內(nèi)因火災(zāi)的防治()

1、礦井通風(fēng)與災(zāi)害防治礦井通風(fēng)與災(zāi)害防治之之 礦井內(nèi)因火災(zāi)防治礦井內(nèi)因火災(zāi)防治主講：劉斌主講：劉斌二二0 0一五年一五年2022年3月9日16時22分銅川礦務(wù)局安全培訓(xùn)中心銅川礦務(wù)局安全培訓(xùn)中心1教學(xué)教學(xué)目的目的教學(xué)教學(xué)重點(diǎn)重點(diǎn)了解了解礦井內(nèi)因火災(zāi)的治理方法礦井內(nèi)因火災(zāi)的治理方法礦井內(nèi)因火災(zāi)的發(fā)火礦井內(nèi)因火災(zāi)的發(fā)火機(jī)理機(jī)理教學(xué)教學(xué)難點(diǎn)難點(diǎn) 礦井內(nèi)因火災(zāi)的防治措施礦井內(nèi)因火災(zāi)的防治措施教學(xué)教學(xué)對象對象煤礦安全管理人員 開拓開拓開采技術(shù)、通風(fēng)、介質(zhì)防開采技術(shù)、通風(fēng)、介質(zhì)防滅火措施滅火措施2礦井火災(zāi)是煤礦五大類災(zāi)害之一，常言道礦井火災(zāi)是煤礦五大類災(zāi)害之一，常言道“水火無情水火無情”，尤其是礦井火災(zāi)，火勢

2、發(fā)展迅猛，尤其是礦井火災(zāi)，火勢發(fā)展迅猛，變化復(fù)雜，危害影響又范圍廣。一旦發(fā)生往往會變化復(fù)雜，危害影響又范圍廣。一旦發(fā)生往往會造成大量人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失。同時還有可造成大量人員傷亡和巨額財產(chǎn)損失。同時還有可能誘發(fā)瓦斯、煤塵爆炸，從而帶來更大的損失。能誘發(fā)瓦斯、煤塵爆炸，從而帶來更大的損失。而礦井內(nèi)因火災(zāi)由于其發(fā)生的位置特殊，持續(xù)時而礦井內(nèi)因火災(zāi)由于其發(fā)生的位置特殊，持續(xù)時間長、范圍較大、發(fā)生頻率高，防治起來比較困間長、范圍較大、發(fā)生頻率高，防治起來比較困難，所以對于煤礦工作人員對礦井內(nèi)因火災(zāi)要足難，所以對于煤礦工作人員對礦井內(nèi)因火災(zāi)要足夠重視，掌握正確的火災(zāi)防治措施。夠重視，掌握正確的火災(zāi)防

3、治措施。前前 言言3第一節(jié)第一節(jié) 礦井內(nèi)因火災(zāi)發(fā)火礦井內(nèi)因火災(zāi)發(fā)火機(jī)理機(jī)理一一、礦井火災(zāi)的基本知識、礦井火災(zāi)的基本知識二、礦井內(nèi)因火災(zāi)發(fā)火機(jī)理二、礦井內(nèi)因火災(zāi)發(fā)火機(jī)理三、礦井火災(zāi)的危害三、礦井火災(zāi)的危害第二節(jié)第二節(jié) 礦井內(nèi)應(yīng)火災(zāi)的防治措施礦井內(nèi)應(yīng)火災(zāi)的防治措施一、井下易于自燃的區(qū)域一、井下易于自燃的區(qū)域二、開拓開采技術(shù)預(yù)防自然發(fā)火二、開拓開采技術(shù)預(yù)防自然發(fā)火三、三、通風(fēng)措施防治自然發(fā)火通風(fēng)措施防治自然發(fā)火四、四、介質(zhì)法防滅自然發(fā)火介質(zhì)法防滅自然發(fā)火目目 錄錄41 1、礦井火災(zāi)發(fā)生的基本要素礦井火災(zāi)發(fā)生的基本要素 火災(zāi)的火災(zāi)的3 3個要素必須同時存在，且達(dá)到一定的數(shù)個要素必須同時存在，且達(dá)到一定

