2010年安全工程师《生产技术》：矿山火灾及防治技术

　　二、矿山火灾及防治技术

　　（一）矿山火灾的分类和特点

　　凡是发生在矿山地下或地面而威胁到井下安全生产，造成损失的非控制燃烧均称为矿山火灾。矿山火灾的发生具有严重的危害性，可能会造成人员伤亡、矿井生产接续紧张、巨大的经济损失、严重的环境污染等。

　　根据引燃源的不同，矿山火灾可分为外因火灾和内因火灾两大类。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。外因火灾的特点是突然发生，来势凶猛，如不能及时发现，往往可能酿成恶性事故。内因火灾是指煤（岩）层或含硫矿场在一定的条件和环境下自身发生物理化学变化积聚热量导致着火而形成的火灾。内因火灾的特点是发生过程比较长，而且有预兆，易于早期发现，但很难找到火源中心的准确位置，扑灭此类火灾比较困难。

　　（二）矿井内因火灾防治技术

　　1．煤炭自燃倾向性

　　煤炭自燃倾向性是煤的一种自然属性，它取决于煤在常温下的氧化能力，是煤层发生自燃的基本条件。煤的自燃倾向性分为容易自燃、自燃、不易自燃3类。

　　《煤矿安全规程》规定，新建矿井的所有煤层必须由国家授权单位进行自燃倾向性鉴定；生产矿井延深新水平时，必须对所有煤层的自燃倾向性进行鉴定。

　　2．煤炭自燃的预测预报

　　我国的煤炭自燃的预测预报主要采用气体分析法。

　　（1）预测预报指标。最新研究成果表明，可以使用一氧化碳、乙烯及乙炔三个指标，综合地将煤炭自燃划分为三个阶段：矿井风流中只出现10-6级的一氧化碳时的缓慢氧化阶段，出现10-6级的一氧化碳、乙烯时的加速氧化阶段，出现10-6级的一氧化碳、乙烯及乙炔时的激烈氧化阶段，此时即将出现明火。

　　（2）束管集中检测系统。束管集中检测系统是基于气体分析的检测系统，与束管集中检测系统相配套的设备包括矿用火灾多参数色谱仪、火灾气体及温度传感器等。该系统由束管将被测气体送至井下分站，由各火灾气体传感器将所测到的电信号参数直接输送至地面监控室，在地面进行集中的实时监控和预报。

　　3．煤炭自燃的预防技术

　　煤炭自燃的预防技术包括：惰化、堵漏、降温等，以及它们的组合。

　　（1）惰化技术防灭火。惰化技术就是将惰性气体或其他惰性物质送入拟处理区，抑制煤炭自燃的技术。主要包括黄泥灌浆、粉煤灰、阻化剂及阻化泥浆和惰气等。

　　（2）堵漏技术防灭火。堵漏就是采用某些技术措施减少或杜绝向煤柱或采空区的漏风，使煤缺氧而不至于自燃。堵漏技术和材料主要有：抗压水泥泡沫、凝胶堵漏技术、尾矿砂堵漏和均压等。

　　4．火区封闭、管理和启封

　　1）火区封闭

　　当防治火灾的措施失败或因火势迅猛来不及采取直接灭火措施时，就需要及时封闭火区，防止火灾势态扩大。火区封闭的范围越小，维持燃烧的氧气越少，火区熄灭也就越快，因此火区封闭要尽可能地缩小范围，并尽可能地减少防火墙的数量。

　　为了便于隔离火区，应首先封闭或关闭进风侧的防火墙，然后再封闭回风侧，同时，还应优先封闭向火区供风的主要通道（或主干风流），然后再封闭那些向火区供风的旁侧风道（或旁侧风流）。

　　2）火区管理

　　火区封闭以后，在火区没有彻底熄灭之前，应加强火区的管理。火区管理技术工作包括对火区所进行的资料分析、整理以及对火区的观测检查等工作。

　　绘制火区位置关系图，标明所有火区和曾经发火的地点，并注明火区编号、发火时间、地点、主要监测气体成分、浓度等。必须针对每一个火区，都建立火区管理卡片，包括火区登记表、火区灌注灭火材料记录表和防火墙观测记录表等。

　　3）煤炭自燃火区启封

　　只有经取样化验分析证实，同时具备下列条件时，方可认为火区已经熄灭，才准予启封：

　　a．火区内温度下降到30℃以下，或与火灾发生前该区的空气日常温度相同；

　　b．火区内的氧气浓度降到5％以下；

　　c．区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳在封闭期间内逐渐下降，并稳定在0．00l％以下；

　　d．在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。

　　以上4项指标持续稳定的时间在1个月以上。

　　（三）火灾时期应变与救灾技术

　　（1）风流控制技术：选择合理的通风系统，加强通风管理，减少漏风；

　　（2）矿井反风技术：根据井下火灾具体情况，在保证作业人员和重大设备设施的安全条件下，可采用局部反风或全矿反风方法；

　　（3）防止火灾扩大技术的方法主要有：

　　隔离法：将火灾区封闭隔后与其他非火灾区隔开；

　　窒息法：火灾区完全封闭，阻断助燃物（空气、氧气等）使火灾停止；

　　采用灌浆灭火：将泥浆灌入发火区，使发火物被泥浆包裹，隔绝空气，防止火灾进一步蔓延；

　　阻化剂灭火：将阻化剂喷洒于发火物上或注入发火体内，以抑制或延缓发火物的氧化，达到防止火灾扩大的目的。

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