆管。回采结束后，及时回寸左右的注浆管。回采结束后，及时回出设备，构筑永久密闭墙，并进行了注出设备，构筑永久密闭墙，并进行了注浆浆。处理矿井火灾是救护队经常性的工作。制定一套科学、严密的行动方案，才能保证救灾任务的圆满完成，否则，不但不能救灾，还会造成事故扩大，甚至造成自身伤亡。九、火灾时期的抢险救灾1 1、行动规则、行动规则 1）接到处理矿井火灾的出动命令后，矿山救护队应立即携带处理火灾事故的全部装备和仪器，迅速奔赴事故矿井。2)到达事故矿井后，指挥员应在队员作战前，到达矿井抢救指挥部询问事故情况，领取任务。在处理火灾事故时，应在灾区附近的新鲜风流中，选择安全地点建立井下基地。井下基地应有明显的灯光标志，有指挥员和医生值班，有通往地面指挥部和井下灾区的电话，有必要的装备、备件及其它救护器材，并经常检查基地气体变化情况。3)抢救指挥部命令救护队侦察火灾情况时，在灾区没有遇难人员的情况下，主要是判定火灾的性质、火源位置、范围、火势大小、温度高低、烟雾弥漫程度、火灾蔓延方向、通往火源的路线、火区巷道情况、现场消火器材、通风设备、电话通讯设备等状况，并从火区采取空气试样。4)救护队进入灾区特别是进人烟雾区域侦察时，应携带灾区电话、探险绳等必要的装备，并做好定向标记。视线不清时要用探险棍探测前进，队员之间用联系绳联结。并随时用灾区电话将灾区的CH4、O2、CO、CO2和温度的变化情况及时报告基地指挥员。进入侦察的小队必须按规定时间返回。如果未按时返回，待机小队应立即进入援救。5)处理火灾事故时，应利用一切人力和物力，首先采取措施营救遇险人员，并防止烟雾向人员集中地区蔓延。如入风方向的主要巷道(井简、井底车场、石门)中发生火灾时，应采取关闭风门、反转风流或缩短风流、挂风障和关闭防火门等措施防止燃烧生成物沿巷道蔓延；如火灾发生在下山或上山的绞车房里，若有两个以上的小队到达灾区，灭火工作和救人工作应同时进行；如在井下变电所、运输巷道或回采工作面发生火灾时，若有两个小队在场，应派一个小队从回风侧进入营救遇险人员，另一小队由入风侧接近火灾地点控制火势，直接灭火，只有一个小队时，在进风对火势得到控制的情况下，一般应从回风侧进入灾区救人。无论是派一个小队或多个小队从回风道进入，抢救遇险人员，在进风道火灾没有把握控制时，应随时掌握温度、瓦斯、浓烟的变化，以最弱的队员体质为标准，做到进得去必须有把握的退出。井下发生火灾后，在烟流经过的倾斜巷道中能产生“火风压”，并可能导致井下风流逆转和紊乱，使远离火源的某些巷道中的人员伤亡。救护队应立即采取控制风量和直接灭火措施。迅速扑灭火灾。若火灾不能及时扑灭，为控制火势，应尽快在火源上风侧建风障和临时快速密闭，以减少或断绝向火源供风。6)在处理自然火灾时，为了及早确定火源，应采用火源探测仪等进行判定。也可采用打钻孔、开凿探火巷和上山眼，或恢复一些旧巷等方法，来寻找火源。7)为防止处理火灾事故时救灾人员触电和引起瓦斯、煤尘爆炸，在救灾前应首先切断火区电源。8)在瓦斯涌出量很大的巷道或采面处理火灾时，应在正常通风或增大风量的的情况下进行灭火。设专人使用可爆气体爆炸三角形测定仪检查爆炸性气体，随时掌握风量和风流中可爆气体的变化。发现有爆炸危险时，立即全部撤出灾区人员。2、救护队扑灭矿井火灾的一般措施救护队扑灭矿井火灾的一般措施 1)采取通风措施限制火风压时，通常是采取控制风速、调节风量、减小回风道风阻或设水幕洒水措施。要注意防止因风速过大造成煤尘飞扬，而引起煤尘爆炸。2)在处理火灾事故的过程中要十分注意顶板的变化，以防止因燃烧支架损坏造成顶板垮落伤人，或者是顶板垮落后造成风流方向、风量变化，而引起灾区一系列不利于安全抢救的连锁反应。3)在矿井火灾的初起阶段，应根据现场的实际情况，积极组织人力、物力，控制火势，用水、砂子、黄土、干粉、手雷、泡沫等直接灭火。