矿山安全工程-教学课件-金龙哲-第五章-矿井火灾防治技术

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1、11LQ3 主编第一节矿井火灾概述第二节矿井内因火灾及其预防第三节矿井外因火灾及其预防第四节矿井灭火技术第五节火区封闭及管理第一节矿井水灾概述第二节矿井充水条件分析第三节矿井突水与水量估算第四节矿井水害防治技术第一节矿井火灾概述一、矿井火灾的特点二、矿井火灾分类三、矿井火灾的危害一、矿井火灾的特点矿井火灾是指发生在矿井地面或井下、威胁矿井安全生产并形成灾害的一切非控制燃烧。它与矿井瓦斯、矿尘、矿井水灾和顶板冒落事故一起，被统称为煤矿五大自然灾害。据统计，全国国有煤矿中，56%的煤层具有自燃倾向。而且矿井火灾与瓦斯、煤尘爆炸常常是互为因果的，相互扩大灾害的程度和范围，是酿成煤矿重大恶性事故的直接

2、原因之一。二、矿井火灾分类(一)按火灾发生的地点分类(二)按热源分类(三)按燃烧物分类(一)按火灾发生的地点分类1.地面火灾2.井下火灾1.地面火灾发生在矿井工业广场范围内地面上的火灾称为地面火灾。地面火灾可以发生在行政办公楼、福利楼、井口楼、选煤楼以及坑木场、储煤场、矸石山等地点。地面火灾外部征兆明显，易于发现，空气供给充分；燃烧完全，有毒气体发生量较少；地面空间宽阔，烟雾易于扩散，与火灾斗争回旋余地大。2.井下火灾发生在井下的火灾以及发生在井口附近而威胁到井下安全、影响生产的火灾统称为井下火灾。井下火灾可以发生在井口楼、井筒、井底车场、机电硐室、爆炸材料库、进回风大巷、采区变电硐室、掘进和

3、回采工作面以及采空区、煤柱等地点。(二)按热源分类1.内因火灾2.外因火灾1.内因火灾(1)一般都有预兆。(2)由于内因火灾多发生在人员难以进入的采空区或煤柱内，要想真正找到内因火灾的发火点并不容易。(3)持续燃烧的时间较长，有的内因火灾范围较大，难于扑灭，可以持续燃烧数月、数年、数十年甚至上百年。(4)内因火灾频率较高。2.外因火灾(1)发生突然、来势凶猛。(2)外因火灾往往在燃烧物的表面进行，因此容易发现，早期的外因火灾较易扑灭。(三)按燃烧物分类按燃烧物不同，矿井火灾可分为煤炭燃烧火灾、坑木燃烧火灾、炸药燃烧火灾、机电设备(电缆、胶带、变压器、开关、风筒)火灾、油料火灾及瓦斯燃烧火灾等。

4、三、矿井火灾的危害(一)产生大量的有毒有害气体(二)引发瓦斯、煤尘爆炸(三)毁坏设备、烧毁煤炭资源(四)影响开采接续(五)严重污染环境(一)产生大量的有毒有害气体矿井火灾发生后，不同的可燃物会产生不同的气体，这些气体大都是有害的，有些气体毒性较大，这是矿井火灾造成人员伤亡的主要原因。(二)引发瓦斯、煤尘爆炸矿井火灾不但为瓦斯、煤尘爆炸提供了热源，而且火的干馏作用可使煤炭、坑木等放出氢气、沼气和其他多种碳氢化合物等爆炸性气体，从而增加了瓦斯、煤尘爆炸的可能性。同时火灾还可使沉降的煤尘重新悬浮，增加煤尘爆炸的几率。根据国内资料统计，新中国成立后的所有煤尘爆炸事故，因矿井火灾引起的占6%。(三)毁坏

5、设备、烧毁煤炭资源一旦出现矿井火灾，现场的各种仪器、仪表、设备将会遭到严重破坏。摧毁巷道，破坏支护。有些暂时没被烧毁的设备和器材，由于火区长时间封闭，都可能因长期腐蚀全部或部分报废。矿井火灾会使煤的发热量大大减少，甚至完全被烧毁，使国家宝贵的资源白白浪费掉。(四)影响开采接续矿井火灾发生后，特别是大范围的矿井火灾发生后，直接灭火无效，必须对火区进行封闭，而被封闭的火区必须待里边的火完全熄灭后才能打开密闭，重新开采，有些火区因裂隙较多或密闭不严，火区内的火很长时间不能熄灭，有时达几个月甚至几年，严重影响生产，影响煤层开采的连续性。不但如此，被封闭的火区永远是煤矿井下的一种安全隐患，使人们不能放心

6、地进行各种采掘活动。(五)严重污染环境有些煤田的露天煤由于火源面积较大、内因火较深、火区温度较高，同时，煤的燃烧放出各种有毒有害气体，严重破坏了周围的环境，甚至形成大范围的酸雨和温室效应。使绿洲变为荒漠。此外，火区燃烧生成的酸碱化合物对火区附近的地表水和浅层地下水也会造成严重污染。第二节矿井内因火灾及其预防一、煤矿内因火灾及其预防二、金属矿山内因火灾及其预防一、煤矿内因火灾及其预防(一)煤炭自燃的机理(二)煤炭自燃的影响因素(三)煤的自燃倾向性鉴定及自然发火期(四)矿井内因火灾的预测预报(五)矿井内因火灾的预防(一)煤炭自燃的机理1.细菌作用学说2.黄铁矿作用学说3.酚基作用学说4.煤氧复合作

7、用学说1.细菌作用学说细菌作用学说是由英国人PotterML于1927年提出的，其中心内容是：煤在细菌作用下的发酵过程中放出一定的热量，对煤在70以前的自热起决定性作用。当微生物极度增长时，一般都有生化放热过程，当煤自热温度升到70以上时，所有的生化过程都将消亡，同时引发煤炭自燃。2.黄铁矿作用学说黄铁矿作用学说是英国人Plott与Berze Lius在17世纪初提出的。其中心内容是：煤的自燃过程，是由于煤层中的黄铁矿(FeS2)暴露于空气后与水分和氧相互作用，发生放热反应而引起的。19世纪下半叶，这一学说曾被广为认定。3.酚基作用学说酚基作用学说是由前苏联学者特龙诺夫于1940年提出的。其中

8、心内容：导致煤自燃，是因为空气中的氧与煤体中所含有的不饱和酚基化合物作用时放出热量所致。4.煤氧复合作用学说煤氧复合作用学说认为，煤自燃的根本原因在于煤具有吸附氧的能力和与此相联系的放热作用。该学说指出，煤自燃正是氧化过程自身加速的最后阶段。但并非任何一种煤的氧化都能导致自燃，只有在稳定的低温和良好的蓄热条件下，氧化过程可自动加速，这样才能导致自燃。(二)煤炭自燃的影响因素1.内部因素2.外部因素1.内部因素(1)煤的变质程度。(2)煤岩组分。(3)煤的孔隙率及脆性。(4)煤的含硫量。(5)煤的水分。(1)煤的变质程度。一般来说，煤的变质程度越低越容易自燃；反之，其自燃倾向性越小。(2)煤岩组

