矿井火灾防治课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,矿井火灾,*,27 十一月 2024,矿井火灾,1,矿井火灾防治,主讲,:,杜建波,2011,年,7,月,授课内容,一、矿井火灾概念,27 十一月 2024,矿井火灾,2,二、火灾三要素,三、矿井火灾分类,四、矿井火灾危害,五、外因火灾,六、内因火灾,七、火灾事故避灾措施,八、矿井灭火方法,27 十一月 2024,矿井火灾,3,一、矿井火灾,凡是发生在矿井,井下,或,地面,威胁到井下安全生产，造成损失的,非控制燃烧,。,矿井火灾,27 十一月 2024,矿井火灾,4,二、 火灾三要素,1,、可燃物,2,、热 源,3,、空 气,构成火灾的基本要素归纳起来有热源、可燃物、空气三个方面。俗称火灾三要素,具有一定温度和足够热量的热源才能引起火灾,可以燃烧物质的存在是火灾发生的基础,空气是供给燃烧氧气的,实验证明，当空气中的氧气降低到,5%,以下,时，就,不能维持燃烧,的要求；氧浓度在,12%,以下,，瓦斯,失去,了,爆炸性,；而在,14%,以下,，,蜡烛,就要,熄灭,。,27 十一月 2024,矿井火灾,5,三、矿井火灾分类,1,、根据发生火灾的原因分两类,外因火灾,内因火灾,矿井火灾,外来热源引起的火灾,易燃物自身氧化积热发生火灾,主要指煤炭自燃,27 十一月 2024,矿井火灾,6,2,、按发火地点不同划分,3,、按燃烧物不同划分,矿井火灾,矿井火灾,井筒火灾,采面火灾,巷道火灾,等,坑木火灾,电气火灾,油料火灾,煤炭自燃,等,27 十一月 2024,矿井火灾,7,四、矿井火灾的危害,1,、产生大量有害气体,2,、火源及近邻产生高温,3,、引起爆炸,4,、燃毁设备和资源,5,、产生火风压,27 十一月 2024,矿井火灾,8,井下发生火灾时，,高温烟流,流经有,高差,的井巷所产生的,附加风压,火风压,27 十一月 2024,矿井火灾,9,五、外因火灾,在矿井火灾总次数中，外因火灾占比例虽然较小（），但不容忽视据统计，死于外因火灾的人数却占死于火灾总人数的，煤矿重大恶性火灾事故有以上由外因火灾所引起的。,外因火灾大多发生在井下风流畅通的地点，由外来热源引起,27 十一月 2024,矿井火灾,10,（,1,）,发生突然，来势凶猛,，,时间与地点出人意料,；,外因火灾的特点,（,3,）,表面明火,，,容易发现，容易扑灭。,（,2,）,起因,很,容易扑灭的小火源,；,27 十一月 2024,矿井火灾,11,外因火灾的预防主要,2,外因火灾的预防措施,预防外因火灾的措施,关键,是,严格遵守,煤矿安全规程,的有关,规定,，,及时发现,外因火灾的初起征兆，并,制止,其,发展,。,（,1,）,是防止出现失控的高温热源,；,（,2,）,是尽量采用不燃或耐燃材料支护,（,4,）防止可燃物大量的积存,（,3,）不,燃,或难燃制品,，,27 十一月 2024,矿井火灾,12,生产和在建矿井都必须,制定,井上，井下,防火措施。,矿井的所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料场等处的防火措施和制度，必须符合国家有关防火的各项规定和当地消防部门的要求。,（）安全设施,木料场、矸石山、炉灰场与,进风井的距离,不得,小于,木料场与矸石山距离不得小于,27 十一月 2024,矿井火灾,13,矿井必须设地面消防水池和井下,消防管路系,统。,井下消防管路系统应,每隔设置支管和阀门,，但在,带式输送机,巷道中应,每隔设置支管和阀门。,地面的消防水池,必须经常保持,不少于,的水量。,如果消防用水同生产、生活用水的水池共用，应有确保消防用水的措施。,27 十一月 2024,矿井火灾,14,矿井主要通风机必须设,反风装置,并能在,10min,内改变巷道中风流方向,风流方向改变后,主通供风量应,不小于正常供风量的,40%.,每季度至少检查,1,次反风设施,每年应进行,1,次反复演习。,进风井口应装设,防火铁门,如果不设防火铁门，必须有防止烟火进入矿井的安全措施。,新建矿井的永久井架和井口房，以井口为中心的联合建筑，都必须用,不燃性材料建筑,。,27 十一月 2024,矿井火灾,15,井口房和通风机房附近,20m,内，不得有烟火或用火炉取暖。,暖风道和压入式通风的风硐必须用不燃性材料砌筑，并应至少装设,2,道防火门。