煤礦災(zāi)害防治技術(shù)課件

礦塵防治

一、礦塵分類

礦塵除按其成分可分為巖塵、煤塵等多種無機(jī)礦塵外，尚有多種不同的分類方法，下麵介紹幾種常用的分類方法。1．按礦塵粒徑劃分(1)粗塵。(2)細(xì)塵。(3)微塵。(4)超微塵。2．按礦塵的存在狀態(tài)劃分(1)浮游礦塵。(2)沉積礦塵。

浮塵和落塵在不同環(huán)境下可以相互轉(zhuǎn)化，浮塵因受自重的作用可以逐漸沉降下來變成落塵，而落塵當(dāng)落塵受到機(jī)械振動、爆風(fēng)衝擊以及巷道中風(fēng)速的變化等外界條件干擾時，它可再次飛揚(yáng)，又成為浮塵。其風(fēng)速的變化與礦塵粒度的關(guān)係如表3-1-1。表3-1-1落塵變成浮塵風(fēng)流的變化與礦塵粒度的關(guān)係煤塵粒度／μm75～10535～7510～35吹揚(yáng)風(fēng)速／m·s-16.35.293.483．按礦塵的粒徑組成範(fàn)圍劃分(1)全塵（總礦塵）。(2)呼吸性礦塵。二、礦塵含量的計(jì)量指標(biāo)序號礦塵中游離SiO2含量/%最高容許濃度/mg.m-3總礦塵呼吸性礦塵123456<55～<1010～<2525～<50≥50<10的水泥礦塵20.010.06.04.02.066.03.52.51.51.0

1．礦塵濃度單位體積礦內(nèi)空氣中所含浮塵的數(shù)量稱為礦塵濃度，其表示方法有兩種：(1)品質(zhì)法。(2)計(jì)數(shù)法。表3-1-2中國煤礦礦塵濃度標(biāo)準(zhǔn)

2．產(chǎn)塵強(qiáng)度指生產(chǎn)過程中，采落煤中所含的礦塵量。4．礦塵沉積量指單位時間在巷道表面單位面積上所沉積的礦塵量，單位為g/m2·d。這一指標(biāo)用來表示巷道中沉積礦塵的強(qiáng)度，是確定巖粉撒布週期的重要依據(jù)。5．礦塵的分散度礦塵的分散度是指礦塵的整體組成中各種粒度的塵粒所占的百分比。分散度有兩種表示方法。1）重量百分比。2）數(shù)量百分比。三、礦塵的特性煤塵粒度／μm1001010.50.2降落時間2.6s4.4min7h22h92h（一）礦塵的懸浮性分散度高的塵?？梢暂^長時間在空氣中懸浮，不易降落，這是微細(xì)礦塵的一種物理特性，叫懸浮性。據(jù)實(shí)驗(yàn)，不同粒度的煤塵在靜止的空氣中從1m高處自由降落到底板所需的時間如表3-1-3。表3-1-3不同粒度的煤塵從lm高處自由降落到底板所需時間（二）礦塵的成分二氧化矽是地殼內(nèi)最常見的氧化物，它以兩種狀態(tài)存在：一種是結(jié)合狀態(tài)的二氧化矽，即矽酸鹽礦物，其危害性不大；另一種是游離狀態(tài)的二氧化矽，主要為石英，它是引起人體塵肺病的主要因素。（三）礦塵的表面積和吸附性礦塵表面積和礦塵的分散度有密切關(guān)係，分散度越高，礦塵表面積越大。

(四）礦塵的形狀和硬度礦塵的形狀和硬度，在一定程度上也能影響礦塵的穩(wěn)定程度。（五）礦塵的吸濕性礦塵與空氣中的水分結(jié)合的現(xiàn)象叫吸濕性或者叫濕潤性。（六）礦塵的荷電性塵粒由於在粉碎過程和在空氣流動中摩擦而帶有電荷，懸浮在空氣中的礦塵亦可直接吸附空氣中的離子而產(chǎn)生電荷。

礦塵的荷電性對礦塵在空氣中的穩(wěn)定程度有影響。表3-1-4是一次實(shí)測所得數(shù)據(jù)。作業(yè)方式帶正電荷粒子（％）帶負(fù)電荷粒子（％）不帶電粒子（％）幹式鑿巖49.844.06.2濕式鑿巖46.743.010.3爆破34.550.614.9表3-1-4井下礦塵的電荷

礦塵具有很大的危害性，表現(xiàn)在以下幾個方面：(1)污染工作場所，引起職業(yè)病。(2)某些礦塵（如煤塵、硫化塵）在一定條件下可以爆炸；(3)加速機(jī)械磨損，縮短精密儀器使用壽命；(4)降低工作場所能見度，增加工傷事故的發(fā)生。1．塵肺病的分類煤礦塵肺病按吸入礦塵的成分不同，可分為三類：(1)矽肺病（矽肺?。?2)煤矽肺?。何危?。(3)煤肺病。2．影響塵肺病的發(fā)病因素(1)礦塵的成分。(2)礦塵粒度及分散度。(3)礦塵濃度。(4)個體方面的因素。四、礦塵災(zāi)害的形式（二）煤塵爆炸1．煤塵爆炸的機(jī)理(1)煤本身是可燃物質(zhì)，當(dāng)它以粉末狀態(tài)存在時，總表面積顯著增加，吸氧和被氧化的能力大大增強(qiáng)，一旦遇見火源，氧化過程迅速展開；(2)當(dāng)溫度達(dá)到300～400℃時，煤的幹餾現(xiàn)象急劇增強(qiáng)，放出大量的可燃性氣體，主要成分為甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、氫和1％左右的其他碳?xì)浠衔铮?/p>

(3)形成的可燃?xì)怏w與空氣混合在高溫作用下吸收能量，在塵粒周圍形成氣體外殼，即活化中心，當(dāng)活化中心的能量達(dá)到一定程度後，鏈反應(yīng)過程開始，游離基迅速增加，發(fā)生了塵粒的閃燃；

(4)閃燃所形成的熱量傳遞給周圍的塵粒，並使之參與鏈反應(yīng)，導(dǎo)致燃燒過程急劇地迴圈進(jìn)行，當(dāng)燃燒不斷加劇使火焰速度達(dá)到每秒數(shù)百米後，煤塵的燃燒便在一定臨界條件下跳躍式地轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?.煤塵爆炸的條件煤塵爆炸必須同時滿足以下三個條件：（1）煤塵的爆炸性。（2）煤塵濃度。（3）引起煤塵爆炸的熱源。3.煤塵爆炸的效應(yīng)（1）爆炸溫度。（2）爆炸壓力。（3）爆炸速度。（4）衝擊波。（5）爆炸生成有害氣體4.影響煤塵爆炸的因素（1）煤的成分。

①揮發(fā)分。②灰分。③水分。（2）煤塵濃度（3）煤塵粒度。（4）礦井的瓦斯?jié)舛?。第二?jié)礦塵治理的基本技術(shù)

主要內(nèi)容一、減塵技術(shù)二、降低浮塵三、除塵措施四、隔塵措施一、減塵技術(shù)

減塵是指減少和抑制塵源產(chǎn)塵,從而減少井下空氣中煤塵的濃度。減塵一是減少產(chǎn)塵總量和產(chǎn)塵強(qiáng)度；二是減少呼吸性礦塵所占的比例。（一）煤層注水濕潤煤體煤層注水所使用的設(shè)備主要包括鑽機(jī)、水泵、分流器及水錶等，見圖3-2-1。1．鑽孔佈置方式煤層注水的方式有：長鑽孔注水、短鑽孔注水、深孔注水和巷道鑽孔注水等多種方式。如表3-2-1所示。表3-2-1煤層注水方式的種類注水力式鑽孔地點(diǎn)鑽孔長度/m特點(diǎn)長鑽孔注水工作面回風(fēng)巷道或運(yùn)輸巷道>30在原巖應(yīng)力區(qū)的煤體中注水短鑽孔注水工作面<6再應(yīng)力降低區(qū)的煤體中注水，裂隙發(fā)育，透水性強(qiáng)，注水壓力低深孔注水工作面6～20在應(yīng)力升高區(qū)的煤體中注水，不發(fā)育，透水性弱，注水壓力高巷道鑽孔注水上部煤層巷道或底板巷道不確定在應(yīng)力降低區(qū)的煤體中或瓦斯卸壓煤層中注水（1）長鑽孔。鑽孔直徑為75～100mm，其佈置形式較多，如圖3-2-1所示。圖3-2-1長鑽孔注水防塵示意圖a-上向鑽孔；b-雙向鑽孔；c-偽傾斜鑽孔；d-八字型與傾斜聯(lián)合鑽孔1-鑽孔；2-解理abcd（2）短鑽孔。其鑽孔長度比工作面迴圈進(jìn)度稍長，一般取1.5～2m，最大不超過6m。其佈置如圖3-2-2中a所示。（3）深孔。如圖3-2-2中b。圖3-2-2短孔、深孔注水防塵示意圖a—短孔；b—深孔1—回風(fēng)巷；2—運(yùn)輸巷（4）巷道鑽孔。如圖3-2-3所示。圖3-2-3巷道鑽孔注水2．封孔封孔方法有兩種：一種是封孔器封孔，另一種是水泥砂漿封孔。（1）封孔器封孔。（2）水泥砂漿封孔。3．注水（1）注水方法。一是利用礦井地面貯水池，通過井下供水管網(wǎng)實(shí)施靜壓注水；二是利用井下的水泵實(shí)施動壓注水。a.靜壓注水：b.動壓注水：利用水泵或風(fēng)包加壓將水壓入鑽孔的注水叫動壓注水。長鑽孔動壓注水的適用性強(qiáng)，被很多煤礦採用，其注水系統(tǒng)如圖3-2-3所示。圖3-2-4動壓注水系統(tǒng)1一注水管；2一水泥砂槳；3一壓力錶；4一高壓膠管；5一閥門；6一分流器；7一單向閥；8一注水表；9一注水泵；10一供水桶

