矿井火灾防治.ppt

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第十章第十章矿井火灾防治矿井火灾防治重点与难点重点与难点11、煤炭自燃理论；、煤炭自燃理论；22、煤炭自燃预测预报；、煤炭自燃预测预报；33、防灭火技术、防灭火技术44、均压防灭火；、均压防灭火；55、火灾时期风流控制、火灾时期风流控制第十章第十章矿井火灾防治矿井火灾防治第一节第一节概概述述一、火灾与矿井或煤田火灾的概念一、火灾与矿井或煤田火灾的概念在矿井或煤田范围内发生，威协安全生产、造成一定资源和经济损失在矿井或煤田范围内发生，威协安全生产、造成一定资源和经济损失或者人员伤亡的燃烧事故，称之为或者人员伤亡的燃烧事故，称之为矿井或煤田火灾矿井或煤田火灾。

二、矿井火灾的类型及其特性二、矿井火灾的类型及其特性、按引火原因分类、按引火原因分类）内因内因（自燃自燃）火灾火灾。

22）外因火灾。

外因火灾。

、消防分类、消防分类类火灾类火灾:

:

煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质类火灾，指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液体类火灾，指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液体类火灾，指煤气、天燃气、甲烷、乙炔、氢气等可燃气体。

类火灾，指煤气、天燃气、甲烷、乙炔、氢气等可燃气体。

类火灾，象钠、钾、镁等可燃金属燃烧形成的火灾。

类火灾，象钠、钾、镁等可燃金属燃烧形成的火灾。

、其它分类方法、其它分类方法。

还还有有按按火火源源特特性性，可可分分为为原原生生火火灾灾与与再再生生火火灾灾；按按火火源源产产生生的的位位置置，可分为井上火灾与和井下火灾等。

可分为井上火灾与和井下火灾等。

三、防灭火研究的内容三、防灭火研究的内容煤煤矿矿火火灾灾防防治治是是一一项项系系统统工工程程，其其理理论论与与技技术术的的研研究究内内容容应应围围绕绕一一个个目标和三个问题。

目标和三个问题。

第二节第二节矿井外因火灾及其预防矿井外因火灾及其预防一、物质燃烧的充要条件一、物质燃烧的充要条件、必要条件、必要条件-可燃物、助燃物、高温能量可燃物、助燃物、高温能量火源。

火源。

、充分条件、充分条件-三个必要条件同时存在，互相作用；三个必要条件同时存在，互相作用；QQ生生QQ散散煤矿常见的外因火源主要有以下几种煤矿常见的外因火源主要有以下几种：

）电能热源：

）电能热源：

）摩擦热）摩擦热。

）放明炮、糊炮等。

）放明炮、糊炮等。

44）明火（高）明火（高温焊碴、吸烟）。

温焊碴、吸烟）。

二、外因火灾的预防二、外因火灾的预防11、我国的消防方针、我国的消防方针-预防为主，消防结合预防为主，消防结合22、防火对策、防火对策-矿井火灾的防治可以采取下列三个对策：

矿井火灾的防治可以采取下列三个对策：

）技术）技术（Engineering）（Engineering）对策对策

（1）

（1）灾前对策灾前对策-防止起火、防止火灾扩大防止起火、防止火灾扩大

（2）

（2）灾后对策灾后对策-报警、控制、灭火、避难报警、控制、灭火、避难）教育（）教育（EducationEducation）对策对策-知识、技术、态度知识、技术、态度）管理（法制）管理（法制（Enforcement（Enforcement）对策）对策-制定各种规程、规范和标制定各种规程、规范和标准，且强制性执行。

准，且强制性执行。

这三种对策简称这三种对策简称“三三”对策。

前两者是防火的基础，后者是防火对策。

前两者是防火的基础，后者是防火的保证。

的保证。

三、预防外因火灾的技术措施三、预防外因火灾的技术措施预防火灾发生有两个方面：

一是防止火源产生；二是防止已发生的火灾预防火灾发生有两个方面：

一是防止火源产生；二是防止已发生的火灾事故扩大，以尽量减少火灾损失。

事故扩大，以尽量减少火灾损失。

（一）防止火灾产生

（一）防止火灾产生11、防防止止失失控控的的高高温温热热源源产产生生和和存存在在。

按按煤煤矿矿安安全全规规程程及及其其执执行行说说明明要求严格对高温热源、明火和潜在的火源进行管理。

要求严格对高温热源、明火和潜在的火源进行管理。

22、尽尽量量不不用用或或少少用用可可燃燃材材料料，不不得得不不用用时时应应与与潜潜在在热热源源保保持持一一定定的的安安全全距离。

距离。

33、防止产生机电火灾。

、防止产生机电火灾。

44、防防止止摩摩擦擦引引燃燃（）防防止止胶胶带带摩摩擦擦起起火火。

胶胶带带输输送送机机应应具具有有可可靠靠的的防防打打滑滑、防防跑跑偏偏、超超负负荷荷保保护护和和轴轴承承温温升升控控制制等等综综合合保保护护系系统统；（）防防止摩擦引燃瓦斯。

