煤矿外因火灾的防治研究

矿井外因火灾的防治研究华北科技学院毕业设计（专题）第页共156页矿井外因火灾的防治研究摘要：简要分析煤矿井下外因火灾的原因，重点探讨外因火灾的预防，以及发生外因火灾时应如何有效进行处理和自救等问题，以避免或减少外因火灾所造成的损失。关键词：外因火灾；预防措施；处理措施；预报Abstract:Analysethereasonofcoalmineundergroundexogenousfirebriefly,emphasizeontheprecautionofthat,howtohandlewiththesituation,andthewaytoself-escapeeffectively,inordertoreduceorevenpreventthelossofthefire.Keywords:exogenousfire;precautionmeasure;solutionmeasure;forecast近年来，我国矿难频频发生。一起起触目惊心的矿难，不仅给遇难矿工家庭带来了极大的悲伤，同时也给国家造成了巨大的损失。据不完全统计，在这些频频发生的矿难中，有10％是因矿井外因火灾而酿成悲剧的。而且随着矿井机械化和电气化程度的提高，这个比例仍在增加。因此，寻求预防矿井外因火灾的方法及制定在发生矿井外因火灾时应采取的处理措施迫在眉睫。1矿井外因火灾的产生机理1.1基本概念1.1.1火灾的概念火对于人类从来都是既有利也有害。火促进了人类文明的发展，推动了社会的进步，但若人们对火失去控制，就会给人类造成灾害。通常把违背人们意愿而发生的非控制性燃烧，称之为火灾。火灾是矿井或煤田较为常见的灾害之一，它往往造成巨大的经济损失和众多的人员伤亡，造成不良的社会影响。1.1.2矿井外因火灾的概念凡是发生在矿山地下或地面而威胁到井下安全生产，造成损失的非控制性燃烧均称为矿井火灾，它一般发生再煤矿井下航道、工作面、硐室、采空区等地点。矿井火灾的发生具有严重的危害性，可能会造成人员伤亡、矿井生产持续紧张、巨大的经济损失、严重的环境污染等。根据引燃源的不同，矿井火灾科分为内因（自燃）火灾和外因火灾两大类。外因火灾是指由于外来热源，如明火、爆破、瓦斯煤尘爆炸、机械摩擦、电路短路等原因造成的火灾。煤矿井下外因火灾中尤以电气火灾和带式输送机火灾更为严重。一般来说，在电气化程度较低的中、小型煤矿，大多数外因火灾是由于使用明火或违章爆破等引起的。但是随着煤矿装备水平的提高，在机械化、电气化程度较高的矿井，井下电气设备越来越多，机械化运输设备也越来越多，因此，这两种外因火灾呈逐年增多的趋势。如大量可燃胶带在井巷中的使用，由于胶带本身的材质决定了它一旦发生火灾，蔓延速度会很快，同时会产生大量的有毒有害气体，这些气体很快随风流扩散，其危害性比采空区内因火灾要大得多。外因火灾大多容易发生再井底车场、机电硐室、运输及回采巷道等机械、电气设备比较集中，而且风流比较畅通的地点。这类火灾一般发生得比较突然，发展速度也快。一个小火源，稍有疏忽，火势就可能蔓延扩大到很大的范围。如果发现不及时，处理方法不当，或是行动措施不果断，会给矿井带来严重损失以及发生惨痛的人身伤亡事故。1.2矿井外因火灾的形成条件矿井外因火灾的发生必须同时具备以下三个条件：（1）有充足的燃烧物；（2）有助燃物存在，常见的有含一定氧浓度的空气；（3）具有一定温度和能量的火源。以上三个必要条件必须同时存在，相互作用，使可燃物的温度达到燃点，生成热量大于散发热量，才能发生矿井火灾。1.3矿井外因火灾的成因外因火灾的种类按引火的热源分为明火、点火、机械摩擦火、瓦斯煤尘爆炸火灾和爆破火灾。（1）明火致因煤矿井下常见的明火有吸烟、焊接、电炉和大灯泡取暖等。这些热源能引燃可燃物而导致火灾。（2）电火致因井下用电时，由于电火花、电弧以及高温的导电部分，往往会引起可燃物（煤炭、木支架、变压器油等）的燃烧，造成电气火灾。产生这种电火花、电弧及导电部分高温的原因有：短路、过负荷、接地故障、接触不良、漏电及电气照明设备引起火灾。（3）机械摩擦致因机械摩擦产生的高温可引燃可燃物造成火灾。再煤矿摩擦引起的火灾中主要是带式输送机摩擦产生的火灾。