礦井綜合防滅火措施

1、礦井綜合防滅火措施.(DOC)作者:日期:貴州省朗月礦業(yè)集團(tuán)<jl；JZHOu UAnovuii MINING GROUP金沙縣新化鄉(xiāng)龍宮煤礦二號(hào)井綜合防滅火措施2017年2月1 1日綜合防滅火措施第一節(jié)礦井火災(zāi)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)煤炭自燃初始階段的特征， 對(duì)防止煤層自然發(fā)火十 分重要。人們利用自然發(fā)火形成過程中的特征可以早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)報(bào) 煤層自然發(fā)火，其識(shí)別方法有：人體感官的直接感覺；礦內(nèi)空氣成分 的分析；測(cè)量井下發(fā)熱體溫度預(yù)測(cè)自然發(fā)火；利用束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)或 人工取樣對(duì)重點(diǎn)防火地點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。一、人體感官早期發(fā)現(xiàn)礦井火災(zāi)人們應(yīng)用自己的感覺器官（如眼睛、鼻子、皮膚等），來覺察 煤炭自燃初期的特征

2、。這是一項(xiàng)傳統(tǒng)的辦法。（一）視力感覺煤炭氧化自然初期生成水分，往往使巷道內(nèi)濕度增加 ，出現(xiàn)霧 氣或在巷道壁掛有平形水珠；淺部開采時(shí)，冬季在地面鉆孔或塌陷 區(qū)處發(fā)現(xiàn)冒出水蒸氣或冰雪融化的現(xiàn)象。 當(dāng)然井下兩股溫度不同的 風(fēng)流匯合處也可能有霧氣出現(xiàn)。同時(shí)透水事故的前兆也會(huì)有水珠 （但是尖形的）出現(xiàn)。因此，在井發(fā)現(xiàn)霧氣或水珠時(shí)，要結(jié)合具體 條件加以分析，得到正確的結(jié)論。（二）氣味感覺煤炭從自熱至自燃，氧化產(chǎn)物內(nèi)有多種碳氟化合物，并產(chǎn)生煤 礦油味、汽油味、松節(jié)油味或焦油味等氣味。經(jīng)驗(yàn)證明，當(dāng)人們嗅 到 焦油味時(shí)，煤炭自燃已經(jīng)發(fā)展到一定的程度了。（三）溫度感覺煤炭氧化自燃過程中要放出熱量，因此，從該處流出

3、的水和空 氣的溫度較正常時(shí)高。（四）疲勞感覺煤炭氧化自燃過程中，從自熱到自燃階段都要放出有害氣體（如二氧化碳、一氧化碳等），這些氣體能使人頭痛、悶熱、精神 不振、不舒服、有疲勞感覺。當(dāng)然，生病時(shí)也有類似感覺。因此， 當(dāng)井下出現(xiàn)這種現(xiàn)象時(shí)，要結(jié)合具體情況認(rèn)真分析，如果是多數(shù)人 的感覺，那更要提高警惕，查明原因，以防煤層自然發(fā)火。當(dāng)上述征兆發(fā)展到較明顯的程度時(shí)，人的感官是可以識(shí)別煤炭 早期自燃的。但是，人的感覺總是帶有相當(dāng)大的主觀性，同時(shí)，人的 感覺與人的健康狀況和精神狀態(tài)也有很大關(guān)系。因此，人的直接感覺不是早期識(shí)別煤炭自燃的可靠方法，所以還必須使用儀器儀表來 識(shí)別煤炭自燃的發(fā)生。二、分析礦井空氣

4、成分預(yù)報(bào)火災(zāi)煤炭在氧化過程中，能使附近地區(qū)空氣中氧的濃度降低、二氧化碳含量增加，并先后出現(xiàn)一氧化碳和其他碳?xì)浠衔?。這種礦內(nèi) 空氣成分變貨攤現(xiàn)象，可以作為判斷煤炭氧化自燃的重要標(biāo)志。一般使用一氧化碳?xì)怏w作為早期識(shí)別煤炭自燃火災(zāi)的指標(biāo)氣體。隨著早期預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)技術(shù)的發(fā)展，也采用碳?xì)漕悮怏w濃度和烯烷 比等作為早期識(shí)別煤炭自燃火災(zāi)的指標(biāo)氣體?，F(xiàn)在大多數(shù)礦井使用束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)井下空氣成分變化，束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)一般由束管、附件（連接器、粉塵過濾器、水分撲 集器、火焰阻止器）、抽氣泵、氣樣選取器、氣相色譜分析儀等組 成，利用抽氣泵將井下測(cè)點(diǎn)氣體經(jīng)過束管抽到井上，經(jīng)氣體選取器 依次將不同測(cè)點(diǎn)的氣樣送往色譜儀進(jìn)