4)在采用挖除火源的灭火措施时，应先将火源附近的巷道加强支护，在急倾斜煤层把位于挖掘火源后方的上山眼加以隔绝，以免燃烧的煤和岩石下落，截断指战员的回路。5)扑灭瓦斯燃烧火灾时，可采用岩粉、砂子和泡沫、干粉、惰气灭火，并注意防止采用震动性的灭火手段。灭火时，多台灭火机要沿沼气的整个燃烧线一起喷射。6)火灾范围较大、火势发展很快，人员难以接近火源时，应采用高倍数泡沫灭火机和惰气发生装置等大型灭火设备直接灭火。7)在人力物力不足或用直接灭火法无效时，为防止火势发展，应采取隔绝法灭火和综合灭火措施。8)在扑灭井口房和井口建筑物的火灾时，通常采取的措施是：关闭进风井口防火铁门盖住井口，安设临时密闭，主扇反风或风流短路，或停止主扇运转等，以防燃烧烟雾侵入井下；引导井下人员出井；在扑灭井口地面火灾需要佩用氧气呼吸器时，救护队应协助消防队灭火。9)在井简中发生火灾时，救护队采取的措施是：进风井简发火时，立即使主扇反风；若主扇停止运转后，因火风压的作用，烟雾可不侵入井下，即可停止主扇运转，出风井简发火时，风流方向不应改变，为防火势增大，应减少风量。其方法是控制入风防火门、打开扇风机风道闸门，停止扇风机供风，以利于控制火势。进风井简发生火灾、主扇无法反风时，可关闭井口防火铁门，以便减小供风，控制火势；出风井简发生火灾时，在停转主扇的同时也可关闭井下的防火门，以减小通过井简的风量。出风井发火时，引导井下人员经进风井简出井；进风井发火时，引导人员经出风井简撤出；出风井、进风井同时发火时，利用一切通至地面的人行道、小井等引导人员出井。竖井井筒发火时，不论烟流方向如何，一般不得人员进入井筒灭火，而是将灭火机械安装在井口，或自上而下降至着火地点灭火。10)在井底车场发生火灾时，救护队采取的措施是：采取主扇反风或风流短路使火灾烟雾直接排人总回巷的措施拯救井下人员，如果主扇停转后能使矿井风流逆转时，便停止主扇营救井下人员；用打临时密闭和挂风障等办法，减少流向井底车场火源处的空气量；利用通往火源的一切道路，集中最大数量的人力和物力(特别要利用井底车场水源充足条件)，直接扑灭火灾和阻止火灾蔓延；井底车场的火灾扑灭后，要加强对碹顶和巷道两帮(常有木垛或留有浮煤等)进行检查，发现温度异常，立即采取打钻或打开混凝碹、掘探火道等措施，扑灭碹顶和两帮的高温或阴燃火源。11)在井下硐室发生火灾时，救护队采取的措施是：首先是使用室内存放的消火器材(灭火器、砂等)，进行直接灭火；硐室火灾难以直接扑灭时，应立即关闭铜室防火门。无防火门时，先用风障、临时密闭进行隔绝，然后再采取措施扑灭硐室内火灾；硐室帮内煤柱着火时，可用直接挖除火源、打钻压注泥浆、阻化剂的方法扑灭，或用在洞室周围煤层内开凿小巷的方法扑灭；火药库着火时，应将库内贮存的爆炸材料迅速运出，但要首先运出雷管。如果因高温等原因不能运出时，要快速建造密闭墙隔绝；绞车房着火后，为防止钢丝绳受烧烤而断开，可在火源以下把钢丝绳固定；蓄电池电机车车库着火后，为防止氢气爆炸，要立即停止充电，加强通风或改变风流方向，并及时把蓄电池运出硐室。12)在巷道中发生火灾时，救护队采取的措施是：利用现场条件积极进行直接灭火。为防止火势扩大，在火源的上风侧常用挂风障和安设风门等方法，减小巷道中的风量。在火源下风侧利用水源充足的水幕阻止火灾蔓延。如果巷道顶板岩石完整，也可采用拆除木支架阻断燃烧防止火灾蔓延的方法。在倾斜巷道上行风流中发火时，本路风流不会逆转，但旁侧风流可能逆转；在倾斜巷下行风流中起火时，本路风流可能逆转。因此，在扑灭倾斜巷道的火灾时，要根据上述规律注意防止火风压引起的风流紊乱，导致火灾事故处理复杂化。13)在采煤和掘进工作面发生火灾时，采取的借施是：能够接近火源时，一般用压力水直接灭火；无法接近火源时，常用高泡灭火机(或惰气发生装置)等远离火源扑灭火灾；着火区范围较大不具备直接灭火的条件，可先将火区封闭，待火势减弱，条件具备后，采用综合手段进行处埋。