礦井火災(zāi)防治教學(xué)課件PPT

1、第二章礦井防滅火第二章礦井防滅火 1 1、煤炭自燃理論；、煤炭自燃理論； 2 2、煤炭自燃預(yù)測預(yù)報；、煤炭自燃預(yù)測預(yù)報； 3 3、防滅火技術(shù)、防滅火技術(shù) 4 4、均壓防滅火；、均壓防滅火； 5 5、火災(zāi)時期風(fēng)流控制、火災(zāi)時期風(fēng)流控制 重重點與點與難點難點 一、火災(zāi)與礦井火災(zāi)的概念一、火災(zāi)與礦井火災(zāi)的概念 1 1、火災(zāi)：通常把違背人們意愿而發(fā)生的非控制性燃、火災(zāi)：通常把違背人們意愿而發(fā)生的非控制性燃 燒稱之火災(zāi)。燒稱之火災(zāi)。 2 2、礦井火災(zāi)：、礦井火災(zāi)：在礦井或煤田范圍內(nèi)發(fā)生，威協(xié)安全在礦井或煤田范圍內(nèi)發(fā)生，威協(xié)安全 生產(chǎn)、造成一定資源和經(jīng)濟損失或者人員傷亡的燃燒生產(chǎn)、造成一定資源和經(jīng)濟損失或

2、者人員傷亡的燃燒 事故，稱之為礦井火災(zāi)。事故，稱之為礦井火災(zāi)。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 二、礦井火災(zāi)的類型及其特性二、礦井火災(zāi)的類型及其特性 （一）（一）按引火原因分類按引火原因分類 、內(nèi)因內(nèi)因( (自燃自燃) )火災(zāi)?；馂?zāi)。在一定的條件下，自在一定的條件下，自 身發(fā)生化學(xué)或物理化學(xué)變化而著火稱之內(nèi)火災(zāi)。身發(fā)生化學(xué)或物理化學(xué)變化而著火稱之內(nèi)火災(zāi)。 2 2、外因火災(zāi)。外因火災(zāi)。外部熱源引起可燃著火稱之外部熱源引起可燃著火稱之 為外因火災(zāi)。為外因火災(zāi)。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 類火災(zāi)類火災(zāi): :煤炭、木材、橡膠、棉、毛、麻等煤炭、木材、橡膠、棉、毛、麻等 含碳的固體可燃物質(zhì)含碳的固體可燃物質(zhì) 類火

3、災(zāi)類火災(zāi)：指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、 丙酮等可燃液體丙酮等可燃液體 類火災(zāi)類火災(zāi)：指煤氣、天燃氣、甲烷、乙炔、氫指煤氣、天燃氣、甲烷、乙炔、氫 氣等可燃氣體。氣等可燃氣體。 類火災(zāi)類火災(zāi)：象鈉、鉀、鎂等可燃金屬燃燒形成象鈉、鉀、鎂等可燃金屬燃燒形成 的火災(zāi)。的火災(zāi)。 （二）（二）消防分類消防分類 （三）（三）其它分類方法其它分類方法 還有按火源特性，可分為原還有按火源特性，可分為原 生火災(zāi)與再生火災(zāi)；按火源產(chǎn)生生火災(zāi)與再生火災(zāi)；按火源產(chǎn)生 的位置，可分為井上火災(zāi)與和井的位置，可分為井上火災(zāi)與和井 下火災(zāi)等。下火災(zāi)等。 三、礦井火災(zāi)的危害三、礦井火災(zāi)的危害

4、1 1、造成停產(chǎn)；、造成停產(chǎn)； 2 2、燒毀設(shè)備和煤炭資源；、燒毀設(shè)備和煤炭資源； 3 3、封閉火區(qū)凍結(jié)大量的煤炭；、封閉火區(qū)凍結(jié)大量的煤炭； 4 4、引起瓦斯、煤塵爆炸。、引起瓦斯、煤塵爆炸。 5 5、中毒、中毒。 我我國的消防方針國的消防方針 中華人民共和國消防條例中華人民共和國消防條例規(guī)定，消規(guī)定，消 防工作實行防工作實行“預(yù)防為主，消防結(jié)合預(yù)防為主，消防結(jié)合”的方的方 針。所謂預(yù)防為主，即是在消防工作中堅針。所謂預(yù)防為主，即是在消防工作中堅 持重在預(yù)防的指導(dǎo)思想，在設(shè)計、生產(chǎn)和持重在預(yù)防的指導(dǎo)思想，在設(shè)計、生產(chǎn)和 日常管理工作中應(yīng)嚴格遵守有關(guān)防火的規(guī)日常管理工作中應(yīng)嚴格遵守有關(guān)防火的規(guī)

5、 定，把防火放在首位。消防結(jié)合，即是在定，把防火放在首位。消防結(jié)合，即是在 預(yù)防的同時積極做好滅火的物質(zhì)和技術(shù)準預(yù)防的同時積極做好滅火的物質(zhì)和技術(shù)準 備。備。 防防火火對策對策 礦井火災(zāi)的防治可以采取下列三個對策礦井火災(zāi)的防治可以采取下列三個對策： ）技術(shù)）技術(shù)(engineering)(engineering)對策對策 技術(shù)對策是防止火災(zāi)發(fā)生的關(guān)鍵對策。它技術(shù)對策是防止火災(zāi)發(fā)生的關(guān)鍵對策。它 要求從工程設(shè)計開始，在生產(chǎn)和管理的各個環(huán)要求從工程設(shè)計開始，在生產(chǎn)和管理的各個環(huán) 節(jié)中，針對火災(zāi)產(chǎn)生的條件，制定切實可行的節(jié)中，針對火災(zāi)產(chǎn)生的條件，制定切實可行的 技術(shù)措施。技術(shù)對策可分為：技術(shù)措施。技

6、術(shù)對策可分為： ）災(zāi)前對策。）災(zāi)前對策。 災(zāi)前對策的主要目標是破壞燃燒的充要條件，防止災(zāi)前對策的主要目標是破壞燃燒的充要條件，防止 起火；其次是防止已發(fā)生的火災(zāi)擴大。起火；其次是防止已發(fā)生的火災(zāi)擴大。 （1 1）防止起火。主要對策有：）防止起火。主要對策有： 確定發(fā)火危險區(qū)確定發(fā)火危險區(qū)-潛在火源和可燃物共同存在的地潛在火源和可燃物共同存在的地 方，加強明火與潛在高溫熱源的控制與管理，防止方，加強明火與潛在高溫熱源的控制與管理，防止 火源產(chǎn)生?；鹪串a(chǎn)生。 防防火火對策對策 消除燃燒的物質(zhì)基礎(chǔ)。消除燃燒的物質(zhì)基礎(chǔ)。 防止火源與可燃物接觸和作用。防止火源與可燃物接觸和作用。 安裝可靠的保護設(shè)施，防

7、止?jié)撛跓嵩崔D(zhuǎn)化為安裝可靠的保護設(shè)施，防止?jié)撛跓嵩崔D(zhuǎn)化為 顯熱源。例如，變電所安裝過電流保護裝置，顯熱源。例如，變電所安裝過電流保護裝置， 防止電纜短路防止電纜短路 防防火火對策對策 （2 2）防止火災(zāi)擴大。防止火災(zāi)擴大。 有潛在高溫熱源的前后范圍內(nèi)應(yīng)使用不有潛在高溫熱源的前后范圍內(nèi)應(yīng)使用不 燃支架。燃支架。 劃分火源危險區(qū)，在危險區(qū)的兩端設(shè)防火門；劃分火源危險區(qū)，在危險區(qū)的兩端設(shè)防火門； 礦井有反風(fēng)裝置，采區(qū)有局部反風(fēng)系統(tǒng)。礦井有反風(fēng)裝置，采區(qū)有局部反風(fēng)系統(tǒng)。 在有發(fā)火危險的地方，設(shè)置報警、消防裝置和在有發(fā)火危險的地方，設(shè)置報警、消防裝置和 設(shè)施。設(shè)施。 在發(fā)火危險區(qū)內(nèi)設(shè)避難硐室在發(fā)火危險區(qū)內(nèi)

