第五章火災(zāi)預(yù)測預(yù)報技術(shù)

1、下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報1 概況 煤礦建立現(xiàn)代化的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行火災(zāi)早期預(yù)報，是改變煤礦安全面貌防止重大火災(zāi)事故的根本出路。近年來，國內(nèi)外的煤礦安全監(jiān)測技術(shù)發(fā)展很快。法國、波蘭、日本、德國、美國等國家先后研制了不同型號的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。我國從80年代開始，通過對國外技術(shù)的引進(jìn)、消化和吸收，環(huán)境監(jiān)測技術(shù)有了很大的進(jìn)步。除分別引進(jìn)波蘭的CMC一1系統(tǒng)、英國的MINOS系統(tǒng)、美國MSA公司DAN一6400系統(tǒng)以及德國TF一200系統(tǒng)外，國內(nèi)一些軍工和煤礦研究單位也研制了一些監(jiān)測和監(jiān)控系統(tǒng)，對我國部分煤礦進(jìn)行了裝備，為改變我國煤礦的安

2、全狀況起到了一定作用。下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-301 概況 礦井火災(zāi)的發(fā)生發(fā)展是有一個過程的，根據(jù)火災(zāi)發(fā)生發(fā)展時期產(chǎn)生的各種跡象，比如：氣味、煙霧、明火等，可以早期發(fā)現(xiàn)，并及時撲救。 礦井火災(zāi)早期識別的目的： 盡可能早的發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并及時控制火勢，將火災(zāi)危害和造成的損失減少到最低程度。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-301 概況 自然發(fā)火的預(yù)測是指根據(jù)煤田地質(zhì)勘探或在礦井開采的過程中，所采集煤樣的分析化驗結(jié)果和自然發(fā)火的統(tǒng)計資料，判定待開采煤層的自燃嚴(yán)重程度及其在空間上的分布規(guī)律，為有針對性制定防滅火措施提供可靠的依據(jù)。我國目

3、前預(yù)測自燃發(fā)火的方法有： 在實驗室確定自燃傾向性等級； 根據(jù)本礦或條件相似(近)礦井或采區(qū)的已有的自然發(fā)火的統(tǒng)計資料，確定待采(成本)煤層的自然發(fā)火期。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-302 火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 所謂礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報，就是根據(jù)火災(zāi)發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律，應(yīng)用成熟的經(jīng)驗和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，采集處于萌芽狀態(tài)的火災(zāi)信息，進(jìn)行邏輯推斷后給出火情報告。及時而準(zhǔn)確地進(jìn)行火災(zāi)早期預(yù)報，可以彌補(bǔ)預(yù)防之不足。礦井火災(zāi)預(yù)報的方法，技其原理可分為； 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-302 火災(zāi)的預(yù)測

4、預(yù)報 2.1利用人體生理感覺預(yù)測預(yù)報自然發(fā)火 依靠人體生理感覺預(yù)報礦井火災(zāi)的主要方法有： (1)嗅覺?？扇嘉锸芨邷鼗蚧鹪醋饔?，會分解生成一些正常時大氣中所沒有的、異常氣味的火災(zāi)氣體。例如煤炭自熱到一定溫度后出現(xiàn)煤油味、汽油味和輕微芳香氣味非飽和碳?xì)浠衔?；橡膠、塑料制品在加熱到一定溫度后，會產(chǎn)生燒焦味。人們利用嗅覺嗅到這些火災(zāi)氣味，則可以判斷附近的煤炭和膠塑制品在燃燒。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-302 火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 2.1利用人體生理感覺預(yù)測預(yù)報自然發(fā)火 (2)視覺。人體視覺發(fā)現(xiàn)可燃物起火時產(chǎn)生的煙霧，煤在氧化過程中產(chǎn)生的水蒸氣，

5、及其在附近煤巖體表面凝結(jié)成水珠(俗稱為“掛汗”)，進(jìn)行報警。 (3)感(觸)覺。煤炭自燃或自熱、可燃物燃燒會使環(huán)境溫度升高，并可能使附近空氣中的氧濃度降低，CO2等有害氣體增加，所以當(dāng)人們接近火源時，會有頭痛、悶熱、精神疲乏等不適之感。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30 2.2 氣體成分分析方法法 1) 指標(biāo)性氣體及其臨界指標(biāo) 能夠反映煤炭自熱或可燃物燃燒初期特征的、并可用來作為火災(zāi)早期預(yù)報的氣體叫指標(biāo)性氣體。指標(biāo)氣體必須具備如下條件： 靈敏性，即正常大氣中不含有，或雖含有但數(shù)量很少且比較穩(wěn)定，一旦發(fā)生煤炭自熱或可燃物燃燒，則該種氣體濃