（4）瓦斯煤尘爆炸瓦斯、煤尘爆炸后的温度在1650℃（5）爆破致因由于不按爆破规定和爆破说明书爆破，如放明炮、糊炮、空心炮，以及用动力电源爆破、不装水泥炮、倒掉药卷中的硝烟粉、使用了变质的炸药、炮眼深度不够、最小抵抗线不合规定等都可能出现炮火、或者炸药保管不善导致爆炸、燃烧，引燃可燃物而发生火灾。2矿井外因火灾的危害我国是一个矿井火灾事故多发的国家。仅2000年对全国国有煤矿的425对矿井统计，就共发生各种火灾事故168起，其中外因火灾14起，内因火灾154起，冻结煤量4217Mt，封闭采区或工作面59个，发火率为0.318次/Mt。矿井火灾对煤矿生产及职工安全的危害主要有以下几个方面。2.1大量的有害有毒气体产生矿井火灾发生后，不同的可燃物会产生不同的气体，这些气体大都是有害的，有些气体毒性较大，这是矿井火灾造成人员伤亡的主要原因。煤炭燃烧会产生二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫等。坑木、橡胶、聚氯乙烯等燃烧会产生一氧化碳、醇类、醛类以及其他复杂的有机化合物。这些有毒有害气体中，一氧化碳对矿工的危害最为严重，其主要原因是一氧化碳铜人体中血红素的亲和力比氧同人体中血红素的亲和力高250~300倍，因此，当空气中有一氧化碳时，人再呼吸这样的空气后，极有可能因吸收不了氧气而出现伤亡。当空气中一氧化碳按体积百分比计算，浓度达到0.4％时，人们呼吸这样的空气就可立即死亡。根据国内外的统计资料表明，在矿井火灾中的遇难者有80％~90％都是死于以一氧化碳为主的烟雾中毒。同样，煤矿发生瓦斯、煤尘爆炸后，造成人员大量伤亡的主要原因也是以一氧化碳为主的有毒有害气体中毒。《煤矿安全规程》规定，入井人员必须随身携带自救器，其主要目的是一旦出现矿井火灾、爆炸等事故后，能利用自救器保护自己，降低有毒有害气体对自己的伤害程度。2.2瓦斯、煤尘爆炸矿井火灾不但为瓦斯、煤尘爆炸提供了热源，而且火的干馏作用可使煤炭、坑木等放出氢气、沼气和其他多种碳氢化合物等爆炸性气体，从而增加了瓦斯、煤尘爆炸的可能性。同时火灾还可使沉降的煤尘重新悬浮，增加了煤尘爆炸的几率。根据国内资料统计，新中国成立后的所有煤尘爆炸事故，因矿井火灾引起的占6％。因此，矿井火灾的危害并不仅仅是燃烧放热。2.3设备设施毁坏一旦出现矿井火灾，现场的各种一起、仪表、设备将会遭到严重破坏。摧毁巷道，破坏支护。有些暂时没被烧毁的设备和器材，由于火区长时间封闭，都可能因长期腐蚀全部或部分报废。2.4开采接续影响矿井火灾发生后，特别是大范围的矿井火灾发生后，直接灭火无效，必须对火区进行封闭，而被封闭的火区必须待里边的火完全熄灭后才能打开密闭，重新开采，有些火区因裂隙较多或密闭不严，火区内的火很长时间不能熄灭，有时达几个月甚至几年，严重影响生产，影响煤层开采的连续性。不但如此，被封闭的火区永远是煤矿井下的一种安全隐患，使人们不能放心地进行各种采掘活动。2.5大量的煤炭资源烧毁矿井火灾会使煤的发热量大大减少，甚至完全被烧毁，使国家宝贵的资源白白浪费掉。据1997年新疆煤田火区普查结果表明，新疆5大火区的火灾面积总计达3794ha,其中明火面积达826ha,烧毁煤量3113.37Mt。2.6环境严重污染有些煤田的露天煤由于火源面积较大，火区温度较高，同时煤的燃烧所放出的各种有毒有害气体，严重破坏了周围的环境，甚至形成大范围的酸雨和温室效应。使绿洲变为荒漠。此外，火区燃烧生成的酸碱化合物对火区附近的地表水的浅层地下水也会造成严重污染。2.7矿井风流状态紊乱高温烟流经过不同标高巷道而产生火风压，造成井下风流紊乱。形式包括风流逆转、烟流逆退、烟流滚退，逆转是以同种流体单向流动为主，逆退是不同流体异向流动，滚退是在同一断面上既有新风和烟流的异向流动，又有烟流翻卷引起的同种流体异向流动。滚退是逆退和逆转发生的先兆。3矿井外因火灾的预警预报外因火灾的前期及时发现对灭火工作十分重要。外因火灾预警最常用的方法有：温升变色涂料、感温元件、带式输送机火灾检测自动灭火装置。这些方法主要用于电动机、机械设备的易发热部位和带式输送机火灾预警。3.1温升变色涂料温升变色涂料有两种：一种是以杭瑟碘化汞HgI为主体的涂料，另一种是以红色碘化汞HgI2为主体的涂料。将这些温升变色涂料涂敷再电动机的外壳或机械设备的易发热部分，一旦温升超过额定值即会变色给人以预警；当温度下降到正常值，又恢复原色。