礦井火災(zāi)防治

1、礦井火災(zāi)防治井下火災(zāi)按其發(fā)生的地點和對礦井通風(fēng)的影響大小以及滅火救災(zāi)的難易程度，又分為三類：1 1、上行風(fēng)流火災(zāi)、上行風(fēng)流火災(zāi)：上行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時，由火災(zāi)產(chǎn)生的火風(fēng)壓方向與風(fēng)流方向一致，也就是與礦井主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓方向一致。主干風(fēng)路風(fēng)量增大，旁側(cè)風(fēng)路風(fēng)流不穩(wěn)定。 2 2、下行風(fēng)流火災(zāi)、下行風(fēng)流火災(zāi)：下行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時，火風(fēng)壓的方向與礦井主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓作用方向相反。主干風(fēng)路風(fēng)流不穩(wěn)定。 3 3、進(jìn)風(fēng)流火災(zāi)、進(jìn)風(fēng)流火災(zāi)：火災(zāi)產(chǎn)生的高溫?zé)熈骱陀泻怏w，隨風(fēng)流流入采掘工作面易造成人員傷亡。 ( (二二) )根據(jù)礦井火災(zāi)發(fā)生的原因分類根據(jù)礦井火災(zāi)發(fā)生的原因分類 1.1.外因火災(zāi)（外源火災(zāi)）外因火災(zāi)（外

2、源火災(zāi)）： 2.2.內(nèi)因火災(zāi)（煤炭自燃火災(zāi)）內(nèi)因火災(zāi)（煤炭自燃火災(zāi)）： 三、礦井火災(zāi)的危害三、礦井火災(zāi)的危害 1.產(chǎn)生大量有害氣體 礦井發(fā)生火災(zāi)后能產(chǎn)生CO 、CO2 、SO2 等大量有害氣體和煙塵，據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計，在礦井火災(zāi)事故中遇難的人員95%以上是有害氣體中毒所致。 2.產(chǎn)生高溫 3.引起瓦斯煤塵爆炸 4.造成重大經(jīng)濟(jì)損失 煤炭自燃現(xiàn)象早在數(shù)百萬年之前就已發(fā)生，例如，大同侏羅紀(jì)煤層早在第四紀(jì)早更新世、距今大約200萬年之前就開始自燃。 據(jù)統(tǒng)計，我國目前約有50%的煤礦存在自然發(fā)火危險，發(fā)火期最短的只有20天，每年由于自燃所造成的直接和間接損失近百億元。2000年統(tǒng)計，全國425對國有煤礦共

3、發(fā)生火災(zāi)168次，其中自燃154次，占91.67%. 一、煤炭自燃的發(fā)展過程一、煤炭自燃的發(fā)展過程 煤炭自燃的發(fā)展過程可分為潛伏期、自熱期和自燃期3個階段。 1.1.潛伏期潛伏期：自煤層被開采，接觸空氣起至煤溫開始升高所經(jīng)過的時間區(qū)間稱為潛伏期或自燃準(zhǔn)備期。 2.2.自熱期：自熱期：隨著時間增長，煤溫度開始升高到達(dá)著火點所經(jīng)過的時間區(qū)間稱為自熱期或自熱階段。 3.3.燃燒期燃燒期 煤溫度升高到燃點后，若供氧充分，則發(fā)生燃燒，出現(xiàn)明火和大量高溫?zé)煔猓瑹煔庵泻蠧O、CO2和碳?xì)浠衔铩?二、影響煤炭自然的因素二、影響煤炭自然的因素煤炭自燃需要具備四個條件：(1)具有自燃傾向性的煤呈破碎狀態(tài)堆積，

4、其厚度大于0.4m；(2)連續(xù)地供氧；(3)有較好的蓄熱條件；(4)前邊三個條件共存的時間大于煤的自然發(fā)火期。四個條件中(1)是煤的本身應(yīng)具備的條件，主要取決與煤的物理化學(xué)性質(zhì)，(2)、(3)、(4)是其外部條件，取決地質(zhì)開采因素。(一一)影響煤自燃傾向性的因素影響煤自燃傾向性的因素煤的自燃傾向性是指煤自燃的難易程度，它主要受下列因素的影響：1. 煤的化學(xué)性質(zhì)與變質(zhì)程度煤的化學(xué)性質(zhì)與變質(zhì)程度 煤的自燃傾向性隨煤的變質(zhì)程度增高而降低，褐煤燃點最低，其發(fā)火次數(shù)比其他煤多得多，氣煤、長焰煤次于褐煤，但高于無煙煤，無煙煤發(fā)火性最低。 2.2.煤巖成分煤巖成分 鏡煤、亮煤的灰分低，易破碎，有利于煤炭的自