6、度就會發(fā)生較明顯的變化。 規(guī)律性， 即生成的量或變化趨勢與自熱溫度之間呈現(xiàn)一定的規(guī)律和對應(yīng)關(guān)系。 可測性，可利用現(xiàn)有的儀器進(jìn)行檢測。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30指標(biāo)氣體檢測技術(shù) 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30各國自然發(fā)火指標(biāo)氣體 國家名稱指標(biāo)氣體主要指標(biāo)氣體輔助指標(biāo)氣體俄羅斯COC2H6/CH4中國CO、C2H2、C2H4CO/O2、C2H6/CH4美國COCO/O2英國CO、C2H4CO/O2日本CO、C2H4CO/O2、C2H6/CH4波蘭COCO/O2德國COCO/

7、O2法國COCO/O2 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-302 火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 (1)一氧化碳(CO) 一氧化碳生成的溫度低、生成量大，其生成量隨溫度升高按指數(shù)規(guī)律增加，是預(yù)報煤炭自燃火災(zāi)的較靈敏的指標(biāo)之一。在正常時若大氣中含有CO，則采用CO作為指標(biāo)氣體時要確定預(yù)報的臨界值。確定臨界值時一般要考慮下列因素： 各采樣地點在正常時風(fēng)流中CO的最底濃度； 臨界值時所對應(yīng)的煤溫適當(dāng)，即留有充分的時間尋找和處理自熱源。2.3 常用的指標(biāo)氣體 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30各煤種代表性煤樣C

8、O的臨界溫度值2.3 常用的指標(biāo)氣體煤種褐煤長焰煤氣煤 肥煤 焦煤 瘦煤 貧煤無煙煤CO臨界溫度/ 41665966819413083 煤在低溫氧化過程中CO生成量與煤溫之間的關(guān)系十分密切。由于CO的發(fā)生溫度比較低，溫度范圍寬，絕對發(fā)生量大，只要井下巷道中檢測出CO氣體且持續(xù)存在，其濃度不斷穩(wěn)定增加，就可判斷此測點風(fēng)流的上風(fēng)側(cè)產(chǎn)生高溫點或自燃火源。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30各煤種代表性煤樣C2H4、C3H6的臨界溫度值2.3 常用的指標(biāo)氣體煤種褐煤長焰煤氣煤肥煤焦煤瘦煤貧煤無煙煤C2H4臨界溫度/（0.1ml/g.min）109

9、119124127148150150148C3H6臨界溫度/（0.15ml/g.min）124134121132121142136147156160151157150168150162 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30C2H4 /C2H6峰值溫度與煤溫的關(guān)系2.3 常用的指標(biāo)氣體煤種褐煤長焰煤氣煤肥煤峰值溫度/150，190 168，220180，225219，294 C2H4 /C2H6的比值隨煤溫變化的總趨勢是：隨著煤溫的升高，比值逐漸增大，并達(dá)到第一次高峰，之后隨煤溫的升高而比值下降；隨著煤的氧化進(jìn)入激烈氧化階段，比值又出現(xiàn)第二次

10、峰值。 峰值時的煤溫遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其臨界溫度，特別是氣煤和肥煤；另外，從褐煤到肥煤，隨著變質(zhì)程度的增高峰值溫度逐漸升高。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-302 火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 (2) Graham系數(shù)Ico JJ Graham提出了用流經(jīng)火源或自熱源風(fēng)流中的CO濃度增加量與氧濃度減少量之比作為自然發(fā)火的早期預(yù)報指標(biāo)。其計算式如下：Ico=100Cco/Co2式中：Cco、 Co2分別為回風(fēng)側(cè)采樣點氣樣中的一氧化碳、氧氣濃度減少量 。 2.3 常用的指標(biāo)氣體 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-3