黄色碘化汞HgI变色涂料，当涂敷物的温度由常温升到54℃~82℃时变为橘红色；红色碘化汞HgI2变色涂料，涂敷物的温度由常温升到3.2感温元件以易熔合金、热敏电阻等制成的感温元件预警电器机械设备温升，并将这些温感元件与灭火装置联动。在发生火灾时自动启动灭火。3.3带式输送机火灾监测自动灭火装置带式输送机火灾检测和自动灭火装置有多种型号，如DFH型KHJ-1型、MPZ-1型等。装置由电源箱、监控系统、水冷却灭火系统和泡沫明火系统组成，其具有监视功能、显示功能、报警和自动灭火功能。4矿井外因火灾的防治措施矿井外因火灾的预防主要从三方面着手，一是防止失控的高温热源；其次是可燃物的管理或消除；三是建立防灭火设施。为了预防外因火灾，必须制定地面和井下的防火措施。4.1地面火灾的预防矿井的所有地面建筑物煤堆、木料场等处的防火措施和制度，应遵守国家颁布的有关防火规定和《煤矿安全规程》中对防火提出的具体要求。其要点是：（1）木料场、矸石山、炉灰场距进风井不得小于80m；木料场距矸石山不得小于50m。矸石山和炉灰场不得设在进风井的主导风向的上风侧；不得设在地表下10m以内有煤层的地面上，也不得设在采空区上方有漏风或塌陷的范围内。（2）新建矿井的永久井架和井口房，或者以井口为中心的联合建筑，都必须用不燃性材料建筑。现有生产矿井用可燃性材料建筑的井架和井口房，必须制定防火措施。（3）井口房和通风机房附近20m，禁止烟火和用火炉取暖。但通风机房位于工业广场以外时，除开采有沼气喷出或有煤（岩）与沼气突出危险的矿井外，经矿长批准，可用隔焰式火炉取暖。暖风道和压入式通风的风硐，都必须用不燃性材料砌筑。暖风道和风硐应装设两道闸门，以便在井口着火时及时关闭，防治烟火入井。（4）每一矿井必须在地面设置消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统应每隔100m设置支管和阀门。地面消防水池必须经常保存不少于200m3（5）每一矿井必须再井上、下设置消防材料库，并符合下列要求：①地面消防材料库应设在井口附近，并有铁路直达井口，但不得设在井口房内；②井下消防材料库应设在每一个生产水平的境地车场或主要运输大巷中；③消防材料库贮存的材料、工具的品种和数量，由矿长确定，并指定专人定期检查和更换，非因处理事故不得动用。（6）抽放瓦斯的设施必须符合下列要求：①泵房必须用不燃性材料建筑，地面泵房雷电防护装置，距井口和主要建筑物不得小于50m，并用栅栏或围墙保护；②泵和泵房周围20m范围内，禁止有明火；③泵房内电气设备、照明和其他电气仪表用防爆型，否则，必须采取安全措施；④泵的吸气侧管路系统中，必须装设有房回气和防爆炸作用的安全装置，并定期检查，保持性能良好。4.2井下外因火灾的预防井下外因火灾的预防措施，包括加强火源管理、加强爆破和机电设备的管理。1）加强火源管理、严格用火制度（1）严禁携带烟草和点火物品下井。（2）井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。（3）井下不得随意使用火、电焊，必须使用时，必须制度安全措施，并符合《安全规程》规定。（4）采用滚筒驱动带式输送机运输时，必须使用阻燃输送带；必须装设自动洒水装置和防跑偏装置；液力偶合器不准使用可燃性介质。（5）对于井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，必须存放再盖严的铁桶内。用过的棉纱、布头和纸，也必须放在盖严的铁桶内并由专人定期送到地点处理，不得乱扔乱放。（6）严禁将剩油、废油泼洒再井巷或硐室内。（7）设置灭火器存放点。井下爆破器材库、机电硐室、材料库、境地车场、带式运输机、采掘工作面附近等都应备有灭火器材。（8）设置防火门。进风井口和进风平硐口都应装设防火铁门。2）加强爆破管理严禁裸露爆破，炮眼深度要够，最小抵抗线要足，要采用水炮泥等。3）加强机电设备管理和维护避免其出现电火花引燃可燃物而产生火灾。4.2.1电气火灾的预防措施电气火灾产生的原因很多，主要有：①灼热的导线；②电网中导电部分各元件接触不良；③变压器油吸水；④电机车架空线断落；⑤井下照明灯覆盖煤尘；⑥保护装置失灵；⑦设备、电缆的阻燃性差。针对电气火灾产生的原因，可以采取如下预防方法：（1）设置专职技术人员，掌握井下供电系统的阻抗，计算各处的短路电流，检验高低压电气设备及电缆的动稳定性和热稳定性，检验和整定供电系统中的各级继电保护，使之灵敏、快速、可靠。