8、設(shè)避難硐室。 防防火火對策對策 （）災(zāi)后對策（）災(zāi)后對策 主要主要有：有： 報警。采集處于萌芽狀態(tài)的火災(zāi)信息，發(fā)出報報警。采集處于萌芽狀態(tài)的火災(zāi)信息，發(fā)出報 警。警。 控制。利用已有設(shè)施控制火勢發(fā)展，使非災(zāi)區(qū)控制。利用已有設(shè)施控制火勢發(fā)展，使非災(zāi)區(qū) 與災(zāi)區(qū)隔與災(zāi)區(qū)隔離。離。 滅火。迅速采取有效措施滅滅火。迅速采取有效措施滅火?；?。 避難。使災(zāi)區(qū)受威協(xié)的人員盡快選擇安全路線避難。使災(zāi)區(qū)受威協(xié)的人員盡快選擇安全路線 逃離災(zāi)區(qū)，或撤至災(zāi)區(qū)內(nèi)預(yù)設(shè)的避難硐室等待逃離災(zāi)區(qū)，或撤至災(zāi)區(qū)內(nèi)預(yù)設(shè)的避難硐室等待 救救援。援。 防防火火對策對策 ）教育（）教育（educationeducation）對策）對策 教育

9、對策教育對策 包括知識、技術(shù)和態(tài)度教育三個方面。包括知識、技術(shù)和態(tài)度教育三個方面。 ）管理（法制）管理（法制(enforcement(enforcement）對策。）對策。 制定各種規(guī)程、規(guī)范和標準，且強制性執(zhí)行。制定各種規(guī)程、規(guī)范和標準，且強制性執(zhí)行。 這三種對策簡稱這三種對策簡稱“三三”對策。前兩者對策。前兩者 是防火的基礎(chǔ)，后者是防火的保證。如果片是防火的基礎(chǔ)，后者是防火的保證。如果片 面的強調(diào)某一對策都不能收到滿意的效果。面的強調(diào)某一對策都不能收到滿意的效果。 防防火火對策對策 第二節(jié)煤炭自燃第二節(jié)煤炭自燃 簡述：簡述：1 1、國內(nèi)情況：、國內(nèi)情況：目前中國是世界上煤炭自燃目前中國是世

10、界上煤炭自燃 災(zāi)害最嚴重的國家，煤炭自燃面積已達災(zāi)害最嚴重的國家，煤炭自燃面積已達720720平方公里，平方公里， 正在燃燒的煤田和礦區(qū)有正在燃燒的煤田和礦區(qū)有6262處，形成中國北方煤火燃處，形成中國北方煤火燃 燒帶。燒帶。專家們在北緯專家們在北緯3535以北，從帕米爾高原到大興以北，從帕米爾高原到大興 安嶺西坡的煤火燃燒帶上，進行了面積約安嶺西坡的煤火燃燒帶上，進行了面積約500500萬平方公萬平方公 里的野外實地觀測，了解到，中國煤火集中分布在中里的野外實地觀測，了解到，中國煤火集中分布在中 國北方的沙漠干旱帶上，形成東西長國北方的沙漠干旱帶上，形成東西長50005000公里、南北公里、

11、南北 寬寬150150350350公里的煤火燃燒帶。累積燃燒面積達公里的煤火燃燒帶。累積燃燒面積達720720平平 方公里。目前，正在燃燒的地區(qū)有方公里。目前，正在燃燒的地區(qū)有6262處，正在燃燒的處，正在燃燒的 面積面積17172020平方公里。平方公里。 年燒失的煤炭量年燒失的煤炭量萬噸，萬噸， 年破壞的優(yōu)質(zhì)煤炭資源量達億噸，若按每噸年破壞的優(yōu)質(zhì)煤炭資源量達億噸，若按每噸 煤炭坑口價元計算，年損失煤炭資源的潛煤炭坑口價元計算，年損失煤炭資源的潛 在價值達億元。對我們礦業(yè)集團礦來講：在價值達億元。對我們礦業(yè)集團礦來講： 煤炭極容易自燃，發(fā)火期在煤炭極容易自燃，發(fā)火期在3 36 6個月，多數(shù)個

12、月，多數(shù) 發(fā)生在老區(qū)的采空區(qū)漏風(fēng)而造成的，均壓防滅發(fā)生在老區(qū)的采空區(qū)漏風(fēng)而造成的，均壓防滅 火技術(shù)在淮南礦區(qū)的應(yīng)用更為重要。火技術(shù)在淮南礦區(qū)的應(yīng)用更為重要。 第二節(jié)煤炭自燃第二節(jié)煤炭自燃 淮南屬多煤層群開采，開采煤層均具有自燃傾向性，淮南屬多煤層群開采，開采煤層均具有自燃傾向性， 煤層自然發(fā)火期一般煤層自然發(fā)火期一般3 36 6個月，最短發(fā)火期個月，最短發(fā)火期2828天。歷年來，天。歷年來， 發(fā)生自然發(fā)火發(fā)生自然發(fā)火226226次，其中次，其中1313煤層煤層131131次，次，1111煤層煤層3131次，次，8 8煤煤 層層2828次。次。 急傾斜煤層自然發(fā)火頻率高。老區(qū)孔李公司大都為急傾斜

13、急傾斜煤層自然發(fā)火頻率高。老區(qū)孔李公司大都為急傾斜 煤層，開采煤層自燃威脅十分嚴重，共發(fā)生自然發(fā)火煤層，開采煤層自燃威脅十分嚴重，共發(fā)生自然發(fā)火125125次。次。 其中，孔集井投產(chǎn)以來自然發(fā)火其中，孔集井投產(chǎn)以來自然發(fā)火4545次，次，19901990年以后自然發(fā)年以后自然發(fā) 火火1818次，多次封閉工作面；李咀孜井次，多次封閉工作面；李咀孜井19881988年以后自然發(fā)火年以后自然發(fā)火 2020次，封閉工作面次，封閉工作面9 9處。急傾斜煤層是淮南礦區(qū)防火工作重處。急傾斜煤層是淮南礦區(qū)防火工作重 點之一。點之一。 淮南情況淮南情況 綜采、綜放工作面自燃隱患大。新區(qū)幾乎綜采、綜放工作面自燃隱

14、患大。新區(qū)幾乎 所有的綜采、綜放工作面自開采之日，所有的綜采、綜放工作面自開采之日， coco（2020150ppm150ppm）便一直尾隨其后，工作）便一直尾隨其后，工作 面收作期間這一隱患更大。面收作期間這一隱患更大。19991999礦區(qū)首個綜放礦區(qū)首個綜放 工作面謝橋工作面謝橋1121(3)1121(3)，因自然發(fā)火而被迫封閉，因自然發(fā)火而被迫封閉， 一時設(shè)備無法撤出。綜采綜放工作面是淮南礦一時設(shè)備無法撤出。綜采綜放工作面是淮南礦 區(qū)防火工作另一重點。區(qū)防火工作另一重點。2000.10.172000.10.17潘一潘一11711171 （3 3）溜煤眼、）溜煤眼、2001.82001.8

15、謝橋謝橋12121212（3 3）下順槽、）下順槽、 2003.10.292003.10.29潘三礦潘三礦17811781（3 3）風(fēng)巷邊鉆窩、）風(fēng)巷邊鉆窩、 2004.7.212004.7.21潘一潘一c13-1c13-1底板軌道車場高冒相繼發(fā)底板軌道車場高冒相繼發(fā) 生自然發(fā)火。生自然發(fā)火。 淮南情況淮南情況 礦區(qū)井下主要發(fā)火隱患地點：老區(qū)急礦區(qū)井下主要發(fā)火隱患地點：老區(qū)急 傾斜煤層巷道高冒、采空區(qū)，新區(qū)綜放傾斜煤層巷道高冒、采空區(qū)，新區(qū)綜放 工作面收作期間、回采跳壓過程。新出工作面收作期間、回采跳壓過程。新出 現(xiàn)的防火問題是：高瓦斯強抽采高產(chǎn)高現(xiàn)的防火問題是：高瓦斯強抽采高產(chǎn)高 效工作面防

