内因火灾的防治()

1、矿井通风与灾害防治矿井通风与灾害防治之之 矿井内因火灾防治矿井内因火灾防治主讲：刘斌主讲：刘斌二二0 0一五年一五年2022年3月9日16时22分铜川矿务局安全培训中心铜川矿务局安全培训中心1教学教学目的目的教学教学重点重点了解了解矿井内因火灾的治理方法矿井内因火灾的治理方法矿井内因火灾的发火矿井内因火灾的发火机理机理教学教学难点难点 矿井内因火灾的防治措施矿井内因火灾的防治措施教学教学对象对象煤矿安全管理人员 开拓开拓开采技术、通风、介质防开采技术、通风、介质防灭火措施灭火措施2矿井火灾是煤矿五大类灾害之一，常言道矿井火灾是煤矿五大类灾害之一，常言道“水火无情水火无情”，尤其是矿井火灾，火势

2、发展迅猛，尤其是矿井火灾，火势发展迅猛，变化复杂，危害影响又范围广。一旦发生往往会变化复杂，危害影响又范围广。一旦发生往往会造成大量人员伤亡和巨额财产损失。同时还有可造成大量人员伤亡和巨额财产损失。同时还有可能诱发瓦斯、煤尘爆炸，从而带来更大的损失。能诱发瓦斯、煤尘爆炸，从而带来更大的损失。而矿井内因火灾由于其发生的位置特殊，持续时而矿井内因火灾由于其发生的位置特殊，持续时间长、范围较大、发生频率高，防治起来比较困间长、范围较大、发生频率高，防治起来比较困难，所以对于煤矿工作人员对矿井内因火灾要足难，所以对于煤矿工作人员对矿井内因火灾要足够重视，掌握正确的火灾防治措施。够重视，掌握正确的火灾防

3、治措施。前前 言言3第一节第一节 矿井内因火灾发火矿井内因火灾发火机理机理一一、矿井火灾的基本知识、矿井火灾的基本知识二、矿井内因火灾发火机理二、矿井内因火灾发火机理三、矿井火灾的危害三、矿井火灾的危害第二节第二节 矿井内应火灾的防治措施矿井内应火灾的防治措施一、井下易于自燃的区域一、井下易于自燃的区域二、开拓开采技术预防自然发火二、开拓开采技术预防自然发火三、三、通风措施防治自然发火通风措施防治自然发火四、四、介质法防灭自然发火介质法防灭自然发火目目 录录41 1、矿井火灾发生的基本要素矿井火灾发生的基本要素 火灾的火灾的3 3个要素必须同时存在，且达到一定的数个要素必须同时存在，且达到一定

4、的数量，才能引起矿井火灾，缺少任何一个要素，量，才能引起矿井火灾，缺少任何一个要素，矿井火灾就不可能发生。矿井火灾就不可能发生。 （1 1）可燃）可燃物物（2 2）助燃剂（）助燃剂（O O2 2）（3 3）热源热源第一节第一节 矿井内因火灾发火矿井内因火灾发火机理机理52 2、矿井火灾的分类、矿井火灾的分类 6（1 1）根据不同引火热源，矿井火灾可分为外）根据不同引火热源，矿井火灾可分为外因火灾和内因火灾。因火灾和内因火灾。（2 2）根据不同发火地点，矿井火灾分为井筒）根据不同发火地点，矿井火灾分为井筒火灾、巷道火灾、采煤工作面火灾、煤柱火灾、火灾、巷道火灾、采煤工作面火灾、煤柱火灾、采空区火

5、灾和硐室火灾采空区火灾和硐室火灾。 本次我们重点阐述矿井内因火灾。本次我们重点阐述矿井内因火灾。二二、矿井内因火灾发火机理矿井内因火灾发火机理1 1. . 煤的氧化自燃过程煤的氧化自燃过程其其过程如过程如图图1-11-1所所示示：1 1）潜伏期）潜伏期；2 2）自热期）自热期；3 3）自燃期）自燃期。图图1 煤自燃发展过程示意图煤自燃发展过程示意图 72 2煤炭自燃的条件煤炭自燃的条件 从煤的氧化自燃过程可以看出，煤炭自燃必须具从煤的氧化自燃过程可以看出，煤炭自燃必须具备以下三个条件：备以下三个条件： 1 1）煤炭具有自燃的倾向性，并呈破碎状态堆）煤炭具有自燃的倾向性，并呈破碎状态堆积存在；积

6、存在；2 2）连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地）连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展；发展；3 3）煤氧化生成的热量能大量蓄积，难以及时）煤氧化生成的热量能大量蓄积，难以及时散失。散失。83 3煤的自然发火期煤的自然发火期 煤炭自然发火是一渐变过程，要经过潜伏期、煤炭自然发火是一渐变过程，要经过潜伏期、自热期和燃烧期三个阶段，因此，具有自燃倾向自热期和燃烧期三个阶段，因此，具有自燃倾向性的煤层被揭露后，要经过一定的时间才会自然性的煤层被揭露后，要经过一定的时间才会自然发火。这一时间间隔叫做煤层的发火。这一时间间隔叫做煤层的自然发火期自然发火期，是，是煤层自燃危险在时间上的量度。自然发火