5、燃發(fā)展。因此含絲煤多的煤，自燃傾向性大，含暗煤多的煤，不易自燃。 3.3.煤的含硫量煤的含硫量 煤中黃鐵礦的存在，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。 4.4.煤中的水分煤中的水分 煤中水分少時，有利于煤的自燃；水分足夠大時，會抑制煤的自燃，但失去水分后，其自燃危險性將會增大。 5.5.煤的空隙率和脆性煤的空隙率和脆性 煤的空隙率越大，越易自燃。對于變質(zhì)程度相同的煤，脆性越大，開采時易破碎，自燃容易。 (二二) 影響煤炭自燃的地質(zhì)、開采因素影響煤炭自燃的地質(zhì)、開采因素1、煤層厚度：煤層厚度越大，自燃危險性越大。2、煤層傾角：煤層傾角越大，發(fā)火越嚴(yán)重。這是由于傾角大的煤層開

6、采時，頂板管理較困難，采空區(qū)不易充實，尤其急傾斜煤層煤柱也難留住，漏風(fēng)大。 3、頂板巖石性質(zhì)：堅硬難跨落型頂板，漏風(fēng)大，且封閉不嚴(yán)，有利于自燃的發(fā)生。4、地質(zhì)構(gòu)造： 5、開采技術(shù)因素：合理的開拓系統(tǒng)應(yīng)保證對煤層切割少，留設(shè)的煤柱少，采空區(qū)能及時封閉；合理的采煤方法應(yīng)是巷道布置簡單，煤炭回收率高，推進(jìn)速度快，采空區(qū)漏風(fēng)小。 6.漏風(fēng)強(qiáng)度 漏風(fēng)給煤炭自燃提供必須的氧氣，漏風(fēng)強(qiáng)度的大小直接影響著煤體的散熱。 三、煤炭自燃傾向性的鑒定三、煤炭自燃傾向性的鑒定 煤炭自燃傾向性的鑒定方法很多，我國目前采用“雙氣路氣相色譜吸氧法雙氣路氣相色譜吸氧法”。它是用ZRJ1型煤自燃性檢測儀來測定常壓下每克干煤在30

7、時的吸氧量。根據(jù)此吸氧量來劃分煤的自燃傾向性等級。 規(guī)程規(guī)定：新建礦井的所有煤層，生產(chǎn)礦井新水平的所有煤層，都必須采取煤樣和資料，送國家授權(quán)單位做出煤層自燃傾向性的鑒定，鑒定結(jié)果報省(自治區(qū)、直轄市)煤礦安全監(jiān)察機(jī)構(gòu)及煤炭管理部門備案。 自燃自燃等級等級自燃傾向性自燃傾向性30常壓煤的吸氧量/cm3/g.干煤備注褐煤、煙煤高硫煤、無煙煤容易自燃容易自燃0.801.00全硫(sf/%)2.00自燃自燃0.410.791.00全硫(sf%)2.00不易自燃不易自燃0.400.80全硫(sf/%)2.00表表41 41 煤的自燃傾向性類煤的自燃傾向性類( (方案）方案） 煤的自燃傾向性指標(biāo)，僅能說明

8、煤層在開采時有無自燃的危險性，不能確切地指出自燃的時間。所以，生產(chǎn)礦井常把煤層的自然發(fā)火期煤層的自然發(fā)火期作為衡量煤層的自燃難易程度的指標(biāo)。確定出煤層的自燃發(fā)火期對開拓、開采設(shè)計和制訂防火措施具有重要意義。自然發(fā)火期自然發(fā)火期可采用統(tǒng)計法來衡量：（1）煤層巷道從揭露煤層之日起，至該巷道發(fā)生自燃發(fā)火之日止，為該巷道的煤層自然發(fā)火期巷道的煤層自然發(fā)火期；（2）采煤工作面從開切眼開采之日起，至發(fā)生自燃發(fā)火之日止，為該采煤工作面的煤層自然發(fā)火期采煤工作面的煤層自然發(fā)火期。 四、煤炭自燃的早期識別與預(yù)報四、煤炭自燃的早期識別與預(yù)報 (一一)人體感覺識別煤炭自燃人體感覺識別煤炭自燃 1.視力感覺 2.氣味

9、感覺 3.溫度感覺 4.身體不舒的感覺 (二二) 氣體分析法氣體分析法 氣體分析法是利用儀器分析和檢測某些指標(biāo)氣體的濃度變化，來預(yù)報煤炭自燃的方法。 1.指標(biāo)氣體與預(yù)報指標(biāo) 目前，我國常用的指標(biāo)氣體有CO、C2H4、C2H2 、C3H8、 C2H6等，預(yù)報指標(biāo)有CO和C2H4絕對量、火災(zāi)系數(shù)、鏈烷比。 (1) CO絕對量絕對量 通過測定觀測點空氣的CO濃度和觀測點風(fēng)流的風(fēng)量計算CO絕對量，以此絕對量值大小來預(yù)報煤炭自燃。計算方法： H = CQ (41)式中 H自然發(fā)火預(yù)報指標(biāo)，m3/min； C觀測點氣樣中的CO濃度，； Q觀測點處的風(fēng)量，m3/ min。 (2)火災(zāi)系數(shù)火災(zāi)系數(shù) 10022

