隧道内因火灾防治

隧道内因火灾防治隧道内因火灾防治 一 煤层自燃倾向性 1 煤层自燃 地下 煤层在非人为情况下 具备一定条件也能自发地 引起燃烧的现象称为煤层自燃 2 煤层自燃经过的三个时期 即准备时期 又称潜伏期 自热期 最后进入燃烧期 1 潜伏时期 煤自燃的潜伏时期即煤的低温氧化过程 潜伏时期即准备阶段的长短取决于煤的变质程度和外部条件 如褐煤几乎没有准备时期 而烟煤则需要一个相当长的准备时 期 2 自热期 经过潜伏期 煤的氧化速度增加 不稳定 的氧化物先后分解成水 二氧化碳和一氧化碳 氧化产生的热 量使煤的温度上升 当温度超过临界温度 t 60 80 时 煤的 温度急剧增加 氧化加剧 煤开始出现矸馏 生成碳氢化合物 氢气 一氧化碳 二氧化碳等火灾气体 煤呈赤热状态 当到 达着火温度以上时便燃着 这一阶段就是煤的自热阶段 又称 煤的自热期 3 燃烧期 这一时期是煤从低温氧化发展成自燃的最 后的一个阶段 主要特征是 空气中氧含量显著减少 二氧化 碳的数量倍增 同时由于燃烧不完全和二氧化碳的分解 而产 生较多的一氧化碳 巷道中出现浓烈的火灾气味和烟雾 有时 还出现明火 火源温度达到 1000 左右 3 煤层自燃发火四个条件 1 具有低温氧化性 即有自燃倾向的煤以破碎状态存在 2 有大于 12 氧含量的空气通过这些碎煤 3 空气流动速度适中 使破裂煤体有积聚氧化热的环境 4 在上述 3 个条件同时具备的状态下 持续一定的时间 使煤体可以达到着火温度 只要同时具备上述 4 个条件 煤层自燃发火即可发生 4 隧道煤层自燃倾向性 发耳隧道在设计勘探过程中 未对隧道将揭露的煤层自燃 倾向性进行鉴定 根据 2011 年 9 月 28 日发耳隧道出口右洞里 程 yk23 527 拱顶部位前后 4 米范围内发生煤层自燃发火现象 故发耳隧道所揭露煤层按容易自燃 自燃煤层管理和防治 二 煤的自燃预防组织管理措施 1 施工组织措施 1 该隧道掘进采用锚喷网 工字钢为初支护 并视围岩 情况辅以超前小导管 超前锚杆等超前支护 二次衬砌采用模 筑混凝土或钢筋混凝土 在初期支护与二次衬砌之间敷设 300g m2 无纺土工布及 1 2mm 厚防水板作为防水层 隧道掘进 煤层分布区域时 采用锚网 喷气密性混凝土 工字钢为初支 护 并视围岩情况辅以超前小导管 超前锚杆等超前支护 二 次衬砌采用 50cm 厚 c50 防腐蚀气密性模筑钢筋混凝土 隧道 掘进采取以上措施符合 煤矿安全规程 2011 第二百二十 九条 对开采容易自燃和自燃的单一厚煤层或煤层群的矿井 集 中运输大巷和总回风巷应布置在岩层内或不易自燃的煤层内 如果布置在容易自燃和自燃的煤层内 必须砌碹或锚喷 碹后 的空隙和冒落处必须用不燃性材料充填密实 或用无腐蚀性 无毒性的材料进行处理 中防止煤层自燃的支护规定 2 该隧道布置简单 便于使用机械化设备施工 加快掌 子面掘进进度 及时封闭暴露煤层 避免煤层产生氧化产生自 燃 3 严格按施工组织设计进行下台阶施工 及时完成隧道 对暴露煤体的封闭 避免煤层产生氧化产生自燃 4 严格按施工组织设计进行二衬支护 减少空气通过初 支裂隙与煤体产生氧化产生自燃 5 在有煤层存在的地质构造复杂 断层带 围岩破碎段 掘进时 应加快掘进进度 减少浮煤堆积 6 因爆破原因造成隧道超挖部分必须先用水冲洗超挖部 分空洞内的浮煤 再用水泥浆对暴露的煤体进行封闭处理后 方可进行初次支护 2 监测监控措施 1 人体感觉识别煤层自燃的初期预兆 