災害防治理論及技術-防滅火

災害防治理論及技術--防滅火第一頁，共84頁。4.1.1礦井火災基本知識

礦井火災及其防治

4.1礦井火災基本知識

※1火災：由于失火造成的災害?！?礦井火災：在礦井、巷道、硐室等構筑物中，因失火造成的災害。※3引火源：足以引起燃燒的熱源。如礦井或地面火災的引火源主要有：電氣系統(tǒng)短路熱源或火花、靜電火花、摩擦熱源或火花、人工熱源等?！?可燃物：燃燒過程中發(fā)生化學反應，維持燃燒過程，并釋放出能量的物質。礦山經常遇到的可燃物有：膠帶、油料、木材、編織物，炸藥、煤塵、含硫礦物等。※5助燃劑：燃燒過程中與可燃物發(fā)生化學反應，維持燃燒過程繼續(xù)，但不產生能量的物質。礦山常見助燃劑有氧氣和氯氣。※6煙流：一氧化碳、二氧化碳、硫化物氣體及其他有毒有害氣體等，這些統(tǒng)稱為煙流。※7礦井火災發(fā)生有四個基本條件:①具有一定能量的引火源；②可供火災繼續(xù)的可燃物；③可供火災繼續(xù)的助燃劑；④適當的環(huán)境或場所。第二頁，共84頁。4.1.2火災三要素

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4.1礦井火災基本知識

圖4.1火災三要素

第三頁，共84頁。4.1.3礦井火災與分類

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4.1礦井火災基本知識

礦井火災與分類

凡是發(fā)生在礦井工業(yè)場地的廠房、倉庫，井架、露天礦場、礦倉、貯礦堆等處的火災，叫地面火災凡是發(fā)生在井下硐室、巷道，井筒、采場、井底車場以及采空區(qū)等地點的火災叫井下火災。地面火災的火焰或由它所產生的火災氣體、煙霧隨同風流進入井下，威脅礦井生產和工人安全的，也叫井下火災地面火災井下火災根據發(fā)生的地點

第四頁，共84頁。4.1.3礦井火災與分類

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4.1礦井火災基本知識

礦井火災與分類

由于煤炭或其它可燃物自身受到某些化學或物理化學作用而發(fā)展起來的火災，稱為內因火災或自然發(fā)火。自然發(fā)火發(fā)生的決定性因素是：發(fā)火地點存在易于低溫氧化的粉煤、碎煤或其它可燃物質，向它供有足夠的氧氣和它氧化時有蓄熱準備條件。它大都發(fā)生在煤礦井下的采空區(qū)、煤巷冒頂和被壓出現裂隙或破碎的煤柱內。但是，由于煤層的地質賦存條件、煤炭本身的物理化學特性和采掘因素以及管理因素的不同，各個國家和礦區(qū)內因火災所占的比重是完全不一樣的。某種外在高溫熱源引起可燃物質燃燒造成的火災稱為外因火災。煤礦井下使用明火（明火礦燈、電焊、氣焊、火爐、電爐等）、電氣設備和機械設備安裝運轉不良、沼氣爆炸、火藥爆破等都可能導致這種火災。這種火災發(fā)生都比較突然，發(fā)展也之較快，常常出乎人的意料之外，并無預兆可查。防止這種火災的根本措施，就是避免出現上述種種高溫熱源，嚴格規(guī)章制度和加強管理等。內因火災

外因火災

根據發(fā)生的原因

第五頁，共84頁。4.1.3礦井火災與分類

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4.1礦井火災基本知識

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可燃氣體發(fā)生的火災。C類火災不宜直接用水滅火，在撲滅c類火災時，應該特別注意撲滅火災與切斷可燃物供給的途徑，如果在沒有切斷可燃物時就使燃燒終止，是十分危險的。在可燃金屬中或表面發(fā)生的火災?？刂坪蛽錅鏒類火災必須采用專門的技術和專用的滅火劑或滅火設備。B類火災D類火災在易燃液體表面發(fā)生的火災。如汽油、石油、溶劑與空氣的接觸面燃燒的火災屬于B類火災。B類火災燃燒不完全的煙流具有爆炸性，燃燒后留下殘渣很少。C類火火含碳固體可燃物的火災。如木材、紙張、煤炭等一些普通可燃物燃燒發(fā)生的火災都屬于A類火災。A類火災燃燒不完全的煙流具有爆炸性。該類火災可燃物燃燒后留下的產物是灰或灰渣。A類火災按可燃物的性質第六頁，共84頁。4.1.3礦井火災與分類

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4.1礦井火災基本知識

礦井火災與分類

燃燒處于陰燃狀態(tài)，無明顯火焰的火災。當燃燒地點通風不良．嚴重缺氧時，發(fā)生陰燃?？扇嘉锛磳⑷急M，揮發(fā)物含量很低時，火災也往往處于陰燃狀態(tài)。對于A類陰燃火災，煙流中一氧化碳氣體含量高，煙流具有可爆性或可燃性，對人的危害極大。燃燒時有較長火焰的火災。明火災有富氧燃燒和缺氧燃燒兩種狀態(tài)。富富氧燃燒狀態(tài)下，可燃物燃燒充分，煙流中一氧化碳等可燃性氣體含量較低。在缺氧燃燒狀態(tài)下，煙流中的一氧化碳等可燃性氣體含量較高，煙流具有可燃性或可爆性。陰燃火災明火災按燃燒狀態(tài)分類第七頁，共84頁。4.1.4礦井火災的危害

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第八頁，共84頁。4.1.5礦井火災過程

1發(fā)展階段：火災初期，火勢不斷增大，煙流最高溫度不斷升高的過程。火災發(fā)展階段時間較短。2穩(wěn)定階段：火災經發(fā)展階段后，火勢基本穩(wěn)定，煙流最高溫度變化很小的過程。穩(wěn)定階段時間因可燃物的量的不同差別很大。3衰減階段：火勢不斷減小，煙流最高溫度不斷下降的過程。衰減階段時間則較長。礦井火災及其防治

4.1礦井火災基本知識

第九頁，共84頁。4.1.6礦井火災污染狀態(tài)

（1）非污染區(qū)域：火區(qū)燃燒上風側，是不能被火災污染的一系列井巷的的集合，也稱安全區(qū)域。該區(qū)域的風流結構和氣體組分不受火災的影響，風流速度、溫度、密度和靜壓等也有所變化，但變化量很小。該區(qū)域是滅火和救災的安全區(qū)域。（2）火區(qū)：有可能燃燒的井巷和火焰已經達到的井巷的集合，也稱為燃燒區(qū)。在火區(qū)，火災前的風流狀態(tài)與火災時期的煙流狀態(tài)不同，煙流溫度升高，密度降低，一氧化碳和二氧化碳、硫化物等有毒有害氣體濃度升高。人員，如果誤入火區(qū)，會被燒傷、中毒和窒息。（3）污染區(qū)域：已經被火災煙流污染的井巷的集合。該區(qū)煙流溫度升高、密度下降、有毒有害氣體濃度升高。煙流流動過程中其溫度、密度、速度、氣體組分和濃度等不斷變化。（4）可能污染區(qū)域：火區(qū)下風側，尚未被煙流污染的井巷的集合。該區(qū)域的風流溫度、氣體組分和濃度等變化較小。礦井火災及其防治