10、1OCOR10022OCOR10023COCOR主要指標(biāo)輔助指標(biāo)參考指標(biāo) 2.取樣 1) 觀測點的布置： 巷道周圍壓力較小、支架完整、沒有拐彎、斷面沒有擴(kuò)大或縮小的地段； 根據(jù)預(yù)測指標(biāo)和預(yù)測的范圍來確定觀測點，對有發(fā)火危險的工作面回風(fēng)巷內(nèi)設(shè)觀測點，對潛在火源的下風(fēng)側(cè)，距火源適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)觀測點； 每個生產(chǎn)工作面的進(jìn)風(fēng)和回風(fēng)側(cè)，都要分別設(shè)觀測點，一般距工作面煤壁10m； 已封閉的火區(qū)或采空區(qū)觀測點設(shè)在出風(fēng)側(cè)密閉墻內(nèi)，取樣管伸入墻內(nèi)1m以上； 溫度觀測點設(shè)置要保證在傳感器的有效控制范圍之內(nèi)； 觀測點應(yīng)隨采煤工作面的推進(jìn)與火性的變化而調(diào)整。 2) 取樣 取氣樣的方法有人工采集氣樣和連續(xù)采集氣樣兩種。

11、人工采集氣樣用玻璃采樣瓶取樣。 連續(xù)采集氣樣可利用束管檢測系統(tǒng)連續(xù)抽取井下各觀測點的氣樣。 3、氣體分析 目前氣體分析使用的儀器有氣象色譜儀和紅外線氣體分析儀等儀器。 4.礦井火災(zāi)檢測 對于自然火災(zāi)除了使用束管檢測系統(tǒng)以外，還可以采用煤礦環(huán)境檢測系統(tǒng)進(jìn)行早期預(yù)報。目前，我國生產(chǎn)的這類設(shè)備種類較多，在高瓦斯礦井應(yīng)用廣泛?？梢酝ㄟ^CO傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器等來監(jiān)測預(yù)報區(qū)的CO濃度、溫度、煙霧，通過其變化來預(yù)報礦井火災(zāi)。傳感器不能安裝在密閉區(qū)內(nèi)，對發(fā)現(xiàn)密閉區(qū)內(nèi)的煤炭自燃存在致后的缺點。外源火災(zāi)的發(fā)生必須具備：有可燃物存在，有足夠的氧氣和引燃可燃物的熱源。煤礦井下可燃物分廣、種類較多、大體可分

12、為：(1)(1)固體可燃物固體可燃物。坑木、荊條等竹木材料；皮帶、膠質(zhì)風(fēng)筒、電纜等橡膠制品；棉紗、布頭、紙等擦拭材料和煤、煤塵等。(2)(2)液體可燃物液體可燃物。有變壓器油，液壓油，潤滑油等。(3)(3)氣體可燃物氣體可燃物。有瓦斯、氫氣等可燃性氣體物質(zhì)。 引起外源火災(zāi)的熱源有： (1)明火明火。井下吸煙、焊接及用電爐、大燈泡取暖等都能引燃可燃物而導(dǎo)致火災(zāi)。 (2)電器設(shè)備火電器設(shè)備火。主要由電器設(shè)備過負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)、短路產(chǎn)生的電弧、電火花。 (3)爆破爆破。井下違章爆破而產(chǎn)生的一切爆破火。 (4)機(jī)械摩擦火機(jī)械摩擦火。由機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)不良造成的過熱或摩擦火花。 (5)瓦斯、煤塵爆炸瓦斯、煤塵爆炸。

13、 一、地面火災(zāi)的預(yù)防規(guī)定一、地面火災(zāi)的預(yù)防規(guī)定 1.生產(chǎn)和在建礦井必須制定井上、下防火措施。礦井的地面及所有建筑物、煤堆、矸石山、木料廠等處的防火措施和制度，必須符合國家有關(guān)防火規(guī)定。 2.木料廠、矸石山，爐灰場距離進(jìn)風(fēng)井不得小于80m。木料廠距離矸石山不得小于50m。矸石山、爐灰場不得設(shè)在進(jìn)風(fēng)井的主導(dǎo)風(fēng)向上側(cè)，也不得設(shè)在表土10m內(nèi)有煤層的地面上和設(shè)在有漏風(fēng)的采空區(qū)上方的塌陷區(qū)范圍內(nèi)。 3.新建礦井的永久井架和井口房，以井口為中心的聯(lián)合建筑，必須用不然性材料建筑。 4 .進(jìn)風(fēng)井口應(yīng)設(shè)防火鐵門，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。 5.進(jìn)口房和通風(fēng)機(jī)房附近20m內(nèi)，不得有煙火或