9、分。煤岩组成有丝煤、镜煤、亮煤和暗煤。暗煤硬度大，难以自燃；镜煤和亮煤脆性大，易破碎，有利于煤炭自燃；丝煤结构松散，吸氧能力强，着火温度低，是煤炭自热的中心，在自燃中起“引火物”的作用。(3)煤的孔隙率及脆性。煤越脆，越易破碎，破碎后与氧接触的面积越大，越容易氧化自热，因此煤越脆越易自燃。煤的孔隙发育、孔隙率越大，与氧结合面积大，同样越易氧化自热，越易自燃。(4)煤的含硫量。煤中含硫化铁越多，越容易自燃。(5)煤的水分。煤中水分少时有利于煤炭自燃，水分大时会抑制煤炭自燃。当煤中的水分蒸发后，其自燃危险性会增大。2.外部因素(1)煤层埋藏深度。(2)煤层厚度。(3)煤层倾角。(4)地质构造。(5

10、)煤层中的瓦斯含量。(6)漏风条件。(7)开采技术条件。(1)煤层埋藏深度。煤层埋藏较浅时，容易与地表裂隙相通，采空区因漏风而形成浮煤自燃；但当煤层埋藏较深时，煤体的原始温度越高，煤中水分也少，煤炭同样也易自燃。(2)煤层厚度。煤层越厚，开采后煤炭越易自燃。这是因为难以全部采空，遗留大量浮煤与残柱；采区回采时间过长，超过了煤的自然发火期；开采压力大，煤壁(柱)受压易破裂。而且，煤是不良导热体，煤层越厚，越易积聚热量。煤矿的内因火灾有80%以上发生在厚煤层开采过程中，因此，对于厚煤层或特厚煤层开采的矿井，就更应该重视内因火灾的防治。(3)煤层倾角。煤层倾角较大时，开采时比较困难，采煤方法不正规，

11、丢煤多，且采空区封闭也较困难，因此，煤炭自燃的危险性越大。(4)地质构造。在地质构造较复杂的矿井，如褶曲、断层和火成岩侵入等地区，煤炭自燃危险性增大。这是因为煤层受张拉、挤压、裂隙大量发生，煤体破碎，吸氧条件好造成的。(5)煤层中的瓦斯含量。当煤层中的瓦斯含量较高时，由于大量的瓦斯占据了煤的孔隙空间和内表面，降低了煤的吸氧量，因此，其自燃危险性较小。(6)漏风条件。煤炭自燃必须连续不断地供氧，因此，采空区漏风是煤炭自燃的必要条件。但是，当漏风量较大时，煤炭氧化而生成的热量被漏风流带走，不会发展成为煤炭自燃。所以，只有当有风流且风速又不太大时才会引起煤炭自燃。有研究表明：漏风量大于1.2m3/(

12、minm2)或小于0.06m3/(minm2)时，都不会发生自燃。最危险的漏风量是0.40.8m3/(minm2)。在煤矿生产过程中，当采空区、压碎的煤柱、煤巷冒顶处、煤巷垮帮等处具备此条件时，煤炭最易自燃。(7)开采技术条件。影响煤炭自燃的技术条件主要表现在工作面回采率的高低和回采时间长短。一般来说，采煤工作面回采率越低，煤炭自燃危险性越大；回采时间越长，煤炭自燃的危险性越大。最合理的开采方法应该是，巷道布置最简单，揭露煤层面积最小，留设煤柱最少，煤炭回收率最高，工作面推进速度最快，采空区封闭最严密，漏风量最小。这样就可降低煤炭自燃的可能性。(三)煤的自燃倾向性鉴定及自然发火期1.煤的自燃倾

13、向性鉴定2.煤层的自然发火期1.煤的自燃倾向性鉴定2.煤层的自然发火期(1)煤层自然发火期的确定方法。(2)煤层自然发火期的估算方法。(3)延长煤层自然发火期的途径。(1)煤层自然发火期的确定方法。1)凡出现下列情况之一者定为自然发火煤层：煤炭自燃引起明火；煤炭自燃产生烟雾；煤炭自燃产生煤油味；采空区或巷道中测取的CO含量超过矿井实际统计的自然发火临界指标。2)巷道中煤层自然发火期，以自然发火地点从暴露煤之日起至发生自然发火时为止的时间计算，一般以月为单位。3)回采工作面中煤层自然发火期，应以工作面开切眼之日起至发生自然发火时为止的时间计算，一般以月为单位。4)每一煤层的所有回采工作面和巷道，

14、都应进行自然发火期的统计，以确定煤层最短发火期。(2)煤层自然发火期的估算方法。1)统计比较法。2)类比法。1)统计比较法。矿井开工建设揭煤后，对已发生自燃火灾的自然发火期进行推算，并分煤层统计和比较，以最短者作为煤层的自然发火期。计算自然发火期的关键是，首先确定火源的位置。此法适用于生产矿井。2)类比法。对于新建的开采有自燃倾向性的煤层的矿井，可根据地质勘探时采集的煤样所作的自燃倾向性鉴定资料，并参考与之条件相似区或矿井，进行类比而确定之，以供设计参考。此法适用于新建矿井。(3)延长煤层自然发火期的途径。1)减小煤的氧化速度和氧化生热。2)增加散热强度，降低温升速度。1)减小煤的氧化速度和氧

15、化生热。减小漏风，降低自热区内的氧气含量；选择分子直径较小、效果好的阻化剂或固体浆材，喷洒在碎煤或压注至煤体内，使其充填煤体的裂隙，阻止氧分子向孔内扩散。2)增加散热强度，降低温升速度。增加遗煤的分散度，以增加表面散热量。对于处于低温时期的自热煤体，可用增加通风强度的方法来增加散热。增加煤体湿度。(四)矿井内因火灾的预测预报1.测温法2.气体分析法1.测温法(1)温度计测温法。(2)红外线探测法。(3)热敏电缆预报法。(1)温度计测温法。将温度计(常用水银温度汁)置于一定深度的钻孔内，放置一段时间后取出，直接读取读数；然后与不同煤种自燃的特定值比较，当达到或超过特定值时，即可发出火灾预报。(2