4、的數(shù)量，才能引起礦井火災(zāi)，缺少任何一個要素，量，才能引起礦井火災(zāi)，缺少任何一個要素，礦井火災(zāi)就不可能發(fā)生。礦井火災(zāi)就不可能發(fā)生。 （1 1）可燃）可燃物物（2 2）助燃劑（）助燃劑（O O2 2）（3 3）熱源熱源第一節(jié)第一節(jié) 礦井內(nèi)因火災(zāi)發(fā)火礦井內(nèi)因火災(zāi)發(fā)火機(jī)理機(jī)理52 2、礦井火災(zāi)的分類、礦井火災(zāi)的分類 6（1 1）根據(jù)不同引火熱源，礦井火災(zāi)可分為外）根據(jù)不同引火熱源，礦井火災(zāi)可分為外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)。（2 2）根據(jù)不同發(fā)火地點(diǎn)，礦井火災(zāi)分為井筒）根據(jù)不同發(fā)火地點(diǎn)，礦井火災(zāi)分為井筒火災(zāi)、巷道火災(zāi)、采煤工作面火災(zāi)、煤柱火災(zāi)、火災(zāi)、巷道火災(zāi)、采煤工作面火災(zāi)、煤柱火災(zāi)、采空區(qū)火

5、災(zāi)和硐室火災(zāi)采空區(qū)火災(zāi)和硐室火災(zāi)。 本次我們重點(diǎn)闡述礦井內(nèi)因火災(zāi)。本次我們重點(diǎn)闡述礦井內(nèi)因火災(zāi)。二二、礦井內(nèi)因火災(zāi)發(fā)火機(jī)理礦井內(nèi)因火災(zāi)發(fā)火機(jī)理1 1. . 煤的氧化自燃過程煤的氧化自燃過程其其過程如過程如圖圖1-11-1所所示示：1 1）潛伏期）潛伏期；2 2）自熱期）自熱期；3 3）自燃期）自燃期。圖圖1 煤自燃發(fā)展過程示意圖煤自燃發(fā)展過程示意圖 72 2煤炭自燃的條件煤炭自燃的條件 從煤的氧化自燃過程可以看出，煤炭自燃必須具從煤的氧化自燃過程可以看出，煤炭自燃必須具備以下三個條件：備以下三個條件： 1 1）煤炭具有自燃的傾向性，并呈破碎狀態(tài)堆）煤炭具有自燃的傾向性，并呈破碎狀態(tài)堆積存在；積

6、存在；2 2）連續(xù)的通風(fēng)供氧維持煤的氧化過程不斷地）連續(xù)的通風(fēng)供氧維持煤的氧化過程不斷地發(fā)展；發(fā)展；3 3）煤氧化生成的熱量能大量蓄積，難以及時）煤氧化生成的熱量能大量蓄積，難以及時散失。散失。83 3煤的自然發(fā)火期煤的自然發(fā)火期 煤炭自然發(fā)火是一漸變過程，要經(jīng)過潛伏期、煤炭自然發(fā)火是一漸變過程，要經(jīng)過潛伏期、自熱期和燃燒期三個階段，因此，具有自燃傾向自熱期和燃燒期三個階段，因此，具有自燃傾向性的煤層被揭露后，要經(jīng)過一定的時間才會自然性的煤層被揭露后，要經(jīng)過一定的時間才會自然發(fā)火。這一時間間隔叫做煤層的發(fā)火。這一時間間隔叫做煤層的自然發(fā)火期自然發(fā)火期，是，是煤層自燃危險在時間上的量度。自然發(fā)火