11、02 火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 (2) Graham系數(shù)Ico 根據(jù)GrahamIco指數(shù)預(yù)報礦井火災(zāi)時，不同的礦井有不同的臨界指標(biāo)。撫順老虎臺礦(氣煤)總結(jié)多年的經(jīng)驗，從7萬多個氣樣中篩選出431個有發(fā)火隱患的氣樣，得出煤在自燃的發(fā)生、發(fā)展過程中不同階段的Graham指數(shù)為：預(yù)警值Ico=00.45；臨界值Ico0.464；報警值Ico4.19。 2.3 常用的指標(biāo)氣體 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-302 火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 (3)乙烯(C2H4) 實驗發(fā)現(xiàn)，煤溫升高到80一120后，會解析出乙烯、丙烯等烯烴類氣體產(chǎn)物，而這些氣體的生成量與煤溫成指

12、數(shù)關(guān)系。一般礦井的大氣中是不含有乙烯的，因此，只要井下空氣中檢測出乙烯，則說明已有煤炭在自燃了。同時根據(jù)乙烯和丙烯出現(xiàn)的時間還可推測出煤的自熱溫度?；茨闲录?、山東柴里等礦區(qū)采用乙烯作為指標(biāo)氣體預(yù)報自燃火災(zāi)收到良好效果。 2.3常用的指標(biāo)氣體 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-302 火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 (4)其他指標(biāo)氣體 國外有的煤礦采用烯炔比(乙烯和乙炔(C2H2)之比)和鏈烷比(C2H2CH4)來預(yù)測煤的自熱與自燃。 由于煤中熱解的產(chǎn)物與煤的種類有密切的關(guān)系，因此選擇指標(biāo)氣體時一定要在實驗的基礎(chǔ)上進(jìn)行，而且采用多種指標(biāo)氣體配合預(yù)報較為合適。2

13、.3常用的指標(biāo)氣體 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-303 外因火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 礦井外因火災(zāi)預(yù)測的任務(wù)是，通過井巷中的可燃物和潛在火源分布調(diào)查，確定可能產(chǎn)生外因火災(zāi)的空間位置，及其危險性等級。準(zhǔn)確的預(yù)測，可以使外因火災(zāi)的預(yù)防更具有針對性，滅火準(zhǔn)備更充分。外因火災(zāi)預(yù)測可遵循如下程序： 調(diào)查井下可能出現(xiàn)火源(包括潛在火源)的類型及其分布； 調(diào)查井下可燃物的類型及其分布； 劃分發(fā)火危險區(qū)(井下可燃物和火源(包括潛在火源)同時存在的地區(qū)視為危險區(qū))。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30 英國經(jīng)

14、燃燒模擬試驗測得在明火的初期階段，CO：CO2約為1：1.5，隨著火勢的發(fā)展CO2的含量逐漸增多，CO：CO2可達(dá)1：5。在真實的自燃條件下高達(dá)1：10(CO：CO2)。從上面的統(tǒng)計和實驗可以看出：以CO2作為預(yù)報外因火災(zāi)的標(biāo)志氣體較易檢測和發(fā)現(xiàn)。3 外因火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30 內(nèi)因火災(zāi)的發(fā)生，往往伴有一個蘊(yùn)藏的過程，根據(jù)預(yù)兆能夠早期予以發(fā)現(xiàn)。但火源隱蔽，經(jīng)常發(fā)生在人們難以進(jìn)入的采空區(qū)或煤柱內(nèi)，要想準(zhǔn)確地找到火源確非易事。因此，難以撲滅，以致火災(zāi)可以持續(xù)數(shù)月、數(shù)年、甚至數(shù)十年之久。有時燃燒的范圍逐漸蔓延擴(kuò)大，燒

15、毀大量煤炭，凍結(jié)大量資源。根據(jù)1985年的統(tǒng)計，由于自然發(fā)火而凍結(jié)的煤量累計近6000萬噸。 3 內(nèi)因火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-303 內(nèi)因火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 煤發(fā)生自燃后，其空氣成份的變化首先是氧含量的減少，CO2量的增加， 其次才是CO量的增多。CO出現(xiàn)的時間最晚有時在發(fā)生自燃火災(zāi)前數(shù)日才出現(xiàn)。另外，煤炭自燃的初期階段CO生成量較少，運用一般的實驗手段難以檢出。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-303 內(nèi)因火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 礦井實際工作經(jīng)驗告訴我們，為確切地監(jiān)測火情，

