矿井火灾处理与控制.docx

1、矿井火灾处理与控制目 录一、矿井火灾概述 2二、矿井火灾预防的一般技术措施 2三、矿井火灾预防的开采技术措施 3四、矿井火灾时应采取的措施 3五、灭火原理 6 六、直接灭火5七、隔绝灭火 8八、封闭火区的方法 9九、扑灭和控制不同地点火灾的方法 10矿井火灾预防与处理计划一、矿井火灾概述 QEw$WjR （1）矿井火灾的概念 qZ&t;Z0l-8 凡是发生在煤矿井下或是井口附近，直接影响井下安全生产并造成损失的非控制燃烧，称为矿井火灾。 xqxvEwA (2) 发生矿井火灾的必要条件 =P;&gj 矿井火灾的发火原因和发火地点是多样的，但发生火灾必须满足三个条件：即引火热源、可燃物和空气。 7

2、Jg%GO 预防矿井火灾的措施可分为：一般技术措施和开采技术措施。 y*F*D4dH 二、矿井火灾预防的一般技术措施 1) 采用不燃性材料支护 qE?k,CP 井筒、平硐、各水平的井底连接处及其井底车场，主要绞车道与主要运输巷道、主要回风巷道的连接处，井下机电硐室，主要巷道内胶带运输机机头前后各5m范围内，都必须用不燃性材料支护。 yXN#?ir 2) 设置消防材料库 :XJFI- 为了避免地面火灾传人井下，在进风口和进风平硐口都应设置防火铁门。 H%vBChjQ 开采有自然发火危险的煤层，在回采工作面的进回风巷道内，必须预先砌好留有门洞的防火墙。门洞附近放置门扇，储备足够封堵防火墙门洞的材料

3、，以便随时封闭。 eAYlb 7 4) 设置消防水池和井下消防水管系统 ,t Od 每一矿井必须在地面设置消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统应每隔100m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。 2*G? k,( 开采下部水平的矿井，除地面消防水池外，还可利用上部水平或生产水平的水仓作为消防水池。 H)s(Ue! 三、矿井火灾预防的开采技术措施 1) 正确选择开拓系统和开采方法。 BztQU%ri 采用集中岩巷及减少对煤层的切割。 NraiqkM 选择合理的采煤方法。 uA=oBL6 提高回采率和加快回采速度。 bDr a/s 封闭采空区。 jROR5-A,

4、2) 通风措施 ZQ&D +?q 选择合理的通风系统。结合既定的开拓方案和开采顺序，选择合适的通风方式。如：前进式回采，则选用对角式通风；后退式回采，则选用中央式通风，可以减少采空区漏风，从而减少自然发火的可能性。 N(eRN= 实行分区通风。每一生产水平，每一采区都布置单独回风巷道，实行分区通风。这样既可以降低矿井通风阻力、增大矿井通风能力，减少漏风，也便于调节风量和发生火灾时控制风流、隔绝火区。 =at9P|TV 运用均压法(也称调节风压法) zMu+JQ 均压法的实质。即设法改变通风系统内的风压分布，以降低漏风通道两端的风压差，使漏风量减少或趋近于零，达到抑制自燃的目的。 6*68y3

5、均压法的形式。目前主要有：安设调节风门；设置带有风门的调压风机；改变风门和风墙的设置地点及局部风流短路等。 q_u(s 3) 预防性灌浆 TMU03c3 预防性灌浆的含义。就是将黄土、砂子、水等按一定比例配成泥浆，利用高度差或泥浆泵将泥浆送到井下采空区等可能发生自燃火灾的地方，起到防火作用。 Ri+6 NAI 灌浆的作用。泥浆把残留的碎煤包裹起来，隔绝碎煤与空气阻止煤的氧化；泥浆增加了采空区的密实性，减少了漏风；泥浆对已经自热的煤炭能冷却散热。 C$LAj&_ 4)阻化剂防火 ;X? ?w% 阻化剂的含义:阻化剂又称为阻氧剂。一些无机盐类化合物，如氯化钙等溶液喷洒在煤块上，具有阻止氧化、防止自

