矿井火灾Word格式文档下载.docx

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9、煤矿井下常见固体可燃物：

煤、坑木、胶带

10、煤矿火源分类：

点火源：

可燃物燃烧面积较小、燃烧地点较固定的火源。

点火之后，烟流温度及燃烧主要产物一氧化碳急剧上升，很快分别达到最高温度和浓度，然后随指数规律下降；

在这过程中，氧气消耗量随火势增大而减少，然后随火势减小而增大。

线火源：

巷道沿轴向连续分布的可燃物发生燃烧的火源，过程可分为初起、持续发展、衰减

11、矿井燃烧产物及其危害：

（1）燃烧产物的组分：

可燃物热解或燃烧产生的气相燃烧产物，如二氧化碳、一氧化碳、水蒸气等；

未完全燃烧的液、固相分解物和冷凝物微小颗粒；

未燃的气态可燃物和卷吸混入的大量空气；

（2）危害：

缺氧、窒息作用；

毒性、刺激性和腐蚀性；

高温气体的热损伤作用；

（3）各种危害气体最高允许浓度：

CO24PPMCO20.5%SO25ppmNOx浓度2.5ppm，H2S6.6ppm

12、谢苗洛夫热自燃理论：

反应系统与周围介质间热平衡破坏时就会发生着火。

适用于气体混合物，认为体系内部温度均一。

适用于Bi较较小的固体。

《燃烧学》：

某一反应体系在初始条件下，进行缓慢的氧化还原反应，反应产生的热量，

同时向环境散热，当产生的热量大于散热时，体系的温度升高，化学反应速度加快，产生更

多的热量，反应体系的温度进一步升高，直至着火燃烧。

13、F-K热自然理论：

体系能否达到稳态温度分布是判断物质体系能否自燃的依据。

适用于Bi大的固体。

14、链锁自燃理论：

使反应自动加速并不一定仅仅依靠热量积累，也可以通过链锁反应的分

支，迅速增加活化中心来使反应不断加速直至着火爆炸。

三个阶段：

链引发、链传递、链终止。

15、煤氧复合作用假说：

煤自燃的主要原因是煤与氧气之间的物理、化学复合作用的结果，其复合作用是指包括煤对氧的物理吸附、化学吸附和化学反应产生的热量导致煤的自燃。

16、成煤作用阶段：

泥炭化作用阶段、煤化作用阶段（成岩作用过程、变质作用过程）

17、煤的自燃过程

（1）煤炭自燃：

煤在常温环境下会与空气中的氧气通过物理吸附、化学吸附和氧化反应而产生微笑热量，且在一定条件下氧化产热速率大于向环境的散热速率，产生热量积聚使得煤体温度缓慢而持续的上升，当达到煤的临界自热温度后，氧化升温速率加快，最后达到煤的着火点温度而燃烧起来。

（2）自燃过程：

准备期、自热期、燃烧期

18、煤自燃影响因素：

（一）内在因素

煤化程度：

煤的煤化程度越低，挥发分就越高，氢氧含量越大，其自燃危险性就越大；

煤的水分：

在煤炭自燃初始阶段，水分起到催化作用，在一定条件下，水分又可起到阻化作用；

煤岩成分：

丝煤、暗煤、亮煤、镜煤；

煤的含硫量：

含硫多的煤在同样条件下易于氧化，易于自然；

煤的粒度与孔隙结构；

孔隙越发育的煤，往往越易于自燃；

煤的瓦斯含量：

（二）外在因素：

煤层地质赋存条件：

煤层较厚煤的自燃危险性越大，开采急倾斜煤层比开采缓倾斜煤层易自然，地质构造复杂地区如断层、褶曲发育地带、岩浆侵入带自然发火次数要多于煤层层位规则地方，坚硬顶板也会增加煤的自燃危险性。