7、期愈短煤層自燃危險在時間上的量度。自然發(fā)火期愈短的煤層，其自燃危險性愈大。的煤層，其自燃危險性愈大。9煤的孔隙率和脆性煤的孔隙率和脆性煤中的瓦斯含量煤中的瓦斯含量煤中硫和其他礦物質(zhì)煤中硫和其他礦物質(zhì)煤的變質(zhì)程度煤的變質(zhì)程度煤的水分煤的水分煤巖成分煤巖成分4 4影響煤自燃發(fā)火期的因素影響煤自燃發(fā)火期的因素1 1）煤的自燃傾向性）煤的自燃傾向性103 3）開拓系統(tǒng)）開拓系統(tǒng)4 4）采煤方法）采煤方法 112 2）煤層的賦存地質(zhì)條件）煤層的賦存地質(zhì)條件煤層厚度與煤層厚度與傾角；傾角；地質(zhì)構(gòu)造；地質(zhì)構(gòu)造；煤層埋藏深度；煤層埋藏深度； 圍巖的性質(zhì)。圍巖的性質(zhì)。2022年3月9日16時22分5 5）漏風(fēng)）

8、漏風(fēng)條件條件（如圖2）12三、三、礦井火災(zāi)的危害礦井火災(zāi)的危害13礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)的發(fā)生具有嚴(yán)重的危害性，的發(fā)生具有嚴(yán)重的危害性，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：主要表現(xiàn)在以下幾個方面：（1 1）人員傷亡；）人員傷亡；（2 2）礦井生產(chǎn)接續(xù)緊張；）礦井生產(chǎn)接續(xù)緊張；（3 3）巨大的經(jīng)濟(jì)損失；）巨大的經(jīng)濟(jì)損失；（4 4）污染環(huán)境。）污染環(huán)境。四、內(nèi)因火災(zāi)四、內(nèi)因火災(zāi)的的預(yù)兆預(yù)兆視力視力感覺：可見霧氣感覺：可見霧氣 和和“掛汗掛汗”。氣味感覺：出現(xiàn)煤油、汽油氣味感覺：出現(xiàn)煤油、汽油、松節(jié)油、松節(jié)油或焦油氣味?；蚪褂蜌馕丁囟雀杏X：災(zāi)區(qū)的煤、巖、氣、水溫明顯升高溫度感覺：災(zāi)區(qū)的煤、巖、氣、水溫明顯升高 。疲

9、勞感覺：人體不適。頭痛、悶熱、疲乏、四肢疲勞感覺：人體不適。頭痛、悶熱、疲乏、四肢無力等。無力等。14第二節(jié)第二節(jié) 礦井內(nèi)因火災(zāi)的防治礦井內(nèi)因火災(zāi)的防治 一、井下易于自燃的一、井下易于自燃的區(qū)域區(qū)域 采空區(qū)采空區(qū)；煤柱；巷道頂煤；斷層和地質(zhì)構(gòu)；煤柱；巷道頂煤；斷層和地質(zhì)構(gòu)造附近。造附近。二、開拓開采技術(shù)預(yù)防自然發(fā)火的二、開拓開采技術(shù)預(yù)防自然發(fā)火的措施措施 從從防止礦井自然發(fā)火的角度出發(fā)，開拓開采技防止礦井自然發(fā)火的角度出發(fā)，開拓開采技術(shù)總的要求是術(shù)總的要求是： 提高回采率，減少丟煤，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)；15限制或阻止空氣流入和滲透至疏松煤

10、體，消限制或阻止空氣流入和滲透至疏松煤體，消除自燃的供氧條件；除自燃的供氧條件；將流向可燃物質(zhì)的漏風(fēng)，在數(shù)量上限制在不將流向可燃物質(zhì)的漏風(fēng)，在數(shù)量上限制在不燃風(fēng)量之下，在時間上限制在自然發(fā)火期以內(nèi)燃風(fēng)量之下，在時間上限制在自然發(fā)火期以內(nèi)。為滿足上述要求，通常應(yīng)采取以下技術(shù)措施：為滿足上述要求，通常應(yīng)采取以下技術(shù)措施：161.1.合理確定開拓方式合理確定開拓方式 1 1）盡可能采用巖石巷道；）盡可能采用巖石巷道； 2 2）分層巷道垂直重疊布置；）分層巷道垂直重疊布置； 3 3）分采分掘布置區(qū)段）分采分掘布置區(qū)段巷道巷道 4 4）推廣無煤柱開采技術(shù)。）推廣無煤柱開采技術(shù)。 2 2. .選擇合理的采

