《直接灭火方法》PPT课件.ppt

2020 3 24 第七章矿井直接灭火方法 一概述 灭火是破坏燃烧三个条件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 冷却 把燃烧物质的温度降低到燃点以下 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 稀释 降低参加反应物 浓 气体 的浓度 中断链反应 灭火就其原理而言 可分为直接灭火 隔离灭火和联合灭火三大类 2020 3 24 一概述 实践证明 唯有抓住火灾初起的时机才能有效地予以扑灭 防止火灾的扩大 直接灭火方法示意图 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 二直接灭火法 1挖除可燃物挖除可燃物就是将巳经发热或者燃烧的煤炭以及其它可燃物挖出 清除 运出井外这是扑灭矿并火灾最彻底的方法 但是采用这种方法的条件是 火灾处于初起阶段 涉及范围不大 火区无瓦斯超限聚积 无煤尘爆炸危险 火源位于人员可直接到达的地点 采用灭火剂或挖出火源等方法把火直接扑灭 称为直接灭火法 无论是井上还是井下所发生的火灾 凡是能直接扑灭的 均应尽量扑灭 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 二直接灭火法 采用挖除可燃物灭火方法的条件是 火源位于人员可以到达的地点 火区无瓦斯积聚 无煤尘爆炸危险 火灾处于初期阶段 波及范围不大 这种灭火方法具有一定的危险性 工作中要组织好力量 制订严格的安全措施 力求在最短的时间内 气呵成 不可干干停停 特别是在新投产的矿井或采区 如果是在煤柱 煤壁内发生的第一把火 为了杜绝后患 应尽可能采取这种方法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 2灭火剂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 二直接灭火法 1 用水灭火水是最有效 最经济 来源最广泛的灭火材料 水的灭火作用主要表现在 热容量大 1L水转化成水蒸气时 能吸收2256 7kJ的热量 所以用水灭火吸热能力强 冷却作用大 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 1L水全部汽化时可生成1700L的水蒸汽 大量水蒸汽具有冲淡空气中的氧浓度而包围 隔离火源 对火源起室熄作用 水枪射流具有强有力的压灭火焰的机械作用 浸透火源邻近燃烧物 能够阻止燃烧范围的扩大 二直接灭火法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 应注意 以下火灾不宜用水扑灭 电气 带电 火灾 轻于水和不溶于水的液体和油类火灾 遇水能燃烧的物质 如电石 金属钾钠等 火灾 精密仪器设备 贵重文物 档案等火灾 硫酸 硝酸和盐酸等火灾 因酸遇强大的水流后会飞溅 二直接灭火法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 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 d 0 1 0 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 泡沫覆盖在火源上 形成严密的覆盖层 且能保持一定时间 使燃烧区与空气隔绝 具有窒熄作用 覆盖层具有防辐射和热量向外传导作用 泡沫中的水分蒸发可以吸热降温 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 二直接灭火法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 2 泡沫 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 经发泡后形成 化学泡沫灭火剂对扑灭石油和石油产品以及其他油类火灾十分有效 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 二直接灭火法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 2 泡沫 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500一10000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 室内仓库和机场设施等处火灾 高倍空气机械灭火机 在井下巷道中使用情况如下图 二直接灭火法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 二直接灭火法 1 泡沫发射器 2 喷射器 3 泡沫剂 4 水柱计 5 密闭墙 6 平板车 7 风机 8 泡沫图高倍泡沫灭火装置 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 2 泡沫其使用方法是 灭火时自先要在火源上风侧的巷道内构筑密闭墙 发泡口安装在密闭墙上 然后发泡 在巷道内形成一个泡沫塞向火源移动 扑灭火源 在盲巷或掘进工作面发火时 可以利用风筒输送泡沫 二直接灭火法 3 灌浆灭火灌浆的材料可以是黄土 粉碎的风化页岩或矸石 电厂飞灰或河砂 石灰等 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 4 干粉干粉灭火剂应用范围较广 常用的干粉灭火剂有钠盐干粉 氨基干粉以及用磷酸盐为基料的干粉 