6、燃及延长发火期的作用，帮称为阻化剂。 ?TQ Bj SfbjP#C 四、 发生矿井火灾时应采取的措施 1 迅速查明火源，并组织撤出火区和受威胁区域的人员，积极组织驻矿救护队抢救遇险人员，同时探明火区地点、范围和原因，并采取措施，防止火灾蔓延。 2 立即切断通向火区的电源。 3 根据已探明的火区地点和范围，确定井下应急的通风方式。在进风井口、井筒内、胶运、辅运大巷及井底车场发生火灾时，可采取反风。改变全矿井、总回风及采区主要进回风巷的风流方向，从而使井下工作人员安全地撤离火区。在井下其它地点发生火灾时，应保持事故前的风流方向，控制火区供风量。在进风的下山巷道发生火灾时，必须有防止由于火风压而造成

7、的主风流逆转的措施。在采煤工作面发生火灾时，应保持正常通风。在掘进巷道发生火灾时不得随意改变原有通风状态。需进入巷道侦察或直接灭火时，必须有安全可靠的措施，防止事故扩大。无论是正常通风或增减风流、反风、风流短路、隔绝风流及停止主要通风机运转时，都必须： （1）不致造成瓦斯积聚和煤尘飞扬，造成爆炸事故。 （2）不致危及井下人员的安全。 （3） 不使超限的瓦斯通过火源或不使火源蔓延到瓦斯积聚的地方。 （4）有助于阻止火灾扩大，控制火势,创造接近火源的条件。 （5）在火灾初期，火区范围不大时，应积极组织人力、物力直接灭火。直接灭火无效时，应采取隔绝法封闭火区。封闭火区在确保安全的前提下，应尽量缩小封

8、闭火区的范围，并指定专人检查瓦斯、氧气、一氧化碳、煤尘以及其它有害气体和风流的变化，还必须采用防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全措施。 在封闭火区时应对进回风口同时封闭：即在砌筑防火墙的过程 中，留有一定断面的通风口，保证供给的风量使火区内瓦斯不超限聚积，当砌墙工作完成时，在约定时间同时将进回风侧防火墙上的通风口迅速封闭，并立即撤离人员。 （6）必要时将排水、压风管路临时改为消防管路。4 对不能及时撤出及因冒顶垮落等原因不能及时撤出的人员，要立即到就近的压风自救、供水施救装置处进行避难，并通过完好的通讯系统报告调度室，或敲打管路的方法通知救援人员，等待救援。五、灭火原理 灭火是破坏燃烧三个条件

9、同时存在和消除燃烧三个条件（之一、之二或全部）的过程。灭火的实质就是把正在燃烧体系内的物质冷却，将其温度降低到燃点之下，使燃烧停止。 灭火原理，1）冷却，把燃烧物质的温度降低到燃点以下。2）隔离和窒熄，使燃烧反应体系与环境隔离，抑制参加反应的物质。3）稀释，降低参加反应物(液、气体）的浓度。4）中断链反应。现代燃烧理论认为，燃烧是反应是由于可燃物分解成游离状态的自由基与氧原子相结合，发生链反应后才能形成的。因此，阻止链反应发生或不使自由基与氧原子结合，就可以抑制燃烧，达到灭火目的。在实际灭火中，是以上几种原理的综合应用。灭火就其方法而言，可分为直接灭火、隔离灭火和联合灭火三大类。六、直接灭火

10、采用灭火剂或挖出火源等方法把火直接扑灭，称谓直接灭火法。 （一）常用灭火剂及其使用方法 可用于扑灭火源的物质，称为灭火剂。常用的灭火剂有水、泡沫、干粉、二氧化碳、四氯化碳、卤代烷、惰气、砂子和岩粉等。 1、水水是不燃液体，是消防上常用的灭火剂之一。使用方法有水射流和水幕两种形式。 2、泡沫 泡沫是一种体积小，表面被液体围成的气泡群。泡沫的比重小（d0.10.2），且流动性好，可实现远距离立体灭火，具有持久性和抗燃烧性，导热性能低，粘着力大。泡沫复盖在火源周围，形成严密的复盖层，并能保持一定时间，使燃烧区与空气隔绝，具有窒息作用；复盖层具有防辐射和热量向外传导作用；泡沫中的水份蒸发可以吸热降温，