（2）注水壓力。（3）注水速度（注水流量）注水速度是指單位時間內(nèi)的注水量。為了便於對各鑽孔注水流量進(jìn)行比較，通常以單位時間內(nèi)每米鑽孔的注水量來表示。（4）注水量4.煤層注水效果在實(shí)際注水中，常把在預(yù)定的濕潤範(fàn)圍內(nèi)煤壁出現(xiàn)均勻“出汗”（滲出水珠）的現(xiàn)象，作為判斷煤體是否全面濕潤的輔助方法。影響煤層注水效果的因素有如下幾個方面：（1）煤層注水的效果同煤層的裂隙及孔隙的發(fā)育程度有關(guān)。（2）煤層的注水效果與煤層的埋藏深度和地壓的集中程度有關(guān)，埋藏越深，地壓越集中的地方，煤層的孔隙被壓緊，透水性越差。（二）采空區(qū)灌水采空區(qū)灌水時在開採近距離煤層群的上組煤或採用分層法開採厚煤層時（包括急傾斜水準(zhǔn)分層），可以利用往采空區(qū)灌水的方法，藉以潤濕下組煤和下分層煤體，防止開採時生成大量的煤塵。灌水方式同黃泥灌漿。（三）濕式作業(yè)濕式作業(yè)是利用水或其他液體，使之與塵粒相接觸而捕集礦塵的方法，它是礦井綜合防塵的主要技術(shù)措施之一，具有所需設(shè)備簡單、使用方便、費(fèi)用較低和除塵效果較好等優(yōu)點(diǎn)。1.濕式鑿巖、鑽眼該方法的實(shí)質(zhì)是指在鑿巖和打鑽過程中，將壓力水通過鑿巖機(jī)、鑽桿送入並充滿孔底，以濕潤、沖洗和排出產(chǎn)生的礦塵。2.水封爆破和水炮泥水封爆破和水炮泥都是由鑽孔注水濕潤煤體演變而來的，它是將注水和爆破聯(lián)結(jié)起來，不僅起到消除炮煙和防塵作用，而且還提高了炸藥的爆破效果。（1）水封爆破。水封爆破就是在工作面打好炮眼後，先注入壓力不超過4.903×106Pa(50kg/cm2)的高壓水，使之沿煤層節(jié)理、裂隙滲透，直到煤壁見水為止。然後裝入防水炸藥，再將注水器插入炮眼進(jìn)行水封，如圖3-2-5所示。圖3-2-5水封爆破1—安全鏈；2—雷管腳線；3—注水器；4—膠圈；5—水；6—炸藥

（2）水炮泥。水炮泥是用裝水塑膠袋填於炮眼內(nèi)代替粘土使用。水炮泥的形式有兩種：一種是刀把型的人工結(jié)紮封口水炮泥；另一種是雙層自動封口水炮泥，其形式如圖3-2-6a、b所示。

圖3-2-6塑膠水炮泥(a)—人工結(jié)紮封口；(b)—雙層自動封口二、降低浮塵它的捕塵作用有：①在霧體作用範(fàn)圍內(nèi)，高速流動的水滴與浮塵碰撞接觸後，塵粒被濕潤，附著性增強(qiáng)，塵粒間會互相附著凝集成較大的顆粒，在重力作用下下沉；②高速流動的霧體將其周圍的含塵空氣吸引到霧體內(nèi)濕潤下沉；③將已沉落的塵粒濕潤粘結(jié)，使之不易飛揚(yáng)。原蘇聯(lián)的研究表明，在掘進(jìn)機(jī)上採用低壓灑水，降塵率為43％～78％，而採用高壓噴霧時達(dá)到75％～95％；炮掘工作面來用低壓灑水，降塵率為51％，高壓噴霧達(dá)72％，且對微細(xì)礦塵的抑制效果明顯。1.對產(chǎn)塵源噴霧灑水（1）掘進(jìn)機(jī)噴霧灑水掘進(jìn)機(jī)噴霧分內(nèi)噴霧和外噴霧兩種。

採煤機(jī)的噴霧系統(tǒng)分為內(nèi)噴霧和外噴霧兩種方式。採用內(nèi)噴霧時如圖3-2-7所示。採用外噴霧時如圖3-2-8所示。圖3-2-7採煤機(jī)內(nèi)噴霧示意圖圖3-2-8採煤機(jī)外噴霧示意圖（3）液壓支架移架和放煤口放煤噴霧灑水液壓支架移架和放煤口放煤是綜采放頂煤工作面僅次於採煤機(jī)割煤的兩個主要產(chǎn)塵源。如圖3-2-9所示。圖3-2-9液壓支架自動噴霧噴嘴佈置示意圖（4）轉(zhuǎn)載點(diǎn)噴霧（5）放炮噴霧（6）裝巖灑水巷道裝巖灑水有人工灑水和噴霧器灑水兩種方式：①人工裝巖時，一般採用人工灑水。②裝巖機(jī)裝巖時，在距工作面4～5m的頂幫兩側(cè)，懸掛兩個噴霧器進(jìn)行噴霧灑水。圖3-2-10裝巖機(jī)噴霧灑水1一噴霧器；2一控制閥；3一水量調(diào)節(jié)閥（7）其他地點(diǎn)噴霧除上述地點(diǎn)、工藝的噴霧灑水外，在煤倉、溜煤眼及運(yùn)輸過程等產(chǎn)塵環(huán)節(jié)均應(yīng)實(shí)施噴霧灑水。2.巷道水幕淨(jìng)化風(fēng)流水幕是淨(jìng)化入風(fēng)流和降低汙風(fēng)流礦塵濃度的有效方法。如圖3-2-11所示一般安設(shè)位置為：圖3-2-11巷道水幕示意圖1-水管；2-噴霧器①礦井總進(jìn)風(fēng)設(shè)在距井口20～100m巷道內(nèi)；②采區(qū)進(jìn)風(fēng)設(shè)在風(fēng)流分叉口支流內(nèi)側(cè)20～50m巷道內(nèi)；③採煤工作面回風(fēng)設(shè)在距工作面回風(fēng)口10～20m回風(fēng)巷內(nèi)；④掘進(jìn)回風(fēng)設(shè)在距工作面30～50m巷道內(nèi)；⑤巷道中產(chǎn)塵源淨(jìng)化設(shè)在塵源下風(fēng)側(cè)5～10m巷道內(nèi)。

三、除塵措施

除塵措施有兩種：一是通風(fēng)排塵，二是除塵裝置捕集除塵。（一）通風(fēng)排塵

1．一般巷道和工作地點(diǎn)的通風(fēng)排塵通風(fēng)排塵技術(shù)是稀釋和排出作業(yè)地點(diǎn)懸浮的礦塵，防止其過量積聚的有效措施。

2.掘進(jìn)巷道通風(fēng)排塵

1）掘進(jìn)通風(fēng)系統(tǒng)選擇合理的掘進(jìn)除塵系統(tǒng)，是抽塵淨(jìng)化技術(shù)效果好壞的關(guān)鍵因素。掘進(jìn)除塵系統(tǒng)有長壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)和長抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)兩種：（1）長壓短抽掘進(jìn)除塵系統(tǒng)圖3-2-12長壓短抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)1-掘進(jìn)機(jī);2-短抽風(fēng)筒;3-除塵器;4-長壓局部通風(fēng)機(jī);5-長壓風(fēng)筒;lr和lc—分別為壓入式和抽出式風(fēng)筒口距工作面的距離；ld—壓入式風(fēng)筒口與除塵器重疊段的距離

圖3-2-13附壁風(fēng)筒螺旋狀出風(fēng)狀態(tài)示意圖如圖3-2-13所示。（2）長抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)圖3-2-14長抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)1一掘進(jìn)機(jī)；2一長抽風(fēng)筒；3一除塵局部通風(fēng)機(jī)（或抽出式局部通風(fēng)機(jī)）長抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)又可分為以下兩種形式：A．前抽後壓掘進(jìn)除塵系統(tǒng)，如圖3-2-15所示，主要適用於機(jī)掘工作面。圖3-2-15前抽後壓通風(fēng)除塵系統(tǒng)1一掘進(jìn)機(jī)；2一長抽風(fēng)筒；

3一除塵局部通風(fēng)機(jī)或抽出式局部通風(fēng)機(jī)；4一壓人式局部通風(fēng)機(jī)；5一短壓風(fēng)筒

B．前壓後抽掘進(jìn)除塵系統(tǒng)，如圖3-2-16所示，主要適用於炮掘工作面，對錨噴支護(hù)巷道效果甚好。圖3-2-16前壓後抽通風(fēng)除塵系統(tǒng)1—長抽風(fēng)筒；2—長抽除塵局部通風(fēng)機(jī)或抽出式局部通風(fēng)機(jī)；3—壓入式局部通風(fēng)機(jī)；4—短壓風(fēng)筒2）除塵對通風(fēng)工藝的要求

(1)壓、抽風(fēng)筒口相互位置的關(guān)係

A.長壓短抽時，壓入式風(fēng)筒口距工作面的距離lr≤5SH(SH為巷道斷面積)，壓入式風(fēng)筒口到除塵器排放口的重疊長度2dld≥2SH。

B.前抽後壓時，壓入式風(fēng)筒口距工作面距離lr與長壓短抽時相同，壓入式風(fēng)筒口與抽出式風(fēng)筒口的重疊段長度一般為10～30m。

C.前壓後抽時，壓入式風(fēng)筒口距工作面的距離lr≤5m，抽出式風(fēng)筒口與壓入式局部通風(fēng)機(jī)的重疊段長度ld視巷道內(nèi)的塵源（如噴漿支護(hù)等）情況而定，一般為10～20m。

D.抽入口（吸塵口）距工作面的距離lc。(2)壓、抽風(fēng)量的匹配

A.採用除塵系統(tǒng)。

B.採用長抽短壓除塵系統(tǒng)。

C.抽出風(fēng)量的確定。

(3)長壓局部通風(fēng)機(jī)和長抽除塵局部通風(fēng)機(jī)的安裝位置A.長壓局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)安裝在掘進(jìn)巷道口進(jìn)風(fēng)側(cè)，距巷道口的距離大於10m。B.長抽或長抽短壓除塵局部通風(fēng)機(jī)應(yīng)安裝在掘進(jìn)巷道回風(fēng)側(cè)，距巷道口的距離大於10m。(4)抽出式局部通風(fēng)機(jī)與除塵局部通風(fēng)機(jī)串聯(lián)的要求（二）除塵裝置捕集除塵所謂除塵裝置（或除塵器）是指把氣流或空氣中含有的固體粒子分離並捕集起來的裝置，又稱集塵器或捕塵器。多用於煤巖巷掘進(jìn)工作面。

