矿井火灾防治教学课件PPT

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1、第二章矿井防灭火第二章矿井防灭火1 1、煤炭自燃理论；、煤炭自燃理论；2 2、煤炭自燃预测预报；、煤炭自燃预测预报；3 3、防灭火技术、防灭火技术4 4、均压防灭火；、均压防灭火；5 5、火灾时期风流控制、火灾时期风流控制 重重点与点与难点难点 一、火灾与矿井火灾的概念一、火灾与矿井火灾的概念 1 1、火灾：通常把违背人们意愿而发生的非控制性燃、火灾：通常把违背人们意愿而发生的非控制性燃烧称之火灾。烧称之火灾。 2 2、矿井火灾：、矿井火灾：在矿井或煤田范围内发生，威协安全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生产、造成一定资源和经济损失或者人员伤亡的

2、燃烧事故，称之为矿井火灾。故，称之为矿井火灾。 第一节第一节 概述概述二、矿井火灾的类型及其特性二、矿井火灾的类型及其特性 （一）（一）按引火原因分类按引火原因分类 、内因内因( (自燃自燃) )火灾。火灾。在一定的条件下，自在一定的条件下，自身发生化学或物理化学变化而着火称之内火灾。身发生化学或物理化学变化而着火称之内火灾。 2 2、外因火灾。外因火灾。外部热源引起可燃着火称之外部热源引起可燃着火称之为外因火灾。为外因火灾。第一节第一节 概述概述 类火灾类火灾: :煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质含碳的固体可燃物质 类类火火灾灾：指指汽汽油油、煤

3、煤油油、柴柴油油、甲甲醇醇、乙乙醇醇、丙酮等可燃液体丙酮等可燃液体 类类火火灾灾：指指煤煤气气、天天燃燃气气、甲甲烷烷、乙乙炔炔、氢氢气等可燃气体。气等可燃气体。 类类火火灾灾：象象钠钠、钾钾、镁镁等等可可燃燃金金属属燃燃烧烧形形成成的火灾。的火灾。（二）（二）消防分类消防分类（三）（三）其它分类方法其它分类方法 还还有有按按火火源源特特性性，可可分分为为原原生生火火灾灾与与再再生生火火灾灾；按按火火源源产产生生的的位位置置，可可分分为为井井上上火火灾灾与与和和井井下火灾等。下火灾等。三、矿井火灾的危害三、矿井火灾的危害1 1、造成停产；、造成停产；2 2、烧毁设备和煤炭资源；、烧毁设备和煤炭

4、资源；3 3、封闭火区冻结大量的煤炭；、封闭火区冻结大量的煤炭；4 4、引起瓦斯、煤尘爆炸。、引起瓦斯、煤尘爆炸。5 5、中毒、中毒。我我国的消防方针国的消防方针 中华人民共和国消防条例中华人民共和国消防条例规定，消规定，消防工作实行防工作实行“预防为主，消防结合预防为主，消防结合”的方的方针。所谓预防为主，即是在消防工作中坚针。所谓预防为主，即是在消防工作中坚持重在预防的指导思想，在设计、生产和持重在预防的指导思想，在设计、生产和日常管理工作中应严格遵守有关防火的规日常管理工作中应严格遵守有关防火的规定，把防火放在首位。消防结合，即是在定，把防火放在首位。消防结合，即是在预防的同时积极做好灭

5、火的物质和技术准预防的同时积极做好灭火的物质和技术准备。备。 防防火火对策对策 矿井火灾的防治可以采取下列三个对策矿井火灾的防治可以采取下列三个对策： ）技术）技术(Engineering)(Engineering)对策对策 技术对策是防止火灾发生的关键对策。它技术对策是防止火灾发生的关键对策。它要求从工程设计开始，在生产和管理的各个环要求从工程设计开始，在生产和管理的各个环节中，针对火灾产生的条件，制定切实可行的节中，针对火灾产生的条件，制定切实可行的技术措施。技术对策可分为：技术措施。技术对策可分为： ）灾前对策。）灾前对策。 灾前对策的主要目标是破坏燃烧的充要条件，防止灾前对策的主要目标

6、是破坏燃烧的充要条件，防止起火；其次是防止已发生的火灾扩大。起火；其次是防止已发生的火灾扩大。 （1 1）防止起火。主要对策有：）防止起火。主要对策有： 确定发火危险区确定发火危险区-潜在火源和可燃物共同存在的地潜在火源和可燃物共同存在的地方，加强明火与潜在高温热源的控制与管理，防止方，加强明火与潜在高温热源的控制与管理，防止火源产生。火源产生。防防火火对策对策 消除燃烧的物质基础。消除燃烧的物质基础。 防止火源与可燃物接触和作用。防止火源与可燃物接触和作用。 安装可靠的保护设施，防止潜在热源转化为安装可靠的保护设施，防止潜在热源转化为显热源。例如，变电所安装过电流保护装置，显热源。例如，变电

7、所安装过电流保护装置，防止电缆短路防止电缆短路防防火火对策对策（2 2）防止火灾扩大。防止火灾扩大。有潜在高温热源的前后范围内应使用不有潜在高温热源的前后范围内应使用不燃支架。燃支架。划分火源危险区，在危险区的两端设防火门；划分火源危险区，在危险区的两端设防火门；矿井有反风装置，采区有局部反风系统。矿井有反风装置，采区有局部反风系统。在有发火危险的地方，设置报警、消防装置和在有发火危险的地方，设置报警、消防装置和设施。设施。在发火危险区内设避难硐室在发火危险区内设避难硐室。防防火火对策对策 （）灾后对策（）灾后对策 主要主要有：有：报警。采集处于萌芽状态的火灾信息，发出报报警。采集处于萌芽状态

8、的火灾信息，发出报警。警。控制。利用已有设施控制火势发展，使非灾区控制。利用已有设施控制火势发展，使非灾区与灾区隔与灾区隔离。离。灭火。迅速采取有效措施灭灭火。迅速采取有效措施灭火。火。避难。使灾区受威协的人员尽快选择安全路线避难。使灾区受威协的人员尽快选择安全路线逃离灾区，或撤至灾区内预设的避难硐室等待逃离灾区，或撤至灾区内预设的避难硐室等待救救援。援。 防防火火对策对策 ）教育（）教育（EducationEducation）对策）对策 教育对策教育对策包括知识、技术和态度教育三个方面。包括知识、技术和态度教育三个方面。 ）管理（法制）管理（法制(Enforcement(Enforcemen

9、t）对策。）对策。制定各种规程、规范和标准，且强制性执行。制定各种规程、规范和标准，且强制性执行。 这三种对策简称这三种对策简称“三三”对策。前两者是对策。前两者是防火的基础，后者是防火的保证。如果片面防火的基础，后者是防火的保证。如果片面的强调某一对策都不能收到满意的效果。的强调某一对策都不能收到满意的效果。防防火火对策对策第二节煤炭自燃第二节煤炭自燃 简述：简述：1 1、国内情况：、国内情况：目前中国是世界上煤炭自燃目前中国是世界上煤炭自燃灾害最严重的国家，煤炭自燃面积已达灾害最严重的国家，煤炭自燃面积已达720720平方公里，平方公里，正在燃烧的煤田和矿区有正在燃烧的煤田和矿区有6262

10、处，形成中国北方煤火燃处，形成中国北方煤火燃烧带。烧带。专家们在北纬专家们在北纬3535以北，从帕米尔高原到大兴以北，从帕米尔高原到大兴安岭西坡的煤火燃烧带上，进行了面积约安岭西坡的煤火燃烧带上，进行了面积约500500万平方公万平方公里的野外实地观测，了解到，中国煤火集中分布在中里的野外实地观测，了解到，中国煤火集中分布在中国北方的沙漠干旱带上，形成东西长国北方的沙漠干旱带上，形成东西长50005000公里、南北公里、南北宽宽150150350350公里的煤火燃烧带。累积燃烧面积达公里的煤火燃烧带。累积燃烧面积达720720平平方公里。目前，正在燃烧的地区有方公里。目前，正在燃烧的地区有62

11、62处，正在燃烧的处，正在燃烧的面积面积17172020平方公里。平方公里。 年烧失的煤炭量年烧失的煤炭量万吨，万吨，年破坏的优质煤炭资源量达亿吨，若按每吨年破坏的优质煤炭资源量达亿吨，若按每吨煤炭坑口价元计算，年损失煤炭资源的潜煤炭坑口价元计算，年损失煤炭资源的潜在价值达亿元。对我们矿业集团矿来讲：在价值达亿元。对我们矿业集团矿来讲：煤炭极容易自燃，发火期在煤炭极容易自燃，发火期在3 36 6个月，多数个月，多数发生在老区的采空区漏风而造成的，均压防灭发生在老区的采空区漏风而造成的，均压防灭火技术在淮南矿区的应用更为重要。火技术在淮南矿区的应用更为重要。第二节煤炭自燃第二节煤炭自燃 淮南属多

12、煤层群开采，开采煤层均具有自燃倾向性，煤淮南属多煤层群开采，开采煤层均具有自燃倾向性，煤层自然发火期一般层自然发火期一般3 36 6个月，最短发火期个月，最短发火期2828天。历年来，天。历年来，发生自然发火发生自然发火226226次，其中次，其中1313煤层煤层131131次，次，1111煤层煤层3131次，次，8 8煤煤层层2828次。次。急倾斜煤层自然发火频率高。老区孔李公司大都为急倾斜急倾斜煤层自然发火频率高。老区孔李公司大都为急倾斜煤层，开采煤层自燃威胁十分严重，共发生自然发火煤层，开采煤层自燃威胁十分严重，共发生自然发火125125次。次。其中，孔集井投产以来自然发火其中，孔集井投

13、产以来自然发火4545次，次，19901990年以后自然发年以后自然发火火1818次，多次封闭工作面；李咀孜井次，多次封闭工作面；李咀孜井19881988年以后自然发火年以后自然发火2020次，封闭工作面次，封闭工作面9 9处。急倾斜煤层是淮南矿区防火工作重处。急倾斜煤层是淮南矿区防火工作重点之一。点之一。 淮南情况淮南情况 综采、综放工作面自燃隐患大。新区几乎综采、综放工作面自燃隐患大。新区几乎所有的综采、综放工作面自开采之日，所有的综采、综放工作面自开采之日， COCO（2020150PPM150PPM）便一直尾随其后，工作）便一直尾随其后，工作面收作期间这一隐患更大。面收作期间这一隐患更

14、大。19991999矿区首个综放矿区首个综放工作面谢桥工作面谢桥1121(3)1121(3)，因自然发火而被迫封闭，因自然发火而被迫封闭，一时设备无法撤出。综采综放工作面是淮南矿一时设备无法撤出。综采综放工作面是淮南矿区防火工作另一重点。区防火工作另一重点。2000.10.172000.10.17潘一潘一11711171（3 3）溜煤眼、）溜煤眼、2001.82001.8谢桥谢桥12121212（3 3）下顺）下顺槽、槽、2003.10.292003.10.29潘三矿潘三矿17811781（3 3）风巷边钻窝、）风巷边钻窝、2004.7.212004.7.21潘一潘一C13-1C13-1底板轨

