礦井火災防治

1、礦 井 火 災 防 治,,以下就礦井火災防治的相關問題闡述如下： ■ 火災的基本概念 ■ 礦井內因火災防治 ■ 礦井外因火災防治 ■ 礦井防滅火檢查與管理,通常把違背人們意愿而發(fā)生的非控制性燃燒，稱之為火災。 發(fā)生在煤礦井下或井口附近的地面,直接影響井下生產,威脅礦工安全的火災統(tǒng)稱礦井火災。 火災事故是礦井的五大災害之

2、一。,第一節(jié)、火災基本知識,2．火災的危害,⑴火災事故會產生大量的無色、無嗅、無味、極毒的CO氣體。 ⑵產生再生火源,引起瓦斯、煤塵爆炸,擴大災害事故; ⑶火災使空氣熱澎漲，礦井風流逆轉，破壞通風系統(tǒng); ⑷燒毀設備。 ⑸損壞資源,破壞礦井正常生產秩序。,,火災發(fā)生三個必備條件 1、具有一定的溫度和足夠能量的熱源。在煤礦里,瓦斯煤塵爆炸、放炮、機械摩擦、電器火花、吸煙、

3、燒焊和各種明火等均能引起礦井火災。 2、存在一定的可燃物。煤炭、坑木、各類機電設備、各咱油料（潤滑油、變壓器油、油壓設備油等）、炸藥等都是可導致火災的可燃物。 3、具有新鮮空氣。燃燒是劇烈的氧化反應,因此必須要有足夠的新鮮空氣。,國務院《特別規(guī)定》中屬于煤礦重大安全生產隱患。是指有下列情形之一。,“自然發(fā)火嚴重，未采取有效措施”，屬于煤礦重大安全生產隱患。 開采容易自燃和自燃的煤層時，未編制防止自然發(fā)火

4、設計或者未按設計組織生產 高瓦斯礦井采用放頂煤采煤法采取措施后仍不能有效防治煤層自然發(fā)火 有自然發(fā)火征兆沒有采取相應的安全防范措施并繼續(xù)生產 開采容易自燃煤層未設置采區(qū)專用回風巷 未選定自然發(fā)火觀測站或者觀測點位置并建立監(jiān)測系統(tǒng) 未建立自然發(fā)火預測預報制度 未按規(guī)定采取預防性灌漿或者全部充填、注惰性氣體等措施,第二節(jié)、礦井內因火災及防治 一、定義

5、礦井火災按引火原因分為內因火災和外因火災兩大類。 所謂內因火災，是指煤層本身有自燃性，加之開采技術因素影響導致煤層自燃、著火的現(xiàn)象，叫“內因火災”。 二、煤層自燃條件 煤層自燃必須同時具備以下三個條件： ①有大量的可燃性的松散煤體。 ②有充分的供氧和蓄熱環(huán)境條件。 ③持續(xù)時間達到或超過煤層的自然發(fā)火期。,,三、煤的自燃傾向性分為

6、： 容易自燃 自燃 不易自燃 生產礦井延深新水平時，必須對所有煤層的自燃傾向性進行鑒定。,四、煤層自燃預兆(標志) 煤層自燃的主要預兆有“三大異?，F(xiàn)象”： 氣味異?！锏乐谐霈F(xiàn)煤焦油、松香、惡臭異味。 現(xiàn)象異常—巷道里出現(xiàn)水霧，頂、幫、支架上出現(xiàn)掛汗。 感覺異?！锏览锍霈F(xiàn)高溫(或明火)，人感到悶熱、頭昏、疲勞等現(xiàn)象，均為煤層自燃預兆，應

7、及時處理 煤炭在整個自燃過程中，都在不斷地產生并放出多種有毒有害氣體（主要有CO2和CO）。,五、煤層自燃大體可分為三個階段：◆ 潛伏期◆ 自熱期◆ 燃燒期,附：煤的氧化特性 從煤氧化合學說觀點出發(fā)，認為評價煤的自燃傾向性，即化學活動性的最合適的指標應該是煤的吸氧速度。揭示了煤炭氧化規(guī)律如下:  １、所有品種煤在常溫下都吸氧，但吸氧速度不同。它取決于煤的分子結構和物理化學性質

8、。   ２、煤的吸氧速度與所在空氣中的氧濃度成正比，即             dm/dt＝ＵＣ                &

9、#160;              式中：dm—單位重量煤在dt時間內吸氧量，mL/kg；        Ｕ—吸氧速度常數(shù)，mL/(kg.h);       