圖3-2-17振弦柵結(jié)構(gòu)示意圖

根據(jù)是否利用水或其他液體，除塵裝置可分為濕式和幹式兩大類。

1.濕式除塵裝置（1）濕式振弦柵除塵器（2）渦流控塵與濕式旋流除塵器。圖3-2-18長壓短抽混合式局部通風(fēng)控塵與除塵系統(tǒng)①—除塵系統(tǒng)；2—渦流控塵風(fēng)筒；3—壓入式局部通風(fēng)機(jī)圖3-2-19濕式旋流除塵系統(tǒng)1—旋流器；2—導(dǎo)向器；3—一級脫水器；4—水箱；5—污水泵；6—二級脫水器；7—抽出式局部通風(fēng)機(jī)2.幹式除塵器幹式除塵是把局部產(chǎn)塵點(diǎn)首先密閉起來，防止礦塵飛揚(yáng)擴(kuò)散，然後再將礦塵抽到集塵器內(nèi)，集塵器將含塵空氣中的粗塵阻留，使空氣淨(jìng)化的技術(shù)措施。幹式中心抽塵鑿巖機(jī)工作原理和抽塵系統(tǒng)如圖3-2-20所示。圖3-2-20中心抽塵千式鑿巖機(jī)工作系統(tǒng)圖1一千式捕塵器；2一引射器；3一捕塵器壓風(fēng)管；4一輸塵軟管；5一鑿巖機(jī)壓風(fēng)管；6一氣動支架；7一鑿巖機(jī)；8一釺頭

除塵器的結(jié)構(gòu)如圖3-2-21所示。圖3-2-21KLM-60型礦用袋式除塵器結(jié)構(gòu)示意圖1一排氣管；2一排灰系統(tǒng)；3一脈衝清灰系統(tǒng)；4一濾袋組；5一氣包；6一預(yù)選箱；7一進(jìn)氣口四、隔塵措施

隔離礦塵是指通過佩戴各種防護(hù)面具的個體防護(hù)措施以減少吸入人體礦塵的最後一道措施。1．防塵口罩礦井要求所有接觸礦塵作業(yè)人員必須佩戴防塵口罩，對防塵口罩的基本要求是：阻塵率高，呼吸阻力和有害空間小，佩戴舒適，不妨礙視野。2．防塵安全帽（頭盔）

圖3-2-22AFM-l型防塵送風(fēng)頭盔1—軸流風(fēng)機(jī)；2—主篩檢程式；3—頭盔；4—面罩；5—預(yù)篩檢程式3.隔絕式壓風(fēng)呼吸防塵裝置隔絕式壓風(fēng)呼吸防塵裝置是利用礦井壓縮空氣通過離心脫去油霧、活性炭吸附等淨(jìng)化過程，經(jīng)減壓閥減壓同時向多人均衡配氣供呼吸。第三節(jié)防治煤塵爆炸的技術(shù)

主要內(nèi)容一、消除落塵

二、撒布巖粉三、設(shè)置隔爆裝置一、消除落塵《規(guī)程》規(guī)定：“每一礦井，礦長必須組織人員按計(jì)畫對井巷定期清掃、沖洗煤塵和刷漿。”從而保證即使沉積的煤塵再度飛揚(yáng)起來也達(dá)不到煤塵爆炸的下限濃度，避免煤塵爆炸事故的發(fā)生。二、撒布巖粉

撒布巖粉是指定期在井下某些巷道中撒布惰性巖粉，增加沉積煤塵的灰分，抑制煤塵爆炸的傳播。惰性巖粉一般為石灰?guī)r粉和泥巖粉。對惰性巖粉的要求是：①可燃物含量不超過5%，游離SiO2含量不超過10%；②不含有害有毒物質(zhì)，吸濕性差；③粒度應(yīng)全部通過50號篩孔（即粒徑全部小於0.3mm），且其中至少有70％能通過200號篩孔（即粒徑小於0.075mm）。三、設(shè)置隔爆裝置

隔爆裝置隔爆原理是：在瓦斯煤塵爆炸時隔爆裝置將會動作（水槽、巖粉槽破碎，水袋脫鉤），並拋撒消焰劑形成抑制帶，撲滅滯後於衝擊波傳播的爆炸火焰，以阻止爆炸傳播。隔爆裝置根據(jù)其動作方式的不同可分為被動式隔爆裝置和自動抑爆裝置。（一）被動式隔爆裝置1．水棚水棚包括水槽棚和水袋棚兩種，設(shè)置應(yīng)符合以下基本要求：

①主要隔爆棚組應(yīng)採用水槽棚，水袋棚只能作為輔助隔爆棚組；②水棚組應(yīng)設(shè)置在巷道的直線段內(nèi)。其用水量按巷道斷面計(jì)算，主要隔爆棚組的用水量不小於400L/m2，輔助水棚組不小於200L/m2；③相鄰水棚組中心距為0.5～1.0m，主要水棚組總長度不小於30m，輔助水棚組不小於20m；④首列水棚組距工作面的距離，必須保持在60～200m範(fàn)圍內(nèi)；⑤水槽或水袋距頂板、兩幫距離不小於0.lm，其底部距軌面不小於1.8m；⑥水內(nèi)如混入煤塵量超過5％時，應(yīng)立即換水。（1）PGS型隔爆水槽棚（2）KYG型快速移動式隔爆棚如圖3-3-1所示。圖3-3-1KYG型快速移動式隔爆棚（l架）結(jié)構(gòu)示意圖（巷道縱向視圖）1一單軌吊環(huán)；2一單軌；3一移動裝裏；4一支撐桿，5一水槽架，6一水槽；7一鋼絲繩（3）XGS型隔爆棚（容器）如圖3-3-2所示。圖3-3-2XGS型隔爆容器吊掛示意圖1一夾持器；2一倒”T”字架；3一隔爆容器

其特點(diǎn)是安裝適應(yīng)性強(qiáng)，能利用倒“T”字架配合不同的夾持器在不同支護(hù)方式、不同形狀的巷道中點(diǎn)式或線式安裝（見圖3-3-3、圖3-3-4）。

圖3-3-3線式安裝示意圖l一支撐桿；2一夾持器；3一倒“T”宇架；4一隔爆容器圖3-3-4點(diǎn)式安裝示意圖1一錨桿；2一夾持器；3一隔爆器2．巖粉棚巖粉棚分輕型和重型兩類。圖3-3-5巖粉棚巖粉棚的設(shè)置應(yīng)遵守以下規(guī)定：①按巷道斷面積計(jì)算，主要巖粉棚的巖粉量不得少於400kg/m2，輔助巖粉棚不得少於200kg/m2；②輕型巖粉棚的排間距1.0～2.0m,重型為1.2～3.0m；③巖粉棚的平臺與側(cè)幫立柱（或側(cè)幫）的空隙不小於50mm，巖粉表面與頂梁（頂板）的空隙不小於100mm，巖粉板距軌面不小於1.8m；④巖粉棚距可能發(fā)生煤塵（瓦斯）爆炸的地點(diǎn)不得小於60m，也不得大於30Om；⑤巖粉板與臺板及支撐板之間，嚴(yán)禁用釘固定，以利於煤塵爆炸時巖粉板有效地翻落；⑥巖粉棚上的巖粉每月至少檢查和分析一次，當(dāng)巖粉受潮變硬或可燃物含量超過20%時，應(yīng)立即更換，巖粉量減少時應(yīng)立即補(bǔ)充。(二)自動隔爆裝置自動抑爆裝置是利用感測器探測爆炸信號，觸發(fā)自帶的動力源噴灑消焰劑，形成抑制帶。自動抑爆裝置主要由感測器、控制儀、噴灑器組成。下麵介紹2種新型的自動隔爆裝置：1.ZYB-S型自動產(chǎn)氣式抑爆裝置圖3-3-6ZYB-S型自動產(chǎn)氣式抑爆裝置的抑爆原理示意圖1一火焰陣面；2一火焰感測器；3一控制單元；4一噴灑器2．YBW-I型無電源觸發(fā)式抑爆裝置 圖3-3-7YBW-l型無電源觸發(fā)式抑爆裝置組成框圖圖3-3-9WDY噴灑器在巷道中安裝結(jié)構(gòu)示意圖1一錨桿；2一工字鋼；3一連接器；4一滾輪；5一噴灑器圖3-3-8WDY噴灑器結(jié)構(gòu)示意圖1一牆蓋；2一外殼；3一儲水泡沫；4一接線盒；5一導(dǎo)爆索其安裝結(jié)構(gòu)如圖3-3-9所示。第四節(jié)煤塵爆炸事故的處理

主要內(nèi)容一、煤塵爆炸事故的處理方法二、煤塵爆炸的特徵注意：（1）災(zāi)害發(fā)生時首先切斷災(zāi)區(qū)（甚至災(zāi)區(qū)周圍的區(qū)域）的電源，而且停電操作應(yīng)在災(zāi)區(qū)以外的地點(diǎn)進(jìn)行，以免引起再次爆炸；（2）對災(zāi)區(qū)進(jìn)行偵察過程中，發(fā)現(xiàn)火源立即撲滅，防止二次爆炸。（3）救災(zāi)過程中要注意尋找煤塵爆炸的痕跡和判斷起爆源；（4）煤塵連續(xù)爆炸的可能性很大，思想上和物資上應(yīng)有準(zhǔn)備，以免措手不及，避免出現(xiàn)難以控制的局面。一、煤塵爆炸事故的處理方法二、煤塵爆炸的特徵