15、道车场高冒相继发底板轨道车场高冒相继发生自然发火。生自然发火。淮南情况淮南情况 矿区井下主要发火隐患地点：老区急矿区井下主要发火隐患地点：老区急倾斜煤层巷道高冒、采空区，新区综放倾斜煤层巷道高冒、采空区，新区综放工作面收作期间、回采跳压过程。新出工作面收作期间、回采跳压过程。新出现的防火问题是：高瓦斯强抽采高产高现的防火问题是：高瓦斯强抽采高产高效工作面防火难度越来越大。效工作面防火难度越来越大。淮南情况淮南情况淮南矿业集团开采煤层煤层自燃发火倾向、煤尘爆炸性淮南矿业集团开采煤层煤层自燃发火倾向、煤尘爆炸性鉴定结果表鉴定结果表矿别矿别煤层煤层着火温度着火温度（0C0C）自燃倾自燃倾向性向性最短

16、自燃最短自燃发火期发火期爆炸性爆炸性结论结论煤尘云最低煤尘云最低着火温度着火温度煤尘爆炸煤尘爆炸下限浓度下限浓度T T氧氧d d0C0Cg/m3g/m3新庄孜矿新庄孜矿C13C13340340自燃自燃B11B11338338自燃自燃B8B8334334自燃自燃谢一矿谢一矿B9B9352352自燃自燃B11B11338338自燃自燃6767C13C13342342自燃自燃谢李一井谢李一井C13C13349349自燃自燃5353谢李二井谢李二井C13C13342342自燃自燃7272孔李李井孔李李井A1A1351351自燃自燃A3A3347347自燃自燃5252B9bB9b340340容易自容易自

17、燃燃B7bB7b333333容易自容易自燃燃4545B4bB4b343343自燃自燃孔李孔井孔李孔井C13335容易自燃容易自燃38A1356容易自燃37A3327容易自燃B7332容易自燃39B9329容易自燃潘东公司B7311容易自燃B4318容易自燃47B8343自燃54B6350自燃49潘三矿B8343自燃57C13363自燃65B11-2340自燃谢桥矿C13358自燃51B11-2340自燃72B8360自燃44张集矿C13355容易自燃86B11-2339容易自燃一、煤炭自燃机理及发展过程一、煤炭自燃机理及发展过程 （一一）、煤炭自然机理、煤炭自然机理早在早在18621862年，

18、德国人戈朗布曼（年，德国人戈朗布曼（GrumbmanGrumbman）发表了第一篇关于煤炭自燃起因的文章。一发表了第一篇关于煤炭自燃起因的文章。一百多年来，百多年来，人们提出了若干学说来解释煤的自燃人们提出了若干学说来解释煤的自燃，如黄铁矿作用、细菌作用、酚基作用，煤氧如黄铁矿作用、细菌作用、酚基作用，煤氧复合作用等学说。复合作用等学说。 （一）机理（一）机理 黄铁矿作用学说黄铁矿作用学说 认为煤的自燃是由于煤层中的黄铁矿认为煤的自燃是由于煤层中的黄铁矿(FeS(FeS2 2) )与空与空气中的水份和氧相互作用、发生热反应而引起的气中的水份和氧相互作用、发生热反应而引起的 细菌作用学说细菌作用

19、学说 认为在细菌作用下，煤在发酵过程中放出一认为在细菌作用下，煤在发酵过程中放出一定热量对煤自热起了决定性作用。定热量对煤自热起了决定性作用。 酚基作用学说酚基作用学说 认为煤的自热是由于煤体内不饱和的酚基化认为煤的自热是由于煤体内不饱和的酚基化合物强烈地吸附空气中的氧，同时放出一定量的热合物强烈地吸附空气中的氧，同时放出一定量的热量而造成的。量而造成的。 一、煤炭自燃机理及发展过程一、煤炭自燃机理及发展过程煤氧复合作用学说煤氧复合作用学说 年苏联学者维谢洛夫斯基年苏联学者维谢洛夫斯基(.)(.)等人提等人提出，煤的自燃是氧化过程自身加速发展的出，煤的自燃是氧化过程自身加速发展的结果。结果。

20、煤能在常温下吸附空气中的氧，氧化煤能在常温下吸附空气中的氧，氧化生热，如果这种热量不能很好的散发，并生热，如果这种热量不能很好的散发，并继续集聚，当煤温上升到继续集聚，当煤温上升到300400300400就着就着火火（二）煤炭自燃发展过程（二）煤炭自燃发展过程潜伏期潜伏期自热期自热期风化风化7090燃烧期燃烧期温温度度时间时间1 1、低温氧化阶段（潜伏期）：、低温氧化阶段（潜伏期）：吸氧、氧化生热、煤吸氧、氧化生热、煤的着火温度降低。的着火温度降低。2 2、自热阶段（自热期）：、自热阶段（自热期）：氧化速度加快，煤温增高，氧化速度加快，煤温增高，空气中氧气含量下降，一氧化碳和二氧化碳显著增空气

21、中氧气含量下降，一氧化碳和二氧化碳显著增加，煤中的水分被蒸发，空气中湿度增大并形成雾加，煤中的水分被蒸发，空气中湿度增大并形成雾气，在支架及巷道壁上有水珠。气，在支架及巷道壁上有水珠。 3 3、自燃阶段（燃烧期）：、自燃阶段（燃烧期）：煤温继续上升至（煤温继续上升至（7070 9090度）时，氧化急剧加快，当温度达到度）时，氧化急剧加快，当温度达到300300 500500度时，度时，煤就会着火燃烧。放出大量的一氧化碳和二氧化碳煤就会着火燃烧。放出大量的一氧化碳和二氧化碳以及碳氢化合物，着火。以及碳氢化合物，着火。（三）各阶段特点：（三）各阶段特点：二、煤炭自燃的条件二、煤炭自燃的条件 1 1

22、、煤具煤具有自燃倾向性有自燃倾向性。（。（煤被开采后呈煤被开采后呈破碎状态，堆积厚度一般要大于破碎状态，堆积厚度一般要大于. .m m） 2 2、热量易于集聚。、热量易于集聚。 3 3、有连续供氧条件。、有连续供氧条件。 4 4、上述三个条件共存的时间大于煤的自、上述三个条件共存的时间大于煤的自燃发火期。燃发火期。三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因素（一）影响煤炭自燃倾向性的因素（一）影响煤炭自燃倾向性的因素 1 1、煤的化学成分和、煤的化学成分和煤化程度。煤化程度。 各种牌号的煤，即各种不同化学成分的煤，都有各种牌号的煤，即各种不同化学成分的煤，都有自燃的可能性。认为：煤的炭化程度超

23、高，挥发自燃的可能性。认为：煤的炭化程度超高，挥发分越低，由小到大的顺序是：分越低，由小到大的顺序是：无烟煤无烟煤炼焦煤炼焦煤肥煤肥煤气煤气煤长烟煤长烟煤褐煤褐煤、煤岩成分、煤岩成分 组成煤炭的种煤岩成分是：丝煤、暗组成煤炭的种煤岩成分是：丝煤、暗煤、亮煤和境煤。丝煤具有纤维构造，因煤、亮煤和境煤。丝煤具有纤维构造，因而在常（低）温下吸氧能力强，着火温度而在常（低）温下吸氧能力强，着火温度低，可以低，可以“引火物引火物”的作用。的作用。 所以，丝煤含量越大，煤炭自燃倾向性所以，丝煤含量越大，煤炭自燃倾向性越大。暗煤硬度大，密度大，难易自燃。越大。暗煤硬度大，密度大，难易自燃。亮煤和境煤脆性大，

24、易破裂且着火温度低，亮煤和境煤脆性大，易破裂且着火温度低，灰分含量少，最利于煤的自燃。灰分含量少，最利于煤的自燃。三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因素 、煤的含硫量、煤的含硫量 煤中的硫以三种形式存在，即黄铁矿、煤中的硫以三种形式存在，即黄铁矿、有机硫、硫酸盐。对煤的自燃倾向性有机硫、硫酸盐。对煤的自燃倾向性特别大的是以黄铁矿形式存在的硫。特别大的是以黄铁矿形式存在的硫。黄铁矿容易与空气中水分和氧相互作黄铁矿容易与空气中水分和氧相互作用，放出大量热，因此，黄铁矿的存用，放出大量热，因此，黄铁矿的存在，将会对煤的自燃起加速作用，其在，将会对煤的自燃起加速作用，其含量越高，煤的自燃倾向性越

25、大。含量越高，煤的自燃倾向性越大。三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因素 4 4、煤中的水分、煤中的水分 首先，煤炭中的水分在初期阶段会因为蒸首先，煤炭中的水分在初期阶段会因为蒸发作用而散失，因此，一部分热量就会以水发作用而散失，因此，一部分热量就会以水分潜热的形式被水蒸气带走，这就有阻止煤分潜热的形式被水蒸气带走，这就有阻止煤体温度升高的趋势。体温度升高的趋势。 另一方面，煤体也会从空气中吸收水分。另一方面，煤体也会从空气中吸收水分。这就是所谓的吸收热（有时也叫湿润热）会这就是所谓的吸收热（有时也叫湿润热）会促使煤的温度升高。促使煤的温度升高。三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因

26、素 5 5、煤的粒度、孔隙特性和破碎程度煤的粒度、孔隙特性和破碎程度 完整的煤体一般完整的煤体一般不会发生自燃，一旦受压破裂，呈破碎状态存在，其不会发生自燃，一旦受压破裂，呈破碎状态存在，其自燃性能显著提高。这是因为破碎的煤炭不仅与氧接自燃性能显著提高。这是因为破碎的煤炭不仅与氧接触的表面积增大，而且着火温度也明显降低。触的表面积增大，而且着火温度也明显降低。 有人研究，当煤粒度小于有人研究，当煤粒度小于1mm1mm时氧化速率与粒径无时氧化速率与粒径无关，并认为孔径大于关，并认为孔径大于100100的孔在煤氧化中起重要作用。的孔在煤氧化中起重要作用。根据波兰的试验，当烟煤的粒度直径为根据波兰的

27、试验，当烟煤的粒度直径为1.51.52mm2mm时，时，其着火点温度大多在其着火点温度大多在330330360360；粒度直径小于；粒度直径小于1mm1mm以以下时，着火点温度可能降低到下时，着火点温度可能降低到190190220220。因此，可。因此，可以说，煤的自燃性随着其孔隙率、破碎度的增加而上以说，煤的自燃性随着其孔隙率、破碎度的增加而上升升三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因素 6 6、煤的瓦斯含量煤的瓦斯含量 瓦斯或者其它气体含量较高的煤，由于其瓦斯或者其它气体含量较高的煤，由于其内表面含有大量的吸附瓦斯，使煤与空气隔内表面含有大量的吸附瓦斯，使煤与空气隔离，氧气不易与煤表面

