《通風安全學》火災(zāi)防治

1、通 風 安 全 學第十章 火災(zāi)防治河南工程學院安全工程學院第十章 礦井火災(zāi)防治本章的主要內(nèi)容 掌握火災(zāi)的定義及分類；理解物質(zhì)燃燒的充要必要條件；了解外因火災(zāi)的預防；掌握煤炭自燃條件及影響自然發(fā)火的因素；了解火災(zāi)預測及預報的方法；開采技術(shù)的防火措施；常用的防滅火措施；火災(zāi)時期通風與礦井火災(zāi)處理與控制。本章的重點與難點 1、煤炭自燃理論； 2、煤炭自燃預測預報； 3、防滅火技術(shù) 4、均壓防滅火； 5、火災(zāi)時期風流控制第十章 礦井火災(zāi)防治第一節(jié) 概述第二節(jié) 礦井外因火災(zāi)及其預防第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)第四節(jié) 礦井火災(zāi)預測和預報第五節(jié) 開采技術(shù)防火措施第六節(jié) 灌漿與阻化劑防滅火第七節(jié) 均壓防滅火第八

2、節(jié) 惰氣防滅火第九節(jié) 礦井火災(zāi)時期通風第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制一、火災(zāi)與礦井或煤田火災(zāi)的概念 火災(zāi)統(tǒng)計管理規(guī)定：凡失去控制并對財產(chǎn)和人身造成損失的燃燒現(xiàn)象都為火災(zāi)。 廣義地說，凡是超出有效范圍的燃燒稱為火災(zāi)。 火災(zāi)是工傷事故類別中的一類事故。在消防工作中有火災(zāi)和火警之分，兩者都是超出有效范圍的燃燒，當人員和財產(chǎn)損失較小時稱為火警。 在礦井或煤田范圍內(nèi)發(fā)生，威協(xié)安全生產(chǎn)、造成一定資源和經(jīng)濟損失或者人員傷亡的燃燒事故，稱之為礦井或煤田火災(zāi)。 第一節(jié) 概述二、礦井火災(zāi)的構(gòu)成要素 礦井火災(zāi)發(fā)生的原因雖是多種多樣，但構(gòu)成火災(zāi)的基本要素歸納起來有熱源、可燃物、氧氣三個方面，俗稱火災(zāi)三要素。 (一)熱源

3、具有一定溫度和足夠熱量的熱源才能引起火災(zāi)。在礦井中，煤的自燃、瓦斯煤塵爆炸、放炮作業(yè)、機械摩擦、電流短路、吸煙、燒焊以及其他明火等都可能成為引火源。 (二)可燃物 在煤礦礦井中，煤本身就是個大量而且普遍存在的可燃物。另外，坑木、各類機電設(shè)備、各種油料、炸藥等都具有可燃性?？扇嘉锏拇嬖谑腔馂?zāi)發(fā)生的基礎(chǔ)。 第一節(jié) 概述二、礦井火災(zāi)的構(gòu)成要素 (三)空氣 燃燒就是劇烈的氧化現(xiàn)象，空氣的供給是維持燃燒不可缺少的條件。實驗證明，在氧濃度為3的空氣環(huán)境里，燃燒不能維持。 以上介紹的火災(zāi)三要素必須是同時存在，相互配合，而且達到一定的數(shù)量，才能引起礦井火災(zāi)。 第一節(jié) 概述三、礦井火災(zāi)的類型及其特性 、按引火原

4、因分類 1）內(nèi)因(自燃)火災(zāi) 自燃物在一定的外部(適量的通風供氧)條件下，自身發(fā)生物理化學變化，產(chǎn)生并積聚熱量，使其溫度升高，達到自燃點而形成的火災(zāi)稱之為內(nèi)因火災(zāi)。在煤礦中自燃物主要是具有自燃傾向性的煤炭。 自燃火災(zāi)大多發(fā)生在采空區(qū)、遺留的煤柱、破裂的煤壁、煤巷的高冒以及浮煤堆積的地點。 自燃火災(zāi)具有發(fā)生和發(fā)展緩慢、須經(jīng)歷一段時間、有預兆和火源比較隱蔽等特點。 第一節(jié) 概述三、礦井火災(zāi)的類型及其特性 、按引火原因分類 2）外因火災(zāi) 多發(fā)生在井口房、井筒、井底車場、石門及機電硐室和有機電設(shè)備的巷道等地點。外因火災(zāi)具有火源明顯、發(fā)生突然、來勢兇猛等特點，若發(fā)現(xiàn)不及時，則可能釀成重大事故。 由于外因