16、須對進(jìn)、回風(fēng)流的空氣成分作系統(tǒng)的檢測，以掌握下列四種氣體的變化： 氧氣含量的減少量(-O2)； 二氧化碳含量的增加量(+CO2)； 一氧化碳含量的增加量(+CO)； 氮的變化量(N 2、N2)。3.1 內(nèi)因火災(zāi)氣體檢測 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-303 內(nèi)因火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 在可能發(fā)生自燃火災(zāi)的地區(qū)監(jiān)測空氣成分時，至少要設(shè)立兩個檢測站，進(jìn)風(fēng)流中和回風(fēng)流中各設(shè)一個。檢測站的位置選擇以能夠卡住該區(qū)域的全部進(jìn)風(fēng)與回風(fēng)為準(zhǔn)。且要求巷道斷面規(guī)整、平直，易于測量風(fēng)速與溫度。檢測站要掛牌編號，在牌上寫明各種測量數(shù)據(jù)，檢測站的位置應(yīng)在通風(fēng)系統(tǒng)圖上標(biāo)明。

17、3.2 檢測站的建立 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-303 內(nèi)因火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 取樣的間隔時間愈短，愈易發(fā)現(xiàn)礦井內(nèi)空氣成份的變?nèi)拥拈g隔時間愈短，愈易發(fā)現(xiàn)礦井內(nèi)空氣成份的變化化，這對及時發(fā)現(xiàn)火源十分重要。在取樣分析證明空氣成，這對及時發(fā)現(xiàn)火源十分重要。在取樣分析證明空氣成分正常的條件下，可以每周取樣兩次。如發(fā)現(xiàn)成分異常時，分正常的條件下，可以每周取樣兩次。如發(fā)現(xiàn)成分異常時，應(yīng)增加取樣次數(shù)，最好是隔日一次。取樣時使用真空玻璃應(yīng)增加取樣次數(shù)，最好是隔日一次。取樣時使用真空玻璃民充水玻璃管或壓氣取樣金屬管。取樣時間要安排在不放民充水玻璃管或壓氣

18、取樣金屬管。取樣時間要安排在不放炮的班次。炮的班次。3.2 取樣取樣方法 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-303.3 監(jiān)測區(qū)監(jiān)測參數(shù)監(jiān)測區(qū)監(jiān)測參數(shù) 根據(jù)氣樣分析的結(jié)果，按下式計算氧含量的減少量和根據(jù)氣樣分析的結(jié)果，按下式計算氧含量的減少量和CO、CO2含量的增加量：含量的增加量：)N-0.265(N2222OOO22222NN-CCCOOO 22NN-CCCOOO 式中：式中： O2，N2，CO，CO2分別代表檢測區(qū)段分別代表檢測區(qū)段進(jìn)風(fēng)流進(jìn)風(fēng)流中中O2，N2，CO，CO2的濃度。的濃度。O2，N2，CO，CO2分別代表檢測區(qū)段分別代表檢測

19、區(qū)段回風(fēng)流回風(fēng)流中中O2，N2，CO，CO2的濃度。的濃度。-O2、+CO2、+CO分別代表氣樣分析時分別代表氣樣分析時O2濃度的減值濃度的減值和和CO2、CO的增值的增值。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-303 內(nèi)因火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 3.3 監(jiān)測區(qū)監(jiān)測參數(shù)監(jiān)測區(qū)監(jiān)測參數(shù) 根據(jù)根據(jù)-O2、+CO2、+CO值可以計算出格氏火災(zāi)系數(shù)值可以計算出格氏火災(zāi)系數(shù)R1、R2、R3的百分?jǐn)?shù)。格氏火災(zāi)系數(shù)于的百分?jǐn)?shù)。格氏火災(zāi)系數(shù)于1914年由英國學(xué)者格雷哈姆提年由英國學(xué)者格雷哈姆提出的，其表達(dá)式為：出的，其表達(dá)式為：221O-100COR22O-100CO

