礦井火災(zāi)防治重點與難點課件-002

第十章礦井火災(zāi)防治重點與難點1、煤炭自燃理論；2、煤炭自燃預(yù)測預(yù)報；3、防滅火技術(shù)4、均壓防滅火；5、火災(zāi)時期風(fēng)流控制1謝謝你的閱讀2019年10月6第十章礦井火災(zāi)防治重點與難點1謝謝你的閱讀2019年1第十章礦井火災(zāi)防治第一節(jié)概述一、火災(zāi)與礦井或煤田火災(zāi)的概念

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)。二、礦井火災(zāi)的類型及其特性

１、按引火原因分類

１）內(nèi)因(自燃)火災(zāi)。

2）外因火災(zāi)。

２、消防分類Ａ類火災(zāi):,煤炭、木材、橡膠、棉、毛、麻等含碳的固體可燃物質(zhì)Ｂ類火災(zāi)，指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液體Ｃ類火災(zāi)，指煤氣、天燃氣、甲烷、乙炔、氫氣等可燃氣體。Ｄ類火災(zāi)，象鈉、鉀、鎂等可燃金屬燃燒形成的火災(zāi)。2謝謝你的閱讀2019年10月6第十章礦井火災(zāi)防治2謝謝你的閱讀2019年10月6３、其它分類方法。還有按火源特性，可分為原生火災(zāi)與再生火災(zāi)；按火源產(chǎn)生的位置，可分為井上火災(zāi)與和井下火災(zāi)等。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。3謝謝你的閱讀2019年10月6３、其它分類方法。3謝謝你的閱讀2019年10月6第二節(jié)礦井外因火災(zāi)及其預(yù)防一、物質(zhì)燃燒的充要條件

１、必要條件----可燃物、助燃物、高溫能量火源。２、充分條件----三個必要條件同時存在，互相作用；Q生>Q散煤礦常見的外因火源主要有以下幾種：１）電能熱源：２）摩擦熱。３）放明炮、糊炮等。4）明火（高溫焊碴、吸煙）。二、外因火災(zāi)的預(yù)防

1、我國的消防方針----預(yù)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個對策：

１）技術(shù)(Engineering)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

２）教育（Education）對策

-----知識、技術(shù)、態(tài)度３）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。這三種對策簡稱“三Ｅ”對策。前兩者是防火的基礎(chǔ)，后者是防火的保證。4謝謝你的閱讀2019年10月6第二節(jié)礦井外因火災(zāi)及其預(yù)防4謝謝你的閱讀2019年10月

三、預(yù)防外因火災(zāi)的技術(shù)措施

預(yù)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。（一）防止火災(zāi)產(chǎn)生

1、防止失控的高溫?zé)嵩串a(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?zé)嵩础⒚骰鸷蜐撛诘幕鹪催M行管理。2、盡量不用或少用可燃材料，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?zé)嵩春突鸹ㄅc可燃物相互作用。5謝謝你的閱讀2019年10月6三、預(yù)防外因火災(zāi)的技術(shù)措施5謝謝你的閱讀201三、預(yù)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(fēng)機必須具有反風(fēng)系統(tǒng)或設(shè)備，反風(fēng)設(shè)施并保持其狀態(tài)良好6謝謝你的閱讀2019年10月6三、預(yù)防外因火災(zāi)的技術(shù)措施6謝謝你的閱讀2019年10月6第三節(jié)煤炭自燃的理論基礎(chǔ)一、煤炭自然機理主要的有黃鐵礦作用學(xué)說、細菌作用學(xué)說、酚基作用學(xué)說以及煤氧化合學(xué)說等二、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，即dm/dτ＝ＵＣ３、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，即Ｕ＝Ｕ1τ—H

４、吸氧速度常數(shù)Ｕ與煤自身溫度之間符合冪函數(shù)關(guān)系５、煤在氮氣中加熱后再冷卻可使它的活性增加，并有重新恢復(fù)到原有活性的可能。６、吸氧速度常數(shù)Ｕ與粒度之間成復(fù)雜關(guān)系7謝謝你的閱讀2019年10月6第三節(jié)煤炭自燃的理論基礎(chǔ)7謝謝你的閱讀2019年10月6三、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

(1)明火、冒煙、火炭；(2)T>70℃；(3)CO、C2H4等超臨界值并上升

自燃發(fā)火期：從煤層被開采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。以月或天四、煤炭自條件