5、火災(zāi)往往是由表及里進行的，若發(fā)現(xiàn)及時，還是容易撲滅的。礦井外因火災(zāi)所占的比重一般都比較小。 第一節(jié) 概述三、礦井火災(zāi)的類型及其特性 、消防分類 類火災(zāi)，煤炭、木材、橡膠、棉、毛、麻等含碳的固體可燃物質(zhì) 類火災(zāi)，指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液體 類火災(zāi)，指煤氣、天燃氣、甲烷、乙炔、氫氣等可燃氣體。 類火災(zāi)，象鈉、鉀、鎂等可燃金屬燃燒形成的火災(zāi)。 第一節(jié) 概述三、礦井火災(zāi)的類型及其特性 3、其他分類方法 還有按火源特性，可分為原生火災(zāi)與再生火災(zāi)；按可燃物狀態(tài)分類，可分為陰燃火災(zāi)與和明火火災(zāi)；按發(fā)火地點的不同分類，可分為井筒火災(zāi)、巷道火災(zāi)、采面火災(zāi)、煤柱火災(zāi)、采空區(qū)火災(zāi)、硐室火災(zāi)；按燃

6、燒物的不同分類，可分為機電設(shè)備火災(zāi)、火藥燃燒火災(zāi)、油料火災(zāi)、坑木火災(zāi)、瓦斯燃燒火災(zāi)、煤炭自燃火災(zāi)等。 第一節(jié) 概述三、防滅火研究的內(nèi)容 煤礦火災(zāi)防治是一項系統(tǒng)工程，其理論與技術(shù)的研究內(nèi)容應(yīng)圍繞一個目標和三個問題。 一個目標是：防止礦井火災(zāi)發(fā)生，對于已發(fā)生的火災(zāi)要防止其擴大，并最大限度地減小火災(zāi)中的人員傷亡和經(jīng)濟損失。 第一節(jié) 概述三、防滅火研究的內(nèi)容 煤礦火災(zāi)防治是一項系統(tǒng)工程，其理論與技術(shù)的研究內(nèi)容應(yīng)圍繞一個目標和三個問題。三個問題是： 一、火災(zāi)是如何發(fā)生的？其內(nèi)容主要是研究礦井火災(zāi)的類型及其產(chǎn)生的原因、條件以及各類火災(zāi)的發(fā)生過程和特點，這是防滅火的理論基礎(chǔ)； 二、如何防止火災(zāi)發(fā)生？包括火源

7、預測、火災(zāi)預防和預報技術(shù)； 三、火災(zāi)發(fā)生后如何進行及時而有效地控制和處理？ 第一節(jié) 概述一、物質(zhì)燃燒的充要條件 燃燒：可燃物與氧化劑兩組分在空間發(fā)生化學反應(yīng)的過程。放熱、發(fā)光和有新物質(zhì)生成是燃燒反應(yīng)的三個特征，是區(qū)別燃燒和非燃燒現(xiàn)象的依據(jù)。 、必要條件-可燃物、助燃物、高溫能量或火源。 、充分條件-三個必要條件同時存在，互相作用；Q生Q散 3、煤礦常見的外因火源主要有以下幾種： 電能熱源、摩擦熱 、放明炮、糊炮等、明火（高溫焊碴、吸煙）第二節(jié) 礦井外因火災(zāi)及其預防二、外因火災(zāi)的預防 1、我國的消防方針-預防為主，消防結(jié)合 2、防火對策-礦井火災(zāi)的防治可以采取下列“三” 對策： ）技術(shù)(Engi

8、neering)對策 (1)災(zāi)前對策-防止起火、防止火災(zāi)擴大 (2)災(zāi)后對策-報警、控制、滅火、避難 ）教育（Education）對策 - 知識、技術(shù)、態(tài)度 ）管理（法制(Enforcement）對策-制定各種規(guī)程、規(guī)范和標準，且強制性執(zhí)行。 第二節(jié) 礦井外因火災(zāi)及其預防三、預防外因火災(zāi)的技術(shù)措施 預防火災(zāi)發(fā)生有兩個方面：一是防止火源產(chǎn)生；二是防止已發(fā)生的火災(zāi)事故擴大，以盡量減少火災(zāi)損失。第二節(jié) 礦井外因火災(zāi)及其預防三、預防外因火災(zāi)的技術(shù)措施 （一）防止火災(zāi)產(chǎn)生 1、防止失控的高溫熱源產(chǎn)生和存在。按煤礦安全規(guī)程及其執(zhí)行說明要求嚴格對高溫熱源、明火和潛在的火源進行管理。 2、盡量不用或少用可燃材

