矿井火灾处理与控制

矿井火灾处理与控制矿井火灾处理与控制 一 灭火原理一 灭火原理 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 液 气体 的浓度 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 二 直接灭火二 直接灭火 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 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 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 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 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 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 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 2 l 三氟一溴甲烷 3 等 为了读写 方便 根据其原子数用 个阿拉伯数字作它的代号 例如 二 氟一氯一溴甲烷可用 代替 三氟一溴甲烷用 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 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 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 na2o nsio2 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 30s 50s 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 5 10min 为宜 2 热稳定性 热稳定性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 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 三 隔绝灭火三 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 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 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 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 3 防爆密闭墙 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 10 8 其厚度一般为巷宽两倍 密闭墙间距 10 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 四 封闭火区的方法四 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 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 封闭时存在着瓦斯爆炸的危险性 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 五 扑灭和控制不同地点火灾的方法五 扑灭和控制不同地点火灾的方法 一 井口和井筒火灾 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 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 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 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 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 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 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