20、R23O100CCOR 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-303 內(nèi)因火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 3.3 監(jiān)測區(qū)監(jiān)測參數(shù)監(jiān)測區(qū)監(jiān)測參數(shù) 當(dāng)火區(qū)當(dāng)火區(qū)排出的風(fēng)流中摻入的新鮮的風(fēng)量愈多則系數(shù)排出的風(fēng)流中摻入的新鮮的風(fēng)量愈多則系數(shù)R1R1、R2R2的可靠性愈低的可靠性愈低，而系數(shù)，而系數(shù)R3R3則不受火區(qū)風(fēng)流稀釋的影響。則不受火區(qū)風(fēng)流稀釋的影響。以上三個火災(zāi)系數(shù)部是隨火勢發(fā)展而上升，當(dāng)煤炭進(jìn)入以上三個火災(zāi)系數(shù)部是隨火勢發(fā)展而上升，當(dāng)煤炭進(jìn)入自自燃階段燃階段，火災(zāi)系數(shù)，火災(zāi)系數(shù)R1R1值約為值約為0.30.4；繼續(xù)升高則預(yù)示自燃繼續(xù)升高則預(yù)示自燃火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生。如

21、果系數(shù)火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生。如果系數(shù)R2R2值超過值超過0.0050.005，則應(yīng)警惕自燃，則應(yīng)警惕自燃火災(zāi)的發(fā)生，超過火災(zāi)的發(fā)生，超過0.010.01則說明火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生。則說明火災(zāi)已經(jīng)發(fā)生。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-303 內(nèi)因火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 3.3 監(jiān)測區(qū)監(jiān)測參數(shù)監(jiān)測區(qū)監(jiān)測參數(shù) 波蘭學(xué)者提出以空氣中的氧濃度波蘭學(xué)者提出以空氣中的氧濃度減值減值(-(-O2)O2)作為預(yù)報指標(biāo)作為預(yù)報指標(biāo)，其計算方法為：其計算方法為：H= 式中式中 H自然發(fā)火預(yù)報指標(biāo)，自然發(fā)火預(yù)報指標(biāo)，m3min； C工作面回風(fēng)觀測站檢測氣樣中的工作面回風(fēng)觀測站檢測氣樣中

22、的CO濃度，濃度，%； Q觀測站的風(fēng)量，觀測站的風(fēng)量，m3min。 確定了預(yù)報自燃火災(zāi)發(fā)生的經(jīng)驗臨界值：確定了預(yù)報自燃火災(zāi)發(fā)生的經(jīng)驗臨界值： H0.0049 m3min 無自燃現(xiàn)象無自燃現(xiàn)象 H0.0059 m3min 預(yù)報自然發(fā)火預(yù)報自然發(fā)火 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-303 內(nèi)因火災(zāi)的預(yù)測預(yù)報 3. 束管監(jiān)測系統(tǒng)束管監(jiān)測系統(tǒng) 束管監(jiān)測系統(tǒng)就是一種連續(xù)抽取井下氣體，在地面用儀器分折各種指標(biāo)氣體以預(yù)報災(zāi)情的裝置。束管監(jiān)測系統(tǒng)的基本部件是束管及其附件(連接器、粉塵過濾器、水份撲集器、火焰阻止器)。另外，還有抽氣泵、氣樣選取器、指標(biāo)氣體分

23、析儀，以及數(shù)字顯示、圖表記錄、聲光報警系統(tǒng)等。該系統(tǒng)主要用于礦井采空區(qū)煤自燃的監(jiān)測。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30束束管管監(jiān)監(jiān)測測系系統(tǒng)統(tǒng) 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-303. 束管監(jiān)測系統(tǒng)束管監(jiān)測系統(tǒng) （1）采樣系統(tǒng)。由抽氣泵和管路組成。管路一般采用管徑為687mm聚乙稀塑料管，在采樣管的入口裝有干燥、粉塵和水分捕集器等凈化和保護(hù)單元。濾塵材料一般用玻璃纖維和粉末冶金材料。在管路的適當(dāng)位置裝有貯放水器，以排除管中的冷凝水。整個管路要絕對嚴(yán)密，管路上裝有真空計指示管路的工作狀

24、態(tài)。在儀器入口裝有分子篩或硅膠，以進(jìn)一步凈化氣樣。 （2）控制裝置。主要有三通實現(xiàn)井下多取樣點進(jìn)行巡回取樣。 （3）氣樣分析?？墒褂脷庀嗌V儀、紅外氣體分析儀等儀器。 （4）數(shù)據(jù)貯存、顯示和報警。分析儀器輸出的模擬信號可用圖形顯示、記錄儀記錄，超過臨界指標(biāo)時發(fā)出聲光報警*必要時進(jìn)行打印，也可計算機(jī)貯存。束管檢測系統(tǒng)的缺點是管路長，維護(hù)工作量大。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30 火源探測火源探測 煤炭自燃預(yù)報是煤炭自燃的早期預(yù)警，而火源探測是發(fā)火后火源位置與范圍的確定，兩者盡管存在著時間的差異，但它們都是根據(jù)煤自燃過程中其本身或周圍介質(zhì)