其中以氨基干粉灭火效果最好 磷酸盐干粉应用最多 干粉灭火的原理是 干粉靠加压气体的压力从喷嘴内喷出 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 形成覆盖层具有良好的 热帐 作用 二直接灭火法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 4 干粉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 其结构如下图所示 使用时打开护盖 拉开拉火雷管后 立即抛向火源 借助拉火雷管和炸药的爆炸力 将干粉撤在燃烧物上 爆炸安全距离8m 抛出后人要躲在临时屏障 如风筒布 后面 二直接灭火法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 4 干粉 二直接灭火法 灭火手雷结构图1一护盖 2一拉火环 3一雷管固定管 4一外壳盖 5一雷管 6一炸药 7一药粉 8一胶木外壳 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 4 干粉 2 喷粉灭火器 其结构如下图所示 这种灭火器以N2或液态CO2为动力 将干粉喷射到燃烧物上 使用方法是 将灭火器提到现场 在离火源7 8m的地方将灭火器直立在地上 然后一手握住喷嘴胶管 另一手打开阀门 并向火源移近 将机内喷出粉沫气流射向火源 干粉灭火剂被广泛应用于自动灭火系统 例如美国针对采煤机上容易产生摩擦火花引燃瓦斯的特点 在截煤机上安装热传感器和以干粉为灭火剂的自动灭火系统 由于干粉灭火时冷却效果不好 所以扑灭燃烧后要立即采取相应的冷却措施 否则可能发土复燃 二直接灭火法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 4 干粉 二直接灭火法 压力储存式干粉灭火器l一撞击按扭 2一锥子 3一携带手柄 4一密封 5一二氧化碳 6一潜管 7一干粉 8一软管 9一操作手柄 10一喷嘴 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 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 用加压的方法使其液化 灌装在有氮气介质的容器中 使用时只要打开开关 在氮气的压力作用下 灭火剂立即成雾状喷出 形成比重大 扩散慢的气体 能在较长时间内滞留在火区内 其作用除了能降低火区氧浓度之外 还可以中断链反应 阻止燃烧 并兼有一定室熄和冷却作用 适用于扑救油类 带电设备 档案 文物和精密仪器等贵重物品的火灾 除此之外卤代烷还有很好的阻爆作用 二直接灭火法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 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 二直接灭火法 6 惰性气体灭火在1959年 我国盛行一时的炉烟灭火可谓惰气灭火的雏形 后来有些矿使用的干冰灭火 即固体二氧化碳 其外观与冰相像 能直接变为二氧化破气体 液氮灭火 湿式情气灭火都是以惰化火区室熄火源为基本原理的灭火方法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 二直接灭火法 液氮灭火有两种形式 一是地面建立液氮汽化系统 特大型液氮槽车由制氧厂运来的液氮汽化后 借助于汽化压力或压缩泵通过水砂充填管路或专用管路送往井下火区 另一种形式是将液氮用小型槽车运往井下 直接喷入火区灭火 湿式惰气灭火是通过喷气涡轮船气机燃烧汽油 柴油 产生以N2 CO2 水蒸汽为主体的湿式惰气 然后压送进入火区 惰化火区空气 达到防止瓦斯爆炸和灭火的双重目的 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 7 用凝胶处理高温点和自烧火源凝胶是近年来应用于煤矿井下防灭火较为广泛的材料 由基料 硅酸盐 水玻璃 十促凝剂 碳酸氢铵等盐类 十水 90 左右 组成 其基料和促凝剂都具有阻化作用 加之含有大量水分 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 既可起到阻止氧化作用 又可封堵漏风 裂隙 通道 防止漏风渗入 其内部聚的大量水分 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 二直接灭火法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 当不能直接将火源扑灭时 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 火区封闭后其内情性气体 如CO2和N2等 的浓度逐渐增加 氧气浓度逐渐下降 燃烧因缺氧而窒熄 此种灭火方法称为隔绝灭火 一 密闭墙的结构和种类火区的封闭是靠密闭墙来实现的 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 三隔绝灭火 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 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 传统的临时密闭墙是木板墙上钉不燃的风筒布 或在木板墙涂上黄泥 如图1 也有采用木立柱夹混凝土块板的 如图2 随着科学技术的发展 目前已研制出多种轻质材料结构 能快速建造的密闭墙 例如泡沫塑料密闭墙 伞式密闭墙和充气式密闭墙等 三隔绝灭火 