（2）装设完善的过流、过压、漏电和接地等各种保护装置。井下高压电动机、动力变压器的高压控制设备，应具有短路、过负荷、接地和欠压释放保护。在井下由采区变电所、移动变电站或配电点引出的馈电线上，应装设短路、过负荷和漏电保护装置。低压电动机的控制设备，应具备短路、过负荷、单相断线、漏电闭锁保护装置及远程控制装置。井下配电网路均应装设过流、短路保护装置。电压在36V以上和由于绝缘损坏可能带有危险电压的电气设备的金属外壳、构架，铠装电缆的钢带（或钢丝）、铅皮或屏蔽护套等必须有保护接地。（3）按照允许温升的条件正确选择、使用和安装电气设备及电缆。在特定的工作场所，如在井下存在瓦斯、煤尘等易燃、易爆场所，必须按照专业的安全规程选用特制的电气设备，如隔爆型电气设备，以保证使用的安全性。为了防止电缆起火，必须选择矿用阻燃电缆，电缆线路的连接和敷设要严格按照规范进行，不准许盘圈成堆或压埋送电，在使用过程中防止线路的过负荷，以避免出现短路失火等现象。（4）为了防止低压电网的短路及过负荷引起电气火灾，必须使用熔断器、限流热继电器、电动机综合保护等装置。使用熔断器时，应注意熔体额定电流与缆线最小截面的配合；使用限流热继电器时，应注意热元件的选定和电磁元件的整定；使用电动机综合保护时，应特别注意根据所保护电动机的额定电流来选定保护装置的分档和刻度电流，并注意短路保护的灵敏度检验。（5）电气设备与电缆连接部分的接点不应松动，再运行中应经常检查和修理，橡套软电缆损坏处的修理应该用热补。高压电缆接线盒应采用经鉴定推广的冷浇注电缆胶，取代易破裂的沥青电缆胶。运行中需要经常拆开的橡套电缆接头，必须使用插销连接。此外，铠装电缆的黄麻外保护层最易被点燃，故井下硐室及木支架巷道一律不许用黄麻外护层的电缆。（6）变压器油应定期取样试验，若其绝缘性能降低时，必须经过虑和再生处理提高其绝缘性能，并经耐压试验后才能试验。（7）井下照明灯必须用保护罩或使用日光灯，因日光灯温度低，不会引起煤尘燃烧。（8）在煤矿井下低压系统中推广试验不延燃橡套电缆。（9）加强电气火灾的监测。监测电气火灾可以利用监测装置，这种装置可以在电气设备或动力电缆发生火灾时迅速报警。一般用火灾检测线反应异常的温度来作为检测手段。（10）加强对井下电气设备的管理，做好日常的检查和维护工作。井下的各种电气设备，要严禁超负荷运转，确保电气设备的正常使用。同时也要防止因设备内部的故障等原因导致设备起火。要定期检查电缆线的绝缘程度及设备的运行完好状况，并做好相应记录。此外，应经常加强对矿井职工安全用电教育，防止人为造成电气设备及线路的机械损伤造成漏电短路而引起火灾等现象。加强矿井电气管理，建立、健全井下各项规章制度，做好矿工的安全教育，提高防火意识，进行专项整治工作，消除电气火灾事故隐患，可以将电气火灾的隐患消灭在萌芽状态[3]。4.2.2带式输送机火灾的预防措施再许多大中型矿井中，特别随着矿井机械化程度的提高，带式输送机的应用越来越广泛，随之而来的是带式输送机火灾也越来越多。尽管阻燃胶带愈来愈多地应用于井下，它具有比非阻燃胶带高得多的防火特性，在无外加火源的情况下，燃烧不易自行蔓延。但值得注意的是，在外加火源加热影响下，阻燃胶带扔可能燃烧，因此扔必须实施有效的火灾预防措施。带式输送机火灾的根本原因是由于摩擦生热引起的，而引起摩擦生热的原因很多，归纳起来主要有：①驱动滚筒与胶带间过度打滑；②托辊不转；③输送带跑偏与胶带机架摩擦；④转换地点堆积物过多；⑤带式输送机过载；⑥胶带阻燃性能差。胶带火灾与其它灾害一样，应该采取以防为主，防治结合的综合措施。胶带火灾的预防措施主要有：（1）要使用阻燃胶带。井下胶带运输要确保使用阻燃带，严格杜绝非阻燃带或经检验不合格的阻燃带下井使用。（2）胶带输送机的各种保护装置应齐全、可靠、动作灵敏。《煤矿安全规程》明确规定，采用滚筒驱动的胶带输送机必须装设驱动轮防滑、烟雾报警、温度保护和煤堆保护、自动洒水和防跑偏等装置。由于大多数胶带火灾都要经过阴燃、明火和火势蔓延等阶段，如果胶带输送机的保护装置灵敏可靠，就能在热量积聚或阴燃阶段报警，有关人员可以及时发现灾情，并采取措施，防止事故。（3）加强输送机各个运转部位的日常维修保养，使其工作在良好状态。