矿井水灾火灾防治(复习).doc

矿井火灾水灾防治（考试内参）一、火灾复习题1.火灾的定义及分类火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。矿井火灾是指发生在矿井地面或井下、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧。井下火灾按其发火地点相对矿井通风的影响又可分为三类：上行风流火灾，下行风流火灾和进风流火灾。2.火灾发生的条件火灾发生三要素：可燃物的存在、热源（引火源）、空气的供给3.常用的测定煤自燃倾向性的方法煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法和煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法4、内因火灾的预防方法有哪些预防性灌浆、阻化剂防火、均压措施、注入惰性气体等5、预防性灌浆有哪些系统组成制浆、输浆、灌浆6、均压防火分类，闭区均压、开区均压的概念均压防火分为开区均压和闭区均压。开区均压：在生产工作面建立均压系统，以减少向其后部采空区漏风，抑制遗煤自燃，防止CO等有害气体超限聚积或向工作面涌出，从而保证工作面正常回采，称之开区均压防火闭区均压防火：在有可能发生煤炭自燃而已封闭的区域采取均压措施可以防止火灾的发生；闭区均压灭火：在已经因火灾而封闭了的区域采取均压措施可以加速火区的熄灭。无论是防还是灭，其作用的理论基础都是相同的。具体的均压措施也是类似的。7、什么是自燃、自燃的定义、什么是自然发火期、煤自燃、煤层自燃发火危险程度、煤层自燃发火期三个概念的确切含义如何理解，他们之间的互相关联何在？自燃是指可燃物在空气中没有外来火源的作用，靠自热或外热而发生燃烧的现象。煤的自燃：破碎的煤炭及采空区中的遗煤接触空气后，氧化生热，当热量积聚、煤温升高、超过临界温度时，最终导致着火煤层自燃：暴露在空气中的煤，由于氧化放热导致温度逐渐升高，至7080以后温度升高速度骤然加快，当达到煤的着火点(300350)时，引起燃烧，这种现象称为煤层自燃煤层自然发火期：煤层被开采暴露于空气之日开始，到发生自然发火之日止，所经历的时间叫做煤层自然发火期。决定矿井或煤层自然发火危险程度的因素一是煤的自燃倾向性，二是地质采矿技术。一个弱自燃倾向性的煤层，从试验室的煤样鉴定结果，仅属于“可能自燃”一类。但是如有不利的地质赋存条件，不合理的采矿技术因意汇集在一起，也会造成相当严重的自然发火局面。因此，煤的自燃倾向性和煤层的自然发火龙险性是两个既有关联，又不相同的概念。煤的自燃倾向性强弱影响着煤层自然发火的危险程度，但自燃倾向性强的煤在开采时不一定必然发火严重，合理的开拓开采方法、良好的通风系统可以在很大的程度上控制自燃火灾的发生。煤炭自燃倾向性是煤的一种自然属性。实验证明，它取决于煤在常温下的氧化能力，是煤层发生自燃的基本条件。然而在现实生产中，一个煤层或矿井自然发火的危险程度并不完全取决于煤的白燃倾向性，在一定程度上还受煤层的地质赋存条件、开拓、开采和通风条件的影响。8、阻化率的定义及它是个什么样的指标阻化率：煤样在阻化处理前后放出的CO量的差值与未经阻化处理时放出的CO量之百分比称为阻化率。阻化率是阻化剂阻止煤炭氧化的能力的指标。9、煤层自燃需具备：主要是煤炭具有自燃倾向性，并且有连续的通风供氧环境，煤氧化后生成的热量能够蓄积，并且要大于煤的自燃发火期10、封闭火区内火灾熄灭的标志是：11、从开拓和开采技术角度出发对防火灭火有哪些要求：采煤方法对自然发火的影响主要表现在煤炭回收率的高低、回采时间的长短上。丢煤愈多，丢失的浮煤愈集中，工作面的推进速度愈馒愈易发生自燃。防治煤炭自燃的开采技术措施1、合理的巷道布置预防煤炭自燃：a.最小的煤层暴露面，b.最大的煤炭回采率c.最快的回采速度d.