止摩擦引燃瓦斯。

55、防止高温热源和火花与可燃物相互作用。

、防止高温热源和火花与可燃物相互作用。

三、预防外因火灾的技术措施三、预防外因火灾的技术措施

（二）防止火灾蔓延的措施

（二）防止火灾蔓延的措施限制已发生火灾的扩大和蔓延，是整个防火措施的重要组成部分。

火限制已发生火灾的扩大和蔓延，是整个防火措施的重要组成部分。

火灾发生后利用已有的防火安全设施，把火灾局限在最小的范围内，然灾发生后利用已有的防火安全设施，把火灾局限在最小的范围内，然后采取灭火措施将其熄灭，对于减少火灾的危害和损失是极为重要的。

后采取灭火措施将其熄灭，对于减少火灾的危害和损失是极为重要的。

其措施有：

其措施有：

11、在适当的位置建造防火门，防止火灾事故扩大。

、在适当的位置建造防火门，防止火灾事故扩大。

22、每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库。

、每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库。

33、每一矿井必须在地面设置消防水池，在井下设置消防管路系统。

、每一矿井必须在地面设置消防水池，在井下设置消防管路系统。

44、主要通风机必须具有反风系统或设备，反风设施并保持其状态良好、主要通风机必须具有反风系统或设备，反风设施并保持其状态良好第三节第三节煤炭自燃的理论基础煤炭自燃的理论基础一、煤炭自然机理一、煤炭自然机理主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说以及煤氧化主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说以及煤氧化合学说等合学说等二、煤的氧化特性二、煤的氧化特性11、所有品种煤在常温下都吸氧，但吸氧速度不同。

、所有品种煤在常温下都吸氧，但吸氧速度不同。

22、煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比，、煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比，即即dm/dm/dd、在温度不变条件下，吸氧速度常数随时间按指数规律衰减，、在温度不变条件下，吸氧速度常数随时间按指数规律衰减，即即11HH、吸氧速度常数与煤自身温度之间符合幂函数关系吸氧速度常数与煤自身温度之间符合幂函数关系、煤在氮气中加热后再冷却可使它的活性增加，并有重新恢复到原有活、煤在氮气中加热后再冷却可使它的活性增加，并有重新恢复到原有活性的可能。

性的可能。

、吸氧速度常数与粒度之间成复杂关系、吸氧速度常数与粒度之间成复杂关系三、自燃发火与自燃发火期三、自燃发火与自燃发火期自燃发火：

自燃发火：

有自燃倾向性的煤层被开采破碎后在常温下与空气接有自燃倾向性的煤层被开采破碎后在常温下与空气接触发生氧化，产生热量使其温度升高，出现发火和冒烟的现象触发生氧化，产生热量使其温度升高，出现发火和冒烟的现象