机道应定时清理，尤其是机头、机尾、转载点；底胶带要做到无可燃杂物，无浮煤、浮矸，无淤泥积水。液力耦合器必须使用合格的易熔塞，工作介质必须使用难燃液或水。（4）机头、机尾、机道的消防设施要按有关规定配置，机头要备有0.2m3以上的灭火沙和至少两个以上合格灭火器，还要备有不低于25m长的消防软管，整个机道要敷设防灭火水管，每隔50m留有管接头或阀门，要保证水管24h有水并保持一定的水压。平时对消防器材必须认真维护，使其在发生火灾时能正常使用。同时要重视职工培训工作。譬如小恒山矿胶带火灾事故中（1990年5月8日、鸡西矿务局），灭火工具不配套，只有砂箱，没有铁锹，第一台胶带输送机交付使用时没有铺设供水管路，职工不会利用灭火器。这些因素都导致了火灾初期灭火措施不力，从而造成了火势的扩大[4]（5）加强对带式输送机火灾的监测，安装各种传感器对带式输送机机头和压紧滚等局部位置进行火情探测。4.2.3预防明火引火和炮火引火措施井下使用的矿灯必须符合国家有关规定；禁在井下用明火和明电（如普通白炽灯、普通日光灯和手电筒等）照明；严禁在井下吸烟、烤火及用灯泡或电炉等电器取暖。地面井口房、主要通风机房等附近20m内严禁烟火和堆放易燃材料；坑木场、矸石山距离进风井不得小于80m，坑木场距矸石山不得小于50m；严格执行《煤矿安全规程》二百一十九条规定：“进风井口应装设防火铁门，防火铁门必须严密并易于关闭，打开时不妨碍提升、运输和人员通行，并应定期维修；如果不设防火铁门，必须有防止烟火进入矿井的安全措施”。严禁火种、香烟等带入井下；井下和井口房内不得从事电焊、气焊和喷灯焊等作业，若须在井下主要进风巷和井口风房内焊接时，则必须按《煤矿安全规程》规定采用严格的安全措施，同时还必须安排瓦斯检查员在场检测瓦斯浓度；消防设施不全的地点，要准备足够的砂子、水和灭火器，以防火灾。井下和硐室内不准存放汽油、煤油和变压器油等。井下使用及用过的润滑油、棉纱、布头等必须存放在盖严的铁桶内，并由专人定期送到地面处理，不准乱扔乱放。煤矿井下严禁使用黑火药，只准使用煤矿许用炸药；严禁不装或少装炮泥放炮；严禁用矸石、煤粉代替炮泥封堵炮眼；严禁放糊炮、放明炮；推广使用水炮泥[5]。井下存放炸药和易燃品的上方及附近严禁悬挂或放置电石灯。4.2.4矿井防灭火设施地面设立消防水池，消防水池的容量必须符合有关规定，井下设置完善的消防洒水管路系统，直达各个需进行消防洒水地点。建立井下、地面消防材料库，设计时应明确井下、地面消防材料库的设置地点，配备的消防器材的品种、规格、型号、数量和用途。在井下各采区、硐室内配置相应数量、种类的灭火器材，时准备消防列车。架线电机车运输的巷道必须采用不燃性材料支护，井下机电硐室均应采用不燃性材料支护；其它地方在经济和技术允许的情况下应尽量使用不燃性材料[5]。在井下机电硐室、开采容易自燃和自燃煤层的采区巷道中构筑防火门，这些门在平时敞开门扇，一旦发生火灾即可将其关闭或加以封闭，起到控制火势、隔离火区的作用4.3外因火灾的处理矿井外因火灾必须坚持以预防为主，但实际生产中各种事故隐患往往防不胜防，不可能做到万无一失，因此在重视外因火灾预防措施的同时还必须重视外因火灾的救灾处理措施，以形成完整的外因火灾预防和救灾处理系统。外因的发生是多方面原因引起的，由于发生的地点各不相同，要求处理的方法也就各不相同。外因火灾处理的最基本目的就是将矿井火灾的三要素（即热源、可燃物、氧气）中的一个、二个或全部因素消除。外因火灾既有规律性，也有其特殊性，处理火灾时既要有原则性，又要有灵活性。4.3.1火灾应急救援预案系统的建立随着我国政府对煤矿火灾应急救援工作的重视,我国煤矿火灾应急救援能力有了很大提高，为了更好利用人员、设备等资源，保证事故应急响应及时、抢救迅速有效，提高应急预案的启动速度、执行效率以及执行的准确程度，提高管理的现代化、智能化、系统化水平，尽最大可能减少和降低事故发生时所造成的人身伤害和财产损失，建立一套火灾事故应急救援预案系统具有十分重要的意义。一方面通过火灾事故应急救援预案系统的日常学习和演练，提高员工防火灾事故的安全意识，促进煤矿火灾事故的防范工作，提高煤矿有效应对各种突发事件的能力，能做到处变不惊，临危不惧；另一方面在一旦发生火灾事故时，事故应急救援预案系统能提供完善的应急救援程序，加强各部门的联动与配合，充分调动生产单位应急救援的各种资源，从而使救援工作有条不紊地开展，损失降到最低。