16、火難度越來越大。效工作面防火難度越來越大。 淮南情況淮南情況 礦別礦別煤層煤層 著火溫度著火溫度 （0c0c） 自燃傾自燃傾 向性向性 最短自燃最短自燃 發(fā)火期發(fā)火期 爆炸性爆炸性 結(jié)論結(jié)論 煤塵云最低煤塵云最低 著火溫度著火溫度 煤塵爆炸煤塵爆炸 下限濃度下限濃度 t t氧氧d d0c0cg/m3g/m3 新莊孜礦新莊孜礦c13c13340340自燃自燃 b11b11338338自燃自燃 b8b8334334自燃自燃 謝一礦謝一礦b9b9352352自燃自燃 b11b11338338自燃自燃6767 c13c13342342自燃自燃 謝李一井謝李一井c13c13349349自燃自燃5353

17、謝李二井謝李二井c13c13342342自燃自燃7272 孔李李井孔李李井a(chǎn)1a1351351自燃自燃 a3a3347347自燃自燃5252 b9bb9b340340 容易自容易自 燃燃 b7bb7b333333 容易自容易自 燃燃 4545 b4bb4b343343自燃自燃 孔李孔井孔李孔井c13335容易自燃容易自燃38 a1356容易自燃37 a3327容易自燃 b7332容易自燃39 b9329容易自燃 潘東公司b7311容易自燃 b4318容易自燃47 b8343自燃54 b6350自燃49 潘三礦b8343自燃57 c13363自燃65 b11-2340自燃 謝橋礦c13358自燃

18、51 b11-2340自燃72 b8360自燃44 張集礦c13355容易自燃86 b11-2339容易自燃 一、煤炭自燃機理及發(fā)展過程一、煤炭自燃機理及發(fā)展過程 （一一）、煤炭自然機理、煤炭自然機理 早在早在18621862年，德國人戈朗布曼（年，德國人戈朗布曼（grumbmangrumbman） 發(fā)表了第一篇關(guān)于煤炭自燃起因的文章。一發(fā)表了第一篇關(guān)于煤炭自燃起因的文章。一 百多年來，百多年來，人們提出了若干學(xué)說來解釋煤的自燃人們提出了若干學(xué)說來解釋煤的自燃， 如黃鐵礦作用、細菌作用、酚基作用，煤氧如黃鐵礦作用、細菌作用、酚基作用，煤氧 復(fù)合作用等學(xué)說。復(fù)合作用等學(xué)說。 （一）機理（一）機理

19、 黃鐵礦作用學(xué)說黃鐵礦作用學(xué)說 認為煤的自燃是由于煤層中的黃鐵礦認為煤的自燃是由于煤層中的黃鐵礦(fes(fes2 2) )與與 空氣中的水份和氧相互作用、發(fā)生熱反應(yīng)而引起空氣中的水份和氧相互作用、發(fā)生熱反應(yīng)而引起 的的 細菌作用學(xué)說細菌作用學(xué)說 認為在細菌作用下，煤在發(fā)酵過程中放出一認為在細菌作用下，煤在發(fā)酵過程中放出一 定熱量對煤自熱起了決定性作用。定熱量對煤自熱起了決定性作用。 酚基作用學(xué)說酚基作用學(xué)說 認為煤的自熱是由于煤體內(nèi)不飽和的酚基化認為煤的自熱是由于煤體內(nèi)不飽和的酚基化 合物強烈地吸附空氣中的氧，同時放出一定量的合物強烈地吸附空氣中的氧，同時放出一定量的 熱量而造成的。熱量而造

20、成的。 一、煤炭自燃機理及發(fā)展過程一、煤炭自燃機理及發(fā)展過程 煤氧復(fù)合作用學(xué)說煤氧復(fù)合作用學(xué)說 年蘇聯(lián)學(xué)者維謝洛夫斯基年蘇聯(lián)學(xué)者維謝洛夫斯基 (.)(.)等人等人 提出，煤的自燃是氧化過程自身加速發(fā)提出，煤的自燃是氧化過程自身加速發(fā) 展的結(jié)果。展的結(jié)果。 煤能在常溫下吸附空氣中的氧，氧化煤能在常溫下吸附空氣中的氧，氧化 生熱，如果這種熱量不能很好的散發(fā)，生熱，如果這種熱量不能很好的散發(fā)， 并繼續(xù)集聚，當煤溫上升到并繼續(xù)集聚，當煤溫上升到300400300400就就 著火著火 （二）煤炭自燃發(fā)展過程（二）煤炭自燃發(fā)展過程 潛伏期潛伏期 自熱期自熱期 風(fēng)化風(fēng)化 7090燃燒期燃燒期 溫溫 度度 時

21、間時間 1 1、低溫氧化階段（潛伏期）：、低溫氧化階段（潛伏期）：吸氧、氧化生熱、煤吸氧、氧化生熱、煤 的著火溫度降低。的著火溫度降低。 2 2、自熱階段（自熱期）：、自熱階段（自熱期）：氧化速度加快，煤溫增高，氧化速度加快，煤溫增高， 空氣中氧氣含量下降，一氧化碳和二氧化碳顯著增空氣中氧氣含量下降，一氧化碳和二氧化碳顯著增 加，煤中的水分被蒸發(fā)，空氣中濕度增大并形成霧加，煤中的水分被蒸發(fā)，空氣中濕度增大并形成霧 氣，在支架及巷道壁上有水珠。氣，在支架及巷道壁上有水珠。 3 3、自燃階段（燃燒期）：、自燃階段（燃燒期）：煤溫繼續(xù)上升至（煤溫繼續(xù)上升至（7070 9090 度）時，氧化急劇加快，

22、當溫度達到度）時，氧化急劇加快，當溫度達到300300 500500度時，度時， 煤就會著火燃燒。放出大量的一氧化碳和二氧化碳煤就會著火燃燒。放出大量的一氧化碳和二氧化碳 以及碳氫化合物，著火。以及碳氫化合物，著火。 （三）各階段特點：（三）各階段特點： 二、煤炭自燃的條件二、煤炭自燃的條件 1 1、煤具煤具有自燃傾向性有自燃傾向性。（。（煤被開采后呈煤被開采后呈 破碎狀態(tài)，堆積厚度一般要大于破碎狀態(tài)，堆積厚度一般要大于. .m m） 2 2、熱量易于集聚。、熱量易于集聚。 3 3、有連續(xù)供氧條件。、有連續(xù)供氧條件。 4 4、上述三個條件共存的時間大于煤的自、上述三個條件共存的時間大于煤的自

23、燃發(fā)火期。燃發(fā)火期。 三、影響煤炭自燃的因素三、影響煤炭自燃的因素 （一）影響煤炭自燃傾向性的因素（一）影響煤炭自燃傾向性的因素 1 1、煤的化學(xué)成分和、煤的化學(xué)成分和煤化程度。煤化程度。 各種牌號的煤，即各種不同化學(xué)成分的煤，都各種牌號的煤，即各種不同化學(xué)成分的煤，都 有自燃的可能性。認為：煤的炭化程度超高，揮有自燃的可能性。認為：煤的炭化程度超高，揮 發(fā)分越低，由小到大的順序是：發(fā)分越低，由小到大的順序是： 無煙煤無煙煤煉焦煤煉焦煤 肥煤肥煤氣煤氣煤 長煙煤長煙煤褐煤褐煤 、煤巖成分、煤巖成分 組成煤炭的種煤巖成分是：絲煤、暗組成煤炭的種煤巖成分是：絲煤、暗 煤、亮煤和境煤。絲煤具有纖維構(gòu)