1、具有自燃傾向的煤被開采后呈破碎堆積狀態(tài).2、有較好的蓄熱條件。

3、有適量的通風(fēng)供氧。

4、上述三條件共存的時間大于煤的自燃發(fā)火期。8謝謝你的閱讀2019年10月6三、自燃發(fā)火與自燃發(fā)火期8謝謝你的閱讀2019年10月6

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)。

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。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。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(fēng)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9謝謝你的閱讀2019年10月6五影響煤炭自然發(fā)火的因素9謝謝你的閱讀2019年10月63、影響采空區(qū)自燃的因素１）采空區(qū)三帶劃分

對于后”U”通風(fēng)系統(tǒng)(一源一匯)的采空區(qū)，按漏風(fēng)風(fēng)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：L1=5~20m,由于自由堆積，空隙漏風(fēng)大，Q生<Q散，自燃帶：L=20~70m，空隙、漏風(fēng)小，Q生>Q散窒息（不自燃）帶Ⅲ：漏風(fēng)小，氧氣濃度低ⅠL1ⅢL2WⅡ10謝謝你的閱讀2019年10月63、影響采空區(qū)自燃的因素ⅠL1ⅢL2WⅡ10謝謝你的閱讀20劃分三帶的指標有三種：

①采空區(qū)漏風(fēng)風(fēng)速V（V>0.9m/s為散熱帶；0.9≥V≥0.02m/s為自燃帶；∨＜0.02m/s為自窒息帶。）；

②采空區(qū)氧濃度（C）分布（認為C＜8%為窒息帶，C≥8%為自燃帶）；

③采空區(qū)遺煤溫升速度（dt>1℃/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。２）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τS，在自燃帶內(nèi)煤暴露于空氣的最長時間為τ(月)，則

τ＝(L1+L2)/V

當:τS≤τ時，可能發(fā)生自燃。

11謝謝你的閱讀2019年10月6劃分三帶的指標有三種：11謝謝你的閱讀2019年10月64、漏風(fēng)在煤炭氧化過程的熱平衡關(guān)系中，漏風(fēng)起兩方面的作用：一是向煤提供氧化所必須的氧氣，促進氧化發(fā)展；二是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(xué)者等研究表明，采空區(qū)及煤柱的漏風(fēng)強度在0.1～0.24m3/(min.m2)

時容易自然發(fā)火。有的作者認為不會導(dǎo)致自燃的極限風(fēng)速低于０.０2～0.05m3/(min.m2)；封閉采空區(qū)密閉墻漏風(fēng)壓差在300Pa、漏風(fēng)強度在０.02～1.2m3/(min.m2)時容易自然發(fā)火的[136]。因此，有一定局限性。但對我們研究自燃問題是有參考價值的。把風(fēng)速控制在易燃風(fēng)速區(qū)之外，是從通風(fēng)的角度預(yù)防自然發(fā)火的原則。5、地質(zhì)因素地質(zhì)因素主要有：１）傾角。２）煤層厚度。３）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。４）開采深度。12謝謝你的閱讀2019年10月64、漏風(fēng)12謝謝你的閱讀2019年10月6六、煤的自燃過程及特點１、潛伏（自燃準備）期：以物理吸附，煤溫開始升高，無宏觀現(xiàn)象，２、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。３、自燃階段：煤溫達到其自燃點后，若能得到充分的供氧（風(fēng)），則發(fā)生燃燒，出現(xiàn)明火。4、熄滅：降到燃點以下，潛伏期自熱期自熱期風(fēng)化燃燒時間溫度TC=70TB13謝謝你的閱讀2019年10月6六、煤的自燃過程及特點潛伏期自熱期自熱期風(fēng)化燃燒時間溫度TC第四節(jié)礦井火災(zāi)預(yù)測和預(yù)報根據(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)。一、煤層自燃傾向性的鑒定方法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。30度常壓下吸氧量等級自燃傾向等級褐煤、煙煤高硫煤、無煙煤硫含量Ⅰ容易自燃≥0.8≥1.0>2.0%Ⅱ自燃0.41~0.790.8~1.0>2.0%Ⅲ不易自燃≤0.41≤0.8<2.0%14謝謝你的閱讀2019年10月6第四節(jié)礦井火災(zāi)預(yù)測和預(yù)報等級自燃傾向等級褐煤、煙煤高硫二、煤層自然發(fā)火期的估算方法及其延長途徑1、煤層自然發(fā)火期的估算（１）統(tǒng)計比較法----生產(chǎn)礦井，揭煤統(tǒng)計，分煤層統(tǒng)計，以最短（２）類比法----根據(jù)地質(zhì)資料，參照吸氧量鑒定，對照同類礦井２、延長煤層自然發(fā)火期的途徑，其途徑有：１）減小煤的氧化速度和氧化生熱。２）增加散熱強度，降低溫升速度。三、礦井外因火災(zāi)預(yù)測礦井外因火災(zāi)預(yù)測是，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。四、礦井火災(zāi)的預(yù)報根據(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，進行邏輯推斷后給出火情報告。15謝謝你的閱讀2019年10月6二、煤層自然發(fā)火期的估算方法及其延長途徑15謝謝你的閱讀20