通常，煤塵爆炸具有以下特徵：（1）在巷道壁和支架上留有粘焦（皮渣與粘塊）。圖3-4-1粘焦

①當(dāng)煤塵爆炸速度較小時，火焰和衝擊波以較慢的速度傳播，皮渣和粘塊在支柱的兩側(cè)，爆炸傳來的方向堆積較密；

②當(dāng)爆炸速度很大時，皮渣和粘塊在支柱的迎風(fēng)側(cè)；

③當(dāng)爆炸速度極大時，皮渣和粘塊在支柱的背風(fēng)側(cè)，而在迎風(fēng)側(cè)有火燒痕跡。（2）煤塵的成分發(fā)生變化。（3）煤塵爆炸時氣體的碳?xì)浔龋–/H），明顯高於瓦斯（甲烷）爆炸。（4）災(zāi)區(qū)空氣中CO濃度很高。（5）煤塵爆炸具有連續(xù)性。（6）連續(xù)爆炸時，離開爆源越遠(yuǎn)其破壞力越大。復(fù)習(xí)題1．什麼是礦塵？有哪些危害？2．常見的礦塵分類方法有哪些？分別是如何分類的？3．礦塵含量的計(jì)量指標(biāo)有哪些？其定義分別是什麼？4．礦塵的危害性主要表現(xiàn)在哪幾個方面？5.礦山塵肺病分為哪幾類？影響塵肺病的發(fā)病因素有哪些？6．煤塵爆炸的條件是什麼？影響煤塵爆炸的因素有哪些？7．常見的減塵措施有哪些？影響煤層注水效果的因素有哪幾個方面？8．灑水降塵的作用是什麼？9．何謂最低及最優(yōu)排塵風(fēng)速？掘進(jìn)工作面通風(fēng)除塵對通風(fēng)工藝的要求有哪些？10.常見的濕式除塵裝置有哪些？隔塵措施有哪些？

11．撒布巖粉抑制煤塵爆炸時對惰性巖粉的要求是什麼？12．設(shè)置水棚應(yīng)符合哪些基本要求？13．設(shè)置巖粉棚應(yīng)符合哪些基本要求？14．巖粉棚和水棚的限爆作用原理是什麼？15．自動抑爆裝置主要由哪幾部分組成？常見的自動抑爆裝置有哪幾種？16．煤塵爆炸的特徵有哪些？17．封閉火區(qū)內(nèi)火災(zāi)熄滅的標(biāo)誌有哪些？？18．火區(qū)啟封的方法有哪些？問題思考

1．為什麼采空區(qū)遺煤自燃與否主要取決於工作面的推進(jìn)速度和自燃帶最大寬度Ll+L2？2．封閉采區(qū)內(nèi)的火區(qū)時，是否會造成鄰近采空區(qū)內(nèi)瓦斯被大量吸出引起爆炸？3．煤塵爆炸與瓦斯爆炸有何異同？

礦井火災(zāi)防治

一、礦井火災(zāi)發(fā)生的基本要素（1）熱源。（2）可燃物。（3）空氣?；馂?zāi)的3個要素必須同時存在，且達(dá)到一定的數(shù)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。二、礦並火災(zāi)的分類

（1）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)。（2）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)、採煤工作面火災(zāi)、煤柱火災(zāi)、采空區(qū)火災(zāi)和硐室火災(zāi)。（3）根據(jù)不同燃燒物，礦井火災(zāi)可分為機(jī)電設(shè)備火災(zāi)、火藥燃燒火災(zāi)、油料火災(zāi)、坑木火災(zāi)、瓦斯燃燒火災(zāi)和煤炭自燃火災(zāi)。三、煤炭自燃發(fā)火

1.煤的氧化自燃過程其過程如圖圖2-1-1所示。（1）潛伏期。（2）自熱期。（3）自燃。在《礦井防滅火規(guī)範(fàn)》中規(guī)定出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一，即為自燃發(fā)火。圖2-1-1煤自燃發(fā)展過程示意圖

①煤因自燃出現(xiàn)明火、火炭或煙霧等現(xiàn)象；②由於煤炭自熱而使煤體、圍巖或空氣溫度升高至70℃以上；③由於煤炭自熱而分解出CO、C2H4或其他指標(biāo)氣體，在空氣中的濃度超過預(yù)報(bào)指標(biāo)，並呈逐漸上升趨勢。

2．煤炭自燃的條件從煤的氧化自燃過程可以看出，煤炭自燃必須具備以下三個條件：(1）煤炭具有自燃的傾向性，並呈破碎狀態(tài)堆積存在；(2）連續(xù)的通風(fēng)供氧維持煤的氧化過程不斷地發(fā)展；(3）煤氧化生成的熱量能大量蓄積，難以及時散失。3．煤的自燃發(fā)火期煤炭自燃發(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，具有自燃傾向性的煤層被揭露後，要經(jīng)過一定的時間才會自燃發(fā)火。這一時間間隔叫做煤層的自燃發(fā)火期，是煤層自燃危險(xiǎn)在時間上的量度。自燃發(fā)火期愈短的煤層，其自燃危險(xiǎn)性愈大。

4．影響煤炭自燃發(fā)火的因素煤炭自燃發(fā)火是一個複雜的物理化學(xué)過程，影響煤炭自燃發(fā)火的因素較多，概括起來主要有如下幾個方面：（1）煤的自燃傾向性煤的自燃傾向性主要取決於以下幾個方面：①煤的變質(zhì)程度。②煤的孔隙率和脆性。③煤巖成分。④煤的水分。⑤煤中硫和其他礦物質(zhì)。⑥煤中的瓦斯含量。（2）煤層的賦存地質(zhì)條件

①煤層越厚與傾角。②地質(zhì)構(gòu)造。

③煤層埋藏深度。④圍巖的性質(zhì)。（3）開拓系統(tǒng)（4）採煤方法（5）漏風(fēng)條件（如圖2-1-2）圖2-1-2采空區(qū)散熱、自燃、窒息三帶分佈示意圖

四、礦井火災(zāi)的危害

礦井火災(zāi)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：（1）人員傷亡。（2）礦井生產(chǎn)接續(xù)緊張。（3）巨大的經(jīng)濟(jì)損失。（4）污染環(huán)境

五、火風(fēng)壓

圖2-1-31、火風(fēng)壓的計(jì)算方法如圖2-1-3所示。2、火風(fēng)壓的特性（l）火風(fēng)壓產(chǎn)生於煙流流過的有高差的傾斜或垂直巷道中；（2）火風(fēng)壓的作用相當(dāng)於在高溫?zé)熈髁鬟^的風(fēng)路上安設(shè)了一系列輔助通風(fēng)機(jī)；（3）火風(fēng)壓的作用方向總是向上。3、風(fēng)流的紊亂形式（1）旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。如圖2-1-4所示。（2）主幹風(fēng)路煙流逆退。如圖2-1-5所示。圖2-1-4旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)

圖2-1-5主幹風(fēng)路煙流逆退（3）火煙滾退。如圖2-1-6所示。圖2-1-6火煙滾退示意圖

六、礦井火災(zāi)防治的技術(shù)途徑（一）外因火災(zāi)防治的技術(shù)途徑外因火災(zāi)是由外部火源引起的火災(zāi)。預(yù)防外因火災(zāi)發(fā)生的技術(shù)途徑有兩個方面：一是防止火災(zāi)產(chǎn)生；二是防止已發(fā)生的火災(zāi)事故擴(kuò)大，以儘量減少火災(zāi)損失。1．預(yù)防外因火災(zāi)產(chǎn)生的措施(1)防止失控的高溫?zé)嵩串a(chǎn)生和存在。(2)儘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(jī)電火災(zāi)。(4)防止摩擦引燃：①防止膠帶摩擦起火。膠帶輸送機(jī)應(yīng)具有可靠的防打滑、防跑偏、超負(fù)荷保護(hù)和軸承溫升控制等綜合保護(hù)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。

2．預(yù)防外因火災(zāi)蔓延的措施其措施有：①在適當(dāng)?shù)奈恢媒ㄔ旆阑痖T，防止火災(zāi)事故擴(kuò)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(jī)必須具有反風(fēng)系統(tǒng)或設(shè)備，並保持其狀態(tài)良好。（二）自燃發(fā)火防治的技術(shù)途徑

第二節(jié)開採技術(shù)預(yù)防自燃發(fā)火

主要內(nèi)容一、井下易於自燃的區(qū)域二、開拓開採技術(shù)預(yù)防自燃發(fā)火的措施

一、井下易於自燃的區(qū)域(1)采空區(qū)。(2)煤柱。(3)巷道頂煤。(4)斷層和地質(zhì)構(gòu)造附近。二、開拓開採技術(shù)預(yù)防自燃發(fā)火的措施

從防止礦井自燃發(fā)火的角度出發(fā)，開拓開採技術(shù)總的要求是：①提高回採率，減少丟煤，即減少或消除自燃的物質(zhì)基礎(chǔ)。②限制或阻止空氣流入和滲透至疏鬆的煤體，消除自燃的供氧條件。③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)火期以內(nèi)。為滿足上述要求，通常應(yīng)採取以下技術(shù)措施：圖2-2-1上下區(qū)段分采同掘l—工作面運(yùn)輸巷；3—聯(lián)絡(luò)巷2—下區(qū)段工作面回風(fēng)巷；1、合理確定開拓方式（1）盡可能採用巖石巷道。（2）分層巷道垂直重疊佈置。（3）分采分掘佈置區(qū)段巷道。見圖2-2-1、圖2-2-2。

圖2-2-2上下區(qū)段分采分掘1—工作面運(yùn)輸巷掘進(jìn)頭；2—下區(qū)段工作面回風(fēng)巷掘進(jìn)頭（4）推廣無煤柱開採技術(shù)。在確定開拓方式和採取巷道佈置時，還要考慮通有利於通風(fēng)系統(tǒng)防火及均壓放滅火等有關(guān)通風(fēng)系統(tǒng)管理的要求。2、選擇合理的採煤方法（1）長壁式採煤方法的巷道佈置簡單，采出率高，有較大的防火安全性，特別是綜合機(jī)械化的長壁工作面，回採速度快、生產(chǎn)集中、單產(chǎn)高，在相同產(chǎn)量的條件下煤壁暴露的時間短、面積小，對於防止自燃發(fā)火非常有利。（2）在合理的採煤方法中也應(yīng)包括合理的頂板管理方法。（3）選擇先進(jìn)的回採工藝和合理的工藝參數(shù)，以便盡可能提高回採率，加快回採進(jìn)度。（4）合理確定近距離相鄰煤層（下煤層頂板冒落高度大於層間距）和厚煤層分層同采時兩工作面之間的錯距，防止上、下采空區(qū)之間連通。（5）選擇合理的開採順序