3、在高温条件下进行作业的措施在高温条件下进行作业的措施 在扑灭矿井火灾和营救遇险人员时，救护队员要经常进入高温区(30 以上)完成任务。由于目前缺少先进的防热救护服，因此，进行高温作业时要采取如下综合措施：1)搞好个人防护。进入高温作业区时，救护指战员应穿着隔热、通风性能好的防护服(如铝箔隔热防护服、冰袋隔热服等)，并佩戴防护手套。有烟雾时，配戴装有保明片的防烟眼镜。2)因地制宜采取多种降温措施，如：设置喷水水幕、用水冷却巷道等方法降温：用局扇、风管、临时性和固定的通风装置降温；用液体或固体二氧化碳降温，采取通风措施(如根据高温区现场情况，进行反风、停转扇风机、风流缩短、减少或增加进风量等)，以达到降温目的。3)尽量缩短在高温区的作业时间。救护队在高温区工作时，要指定专人定时、定点检查温度和气体变化情况，及时向井下基地指挥员报告。如发现巷道气温迅速增高时，应立即返回基地。在一般情况下，进入高温区作业的救护队员，要轮换作业，工作一段时间，便到温度低于35、风速不高的地点休息一段时间，以免热量在体内蓄积。煤矿安全规程第529条对救护队员进入高温区的时间做出了明确的规定，应严格执行。4)队员在高温区有异常反应时，应立即撤离现场。队员在高温作业时，虽未达到规定时间，即使一个指战员有头昏、耳呜、胸闷、心慌、乏力口渴、恶心等病状发生时，都要采取降温措施。如降温效果不明显，全体救护人员都应立即撤离现场，返回基地。5)要供给充足而又合理的降温饮料。在井下基地，应给进入高温区作业的队员备有812 的075盐开水或盐茶，作为休息时的饮料。在进入高温区作业前，要喝一杯这样的盐水。条件允许时，可将盐开水带到现场，采取少量多次的方式饮水。佩用氧气呼吸器在高温区作业时，禁止喝冷水。6)加强进入高温区进行救护作业的组织领导。在进行高温作业时，一般采用的组织措施是：井下基地救护指挥员首先向进入高温区的小队说明任务的特点、工作制度、执行任务时万一能发生的情况以及完成任务的次序、安全注意事项等；由进入高温区工作的小队根据工作特点和可能发生的情况提出安全措施，并携带必要的装备和物资进入高温区；井下基地必须有待机小队，并与高温区小队保持通讯联系；为减少进入高温区小队人员的体力消耗，进入或退出时，应尽量利用矿井的电机车和其它运输工具(矿车、平板车、材料车等)运送人员和装备；小队离开高温区返回时，如有一名和几名队员感到不舒服就不许快速行走，也不许使小队分散，不能独立行走的队员应抬运出来。十、抢险救灾新设备简介1、自救器技术的发展形状 自救器是矿井发生灾害时，为防止有毒、有害气体对人体的侵害，供矿工佩戴逃生用的呼吸保护器。根据工作原理不同，自救器分为过滤式和隔离式两种类型。过滤式自救器是利用过滤药罐中的一氧化碳触媒(催化剂)将矿井大气中的CO转化成无毒的CO2，防护一氧化碳对人身的侵害。隔离式自救器又可分为化学氧自救器和压缩氧自救器两种。由于呼吸用的氧气由自救器自身供给，使用范围不受限制。(1)过滤式自救器 我国1980年研制成功并推广了AZL40型过滤式自救器，1986年研制了AZL60型，20世纪90年代初研制出AZL90型过滤式自救器，形成了防护时间为40min、60min、90min系列产品。由于过滤式自救器体积小，重量轻，价格便宜，在我国煤矿有广阔市场，目前在煤矿使用的过滤式自救器数量已达200万台，约占煤矿已配备总量的70。由于过滤式自救器在使用过程中对环境中的O2、CO、CO2的浓度有严格要求，因而它的使用就受到一定的局限。自20世纪80年代以来，许多国家相继立法(如美国、前苏联、南非及澳大利亚一部分地区)，禁止在矿井中使用过滤式自救器，逐渐用化学氧自救器来取代。(2)化学氧自救器 我国于1967年研制成功AZG40型化学氧自救器，其改进型产品为AZG40A型和AZG40B型。