14、用火爐取暖，暖風(fēng)道和壓入式通風(fēng)的風(fēng)硐必須用不然材料砌筑，并應(yīng)至少裝設(shè)2道防火門。 6.礦井必須設(shè)地面消防水池，并經(jīng)常保持200m3以上的水量。 二、井下外因火災(zāi)預(yù)防規(guī)定二、井下外因火災(zāi)預(yù)防規(guī)定1.井下必須設(shè)消防管路系統(tǒng)，井下必須設(shè)消防管路系統(tǒng)，管路系統(tǒng)應(yīng)每隔100m設(shè)置支管和閥門；帶式輸送機(jī)巷道中應(yīng)每隔50m設(shè)置支管和閥門。2.井筒、平峒、各水平的連接處及井底車場，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)備硐室，主要巷道內(nèi)的帶式輸送機(jī)機(jī)頭前后兩端各20m范圍內(nèi)，都必須用不燃材料支護(hù)不燃材料支護(hù)。3.井下嚴(yán)禁使用燈泡取暖和使用電爐燈泡取暖和使用電爐。4.井下不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接

15、工作井下不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接工作。如果必須在井下焊接時，每次必須制定安全措施，并指定專人在場檢查監(jiān)督；焊接地點前后兩端各10m的井巷范圍內(nèi)應(yīng)是不燃性材料支護(hù)，應(yīng)有供水管，有專人噴水。焊接工作地點至少備有2個滅火器。 5.井下嚴(yán)禁存放汽油、煤油和變壓器油井下嚴(yán)禁存放汽油、煤油和變壓器油。井下使用的潤滑油、棉紗、布頭和紙等，必須存放在蓋嚴(yán)的鐵桶內(nèi)，并有專人送到地面處理，不得亂放亂扔。嚴(yán)禁將剩油、殘油潑灑在井巷或硐室內(nèi)。井下清洗風(fēng)動工具時，必須在專用室進(jìn)行，并必須使用不燃性和無毒性洗滌劑。6.井下必須設(shè)置消防材料庫，并應(yīng)裝置消防列車井下必須設(shè)置消防材料庫，并應(yīng)裝置消防列車。消防材料庫儲存的材

16、料、工具的品種和數(shù)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，不得挪作它用，并按期檢查和更換。7.井下爆破材料庫、機(jī)電設(shè)備硐室、檢修硐室，材料庫、井地車場、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，應(yīng)備有滅火器材備有滅火器材，其數(shù)量、規(guī)格和存放地點，應(yīng)在災(zāi)害預(yù)防和處理計劃中確定。井下工作人員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。8.采用滾筒驅(qū)動帶式輸送機(jī)時，必須使用阻燃輸送必須使用阻燃輸送帶帶，其托輥的非金屬零部件和包膠滾筒的膠料、阻燃性和抗靜電性必須符合有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)裝設(shè)溫度保護(hù)、煙霧保護(hù)和自動灑水裝置。其使用的液力偶合器嚴(yán)禁使用可燃性傳動介質(zhì)。9.使用礦用防爆型柴油動

17、力裝置時，排氣口的排氣溫度不得超過70，其表面溫度不得超過150，各部件不得用鋁合金制造，使用的非金屬材料應(yīng)具有阻燃和抗靜電性能。油箱及管路必須用不然性材料制造，油箱的最大容量不得超過8h的用油量。燃油的閃點應(yīng)高于70。并必須配置適宜的滅火器。10.井下電纜必須選用經(jīng)檢驗合格的并取得煤礦礦用產(chǎn)品安全標(biāo)志的阻燃電纜阻燃電纜。11.井下爆破井下爆破不得使用過期或嚴(yán)重變質(zhì)的爆破材料；嚴(yán)禁用粉煤、塊狀材料或其他可燃性材料作炮眼封泥；無封泥、封泥不足或不實的炮眼嚴(yán)禁爆破，嚴(yán)禁裸露爆破。12.箕斗提升井或裝有帶式輸送機(jī)的井筒兼作進(jìn)風(fēng)井時，井筒中必須裝設(shè)自動報警滅火裝置自動報警滅火裝置和附設(shè)消防管路。 井下

18、易發(fā)生的地點經(jīng)常有：井下易發(fā)生的地點經(jīng)常有：1.采空區(qū)，特別是未及時封閉或封閉不嚴(yán)且留有大量浮煤的采空區(qū)；2.煤柱內(nèi)；3.煤層巷道的冒空跨幫處；4.地質(zhì)構(gòu)造附近。一、選擇合理的礦井開拓系統(tǒng)一、選擇合理的礦井開拓系統(tǒng)合理的開采系統(tǒng)應(yīng)符合：(1)對煤層的切割少；(2)系統(tǒng)簡單，運(yùn)輸環(huán)節(jié)少，通風(fēng)線路短，通風(fēng)風(fēng)壓低，通風(fēng)設(shè)施少，礦井內(nèi)外部漏風(fēng)小，采(盤)區(qū)或區(qū)域劃分合理；(3)有利于災(zāi)害的預(yù)防，便于災(zāi)變時人員撤離。 1、開拓巷道布置：巖石巷道；煤層巷道砌碹，煤柱尺寸合理。 2、開采順序：后退式開采。 3、通風(fēng)系統(tǒng)：對角式優(yōu)于中央式。 二、選擇合適的采煤方法二、選擇合適的采煤方法 采煤方法包括準(zhǔn)備、回采