煤层的温度 附近的空气温度和水的温度都比正常情况 下高 附近的氧气浓度降低 附近隧道中的湿度增大 附近隧道的壁面和支架表面出现平行水珠 俗称 煤壁 出汗 出现有毒有害气体 如一氧化碳 二氧化碳和各种碳氢 化合物 隧道空气中出现煤油 汽油 松节油等芳香族气体的气 味及焦油味 当空气中有毒有害气体浓度增加时 多数工人有不舒服 的感觉 如头痛 头晕 精神疲乏等 2 仪器仪表检测有下列情况之一者 定为自燃发火 煤炭自燃出现明火 火灾烟雾 煤油味等 煤炭自燃使环境空气 煤层围岩及其它介质温度升高并 超过 70 隧道风流中出现 co 其浓度已超过隧道实际统计的临 界指标 并有上升趋势 隧道风流中 co2 其浓度已超过隧道实际统计的临界指 标 并有上升趋势 3 通风管理措施 1 风筒吊挂必须平直 接头严密 风筒出现破口时 必 须及时缝补 严禁出现漏风现象 2 风筒口距迎头距离最大不超过 10m 保证迎头有足够 的风量 3 严禁无计划停风停电 4 严禁破坏探头 风筒 监测信号线 5 加强通风管理 严格执行对一氧化碳及隧道空气温度 检查制度 当出现异常时必须查明原因排除隐患 6 建立自燃发火预测预报制度 所有检测分析结果记录 在专用的防火记录簿内 并定期检查 分析整理 发现自燃发 火指标超过或达到临界值等异常变化时 立即发出自燃发火预 报 采取措施进行处理 三 煤层内因火灾预防及处理措施 1 煤层内因火灾预防措施 采用预防性注浆措施防止煤层自燃发火 方法如下 隧道 开挖揭露煤层后 先对暴露的煤体喷浆封闭后再进行初支 初 支完成后再对煤体进行注浆处理 设计图附后 2 煤层内因火灾处理措施 1 当发生火灾时 应视火灾性质 灾区通风和瓦斯情况 立即采取一切可能的方法直接灭火 控制火势 并迅速报告洞 外值班室 洞外值班室在接到火灾报告后 应立即按灾害预防 和处理计划通知有关人员组织抢救灾区人员和实施灭火工作 2 若火势无法控制 应立即撤出洞内人员 清点人数 停隧道内动力电及照明电 保持隧道通风 在硐口周围 50 米范 围外设置警戒 严禁人员靠近洞口 同时向上级部门汇报等待 救援 3 火区各项指标不符合救援处理条件时 在确认无人员 被困在火区 灾情有可能进一步扩大的情况下 必须及时封闭 火区 在经观测及确认火区的火已熄灭符合启开火区的条件下 方可进行火区处理 4 火区各项指标符合救援处理条件时 必须先对明火进 行处理 处理完明火后再对高温点 高温点 10 范围内的区域进 行注水处理 高温点经注水处理后 各项指标已降至火灾发生 前范围时 再利用注水孔对高温点及其附近 10 范围内的区域进 行注浆处理 设计图附后 5 抢救人员和灭火过程中 必须指定专人检查瓦斯 一 氧化碳 煤尘 其它有害气体和风向 风量的变化 还必须采 取防止瓦斯 煤尘爆炸和人员中毒的安全措施 6 封闭的火区内同时具备下列条件时 方可认为火已熄 灭 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 火区内空气中的氧气浓度降到 5 0 以下 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 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 上述 4 项指标持续稳定的时间在 个月以上 7 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