28、发生接触，也就不易离，氧气不易与煤表面发生接触，也就不易与煤进行复合氧化，使煤炭自燃的潜伏期加与煤进行复合氧化，使煤炭自燃的潜伏期加长。当煤中残余瓦斯量大于长。当煤中残余瓦斯量大于5 m5 m3 3 / t / t时，煤往时，煤往往难以自燃。但是随着瓦斯的放散，煤与氧往难以自燃。但是随着瓦斯的放散，煤与氧就更易结合。就更易结合。三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因素（二）影响煤炭自燃的地质、开采因素（二）影响煤炭自燃的地质、开采因素1 1、煤层厚度、煤层厚度2 2、煤层倾角、煤层倾角3 3、顶板岩石性质、顶板岩石性质4 4、地质构造、地质构造5 5、开采技术因素、开采技术因素6 6、漏风

29、条件、漏风条件 漏风给煤炭自燃提供必须的氧气，漏漏风给煤炭自燃提供必须的氧气，漏风的强度的大小直接影响着煤体的散热。风的强度的大小直接影响着煤体的散热。认为：认为：Q1.2m3/min.m2Q1.2m3/min.m2或或0.06m3/min.m2 2.502.501.5 2.501.5 2.500.80 1.500.80 1.50 0.900.900 0.900 0.90 0 02 2、双氧水法双氧水法1 1、依据：煤与双氧水反应升温速度不同为依据：煤与双氧水反应升温速度不同为原理。原理。2 2、具体做法：用双氧水制做氧化煤样（煤具体做法：用双氧水制做氧化煤样（煤样粒径为样粒径为0.15cm)

30、0.15cm)。装入试管，用温度计。装入试管，用温度计测量煤温，易自燃煤，煤温上长到测量煤温，易自燃煤，煤温上长到5050度度时，煤温上升速度到时，煤温上升速度到9090度时所需时间。度时所需时间。3 3、查查下下表表根据双氧水法划分自燃类别根据双氧水法划分自燃类别类别类别自燃倾向性自燃倾向性反应达到最高浓度反应达到最高浓度/反应达到最高温度所反应达到最高温度所用的时间用的时间/min从从50升到升到90所需要所需要时间时间/min极易自燃极易自燃自燃自燃不易自燃不易自燃 90 90 7575 2.52.56 6 63 3、色普吸氧法色普吸氧法1 1、依据：是根据煤低温时吸附氧为单分子层物理吸

31、附原依据：是根据煤低温时吸附氧为单分子层物理吸附原理，应用双气路色普分析检测技术，测定约定温度下理，应用双气路色普分析检测技术，测定约定温度下吸附流态氧量的大小，区分煤炭自燃等级。吸附流态氧量的大小，区分煤炭自燃等级。2 2、具体做法：具体做法：（1 1）制煤样：取粒度为）制煤样：取粒度为O.15cmO.15cm，重量为，重量为1g1g煤；煤；（2 2）以氮气为载气，流量为（）以氮气为载气，流量为（20 20 + + 0.5)cm3/min0.5)cm3/min；（3 3）吸氧气为）吸氧气为20min20min。 测定前，煤样除水分，在氮气流入下于测定前，煤样除水分，在氮气流入下于105105

32、的温度下处的温度下处理理1.5h1.5h，除去水分。装入样品管，除去水分。装入样品管，t=30t=30, ,P=1P=1. .0133013310104 4环境下每克煤吸氧量。环境下每克煤吸氧量。下图下图。六通阀六通阀四四通通阀阀导热沲导热沲样品管样品管放空放空1 1放空放空2 2平衡气平衡气出口出口载气出载气出口口后混合器后混合器稳压阀稳压阀稳压阀稳压阀稳压阀稳压阀拉拉阀阀拉拉阀阀2 21 1前前混混合合气气自自 燃燃自燃自燃3030常压条件下煤吸氧量常压条件下煤吸氧量(cm3(cm3g.g.干煤干煤) )备注备注等等 级级倾向性倾向性 褐煤、烟煤褐煤、烟煤类类高硫煤、无烟煤类高硫煤、无烟煤

33、类容易自容易自燃燃0.80.81.001.00 全硫全硫(sf%)2.00(sf%)2.00自燃自燃0.410.410.790.791.001.00 ” 2.002.00不易自不易自燃燃0.400.400.800.80 ” 2.002.00五、煤炭自燃的预测预报五、煤炭自燃的预测预报（一）煤炭自燃发火经常发生的地点（一）煤炭自燃发火经常发生的地点（1）断层附近）断层附近（2）高冒区）高冒区（3）采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附）采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附（4）风墙内）风墙内（5）溜煤眼及联络巷）溜煤眼及联络巷（6）其它地点）其它地点（二）煤炭自燃发火的初期预兆（二）煤炭自燃发火的初期

34、预兆（1）煤体温度、空气温度、水温比往常高）煤体温度、空气温度、水温比往常高（2）附近的氧气降低）附近的氧气降低（3）附近巷道中湿度增大，有雾气）附近巷道中湿度增大，有雾气（4）巷壁和支架出汗）巷壁和支架出汗（5）出现有害气体）出现有害气体（6）出现火灾的异味（如）出现火灾的异味（如CO、CO2等）等）五、煤炭自燃的预测预报五、煤炭自燃的预测预报五、煤炭自燃的预测预报五、煤炭自燃的预测预报（三）（三）人体生理感觉预报自然发火人体生理感觉预报自然发火 依靠人体生理感觉预报矿井火灾的主要依靠人体生理感觉预报矿井火灾的主要方法有：方法有： ）嗅觉。）嗅觉。 ）视觉。）视觉。 ）感（触）觉。）感（触）

35、觉。 根据至今的考查，煤炭自燃期矿内大气成份发根据至今的考查，煤炭自燃期矿内大气成份发生的变化，首先反映在其中的。生的变化，首先反映在其中的。 1 1、一氧化碳增量法：、一氧化碳增量法：一氧化碳生成温度低，一氧化碳生成温度低，生成量大，其生成量随温度升高按指数规律增加，生成量大，其生成量随温度升高按指数规律增加，是预报煤炭自燃火灾的较灵敏的指标之一。是预报煤炭自燃火灾的较灵敏的指标之一。 确定临界值时一般要考虑下列因素确定临界值时一般要考虑下列因素 各采样地点在正常时风流中的本底浓度；各采样地点在正常时风流中的本底浓度； 临界值时所对应的煤温适当，即留有充分的临界值时所对应的煤温适当，即留有充

36、分的时间寻找和处理自热源。时间寻找和处理自热源。 （四）测定矿内空气成分预报火灾（四）测定矿内空气成分预报火灾 应该指出的是，应用作为指标气应该指出的是，应用作为指标气体预报自然发火时，要同时满足以下两体预报自然发火时，要同时满足以下两点：点：的浓度或绝对值要大于临界值；的浓度或绝对值要大于临界值；的浓度或绝对值要有稳定增加的趋的浓度或绝对值要有稳定增加的趋势。势。（四）测定矿内空气成分预报火灾（四）测定矿内空气成分预报火灾1 1）氧的减少）氧的减少 （ - - ）3 3）一氧化碳增加量）一氧化碳增加量 （ ）2 2）二氧化碳增加量）二氧化碳增加量（ ）（四）测定矿内空气成分预报火灾（四）测定

37、矿内空气成分预报火灾4 4）计算出发火系数：）计算出发火系数： R1R1、R2R2、R3R3R1、R2、R3火灾系数火灾系数-即即格雷哈姆系数格雷哈姆系数（Graham系数）系数）（二二）测定矿内空气成分预报火灾）测定矿内空气成分预报火灾我国煤矿火灾系数我国煤矿火灾系数火灾系数R1R1R2R2R3R3原始阶段原始阶段允许阶段允许阶段0150151530153001011212030337372 2、一氧化碳绝对量法一氧化碳绝对量法式中式中：CO-CO-回风侧空气中回风侧空气中COCO含量，含量，Q-Q-回风侧风量回风侧风量，HcoHco0.0049m3/min,0.0049m3/min,无自燃

38、现象无自燃现象. .HcoHco0.00590.0059m3/min,m3/min,为自燃预报值。为自燃预报值。预报率在预报率在9090以上。以上。发火指数；发火指数；3 3、连续自动检测系统、连续自动检测系统计算机计算机视觉警报视觉警报数字显示数字显示图表显示图表显示听觉警报听觉警报气体分析仪器气体分析仪器程序控制程序控制程序控制程序控制4 44 44 44 43 33 33 33 33 33 33 33 32 22 22 22 2抽气泵抽气泵水分捕集器水分捕集器粉尘过滤器粉尘过滤器地面地面地面地面井下井下井下井下1111取样点取样点四大系统四大系统采样系统采样系统控制装置控制装置气体分析气

39、体分析数据储存数据储存由抽气泵、取由抽气泵、取样泵和管路组样泵和管路组成，抽气泵采成，抽气泵采用真空泵，取用真空泵，取样泵无油真空样泵无油真空压缩泵压缩泵控制装置主控制装置主要有三通电要有三通电磁阀，对井磁阀，对井下多样点进下多样点进行循回取样行循回取样气体分析可气体分析可使用气相色使用气相色普仪、红外普仪、红外线气体分析线气体分析仪仪数据储存、数据储存、显示和报显示和报警。分析警。分析的结果可的结果可在分析器在分析器配套配套第四节开采权技术防火措施第四节开采权技术防火措施一、一、矿井自燃火源的分布规律矿井自燃火源的分布规律 1 1、采空区，采空区火灾占、采空区，采空区火灾占5050以上。以上

40、。 2 2、煤柱，尺寸偏小、服务期较长、受采动、煤柱，尺寸偏小、服务期较长、受采动压力影响的煤柱，容易压酥碎裂，其内部产生压力影响的煤柱，容易压酥碎裂，其内部产生自燃火源。自燃火源。 3 3、巷道顶煤，采区石门、综采放顶煤工作、巷道顶煤，采区石门、综采放顶煤工作面沿底掘进的进回风巷等，巷道顶煤受压时间面沿底掘进的进回风巷等，巷道顶煤受压时间长，压酥破碎，风流渗透和扩散至内部（深处）长，压酥破碎，风流渗透和扩散至内部（深处），便会发热自燃。，便会发热自燃。 4 4、断层和地质构造附近。、断层和地质构造附近。（二）（二）开拓开采技术防火措施开拓开采技术防火措施 1 1、总的要求是：总的要求是：（1