9、料，不得不用時應(yīng)與潛在熱源保持一定的安全距離。 3、防止產(chǎn)生機電火災(zāi)。 4、防止摩擦引燃：(1)防止膠帶摩擦起火。膠帶輸送機應(yīng)具有可靠的防打滑、防跑偏、超負荷保護和軸承溫升控制等綜合保護系統(tǒng)；(2)防止摩擦引燃瓦斯。 5、防止高溫熱源和火花與可燃物相互作用。第二節(jié) 礦井外因火災(zāi)及其預防三、預防外因火災(zāi)的技術(shù)措施 （二）防止火災(zāi)蔓延的措施 限制已發(fā)生火災(zāi)的擴大和蔓延，是整個防火措施的重要組成部分?；馂?zāi)發(fā)生后利用已有的防火安全設(shè)施，把火災(zāi)局限在最小的范圍內(nèi)，然后采取滅火措施將其熄滅，對于減少火災(zāi)的危害和損失是極為重要的。其措施有： 1、在適當?shù)奈恢媒ㄔ旆阑痖T，防止火災(zāi)事故擴大。 2、每個礦井地面和

10、井下都必須設(shè)立消防材料庫。 3、每一礦井必須在地面設(shè)置消防水池，在井下設(shè)置消防管路系統(tǒng)。 4、主要通風機必須具有反風系統(tǒng)或設(shè)備，反風設(shè)施并保持其狀態(tài)良好。第二節(jié) 礦井外因火災(zāi)及其預防一、煤炭自然機理 主要的有黃鐵礦作用學說、細菌作用學說、酚基作用學說以及煤氧化合學說等。 隨著科學技術(shù)的進步和生產(chǎn)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)雖然在高變質(zhì)富含黃鐵礦的煤層發(fā)生自燃，但完全不含黃鐵礦的煤也發(fā)生自燃；煤即使在真空中讓細菌充分死亡的條件下，其自然發(fā)火危險性也未降低，這說明用黃鐵礦作用假說和細菌作用假說解釋煤的自然發(fā)火現(xiàn)象是不完備的。酚基作用假說認為：煤中不飽和的化合物與空氣中氧的作用，是引起煤炭自燃的主要原因。有人認

11、為酚基作用假說實際上是煤氧復合作用，或者是煤氧作用假說的補充。目前，煤氧復合作用假說已被較多的人們所接受。 第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)一、煤炭自然機理 按照煤氧化合學說，煤的自燃過程一般可分為四個階段： 潛伏（準備）期 自熱期 自燃期 熄滅期第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)一、煤炭自然機理 1潛伏期 自煤層被開采、接觸空氣起至煤溫開始升高止的時間區(qū)間稱之為潛伏期。煤自燃的準備階段即煤的低溫氧化過程。潛伏階段的特征是；煤的表面生成不穩(wěn)定的氧化物（OH、COOH等），氧化放出的熱量很少，能及時放散，煤溫和巷道空氣氣溫不變，但煤重略有增加。煤被活化（化學活性增加），煤的著火溫度降低準備階段的長短取決于煤的

12、變質(zhì)程度和外部條件，如褐煤幾乎沒有準備階段，而煙煤則需要一個相當長的準備階段。 第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)一、煤炭自然機理 2自熱期 溫度開始升高起至其溫度達到燃點的過程叫自熱階段，自熱過程是煤氧化反應(yīng)自動加速、氧化生成熱量逐漸積累、溫度自動升高的過程。當溫度超過臨界溫度6080時，煤溫急劇憎加，氧化加劇。 其特點是：氧化放熱較大，煤溫及其環(huán)境(風，水、煤壁)溫度升高：產(chǎn)生CO、CO2和碳氫(CmHn)類氣體產(chǎn)物，并散發(fā)出煤油味和其他芳香氣味；有水蒸氣生成，火源附近出現(xiàn)霧氣，遇冷會在巷道壁面上凝結(jié)成水珠，即出現(xiàn)所謂“掛汗”現(xiàn)象：微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。 在自熱階段，若改變了散熱條件，使散熱大于生熱；

13、或限制供風，使氧濃度降低至不能滿足氧化需要，則自熱的煤溫度降低到常溫，稱之為風化。風化后煤的物理化學性質(zhì)發(fā)生變化、失去活性，不會再發(fā)生自然。第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)一、煤炭自然機理 3、燃燒期 煤溫達到其自燃點后（褐煤250度，煙煤300350，貧瘦煤、無煙煤650800），若能得到充分的供氧(風)，則發(fā)生燃燒，出現(xiàn)明火。其主要特征：空氣中氧含量顯著減少，CO2的含量倍增，同時由于燃燒不完全和CO2受熱分解，而產(chǎn)生更多的CO，巷道中出現(xiàn)濃烈的火災(zāi)氣味和煙霧。若煤溫達到自燃點，但供風不足，則只有煙霧而無明火，此即為干餾或陰燃。煤炭干餾或陰燃與明火燃燒稍有不同，CO多于CO2，溫度也較明火燃燒要