10、; Ｃ—空氣中的氧濃度，%。  ３、在溫度不變條件下,吸氧速度常數(shù)隨時間按指數(shù)規(guī)律衰減,即 Ｕ＝Ｕ1t-H         式中  Ｕ1 —在t=1小時內的吸氧速度常數(shù)，mL/(kg.h);        H—在對數(shù)坐標中直線方程傾角

11、的正切，它表示吸氧速度隨時間衰減的速度；,４、吸氧速度常數(shù)Ｕ與煤自身溫度之間符合冪函數(shù)關系                               &

12、#160;           式中  Ｕ—溫度為t℃時的吸氧速度常數(shù)，mL/(kg.h); Ｕ0—溫度為t0℃時的吸氧速度常數(shù)，mL/(kg.h);  Ｂ—比例常數(shù)，1/℃；其物理意義是吸氧速度隨溫度增加的速度。   ５、煤在氮氣中加熱后再冷卻可使它

13、的活性增加，并有重新恢復到原有活性的可能。   ６、吸氧速度常數(shù)Ｕ與粒度之間成復雜關系。沒有接觸過氧的新鮮煤粒度越小，其表面積越大，吸氧速度也越大，但隨時間衰減得也越快。,六、煤層自燃具有以下特點： ■ 隱蔽性 ■ 持續(xù)性 ■ 預知性 ■ 災變性 ■ 處理時間長

14、 ■ 處理難度大等 因此對礦井內因火災，要早發(fā)現(xiàn)、早控制、早處理。 1977年某礦，煤層自然發(fā)火，在處理過程中發(fā)生災變，引發(fā)瓦斯連續(xù)爆炸，死亡83，傷35人，封閉了五個回采工作面，長達半年之久。,煤炭自燃通常容易發(fā)生的地點 主要發(fā)生在井下風流不暢通但又有風流通過的地點如： 斷層附近、 高冒區(qū)、采煤工作面進風巷、回風巷和停采線附近、 厚煤層的下分層工作面進、回風巷周圍是

15、易發(fā)火地點；護巷煤柱，回柱放頂后的煤柱兩側；密閉墻內、溜煤眼及聯(lián)絡巷。 能否將溜煤眼中的煤放凈來預防煤炭自燃？,,七．煤炭自然發(fā)火的預防措施 ⑴采掘技術：選擇合適的開拓部署及采煤方法。采區(qū)少留煤柱,工作面不留浮煤,加快回采速度，采空區(qū)及時封閉隔絕； ⑵通風技術：選擇合理的通風系統(tǒng),加強通風管理,減少漏風； ⑶預防性灌漿：將泥漿灌入采空區(qū),殘煤被泥漿包裹,隔絕空氣,預防煤炭自燃；

16、,⑷惰性氣體防火：采空區(qū)注入惰性氣體，減少空氣中的氧含量，延緩或阻止煤炭氧化，避免煤炭自燃發(fā)火； ⑸阻化劑防火：將阻化劑噴灑于采空區(qū)或壓注入煤體內，以抑制或延緩煤的氧化，達到防止自燃的目的； ⑹均壓技術防火：設置調壓裝置或調整通風系統(tǒng)，以降低漏風通道兩端的風壓差，減少漏風量，達到抑制自燃的目的。,第三節(jié)、礦井外因火災及防治 一、定義 所謂外因火災，系指人為因素引發(fā)的火災，即外部熱源引發(fā)的

17、火災稱之外因火災。 二、類型 礦井外因火災，按性質大體可分為： ◆ 電氣明火 ◆ 機械運行火災 ◆ 放炮著火 ◆ 其他火災等,三、特點 礦井外因火災具有以下特點 ※ 突發(fā)性 ※ 災變性 ※ 蔓延迅速 ※

18、 易于失控 ※ 易于產生 “火風壓”造成風流 紊亂、風流逆轉等若處理不當將會造成嚴重后果。 “火風壓”——系指當井下發(fā)生火災時，高溫煙流流經有高差的井巷所產生的附加風壓。,四、危害 外因火災比內因火災事故危害更大。 據(jù)統(tǒng)計，全國煤礦1949～2009年間，在發(fā)生一次死亡3人及3人以上的火災事故中，外因火災占79%，而內因火災只占21%。,五、預防外因火災的技術措施,預防火災發(fā)生有兩個

19、方面:一是防止火源產生;二是防止已發(fā)生的火災事故擴大，以盡量減少火災損失。    （一）防止火災產生    １、防止失控的高溫熱源產生和存在。嚴格對高溫熱源、明火和潛在的火源進行管理。    ２、盡量不用或少用可燃材料,不得不用時應與潛在熱源保持一定的安全距離。    ３、防止產生機電火災。&

