矿井火灾防治.docx

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矿井火灾防治

矿井火灾防治措施

一、矿井火灾的分类及危害

凡是发生在矿井井下或地面，威胁到井下安全生产，造成损失的非控制燃烧均称为矿井火灾，如地面井口房、通风机房或井下输送带着火、煤炭自燃等均属矿井火灾。

1、矿井火灾的分类

（1）根据引火火源的不同，分为外因火灾、内因火灾两大类。

（2）根据可燃物的不同，分为机电设备火灾、火药燃烧火灾、油料火灾、坑木火灾、瓦斯燃烧火灾、煤炭自燃火灾等。

（3）根据发火地点的不同，分为井筒火灾、巷道火灾、采面火灾、采空区火灾、硐室火灾等。

（4）根据燃烧形式的不同，分为明火灾、阻燃火灾。

2、矿井火灾的特点

（1）外因火灾的特点：

发生突然，来势凶猛，如果不能及时发现，往往会酿成重大恶性事故。

在矿井火灾总数中，外因火灾所占比例虽然较小（4%～10%），但不容忽视。

据统计，煤矿重大恶性火灾事故有90%属于外因火灾。

外因火灾的燃烧往往在表面进行，如果及时发现还是容易扑灭的。

（2）内因火灾的特点：

内因火灾的发生，往往伴有一个孕育的过程，根据预兆能够早期发现，但火源隐蔽，经常发生在人们难以进入的采空区和煤柱内，要想准确地找到火源确非易事，而且难以扑灭，以致火灾可以持续数月、数年、甚至数十年之久。