16、)红外线探测法。红外线探测法是利用红外线探测仪进行探测。红外线探测仪是一种非接触型测温仪，即不是在现场直接测温，而是将红外线探测仪置于距被测地点有一定距离的地点。对于检测煤壁裂缝中或巷道高冒处及采空区的自然发火点极为方便。(3)热敏电缆预报法。热敏电缆是由双股外表涂有热敏材料的导线绞结而成的。通常温度下，热敏材料处于绝缘状态，当温度升高超过某一值时，两根导线间的绝缘状态受到破坏，据此发出火灾的预报或报警信号。其优点是可进行无间断连续沿程监测，缺点是定温感测，即当温度达到或超过某一数值时才能发出预报或报警，而在此温度之前或报警动作之后的温度及变化情况却无法知晓。但在井下实际应用中，热敏电缆感测温

17、度的方式往往是以空气为介质通过热辐射的方式感测，而热敏电缆外层绝缘护套往往使感受热辐射的能力大大削弱，使其反应迟钝，而且热敏材料导通后是不可恢复的，需要及时更换局部或全部热敏电缆。此外，热敏电缆的连接和接头处理也比较麻烦，因而大大地限制了热敏电缆的应用与发展。2.气体分析法(1)煤炭自燃的气体产物。(2)常用的气体分析方法。(1)煤炭自燃的气体产物。(2)常用的气体分析方法。1)一氧化碳预测法。2)乙烯、丙烯预测法。3)乙炔预测法。1)一氧化碳预测法。在煤炭自燃过程中，与甲烷、乙烯、乙炔相比较，一氧化碳产生量最大，其发生量是其他烃类气体组分的上千倍。因此，一氧化碳是预测煤炭自燃最主要的标志气体

18、。2)乙烯、丙烯预测法。在煤吸附气体中没有乙烯、丙烯，井下检测到的乙烯、丙烯是煤氧化分解过程中产生的。所以，乙烯、丙烯的出现表明煤的氧化已经进入释放氧化气体阶段。3)乙炔预测法。乙炔可以看做煤的氧化已确实进入燃烧阶段的标志气体。只要检测到乙炔的存在就可断定检测区内存在已经燃烧的明火。所以，乙炔可以作为井下发生明火的报警信号。报警后要立即采取灭火措施，同时要特别小心，谨防引起瓦斯、煤尘爆炸。(五)矿井内因火灾的预防1.矿井自燃火源的分布规律2.预防矿井内因火灾的开采技术措施3.预防性灌浆4.阻化剂防火5.凝胶防灭火6.均压防灭火7.惰性气体防灭火技术1.矿井自燃火源的分布规律(1)采空区。(2)

19、煤柱。(3)巷道顶煤。(4)断层和地质构造带附近。(1)采空区。自燃火源主要分布在有碎煤堆积和漏风同时存在且时间大于自然发火期的地方。从已发生自燃的火源分布来看，多煤层联合开采和厚煤层分层开采时，采空区自燃火源多位于停采线和上、下顺槽附近，即所谓的“两道一线”，中厚煤层采空区的火源大多位于停采线和进风巷。当采空区有裂隙与地表或其他风路相通时，在有碎煤存在的漏风路线上都有可能发火。(2)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，其内部产生自燃火源。(3)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，巷道顶煤受压时间长，压酥破碎，风流渗透和扩散至内部(深处)，便会

20、发热自燃。综采放顶煤开采时，上、下巷顶煤发火较严重。(4)断层和地质构造带附近。工作面搬家和不正常推进以及工作面过地质构造带或破碎带，都是煤自燃发生频率较高的区域。2.预防矿井内因火灾的开采技术措施(1)预防内因火灾的采矿技术措施。(2)预防矿井内因火灾的通风措施。(1)预防内因火灾的采矿技术措施。1)选择合理的开拓方式和采煤方法。2)对具有自燃性的煤层，应采用由上而下的开采顺序，后退式回采，禁止前进式回采。3)合理布置采区。4)提高回采率，坚持正规循环。5)无煤柱开采。6)预防巷道中自然发火。(2)预防矿井内因火灾的通风措施。1)正确选择通风系统，加强通风管理。2)实行分区通风，避免串联风。

21、3)正确选择并及时建筑通风构筑物。4)矿井主扇设置反风装置。5)瓦斯矿井中的火灾往往造成瓦斯爆炸，所以主扇还应设置防爆门。3.预防性灌浆(1)预防性灌浆的主要作用。(2)预防性灌浆对浆材的要求。(3)灌浆方法。(4)灌浆量。(1)预防性灌浆的主要作用。1)浆液把残留的碎煤包裹起来，隔绝碎煤与空气的接触，阻止了煤炭氧化。2)浆液充填采空区的空隙，增加了采空区的密实性，减少了漏风。3)浆液使已经自热的煤炭降温，使之冷却散热。4)浆液胶结后，有利于形成再生顶板，减少顶板事故。5)浆液能湿润煤炭和岩石，减少粉尘飞扬。6)浆液能降低工作面温度，工作面清爽凉快。(2)预防性灌浆对浆材的要求。1)不含可燃及

22、助燃性材料，尤其是固体材料中不能含有煤等可燃物。2)材料粒度直径合理。3)浆材胶体混合物适中。4)浆材中含砂量适中，一般要求达到25%30%。5)浆材相对密度为2.42.8。6)浆材既容易脱水，又具有一定的稳定性。7)具有一定的可溶性，即固体浆才能与较少的水混合成浆液。8)浆材输送时顺畅，不易堵管。(3)灌浆方法。1)采前预灌。2)随采随灌。3)采后灌浆。1)采前预灌。采前预灌就是煤未采之前即对煤层进行灌浆。此种方法较适用于特厚煤层，以及老空区过多、自然发火严重的矿井。在煤矿，由于老空区造成的自然发火次数较多。因此，采前预灌是防止煤炭自燃必不可少的措施之一。采前预灌既可以利用原有的老窑灌浆，也

23、可以专门设置消火道灌浆和布置钻孔灌浆。2)随采随灌。图5-1钻孔灌浆示意图1底板消火道2回风道3钻孔4工作面进风巷钻孔灌浆。在开采煤层附近已有的巷道中或者在专门掘出的巷道中，每隔一定距离(一般每隔1015m)，往采空区打钻孔灌浆。图5-1所示是在底板消火道中打钻孔向采空区灌浆的示意图。巷道钻孔灌浆。为减少钻孔长度，保证钻孔质量，便于操作，沿巷道每隔一定距离打断面较小的巷道，在此巷道内打钻孔灌浆，如图5-2所示。埋管灌浆。回采工作面在放顶之前，沿着回风巷在采空区预先铺好灌浆管，放顶后立即灌浆，随工作面的推进，安设回柱绞车，逐渐向外牵引灌浆管，牵引一定距离灌一次浆。如图5-3所示。工作面洒浆。从灌

