第十章矿井火灾防治 重点与难点 1、煤炭自燃理论; 2、煤炭自燃预测预报; 3、防灭火技术 4、均压防灭火; 5、火灾时期风流控制
第十章 矿井火灾防治 重点与难点 1、煤炭自燃理论； 2、煤炭自燃预测预报； 3、防灭火技术 4、均压防灭火； 5、火灾时期风流控制
第十章矿井火灾防治 第一节概述 、火灾与矿井或煤田火灾的概念 在矿井或煤田范围内发生,威协安全生产、造成一定资源和经济损失 或者人员伤亡的燃烧事故,称之为矿井或煤田火灾。 、矿井火灾的类型及其特性 1、按引火原因分类 1)内因(自燃)火灾。 2)外因火灾。 2、消防分类 A类火灾∷煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质 B类火灾,指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液体 C类火灾,指煤气、天燃气、甲烷、乙炔、氢气等可燃气体。 D类火灾,象钠、钾、镁等可燃金属燃烧形成的火灾
第十章 矿井火灾防治 第一节 概 述 一、火灾与矿井或煤田火灾的概念 在矿井或煤田范围内发生，威协安全生产、造成一定资源和经济损失 或者人员伤亡的燃烧事故，称之为矿井或煤田火灾。 二、矿井火灾的类型及其特性 １、按引火原因分类 １）内因(自燃)火灾。 2）外因火灾。 ２、消防分类 Ａ类火灾:,煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质 Ｂ类火灾，指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液体 Ｃ类火灾，指煤气、天燃气、甲烷、乙炔、氢气等可燃气体。 Ｄ类火灾，象钠、钾、镁等可燃金属燃烧形成的火灾
3、其它分类方法。 还有按火源特性,可分为原生火灾与再生火灾;按火源产生的位 置,可分为井上火灾与和井下火灾等。 、防灭火研究的内容 煤矿火灾防治是一项系统工程,其理论与技术的研究內容应围绕 一个目标和三个问题
３、其它分类方法。 还有按火源特性，可分为原生火灾与再生火灾；按火源产生的位 置，可分为井上火灾与和井下火灾等。 三、防灭火研究的内容 煤矿火灾防治是一项系统工程，其理论与技术的研究内容应围绕 一个目标和三个问题
第二节矿井外因火灾及其预防 、物质燃烧的充要条件 1、必要条件——可燃物、助燃物、高温能量火源。 2、充分条件—三个必要条件同时存在,互相作用;Q生>Q散 煤矿常见的外因火源主要有以下几种: 1)电能热源:2)摩擦热。3)放明炮、糊炮等。4)明火(高 温焊碴、吸烟)。 二、外因火灾的预防 1、我国的消防方针—预防为主,消防结合 2、防火对策一—矿井火灾的防治可以采取下列三个对策: 1)技术 Engineer ing)对策 (1)灾前对策防止起火、防止火灾扩大 (2)灾后对策—报警、控制、灭火、避难 2)教育( Educat ion)对策 知识、技术、态度 3)管理(法制( Enforcement))对策一—制定各种规程、规范和标 准,且强制性执行。 这三种对策简称“三E”对策。前两者是防火的基础,后者是防火 的保证
第二节 矿井外因火灾及其预防 一、物质燃烧的充要条件 １、必要条件----可燃物、助燃物、高温能量 火源。 ２、充分条件----三个必要条件同时存在，互相作用；Q生>Q散 煤矿常见的外因火源主要有以下几种： １）电能热源： ２）摩擦热 。 ３）放明炮、糊炮等。 4）明火（高 温焊碴、吸烟）。 二、外因火灾的预防 1、我国的消防方针----预防为主，消防结合 2、防火对策-----矿井火灾的防治可以采取下列三个对策： １）技术(Engineering)对策 (1)灾前对策----防止起火、防止火灾扩大 (2)灾后对策----报警、控制、灭火、避难 ２）教育（Education）对策 ----- 知识、技术、态度 ３）管理（法制(Enforcement））对策----制定各种规程、规范和标 准，且强制性执行。 这三种对策简称“三Ｅ”对策。前两者是防火的基础，后者是防火 的保证