,（,2,）明火管理,井筒，平硐与各水平的连接处及井底车场，主要绞车道与主要运输巷、回风巷的连接处，井下机电设备硐室，主要巷道内带式输送机机头,前后两端各,20m,范围内，都必须用不燃性材料支护。,井下严禁使用,灯泡取暖,和,使用电炉,。,27 十一月 2024,矿井火灾,16,井下和井口房内,不得从事电焊、气焊和喷灯焊接,等到工作。,严禁,井下,吸烟,和一切,明火,。,矿灯,应保持,完好,，否则严禁发放。,如果必须在井下主要硐室、主要进风巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次必须,制定安全措施,，并应,遵守下列规定：,a.,指定,专人,在现场,检查和监督,。,27 十一月 2024,矿井火灾,17,c.,在井口房，井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须在工作地点的,下方用不燃性材料设施接受火星。,d.,电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，,瓦斯浓度不得超过,0,。,5%,，只有在检查证明作业地点附的近,20m,范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。,b.,电焊、气焊和喷灯焊接工作地点的,前后两端各,10m,的,井巷范围内，应是,不燃性材料支护,，并应有供水管路，有专人负责,喷水,。上述工作地点应,至少备有,2,个灭火器。,27 十一月 2024,矿井火灾,18,e.,电焊、气焊和喷灯焊接等工作,完毕后,，工作地点应再次,用水喷洒,，并应有专人在工作地点,检查,1h,，,发现异状，立即处理。,f.,在有煤（岩）与瓦斯突出的矿井中进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须,停止,突出危险区内的,一切工作。,布置在,煤层中未采用砌碹或喷浆封闭,的井下主要硐室和主要进风大巷中，,不得进行,电焊、气焊和喷灯焊接等工作。,27 十一月 2024,矿井火灾,19,电气,设备,必须,完好,，,保护,装置,齐全,，不得超负荷工作。,（,3,）防止电气火灾,正确使用过负荷继电器和熔断丝,，一旦电流过负荷、接地和短路时能自动切断电源。,电缆接头严禁鸡爪子、羊尾巴和明接头,，防止电缆电线相间断路产生明火。,电缆,必须按确定高度,悬挂好,，防止由于冒顶、跑车和放炮等破坏电缆的绝缘。,随着机械化程度的提高，井下电气设备的增多，电气火灾的比率呈增大趋势。因此，加强机电设备的管理，以防止井下火灾具有十分重要的现实意义。,27 十一月 2024,矿井火灾,20,爆破作业时，,严格按,煤矿安全规程,规定进行,，防止产生放炮火焰。,（,4,）防止爆破火灾,做好井下机械设备运转部分的,维护,和,保养,工作，防止因摩擦和冲击产生火花引起火灾。,（,5,）防止摩擦火花引起火灾,27 十一月 2024,矿井火灾,21,井下,使用,的汽油、煤油和变压器油必须,装入盖严的铁桶内,，,由专人押送至使用地点，,剩余,的汽油、煤油和变压器油必须运回地面，,严禁在井下存放,。,（,6,）可燃物管理,井下,清洗电动工具,时，必须在专用硐室内进行，并必须使用,不燃性和无毒性洗涤剂,。,井下,使用,的润滑油、棉纱、布头和纸等，必须,存放在盖严的铁桶内,。,用过的,棉纱、布头和纸，也必须放在,盖严的桶内,并由专人,定期送到地面处理,，不得乱放乱扔。严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。,27 十一月 2024,矿井火灾,22,矿井必须在,井上、下设置消防材料库,，并遵守下列规定,（）消防器材管理,、,井下,消防材料库应设在,井口附近,，并有轨道直达井口，但不得设在井口房内。,、井下消防材料库应设在,每一生产水平的井底车场或主要运输大巷中,，并应装备消防列车。,、消防材料库储存的,材料、工具,的,品种和数量,应,符合,有关,规定,，并定期检查和更换。材料、工具,不得挪,作他,用,。,27 十一月 2024,矿井火灾,23,井下爆破材料库，机电设备硐室，检修硐室、材料库、井底车场、使用带式输送机或液力偶合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中，都应,备有灭火器材,，其数量、规格和存放地点，应在“矿井灾害预防和处理计划”中确定。