14、低。 第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)一、煤炭自然機理 4、熄滅期 及時發(fā)現(xiàn)，采取有效的滅火措施，煤溫降至燃點以下，燃燒熄滅。 從煤的自燃發(fā)展過程可見：煤自燃實質(zhì)是其自身氧化速度加速的過程，其氧化速度之快，以致產(chǎn)生的熱量來不及向外界放散，而導致了自燃。煤的氧化進程既可在常溫下發(fā)生，也可在高溫下迸行，伴隨氧化過程的發(fā)展其周圍空氣中的氧含量必然降低。 第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)二、煤的氧化特性 1、所有品種煤在常溫下都吸氧，但吸氧速度不同。 2、煤的吸氧速度與所在空氣中的氧濃度成正比， 3、在溫度不變條件下，吸氧速度常數(shù)隨時間按指數(shù)規(guī)律衰減。 、吸氧速度常數(shù)與煤自身溫度之間符合冪函數(shù)關(guān)系 、煤在氮氣中加

15、熱后再冷卻可使它的活性增加，并有重新恢復到原有活性的可能。 、吸氧速度常數(shù)與粒度之間成復雜關(guān)系。第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)三、自燃發(fā)火與自燃發(fā)火期 自燃發(fā)火：有自燃傾向性的煤層被開采破碎后在常溫下與空氣接觸發(fā)生氧化，產(chǎn)生熱量使其溫度升高，出現(xiàn)發(fā)火和冒煙的現(xiàn)象。 在礦井防滅火規(guī)范中規(guī)定出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一，即為自然發(fā)火。 煤因自燃出現(xiàn)明火、火炭或煙霧等現(xiàn)象；(2)由于煤炭自熱而使煤體、圍巖或空氣溫度升高至70以上；(3)由于煤炭自熱而分解出CO、C2H4(乙烯)或其它指標氣體，在空氣中的濃度超過預報指標，并呈逐漸上升趨勢。 第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)三、自燃發(fā)火與自燃發(fā)火期 自燃發(fā)火期：從煤層被開采

16、破碎接觸空氣之日起，至出現(xiàn)自燃現(xiàn)象或溫度上升至燃點為止所經(jīng)歷時間。以月或天為單位。 自然發(fā)火期等于潛伏期和自熱階段。它是煤炭自然發(fā)火危險程度在時間上的度量，發(fā)火期越短的煤層自然發(fā)火危險程度越大。據(jù)調(diào)查，煤炭自然發(fā)火期最短的只有十幾天，最長者可達數(shù)年。 第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)四、煤炭自條件 (1)有自燃傾向性的煤被開采后呈破碎狀態(tài)，堆積厚度一般要大于0.4m。 (2)有較好的蓄熱條件?？諝饬鲃铀俣鹊拇笮。茄趸療崃磕芊穹e聚的重要條件。在采空區(qū)內(nèi)如果滲流速度太大，熱量則不能積聚，不易形成煤炭自燃。如果滲流速度過低，則會供氧不足，氧化非常緩慢，也不能形成自燃。煤炭自燃都是在風速比較適中的情況下發(fā)

17、生的。大量事實證明，在采空區(qū)內(nèi)，當風速由高變低或由低變高的區(qū)域，往往是容易發(fā)生煤炭自燃的區(qū)域。 第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)四、煤炭自條件 (3)有適量的通風供氧。通風是維持較高氧濃度的必要條件，是保證氧化反應(yīng)的前提。實驗表明，氧濃度15時，煤炭氧化方可較快進行。 (4)上述三個條件共存的時間大于煤的自燃發(fā)火期。上述四個條件缺一不可，前三個條件是煤炭自燃的必要條件，最后一個條件是充分條件。 上述四個條件中，第一條是最根本的，是內(nèi)因，是煤的內(nèi)部特性，取決于成煤物質(zhì)和成煤條件，表示煤與氧相互作用的能力。當研究同一煤層的不同開采方法對自然發(fā)火的影響時，則要著重分析形成煤炭自燃的外界條件。第三節(jié) 煤炭自

18、燃的理論基礎(chǔ) 五、影響煤炭自然發(fā)火的因素 1、煤的自燃性能 1）煤的分子結(jié)構(gòu)：研究表明，煤的氧化能力主要取決于含氧官能團多少和分子結(jié)構(gòu)的疏密程度。 2）煤化程度：煤的自燃傾向性隨煤化程度增高而降低。 3）煤巖成分：氧化能力：鏡煤亮煤暗煤絲炭 4）煤中的瓦斯含量：它類似用惰性氣體稀釋空氣對氧化發(fā)生的影響 5）水分：既有加速氧化的一面，也有阻滯氧化的因素。 6）煤中硫和其它礦物質(zhì)：煤中含有的硫和其它催化劑，則會加速煤的氧化過程。 第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ) 五、影響煤炭自然發(fā)火的因素 2、開采技術(shù) 礦井的開拓方式、采區(qū)巷道布置、回采方法和回采工藝、通風系統(tǒng)和技術(shù)管理等開采技術(shù)和管理水平，對自然發(fā)火