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第十頁，共84頁。4.1.7外因火災發(fā)生的主要原因礦井火災及其防治

4.1礦井火災基本知識

外因火災發(fā)生的主要原因企業(yè)企業(yè)使用電石燈照明、吸煙或無意、有意點火所引起的火災占有相當大的比例。

在礦山地面、井口或井下進行氣焊，切割及電焊作業(yè)時，如果沒有采取可靠的防火措施，由焊接，切割產生的火花及金屬熔融體遇到木材、棉紗或其他可燃物，便可能造成火災。

明火引起的火災焊接作業(yè)引起的火災

爆破作業(yè)中發(fā)生的炸藥燃燒及爆破原因引起的硫化礦塵燃燒、木材燃燒、爆破后因通風不良造成可燃性氣體聚集而發(fā)生燃燒、爆炸都屬爆破作業(yè)引起的火災。

爆破作業(yè)引起的火災電氣線路、照明燈具、電氣設備的短路，過負荷，容易引起火災。

電氣原因引起的火災

第十一頁，共84頁。4.1.8采空區(qū)自燃“三帶”第Ⅰ帶—散熱帶，風速大，無積熱升溫條件；第Ⅱ帶—自燃帶，滿足自燃條件，具有自燃危險；第Ⅲ帶——消火帶，漏風極小，供氧不足，不會發(fā)生自燃，且隨著工作面的推進，逐漸取代原第Ⅱ帶的位置，對其中火源有消火作用。根據現場經驗，自燃帶寬度約為25～60m，采空區(qū)漏風越大自燃帶越寬，煤炭在自燃帶中停留的時間越長，就越容易自然發(fā)火。礦井火災及其防治

4.1礦井火災基本知識

4.2第十二頁，共84頁。4.2.1氣體分析法所謂氣體分析法，就是定點、定期采取井下空氣試樣進行分析，檢測礦井空氣中的CO、O2等氣體的變化規(guī)律，并根據它們的變化規(guī)律來判斷有關地點是否出現煤炭自燃的一種預測預報方法。4.2.1.1煤炭自燃的標志氣體根據實驗室分析結果，可選一氧化碳、烯烴和鏈烷比用來作為標志氣體。(1)一氧化碳標志氣體實驗證明CO發(fā)生速率與煤的自熱溫度之間有比較明確的關系：在煤溫達60℃以上時，CO發(fā)生速率隨煤溫增加而增加。對不同的煤種，CO增加的起點和速率不同，煤的煤化程度愈低，起點溫度愈低，且增加的速度較快。作為煤炭自燃的一個標志氣體，用它進行自然發(fā)火的預測預報時，不同煤種的預報溫度值是不同的，褐煤、長焰煤和氣煤的預報溫度值在70—100℃比較合適，其它煤種在100—150℃較為恰當。(2)烯烴標志氣體煤在升溫過程中可以釋放出乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等氣體。一般認為，乙烯與煤溫之間的關系較為明確、簡單，不同煤種出現乙烯的臨界溫度位在80—150℃之間，況且環(huán)境條件對乙烯產生的影響較小。因此，乙烯也是一種比較理想的預報煤炭自燃的標志氣體。礦井火災及其防治

4.2煤炭自燃的預測預報第十三頁，共84頁。4.2.1氣體分析法4.2.1.2一氟化碳預報法(1)根據一氧化碳含量預報

這是煤礦生產現場長期以來總結出來的經驗方法。如果在井下某處的空氣中檢測出CO氣體,且其存在是經常性的，其含量又有逐漸增加的趨勢，則必定是煤炭自燃的征兆，可以據此預報有關地點發(fā)生了煤炭自燃。(2)根據一氧化碳絕對發(fā)生量預報式中H—自然發(fā)火預報指標，m3／min；C—觀測站氣樣中的CO濃度，%；Q—觀測站的風量，m3／min。這種預測預報方法在平莊礦務局古山礦被采用。古山礦的自然發(fā)火的臨界值為：H＜0.0049m3／min無煤炭自燃發(fā)生H≥0.0059m3／min預報自然發(fā)火。礦井火災及其防治

4.2煤炭自燃的預測預報第十四頁，共84頁。4.2.1氣體分析法4.2.1.2一氟化碳預報法(3)格雷哈姆火災系數法是英國學者格雷哈姆火災系數由煤的氧化過程CO濃度的增加量與O2濃度的減少量之比。計算公式如下：（4）鍵烷比預報法根據鏈烷比的變化，可以預報煤炭自燃的發(fā)展階段,這比單獨根據CO進行預報又前進了一步。六枝局根據丙烷(C3H8)/乙烷(C2H6)的比值,按如下標準對煤炭自燃的發(fā)展階段進行預報：鏈烷比為0.02—0.06時，煤炭處于正常狀態(tài)；鏈烷比為0.10—0.12時，煤炭進入自然發(fā)火危險階段；鏈烷比為0.15—0.18時，煤炭進入自燃階段。礦井火災及其防治

4.2煤炭自燃的預測預報第十五頁，共84頁。4.2.2束管監(jiān)洲系統(tǒng)目前，裝備條件較好的大、中型礦井，一般都裝備有安全和環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)可以連續(xù)監(jiān)測CO、CO2和O2等環(huán)境參數，為煤炭自燃的預測預報工作提供重要的參考依據。但是，對這一工作最為有效的還是束管監(jiān)測系統(tǒng)。束管監(jiān)測系統(tǒng)，是計算機技術和氣體分析技術的有機結合，是用抽氣泵通過束管(多孔塑料軟管)抽取各取樣點的氣體、用專用分析儀器分析氣體的成分、用計算機對氣體分析數據進行處理并作出預測預報的系統(tǒng)。已在國內多個礦井裝備和使用，對于及時發(fā)現自燃隱患、防止發(fā)生自燃火災事故效果十分顯著。礦井火災及其防治