主要有：1、利用人體生理感覺預(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；２）視覺；３）感（觸）覺。2、氣體成分分析法1）指標氣體及其臨界指標能反映煤炭自熱或可燃物燃燒初期階段特征的、并可用來作為火災(zāi)早期預(yù)報的氣體叫指標氣體。2）常用的指標氣體(1)一氧化碳（ＣＯ）(2)Ｇｒａｈａｍ系數(shù)ＩCO

(3)乙烯。(4)其它指標氣體。國外有的煤礦采用烯炔比（乙烯和乙炔（C2H2）之比）和鏈烷比（C2H6/CH4)來預(yù)測煤的自熱與自燃。16謝謝你的閱讀2019年10月6主要有：16謝謝你的閱讀2019年10月6五、連續(xù)自動檢測系統(tǒng)

1、束管系統(tǒng)1）、采樣系統(tǒng)2）、控制裝置3）、氣樣分析4）、數(shù)據(jù)貯存、顯示和報警２、礦井火災(zāi)監(jiān)測與監(jiān)控17謝謝你的閱讀2019年10月6五、連續(xù)自動檢測系統(tǒng)17謝謝你的閱讀2019年10月6第五節(jié)開采技術(shù)防火措施一、礦井自燃火源的分布規(guī)律1、采空區(qū)。采空區(qū)火災(zāi)占50％以上。2、煤柱。3、巷道頂煤。4、斷層和地質(zhì)構(gòu)造附近。二、開拓開采技術(shù)防火措施

要求：(1)提高回采率(2)限制或阻止空氣流入疏松煤體，消除供氧(減少漏風(fēng)、減小壓差)(3)漏風(fēng)風(fēng)速小于自燃風(fēng)速

18謝謝你的閱讀2019年10月6第五節(jié)開采技術(shù)防火措施一、礦井自燃火源的分布規(guī)律18謝謝主要技術(shù)措施有：1、合理地進行巷道布置(1)盡量巖巷，有利于均壓，(2)區(qū)段巷道分采分掘；(3)無煤柱開采技術(shù)2、選擇合理的采煤方法和先進的回采工藝，提高回采率，加快回采進度。3、選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)。4、堅持自上而下的開采順序。5、合理確定近距離相鄰煤層和厚煤層分層同采時兩工作面之間的錯距，防止上、下之間采空區(qū)連通。19謝謝你的閱讀2019年10月6主要技術(shù)措施有：19謝謝你的閱讀2019年10月6（二）灌漿系統(tǒng)灌漿系統(tǒng)由制漿、輸漿和灌漿三部分組成。1、漿液的制備1）漿液性能。對漿液性能的基本要求是，濃度適當，滲透能力強。水土比2）漿材的選取漿材必須滿足一定的基本要求。３）漿液的制備工藝。２、漿液的輸送

1）輸漿壓力與輸漿倍線輸送漿液的壓力有兩種。一是利用漿液自重及漿液在地面入口與井下出口之間高差形成的靜壓力進行輸送，叫靜壓輸送；當靜壓不能滿足要求時應(yīng)采用加壓輸送。L----總長度，H----入出口高差，h—泵壓力20謝謝你的閱讀2019年10月6（二）灌漿系統(tǒng)20謝謝你的閱讀2019年10月62）灌漿管道的選擇當管道中漿液恰好處于無沉積的懸浮狀態(tài)時的流速，稱為臨界流速(vc)時，也叫不淤流速。3)灌漿鉆孔（三）灌漿防火方法按與回采的關(guān)系分，預(yù)防性灌漿有：采前預(yù)灌、隨采隨灌、采后封閉灌漿等三種。方法1)鉆孔灌漿。在煤層底板的集中運輸或回風(fēng)巷道或?qū)ｉT開掘的灌漿巷道內(nèi)，每隔一定距離（10～15m）向采空區(qū)打鉆灌漿，2)埋管灌漿。3）工作面灑漿。4)綜采工作面插管灌漿。二、阻化劑防滅火