20、#160;   ４、防止摩擦引燃 （１）膠帶輸送機應具有可靠的防打滑、防跑偏、超負荷保護和軸承溫升控制等綜合保護系統(tǒng)； （２）防止摩擦引燃瓦斯。    ５、防止高溫熱源和火花與可燃物相互作用。,（二）防止火災蔓延的措施有： 1、在適當?shù)奈恢媒ㄔ旆阑痖T,防止火災事故擴大。    2、每個礦井地面和井下

21、都必須設立消防材料庫。    3、每一礦井必須在地面設置消防水池,在井下設置消防管路系統(tǒng)。    4、主要通風機必須具有反風系統(tǒng)或設備,反風設施,并保持其狀態(tài)良好。,第四節(jié) 礦井防滅火檢查管理,一、礦井火災防治管理 1、防滅火安全管理重點 （1)礦井必須設地面消防水池和井下消防管路系統(tǒng)。井下消防管路系統(tǒng)應每隔100m設置支管和閥門，但在帶式輸送

22、機巷道中應每隔50m設置支管和閥門。 （2)水池容量≥200m3并有備用水池，管路敷設符合要求。 井口房和通風機房20m內不得有煙火或用火爐取暖。 （3)井筒、平硐與各水平的連接處,井底車場,井下機電硐室,主要巷道內帶式輸送機機頭前后各20m內用不燃性材料支護。 （4)井下和井口房內不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接等工作。,井下使用的汽油、煤油和變壓器油必須裝入蓋嚴的鐵桶內，由專人押運送至使用地點

23、，剩余的汽油、煤油和變壓器油必須運回地面，嚴禁在井下存放。 井下使用的潤滑油、棉紗、布頭和紙等，必須存放在蓋嚴的鐵桶內。用過的棉紗、布頭和紙，也必須放在蓋嚴的鐵桶內，并由專人定期送到地面處理，不得亂放亂扔。嚴禁將剩油、廢油潑灑在井巷或硐室內。,礦井火災防治,2、內因火災的管理 ⑴凡開采自然發(fā)火煤層的礦井,必須制定對自然發(fā)火的預測預報制度和防治自然發(fā)火的專門措施;采掘作業(yè)規(guī)程必須有防止自然發(fā)火的專門措施,開采

24、容易自燃和自燃的煤層,采煤工作面必須用后退式開采。建立防滅火“人、材、物”的消耗臺帳,分析總結煤層自然發(fā)火的經驗教訓,提出防范措施。 ⑵開采容易自燃和自燃的煤層的礦井,應按規(guī)定裝備移動防滅火設備和相應的管路。 ⑶開采自然發(fā)火的煤層,均要開展自然火災的預測預報和火災隱患排查,每周至少一次。觀測地點：采區(qū)防火墻、采煤工作面上隅角及回風巷,其它可能發(fā)熱地點。觀測內容：氣體成份、氣溫、水溫等。并有防滅火

25、檢查記錄。,⑷消除采空區(qū)密閉內及其它地點超過35℃的高溫點及CO超限點（火區(qū)密閉內除外）。嚴禁CO超限作業(yè)。 ⑸采煤工作面回采結束后,必須在45天內撤出一切設備、材料,并進行永久性封閉。封閉的墻體厚度、刻槽深度、氣密性符合要求。 ⑹每一處火區(qū)都必須建立符合《規(guī)程》的火區(qū)管理卡片,繪制火區(qū)位置關系圖?；饏^(qū)的管理應按公司(礦)批準的措施執(zhí)行,并遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關規(guī)定。啟封火區(qū)要有計劃和經批準的措施

26、。,二．防火措施檢查重點,(1)木料場、矸石山距進風井的距離是否小于80m，小于80m時是否經上級主管部門批準。 (2) 進風井口是否裝設防火鐵門，或防止煙火進入礦井的設施。 (3)《規(guī)程》中禁止使用可燃性材料支護的地點是否仍然使用可燃性材料進行支護。 (4) 井下進行電焊、氣焊和噴燈焊接時是否制定安全措施并嚴格遵守《規(guī)程》的有關規(guī)定。 (5)井上、下是否按照《規(guī)程》要求設置消防材料庫，并遵守其相應的規(guī)定。 (6)井下爆破

27、材料庫、機電設備硐室、檢修硐室、材料庫、井底車場、使用帶式輸送機或液力偶合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中是否備有滅火器材，其數(shù)量、規(guī)格和存放地點是否在災害預防與處理計劃中有明確規(guī)定。 (7)井上、下的消防管路系統(tǒng)，防火門，消防材料庫和消防器材是否按照《規(guī)程》要求進行定期檢查。,案例分析：某礦在2006年5月，因2411采煤工作面煤炭自燃發(fā)火，而將24采區(qū)封閉?，F(xiàn)因采掘接替緊張，準備將24采區(qū)起封。假如你是該礦礦長，你將如何處理以下