4.2煤炭自燃的預測預報4.3第十六頁，共84頁。4.3.1煤的自燃傾向性主要決定因素1煤的變質程度

各種煤部有發(fā)生自燃的可能，但是在褐煤礦井，煤化程度低的一些煤層自然發(fā)火次數要多得多。煙煤礦井以開采煤化程度最低的長焰煤和氣煤自燃的危險性較大，貧煤就較小。在煤化程度高的無煙煤礦井自燃火災較為少見。所以可以認為：煤化程度愈高的煤自燃傾向性愈小。但是決不能以煤的煤化程度作為判定自燃傾向性大小的唯一標志。因為生產實踐中人們發(fā)現，煤化程度相同的煤有的具有自燃特性，有的就不自燃。2煤的水份煤的含水量是影響其氧化進程的重要因素，在煤的自熱階段，由于水份的生成與蒸發(fā)必然消耗相當的熱量。煤體中外在水份沒有全部蒸發(fā)之前溫度很難上升到106℃，這就是水份含量大的煤炭難以自燃的原因。一定含量的水份有利于煤的自燃，而濕度過大，則會抑制煤的自燃。3煤巖成份在組成煤炭的四種煤巖成份中，暗煤硬度也最大，占比重最大，難以自燃。鏡煤與亮煤脆性大、易破裂，而且在其次生的裂隙中常常充填有黃鐵礦，開采中局碎裂為微細的顆粒。細粒狀的煤?；螯S鐵礦都有較高的自燃性，因它的氧化接觸而積大，著火溫度低。絲煤結構松散，著火點溫度低，僅為190－270℃，正是由于它的微孔松散結構決定了它的吸氧性能特強。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第十七頁，共84頁。4.3.1煤的自燃傾向性主要決定因素4煤的含硫量我國許多高硫礦區(qū)如貴州的六枝，四川的中梁山、江西的萍鄉(xiāng)、英崗嶺，湖南的楊梅山，寧夏的石炭井均屆自燃發(fā)火比較嚴重的礦區(qū)。硫在煤中有三種存在形式：硫化鐵即黃鐵礦(FeS2)、有機硫以及硫酸鹽。對煤的自燃起主導作用的是硫化鐵，它的比熱小，它與煤吸附相同的氧量而溫度的增值比煤大三倍，黃鐵礦的分解產物氧化(Fe2O3)比煤的吸氧性更強，能將吸附的氧(O2)轉讓給煤粒使之發(fā)生自燃，所以雖然不能象黃鐵礦作用學說那樣解釋：是煤炭自燃的發(fā)生根源，但它對煤的自燃過程起加速的作用則是無疑的。5煤的粒度完整的煤體一般不會發(fā)生自燃，一旦受壓破裂，呈破碎狀態(tài)存在，其自燃性能將顯著提高。這是因為破碎的煤炭不僅與氧相接觸的表面積增大，而且著火溫度明顯降低。根據波蘭的試驗，當煙煤粒度直徑為1.5—2mm時，其著火點溫度大多在330—360℃；粒度直徑小于1mm以下時，著火溫度可能低到190－220℃。因此，在礦井里最易發(fā)生自燃火源的地方都是碎煤與煤粉集中堆積的地點，如采空區(qū)的四周邊緣地帶，特別是工作面運煤巷鏈板運輸機尾煤粉堆集的地方，受壓破裂的煤柱和垮塌的煤壁，充滿煤粉與碎煤的煤壁裂隙以及煤巷局部冒高，在棚梁上形成浮煤堆積的地方。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第十八頁，共84頁。4.3.2煤的自燃傾向性分類礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第十九頁，共84頁。4.3.3煤的自燃征兆及其早期發(fā)現1煤炭自熱期的初期階段征兆

煤炭自燃過程的準備期結束之后便進入了自熱期的初期階段。在此階段的征兆有：(1)煤溫有所升高，但在臨界溫度60－80℃以下；(2)空氣中的氧濃度降低；(3)空氣中的相對濕度增大；(4)出現CO2、CO氣體。但是在并下通風良好的地區(qū)，上述諸種征兆極難憑直觀感覺發(fā)現。比較可靠的是在井下采取氣樣進行成分分析，以判斷煤炭自燃是否發(fā)生。

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4.3煤炭自燃與自燃火災第二十頁，共84頁。4.3.3煤的自燃征兆及其早期發(fā)現2煤炭自熱期的后期階段煤炭自熱超過臨界值(60－

－80℃)，但是尚未達到著火溫度出現明火的期間，稱之為自熱期后期階段。在此階段內，煤溫可升高到100℃以上，火源點附近煤炭水分蒸發(fā)，開始了干餾現象，生成多種碳氫化臺物，出現的征兆有；(1)火源點附遠的空氣濕度增大，出現霧氣，煤壁掛水珠，類似“出汗”現象。(2)出現煤炭氧化和干餾的產隊如一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、乙烷、乙烯、丙烯、乙炔以及苯、荼等。(3)煤溫、水溫、空氣的溫度都可能升高；(4)出水酸度增大。芳香族的碳氫化合物氣味(煤油味)是井下自然發(fā)火最可靠的征兆。這種氣味在距火源一定距離之外更為顯著，因為芳香族氣體在冷卻之后才會發(fā)生濃郁的香味。在日本來用撿知管檢定乙烯(C2H4)作為早期頂報自燃的指標。在煤炭自熱的后期階段由于氧化、餾留的作用產生多種有毒有害氣體使并下工人有頭疼、疲倦等不舒適的感覺，有人提出可以作為判定自燃的根據。其實人的直觀感覺帶有很大的主觀隨意性，并與人的健康和精神狀態(tài)有關，因此僅能作判定自燃的參考。

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4.3煤炭自燃與自燃火災第二十一頁，共84頁。4.3.4預防自燃火災4.3.4.1開采技術措施4.3.4.1.1合理地進行開拓布置1．盡可能采用巖石巷道開采有自燃傾向性的煤層、特別是自燃厚煤層的礦井、應盡可能采用巖石巷道布置，以減少煤層切割量．降低自然發(fā)火的可能性。對于階段運輸大巷、階段回風大巷、采區(qū)上山和采區(qū)下山I等服務年限長的巷道，一般均應設在穩(wěn)定的巖層中；對于厚煤層分層開采或近距煤層群開采，通常在煤層底板巖層中開掘區(qū)段運輸集中巷和區(qū)段回風集中巷，用聯(lián)絡斜巷和留煤眼與各分層或煤層區(qū)段平巷聯(lián)系。在這種區(qū)段巷道布置方式下，有時隨著采煤工作因的推進，超前掘進分層(煤層)區(qū)段平巷，以減少煤炭與空氣接觸的時間。2．減少煤體破碎采掘工作要破壞巖層的原始應力狀態(tài)，產生應力集中，即礦山壓力。礦山壓力作用于煤層上、會使煤體破碎，增加煤炭自燃的危險性。所以，在巷道布置中，應設法避開礦山壓力峰值，避免煤壁受壓破碎。在采用留煤柱護巷的區(qū)段巷道布置方式時，這一問題尤其重要，要切實搞清礦壓規(guī)律，選擇合適的區(qū)段煤柱尺寸。采區(qū)上(下)山如果設在煤層中，也要合理地選擇上(下)山煤柱尺寸。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第二十二頁，共84頁。4.3.4預防自燃火災4.3.4.1開采技術措施4.3.4.1.1合理地進行開拓布置3推廣無煤柱護巷方式采用留煤柱護巷時，不但浪費煤炭資源，而且遺留在采空區(qū)中的煤柱也為自然發(fā)火創(chuàng)造了條件。采用無煤柱護巷時，取消了煤柱，也就消除了由此帶來的煤炭自燃隱患。但是，沿空側的巷道容易向相鄰采空區(qū)(特別是其停采線)漏風，所以應采用省效措施封堵漏風通道，以防引起相鄰采空區(qū)煤炭自燃。4分層巷道垂直重疊布置厚煤層分層開采時，如果分層區(qū)段平巷采用傾斜布置(內錯式或外錯式)，則容易給自然發(fā)火留下隱患，因此，各分層巷道應采用垂直重疊方式布置，這種布置方式特別適用于近水平厚煤層開采，其優(yōu)點是可以減小甚至取消煤柱，即消除區(qū)段平巷處浮煤自燃的基本條件。另外，在采用這種布置方式時，區(qū)段巷道受支承壓力的影響較小，維護比較容易。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第二十三頁，共84頁。4.3.4預防自燃火災4.3.4.1開采技術措施4.3.4.1.2合理地選擇采煤方法從降低煤層自然發(fā)火的可能性、提高礦井抵抗煤炭自燃的能力出發(fā)，應從如下幾個方面著手，合理地選樣采煤方法：①充分考慮防滅火工作的需要，合理地進行采區(qū)巷道布置；②減少煤炭損失，提高回采率；③根據礦山壓力規(guī)律，減少煤柱破裂；④回來工作中避免過分破碎煤體；⑤采用合理的回采順序；⑥加快工作面推進速度；⑦及時封閉采空區(qū)和廢棄的舊巷；⑧