火灾事故应急救援预案系统主要包括：系统管理模块、基础信息管理模块、地理信息和图形管理模块、应急救援辅助决策模块、危险目标和危险源管理模块、事故模拟演习模块等。4.3.2电气火灾的处理发生电气火灾时，要先切断电源，再选用不导电的器材如砂子、岩粉和四氯化碳等灭火器来扑灭。(1)用砂子、岩粉扑灭电气火灾。砂子、岩粉不导电，把它们撒向燃烧着的物体，使燃烧物体与空气隔绝，可以扑灭电气设备和电缆火灾。(2)用四氯化碳灭火器灭火。该灭火器材的机体内盛有四氯化碳溶液，用时抽动泵将溶液抽射到燃烧物上，它接触到火焰受高温作用后生成比空气重四倍的气体，将燃烧物包围使其与空气隔绝，使燃烧的火焰被闷熄。四氯化碳溶液不导电而且对金属物不锈蚀，所以它适用于扑灭电气火灾。但溶液挥发后具有使人麻醉的毒性，故在空气不流通的地方使用后，应立即离开，以防中毒，它不适于在井下使用，对高处的火灾使用也不能奏效。(3)用二氧化碳灭火机灭火。将二氧化碳高压液化后装入容器，同时只要打开开关，二氧化碳即从喇叭管中喷出。液态二氧化碳喷出后变成气体时吸热冷却，并降低空气中的氧含量而使火焰熄灭。二氧化碳不导电对机器也无腐蚀作用，故适用于扑灭电气火灾。4.3.3胶带火灾的处理(1)防止风流逆转。倾斜巷道下行风流中发生火灾由于热浮力作用而产生火风压，火风压作用方向和风流方向相反，有可能造成主干风路的逆转。鸡西小恒山矿火灾初期，该矿的1名领导就忽略了这一点，盲目带领9名救护队员进入发生火灾的胶带斜井探险，结果火风压反风，全部人员遇难，进一步扩大了事故的损失。扑灭倾斜巷道下行风流火灾，决不能停止通风机的运转，必须采取措施，增加进风量，减少回风侧风阻，防止风流逆转。(2)建立防排烟系统。在某些有条件的矿井或重要采区，可设置远控自动风门，建立完整的防排烟系统。胶带燃烧时往往产生大量烟气，可以通过开启自动控制风门以控制烟气的流动，从而控制火势的进一步扩大。(3)灾变时期可以因地制宜采取风流短路措施。开启风门使风流短路常在救灾工作中起到重要作用。概括起来有两方面：在进风侧打开风门使进风流短路，很容易控制发火巷道的进风量，从而控制火势；在回风侧，打开风门使回风流短路，可缩短排烟路径，有利于迅速排除巷道内的烟雾。(4)建立矿井火灾救灾专家系统。使用专家系统对胶带巷道易发火地点进行预先的计算机模拟，从而使指挥者做到对矿井胶带巷道灾变时期火势发展和烟气流动等情况心中有数，便于在灾变突发时作出正确的决策。如在鸡西小恒山胶带火灾事故中，矿领导没有考虑到火风压作用而造成的主干风道风流逆转，若在平时利用矿井救灾专家系统软件进行火灾模拟，了解火灾时期的风流变化和产生的紊乱情况，就会避免错误决策而减少灾变损失。另外，使用救灾专家系统还可以科学地选择最佳避灾路线、灭火控风方案等。4.3.4进风井口火灾的处理进风井口附近出现火灾势必要产生大量的烟雾和有害气体。这些气体受矿井通风机动力的作用很可能进入井下，直接威胁矿井安全和职工生命安全，所以一旦进风井口出现火灾，必须采取有效的处理措施，主要有:（1）主要通风机反风；（2）关闭进风井口防火铁门，或盖住井口，井下设临时密闭；（3）按灾害预防及处理计划的规定引导井下人员安全出井。如果进风井口被火包围或进风井筒已有烟气，应从回风井或其他进风井撤出；进风井口出现火灾，处理时要想方设法阻止烟流随风流进入井下，当然要采取灭火措施，迅速破灭火源。4.3.5进风井筒火灾的处理着火时，对整个矿井的危害都比较大，如果火势较大，产生的大量有毒有害气体将随着风流直接到达井下各作业地点，造成人员中毒，同时产生的火风压也将直接影响整个矿井的通风系统。一般进风井筒出现火灾，处理时可参照选用如下方法：（1）全矿井反风；（2）在反风不能实现，且不宜停止主要通风机运转的情况下，要关闭防火铁门，减少供风；（3）引导井下人员沿安全路线从其他进风井或回风井出井；（4）斜井着火时，在发火初期，火势不大，可由上而下进入井筒探险、灭火；火势增大后，不能由上而下进入井筒，应在反风成功后由下而上探险，直接灭火。（5）竖井井筒发生火灾时，不能让人员进入灭火，可从地面用高泡灭火机发高泡充满井筒灭火。