在化學(xué)上，凡是能減小化學(xué)反應(yīng)速度的物質(zhì)皆稱為(inhibitors)。

作用機理：增加惰性、形成液膜、充填、蓄水、降溫21謝謝你的閱讀2019年10月62）灌漿管道的選擇21謝謝你的閱讀2019年10月61、阻化劑的評價指標及其影響因素１）阻化率

按公式計算阻化率:A，B--分別為原煤樣和阻化煤樣在規(guī)定的實驗條件下氧化5小時放出的CO(pmm)或SO2(mg)。２）阻化劑的阻化壽命

阻化劑噴灑至煤體表面后，從開始生效至失效所經(jīng)過的時間叫阻化劑壽命。單位為月。阻化劑的壽命可用下式表示：V----衰減速度

τ＝Ｅ／Ｖ2、阻化劑選擇

煤礦使用的阻化劑有：氯化鈣、氯化鎂、氯化銨以及水玻璃等。以及工業(yè)廢液等。3、阻化劑防火工藝方法

主要方法是：表面噴灑、用鉆孔向煤體壓注以及利用專用設(shè)備向采空區(qū)送入霧化阻化劑。22謝謝你的閱讀2019年10月61、阻化劑的評價指標及其影響因素22謝謝你的閱讀2019年1第七節(jié)均壓防滅火

均壓防滅火的實質(zhì)：利用風(fēng)窗、風(fēng)機、調(diào)壓氣室和連通管等調(diào)壓設(shè)施，改變漏風(fēng)區(qū)域的壓力分布，降低漏風(fēng)壓差，減少漏風(fēng)，從而達到抑制遺煤自燃、惰化火區(qū)，或熄滅火源的目的。一、調(diào)壓設(shè)施均壓防滅火的原理（一）調(diào)節(jié)風(fēng)窗調(diào)壓的原理

特性：上風(fēng)側(cè)壓力增加，下風(fēng)側(cè)

實質(zhì)：增阻減風(fēng)，改變調(diào)壓風(fēng)路上的壓力分布，達到調(diào)壓目的。

前提條件：本分支風(fēng)量允許減少（二）風(fēng)機調(diào)壓的原理在需要調(diào)壓的風(fēng)路上安裝帶風(fēng)門的風(fēng)機，利用風(fēng)機產(chǎn)生的增風(fēng)增壓作用，改變風(fēng)路上的壓力分布，達到調(diào)壓目的。特性：

前提：以增加風(fēng)量為前提。

ABⅠⅡABOaba’b’ABL1EEL23謝謝你的閱讀2019年10月6第七節(jié)均壓防滅火ABⅠⅡABOaba’b’ABL1EE（三）風(fēng)窗-風(fēng)機聯(lián)合調(diào)壓的原理１、風(fēng)窗－風(fēng)機增壓調(diào)節(jié)所謂增壓調(diào)節(jié)是指使兩調(diào)壓裝置中間的風(fēng)路上風(fēng)流的壓能增加。增壓調(diào)節(jié)又可分為風(fēng)量不變和減少兩種。２、風(fēng)窗－風(fēng)機聯(lián)合降壓調(diào)節(jié)作降壓調(diào)節(jié)時，風(fēng)窗安裝在上風(fēng)側(cè)，風(fēng)機安裝在下風(fēng)側(cè)。hwHHhw風(fēng)量不變風(fēng)量減少24謝謝你的閱讀2019年10月6（三）風(fēng)窗-風(fēng)機聯(lián)合調(diào)壓的原理hwHHhw風(fēng)量不變風(fēng)量減少2二、生產(chǎn)工作面采空區(qū)自燃火源或高溫點的調(diào)壓處理（一）采空區(qū)的漏風(fēng)形式1、并聯(lián)漏風(fēng)如圖是后退式回采U形通風(fēng)系統(tǒng)工作面采空區(qū)漏風(fēng)分布平面示意圖。2、角聯(lián)漏風(fēng)（二）、調(diào)壓處理方法：（1）、當火源或高溫點處于自燃帶Ⅱ中后部（靠近窒息帶）時，則可用降低漏風(fēng)壓差的方法，減小漏風(fēng)帶寬度，使窒息帶復(fù)蓋高溫點。（2）、高溫點位于自燃帶的前部，可采用在工作面下端掛風(fēng)簾的方法來減小火源所在區(qū)域內(nèi)的漏風(fēng)，同時加快工作面的推進速度，使窒息帶快速復(fù)蓋高溫點。D漏風(fēng)路線ABC12345626134525謝謝你的閱讀2019年10月6二、生產(chǎn)工作面采空區(qū)自燃火源或高溫點的調(diào)壓處理D漏風(fēng)路線AB