避免采區(qū)回風巷過分受壓或長期在煤柱中維護。從以上各個方面綜合考慮，壁式采煤法(走向長壁采煤法和傾斜長壁采煤法)對防止自然發(fā)火是有利的，應盡量選用。落垛式、倉儲式等非正規(guī)采煤方法不利于防火工作，應避免采用。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第二十四頁，共84頁。4.3.4預防自燃火災4.3.4.1開采技術措施4.3.4.1.3正規(guī)地進行開采工作開采工作中要設法加快工作面推進速度，提高采煤機械化程度，采用一切可能的措施提高回采率，及時封閉采空區(qū)，避免留下自然發(fā)火的隱患。要堅持正規(guī)回采，避免在采空區(qū)中留下任何不必要的煤柱，特別是要避免將一個走向長壁工作面沿走向在其小中部開切眼、形成兩個工作面同時回采的不規(guī)范做法。否則，在開采過程中會向前部工作面采空區(qū)大量漏風，開采結束后會在采空區(qū)留下孤島煤柱。同時，要按照合理的回采順序進行開采。煤層間采用下行式(采用特殊防火措施的除外)；區(qū)段內一般采用后退式；區(qū)段間一般采用下行式，下山采區(qū)則采用上行式。要盡量避免將一個區(qū)段的四周采空而形成孤島工作面。所有這些措施，都是為了避免在開采過程中向附近采空區(qū)漏風而引起采空區(qū)內浮煤自燃。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第二十五頁，共84頁。4.3.4預防自燃火災4.3.4.2預防性灌漿

預防性灌漿是預防煤炭自燃火災的傳統(tǒng)措施，也是應用最為廣泛，且最有成效的措施。4.3.4.2.1預防性灌漿的作用①泥漿中的沉淀物將碎煤包裹起來，隔絕其與空氣的接觸；②沉淀物充填于浮煤和冒落的巖石縫隙之間，堵塞漏風通道，減少漏風；同時，漿可以加速形成再生頂板，從而有利于下部分層的開采；③泥漿對已經自熱的煤炭有冷卻散熱作用。④漿液還可以增加煤的外在水分，減緩其氧化進程。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第二十六頁，共84頁。4.3.4預防自燃火災4.3.4.2預防性灌漿4.3.4.2.2漿液材料的選擇預防性灌漿的防火效果及其經濟合理性，在很大程度上取決于漿液材料的選擇。漿液中的固體材料應滿足下列要求：①不含可燃或助燃成分；②粒度不大于2mm，粒度小于1mm的細小顆粒所占比例要達到75％；③收縮量盡可能小，含砂量也不越過30％；④易于加水制成泥漿；⑤易于脫水，同時還具有一定的穩(wěn)定性。煤礦應用最多的灌漿材料是黃土，但大量應用黃土也會使農田遭到破壞，有的礦區(qū)無土可取。因此，也采用如下代用材料制成泥漿：破碎后的頁巖、破碎后的矸石、熱電廠的爐灰等。

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4.3煤炭自燃與自燃火災第二十七頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.2預防性灌漿4.3.4.2.3灌漿量的確定灌漿量為灌漿所需土量和水量之和，主要根據灌漿區(qū)的容積、采煤方法和灌漿形式等因素確定。對于采前預灌和采后封閉停采線灌漿，一般以充滿灌漿空間為準；向采空區(qū)灌漿(隨采隨灌)時，則按如下公式計算：灌漿用土量為:式中：QS—灌漿用土量，m3；M—煤層開采厚度，m；L—灌漿區(qū)的走向長度，m；H—灌漿區(qū)的傾斜長度，m；C—回采率，％；K—灌漿系數，即泥漿中的固體材料體積與灌漿區(qū)的容積之比，需根據現場具體情況確定該系數的數值。灌漿用水量為：式小Qw—漿用水量，m3；Kw—考慮沖洗管路和跑漿的水量備用系數，一般取1.10—1.35；S—泥漿的水土比,一般取2—5。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第二十八頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法1．采前預灌采前預灌，即在工作面尚未回采之前先行對其開采區(qū)域進行灌漿。這種泥漿方法主要應用于開采范圍內老窯多的情況。對于開采老窯多、易燃厚煤層進行采前預，充填老窯虛空，可消滅蓄火、降溫和粘結浮煤，并起到除塵和排擠有害氣體的作用，以實現老空的安全復采。

礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第二十九頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法1．采訪預灌礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.4第三十頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法4.3.3.4.1采訪預灌

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4.3煤炭自燃與自燃火災4.5第三十一頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法4.3.3.4.2隨采隨灌隨采隨灌即在工作面推進的同時、向采空區(qū)灌注泥漿。隨采隨灌能及時將冒頂線后的采空區(qū)灌足泥漿，有效地防止采空區(qū)中遺留的浮煤自燃。同時，它還能起到降溫、防塵和膠結冒落巖石、形成再生頂板的作用。在開采自然發(fā)火期較短的厚煤層時，隨采隨灌是一項必需的防火措施。根據巷道布置方式和采空區(qū)巖石冒落狀況的不同，隨采隨距方法又可分為鉆孔灌漿、埋管灌漿和灑漿三種。(1)鉆孔灌漿：鉆孔灌漿即利用已有的巷道或專門開鑿的漿巷道，向采空區(qū)打鉆灌漿。(2)埋管灌漿：埋管灌漿即沿回風巷在采空區(qū)內預先鋪設灌漿管，放頂后立即開始灌漿。漿管應埋入采空區(qū)內15—20m，并隨工作回的推進，用回柱絞車向外牽引。(3)灑漿：灑漿即用膠管沿傾斜方向向采空區(qū)均勻地噴灑泥漿。灑漿通常作為埋管灌漿的一種補充措施，以便使整個采空區(qū)、待別是其下半段也能灌到足夠的泥漿。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第三十二頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法