24、造，因煤、亮煤和境煤。絲煤具有纖維構(gòu)造，因 而在常（低）溫下吸氧能力強，著火溫度而在常（低）溫下吸氧能力強，著火溫度 低，可以低，可以“引火物引火物”的作用。的作用。 所以，絲煤含量越大，煤炭自燃傾向性所以，絲煤含量越大，煤炭自燃傾向性 越大。暗煤硬度大，密度大，難易自燃。越大。暗煤硬度大，密度大，難易自燃。 亮煤和境煤脆性大，易破裂且著火溫度低，亮煤和境煤脆性大，易破裂且著火溫度低， 灰分含量少，最利于煤的自燃?；曳趾可伲罾诿旱淖匀?。 三、影響煤炭自燃的因素三、影響煤炭自燃的因素 、煤的含硫量、煤的含硫量 煤中的硫以三種形式存在，即黃鐵礦、煤中的硫以三種形式存在，即黃鐵礦、 有機硫、硫

25、酸鹽。對煤的自燃傾向性有機硫、硫酸鹽。對煤的自燃傾向性 特別大的是以黃鐵礦形式存在的硫。特別大的是以黃鐵礦形式存在的硫。 黃鐵礦容易與空氣中水分和氧相互作黃鐵礦容易與空氣中水分和氧相互作 用，放出大量熱，因此，黃鐵礦的存用，放出大量熱，因此，黃鐵礦的存 在，將會對煤的自燃起加速作用，其在，將會對煤的自燃起加速作用，其 含量越高，煤的自燃傾向性越大。含量越高，煤的自燃傾向性越大。 三、影響煤炭自燃的因素三、影響煤炭自燃的因素 4 4、煤中的水分、煤中的水分 首先，煤炭中的水分在初期階段會因為首先，煤炭中的水分在初期階段會因為 蒸發(fā)作用而散失，因此，一部分熱量就會以蒸發(fā)作用而散失，因此，一部分熱量

26、就會以 水分潛熱的形式被水蒸氣帶走，這就有阻止水分潛熱的形式被水蒸氣帶走，這就有阻止 煤體溫度升高的趨勢。煤體溫度升高的趨勢。 另一方面，煤體也會從空氣中吸收水分。另一方面，煤體也會從空氣中吸收水分。 這就是所謂的吸收熱（有時也叫濕潤熱）會這就是所謂的吸收熱（有時也叫濕潤熱）會 促使煤的溫度升高。促使煤的溫度升高。 三、影響煤炭自燃的因素三、影響煤炭自燃的因素 5 5、煤的粒度、孔隙特性和破碎程度煤的粒度、孔隙特性和破碎程度 完整的煤體一般完整的煤體一般 不會發(fā)生自燃，一旦受壓破裂，呈破碎狀態(tài)存在，其不會發(fā)生自燃，一旦受壓破裂，呈破碎狀態(tài)存在，其 自燃性能顯著提高。這是因為破碎的煤炭不僅與氧接

27、自燃性能顯著提高。這是因為破碎的煤炭不僅與氧接 觸的表面積增大，而且著火溫度也明顯降低。觸的表面積增大，而且著火溫度也明顯降低。 有人研究，當煤粒度小于有人研究，當煤粒度小于1mm1mm時氧化速率與粒徑無時氧化速率與粒徑無 關(guān)，并認為孔徑大于關(guān)，并認為孔徑大于100100的孔在煤氧化中起重要作用。的孔在煤氧化中起重要作用。 根據(jù)波蘭的試驗，當煙煤的粒度直徑為根據(jù)波蘭的試驗，當煙煤的粒度直徑為1.51.52mm2mm時，時， 其著火點溫度大多在其著火點溫度大多在330330360360；粒度直徑小于；粒度直徑小于1mm1mm以以 下時，著火點溫度可能降低到下時，著火點溫度可能降低到1901902

28、20220。因此，可。因此，可 以說，煤的自燃性隨著其孔隙率、破碎度的增加而上以說，煤的自燃性隨著其孔隙率、破碎度的增加而上 升升 三、影響煤炭自燃的因素三、影響煤炭自燃的因素 6 6、煤的瓦斯含量煤的瓦斯含量 瓦斯或者其它氣體含量較高的煤，由于其瓦斯或者其它氣體含量較高的煤，由于其 內(nèi)表面含有大量的吸附瓦斯，使煤與空氣隔內(nèi)表面含有大量的吸附瓦斯，使煤與空氣隔 離，氧氣不易與煤表面發(fā)生接觸，也就不易離，氧氣不易與煤表面發(fā)生接觸，也就不易 與煤進行復(fù)合氧化，使煤炭自燃的潛伏期加與煤進行復(fù)合氧化，使煤炭自燃的潛伏期加 長。當煤中殘余瓦斯量大于長。當煤中殘余瓦斯量大于5 m5 m3 3 / t /

29、t時，煤往時，煤往 往難以自燃。但是隨著瓦斯的放散，煤與氧往難以自燃。但是隨著瓦斯的放散，煤與氧 就更易結(jié)合。就更易結(jié)合。 三、影響煤炭自燃的因素三、影響煤炭自燃的因素 （二）影響煤炭自燃的地質(zhì)、開采因素（二）影響煤炭自燃的地質(zhì)、開采因素 1 1、煤層厚度、煤層厚度 2 2、煤層傾角、煤層傾角 3 3、頂板巖石性質(zhì)、頂板巖石性質(zhì) 4 4、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)構(gòu)造 5 5、開采技術(shù)因素、開采技術(shù)因素 6 6、漏風(fēng)條件、漏風(fēng)條件 漏風(fēng)給煤炭自燃提供必須的氧氣，漏漏風(fēng)給煤炭自燃提供必須的氧氣，漏 風(fēng)的強度的大小直接影響著煤體的散熱。風(fēng)的強度的大小直接影響著煤體的散熱。 認為：認為： q1.2m3/min.

30、m2q1.2m3/min.m2或或0.06m3/min.m2 2.502.50 1.5 2.501.5 2.50 0.80 1.500.80 1.50 0.900.90 0 0.900 0.90 0 0 2 2、雙氧水法雙氧水法 1 1、依據(jù)：煤與雙氧水反應(yīng)升溫速度不同為依據(jù)：煤與雙氧水反應(yīng)升溫速度不同為 原理。原理。 2 2、具體做法：用雙氧水制做氧化煤樣（煤具體做法：用雙氧水制做氧化煤樣（煤 樣粒徑為樣粒徑為0.15cm)0.15cm)。裝入試管，用溫度計。裝入試管，用溫度計 測量煤溫，易自燃煤，煤溫上長到測量煤溫，易自燃煤，煤溫上長到5050度度 時，煤溫上升速度到時，煤溫上升速度到90

31、90度時所需時間。度時所需時間。 3 3、查查下下表表 根據(jù)雙氧水法劃分自燃類別根據(jù)雙氧水法劃分自燃類別 類別類別自燃傾向性自燃傾向性反應(yīng)達到最高濃度反應(yīng)達到最高濃度/反應(yīng)達到最高溫度反應(yīng)達到最高溫度 所用的時間所用的時間/min 從從50升到升到 90所需要所需要 時間時間/min 極易自燃極易自燃 自燃自燃 不易自燃不易自燃 90 90 7575 2.5 2.56 6 6 3 3、色普吸氧法色普吸氧法 1 1、依據(jù)：是根據(jù)煤低溫時吸附氧為單分子層物理吸附原依據(jù)：是根據(jù)煤低溫時吸附氧為單分子層物理吸附原 理，應(yīng)用雙氣路色普分析檢測技術(shù)，測定約定溫度下理，應(yīng)用雙氣路色普分析檢測技術(shù)，測定約定溫

32、度下 吸附流態(tài)氧量的大小，區(qū)分煤炭自燃等級。吸附流態(tài)氧量的大小，區(qū)分煤炭自燃等級。 2 2、具體做法：具體做法： （1 1）制煤樣：取粒度為）制煤樣：取粒度為o.15cmo.15cm，重量為，重量為1g1g煤；煤； （2 2）以氮氣為載氣，流量為（）以氮氣為載氣，流量為（20 20 + + 0.5)cm3/min0.5)cm3/min； （3 3）吸氧氣為）吸氧氣為20min20min。 測定前，煤樣除水分，在氮氣流入下于測定前，煤樣除水分，在氮氣流入下于105105的溫度下處的溫度下處 理理1.5h1.5h，除去水分。裝入樣品管，除去水分。裝入樣品管， t=30t=30, ,p=1p=1.

