防灭火三相泡沫的流动特性研究与应用(防灭火教学课件).ppt

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时国庆时国庆时国庆时国庆防灭火三相泡沫防灭火三相泡沫的流动特性与应用的流动特性与应用矿井火灾学教学课件矿井火灾学教学课件一、问题的提出一、问题的提出矿井火灾防治教学课件矿井火灾防治教学课件国家制定坚持以煤炭为主体能源战略国家制定坚持以煤炭为主体能源战略煤炭占一次能源比重71%近几年煤炭产量与GDP增长的关系11、煤炭是我国的主体能源、煤炭是我国的主体能源2010年我国原煤产量32.4亿吨，同比增长8.9%，占世界产量的45%。

每增加每增加11美元美元GDP,GDP,中国所耗能源为世中国所耗能源为世界平均量的界平均量的33倍倍,美国的美国的4.74.7倍倍,德国的德国的7.77.7倍倍,日本的日本的11.511.5倍倍。

我国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的10.3%,欧盟的16.8%.序序号号国国家家煤煤炭炭石石油油天天然然气气储量储量（亿（亿tt）储采比储采比（年）（年）储量储量（亿（亿tt）储采比储采比（年）（年）储量储量（万亿（万亿mm33）储采比储采比（年）（年）世世界界总总计计984498442042041427142740.640.6155.8155.8616111美美国国24662466253253383810.410.44.74.78.78.722俄罗斯俄罗斯15701570500500828220.620.648.148.183.783.733中中国国11451145116116333320.220.21.371.3749.349.320022002年末世界化石能源剩余可采储量、储采比年末世界化石能源剩余可采储量、储采比资料来源：

资料来源：

BPAmocoStatisticalReviewofWorldEnergy.June2001BPAmocoStatisticalReviewofWorldEnergy.June200111、煤炭是我国的主体能源、煤炭是我国的主体能源22、煤炭资源分布状况、煤炭资源分布状况22、煤炭资源分布状况、煤炭资源分布状况中国煤炭资源丰富，中国煤炭资源丰富，29个省个省/市市/自治区均有煤炭资源自治区均有煤炭资源,2000多个县中有多个县中有851个县有煤炭探明储量个县有煤炭探明储量.煤炭储量分布煤炭储量分布面积达面积达55万万km2，预测深度，预测深度2000m以浅的煤炭储量约为以浅的煤炭储量约为5.57万亿万亿t,保有储量保有储量1万多亿吨万多亿吨,可采储量可采储量1145亿吨亿吨。

按保有储量大小：

山西省、鄂尔多斯北部、内蒙古按保有储量大小：

山西省、鄂尔多斯北部、内蒙古东部、东部、川滇黔边区川滇黔边区、苏鲁皖边区、鄂尔多斯南部、豫中苏鲁皖边区、鄂尔多斯南部、豫中豫西、河北平原、贺兰山、天山南北、黑龙江省东部和豫西、河北平原、贺兰山、天山南北、黑龙江省东部和沈阳市周围地区。

这沈阳市周围地区。

这12片煤炭基地的探明储量占全国总片煤炭基地的探明储量占全国总量的量的92。

（。

（未考虑新疆准东矿区未考虑新疆准东矿区2136亿吨储量亿吨储量）22、煤炭资源分布状况、煤炭资源分布状况“2007中国能源蓝皮书中国能源蓝皮书”中国煤矿平均资源回收率中国煤矿平均资源回收率:

30%:

30%占全国煤炭产量占全国煤炭产量30%30%的乡镇煤矿的乡镇煤矿回采率回采率:

1015%中国已利用煤炭中国已利用煤炭34693469亿吨亿吨,其中其中大中型矿利用大中型矿利用980980亿亿吨吨,小型矿井利用小型矿井利用:

22002200亿吨亿吨.根据国家安全生产监督管理局公布的数据显示我国根据国家安全生产监督管理局公布的数据显示我国近近7年年的矿难的矿难死亡人数死亡人数，如下图（，如下图（2008年和年和2009年分别年分别同比下降同比下降15%和和18%）。

）。

33、我国煤矿灾害情况、我国煤矿灾害情况美国已经连续美国已经连续3年煤矿死亡人数在年煤矿死亡人数在30人以内人以内中国煤矿事故死亡人数是世界上主要采煤国家死亡总人数的中国煤矿事故死亡人数是世界上主要采煤国家死亡总人数的4倍倍32152630200820092）安全生产水平较落后）安全生产水平较落后百万吨死亡率由百万吨死亡率由20022002年的年的4.944.94下降到下降到20072007年的年的1.4851.485。