1鉆孔灌漿：鉆孔灌漿即利用已有的巷道或專門開鑿的灌漿巷道，向采空區(qū)打鉆灌漿。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.6第三十三頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法1鉆孔灌漿礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.7第三十四頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法1鉆孔灌漿礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.8第三十五頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法2高位鉆孔灌漿礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.9第三十六頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法3埋管灌漿與灑漿礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.10第三十七頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法3埋管灌漿與灑漿礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.11第三十八頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法4.3.3.4.3采后灌漿采后灌即在工作面采完封閉后灌漿。采后灌漿充填封閉的采空區(qū)、特別是最易自然發(fā)火的停采線，可防止發(fā)生自燃火災。采后灌漿的最大優(yōu)點是在時間上和空間上都不會和回采工作互相影響。采后灌漿可以在封閉停采線的上部密閉墻上插管灌漿，也可以由鄰近巷道向采空區(qū)上、中、下三段分別打鉆灌漿。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第三十九頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法4.3.3.4.3采后灌漿礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.12第四十頁，共84頁。4.3.3預防自燃火災4.3.3.4預防性灌漿方法4.3.3.4.3采后灌漿礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.13第四十一頁，共84頁。4.3.4通風系統(tǒng)優(yōu)化合理的礦井通風系統(tǒng)，可以減少甚至避免采空區(qū)等處的漏風，即消除煤炭自燃的通風供氧條件。所以，優(yōu)化通風系統(tǒng)，就可大大降低自燃火災的危險性?？偨Y近些年來的防滅火實踐并加以理性分析，人們更加清楚地認識到了這一問題。對于開采有自燃發(fā)火傾向危險煤層的礦井，通風系統(tǒng)的優(yōu)化是防止自然發(fā)火的一項基礎性措施。4.2.4.1通風系統(tǒng)優(yōu)化的目標①礦井通風網路結構合理，采區(qū)和采煤工作面均采用分區(qū)通風；⑦降低礦井主要通風機的風壓；③盡量降低采區(qū)進、回風和工作面進、回風的通風壓差；④礦井風壓分布合理；⑤減少采空區(qū)、煤柱裂隙和火區(qū)的漏風壓差；⑥通風構筑物布置合理；⑦有利于采空區(qū)和火區(qū)的調壓；⑧開采自然發(fā)火嚴重的采區(qū)或工作面，應建立局部反風系統(tǒng)。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第四十二頁，共84頁。4.3.4通風系統(tǒng)優(yōu)化4.3.4.2煤層有自燃傾向性的礦井的通風系統(tǒng)1．礦井通風方式煤層有自燃傾向性的礦井的通風方式，應滿足低風壓、小漏風、風網結構簡單、風流易于控制等要求。因此，應采用兩翼對角式、分區(qū)對角式或中央分列式，以降低風壓，并便于調節(jié)封閉采空區(qū)的壓力；若礦井主進風流發(fā)火，也易于進行通風控制。中央并列式不利于防滅火，自燃礦井一般不宜采用。2采區(qū)通風系統(tǒng)采區(qū)應為分區(qū)通風，即每一采區(qū)均應為一獨立通風系統(tǒng)，各采區(qū)通風系統(tǒng)應是并聯(lián)的；采區(qū)內各工作面亦應獨立通風，即采區(qū)內應采用并聯(lián)風路。3工作面通風系統(tǒng)開采易燃煤層工作面的通風系統(tǒng)應力求降低采空區(qū)兩側的壓差，常用的有D型通風系統(tǒng)和w型通風系統(tǒng)，需根據具體情況選用。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第四十三頁，共84頁。4.3.5均壓防火均壓是指均衡漏風通道進、出風兩側的風壓，以減少或杜絕漏風的措施。均壓技術也叫風壓調節(jié)或調壓技術。均壓技術是50年代由波蘭發(fā)展起來的，60年代各主要采煤國競相采用。我國也從60年代開始試驗均壓技術，七八十年代大范圍推廣應用了這一技術，并在實踐中發(fā)展了這一技術。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第四十四頁，共84頁。4.3.5均壓防火4.3.5.1調節(jié)風門均壓礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.14第四十五頁，共84頁。4.3.5均壓防火4.3.5.2調壓風機與調節(jié)風門聯(lián)合均壓礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災這種調壓措施主要應用在相鄰區(qū)段向工作面后部采空區(qū)漏風的情況下。采用這種均壓措施后，可以提高工作面處(MN)的風壓值，從而阻止相鄰區(qū)段向來空區(qū)漏風。4.15第四十六頁，共84頁。4.3.5均壓防火4.3.5.3調壓風機與風筒聯(lián)合均壓礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災這種調壓措施主要應用在相鄰區(qū)段向工作面后部采空區(qū)漏風的情況下。采用這種均壓措施后，可以提高工作面處(MN)的風壓值，從而阻止相鄰區(qū)段向來空區(qū)漏風。4.16第四十七頁，共84頁。4.3.5均壓防火4.3.5.3改變工作面通風系統(tǒng)礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.17第四十八頁，共84頁。4.3.5均壓防火4.3.5.4閉區(qū)均壓閉區(qū)均壓是對已經封閉的區(qū)域采取均壓措施。對有可能發(fā)生煤炭自燃的已封閉區(qū)域采取均壓措施可以防止發(fā)生火災，稱為閉區(qū)均壓防火。對已經因火災而封閉了的區(qū)域采取均壓措施可以加速火區(qū)的熄滅，稱為閉區(qū)均壓滅火。兩者的作用機理是相同的，具體措施也是類似的。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災第四十九頁，共84頁。4.3.5均壓防火4.3.5.4閉區(qū)均壓4.3.5.4.1調壓氣室在火區(qū)密閉墻的外側再建一個輔助密閉墻，則在密閉培和輔助密閉墻之間形成了一個氣室，通過設置調壓裝置，可以調節(jié)氣室內的空氣壓力，以減少甚至消除密閉堵兩側的壓差，達到防止漏風、窒息火區(qū)的目的。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.18第五十頁，共84頁。4.3.5均壓防火4.3.5.4閉區(qū)均壓4.3.5.4.2調壓風機調壓風機即用于調節(jié)調壓氣室內的空氣壓力的局部通風機。調壓風機可作壓人式運轉，形成正壓調壓氣室，亦可以作抽出式運轉，形成負壓調壓氣室．如圖所示。礦井火災及其防治

4.3煤炭自燃與自燃火災4.19第五十一頁，共84頁。4.4.1阻化劑及其種類阻化劑亦稱阻氧劑，是具有阻止氧化和防止煤炭自燃作用的一些物質。煤礦中常用的阻化劑多為無機鹽類化合物，如氯化鈣(CaCl26H2O)、氯化鎂(Mg·6H2O)、氯化銨(NH4Cl2)、碳酸氫銨(NH4CO3)和水玻璃(xNa2O·ySiO2)等。某些工廠的廢液及副產品,如釀酒廠的廢液、造紙廠的廢液、煉鎂糟渣和化工廠的硼酸廢液等，也常作為阻化劑使用。4.3.２阻化劑技術參數阻化率：煤樣在阻化處理前后放出的CO數量的差值與未經阻化處理時放出的CO數量的百分比稱為阻化率(E)．即：式中E—阻化率，％；A—煤樣在未經阻化處理時，在溫升(100)試驗中通入凈化干燥空氣(160m1／min)時放出的CO濃度，PPm；B—煤佯經阻化處理后，在上述相同條件下、放出的CO濃度，ppmo阻化率越大，該阻化劑阻止煤炭氧化的能力越大。煤炭經阻化處理后，阻止氧化的有效口期稱為阻化衰退期，又稱阻化劑的阻化壽命。阻化劑的阻化壽命越長，其阻化率下降的速度越慢。礦井火災及其防治

