矿井火灾的危害及预防措施

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1、矿井火灾的危害及预防措施矿井火灾是煤矿重大灾害之一。矿井一旦发生火灾，火势发展迅 速，变化复杂，影响范围广，往往造成人员伤亡和财产资源损失，甚 至引发瓦斯煤尘爆炸，使灾害的程度和范围相应扩大，酿成更大灾害。 为了防治矿井火灾，保证煤矿安全生产，对矿井火灾做必要的了解是 十分重要的。1 、矿井火灾发生的“三要素”(1) 可燃物的存在。在煤矿，煤炭本身就是一个大量而且普遍存 在的可燃物。另外，在生产过程中产生的煤尘、用处的瓦斯以及所用 的坑木、机电设备、油料、炸药等都具有可燃性。它们的存在是发生 火灾的基本因素。(2) 热源。热源是发生火灾的必要因素，只有具备足够热量和温 度的热源才能引燃可燃物。

2、在矿井里，煤的自燃、瓦斯、煤尘燃烧与 爆炸、放炮作业、机械摩擦生热、电流短路火花、电气设备运转不良 产生的过热、吸烟、烧焊以及其它明火都可能是引火的热源。(3) 空气的供给。燃烧就是剧烈的氧化，任何可燃物尽管有热源 点燃，如果缺乏足够的02,燃烧是难以持续的，所以空气的供给是 维持燃烧形成火灾必不可少的条件。实验证明，在02浓度为3%的空 气环境里,任何可燃物的燃烧都不能维持；在 0：浓度为 12%的空气 中瓦斯失去爆炸性,浓度在 14%以下,蜡烛也要熄灭。所以,这里所 说的空气是正常含02 量的空气,而不是贫氧的空气。2、矿井火灾的分类(1) 按引火热源的不同分类。根据引火热源的不同，通常将

3、矿井 火灾分成 2 大类，即外因火灾和内因火灾。(2) 按发火地点的不同分类。根据发火地点的不同，可分为井筒 火灾、巷道火灾、采面火灾、煤柱火灾、采空区火灾及硐室火灾。(3) 按燃烧物的不同分类。根据燃烧物的不同，可分为机电设备 (输送带、电缆、变压器、开关、风筒等)火灾、火药燃烧火灾、油料 火灾、坑木火灾、瓦斯燃烧火灾、煤尘燃烧火灾以及煤炭自燃火灾等。(4) 按对矿井通风的影响不同分类。根据对矿井通风的影响不同， 可分为上行风流火灾、下行风流火灾和进风流火灾。3、 火灾灾害规模分析矿井火灾从本质上讲是一种燃烧现象，且矿井火灾90%以上属于 内因火灾的范畴，即绝大多数矿井火灾的形成总有其发生发

4、展的阶段 性过程，根据矿井火灾最终到达的阶段及形成的危害，我们可以初步 将煤矿火灾灾害规模划分为小、中、大3 个等级。 在矿井条件下， 根据燃烧和爆炸三要素，火灾转变为爆炸的条件为：存在较大体积且 温度较高的可燃性混合气体，可燃气体浓度达到爆炸界限，可燃性混 合气体中 O2 浓度超过 14%以上，可燃性混合气体流动过程遇到火源 或本身温度高于燃点。4 、矿井火灾的危害矿井火灾对煤矿生产及职工安全的危害主要有以下几方面。(1) 井下空间狭小，矿井通风及巷道联通关系复杂，供风量有限， 发生火灾时人员避灾会受到井下环境条件的限制。(2) 煤矿井下到处都存在大量的易燃物，火灾极易发展蔓延，高 温火烟在

5、巷道流经的路程上，掺入新鲜风流时，将会在掺风地点形成 新的火源。(3) 产掌大量的高温火焰及有害气体，造成人员伤亡。火灾能产 生大量有毒有害气体，如co、C02等，这些气体随高温火烟一起流入 井下各作业场所，造成人员中毒和窒息。(4) 引起瓦斯、煤尘爆炸。矿井火灾不仅提供了瓦斯、煤尘爆炸 的热源，而且由于火的干馏作用，使井下可燃物 (煤、木材等 )放出 H2 和其它多种碳氢化合物等爆炸性气体。因此，火灾会引起瓦斯、 煤尘爆炸，进一步扩大灾情及伤亡。(5) 火灾烧毁设备和煤炭资源。井下发生火灾，因灭火措施不当 或拖延时间，往往错失灭火良机，使火势扩大，这样就会烧毁大量的 设备、器材和煤炭资源。有