,所有井下工作人员都必须,熟悉,灭火器材的,使用方法,，并,熟悉,本职工作区域内灭火器材的,存放地点,。,27 十一月 2024,矿井火灾,24,及时发现外因火灾的初起阶段，是防止其发展和控制危害的一个重要措施。,（）外因火灾初起及时发现,主要方法有：,标志气体,温升变色涂料,火灾检测器,27 十一月 2024,矿井火灾,25,标志气体,及时发现外因火灾是根据燃烧的气体产物（,CO,和,CO,2,）、火焰、红外光等作出判断,一般情况下采用,CO,CO,2,发生火灾,标志气体,27 十一月 2024,矿井火灾,26,温升变色涂料是早期发现,发热的指示剂,温升变色涂料,因此，将温升变色涂料在电机或机械设备的外壳上和容易发热的部位根据颜色的变化，可以及时发现外因火灾初起的现象，采取有效措施，预防外因火灾发生。,当涂料覆盖物温度升高超出额定值时即会变色，而当温度下降到正常值时，则又恢复原色,27 十一月 2024,矿井火灾,27,利用外因火灾初起时会产生,温升、烟雾、烟尘、气体,等特性，运用现代科学技术，人们研制了,感温，感烟等火灾检测器,，这些检测器可以及时发现初起火灾，进行报警，同时启动灭火装置，将火灾扑灭。,火灾检测器,27 十一月 2024,矿井火灾,28,六、内因火灾,据统计，我国煤矿的矿井火灾中有,90%,左右为内因火灾。,是由于煤炭或其他自燃物自身氧化积热，发生燃烧引起的火灾。,也叫,自然发火,自然火灾,27 十一月 2024,矿井火灾,29,1.,内因火灾发生的地点,内因火灾多数发生在,风流不畅通,的地点,采空区停采线,遗留的煤柱,破裂的煤壁,煤巷的高冒处,假顶工作面,浮煤堆积的巷道,任何浮煤堆积的地方,井下内因火灾发生的地点,27 十一月 2024,矿井火灾,30,2.,内因火灾的特点,（,1,）,根据预兆能够早期发现,（,2,）,火源隐蔽,（,3,）,难以扑灭,（,4,）,火灾可以持续时间长,27 十一月 2024,矿井火灾,31,（煤炭自然）,3.,内因火灾发火原因,关于煤炭自然的原因，有多种学说解释。目前普遍认可的是,煤氧复合作用学说,。,（,1,）煤炭自燃的,学说,煤在,常温,下吸收空气中的氧气，产生,低温氧化，,并在煤的表面生成不稳定的氧化物，释放微量热量和初级氧化产物；由于,散热不良，热量聚积温度上升,，更加促进了低温氧化作用的进程，当,达到一定温度（着火温度）,时最终导致,自然发火,。,其主要观点是：,27 十一月 2024,矿井火灾,32,（,2,）煤的自燃倾向性,煤炭的自燃倾向性,是煤炭自燃的,固有特性,，是煤炭自燃的,内在因素, ,煤矿安全规程,规定：,a,煤的自燃倾向性分类：,煤炭的自燃倾向性,煤炭的自燃倾向性,我国根据、常压下煤吸附氧气量的大小,类容易自燃,类 自燃,类不易自燃,分为,27 十一月 2024,矿井火灾,33,新建矿井,所有煤层的自燃倾向性由地质勘探部门提供煤样和资料，,送国家授权单位作出鉴定；,开采容易自燃和自燃煤层的矿井，必须采取,综合预防煤层自然发火的措施。,b,煤层的自燃倾向性鉴定,c,煤层自然发火的预防,生产矿井,延深水平,时也必须对所有煤层的自然倾向性,进行鉴定,27 十一月 2024,矿井火灾,34,煤的自燃倾向性主要取决于：,a,煤的化学成分,b,煤的物理性质,c,煤岩成分,e,碳含量,d,煤中水分,研究表明，当煤中含硫量大于,1%,时，任何煤都容易自燃。,煤的含碳量越大，自然发火危险性越大,对同一种煤炭，水分越多，着火温度越高,存在亮煤、镜煤及丝炭，最容易自燃；暗煤量多时，不易自燃。,煤炭越破碎，越容易氧化自燃,煤的炭化程度越高，挥发分含量越低，灰分越大其自燃倾向性越弱,27 十一月 2024,矿井火灾,35,煤炭具有自燃的倾向，并呈破碎状态堆积存在,（,3,）煤层自燃的条件,煤炭自燃必须同时具备以下条件：,以上三个条件同时存在且时间大于煤炭的自然发火期,煤氧化生成的热量能大量蓄积，难以及时散失。,连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展。,其厚度大于,0.4m,27 十一月 2024,矿井火灾,36,（,4,）煤的自然发火期,是指在开采过程中暴露的煤炭，从接触空气到发生自燃的,一段时间,。,自然发火期,是自然发火程度在,时间上的度量,煤的自然发火期,发火期,越短,的煤层自然发火的,危险程度越大,27 十一月 2024,矿井火灾,37,煤层自然发火期的确定方法：,煤层中出现下列情况之一者，该煤层定为自然发火煤层：,（）煤炭自燃引起明火；,（）煤炭自燃发生烟雾；,（）煤炭自燃产生有煤油味；,（）采空区测取的一氧化碳浓度超过矿井实际统计的临界指标,27 十一月 2024,矿井火灾,38,应以工作面开切眼之日起至发生自然发火时为止的时间计算，一般以月为单位。