24、浆管中接出一段胶管，沿工作面方向往采空区内均匀地洒浆，如图5-4所示。洒浆通常是埋管注浆的一种补充手段，使整个采空区，特别是采空区下半部分也能灌到足够的浆液。2)随采随灌。图5-2小巷道钻孔灌浆示意图1底板消火道2钻窝巷道3钻孔4回风道5工作面进风巷图5-3埋管注浆示意图1预埋钢管2高压胶管3钢管4回柱绞车5钢丝绳6采空区图5-4工作面洒浆1灌浆管2三通3预埋灌浆管4胶管3)采后灌浆。图5-5密闭墙示意图a)立式密闭b)半卧式密闭1、4灌浆管2木板3木梁(4)灌浆量。随采随灌所需固体浆材量可用下式计算：随采随灌所用水量可按下式计算：4.阻化剂防火(1)常用的阻化剂。(2)阻化剂的防灭火机理。(

25、3)阻化剂的阻化效果认定。(4)阻化剂的选择及合理浓度。(5)阻化剂的使用方法。(1)常用的阻化剂。1)吸水盐类阻化剂。2)石灰水阻化剂。3)水玻璃阻化剂。4)亚磷酸脂与二氢氧三烷基醌阻化剂：就是50%58%的亚磷酸脂与15%20%的二氢氧三烷基醌的混合液阻化剂，可有效地防止煤炭氧化，而阻化剂用量仅为处理煤量的千分之一左右。5)四硼酸氢铵阻化剂：即用四硼酸氢铵粉状物与水混合而成的水溶液。(2)阻化剂的防灭火机理。1)增加煤在低温时的化学惰性，或提高煤氧化的活化能，形成液膜包覆煤块和煤的表面裂隙面。2)充填煤柱内部裂隙。3)增加煤体的蓄水能力。4)水分蒸发吸热降温。(3)阻化剂的阻化效果认定。1

26、)阻化率E。2)阻化剂寿命。1)阻化率E。阻化率是指阻化剂对煤炭氧化自燃阻止的程度，即煤样经阻化剂处理前后放出一氧化碳的差值与处理前煤样放出一氧化碳量的百分比，其大小用下列公式计算：2)阻化剂寿命。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叫阻化剂寿命，单位为月。阻化剂寿命是一个重要指标。为了有效地预防自然发火，阻化剂寿命不应小于自然发火期。阻化剂寿命可以通过二次或多次喷洒以及保持环境具有较高的湿度等措施来延长。(4)阻化剂的选择及合理浓度。阻化剂及使用参数的选择对阻化效果的好坏至关重要。选择阻化剂的原则是：阻化防火效果好，来源广泛，使用方便，安全无害，对设备无腐蚀，防火成本低。从这

27、几个方面出发，比较理想的阻化剂有工业氯化钙、卤片(六水氯化镁)。这些阻化剂货源充足，储运方便，价格便宜。(5)阻化剂的使用方法。阻化剂使用时有两种方法：一是在采煤工作面向采空区浮煤喷洒阻化剂；二是向可能或已经开始氧化发热的煤体打钻孔压注阻化剂。后一种方法钻孔间距根据阻化剂对煤体的有效扩散半径确定。5.凝胶防灭火(1)凝胶防灭火机理。(2)凝胶材料的选择。(3)凝胶防灭火效果及影响因素。(1)凝胶防灭火机理。1)保水作用。2)堵漏风作用。3)吸热降温作用。4)隔氧作用。1)保水作用。凝胶中含水量可达90%，能有效地阻止水分流失。在煤矿井下，由于空气潮湿，凝胶一个月内的体积收缩率一般小于20%，在

28、一定时期内能有效地阻止煤炭自燃。2)堵漏风作用。基料与促凝剂刚接触时，主料具有很好的流动性，可以充分渗透到煤体缝隙中。经过一段时间后，形成凝胶，具有一定强度，对于煤体来说，能堵住漏风通道，防止漏风，煤炭因缺氧不能自燃。3)吸热降温作用。形成凝胶的化学反应过程是一个吸热反应，成胶后本身水分的蒸发也会吸收热量，这样可使煤体氧化产生的热量被带走，煤体温度下降，阻止或延缓了煤炭自燃。4)隔氧作用。主料注入或喷洒到煤体后，大大地减少了煤体与空气的接触面积，尤其成胶后覆盖了煤体表面，煤体与氧隔绝而减少了自燃的可能性。(2)凝胶材料的选择。1)凝胶主料。2)基料的选择。3)促凝剂的选择。1)凝胶主料。凝胶主

29、料是由基料和促凝剂组成的，凝胶主料在井下起到防灭火的作用。在煤矿井下开采容易自燃和自燃的煤层时，最适宜的主料是硅凝胶。硅是无机材料，硅凝胶是SiO2H2O的胶体，在高温下失水成为SiO2和水蒸气，吸收大量热，无毒无害，不污染环境，对井下设备也没有腐蚀性。硅胶材料众多，成本低廉。2)基料的选择。基料是成胶过程的主要物质，煤矿一般用水玻璃作为基料。水玻璃俗称泡花碱，化学名称为硅酸钠，化学分子式为Na2SiO3或Na2OnSiO2，它是由氧化钠和二氧化硅按一定比例在高温下结合而成的。水玻璃有固态和液态两种，煤矿一般采用液态水玻璃。3)促凝剂的选择。促凝剂的作用是使基料，即水玻璃水溶液，能快速凝胶，一

30、般选用的促凝剂都属于酸性物质，常用的有NH4HCO3、NH4Cl、(NH4)2SO4。(3)凝胶防灭火效果及影响因素。1)成胶时间。2)胶体的强度。3)凝胶稳定性。1)成胶时间。不同地点使用的凝胶的成胶时间不相同，如用于封闭堵漏和扑灭高温火源的，成胶时间应控制在混合液体喷出枪头30s内；用于阻化浮煤的，成胶时间应以混合液体喷出枪头510min为宜。2)胶体的强度。胶体水溶液中SiO2含量越高，凝胶越好，强度也越大。胶体强度与促凝剂用量无关。一般基料含量(质量分数)(总量比)应小于9%。3)凝胶稳定性。凝胶可长期保持胶体状态，时间延长只蒸发水分和体积收缩。凝胶热稳定性较好，在烘箱中进行加热试验，

31、加热到110仍保持胶体状态，只有水分蒸发和凝胶变干现象。随着温度升高，失水速度加快。基料含量(质量分数)为3%75%的凝胶在相同条件下，其失水率相差不大，且比单纯注水或注泥浆的失水率小得多。6.均压防灭火(1)开区均压调节。(2)闭区均压调节。(1)开区均压调节。开区均压调节是指对正在生产的工作面建立调压系统，减少采空区漏风，抑制自燃发展，使采空区中的自燃前兆气体不进入工作面，从而可以保证工作面安全生产。开区均压调节系统多种多样，但构成系统的具体措施要根据具体环境条件(如巷道布置及漏风形式等)而定。特别要查清造成发火征兆的主要漏风通道，然后采取措施降低通道两端的风压差，减少漏风量，抑制煤炭自燃