19、巷道的布置與回采工藝。適合于自燃煤層的采煤方法應(yīng)具備:(1)巷道布置簡單，對煤層的切割少，漏風(fēng)小，易采取各種防火措施，采空區(qū)易于封閉；(2)機(jī)械化程度高，推進(jìn)速度快，采空區(qū)冒落充分；(3)煤炭回收率高。 1、準(zhǔn)備巷道布置：巖石中；煤層錨噴支護(hù)或砌碹。 2、回采巷道分采分掘： 3、采用先進(jìn)采煤設(shè)備，生產(chǎn)集中化。 4、改革采煤方法，盡量減少分層數(shù) 5、提高回采率。 6.推廣無煤柱開采，減少煤柱火災(zāi)。7.工作面采用后退或回采。三、通風(fēng)防火技術(shù)三、通風(fēng)防火技術(shù)( (一一) ) 選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)1.通風(fēng)網(wǎng)路結(jié)構(gòu)合理、主要通風(fēng)機(jī)與風(fēng)網(wǎng)匹配2.通風(fēng)設(shè)施布置合理3.通風(fēng)壓力分布合理( (二

20、二) ) 防止漏風(fēng)的措施防止漏風(fēng)的措施1.及時封閉采空區(qū)及廢舊巷道2.充填與采空區(qū)連同的地面裂縫3.堵漏4.降低采煤工作面風(fēng)量，減少采空區(qū)漏風(fēng) ( (三三) ) 均壓防火均壓防火均壓防火就是降低漏風(fēng)通道兩斷的壓力差，減少漏風(fēng)量，防止煤炭自燃,是利用通風(fēng)方法抑制煤炭自燃的防火技術(shù) 。均壓技術(shù)既用來防火，也用于滅火和防瓦斯漏出。根據(jù)使用的條件不同，均壓技術(shù)可分為閉區(qū)均壓與開區(qū)均壓兩大類。 1.1.閉區(qū)均壓閉區(qū)均壓對已封閉有可能發(fā)生煤炭自燃的區(qū)域采取均壓措施，減少封閉區(qū)漏風(fēng)量，以達(dá)到防火目的，稱為閉區(qū)均壓或閉區(qū)均壓防火。閉區(qū)均壓方法有調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓、調(diào)節(jié)風(fēng)門與局部通風(fēng)機(jī)均壓、連通管均壓三種。 圖4-7

21、 調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓 圖4-8 局部通風(fēng)機(jī)調(diào)壓室 圖4-9 連通管調(diào)壓室 2.開區(qū)均壓 對采煤工作面采取均壓，降低其進(jìn)、回風(fēng)端的壓力差，減少采空區(qū)的漏風(fēng)，縮小自燃帶的范圍，使之盡快處于窒息帶，稱作開區(qū)均壓。采煤工作面采空區(qū)是煤炭自燃的多發(fā)區(qū)，經(jīng)考察全部跨落法控頂?shù)拈L壁后退式采煤工作面采空區(qū)內(nèi)遺煤自燃情況分三個帶： 第帶散熱帶。 第帶自燃帶。 第帶窒息帶。1) 調(diào)節(jié)風(fēng)門均壓2）調(diào)節(jié)風(fēng)門與風(fēng)機(jī)聯(lián)合均壓3）風(fēng)筒與風(fēng)機(jī)聯(lián)合均壓 圖4-11 采空區(qū)漏風(fēng)與工作面風(fēng)流呈并聯(lián)的均壓措施 圖4-12 調(diào)節(jié)風(fēng)門與風(fēng)機(jī)聯(lián)合均壓圖4-13 下分層巷道中安設(shè)風(fēng)筒與風(fēng)機(jī)均壓 灌漿防火就是將粘土、頁巖、電廠飛灰等固體材料與水按一

22、定比例制成漿液，通過管路輸送到采空區(qū)或可能發(fā)生煤炭自燃的區(qū)域。灌入的漿液脫水后,固體材料沉淀下來，水流到鄰近的巷道中排除出。 灌漿的作用是：灌漿的作用是： （1）包裹浮煤,隔絕它與空氣的接觸； （2）堵塞煤體裂縫，減少漏風(fēng)； （3）對已經(jīng)自熱的煤炭起降溫作用。 灌漿防火是一種有效防止煤炭自燃的措施，也是我國防治煤炭自燃常用的方法。 一、灌漿材料一、灌漿材料 灌漿材料必須滿足一下要求； (1)不含可燃物； (2)粒徑小于2mm，加少量水就能制成漿液； (3)易脫水，具有一定的穩(wěn)定性； (4)收縮率?。?(5) 便于開采，運(yùn)輸和制備，來源廣，成本低。 泥漿的水土比：一般泥漿的水土比：一般3 3：1