5、行分析。 其優(yōu)點(diǎn)為采取氣樣比 較及時(shí)，能連續(xù)監(jiān)測(cè)，分析數(shù)據(jù)比較精確可靠，現(xiàn)已成為自然發(fā)火早 期預(yù)報(bào)的主要手續(xù)之一。當(dāng)然束管法也有不足之處 ，當(dāng)輸送井下氣 體到井上的管路長時(shí)，取樣時(shí)間較長，且管理難度較大，管路易發(fā) 生漏氣、堵塞等情況，影響束管的使用效果。因此，為解決這些問題， 束管技術(shù)又應(yīng)用了電信號(hào)和光纜傳輸?shù)刃录夹g(shù)，即把抽氣泵移到井 下，使用傳感器測(cè)量氣體濃度，然后把電信號(hào)通過電纜或光纜傳輸 到井上計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用過程中，卻反映效 果不好，這主要是由于在煤炭早期自燃過程中 ，產(chǎn)生的指標(biāo)氣體一 般濃度較低，而應(yīng)用電信號(hào)和光纜傳統(tǒng)等新技術(shù)的束管， 精度較低, 沒有發(fā)揮使用色譜

6、儀分析氣體精確的優(yōu)點(diǎn)，從而使早期預(yù)報(bào)失去意 義。三、測(cè)量井下發(fā)熱體溫度預(yù)測(cè)自然發(fā)火煤炭自然的過程中，在自熱期后階段，由于氧化加劇，產(chǎn)生熱 量增加，使煤體及其周圍溫度升高。因此，測(cè)量發(fā)熱體及其周圍的溫 度變化是確定煤炭自然狀態(tài)的重要參數(shù)。（一）直接測(cè)溫法就是在不破壞現(xiàn)有溫度場(chǎng)的情況下，把溫度傳感器布置煤炭的 易自燃區(qū)域，如兩道一線及采空區(qū)，觀測(cè)自燃溫度隨時(shí)間的變化趨 勢(shì)，從而判斷煤炭自然的發(fā)展階段和發(fā)展趨勢(shì)。煤的自然發(fā)火 ，一 般經(jīng)過潛伏期、自熱期和燃燒期。潛伏期煤的氧化過程發(fā)展緩慢， 溫度一般不超過7 0 C;經(jīng)過潛伏期之后，煤的氧化速度增加，氧 化產(chǎn)生的熱量使煤溫升高，且升溫急劇加速，自熱期

7、煤溫可達(dá)到 120C150C;自熱期的發(fā)展使煤溫上升到著火溫度而導(dǎo)致自燃。 煤的著火溫度因煤種而異，無煙煤為400C、煙煤為320C - 3 8 0C、 褐煤小于3 00Co而預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)這一要求選擇，即在01 50c之間。溫度傳感器的精度要高，并且穩(wěn)定可靠，達(dá)到測(cè)溫要求。目前， 用于煤炭自燃測(cè)溫的傳感器主要有熱電偶、 鉗電阻、半導(dǎo)體傳感器 等。（二）紅外線探測(cè)火源紅外探測(cè)技術(shù)的原理：發(fā)光物體在發(fā)出可見光的同時(shí)，還發(fā)出 一系列不可見的其他電磁波，如紅外電磁波等，火源也是如此。在隱 蔽地點(diǎn)、當(dāng)煤自然的條件形成后，煤層溫度逐漸增高的同時(shí) ,其紅 外輻射場(chǎng)的強(qiáng)度也在逐漸增大。依據(jù)紅外探測(cè)技術(shù)的原理研制出

8、來的食品不同于一般的直讀 式儀器，它不能夠直接讀出某一測(cè)定的溫度，只能讀出該測(cè)點(diǎn)的紅 外輻射場(chǎng)強(qiáng)度，還必須對(duì)根據(jù)各探測(cè)點(diǎn)的位置和測(cè)得的紅外場(chǎng)強(qiáng)度 畫出曲線，并對(duì)之進(jìn)行分析和解釋。實(shí)踐證明，紅外探測(cè)技術(shù)在礦井防滅火中方便適用、準(zhǔn)確性較 高。它的作用，一是進(jìn)行防火預(yù)測(cè)，用該方法可以迅速確定出巷道中 的低密度段，即易氧化地段，如果該地段中煤的含硫量高、含揮發(fā) 分高，煤就會(huì)進(jìn)入低溫氧化階段，這樣的地點(diǎn)煤就容易自燃，必須進(jìn)行防火處理；二是進(jìn)行隱蔽火源探測(cè)，如果掘進(jìn)巷道或采煤工作 面相鄰綜放面采空區(qū)，綜放面采空區(qū)的端頭松散煤體由于暴露時(shí)間 長，極易發(fā)生自燃，用這種方法可以迅速確定高溫點(diǎn)的位置。紅外探測(cè)技術(shù)