32、的发生、发展。(2)闭区均压调节。对于已封闭的采空区进行风压调节，使封闭区进回风路两端的密闭处风压差趋于零，封闭区内风流停止流动，从而实现预防自燃火灾的发生。同时封闭式调节风压还可加速封闭火区火源的熄灭。7.惰性气体防灭火技术(1)氮气防灭火技术。(2)二氧化碳(CO2)灭火技术。(3)燃气灭火技术。(1)氮气防灭火技术。1)氮气防灭火机理。采空区内注入大量高含量的氮气后，氧气含量相对减小，氮气部分地替代氧气进入到煤体裂隙表面，这样煤表面对氧气的吸附量便降低，在很大程度上抑制或减缓了遗煤的氧化放热速度。采空区注入氮气后，提高了气体静压，降低了漏入采空区的风量，减少了空气与煤炭直接接触的机会。氮

33、气在流经煤体时，吸收了煤氧化产生的热量，可以减缓煤升温的速度和降低周围介质的温度，使煤的氧化因聚热条件的破坏而延缓或终止。采空区内的可燃、可爆性气体与氮气混合后，随着惰性气体含量的增加，爆炸范围逐渐缩小(即下限升高、上限下降)。当惰性气体与可燃性气体的混合物比例达到一定值时，混合物的爆炸上限与下限重合，此时混合物失去爆炸能力。这是注氮防止可燃、可爆性气体燃烧与爆炸作用的另一个方面。(1)氮气防灭火技术。注氮防火，可以实现“边采、边注、边防火”；注氮灭火，扑灭火灾迅速，抢险救灾工作较安全可靠。与注浆(砂)或注水相比，注氮不污染防治区，无腐蚀，且不损坏综采设备；火区启封，恢复工作安全、迅速、经济。

34、2)注氮防灭火惰化指标。采空区惰化氧气含量指标不大于煤自燃临界的氧含量，一般氧含量应小于7%。惰化灭火氧含量(体积分数)指标不大于3%。惰化抑制瓦斯爆炸氧含量(质量分数)指标小于12%。(2)二氧化碳(CO2)灭火技术。CO2相对空气的密度为1.53。所以，以CO2注入到较低位置的火区效果较好，特别是当该火区已封闭，或火区系采空区；风流由着火带上行至注CO2位置；低标高的着火带为巷道冒顶所掩盖等情况下，CO2比N2有更好的灭火效果。(3)燃气灭火技术。燃气是燃料油与一定比例的空气混合在惰性气体发生装置内经充分燃烧后产生的含二氧化碳、氮气和水蒸气的惰性混合气体，利用此混合气体作为防灭火的惰性气体

35、。由于烟气中基本上是惰性气体或不可燃气体，因此，将其压入火区后，可起到惰化火区、窒息火源的作用；压入正在密闭的火区，可起到阻爆作用。二、金属矿山内因火灾及其预防(一)硫化矿石自燃(二)金属矿山内因火灾的早期识别(三)预防金属矿山内因火灾的措施(一)硫化矿石自燃1.硫化矿石的物理化学性质2.矿床地质条件3.采矿技术条件1.硫化矿石的物理化学性质硫化矿石中硫的含量是决定其自燃倾向的主要因素。当矿石的含硫量达到12%以上时，则有可能发生自燃；当含硫量增加到40%以上时，其火灾危险性大大增加。当硫化矿石中含有石英等造岩矿物或含有其他惰性杂质时，其自燃性减弱。松脆和破碎的矿石因其表面积大，自然发火的可能

36、性大。潮湿的矿石较干燥的矿石容易自燃。2.矿床地质条件矿体厚度、倾角及围岩的物理力学性质等影响硫化矿石的自燃。例如，矿体厚度越大，倾角越大，自然发火的危险性越高。根据实际资料，厚度小于8m的硫化矿床很少发生自燃。3.采矿技术条件影响硫化矿石自燃的采矿技术条件包括开采方式、采矿方法以及通风制度等。它们决定残留在采空区里的矿石、木材的数量和分布，以及向采空区漏风的情况。(二)金属矿山内因火灾的早期识别1.矿山内因火灾的外部预兆2.化学分析法3.物理测定法1.矿山内因火灾的外部预兆(1)硫化矿石自热阶段温度上升，同时产生大量水分，使附近的空气呈过饱和状态，在巷道壁和支架上凝结成水珠，俗称“巷道出汗”

37、。(2)在硫化矿石的自燃阶段产生SO2，人们会嗅到它的刺激性臭味。(3)火区附近的大气条件使人感觉不适。2.化学分析法(1)分析可疑地区的空气成分。(2)分析可疑地区的地下水。(1)分析可疑地区的空气成分。在有自然发火危险的地区定期地采集空气试样进行分析，观测矿井空气成分的变化，可以确定矿石自热的有无及发展情况。当有木材参与自热过程时，基本上可以利用空气中的CO2、CO和O2含量的变化来判断。由于SO2能溶解于水，所以在火灾初期的气体分析中很难测出。当空气中的CO和SO2含量稳定或者逐渐增加时，可以认为自热过程已经开始了。(2)分析可疑地区的地下水。硫化矿石氧化时产生硫酸盐及硫酸，并且析出的S

38、O2也容易溶解于水，使得矿井水的酸性增加，矿物质含量增加，甚至木材水解产物也增加。为了分析比较，必须预先查明正常条件下该地区地下水的成分，然后系统地观测地下水成分，判断内因火灾的危险程度。3.物理测定法通过测定可疑地区的空气温度、湿度和岩石温度，可以最直接、最准确地鉴别内因火发生、发展情况。系统地测定和记录可疑地区的空气温度和湿度，综合各种测定方法获得的资料，就可以做出正确的判断。当被观测地区的气温和水温稳定地上升，超过25以上时，可以认为是内因火灾的初期预兆。为测定岩石温度，可以在预先钻好的45m深的钻孔底部放入温度计(水银留点温度计、热电偶或温度传感器)，孔内灌满水，孔口封闭。当岩石温度稳

39、定地上升到30以上时，认为自热过程已经开始了。(三)预防金属矿山内因火灾的措施1.合理选择开拓方式和采矿方法2.建立合理的通风制度3.封闭采空区或局部充填隔离1.合理选择开拓方式和采矿方法(1)在围岩中布置开拓和采准巷道，减少矿体暴露，减少矿柱，并易于隔离采空区。(2)合理设计采区参数，加速回采，使开采时间少于矿石的自然发火期，并在采完后立即封闭。(3)遵循自上而下、自远而近的开采顺序安排生产。(4)选择合理的采矿方法，降低开采损失，减少采空区中残留的矿石和木材量，并避免它们过于集中。2.建立合理的通风制度(1)采用机械通风，保证矿井风流稳定，风压适中。(2)选择合理的通风系统，降低总风压，减