33、.0133013310104 4環(huán)境下每克煤吸氧量。環(huán)境下每克煤吸氧量。下圖下圖。 六通閥六通閥 四通閥四通閥 導(dǎo)熱沲導(dǎo)熱沲 樣品管樣品管 放空放空1 1 放空放空2 2 平衡氣平衡氣 出口出口 載氣出載氣出 口口 后混合器后混合器 穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓閥 穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓閥 穩(wěn)壓閥穩(wěn)壓閥 拉拉 閥閥 拉拉 閥閥 2 2 1 1 前混合氣前混合氣 自自 燃燃 自燃自燃3030常壓條件下煤吸氧量常壓條件下煤吸氧量(cm3(cm3g.g.干煤 干煤) ) 備注 備注 等等 級級 傾向性傾向性 褐煤、煙煤褐煤、煙煤 類類 高硫煤、無煙煤類高硫煤、無煙煤類 容易自容易自 燃燃 0.80.81.001.00 全硫全硫

34、(sf%)2.00(sf%)2.00 自燃自燃0.410.410.790.791.001.00 ” ” 2.002.00 不易自不易自 燃燃 0.400.400.800.80 ” ” 2.002.00 五、煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報五、煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報 （一）煤炭自燃發(fā)火經(jīng)常發(fā)生的地點（一）煤炭自燃發(fā)火經(jīng)常發(fā)生的地點 （1）斷層附近）斷層附近 （2）高冒區(qū)）高冒區(qū) （3）采煤工作面進風(fēng)巷、回風(fēng)巷和停采線附）采煤工作面進風(fēng)巷、回風(fēng)巷和停采線附 （4）風(fēng)墻內(nèi)）風(fēng)墻內(nèi) （5）溜煤眼及聯(lián)絡(luò)巷）溜煤眼及聯(lián)絡(luò)巷 （6）其它地點）其它地點 （二）煤炭自燃發(fā)火的初期預(yù)兆（二）煤炭自燃發(fā)火的初期預(yù)兆 （1）煤體溫度、

35、空氣溫度、水溫比往常高）煤體溫度、空氣溫度、水溫比往常高 （2）附近的氧氣降低）附近的氧氣降低 （3）附近巷道中濕度增大，有霧氣）附近巷道中濕度增大，有霧氣 （4）巷壁和支架出汗）巷壁和支架出汗 （5）出現(xiàn)有害氣體）出現(xiàn)有害氣體 （6）出現(xiàn)火災(zāi)的異味（如）出現(xiàn)火災(zāi)的異味（如co、co2等）等） 五、煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報五、煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報 五、煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報五、煤炭自燃的預(yù)測預(yù)報 （三）（三）人體生理感覺預(yù)報自然發(fā)火人體生理感覺預(yù)報自然發(fā)火 依靠人體生理感覺預(yù)報礦井火災(zāi)的主依靠人體生理感覺預(yù)報礦井火災(zāi)的主 要方法有：要方法有： ）嗅覺。）嗅覺。 ）視覺。）視覺。 ）感（觸）覺。）感（觸）覺

36、。 根據(jù)至今的考查，煤炭自燃期礦內(nèi)大氣成份根據(jù)至今的考查，煤炭自燃期礦內(nèi)大氣成份 發(fā)生的變化，首先反映在其中的。發(fā)生的變化，首先反映在其中的。 1 1、一氧化碳增量法：、一氧化碳增量法：一氧化碳生成溫度低，一氧化碳生成溫度低， 生成量大，其生成量隨溫度升高按指數(shù)規(guī)律增加，生成量大，其生成量隨溫度升高按指數(shù)規(guī)律增加， 是預(yù)報煤炭自燃火災(zāi)的較靈敏的指標之一。是預(yù)報煤炭自燃火災(zāi)的較靈敏的指標之一。 確定臨界值時一般要考慮下列因素確定臨界值時一般要考慮下列因素 各采樣地點在正常時風(fēng)流中的本底濃各采樣地點在正常時風(fēng)流中的本底濃 度；度； 臨界值時所對應(yīng)的煤溫適當，即留有充分臨界值時所對應(yīng)的煤溫適當，即留

37、有充分 的時間尋找和處理自熱源。的時間尋找和處理自熱源。 （四）測定礦內(nèi)空氣成分預(yù)報火災(zāi)（四）測定礦內(nèi)空氣成分預(yù)報火災(zāi) 應(yīng)該指出的是，應(yīng)用作為指標氣應(yīng)該指出的是，應(yīng)用作為指標氣 體預(yù)報自然發(fā)火時，要同時滿足以下兩體預(yù)報自然發(fā)火時，要同時滿足以下兩 點：點： 的濃度或絕對值要大于臨界值；的濃度或絕對值要大于臨界值； 的濃度或絕對值要有穩(wěn)定增加的趨的濃度或絕對值要有穩(wěn)定增加的趨 勢。勢。 （四）測定礦內(nèi)空氣成分預(yù)報火災(zāi)（四）測定礦內(nèi)空氣成分預(yù)報火災(zāi) 1 1）氧的減少）氧的減少 （ - - ） 2 o ，）（ 出風(fēng)）入風(fēng)）出風(fēng)）入風(fēng)）(2(2(2(22 265. 0nnooo 2 co ， 入風(fēng)）出

38、風(fēng)）(2(22 cococo ， 入風(fēng)）出風(fēng)）( cococo co 3 3）一氧化碳增加量）一氧化碳增加量 （ ） 2 2）二氧化碳增加量）二氧化碳增加量（ ） （四）測定礦內(nèi)空氣成分預(yù)報火災(zāi)（四）測定礦內(nèi)空氣成分預(yù)報火災(zāi) %100 )( )( 2 2 1 oc coc r %100 )( )( 2 2 oc coc r %100 )( )( 2 3 coc coc r 4 4）計算出發(fā)火系數(shù)：）計算出發(fā)火系數(shù)： r1r1、r2r2、r3r3r1、r2、r3 火災(zāi)系數(shù)火災(zāi)系數(shù)-即即 格雷哈姆系數(shù)格雷哈姆系數(shù) （graham系數(shù)）系數(shù)） （二二）測定礦內(nèi)空氣成分預(yù)報火災(zāi)）測定礦內(nèi)空氣成分預(yù)報火

39、災(zāi) 我國煤礦火災(zāi)系數(shù)我國煤礦火災(zāi)系數(shù) 火災(zāi)系數(shù)r1r1r2r2r3r3 原始階段原始階段 允許階段允許階段 015015 15301530 0101 1212 0303 3737 2 2、一氧化碳絕對量法一氧化碳絕對量法 min , 3 m qcoh co 式中式中： co-co-回風(fēng)側(cè)空氣中回風(fēng)側(cè)空氣中coco含量，含量， q-q-回風(fēng)側(cè)風(fēng)量回風(fēng)側(cè)風(fēng)量， hcohco0.0049m3/min,0.0049m3/min,無自燃現(xiàn)象無自燃現(xiàn)象. . hcohco0.00590.0059m3/min,m3/min,為自燃預(yù)報值。為自燃預(yù)報值。 預(yù)報率在預(yù)報率在9090以上。以上。 co h min

