矿井火灾及灭火方法

矿井火灾及灭火方法矿井火灾及灭火方法 井下火灾发生在有限的空间内 特别是煤炭的自燃往往发 生在采空区或煤柱里 燃烧过程缓慢 没有较大的火焰 外部 征兆不明显 难以觉察 火灾延续时间长 几个月 几年甚至 几十年之久 灭火工作困难 易造成巨大的资源损失 2 火灾发生时 产生大量的有害气体弥漫井下 严重 威胁矿工的生命安全 3 在有瓦斯煤炭爆炸危险的矿井中 矿井火灾可能引 起瓦斯煤尘爆炸事故 从而会扩大灾情 4 产生火风压 改变井下风流流向 5 产生再生火源 炽热含挥发性气体的烟流与相近巷 道新鲜风流交汇后燃烧 使火源下风侧可能出现若干再生火源 矿井火灾的原因 火灾分类及特点 凡发生在井下的火灾 以及发生在井口附近但危害到井下 安全的火灾 都叫做矿井火灾 发生矿井火灾的原因有两种 一是外部火源引起的火灾 二是煤炭本身的物理化学性质的内在因素引起的火灾 因此 矿井火灾分为两类 外因火灾和内因火灾 1 外因火灾 又称外源火灾 违章在井下吸烟 在井下拆 卸矿灯 放明炮 电焊 气焊等 都可能引起井下火灾 井下电气设备使用不当或维修不及时而短路所产生的电弧 火花 可引起井下火灾 矿井瓦斯 煤尘的燃烧或爆炸 可以引燃井下可燃物而形 成矿井火灾 还有违反操作规程和违章放炮 例如用明火或动力线放炮 火药变质 放糊炮等等都可能引起井下火灾 外因火灾一般发 生在井口附近 井下硐室 采掘工作面和有电缆的木支架巷道 等处 2 内因火灾 又称煤炭自燃 有的煤炭由于自身的物理化 学性质具有自燃性 与空气接触后能氧化生热 如果散热条件 不好 就会自燃 内因火灾主要发生在采空区 冒顶处和压酥 的煤柱中 采空区中 尤其采用回采率低的采煤方法时 采空 区中遗留的煤炭多 最容易引起煤的自燃 采空区中的自然发 火占全矿井自然火灾总数的 80 左右 所以对于有自然发火危 险的矿井 应及时封闭采空区 防止漏风 并采取黄泥灌浆或 洒阻化剂等方法来防止采空区中煤的自燃 矿井火灾与地面火灾不同 它有自己的特点 井下空间小 工作场所窄 电气设备多 坑木等易燃物多 煤本身就可以引燃 再加上防火设施不健全 灭火器材不齐全 井下又有新鲜风流 一旦发生火灾 不像地面火灾那样容易扑 救 而且各种火灾 如电气失火 油料起火 瓦斯爆炸形成的 火灾及煤炭自燃等 都会发生 扑救方法也各不相同 如果灭 火不及时或处理不当 就会蔓延发展 往往酿成大火 这就使 得灭火工作更加困难 同时 井下工作人员集中 遇有火灾 不知道发生在何处 难于躲避和疏散 这都会加重火灾造成的 损失 自燃火灾多发生在煤柱或采空区中 没有明显火焰 燃烧 过程缓慢 不易被人们发现 也不容易找到火源的准确位置 一经察觉 以成火灾 只好进行封闭 所以这种火灾延续时间 长 可达几个月 几年甚至几十年 自燃火灾还生成大量的一 氧化碳 以致造成人员中毒伤亡 井下自燃火灾一般发生在通风不良的乱采乱掘或冒顶处 封闭不及时或不严密的采空区 被压酥产生列席的煤柱 厚煤 层分层开采的急倾斜煤层开采回采率低 丢煤多的采空区 上 述地点更要注意防止煤的自燃 由于条件所限 井下火灾不同于地面火灾 每个工作人员 不但要提高警惕 严加防范 认真执行作业规程和操作规程 而且还要针对井下繁荣特殊情况 采取专门的防灭火措施 掌 握灭火器具的使用方法 一旦发生火灾就能有效加以扑救 进风流火灾 发生在进风井 进风大巷或采区进风风路内的火灾 称为 进风流火灾 之所以要区别出这种类别的火灾 主要是由于其 发展的特征 对井下工人的危害以及可能采取的灭火技术措施 在更大程度上又有别于上 下行风流火灾 发生在进风风流内 的煤的自燃火灾 一般不易早期发现 发生后又因供氧充分 发展迅猛 不易控制 而井下采掘人员又大都处于下风流中 极易遭受高温火烟的危害 在这种火灾中还是不时发生大量的 人员伤亡事故 如比利时的包斯 德 卡赛尔煤矿所发生的火灾 即是一个很明显的例子 对于这种火灾 除了根据发火风路的 结构特性 上行还是下行 使用相应的控制技术措施外 更应根 据风流是进风流的特点 使用适应这种火灾防治的技术措施 如全矿 区域性或局部反风等 根据引火的热源不同 外因火灾 外源火灾 系指由于外来热源如瓦斯煤尘爆炸 放炮作业 机械摩擦 电气设备运转不良 电源短路以及其他明火 吸烟 烧焊等引 起的火灾 外因火灾的特点是 突然发生 来势迅猛 如果不能及时 发现和控制 往往酿成重大事故 在矿井火灾的总数中 外因 火灾所占比重虽然较小 4 10 但不容忽视 据统计 国内 有记载的重大恶性火灾事故 90 以上属于外因火灾 