40、少漏风量。(3)加强对通风构筑物和通风状况的检查和管理，降低有漏风处的巷道风阻，提高密闭、风门的质量，防止向采空区漏风。(4)正确选择通风构筑物的位置。3.封闭采空区或局部充填隔离利用封闭或局部充填措施把可能发生自燃的地段与外界空气隔绝，可以防止硫化矿石氧化。用泥浆堵塞矿柱裂隙可以将采空区封闭。为了封闭采空区，除了堵塞裂隙外，还要在通往采空区的巷道口上建立防火墙。第三节矿井外因火灾及其预防一、煤矿外因火灾及其预防二、非煤矿山外因火灾及其预防一、煤矿外因火灾及其预防(一)矿井外因火灾概述(二)矿井外因火灾的分类(三)矿井外因火灾的预防措施(一)矿井外因火灾概述我国煤矿的外因火灾占矿井火灾总数的1

41、0%左右，虽然所占比例不大，但由于外因火灾一般发展迅猛，故外因火灾往往造成重大的财产损失和人身伤亡事故。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。而随着矿井机械化和电气化程度的提高，外因火灾在矿井火灾总数中的比例会有所增加。因此，防治外因火灾意义重大。(二)矿井外因火灾的分类(1)明火火灾。(2)电气火灾。(3)爆破起火。(4)瓦斯、煤尘燃烧或爆炸引起的火灾。(5)摩擦火。(1)明火火灾。指井下吸烟、使用火电焊、使用电炉及灯泡取暖等引起的火灾。(2)电气火灾。主要原因是机电设备性能不好，管理不善，如电钻、电机、变压器、开关、插销、接线三通、电铃、打点器、电缆等损坏，以及过负荷

42、、短路等引起的电火花。(3)爆破起火。不按规定装药、爆破。如裸露爆破以及用动力电源爆破，不装水炮泥、炮眼深度或最小抵抗线过小等而出现的爆破火。(4)瓦斯、煤尘燃烧或爆炸引起的火灾。(5)摩擦火。使用机械运输设备相互摩擦而引起火灾。如使用带式输送机引起的摩擦火。(三)矿井外因火灾的预防措施1.预防明火2.预防放炮引火3.预防电气引火4.预防摩擦生火1.预防明火井口房和扇风机房附近20m内禁止烟火，也不准用火炉取暖。严禁携带烟草、引火物下井，井下严禁吸烟。井口房和井下不准电焊、气焊或用喷灯焊接，如果一定要在井下焊接时，必须制定安全措施，报矿长或总工程师批准后才准进行，而且要求事先迁移和清除附近的易

43、燃物品，备足消防用水、砂子、灭火器等，并随时检查瓦斯和煤尘浓度。2.预防放炮引火井下不准使用黑色火药，因为黑色火药爆炸后火焰存在时间长，有使瓦斯引燃或引爆的危险。井下只准使用硝铵类的矿用安全炸药。严格执行放炮规定，煤矿井下不准放糊炮，严禁用煤块、煤粉，炮药纸等易燃物代替炮泥，同时要严格执行“一炮三检查”制度。3.预防电气引火要正确选用易熔断丝(片)和漏电继电器，以便电流短路过负荷或接地时能及时切断电流。矿井中电气设备应选用防爆型的电气设备，电缆接头不准有“鸡爪子”或“羊尾巴”。4.预防摩擦生火应做好井下机械运转部分的保养维护工作，及时加注润滑油，保持其具有良好的工作状态，防止因摩擦生热而引起火

44、灾。二、非煤矿山外因火灾及其预防(一)外因火灾的发生原因(二)几种常见外因火灾的预防措施(一)外因火灾的发生原因1.明火引起的火灾与爆炸2.爆破作业引起的火灾3.焊接作业引起的火灾4.电气原因引起的火灾1.明火引起的火灾与爆炸在井下使用电石灯照明、吸烟或无意有意点火所引起的火灾占有相当大的比例。电石灯火焰与蜡纸、碎木材、油棉纱等可燃物接触，很容易将其引燃，如果扑灭不及时，便会发生火灾。非煤矿山井下，一般不禁止吸烟，未熄灭的烟头随意乱扔，遇到可燃物是很危害的。如果被引燃的可燃物是易燃的，有外在风流，就很可能酿成火灾。冬季的北方矿山在井下点燃木材取暖，会使风流污染，有时造成局部火灾。一个木支架燃烧

45、，它所产生的一氧化碳就足够在一段很长的巷道中引起中毒或死亡事故。2.爆破作业引起的火灾爆破作业中发生的炸药燃烧及爆破原因引起的硫化矿尘燃烧、木材燃烧，爆破后因通风不良造成可燃性气体聚集而发生燃烧、爆炸，都属于爆破作业引起的火灾。近年来，这类燃烧事故时有发生，造成人员伤亡和财产损失。其直接原因可以归纳为：在常规的炮孔爆破时，引燃硫化矿尘；某些采矿方法(如崩落法)采场爆破产生的高温引燃采空区的木材；大爆破时，高温引燃黄铁矿粉末、黄铁矿矿尘及木材等可燃物；爆破产生的碳、氢化合物等可燃性气体积聚到一定含量，遇摩擦、冲击或明火，便会发生燃烧甚至爆炸。3.焊接作业引起的火灾在矿山地面、井口或井下进行气焊、

46、切割及电焊作业时，如果没有采取可靠的防火措施，由焊接、切割产生的火花及金属熔融体遇到木材、棉纱或其他可燃物，便可能造成火灾。特别是在比较干燥的木支架进风井筒进行提升设备的检修作业或其他动火作业时，因切割、焊接产生火花及金属熔融体未能全部收集而落入井筒，又没有用水将其熄灭，便很容易引燃木支架或其他可燃物，若扑灭不及时，往往酿成重大火灾事故。4.电气原因引起的火灾电气线路、照明灯具、电气设备的短路、过负荷，容易引起火灾。电火花、电弧及高温炽热导体极易引燃电气设备、电缆等的绝缘材料。有的矿山用灯泡烘烤爆破材料或用电炉、大功率灯泡取暖、防潮，引燃了炸药或木材，造成严重的火灾、中毒、爆炸事故。(二)几种

47、常见外因火灾的预防措施1.预防明火引起火灾的措施2.预防焊接作业引起火灾的措施3.预防爆破作业引起的火灾4.预防电气方面引起的火灾1.预防明火引起火灾的措施为防止井口火灾和污染风流，禁止用明火或火炉直接接触的方法加热井内空气，也不准用明火烤热井口冻结的管道；井下使用过的废油、棉纱、布头、油毡、蜡纸等易燃物应放入盖严的铁桶内，并及时运至地面集中处理；在大爆破作业过程中，要加强对电石灯、吸烟等明火的管制，防止明火与炸药及其包装材料接触引起燃烧、爆炸；不得在井下点燃蜡纸作照明，更不准在井下用木材生火取暖。2.预防焊接作业引起火灾的措施在井口建筑物内或井下从事焊接或切割作业时，要严格按照安全规程执行和