,对于自然发火期,较短,的矿井一般,不应采用煤巷开拓,，采煤方法要保证,最大的回采速度和最高的回采率,，,采空区,要在,最短的时间内予以封闭,以自然发火地点在揭露煤之日起至发生自然发火时为止的时间计算，一般以月为单位。,都应进行自然发火期的统计，确煤层最短发火期。,b,巷道中煤层自然发火期,c,采煤工作面中煤层自然发火期,d,每一煤层的所有采煤工作面和巷道,27 十一月 2024,矿井火灾,39,（,5,）煤炭氧化自燃过程,一般可分为三个阶段：,潜伏阶段,自热阶段,燃烧阶段,（低温氧化阶段）,27 十一月 2024,矿井火灾,40,图一煤炭自燃过程,I,一潜伏阶段；,I,一自热阶段；,一燃烧阶段,27 十一月 2024,矿井火灾,41,在此阶段，煤在常温下吸附空气中的氧，在煤表面生成不稳定的氧化物，,放出少量的热,，,煤重略有增加,，其增加的重量相当于所吸收的氧的重量。,潜伏阶段,这时很难发现外部征兆，故又称,潜伏期,自煤层被开采接触空气起至煤温开始升高所经历的时间区间,（低温氧化阶段）,（自燃准备期）,又称,27 十一月 2024,矿井火灾,42,潜伏期长短,取决于,煤炭的变质程度,外部条件,褐煤就没有潜伏期,煤炭的分子结构,煤的物理化学性质,煤的散热,通风供氧,潜伏期的氧化过程发展较缓慢，温度一般,不超过,27 十一月 2024,矿井火灾,43,在潜伏期，煤与氧的作用是以物理吸附为主，,放热很小,。,在潜伏期后，煤的表面分子某些结构被激活，化学性质变得活泼，,燃点降低，表面颜色变暗。,27 十一月 2024,矿井火灾,44,经过潜伏期，煤的氧化速度加快，发热量逐渐增大，如果氧化生成的热量来有及散发时，积热煤体温度将逐渐升高,自热阶段,煤的温度每升高氧化速度就增加 倍。,（自热期）,随着时间增长，煤温度开始升高到着火点所经过的时间区间,27 十一月 2024,矿井火灾,45,当煤体温度继续升高，达到某一数值，即,临界温度,上（,一般为 ,）时，煤体氧化急剧加快，大量热能使煤体温度迅速上升，当达到着火温度时就开始进入下一阶段,燃烧阶段。,自热阶段煤温可达, ,27 十一月 2024,矿井火灾,46,自热阶段的特点：,a,氧化放热较大，煤温及环境（风、水、煤壁）温度升高,b,产生,CO,、,CO,2,和碳氢类（,C,m,H,n,）气体产物，并散发出煤油、汽油和其他芳香气味,c,有水蒸气生成，源附近出现雾气，巷道壁上凝结成水珠,d,微观结构发生变化，煤的增温过程就自然放慢而进入冷却阶段，逐渐冷却并继续缓慢氧化到惰性的风化状态，失去自燃性,27 十一月 2024,矿井火灾,47,这个阶段的特征是空气中的氧含量减少，一氧化碳和二氧化碳含量增加，特别在阶段后期，由于煤体周围空气温度升高，煤中水分被蒸发而出现雾气，附近巷道帮壁上，支架上会出现水珠，并释放出各种碳氢化合物,当煤炭温度达到,60 ,80 ,时，燃烧体出现干镏，同时还会产生特殊气味（如煤油味、汽油味、松节油味及焦油味）,对于自热阶段的煤，在,达到临界温度（,70 ,100 ,）之前,，如,改变了供氧和散热条件,，则自燃增温过程可以终止，煤会逐渐冷却下来，虽然会继续氧化成惰性的风化状态，但逐渐丧失自燃能力，,最后熄灭,27 十一月 2024,矿井火灾,48,经过自热期，当煤体温度上升达到,着火温度,时，煤就会燃烧起来而进入燃烧阶段。煤进入燃烧期就出现了一般的着火现象。空气中出现烟雾和浓烈的火灾气味，甚至出现明火。还有一氧化碳、二氧化碳以及各种可燃气体,燃烧阶段,火源中心处的煤温可高达,1000 ,2000 ,。,着火温度,因煤种而异,无烟煤为, ,烟煤, ,褐煤,小于 ,27 十一月 2024,矿井火灾,49,煤温达到燃点后，,供氧不足,，只,产生烟雾,而,无明火,，煤发生,干馏,或,阴燃,煤炭干馏或阴燃与明火燃烧稍有区别,CO,多于,CO,2,温度低于明火燃烧,27 十一月 2024,矿井火灾,50,、煤层埋藏越深、厚度越大、倾角越大、赋存条件。自燃危险性越大，越容易自燃。,煤层越厚、倾角越大，回采时,不易全都采净,，会遗留大量,浮煤和残煤,；同时厚度越大，回采,推进速度越慢,，采区回采时间往往超过煤层的自然发火期，而且,不易封闭,隔绝采空区因此，容易发生自燃火灾。