4.3.6井底车场火灾的处理（1）全矿井反风；（2）及时通知井下人员从安全路线升井；（3）中央并列式通风的矿井，可使进、回风短路，将烟流直接排除地面；（4）在井底车场水源充足的条件下，利用通往火源的一切道路，集中人力和物力，直接灭火和防止火灾蔓延；（5）为防止混凝土支架和砌碹巷道上面的木剁燃烧，可再碹上打眼或破碹，设置水幕；（6）回风井井底发生火灾时，应保持正常风向，在可燃气体不会聚集到爆炸限度的前提下，可减少进入火区的风量。4.3.7进风大巷火灾的处理（1）实行全矿井反风；（2）利用现场的条件积极进行直接灭火；（3）实行短路通风，将火灾烟流引入回风道；（4）进风大巷发生火灾，应在火源前增阻，减少火源的供风；火源下风侧尽快清楚可燃物；4.3.8采区主要进风巷火灾的处理（1）利用现场条件积极直接灭火，为防止火势扩大，在火源的上风侧可悬挂风障，减少风量；（2）条件允许时，应设法阻断火势蔓延通路，如火势较小，顶板完好时，可迅速拆除木支架阻断火势；（3）在倾斜巷道上行风流中发货时，采取减风、直接灭火、畅通排烟通道等措施，防止旁侧支路风流逆转。采取减少风量措施时，要防止造成灾区贫氧和瓦斯积聚；（4）火灾发生再采区的上行风路中，在排烟的道路上，在不威胁到集中工作地点或人员已经撤出的情况下，担负火灾通风的主要通风机不能降压或停止运转；（5）倾斜巷道下行风流中发火时，要积极灭火，最好能将风流反向或尽早引向回风巷，防止主干支路风流逆转；（6）立即将火源点会封测的水幕打开，实行喷雾、洒水降温；（7）有条件时可进行局部反风，防止烟流进入采区内；（8）破灭倾斜巷道下行风流火灾，必须采取措施，增加进入的风量，减少回风的风阻，防止烟流逆转，但决不能停止通风机运转；如果火风压过大，倾斜巷道的风流逆转不可避免时，最好能在火源上风侧寻找一条短路路径，使逆退的烟流尽快排往回风系统；（9）在倾斜巷道灭火时，可利用中间巷道、联络巷等接近火源直接灭火。不能接近火源时，可利用矿车、箕斗将喷水器下到巷道中灭火，也可发射高倍数泡沫进行远距离灭火；（10）处理火灾过程中，所以痛网管火区的路口都应设置栅栏，悬挂警标或派专人守护，防止非救灾人员进入。4.3.9采煤工作面火灾的处理在处理采煤工作面火灾时，极易引起瓦斯煤尘爆炸。整个灭火工作除一般要在维持正常通风情况下进行外，还必须做到：（1）要有效地利用灭火器和防尘水管，从进风侧灭火。（2）急倾斜煤层采煤工作面着火时，不可在火源上方灭火，防止水蒸汽伤人；也不得在火下方灭火，防止灭火区塌落物伤人；而要从侧面即工作面煤壁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、岩粉等灭火，灭火人员要分布开。扑灭上隅角瓦斯燃烧时，要谨防将火焰逼入采空区。（4）从进风侧灭火难以取得效果时，应采取局部反风，从回风侧灭火，但进风侧要设置水幕。下行通风的采煤工作面发生火灾时，应采取有效措施，如增加工作面风量、保持回风系统畅通等，避免风流逆转。当矿井火灾发展到不能直接扑灭时，应迅速隔绝，即迅速在通向火区的巷道中建筑密闭墙，切断向火区的供风。在外因火灾中，综采采区内的电缆和胶带是火灾的主要危险物，它们处于进风流中，一旦发生火灾，火势就会迅速向工作面方向发展。它常会燃烧巷道支架，造成巷道塌落，因而难以从火源的外侧接近火源，进行直接灭火。如果从逆风流方向灭火，又会直接威胁救火人员的生命安全。即使实行停风，火风压也会促使风流和火势继续引向工作面；而且停风又会造成瓦斯积聚，导致瓦斯爆炸，所以最有效的办法是实现采区内部反风。但要注意到：一是要在火源的外侧设置水帘，避免反风后火灾向外发展的可能性；二是反风前一定要在工作面和回风巷进行瓦斯检测，不要使风流中的超限瓦斯因反风而引入火源，以防发生瓦斯爆炸。现有大部分综采采区不能进行反风，或需临时补加一些巷道工程才能进行，这对防治外因火灾是非常不利的。所以建议在综采采区或综采工作面设计时，应重视局部反风系统的建设。如图1为一个缓倾斜厚煤层倾斜分层走向长壁跨上山开采的巷道系统，它具有综采工作面的局部反风能力。1-运输上山；2-轨道上山；3-工作面回风巷；4-工作面运输巷；5、6-联络巷；7、8-联络巷；9-煤仓图1某综采工作面局部反风系统正常情况下，打开风门（2）（3）关闭风门（1）（4），风流按1→7→5→4→工作面→3→6→2进入回风大巷；反风情况下，打开风门（1）（4）关闭风门（2）（3），风流按1→8→6→3→工作面→4→5→2进入回风大巷。由此可见，通过风门（1）（2）（3）（4）的启闭，就可以很方便地控制风流的方向。