11、起到冷却作用。泡沫灭火剂可分为化学灭火剂和空气泡沫灭火剂两类。 1)化学泡沫灭火剂 化学泡沫是由两种化学泡沫粉与水混合后发生化学反应而生成的水溶液，经发泡机后形成。化学泡沫灭火剂对扑灭石油和石油产品以及其它油类火灾十分有效。但不宜用于扑灭醇类、醚类和酮类等水溶液的火灾以及电器火灾。化学泡沫灭火剂的性能好，但成本高。 2)高倍空气泡沫 空气泡沫可分为普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、抗溶性泡沫以及中倍泡沫和高倍泡沫多种。高倍泡沫（发泡倍数在50010000之间）主要用于火源集中、泡沫易堆积场合的火灾，如井下巷道、采掘工作面、室内仑库和机场设施等处火灾。 3、干粉 干粉灭火的原理。干粉靠加压气体的压力从喷

12、咀内喷出，形成一股雾状气流，射向燃烧物，接触火焰和高温后，受热分解，吸热并放出不燃气体（NH3和H2O(g)，可以稀释火区范围内的氧浓度；干粉及其热解产物可抑止碳氢自由基生成，破坏燃烧链反应；细的粉沫在高温作用下溶化、胶结，形成复盖层具有良好的“热帐”作用。 干粉灭火剂可以扑灭A、B、C、D类和电气火灾，常见的灭火器有： (1)灭火手雷，将干粉灭火剂装在成型的容器中， (2)喷粉灭火器 4、卤代烃灭火剂 常用的卤代烃灭火剂是用氟、氯、溴取代甲烷和乙烷中的氢而成，因此也叫卤代烷灭火剂。其种类有二氟一氯一溴甲烷（CF2ClBr）、三氟一溴甲烷（CF3Br）等。为了读写方便，根据其原子数用4个阿拉伯

13、数字作它的代号，例如，二氟一氯一溴甲烷可用1211代替，三氟一溴甲烷用1301代替，以此类推。 5、砂子和岩粉 砂子和岩粉在煤矿广泛应用于扑灭电气火灾。在井下机电硐室、井上下变电所等地方设有防火砂或岩粉池。 （二）消除可燃物 直接灭火除了向火源喷射灭火剂以外，在有些条件下还可以清除可燃物，消除燃烧的物质基础。煤矿常用的是挖除火源。 （三）用凝胶处理高温点和自燃火源 凝胶是由基料（硅酸盐（水玻璃）+促凝剂（碳酸氢氨等盐类）+水（90%左右）组成。其基料和促凝剂都具有阻化作用，加之含有大量水份，在一定的压力下，注入到高温点周围的煤体中。在成胶前凝胶易于流动，能够渗透到煤体碎裂的内部。既可起到阻止氧

14、化作用，又可封堵漏风（裂隙）通道，防止漏风渗入；其内固聚的大量水份，遇高温受热蒸发，还可以起到吸热降温作用。因此，用凝胶处理高温点和自燃火源效果较好。 主体基料选择液态水玻璃（俗称泡花碱，化学分子式Na2OnSiO2或Na2SiO3）。促凝剂是一种使水玻璃能快速生成Si(OH)4胶体，可供选择物质有稀盐酸、稀硫酸、氯化铵、碳酸氢铵、硫酸铵、硫酸铝等。凝胶的性能指标及其影响因素主要有：1）成胶时间，根据使用条件不同，要求不同的成胶时间。用于灭火和处理高温点，成胶时间控制在喷出后30s50s较好；用于堵漏防火，压注碎裂煤体，要求有较强的渗透性，成胶时间控制在510min为宜。2）热稳定性，热稳定性

15、是指在较高温度下维持其胶体状态的性能。试验表明，基料中SiO2浓度越高，其热稳定性越好，防灭火效果越好。3）胶的强度，基料浓度及其中的SiO2浓度是影响胶体强度的主要因素，其浓度越高强度越大。用于防火时，基料浓度在3%6%较好；用于灭火浓度在6%9%为宜。 （四）灌浆灭火 灌浆灭火是煤矿井下常用的一种灭火方法。灌浆灭火的方法因火源位置而异。常用的方法有:井下巷道（钻窝）打钻灌浆、在火区密闭墙上插管灌浆和地面钻孔注浆三种。灌入火区的浆液可以淹没部分空间，既可冷却降温，又可增加密闭的气密性，实现隔绝冷却联合灭火。 灌浆灭火的关键是准确判断火源的位置。灌浆之前应首先从钻孔抽气样分析气体成分和通过钻孔