40、 3 m 發(fā)火指數(shù)；發(fā)火指數(shù)； 3 3、連續(xù)自動檢測系統(tǒng)、連續(xù)自動檢測系統(tǒng) 計算機計算機 視覺警報視覺警報數(shù)字顯示數(shù)字顯示圖表顯示圖表顯示 聽覺警報聽覺警報 氣體分析儀器氣體分析儀器程序控制程序控制程序控制程序控制 4 4 4 44 44 4 3 3 3 33 3 3 3 3 33 33 3 3 3 2 22 22 2 2 2 抽氣泵抽氣泵 水分捕集器水分捕集器 粉塵過濾器粉塵過濾器 地面地面 地面地面 井下井下井下井下 1111 取樣點取樣點 四大系統(tǒng)四大系統(tǒng) 采樣系統(tǒng)采樣系統(tǒng)控制裝置控制裝置氣體分析氣體分析數(shù)據(jù)儲存數(shù)據(jù)儲存 由抽氣泵、取由抽氣泵、取 樣泵和管路組樣泵和管路組 成，抽氣泵采成

41、，抽氣泵采 用真空泵，取用真空泵，取 樣泵無油真空樣泵無油真空 壓縮泵壓縮泵 控制裝置主控制裝置主 要有三通電要有三通電 磁閥，對井磁閥，對井 下多樣點進下多樣點進 行循回取樣行循回取樣 氣體分析可氣體分析可 使用氣相色使用氣相色 普儀、紅外普儀、紅外 線氣體分析線氣體分析 儀儀 數(shù)據(jù)儲存、數(shù)據(jù)儲存、 顯示和報顯示和報 警。分析警。分析 的結(jié)果可的結(jié)果可 在分析器在分析器 配套配套 第四節(jié)開采權(quán)技術(shù)防火措施第四節(jié)開采權(quán)技術(shù)防火措施 一、一、礦井自燃火源的分布規(guī)律礦井自燃火源的分布規(guī)律 1 1、采空區(qū)，采空區(qū)火災(zāi)占、采空區(qū)，采空區(qū)火災(zāi)占5050以上。以上。 2 2、煤柱，尺寸偏小、服務(wù)期較長、受

42、采動、煤柱，尺寸偏小、服務(wù)期較長、受采動 壓力影響的煤柱，容易壓酥碎裂，其內(nèi)部產(chǎn)生壓力影響的煤柱，容易壓酥碎裂，其內(nèi)部產(chǎn)生 自燃火源。自燃火源。 3 3、巷道頂煤，采區(qū)石門、綜采放頂煤工作、巷道頂煤，采區(qū)石門、綜采放頂煤工作 面沿底掘進的進回風(fēng)巷等，巷道頂煤受壓時間面沿底掘進的進回風(fēng)巷等，巷道頂煤受壓時間 長，壓酥破碎，風(fēng)流滲透和擴散至內(nèi)部（深長，壓酥破碎，風(fēng)流滲透和擴散至內(nèi)部（深 處），便會發(fā)熱自燃。處），便會發(fā)熱自燃。 4 4、斷層和地質(zhì)構(gòu)造附近。、斷層和地質(zhì)構(gòu)造附近。 （二）（二）開拓開采技術(shù)防火措施開拓開采技術(shù)防火措施 1 1、總的要求是：總的要求是： （1 1）提高回采率，減少丟煤，

43、即減少或消除自）提高回采率，減少丟煤，即減少或消除自 燃的物質(zhì)基礎(chǔ)。燃的物質(zhì)基礎(chǔ)。 （2 2）限制或阻止空氣流入和滲透至疏松的煤體，）限制或阻止空氣流入和滲透至疏松的煤體， 消除自燃的供氧條件。防止空氣流入可燃物，消除自燃的供氧條件。防止空氣流入可燃物， 可從兩方面著手：一是消除漏風(fēng)通道；二是減可從兩方面著手：一是消除漏風(fēng)通道；二是減 少漏風(fēng)壓差。少漏風(fēng)壓差。 （3 3）使流向可燃物質(zhì)的漏風(fēng)，在數(shù)量上限制在）使流向可燃物質(zhì)的漏風(fēng)，在數(shù)量上限制在 不燃風(fēng)量之下，在時間上限制在自燃發(fā)火期以不燃風(fēng)量之下，在時間上限制在自燃發(fā)火期以 內(nèi)。內(nèi)。 二二、 主要技術(shù)措施主要技術(shù)措施 3 3、推廣無煤柱開采技

44、術(shù)，減少煤柱發(fā)火。、推廣無煤柱開采技術(shù)，減少煤柱發(fā)火。 4 4、選擇合理的開采順序、選擇合理的開采順序，堅持自上而下的開堅持自上而下的開 采順序。采順序。 5 5、選擇合理的的通風(fēng)系統(tǒng)、選擇合理的的通風(fēng)系統(tǒng) 1 1、合理地進行開拓布置、合理地進行開拓布置 2 2、選擇合理采煤方法、選擇合理采煤方法 長壁式有利于通風(fēng)長壁式有利于通風(fēng) 合理頂板控制合理頂板控制 七七 、 均壓防滅火均壓防滅火 消除 漏風(fēng)通道 漏風(fēng)通道 兩端壓差 均壓防滅火的實質(zhì)均壓防滅火的實質(zhì): : 利用風(fēng)窗、風(fēng)機、調(diào)壓氣室和連通管等利用風(fēng)窗、風(fēng)機、調(diào)壓氣室和連通管等 調(diào)壓設(shè)施，改變漏風(fēng)區(qū)域的壓力分布，調(diào)壓設(shè)施，改變漏風(fēng)區(qū)域的壓力

45、分布， 降低漏風(fēng)壓差，減少漏風(fēng)，從而達到抑降低漏風(fēng)壓差，減少漏風(fēng)，從而達到抑 制遺煤自燃、惰化火區(qū)，或熄滅火源的制遺煤自燃、惰化火區(qū)，或熄滅火源的 目的。目的。 一、調(diào)壓設(shè)施均壓防滅火的原理一、調(diào)壓設(shè)施均壓防滅火的原理 （一）調(diào)節(jié)風(fēng)窗調(diào)壓的原理（一）調(diào)節(jié)風(fēng)窗調(diào)壓的原理 ab a b 0 a 0 a b 0 e l b 1 1、特性、特性：上風(fēng)側(cè)風(fēng)流壓力增加，下風(fēng)側(cè)上風(fēng)側(cè)風(fēng)流壓力增加，下風(fēng)側(cè) 風(fēng)流壓力降低風(fēng)流壓力降低 2 2、實質(zhì)實質(zhì)：增阻減風(fēng)，改變調(diào)壓風(fēng)路上的增阻減風(fēng)，改變調(diào)壓風(fēng)路上的 壓力布達到調(diào)壓目的。壓力布達到調(diào)壓目的。 3 3、前提條件前提條件：本分支風(fēng)量允許減少。由本分支風(fēng)量允許減少

46、。由 此可見，風(fēng)窗調(diào)壓的實質(zhì)是增阻減風(fēng)，此可見，風(fēng)窗調(diào)壓的實質(zhì)是增阻減風(fēng)， 改變調(diào)壓風(fēng)路上的壓力分布，達到調(diào)壓改變調(diào)壓風(fēng)路上的壓力分布，達到調(diào)壓 目的。因此，其應(yīng)用是以本風(fēng)路可以減目的。因此，其應(yīng)用是以本風(fēng)路可以減 少為前提。少為前提。 （二）風(fēng)機調(diào)壓的原理（二）風(fēng)機調(diào)壓的原理 1 1、原理：在需要調(diào)壓的風(fēng)路上安裝帶風(fēng)門的、原理：在需要調(diào)壓的風(fēng)路上安裝帶風(fēng)門的 風(fēng)機，利用風(fēng)機產(chǎn)生的增風(fēng)增壓作用，改變風(fēng)機，利用風(fēng)機產(chǎn)生的增風(fēng)增壓作用，改變 風(fēng)路上的壓力分布，達到調(diào)壓目的。風(fēng)路上的壓力分布，達到調(diào)壓目的。 2 2、特性：上風(fēng)側(cè)壓力減小，下風(fēng)側(cè)壓力升高。、特性：上風(fēng)側(cè)壓力減小，下風(fēng)側(cè)壓力升高。 3