3、角聯(lián)漏風(fēng)采空區(qū)內(nèi)除存在并聯(lián)漏風(fēng)外，還有部分漏風(fēng)與其它風(fēng)巷發(fā)生聯(lián)系，這種漏風(fēng)叫角聯(lián)漏風(fēng)。調(diào)壓處理方法：

(1)在風(fēng)路中安裝風(fēng)門和風(fēng)機等調(diào)壓裝置，降低漏風(fēng)源的壓能,提高漏風(fēng)匯的壓能。

(2)改變相鄰支路的風(fēng)阻比，使之保持：具體措施2136547R25R23R37R5726謝謝你的閱讀2019年10月63、角聯(lián)漏風(fēng)2136547R25R23R37R5726謝三、調(diào)壓氣室-連通管調(diào)壓防滅火的原理與應(yīng)用一般適用于封閉火區(qū)滅火。有單氣室與雙氣室調(diào)壓兩種。（一）、雙調(diào)壓氣室--連通管調(diào)壓原理與應(yīng)用

1、布置方式

K1、K2：密閉墻。

F1、F2：輔助密閉墻。在密閉墻和輔助密閉墻形成的調(diào)壓氣室之間鋪一根金屬管。2、調(diào)壓原理輔助密閉墻增加火區(qū)的漏風(fēng)風(fēng)阻，降低火區(qū)的漏風(fēng)壓差；連通管與火區(qū)并聯(lián)，起到并聯(lián)分風(fēng)和降壓的作用。3、調(diào)壓時的火區(qū)動態(tài)觀察火F2K2DK1F1CAB火F2K2K1F1ABF1K127謝謝你的閱讀2019年10月6三、調(diào)壓氣室-連通管調(diào)壓防滅火的原理與應(yīng)用火F2K2DK1F（二）、單調(diào)壓氣室--連通管調(diào)壓原理與應(yīng)用1、布置方式及其調(diào)壓原理。

在回風(fēng)側(cè)構(gòu)成調(diào)壓氣室，同時利用金屬管將調(diào)壓氣室與火區(qū)進風(fēng)側(cè)相連。要消除火區(qū)漏風(fēng)，需滿足下式：

式中：RT--連通管(包括閘門)風(fēng)阻；

RM--輔助密閉墻M與CB巷道風(fēng)阻之和；

RAB，RDA--分別為巷道AB和DA的風(fēng)阻；2、火區(qū)的動態(tài)觀測

火F2K2K1ABCD28謝謝你的閱讀2019年10月6（二）、單調(diào)壓氣室--連通管調(diào)壓原理與應(yīng)用火F2K2K1AB四、調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)漏風(fēng)壓差(一)調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)的原則1、增加火區(qū)或采空區(qū)的并聯(lián)(低風(fēng)阻)風(fēng)路；或減少火區(qū)并聯(lián)分支的風(fēng)阻或風(fēng)量(不得在該分支增阻)。２、增加火區(qū)所在分支或其漏風(fēng)流經(jīng)路線上其它分支的風(fēng)阻；在非漏風(fēng)流經(jīng)的路線上減阻。增阻或減阻巷道離火區(qū)或采空區(qū)越近，效果越好。３、當火區(qū)的漏風(fēng)源與漏風(fēng)匯分別處于進回風(fēng)井附近時，應(yīng)設(shè)法降低主要通風(fēng)機負壓；４、降低火區(qū)漏風(fēng)源的壓能，增加其漏風(fēng)匯的壓能。

EDFABC采空區(qū)ADCB29謝謝你的閱讀2019年10月6四、調(diào)整通風(fēng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)漏風(fēng)壓差EDFABC采空區(qū)ADCB29謝(二)通風(fēng)構(gòu)筑物的合理位置