外因火 灾多发生在井口楼 井筒 机电峒室 火药库以及安装有机电 设备的巷道或工作面内 火灾的火焰一般是在燃烧物的表面 如果及时发现和扑救 还是容易熄灭的 内因火灾 煤的自燃火灾 是指煤炭在一定条件下 如破裂的煤柱 煤壁 集中堆积 的浮煤 又有一定的风量供给 自身发生物理化学变化 吸氧 氧化 发热 热量聚集导致着火而形成的火灾 内因火灾的发生 往往伴有一个孕育的过程 根据预兆能 够在早期发现 但火源隐蔽 经常发生在人们难以进入的采空 区或煤柱内 要想准确地找到火源比较困难 因此 难以扑灭 以致火灾可以持续数月 数年 甚至长达十年之久 有时燃烧 的范围逐渐蔓延扩大 烧毁大量煤炭 冻结大量资源 根据 1985 年的统计 由于发火而冻结的煤量累计近 6000 万吨 据统计 在我国统配与重点煤矿中 存在自燃发火危险性 的矿井占总矿井数的 46 49 自然发火煤层占累计可采煤层数 的 60 根据 1953 年 1984 年的统计资料 内因火灾发生的次 数占矿井火灾总次数 94 因此 内因火灾理所当然受到人们 的重视 成为研究的重点 为了更深入地做好矿井火灾的调查统计工作 有时也根据 火灾发生地点 燃烧物及引火性质进行分类 如由于发火地点 不同可分为 井筒火灾 巷道火灾 煤柱火灾 采面火灾 采 空区火灾 峒室火灾等 由于燃烧物不同可分为 机电设备 皮带 电缆 变压器 开关 风筒等 火灾 火药燃烧火灾 油料火灾 坑木火灾 瓦斯燃烧火灾 煤尘燃烧火灾以及煤的 自燃火灾 根据引火性质可分为原生火灾与次生 再生 火灾 次生火灾系指有原生火灾而引起的火灾 在原生火灾的燃烧过 程中 含有尚未燃尽可燃物的高温烟流 在排烟的通道上 一 旦与风流汇合 获得氧气的供给很可能再次燃烧 特别是汇合 点位于干燥的木支护区 更易发生次生火灾而扩大火区范围 辽源矿务局西安竖井就曾发生过由于次生火灾而扩大火区范围 的事故 隔绝空气法 使燃烧物隔绝空气 因缺氧而熄灭 如家庭 炒菜时 油锅内的油起火 盖上锅盖 就可使火熄灭 电器 煤气着火都可用毛毯 棉被覆盖灭火 使用二氧化碳灭火应用 的也是这个道理 二氧化碳比空气重 本身不燃烧也不支持燃 烧 可覆盖在可燃物上隔绝空气 使火熄灭 因此 对于赤磷 硫磺 电石 镁粉等易燃物的燃烧 常用干粉 干沙 干土灭 火 2 冷却降温法 用水 干冰等直接喷撒在燃烧物上 水 干冰气化吸收热量降温 且形成水气 二氧化碳隔绝空气 水 是很好的灭火剂 但对于某些物品的失火则不能用水扑救 如 金属钠 钾 钙 碳化钙等遇水会发生反应 产生氢气和热量 引起剧烈燃烧或爆炸 轻于水的油类等物质着火 用水扑救会 扩大燃烧范围 高压电器设备未断电时 若用水扑救 可能引 起导电 其他如纸制品仓库 精密仪器 高温生产装置失火都 不宜用水扑救 储备有浓硫酸 浓硝酸等物品的仓库失火也不 宜用水扑救 3 可燃物隔离法 把燃烧火源与周围可燃物分离开来 如 森林灭火 常常开辟隔离带 使火势不再蔓延而得以控制 把 失火处附近的液化气罐和其他可燃物移开 或把不大不重的着 火物移至空旷处等 都是有效的办 矿井灭火 火灾时的风流控制 火灾烟气顺风蔓延 当热烟气流经倾斜 或垂直井巷时 可产生与自然风压类似的局部火风压 使相关 井巷中的风量变化 甚至发生风流停滞或反向 常导致火灾影 响范围扩大 人员不能安全撤退 无法进行灭火 有时还能引 起瓦斯或煤尘爆炸 在上行风路中发生火灾 其火风压作用方 向与主扇作用方向一致 使火源所在风路的风量增加 旁侧风 路的风量减少 随火势发展 火风压增加 旁侧风路的风流可 能反向 烟气将侵入 在下行风路中发生火灾 其火风压作用 方向与主扇相反 使火源所在风路的风量减少 旁侧风路的风 量增加 当火风压增大 火源所在风路的风流可能反向 烟气 侵入旁侧风路 在矿井总进风流中发生火灾时 往往需要进行 全矿性反风 以免烟气侵入采掘区 所以主要扇风机必须装有 反风设备 必须能在 10 分钟内改变巷道中的风流方向 见矿井 通风 灭火方法 火灾初起时 可用水 砂或化学灭火器直接灭火 有时还 要配合挖除火源 火势较大 不能接近火源时 可用高倍数泡 沫灭火机灭火 在采空区内发生自燃火灾 或井巷中发生火灾 无法直接灭火时 可用隔绝灭火法 在火源进 回风两侧合适 地点修筑密闭墙严密封闭火区 可使火源缺氧熄灭 常用的封 闭材料有泥 木 砖 石等 用液态高分子材料就地发泡成型 或用塑料 橡胶气囊充气修筑临时密闭墙 均可减轻劳动强度 缩短修筑时间 有瓦斯涌出的火区 要考虑在封闭过程中发生 瓦斯爆炸的危险 通常应先用砂 土袋修筑隔爆墙