41、 1）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。（2 2）限制或阻止空气流入和渗透至疏松的煤体，）限制或阻止空气流入和渗透至疏松的煤体，消除自燃的供氧条件。防止空气流入可燃物，消除自燃的供氧条件。防止空气流入可燃物，可从两方面着手：一是消除漏风通道；二是减可从两方面着手：一是消除漏风通道；二是减少漏风压差。少漏风压差。（3 3）使流向可燃物质的漏风，在数量上限制在）使流向可燃物质的漏风，在数量上限制在不燃风量之下，在时间上限制在自燃发火期以不燃风量之下，在时间上限制在自燃发火期以内。内。二二、 主要技术措施主要技术措施3 3、推广无煤

42、柱开采技术，减少煤柱发火。、推广无煤柱开采技术，减少煤柱发火。4 4、选择合理的开采顺序、选择合理的开采顺序，坚持自上而下的开坚持自上而下的开采顺序。采顺序。5 5、选择合理的的通风系统、选择合理的的通风系统 1 1、合理地进行开拓布置、合理地进行开拓布置 2 2、选择合理采煤方法、选择合理采煤方法长壁式有利于通风长壁式有利于通风合理顶板控制合理顶板控制七七 、 均压防灭火均压防灭火消除漏风通道漏风通道两端压差均压防灭火的实质均压防灭火的实质: : 利用风窗、风机、调压气室和连通管等利用风窗、风机、调压气室和连通管等调压设施，改变漏风区域的压力分布，调压设施，改变漏风区域的压力分布，降低漏风压

43、差，减少漏风，从而达到抑降低漏风压差，减少漏风，从而达到抑制遗煤自燃、惰化火区，或熄灭火源的制遗煤自燃、惰化火区，或熄灭火源的目的。目的。一、调压设施均压防灭火的原理一、调压设施均压防灭火的原理（一）调节风窗调压的原理（一）调节风窗调压的原理 ABAB0a0ab0ELb 1 1、特性、特性：上风侧风流压力增加，下风侧上风侧风流压力增加，下风侧风流压力降低风流压力降低 2 2、实质实质：增阻减风，改变调压风路上的增阻减风，改变调压风路上的压力布达到调压目的。压力布达到调压目的。 3 3、前提条件前提条件：本分支风量允许减少。由本分支风量允许减少。由此可见，风窗调压的实质是增阻减风，此可见，风窗调

44、压的实质是增阻减风，改变调压风路上的压力分布，达到调压改变调压风路上的压力分布，达到调压目的。因此，其应用是以本风路可以减目的。因此，其应用是以本风路可以减少为前提。少为前提。（二）风机调压的原理（二）风机调压的原理1 1、原理：在需要调压的风路上安装带风门的、原理：在需要调压的风路上安装带风门的风机，利用风机产生的增风增压作用，改变风机，利用风机产生的增风增压作用，改变风路上的压力分布，达到调压目的。风路上的压力分布，达到调压目的。 2 2、特性：上风侧压力减小，下风侧压力升高。、特性：上风侧压力减小，下风侧压力升高。3 3、前提：以增加风量为前提。、前提：以增加风量为前提。4 4、具体布置

45、（如下图所示）、具体布置（如下图所示）EL1babcOaAFFACBBf（三）风窗（三）风窗- -风机联合调压的原理风机联合调压的原理 、风窗风机增压调节、风窗风机增压调节 所谓增压调节是指使两调装置中间的所谓增压调节是指使两调装置中间的风路上风流的压能增加。为此，风机安装风路上风流的压能增加。为此，风机安装在风窗的上风侧。增压调节又可以分为风在风窗的上风侧。增压调节又可以分为风量不变和减少两种。如图所示。量不变和减少两种。如图所示。图示（续）图示（续）EACDBabCdcdACDBcddbbaELL、风窗风机联合降压调节、风窗风机联合降压调节 作降压调节时，风窗安装在上风侧，风机作降压调节时

46、，风窗安装在上风侧，风机安装在下风安装在下风侧。侧。二二、生产工作面采空区自燃火源或高温点、生产工作面采空区自燃火源或高温点的调压的调压处理处理（一）采空区的漏风形式（一）采空区的漏风形式1 1、并并联联漏漏风风：如如图图是是后后退退式式回回采采U U形形通通风风系系统统工工作作面面采采空空区区漏风分布平面示意图。漏风分布平面示意图。并联漏风并联漏风( (图图) )BACDABCD漏风路线2 2、角联漏风、角联漏风 采采空区内除存在并联漏风以外，还有空区内除存在并联漏风以外，还有部分漏风与其他风巷发生联系，这种漏部分漏风与其他风巷发生联系，这种漏风叫角联漏风，如下图淮南李一矿同时风叫角联漏风，

47、如下图淮南李一矿同时开采层间距较近两层煤时，因两工作面开采层间距较近两层煤时，因两工作面间交错距较小（间交错距较小（20m20m左右）造成上下工作左右）造成上下工作面相互连通，面产生漏风面相互连通，面产生漏风。123456261345B8B72 2、角联漏风、角联漏风（二）调压处理方法：（二）调压处理方法：1 1）、当火源或高温点处于）、当火源或高温点处于 自燃带自燃带中后部（靠近窒息带）时，中后部（靠近窒息带）时， 则可用降低漏风压差的方法，减小则可用降低漏风压差的方法，减小 漏风带宽度，使窒息带复盖高温点。漏风带宽度，使窒息带复盖高温点。（2 2）、高温点位于自燃带的前部，）、高温点位于自

48、燃带的前部， 可采用在工作面下端挂风帘的方法来可采用在工作面下端挂风帘的方法来 减小火源所在区域内的漏风，同时加减小火源所在区域内的漏风，同时加快工作面的推进速度，使窒息带快速复盖高温点。快工作面的推进速度，使窒息带快速复盖高温点。（三）调压窒（三）调压窒连通管的调压原理连通管的调压原理1、调压原理：辅助密闭墙增加火区的漏调压原理：辅助密闭墙增加火区的漏风风阻，降低火区的漏风压差；连通管风风阻，降低火区的漏风压差；连通管与火区并联，起到并联分风和降压的作与火区并联，起到并联分风和降压的作用。用。2 2、调压室、调压室单侧调压室单侧调压室双侧调压室双侧调压室调压室的建立调压室的建立P0P0连通管

49、连通管水柱计水柱计K1防火墙F1辅助墙3 3、具体布置、具体布置F1K1F2K2第五节灌浆与凝胶防火第五节灌浆与凝胶防火一、灌浆防火一、灌浆防火（一）灌浆概念与作用（一）灌浆概念与作用1 1、灌浆概念、灌浆概念 就是把粘土、粉碎的页岩、电厂飞灰等就是把粘土、粉碎的页岩、电厂飞灰等固体材料与水混合、搅拌、配制成一定的浆液，借助固体材料与水混合、搅拌、配制成一定的浆液，借助输浆管路注入采空区，达到防灭火目的。输浆管路注入采空区，达到防灭火目的。2 2、作用：充填煤岩裂隙及其孔隙的表面，增大氧气扩散、作用：充填煤岩裂隙及其孔隙的表面，增大氧气扩散的阻力，减小了煤与氧的接触和反应面；浆水浸润煤的阻力，

50、减小了煤与氧的接触和反应面；浆水浸润煤体，增加煤的外在水份，吸热冷却煤岩；加速采空区体，增加煤的外在水份，吸热冷却煤岩；加速采空区冒落煤岩的胶结，增加采空区的气密性。灌浆防火的冒落煤岩的胶结，增加采空区的气密性。灌浆防火的实质是，抑制煤在低温时的氧化速度，延长自燃发火实质是，抑制煤在低温时的氧化速度，延长自燃发火期。期。（二）灌浆系统（二）灌浆系统 灌浆系统：制浆、输浆、灌浆灌浆系统：制浆、输浆、灌浆1 1、浆液的制备、浆液的制备1 1）浆液性能。对浆液性能的基本要求是，浓度适当，渗透能力强。水土）浆液性能。对浆液性能的基本要求是，浓度适当，渗透能力强。水土比比 注：注： 在浆液中，固体浆材与

51、水的（体积）比例称之为浆液的在浆液中，固体浆材与水的（体积）比例称之为浆液的（体积）浓度。用黄土做浆材时也叫土水比。浓度是影响灌浆质量、（体积）浓度。用黄土做浆材时也叫土水比。浓度是影响灌浆质量、防火效果和经济指标的重要参数。渗透性取决于浆材粒度和浆液粘度，防火效果和经济指标的重要参数。渗透性取决于浆材粒度和浆液粘度，粒度和粘度小，则渗透能力就强。从渗透性这个角度来看，浆材的固粒度和粘度小，则渗透能力就强。从渗透性这个角度来看，浆材的固体颗粒愈小愈好体颗粒愈小愈好2 2）浆材的选取）浆材的选取 浆材必须满足一定的基本要求。浆材必须满足一定的基本要求。（1 1）不含或少含可燃和自燃物质。）不含或

52、少含可燃和自燃物质。（2 2）不含催化物质，）不含催化物质，（3 3）粒度一般不大于）粒度一般不大于2mm2mm，而且细小颗粒应占大部分。对于，而且细小颗粒应占大部分。对于d0.005mmd0.005mm的颗粒应的颗粒应占占60607070；页岩，；页岩，d0.077mmd0.077mm者应占者应占70707575。（4 4）比重一般要求为）比重一般要求为2.52.52.62.6。（5 5）胶体混合物浓度（按）胶体混合物浓度（按MgOMgO计）。计）。（6 6）塑性指数）塑性指数IP* IP* 塑性指数塑性指数IPIP土壤由固态变成可塑状态的重量湿度（土壤由固态变成可塑状态的重量湿度（% %）

53、，），称为塑性下限；土壤由可塑状态变成液体状态的重量湿度（称为塑性下限；土壤由可塑状态变成液体状态的重量湿度（% %），称为塑性上），称为塑性上限。限。IPIP是指土壤的塑性上限的重量湿度与下限的重量湿度之差。是指土壤的塑性上限的重量湿度与下限的重量湿度之差。 。根据苏联。根据苏联经验认为经验认为IP=9IP=91111最适宜用于灌浆。重庆所认为，最适宜用于灌浆。重庆所认为，IPIP7 7的岩浆不适宜用于灌的岩浆不适宜用于灌浆。浆。）浆液的制备工艺）浆液的制备工艺 (1) (1) 水力取土自然成浆。水力取土自然成浆。 这种方法适用以山坡表土层或这种方法适用以山坡表土层或贮土场的积土为浆材。制浆