采掘技术因素：

好的井巷开拓方式可以少切割煤层、少留煤柱、矿压作用小、煤层破坏程度低，能减少自燃危险性；

通风管理因素：

合理的通风系统可以大大减少或消除自然发火的供氧因素，进而降低煤层的自燃危险性；

18、煤低温氧化过程的耗氧特性

（1）物理吸附特性：

煤的物理吸附特性与煤的变质程度有一定关系，变质程度地的煤，结构疏松，孔隙率大，氧分子能直接渗入煤体内部，从而具有很强的物理吸附能力。

变质程度高的煤，在漫长的变质过程中，由于抵押的作用，煤的孔隙率减小，煤质趋于致密，吸附氧的能力大大降低。

随着煤进一步变质，在高温高压下，煤体内部因干馏作用而生成许多微孔隙，表面积逐渐变大，在无烟煤时达到最大，以后微孔又收缩、减小，到石墨时近似为零，使吸附氧的能力几乎消失。

（2）煤的化学吸附特性：

煤与氧发生物理吸附后，在一定蓄热条件下，煤温度有所升高，当升高到一定温度时，物理吸附减弱，化学吸附增强。

19、煤低温氧化过程的升温与产热特性：

（1）升温特性：

变质程度不同的煤升温速率不同，自燃倾向高的煤温度升高的比较快；

在低温范围内氧化，随着氧化的持续进行，煤的温度越来越高，在较低温度时，煤温上升比较慢，当温度超过一定值时，煤温迅速增高；

升温速率亦随温度的上升而增大，低温范围内温度越高，温升速率增加的越快；

（2）产热特性：

自燃倾向性不同的煤，在自燃过程中产热速率不同，自燃倾向性较高的煤产热量较大；

随着煤样温度的升高，煤的氧化放热速率逐渐增大，且温度越高放热强度随温度升高的幅度越大；

20、煤低温氧化过程的产物及特性

（1）对于特定的某中煤来说，不同指标气体的出现温度及生成量不同，出现一氧化碳之前是蓄热阶段，在一氧化碳与乙烯出现温度之间的是氧化的自热阶段，乙烯出现温度到乙炔出现温度之间是深度氧化；

（2）越易自燃的煤出现同一种指标气体温度越低，在同样温度下指标气体生成量越大；

（3）指标气体生成量在低温阶段是随温度上升而增加的，生成速率与温度之间存在密切关系，通常可认为服从指数关系；

（4）一氧化碳适合作为煤自然发火程度的判定指标气体；

21、煤的自燃倾向性：

即煤的自燃难易程度，是煤低温氧化性的体现，是煤的内在属性之一。

煤的自燃倾向性分为：

容易自燃、自燃、不易自燃。

自燃倾向性鉴定方法：

着火点温度法、双氧水法、绝热氧化法、交叉点测试方法、高温活化能测定方法、热分析技术、色谱吸氧法、煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法（行业标准）

22、煤的自然发火期：

煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤从暴露在空气环境之时起到自燃（温度达到该煤的着火点温度）所需的时间。

自然发火期确定方法：

统计比较法、类比法、实验室测定法、综合法

自燃倾向性和自然发火期的关系：

煤的自燃倾向性只反映煤的自燃的内因条件，而煤的自然发火期，不仅受内因条件影响，还受煤炭自燃的地质、采矿、通风等外因条件的影响，因此更能表征一个矿井或煤层的自然发火特性。