第三節(jié)通風(fēng)措施防治自燃發(fā)火

主要內(nèi)容一、選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)二、增阻減少漏風(fēng)防滅火三、均壓減少漏風(fēng)防滅火一、選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)1）選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)。（見圖2-3-1）圖2-3-1通風(fēng)的系統(tǒng)選擇(a)—前進(jìn)式；(b)—後退式（2）實(shí)行分區(qū)通風(fēng)。（3）選擇合理的采區(qū)和工作面通風(fēng)系統(tǒng)。如采空區(qū)漏風(fēng)較為嚴(yán)重工作面，工作面較短時可採用後退式U型通風(fēng)系統(tǒng)（圖2-3-2），工作面較長時可採用後退式W型通風(fēng)系統(tǒng)（圖2-3-3）。圖2-3-2U型通風(fēng)系統(tǒng)

圖2-3-3W型通風(fēng)系統(tǒng)二、增阻減少漏風(fēng)防滅火

圖2-3-41、合理確定通風(fēng)構(gòu)築物的位置例如，圖2-3-4的巷道AB間煤柱內(nèi)有裂隙ced，構(gòu)成漏風(fēng)通路。2、堵漏措施（1）沿空巷道掛簾布。（2）利用飛灰充填帶隔絕有空區(qū)。（3）利用水砂充填帶隔絕采空區(qū)。（4）噴塗空氣泡沫防止漏風(fēng)。（5）凝膠堵塞漏風(fēng)。（1）風(fēng)窗上風(fēng)側(cè)風(fēng)流壓能增加，下風(fēng)側(cè)風(fēng)流壓能降低；A點(diǎn)風(fēng)流壓能增加，B點(diǎn)風(fēng)流壓能降低，其增加和降低的幅度取決於風(fēng)窗的阻力和該分支在網(wǎng)路中所處的地位；（2）因風(fēng)量減小，風(fēng)窗前後風(fēng)路上的壓力坡度線變緩。圖2-3-5調(diào)節(jié)風(fēng)窗調(diào)壓的原理（一）不同調(diào)壓設(shè)施局部調(diào)壓的原理1、調(diào)節(jié)風(fēng)窗調(diào)壓的原理如圖2-3-5(a)所示，對比兩者可見：三、均壓減少漏風(fēng)防滅火2、風(fēng)機(jī)調(diào)壓的原理圖2-3-6風(fēng)機(jī)調(diào)壓的原理

3、風(fēng)窗-風(fēng)機(jī)聯(lián)合調(diào)壓的原理（1）風(fēng)窗——風(fēng)機(jī)增壓調(diào)節(jié)。所謂增壓調(diào)節(jié)是指使兩調(diào)壓裝置中間的風(fēng)路上風(fēng)流的壓能增加。為此，風(fēng)機(jī)安裝在風(fēng)窗的上風(fēng)側(cè)。圖2-3-7(a)、（b）分別表示風(fēng)量不變和風(fēng)量減少時壓力分佈變化特點(diǎn)。（2）風(fēng)窗——風(fēng)機(jī)聯(lián)合降壓調(diào)節(jié)。做降壓調(diào)節(jié)時，風(fēng)窗安裝在上風(fēng)側(cè)，風(fēng)機(jī)安裝在下風(fēng)側(cè)。調(diào)壓前後壓能變化規(guī)律可根據(jù)上圖分析做類似分析。

圖2-3-7風(fēng)窗一風(fēng)機(jī)聯(lián)合增壓調(diào)節(jié)(二)均壓防滅火的方法1、開區(qū)均壓1）並聯(lián)漏風(fēng)的開區(qū)均壓如圖2-3-8。

圖2-3-8采空區(qū)並聯(lián)漏風(fēng)（1）當(dāng)自燃高溫火點(diǎn)處於如圖2-1-2所示的自燃帶Ⅱ中後部（靠近窒息帶）時，則可用降低漏風(fēng)壓差（工作面通風(fēng)阻力）的方法，減小漏風(fēng)帶寬度，使窒息帶覆蓋高溫點(diǎn)。其措施有：①在工作面進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，或稍稍啟開與工作面並聯(lián)風(fēng)路中的風(fēng)門d。②在工作面下端設(shè)風(fēng)障或掛風(fēng)簾（如圖2-3-9）。這種方法對於減少采空區(qū)的瓦斯湧出也是有利的。圖2-3-9工作面下端掛設(shè)風(fēng)簾後三帶分佈（2）高溫點(diǎn)位於自燃帶的前部（靠近散熱帶附近）時，採用減小風(fēng)量的方法不能使其被窒息帶覆蓋時，一般也可採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)，同時加快工作面的推進(jìn)速度，使窒息帶快速覆蓋高溫點(diǎn)。（3）如果高溫點(diǎn)位置不好判斷時，可以在工作面進(jìn)風(fēng)或回風(fēng)中安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，或稍稍啟開與工作面並聯(lián)風(fēng)路中的風(fēng)門。2）角聯(lián)漏風(fēng)的調(diào)壓采空區(qū)內(nèi)除存在並聯(lián)漏風(fēng)外，還有部分漏風(fēng)與其他風(fēng)巷或工作面發(fā)生聯(lián)繫，這種漏風(fēng)叫角聯(lián)漏風(fēng)。如圖2-3-10（a）所示。圖2-3-10采空區(qū)角聯(lián)漏風(fēng)3）複雜漏風(fēng)圖2-3-10采空區(qū)複雜漏風(fēng)

圖2-3-10為從不明區(qū)域漏入,消除這類漏風(fēng)，抑制采空區(qū)遺煤自燃，通常的做法是在回風(fēng)巷安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門，提高工作面空氣的絕對壓力，為了不減少工作面的供風(fēng)量，可在工作面進(jìn)風(fēng)巷安設(shè)風(fēng)機(jī)。

圖2-3-11調(diào)壓風(fēng)窗對火區(qū)影響示意圖2、閉區(qū)均壓1）風(fēng)門、風(fēng)窗調(diào)節(jié)法如圖2-3-11，在並聯(lián)網(wǎng)路中一個分支有火區(qū)存在，可以在如圖2-3-11a所示的1-2分支上或如圖2-3-11b所示的3-4分支上安設(shè)調(diào)壓風(fēng)窗來減少火區(qū)兩側(cè)的壓差。2）風(fēng)筒風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法如圖2-3-12所示圖2-3-12風(fēng)筒風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)法示意圖3）調(diào)壓氣室均壓（1）連通管調(diào)壓氣室。（圖2-3-13示）圖2-3-13連通管調(diào)壓氣室示意圖1一調(diào)壓管；2一輔助密閉；3一密閉；4一壓差計(jì)（2）風(fēng)機(jī)調(diào)壓氣室。（圖2-3-14）圖2-3-14風(fēng)機(jī)調(diào)壓氣室示意圖1一風(fēng)機(jī)；2一氣室密閉；3一永久密閉；4一壓差計(jì)

第四節(jié)介質(zhì)法防滅自燃發(fā)火

主要內(nèi)容一、灌漿防滅火二、凝膠防滅火三、阻化劑防滅火四、惰氣防滅火五、泡沫防滅火一、灌漿防滅火

灌漿就是把粘土、粉碎的葉巖、電廠飛灰等固體材料與水混合、攪拌，配製成一定濃度的漿液，借助輸漿管路注入或噴灑在采空區(qū)裏，達(dá)到防火和滅火的目的。（一）灌漿防滅火的機(jī)理（1）泥漿中的沉澱物將碎煤包裹起來，隔絕或減小煤與空氣的接觸和反應(yīng)面；（2）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；（3）沉澱物充填於浮煤和冒落的巖石縫隙之間，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，延長自燃發(fā)火期。（二）灌漿系統(tǒng)灌漿系統(tǒng)由制漿設(shè)備、輸漿管道和灌漿鑽孔三部分組成。1．漿液的製備（1）漿材的選取。漿材必須滿足下述基本要求：(1)不含或少含可燃和自燃物質(zhì)；(2)不含催化物質(zhì)；(3)粒度一般不大於2mm，而且細(xì)小顆粒應(yīng)占大部分。粒度小於1mm的細(xì)小顆粒所占比例要達(dá)到75％；(4)易於加水製成泥漿，易於脫水，同時還具有一定的穩(wěn)定性；(6)收縮量盡可能小，含砂量也不超過30％。（2）漿液的製備工藝。泥漿的製備由攪拌機(jī)完成，按攪拌機(jī)的運(yùn)動方式可分為固定式和行走式兩種。2．漿液的輸送（1）輸漿壓力與輸漿倍線。輸送漿液的壓力有兩種，一是利用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(jìn)行輸送，叫靜壓輸送；當(dāng)靜壓不能滿足要求時應(yīng)採用加壓輸送。前者使用較多。輸漿倍線表示輸漿管路阻力與壓力之間關(guān)係，用N表示。靜壓輸送時：加壓輸送時：（2-4-1）（2-4-2）

式中L——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，m；

H——漿液入出口之間的高差，m；

h——泥漿泵的壓力，m。倍線一般控制在3～8之間。過大時，應(yīng)加壓；過小時，容易發(fā)生裂管跑漿事故，可在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b閘閥進(jìn)行增阻。（2）灌漿管道的選擇。當(dāng)管道中漿液恰好處於無沉積的懸浮狀態(tài)時的流速稱為臨界流速（Vc），也叫不淤流速。在這個流速下輸送漿液，既能保證不淤積、不堵管，而且消耗的能量又最小。因此，臨界流速是一重要參數(shù)。與臨界流速對應(yīng)的管徑叫臨界管徑dc，兩者的關(guān)係為：（2-4-3）