28、兩個問題：是否將24采區(qū)起封？怎樣保證24采區(qū)起封工作的安全進行？[答題要點]對封閉的24火區(qū)，只有經取樣化驗證實火已熄滅后，方可啟封，火區(qū)同時具備下列條件時，方可認為火已熄滅：（1）火區(qū)內的空氣溫度下降到30℃以下，或與火災發(fā)生前該區(qū)的日?？諝鉁囟认嗤?；（2）火區(qū)內空氣中的氧氣濃度降到5.0%以下；（3）火區(qū)內空氣中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳濃度在封閉期間內逐漸下降，并穩(wěn)定在0.001%以下；（4）火區(qū)的出水溫度低于25℃，

29、或與火災發(fā)生前該區(qū)的日常出水溫度相同；（5）上述4項指標持續(xù)穩(wěn)定的時間在１個月以上。安排總工程師或技術負責人編制起封24火區(qū)的安全技術措施，成立24火區(qū)起封工作領導小組，落實起封工作人員；組織起封工作人員學習《起封24火區(qū)的安全技術措施》，學習時間不少于4小時；考核合格；成冊歸檔；組織人力、物力，嚴格按《起封24火區(qū)的安全技術措施》進行啟封；驗收檢查。,復習思考題,1、判斷題（70）井下使用的潤滑油、棉紗、布頭和紙等必須存放在蓋嚴

30、的鐵桶內，用過后可就地堆放（×）（71）嚴禁將剩油、廢油潑灑在井巷或硐室內。（√）（72）在井下和井口房，可以采用可燃性材料搭設臨時操作間、休息間。 （×）（73）消防材料庫儲存的材料、工具的品種和數(shù)量應符合有關規(guī)定，并定期檢查和更換；材料、工具不得挪作他用。 （√） （74）井下消防管路系統(tǒng)應每隔100m設置支管和閥門（√）（75）井下所有煤倉和溜煤眼都應該把煤放凈，避免發(fā)生煤炭自燃。 （×）,

31、1、判斷題（76） 井下和井口房內可以從事電焊、氣焊和噴燈焊接等工作。 （×）（77）開采容易自燃和自燃的煤層的礦井，應按規(guī)定裝備移動防滅火設備和相應的管路。 （√）（78）礦井采空區(qū)不易發(fā)生火災。 （×）（79）每個永久性防火墻附近必須設置柵欄、警示以及禁止人員入內的說明牌。 （√）（80）煤礦必須繪制火區(qū)位置關系圖，注明所有火區(qū)和曾經發(fā)火的地點。 （√）,2、單選題（46）地面的消防水池必須經常保持不

32、小于（C 200）m3的水量。（47）煤礦進風井口應裝設（A 防火鐵門）。（48）一般情況下采用（B CO）作為發(fā)生火災的標志氣體。（49）均壓技術是煤礦常見的（A 防滅火技術）。（50）黃泥灌漿是一種（C 防滅火技術）。（51）啟封火區(qū)和恢復火區(qū)初期通風等工作，必須由（B 礦山救護隊）負責進行，火區(qū)回風風流所經過巷道中的人員必須全部撤出。,3、多選題（40）火災的發(fā)生要有三個條件，即常說的燃燒三要素（B 氧氣 C 熱源 D

33、 可燃物）。（41）礦井火災按引火原因不同可分為（A 外因火災 B 內因火災）。（42）煤的自燃傾向性分為（A 容易自燃 B 自燃 C 不容易自燃）（43）（A 出現(xiàn)明火 B 產生煙霧 C 產生煤焦油味 D CO濃度超過臨界指標并有上升趨勢）是煤層自燃標志。,（44）“自然發(fā)火嚴重，未采取有效措施”，屬于煤礦重大安全生產隱患。根據(jù)《重大安全隱患認定辦法》之規(guī)定是指下列（A B C D）情形之一 A、開采容易自燃和

34、自燃的煤層時，未編制防止自然發(fā)火設計或者未按設計組織生產 B、高瓦斯礦井采用放頂煤采煤法采取措施后仍不能有效防治煤層自然發(fā)火 C、有自然發(fā)火征兆沒有采取相應的安全防范措施并繼續(xù)生產 D、開采容易自燃煤層未設置采區(qū)專用回風巷,,（44）“自然發(fā)火嚴重，未采取有效措施”，屬于煤礦重大安全生產隱患。根據(jù)《重大安全隱患認定辦法》之規(guī)定是指下列（A B D）情形之一 A、未選定自然發(fā)火觀測站或者觀測點位