礦井火災(zāi)防治(礦長班)

礦井火災(zāi)防治

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以下就礦井火災(zāi)防治的相關(guān)問題闡述如下：■火災(zāi)的基本概念■礦井內(nèi)因火災(zāi)防治■礦井外因火災(zāi)防治

■礦井防滅火檢查與管理第2頁，共34頁。

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(zāi)。

發(fā)生在煤礦井下或井口附近的地面,直接影響井下生產(chǎn),威脅礦工安全的火災(zāi)統(tǒng)稱礦井火災(zāi)。火災(zāi)事故是礦井的五大災(zāi)害之一。第一節(jié)、火災(zāi)基本知識第3頁，共34頁。

2．火災(zāi)的危害

⑴火災(zāi)事故會產(chǎn)生大量的無色、無嗅、無味、極毒的CO氣體。

⑵產(chǎn)生再生火源,引起瓦斯、煤塵爆炸,擴大災(zāi)害事故;

⑶火災(zāi)使空氣熱澎漲，礦井風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，破壞通風(fēng)系統(tǒng);

⑷燒毀設(shè)備。

⑸損壞資源,破壞礦井正常生產(chǎn)秩序。

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火災(zāi)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、燒焊和各種明火等均能引起礦井火災(zāi)。

2、存在一定的可燃物。煤炭、坑木、各類機電設(shè)備、各咱油料（潤滑油、變壓器油、油壓設(shè)備油等）、炸藥等都是可導(dǎo)致火災(zāi)的可燃物。

3、具有新鮮空氣。燃燒是劇烈的氧化反應(yīng),因此必須要有足夠的新鮮空氣。第5頁，共34頁。國務(wù)院《特別規(guī)定》中屬于煤礦重大安全生產(chǎn)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(chǎn)隱患。開采容易自燃和自燃的煤層時，未編制防止自然發(fā)火設(shè)計或者未按設(shè)計組織生產(chǎn)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(yīng)的安全防范措施并繼續(xù)生產(chǎn)開采容易自燃煤層未設(shè)置采區(qū)專用回風(fēng)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(yù)測預(yù)報制度未按規(guī)定采取預(yù)防性灌漿或者全部充填、注惰性氣體等措施第6頁，共34頁。

第二節(jié)、礦井內(nèi)因火災(zāi)及防治一、定義礦井火災(zāi)按引火原因分為內(nèi)因火災(zāi)和外因火災(zāi)兩大類。所謂內(nèi)因火災(zāi)，是指煤層本身有自燃性，加之開采技術(shù)因素影響導(dǎo)致煤層自燃、著火的現(xiàn)象，叫“內(nèi)因火災(zāi)”。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。第7頁，共34頁。三、煤的自燃傾向性分為：容易自燃自燃不易自燃

生產(chǎn)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。第8頁，共34頁。四、煤層自燃預(yù)兆(標志)煤層自燃的主要預(yù)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?！锏览锍霈F(xiàn)水霧，頂、幫、支架上出現(xiàn)掛汗。感覺異常—巷道里出現(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(yù)兆，應(yīng)及時處理

煤炭在整個自燃過程中，都在不斷地產(chǎn)生并放出多種有毒有害氣體（主要有CO2和CO）。第9頁，共34頁。五、煤層自燃大體可分為三個階段：◆潛伏期◆自熱期◆燃燒期第10頁，共34頁。附：煤的氧化特性從煤氧化合學(xué)說觀點出發(fā)，認為評價煤的自燃傾向性，即化學(xué)活動性的最合適的指標應(yīng)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(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)。

２、煤的吸氧速度與所在空氣中的氧濃度成正比，即

dm/dt＝ＵＣ

式中：dm—單位重量煤在dt時間內(nèi)吸氧量，mL/kg；

Ｕ—吸氧速度常數(shù)，mL/(kg.h);

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(nèi)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的正切，它表示吸氧速度隨時間衰減的速度；第11頁，共34頁。

４、吸氧速度常數(shù)Ｕ與煤自身溫度之間符合冪函數(shù)關(guān)系

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的活性增加，并有重新恢復(fù)到原有活性的可能。

６、吸氧速度常數(shù)Ｕ與粒度之間成復(fù)雜關(guān)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。