（3）灌漿鑽孔（三）灌漿防火方法按與回採的關(guān)係分，預(yù)防性灌漿有：采前預(yù)灌、隨采隨灌、采後封閉灌漿等三種。1、采前預(yù)灌所謂采前預(yù)灌即是在工作面尚未回採前對其上部的采空區(qū)進(jìn)行灌漿。2、隨采隨灌（1）鑽孔灌漿。如圖2-4-2所示圖2-4-2鑽孔灌漿示意圖1—底板消火道；2—回風(fēng)道；3—鑽孔；4—工作面進(jìn)風(fēng)巷（2）小巷鑽孔灌漿。如圖2-4-3所示。圖2-4-3小巷道鑽孔灌漿示意圖1—底板消火道；2—鑽窩巷道；3—鑽孔；4—回風(fēng)道；5—工作面進(jìn)風(fēng)巷（3）埋管灌漿。是在放頂前沿回風(fēng)巷道在采空區(qū)預(yù)先鋪好灌漿管，放頂後立即進(jìn)行灌漿。隨著工作面的推進(jìn)，按放頂步距用回柱絞車逐漸向外牽引灌漿管，牽引一定距離灌一次漿。（4）灑漿。是從灌漿管接出一段膠管，沿工作面方向向采空區(qū)均勻地灑漿。(5)綜采工作面插管灌漿。（見圖2-4-4），圖2-4-4綜放面插管灌漿（2）灌漿後應(yīng)再灌幾分鐘清水，清洗管道，以免泥漿在管道內(nèi)沉澱。（3）設(shè)置濾漿密閉。在灌漿區(qū)下部巷道中必須用濾漿密閉將灌漿區(qū)和工作區(qū)隔開，而且要求濾漿密閉有一定的強(qiáng)度，防止崩漿事故發(fā)生。（4）防止地表水流入井下。在煤層淺部灌漿時，要及時填塞地表塌陷坑及鑽孔，防止地表水流入井下。（5）灌漿區(qū)下部採掘。在灌漿區(qū)下部進(jìn)行採掘前，必須對灌漿區(qū)進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)有積水，必須打鑽放水後，才能進(jìn)行採掘工作。3、采後灌漿（四）預(yù)防性灌漿注意事項(xiàng)有的礦井在灌漿區(qū)採掘時曾發(fā)生過潰漿事故，造成嚴(yán)重?fù)p失。為了防止這類事故發(fā)生，灌漿時應(yīng)注意下列事項(xiàng)：（1）經(jīng)常觀察水情。二、凝膠防滅火

凝膠防滅火技術(shù)是20世紀(jì)90年代在我國廣泛應(yīng)用的新型防滅火技術(shù)。多用於井下局部煤體高溫或發(fā)火的防滅火處理，由於其工藝簡單，操作方便，防滅火效果較好，在有自燃危險(xiǎn)煤層的礦區(qū)得到廣泛的應(yīng)用。(1）吸熱降溫作用。(2)堵漏風(fēng)作用。(3）保水作用凝膠的含水量大於90%，矽酸所形成的立體網(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小於20%，一定時期內(nèi)能有效地起著堵漏風(fēng)作用。(4）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，尤其是成膠後能覆蓋於煤體表面，阻止其氧化。(5）成膠材料來源廣泛，成本低廉，壓注工藝簡單，操作方便。1．雙箱雙泵工藝如圖2-4-5所示。圖2-4-5凝膠防滅火雙箱雙泵工藝原理示意圖2．雙箱單泵工藝其工藝流程如圖圖2-4-6所示。圖2-4-6凝膠防滅火雙箱單泵工藝原理示意圖

凝膠注漿設(shè)備目前已經(jīng)有系列產(chǎn)品出現(xiàn)，如圖2-4-7所示圖2-4-7井下輕便型移動式注膠工藝流程（三）凝膠配方存在的問題和改進(jìn)

1.方存在的問題凝膠防滅火技術(shù)已在我國煤礦得到廣泛應(yīng)用，但在實(shí)踐中也暴露出諸多問題：(1）膠形成過程中釋放出氨氣，污染井下空氣，危害工人健康。(2）膠的強(qiáng)度較低，而且呈剛性，一旦被破壞就不能恢復(fù)，因此在壓注完成後，遇礦壓會壓裂，影響堵漏風(fēng)效果。(3）凝膠成本一般都在60元／m3以上，高於黃泥灌漿、水砂充填等的成本，不適合大面積充填防滅火使用。

2.改進(jìn)型配方針對傳統(tǒng)凝膠存在的諸如膠形成過程中釋放出氨氣、膠的強(qiáng)度較低且呈剛性、凝膠成本較高等問題，近年來改進(jìn)型配方主要有以下幾種：三、阻化劑防滅火（一）阻化防火機(jī)理阻化劑只有與水混合成一定濃度的水溶液後才能抑制和起到防火作用，其防滅火機(jī)理為：①增加煤在低溫時的化學(xué)惰性，使煤炭和氧的親合力降低；②形成液膜包圍煤塊和煤的表面裂隙面；③充填煤柱內(nèi)部裂隙；④增加煤體的蓄水能力；⑤水分蒸發(fā)吸熱降溫。實(shí)質(zhì)是降低煤在低溫時的氧化速度，延長煤的自燃發(fā)火期。(1）無氨味凝膠配方。(2）分子結(jié)構(gòu)型膨脹凝膠。(3）粉煤灰膠體。

（2）注液量注液量的大小與注液控制範(fàn)圍煤量成正比。其計(jì)算公式如下：

T=KDV（2-4-4）式中T―日注液量，t;K―噸煤用液量，t/t;D―實(shí)體煤容重，t/m3;V―注液控制煤體體積，m3;

（三）阻化劑材料和濃度選擇（1）阻化材料選擇。（2）藥液濃度。（四）阻化防火工藝

1.壓注阻化劑（1）壓注工藝2.汽霧阻化（1）汽霧阻化系統(tǒng)如圖2-4-8所示

圖2-4-8采空區(qū)噴送霧狀阻化劑系統(tǒng)1—阻化劑溶液箱；2—輸液泵；3—自動過濾；4—高壓軟管；5—支架；6—漏風(fēng)方向；7—霧化發(fā)生器

（2）噴霧量噴霧量的大小與采空區(qū)丟煤量成正比。其計(jì)算公式如下：T=KADLHS/R（2-4-5）式中

T―日噴霧量，t;R―霧化率，%;K―噸煤用液量，t/t;D―實(shí)體煤容重，t/m3;L―工作面長度，m;H―工作面采高，m;S―日進(jìn)尺，m;A―丟煤率，％。3.噴灑阻化劑

工藝系統(tǒng)如圖2-4-9所示。圖2-4-9噴灑阻化劑工藝系統(tǒng)l-供水管；2-永久溶液池；3-水泵；4-壓力錶；5-鐵管；6-閥門；7-膠管；8-噴槍；9-流量計(jì)四、惰氣防滅火

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。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危險(xiǎn)的區(qū)域，降低其氧的濃度，從而使火區(qū)因氧含量不足使火源熄滅。（一）氮?dú)夥罍缁鸺夹g(shù)1.氮?dú)夥罍缁饳C(jī)理與惰化指標(biāo)1)氮?dú)夥罍缁饳C(jī)理（l）采空區(qū)內(nèi)注入大量高濃度的氮?dú)忉?，氧氣濃度相對減小，氮?dú)獠糠值靥娲鯕舛M(jìn)入到煤體裂隙表面（2）采空區(qū)注入氮?dú)忉幔岣吡藲怏w靜壓，降低了漏入采空區(qū)的風(fēng)量，減少了空氣與煤炭直接接觸的機(jī)會；（3）氮?dú)庠诹鹘?jīng)煤體時，吸收了煤氧化產(chǎn)生的熱量，可以減緩煤升溫的速度和降低周圍介質(zhì)的溫度。（4）采空區(qū)內(nèi)的可燃、可爆性氣體與氮?dú)饣旌厢?，隨著惰性氣體濃度的增加，爆炸範(fàn)圍逐漸縮?。聪孪奚?、上限下降）。3.注氮防滅火工藝注氮方式從空間上分為開放式注氮和封閉式注氮；從時間上分為連續(xù)性注氮和間斷性注氮。1)開放式注氮當(dāng)自燃發(fā)火危險(xiǎn)主要來自回採工作面的後部采空區(qū)時，應(yīng)該採取向本工作面後部采空區(qū)注入氮?dú)獾姆阑鸱椒?。具體方式有2種：（1）埋管注氮。2)注氮防滅火惰化指標(biāo)（1）采空區(qū)惰化氧濃度指標(biāo)不大於煤自燃臨界氧濃度,一般氧含量應(yīng)小於7％～10％。（2）惰化滅火氧濃度指標(biāo)不大於3％。（3）惰化抑制瓦斯爆炸氧濃度指標(biāo)小於12％。（2）拖管注氮。

無論是埋管注氮還是拖管注氮，注氮管的埋設(shè)及氮?dú)忉尫趴诘脑O(shè)置應(yīng)符合如下要求：A、對採用U型通風(fēng)方式的採煤工作面，應(yīng)將注氮管鋪設(shè)在進(jìn)風(fēng)順槽中，注氮釋放口設(shè)在采空區(qū)中，如圖2-4-10所示。圖2-4-10注氮管埋設(shè)及釋放口位置B、氮?dú)忉尫趴趹?yīng)高於底板，以900彎拐向采空區(qū)，與工作面保持平行，並用石塊或木垛等加以保護(hù)。

C、氮?dú)忉尫趴谥g的距離，應(yīng)根據(jù)采空區(qū)“三帶”寬度、注氮方式和注氮強(qiáng)度、氮?dú)庥行U(kuò)散半徑、工作面通風(fēng)量、氮?dú)鉀┝俊⒆匀及l(fā)火期、工作面推進(jìn)度以及采空區(qū)冒落情況等因素綜合確定。

D、注氮管一般採用單管，管道中設(shè)置三通。從三通上接出短管進(jìn)行注氮。2)封閉式注氮（1）旁路注氮。（2）鑽孔注氮。（3）插管注氮。（4）牆內(nèi)注氮。4.防止采空區(qū)氮?dú)鉀┑拇胧?)直接堵漏措施。2)均壓措施。5.日常管理應(yīng)注意的事項(xiàng)（1）注氮量的多少，應(yīng)根據(jù)采空區(qū)中的氣體成分來確定。（2）合理設(shè)置監(jiān)測感測器，加強(qiáng)對采空區(qū)、工作面和回風(fēng)槽中02、N2和CO的監(jiān)測；（3）注入氮?dú)獾募兌炔坏玫挽?7％。（4）注意檢查工作面及回風(fēng)順槽風(fēng)流中的瓦斯湧出情況，（5）第一次向采空區(qū)注氮，或停止注氮後再次注氮時，應(yīng)先排出注氮管內(nèi)的空氣，避免將空氣注入采空區(qū)中。（6）在注氮過程中，工作場所的氧濃度不得低於18.5%，6.處理好抽放瓦斯與注氮的關(guān)係對於開採高瓦斯、易自燃發(fā)火煤層的礦井，當(dāng)采空區(qū)同時要採取這兩種措施時，它們之間存在著相互矛，需要處理好兩者之間的關(guān)係。采空區(qū)瓦斯抽放破壞了瓦斯的游離狀態(tài)與吸附狀態(tài)的動態(tài)平衡，使一部分吸附狀態(tài)的瓦斯按一定的衰減速度不斷地被解吸，當(dāng)抽放到一定程度後，將有部分氣體進(jìn)入采空區(qū)，來補(bǔ)充采空區(qū)被抽走的那部分瓦斯。