,（,6,）影响煤炭自燃的因素,煤层赋存情况及地质因素。,据统计，的自燃火灾是发生在厚煤层的开采中。,27 十一月 2024,矿井火灾,51,顶板,岩石,坚硬,且裂隙发育，冒落后块度大，难以密实地充填采空区而采空区,漏风大,，供氧条件好；或,底板坚硬,，护巷,煤柱受压大,，易破碎则有利于自燃。风小，供氧条件差，自危险性降低。,、围岩性质,、地质构造,煤层中地质,构造比较发育,的地方，自燃比较频繁。,、煤层中瓦斯含量,煤层中的,瓦斯能降低煤的吸氧量,，但瓦斯,逸出后,，煤的孔隙增加，使煤的,自燃倾向性增加,。,研究表明，煤中剩余的瓦斯含量大于,时，煤炭自燃就难以发生。,27 十一月 2024,矿井火灾,52,合理的采煤方法,是巷道布置简单、推进快、煤炭回收率高，采区漏风少。,开拓、开采条件,选择合理的,开拓系统,和,开采方法,，能,减少,煤层的,切割量,和,遗煤量,，,从而降低自燃危险性。,合理的开拓系统,应保证煤层切割少、煤柱少，能及时隔离采空区；,27 十一月 2024,矿井火灾,53,只有在既,有风流通过,，而且又,风速不大也不小,的情况下，煤才能,自然发火。,通风条件,主要指,漏风问题,，漏风风流流动的,速度,及,数量,对自然而然发火往往起主导作用。,没有空气,的供给，煤的,氧化就不能发生,。,当,风速过小,时，,供氧不足,，氧化生成的,热量很少,，容易散失掉，,不易积热,；,当,风速过大,时，氧气补给充足，但氧化生成的,热量被带走,，也不能发展成自燃火灾。,27 十一月 2024,矿井火灾,54,采空区单位面积的漏风量,大于,1.2m,3,/(min.m,2,),时不会发生自燃,研究表明，引起煤炭自燃的漏风极限值,最危险的漏风量为,0.40.8 m,3,/(min.m,2,).,采空区单位面积的漏风量,小于,0.06m,3,/(min.m,2,),时不会发生自燃,或,27 十一月 2024,矿井火灾,55,及时封闭采空区，保证密闭严密及有效的管理采空区，是减少采空区漏风和防止煤炭自燃发火的重要措施之一。,采空区管理,采煤工作回采结束后，必须在,天内进行永久封闭,煤矿安全规程,规定：,27 十一月 2024,矿井火灾,56,具有,自燃倾向的煤炭,，只要存在着有利于煤炭,氧化进程发展的时间,和,热量积蓄的条件与环境,，自燃现象便会发生。,综上所述可知：,煤炭从常温下发展到自然发火状态是有其,内部因素,和,外部条件,的。,27 十一月 2024,矿井火灾,57,（,7,）煤炭自燃火灾的常发地点,断层附近,高冒区,采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近,密闭墙内,溜煤眼及联络巷,采空区,27 十一月 2024,矿井火灾,58,采空区,采用全部垮落法管理顶板的采空区，按煤的自燃情况划分为三个带：,a,、不自燃带,b,、自燃带,c,、惰化带,冒落岩块逐渐压实，漏风基本消失。如果在自燃带内已经发生的自燃，在此带内也会因缺氧而窒息。,一般划分标准是,O,2,10%,。,位于工作面后方约,15m,处,由不自燃带向采空区内部延伸约,2560m,的空间,采空区,这三个带的位置随工作面推进而前移。,27 十一月 2024,矿井火灾,59,3.,煤炭自燃的预防,从预防煤炭自燃的角度出发，对开拓、开采方法的要求是：,（,1,）开采技术措施,煤层切割量少,煤炭回采率高,工作面推进速度快,采空区容易封闭,27 十一月 2024,矿井火灾,60,合理地进行开拓布置,，,尽可能采用岩石巷道，推广无煤柱开采技术,通常应采取下列技术措施：,采煤工作面回采结束后，必须尽快砌筑永久性密闭，最迟不得超过,45,天,选择合理的开采顺序,，煤层间采用下行式，即先采上煤层，后采下煤层；上山采区先采上区段，后采下区段，下山采与此相反；区段内先采上区段，后采下区段,选择合理的采煤方法,，应尽量采用长壁式采煤方法，有条件的应布置综合机械化的长壁工作面，同时采用全部陷落法管理顶板,27 十一月 2024,矿井火灾,61,矿井通风网络结构简单,（,2,）合理设计通风系统,大、中型矿井主要通风机压力应保持在,3KPa,以下,小型矿井应保持在,0.7KPa,以下,矿井进风、用风、回风段阻力宜保持,3,：,2,：,5,的比例,通风设施布置合理；,通风压力分布适宜,；,通风方式以中央分列式或两翼对角式为好；,采区应用分区通风,主要通风机与风网匹配；,通风阻力适中（,3KPa,以下为宜），,合理设计,27 十一月 2024,矿井火灾,62,完全杜绝漏风固然可以消除自燃，但实际上很难做到，通常只能根据矿井的实际情况，严格执行通风管理制度，,尽量减少漏风，,对预防煤炭自燃发火有重要作用。