19、起決定性影響。 1）礦井開拓方式和采區(qū)巷道布置。 2）回采方法和回采工藝，但其決定的因素是回采率和工作面推進速度第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)3、影響采空區(qū)自燃的因素）采空區(qū)三帶劃分 對于后”U”通風系統(tǒng)(一源一匯)的采空區(qū)，按漏風風速、采空區(qū)氧氣濃度、采空區(qū)遺煤溫升速度和遺煤發(fā)生自燃的可能性采空區(qū)可分為三帶： 散熱帶（） 自燃帶（） 窒息（不自燃）帶（）L1L2W第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)3、影響采空區(qū)自燃的因素）采空區(qū)三帶劃分 散熱帶：L1=520m，該帶頂板冒落的巖石處于松散堆積狀態(tài)，孔隙多且大，漏風強度大， Q生Q散，熱量容易聚集，有可能導致自燃。 窒息（不自燃）帶：該帶漏風風流基本消失，

20、氧氣濃度進一步下降，氧化停止。第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)3、影響采空區(qū)自燃的因素）采空區(qū)三帶劃分劃分三帶的指標有三種： 采空區(qū)漏風風速V（V0.9m/s為散熱帶；0.9V0.02m/s為自燃帶；V0.02m/s為窒息帶。）； 采空區(qū)氧濃度（C）分布（認為C8%為窒息帶，C8%為自燃帶）； 采空區(qū)遺煤溫升速度（dt1/d為自燃帶）。 由于缺少深入的理論研究和試驗結(jié)果，此指標目前尚難以應(yīng)用。第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)3、影響采空區(qū)自燃的因素）采空區(qū)遺煤自燃的條件及其影響因素 設(shè)自燃帶的最大寬度為L1+L2，工作面的推進速度為V，自然發(fā)火期為S，在自燃帶內(nèi)煤暴露于空氣的最長時間為(月)，則 (L1+

21、L2) / V 當:S時，可能發(fā)生自燃。 第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)4、漏風 在煤炭氧化過程的熱平衡關(guān)系中，漏風起兩方面的作用：(1) 向煤提供氧化所必須的氧氣，促進氧化發(fā)展；(2) 帶走氧化生成的熱量，降低煤溫，抑制氧化過程發(fā)展。 蘇聯(lián)學者等研究表明，采空區(qū)及煤柱的漏風強度在0.10.24 m3/(min.m2) 時容易自然發(fā)火。有的作者認為不會導致自燃的極限風速低于0.020.05 m3/min；封閉采空區(qū)密閉墻漏風壓差在300Pa、漏風強度在.021.2m3/min時容易自然發(fā)火的。因此，把風速控制在易燃風速區(qū)之外，是從通風的角度預防自然發(fā)火的原則。第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ)5、地質(zhì)因素

22、 (1)煤層傾角和厚度。厚煤層和急傾斜煤層容易發(fā)生自燃。這是因為開采厚煤層和急傾斜煤層時，煤炭回采率低，采區(qū)煤柱易遭破壞，采空區(qū)不易封嚴所致。 (2)地質(zhì)構(gòu)造。在有地質(zhì)構(gòu)造的地區(qū)，自燃危險性加劇。因為這些地區(qū)煤質(zhì)松碎，有大量裂隙，從而增加了煤的氧化活性、供氧通道和氧化表面積。 (3)開采深度。煤層賦存太深或太淺都會增加自然發(fā)火的危險性。煤層埋藏深度大，地壓和煤體的原始溫度增高，煤內(nèi)自然水分少，危險性增加；但埋藏太淺時，容易形成和地表溝通的裂隙，造成采空區(qū)有較大的漏風，也容易形成自燃。 第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ) 自燃發(fā)火的預測技術(shù)是指在煤處于低溫氧化階段(即潛伏期)，還未出現(xiàn)自然發(fā)火征兆之前，

23、僅根據(jù)煤的氧化放熱特性和實際開采條件，超前判斷松散煤體自燃的危險程度、自然發(fā)火期及易自燃區(qū)域的一種技術(shù)。 根據(jù)煤田地質(zhì)勘探或在礦井開采的過程中，所采集的煤樣的分析化驗結(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)。第四節(jié) 礦井火災(zāi)預測和預報一、煤層自燃傾向性的鑒定方法 1、我國從50年代開始采用蘇聯(lián)的方法，即著火溫度降低值法，也叫T法，一直沿用到80年代初，沒有新的發(fā)展。 2、1987年撫順分院提出了一種新的步入現(xiàn)代水平的方法雙氣路氣相色譜儀吸氧鑒定法，使用的儀器為ZRJ-l型煤自燃傾向性檢測儀。該法已于1987年通過部級鑒