54、过程是，贮土场的积土为浆材。制浆过程是，先用放炮使表土层变松，或直接用高先用放炮使表土层变松，或直接用高压水枪（水力喷射器）冲刷。黄土随压水枪（水力喷射器）冲刷。黄土随水而流，在流动的过程中混合均匀，水而流，在流动的过程中混合均匀，形成泥浆，用筛板过滤除去颗粒较大形成泥浆，用筛板过滤除去颗粒较大的砂石后，流入输浆管，灌浆站的布的砂石后，流入输浆管，灌浆站的布置参见图置参见图。（2 2）人工或机械取土机械制浆）人工或机械取土机械制浆 人工或机械取土人工或机械取土。灌浆管灌浆管搅拌沲搅拌沲灌浆管灌浆管贮土场贮土场水枪水枪水管水管水泵房水泵房绞车房绞车房泥浆沟泥浆沟、浆液的输送浆液的输送 1 1）输

55、浆压力与输浆倍）输浆压力与输浆倍（1 1）输送浆液的压力输送浆液的压力静压输送静压输送：浆液自重及浆液在地面入口与井下浆液自重及浆液在地面入口与井下出口之间高差形成的静压力进行输送出口之间高差形成的静压力进行输送叫叫 加压输送加压输送：当静压不能满足要求时应采用是利当静压不能满足要求时应采用是利用泵压力，叫用泵压力，叫 （2 2）输浆倍线输浆倍线a a、静压输送倍线、静压输送倍线N= L/HN= L/Hb b、加压输送、加压输送N= L/N= L/H+hH+h式中：式中：N N输浆倍线；输浆倍线；H H浆液入出口之间的高差，浆液入出口之间的高差，m m；L L浆液自地面管路的入口至灌浆区管路的

56、出口管线浆液自地面管路的入口至灌浆区管路的出口管线总长度，总长度，m m；h h泥浆泵的压力。泥浆泵的压力。N=3N=38 8之间，过大时，应加压；过小时，容易发生裂之间，过大时，应加压；过小时，容易发生裂管跑浆事故。管跑浆事故。2 2）灌浆管道的选择）灌浆管道的选择 当管道中浆液恰好处于无沉积的悬浮状态时的当管道中浆液恰好处于无沉积的悬浮状态时的流速，称为临界流速流速，称为临界流速( (vcvc) )时，也叫不淤流速。时，也叫不淤流速。灌浆量灌浆量QmQm值一定时，与值一定时，与QmQm对应的（对应的（didi，vivi）有很多组，）有很多组，可采用试算法确定可采用试算法确定dCdC。泥浆在

57、管道中临界流速表泥浆在管道中临界流速表4-24-2（三）灌浆防火方法（三）灌浆防火方法 按与回采的关按与回采的关系分，预防性灌系分，预防性灌浆有：采前预灌、浆有：采前预灌、随采随灌、采后随采随灌、采后封闭灌浆等三种。封闭灌浆等三种。方法方法1) 1) 钻孔灌浆。钻孔灌浆。 在在煤煤层层底底板板的的集集中中运运输输或或回回风风巷巷道道或或专专门门开开掘掘的的灌灌浆浆巷道内，每隔一定距离（巷道内，每隔一定距离（101015m15m）向采空区打钻灌浆，）向采空区打钻灌浆，2) 2) 埋管灌浆。埋管灌浆。把灌浆管铺设在工作面的回风巷内把灌浆管铺设在工作面的回风巷内灌浆支管灌浆支管高压胶管高压胶管预埋预

58、埋钢管钢管520m埋压采空区内埋压采空区内58m3 3）工作面洒浆）工作面洒浆洒浆软管洒浆软管采区灌浆支管采区灌浆支管4) 4) 综采工作面插管灌浆综采工作面插管灌浆插管插管总之，采用灌浆时，必须遵守总之，采用灌浆时，必须遵守规程规程规规定：采用灌浆防灭火时，应遵守下列规定定：采用灌浆防灭火时，应遵守下列规定（1 1）采区设计必须明确规定巷道布置方）采区设计必须明确规定巷道布置方式、隔离煤柱尺寸、灌浆系统、疏水系统、式、隔离煤柱尺寸、灌浆系统、疏水系统、预筑防火墙的位置以及采区顺序。（预筑防火墙的位置以及采区顺序。（2 2）安排生产计划时，必须同时安排防火灌浆安排生产计划时，必须同时安排防火灌

59、浆计划，落实灌浆地点、时间、进度、灌浆计划，落实灌浆地点、时间、进度、灌浆浓度和灌浆量。（浓度和灌浆量。（3 3）对采区开采线、停）对采区开采线、停止线、上下煤柱线内的采空区，应加强防止线、上下煤柱线内的采空区，应加强防火灌浆。（火灌浆。（4 4）应有灌浆前疏水和灌浆后）应有灌浆前疏水和灌浆后防止溃浆、透水措施。防止溃浆、透水措施。二、凝胶防灭火二、凝胶防灭火 由由基料（硅酸盐（水玻璃）基料（硅酸盐（水玻璃）+ +促凝剂（碳促凝剂（碳酸氢氨等盐类）酸氢氨等盐类）+ +水（水（90%90%左右）组成。其基料左右）组成。其基料和促凝剂都具有阻化作用，加之含有大量水份，和促凝剂都具有阻化作用，加之含

60、有大量水份，在一定的压力下，注入到高温点周围的煤体中。在一定的压力下，注入到高温点周围的煤体中。在成胶前凝胶易于流动，能够渗透到煤体碎裂在成胶前凝胶易于流动，能够渗透到煤体碎裂的内部。既可起到阻止氧化作用，又可封堵漏的内部。既可起到阻止氧化作用，又可封堵漏风（裂隙）通道，防止漏风渗入；其内固聚的风（裂隙）通道，防止漏风渗入；其内固聚的大量水份，遇高温受热蒸发，还可以起到吸热大量水份，遇高温受热蒸发，还可以起到吸热降温作用。因此，用凝胶处理高温点和自燃火降温作用。因此，用凝胶处理高温点和自燃火源效果较好。源效果较好。1 1、凝胶防火技术的特点、凝胶防火技术的特点1 1）固水性。）固水性。2 2）

61、吸热降温。）吸热降温。3 3）密闭堵漏性。）密闭堵漏性。4 4）耐热性。）耐热性。5 5）阻化性。）阻化性。6 6）成胶可控性。）成胶可控性。2 2、凝胶材料的选择、凝胶材料的选择 教材教材P116P116（1 1） （5 5）3 3、凝胶的性能指标及其影响因素凝胶的性能指标及其影响因素凝胶的性能指标及其影响因素主要有：凝胶的性能指标及其影响因素主要有：1 1）成胶时间，根据使用条件不同，要求不同的成胶）成胶时间，根据使用条件不同，要求不同的成胶时间。用于灭火和处理高温点，成胶时间控制在喷时间。用于灭火和处理高温点，成胶时间控制在喷出后出后30s30s50s50s较好；用于堵漏防火，压注碎裂煤

62、体，较好；用于堵漏防火，压注碎裂煤体，要求有较强的渗透性，成胶时间控制在要求有较强的渗透性，成胶时间控制在5 510min10min为为宜。宜。2 2）热稳定性，热稳定性是指在较高温度下维持其胶）热稳定性，热稳定性是指在较高温度下维持其胶体状态的性能。试验表明，基料中体状态的性能。试验表明，基料中SiO2SiO2浓度越高，浓度越高，其热稳定性越好，防灭火效果越好。其热稳定性越好，防灭火效果越好。3 3）胶的强度，基料浓度及其中的）胶的强度，基料浓度及其中的SiO2SiO2浓度是影响胶浓度是影响胶体强度的主要因素，其浓度越高强度越大。用于防体强度的主要因素，其浓度越高强度越大。用于防火时，基料浓

63、度在火时，基料浓度在3%3%6%6%较好；用于灭火浓度在较好；用于灭火浓度在6%6%9%9%为宜。为宜。4 4、胶体压注系统、胶体压注系统A+WA箱箱B+WB箱箱清水管路阀门泵凝胶防火技术凝胶防火技术通过压注系统通过压注系统基基 料料水玻璃水玻璃( (2 2.y.y）促凝剂（铵盐）促凝剂（铵盐）按比例与水混合注入煤体固化按比例与水混合注入煤体固化堵漏、堵漏、防火防火作用作用胶体泥浆防灭火技术胶体泥浆防灭火技术通过压注系统通过压注系统基基 料料黄泥或煤粉黄泥或煤粉促凝剂（铵盐）促凝剂（铵盐）做增强剂，增做增强剂，增加胶体强度加胶体强度提高耐温延提高耐温延长寿命长寿命堵漏、堵漏、防火防火作用作用（

64、三）（三）、阻化剂防灭火、阻化剂防灭火 1 1、定定义义：在在化化学学上上，凡凡是是能能减减小小化化学学反反应应速速度度的的物物质质皆皆称称为为(inhibitors)(inhibitors)。 2 2、作用机理：增加惰性、形成液膜、充填、蓄水、降温作用机理：增加惰性、形成液膜、充填、蓄水、降温 （1 1）阻化剂的评价指标及其影响因素阻化剂的评价指标及其影响因素 阻化率阻化率 按公式计算阻化率按公式计算阻化率: E=100(A-B): E=100(A-B)/ / A A，% % 式中：式中：E-E-煤的阻化率，煤的阻化率，%; %; A A，B-B-分别为原煤样和阻化煤样在规定的实验条件下氧化

65、分别为原煤样和阻化煤样在规定的实验条件下氧化5 5小时放出的小时放出的CO( pmm) CO( pmm) 或或SOSO 2 2 (mg) (mg)。 阻化剂的阻化寿命阻化剂的阻化寿命 阻化剂喷洒至煤体表面后，从开始生效至失效所经过的时间阻化剂喷洒至煤体表面后，从开始生效至失效所经过的时间叫阻化剂寿命。单位为月。叫阻化剂寿命。单位为月。 阻化剂的寿命可用下式表示：阻化剂的寿命可用下式表示： V- V-衰减速度衰减速度 2 2、阻化剂选择、阻化剂选择 煤矿使用的阻化剂有：氯化钙、氯化镁、氯煤矿使用的阻化剂有：氯化钙、氯化镁、氯化铵以及水玻璃等。以及工业废液等。化铵以及水玻璃等。以及工业废液等。3

66、3、阻化剂防火工艺方法、阻化剂防火工艺方法 主要方法是：表面喷洒、用钻孔向煤体压注主要方法是：表面喷洒、用钻孔向煤体压注以及利用专用设备向采空区送入雾化阻化剂。以及利用专用设备向采空区送入雾化阻化剂。（三）（三）、阻化剂防灭火、阻化剂防灭火贮液池贮液池水泵水泵电动机电动机水门水门回采工作面回采工作面喷枪喷枪阻化剂喷洒工艺阻化剂喷洒工艺。喷枪喷枪三、氮气防灭火三、氮气防灭火氮气是一种无毒的不可燃气体。在标准氮气是一种无毒的不可燃气体。在标准状态下，密度为状态下，密度为1.25kg /m31.25kg /m3，比重为，比重为0.960.96；无腐蚀性，化学性质稳定，无腐蚀性，化学性质稳定，可液化成