11、煤方法選擇合理的采煤方法 1 1）合理的頂板管理方法合理的頂板管理方法 2 2）先進(jìn)采煤工藝和回采參數(shù)，以便提高回采）先進(jìn)采煤工藝和回采參數(shù)，以便提高回采率，加快推進(jìn)速度率，加快推進(jìn)速度17圖3 通風(fēng)的系統(tǒng)選擇(a) 前進(jìn)式；(b) 后退式三、三、通風(fēng)通風(fēng)措施防治自然發(fā)火措施防治自然發(fā)火1 1、選擇合理的通風(fēng)選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)系統(tǒng)1 1）選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)（見）選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)（見圖圖3 3 ）18 2 2）實(shí)行分區(qū)通風(fēng)）實(shí)行分區(qū)通風(fēng)2.2.合理確定通風(fēng)構(gòu)筑物的位置合理確定通風(fēng)構(gòu)筑物的位置3.3.堵漏措施堵漏措施 1 1）沿空巷道掛簾布；）沿空巷道掛簾布； 2 2）利用飛灰充填帶隔絕采空區(qū)；

12、）利用飛灰充填帶隔絕采空區(qū)； 3 3）利用水砂充填帶隔絕采空區(qū)；）利用水砂充填帶隔絕采空區(qū)； 4 4）噴涂空氣泡沫防止漏風(fēng)；）噴涂空氣泡沫防止漏風(fēng)； 5 5）凝膠堵塞漏風(fēng)。）凝膠堵塞漏風(fēng)。19四、四、介質(zhì)介質(zhì)法防滅自然法防滅自然發(fā)火發(fā)火1 1、灌漿防滅火灌漿防滅火灌漿灌漿就是把粘土、粉碎的頁巖、電廠飛灰就是把粘土、粉碎的頁巖、電廠飛灰等固體材料與水混合、攪拌，配制成一定濃等固體材料與水混合、攪拌，配制成一定濃度的漿液，借助輸漿管路注入或噴灑在采空度的漿液，借助輸漿管路注入或噴灑在采空區(qū)內(nèi)，達(dá)到防火和滅火的目的區(qū)內(nèi)，達(dá)到防火和滅火的目的。202022年3月9日16時22分灌漿灌漿防滅火的防滅火的

13、機(jī)理：機(jī)理：（1 1）泥漿中的沉淀物將碎煤包裹起來，隔絕或減）泥漿中的沉淀物將碎煤包裹起來，隔絕或減小煤與空氣的接觸和反應(yīng)面；小煤與空氣的接觸和反應(yīng)面；（2 2）漿水浸潤煤體，增加煤的外在水分，吸熱冷）漿水浸潤煤體，增加煤的外在水分，吸熱冷卻煤巖，減緩其氧化進(jìn)程；卻煤巖，減緩其氧化進(jìn)程；（3 3）沉淀物充填于浮煤和冒落的巖石縫隙之間，）沉淀物充填于浮煤和冒落的巖石縫隙之間，堵塞漏風(fēng)通道，減少漏風(fēng)。堵塞漏風(fēng)通道，減少漏風(fēng)。 灌漿防火的實(shí)質(zhì)是抑制煤在低溫時的氧化速度，灌漿防火的實(shí)質(zhì)是抑制煤在低溫時的氧化速度，延長自然發(fā)火期。延長自然發(fā)火期。 21凝膠防凝膠防滅火滅火 凝膠凝膠防滅火技術(shù)是防滅火技術(shù)