9、在礦井防滅火中的應(yīng)用仍處于嘗試階段， 技術(shù)還 不夠成熟，目前還不能對(duì)火源點(diǎn)距巷道的垂直距離和溫度大小進(jìn)行 探測(cè)，探測(cè)距離也不夠遠(yuǎn)。第二節(jié)外因火災(zāi)預(yù)防外因火災(zāi)的特點(diǎn)是發(fā)生突然，來勢(shì)兇猛，而且發(fā)生的時(shí)間與地 點(diǎn)往往出乎人意料之外，正是這種突發(fā)性和意外性常常給人們?cè)斐?驚慌失措而釀成惡性事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)，重大惡性火災(zāi)事故90%U上是由 外因火災(zāi)所引起的。雖然外因火災(zāi)的發(fā)火次數(shù)約占總發(fā)火的25V30%,但是死于外因火災(zāi)的人數(shù)卻占死于火災(zāi)總?cè)藬?shù)的 65%由此可 見，外因火災(zāi)造成的損失不容忽視。特別是隨著采掘機(jī)械化和電氣 化程度的提高，外因火災(zāi)的比率也在上升，近年來多電次發(fā)生機(jī)電 氣化程度的提高，外因火災(zāi)的比

10、率也在上升，近年來多次發(fā)生機(jī)電 碉室、電纜、膠囊輸送機(jī)和綜采設(shè)備的火災(zāi)事故，給礦井生產(chǎn)造成 巨大損失。因此，預(yù)防外因火災(zāi)的發(fā)生，已經(jīng)成為煤礦防滅火的重 大問題,必須給予足夠的重視和有效的防治。一、外因火災(zāi)預(yù)防的分析我因火災(zāi)的預(yù)防主要從兩方面進(jìn)行，一是防止失控的高溫?zé)嵩?二是盡量采用不燃或耐燃材料支護(hù)和不燃或難燃制品， 同時(shí)防止可 燃物大量的積存。煤礦井下失控的高溫?zé)嵩摧^多，如電器設(shè)備過負(fù)荷而短路 產(chǎn) 生的電弧、電火花,不正確的爆破作業(yè)而產(chǎn)生的爆炸火焰，機(jī)械設(shè)備 運(yùn)轉(zhuǎn)不佳而造成的摩擦火花，物品碰撞引起的沖擊火花，違章吸煙， 使用電爐、燈泡取暖，燒焊以及瓦斯煤塵爆炸等都能形成外因火災(zāi)。二、外因火災(zāi)

11、的預(yù)防措施預(yù)防外因火災(zāi)的措施關(guān)鍵是嚴(yán)格遵守煤礦安全規(guī)程的有關(guān) 規(guī)定，及時(shí)發(fā)現(xiàn)外因火災(zāi)的初起征兆，并制止其發(fā)展。(一)安全設(shè)施(1)生產(chǎn)品和在建礦井都必須制止訂井上、 井下防火措施。礦 井的所有地面建筑物、煤堆、研石山、木料場(chǎng)等處的防火措施和制 度，必須符合國家有關(guān)防火的各項(xiàng)規(guī)定 ，并符合當(dāng)?shù)叵啦块T的要 求。(2)木料場(chǎng)、研石山、爐灰場(chǎng)與進(jìn)風(fēng)井的距離不得小于 80m 木料場(chǎng)與研石山的距離不得小于 5 0 ml不得將研石山或爐灰場(chǎng)設(shè)在進(jìn)風(fēng)井的主導(dǎo)風(fēng)向上風(fēng)側(cè)，也不得設(shè)在表土 10硯內(nèi)有煤層的地面上和設(shè)在有漏風(fēng)的采空區(qū)上方的塌 陷范圍內(nèi)。(3)礦井必須設(shè)在地面消防水池和井下消防管路系統(tǒng)。井下 消防管

12、路系統(tǒng)應(yīng)每隔1 00m設(shè)置支管和閥門，但在帶式輸送機(jī)巷道 中應(yīng)每隔5 0m設(shè)置支管和閥門。地面的消防水池必須經(jīng)常保持不 少于2 0 0m的水量。如果消防用水同生產(chǎn)、生活用水的水池共用 ， 應(yīng)有確保消防用水的措施開采下部水平的礦井，除地面消防水池外，可利用上部水平或 生產(chǎn)水平的水倉作為消防水池。(4)礦井的永久井架和井口房、以井口為中心的聯(lián)合建筑，都必須用不燃性材料建筑。對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)礦井用可燃性材料建筑的井架和井口房，必須制定防火措施。(5)進(jìn)風(fēng)進(jìn)口應(yīng)裝設(shè)防火鐵門，防火鐵門必須嚴(yán)密并易于關(guān)閉， 打開時(shí)不妨礙提升、運(yùn)輸和人員通行，并應(yīng)定期維修；如果不設(shè)防 火鐵門，必須有防止煙火進(jìn)入礦井的安全措施。(