48、报总工程师批准，并制定出相应的防火措施；必须在井筒内进行焊接作业时，须派专人监护防火工作，焊接完毕后，应严格检查和清理现场；在木材支护的井筒内进行焊接作业时，必须在作业部位的下面设置接收火星、铁渣的设施，并派专人喷水，及时扑灭火星；在井口或井筒内进行焊接作业时，应停止井筒中的其他作业，必要时设置信号与井口联系，以确保安全。3.预防爆破作业引起的火灾对于有硫化矿尘燃烧、爆炸危险的矿山，应限制一次装药量，并填塞好炮泥，以防止矿石过分破碎和爆破时喷出明火，在爆破过程中和爆破后应采取喷雾洒水等降尘措施；对于一般金属矿山，要按爆破安全规程要求，认真进行炸药库照明和防潮设施的检查，应防止工作面照明线路短路

49、和产生电火花引燃炸药，造成火灾；无论进行露天台阶爆破或井下爆破作业时，均不得使用在黄铁矿中钻孔时所产生的粉末作为填塞炮孔的材料；大爆破作业时，应认真检查运药路线，以防止电气短路、顶板冒落、明火等原因引燃炸药，造成火灾、中毒、爆炸事故；爆破后要进行有效的通风，防止可燃性气体局部积聚达到燃烧或爆炸限而引起的烧伤或爆炸事故。4.预防电气方面引起的火灾井下禁止使用电热器和灯泡取暖、防潮和烤物，以防止热量积聚而引燃可燃物造成火灾；正确地选择、装配和使用电气设备及电缆，以防止发生短路和过负荷。注意电路中接触不良后电阻增加的发热现象，正确进行线路连接、插头连接、电缆连接、灯头连接等；井下输电线路和直流回馈线

50、路，通过木质井框、井架和易燃材料的场所时，必须采取有效的防止漏电或短路的措施；变压器、控制器等用油，在倒入前必须干燥，清除杂质，并按有关规程与标准采样，进行理化性质试验，以防引起电气火灾；严禁将易燃易爆器材存放在电缆接头、铁道接头、临时照明线灯头接头或接地极附近，以防因电火花引起火灾。第四节矿井灭火技术一、直接灭火二、隔绝灭火三、综合灭火一、直接灭火(一)挖除可燃物(二)用水灭火(三)用砂子或岩粉灭火(四)用化学灭火器灭火(一)挖除可燃物(1)火源位于人员可以到达的地点。(2)火区无瓦斯积聚，无煤尘爆炸危险。(3)火灾处于初期阶段，波及范围不大。(二)用水灭火用水扑灭井下火灾简单、经济、效果好

51、，所以水是灭火的最好材料。从水枪射出的强力水流，可以扑灭燃烧的火焰，并使燃烧物潮湿，阻止其继续燃烧，水蒸发时要吸收很多热量，所以它有很好的冷却、降温作用，大量的水蒸气降低了燃烧物附近的含氧量，从而使火熄灭。(三)用砂子或岩粉灭火砂子或岩粉的成本低，易于长期保存，灭火时操作简单，特别适宜扑灭电气火灾。所以在机电硐室、材料库、炸药库、绞车房、通风机房等重要地点都应备有砂箱、锹、铲等工具，砂箱内存有砂子。电气设备着火时，可用砂子或岩粉直接撒盖在燃烧物体上将空气隔绝，把火扑灭。(四)用化学灭火器灭火1.手提泡沫灭火器2.手提式喷粉灭火器1.手提泡沫灭火器使用时将灭火器倒过来，其中的碱性溶液和酸性溶液在

52、容器中混合后，立即起化学作用，产生大量的二氧化碳液体泡沫，从喷嘴喷出覆盖在燃烧的物体上，把燃烧物体表面与空气隔绝，泡沫还有冷却作用，因而使火熄灭。用它来扑灭初起的外因火灾，使用方便，机动灵活，效果也好。2.手提式喷粉灭火器灭火器中的干粉成分是碳酸氢钠，还有氧化硅、砂藻土等用以防潮避免胶结。用液体二氧化碳作喷粉的动力。由于干粉不导电，所以这种灭火器适于扑灭电气火灾。碳酸氢钠粉末在高温下分解，产生二氧化碳，使燃烧物与空气隔绝而熄灭。还有一种磷酸铵粉末，在高温下发生一系列分解作用，吸收热量后使燃烧物降温，产生氨气，加之水蒸气能使空气中氧含量下降，起到阻止燃烧的作用。这种干粉在高温下产生一种浆糊状物质

53、，能渗透到燃烧着的木材和煤炭内部，使之与空气隔绝迫使火熄灭。二、隔绝灭火(一)密闭墙的类型(二)火区封闭的顺序(一)密闭墙的类型1.临时密闭墙2.防爆密闭墙3.永久密闭墙1.临时密闭墙为了迅速控制火势，阻止火灾的蔓延，应尽快在火源的上风侧建筑临时密闭，暂时阻断风流。所以，建筑临时密闭墙要迅速。一般用风筒布和木板来建筑临时密闭墙。2.防爆密闭墙密闭瓦斯矿井中的火区时，有发生瓦斯爆炸的危险。为保证救灾人员和建筑永久密闭人员的安全，应尽快地建筑一道防爆墙。一般用砂子，黄土，岩粉、炉灰等装入麻袋，然后砌成56m厚的砂包墙。3.永久密闭墙要求坚固、严密不漏风，可用料石或砖建筑。它适用于顶板压力不大的巷道

54、中。为提高耐压性，可在砖、石墙中间砌入12层木砖。还可以用两层木板，中间注入黄土或混凝土构成永久密闭墙。永久密闭墙的位置应选择在压力小、无裂缝、无空顶空帮，并尽可能靠近火源的地方建筑。(二)火区封闭的顺序1.先封闭进风侧，后封闭回风侧2.先封闭回风侧，后封闭进风侧3.火区的进、回风侧同时封闭1.先封闭进风侧，后封闭回风侧先封闭进风侧，能很快隔断通向火源的风流，控制住火势，人员可在新鲜风流中建筑防火墙。但在封闭区后侧的火区内，空气的绝对压力将大幅度降低，容易造成火区内瓦斯大量涌出和积聚，这种封闭顺序只适用低瓦斯矿井。2.先封闭回风侧，后封闭进风侧实践表明，先封闭回风侧，能使火区内的绝对压力提高，

