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1、. . . . 金沙县新化乡龙宫煤矿二号井 综合防灭火措施 2017年2月11日综合防灭火措施第一节 矿井火灾预测预报准确地发现煤炭自燃初始阶段的特征，对防止煤层自然发火十分重要。人们利用自然发火形成过程中的特征可以早期发现和预报煤层自然发火，其识别方法有：人体感官的直接感觉；矿内空气成分的分析；测量井下发热体温度预测自然发火；利用束管监测系统或人工取样对重点防火地点进行监测。一、人体感官早期发现矿井火灾人们应用自己的感觉器官（如眼睛、鼻子、皮肤等），来觉察煤炭自燃初期的特征。这是一项传统的办法。（一）视力感觉煤炭氧化自然初期生成水分，往往使巷道内湿度增加，出现雾气或在巷道壁挂有平形水珠；浅部
2、开采时，冬季在地面钻孔或塌陷区处发现冒出水蒸气或冰雪融化的现象。当然井下两股温度不同的风流汇合处也可能有雾气出现。同时透水事故的前兆也会有水珠（但是尖形的）出现。因此，在井发现雾气或水珠时，要结合具体条件加以分析，得到正确的结论。（二）气味感觉煤炭从自热至自燃，氧化产物内有多种碳氟化合物，并产生煤矿油味、汽油味、松节油味或焦油味等气味。经验证明，当人们嗅到 焦油味时，煤炭自燃已经发展到一定的程度了。（三）温度感觉煤炭氧化自燃过程中要放出热量，因此，从该处流出的水和空气的温度较正常时高。（四）疲劳感觉煤炭氧化自燃过程中，从自热到自燃阶段都要放出有害气体（如二氧化碳、一氧化碳等），这些气体能使人头
3、痛、闷热、精神不振、不舒服、有疲劳感觉。当然，生病时也有类似感觉。因此，当井下出现这种现象时，要结合具体情况认真分析，如果是多数人的感觉，那更要提高警惕，查明原因，以防煤层自然发火。当上述征兆发展到较明显的程度时，人的感官是可以识别煤炭早期自燃的。但是，人的感觉总是带有相当大的主观性，同时，人的感觉与人的健康状况和精神状态也有很大关系。因此，人的直接感觉不是早期识别煤炭自燃的可靠方法，所以还必须使用仪器仪表来识别煤炭自燃的发生。二、分析矿井空气成分预报火灾煤炭在氧化过程中，能使附近地区空气中氧的浓度降低、二氧化碳含量增加，并先后出现一氧化碳和其他碳氢化合物。这种矿内空气成分变货摊现象，可以作为
4、判断煤炭氧化自燃的重要标志。一般使用一氧化碳气体作为早期识别煤炭自燃火灾的指标气体。随着早期预测预报技术的发展，也采用碳氢类气体浓度和烯烷比等作为早期识别煤炭自燃火灾的指标气体。现在大多数矿井使用束管监测系统连续监测井下空气成分变化，束管监测系统一般由束管、附件（连接器、粉尘过滤器、水分扑集器、火焰阻止器）、抽气泵、气样选取器、气相色谱分析仪等组成，利用抽气泵将井下测点气体经过束管抽到井上，经气体选取器依次将不同测点的气样送往色谱仪进行分析。其优点为采取气样比较及时，能连续监测，分析数据比较精确可靠，现已成为自然发火早期预报的主要手续之一。当然束管法也有不足之处，当输送井下气体到井上的管路长时
5、，取样时间较长，且管理难度较大，管路易发生漏气、堵塞等情况，影响束管的使用效果。因此，为解决这些问题，束管技术又应用了电信号和光缆传输等新技术，即把抽气泵移到井下，使用传感器测量气体浓度，然后把电信号通过电缆或光缆传输到井上计算机进行实时显示，但在现场实际使用过程中，却反映效果不好，这主要是由于在煤炭早期自燃过程中，产生的指标气体一般浓度较低，而应用电信号和光缆传统等新技术的束管，精度较低，没有发挥使用色谱仪分析气体精确的优点，从而使早期预报失去意义。三、测量井下发热体温度预测自然发火煤炭自然的过程中，在自热期后阶段，由于氧化加剧，产生热量增加，使煤体及其周围温度升高。因此，测量发热体及其周围
6、的温度变化是确定煤炭自然状态的重要参数。（一）直接测温法就是在不破坏现有温度场的情况下，把温度传感器布置煤炭的易自燃区域，如两道一线及采空区，观测自燃温度随时间的变化趋势，从而判断煤炭自然的发展阶段和发展趋势。煤的自然发火，一般经过潜伏期、自热期和燃烧期。潜伏期煤的氧化过程发展缓慢，温度一般不超过70；经过潜伏期之后，煤的氧化速度增加，氧化产生的热量使煤温升高，且升温急剧加速，自热期煤温可达到120150；自热期的发展使煤温上升到着火温度而导致自燃。煤的着火温度因煤种而异，无烟煤为400、烟煤为320-380、褐煤小于 300。而预测预报这一要求选择，即在0150之间。温度传感器的精度要高，并