在有漏風(fēng)源或漏風(fēng)匯附近的風(fēng)路上，設(shè)置增阻型通風(fēng)構(gòu)筑物時，應(yīng)遵循的總原則是：既起到應(yīng)有的風(fēng)流調(diào)節(jié)和控制作用，又不增大火區(qū)或采空區(qū)的漏風(fēng)壓差。具體而言：１、若在有并聯(lián)漏風(fēng)的風(fēng)路上設(shè)置風(fēng)窗等增阻型通風(fēng)構(gòu)筑物時，其位置不應(yīng)選擇在漏風(fēng)的源與匯之間。

2、在有漏風(fēng)源或漏風(fēng)匯附近的風(fēng)路上安設(shè)增阻型通風(fēng)構(gòu)筑物時，應(yīng)將其設(shè)在漏風(fēng)源的上風(fēng)側(cè)，或漏風(fēng)匯的下風(fēng)側(cè)。

3、風(fēng)門、調(diào)節(jié)風(fēng)門和密閉墻等控制風(fēng)流的設(shè)施設(shè)置后，應(yīng)使采空區(qū)或火區(qū)同處于進風(fēng)或回風(fēng)側(cè)，以降低其漏風(fēng)壓差。30謝謝你的閱讀2019年10月6(二)通風(fēng)構(gòu)筑物的合理位置30謝謝你的閱讀2019年10月6第八節(jié)惰氣防滅火

惰氣系指不可燃氣體或窒息性氣體，主要包括氮氣、二氧化碳以及燃料燃燒生成的煙氣（簡稱燃氣）等。一、氮氣防滅火氮氣既可以迅速有效的撲滅明火，又可以防止采空區(qū)遺煤自燃。使用注氮滅火的火區(qū)具有恢復(fù)工作量小、不損壞設(shè)備等優(yōu)點。1、（液）氮氣防滅火原理

1)氮氣注入采空區(qū)后具有降低氧濃度的作用；

2)液氮滅火還具有冷卻降溫作用。在２０℃的環(huán)境溫度下，液氮的汽化熱為４２３kJ/kg。直接用液氮注入火區(qū)時，液氮氣化，吸收熱量，使火區(qū)氣體、煤層和圍巖的溫度降低，火區(qū)冷卻會加速火源熄滅；

3)在封閉火區(qū)的過程中，氮氣注入火區(qū)后，兼有抑爆作用。

31謝謝你的閱讀2019年10月6第八節(jié)惰氣防滅火31謝謝你的閱讀2019年10月62、氮氣制取三種工藝方法：一是深冷空分法99.9%；二是碳分子篩變壓吸附法；三是膜分離法。3、生產(chǎn)工作面采空區(qū)注氮防火向采空區(qū)注入氮氣要根據(jù)具體條件確定注氮制度（方式）。在有自燃早期預(yù)報時，一般應(yīng)采用非連續(xù)注氮，以降低成本。并根據(jù)高溫點的溫度或CO濃度大小選擇注氮強度、注氮口的位置以及注氮時工作面風(fēng)量選擇等。4、注氮處理封閉火區(qū)１）向封閉火區(qū)注氮。有條件時注氮過程中逐漸縮封火區(qū)，以提高注氮效果。２）定向注氮，目標惰化。注氮時使氮氣流經(jīng)火源點，用氮氣流置換漏風(fēng)氣流；或者用數(shù)個鉆孔能包圍火源點進行注氮，這就是目標惰化。3）提高注氮效果的途徑適當增加密閉墻的氣密性，限制漏風(fēng)量；增大注氮強度和保持注氮的連續(xù)性；選擇合適的注氮口位置。

32謝謝你的閱讀2019年10月62、氮氣制取32謝謝你的閱讀2019年10月6二、濕式惰氣滅火濕式惰氣是燃料油與一定比例的空氣混合在惰氣發(fā)生裝置（機）內(nèi)經(jīng)充分燃燒后產(chǎn)生的煙氣。由于煙氣中基本上是惰性氣體或不可燃氣體，因此，將其壓入火區(qū)后，可起到惰化火區(qū)、窒息火源的作用；壓入正在密閉的火區(qū)可起到阻爆作用。惰氣發(fā)生裝置及其性能參數(shù)產(chǎn)氣量，燃油耗量，耗水量，供水壓力，出水溫度。33謝謝你的閱讀2019年10月6二、濕式惰氣滅火33謝謝你的閱讀2019年10月6第九節(jié)礦井火災(zāi)時期通風(fēng)一、火風(fēng)壓及其計算方法