13、二)明火管理(1)井口房和通風(fēng)機(jī)房附近20m內(nèi)，不得有煙火或用火爐取 暖。暖風(fēng)道和壓入式通風(fēng)的風(fēng)碉必須用不燃性材料砌筑，并應(yīng)至少 裝設(shè)2道防火門。(2)井筒、平碉與各水平的連接處及井底車場(chǎng)，主要絞車道與 主要運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷的連接處，井下機(jī)電設(shè)備碉室，主要巷道內(nèi)帶式 輸送機(jī)機(jī)頭前后兩端各2 0m范圍內(nèi)，都必須用不燃性材料支護(hù)。在井下和井口房，嚴(yán)禁采用可燃性材料搭設(shè)臨時(shí)操作間、休息(3)井下嚴(yán)禁使用燈泡取暖和使用電爐。井下和井口房內(nèi)不得從事電爆、 氣焊和噴燈焊接等工作。如果必須在井下主要碉室、主要進(jìn)風(fēng)井巷和井口房內(nèi)進(jìn)行電燭、氣焊和噴燈焊接等工作，每次都必須制訂安全措施，經(jīng)礦長批準(zhǔn)，由礦長 指定專人

14、在場(chǎng)檢查和監(jiān)督，并遵守下列規(guī)定：電焊、氣焊和噴燈焊接等工作地點(diǎn)的前后兩端各1 0m的井巷 范圍內(nèi)，應(yīng)是不燃性材料支護(hù)，并應(yīng)有供水管路，有專人負(fù)責(zé)噴水。 上述工作地點(diǎn)應(yīng)至少備有2個(gè)滅火器。在井口房、井筒和傾斜巷道內(nèi)進(jìn)行電焊、氣焊和噴燈焊接時(shí), 必須在工作地點(diǎn)的下方用不燃性材料設(shè)施接受火星。電焊、氣焊和噴燈焊接等工作地點(diǎn)的風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛炔坏贸^0 . 5 % ,只有在檢查證明作業(yè)地點(diǎn)附20m范圍內(nèi)巷道頂部和支 護(hù)背板后無瓦斯積存時(shí)，方可進(jìn)行作業(yè)。電焊、氣焊和噴燈焊接等工作完畢后，工作地點(diǎn)應(yīng)再次用水噴灑,并應(yīng)有專人在工作地點(diǎn)檢查1h,發(fā)現(xiàn)異狀，立即處理。在有煤(巖)與瓦斯突出的礦井中進(jìn)行電焊、氣焊

15、和噴燈焊 接時(shí),必須停止突出危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)的一切工作。布置在煤層中未采用砌宿或噴漿封閉的井下主要碉室和主要 進(jìn)風(fēng)大巷中，不得進(jìn)行電焊、氣焊和噴燈焊接等工作。(4)井下使用的汽油、煤油和變壓器必須裝入蓋嚴(yán)的鐵桶內(nèi)， 由專人押送至使用地點(diǎn)，剩余的汽油、煤油和變壓器必須運(yùn)回地面， 嚴(yán)禁在井下存放。井下使用的潤滑油、棉紗、布頭和紙，必須存放在蓋嚴(yán)的鐵桶 內(nèi)。用過的棉紗、布頭和紙，也必須放在蓋嚴(yán)的鐵桶內(nèi)，并由專人定期送到地面處理，不得亂放亂扔。嚴(yán)禁將剩油、廢油潑灑在井巷 或碉室內(nèi)。井下清洗風(fēng)動(dòng)工具時(shí)，必須在專用碉室內(nèi)進(jìn)行，并必須使用不 燃性和無毒性洗滌劑。(三)消防器材管理(1)必須在井上、下設(shè)置消防材料庫，