23、 16 6：1 1 二、二、 灌漿系統(tǒng)灌漿系統(tǒng) 灌漿系統(tǒng)由灌漿站和漿液輸送系統(tǒng)組成。 灌漿站是制取漿液的場所。灌漿站的形式有固定式固定式、分區(qū)式分區(qū)式和移動式移動式三種。 圖4-14 水槍沖刷表土制漿1-水池;2-水泵;3-水管;4-水槍;5-采土場;6-泥漿溝;7-篩板;8-鉆孔 圖4-15 機(jī)械制漿灌漿站 三、灌漿方法三、灌漿方法 1.采前預(yù)灌有小窯破壞的礦井，在開采之前向小窯采空區(qū)打鉆孔預(yù)先灌注泥漿。2、隨采隨灌隨采隨灌就是隨著采煤工作面推進(jìn)，向采空區(qū)內(nèi)灌注泥漿。其優(yōu)點是灌漿及時。特別適用于長壁工作面發(fā)火期短的煤層，但管理不善時，易向工作面跑漿，影響回采工作。(1)埋管灌漿 (2)打鉆灌

24、漿 (3)工作面“兩道一線”灌漿：據(jù)統(tǒng)計，采煤工作面采空發(fā)火嚴(yán)重的區(qū)域為“兩道一線”處，即進(jìn)風(fēng)道、回風(fēng)道和停采線處的采空區(qū)。 (4)工作面灑漿 3、采后灌漿 圖4-17 埋管灌漿示意 圖4-18 灌漿巷道打鉆灌漿 圖4-19 鉆場打鉆灌漿 4-20 工作面灑漿示意圖 一、阻化劑防火一、阻化劑防火 阻化劑防火就是把一些吸水性很強(qiáng)的鹽類物質(zhì)制成溶液噴灑在煤壁、浮煤上或注入煤體之內(nèi)，起到增加煤體的外在水分，降低煤體溫度；并形成液膜包圍煤塊，并從空氣中吸收水分，使煤表面較長時間處于濕潤狀態(tài)，隔絕與氧氣的接觸；降低煤在低溫氧氣時的速度，延長煤的自燃發(fā)火期的作用。 （一）阻化效果（阻化率；阻化壽命）（一）

25、阻化效果（阻化率；阻化壽命） （二）阻化劑選擇（二）阻化劑選擇 (1)來源廣，貨源充足，購置方便，價格便宜； (2)阻化率高，阻化壽命長； (3)配置容易，井下使用操作方便，工藝過程簡單，對金屬無腐蝕性； (4)對人身體無害，不污染環(huán)境。 我國常使用的阻化劑有CaCl2 、MgCl2 及鹵塊 、NH4Cl 、AlCl3等。阻化劑濃度需經(jīng)實驗確定，一般為15%20%之間，但最低不應(yīng)低于10%。（三）阻化劑防火工藝三）阻化劑防火工藝 1、阻化劑的壓注噴灑系統(tǒng) 阻化劑壓注噴灑系統(tǒng)有永久式永久式、半永久式半永久式和移動式移動式三種。 (1) 永久式永久式 在地面建立永久性的貯液池，從貯液池鋪設(shè)一趟管道

26、到采煤工作面上下口。利用靜壓(或泵加壓)進(jìn)行噴灑或壓注。 (2) 半永久式半永久式 在采區(qū)上、下山或硐室內(nèi)設(shè)置貯液池和注液泵，從注液泵出口到采煤工作面上、下口鋪設(shè)管道。阻化液從貯液池經(jīng)加壓泵輸送到工作面順槽，經(jīng)噴灑軟管和噴槍，噴灑在采空區(qū)浮煤上，或經(jīng)軟管、注液鉆孔，壓注于煤體或發(fā)熱區(qū)。半永久式壓注噴灑系統(tǒng)為一個采區(qū)或一個區(qū)域服務(wù)。 (3) 移動式移動式 貯液箱和注液泵安裝在平板車上，放置在采煤工作面的順槽中，距工作面50m左右。經(jīng)過輸液管將阻化劑液輸送到工作面進(jìn)行噴灑。 圖4-23 移動式噴灑系統(tǒng)工藝圖1供水管路；2藥液箱；3吸液管；4壓力表；5注液泵；6輸液管；7閥門；8膠管；9噴槍 2、防