但仍约为美国的但仍约为美国的7070倍倍、南非的、南非的1717倍倍、波兰的、波兰的1010倍倍、俄罗斯、俄罗斯和印度的和印度的77倍倍。

煤矿安全生产形势依然十分严峻。

煤矿安全生产形势依然十分严峻.我国煤矿灾害十分严重我国煤矿灾害十分严重我国煤矿灾害十分严重我国煤矿灾害十分严重。

33、我国煤矿灾害情况、我国煤矿灾害情况我国煤矿平均每人每我国煤矿平均每人每年产煤年产煤321321吨吨,全员效率全员效率仅为美国的仅为美国的2.2%,2.2%,南非南非的的8.1%8.1%。

产量占世界总产量的产量占世界总产量的35%35%，但死亡率却占全，但死亡率却占全球煤矿的球煤矿的80%80%。

矿山开采诱发多种灾害矿山开采诱发多种灾害,其中其中瓦斯瓦斯和和自燃自燃灾害尤为严重灾害尤为严重.露天矿煤矸石边坡沉陷区火灾瓦斯爆炸冲击地压矿震破裂离层带酸雨北方七省煤层露头自燃着火面积累计北方七省煤层露头自燃着火面积累计达达720km2，已烧毁煤炭已烧毁煤炭42亿吨亿吨瓦斯爆炸瓦斯突出透水44、煤层自燃火灾状况煤层自燃火灾状况烧毁煤炭，损失资源烧毁煤炭，损失资源威胁煤矿生产安全和矿工安全威胁煤矿生产安全和矿工安全污染大气环境，影响生态平衡污染大气环境，影响生态平衡煤层火灾是全球性的灾难（煤层火灾是全球性的灾难（GlennB.Stracher,2004GlennB.Stracher,2004）严重威胁着自然环境和人类健康，造成巨大的资源损失严重威胁着自然环境和人类健康，造成巨大的资源损失和环境污染。

煤层自燃引起的主要危害：

和环境污染。

煤层自燃引起的主要危害：

破坏形地貌、土壤植被和水资破坏形地貌、土壤植被和水资引起瓦斯爆炸等其它灾害引起瓦斯爆炸等其它灾害在美国、印度、俄罗斯、澳大利亚、印度尼西亚、中在美国、印度、俄罗斯、澳大利亚、印度尼西亚、中亚等主要产煤国家和地区，煤层火灾普遍存在。

亚等主要产煤国家和地区，煤层火灾普遍存在。

在美国的在美国的16个州中，有个州中，有260处地下煤田在燃烧，美国俄亥俄州霍金克魏处地下煤田在燃烧，美国俄亥俄州霍金克魏列伊煤田的大火灾，开始于列伊煤田的大火灾，开始于1884年，火区面积超过年，火区面积超过3000公倾，夜里公倾，夜里公里外可见火光。

公里外可见火光。

塔吉克共和国拉瓦山地下塔吉克共和国拉瓦山地下500m深的煤层已燃烧深的煤层已燃烧3000多年；多年；印度国营煤田贾里煤田地下印度国营煤田贾里煤田地下90m的焦煤烧的焦煤烧3700万吨以上；万吨以上；澳大利亚斯科涅城北的汉捷维利山煤层已燃烧澳大利亚斯科涅城北的汉捷维利山煤层已燃烧2000多年；多年；印度尼西亚煤田大火散发的有害气体已成了世界环境的主要污染源；印度尼西亚煤田大火散发的有害气体已成了世界环境的主要污染源；顿巴斯一煤矿内煤层自燃火灾死亡顿巴斯一煤矿内煤层自燃火灾死亡35人。

人。

1、国外煤层自燃火灾、国外煤层自燃火灾44、煤层自燃火灾状况、煤层自燃火灾状况严重程度：

着火面积严重程度：

着火面积720km2烧毁煤量：

烧毁煤量：

3000多万吨多万吨/年年破坏煤炭资源：

破坏煤炭资源：

2亿吨亿吨累计烧毁：

累计烧毁：

42亿吨亿吨排放有毒气体：

排放有毒气体：

100万吨万吨经济损失：

经济损失：

40多亿元多亿元/年年环境破坏：

严重环境破坏：

严重1）煤田自燃火灾煤田自燃火灾44、煤层自燃火灾状况、煤层自燃火灾状况我国一半以上的煤层属易我国一半以上的煤层属易自燃煤层，其中处于干旱半自燃煤层，其中处于干旱半干旱地区的侏罗纪煤层自燃干旱地区的侏罗纪煤层自燃现象尤为严重。

现象尤为严重。

仅仅新疆新疆目前就有大面积煤目前就有大面积煤层露头自燃火区层露头自燃火区14处处，着火，着火面积约面积约104km2，燃烧深度达，燃烧深度达地表以下地表以下100多米多米。