7、期愈短煤层自燃危险在时间上的量度。自然发火期愈短的煤层，其自燃危险性愈大。的煤层，其自燃危险性愈大。9煤的孔隙率和脆性煤的孔隙率和脆性煤中的瓦斯含量煤中的瓦斯含量煤中硫和其他矿物质煤中硫和其他矿物质煤的变质程度煤的变质程度煤的水分煤的水分煤岩成分煤岩成分4 4影响煤自燃发火期的因素影响煤自燃发火期的因素1 1）煤的自燃倾向性）煤的自燃倾向性103 3）开拓系统）开拓系统4 4）采煤方法）采煤方法 112 2）煤层的赋存地质条件）煤层的赋存地质条件煤层厚度与煤层厚度与倾角；倾角；地质构造；地质构造；煤层埋藏深度；煤层埋藏深度； 围岩的性质。围岩的性质。2022年3月9日16时22分5 5）漏风）

8、漏风条件条件（如图2）12三、三、矿井火灾的危害矿井火灾的危害13矿井火灾矿井火灾的发生具有严重的危害性，的发生具有严重的危害性，主要表现在以下几个方面：主要表现在以下几个方面：（1 1）人员伤亡；）人员伤亡；（2 2）矿井生产接续紧张；）矿井生产接续紧张；（3 3）巨大的经济损失；）巨大的经济损失；（4 4）污染环境。）污染环境。四、内因火灾四、内因火灾的的预兆预兆视力视力感觉：可见雾气感觉：可见雾气 和和“挂汗挂汗”。气味感觉：出现煤油、汽油气味感觉：出现煤油、汽油、松节油、松节油或焦油气味。或焦油气味。温度感觉：灾区的煤、岩、气、水温明显升高温度感觉：灾区的煤、岩、气、水温明显升高 。疲

9、劳感觉：人体不适。头痛、闷热、疲乏、四肢疲劳感觉：人体不适。头痛、闷热、疲乏、四肢无力等。无力等。14第二节第二节 矿井内因火灾的防治矿井内因火灾的防治 一、井下易于自燃的一、井下易于自燃的区域区域 采空区采空区；煤柱；巷道顶煤；断层和地质构；煤柱；巷道顶煤；断层和地质构造附近。造附近。二、开拓开采技术预防自然发火的二、开拓开采技术预防自然发火的措施措施 从从防止矿井自然发火的角度出发，开拓开采技防止矿井自然发火的角度出发，开拓开采技术总的要求是术总的要求是： 提高回采率，减少丢煤，即减少或消除自提高回采率，减少丢煤，即减少或消除自燃的物质基础燃的物质基础；15限制或阻止空气流入和渗透至疏松煤

10、体，消限制或阻止空气流入和渗透至疏松煤体，消除自燃的供氧条件；除自燃的供氧条件；将流向可燃物质的漏风，在数量上限制在不将流向可燃物质的漏风，在数量上限制在不燃风量之下，在时间上限制在自然发火期以内燃风量之下，在时间上限制在自然发火期以内。为满足上述要求，通常应采取以下技术措施：为满足上述要求，通常应采取以下技术措施：161.1.合理确定开拓方式合理确定开拓方式 1 1）尽可能采用岩石巷道；）尽可能采用岩石巷道； 2 2）分层巷道垂直重叠布置；）分层巷道垂直重叠布置； 3 3）分采分掘布置区段）分采分掘布置区段巷道巷道 4 4）推广无煤柱开采技术。）推广无煤柱开采技术。 2 2. .选择合理的采

11、煤方法选择合理的采煤方法 1 1）合理的顶板管理方法合理的顶板管理方法 2 2）先进采煤工艺和回采参数，以便提高回采）先进采煤工艺和回采参数，以便提高回采率，加快推进速度率，加快推进速度17图3 通风的系统选择(a) 前进式；(b) 后退式三、三、通风通风措施防治自然发火措施防治自然发火1 1、选择合理的通风选择合理的通风系统系统1 1）选择合理的通风系统（见）选择合理的通风系统（见图图3 3 ）18 2 2）实行分区通风）实行分区通风2.2.合理确定通风构筑物的位置合理确定通风构筑物的位置3.3.堵漏措施堵漏措施 1 1）沿空巷道挂帘布；）沿空巷道挂帘布； 2 2）利用飞灰充填带隔绝采空区；