7、且稳定可靠，达到测温要求。目前，用于煤炭自燃测温的传感器主要有热电偶、铂电阻、半导体传感器等。（二）红外线探测火源红外探测技术的原理：发光物体在发出可见光的同时，还发出一系列不可见的其他电磁波，如红外电磁波等，火源也是如此。在隐蔽地点、当煤自然的条件形成后，煤层温度逐渐增高的同时，其红外辐射场的强度也在逐渐增大。依据红外探测技术的原理研制出来的食品不同于一般的直读式仪器，它不能够直接读出某一测定的温度，只能读出该测点的红外辐射场强度，还必须对根据各探测点的位置和测得的红外场强度画出曲线，并对之进行分析和解释。实践证明，红外探测技术在矿井防灭火中方便适用、准确性较高。它的作用，一是进行防火预测，
8、用该方法可以迅速确定出巷道中的低密度段，即易氧化地段，如果该地段中煤的含硫量高、含挥发分高，煤就会进入低温氧化阶段，这样的地点煤就容易自燃，必须进行防火处理；二是进行隐蔽火源探测，如果掘进巷道或采煤工作面相邻综放面采空区，综放面采空区的端头松散煤体由于暴露时间长，极易发生自燃，用这种方法可以迅速确定高温点的位置。红外探测技术在矿井防灭火中的应用仍处于尝试阶段，技术还不够成熟，目前还不能对火源点距巷道的垂直距离和温度大小进行探测，探测距离也不够远。第二节 外因火灾预防外因火灾的特点是发生突然，来势凶猛，而且发生的时间与地点往往出乎人意料之外，正是这种突发性和意外性常常给人们造成惊慌失措而酿成恶性
9、事故。据统计，重大恶性火灾事故90%以上是由外因火灾所引起的。虽然外因火灾的发火次数约占总发火的25%30%，但是死于外因火灾的人数却占死于火灾总人数的65%。由此可见，外因火灾造成的损失不容忽视。特别是随着采掘机械化和电气化程度的提高，外因火灾的比率也在上升，近年来多电次发生机电气化程度的提高，外因火灾的比率也在上升，近年来多次发生机电硐室、电缆、胶囊输送机和综采设备的火灾事故，给矿井生产造成巨大损失。因此，预防外因火灾的发生，已经成为煤矿防灭火的重大问题，必须给予足够的重视和有效的防治。一、外因火灾预防的分析我因火灾的预防主要从两方面进行，一是防止失控的高温热源；二是尽量采用不燃或耐燃材料
10、支护和不燃或难燃制品，同时防止可燃物大量的积存。煤矿井下失控的高温热源较多，如电器设备过负荷而短路 产生的电弧、电火花，不正确的爆破作业而产生的爆炸火焰，机械设备运转不佳而造成的摩擦火花，物品碰撞引起的冲击火花，违章吸烟，使用电炉、灯泡取暖，烧焊以及瓦斯煤尘爆炸等都能形成外因火灾。二、外因火灾的预防措施预防外因火灾的措施关键是严格遵守煤矿安全规程的有关规定，及时发现外因火灾的初起征兆，并制止其发展。（一）安全设施（1）生产品和在建矿井都必须制止订井上、井下防火措施。矿井的所有地面建筑物、煤堆、矸石山、木料场等处的防火措施和制度，必须符合国家有关防火的各项规定，并符合当地消防部门的要求。（2）木
11、料场、矸石山、炉灰场与进风井的距离不得小于80m。木料场与矸石山的距离不得小于50m。不得将矸石山或炉灰场设在进风井的主导风向上风侧，也不得设在表土10m以内有煤层的地面上和设在有漏风的采空区上方的塌陷范围内。（3）矿井必须设在地面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，但在带式输送机巷道中应每隔50m设置支管和阀门。地面的消防水池必须经常保持不少于200m3的水量。如果消防用水同生产、生活用水的水池共用，应有确保消防用水的措施。开采下部水平的矿井，除地面消防水池外，可利用上部水平或生产水平的水仓作为消防水池。（4）矿井的永久井架和井口房、以井口为中心的联合建