,（,3,）防止漏风,增大漏风风阻减少漏风。,利用调节风压法减少漏风,由于漏风量取决于漏风风路两端的风压差和风阻，因此：,设法改变通风系统内的压力分布，降低漏风风路两端的压差，以减少漏风，从而达到防火的目的,及时砌筑质量高的防火墙封闭采空区和废巷；无煤柱开采时沿空巷道挂帘布；利用电厂飞灰充填空区隔绝；在防火墙和巷道壁上喷涂塑料泡沫等,27 十一月 2024,矿井火灾,63,就是将水和不燃固体材料按一定比例混合，配制成适当浓度的浆液，然后利用灌浆管道系统将其送往采空区等可能发生煤炭自燃的地点，以防止自燃火灾发生。,（,4,）预防性灌浆,浆液灌注后，其中固体物逐渐沉淀下来，水则流到巷道中排出。,预防性灌浆,27 十一月 2024,矿井火灾,64,阻化剂又称阻氧化剂，是具有阻止氧化和防止煤炭自燃作用的一些无机盐类物质。,（,5,）阻化剂防火,阻化剂是一些吸水性很强的无机盐类，这些盐类附着在煤粒的表面上时，能,吸收空气中水分,，在煤的表面形成含水液膜，从而阻止煤、氧气的接触，起到,隔氧阻化作用,；,阻化剂的作用机理,27 十一月 2024,矿井火灾,65,有氯化钙（,CaCl,2,）、氯化镁（,MgCl,2,）、氯化铵（,NH,4,Cl,）、碳酸氢铵（,NH,4,HCO,3,）和水玻璃（,CxNa,2,O.YSiO,2,）等。,常用阻化剂,煤矿中常用阻化剂,多为无机盐类化合物,某些厂的废液及副产品,如酿酒厂的废液,造纸的废液、炼镁槽渣和化工厂的硼酸废液等，也常作为阻化剂使用。,27 十一月 2024,矿井火灾,66,是通过压注系统，将基料（水玻璃）和促凝剂（铵盐：,NH4H,CO,3,最,佳，,NH,4,Cl,次之）按一定比例与水混合后，形成凝胶注入到煤体中凝结固化，起到堵漏和防火的目的。,（,6,）胶体材料防火,（凝胶防火）,凝胶防火技术,27 十一月 2024,矿井火灾,67,这里所说的惰性气体是指不能助燃也不能燃烧的气体，与化学上的惰气概念有所不同。,（,7,）惰性气体防火,就是将惰性气体注入有自燃危险的区域，降低其氧气浓度，致使采空区中因氧气含量不足而使遗煤不被氧化自燃。,惰性气体防火原理,27 十一月 2024,矿井火灾,68,矿井防火中常用惰性气体有,常用的惰性气体,由于氮气是空气的主要成分，在空气中所占的体积百分比为,79%,，且无味、无臭、无毒、与空气易于混合，因此应用最多。,氮气,二氧化碳,湿式惰气,燃料燃烧生成的烟气,27 十一月 2024,矿井火灾,69,均压,（,8,）均压防火,主要用煤层自燃火灾预防、封闭火区等,是指通过均衡漏风通道进出口两端的风压，以杜绝或减少漏风量的措施，来防火灭火,常用均压防火技术,a,开区均压,b,闭区均压,在有可能发生自燃的区域采取均压措施,在生产工作面建立均压系统，以减少向采空区的漏风，,根据使用条件和作用原理不同可分,27 十一月 2024,矿井火灾,70,（,1,）人体感官对煤炭自燃初期的识别,4.,内因火灾的早期预测报,（,2,）气体分析方法,（,3,）测温法,早期预测报的方法,27 十一月 2024,矿井火灾,71,（,1,）人体感官对煤炭自燃初期的识别,视力感觉,气味感觉,温度感觉,疲劳感觉,工作面内有头痛、闷热、精神不振、不舒服和有疲劳感觉,工作面流出水和空气的温度较正常高,工作面闻到煤油味、汽油味、松节油味、焦油味等气味,巷道出现雾气，煤（岩）壁挂有,平顶形,水珠,27 十一月 2024,矿井火灾,72,（,2,）气体分析方法,通过测定矿井空气中气体成分可以判断煤炭自燃。,氧气浓度降低,二氧化碳含量增加,出现,一氧化碳,出现,其他碳氢化合物,空气成分变化,煤炭氧化,能使附近地区,27 十一月 2024,矿井火灾,73,煤炭自燃的过程中能产生一些气体物质，在自燃的,不同阶段,释放出来的,气体成分、含量,不同。,一般使用,CO,气体为早期识别煤炭自燃火灾的指标气体。,27 十一月 2024,矿井火灾,74,研究表明，一氧化碳指标与煤自然发火过程的,分段性对应关系差，受现场影响因素干扰大,。所以，其不是唯一的和最灵敏的可靠指标,随着早期预测预报技术的发展，也采用,碳氢类气体浓度和烯烷比,等作为早期识别煤炭自燃火灾的指标气体,27 十一月 2024,矿井火灾,75,煤自然发火的标志气体,使用三个指标作为综合判断指标。