易于隔绝的采空区。2、合理的采煤方法预防煤炭自燃3、控制矿山压力，减少煤体破碎4、合理的通风系统5、推广无煤往开采6、坚持正常的回采顺序12、预防性灌浆的定义，其灭火机理？预防性灌浆：将水、浆材按适当比例混合，制成一定浓度的浆液，借助输浆管路送往可能发生自燃的采空区，以防止自燃火火的发生。原理：浆液灌入采空区之后，固体物沉淀、充填于浮燥裂隙之间，包裹浮煤，杜绝漏风，防止氧化，而浆水所到之处，增加煤的外在水份，抑制自燃氧化进程的发展，同时，对已经自燃的煤炭有散热冷却的作用。13、煤炭自燃分为哪些阶段？各阶段有什么特点？煤炭自燃分为：潜伏期、自热期、燃烧期-潜伏期:只有自燃倾向性的煤炭与空气接触后，吸附氧而形成不稳定的氧化物或称含氧的游离基：经基(OH)、羧基(COOH)等，开始既检测不到煤体温度的变化，也觉察不到周围环境温度的上升。煤的氧化过程平稳而缓慢，煤的重量略有增加，着火温度降低，化学活泼性增强。-自热期:经过准备期之后，煤的氧化速度增加，不稳定的氧化物分解成水、二氧化碳和一氧化碳。氧化产生的热量使煤温继续升高。当超过自热的临界值(60一80)时，煤温上升急剧加速，氧化进程加快，开始出现煤的干馏，生成芳香族的碳氢化台物(CmHn)、氢(H2)及一氧化碳(CO)等可燃气体，这就是煤的自热期。-燃烧期：自热期的发展有可能使煤温上升到着火温度(Tb)而导致自燃。煤的着火温度因煤种不同而异，无烟煤为400；烟煤为320380；褐煤210350。如煤温不能上升到临界温度(Tb6080)或上升到这一温度后由于外界条件的变化又降低了下来，则可能进入风化状态，如图2l中虚线所示。自燃倾向性较弱的煤在氧化过程中常常会出现风化现象。风化了的煤一般不会再发生自燃。13、阻化剂的防灭火机理，其防灭火的实质？ 阻化剂都是一些吸水性很强的有机盐类(氯化钙(CaCl2)，氯化镁(MgC12)等)。当它们附着在煤粒的表面，吸收空气中的水份，在煤的表面形成含水液膜，从而阻止了煤与氧接触，起到了隔氧阻化作用。同时，这些吸水性能很强的盐类能使煤体长期处于含水潮湿状态。水在蒸发时的吸热降温作用使煤体在低温氧化过程中温度不能升高，也起到了抑制煤炭自热自燃的发展。14、影响煤炭自燃的因素：煤化程度、煤的水分、煤岩成份、煤的含硫量、煤的孔隙度与脆性15、矿井火灾可能产生哪些风流紊乱现象及其防治措施有哪些？1.旁侧风流的逆转防治措施1.降低局部火风压2.增大内部分系统的风阻值3. 提高或保持外部分系统的风压值4. 减小外部分系统的风阻值2.主干风路烟流的逆退3.火烟的滚退16、火风压的定义，静力学计算方法和动力学计算方法？ 矿井发生火灾时，通风网路中出现的附加热风压称为火风压。也称火风压为矿井火灾时期自然风压的增量。17、防火墙的位置如何选择？火区封闭顺序如何安排？二、水灾复习题1. 我国煤矿水害划分区域和类型6个区域划分：华北石炭二叠纪煤田的岩溶裂隙水水害区； 华南晚二叠纪煤田的岩溶水水害区； 东北侏罗纪煤田的裂隙水水害区； 西北侏罗纪煤田的裂隙水水害区； 西藏、滇西中生代煤田的裂隙水水害区； 台湾第三纪煤田的裂隙孔隙水水害区8种类型：老窑积水透水水害；地表山洪水害；第四系松散孔隙含水层和第三系含水砂砾层水害；煤层顶板充水含水层水害；煤层底板承压充水含水层水害；岩溶陷落柱水害；断层破裂带突水水害；地表滑坡和井上下泥石流灾害。2. 矿井突水的定义和危害矿井突水定义：凡是井巷掘进及工作面回采过程中，接近或沟通含水层，被淹巷道，地表水体，含水断裂带，溶洞，陷落柱而突然产生的突水事故成为矿井突水。突水危害：顶板淋水、煤壁渗水，使巷道内空气湿度加大，威胁矿工生命安全，影响职工的身体健康；矿井水量越大，排水设备和排水费用越高，不仅增加生产成本，降低生产效率，而且增加了管理工作难度；酸性地下水腐蚀井下机械设备，缩短开采机械的寿命；影响煤炭回采率，降低煤质；引起巷道积水，增加井下运输难度，破坏巷道顶底板岩岩层稳定性，支护工作复杂化；矿井涌水量一旦超过排水能力或突然涌水，轻则造成井巷或采区被淹，重则造成人员伤亡和财产损失。