火災(zāi)時高溫?zé)熈髁鬟^巷道所在的回路中的自然風(fēng)壓發(fā)生變化，這種因火災(zāi)而產(chǎn)生的自然風(fēng)壓變化量，在災(zāi)變通風(fēng)中稱之為火風(fēng)壓。在如圖所示的模型化的通風(fēng)系統(tǒng)中，在Ｆ點發(fā)火，由于火源下風(fēng)側(cè)34風(fēng)路的風(fēng)溫和空氣成分發(fā)生變化，從而導(dǎo)致其密度減小，該回路產(chǎn)生火風(fēng)壓，根據(jù)火風(fēng)壓定義可得：

式中Hf

—火災(zāi)時1-2-3-4-1回路的火風(fēng)壓，Pa;Z—1-2-3-4-1回路的高差，m。

ρma、ρmg--分別為3-4分支火災(zāi)前后空氣和煙氣的平均密度，kg/m3?；餏12ρmg4ρma334謝謝你的閱讀2019年10月6第九節(jié)礦井火災(zāi)時期通風(fēng)火F12ρmg4ρma334謝謝二、火風(fēng)壓的特性1、火風(fēng)壓出現(xiàn)的位置?；痫L(fēng)壓產(chǎn)生于煙流流過的有高差的傾斜或垂直巷道中。2、火風(fēng)壓的作用相當于在高溫?zé)熈髁鬟^的風(fēng)路上安設(shè)了一系列輔助通風(fēng)機；3、火風(fēng)壓的作用方向總是向上?；痫L(fēng)壓的大小和方向取決于：煙氣流過巷道的高度、通過火源的風(fēng)量、巷道傾角、火源溫度和火源產(chǎn)生的的位置。

35謝謝你的閱讀2019年10月6二、火風(fēng)壓的特性35謝謝你的閱讀2019年10月6三、火災(zāi)時期風(fēng)流紊亂規(guī)律及防治

1、風(fēng)流的紊亂形式。風(fēng)流紊亂的形式主要有：旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)、主干風(fēng)路煙流逆退和火煙滾退三種形式。１）旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。當火勢發(fā)展到一定的程度時，通風(fēng)網(wǎng)路中與火源所在排煙主干風(fēng)路相連的某些旁側(cè)分支的風(fēng)流可能出現(xiàn)與正常風(fēng)向相反的流動，在災(zāi)變通風(fēng)中把這種現(xiàn)象叫做旁側(cè)支路風(fēng)流的逆轉(zhuǎn)。２)主干風(fēng)路煙流逆退。３)火煙滾退。36謝謝你的閱讀2019年10月6三、火災(zāi)時期風(fēng)流紊亂規(guī)律及防治36謝謝你的閱讀201火265D134火25134火25煙134旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)主干風(fēng)路煙流逆退火新鮮風(fēng)流火煙滾退37謝謝你的閱讀2019年10月6火265D134火25134火25煙134旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)主2、風(fēng)流紊亂的原因、規(guī)律及其防治1）上行風(fēng)路產(chǎn)生火風(fēng)壓

.發(fā)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的原因主要是：（１）因火風(fēng)壓的作用使高溫?zé)熈髁鹘?jīng)巷道各點的壓能增大；（２）火源下風(fēng)側(cè)風(fēng)阻增大（巷道冒頂?shù)仍颍?，?dǎo)致主干風(fēng)路火源上風(fēng)側(cè)風(fēng)量減小，沿程各節(jié)點壓能降低。風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的規(guī)律是，上行風(fēng)路產(chǎn)生火風(fēng)壓，旁側(cè)支路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。旁側(cè)支路風(fēng)流是否發(fā)生逆轉(zhuǎn)，與本分支的風(fēng)阻大小無關(guān)。風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的過程一般是，風(fēng)量先逐漸減小，至停止，到反向。旁側(cè)支路風(fēng)量減小，則可能是逆轉(zhuǎn)的前兆。為了防止旁側(cè)風(fēng)路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)，主要措施有：（１）降低火風(fēng)壓；（２）保持主要通風(fēng)機正常運轉(zhuǎn)；（３）采用打開風(fēng)門、增加排煙通路等措施減小排煙路線上的風(fēng)阻；