44、煤层自燃火灾状况、煤层自燃火灾状况44、煤层自燃火灾状况、煤层自燃火灾状况22）煤矿矸石山自燃火灾）煤矿矸石山自燃火灾矸石排放量：

开采原煤的矸石排放量：

开采原煤的1020%洗选煤加工的洗选煤加工的1520%年排放矸石：

年排放矸石：

3.8亿亿吨左右吨左右据据统统计计，我我国国规规模模较较大大煤煤矿矿矸矸石石山山有有16001600多多座座（占占地地约约1.51.5亿亿公公倾倾），其其中中长长期期自自燃燃矸矸石石山山有有389389座。

座。

44、煤层自燃火灾状况、煤层自燃火灾状况3）煤矿井下自燃火灾）煤矿井下自燃火灾我我国国国国有有重重点点煤煤矿矿56%的的矿矿井井存存在在煤煤层层自自然然发发火火危危险险，而而特特厚厚煤煤层层开开采采尤尤为为严严重重。

近近年年来来随随着着综综采采机机械械化化程程度度与与开开采采强强度度的的提提高高，这这一一比比例例还还在在逐逐渐渐上上升升，尤尤其其是是采采用用放放顶顶煤技术的矿井，自然发火比例已达煤技术的矿井，自然发火比例已达80%以上。

以上。

44、煤层自燃火灾状况煤层自燃火灾状况据统计：

据统计：

1953年年1990年间每年平均发火年间每年平均发火300余余次；次；96年年国国有有重重点点煤煤矿矿全全年年发发火火568次次，其其中中煤煤层层自自燃燃火火灾灾548次，占火灾总数的次，占火灾总数的96.5%。

到到96年年底底，国国有有重重点点煤煤矿矿残残存存火火区区255处处，冻冻结结煤煤量量4011万万吨吨，矿矿井井煤煤层层自自燃燃火火灾灾造造成成的的直直接接和和间间接接损损失失每年在每年在50亿亿元以上。

元以上。

98年因煤炭自燃火灾死亡年因煤炭自燃火灾死亡52人。

人。

44、煤层自燃火灾状况、煤层自燃火灾状况1996年年阳阳泉泉矿矿务务局局因因自自燃燃火火灾灾封封闭闭综综放放面面3个个，冻冻结结煤量近煤量近400万吨，造成的直接和间接损失万吨，造成的直接和间接损失4亿多元。

亿多元。

2002年年2月月28日日，阜阜新新市市三三道道壕壕煤煤矿矿发发生生火火灾灾事事故故，21人死亡；人死亡；2002年年5月月23日日，黑黑龙龙江江宝宝清清县县煤煤矿矿发发生生火火灾灾，17人人死亡；死亡；2002年年12月月6日日，吉吉林林省省万万宝宝煤煤矿矿火火灾灾事事故故，34人人死死亡。

亡。

2003年年10月月宁宁煤煤集集团团白白芨芨沟沟矿矿因因采采空空区区自自燃燃而而引引起起瓦瓦斯爆炸，直接和间接经济损失达斯爆炸，直接和间接经济损失达2亿多元。

亿多元。

典型矿井煤层自燃火灾：

典型矿井煤层自燃火灾：

44、煤层自燃火灾状况、煤层自燃火灾状况煤层自燃频发，损失惨重！

必须加强煤层自燃防治技术及其应用基础的研究！

煤层自燃频发，损失惨重！

必须加强煤层自燃防治技术及其应用基础的研究！

55、煤层自燃防治技术、煤层自燃防治技术煤层自燃特点及防灭火技术的要求煤层自燃特点及防灭火技术的要求煤层自燃主要特点煤层自燃主要特点储存大量热能储存大量热能高温点不易消失。

高温点不易消失。

温点通常位置较高温点通常位置较高煤层自燃火源较隐蔽煤层自燃火源较隐蔽防灭火技术的要求防灭火技术的要求灭火时无毒无害，对灭火时无毒无害，对井下设备无腐蚀。

井下设备无腐蚀。

渗透性好，能进入和渗透性好，能进入和保存在松散煤体内部，保存在松散煤体内部，尤其是顶部。

尤其是顶部。

热稳定性好热稳定性好煤煤层自燃主要防治技自燃主要防治技术与特点与特点55、煤层自燃防治技术、煤层自燃防治技术常用技术主要材料技术优点技术缺点预防性灌浆黄泥粉煤灰包裹煤体，隔绝煤与氧气的接触；吸热降温；工艺简单；成本较低。

只流向地势低的部位，不能向高处堆积，对中、高及顶板煤体起不到防治作用；浆体不能均匀覆盖浮煤；容易形成“拉沟”现象；覆盖面积小；易跑浆和溃浆，造成大量脱水，恶化井下工作环境