3. 矿井水来源种类自然充水水源：地表水；大气降水；顶板水，底板水，周边水；承压水，潜水，上层滞水；松散孔隙地下水，基岩裂隙地下水，碳酸盐岩岩溶地下水。人为充水水源：袭夺水，老空水4. 什么是含水层？构成含水层的条件？含水层是指能够给出并透过相当数量水的岩体。构成含水层，必须具备储水空间、储水构造和良好的补给来源3个条件。5了解地表水老空水的危害和防治。重点掌握老空水的突水征兆。地表水危害：矿井范围内有河流流过且与矿井含水层直接相连，河水渗漏是矿井主要充水水源，地表水渗入将给矿井生产带来很大影响；雨季暴雨引起山洪，泥石流，若矿井井筒位置选择不当地表水量大可能会引起淹井或封堵.（具体见题2）地表水防治：慎重选择井筒位置；河流改道；铺整河底；填堵通道；挖沟排（截）洪；排除积水；加强雨季前的防汛工作老空水危害：老窑水突出造成人身伤亡并摧毁溃水所流经的井巷工程，破坏生产设备造成生产停滞，降低煤炭采出率，严重时甚至造成淹井，造成巨大经济损失.参考题2.）老空水防治：（课本上P36有防治思路，具体的措施：做好水文观测和地质工作；老窑积水探放水；放水疏干；截水，设防水煤岩柱防水墙防水闸门）老空水突水征兆：（1）煤层发潮、色暗无光（2）煤层“挂汗”。煤层一般为不含水和不透水，若其上或其他方向有高压水，则在煤层表面会有水珠，似流汗一样。（3）采掘面、煤层和岩层内温度低“发凉”。（4）在采掘面内若在煤壁、岩层内听到“吱吱”的水呼声时，表征因水压大，（5）老空水呈红色，含有铁，水面泛油花和臭鸡蛋味，口尝时发涩；若水甜且清，则是“流砂”水或断层水。6. 了解防水煤岩柱的留设方法，掌握探放水的概念，重点掌握为了防治井下水害，在那些情况下需要探放水？凡是煤层与含水层或含水带的接触地段，预留一定宽度的煤层不采，使工作面与地下水源或通道保持一定距离，以防止地下水流入工作面，留下不采的煤柱，称为防水隔离煤A.防水煤（岩）柱的留设方法：经验比拟法B探放水探水系指采矿过程中用超前勘探的方法，查明采掘工作面顶底板侧帮和前方的含水构造（包括陷落柱），充水含水层，积水老窑等水体的具体空间位置和产状等，其目的是为更有效地防治矿井水害做好必要的准备。C当采掘工作面遇到下列情况之一时，必须探水，确认无突水危险后，才能前进： 接近水淹井巷、老空、老窑或小窑时； 接近含水层、导水断层、陷落柱时； 接近可能出水钻孔和各类防水煤柱时； 接近可能与地表水体相通的断裂破碎带或裂隙发育带时； 上层采空区积水，在两层间垂直距离小于采高40倍或巷高10倍的下层采掘工作以及采掘工作面有明显出水征兆时；接近有水或稀泥的灌浆区时；接近其它可能出水地区时。7了解什么是带压开采，什么是疏干开采？带压开采技术，是指当煤层底板隔水层承受较高水压时，在不进行或很少降低含水层水头压力的情况下，确定能否安全采煤的技术疏干降压是指煤层顶板或煤层含水层的疏干，以及煤层底板含水层水的降压，使煤层底板含水层水压降低至采煤安全水压8了解什么是底板承压水，含水层，隔水层，突水系数的计算公式。底板承压水：充满底板岩层下两个隔水层之间的含水层中的地下水。含水层：含水层是指能够给出并透过相当数量水的岩体隔水层：隔水层是指透水性能差的岩层和土层。一般由致密的岩石或黏土构成，由于空隙小，地下水不易透过。突水系数计算公式：开采中的煤层与含水层之间的隔水层承受的最大静水压力（压强）与其厚度的比值。9我国造成矿井水灾的主要原因有哪些？(1)地面防洪、防水措施不当或管理不善，地表水大量灌入井下，造成水灾； (2)水文地质情况不清，井巷接近老空积水区、充水断层、陷落柱、强含水层以及打开隔离煤柱，未执行探放水制度，盲目施工，或者虽然进行了探水,但措施不当；。(3)井巷位置设计不当