4.4阻化劑防火第五十二頁，共84頁。4.4.3阻化劑防火工藝4.4.3.1噴灑阻化劑噴灑阻化劑:即在采煤工作面向采空區(qū)噴灑阻化劑溶液。為此，需建立噴灑系統(tǒng)。噴灑系統(tǒng)分為三種形式：臨時性噴灑系統(tǒng)、半永久性噴灑系統(tǒng)和永久性噴灑系統(tǒng)。其中，半永久性噴灑系統(tǒng)用得最多（如圖）。

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4.4阻化劑防火4.20第五十三頁，共84頁。4.4.3阻化劑防火工藝4.4.3.2壓注阻化劑壓注阻化劑，是向可能發(fā)生自燃或已經開始氧化發(fā)熱的煤壁打鉆孔，通過鉆孔向煤壁中壓注阻化劑溶液、可分為短鉆孔壓注和長鉆孔壓注兩種。適用于工作面停采線、開切眼和煤層巷道的防滅火處理，一般用煤電鉆打眼深2—3m，直徑42mm，用橡膠封孔器封孔，再用3D—5/40型往復式拉桿泵壓注。壓注工作到煤壁見藥液即可停止，需要時可重復壓注2—3次。4.3.3.3霧化阻化劑將阻化劑溶液霧化，然后借助漏風風流將霧化阻化劑帶到采空區(qū)中。其具體方法是，在采煤工作面的進風口處，即向工作而后部采空區(qū)漏風的人口處，用發(fā)容器將阻化劑霧化，出漏風風流將阻化劑溶液微粒帶入工作面后部采空區(qū)，落入采空區(qū)遺留的浮煤上，阻止其氧化自燃。

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4.4阻化劑防火第五十四頁，共84頁。4.5.1惰性氣體及其類別惰性氣體簡稱惰氣。礦井防滅火所用的惰氣與化學上的惰氣在概念上有所區(qū)別，是指不能助燃的氣體，常用的有氮氣、二氧化碳和濕式惰氣等。其中，氮氣在防滅火工作中應用最多。4.5.2惰氣的防滅火作用與特點①惰氣可以充滿任何形狀的空間并將氧氣排擠出去，從而使火區(qū)中因氧含量不足而將火源熄滅，或者使采空區(qū)中因氧含量不足而使遺煤不能氧化自燃；②在含瓦斯和火災氣體爆炸危險的火區(qū)內，注入惰氣能使可燃性氣體失去爆炸性；③直接使用液氮或固態(tài)CO2滅火時，可以吸收大量熱量，降低火區(qū)溫度；④向采空區(qū)或火區(qū)中大量注入惰氣后．可以使其呈現正壓狀態(tài)，致使新鮮空氣難以漏入；⑤在惰氣滅火過程中，不會損壞或污染機械設備和井巷設施，火區(qū)可較快恢復生產；⑥惰氣防滅火必須與均壓和其它防漏風措施配合應用。否則，如果注入惰氣的采空區(qū)或火區(qū)漏風嚴重，惰氣必然隨漏風流失，難以起到防滅火作用。礦井火災及其防治

4.5惰性氣體防滅火第五十五頁，共84頁。4.5.3氮氣的制取4.5.3.1深冷空分利用深冷空分原理制取氮氣的基本過程是：通過壓縮、膨脹循環(huán)礦井火災及其防治

4.5惰性氣體防滅火421第五十六頁，共84頁。4.5.3氮氣的制取4.5.3.2變壓吸附利用變壓吸附方法制取氮氣的基本原理是：通過分子篩對氧氣加壓吸附排氮，減壓脫附排氧，從而將氮、氧分離。變壓吸附制氮的工藝流程如圖所示。變壓吸附制氮裝置存在著產氮效率低、單位氮氣能耗大、設備體積大、運轉和維護費用高等問題。目前，變壓吸附制氯裝置僅有地面固定或移動式，巳國內應用很少。礦井火災及其防治

4.5惰性氣體防滅火4.22第五十七頁，共84頁。4.5.3氮氣的制取4.5.3.3膜分離就是利用天然或人工合成的高分子薄膜，以外界能量或化學位能差為推動力，對雙組分或多組分的氣體、溶質、溶劑進行分離、分級、提純和富集的過程。氮氣和氧氣在分離膜中分離，可以用“溶解擴散”理論來解釋。該理論認為，氣體在膜壁中透過，是因為氣體首先在膜中溶解，再在外界能量的推動下，從膜的一側解析而透過膜。不同氣體在膜中透過的速率不同，透過快的稱之為“快氣”，透過慢的稱之為“慢氣”。單位時間內“快氣”透過的多，“慢氣”透過的少，從而使“慢氣“滯留于膜的一側，“快氣”富集于膜的另一例，使氣體得以分離。礦井火災及其防治

4.5惰性氣體防滅火第五十八頁，共84頁。4.5.3氮氣的制取4.5.3.3膜分離

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4.5惰性氣體防滅火4.23第五十九頁，共84頁。4.5.3氮氣的制取4.5.3.3膜分離

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4.5惰性氣體防滅火技術指標產氮量：350m3/h氣純度：97%氮氣壓力：＞0.7MPa功率:132kw冷卻水量：5t/h總重量：8t4.24第六十頁，共84頁。4.5.4氣氮防滅火4.5.4.1工作面后部采空區(qū)注氮當自然發(fā)火的危險主要來自生產工作面的后部采空區(qū)時，應該采取向本工作面后部采空區(qū)注入氮氣的防火方法。對于采用U型通風方式的采煤工作面，應將注氮管道鋪設在進風順槽中，注氮釋放口開設在后部采空區(qū)中的進風順槽一側，以利用通風壓力使氯氣流入采空區(qū)中（如圖）。礦井火災及其防治

4.5惰性氣體防滅火4.25第六十一頁，共84頁。4.5.4氣氮防滅火4.5.4.1工作面后部采空區(qū)注氮

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4.5惰性氣體防滅火4.26第六十二頁，共84頁。4.5.4氣氮防滅火4.5.4.1工作面后部采空區(qū)注氮

礦井火災及其防治

4.5惰性氣體防滅火4.27第六十三頁，共84頁。4.5.4氣氮防滅火4.5.4.2工作面相鄰采空區(qū)注氮工作面在生產過程中、當自然發(fā)火的危險不是來自其后部采空區(qū)，而是其相鄰區(qū)段的采空區(qū)時，則應對其相鄰采災區(qū)注氮防火，以保證本工作而的安全回采。當本工作面是推進速度比較快的綜放或綜采工作面、與之相鄰的又是綜放工作面采空區(qū)時，往往就是這種情況。對生產工作面相鄰的采空區(qū)注氮即所謂旁路注氮方式，其方法比較簡單，就是在生產工作面與采空區(qū)相鄰的順槽中打鉆，然后向已封閉的采空區(qū)插管注氮。注氮數量的確定原則是：充分惰化靠近生產工作面一側的采空，在靠近生產工作面的采空區(qū)側形成一條與工作面推進方向平行的惰化帶。注氮工作可以連續(xù)進行，也可以間斷進行，根據對采空區(qū)氣體成分的檢測結果而定。礦井火災及其防治