67、液态氮。液氮与氮气相比，具有体可液化成液态氮。液氮与氮气相比，具有体积小（积小（时两者体积比为），时两者体积比为），运输量小等优点。运输量小等优点。 氮氮气既可以迅速有效的扑灭明火，又气既可以迅速有效的扑灭明火，又可以防止采空区遗煤自燃。使用注氮灭火可以防止采空区遗煤自燃。使用注氮灭火的火区具有恢复工作量小、不损坏设备等的火区具有恢复工作量小、不损坏设备等优点。因此，注氮防灭火技术引起了国内优点。因此，注氮防灭火技术引起了国内外煤矿工作者的重视。西德的氮气灭火技外煤矿工作者的重视。西德的氮气灭火技术应用得较为广泛和成功。年术应用得较为广泛和成功。年月至年月，共应用氮气灭火月至年月，共应用氮气灭

68、火次，消耗氮气量亿次，消耗氮气量亿3 3 ，救出综，救出综采设备套。近年来我国应用氮气防灭采设备套。近年来我国应用氮气防灭火技术发展较快，特别是采用放顶煤综采火技术发展较快，特别是采用放顶煤综采的工作面，注氮防火已成为一项重要的安的工作面，注氮防火已成为一项重要的安全技术措施。全技术措施。三、氮气防灭火三、氮气防灭火 1 1、（液）氮气防灭火原理、（液）氮气防灭火原理 氮氮气注入采空区后具有降低氧浓度的作用气注入采空区后具有降低氧浓度的作用 。液。液氮灭火还具有冷却降温作用。在氮灭火还具有冷却降温作用。在的环境的环境温度下，液氮的汽化热为温度下，液氮的汽化热为kJ/kgkJ/kg。直接。直接用

69、液氮注入火区时，液氮气化，吸收热量，使用液氮注入火区时，液氮气化，吸收热量，使火区气体、煤层和围岩的温度降低，火区冷却火区气体、煤层和围岩的温度降低，火区冷却会加速火源熄灭；在封闭火区的过程中，氮气会加速火源熄灭；在封闭火区的过程中，氮气注入火区后，兼有抑爆作用。注入火区后，兼有抑爆作用。三、氮气防灭火三、氮气防灭火 2 2、氮气制取和输送、氮气制取和输送 （1 1）深冷空分法：）深冷空分法： 深冷空分优点是产氮纯度高，可达深冷空分优点是产氮纯度高，可达. .，可同时生产，可同时生产出氮气和氧气。缺点是，从开机到产氮需要时间，生产液氮出氮气和氧气。缺点是，从开机到产氮需要时间，生产液氮需要高压

70、，设备不易维护。需要高压，设备不易维护。 （2 2）碳分子筛变压吸附法：）碳分子筛变压吸附法： 它是利用氮氧分子对分子筛的扩散速度不同使其分离。它是利用氮氧分子对分子筛的扩散速度不同使其分离。 （3 3）膜分离法：）膜分离法： 膜分离法是利用空气中氧气和氮气等组分对高分子薄膜的膜分离法是利用空气中氧气和氮气等组分对高分子薄膜的渗透率不同，氧气透过膜壁而富集，氮气未透过膜层滞留于渗透率不同，氧气透过膜壁而富集，氮气未透过膜层滞留于原始气体一侧而富集。根据膜分离原理制成的井下移动式制原始气体一侧而富集。根据膜分离原理制成的井下移动式制氮装置，运行可靠，操作方便，随机产生的氮气就地注入采氮装置，运行

71、可靠，操作方便，随机产生的氮气就地注入采空区，进行防灭火，可节省地面地建和井下管路工程投资。空区，进行防灭火，可节省地面地建和井下管路工程投资。输输送送液氮防灭火效果好，但贮存和运输较困难。用液氮灭液氮防灭火效果好，但贮存和运输较困难。用液氮灭火的矿井，发火时用大型槽车将液氮运至井口，在井火的矿井，发火时用大型槽车将液氮运至井口，在井口汽化站气化后用管道输送至井下火区；也可在井口口汽化站气化后用管道输送至井下火区；也可在井口将其分装在小槽车中运往井下，直接把液氮注入火区，将其分装在小槽车中运往井下，直接把液氮注入火区，这样可提高灭火效果。若用管路输送液氮至井下，一这样可提高灭火效果。若用管路输

72、送液氮至井下，一般要在井口汽化。其目的是防止在管路中汽化大量吸般要在井口汽化。其目的是防止在管路中汽化大量吸热而导致管道冻裂。输送气氮的管路可以用专用管路，热而导致管道冻裂。输送气氮的管路可以用专用管路，也可用灌浆管路。输氮压力要克服管道损失和保持输也可用灌浆管路。输氮压力要克服管道损失和保持输氮管出口有左右的压力。输氮管一般采氮管出口有左右的压力。输氮管一般采用无缝钢管，要求不漏气，无堵塞。用无缝钢管，要求不漏气，无堵塞。注氮工艺注氮工艺1 1、生产工作面采空区注氮防火生产工作面采空区注氮防火 向采空区注入氮气要根据具体条件确定注氮制度（方式）。向采空区注入氮气要根据具体条件确定注氮制度（方

73、式）。在有自燃早期预报时，一般应采用非连续注氮，以降低成本。并在有自燃早期预报时，一般应采用非连续注氮，以降低成本。并根据高温点的温度或根据高温点的温度或COCO浓度大小选择注氮强度、注氮口的位置以浓度大小选择注氮强度、注氮口的位置以及注氮时工作面风量选择等。及注氮时工作面风量选择等。 注氮方法取决于注氮目的（是防火还是灭火）和注氮方式，注氮方法取决于注氮目的（是防火还是灭火）和注氮方式，一般有两种。一种是压管注氮，即注氮管口由进风顺槽压埋在采一般有两种。一种是压管注氮，即注氮管口由进风顺槽压埋在采空区里，借助于漏风将注入的氮气散布在采空区内。这种方法的空区里，借助于漏风将注入的氮气散布在采空

74、区内。这种方法的优点是注氮工艺简单，适用于连续注氮。另一种是在采空区附近优点是注氮工艺简单，适用于连续注氮。另一种是在采空区附近的巷道内向采空区打钻，利用钻孔注入氮气。氮气释放口的位置的巷道内向采空区打钻，利用钻孔注入氮气。氮气释放口的位置选择合理与否对防火效果影响较大。一般氮气释放口位于进风侧选择合理与否对防火效果影响较大。一般氮气释放口位于进风侧的采空区内；释放口不得向上，罩以金属网并用坚硬的护体（石的采空区内；释放口不得向上，罩以金属网并用坚硬的护体（石块或木垛）加以保护，以防砸坏或孔口堵塞。注氮口一般距工作块或木垛）加以保护，以防砸坏或孔口堵塞。注氮口一般距工作面。面。4 4、注氮处理

75、封闭火区、注氮处理封闭火区 ）向封闭火区注氮。有条件时注氮过程中）向封闭火区注氮。有条件时注氮过程中逐渐缩封火区，以提高注氮效果。逐渐缩封火区，以提高注氮效果。 ）定向注氮，目标惰化。注氮时使氮气流）定向注氮，目标惰化。注氮时使氮气流经火源点，用氮气流置换漏风气流；或者用数经火源点，用氮气流置换漏风气流；或者用数个钻孔能包围火源点进行注氮，这就是目标惰个钻孔能包围火源点进行注氮，这就是目标惰化。当采空区内有高温点或火源存在、且火源化。当采空区内有高温点或火源存在、且火源的位置已知时，在不封闭或不完全封闭火区的的位置已知时，在不封闭或不完全封闭火区的条件下，可通过选择合适的注氮口实现。某矿条件下

76、，可通过选择合适的注氮口实现。某矿胶带输送机巷发火，火源位置如图胶带输送机巷发火，火源位置如图4 42525、2626所示。所示。氮气防灭火注意事项氮气防灭火注意事项1 1、注入氮气浓度不得低于、注入氮气浓度不得低于97%97%；2 2、注氮前检查注氮区漏风情况，先用六氟、注氮前检查注氮区漏风情况，先用六氟化硫化硫SF6SF6示踪气体，检查漏风，找出漏风示踪气体，检查漏风，找出漏风地点进行堵截漏；地点进行堵截漏；3 3、注氮过程中，在工作面上、下隅角建立、注氮过程中，在工作面上、下隅角建立隔离墙；隔离墙；4 4、工作面采用均压；、工作面采用均压；5 5、建立束管系统。、建立束管系统。第七节矿山

77、灭火技第七节矿山灭火技术术知识目标知识目标 发生火灾时应采取的措施发生火灾时应采取的措施 学会灭火的方法学会灭火的方法能力目标能力目标 掌握矿井各种灭火技术，能采取有效措施扑灭矿井火掌握矿井各种灭火技术，能采取有效措施扑灭矿井火灾灾任务分析任务分析 火灾是煤矿五大灾害之一，火灾事故时时刻刻威胁火灾是煤矿五大灾害之一，火灾事故时时刻刻威胁着井下作业人员的生命安全，从事进下作业人员，着井下作业人员的生命安全，从事进下作业人员，一定要掌握井下火灾的特点和规律，针对不同的火一定要掌握井下火灾的特点和规律，针对不同的火灾，采取相应措施，把火灾事故的损失降低到限度。灾，采取相应措施，把火灾事故的损失降低到

78、限度。矿井灭火矿井灭火导入新课导入新课1 1、火风压概念、火风压概念 式中式中 ：H Hf f 火灾时火灾时1-1-2-3-4-12-3-4-1回路的火风回路的火风压，压，Pa; Pa; Z1-2-3-4-1 Z1-2-3-4-1回路的回路的高差，高差，m m。矿井灭火技术矿井灭火技术知识连接知识连接Z1234Fmgmama火风压：火灾时高温烟流流过巷道所在的回路中的火风压：火灾时高温烟流流过巷道所在的回路中的自然风压发生变化，这种因火灾而产生的自然风自然风压发生变化，这种因火灾而产生的自然风压变化量，在灾变通风中称之为火风压。压变化量，在灾变通风中称之为火风压。2、火风压特性、火风压特性 （

79、1 1）火风压出现的位置。火风压产生于烟流流）火风压出现的位置。火风压产生于烟流流过的有高差的倾斜或垂直巷道中。过的有高差的倾斜或垂直巷道中。 （2 2）火风压的作用相当于在高温烟流流过的风）火风压的作用相当于在高温烟流流过的风路上安设了一系列辅助通风机路上安设了一系列辅助通风机 （3 3）火风压的作用方向总是向上。因此，当其）火风压的作用方向总是向上。因此，当其产生于上行风巷道时，作用方向与主要通风机风产生于上行风巷道时，作用方向与主要通风机风压相同；产生于下行风巷道时与主要通风机风压压相同；产生于下行风巷道时与主要通风机风压作用方向相反，成为通风阻力，称之为负火风压。作用方向相反，成为通风

