露天矿火灾.docx

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露天矿火灾

露天矿火灾

露天矿火灾是指发生在露天矿采坑内或采坑附近、威胁矿区安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧。

根据发生火灾的原因可以将露天矿火灾分为内因火灾和外因火灾两大类。

内因火灾亦称煤炭自燃火灾，是指煤因氧化产热而自然发火产生的火灾。

外因火灾又称外源火灾，是指外部热源如明火、机械冲击与摩擦、爆破等引燃可燃物造成的火灾。

煤炭自燃条件

煤矿煤层自燃发火的必要条件是：

①有自燃倾向性的煤呈破碎堆积状态存在；

②有适量通风供氧；

③具有良好的蓄热温升条件。

煤炭自燃的充分条件是：

3个必要条件同时存在，且存在的时间大于煤层的自然发火期。

只要破坏或消除3个必要条件之一或其中的几个，就可以达到顶防自燃发生的目的

露天矿火灾的危害

经济损失：

煤自然会损失大量的煤炭资源，灭火不及时还会烧毁设备和材料；

环境污染：

煤的自然产生大量的煤烟，煤烟中含有烟尘、一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、炭氢化物等有毒有害气体，污染环境；

危害人体健康：

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。

露天矿火灾防治技术手段

目前常用的露天矿火灾防治方法有：

a、水消法

b、空气隔绝法

c、灌浆灭火

d、剥离火源法

e、爆破隔离法

水消法

利用露天煤矿采场内部防排水系统所汇集的水作为消防水源，设立泵站并在采场内建立一套送水管路网路，用消防水枪向火区喷洒注水、通过钻孔注水或采用大型洒水车直接把水喷洒到火区，使火区降温熄火。

◆水消法是露天煤矿目前普遍使用的一种降温灭火方法，其优点是取材便利，降温散热效果好，宜于大面积灭火

◆单纯采用水消法防治煤层自燃存在不少问题：

我国露天煤矿多数位于干旱少雨的地方，煤体的水分蒸发速度快，水分的蒸发使煤体的粉碎性增加，增大了煤的吸氧面积，加大了煤自燃发火的危险性。

水灭大面积火灾时会产生大量的水煤气，水煤气积聚易发生水煤气爆炸。

高位火源难以治理。

空气隔绝法

空气隔绝法是露天煤矿经常采用的一项常规的防火方法，用汽车或铲车装运细碎的页岩、黄土等物料覆盖在火区上，隔绝空气灭火。

◆这种方法适用于面积较小的自燃发火区，对于工作帮等大面积自燃发火的煤体，该方法的灭火周期长，隔绝空气的效果差，且破坏煤质。

同时，对于老空巷道遍布的大面积火区来说，由于煤体完全暴露在空气中且范围大，漏风渠道多种多样，采用空气隔绝法很难从根本上杜绝漏风，操作起来难度比较大。

灌浆灭火法

在地表按照一定的间隔向火区煤层打钻孔，将一定比例的黄泥浆灌进着火煤层，阻断火区供氧通路，进而阻止燃烧，降低火区温度，使火区逐步窒熄。

◆特点是不受火区面积大小、火源深度等条件限制，施工灵活，效果较好。

◆由于灌入火区的泥浆流向无法控制，泥浆不一定按预想到达着火体。

灌浆量不好控制，针对性不强。

因此，对于大裂隙和老空巷道遍布的煤体效果一般，泥浆会在裂隙或巷道底部流走，难以对高位火源点发挥作用，该方法同样会影响煤质。

◆灌浆法的适用条件是火区空间单向倾斜，火区下部资料翔实

剥离火源法

在火区范围内自上而下分台阶剥离，超前注水，降低燃体温度，挖除着火体。

◆其特点是灭火效果彻底，但施工工艺复杂，灵活性较差，前期投资较大、适用性较差，火源必须埋藏较浅，火区发展速度较慢，或者火区发展得到控制。

对于埋藏较深或范围较大的着火体，操作性不强且成本过高

爆破隔离法

爆破隔离法适用于面积较小的火区，通过在高温火源点附近施工爆破钻孔，注水降温后视钻孔温度情况进行爆破，该法能将着火源炸开分散，分散的火源点被其他未着火的煤体掩埋，窒息熄灭。

◆爆破隔离法对于老空巷道分布的煤体具有较好效果，能减少漏风，在煤体再次发火之前安全采出。

如果不及时采出，爆破使煤体更加松散，易形成更大范围的火区。

◆爆破隔离法实行局部放炮，小范围灭火，小范围采掘效果较。

安太堡9#煤大面积火区治理

中煤平朔矿区井阳工矿为原地方煤矿，位于安太堡现开采区域东北部，井阳工矿矿井开采范围约80万m2，为斜井与平硐开拓方式，主采9号煤层采用房柱式采煤法，开采10多年，1996年关闭。

开采期间多次发生煤炭自燃现象，采用封闭方式进行处理。

2008年安太堡露天矿北部D1300，D1315，D1330三个台阶进入原井阳矿采空区时出现煤体自然发火。

随着安太堡露天矿开采的推进，9号煤顶板的剥离，原煤暴露面积增加、漏风越严重，使得煤层自然发火越来越严重。

2008年底D1315，D1330，D1345平台烟气缭绕，明火四起。

自燃灾害不仅燃烧大量的煤炭资源，制约了平盘的正常推进，还产生了大量有毒有害气体，严重危害人员的身体健康，作业人员在采空区范围内作业时曾发生有毒有害气体中毒事件。

特变电工新疆天池能源有限责任公司

三相泡沫防灭火特性

三相泡沫防灭火技术将泥浆经专用发泡器后泥浆发泡，体积快速膨胀至20～30倍，产生大量的三相泡沫体扩散到整个火区。

三相泡沫具有较好的流动性和堆积性，大流量的三相泡沫能在采空区、老空巷道等地下空间中形成三维流动方式，较之一般的水浆和凝胶，覆盖面更广，并能快速向高处堆积，将更多的水、固体不燃物（黄泥、粉煤灰）带入灭火区域，对高处浮煤的火源点进行覆盖、降温灭火；同时，三相泡沫中含有粉煤灰或黄泥等固态物质，这些固态物质是三相泡沫面膜的一部分，可较长时间保持泡沫的稳定性，泡沫破灭后，具有一定粘度的粉煤灰或黄泥仍然可较均匀地覆盖在浮煤上，可持久有效地阻碍煤对氧的吸附，防止煤的氧化复燃。

该技术特别适用于大范围、高位、隐蔽火源的快速扑灭。

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