24、定，現(xiàn)已列入煤礦安全規(guī)程，1992年版的煤礦安全規(guī)程執(zhí)行說明規(guī)定采用吸氧量法。 3、雙氣路氣相色譜儀吸氧鑒定法，就是用現(xiàn)代色譜技術(shù)，在流動空氣狀態(tài)下測定煤在低溫下的吸氧能力（量和速度），作為指標來判別煤的自燃傾向性。此法工藝簡單，快速且數(shù)據(jù)精確可靠，且能保持與煤在井下自燃的條件更為相似。第四節(jié) 礦井火災(zāi)預測和預報 采用雙氣路氣相色譜儀吸氧鑒定法， 在30常壓下吸氧量，按煤的吸氧能力將其分為三類。等級自燃傾向等級褐煤、煙煤高硫煤、無煙煤硫含量容易自燃0.81.02.0%自燃0.410.790.81.02.0%不易自燃0.410.8上限，(3)主通風機成為阻力； 3)反風-(1)全礦反風；(2)區(qū)

25、域性反風；(3)局部反風 4)風流短路-進風系統(tǒng) 第九節(jié) 礦井火災(zāi)時期通風一、滅火原理 滅火是破壞燃燒三個條件同時存在和消除燃燒三個條件（之一、之二或全部）的過程。滅火的實質(zhì)就是把正在燃燒體系內(nèi)的物質(zhì)冷卻，將其溫度降低到燃點之下，使燃燒停止。 滅火原理： ）冷卻，把燃燒物質(zhì)的溫度降低到燃點以下。 ）隔離和窒熄，使燃燒反應(yīng)體系與環(huán)境隔離，抑制參加反應(yīng)的物質(zhì)。 ）稀釋，降低參加反應(yīng)物(液、氣體）的濃度。 ）中斷鏈反應(yīng)。 第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制一、滅火原理 現(xiàn)代燃燒理論認為，燃燒反應(yīng)是由于可燃物分解成游離狀態(tài)的自由基與氧原子相結(jié)合，發(fā)生鏈反應(yīng)后才能形成的。因此，阻止鏈反應(yīng)發(fā)生或不使自由基與氧原子

26、結(jié)合，就可以抑制燃燒，達到滅火目的。在實際滅火中，是以上幾種原理的綜合應(yīng)用。 滅火就其方法而言，可分為直接滅火、隔離滅火和聯(lián)合滅火三大類。 第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制二、直接滅火 采用滅火劑或挖出火源等方法把火直接撲滅，稱謂直接滅火法。 （一）常用滅火劑及其使用方法 可用于撲滅火源的物質(zhì)，稱為滅火劑。常用的滅火劑有水、泡沫、干粉、二氧化碳、四氯化碳、鹵代烷、惰氣、砂子和巖粉等。 、水 水是不燃液體，是消防上常用的滅火劑之一。使用方法有水射流和水幕兩種形式。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制二、直接滅火 （一）常用滅火劑及其使用方法2、泡沫 泡沫是一種體積小，表面被液體圍成的氣泡群。泡沫的比重小，且流動

27、性好，可實現(xiàn)遠距離立體滅火，具有持久性和抗燃燒性，導熱性能低，粘著力大。泡沫復蓋在火源周圍，形成嚴密的復蓋層，并能保持一定時間，使燃燒區(qū)與空氣隔絕，具有窒息作用；復蓋層具有防輻射和熱量向外傳導作用；泡沫中的水份蒸發(fā)可以吸熱降溫，起到冷卻作用。 泡沫滅火劑可分為化學泡沫滅火劑和空氣泡沫滅火劑兩類。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制 2、泡沫1）化學泡沫滅火劑 化學泡沫滅火劑是由兩種化學泡沫粉與水混合后發(fā)生化學反應(yīng)而生成的水溶液，經(jīng)發(fā)泡機后形成?；瘜W泡沫滅火劑對撲滅石油和石油產(chǎn)品以及其他油類火災(zāi)十分有效。但不宜用于撲滅醇類、醚類和酮類等水溶液的火災(zāi)以及電器火災(zāi)?；瘜W泡沫滅火劑的性能好，但成本高。第十節(jié) 礦

28、井火災(zāi)處理與控制 2、泡沫 2）高倍空氣泡沫 空氣泡沫可分為普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、抗溶性泡沫以及中倍泡沫和高倍泡沫多種。高倍泡沫（發(fā)泡倍數(shù)在500-10000之間）主要用于火源集中、泡沫易堆積場合的火災(zāi)，如井下巷道、采掘工作面、室內(nèi)倉庫和機場設(shè)施等處火災(zāi)。 其使用方法是:滅火時自先要在火源上風側(cè)的巷道內(nèi)構(gòu)筑密閉墻，發(fā)泡口安裝在密閉墻上，然后發(fā)泡，在巷道內(nèi)形成一個泡沫塞向火源移動，撲滅火源。在盲巷或掘進工作面發(fā)火時，可以利用風筒輸送泡沫。 第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制3、干粉 干粉滅火劑應(yīng)用范圍較廣。常用的干粉滅火劑有鈉鹽干粉、氨基干粉以及用磷酸鹽為基料的干粉。其中以氨基干粉滅火效果最好，磷酸