16、测定温度，以确定火源的大致范围，然后通过钻孔向火源顶部和周围灌浆。七、隔绝灭火 当火源不能直接将火扑灭时，为了迅速控制火势，使其熄灭，可在通往火源的所有巷道内砌筑密闭墙，使火源与空气隔绝。火区封闭后其内惰性气体(如CO2和N2等)的浓度逐渐增加，氧气浓度逐渐下降，燃烧因缺氧而窒息。此种灭火方法称为隔绝灭火。 （一）密闭墙的结构和种类 按照密闭墙存在的时间长短和作用，可分为临时密闭、永久密闭和防爆密闭三种。 1、临时密闭墙 其作用是暂时切断风流，控制火势发展。为砌筑永久密闭墙或直接灭火创造条件。对临时密闭墙的主要要求是结构简单，建造速度快，具有一定的密实性，位置上尽量靠近火源。2、永久密闭墙较长

17、时间地（至火源熄灭为止）阻断风流，使火区因缺氧而熄灭。其要求是具有较高的气密性、坚固性和不燃性，同时又要求便于砌筑和启开。 3、防爆密闭墙 在有瓦斯爆炸危险时，需要构筑防爆密闭，以防止封闭火区时发生瓦斯爆炸。防爆密闭墙一般是用砂袋堆砌而成，如图10-108。其厚度一般为巷宽两倍。密闭墙间距105m。 （二）密闭墙的位置选择 封闭火区的原则是：密、小、少、快四字。密是指密闭墙要严密，尽量少漏风；小是指封闭范围要尽量小；少是指密闭墙的道数要少；快是指封闭墙的施工速度要快。在选择密闭墙的位置时，人们首先考虑的是把火源控制起来的迫切性，以及在进行施工时防止发生瓦斯爆炸，保证施工人员的安全。 （三）封闭

18、火区的顺序 火区封闭后必然会引起其内部压力、风量、氧浓度和瓦斯等可燃气体浓度变化；一旦高浓度的可燃气体流过火源，则就可能发生瓦斯爆炸。因此，正确选择封闭顺序，加快施工速度，对于防止瓦斯爆炸、保证救护人员的安全至关重要。就封闭进回风侧密闭墙的顺序而言，目前基本上有两种：一是先进后回（又称为先入后排）；二是进回同时。八、封闭火区的方法 封闭火区的方法分为三种： (1)锁风封闭火区，从火区的进回风侧同时密闭，封闭火区时不保持通风。这种方法适用于氧浓度低于瓦斯爆炸界线(O212%)的火区。 (2）通风封闭火区，在保持火区通风的条件下，同时构筑进回风两侧的密闭。这时火区中的氧浓度高于失爆界线（O212%

19、)，封闭时存在着瓦斯爆炸的危险性。 (3）注惰封闭火区，在封闭火区的同时注入大量的惰性气体，使火区中的氧浓度达到失爆界线所以过的时间比爆炸气体积聚到爆炸下限所以过时间要短。九、扑灭和控制不同地点火灾的方法（一）井口和井筒火灾 1、进风井口建筑物发生火灾时，应采取防止火灾气体及火焰侵入井下的措施：1）迅速扑灭火源。2）立即反转风流或关闭井口防火门，必要时停止主要通风机。 2、进风井筒中发生火灾时，为防止火灾气体侵入井下巷道。必须采取反风或停止主要通风机运转的措施。 3、回风井筒发生火灾时，风流方向不应改变。为了防止火势增大，应减少风量。其方法是控制入风防火门，打开通风机风道的闸门，停止通风机或执

20、行抢救指挥部决定的其它方法(以不能引起可燃气体浓度达到爆炸危险为原则)。必要时，撤出井下受危及的人员。 4、竖井井筒发生火灾时，不管风流方向如何，应用喷水器自上而下的喷洒。只有在能确保救护队员生命安全时，才允许派遣救护队进入井筒从上部灭火。 （二）井底火灾 1当进风井井底车场和毗连硐室发生火灾时，必须进行反风或风流短路，不让火灾气体侵入工作区。 2回风井井底发生火灾时，应保持正常风向，在可燃性气体不会聚集到爆炸限度的前提下，可减少流人火区的风量。 3为防止混凝士支架和砌碹巷道上面木垛燃烧，可在碹上打眼或破碹，设水幕。 （三）井下硐室火灾 1着火碉室位于矿井总进风道时，应反风或风流短路。 2着火