應(yīng)用泡沫充填劑是礦井充填堵漏風(fēng)防滅火的主要技術(shù)手段之一。泡沫是不溶性氣體分散在液體或熔融固體中所形成的分散物系。二相空氣泡沫、二相惰氣泡沫、聚氨酯泡沫、脲醛泡沫、水泥泡沫等在煤礦防滅火中雖已得到應(yīng)用，但由於二相泡沫穩(wěn)定性差，聚氨酯泡沫、脲醛泡沫、水泥泡沫成本高，對人體健康有害，應(yīng)用受到限制。五、泡沫防滅火（二）濕式惰氣滅火濕式惰氣是燃料油與一定比例的空氣混合在惰氣發(fā)生裝置（機(jī)）內(nèi)經(jīng)充分燃燒後產(chǎn)生的煙氣，主要成分為：N2、CO2、CO、H2O蒸汽、O2，其中O2含量一般不超過2%。(一)無機(jī)固體三相泡沫的形成機(jī)理

1、無機(jī)固體三相泡沫的形成機(jī)理無機(jī)固體三相泡沫由氣源、泡沫液、無機(jī)固體粉末組成，其形成過程極為複雜無機(jī)固體乾粉包括：固體廢棄物（粉煤灰、矸石粉等）、起固結(jié)作用的水泥及添加劑等惰性粉料。（二）無機(jī)固體三相泡沫的特點(diǎn)同國內(nèi)外目前正在使用的有關(guān)堵漏防滅火材料性能比較，無機(jī)固體三相泡沫具有如下特點(diǎn)：(1）堵漏風(fēng)效果好，防滅火效果明顯，適用於煤礦井下各種堵漏風(fēng)的防滅火；(2）防火泡沫流動性好，堵漏風(fēng)充填可靠，滅火泡沫膠凝早，強(qiáng)度增長快，強(qiáng)度高，適宜巷道空洞直接堆積垛起，可快速熄滅高頂火災(zāi)；(3）成本降低50％以上；(4）材料易取，尤其是利用粉煤灰可改善電廠環(huán)境降低除灰成本；(5）安全性、環(huán)保性好。（三）無機(jī)固體三相泡沫物理性能調(diào)控井下不同地點(diǎn)對無機(jī)固體三相泡沫物理性能的要求不同。（四）無機(jī)固體三相泡沫的充填工藝1.高冒頂充填作業(yè)工藝（1）如圖2-4-11所示，圖2-4-11高冒頂空洞充填示意圖2.沿空側(cè)空洞充填作業(yè)工藝如圖2-4-12所。圖2-4-12沿空側(cè)空洞充填示意圖

2)充填時沿中心位置的預(yù)埋管依次向四周充填，每個位置每次充填一定時間，如此迴圈可使泡沫有效初凝和增長強(qiáng)度，有利於泡沫的穩(wěn)定。(3)如此迴圈作業(yè)直至下一個鋼管排出泡沫時，說明此位置已被充填至空洞頂。第五節(jié)礦井火災(zāi)處理

主要內(nèi)容一、發(fā)生礦井火災(zāi)時應(yīng)採取的措施二、風(fēng)流控制三、消滅礦井火災(zāi)的方法四、高瓦斯礦井處理火災(zāi)時的注意事項(xiàng)五、火區(qū)的管理與啟封一、發(fā)生礦井火災(zāi)時應(yīng)採取的措施

礦井發(fā)生火災(zāi)時，每個人都必須嚴(yán)守紀(jì)律、服從命令，決不能驚慌失措，擅自行動（一）撤出及救護(hù)災(zāi)區(qū)人員煤礦井下發(fā)生火災(zāi)時，礦領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)人員的首要任務(wù)是保護(hù)井下人員的安全，應(yīng)迅速從危險(xiǎn)區(qū)撤出與救災(zāi)無關(guān)的人員，同時採取一定的通風(fēng)措施防止風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。（二）偵察火區(qū)火災(zāi)發(fā)生後，應(yīng)立即派出礦山救護(hù)隊(duì)和輔助救護(hù)隊(duì)人員偵察火區(qū)。首先偵察是否有遇難人員，弄清火源的地點(diǎn)，火災(zāi)的性質(zhì)及火災(zāi)的範(fàn)圍。為採取有效的滅火措施提供依據(jù)。同時，切斷火區(qū)電源，派專人量風(fēng)測氣，觀察頂板動態(tài)，注意風(fēng)流的變化，防止事故擴(kuò)大。二、風(fēng)流控制

災(zāi)變時期通風(fēng)調(diào)度決策正確與否對救災(zāi)工作的成敗極為重要。

1．風(fēng)流紊亂的原因、規(guī)律及其防治（1）上行風(fēng)路產(chǎn)生火風(fēng)壓發(fā)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的原因主要是：①因火風(fēng)壓的作用使高溫?zé)熈髁鹘?jīng)巷道各點(diǎn)的壓能增大；②因巷道冒頂?shù)仍蛟斐苫鹪聪嘛L(fēng)側(cè)風(fēng)阻增大，導(dǎo)致主幹風(fēng)路火源上風(fēng)側(cè)風(fēng)量減小，沿程各節(jié)點(diǎn)壓能降低。為了防止旁側(cè)風(fēng)路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，主要措施有：①降低火風(fēng)壓；②保持主要通風(fēng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)；③採用打開風(fēng)門、增加排煙通路等措施減小排煙路線上的風(fēng)阻。

防止逆退措施是：減小主幹風(fēng)路排煙區(qū)段的風(fēng)阻；在火源的下風(fēng)側(cè)使煙流短路排至總回風(fēng)；（如圖2-5-1），以增加風(fēng)速（圖2-5-2）。圖2-5-1擋風(fēng)牆

圖2-5-2風(fēng)障（2）下行風(fēng)路產(chǎn)生火風(fēng)壓（3）風(fēng)流逆退的原因、規(guī)律及其防治2、火災(zāi)時常用的幾種通風(fēng)制度（1）維持正常通風(fēng)，穩(wěn)定風(fēng)流這一制度的適用條件是：①火源位於采區(qū)內(nèi)部，煙流已彌蔓較大範(fàn)圍，井下人員分佈範(fàn)圍大；②通風(fēng)網(wǎng)路複雜的高瓦斯礦井，③火源位於獨(dú)頭掘進(jìn)巷道內(nèi)，不能停運(yùn)局部通風(fēng)機(jī)；④火源位於采區(qū)或礦井主要回風(fēng)巷，維持原風(fēng)向有利於火煙迅速排出；⑤減少向火源供風(fēng)抑制火勢發(fā)展（2)停風(fēng)機(jī)在以下情況下可考慮：①火源位於進(jìn)風(fēng)井口或進(jìn)風(fēng)井筒，不能進(jìn)行反風(fēng)；②獨(dú)頭掘進(jìn)面發(fā)火已有較長的時間，瓦斯?jié)舛纫殉^爆炸上限，這時不能再送風(fēng)；③主通風(fēng)機(jī)已成為通風(fēng)阻力時。（3)反風(fēng)按範(fàn)圍分，有全礦反風(fēng)、區(qū)域反風(fēng)和局部反風(fēng)三種。（1）全礦反風(fēng)。通過主通風(fēng)機(jī)及其附屬設(shè)施實(shí)現(xiàn)。（2）區(qū)域性反風(fēng)。在多進(jìn)、多回的礦井中某一通風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)大巷中發(fā)火時，調(diào)節(jié)一個或幾個主通風(fēng)機(jī)的反風(fēng)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)礦井部分地區(qū)風(fēng)流反向的反風(fēng)方式，稱為區(qū)域性反風(fēng)。（3）局部反風(fēng)。當(dāng)采區(qū)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，主要通風(fēng)機(jī)保持正常運(yùn)行，調(diào)整采區(qū)內(nèi)預(yù)設(shè)的風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)采區(qū)內(nèi)部局部風(fēng)流反向，這種反風(fēng)方式稱為局部反風(fēng)。（4)風(fēng)流短路

三、消滅礦井火災(zāi)的方法（一）直接滅火法由於發(fā)火地點(diǎn)和發(fā)火特徵的差異，內(nèi)因火災(zāi)與外因火災(zāi)在直接滅火時方法有所不同。內(nèi)因火災(zāi)介質(zhì)法直接滅火的有關(guān)技術(shù)上一節(jié)已經(jīng)介紹。下麵，重點(diǎn)介紹外因火災(zāi)的直接滅火技術(shù)。1．用水滅火用水滅火，簡單易行，經(jīng)濟(jì)有效。其作用和注意事項(xiàng)如下：（1）水的滅火作用。（2）用水滅火的注意事項(xiàng)①供水量要充足。②確保正常通風(fēng)。③當(dāng)火勢旺時，應(yīng)先將水流射向火源週邊。④水能導(dǎo)電。⑤水比油重，因此，水不能撲滅油類火災(zāi)。（1）泡沫滅火器，如圖2-5-3所示。圖2-5-3泡沫滅火器1—機(jī)身；2—機(jī)蓋；3—玻璃瓶；4—鐵架；5—噴嘴；6—鹼性藥液；7—酸性藥液2．用砂子（或巖粉）滅火把砂子（或巖粉）直接撒在燃燒物體上能隔絕空氣，將火撲滅。3．用化學(xué)滅火器滅火（2）乾粉滅火器。目前礦用乾粉滅火器是以磷酸銨粉為主藥劑的。4．用高倍數(shù)空氣機(jī)械泡沫滅火高倍數(shù)空氣機(jī)械泡沫是用高倍數(shù)泡沫劑和壓力水混合，在強(qiáng)力氣流的推動下形成的。其工藝系統(tǒng)如圖2-5-4所示。圖2-5-4高倍數(shù)泡沫滅火裝置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—噴嘴，8—棉線網(wǎng)；9—水管；10—水柱計(jì)；11—密閉（二）隔絕滅火法隔絕滅火法是在直接滅火法無效時採用的滅火方法1．封閉火區(qū)的原則封閉火區(qū)的原則是：“密、小、少、快”四字。2．封閉火區(qū)的方法封閉火區(qū)的方法分為三種：(1)鎖風(fēng)封閉火區(qū)。(2)通風(fēng)封閉火區(qū)。(3)注惰封閉火區(qū)。3．防火牆的類型根據(jù)防火牆所起的作用不同，可分為臨時防火牆、永久防火牆及耐爆防火牆等。(1）臨時防火牆臨時防火牆的作用是暫時遮斷風(fēng)流，防止火勢發(fā)展，以便採取其他滅火措施。