29、鹽干粉應(yīng)用最多。 干粉滅火的原理是：干粉靠加壓氣體的壓力從噴嘴內(nèi)噴出，形成一股霧狀氣流，射向燃燒物，接觸火焰和高溫后.受熱分解，吸熱并放出不燃氣體（NH3和H2O（g），可以稀釋火區(qū)范圍內(nèi)的氧濃度；干粉及其熱解產(chǎn)物可抑止碳氫自由基生成，破壞燃燒鏈反應(yīng)；細的粉沫在高溫作用下溶化、膠結(jié)，形成覆蓋層具有良好的“熱帳”作用。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制3、干粉 干粉滅火劑可以撲滅A、B、C、D類和電氣火災(zāi)，常見的滅火器有：（1）滅火手雷。將干粉滅火劑裝在成型的容器中，其結(jié)構(gòu)如圖9所示。使用時打開護蓋，拉開拉火雷管后，立即拋向火源，借助拉火雷管和炸藥的爆炸力，將干粉撤在燃燒物上。爆炸安全距離8m。拋出后人

30、要躲在臨時屏障（如風筒布）后面。（2）噴粉滅火器。這種滅火器以N2或液態(tài)CO2為動力，將干粉噴射到燃燒物上。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制4、鹵代烴滅火劑 常用的鹵代烴滅火劑是用氟、氯、溴取代甲烷和乙烷中的氫而成，因此也叫鹵代烷滅火劑。 滅火原理： 在氮氣的壓力作用下，滅火劑立即成霧狀噴出。形成比重大、擴散慢的氣體，能在較長時間內(nèi)滯留在火區(qū)內(nèi)。其作用是降低火區(qū)氧濃度之外，中斷鏈反應(yīng)，阻止燃燒，并兼有一定窒息和冷卻作用。5、砂子和巖粉 砂子和巖粉在煤礦廣泛應(yīng)用于撲滅電氣火災(zāi)。 第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制（二）消除可燃物 直接滅火除了向火源噴射滅火劑以外，在有些條件下還可以清除可燃物，消除燃燒的物質(zhì)基

31、礎(chǔ)。煤礦常用的是挖除火源。（三）用凝膠處理高溫點和自燃火源 凝膠是近年來應(yīng)用于煤礦井下防滅火較為廣泛的材料，由基料（硅酸鹽（水玻璃）+促凝劑（碳酸氫氨等鹽類）+水（90%左右）組成。 滅火原理： 凝膠基料和促凝劑都具有阻化作用，加之含有大量水份，在一定的壓力下，注入到高溫點周圍的煤體中。在成膠前凝膠易于流動，能夠滲透到煤體碎裂的內(nèi)部。既可起到阻止氧化作用，又可封堵漏風（裂隙）通道，防止漏風滲入；其內(nèi)固聚的大量水份，遇高溫受熱蒸發(fā)，還可以起到吸熱降溫作用。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制（四）灌漿滅火 灌漿滅火是煤礦井下常用的一種滅火方法。灌漿滅火的方法因火源位置而異。 常用的方法有：井下巷道（鉆窩）

32、打鉆灌漿、在火區(qū)密閉墻上插管灌漿和地面鉆孔注漿三種。 第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制三、隔絕滅火 當火源不能直接將火撲滅時，為了迅速控制火勢，使其熄滅，可在通往火源的所有巷道內(nèi)砌筑密閉墻，使火源與空氣隔絕。（一）密閉墻的結(jié)構(gòu)和種類 分為：臨時密閉、永久密閉和防爆密閉三種。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制三、隔絕滅火（一）密閉墻的結(jié)構(gòu)和種類 、臨時密閉墻 其作用是暫時切斷風流，控制火勢發(fā)展。為砌筑永久密閉墻或直接滅火創(chuàng)造條件。 2、永久密閉墻 較長時間地（至火源熄滅為止）阻斷風流，使火區(qū)因缺氧而熄滅。其要求是具有較高的氣密性、堅固性和不燃性，同時又要求便于砌筑和啟開。 、防爆密閉墻 在有瓦斯爆炸危險時，需