16、并遵守下列規(guī)定：井下消防材料應(yīng)設(shè)在井口附近，并有軌道直達(dá)井口，但不得 設(shè)在井口房內(nèi)。井下消防材料庫應(yīng)設(shè)在每一生產(chǎn)水平的井底車場(chǎng)或主要運(yùn) 輸大巷中，并應(yīng)裝備消防列車。消防材料庫儲(chǔ)存的材料、工具的品種和數(shù)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定 并定期檢查和更換。材料、工具不得挪作他用。(2)井下爆炸材料庫、機(jī)電設(shè)備碉室、檢修碉室、材料庫、井底車場(chǎng)、使用帶式輸送機(jī)或液力偶合器的巷道以及采掘工作面附近 的巷道中，都應(yīng)備有滅火器材，其數(shù)量、規(guī)格和存放地點(diǎn)，應(yīng)在“礦 井災(zāi)害預(yù)防和處理計(jì)劃”中確定。所有井下工作人員都必須熟悉滅火器材的使用方法，并熟悉本 職工作區(qū)域內(nèi)滅火器材的存放地點(diǎn)。(四)因火災(zāi)初起及時(shí)發(fā)現(xiàn)外因火災(zāi)初起及時(shí)發(fā)現(xiàn)

17、是防止其發(fā)展和控制其危害的一個(gè)重 要措施。隨著科學(xué)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，及時(shí)發(fā)現(xiàn)外因火災(zāi)初起的 方法逐漸增多，其主要方法介紹如下：(1)標(biāo)志氣體：外因火災(zāi)的早期發(fā)現(xiàn)有于迅速地確定它的發(fā)生 及其所在位置，及時(shí)發(fā)現(xiàn)外因火災(zāi)是根據(jù)燃燒的氣體產(chǎn)物(C O和CO2、火焰、紅外光等作出判斷，一般情況下是采用 CO和CO2? 氣體作為發(fā)生火災(zāi)的標(biāo)志氣體。(2)溫升變色涂料：溫升變色涂料是早期發(fā)現(xiàn)發(fā)熱的指示劑， 它的特征是：當(dāng)涂料覆蓋物溫度升高超出額定值時(shí)即會(huì)變色，而當(dāng) 溫度下降到正常值時(shí)，則又恢復(fù)原色。因此，人們應(yīng)用溫升變色涂料 的特性，將其涂敷在電機(jī)或機(jī)械設(shè)備的外殼上和容易發(fā)熱的部位。 根據(jù)顏色的變化，可以

18、及時(shí)發(fā)現(xiàn)外因火災(zāi)初起的現(xiàn)象，采取有效措 施，預(yù)防外因火災(zāi)發(fā)生。(3)火災(zāi)檢測(cè)器：人們利用外因火災(zāi)初起時(shí)會(huì)產(chǎn)生溫升、 煙霧、 煙塵、氣體等特性，運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，研制了感溫、感煙等火災(zāi) 檢測(cè)器，這些檢測(cè)器可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)初起火災(zāi)，進(jìn)行報(bào)警，同時(shí)啟動(dòng) 滅火裝置，將火災(zāi)撲滅。第三節(jié) 煤炭自燃的預(yù)防一、防止煤炭自燃的開采技術(shù)措施礦井開排遣系統(tǒng)和采煤方法是影響煤炭自燃的重要因素。因此,在礦井設(shè)計(jì)、建設(shè)以及生產(chǎn)過程中應(yīng)注意注意選擇合理的開拓系統(tǒng) 和采煤方法，采取有效的開采技術(shù)措施，防止發(fā)生煤炭自燃災(zāi)害， 以保證礦井生產(chǎn)安全、正常地進(jìn)行。從預(yù)防煤炭自燃的角度出發(fā)，Xt開拓、開采方法的要求時(shí)：煤層切割量少、煤炭回

19、采率高、工作面推進(jìn)速度快、采空區(qū)容易封閉。 為滿足上述要求，通常應(yīng)采取下列技術(shù)措施。（一）合理地進(jìn)行開拓布置1、盡可能采用巖石巷道開采有自燃傾向性的煤層，應(yīng)盡可能采用巖石巷道布置，以減 少煤層切割量，降低自然發(fā)火的可能性。對(duì)于集中運(yùn)輸和回風(fēng)巷、 采區(qū)上山和采區(qū)下山等服務(wù)年限長的巷道，如果布置在煤層里，一 是要留下大量的護(hù)巷煤柱，二是煤層受到嚴(yán)重的切割，其后果是增 大了煤層與空氣接觸的暴露面積，而且煤柱容易受壓碎裂，自然發(fā)火機(jī)率必定增加（二）選擇合理的采煤方法長壁式采煤法巷道布置簡單，回采率高，有較大的防火安全性， 特別是綜合機(jī)械化的長壁工作面，回采速度快、生產(chǎn)集中、單產(chǎn)高， 在相同產(chǎn)量的條件下