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 图1木板密闭墙1 立柱 2 木板 三隔绝灭火 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 图2混凝土块板密闭墙1一混凝土块板 2 木立柱 三隔绝灭火 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 2 永久密闭墙较长时间地 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 密闭墙的结构如图3所示 材料主要有砖 片 料 石和混凝土 砂浆作为粘结剂 为了增加气密性和耐压性 一般要求在巷道的四周挖0 5 1 0m厚的深槽 使墙与未破坏的岩体接触 并在与巷道接触的四周涂一层粘土或砂浆等胶结剂 在矿压大 围岩破坏严重的地区设置密闭墙时 采用两层砖之间充填黄土的结构 以增加密闭墙的气密性 三隔绝灭火 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 三隔绝灭火 图3砖石密闭墙 在密闭墙的上中下适当位置应预埋相应的铁管 用于检查火区的温度 采集气样 测量漏风压差 洒浆和排放积水 平时这些管口应用木塞或闸门堵塞 以防止漏风 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 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4 其厚度一般为巷宽两倍 密闭墙间距l0 5m 目前比较先进的方法是采用石膏快速充填构成耐压防爆密闭墙 同样要安设采样管 放水管和通过筒 通过筒由钢板卷制而成 直径为800mm 作用一是在封闭火区时保持送风稀释火区内瓦斯 二是在封闭后的燃烧熄灭过程中 可派救护队员由此进入火区侦察火情 三隔绝灭火 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 团4砂袋防爆密闭墙1一采样管 2一通过筒 3一放水管 4一加强柱 5一木板 6一立柱 7一砂包 8一过滤头 9一密闭盖 三隔绝灭火 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 三隔绝灭火 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 密闭墙的位置选择合理与否不仅影响灭火效果 而且决定施工安全性 过去曾有不少火区在封闭时因密闭墙的位置选择的不合适而造成瓦斯爆炸 灭火的效果取决于密闭墙的气密性和密闭空间的大小 封闭范围越小 火源熄灭的越快 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 四密闭墙的位置选择 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 正确地选择密闭墙位置和封闭火区顺序是能否成功灭火的关键 防火墙位置的选择必须遵循封闭范围尽可能的小 构筑防火墙的数量尽可能少和施工快的原则 具体的位置要求应满足以下要求 1 在保证灭火效果和工作人员安全的条件下 应使被封闭的火区范围尽可能的小 密闭墙的数量尽可能的少 2 密闭墙的位置不应离新鲜风流过远 3 建立密闭墙的地点 特别是入风侧密闭墙的地点 应选在围岩稳定 没有裂缝的岩石里 四密闭墙的位置选择 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 4 一般讲防火墙都要设立在铺设轨道巷道附近 以便运送材料 保证迅速完成密闭墙的筑建 有时因运输不便 建立防火墙的时间拖延过长 容易造成灭火工作失败 因此 有人主张在井下所有的巷道里都铺设轨道 5 在进风侧防火墙与火源之间不要存在有连通火源点前后的巷道 这样的巷道最易造成火烟的循环而造成火灾气体爆炸 6 不管有无瓦斯 密闭墙的位置 特别是进风侧应距火源尽可能近些 这样火区瓦斯就不容易超限聚积 同时火区空间小 爆炸性气体的体积小 即使发生爆炸 威力也会减小 7 在回采工作面发生火灾时的密闭墙位置应视火源位置而定 四密闭墙的位置选择 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 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 五封闭火区的顺序 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 五封闭火区的方法封闭火区的方法分为三种 1 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 O2浓度 12 封闭时存在着瓦斯爆炸的危险性 2 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 O2浓度 l2 的火区 3 注惰封闭火区 在封闭火区的同时注人大量的惰性气体 使火区中的氧浓度达到失爆界线所经过的时间比爆炸气体积聚到爆炸下限所经过时间要短 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 封闭火区的观测矿井火区被封闭之后 要对火区进行观测 只有取得大量系统的火区内部的观测数据 才能对火情作出判断 如果对火区缺乏系统的观测 不能及时了解火情 将会导致火源外燃事故的发生 在邻近进风井或进风大巷的火区受到高负压的作用更易发生此类事故 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 连通管 