23、煤自然发火的条件：

（1）具有自燃倾向性且呈破碎状态堆积；

（2）有连续的通风供氧条件；

（3）热量易于积聚；

（4）持续一定的时间。

24、井下易自然发火的地点：

采空区、停采线和开切眼、进回风巷道、构造带、通风设施附近。

（1）采空区

采空区“三带”：

不自燃带、自燃带、窒息带（采取措施加快自燃带前移速度，并缩小其宽度是防止煤自燃的重要手段，加快自燃带前移速度可通过加快回采速度来实现；

控制自燃带宽度主要有以下几种方法：

降低工作面风阻或者进出口的风压差；

对采空区洒浆一填充其中孔隙，注水促进再生顶板形成，增大采空区的漏风风阻；

）

“O”形圈：

（2）停采线和开切眼：

停采线和开切眼附近由于浮煤堆积量大、漏风严重等原因，往往容易发生煤自燃现象。

（3）进、回风巷道：

保护煤柱自燃、巷道高冒区自燃、分层巷道假顶内煤炭自燃

（4）构造带

（5）通风设施附近：

风桥、风门、调节风窗、密闭墙

25、预测预报指标气体：

CO、C2H2、C2H4等。

指标选用的原则：

灵敏性、规律性、可测性。

26、煤自燃的早期识别与预报：

（1）方法：

直接感觉法、预搵预测与预报法、气体分析法（主要）、连续监测系统

直接感觉法包括：

嗅觉、视觉、感觉、温度感觉

（2）气体分析法：

根据煤矿井下某些气体成分的存在以及浓度变化特征来识别煤自燃的发生及发展程度。

27、火源位置的探测与判别；

主要方法：

气体分析法、温度探测法、火灾诊断法、同位素测氡法、测电阻率法、地质雷达法、磁探测法、无线电波法、遥感法、计

28防治煤炭自燃的开采技术措施：

指导方针：

预防为主，综合治理

（1）意义：

合理的开拓系统、巷道支护方式和开采方法对于防止煤的自然发火起到决定性作用。

（2）要求：

最小的煤层暴露面、最大的煤炭回收率、最快的回采速度、易于隔绝采区、正规的开采方式和合理的开采顺序。

一、采用合理的矿井开拓和巷道布置：

a优化矿井设计：

在初期设计应尽量简化巷道布置，规范巷道设计，应尽量不打或少打辅助巷道避免对煤层或区段采场完整性破坏，应尽量减少区段巷道联络巷、切眼联络巷等形式的各类联络巷，使区段巷道构成简单化，b合理进行巷道布置，采用岩石巷道，区段煤巷采用垂直重叠布置；

c合理安排采掘关系

二、坚持合理的开采方法和开采顺序：

采用合理的采煤方法、采用无煤柱开采、坚持正规的回采顺序、快速开采。

三、控制矿山压力、减少媒体破碎：

加强巷道顶板支护、分层开采下分层顶板管理。

四、合理的通风系统：

a风网简单、结构合理（中央分列式、两翼对角式通风最好）b合理的通风设施布置c合理的工作面通风方式工作面U形通风；

工作面W形通风；

工作面Y形通风；

d减小矿井通风阻力f加强日常通风防灭火管理

29、各种防灭火方式对比

堵漏：

使漏风通道的风阻越大越好，减少漏风量，控制煤的自燃：

瞬时释放法、A、漏风测定连续稳定释放法

B、堵漏措施：

沿空巷道挂帘布；

利用飞灰充填带隔绝采空区；

利用水砂充填堵漏；

喷涂塑料泡沫防止漏风；

利用可塑性胶泥堵塞漏风；

采取“均压”措施，减少漏风

均压灭火定义：

采用风窗、风机、连通管、调压气室等调压手段，改变通风系统内的压力分布，降低漏风通道两端的压差，减少漏风，从而达到抑制和熄灭火区的目的。

特征：

一种“以风治火”的技术；

分为开区均压和闭区均压。

注浆定义：

将不燃性注浆原料（黏土、粉煤灰、矸石以及砂等固体材料）细粒化后与水按一定配比制成悬浮液，利用静压或动压，经由钻孔或注浆管路水力输送至矿井防灭火区，以阻止煤炭氧化或扑灭已自燃的煤体。

注浆方法分为采前预注、随采随注、采后封闭注浆。

惰气：

定义：

将氮气送入防灭火区，使该区域内空气惰化，使氧气浓度小于煤自然发火的临界氧浓度，从而防止煤氧化自燃，或使已经形成的火区窒息的防灭火技术。

原理：

隔绝可燃物和氧气特征：

制取氮气方法：

深冷空分、变压吸附膜分离。

注氮方式：

开放式注氮、封闭式注氮

阻化剂：

利用某些能够抑制煤炭氧化的无机盐类化合物如氯化钙、氯化镁、氯化铵、水玻璃等喷洒于采空区或压注入煤体之内以抑制或延缓煤炭的氧化，达到防止煤炭自燃的目的。

原理：

隔绝煤与氧气接触；

保持煤体的湿度；

阻止煤表面活性自由基团与氧气的反应；

加速热量的散失。

特征：

阻化剂的评价指标：

1、阻化率：

煤样在阻化处理前后放出的CO量的差值与未经阻化处理时放出的CO量的百分比。

2、阻化衰退期。

凝胶：

将基料、添加剂与水按一定比例混合，然后用泵（或注浆系统）压注到煤层发火部位，先使注入口附近火源表面降温，在泵压和自重作用下，混合液体渗入到煤体裂隙和微小孔隙中，在发火部位形成凝胶或胶体，阻断氧扩散，阻止煤体