20、煤壁暴露的時(shí)間短、面積小 ，對(duì)于防止自然發(fā) 火非常有利。而落垛式、倉貯式、巷道長壁等采煤法掘進(jìn)巷道多， 嚴(yán)重切割煤層，回采率低，漏風(fēng)大，極易釀成自燃火災(zāi)，應(yīng)避免采用。在合理的采煤法中也應(yīng)包括合理的管理頂板方法。 頂板巖性松 軟，易冒落，碎脹比大，采用全部陷落法管理頂板對(duì)于采易自燃的煤 層是較好的，即使在采空區(qū)發(fā)生了自燃，由于充填密實(shí)，其發(fā)展和影響范圍也是有限的。相反的如果頂板巖層堅(jiān)硬，冒落塊度大，采空區(qū)難以充填密實(shí)，漏風(fēng)與浮煤堆積易造成自燃火災(zāi)。（三）選擇合理的開采順序合理的開采順序是：煤層間采用下行式，即先采上煤層，后采 下煤層；上山采區(qū)先采上區(qū)段，后采下區(qū)段，下山采區(qū)與此相反；區(qū) 段內(nèi)先采

21、上區(qū)段，后采下區(qū)段。而反常規(guī)的短期行為往往是先吃”肥 肉”，后啃“骨頭”，其結(jié)果是采區(qū)內(nèi)巷道維護(hù)，維護(hù)管理難度大， 采空區(qū)漏風(fēng)嚴(yán)重，并易形成“弧島”工作面 ，對(duì)防止煤炭自燃發(fā)火 十分不利。綜上所述，選擇在對(duì)礦井防火有利的開拓系統(tǒng)和采煤方法，是提高礦井防火抗災(zāi)能力的有效措施。因此，在煤炭的生產(chǎn)中，無論 是設(shè)計(jì)人員、施工人員，還是生產(chǎn)的管理者，都應(yīng)有全局觀點(diǎn)和長 遠(yuǎn)觀點(diǎn)，制定必要的措施，防止煤炭自燃事故的發(fā)生。二、阻化劑防火（一）阻化劑及其阻化原理1、阻化劑及其種類阻化劑亦稱阻氧劑，是具有阻止氧化和防止煤炭自燃作用的一 些鹽類物質(zhì)。煤礦中常用的阻化劑多為無機(jī)鹽類化合物，如氯化鈣 （CaCL）、 氯

22、化鎂（MgCL）、氯化鏤（NH C1）、碳酸氫鏤（NHHCD 3）和水玻璃 （x NaOySiO2）等。某些工廠的廢液及副產(chǎn)品，如釀酒廠的廢液、 造紙廠的廢液、煉鎂梢渣和化工廠的硼酸廢液等， 也常作為阻化劑 使用。2、阻化原理阻化劑是一些吸水性很強(qiáng)的無機(jī)鹽類，這些鹽類附著在煤粒的 表面上時(shí)，能吸收空氣中水分，在煤的表面形成含水液膜，從而阻止 煤、氧接觸，起到隔氧阻化作用；同時(shí)，這些吸水性很強(qiáng)的鹽類， 使煤體長期處于含水潮濕狀態(tài)，水分蒸發(fā)時(shí)的吸熱降溫作用使煤體在低溫氧化過程中的溫度不能升高，也抑制煤炭自熱和自燃的發(fā)展。另外，煤體外在水分有良好的阻化性能，隨著煤的外在水分的 增加，阻化效果隨著增加

23、。但當(dāng)煤中水分蒸發(fā)，減水到一定限量時(shí), 阻化作用停止而轉(zhuǎn)化為催化作用，促進(jìn)煤的氧化與自燃，當(dāng)煤體上 阻化劑水溶液膜一旦失去了分而破嚴(yán)，則阻止氧化的作用將停 止。由上述可以看出，阻化劑防火實(shí)行上是利用和擴(kuò)大了以水防火 的作用。如果離開了水，阻化劑的阻化作用也就沒有了。(二)阻化劑的選擇經(jīng)實(shí)驗(yàn)室選擇試驗(yàn)和現(xiàn)實(shí)實(shí)踐檢查，阻化效果好、價(jià)格便宜、 儲(chǔ)運(yùn)方便的阻化劑有氯化鈣和氯化鮮。另外，鋁廠的煉鎂梢渣、化 工廠的氯化鎂或硼酸廢液以及造紙廠和釀酒廠的廢液等，也可以有選擇的應(yīng)用。對(duì)于高硫煤，以選用水玻璃作阻化劑最佳，氫氧化鈣C a(OH)2 次之。阻化劑的藥液濃度此是使用阻化劑防火的一個(gè)重要參數(shù)，其濃度大小