全国共生产该系列产品70余万台，因使用不规则粒状生氧剂，强度低，长期携带产生许多粉尘，并存在着火、爆炸、断氧等严重问题，故于1987年原煤炭部下令停止生产销售。20世纪90年代以来，化学氧自救器又有了新发展。煤炭科学研究总院抚顺分院研制成功了片状超氧化钾生氧剂，提高了生氧剂的强度，解决了粉尘着火问题(这一技术达到了国际先进水平，已经向国外出口)。片状生氧剂的研制成功促进了我国化学氧自救器的发展。1991年以来，煤科总院抚顺分院以及湖南、抚顺、西安等煤矿安全仪器厂采用片状生氧剂开发了多种规格的化学氧自救器产品，主要产品及技术性能参数下表。化学氧自救器由盛装生氧剂的药罐、储存气体的气囊、控制气流流向阀门、连接软管、口具及降温器具等组成。当人的口腔与口具连接后，人的呼吸系统与自救器构成闭路系统，与外界环境隔绝，人呼出的水汽和CO2经连接软管进入药罐与生氧剂作用生成氧气。这样人吸进O2，呼出CO2，自救器吸收CO2产生O2。近10年，我国化学氧自救器的技术进步还表现在以下方面：1)采用氧烛启动器代替硫酸瓶启动。超氧化钾生氧剂初期放氧速度慢，为了弥补初期温度低，放氧量不足，自救器必须有初期快速生氧装置。早期的初期生氧装置采用硫酸瓶，硫酸瓶易碎，存在着潜在的安全隐患。1993年由广东惠阳太极新技术公司开发的氧烛启动装置采用氯酸盐(NaClO3)快速生氧，克服了硫酸瓶的缺点。这一技术已经在AZH系列、OSR系列自救器中采用。(2)煤科总院抚顺分院开发出快速生氧药层用于初期生氧，代替氧烛，使自救器更加小型化。(3)等效采用国际先进标准，提高国产自救器水平。我国曾多次将国产化学氧自救器送往国外检验，美国矿业局匹兹堡采矿研究所、德国埃森矿山救护中心对AZG40自救器一致结论是：呼吸阻力大，吸气温度高，使用时被迫减慢速度，不能达到自救的目的。为了改变国产自救器的面貌，煤科总院抚顺分院于1998年等效采用欧共体标准，研制出OSR30C型化学氧自救器和微机监控的仿人呼吸检验装置；湖南煤矿安全仪器厂也采用欧共体标准开发出AZH30B化学氧自救器。在德国DREGER公司检验证明，我国生产的OSR30C型化学氧自救器的主要性能指标已经达到国际先进水平。2、矿工自救系统 矿工自救系统是指在井下临时避灾地点放置供氧装置，当井下发生瓦斯爆炸、突出灾害时，矿工佩戴的小型化学氧自救器使用时间短，逃生距离有限，利用矿工自救系统，可以延长避灾待救时间或更换防护时间较长的自救器。20世纪90年代，煤科总院重庆分院和抚顺分院分别开发出压风自救装置和化学氧集体供氧装置。压风自救装置由矿井压风管道供风，我国煤炭行业标准规定，压风管道工作压力为0.3-0.7MPa；在0.3MPa压力时，每个装置的排气量应为100-l50Lmin。煤科总院抚顺分院开发的HLG-1型化学氧集体供氧装置可以同时为6名矿工提供3h的连续供氧，其工作原理及结构见下图。我国现有的可移动的矿工自救装置主要参数见下表。3、氧气呼吸器 从20世纪50年代至今，我国矿山救护队一直使用老式的负压氧气呼吸器作为个人防护仪器。负压氧气呼吸器在处理煤矿灾害事故中，虽然发挥了重要作用，但据不完全统计，由于呼吸器气密问题的原因，曾造成自身伤亡事故多达116起，死亡182人。20世纪80年代末期，美国、德国、日本研制成功正压式氧气呼吸器，彻底避免了由于呼吸器气密问题而导致的人员伤亡事故。1995年我国引进了美国Biopak240正压氧气呼吸器。1997年重庆煤矿安全仪器厂引进了德国DRAGER公司散件组装了BG4正压氧气呼吸器。但这些呼吸器价格昂贵，难以在全国矿山救护队推广使用。