33、要構(gòu)筑防爆密閉，以防止封閉火區(qū)時發(fā)生瓦斯爆炸。防爆密閉墻一般是用砂袋堆砌而成。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制（二）密閉墻的位置選擇 密閉墻的位置選擇合理與否不僅影響滅火效果，而且決定施工安全性。 封閉火區(qū)的原則是：密、小、少、快四字。 密是指密閉墻要嚴密，盡量少漏風；小是指封閉范圍要盡量??；少是指密閉墻的道數(shù)要少；快是指封閉墻的施工速度要快。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制（三）封閉火區(qū)的順序 目前基本上有兩種： 一是先進后回；二是先回后進；三是進回同時。第一、三種方法采用較多，第二種方法較少采用。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制火四、封閉火區(qū)的方法封閉火區(qū)的方法分為三種： 1、鎖風封閉火區(qū)。 從火區(qū)的進回風

34、側(cè)同時密閉，封閉火區(qū)時不保持通風。 這種方法適用于氧濃度低于瓦斯爆炸界線(O212%)的火區(qū)。 、通風封閉火區(qū)。 在保持火區(qū)通風的條件下，同時構(gòu)筑進回風兩側(cè)的密閉。 、注惰封閉火區(qū)。 第二、三種方法，即封閉火區(qū)時保持通風的方法在國內(nèi)外被認為是最安全和最正確的方法，應(yīng)用較廣泛。 第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制五、撲滅和控制不同地點火災(zāi)的方法 （一）井口和井筒火災(zāi) （1）進風井口建筑物發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)采取防止火災(zāi)氣體及火煙侵入井下的措施：迅速撲滅火源。立即反轉(zhuǎn)風流或關(guān)閉井口防火門，必要時停止主要通風機。 （2）進風井筒中發(fā)生火災(zāi)時，為防止火災(zāi)氣體侵入井下巷道。必須采取反風或停止主要通風機運轉(zhuǎn)的措施。 第

35、十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制五、撲滅和控制不同地點火災(zāi)的方法 （一）井口和井筒火災(zāi) （3）回風井筒發(fā)生火災(zāi)時，風流方向不應(yīng)改變。為了防止火勢增大，應(yīng)減少風量。其方法是控制入風防火門，打開通風機風道的閘門，停止通風機或執(zhí)行搶救指揮部決定的其他方法（以不能引起可燃氣體濃度達到爆炸危險為原則）。必要時，撤出井下受危及的人員。 當停止主要通風機時，應(yīng)注意火風壓可能造成的危害。 多風井通風時，發(fā)火災(zāi)區(qū)所在的回風井的主要通風機不得停止。 （4）豎井井筒發(fā)生火災(zāi)時，不管風流方向如何，應(yīng)用噴水器自上而下地噴灑。 確保救護隊員生命安全時，才允許派遣救護隊進入井筒從上部滅火。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制（二）井底火災(zāi)

36、（1）當進風井井底車場和毗連硐室發(fā)生火災(zāi)時，必須進行反風或風流短路，不讓火災(zāi)氣體侵入工作區(qū)。 （2）回風井井底發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)保持正常風向，在可燃性氣體不會聚集到爆炸限度的前提下，可減少流入火區(qū)的風量。 （3）為防止混凝土支架和砌碹巷道上面木垛燃燒，可在碹上打眼或破碹，設(shè)水幕。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制（三）井下硐室火災(zāi) （1）著火硐室位于礦井總進風道時，應(yīng)反風或風流短路。 （2）著火硐室位于礦井一翼或采區(qū)進回風所在的去兩巷道的連接處時，則在可能的情況下，采取短路通風，條件具備時也可采用局部反風。 （3）火藥庫著火時，應(yīng)首先將雷管運出，然后將其他爆炸材料運出，如因高溫運不出時，則關(guān)閉防火門，退往

37、安全地點。 （4）絞車房著火時，應(yīng)將火源下方的礦車固定，防止燒斷鋼絲繩，造成跑車傷人。 （5）蓄電池機車庫著火時，為防止氫氣爆炸，應(yīng)切斷電源，停止充電。加強通風并及時把蓄電池運出硐室。 （6）無防火門的硐室發(fā)生火災(zāi)時，應(yīng)采取掛風障控制入風，積極滅火。第十節(jié) 礦井火災(zāi)處理與控制（四）通風巷道火災(zāi) （1）傾斜進風巷道發(fā)生火災(zāi)時，必須采取措施防止火災(zāi)氣體侵入有人作業(yè)的場所，特別是采煤工作面。為此可采取風流短路或局部反風、區(qū)域反風等措施。 （2）火災(zāi)發(fā)生在傾斜上行回風風流巷道，則保持正常風流方向。在不引起瓦斯積聚的前提下應(yīng)減少供風。 （3）撲滅傾斜巷道下行風流火災(zāi)，必須采取措施，增加入風量，減少回風風阻、防止風流逆轉(zhuǎn)，但決不允許停止通風機運轉(zhuǎn)。 （4）在傾斜巷道中，需要從下方向上滅火時，應(yīng)采取措施防止冒落巖石和燃燒物掉落傷人，如設(shè)置保護吊盤、保護隔板等護身設(shè)施。第十節(jié)