24、既決定防火效果的好壞，又直接影響著噸煤成本。采用單一 的氯化鈣或氯化鎂作為阻化劑時(shí)，20% 勺阻化劑溶液阻止率較高，防火效果好。所以，阻化劑的藥液濃度可控制15%20此間，最低不要低于10%。實(shí)際應(yīng)用中，還可以將阻化劑摻入泥漿，制成“阻化泥漿”，用 于防滅火工作。例如，可在黃泥漿中摻入5 %勺氯化鈣，由灌漿系統(tǒng) 將其灌注到井下采空區(qū)等處。阻化劑使用數(shù)量應(yīng)考慮遺媒的破碎程度、遺煤量和采煤方法等 因素綜合確定，并應(yīng)在防火實(shí)踐中進(jìn)行調(diào)整，選取合理的用藥數(shù)值。（三）阻化劑防火工藝阻化劑防火工藝可分為三類：噴灑陽化劑、壓注阻化劑、霧化 阻化劑。1、噴灑阻化劑噴灑阻化劑，即在采煤工作面向采空區(qū)噴酒阻化劑溶

25、液。 為此, 需建立噴灑系統(tǒng)。噴灑系統(tǒng)分為三種形式：臨是性噴灑系統(tǒng)、半永 久性噴灑系統(tǒng)和永久性噴灑系統(tǒng)。其中，半永久性噴灑系統(tǒng)用得最 多。2、壓注阻化劑壓注阻化劑，是向可能發(fā)生自燃或已經(jīng)開始氧化發(fā)熱的煤壁鉆 孔，通過鉆孔向煤壁中壓注阻化劑溶液，以控制煤的自燃。3、霧 化阻化劑霧化劑化劑，是將阻化劑溶液霧化，然后借助漏風(fēng)風(fēng)流將霧化劑阻化劑帶到采空區(qū)中。其具體方法是，在采煤工作面的進(jìn)風(fēng)口處, 由漏風(fēng)風(fēng)流將阻化劑溶液微粒帶入工作面后部采空區(qū)，落入采空區(qū) 遺留的浮煤上，阻止其氧化自燃。阻化劑防火工藝簡單、成本低廉，是防滅火的重要技術(shù)措施 ， 特別是適用于缺乏黃土和水、灌漿困難的礦區(qū)。三、惰性氣體防火煤

26、礦利用惰性氣體進(jìn)行防滅火已有很長的發(fā)展歷史，我國從2 0世紀(jì)8 0年代初期起，開始對(duì)氨氣防滅火技術(shù)進(jìn)行研究和試驗(yàn)。目前，已為很多礦井所采用，并取得了可喜的效果。這里所說的惰性氣體是指不能助燃也不能燃燒的氣體，與化學(xué) 上的惰氣在概念上有所不同。礦井防滅火中常用惰性氣體有氨氣、 二氧化碳和濕式惰氣等。由于氨氣是空氣的主要成分，在空氣中所 占的體積百分比為 79%且無味、無臭、無毒，與空氣易于混合 ， 因此,在防滅火工作中應(yīng)用最多。（一）惰性氣休防滅火原理惰性氣體防滅火就是將不能助燃也不能燃繞的惰性氣體注入 已封閉的或有自燃危險(xiǎn)的區(qū)域，降低春氧氣的濃度，從而使火區(qū)中 因氧含理不足而將火源熄滅，或者使

27、采空區(qū)中因氧含量不足而使遺 煤不能氧化自然。惰性氣體防滅火關(guān)鍵是控制火區(qū)的氧氣含量。對(duì)于不同的場(chǎng)合、不同的惰化過程，氧濃度的控制標(biāo)準(zhǔn)出不相同。例如 ，滅明火 時(shí)，應(yīng)使氧氣含量小于15%;防止采空區(qū)遺煤自燃，氧氣含量應(yīng)小 于 7%10%（二）氧氣防滅火如上所述，氧氣是空氣中的主要成分，因此是一種取之不盡、用 之不竭的氣體。加上它具有無毒、無臭和易于與空氣相混和（相對(duì) 密度接近于1）等優(yōu)良特性，所以是一種理想的防滅火惰氣。根據(jù)氧氣的狀態(tài)可將氧氣防防滅火和液氧防滅火兩種方法。1、氣氧防滅火氣氧防滅火，即利用上述井下移動(dòng)式制氧設(shè)備生產(chǎn)的氧氣，或地而制氧廠制取的、通過管道送入井下的氧氣進(jìn)行防滅火工作?，F(xiàn)

28、 主要在煤礦應(yīng)用的制氧技術(shù)有膜分離、變壓吸附和深冷式等制氧技 術(shù)，產(chǎn)包量3 5 0m3 / h 1 00 0 m3/h。將氧氣注入采空區(qū)等煤炭可 能自燃的區(qū)哉，使之惰化而失云自燃特性，稱為氧氣防火技術(shù)；將氧 氣注入已封閉的火區(qū)，使火區(qū)惰化、窒息火源者 ，稱為氧氣滅火技 術(shù)。氧氣滅火的工藝過程比較簡單，通過管路向封閉火區(qū)大理灌注 氧氣即可。下面主要介紹氧氣防火的方法和工藝。概據(jù)防火工作的實(shí)際工資際需要，氧氣防火可針對(duì)生產(chǎn)工作面 的采空區(qū)進(jìn)行，也可以針對(duì)相鄰工作面采空區(qū)進(jìn)行。(1)工作面后部采空區(qū)注氧。當(dāng)自然發(fā)火的危險(xiǎn)主要來自生產(chǎn) 工作面的后部采空區(qū)時(shí)，應(yīng)該采取向本工作面后部采空區(qū)注人氧氣 的防火