47、3、前提：以增加風(fēng)量為前提。、前提：以增加風(fēng)量為前提。 4 4、具體布置（如下圖所示）、具體布置（如下圖所示） e l1 b a b c o a af f a c b b f （三）風(fēng)窗（三）風(fēng)窗- -風(fēng)機聯(lián)合調(diào)壓的原理風(fēng)機聯(lián)合調(diào)壓的原理 、風(fēng)窗風(fēng)機增壓調(diào)節(jié)、風(fēng)窗風(fēng)機增壓調(diào)節(jié) 所謂增壓調(diào)節(jié)是指使兩調(diào)裝置中間的所謂增壓調(diào)節(jié)是指使兩調(diào)裝置中間的 風(fēng)路上風(fēng)流的壓能增加。為此，風(fēng)機安裝風(fēng)路上風(fēng)流的壓能增加。為此，風(fēng)機安裝 在風(fēng)窗的上風(fēng)側(cè)。增壓調(diào)節(jié)又可以分為風(fēng)在風(fēng)窗的上風(fēng)側(cè)。增壓調(diào)節(jié)又可以分為風(fēng) 量不變和減少兩種。如圖所示。量不變和減少兩種。如圖所示。 圖示（續(xù)）圖示（續(xù)） e a c d b a b

48、c d c d a cd b c d d b b a e l l 、風(fēng)窗風(fēng)機聯(lián)合降壓調(diào)節(jié)、風(fēng)窗風(fēng)機聯(lián)合降壓調(diào)節(jié) 作降壓調(diào)節(jié)時，風(fēng)窗安裝在上風(fēng)側(cè)，風(fēng)機作降壓調(diào)節(jié)時，風(fēng)窗安裝在上風(fēng)側(cè)，風(fēng)機 安裝在下風(fēng)安裝在下風(fēng)側(cè)。側(cè)。 二二、生產(chǎn)工作面采空區(qū)自燃火源或高溫點、生產(chǎn)工作面采空區(qū)自燃火源或高溫點 的調(diào)壓的調(diào)壓處理處理 （一）采空區(qū)的漏風(fēng)形式（一）采空區(qū)的漏風(fēng)形式 1 1、并聯(lián)漏風(fēng)：如圖是后退式回、并聯(lián)漏風(fēng)：如圖是后退式回 采采u u形通風(fēng)系統(tǒng)工作面采空區(qū)形通風(fēng)系統(tǒng)工作面采空區(qū) 漏風(fēng)分布平面示意圖。漏風(fēng)分布平面示意圖。 并聯(lián)漏風(fēng)并聯(lián)漏風(fēng)( (圖圖) ) b a c d a b c d 漏 風(fēng) 路 線 2

49、 2、角聯(lián)漏風(fēng)、角聯(lián)漏風(fēng) 采采空區(qū)內(nèi)除存在并聯(lián)漏風(fēng)以外，還有空區(qū)內(nèi)除存在并聯(lián)漏風(fēng)以外，還有 部分漏風(fēng)與其他風(fēng)巷發(fā)生聯(lián)系，這種漏部分漏風(fēng)與其他風(fēng)巷發(fā)生聯(lián)系，這種漏 風(fēng)叫角聯(lián)漏風(fēng)，如下圖淮南李一礦同時風(fēng)叫角聯(lián)漏風(fēng)，如下圖淮南李一礦同時 開采層間距較近兩層煤時，因兩工作面開采層間距較近兩層煤時，因兩工作面 間交錯距較?。ㄩg交錯距較?。?0m20m左右）造成上下工作左右）造成上下工作 面相互連通，面產(chǎn)生漏風(fēng)面相互連通，面產(chǎn)生漏風(fēng)。 1 2 3 4 5 6 2 61 3 4 5 b8 b7 2 2、角聯(lián)漏風(fēng)、角聯(lián)漏風(fēng) （二）調(diào)壓處理方法：（二）調(diào)壓處理方法： 1 1）、當火源或高溫點處于）、當火源或高溫

50、點處于 自燃帶自燃帶中后部（靠近窒息帶）時，中后部（靠近窒息帶）時， 則可用降低漏風(fēng)壓差的方法，減小則可用降低漏風(fēng)壓差的方法，減小 漏風(fēng)帶寬度，使窒息帶復(fù)蓋高溫點。漏風(fēng)帶寬度，使窒息帶復(fù)蓋高溫點。 （2 2）、高溫點位于自燃帶的前部，）、高溫點位于自燃帶的前部， 可采用在工作面下端掛風(fēng)簾的方法來可采用在工作面下端掛風(fēng)簾的方法來 減小火源所在區(qū)域內(nèi)的漏風(fēng)，同時加減小火源所在區(qū)域內(nèi)的漏風(fēng)，同時加 快工作面的推進速度，使窒息帶快速復(fù)蓋高溫點?？旃ぷ髅娴耐七M速度，使窒息帶快速復(fù)蓋高溫點。 （三）調(diào)壓窒（三）調(diào)壓窒連通管的調(diào)壓原理連通管的調(diào)壓原理 1、調(diào)壓原理：輔助密閉墻增加火區(qū)的漏調(diào)壓原理：輔助密閉墻

51、增加火區(qū)的漏 風(fēng)風(fēng)阻，降低火區(qū)的漏風(fēng)壓差；連通管風(fēng)風(fēng)阻，降低火區(qū)的漏風(fēng)壓差；連通管 與火區(qū)并聯(lián)，起到并聯(lián)分風(fēng)和降壓的作與火區(qū)并聯(lián)，起到并聯(lián)分風(fēng)和降壓的作 用。用。 2 2、調(diào)壓室、調(diào)壓室 單側(cè)調(diào)壓室單側(cè)調(diào)壓室 雙側(cè)調(diào)壓室雙側(cè)調(diào)壓室 調(diào)壓室的建立調(diào)壓室的建立 p0p0 連通管連通管 水柱計水柱計 k1防火墻 f1輔助墻 3 3、具體布置、具體布置 f1 k1 f2 k2 第五節(jié)灌漿與凝膠防火第五節(jié)灌漿與凝膠防火 一、灌漿防火一、灌漿防火 （一）灌漿概念與作用（一）灌漿概念與作用 1 1、灌漿概念、灌漿概念 就是把粘土、粉碎的頁巖、電廠飛灰等就是把粘土、粉碎的頁巖、電廠飛灰等 固體材料與水混合、攪

52、拌、配制成一定的漿液，借助固體材料與水混合、攪拌、配制成一定的漿液，借助 輸漿管路注入采空區(qū)，達到防滅火目的。輸漿管路注入采空區(qū)，達到防滅火目的。 2 2、作用：充填煤巖裂隙及其孔隙的表面，增大氧氣擴散、作用：充填煤巖裂隙及其孔隙的表面，增大氧氣擴散 的阻力，減小了煤與氧的接觸和反應(yīng)面；漿水浸潤煤的阻力，減小了煤與氧的接觸和反應(yīng)面；漿水浸潤煤 體，增加煤的外在水份，吸熱冷卻煤巖；加速采空區(qū)體，增加煤的外在水份，吸熱冷卻煤巖；加速采空區(qū) 冒落煤巖的膠結(jié)，增加采空區(qū)的氣密性。灌漿防火的冒落煤巖的膠結(jié)，增加采空區(qū)的氣密性。灌漿防火的 實質(zhì)是，抑制煤在低溫時的氧化速度，延長自燃發(fā)火實質(zhì)是，抑制煤在低溫