55、对火区内瓦斯的涌出有抑制作用。由于人员在高温烟流的环境中工作，该方法实施非常困难，而且切断了火烟的出路，迫使火烟倒流，热烟流经过火源时往往引起爆炸，所以一般不采用这种封闭顺序。3.火区的进、回风侧同时封闭在我国瓦斯矿井中，一般都用这种密闭顺序。在火区的进、回风两侧同时建筑密闭墙，墙上各留一个小孔口，以保持火区内的通风，防止火区中的瓦斯积聚。最后封闭两侧小孔口时，必须按照事先约定的时间同时进行。封孔口时，必须动作迅速，封完后人员要立即撤到安全地点。三、综合灭火(一)注浆灭火(二)注惰性气体灭火(三)均压灭火(一)注浆灭火1.地面打钻注浆2.利用消火巷道注浆1.地面打钻注浆当矿井采深不大，火源距地

56、面较浅，地表制取浆材方便时，可从地面打钻孔把泥浆直接注入火区。这种灭火方法的关键是火源位置的确定和钻孔的布置正确与否。2.利用消火巷道注浆如果矿井开采深度较大，火源距地表较深，直接在地面打钻孔较困难，可在地面设固定注浆站，建立注浆系统，在井下打钻孔注浆。井下打钻孔可使用消火巷道，就是在火源四周开掘消火巷道，直接接近火源进行注浆灭火；也可将消火巷道掘到火区附近后再穿透火区，然后注浆灭火。(二)注惰性气体灭火向火区内注入惰性气体，可以排挤出火区空气，使氧含量降低，冷却火源，增加密闭区内气压，抑制瓦斯涌出，减少新鲜空气漏入并渗入煤、岩孔隙，并为可燃物吸附，阻止可燃物氧化与燃烧。惰性气体灭火时，如果火

57、区封闭不严，漏风量大，惰性气体大量漏出，不仅不能扑灭火灾，还会污染井下空气。(三)均压灭火井下火区虽已密闭，但因火区两侧存在着压力差，所以还会向火区漏风，使火灾久久不能熄灭。如能使火区进、回风两侧的压力均衡相等，就可杜绝向火区漏风，达到灭火的目的。这就是均压法灭火的实质。可以利用局扇和调节窗来均衡压力，也可以利用主扇的总风压和调节窗来均衡压力。第五节火区封闭及管理一、火区封闭二、火区管理三、火区启封一、火区封闭(一)火区封闭的方法(二)防火墙位置的选择(一)火区封闭的方法(1)锁风封闭火区。(2)通风封闭火区。(3)注惰封闭火区。(1)锁风封闭火区。从火区进、回风两侧同时构筑防火墙封闭火区，封

58、闭火区时保持不通风。这种方法适用于火区气体贫氧、氧含量低于瓦斯失爆界限(O212%)和失燃界限(O212%)，封闭区内瓦斯含量存在着发生爆炸的可能与危险。爆炸的原因可能是由于火区瓦斯含量的增长，也可能是由于瓦斯或火灾气体因为循环再次流向火源。封闭火区时保持通风的目的就在于最大限度地稀释和排除火区瓦斯，并使火区的风流方向保持不变。(3)注惰封闭火区。在封闭火区的同时注入大量的惰性气体，使火区中的氧含量达到失爆界限所经过的时间比爆炸气体积聚到爆炸下限所经过的时间要短。此法既是联合灭火法的一种，也是最安全、最有效的灭火方法。(二)防火墙位置的选择(1)在保证灭火效果和工作人员安全的条件下，应使被封闭

59、的火区范围尽可能小、防火墙的数量尽可能少。(2)防火墙的位置不应离新鲜风流过远。(3)建立防火墙的地点，特别是建立入风侧防火墙的地点，应选在围岩稳定、没有裂缝的岩石里。(4)一般防火墙都要设立在铺设轨道巷道附近，以便运送材料，保证迅速完成防火墙的建筑工作。(5)在进风侧防火墙与火源之间切忌存在有连通火源点前后的巷道，这样的巷道最易造成火烟的循环，从而造成火灾气体爆炸。(6)不管有无瓦斯，防火墙的位置，特别是进风侧应距火源尽可能近些，这样火区瓦斯就不容易超限聚积。(7)在回采工作面发生火灾时的防火墙位置应视火源位置而定。二、火区管理(一)火区卡片管理(二)防火墙管理(一)火区卡片管理对每一个火区

60、，都必须建立火区卡片，火区卡片应包括以下内容：1.火区登记表火区登记表记录有火区名称、编号、发火时间、发火原因和处理方法等情况。2.火区灌注灭火材料记录表火区灌注灭火材料记录表详细记录火区封闭后向密闭区灌注的灭火材料的种类、数量、日期等情况，同时说明施工位置、设备和施工过程等情况。3.防火墙观测记录表防火墙观测记录表用以说明防火墙设置地点、材料、封闭日期等情况，表内应有按规定日期观测到的防火墙内气体组分的含量、密闭墙内空气温度、出水温度、密闭墙内外压差等内容。(二)防火墙管理(1)每个防火墙附近必须设置栅栏、警标，禁止人员入内，并悬挂说明牌。(2)应定期测定和分析防火墙内的气体成分和空气温度。

61、(3)必须定期检查防火墙外的空气温度、瓦斯含量，防火墙内外空气压差以及防火墙墙体。(4)所有测定和检查结果必须记入防火墙记录簿。(5)矿井进行大的风量调整时，应测定防火墙内的气体成分和空气温度。(6)井下所有永久性防火墙都应编号，并在火区位置关系图中注明。三、火区启封(一)火区启封的条件(二)启封火区的方法(一)火区启封的条件(1)封闭火区内氧气含量低于5%时，火势将逐渐减弱直至熄灭。(2)由于焦炭对CO有较强的吸附作用，火区燃烧所产生的CO可能被焦炭所吸附。(3)由于矿井情况复杂，部分火区的瓦斯涌出量比较大，可能使燃烧产生的气体含量下降，但这不意味着火源已熄灭。(4)对于封闭性好的盲巷或大型

62、火区或采用均压防灭火措施的火区，CO很难散失，即使火源熄灭不再产生CO，CO也可能长期存在。(二)启封火区的方法1.通风启封火区2.锁风启封火区1.通风启封火区通风启封火区是在保持正常通风情况下启封火区。该方法适用于确认火源已经完全熄灭且火区范围较小的情况。选择通风启封火区法之前要慎重考虑，若选择不当，反而会造成火区复燃、火势扩大甚至引发爆炸事故。启封前要预先确定火区有害气体的排放路线，撤出路线上的工作人员。然后选择一个出风侧防火墙首先打开，过一定时间再引开入风侧防火墙。待火区有害气体排放一段时间，无异常现象，可以相继打开其余的防火墙。打开第一个防火墙时，应先开一个小孔，然后逐渐扩大，严禁一次将防火墙全部扒开。2.锁风启封火区锁风启封火区也称分段启封火区，适用于火区范围较大、难以确认火源是否彻底熄灭、或火区内存积有大量的爆炸性气体的情况。启封时，沿着原封闭区内的巷道，由外向内，向火源逐段移动防火墙的位置，逐渐缩小火区范围，从而最后在封闭状况下进入着火带，实现火区全部启封。