4.5惰性氣體防滅火第六十四頁，共84頁。4.5.5液氮防滅火液氮防滅火．即利用地面氮氣廠制成的液態(tài)氮進行防滅火工作，且液氮主要用作滅火。液氮在大氣壓力(101325Pa)下的容重為808kg/m3。在這一壓力下，液態(tài)氮受熱汽化成0℃的氣態(tài)氮時，其體積將膨脹643倍；汽化成25℃的氣態(tài)氮時，將膨脹700倍。液氮防滅火有兩種方式，一是直接向采空區(qū)或火區(qū)中注入液氮防滅火，二是先將液氮汽化后，再利用氣氮防滅火。4.4.5.1直接利用液氮滅火液氮可由制氮廠鋪設管道送到礦井，也可用專用運輸設備—液氮槽車運到礦井。直接利用液氮滅火時，有下面幾種方法：①從地面經井筒或專用鉆孔向井下敷設管道．將液氮送到使用地點，再將其注入密閉的火區(qū)。輸氮管道應采取防止冷縮和冷脆的措施，以防管路破裂。②在地面將液氮裝入礦車型槽車中，將其送入井下火區(qū)附近，再按上較短的管路，將液氮直接噴入火區(qū)。③當火區(qū)接近地表時，可由地面直接向火區(qū)打鉆，從地面通過鉆孔向火區(qū)灌注液氮。礦井火災及其防治

4.5惰性氣體防滅火第六十五頁，共84頁。4.5.5液氮防滅火4.5.5.2液氮氣化后防滅火相對于直接利用液氮防滅火來講，先將液氮氣化，然后再利用氣氮防滅火用得更為普遍。實際應用時有下面兩種具體方法：1在地面將液氮注入蒸發(fā)器，液氮在蒸發(fā)器中被加熱氣化成283K(10℃)或稍高溫度的氣態(tài)氮，然后通過管道將氣氮送到井下，并用于井下防滅火工作。并下防滅火的具體方法和工藝與氣氮防滅火相同。氣化液氮用的蒸發(fā)器有多種形式和規(guī)格，常用的有蒸汽加熱的蒸發(fā)器、丙烷加熱的水浴蒸發(fā)器和油加熱水浴蒸發(fā)器等。2在地面將液氮裝入礦車型槽車中，然后送到井下的使用地點，將液氮注入氣體滅火裝置的擴散型冷卻器中。在冷卻器中，氮與氣體滅火裝置產生的惰性氣體相混合，最后，由噴嘴將含有氮氣的混合惰氣噴射到火區(qū)中。礦井火災及其防治

4.5惰性氣體防滅火第六十六頁，共84頁。4.6.1外因火災的產生

一切能夠產生高溫、明火、火花的設備以及用可燃材料制成的器材，如使用不當都可能引起外因火災，電氣失火、爆破起火、電焊引火、氣焊引火、膠皮摩擦起火、瓦斯燃燒或爆炸以及吸煙和其它點火工具引火等，都是常見的外因火災形式。在機械化程度較高的大型礦井中，絕大多數外因火災是由于機電設備質量不高、安裝不良，又不能及時地檢修和維護，長期帶病運轉而引起，對于機械化程度較低的中小型煤礦，外因火災事故則大多由于爆破和明火引起。4.6.1外因火災事故的預防預防外因火災事故，主要應從防止失控的高溫熱源和盡量采用不燃或耐燃材料兩個方面著手進行。在煤礦井下，能夠造成外因火災的失控高溫熱派有：①電器過負荷運轉、短路產生的電弧、電火花；②不正確的爆破操作形成的爆破火焰：③機械設備運轉不良造成的過熱或摩擦火花等；④違章吸煙、使用電爐或用大燈泡取暖、電焊、氣焊以及瓦斯、煤塵爆燃或爆炸。礦井火災及其防治

4.6外因火災的預防第六十七頁，共84頁。4.6.3礦井滅火的常規(guī)方法4.6.3.1直接滅火法

1．挖除可燃物除可燃物．就是將已經燃燒(或發(fā)熱)的煤炭以及其它燃燒物挖掉、清除并運出井外，這是撲滅礦井火災最有效、最徹底的方法，特別適用于煤炭自燃火災的初起階段。2用水滅火水是最省效、最經濟、來源最廣的滅火材料。水的熱容量大，所以用水滅火吸熱能力強、冷卻作用大，水遇火(高溫)能蒸發(fā)成大量水蒸氣，使燃燒物表面與空氣隔絕，并能稀釋空氣中的氧濃度。所以，用水滅火是廣泛采用的滅火方法，使用時以用水槍噴射火源的方式居多，強力水射流能壓滅燃燒物的火焰；同時，在煤炭自燃的防滅火實踐中，也常采用向自燃火源點(高溫點)注水的方式。3．灌漿滅火前面已詳細介紹了溜漿防火的原理和方法．灌漿滅火的原理、泥漿的材料、制備工藝與灑漿防火是一致的，灌漿滅火的方法有向火區(qū)打鉆注漿、埋管注漿或密集鉆孔注漿等幾種，火源距地表較近時，也可以從地表打鉆把泥漿直接送入火區(qū)。礦井火災及其防治

4.6外因火災的預防第六十八頁，共84頁。4.6.3礦井滅火的常規(guī)方法4.6.3.1直接滅火法

4泡沫滅火泡沫滅火即把大量泡沫送往火源地點以撲滅火災。大量泡沫將燃撓物覆蓋，可隔絕空氣、窒息火源；泡沫與火源接觸后破裂，水分蒸發(fā)吸熱，產生大量水蒸氣，起著降溫和稀釋氧濃度的作用；另外，大量泡沫包圍著火源，能阻止熱的傳導、對流與輻射，阻斷火勢的擴展與蔓延。泡沫滅火主要用于撲滅火源在燃燒物(煤體等)表面的火災。5用砂于或巖粉滅火用砂子或巖粉滅火，可直接將砂子或巖粉撤在火源上,也可以用壓氣噴槍將它們噴射到火源上。沙子或巖粉覆蓋火源后，能隔絕燃燒物與空氣的接觸并能持續(xù)很長時間，使其缺氧而熄滅且不易復燃。砂子和巖粉常用來撲滅油料和電器火災，也可用于其它各類火災,特別用于其初起階段。礦井火災及其防治