38謝謝你的閱讀2019年10月62、風(fēng)流紊亂的原因、規(guī)律及其防治38謝謝你的閱讀2019年12）下行風(fēng)路產(chǎn)生火風(fēng)壓在下行風(fēng)路中產(chǎn)生火風(fēng)壓，其作用方向與主要通風(fēng)機作用風(fēng)壓方向相反。當火風(fēng)壓等于主要通風(fēng)機分配到該分支壓力時，該分支的風(fēng)流就會停滯；當火風(fēng)壓大于該分支的壓力時，該分支的風(fēng)流就會反向。主干風(fēng)路風(fēng)阻及其產(chǎn)生的火風(fēng)壓一定時，風(fēng)量越小，越容易反。防止下行風(fēng)風(fēng)路風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的途徑有：減小火勢，降低火風(fēng)壓；增大主要通風(fēng)機分配到該分支上的壓力。

3）風(fēng)流逆退的原因、規(guī)律及其防治由于火源處產(chǎn)生大量煙氣以及風(fēng)流加熱后體積膨脹，類似于在火源處增加了一條風(fēng)路（可稱之為虛擬風(fēng)路）。其體積流量超過原來風(fēng)量，會導(dǎo)致煙流逆退。發(fā)生逆退的原因是：煙氣的增量過大；主通風(fēng)機風(fēng)壓作用于主干風(fēng)路的風(fēng)壓小。39謝謝你的閱讀2019年10月62）下行風(fēng)路產(chǎn)生火風(fēng)壓39謝謝你的閱讀2019年10月6四、災(zāi)變時期風(fēng)流控制

1、礦井發(fā)火時對通風(fēng)制度的基體要求是：１）保護災(zāi)區(qū)和受威協(xié)區(qū)域的職工迅速撤至安全地區(qū)或井上；２）有利限制煙流在井巷中發(fā)生非控制性蔓延，防止火災(zāi)范圍擴大３）不得使火源附近瓦斯聚積到爆炸濃度，不容許流過火源的風(fēng)流中瓦斯達到爆炸濃度，或使火源蔓延到有瓦斯爆炸的地區(qū)；４）為救護創(chuàng)造條件。2、火災(zāi)時常用的通風(fēng)制度有以下幾種：

1)維持正常通風(fēng)，穩(wěn)定風(fēng)流。(1)火源位于采區(qū)內(nèi)部，(2)網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜的高瓦斯；(3)獨頭巷道；(4)采區(qū)或礦井回風(fēng)道；(5)減少向火源供風(fēng)

2)停風(fēng)機----(1)進風(fēng)井口，(2)獨頭巷道CH4濃度>上限，(3)主通風(fēng)機成為阻力；

3)反風(fēng)----(1)全礦反風(fēng)；(2)區(qū)域性反風(fēng)；(3)局部反風(fēng)

4)風(fēng)流短路----進風(fēng)系統(tǒng)

40謝謝你的閱讀2019年10月6四、災(zāi)變時期風(fēng)流控制40謝謝你的閱讀2019年10月6第十節(jié)礦井火災(zāi)處理與控制一、滅火原理滅火原理：１）冷卻，把燃燒物質(zhì)的溫度降低到燃點以下。２）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)。３）稀釋，降低參加反應(yīng)物(液、氣體）的濃度。４）中斷鏈反應(yīng)。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。１、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。41謝謝你的閱讀2019年10月6第十節(jié)礦井火災(zāi)處理與控制41謝謝你的閱讀2019年10月

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，且流動性好，可實現(xiàn)遠距離立體滅火，具有持久性和抗燃燒性，導(dǎo)熱性能低，粘著力大。泡沫復(fù)蓋在火源周圍，形成嚴密的復(fù)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(fù)蓋層具有防輻射和熱量向外傳導(dǎo)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(xué)滅火劑和空氣泡沫滅火劑兩類。

42謝謝你的閱讀2019年10月62、泡沫42謝謝你的閱讀2019年10月63、干粉干粉滅火劑是目前公認的滅火效力較高的一種新型的化學(xué)滅火劑。應(yīng)用范圍比較廣泛。干粉滅火的原理：干粉靠加壓氣體的壓力從噴咀內(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)，形成復(fù)蓋層具有良好的“熱帳”作用。43謝謝你的閱讀2019年10月63、干粉43謝謝你的閱讀2019年10月64、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)。

44謝謝你的閱讀2019年10月64、鹵代烴滅火劑44謝謝你的閱讀2019年10月6（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