80、阻力，称之为负火风压。矿井灭火技术矿井灭火技术知识连接知识连接一、直接灭火法一、直接灭火法 采用灭火剂或挖出火源等方法把火直接扑采用灭火剂或挖出火源等方法把火直接扑灭，称谓直接灭火法。灭，称谓直接灭火法。 （一）常用灭火剂及其使用方法（一）常用灭火剂及其使用方法 可用于扑灭火源的物质，称为灭火剂。可用于扑灭火源的物质，称为灭火剂。常用的灭火剂有水、泡沫、干粉、二氧化碳、常用的灭火剂有水、泡沫、干粉、二氧化碳、四氯化碳、卤代烷、惰气、砂子和岩粉等。四氯化碳、卤代烷、惰气、砂子和岩粉等。、用用水水灭火灭火水是不燃液体，是消防上常用的灭火剂之一。使水是不燃液体，是消防上常用的灭火剂之一。使用方法有水

81、射流和水幕两种形式。用方法有水射流和水幕两种形式。 1 1）作用）作用（1 1）水吸热降温，能力能使燃烧物冷却；）水吸热降温，能力能使燃烧物冷却；（2 2）水与高温接触生成大量水蒸汽，稀释空气中）水与高温接触生成大量水蒸汽，稀释空气中氧浓度；氧浓度；（3 3）强力水射流能压灭燃烧物火焰。）强力水射流能压灭燃烧物火焰。 1 1）注意事项（）注意事项（1 1）要有足够水量；（）要有足够水量；（2 2）扑灭火）扑灭火势猛烈火灾时，先外围后中心；（势猛烈火灾时，先外围后中心；（3 3）灭火人员）灭火人员必须站在火源上风侧保持畅通排烟路线。必须站在火源上风侧保持畅通排烟路线。2 2、泡沫灭火、泡沫灭火

82、1) 1)化学泡沫灭火剂化学泡沫灭火剂 化化学泡沫是由两种化学泡沫粉与水混学泡沫是由两种化学泡沫粉与水混合后发生化学反应而生成的水溶液，经发合后发生化学反应而生成的水溶液，经发泡机后形泡机后形成。成。 2) 2)高倍空气泡沫高倍空气泡沫 空气泡沫可分为普通蛋白泡沫、氟蛋空气泡沫可分为普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、抗溶性泡沫以及中倍泡沫和高倍白泡沫、抗溶性泡沫以及中倍泡沫和高倍泡沫多种。泡沫多种。高倍泡沫灭火器的使用高倍泡沫灭火器的使用泡沫喷泡沫喷射器射器3 3、干粉、干粉 干粉灭火的原理干粉灭火的原理： 干粉靠加压气体的压力从喷咀内喷出，形成一股雾状干粉靠加压气体的压力从喷咀内喷出，形成一股雾状气

83、流，射向燃烧物，接触火焰和高温后，受热分解，吸气流，射向燃烧物，接触火焰和高温后，受热分解，吸热并放出不燃气体（热并放出不燃气体（NH3NH3和和H2O(g)H2O(g)，可以稀释火区范围，可以稀释火区范围内的氧浓度；干粉及其热解产物可抑止碳氢自由基生成，内的氧浓度；干粉及其热解产物可抑止碳氢自由基生成，破坏燃烧链反应；细的粉沫在高温作用下溶化、胶结，破坏燃烧链反应；细的粉沫在高温作用下溶化、胶结，形成复盖层具有良好的形成复盖层具有良好的“热帐热帐”作用。作用。 干粉灭火剂可以扑灭、类和电气火灾，干粉灭火剂可以扑灭、类和电气火灾，常见的灭火器有：常见的灭火器有： (1)(1)灭火手雷，将干粉灭

84、火剂装在成型的容器灭火手雷，将干粉灭火剂装在成型的容器 (2)(2)喷粉灭火器喷粉灭火器灭火手雷灭火手雷1 1、结构、结构护盖护盖拉火环拉火环雷管固定管雷管固定管外壳盖外壳盖雷管雷管药粉药粉使用时打开护盖，拉开火雷使用时打开护盖，拉开火雷管后，立即抛向火源，借助管后，立即抛向火源，借助拉火雷管和炸药的爆炸力，拉火雷管和炸药的爆炸力，将干粉撒在燃烧物上。将干粉撒在燃烧物上。喷粉灭火器使用喷粉灭火器使用1 1、结构、结构撞击按扭撞击按扭锥子锥子手柄手柄二氧化碳二氧化碳潜管潜管干粉干粉喷嘴喷嘴2 2、使用方法：将、使用方法：将灭火器提到现场，灭火器提到现场，在距离火源在距离火源78m78m的地方将灭

85、火器直的地方将灭火器直立在地上，然后一立在地上，然后一手握住喷嘴，另一手握住喷嘴，另一手打开阀门，并向手打开阀门，并向火源移近，将机内火源移近，将机内喷出的粉沫气流射喷出的粉沫气流射向火源。向火源。 概念：概念： 当火源不能直接将火扑灭时，为了迅速当火源不能直接将火扑灭时，为了迅速控制火势，使其熄灭，可在通往火源的所有巷道控制火势，使其熄灭，可在通往火源的所有巷道内砌筑密闭墙，使火源与空气隔绝。内砌筑密闭墙，使火源与空气隔绝。 1 1、防火墙（密闭墙）、防火墙（密闭墙） （1 1）防火墙的位置选择）防火墙的位置选择 在保证灭火效果和作业人员条件下应缩小封闭在保证灭火效果和作业人员条件下应缩小封

86、闭范围，尽量减少防火墙数量范围，尽量减少防火墙数量 为便于作业人员的工作，防火墙的位置不应新风为便于作业人员的工作，防火墙的位置不应新风流流10m10m 5m5m，留有复墙位置，留有复墙位置 防火墙前后防火墙前后5m5m范围内围岩稳定，无裂隙否则堵范围内围岩稳定，无裂隙否则堵塞裂隙缝塞裂隙缝二、隔绝灭火法二、隔绝灭火法运料方便，保证迅速完成防火墙的彻筑运料方便，保证迅速完成防火墙的彻筑保证墙的严密性，完工后应对墙面上刷上一层保证墙的严密性，完工后应对墙面上刷上一层水泥和防漏涂料水泥和防漏涂料火区密闭后，防火墙与火源之间无旁侧风路存火区密闭后，防火墙与火源之间无旁侧风路存在以免火区封闭后风流逆转

87、，将有爆炸性的火在以免火区封闭后风流逆转，将有爆炸性的火灾气体和瓦带回火源发生爆炸灾气体和瓦带回火源发生爆炸不管有无瓦斯，防火墙的位置，特别是在进风不管有无瓦斯，防火墙的位置，特别是在进风侧应距火源尽可能近些，这样使火区空间小，侧应距火源尽可能近些，这样使火区空间小，爆炸气体体积小，发生爆炸威力小。如图所示。爆炸气体体积小，发生爆炸威力小。如图所示。矿井灭火矿井灭火防火墙位置选择防火墙位置选择矿井灭火矿井灭火防火墙位置选择防火墙位置选择采空区采空区回风巷回风巷采空区采空区回风巷回风巷采空区采空区回风巷回风巷进风巷进风巷进风巷进风巷进风巷进风巷分为：临时密闭、永久密闭和防爆密闭三种。分为：临时密

88、闭、永久密闭和防爆密闭三种。 ）临时密闭墙）临时密闭墙 其作用是暂时切断风流，控制火势发展。为其作用是暂时切断风流，控制火势发展。为砌筑永久密闭墙或直接灭火创造条件。砌筑永久密闭墙或直接灭火创造条件。（1 1）风障密闭墙）风障密闭墙 帆布制作帆布制作 矿井灭火矿井灭火2 2、防火墙的种类、防火墙的种类风障密闭墙风障密闭墙 （2 2）木板防火墙）木板防火墙 选好建墙地点的巷道支架上打选好建墙地点的巷道支架上打2 233根立柱，再根立柱，再从巷道顶板往下钉木板，巷道两帮再钉小木板从巷道顶板往下钉木板，巷道两帮再钉小木板条，用黄泥抹严板缝。用石灰抹刷面。条，用黄泥抹严板缝。用石灰抹刷面。矿井灭火矿井

89、灭火2 2、防火墙的种类、防火墙的种类木板防火墙木板防火墙（3 3）泡沫塑料防火墙）泡沫塑料防火墙矿井灭火矿井灭火2 2、防火墙的种类、防火墙的种类 2 2）半永久防火墙）半永久防火墙 这种防火墙的使用时间短，密闭性较好，也这种防火墙的使用时间短，密闭性较好，也便于启封。常用的有木段和黄泥防火墙。便于启封。常用的有木段和黄泥防火墙。矿井灭火矿井灭火2 2、防火墙的种类、防火墙的种类（1 1）木段防火墙）木段防火墙（2 2）黄泥防火墙）黄泥防火墙矿井灭火矿井灭火2 2、防火墙的种类、防火墙的种类AAAA黄泥黄泥点柱点柱木板木板 2 2）永久密闭墙。）永久密闭墙。 较长时间地（至火源熄灭为止）阻断

90、风流，使火区因较长时间地（至火源熄灭为止）阻断风流，使火区因缺氧而熄灭。其要求是具有较高的气密性、坚固性和不燃缺氧而熄灭。其要求是具有较高的气密性、坚固性和不燃性，同时又要求便于砌筑和启开。性，同时又要求便于砌筑和启开。矿井灭火矿井灭火2 2、防火墙的种类、防火墙的种类0.5m0.6m0.6m0.3m 4 4）防爆墙）防爆墙 在有瓦斯爆炸危险时，需要构筑防爆密闭，在有瓦斯爆炸危险时，需要构筑防爆密闭，以防止封闭火区时发生瓦斯爆炸。防爆密闭墙以防止封闭火区时发生瓦斯爆炸。防爆密闭墙一般是用砂袋堆砌而成。一般是用砂袋堆砌而成。矿井灭火矿井灭火2 2、防火墙的种类、防火墙的种类过风筒过风筒采样检测管

91、采样检测管放水管放水管 封闭火区是一项复杂而有危险的工作，尤封闭火区是一项复杂而有危险的工作，尤其是瓦斯矿井，在封闭过程中可能性形成瓦斯其是瓦斯矿井，在封闭过程中可能性形成瓦斯积聚而导致瓦斯爆炸事故。积聚而导致瓦斯爆炸事故。 （1 1）先封闭进风口，后封闭回风口。）先封闭进风口，后封闭回风口。 在没有瓦斯爆炸危险的情况下，可先在火在没有瓦斯爆炸危险的情况下，可先在火区的进风口迅速构筑临时防火墙，切断风流，区的进风口迅速构筑临时防火墙，切断风流，控制和减弱火势；然后再在回风口构筑临时防控制和减弱火势；然后再在回风口构筑临时防火墙；最后，在临时防火墙的掩护下建造永久火墙；最后，在临时防火墙的掩护下