14、是20 20 世紀(jì)世紀(jì)90 90 年代在我國年代在我國廣泛應(yīng)用的新型防滅火技術(shù)。多用于井下局部廣泛應(yīng)用的新型防滅火技術(shù)。多用于井下局部煤體高溫或發(fā)火的防滅火處理，由于其工藝簡煤體高溫或發(fā)火的防滅火處理，由于其工藝簡單，操作方便，防滅火效果較好，在有自燃危單，操作方便，防滅火效果較好，在有自燃危險煤層的礦區(qū)得到廣泛的應(yīng)用。險煤層的礦區(qū)得到廣泛的應(yīng)用。凝膠凝膠防滅火的作用防滅火的作用機(jī)理：機(jī)理：（1 1）吸熱降溫作用；）吸熱降溫作用；22（2 2）堵漏風(fēng)作用；）堵漏風(fēng)作用； （3 3）保水作用：凝膠的含水量大于）保水作用：凝膠的含水量大于90%90%，硅酸所，硅酸所形成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能有效地阻止水

15、的流失。在形成的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能有效地阻止水的流失。在井下潮濕封閉條件下，凝膠一個月的體積收縮率井下潮濕封閉條件下，凝膠一個月的體積收縮率小于小于20% 20% ，一定時期內(nèi)能有效地起著堵漏風(fēng)作用，一定時期內(nèi)能有效地起著堵漏風(fēng)作用；（4 4）阻化作用凝膠無論其原料還是最終產(chǎn)物都對）阻化作用凝膠無論其原料還是最終產(chǎn)物都對煤體具有阻化作用，尤其是成膠后能覆蓋于煤體煤體具有阻化作用，尤其是成膠后能覆蓋于煤體表面，阻止其氧化表面，阻止其氧化；23阻化劑防滅火阻化劑防滅火阻化劑阻化劑只有與水混合成一定濃度的水溶液后才能只有與水混合成一定濃度的水溶液后才能抑制和起到防火作用，抑制和起到防火作用，阻阻化防滅火

16、化防滅火機(jī)理機(jī)理: : 增加煤在低溫時的化學(xué)惰性，使煤炭和氧的親增加煤在低溫時的化學(xué)惰性，使煤炭和氧的親合力降低合力降低； 形成液膜包圍煤塊和煤的表面裂隙面形成液膜包圍煤塊和煤的表面裂隙面； 充填煤柱內(nèi)部裂隙；充填煤柱內(nèi)部裂隙； 增加煤體的蓄水能力；增加煤體的蓄水能力；24 水分蒸發(fā)吸熱降溫。水分蒸發(fā)吸熱降溫。 阻化劑防滅火實(shí)質(zhì)是降低煤在低溫時的氧化阻化劑防滅火實(shí)質(zhì)是降低煤在低溫時的氧化速度，延長煤的自然發(fā)火期。速度，延長煤的自然發(fā)火期。 25惰性氣體防滅火：惰性氣體防滅火：惰氣系指不可燃?xì)怏w或窒息性氣體，主要包括惰氣系指不可燃?xì)怏w或窒息性氣體，主要包括氮?dú)?、二氧化碳以及燃料燃燒生成的煙氣等。氮?dú)?、二氧化碳以及燃料燃燒生成的煙氣等。惰氣防滅火原理：惰氣防滅火原理：惰氣防滅火就是將惰氣注入已封閉的或有自燃惰氣防滅火就是將惰氣注入已封閉的或有自燃危險的區(qū)域，降低其氧的濃度，從而使火區(qū)因氧含危險的區(qū)域，降低其氧的濃度，從而使火區(qū)因氧含量不足而熄滅量不足而熄滅26制氮系統(tǒng)圖制氮系統(tǒng)圖27小結(jié)小結(jié)通過對煤礦內(nèi)因火災(zāi)發(fā)火機(jī)理的分通過對煤礦內(nèi)因火災(zāi)發(fā)火機(jī)理的分析，掌握內(nèi)因火災(zāi)的防火