,煤自然发火的标志气体,一氧化碳,乙烯（,C,2,H,4,）,乙炔（,C,2,H,2,）,27 十一月 2024,矿井火灾,76,乙烯（,C,2,H,4,）,可视为煤的氧化,确实,进入,自热阶段,的标志气体。,在有,CO,存在的前提下，只要出现,C,2,H,4,，即可作出煤,已自然发火,的预报,煤自然发火的预警指标,27 十一月 2024,矿井火灾,77,乙炔（,C,2,H,2,）,煤自然发火的明火报警指标,意味着煤,已进入,或,即将进入,燃烧阶段,也可判断煤自然发火熄灭程度指标,气体的出现，即可断定监测区内存在已经燃烧的,明火,27 十一月 2024,矿井火灾,78,出现,0.0001%,的,CO,时；,预测预报指标,使用,CO,、,C,2,H,4,及,C,2,H,2,三种气体含量，可以,综合地判断,煤炭自燃所达到的,阶段,：,出现,0.0001%,的,CO,和,C,2,H,4,时,出现,0.0001%,的,CO,和,C,2,H,4,C,2,H,2,时,缓慢氧化阶段,即自热阶段,矿井风流中,是,是加速氧化,是激烈氧化,即燃烧阶段,即将出现,明火,27 十一月 2024,矿井火灾,79,通过人工采集井下气样，在地面用高灵敏度、高经度的分析仪器（如气相色谱仪等）分析气样,测量方法,这些气体的测定方法有三种：,直接测定法,采用检定管或测量仪器现场测定,实验室分析法,自动检测法,采用束管监测系统或微机控制的火灾预测系统进行矿井火灾集中自动检测,27 十一月 2024,矿井火灾,80,煤炭自燃的过程中，在自热期后阶段，由于氧化加剧，产生热量增加，使煤体及其周围温度升高,（,3,）测温法,测量发热体及其周围的,温度的变化,是确定煤炭自燃状态的重要参数,27 十一月 2024,矿井火灾,81,就是在不破坏现有温度场的情况下，把温度传感器布置在煤炭的易自燃区域，观测自燃温度随时间的变化趋势，从而判断煤炭自燃的发展阶段趋势。,直接测温法,潜伏期煤的氧程度发展缓慢，温度一般,不超过,70,潜伏期后，煤的氧化速度增加，升温急剧加速，自热期煤温,可达,120150 ,27 十一月 2024,矿井火灾,82,煤的着火温度因煤种而异,温度传感器应选择在,0,150,之间,无烟煤为,400 ,煤烟,320,380 ,褐煤小于,300,预测预报的关键是煤的自燃不能超过自热期,27 十一月 2024,矿井火灾,83,发光物体在发出可见光的同时，还发出一系列不可见的其他电磁波；如红外电磁波等，火源也是如此，在隐蔽地点，当煤自燃的条件形成后，煤层温度逐渐增高的同时，其红外辐射场的强度也在逐渐增大,红外线探测火源,实践证明，红外探测技术在矿井防灭火中方便适用，准确性较高,红外探测技术的原理：,27 十一月 2024,矿井火灾,84,七、火灾事故避灾措施,1,、处在火灾火源,上风侧,的人员，应,迎着（逆）着风流撤退,2,、处在火源,下风侧,的人员，火势小，越过火源没有危险时，可迅速穿过火区到火源上风侧。,火势太大,，则必须找到,捷径，尽快进入新鲜风流,中撤退,3,、自救器使用超过有效的防护时间 或无自救器时，,应用,湿毛巾堵住嘴鼻,寻找供风点,27 十一月 2024,矿井火灾,85,八、矿井灭火方法,1,、直接灭火法,、封闭火区灭火法,3,、联合灭火法,（综合灭火法）,（隔绝灭火法）,27 十一月 2024,矿井火灾,86,1,、直接灭火法,就是要除掉火灾三要素中的一个、两个或全部要素,（,1,）挖除可燃物灭火法,就是将已经发热或者燃烧的煤炭以及其他可燃物挖出、清除、运出井外,27 十一月 2024,矿井火灾,87,（,2,）用水灭火,水是最有效、最经济、来源最广泛的灭火材料,水的灭火作用主要表现在：,水与火接触后能生成大量水蒸气，稀释空气中的氧浓度而包围、隔离火源，阻止燃烧；,浸透火源邻近燃烧物，阻止燃烧范围扩大,水枪射流具有强有力的压灭火焰的机械作用；,水灭火吸热能力强，冷却作用大；,27 十一月 2024,矿井火灾,88,用水灭火必须注意的问题：,灭火人员都应站在火源进风侧（上风头）。,应有充足的水量。,灭火喷射水流应先从火源边缘逐渐地推向中心。,不能用水扑灭带电的电器设备火灾。,要保持正常通风。,不宜用水扑灭油料火灾。,必须保持一个畅通的排烟通道。,27 十一月 2024,矿井火灾,89,（,3,） 灌浆灭火,可能是黄土、粉碎的风化页岩或矸石、电厂粉煤灰或者河砂、石灰等。