6、时封闭火区也会导致一些设备长期被封闭 在火区而损失，造成大量煤炭资源呆滞，影响矿井正常生产。(6) 火灾使井下风流逆转，导致灾情扩大。矿井火灾发生后，高 温浓烟流经区域的空气发生变化，温度升高。井巷中产生火风压。火 风压一方面使矿井总风量发生变化，另一方面造成矿井通风网路风流 方向变化，从而使烟气的流动失去控制，造成通风系统紊乱，进一步 扩大灾区范围，使更多的井下人员受到火灾烟气的毒害，同时给井下 的安全撤退带来极大的困难和危险，增大了事故损失和灭火救灾的困 难。5 、矿井火灾的预防措施5.1 矿井外因火灾的预防外因火灾的特点是：突然发生、来势迅猛，如果不能及时发现和 控制，往往酿成重大事故。

7、在矿井火灾的总数中，外因火灾所占比重 虽然较小(4%10%)，但不容忽视。据统计，国内有记载的重大恶性 火灾事故，90%以上属于外因火灾。做好矿井外因火灾的预防工作是 十分必要的，具体措施如下：(1) 禁止一切人员携带烟草及点火工具下井。井下禁止使用电炉、 灯泡取暖。井下和井口房内不准进行电焊、气焊和喷灯焊，特殊情况 必须制定安全措施，报有关部门批准。井口房和通风机附近20m内， 不得有烟火或用火炉取暖。(2) 井下不准存放汽油、煤油和变压器油。井下使用的润滑油、 棉纱、布头和纸等必须放在盖严的铁桶内。用过的要定期送到地面处 理。(3) 井下必须采用防爆型或本质安全型电器设备，加强维修，保 证

8、电力系统和电气设备性能良好，保证机械设备正常运转，防止电火 花、电弧及摩擦发热造成事故。(4) 加强放炮管理，使用安全炸药，不准将药卷内的消焰粉倒掉， 不准放明炮、糊炮，不准用明火、动力线放炮；炮眼封泥要装满，并 使用水炮泥；严格按规程规定装药、连线和放炮。避免放炮火焰产生。(5) 井下按规定使用不延燃电缆、阻燃输送带和阻燃风筒等。(6) 井口房、井架和井口建筑物、进风井筒、回风井筒、平硐、 主要巷道的连接处、井下主要硐室和采区变电所等，都应采用不燃性 材料支护或开凿在岩巷内。(7) 进风井口和进风平硐口都应设防火门，以防井口火灾和附近 地面火灾波及井下。进风井与各生产水平的井底车场的连接处都

9、应设 防火门，并定期检查防火门的质量和灵活可靠性。(8) 矿井必须在井口附近 100m 以内设臵消防材料库，井下每个生 产水平的主要运输大巷中也应设消防材料库，储备消防器材，并备有 消防列车。灭火材料和工具必须满足矿井灭火时的需要，平时不准挪 作他用。井下的火药库、充电硐室、绞车房、水泵房和采区变电所， 都要配备足够的灭火器材。(9) 每个矿井都要建筑地面消防水池。开采下部水平的矿井，除 地面消防水池外，也可用上一水平的水仓作消防水池。井下各主要巷 道中应铺设消防水管，每隔一定距离设消防水龙头。5.2 矿井内因火灾的预防内因火灾是指煤炭在一定条件下，如破裂的煤柱、煤壁、集中 堆积的浮煤，又有一

10、定的风量供给，自身发生物理化学变化、吸氧、 氧化、发热、热量聚集导致着火而形成的火灾。内因火灾的发生，往往伴有一个孕育的过程，根据预兆能够在 早期发现。但由于火源隐蔽，经常发生在人们难以进入的采空区或煤 柱内，要想准确地找到火源比较困难。因此，难以扑灭，以致火灾可 以持续数月、数年、甚至长达10a之久。有时燃烧的范围逐渐蔓延扩 大，烧毁大量煤炭，冻结大量资源。根据1985 年的统计，由于发火 而冻结的煤量累计已近6000万t。据统计，在我国统配与重点煤矿中，存在自然发火危险性的矿 井占总矿井数的46%49%，自然发火煤层占累计可采煤层数的60%。 根据 1953-1984 年的统计资料，内因火