、预防外因火灾的技术措施 预防火灾发生有两个方面:一是防止火源产生;二是防止已发生的火灾 事故扩大,以尽量减少火灾损失。 (一)防止火灾产生 1、防止失控的高温热源产生和存在。按《煤矿安全规程》及其执行说明 要求严格对高温热源、明火和潜在的火源进行管理。 2、尽量不用或少用可燃材料,不得不用时应与潜在热源保持一定的安全 距离。 3、防止产生机电火灾。 4、防止摩擦引燃(1)防止胶带摩擦起火。胶带输送机应具有可靠的防 打滑、防跑偏、超负荷保护和轴承温升控制等综合保护系统;(2)防 止摩擦引燃瓦斯。 5、防止高温热源和火花与可燃物相互作用
三、预防外因火灾的技术措施 预防火灾发生有两个方面：一是防止火源产生；二是防止已发生的火灾 事故扩大，以尽量减少火灾损失。 （一）防止火灾产生 1、防止失控的高温热源产生和存在。按《煤矿安全规程》及其执行说明 要求严格对高温热源、明火和潜在的火源进行管理。 2、尽量不用或少用可燃材料，不得不用时应与潜在热源保持一定的安全 距离。 3、防止产生机电火灾。 4、防止摩擦引燃（１）防止胶带摩擦起火。胶带输送机应具有可靠的防 打滑、防跑偏、超负荷保护和轴承温升控制等综合保护系统；（２）防 止摩擦引燃瓦斯。 5、防止高温热源和火花与可燃物相互作用
三、预防外因火灾的技术措施 二)防止火灾蔓延的措施 限制已发生火灾的扩大和蔓延,是整个防火措施的重要组成部分。火 灾发生后利用已有的防火安全设施,把火灾局限在最小的范围内,然 后采取灭火措施将其熄灭,对于减少火灾的危害和损失是极为重要的。 其措施有: 、在适当的位置建造防火门,防止火灾事故扩大。 2、每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库。 3、每一矿井必须在地面设置消防水池,在井下设置消防管路系统。 4、主要通风机必须具有反风系统或设备,反风设施并保持其状态良好
三、预防外因火灾的技术措施 （二）防止火灾蔓延的措施 限制已发生火灾的扩大和蔓延，是整个防火措施的重要组成部分。火 灾发生后利用已有的防火安全设施，把火灾局限在最小的范围内，然 后采取灭火措施将其熄灭，对于减少火灾的危害和损失是极为重要的。 其措施有： 1、在适当的位置建造防火门，防止火灾事故扩大。 2、每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库。 3、每一矿井必须在地面设置消防水池，在井下设置消防管路系统。 4、主要通风机必须具有反风系统或设备，反风设施并保持其状态良好
第三节煤炭自燃的理论基础 煤炭自然机理 主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说以及煤氧化 合学说等 煤的氧化特性 1、所有品种煤在常温下都吸氧,但吸氧速度不同。 2、煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比, 即dm/dT=UC 3、在温度不变条件下,吸氧速度常数随时间按指数规律衰减, 即 1 4、吸氧速度常数U与煤媒自身温度之间符合幂函数关系 5、煤在氮气中加热后再冷却可使它的活性增加,并有重新恢复到原有活 性的可能。 6、吸氧速度常数U与粒度之间成复杂关系
