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教案 矿 井 防 灭 火 授课毛现军 单位安全科 平煤集团公司建矿以来曾发生火灾事故 1、1975年10月,一矿皮带摩擦引起火灾,死亡4人。 2、1983年7月31日,高庄皮带摩擦引起火灾,死亡11人。 3、1994年8月3日,八矿皮带摩擦引起火灾,死亡17人。 第一节 矿井火灾的概念 一、矿井火灾 二、矿井火灾的构成因素 三、矿井火灾的分类 四、矿井火灾的主要危害 一、矿井火灾 * 矿山范围内发生的一切非控制燃烧现象称为矿井火灾。 * 火灾是失去蔓延控制,造成人或物的损失的燃烧现象,称为火灾. 二、矿井火灾的分类 1、根据火灾的发生地点的不同分 地面火灾和井下火灾 2、根据发生火灾的先后分 原生火灾和次生火灾 3、根据引火源的不同分 外因火灾和内因火灾 1)外因火灾(外源火灾) 由外来热源引起的火灾。 特点发生突然、发展迅速,常出乎人意料之外,无征兆。 如明火、电火、炮火、瓦斯煤尘爆炸火等。 2)内因火灾(自燃火灾) 可燃物体自身受到某些化学或物理化学作用而发展起来的火灾。 特点发生比较缓慢、火源隐蔽、扑灭较困难 ,但早期有预兆,易于发现。 三、矿井火灾的构成因素 * 1、热源 * 2、可燃物 * 3、空气 四、矿井火灾的主要危害 1、产生大量的有毒有害气体 案例1983、7、31高庄矿火灾事故。 2、引起瓦斯、煤尘爆炸 案例1995、6、23淮南谢一矿瓦斯爆炸事故。 3、毁坏设备和资源 第二节 煤炭自燃 一、煤炭自燃的原因 煤→见风→氧化→生热→ 积热助氧化的反复进行,直至发火。 二、煤炭自燃的发火条件 1、煤本身具有自燃倾向性, 2.并以破碎状态存在; 3、连续供氧; 4、热量易积聚; 三、煤的自燃发展过程 一 低温氧化阶段潜伏期 特点1、煤体的重量略有增加;增重吸氧重 2、煤的着火点降低。 二 自热阶段自热期 特点 1、O2减少; 2、CO、CO2、增加; 3、空气中温度升高、出现雾气和水珠。 三燃烧阶段燃烧期 特点 1、产生大量可燃气体。如CO和其它碳氢化合物。 2、火区附近温度显著增高,出现特出的火灾气味、烟及明火。如煤油味等。 四、煤的自燃倾向性 指煤在一定条件下,发生自燃的可能程度,具体分级如下 煤的自燃倾向性褐煤、烟煤类 自燃等级 自燃倾向性 30℃常压下煤的吸氧量㎝3/g干煤 Ⅰ 容易自燃 ≧0.80 Ⅱ 自 燃 0.410.79 Ⅲ 不易自燃 ≦0.40 附平煤集团矿井自燃等级鉴定结果 一类容易自燃矿井 十一矿、高庄、大庄、香山公司、劳服云台矿 二类自燃矿井 五、六、八、十、十二、十三、朝川、三环公司、七星公司 三类不易自燃矿井一、二、四、天力公司 先峰矿 五、影响煤炭自燃的因素 * 1、内在因素 * 1煤层厚度和倾角 * 2煤层埋藏深度 * 3地质构造 * 4围岩性质 * 5煤的瓦斯含量 6含硫量 * 2、外在影响因素 * 1开拓开采条件 * 2漏风条件 * 3采空区的管理 六、煤炭自燃的早期识别 * 一外部征兆法 * 1、巷道空气湿度增加,出现雾状,支架或煤壁上有水珠; * 2、有火灾气味;如煤油、汽油、焦油或松节油等. * 3、水温、气温比平时高; * 4、人有不舒适感.如头痛、恶心、四肢无力等. * 煤炭自燃征兆温度升高、出现雾气、挂汗、有煤焦油气味、工作人员出现头痛头晕等中毒症状。 二)气体分析法 CO CO2 O2 检测矿井空气CO仪器有检测管、氧化汞试纸分析 仪、红外线微量CO分析仪和气象色谱仪等。目前,采取的束管法可连续监测井下自然发火情 (三)测温法 第三节 火灾防治 一、外因火灾的预防 1、外因火灾的引火源 1)明火; 2)电火; 3)爆破起火; 4)瓦斯、煤尘爆炸引起火灾。 2、外因火灾的预防对策 1)加强火源管理,严格用火制度。 2)加强消防管理。 3)加强易燃品的管理。 4)安设防火门,防止火灾蔓延。 二、煤炭自然发火的防治措施 (一)合理的开拓开采技术 (二)加强通风管理,减少漏风 (三)灌浆防灭火 (四)阻化剂防灭火 (五)均压防灭火 五)均压防灭火 1、利用角联风路调压 2、 调节风窗调压 风窗调压的实质是增阻减风,改变调压风路上的压力分布,达到调压目的。