21、酮室位于矿井一翼或采区进回风所在的两巷道的连接处时，则在可能的情况下，采取短路通风，条件具备时也可采用局部反风。 3.火药库着火时，应首先将雷管运出，然后将其它爆炸材料运出，如因高温运不出时，则关闭防火门,退往安全地点。 4绞车房着火时，应将火源下方的矿车固定，防止烧断钢丝绳，造成跑车伤人。 5蓄电池机车库着火时，为防止氢气爆炸，应切断电源，停止充电加强通风并及时把蓄电池运出碉室。 6、无防火门的硐室发生火灾时，应采取挂风障控制入风，积极灭火。（四）通风巷道火灾1、倾斜进风巷道发生火灾时，必须采取措施防止火灾气体侵入有人作业的场所，特别是采煤工作面。为此可采取风流短路或局部反风、区域反风等措施

22、。 2、火灾发生在倾斜上行回风风流巷道，则保持正常风流方向。在不引起瓦斯积聚的前提下应减少供风。 3、扑灭倾斜巷道下行风流火灾，必须采取措施，增加入风量，减少回风风阻、防止风流逆转，但决不允许停止通风机运转。 4、在倾斜巷道中，需要从下方向上灭火时，应采取措施防止冒落岩石和燃烧物掉落伤人，如设置保护吊盘、保护隔板等护身设施。 5、在倾斜巷道中灭火时，应利用中间巷道、小顺槽、联络巷和行人巷接近火源。不能接近火源时，则可利用矿车、箕斗，将喷水器下到巷道中灭火，或发射高倍数泡沫、情气进行远距离灭火。 6、位于矿井或一翼总进风道中的平巷、石门和其他水平巷道发生火灾时，要选择最有效的通风方式(反风、风流

23、短路、多风井的区域反风和正常通风等)以便救人和灭火。在防止火灾扩大采取短路通风时，要确保火灾有害气体不致逆转。 7、在采区水平巷道中灭火时，一般保持正常通风，根据瓦斯情况增大或减少火区供风量。（五）采煤工作面火灾一般要在正常通风的情况下进行灭火。必须做到:1从进风侧进行灭火，要有效地利用灭火器和防尘水管。2急倾斜煤层采煤工作面着火时，不准在火源上方灭火防止水蒸汽伤人；也不准在火源下方灭火防止火区塌落物伤人；而要从侧面(即工作面或采空区方向)利用保护台板和保护盖接近火源灭火。3采煤工作面瓦斯燃烧时要增大工作面风量，并利用干粉灭火器、砂子、岩粉等喷射灭火。 4在进风侧灭火难以取得效果时，可采取局部

24、反风，从回风侧灭火，但进风侧要设置水幕，并将人员撤出。 5采煤工作面回风巷着火时，必须采取有效方法，防止采空区瓦斯涌出和积聚。 6，用上述方法无效时，应采取隔绝方法和综合方法灭火。（六）独头巷道火灾 1、要保持独头巷道的通风原状，即风机停止运转的不要随便开启风机开启的不要盲目停止。 2、如发火巷道有爆炸危险，不得入内灭火，而要在远离火区的安全地点建筑密闭墙。 3、扑灭独头巷道火灾时，必须遵守下列规定： 1）火灾发生在煤巷迎头时，瓦斯浓度不超过2%时，可在通风的情况下采用干粉灭火器、水等直接灭火。灭火后，必须仔细清查阴燃火点，防止复燃。如瓦斯浓度超过2%仍在继续上升，要立即把人员撤到安全地点，远距离进行封闭。 2）火灾发生在煤巷的中段时，灭火过程中必须检测流向火源的瓦斯浓度，防止瓦斯经过火源点，如果情况不清应远距离封闭。若火灾发生在上山中段时，不得直接灭火，要在安全地点进行封闭。 3）上山煤巷发生火灾时，不管火源在什么地点，如果局部通风机已经停止运转，在无需救人时，严禁进入灭火或侦察，而要立即撤出附近人员，远距离进行封闭。4）火源在下山煤巷迎头时，若火源情况不清，一般不要进入直接灭火，应进行封闭。