有时燃烧的范围逐渐蔓延扩大，造成煤灰资源的巨大损失。

据统计，内因火灾发生的次数占矿井火灾总次数的90%以上，因此，必须重视内因火灾的防治工作。

3、矿井火灾的危害

（1）产生大量有害体。

（2）在火源及近邻处产生高温。

（3）发生火灾后，可能形成火风压，造成井下风流紊乱，使灾区范围扩大，伤亡人数增加。

（4）能够引起瓦斯、煤尘爆炸。

（5）矿井火灾事故有的还烧毁生产设备和煤炭资源，甚至造成停产，造成巨大损失。

二、矿井火灾预测预报

及时准确地发现矿井火灾初级阶段的征兆，对防止火灾事故的发生具有十分重要的意义。

1、利用人体感官早期识别矿井火灾。

（1）视力感觉法。

（2）气味感觉法。

（3）疲劳感觉法。

2、气体成分分析法预测预报矿井火灾

煤炭在氧化过程中，能使附近地区空气中氧气的浓度降低、二氧化碳含量增加，并先后出现一氧化碳和其他碳氢化合物。

这种井下空气成分变化的现象，可以作为判别煤炭自然发火的重要标志。

目前，绝大多数煤矿一般使用一氧化碳气体作为早期识别煤炭自然的指标气体。

随着早期预测预报技术的发展，逐渐采用碳氢类气体浓度和烯烷比等作为早期识别煤炭自然火灾的指标气体。

3、测量井下发热体温度预测自然发火

煤炭自然过程中，在自热期后段，由于氧化加剧，产生热量增加，使煤体及其周围温度升高。

因此，测量发热体及其周围的温度变化是确定煤炭自然状态的重要参数。

4、煤炭自然的初期征兆

（1）附近的氧气浓度降低。

（2）煤层的温度、附近的空气和水的温度都比正常情况下高。

（3）附近巷道中湿度增大，巷道的壁和支架表面出现水珠，俗称“煤壁出汗”。

（4）出现有毒有害气体，如一氧化碳、二氧化碳和各种碳氢化合物。

（5）巷道空气中出现煤油、汽油、松油和焦油等芳香族气体的气味。

三、矿井火灾发火原因

（一）外因火灾发火原因

1、外因火灾发火原因

（1）存在明火

（2）出现电火花

（3）违章爆破

（4）瓦斯、煤尘爆炸。

（5）机械摩擦。

2、可燃物

可燃物主要是木棚、瓦斯、煤、油料、纸、棉纱、布头、胶带、电缆、各类机电设备等。

这些物体一旦遇到火源，极易遇到火灾。

3、外因火灾的易发地点

外因火灾大多易发生在机电硐室、井底车场、爆破作业地点、运输及回采巷道等机械电气设备比较集中，且风流比较畅通的地点。

（二）煤炭自然发火的原因

煤在常温下吸收空气中的氧气，产生低温氧化，释放热量和初级氧化产物，由于散热不良，热量积聚，温度上升，加速了低温氧化作用进程，最终导致自然发火。

1、煤的自燃倾向性

煤的自燃倾向性主要取决于煤的化学成分，煤的物是性质和煤岩的成分。

2、煤炭自燃的条件

煤炭自然必须同时具备以下条件：

（1）煤炭具有自燃的倾向性，并呈破碎状态堆积存在。

（2）连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展。

（3）煤氧化生成的热量能大量蓄积，难以及时散失。

（4）以上三个条件同时存在且时间大于煤炭的自然发火期。

3、煤炭氧化自燃过程

（1）潜伏阶段

（2）自然阶段

（3）燃烧阶段

（三）影响煤炭自燃的因素

1、煤层赋存情况及地质因素

（1）煤层埋藏越深、厚度越大、倾角越大，自然危险性越大、越容易自燃。

（2）围岩性质。

顶板岩石坚硬且裂隙发育，冒落后块度大，采空区漏风大，供氧条件好；或底板坚硬，护巷煤柱受压大，易破碎则有利于自燃。

如果顶板松软，易垮落，跨落后能充满采区并很快被压实，则采空区漏风小，供氧条件差，自燃危险性降低。

（3）地质构造。

煤层中地质构造比较发育的地方，自燃比较频繁。

（4）煤层中瓦斯含量。

煤层中的瓦斯能降低煤的吸氧量，但瓦斯逸出后，煤的孔隙增加，使煤的自然倾向增加。

研究表明，煤中剩余的瓦斯含量大于5㎡/t时煤炭自燃就难以发生。

2、开拓、开采条件

选择合理的开拓系统和开采方法，能减少煤层的切割量和遗煤量，从而降低自然危险性。

合理的开拓系统应保证煤层切割少、煤柱少，能及时隔离采空区；合理的采煤方法是巷道布置简单、煤炭回收率高、采空区漏风少。

3、通风条件

没有空气的供给煤的氧化就不能发展。

但是漏风大时，氧化生成的热量被风流带走，也不能发展成自燃火灾。

只有在既有风流通过，而且风速不大也不小的情况下，煤才能自然发火。

引起煤炭自燃的漏风极限值，采空区单位面积的漏风量大于1.2m3/min或小于0.06m3/min时不会发生自燃，最危险的漏风量为0.4～0.8m3/min。

4、采空区的管理

（四）煤炭自燃火灾的常发地点

1、断层附近

2、高冒区

3、采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附近

4、密闭墙内

5、溜煤眼及联络巷

四、矿井火灾的预防

（一）火灾的预防措施

1、安全设施

（1）生产和在建设矿井都必须建造井上、井下防火设施。

防火设施和制度必须符合国家有关防火的各项规定，并符合当地消防部门的要求。

（2）木料场、矸石山、炉灰场距进风井的距离不得小于80m，木料场与矸石山的距离不得小于50米。

（3）矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。

井下消防管路系统应每隔100米设置支管和阀门，但在带式输送机巷道中应每隔50米设置支管和阀门，地面消防水池必须经常保持不少于200m3的水量。

（4）新建矿井的永久井架和井口房，以井口为中心的联合建筑，都必须采用不燃性材料建筑。

（5）进风井应装设防火铁门，防火铁门必须严密并易于关闭，打开时不妨碍提升、运输和人员通行，并定期维修。

如果不设防火铁门，必须有防止烟火进入矿井的安全措施。

2、明火管理

（1）井口房和通风机房附近20m范围内，不得有烟火或用火炉取暖。

（2）井筒、平硐与各水平的连接处及井底车场，主要绞车道与主要运输巷、回风巷的连接处，井下机电设备硐室、主要巷道内带式输送机机头前后两端各20m范围内，都必须采用不燃性材料支护。

在井下和井口房，严禁采用可燃性材料搭建临时操作间、休息室等。

（3）井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。

（4）井下和井口房不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。

如果必须在井下主要硐室、主要进风巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次都必须制定安全措施，经矿长批准，由矿长指定专人在场检查和监督，并遵守下列规定：

①电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内，应是不燃性材料支护，应有供水管路，有专人负责喷水。

上述工作地点至少备有2个灭火器。

②在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须在工作地点的下方用不燃性材料设施接受火星。

③电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过0.5﹪。

只有在检查证明作业地点附近20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。

④电焊、气焊和喷灯焊接等工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并应有专人在工作地点检查1h，发现异状立即处理。

⑤在有煤（岩）与瓦斯突出矿井中进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须停止突出危险区的一切工作。

（5）井下使用的汽油、煤油和变压器油必须装入盖严的铁桶内，由专人押送至使用地点。

剩余的汽油、煤油和变压器必须返回地面，严禁在井下存放。

井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，也必须放在有盖的铁桶内，并由专人定期送到地面处理，不得乱放乱仍。

严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。

3、消防器材的管理

矿井必须在井上、井下设置消防材料库，并遵守下列规定：

（1）井上下消防材料库应设在井口附近，并有轨道直达井口，但不得设在井口房内。

（2）井下消防材料库应设在每一生产水平的井底车场或主要运输大巷中，并应装备消防列车。

（3）消防材料库储存的材料、工具和数量应符合有关规定，并定期检查和更换，不得挪作他用。

（二）煤炭自燃的预防

1、合理的开拓、开采技术应遵循下列原则：

（1）开采自然发火严重的厚煤层或近距离煤层群时，可以将运输大巷、回风大巷、采区上下山、集中运输平巷和回风平巷等服务时间较长的巷道布置在底板岩石中。

（2）厚煤层分层开采的区段巷道应垂直布置，减少甚至不留煤柱。

（3）尽量采用长壁式采煤法，推广综合机械化采煤，采用全部跨落发管理顶板。

（4）推广无煤柱开采技术，减少浮煤，防止漏风。

2、通风系统的防火要求

（1）通风网路力求简单，风网阻力适中。

（2）主要通风机与风网匹配，运转时的工况点位于高效区内。

（3）通风设施布置合理。

（4）通风压力适宜

（5）加强通风管理，减少漏风。

3、预防性灌浆

预防性灌浆就是将水和不燃性固体材料按一定的比例混合，配制成适当浓度的浆液，然后利用灌浆管道系统将其送往采空区等可能发生煤炭自燃的地点。

五、矿井灭火的方法

1、直接灭火法

（1）挖除火源。

（2）用水灭火

（3）用沙子或岩粉灭火

（4）用灭火器灭火

2、隔绝灭火法

3、综合灭火法