12、筑，都必须用不燃性材料建筑。对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。（5）进风进口应装设防火铁门，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。（二）明火管理（1）井口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火炉取暖。暖风道和压入式通风的风硐必须用不燃性材料砌筑，并应至少装设2道防火门。（2）井筒、平硐与各水平的连接处及井底车场，主要绞车道与主要运输巷、回风巷的连接处，井下机电设备硐室，主要巷道内带式输送机机头前后两端各20m范围内，都必须用不燃性材料支护。在井下和井口房，严禁采用可燃性材
13、料搭设临时操作间、休息间。（3）井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。井下和井口房内不得从事电爆、气焊和喷灯焊接等工作。如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电烛、气焊和喷灯焊接等工作，每次都必须制订安全措施，经矿长批准，由矿长指定专人在场检查和监督，并遵守下列规定：电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两端各10m的井巷范围内，应是不燃性材料支护，并应有供水管路，有专人负责喷水。上述工作地点应至少备有2个灭火器。在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须在工作地点的下方用不燃性材料设施接受火星。电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度不得超过0.5%，只有在检查证
14、明作业地点附20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。电焊、气焊和喷灯焊接等工作完毕后，工作地点应再次用水喷洒，并应有专人在工作地点检查1h，发现异状，立即处理。在有煤（岩）与瓦斯突出的矿井中进行电焊、气焊和喷灯焊接时，必须停止突出危险区内的一切工作。布置在煤层中未采用砌碹或喷浆封闭的井下主要硐室和主要进风大巷中，不得进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作。（4）井下使用的汽油、煤油和变压器必须装入盖严的铁桶内，由专人押送至使用地点，剩余的汽油、煤油和变压器必须运回地面，严禁在井下存放。井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸，必须存放在盖严的铁桶内。用过的棉纱、布头和纸，也必须放在盖严的铁
15、桶内，并由专人定期送到地面处理，不得乱放乱扔。严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。井下清洗风动工具时，必须在专用硐室内进行，并必须使用不燃性和无毒性洗涤剂。（三）消防器材管理（1）必须在井上、下设置消防材料库，并遵守下列规定：井下消防材料应设在井口附近，并有轨道直达井口，但不得设在井口房内。井下消防材料库应设在每一生产水平的井底车场或主要运输大巷中，并应装备消防列车。消防材料库储存的材料、工具的品种和数量应符合有关规定，并定期检查和更换。材料、工具不得挪作他用。（2）井下爆炸材料库、机电设备硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用带式输送机或液力偶合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中，都应备有灭火器材，其数量、规格和存放地点，应在“矿井灾害预防和处理计划”中确定。所有井下工作人员都必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉本职工作区域内灭火器材的存放地点。（四）因火灾初起及时发现外因火灾初起及时发现是防止其发展和控制其危害的一个重要措施。随着科学的发展和技术的进步，及时发现外因火灾初起的方法逐渐增多，其主要方法介绍如下：（1）标志气体：外因火灾的早期发现有于迅速地确定它的发生及其所在位置，及时发现