53、時的氧化速度，延長自燃發(fā)火 期。期。 （二）灌漿系統(tǒng)（二）灌漿系統(tǒng) 灌漿系統(tǒng)：制漿、輸漿、灌漿灌漿系統(tǒng)：制漿、輸漿、灌漿 1 1、漿液的制備、漿液的制備 1 1）漿液性能。對漿液性能的基本要求是，濃度適當，滲透能力強。水土）漿液性能。對漿液性能的基本要求是，濃度適當，滲透能力強。水土 比比 注：注： 在漿液中，固體漿材與水的（體積）比例稱之為漿液的在漿液中，固體漿材與水的（體積）比例稱之為漿液的 （體積）濃度。用黃土做漿材時也叫土水比。濃度是影響灌漿質(zhì)量、（體積）濃度。用黃土做漿材時也叫土水比。濃度是影響灌漿質(zhì)量、 防火效果和經(jīng)濟指標的重要參數(shù)。滲透性取決于漿材粒度和漿液粘度，防火效果和經(jīng)濟指

54、標的重要參數(shù)。滲透性取決于漿材粒度和漿液粘度， 粒度和粘度小，則滲透能力就強。從滲透性這個角度來看，漿材的固粒度和粘度小，則滲透能力就強。從滲透性這個角度來看，漿材的固 體顆粒愈小愈好體顆粒愈小愈好 2 2）漿材的選?。{材的選取 漿材必須滿足一定的基本要求。漿材必須滿足一定的基本要求。 （1 1）不含或少含可燃和自燃物質(zhì)。）不含或少含可燃和自燃物質(zhì)。 （2 2）不含催化物質(zhì)，）不含催化物質(zhì)， （3 3）粒度一般不大于）粒度一般不大于2mm2mm，而且細小顆粒應(yīng)占大部分。對于，而且細小顆粒應(yīng)占大部分。對于d0.005mmd0.005mm的顆粒的顆粒 應(yīng)占應(yīng)占60607070；頁巖，；頁巖，d0

55、.077mmd0.077mm者應(yīng)占者應(yīng)占70707575。 （4 4）比重一般要求為）比重一般要求為2.52.52.62.6。 （5 5）膠體混合物濃度（按）膠體混合物濃度（按mgomgo計）。計）。 （6 6）塑性指數(shù)）塑性指數(shù)ipip* * 塑性指數(shù)塑性指數(shù)ipip土壤由固態(tài)變成可塑狀態(tài)的重量濕度（土壤由固態(tài)變成可塑狀態(tài)的重量濕度（% %），）， 稱為塑性下限；土壤由可塑狀態(tài)變成液體狀態(tài)的重量濕度（稱為塑性下限；土壤由可塑狀態(tài)變成液體狀態(tài)的重量濕度（% %），稱為塑性），稱為塑性 上限。上限。ipip是指土壤的塑性上限的重量濕度與下限的重量濕度之差。是指土壤的塑性上限的重量濕度與下限的重量

56、濕度之差。 。根據(jù)。根據(jù) 蘇聯(lián)經(jīng)驗認為蘇聯(lián)經(jīng)驗認為ip=9ip=91111最適宜用于灌漿。重慶所認為，最適宜用于灌漿。重慶所認為，ipip7 7的巖漿不適宜的巖漿不適宜 用于灌漿。用于灌漿。 ）漿液的制備工藝）漿液的制備工藝 (1) (1) 水力取土自然成漿。水力取土自然成漿。 這種方法適用以山坡表土層或這種方法適用以山坡表土層或 貯土場的積土為漿材。制漿過程是，貯土場的積土為漿材。制漿過程是， 先用放炮使表土層變松，或直接用先用放炮使表土層變松，或直接用 高壓水槍（水力噴射器）沖刷。黃高壓水槍（水力噴射器）沖刷。黃 土隨水而流，在流動的過程中混合土隨水而流，在流動的過程中混合 均勻，形成泥漿

57、，用篩板過濾除去均勻，形成泥漿，用篩板過濾除去 顆粒較大的砂石后，流入輸漿管，顆粒較大的砂石后，流入輸漿管， 灌漿站的布置參見圖灌漿站的布置參見圖。 （2 2）人工或機械取土機械制漿）人工或機械取土機械制漿 人工或機械取土人工或機械取土。 灌漿管灌漿管 攪拌沲攪拌沲 灌漿管灌漿管 貯土場貯土場 水槍水槍 水管水管 水泵房水泵房絞車房絞車房 泥漿溝泥漿溝 、漿液的輸送漿液的輸送 1 1）輸漿壓力與輸漿倍）輸漿壓力與輸漿倍 （1 1）輸送漿液的壓力輸送漿液的壓力 靜壓輸送靜壓輸送：漿液自重及漿液在地面入口與井下漿液自重及漿液在地面入口與井下 出口之間高差形成的靜壓力進行輸送出口之間高差形成的靜壓力

58、進行輸送叫叫 加壓輸送加壓輸送：當靜壓不能滿足要求時應(yīng)采用是利當靜壓不能滿足要求時應(yīng)采用是利 用泵壓力，叫用泵壓力，叫 （2 2）輸漿倍線輸漿倍線 a a、靜壓輸送倍線、靜壓輸送倍線 n= l/hn= l/h b b、加壓輸送、加壓輸送 n= l/n= l/h+hh+h 式中：式中：n n輸漿倍線；輸漿倍線；h h漿液入出口之間的高差，漿液入出口之間的高差，m m； l l漿液自地面管路的入口至灌漿區(qū)管路的出口管線漿液自地面管路的入口至灌漿區(qū)管路的出口管線 總長度，總長度，m m；h h泥漿泵的壓力。泥漿泵的壓力。 n=3n=38 8之間，過大時，應(yīng)加壓；過小時，容易發(fā)生裂之間，過大時，應(yīng)加壓

59、；過小時，容易發(fā)生裂 管跑漿事故。管跑漿事故。 2 2）灌漿管道的選擇）灌漿管道的選擇 當管道中漿液恰好處于無沉積的懸浮狀態(tài)當管道中漿液恰好處于無沉積的懸浮狀態(tài) 時的流速，稱為臨界流速時的流速，稱為臨界流速( (vcvc) )時，也叫不淤流時，也叫不淤流 速。速。 d q v c m c 1 30 2 3600 4 c m c d q v 灌漿量灌漿量qmqm值一定時，與值一定時，與qmqm對應(yīng)的（對應(yīng)的（didi，vivi）有很多組，）有很多組， 可采用試算法確定可采用試算法確定dcdc。泥漿在管道中臨界流速表泥漿在管道中臨界流速表4-24-2 （三）灌漿防火方法（三）灌漿防火方法 按與回采

60、的關(guān)按與回采的關(guān) 系分，預(yù)防性灌系分，預(yù)防性灌 漿有：采前預(yù)灌、漿有：采前預(yù)灌、 隨采隨灌、采后隨采隨灌、采后 封閉灌漿等三種。封閉灌漿等三種。 方法方法 1) 1) 鉆孔灌漿。鉆孔灌漿。 在煤層底板的集中運輸或回風(fēng)巷道或?qū)ｉT開掘的灌漿在煤層底板的集中運輸或回風(fēng)巷道或?qū)ｉT開掘的灌漿 巷道內(nèi)，每隔一定距離（巷道內(nèi)，每隔一定距離（101015m15m）向采空區(qū)打鉆灌漿，）向采空區(qū)打鉆灌漿， 2) 2) 埋管灌漿。埋管灌漿。 把灌漿管鋪設(shè)在工作面的回風(fēng)巷內(nèi)把灌漿管鋪設(shè)在工作面的回風(fēng)巷內(nèi) 灌漿支管灌漿支管 高壓膠管高壓膠管 預(yù)埋預(yù)埋 鋼管鋼管 520m 埋壓采空區(qū)內(nèi)埋壓采空區(qū)內(nèi)58m 3 3）工作面灑