其应用是以本风路风量可以减少为前提条件。 3、风机调压 单独使用调压风机调压是以增加风量为前提。 4、风窗风机增压调压 在上风测安装风机,在下风测安装风窗。其风量的变化可根据需要来确定。 5、风窗风机降压调节 在上风侧安装风窗,在下风侧安装风机。其风量的变化可根据需要来确定。 6、连通管调压 六)惰性气体防灭火 惰性气体主要有氮气、二氧化碳和其他含氧极低的气体。 (七)凝胶防灭火 基料和促凝剂按一定的比例混和配成水溶液后,发生了恕凝作用,形成凝胶。 第四节 矿井火灾时期的通风 火灾刚发生时,烟气沿原风流方向流动,火势发展后,凡受火灾泼及的巷道,空气温度升高,形成与自然风压类似的火风压。 火风压实际上就是火灾前后的自然风压增量。可用近似公式 h火=11.7Z△t/T 式中 h火火风压值,Pa Z 高温火烟流经巷道的标高差,m △t 高温火烟流经巷道内,发火前后温度平均增量℃ T 高温火烟流经的巷道内,火灾发生后空气温度平均绝对温度。K (T=273+火灾后温度)Κ 由公式可看出 1、高温气体流经的巷道始末点,高度差越大,火风压就越大。 2、火越大,火灾前后温差大,火风压也越大。 二、矿井火灾产生的风流紊乱现象 矿井火灾时风流状态的影响即火风压影响表现为“节流效应”和“浮力效应”。 由于火灾生成的燃烧产物和水蒸气加入引起的风流质量和体积流量的增加,以及气流温度变化的影响引起的风流体积流量的进一步增加,而导致的风流流动阻力增加的现象,称为节流效应(阻力)。 节流阻力增大了风流流动阻力。 火灾引起风流温度的增加、空气密度减小,使风流自行上浮流动的现象,称为浮力效应。 矿井火灾产生的风流紊乱现象分为 1、风流逆转 在浮力和节流效应共同作用下,反抗机械风压的影响,至使矿井某些巷道风流方向发生变化,称为风流逆转。 上行风流逆转主要发生在其反向热风压大于正向机械风压的旁测支路(主干风流是指从入风井经火源到回风井的通路,旁测支路是指除主干风路外的其余支路)。 2、烟流逆退 在浮力或节流效应分别作用下取决于巷道倾角),加上巷道纵、横断面方向温度、压力梯度的影响,在着火巷火源上风侧新鲜风流继续沿巷道底部供风的同时,烟流沿巷道顶部逆向流出。 (风流逆退可能发生在着火巷及与其相连接的主干风路上。) 3、烟流滚退 在火源下风侧节流效应和巷道断面温度、压力梯度影响下,在新鲜风流沿巷道底部按原风向流入火源的同时,火源产生的烟流烟上风侧巷道顶部逆向回退并翻卷流向火源。 三、风流紊乱的危害 1、风量减少 2、风流逆转 3、引起瓦斯爆炸 四、不同巷道发生火灾对风流状态的影响 研究浮力、节流力和机械动力在 平巷、上山和下上对风流流向的作用后果。 分析依据以下原则 浮力方向始终向上; 节流力始终与风向相反; 一般情况下,浮力远大于节流力; 机械动力方向不便. 1.水平巷道火灾 发生在水平巷道的火灾,若忽略相邻巷道的温度变化影响,一般认为,只存在节流作用,无浮力效应的影响,节流作用增大风流流动的阻力,其结果导致着火巷风量减少,风量减少量可达30. 在平巷火灾情况下,着火巷及与之串联的巷道不会发生风流逆转,但两条并联平巷间的风向可能逆转. 2.上行通风巷道火灾 3.下行通风巷道火灾 第五节 火区管理 一、火区的日常管理 1 、建立火区卡片 2 、防火墙管理 3 、火区的检查 二、采空区火源位置的确定 三、火区熄灭的条件 火区同时具备下列条件时,方可认为火已熄灭. 1 、火区内的空气温度下降到30℃以下,或与火灾发生前该区的日常空气温度相同. 2 、火区内空气中的氧气浓度降到5.0以下. 3 、火区内空气中不含乙烯、乙炔,一氧化碳浓度在封闭期间内逐渐下降,并稳定在0.001以下. 4 、火区的出水温度低于25℃,或与火灾发生前该区的日常出水温度相同. 5 、上述4项指标持续稳定的时间在1个月以上. 四、火区的启封 1 、通风启封火区法 火区范围不大,确认火源已经熄灭,可采用此法. 2 、锁风启风火区法 火区范围较大,长期封闭,可能积存大量瓦斯,难以确定是否完全熄灭,采用此法.
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