氣囊快速臨時防火牆，又稱充氣密閉。石膏防爆防火牆，是以石膏為基料，另加些助凝劑，在噴射機(jī)內(nèi)攪拌噴灌成型的一種防火牆。(2)永久防火牆永久防火牆的作用在於長期嚴(yán)密地隔絕火區(qū)、阻止空氣進(jìn)入。因此要求堅(jiān)固、密實(shí)。

(3)耐爆防火牆（圖2-5-5）。圖2-5-5水砂充填耐爆防火牆1—秫秸簾子；2—磚牆，3—充填管；4—觀測孔；5—注漿管；6—放水管；7—返水池4．建立防火牆的順序火區(qū)封閉後必然會引起其內(nèi)部壓力、風(fēng)量、氧濃度和瓦斯等可燃?xì)怏w濃度變化；目前基本上有兩種：一是先進(jìn)後回（又稱為先入後排）；二是進(jìn)回同時。（三）混合滅火法混合滅火法就是先用防火牆將火區(qū)封閉，然後再採取其他滅火手段，如灌漿、調(diào)節(jié)風(fēng)壓和充入惰性氣體等加速火的熄滅。四、高瓦斯礦井處理火災(zāi)時的注意事項(xiàng)

高瓦斯礦井處理火災(zāi)時，對災(zāi)區(qū)進(jìn)行合理的通風(fēng)，對防止瓦斯爆炸有決定性的作用，採取相應(yīng)的措施。（1）上、下山和運(yùn)輸平巷發(fā)火時，如果在火源的上風(fēng)側(cè)有掘進(jìn)頭和廢巷，應(yīng)將積存瓦斯的巷道嚴(yán)密封堵。（2）處理高瓦斯礦高冒處火災(zāi)時，必須在噴霧水槍的掩護(hù)下（迫使火源局限在高冒處），在火源的下風(fēng)側(cè)設(shè)水幕，然後在高冒處兩端用水槍滅火。（3）處理高瓦斯礦井獨(dú)頭巷道火災(zāi)時，不能停風(fēng)，要在保持正常通風(fēng)或加大風(fēng)量的條件下處理火災(zāi)。（4）當(dāng)直接滅火無效或不可能時，應(yīng)封閉火區(qū)。在高瓦斯礦封閉火區(qū)是相當(dāng)危險(xiǎn)的工作。（5）封閉采區(qū)內(nèi)的火區(qū)時，還應(yīng)考慮某巷道封閉後，是否會造成鄰近采空區(qū)內(nèi)瓦斯被大量吸出通過火源引起爆炸？另外，還必須強(qiáng)調(diào)一下，任何情況下（無論是高瓦斯礦、還是低瓦斯礦），不準(zhǔn)先堵回風(fēng)，後堵進(jìn)風(fēng)，否則會造成火煙逆退或發(fā)生瓦斯爆炸。五、火區(qū)的管理與啟封

火區(qū)封閉以後，雖然可以認(rèn)為火勢已經(jīng)得到了控制，但是對礦井防滅火工作來說，這僅僅是個開始，在火區(qū)沒有徹底熄滅之前，應(yīng)加強(qiáng)火區(qū)的管理，待徹底熄滅後啟封。（一）火區(qū)的管理火區(qū)管理工作包括對火區(qū)所進(jìn)行的資料分析、整理以及對火區(qū)的觀測檢查等工作。1、繪製火區(qū)位置關(guān)係圖、建立火區(qū)卡片2、火區(qū)檢查觀測與日常管理在火區(qū)日常管理工作中，防火牆的管理佔(zhàn)用重要的地位，因此必須遵循以下原則：(1）每個防火牆附近必須設(shè)有柵欄、提示警標(biāo)，禁止人員入內(nèi)，並懸掛說明牌。(2）定期測定和分析防火牆內(nèi)、外的氣體成分、溫度和壓差以及防火牆的破損變形情況等，(3）所有測定和檢查結(jié)果都必須記入防火記錄本中，並及時繪製隨時間變化的曲線圖。（二）火區(qū)啟封技術(shù)1、判別火區(qū)火熄滅的條件(1)火區(qū)內(nèi)溫度下降到30℃以下，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的空氣日常溫度相同；(2火區(qū)內(nèi)的氧氣濃度降到5％以下；(3)火區(qū)內(nèi)空氣中不含有C2H2、C2H4,CO在封閉期間內(nèi)逐漸下降，並穩(wěn)定在0.001%以下；(4)火區(qū)的出水溫度低於25℃，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日常出水溫度相同；(5)以上四項(xiàng)指標(biāo)持續(xù)穩(wěn)定的時間在1個月以上?，F(xiàn)場應(yīng)用時要注意以下幾個問題：(1）火區(qū)內(nèi)空氣的溫度、氧氣濃度、CO濃度，都應(yīng)在大氣壓力穩(wěn)定或下降期間於回風(fēng)側(cè)防火牆內(nèi)或鑽孔中測取，並以最大值為準(zhǔn)；(2)火區(qū)的出水溫度應(yīng)以火區(qū)所有出水的防火牆或鑽孔中出水的最大溫度為準(zhǔn)；(3）在上述地點(diǎn)測得的指標(biāo)，應(yīng)保持連續(xù)測定時間不少於30天，每天不少於3次。2、火區(qū)啟封（1）鎖風(fēng)啟封火區(qū)鎖風(fēng)啟封火區(qū)也稱分段啟封火區(qū)，適用於火區(qū)範(fàn)圍較大、難以確認(rèn)火源是否徹底熄滅或火區(qū)內(nèi)存積有大量的爆炸性氣體的情況下。（2）通風(fēng)啟封火區(qū)通風(fēng)啟封火區(qū)也稱為一次性打開火區(qū)，適用於火區(qū)範(fàn)圍較小並確認(rèn)火源已經(jīng)完全熄滅的情況下。打開進(jìn)、回風(fēng)側(cè)防火牆後，應(yīng)採用強(qiáng)風(fēng)流向火區(qū)通風(fēng)，以沖淡和稀釋火區(qū)積存的瓦斯。通風(fēng)啟封火區(qū)的過程中，應(yīng)經(jīng)常檢查火區(qū)氣體，如有異常情況應(yīng)及時處理。復(fù)習(xí)題1．什麼是煤炭自燃發(fā)火？煤炭自燃發(fā)火經(jīng)過哪幾個階段？2．煤炭自燃的條件是什麼？什麼是煤的自燃發(fā)火期？3．煤的自燃傾向性主要取決於哪幾個方面的因素？4．影響煤炭自燃的地質(zhì)開採因素有哪些？5.什麼是火風(fēng)壓？火風(fēng)壓的特性是什麼？6．如何計(jì)算火風(fēng)壓？7．風(fēng)流的紊亂形式有哪此？8．開拓開採技術(shù)預(yù)防自燃發(fā)火的措施有哪些？9．通風(fēng)措施防治自燃發(fā)火的原理是什麼？主要有哪些技術(shù)途徑？10.均壓防滅火的實(shí)質(zhì)是什麼？均壓防滅火的方法有哪些？

11．不同調(diào)壓設(shè)施局部調(diào)壓的原理是什麼？12．介質(zhì)法防滅自燃發(fā)火的方法有哪些？其各自的原理是什麼？13．火災(zāi)發(fā)生在上行風(fēng)流和下行風(fēng)流中時，風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的地點(diǎn)有何不同？採取哪些措施能防止風(fēng)流逆轉(zhuǎn)和逆退？14．礦井發(fā)火時對通風(fēng)制度的基本要求是什麼？火災(zāi)時常用的通風(fēng)制度有哪幾種？15．消滅礦井火災(zāi)的方法有哪些？用水滅火時應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？16．封閉火區(qū)內(nèi)火災(zāi)熄滅的標(biāo)誌有哪些？17．火區(qū)啟封的方法有哪些？問題思考1．為什麼采空區(qū)遺煤自燃與否主要取決於工作面的推進(jìn)速度和自燃帶最大寬度Ll+L2？2．封閉采區(qū)內(nèi)的火區(qū)時，是否會造成鄰近采空區(qū)內(nèi)瓦斯被大量吸出引起爆炸？

礦井水災(zāi)防治

礦井水對生產(chǎn)的影響主要表現(xiàn)在以下幾方面：(1）由於礦井水在採掘工作面可出現(xiàn)淋水，使空氣濕度明顯增加，頂板破碎，對勞動條件及生產(chǎn)效率影響很大。(2）由於礦井水的存在，在生產(chǎn)中必須進(jìn)行排水，水量越大，排水費(fèi)用越高，勢必增加煤炭生產(chǎn)成本。(3）礦井水對各種金屬沒備、鋼軌和金屬支架等，均有腐蝕作用，這就縮短了生產(chǎn)設(shè)備的使用壽命。(4）當(dāng)井下突然湧水或其水量超過礦井排水能力時，則會給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響.一、礦井水災(zāi)及其對生產(chǎn)的影響二、礦井充水程度指標(biāo)

生產(chǎn)礦井常用含水係數(shù)（KB）或礦井湧水量(Q)兩個指標(biāo)來表示礦井充水程度。1.含水係數(shù)含水係數(shù)又稱富水系數(shù)，它是指生產(chǎn)礦井在某時期排出水量Q（m3）與同一時期內(nèi)煤炭產(chǎn)量P(t)的比值。即礦井每采1t煤的同時，需從礦井內(nèi)排出的水量。含水係數(shù)KB的計(jì)算公式為：