12、）利用飞灰充填带隔绝采空区； 3 3）利用水砂充填带隔绝采空区；）利用水砂充填带隔绝采空区； 4 4）喷涂空气泡沫防止漏风；）喷涂空气泡沫防止漏风； 5 5）凝胶堵塞漏风。）凝胶堵塞漏风。19四、四、介质介质法防灭自然法防灭自然发火发火1 1、灌浆防灭火灌浆防灭火灌浆灌浆就是把粘土、粉碎的页岩、电厂飞灰就是把粘土、粉碎的页岩、电厂飞灰等固体材料与水混合、搅拌，配制成一定浓等固体材料与水混合、搅拌，配制成一定浓度的浆液，借助输浆管路注入或喷洒在采空度的浆液，借助输浆管路注入或喷洒在采空区内，达到防火和灭火的目的区内，达到防火和灭火的目的。202022年3月9日16时22分灌浆灌浆防灭火的防灭火的

13、机理：机理：（1 1）泥浆中的沉淀物将碎煤包裹起来，隔绝或减）泥浆中的沉淀物将碎煤包裹起来，隔绝或减小煤与空气的接触和反应面；小煤与空气的接触和反应面；（2 2）浆水浸润煤体，增加煤的外在水分，吸热冷）浆水浸润煤体，增加煤的外在水分，吸热冷却煤岩，减缓其氧化进程；却煤岩，减缓其氧化进程；（3 3）沉淀物充填于浮煤和冒落的岩石缝隙之间，）沉淀物充填于浮煤和冒落的岩石缝隙之间，堵塞漏风通道，减少漏风。堵塞漏风通道，减少漏风。 灌浆防火的实质是抑制煤在低温时的氧化速度，灌浆防火的实质是抑制煤在低温时的氧化速度，延长自然发火期。延长自然发火期。 21凝胶防凝胶防灭火灭火 凝胶凝胶防灭火技术是防灭火技术

14、是20 20 世纪世纪90 90 年代在我国年代在我国广泛应用的新型防灭火技术。多用于井下局部广泛应用的新型防灭火技术。多用于井下局部煤体高温或发火的防灭火处理，由于其工艺简煤体高温或发火的防灭火处理，由于其工艺简单，操作方便，防灭火效果较好，在有自燃危单，操作方便，防灭火效果较好，在有自燃危险煤层的矿区得到广泛的应用。险煤层的矿区得到广泛的应用。凝胶凝胶防灭火的作用防灭火的作用机理：机理：（1 1）吸热降温作用；）吸热降温作用；22（2 2）堵漏风作用；）堵漏风作用； （3 3）保水作用：凝胶的含水量大于）保水作用：凝胶的含水量大于90%90%，硅酸所，硅酸所形成的立体网状结构能有效地阻止水

15、的流失。在形成的立体网状结构能有效地阻止水的流失。在井下潮湿封闭条件下，凝胶一个月的体积收缩率井下潮湿封闭条件下，凝胶一个月的体积收缩率小于小于20% 20% ，一定时期内能有效地起着堵漏风作用，一定时期内能有效地起着堵漏风作用；（4 4）阻化作用凝胶无论其原料还是最终产物都对）阻化作用凝胶无论其原料还是最终产物都对煤体具有阻化作用，尤其是成胶后能覆盖于煤体煤体具有阻化作用，尤其是成胶后能覆盖于煤体表面，阻止其氧化表面，阻止其氧化；23阻化剂防灭火阻化剂防灭火阻化剂阻化剂只有与水混合成一定浓度的水溶液后才能只有与水混合成一定浓度的水溶液后才能抑制和起到防火作用，抑制和起到防火作用，阻阻化防灭火

16、化防灭火机理机理: : 增加煤在低温时的化学惰性，使煤炭和氧的亲增加煤在低温时的化学惰性，使煤炭和氧的亲合力降低合力降低； 形成液膜包围煤块和煤的表面裂隙面形成液膜包围煤块和煤的表面裂隙面； 充填煤柱内部裂隙；充填煤柱内部裂隙； 增加煤体的蓄水能力；增加煤体的蓄水能力；24 水分蒸发吸热降温。水分蒸发吸热降温。 阻化剂防灭火实质是降低煤在低温时的氧化阻化剂防灭火实质是降低煤在低温时的氧化速度，延长煤的自然发火期。速度，延长煤的自然发火期。 25惰性气体防灭火：惰性气体防灭火：惰气系指不可燃气体或窒息性气体，主要包括惰气系指不可燃气体或窒息性气体，主要包括氮气、二氧化碳以及燃料燃烧生成的烟气等。氮气、二氧化碳以及燃料燃烧生成的烟气等。惰气防灭火原理：惰气防灭火原理：惰气防灭火就是将惰气注入已封闭的或有自燃惰气防灭火就是将惰气注入已封闭的或有自燃危险的区域，降低其氧的浓度，从而使火区因氧含危险的区域，降低其氧的浓度，从而使火区因氧含量不足而熄灭量不足而熄灭26制氮系统图制氮系统图27小结小结通过对煤矿内因火灾发火机理的分通过对煤矿内因火灾发火机理的分析，掌握内因火灾的防火