25、的物理或化學(xué)變化的改變量來分析的，其確定方法總本相同。日前，國內(nèi)外煤炭自燃預(yù)報與火區(qū)火源探測方法主要有：溫度（輻射能量）法，包括紅外測定法和煤溫度（輻射能量）法，包括紅外測定法和煤或圍巖溫度測定法；磁探法；電阻率法；氣體測量法；同或圍巖溫度測定法；磁探法；電阻率法；氣體測量法；同位素測氡法；無線電波法；地質(zhì)雷達(dá)探測法；遙感法；計位素測氡法；無線電波法；地質(zhì)雷達(dá)探測法；遙感法；計算機(jī)數(shù)值模擬法。算機(jī)數(shù)值模擬法。 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-30 漏風(fēng)檢測技術(shù)漏風(fēng)檢測技術(shù) 影響采空區(qū)漏風(fēng)的因素很多，其內(nèi)在因素是采空區(qū)的漏風(fēng)風(fēng)阻。影響采空區(qū)漏

26、風(fēng)的因素很多，其內(nèi)在因素是采空區(qū)的漏風(fēng)風(fēng)阻。它與采空區(qū)的壓實膠結(jié)狀況，密閉質(zhì)量等有關(guān)，受回采工作面推進(jìn)它與采空區(qū)的壓實膠結(jié)狀況，密閉質(zhì)量等有關(guān)，受回采工作面推進(jìn)速度、放頂質(zhì)量、注水、注漿量、漿水的分布情況、煤層、煤層傾速度、放頂質(zhì)量、注水、注漿量、漿水的分布情況、煤層、煤層傾角、采高、頂板巖性、含水量、礦山壓力等因素的影響。角、采高、頂板巖性、含水量、礦山壓力等因素的影響。4.1 采空區(qū)漏風(fēng)形式采空區(qū)漏風(fēng)形式11223434圖 3-10 回采工作面小并聯(lián)擴(kuò)散漏風(fēng)形式回采工作面小并聯(lián)擴(kuò)散漏風(fēng)形式回采工作面小并聯(lián)擴(kuò)散漏風(fēng)形式 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回

27、2022-6-304.1 采空區(qū)漏風(fēng)形式采空區(qū)漏風(fēng)形式12345624356圖 3-11 鄰近煤層開采（或煤層分層開采），兩工作面 采空區(qū)形成的對角漏風(fēng) 鄰近煤層開采（或煤層分層開采），兩工作面鄰近煤層開采（或煤層分層開采），兩工作面采空區(qū)形成的對角漏風(fēng)采空區(qū)形成的對角漏風(fēng) 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-304.1 采空區(qū)漏風(fēng)形式采空區(qū)漏風(fēng)形式采空區(qū)復(fù)雜角聯(lián)漏風(fēng)形式采空區(qū)復(fù)雜角聯(lián)漏風(fēng)形式 3-12 未空區(qū)復(fù)雜角聯(lián)漏風(fēng)形式2 第第五五章章 礦井火災(zāi)礦井火災(zāi)預(yù)測預(yù)報預(yù)測預(yù)報下一頁上一頁回主目錄O返回2022-6-304.2 漏風(fēng)檢測技術(shù)漏風(fēng)檢測技術(shù) 示蹤氣體技術(shù)檢測井巷風(fēng)量和漏風(fēng)在國內(nèi)外已應(yīng)用多年。選擇具示蹤氣體技術(shù)檢測井巷風(fēng)量和漏風(fēng)在國內(nèi)外已應(yīng)用多年。選擇具有一定特性的氣體做標(biāo)志氣體，利用風(fēng)流和漏風(fēng)做載氣，在壓能高有一定特性的氣體做標(biāo)志氣體，利用風(fēng)流和漏風(fēng)做載氣，在壓能高的位置釋放一定量的標(biāo)志氣體，在其可能出現(xiàn)的位置采樣，通過氣的位置釋放一定量的標(biāo)志氣體，在其可能出現(xiàn)的位置采