27、火方法(1) 壓注阻化劑防火對于巷道幫壁出現(xiàn)的高溫處、采煤工作面開切眼外側(cè)煤壁、停采線煤壁等易發(fā)生自燃的地點，打鉆孔注入阻化打鉆孔注入阻化劑劑，以防止發(fā)火。(2)采煤工作面采空區(qū)噴灑采煤工作面放頂后，人工拉上灑漿管沿工作面向采空區(qū)浮煤上噴灑阻化劑噴灑阻化劑。(3) 汽霧阻化采空區(qū)充填不實，空隙大，漏風(fēng)多的綜采工作面有護(hù)頂煤、頂板夾有不可采的薄層時，在采煤工作面下隅角設(shè)置霧化噴嘴，將阻化劑霧化阻化劑霧化后，經(jīng)漏向采空區(qū)的風(fēng)流帶入采空區(qū)內(nèi)，在重力、靜電力等力作用下，降落附著在浮煤上。 二、氮氣防滅火二、氮氣防滅火氮氣防滅火就是利用氮氣不燃燒、不助燃的性質(zhì)來隋化采空區(qū)或火區(qū)，防止自然發(fā)火或滅火。1.

28、氮氣防滅火的原理氮氣注入采空區(qū)或火區(qū)后，可置換出空氣，氧氣含量下降，使采空區(qū)或火區(qū)的浮煤缺氧而處于窒息狀態(tài)。若注入液態(tài)氮，液氮汽化，吸收大量的熱量，不但可降低氧氣含量，而且降低了氣體、浮煤和圍巖溫度。 2.氮氣的制取與輸送氮氣的制取方式有深冷空分法、分子篩變壓吸附法和膜式空分法三種。目前煤礦用的制氮設(shè)備有：以膜分原理制成的井下移動式制氮裝置和以分子篩變壓吸附法原理制成的地面固空式、地面和井下移動式制氮設(shè)置。氮氣的輸送一般用無縫鋼管。3.采煤工作面注氮工藝(1)工作面采空區(qū)埋管注氮 圖4-25 埋管注氮系統(tǒng)示意圖1-氮氣釋放管；2-輸?shù)艿溃?隔墻；4-工作面進(jìn)風(fēng)巷；5-工作面回風(fēng)巷 (2) 采

29、煤工作面采空區(qū)全長注氮工藝(3) 鉆孔注氮工藝圖4-26 工作面全長注氮示意圖1-輸?shù)埽?-鎧裝軟管；3-毛細(xì)管；4-隔墻；5-采空區(qū)自燃帶；6-預(yù)埋管 4.氮氣防滅火注意事項氮氣防滅火易發(fā)生氮氣泄漏，如控制不善，不但起不到防滅火作用，反而會污染環(huán)境，對人產(chǎn)生危害。因此，使用時，需注意以下事項：(1)注入的氮氣濃度不得小于97%；(2)注氮前先檢查注氮區(qū)的漏風(fēng)情況。用六氟化硫SF6示蹤氣體，檢查漏風(fēng)，找出漏風(fēng)地點并進(jìn)行堵漏;(3)注氮過程中，在工作面上、下隅角每隔一空距離建立隔離墻，以防注入采空區(qū)的氮氣泄入工作面影響注氮效果和危及人身安全;(4)工作面采用均壓，盡量減小進(jìn)回風(fēng)順槽之間的壓力差

30、;(5)建立完善的束管監(jiān)測系統(tǒng)，在注氮的采煤工作面采空區(qū)內(nèi)設(shè)置束管監(jiān)測探頭，連續(xù)監(jiān)測CO、O2、CH4、CO2等氣體濃度。 一、發(fā)生火災(zāi)時的風(fēng)流控制一、發(fā)生火災(zāi)時的風(fēng)流控制 1.火風(fēng)壓及其特性礦井發(fā)生火災(zāi)時，高溫火災(zāi)氣流流經(jīng)的井巷內(nèi)空氣成分和溫度發(fā)生了變化，從而導(dǎo)致空氣密度減少，產(chǎn)生附加的自然風(fēng)壓即火風(fēng)壓?；痫L(fēng)壓具有以下特性：火風(fēng)壓具有以下特性：(1)火風(fēng)壓出現(xiàn)在火災(zāi)氣體流經(jīng)的傾斜或垂直的井巷中。Z愈大，火風(fēng)壓值也越大。(2)火風(fēng)壓的方向總是向上。因此，上行風(fēng)路中產(chǎn)生的火風(fēng)壓方向與主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓方向相同；下行風(fēng)路中產(chǎn)生的火風(fēng)壓方向與主要通風(fēng)機(jī)風(fēng)壓方向相反。(3)火勢愈大，溫度愈高，火風(fēng)壓也愈大