双气室调压时火区动态观测1 4 水柱剂 5 连通管 6 测压管 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 矿井火区被封闭之后 可以认为已被控制 但是火源并末彻底熄灭 对矿井仍是一个潜在的威胁 因此加强火区管理 促使火源早日消灭是摆在通风防灭火工作者面前的一项重要任务 规程 对于火区的管理列有专节 其要求十分具体而明确 也说明这一工作的重要性 第二百四十六条煤矿企业必须绘制火区位置关系图 注明所有火区和曾经发火的地点 每一处火区都要按形成的先后顺序进行编号 并建立火区管理卡片 火区位置关系图和火区管理卡片必须永久保存 六火区管理与启封 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 第二百四十八条封闭的火区 只有经取样化验证实火已熄灭后 方可启封或注销 火区同时具备下列条件时 方可认为火已熄灭 一 火区内的空气温度下降到30 以下 或与火灾发生前该区的日常空气温度相同 二 火区内空气中的氧气浓度降到5 0 以下 三 火区内空气中不含有乙烯 乙炔 一氧化碳浓度在封闭期间内逐渐下降 并稳定在0 001 以下 四 火区的出水温度低于25 或与火灾发生前该区的日常出水温度相同 五 上述4项指标持续稳定的时间在 个月以上 六火区管理与启封 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 第二百四十九条启封已熄灭的火区前 必须制定安全措施 启封火区时 应逐段恢复通风 同时测定回风流中有无一氧化碳 发现复燃征兆时 必须立即停止向火区送风 并重新封闭火区 启封火区和恢复火区初期通风等工作 必须由矿山救护队负责进行 火区回风风流所经巷道中的人员必须全部撤出 在启封火区工作完毕后的3天内 每班必须由矿山救护队检查通风工作 并测定水温 空气温度和空气成分 只有在确认火区完全熄灭 通风等情况良好后 方可进行生产工作 六火区管理与启封 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 火区启封的方法有 通风启封火区和锁风启封火区 1 通风启封火区火区范围不大 确证火源已经熄灭 可以采用此法 启封前要预先确定火区有害气体的排放路线 撤出路线上的工作人员 然后选择一个出风侧防火墙首先打开 过一定时间再引开入风侧防火墙 待火区有害气体排放一段时间 无异常现象 可以相继打开其余的防火墙 打开第一个防火墙时 应先开一个小孔 然后逐渐扩大 严禁一次将防火墙全部扒开 进风侧防火墙一般处于火区的下部 容易有CO2积存 开启前要注意查明 开启时也要检查 防止CO2逆风流动造成危害 六火区管理与启封 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 2 锁风启封火区火区范围较大 火源是否已经完全熄灭难以确认 高瓦斯火区 有可能积存大量可燃性气体 一旦与残留的火源接触 有发生爆炸的危险 这时就要采取锁风启封的方法 所谓锁风启封火区就是先在原有的火区进风防火墙外面5m 6m的地方构筑 道带门的防火墙 救护队员进入 风门关闭 形成一个封闭的空间 贮备一定的材料 水泥 砂石 坑木等 再将原来的火区防火墙打开 救护队员进入火区探查后 确认在一段距离范围内无火源 可选择适当地点重新建立临时防火墙 恢复通风 逐段逼近发火地点 只有当新的防火墙建立后 才打开第一个防火墙的风门 启封期间火区始终处于 封闭 隔绝状态 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 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烟侵入井下的措施 迅速扑灭火源 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 停止通风机或执行抢救指挥部决定的其他方法 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 七扑灭和控制不同地点火灾的方法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 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 可减少流入火区的风量 3 为防止混凝土支架和砌碹巷道上而木垛燃烧 可在碹上打眼或破碹 设水幕 七扑灭和控制不同地点火灾的方法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 三 井下硐室火灾 1 着火硐室位于矿井总进风道时 应反风或风流短路 2 着火硐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 然后将其他爆炸材料运出 如因高温运不出时 则关闭防火门 退往安全地点 七扑灭和控制不同地点火灾的方法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 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 加强通风井及时把蓄电池运出硐室 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 七扑灭和控制不同地点火灾的方法 第七章矿井直接灭火方法 2020 3 24 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 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