继续氧化放热，进而降低煤体内部温度，从而达到防灭火的效果。

固水、隔氧、耐热、阻化。

30、三相泡沫：

（1）组成

固相成分：

粉煤灰或黄泥

液相成分：

水

气相成分：

空气、氮气、二氧化碳

包裹煤体，隔绝氧气，封堵漏风通道与煤体裂隙；

吸热降温，降低煤体和周围环境的温度；

降低采空区氧气浓度，抑制煤的氧化，窒息自燃的煤体；

湿润煤体，增加煤体的湿度；

抑制煤体自由基的产生，阻断已有自由基和官能团的链式反应。

倍线：

从地面注浆站至井下注浆点的管线长度与垂高之比

31、风流紊乱：

原因：

火风压（局部火风压；

全矿火风压）：

节流效应

井下发生火灾时，在火和烟气的作用下，正常情况时巷道内风流的流动方向以及风量的分配被打乱，火灾产生的有毒有害烟气进入到进风流中，使得事故范围进一步扩大，造成大量的人员伤亡。

32、风流紊乱的基本形式

（1）烟流逆退：

在矿井巷道中，如果火源处向上流动的烟流受到顶板的阻挡，热烟气将在巷道的顶部形成沿巷道进、回风两个方向的流动，其中巷道顶部逆着进风方向流动的烟流被称为烟流逆退。

（2）风流逆转：

通风网络中的某分支风流方向发生改变的现象。

矿井火灾时期常见的风流逆转风路有：

上行通风的旁侧支路、下行通风的主干风路。

33、火风压：

井下发生火灾时，由于高温烟流流经有标高差的井巷所产生的附加风压。

上行通风：

在倾斜或垂直巷道中，风流从标高低端向标高高端流动；

下形通风：

在倾斜或垂直巷道中，风流从标高高端向标高低端流动；

主干风路：

火灾发生后，从入风井口经火源点到回风井的通路；

旁侧支路：

主干支路以外的其余支路；

直接烟侵区：

火烟在排往地面的沿途，通过所有的巷道时仍保持其发火前的风向不变，并受火烟弥漫的区域；

34、节流效应：

由于矿井火灾的发生，巷道内的气体受热膨胀，流动阻力增大而造成空气质量流量减少的现象。

35、风流控制的方法：

（1）反风法:

全矿反风法，局部反风法

（2）短路法：

增辟排烟支路法（上山采区增辟排烟；

下山采区增设专用反风巷道；

利用上下山联络巷（利用连通进回风上山的联络巷，利用进回风下山联络巷）设双上山回风

（3）调压法（降低内部分系统的局部火风压，提高风阻值，提高外部分系统的火风压，减小风阻。

37、火区封闭的基本原则：

准备先行，行动果断，密闭墙要“密、少、快、小”，实施过程要加强监控。

38、火区启封的条件

（1）火区内的空气温度下降到30℃以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同。

（2）火区内空气中的氧气浓度降到5.0%以下。

（3）火区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期间内逐渐下降，并稳定

在0.001%以下。

（4）火区的出水温度低于25℃，或与火灾发生前该区的日常出水温度相同。

（5）上述4项指标持续稳定的时间在1个月以上。

39、火区启封方法

（1）通风启封火区：

在保持正常通风的情况下启封火区。

该方法适用于确认火源已经完全熄灭且火区范围较小的情况。

（2）锁风启封火区：

也称分段启封火区，适用于火区范围较大，难以确认火源是否已彻底熄灭或火区内积存有大量的爆炸性气体的情况。

直接感觉法、预搵预测与预