第三节 煤炭自燃的理论基础 一、煤炭自然机理 主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说以及煤氧化 合学说等 二、煤的氧化特性 1、所有品种煤在常温下都吸氧，但吸氧速度不同。 2、煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比， 即 dm/dτ＝ＵＣ ３、在温度不变条件下，吸氧速度常数随时间按指数规律衰减， 即 Ｕ＝Ｕ1τ—H ４、吸氧速度常数Ｕ与煤自身温度之间符合幂函数关系 ５、煤在氮气中加热后再冷却可使它的活性增加，并有重新恢复到原有活 性的可能。 ６、吸氧速度常数Ｕ与粒度之间成复杂关系
自燃发火与自燃发火期 自燃发火:有自燃倾向性的煤层被开采破碎后在常温下与空气接 触发生氧化,产生热量使其温度升高,出现发火和冒烟的现象 (1)明火、冒烟、火炭;(2)T>70℃c;(3)C0、C2等超临界值并上 升 自燃发火期:从煤层被开采破碎接触空气之日起,至出现自燃现 象或温度上升至燃点为止所经历时间。以月或天 四、煤炭自条件 、具有自燃倾向的煤被开采后呈破碎堆积状态 2、有较好的蓄热条件。 3、有适量的通风供氧。 4、上述三条件共存的时间大于煤的自燃发火期
三、自燃发火与自燃发火期 自燃发火：有自燃倾向性的煤层被开采破碎后在常温下与空气接 触发生氧化，产生热量使其温度升高，出现发火和冒烟的现象 (1)明火、冒烟、火炭；(2)T>70℃；(3)CO、C2H4等超临界值并上 升 自燃发火期：从煤层被开采破碎接触空气之日起，至出现自燃现 象或温度上升至燃点为止所经历时间。以月或天 四、煤炭自条件 1、具有自燃倾向的煤被开采后呈破碎堆积状态. 2、有较好的蓄热条件。 3、有适量的通风供氧。 4、上述三条件共存的时间大于煤的自燃发火期
五影响煤炭自然发火的因素 1、煤的自燃性能 1)煤的分子结构。 2)煤化程度。煤的自燃倾向性随煤化程度增高而降低。 3)煤岩成分。镜煤》亮煤>暗煤>丝炭 4)煤中的瓦斯含量。它类似用惰性气体稀释空气对氧化发生的影响 5)水分。既有加速氧化的一面,也有阻滞氧化的因素。 煤中硫和其它矿物质,煤中含有的硫和其它催化剂,则会加速煤的氧 化过程。 2、开采技术 矿井的开拓方式、采区巷道布置、回采方法和回采工艺、通风系统和 技术管理等开采技术和管理水平,对自然发火起决定性影响。 1)矿井开拓方式和采区巷道布置。 2)回采方法和回采工艺,但其决定的因素是回采率和工作面推进速度
五影响煤炭自然发火的因素 1、煤的自燃性能 1）煤的分子结构。 2）煤化程度。煤的自燃倾向性随煤化程度增高而降低。 3）煤岩成分。镜煤>亮煤>暗煤>丝炭 4）煤中的瓦斯含量。它类似用惰性气体稀释空气对氧化发生的影响 5）水分。既有加速氧化的一面，也有阻滞氧化的因素。 6）煤中硫和其它矿物质，煤中含有的硫和其它催化剂，则会加速煤的氧 化过程。 2、开采技术 矿井的开拓方式、采区巷道布置、回采方法和回采工艺、通风系统和 技术管理等开采技术和管理水平，对自然发火起决定性影响。 1）矿井开拓方式和采区巷道布置。 2）回采方法和回采工艺，但其决定的因素是回采率和工作面推进速度
3、影响采空区自燃的因素 1)采空区三带划分 对于后”U通风系统(一源一汇)的采空区,按漏风风速、采空区 氧气浓度、采空区遗煤温升速度和遗煤发生自燃的可能性采空区 可分为三带 散热带:L1=520m,由于自由堆积,空隙漏风大,Q生Q散 窒息(不自燃)带Ⅲ:漏风小,氧气浓度低 L1|L2
3、影响采空区自燃的因素 １）采空区三带划分 对于后”U”通风系统(一源一汇)的采空区，按漏风风速、采空区 氧气浓度、采空区遗煤温升速度和遗煤发生自燃的可能性采空区 可分为三带 散热带：L1=5~20m,由于自由堆积，空隙漏风大，Q生Q散 窒息（不自燃）带Ⅲ：漏风小，氧气浓度低 Ⅰ L1 Ⅲ L2 W Ⅱ