29、方法。對(duì)于采用U型通風(fēng)方式的采煤工作面 ，應(yīng)將注氧管道 鋪設(shè)在進(jìn)風(fēng)平巷中，注氧釋放口開設(shè)在后部采空區(qū)中的進(jìn)風(fēng)平巷一 側(cè)，以利用通風(fēng)壓力使氧氣流人采空區(qū)中，如圖2 9所示。圖2T注氮管埋設(shè)及釋放口位置工作面后部采空區(qū)的注氧，可以采用連續(xù)注氮方式，也可以采用間斷注氮方式，應(yīng)概據(jù)注氮強(qiáng)度(流量 )和采空區(qū)中氣體成分變化情況等綜合確定并及時(shí)調(diào)整。在注氮工作的日常管理中，應(yīng)注意F歹!J問題:專昔誤！注氮數(shù)量的多少，要根據(jù)采空區(qū)中的氣體成分進(jìn)行確 定，以距工作面2 0 m處采空區(qū)中的氧濃度不大于10%乍為確定的標(biāo) 準(zhǔn)。如果采空區(qū)中C詠度較高（超過50Ppm，或者工作面上C O濃 度超限，或出現(xiàn)高溫、異味等

30、自燃征兆，都應(yīng)加大注氮強(qiáng)度和注氮 量。利用束管監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，合理設(shè)置監(jiān)測(cè)傳感器，加強(qiáng)對(duì)采空區(qū)、 工作面和回風(fēng)平面圖巷中 02、N2和CO的監(jiān)測(cè)；同時(shí)，由瓦斯檢 查員隨時(shí)對(duì)工作面及其回風(fēng)平巷中的 02 C 0和C H4濃度進(jìn)行檢 查，要保證工作面風(fēng)流中的氧氣濃度。若發(fā)現(xiàn)工作面上的氧氣濃度 降低,應(yīng)暫停注氮或減少注氮強(qiáng)度。注入氮?dú)獾募兌葢?yīng)大于97%注意檢查工作面，特別是其回風(fēng)隅角及回風(fēng)平巷風(fēng)流中的瓦 斯涌出情況，若發(fā)現(xiàn)采空區(qū)內(nèi)大量涌出瓦斯，使風(fēng)流中瓦斯超限時(shí)， 可適當(dāng)降低注氮強(qiáng)度或應(yīng)用采空區(qū)投放瓦斯的方法進(jìn)行處理。第一次向采空區(qū)注氮，或停止注氮后再次注氮時(shí)，應(yīng)先排出 注氮管內(nèi)的空氣，避免將空氣注入采空

31、區(qū)中。注氮管道較長時(shí)，更應(yīng)注意這一問題。通過觀測(cè)，如不采取有效措施，注入的氮?dú)鈱㈨樦M(jìn)風(fēng)平巷）采空區(qū)一回風(fēng)平巷間的漏風(fēng)通道，大量泄漏到回風(fēng)平巷中。單位 時(shí)間內(nèi)注入氮?dú)獾臄?shù)量趙大，氮?dú)庑孤┝吭酱?；工作面兩端風(fēng)壓壓 差越大，氮?dú)鈪R漏量越大。據(jù)撫順龍風(fēng)礦觀測(cè)，氮?dú)庑孤┞首罡呖?達(dá)54%因此，必須對(duì)主要漏風(fēng)通道回風(fēng)平巷和進(jìn)風(fēng)平巷進(jìn)行封堵并 加強(qiáng)注氮管理，以減少氮?dú)庑孤７舛禄仫L(fēng)平巷和進(jìn)風(fēng)平巷可采用噴涂尿醛泡沫的方法。在工作面后部通往采空區(qū)的回風(fēng)平巷和進(jìn)風(fēng)平巷中，每前進(jìn)5m至少應(yīng)封堵一次。在選定的封者位置掛上秫秸簾子或荊條簾子，用噴槍將尿醛泡沫（尿醛樹脂和發(fā)泡劑的混合物）均勻噴涂到簾子上即可。經(jīng) 測(cè)試，采用這種方法封堵漏風(fēng)后，氮?dú)庑孤┛蓽p少3 0