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六、煤層自燃具有以下特點：

■隱蔽性■持續(xù)性■預(yù)知性

■災(zāi)變性

■處理時間長■處理難度大等因此對礦井內(nèi)因火災(zāi)，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(zāi)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。第13頁，共34頁。煤炭自燃通常容易發(fā)生的地點主要發(fā)生在井下風(fēng)流不暢通但又有風(fēng)流通過的地點如：斷層附近、高冒區(qū)、采煤工作面進風(fēng)巷、回風(fēng)巷和停采線附近、厚煤層的下分層工作面進、回風(fēng)巷周圍是易發(fā)火地點；護巷煤柱，回柱放頂后的煤柱兩側(cè)；密閉墻內(nèi)、溜煤眼及聯(lián)絡(luò)巷。

能否將溜煤眼中的煤放凈來預(yù)防煤炭自燃？第14頁，共34頁。七．煤炭自然發(fā)火的預(yù)防措施

⑴采掘技術(shù)：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(fēng)技術(shù)：選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng),加強通風(fēng)管理,減少漏風(fēng)；

⑶預(yù)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(yù)防煤炭自燃；第15頁，共34頁。

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(nèi)，以抑制或延緩煤的氧化，達到防止自燃的目的；⑹均壓技術(shù)防火：設(shè)置調(diào)壓裝置或調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)，以降低漏風(fēng)通道兩端的風(fēng)壓差，減少漏風(fēng)量，達到抑制自燃的目的。第16頁，共34頁。

第三節(jié)、礦井外因火災(zāi)及防治一、定義所謂外因火災(zāi)，系指人為因素引發(fā)的火災(zāi)，即外部熱源引發(fā)的火災(zāi)稱之外因火災(zāi)。二、類型礦井外因火災(zāi)，按性質(zhì)大體可分為：◆電氣明火◆機械運行火災(zāi)◆放炮著火◆其他火災(zāi)等第17頁，共34頁。

三、特點礦井外因火災(zāi)具有以下特點※突發(fā)性※災(zāi)變性※蔓延迅速※易于失控※易于產(chǎn)生

“火風(fēng)壓”造成風(fēng)流紊亂、風(fēng)流逆轉(zhuǎn)等若處理不當將會造成嚴重后果。

“火風(fēng)壓”——系指當井下發(fā)生火災(zāi)時，高溫?zé)熈髁鹘?jīng)有高差的井巷所產(chǎn)生的附加風(fēng)壓。

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四、危害

外因火災(zāi)比內(nèi)因火災(zāi)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(zāi)事故中，外因火災(zāi)占79%，而內(nèi)因火災(zāi)只占21%。

第19頁，共34頁。五、預(yù)防外因火災(zāi)的技術(shù)措施

預(yù)防火災(zāi)發(fā)生有兩個方面:一是防止火源產(chǎn)生;二是防止已發(fā)生的火災(zāi)事故擴大，以盡量減少火災(zāi)損失。

（一）防止火災(zāi)產(chǎn)生

１、防止失控的高溫?zé)嵩串a(chǎn)生和存在。嚴格對高溫?zé)嵩?、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(yīng)與潛在熱源保持一定的安全距離。

３、防止產(chǎn)生機電火災(zāi)。

４、防止摩擦引燃（１）膠帶輸送機應(yīng)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?zé)嵩春突鸹ㄅc可燃物相互作用。

第20頁，共34頁。（二）防止火災(zāi)蔓延的措施有：1、在適當?shù)奈恢媒ㄔ旆阑痖T,防止火災(zāi)事故擴大。

2、每個礦井地面和井下都必須設(shè)立消防材料庫。

3、每一礦井必須在地面設(shè)置消防水池,在井下設(shè)置消防管路系統(tǒng)。

4、主要通風(fēng)機必須具有反風(fēng)系統(tǒng)或設(shè)備,反風(fēng)設(shè)施,并保持其狀態(tài)良好。第21頁，共34頁。第四節(jié)礦井防滅火檢查管理

一、礦井火災(zāi)防治管理1、防滅火安全管理重點（1)礦井必須設(shè)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(yīng)每隔100m設(shè)置支管和閥門，但在帶式輸送機巷道中應(yīng)每隔50m設(shè)置支管和閥門。（2)水池容量≥200m3并有備用水池，管路敷設(shè)符合要求。井口房和通風(fēng)機房20m內(nèi)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(nèi)帶式輸送機機頭前后各20m內(nèi)用不燃性材料支護。（4)井下和井口房內(nèi)不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接等工作。第22頁，共34頁。井下使用的汽油、煤油和變壓器油必須裝入蓋嚴的鐵桶內(nèi)，由專人押運送至使用地點，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(nèi)。用過的棉紗、布頭和紙，也必須放在蓋嚴的鐵桶內(nèi)，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(nèi)。第23頁，共34頁。礦井火災(zāi)防治