（1）

（1）明火、冒烟、火炭；明火、冒烟、火炭；

（2）T70

（2）T70；（3）CO（3）CO、CC22HH44等超临界值并上升等超临界值并上升自燃发火期：

自燃发火期：

从煤层被开采破碎接触空气之日起，至出现自燃现从煤层被开采破碎接触空气之日起，至出现自燃现象或温度上升至燃点为止所经历时间。

以月或天象或温度上升至燃点为止所经历时间。

以月或天四、煤炭自条件四、煤炭自条件11、具有自燃倾向的煤被开采后呈破碎堆积状态、具有自燃倾向的煤被开采后呈破碎堆积状态.22、有较好的蓄热条件。

、有较好的蓄热条件。

33、有适量的通风供氧。

、有适量的通风供氧。

44、上述三条件共存的时间大于煤的自燃发火期。

、上述三条件共存的时间大于煤的自燃发火期。

五影响煤炭自然发火的因素五影响煤炭自然发火的因素11、煤的自燃性能、煤的自燃性能11）煤的分子结构。

）煤的分子结构。

22）煤化程度。

煤的自燃倾向性随煤化程度增高而降低。

）煤化程度。

煤的自燃倾向性随煤化程度增高而降低。

33）煤岩成分。

镜煤）煤岩成分。

镜煤亮煤亮煤暗煤暗煤丝炭丝炭44）煤中的瓦斯含量。

它类似用惰性气体稀释空气对氧化发生的影响）煤中的瓦斯含量。

它类似用惰性气体稀释空气对氧化发生的影响55）水分。

既有加速氧化的一面，也有阻滞氧化的因素。

）水分。

既有加速氧化的一面，也有阻滞氧化的因素。

66）煤中硫和其它矿物质，煤中含有的硫和其它催化剂，则会加速煤的氧）煤中硫和其它矿物质，煤中含有的硫和其它催化剂，则会加速煤的氧化过程。

化过程。

22、开采技术、开采技术矿井的开拓方式、采区巷道布置、回采方法和回采工艺、通风系统和技矿井的开拓方式、采区巷道布置、回采方法和回采工艺、通风系统和技术管理等开采技术和管理水平，对自然发火起决定性影响。

术管理等开采技术和管理水平，对自然发火起决定性影响。

11）矿井开拓方式和采区巷道布置。

）矿井开拓方式和采区巷道布置。

22）回采方法和回采工艺，但其决定的因素是回采率和工作面推进速度）回采方法和回采工艺，但其决定的因素是回采率和工作面推进速度33、影响采空区自燃的因素、影响采空区自燃的因素）采空区三带划分）采空区三带划分对于后对于后”U”U”通风系统通风系统（一源一汇一源一汇）的采空区，按漏风风速、采空的采空区，按漏风风速、采空区氧气浓度、采空区遗煤温升速度和遗煤发生自燃的可能性采空区氧气浓度、采空区遗煤温升速度和遗煤发生自燃的可能性采空区可分为三带区可分为三带散热带：

散热带：

L1=520m,L1=520m,由于自由堆积，空隙漏风大，由于自由堆积，空隙漏风大，QQ生生QQQ散散窒息（不自燃）带窒息（不自燃）带：

漏风小，氧气浓度低漏风小，氧气浓度低L1L2W划分三带的指标有三种：

划分三带的指标有三种：

采空区漏风风速采空区漏风风速VV（V0.9m/sV0.9m/s为散热带；为散热带；0.9V0.02m/s0.9V0.02m/s为自燃带；为自燃带；0.02m/s0.02m/s为自窒息带。

）；为自窒息带。

）；采空区氧浓度（采空区氧浓度（CC）分布分布（认为（认为CC8%8%为窒息带，为窒息带，C8%C8%为自燃带）；为自燃带）；采空区遗煤温升速度采空区遗煤温升速度（dtdt1/d1/d为自燃带）。

为自燃带）。

由于缺少深入的理论研究和试验结果，此指标目前尚难以应用。

由于缺少深入的理论研究和试验结果，此指标目前尚难以应用。

）采空区遗煤自燃的条件及其影响因素）采空区遗煤自燃的条件及其影响因素设自燃带的最大宽度为设自燃带的最大宽度为LL11+L+L22，工作面的推进速度为工作面的推进速度为VV，自然发火期为自然发火期为SS，在自燃带内煤暴露于空气的最长时间为在自燃带内煤暴露于空气的最长时间为（月月），则，则（L（L11+L+L22）/V）/V当当:

SS时，可能发生自燃。

时，可能发生自燃。

44、漏风、漏风在在煤煤炭炭氧氧化化过过程程的的热热平平衡衡关关系系中中，漏漏风风起起两两方方面面的的作作用用：

一一是是向向煤煤提提供供氧氧化化所所必必须须的的氧氧气气，促促进进氧氧化化发发展展；二二是是带带走走氧氧化化生生成成的的热热量量，降降低低煤煤温温，抑制氧化过程发展。

抑制氧化过程发展。

苏苏联联学学者者等等研研究究表表明明，采采空空区区及及煤煤柱柱的的漏漏风风强强度度在在0.10.10.240.24mm33/（min.m/（min.m22）时时容容易易自自然然发发火火。

有有的的作作者者认认为为不不会会导导致致自自燃燃的的极极限限风风速速低低于于.220.050.05mm33/（min.m/（min.m22）；封封闭闭采采空空区区密密闭闭墙墙漏漏风风压压差差在在300Pa3