,灌浆的材料,井下巷道打钻灌浆,常用方法有三种,在火区密闭墙上插管灌浆,地面钻孔注浆,27 十一月 2024,矿井火灾,90,（,4,）泡沫灭火法 ：,泡沫灭火的特点,但火源已经燃烧到煤壁的深部，泡沫灭火就很难奏效。,缺点,优点,灭火速度快，效果好，恢复生产容易,27 十一月 2024,矿井火灾,91,高倍泡沫增大了用水灭火的有效性：,a,、大量泡沫覆盖燃烧物起隔绝空气的作用,b,、泡沫破裂，水分蒸发吸热。产生大量水蒸气、降温、稀释氧浓度，具有抑制燃烧、熄灭火源的作用,c,、大量泡沫包围火源阻止热的传导、对流与辐射，阻断了火势的扩展与蔓延,当火区中水蒸气浓度上升到,35%,以上,时，氧气浓度降到,10%,以下,，火就会熄灭。,27 十一月 2024,矿井火灾,92,灭火泡沫有两类,化学泡沫灭火,空气机械泡沫灭火,27 十一月 2024,矿井火灾,93,空气机械泡沫灭火,就用机械的方法（风机）将空气鼓入含有泡沫剂的水溶液而产生的泡沫。泡沫发生的倍数在,5001000,之间，比化学反应产生的泡沫倍数（,1020,倍）高得多。,27 十一月 2024,矿井火灾,94,1,一风机；,2-,泡沫发射器；,3,一潜水泵；,4,一管路,I 5-,盛剂桶；,6-,水桶；,7,一喷嘴；,8-,棉线网；,9-,水管；,10,一水柱计；,1l,一密闭,图,3-30,高倍数空气机械泡沫灭火装置,27 十一月 2024,矿井火灾,95,化学泡沫灭火,化学泡沫灭火器一般分泡沫式和酸碱式两类。它们都是利用物质间的化学变化产生泡沫，喷洒在着火物的表面上而灭火的。,泡沫灭火器的药剂是碳酸氢钠（,NaHCO,3,）发泡剂硫酸铝,Al,2,（,SO,4,）,3,酸碱灭火器是碳酸氢钠（,NaHCO,3,）与硫酸（,H,2,SO,4,）,27 十一月 2024,矿井火灾,96,1,一机壳；,2,一机盖；,3,一玻璃瓶；,4,一铁架；,5,一喷嘴；,6,一碱性药液；,7,一酸性药液,图,3-27,泡沫灭火器,27 十一月 2024,矿井火灾,97,（,5,）沙子、岩粉灭火,砂子和岩粉，特别是石灰岩粉，常被用来扑灭油料和电气设备火灾，以及各类初起火灾。,27 十一月 2024,矿井火灾,98,（,6,）干粉灭火器灭火,是一种由充满干粉状灭火药剂的金属容器和应用时能把粉状物质喷出来的设备共同组成的灭火工具。,干粉灭火器,常用干粉灭火器,灭火手雷,喷粉灭火器,27 十一月 2024,矿井火灾,99,1,一机筒；,2,一机盖；,3,一喷射胶管；,4,一喷嘴；,5,一二氧化碳钢瓶,图,3-28,干粉灭火器,27 十一月 2024,矿井火灾,100,综合了药剂的物理化学性质和机械的双重作用，该方法具有操作简单，灭火效能高等优点。它对矿井各类火灾的初起阶段均有良好的灭火效果。,干粉灭火器特点,27 十一月 2024,矿井火灾,101,目前煤矿常用的干粉灭火剂有,碳酸氢钠,硫酸铵,溴化氨,磷酸铵盐,等,主要药剂,防潮剂,炉灰,为主,磷酸铵,(NH,4,),3,PO,4,磷酸氢铵,(NH,4,),2,HPO,4,磷酸二氢铵（,NH,4,）,H,2,OP,4,磷酸铵盐容易受热分解，所以效果特好,27 十一月 2024,矿井火灾,102,磷酸铵盐灭火作用具体表现为：,粉未分解前本身具有破坏火焰连续反应的能力，阻止燃烧的发展,反应最终产生的糊状五氧化二磷（,P,2,O,5,）覆盖在燃烧物的表面，隔绝空气，阻止燃烧。,分解产生氨气和水蒸气，使燃烧物附近空气中氧气浓度降低，窒息火源,化学反应时能吸收燃烧物的热量，使其冷却降 温；,27 十一月 2024,矿井火灾,103,（,7,）惰性气体灭火,氮气,N,2,二氧化碳（干冰）,液氮灭火,气氮灭火,27 十一月 2024,矿井火灾,104,、封闭火区灭火法,（隔绝灭火法）,封闭火区灭火法,就是在通往火区的所有巷道内以最快的速度，在最短的时间内建立起防火墙，阻断氧气的供给而使火源熄灭的灭火方法。,27 十一月 2024,矿井火灾,105,图,3,33,砂袋防爆防火墙,27 十一月 2024,矿井火灾,106,1,一秫秸帘子；,2,一砖墙；,3,一充填管；,4,一观测孔；,5,一注浆管；,6,一放水管；,7,一返水池,图,3-34,水砂充填防爆防火墙,27 十一月 2024,矿井火灾,107,3,、联合灭火法,（综合灭火法）,是指以封闭火区为基础，再加其他阻燃、阻爆、降温、均压灭火等措施的灭火方法,联合灭火法,27 十一月 2024,矿井火灾,108,谢谢大家,！,2011.07.19,