11、灾发生的次数占矿井火灾总次 数 94%。因此，内因火灾理所当然受到人们的重视，成为研究的重点。预防矿井内因火灾的措施涉及到煤矿生产的各个环节：(1) 减少发火隐患，预防煤炭自燃。在开采技术方面，要正确选 择矿井的开拓方式、采煤方法和开采程序，合理布臵采区，不得任意 采掘规定的段间、区间煤柱，以提高开采有自然发火危险煤层的矿井 先天防火能力。在通风技术方面，要选择合理的通风方式，正确设臵 控制风流的设施，采取均压防火措施，加强通风防火管理等，以减少 漏风，这对防止煤炭自然发火有重要作用。预防性灌浆，注阻化剂、 惰性气体等。(2) 掌握自然发火预兆，及时进行发火预测预报，把自然发火消 灭在“萌芽”

12、阶段。(3) 对采掘生产过程中遗留下的各种发火隐患要及时处理，如加 强对废旧巷处理，及时充填煤巷碹，及时处理高温火点等。5.3 应用新技术和新设备提高防灭火能力(1) 应用火灾自动报警装臵。应用报警系统能准确地探测到异常 状态，通过处理将信息提供给维护人员，这样可以将火灾的隐患消灭 在萌芽状态。(2) 积极开展对矿井火灾发生、发展机理和规律研究，不断研究 开发矿用火灾报警设备、灭火设备和逃生设备；使矿井电气火灾在预防、监测和扑救三方面，实现立体化的防治措施。6 、不同地点火灾的防治技术(1)井口建筑物火灾。进风井口建筑物发生火灾时，应采取防止 火灾气体及火焰侵入井下的措施：立即反转风流或关闭井

13、口防火门， 必要时停止主要通风机；按矿井灾害预防和处理计划的规定，引导人 员出井；迅速扑灭火源。(2)井筒中的火灾。进风井筒中发生火灾时，为防止火灾气体侵 入井下巷道，必须采取反风或停止主要通风机运转的措施。(3) 井底车场的火灾。当进风井井底车场和毗连硐室发生火灾 时，必须进行反风或使风流短路，确保火灾气体不侵入工作区。回风 井井底发生火灾时，应保持正常风向，在可燃气体不会聚集到爆炸限 度的前提下，可减少进入火区的风量。矿山救护人员要用最大的人力、 物力直接灭火和阻止火灾蔓延。为防止混凝土支架和砌碹巷道上面的 木垛燃烧，可在碹上打眼或破碹，设臵水幕。如果火灾的扩展危及关 键地点(如井筒、火药

14、库、变电所、水泵房等)，则主要人力、物力应 用于保护这些地点。(4) 井下硐室中的火灾。硐室发生火灾，且硐室无防火门时，应 采取挂风障控制入风，用水、灭火器、高倍数泡沫或砂子灭火。(5) 倾斜巷道中的火灾。倾斜进风巷道发生火灾时，必须采取措 施防止火灾气体侵入有人作业的场所，特别是采煤工作面。为此，可 采取风流短路和局部反风、区域反风等措施。(6) 平巷石门和其他水平巷道中的火灾。位于矿井或一翼总进风 巷中的平巷、石门和其他水平巷道发生火灾时，要选择最有效的通风 方式(反风、风流短路、多风井双区域反风、正常通风等)，以便救人 和灭火。在防止火灾扩大采取短路通风时，要确保火灾有害气体不逆 转。(

15、7) 采煤工作面的火灾。采煤工作面发生火灾时，一般要在正常 通风的情况下进行灭火，并必须做到：从进风侧进行灭火，要有效地 利用灭火器和防尘水管。急倾斜煤层采煤工作面着火时，不准在火源 上方灭火，防止水蒸气伤人；也不准在火源下方灭火，防止火区塌落 物伤人。而要从侧面(即工作面或采空区方向)利用保护台板和保护盖 接近火源灭火。在进风侧灭火难以取得效果时，可采取局部反风，从 回风侧灭火，但进风侧要设臵水幕，并将人员撤出。采煤工作面回风 巷着火时，必须采取有效方法防止采空区瓦斯涌出和积聚。用上述方 法无效时，应采取隔绝方法和综合方法灭火。(8) 独头巷道的火灾。独头巷道发生火灾时，要在维持局部通风 机正常通风的情况下，积极灭火。要保持独头巷道的通风原状，即风 机停止运转的不要随便开启，风机开启的不要盲目停止，进行侦察后 再采取措施。