92、建造永久防火墙。这种方法也称锁风法防火墙。这种方法也称锁风法。具体操作如下：具体操作如下：矿井灭火矿井灭火3、封闭火区顺序、封闭火区顺序矿井灭火矿井灭火永久防火墙永久防火墙临时防火墙临时防火墙永久防火墙永久防火墙临时防火墙临时防火墙先封闭进风口，后封闭回风口先封闭进风口，后封闭回风口 （2 2）先封闭回风口，后封闭进风口。这种封）先封闭回风口，后封闭进风口。这种封闭方法，一般在火势不大，温度不高、无瓦斯存闭方法，一般在火势不大，温度不高、无瓦斯存在以及烟流不大的情况下实施，是为了迅速截断在以及烟流不大的情况下实施，是为了迅速截断火源蔓延时采用。火源蔓延时采用。矿井灭火矿井灭火封闭顺序封闭顺序永

93、久防火墙永久防火墙临时防火墙临时防火墙永久防火墙永久防火墙临时防火墙临时防火墙 （3 3）进、回风口同时封闭。）进、回风口同时封闭。 在瓦斯矿井中，为防止因封闭火区引起瓦斯在瓦斯矿井中，为防止因封闭火区引起瓦斯爆炸，稍大采取进、回风口同时封闭的方法。也爆炸，稍大采取进、回风口同时封闭的方法。也叫叫通风封闭火区通风封闭火区。 所谓同时封闭，仍是先构筑进风口防火墙，所谓同时封闭，仍是先构筑进风口防火墙，只是在防火墙将要建成时，先不急封严，留出一只是在防火墙将要建成时，先不急封严，留出一定断面的通风孔；待回风口防火墙也即将完工时，定断面的通风孔；待回风口防火墙也即将完工时，约好时间，同时将进、回口防

94、火墙上的通风孔迅约好时间，同时将进、回口防火墙上的通风孔迅速封堵严密，这种方法封闭时间短，能很快封闭速封堵严密，这种方法封闭时间短，能很快封闭火区。切断供氧，火区内瓦斯浓度不易达到爆炸火区。切断供氧，火区内瓦斯浓度不易达到爆炸界限。界限。 矿井灭火矿井灭火封闭顺序封闭顺序矿井灭火矿井灭火进、回风口同时封闭进、回风口同时封闭永久防火墙永久防火墙永久防火墙永久防火墙总之，在瓦斯矿井封闭火区时，应考虑火区内气压的总之，在瓦斯矿井封闭火区时，应考虑火区内气压的变化、瓦斯涌出量、是否会产生风流逆转、封闭空间变化、瓦斯涌出量、是否会产生风流逆转、封闭空间的容积、火区瓦斯浓度达到爆炸浓度所需的时间等因的容积

95、、火区瓦斯浓度达到爆炸浓度所需的时间等因素，全面慎重选择封闭顺序和防火墙的位置。常用的素，全面慎重选择封闭顺序和防火墙的位置。常用的是进、回风口同时封闭的顺序。是进、回风口同时封闭的顺序。临时防火墙临时防火墙临时防火墙临时防火墙（1 1）防火墙数目要尽可能减少。防火墙也多，控制范围）防火墙数目要尽可能减少。防火墙也多，控制范围越大，漏风就越大不利于灭火；同时，防火墙数目少，可越大，漏风就越大不利于灭火；同时，防火墙数目少，可避免人力、物力和财力的浪费。避免人力、物力和财力的浪费。（2 2）封闭火区用的材料充足，供应及时。）封闭火区用的材料充足，供应及时。（3 3）采用进、回风口同时封闭顺序时，

96、进回风口必须按）采用进、回风口同时封闭顺序时，进回风口必须按约定时间同时封堵约定时间同时封堵“通风孔通风孔”，施工人员必须及时撒离。，施工人员必须及时撒离。（4 4）坚持建筑标准，确保建筑质量。）坚持建筑标准，确保建筑质量。（5 5）封闭火区时，必须指定专人检查瓦斯、氧气、一氧）封闭火区时，必须指定专人检查瓦斯、氧气、一氧化碳、煤尘以及其他有害气体的浓度，并在回风口观测火化碳、煤尘以及其他有害气体的浓度，并在回风口观测火区温度、烟流的变化情况，还必须采取防止瓦斯、煤尘爆区温度、烟流的变化情况，还必须采取防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全措施。炸和人员中毒的安全措施。矿井灭火矿井灭火3、封闭火区

97、应注意的问题、封闭火区应注意的问题 概念：概念： 封闭后的火区，再采用进行灌浆、封闭后的火区，再采用进行灌浆、注惰性气体、均压等其他灭火手段，以加快其注惰性气体、均压等其他灭火手段，以加快其熄灭的方法称联合灭火法。熄灭的方法称联合灭火法。 1 1、灌浆灭火、灌浆灭火 灌浆灭火的方法与灌浆防火的方法基本相灌浆灭火的方法与灌浆防火的方法基本相同。通常从密闭墙上灌浆孔灌浆，或从地面，同。通常从密闭墙上灌浆孔灌浆，或从地面，或井下巷道向封闭的火区打钻灌浆。灭火效果或井下巷道向封闭的火区打钻灌浆。灭火效果取决于火源的位置的确定钻孔的布置。钻孔的取决于火源的位置的确定钻孔的布置。钻孔的布置应能使大量的泥浆

98、能达到火源，并在周围布置应能使大量的泥浆能达到火源，并在周围形成泥浆防护带，阻止火灾蔓延。形成泥浆防护带，阻止火灾蔓延。三、综合灭火法三、综合灭火法 2 2、惰性气体灭火、惰性气体灭火 煤矿灭火用的惰性气体有煤矿灭火用的惰性气体有N N2 2、COCO2 2等，大多等，大多数采取氮气灭火。数采取氮气灭火。 氮气灭火有两种方式，即气氮灭火和液氮氮气灭火有两种方式，即气氮灭火和液氮灭火。目前有些矿井有制氮设备和输氮系统，灭火。目前有些矿井有制氮设备和输氮系统，可向封闭的火区内注入大量氮气，加速火区熄可向封闭的火区内注入大量氮气，加速火区熄灭；液氮灭火，可用槽车从制氧厂运输液氮，灭；液氮灭火，可用槽

99、车从制氧厂运输液氮，在井口地面将其汽化，通过井筒、巷道中敷设在井口地面将其汽化，通过井筒、巷道中敷设的管路，将氮气压入火区封闭墙内；或在地面的管路，将氮气压入火区封闭墙内；或在地面将槽车的液氮用泵压入适宜井下运输的储罐中，将槽车的液氮用泵压入适宜井下运输的储罐中，运往井下，在火区的附近地区选定地点，将液运往井下，在火区的附近地区选定地点，将液氮或气液两相氮通过管路直接注入井下火区。氮或气液两相氮通过管路直接注入井下火区。三、综合灭火法三、综合灭火法 3 3、均压灭火、均压灭火 均压防灭火的实质是，利用风窗、风机、调压气室和均压防灭火的实质是，利用风窗、风机、调压气室和连通管等调压设施，改变漏风

100、区域的压力分布，降低漏风连通管等调压设施，改变漏风区域的压力分布，降低漏风压差，减少漏风，从而达到抑制遗煤自燃、惰化火区，或压差，减少漏风，从而达到抑制遗煤自燃、惰化火区，或熄灭火源的目的。熄灭火源的目的。 4 4、凝胶灭火、凝胶灭火 无机凝胶主要由基料、促凝剂和水按照一定比例配置无机凝胶主要由基料、促凝剂和水按照一定比例配置成水溶液。成胶的过程是一个吸热过程。成水溶液。成胶的过程是一个吸热过程。 由两种原料在水中经过物理或化学作用形成的胶体，由两种原料在水中经过物理或化学作用形成的胶体，通常把主要成胶原料称为基料，把促成基料成胶的材料称通常把主要成胶原料称为基料，把促成基料成胶的材料称为促凝

101、剂或胶凝剂。为促凝剂或胶凝剂。三、综合灭火法三、综合灭火法 在矿井防灭火常用的硅凝胶，水玻璃是基料，在矿井防灭火常用的硅凝胶，水玻璃是基料，碳酸氢铵或硫酸氨或铝酸钠为促凝剂。碳酸氢铵或硫酸氨或铝酸钠为促凝剂。防火时，基料防火时，基料81810%0%，促凝剂，促凝剂3 3 5%5%；灭火时，基；灭火时，基料料6 6 8%8%，促凝剂，促凝剂2 2 4%4%。基料与促凝剂在水溶液中的比例越大，成胶时间基料与促凝剂在水溶液中的比例越大，成胶时间越短。当基料为越短。当基料为9 90100100kg/m0kg/m3 3时，促凝剂比例为时，促凝剂比例为20 20 kg/mkg/m3 3 ，成胶时间为，成胶

102、时间为7 7 8 min8 min； 促凝剂比例为促凝剂比例为3O 3O kg/mkg/m3 3时，成胶时间为时，成胶时间为3 3 4 min4 min；促凝剂比例为；促凝剂比例为50 50 kg/mkg/m3 3时，成胶时间为时，成胶时间为25 s25 s。矿井灭火矿井灭火凝胶技术凝胶技术5 5、 三相泡沫防灭火新技术的简介三相泡沫防灭火新技术的简介氮气粉煤灰粉煤灰或黄泥或黄泥水三相泡沫三相泡沫矿井灭火矿井灭火三相泡沫特点三相泡沫特点可向采空区高处堆积可向采空区高处堆积水浆成为泡沫，可避免浆体的流失水浆成为泡沫，可避免浆体的流失粉煤灰或黄泥固体颗粒的分布更为均匀，提高了粉煤灰或黄泥固体颗粒的分布更为均匀，提高了防灭火的有效性防灭火的有效性氮气被封装在泡沫之中，能较长时间滞留在采空氮气被封装在泡沫之中，能较长时间滞留在采空区中区中泡沫堆积没有安全隐患，即不会发生溃浆泡沫堆积没有安全隐患，即不会发生溃浆矿井灭火矿井灭火三相泡沫制作流程三相泡沫制作流程制浆站制浆站混合器混合器发泡器发泡器发泡剂发泡剂氮气氮气三相泡沫三相泡沫实验产生的三相泡沫实验产生的三相泡沫喷出的三相泡沫喷出的三相泡沫三相泡沫有良好的堆积性能三相泡沫有良好的堆积性能