为了彻底改变我国救护队装备的落后面貌，根据原国家经贸委下达的新产品开发任务，抚顺煤矿安全仪器总厂开发了HYZ4正压氧气呼吸器；1998年煤科总院抚顺分院救护装备开发中心用AHY6负压氧气呼吸器改造成正压氧气呼吸器，同时等效采用欧盟标准，研制开发出新型的PB4正压氧气呼吸器；又与日本川重防灾株式会社合作开发了KF1型4h正压呼吸器。这些新产品为我国救护队的装备更新换代莫定了基础。4、矿井救灾指挥通讯系统 国外的救灾通讯系统比较典型、技术比较先进的有以下几种：(1)南非GST公司的SC2000井下无线通讯系统，是一套工作于中频频段、单工制式的矿井救灾通讯设备。1）国外救灾通讯装备的发展 它借助于井下现有电缆、管道等金属导体来传导电磁波，需和正压呼吸器配套使用。该系统由基地台和移动台组成，基地台设置于基地指挥部，装备8m环形天线，救护队员使用移动台，通讯可靠，但设备的体积、质量较大。前苏联的“石英”牌井下高频救护通讯机结构与南非中频系统相类似，工作频率也是中频，救护队员配备正压呼吸器，使用通讯机，单工通讯。我国对矿井救灾通讯技术的研究起步较晚，救护队现有的通讯设备十分落后，有的甚至没有通讯装备。在我国的煤矿救护队中，只有一部分配备了鞍山市电讯器材厂生产的ZDK-1型矿山救护通讯机。2）国内救灾通讯装备现状 ZDK-1型矿山救护通讯机采用感应原理，感应线是由救护队员临时敷设的抗拉性强的单很多股绝缘导线。成套设备由主机、副机和信号机组成。副机用喉头发话器发话，耳机收话。信号机不能发射，只能接收。整个系统工作在中频频段，存在性能不稳、抗干扰差、喉头发话器发音不清、易出毛病等缺点。20世纪90年代初，平顶山救护中心和西安新城电机厂参照德国产品生产的PXS1型声能电话机也装备了一部分救护队。太原无线电厂仿制了法国SELEC公司生产的Geliphone型供救护队使用。该电话机在性能、安全、维护等方面均优于ZDK系列通讯机，但必须与正压呼吸器配套使用。“九五”期间，煤炭信息计算中心从南非引进SC2000用于个别救护队。同时，通过国家“九五”科技攻关立项，由煤科总院常州自动化所研制成功KTW2型矿用救灾无线电通讯装置，煤科总院抚顺分院也开发出KJT95型矿井救灾通讯系统。KJT95系统中的无线手机分为通讯手机和编码手机，通讯手机可与正压呼吸器配套，供救护队员使用；编码手机可与负压呼吸器配套，使救护队员通过手动操作即可把要表达的信息自动变成话音传给井下指挥部、井上指挥部以及其他队员。KJT95系统的主机与副机通讯距离为2km，主机与地面通讯距离为15km，便携机之间通讯距离为50m。KJT95救灾通讯系统框图如下图所示。KTW2型矿用救灾无线电通讯装置采用有线与无线相结合的组网方式，是救护专用无线电通讯装备，主要用于矿山救护队，也可用于井口运输、机巷检修、监控设备调试时联络使用。系统由地面指挥机、井下指挥机、中转机、便携机及相关电缆组成，见下图所示。地面指挥机借助抢险救灾区域附近的电话线连接到指挥区的井下指挥机上，然后进入中转机。欲指挥，可以按下指挥按钮，然后用送话器送话，语音与控制信号进入并下指挥机与中转机。控制信号启动中转机以f1发射，所有便携机以f1接收。便携机欲与指挥机通话，按下讲话按钮，便携机以fl发射，中转机接收该信号解调出语音由电话线进入指挥机。该系统采用单频单工方式，可以实现：(1)本系统内的救护队员的便携机之间相互通讯；(2)井下指挥机与救护队员的便携机相互通讯；(3)井上指挥机与救护队员便携机和井下指挥机相互通讯。十一、结束语煤升温煤升温氧化实氧化实验系统验系统煤堆升温煤堆升温氧化过程氧化过程模拟实验模拟实验系统系统气体灭气体灭火实验火实验系统系统细水雾细水雾灭火实灭火实验系统验系统煤内因火灾煤内因火灾 防治技术防治技术井下胶带机井下胶带机及电器外因及电器外因 火灾防治火灾防治 技术研究技术研究 火灾防治火灾防治 技术研究技术研究热分析热分析 实验实验 系统系统火灾防治实验室火灾防治实验室谢谢！谢谢！