2、內(nèi)因火災(zāi)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(yù)測預(yù)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(jié)煤層自然發(fā)火的經(jīng)驗教訓(xùn),提出防范措施。⑵開采容易自燃和自燃的煤層的礦井,應(yīng)按規(guī)定裝備移動防滅火設(shè)備和相應(yīng)的管路。⑶開采自然發(fā)火的煤層,均要開展自然火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報和火災(zāi)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(fēng)巷,其它可能發(fā)熱地點。觀測內(nèi)容：氣體成份、氣溫、水溫等。并有防滅火檢查記錄。第24頁，共34頁。

⑷消除采空區(qū)密閉內(nèi)及其它地點超過35℃的高溫點及CO超限點（火區(qū)密閉內(nèi)除外）。嚴禁CO超限作業(yè)。⑸采煤工作面回采結(jié)束后,必須在45天內(nèi)撤出一切設(shè)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(guān)系圖。火區(qū)的管理應(yīng)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(guān)規(guī)定。啟封火區(qū)要有計劃和經(jīng)批準的措施。

第25頁，共34頁。二．防火措施檢查重點

(1)木料場、矸石山距進風(fēng)井的距離是否小于80m，小于80m時是否經(jīng)上級主管部門批準。(2)進風(fēng)井口是否裝設(shè)防火鐵門，或防止煙火進入礦井的設(shè)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(guān)規(guī)定。(5)井上、下是否按照《規(guī)程》要求設(shè)置消防材料庫，并遵守其相應(yīng)的規(guī)定。(6)井下爆破材料庫、機電設(shè)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(zāi)害預(yù)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。

第26頁，共34頁。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。現(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(jīng)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(nèi)的空氣溫度下降到30℃以下，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日?？諝鉁囟认嗤唬?）火區(qū)內(nèi)空氣中的氧氣濃度降到5.0%以下；（3）火區(qū)內(nèi)空氣中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳濃度在封閉期間內(nèi)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℃，或與火災(zāi)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(shù)負責(zé)人編制起封24火區(qū)的安全技術(shù)措施，成立24火區(qū)起封工作領(lǐng)導(dǎo)小組，落實起封工作人員；組織起封工作人員學(xué)習(xí)《起封24火區(qū)的安全技術(shù)措施》，學(xué)習(xí)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(shù)措施》進行啟封；驗收檢查。第27頁，共34頁。復(fù)習(xí)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的鐵桶內(nèi)，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(nèi)。（√）（72）在井下和井口房，可以采用可燃性材料搭設(shè)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(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。（√）

（74）井下消防管路系統(tǒng)應(yīng)每隔100m設(shè)置支管和閥門（√）（75）井下所有煤倉和溜煤眼都應(yīng)該把煤放凈，避免發(fā)生煤炭自燃。（×）第28頁，共34頁。1、判斷題（76）井下和井口房內(nèi)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(yīng)按規(guī)定裝備移動防滅火設(shè)備和相應(yīng)的管路。（√）（78）礦井采空區(qū)不易發(fā)生火災(zāi)。（×）（79）每個永久性防火墻附近必須設(shè)置柵欄、警示以及禁止人員入內(nèi)的說明牌。（√）（80）煤礦必須繪制火區(qū)位置關(guān)系圖，注明所有火區(qū)和曾經(jīng)發(fā)火的地點。（√）第29頁，共34頁。2、單選題（46）地面的消防水池必須經(jīng)常保持不小于（C200）m3的水量。（47）煤礦進風(fēng)井口應(yīng)裝設(shè)（A防火鐵門）。（48）一般情況下采用（BCO）作為發(fā)生火災(zāi)的標志氣體。（49）均壓技術(shù)是煤礦常見的（A防滅火技術(shù)）。（50）黃泥灌漿是一種（C防滅火技術(shù)）。（51）啟封火區(qū)和恢復(fù)火區(qū)初期通風(fēng)等工作，必須由（B礦山救護隊）負責(zé)進行，火區(qū)回風(fēng)風(fēng)流所經(jīng)過巷道中的人員必須全部撤出。第30頁，共34頁。3、多選題（40）火災(zāi)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可燃物）。（41）礦井火災(zāi)按引火原因不同可分為（A外因火災(zāi)

B內(nèi)因火災(zāi)）。（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(yǎng)產(chǎn)生煙霧C產(chǎn)生煤焦油味DCO濃度超過臨界指標并有上升趨勢）是煤層自燃標志。第31頁，共34頁。（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(chǎn)隱患。根據(jù)《重大安全隱患認定辦法》之規(guī)定是指下列（ABCD）情形之一A、開采容易自燃和自燃的煤層時，未編制防止自然發(fā)