4.6外因火災的預防第六十九頁，共84頁。4.6.3礦井滅火的常規(guī)方法4.6.3.1直接滅火法

6干粉滅火器滅火干粉滅火即用粉狀滅火藥劑滅火。礦用于粉滅火藥劑主要是磷酸銨類化合物。干粉滅火劑覆蓋在燃燒物上以后，受熱并產生一系列化學反應，反應過程中要吸收大量的熱，并放出水分，水分受熱蒸發(fā)并再次吸熱，遂使燃燒物溫度下降。在此過程中，還產生漿狀物質附著在燃燒物上，在其表面形成隔離層，從而隔絕空氣、阻斷燃燒。對各類礦井火災的初期階段均有良好滅火效果，對撲滅油料、電器火災是得力的工具。7惰性氣體滅火惰性氣體滅火，就是向已封閉的火區(qū)灌注惰性氣體(N2、CO2）等,促使火源熄滅。這一方法的原理就是惰性氣體使火區(qū)空氣惰化以窒息火源。同時,火區(qū)空氣惰化后，還可達到防止瓦斯爆炸的目的。礦井火災及其防治

4.6外因火災的預防第七十頁，共84頁。4.6.3礦井滅火的常規(guī)方法4.6.3.2隔絕滅火法

防火密閉堵，簡稱密閉墻或密閉,有臨時密閉培和永久密閉堵兩種。封閉火區(qū)內有瓦斯爆炸危險時，為防止封閉施工時瓦斯爆炸傷人，還應構筑防爆墻(耐爆墻)。臨時密閉墻的作用是臨時切斷風流,控制火勢發(fā)展。因此，對臨時密閉墻的主要要求是能夠簡便、快速地建造起來。傳統(tǒng)的臨時密閉墻是木板密閉墻。目前，常用的還有混凝土密閉墻和泡沫塑料密閉墻等。4.6.3.3聯(lián)臺滅火法聯(lián)合滅火法，是在封閉火區(qū)的基礎上，再采取其它滅火措施進行滅火的方法。聯(lián)合滅火法的具體方法很多，向封閉火區(qū)內灌漿滅火、對封閉火區(qū)采取均壓措施滅火以及向封閉火區(qū)內灌注惰性氣體滅火等，都是常用的聯(lián)合滅火法。聯(lián)合滅火法是隔絕滅火法的補充和完善，是加速火區(qū)熄滅的積極措施。礦井火災及其防治

4.6外因火災的預防第七十一頁，共84頁。4.7.1火災氣體及危害

在火災氣體中危害最大的是CO、H2和CH4。1）一氧化碳(CO)一氧化碳是一種劇毒氣體，也是一種爆炸性較強的氣體。它無色、無味，相對密度為0.97，所以能均勻地散布在空氣中，沒有專門儀器檢測時難以察覺。人體吸入CO后，由于人體血流中的血紅蛋白與CO的親合力比其與O2的親合力大得多(約250－300倍)，所以血紅蛋白與CO結合而使血液的輸氧功能迅速減弱或停止，引起缺氧窒息直至死亡。當吸入氣體中的CO濃度為0.016％時，數小時后僅有輕微中毒癥狀(頭暈、心慌、耳鳴等)；CO濃度達到0.048％時，1小時就能引起上述癥狀；達0.128％時，0.5—1小時就會嚴重中毒，使人意識模糊、喪失行動能力；達0.4％時，短時間內人就會失去知覺、抽搐，經過2—30分鐘就會死死亡。CO的爆炸界限為12.5％—74％，其爆炸時所要求的氧濃度較低(6％)，所以是一種爆炸危險性較大的氣體。礦井火災及其防治

4.7火災氣體中毒的預防第七十二頁，共84頁。4.7.1火災氣體及危害2．氫飛(H2)氫氣是一種危險性很大的爆炸性氣體，它的爆炸范圍較寬，爆炸界限為4.1％－74.2％，爆炸所要求的氧濃度為5.1％。氫氣是無色、無味、無臭的氣體，相對密度為0.069。在煤炭自然發(fā)火初期就有H2逸出，在撲滅火災的過程中更容易發(fā)生，即水退熱分解成氫和氧。況且在直接用水滅火時,水通過溫度極高的火源時，可分解生成為CO和H2。所以，在處理火災事故時，對可能產生H2并引起爆炸的危險性應給予足夠的警惕。3．甲烷(CH4)瓦斯，主要是指甲烷。這里，不是指煤(巖)層中的原生瓦斯，而是指發(fā)生火災時，煤受低溫于餾而分解生成的瓦斯，我們也將其稱為再生瓦斯。眾所周知，CH4是一種爆炸性氣體，它無色、無味、無毒，相對密度為0.554，瓦斯在新鮮空氣中的爆炸界限為5％—15％。瓦斯爆炸所要求的氧濃度為12％。在撲滅礦井火災過程中，要把防止瓦斯爆炸所造成的災害作為最關鍵的問題來對待。礦井火災及其防治

4.7火災氣體中毒的預防第七十三頁，共84頁。4.7.2防止火災氣體中毒的措施4.7.2.1．安全防護1佩戴自救器為每個礦工都應佩戴上自救器，以便在發(fā)生火災時起自身防護作用，避免因火災氣體而造成中毒或窒息死之事故。萬一發(fā)生瓦斯爆炸或煤塵爆炸事故時，應該戴上自救器，避免遭受爆炸所產生的有害氣體的危害。2壓風管供風自救發(fā)生礦井火災后，如果由于火勢兇猛等原因井下工人無法撤出危險區(qū)，則應采取一切可行的措施進行安全防護，防止火災氣體的侵襲。這時，如果被因人員處于火源的下風側且有壓風管道從火災地點通過，則可迅速構筑一個臨時碉室并將壓風管打開向硐室供風，以保證有足夠的新鮮空氣供給被困人員。所以，如果在火區(qū)內有壓風管路，在任何情況下也不要切斷．亦不要停止壓風系統(tǒng)的運行．以便使火源點下風側的風流中有足夠的氧氣，為被困人員自數和安全撤退創(chuàng)造條件。礦井火災及其防治

4.7火災氣體中毒的預防第七十四頁，共84頁。4.7.2防止火災氣體中毒的措施4.7.2.2風流的控制與調度1反風若礦井火災發(fā)生在總進風流中，即若礦井火災發(fā)生在進風井口、進風井筒及其井底車場和總進風道時，一般應進行全礦性反風，以阻止火災氣體和煙霧侵入井下各采掘區(qū)中；對于中央并列式通風的礦井，如果條件允許時也可以將進、回風井之間的風流短路．將火災氣體和煙霧直接排到地面。井下發(fā)生火災后，若條件合適，也可以進行局部反風。2隔斷向火源點供風隔斷向火源點供風，是為了減少供氧量、控制火勢，以達到減少火災氣體發(fā)生數量的目的。具體做法有兩種，一是利用密閉墻隔斷向火源點供風，二是采用短路或增大旁側風路風量的辦法。上述兩種方法分別在何種條件下實施，是需要進行科學的分析和決斷的。否則，不但達不到減災救人的目的，而且由于隔斷供風使氧氣含量急劇下降，反而可能使火區(qū)人員因窒息而遭受更加嚴重的危害。礦井火災及其防治

4.7火災氣體中毒的預防第七十五頁，共84頁。4.7.2防止火災氣體中毒的措施4.7.2.2風流的控制與調度3控制火源點的供風量控制火源點供風量的目的，與上述隔斷供風的目的是一樣的，為達到控制供風量的目的，可以在進風風路設置風簾等