4.3.10硐室火灾的处理井下机电硐室比较容易发生火灾，《煤矿安全规程》对井下机电硐室防火要求比较多。永久性中央变电所和井底车场内的其他机电设备硐室应砌碹。采区变电所应用不燃性材料支护。采掘工作面配电点应使用专用硐室，并用不燃性材料支护。井底车场内的中央变电所和水泵房硐室必须装设向外开的防火铁门。处理硐室火灾可采用如下方法：（1）切断硐室内电源；（2）使用硐室内存放的消火器材，如灭火器、沙等，进行直接灭火；（3）硐室火灾难以破灭时，应立即关闭防火门进行隔绝，然后采用水、灭火器、高泡灭火等措施，破灭硐室火灾；（4）硐室无防火门是，应采取挂风障控制如风；（5）爆炸材料库着火时，应首先将雷管运出，然后将其他爆炸材料运出，如因高温运不出时，要关闭防火门，退往安全地点；（6）绞车房着火时，应将火源下方的矿车固定，防止烧断钢丝绳，造成跑车事故；（7）蓄电池机车房发成火灾时，为防止氢气爆炸，应立即停止充电，加强通风并及时将蓄电池运出硐室；（8）硐室火灾产生大量烟雾时，应敞开硐室专用回风道调节风窗或排烟通路上通往总回风的风门，时烟流短路；（9）当敞开硐室专用回风道的调节风窗后，扔有烟雾外溢，或者着火硐室位于矿井总回风道，应反风或风流短路；着火硐室位于矿井一翼或采区总进风所经两巷连接处，在条件具备时，采用短路通风或局部反风。4.3.11独头掘井巷道火灾的处理独头掘进巷道的火灾多是由于小型电器设备的电火花、工作面爆破等原因引起的，独头掘进巷道发生火灾只能从一个方面接近火源。独头巷道火灾处理主要基于三方面的考虑：一是如何控制局部通风机；二是如何防止瓦斯爆炸；三是如何防止火灾扩大。局部通风机的控制是关键，无论是低瓦斯矿井，还是高突矿井，独头平巷掘进巷道火灾处理时，不准停止局部通风机运转，救灾人员应派专人守住局部通风机，保持正常运转。如果发火后局部通风机已停止，火灾处理过程中则不要开动，并派专人看管。待经过详细侦查判明情况后，再决定局部通风机的停开。注意查清发火巷道入口处进、回风侧有无积存瓦斯的地方。若有，应先行封闭，避免引起瓦斯爆炸。特别是在发火巷道回风侧有积存瓦斯的地点时，产生爆炸的可能性较大，应先予封闭。同时，要注意发火巷道周围有无断层、破碎带、裂隙、旧巷等，若有也要格外小心，防止这些地方的瓦斯涌出，造成瓦斯爆炸。或者火灾通过这些通道向周围扩散。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、瓦斯浓度不超过2％时，可在通风的情况下采用干粉灭火器、水等直接灭火。灭火后，必须仔细清查阴燃火点，防止复燃。如瓦斯浓度超过2％且仍在继续上升，要立即把人员撤到安全地点，远距离进行封闭；（2）火灾发生再煤巷的中段时，灭火过程中必须检测流向火源的瓦斯浓度，防止瓦斯经过火源点，如果情况不清应远距离封闭。若火灾发生在上山中段时，不得直接灭火，要在安全地点进行封闭；（3）上山煤巷发生火灾时，不管火源在什么地点，如果局部通风机已经停止运转，在无需救人时，严禁进入灭火或侦查，而要立即撤出附近人员，远距离进行封闭；（4）火源在下山煤巷迎头时，若火源情况不清，一般不要进入直接灭火，应进行封闭。4.3.12回风大巷火灾的处理回风大巷发生火灾事故时，受威胁人员较少，因此处理此处火灾要把少数回风侧的人员立即撤出，实行直接灭火。灭火时要注意如下要点：（1）一般不能改变分流方向，但必要时可减少风量以控制火势；（2）火源进风侧有较大的瓦斯源时，应立即封闭，防止火源点瓦斯浓度增大时，出现爆炸事故；（3）火灾处理结束后，应立即畅通此处巷道，以保持矿井通风系统的正常。4.3.13回风井筒火灾的处理回风井筒火灾尽管不易造成人员伤亡，但会影响矿井通风，也会影响风井井口建筑物及人员的安全，此处火灾吃了应注意如下要点：（1）回风井筒发生火灾，保持风流方向不变；（2）为控制火势，可减少风量。控制入风防火门，人员撤出后可停止主要通风机；（3）多风井多风机通风时，发生火灾区域回风井的主要通风机不能停风。4.3.14矿井火灾的自救方法火灾是无情的。矿井火灾不仅能引起瓦斯、煤尘爆炸，还可以产生“火风压”使风流逆转，造成通风系统紊乱。而且矿井发生火灾后，产生大量剧毒一氧化碳气体，使井下人员中毒伤亡。如果火灾范围很大，或者火势很猛，现场人员已无力抢救时，应进行自救避灾：（1）迅速