31、。.火災(zāi)時的風(fēng)流控制措施礦井發(fā)生火災(zāi)時，為了保證人員的安全撤出，防止火災(zāi)煙氣到處蔓延和瓦斯爆炸，控制火災(zāi)繼續(xù)擴(kuò)大，并給滅火創(chuàng)造有利條件，采取正確的控制風(fēng)流措施，是非常重要的?？刂骑L(fēng)流的方法有：控制風(fēng)流的方法有：(1)保證正常通風(fēng)，穩(wěn)定風(fēng)流；（火災(zāi)地點不清，大多數(shù)情況下采用）(2)維護(hù)原風(fēng)向減少供風(fēng)量； （總回風(fēng)中火災(zāi)）(3)停止主要通風(fēng)機(jī)工作或局部風(fēng)流短路；（總進(jìn)風(fēng)中火災(zāi)，但不能反風(fēng)）(4)風(fēng)流反向。（總進(jìn)風(fēng)中火災(zāi)） 二二.直接滅火技術(shù)直接滅火技術(shù)、用水滅火 。2、用砂子或巖粉滅火 。通常用來撲滅初期起的電氣設(shè)備火災(zāi)與油類火災(zāi)。 3、用化學(xué)滅火器滅火（1)泡沫滅火器 ：內(nèi)外瓶中的酸性溶液和堿性

32、溶液互相混合,發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成大量充滿CO2的氣泡 。（2) 干粉滅火器 ：以磷酸銨粉為主藥劑，在高溫作用下磷酸銨粉末進(jìn)行一系列分解吸熱反應(yīng)，將火災(zāi)撲滅。 4、高倍數(shù)泡沫滅火器 ：以表面活性物為主要成分的泡沫劑(脂肪醇硫酸鈉和烷基黃酸鈉的混合液)，按一定比例混入壓力水中，并均勻噴灑在發(fā)泡網(wǎng)上，借助風(fēng)流吹動而連續(xù)產(chǎn)生氣液兩相、膨脹倍數(shù)很高(2001000)的泡沫集合體。 5.挖除火源。 圖4-28泡沫滅火器 1-機(jī)身;2-幾蓋;3-玻璃瓶;4-鐵架;5-噴嘴;6-堿性藥液;7-酸性藥液 圖4-30 高倍數(shù)泡沫滅火器裝置1-風(fēng)機(jī)；2-泡沫發(fā)射器；3-潛水泵；4-管路；5-泡沫劑；6-水桶；7-噴

33、嘴；8-棉線網(wǎng)；9-水管；10-水柱計；11-密閉 三、隔絕滅火技術(shù)三、隔絕滅火技術(shù)用直接滅火不能撲滅的火災(zāi)，為了控制其繼續(xù)發(fā)展，必須迅速將通往火源的所有進(jìn)回風(fēng)巷道全部封閉，隔絕空氣；封閉后的火區(qū)在繼續(xù)消耗其內(nèi)的氧氣同時，產(chǎn)生的惰性氣體(CO2與N2)濃度逐漸增加，使火區(qū)因缺氧氣而熄滅。這種滅火技術(shù)稱為隔絕滅火技術(shù)。(一一) 密閉墻密閉墻封閉火區(qū)的密閉墻叫防火密閉墻，也叫防火墻。按其存在的時間長短和作用分為臨時密閉墻臨時密閉墻、永遠(yuǎn)密閉墻永遠(yuǎn)密閉墻和防爆密閉墻防爆密閉墻三種。 圖4-32 磚密閉墻圖4-33 水沙充填密閉墻1-秫秸簾子；2-磚墻；3-充填管；4-觀測孔；5-注漿孔；6-防水孔；

34、7-返水池防爆密閉墻常用沙袋或土袋堆砌而成。如圖434。其厚度一般為巷道寬度的兩倍。堆砌后用木楔把頂部沙袋打緊，然后在其保護(hù)下砌筑永久性防火墻。 圖4-34沙袋防爆密閉墻(二二) 封閉火區(qū)的順序封閉火區(qū)的順序封閉火區(qū)的順序有三種：1.先進(jìn)后回先在火區(qū)的進(jìn)風(fēng)側(cè)建立臨時封閉墻，切斷風(fēng)流，控制與減弱火勢，然后再從回風(fēng)側(cè)封閉。在臨時密閉墻的掩護(hù)下，建永久密閉墻。這種封閉順序適用于無瓦斯爆炸危險火區(qū)。 2.先回后進(jìn)先在火區(qū)回風(fēng)側(cè)建立密閉墻，再封閉進(jìn)風(fēng)側(cè)，以便及時控制火焰蔓延，保護(hù)回風(fēng)側(cè)人員安全。3.進(jìn)回同時在火區(qū)的進(jìn)回風(fēng)側(cè)同時建立臨時密閉墻，以利于防止瓦斯爆炸，但施工要求比較嚴(yán)格。選擇封閉順序時，應(yīng)結(jié)合火區(qū)瓦斯情況，一般應(yīng)優(yōu)先選用進(jìn)回同時封閉順序，其次是先進(jìn)后回，先回后進(jìn)的封閉順序應(yīng)慎用。 四、聯(lián)合滅火四、聯(lián)合滅火封閉后的火區(qū)，再采取灌漿、均壓、注惰性氣體等其它滅火手段，以加速其熄滅的方法，叫聯(lián)合滅火。1.灌漿滅火 灌漿滅火的方法與灌漿防火的方法基本相