矿井火灾防治教案4-7章阅读.ppt

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1、矿井火灾防治技术,主讲人：李宗翔（教授、博士）联系方式：；宅E-mail：,第五章 矿井火灾早期发现,早期预报外因火灾早期预报内因火灾,第六章 矿井火灾风流的紊乱及其防治,矿井火灾分类,按发火地点和对矿井通风的影响可分为上行风流火灾，下行风流火灾和进风流火灾三类。,上行风流火灾,下行风流火灾,回风井,进风流火灾,工作面,1上行风流火灾 是指沿倾斜或垂直井巷、回采工作面自下而上流动的风流，即风流从标高的低点向高点流动的井巷火灾。当上行风流中发生火灾时，因热力作用而产生的火风压，其作用方向与风流方向一致，亦即与矿井主要通风机风压作用方向一致。在这种情况下，它对矿井通风的影响的主要特征是，主干风路(

2、从进风井流经火源到回风井)的风流方向一般将是稳定的，即具有与原风流相同的方向，烟流将随之排出，而所有其他与主干风路并联或者在主干风路火源后部汇入的旁侧支路风流，其方向将是不稳定的，甚至可能发生逆转，形成风流紊乱事故。因此，所采取的防火措施应力求避免发生旁侧支路风流逆转。,2下行风流火灾是指沿着倾斜或垂直井巷、回采工作面(如进风井、进风下山以及下行通风的工作面)自上而下流动的风流，即风流由标高的高点向低点流动的巷道火灾。在下行风流中发生火灾时，火风压的作用方向与矿井主要通风机风压的作用方向相反。因此，随火势的发展，主干风路中的风流，很难保持其正常的原有流向。当火风压增大到一定程度，主干风路的风流

3、将会发生反向，烟流随之逆退，从而酿成又一种形式的风流紊乱事故。在下行风流内发生火灾时，通风系统的风流由于火风压作用所发生的再分配和流动状态的变化，要比上行风流火灾时复杂得多，因此，需要采用特殊的救灾灭火技术措施。,3进风流火灾发生在进风井、进风大巷或采区进风巷道内的火灾。之所以要区别出这种类别的火灾，主要是由于其发展的特征、对井下职工的危害以及可能采取的灭火技术措施，在更大程度上又有别于上、下行风流火灾。发生在矿井内的煤自燃火灾，一般不易早期发现，发生后又因供氧充分，发展迅猛，不易控制。井下采掘人员大都处在下游风流中，极易遭受火灾火烟侵害，造成中毒伤亡事故。在很多情况下，即使是矿井有所准备，如

4、给工人配备自救器等，在这种火灾中还是会发生大量的人员伤亡事故。如1956年，比利时包斯德卡赛尔(Bois-de-Cazier)煤矿，进风井筒火灾造成262人死亡，矿井被关闭。对于这种火灾，除了根据发火风路的结构特性上行还是下行，使用相应的控制技术措施外，更应根据风流是进风流的特点，使用适应这种火灾防治的技术措施，如全矿或局部反风等。,6-1 火灾时期常见的风流紊乱形式,1 直接烟侵地区 井下发火后，火烟一般是随风流流经一系列的巷道，最后经由回风井排出地面。如果火烟在排往地面的沿途，通过所有巷道时仍保持其发火前的原有风向（原有风向不变），火烟弥漫的区域称为直接烟侵地区。这种直接烟侵现象在井下发生

5、火灾时是必然的，十分危险。位于直接烟侵地区的人员要尽快撤离，以防止烟侵的危害。解除直接烟侵危害的方法一是使烟流短路，或是实现反风。2 主干风路 主干风路是指发生火灾后，从入风井口经火源点到回风井的路线。如图所示。,一、基本概念,3 旁侧支路主干风路以外的其余支路均称旁侧支路。如图中的支路。4 节点矿井风流的起点(入风井口)、终点(主通风机排风口)、通风网路或通风系统中的分风点与台风点统称节点。5 支路连接节点的通路称支路。它可能是由一段巷道组成，也可能由多条巷道组成。,二、风流的紊乱形式,1 旁侧风流的逆转在风流紊乱中旁侧支路风流的逆转是最常见的一种形式。2 主干风路烟流的逆退 如图所示。火灾

6、发生时，一方面是沿着主干风路的回风段向地面排烟，当火势很大时，还充满巷道全断面，逆着主干风路进风方向，朝着最近的进风节点逆流而退，称之为烟流的逆退。这种风流的紊乱现象可能发生在上行风流通风的采区内。但更常见的是发生在下行风流通风地区。,三、火灾对通风系统的影响,1、烟流逆退（roll back）2、风（烟）流逆转,3、火烟滚退在火源上风头，巷道一断面内，既有风流沿着底板以原有的风向向火源流动，同时又有烟流因热上浮沿着顶板逆风回退，形成在外观上看来似乎是烟流在回旋、滚动。如图所示。火烟的温度越高，流动速度越慢，发生滚退的机率与范围越大。火烟滚退，多是主干风流逆退与旁侧风流逆转即将发生的前兆。,以

7、上各种火灾时期的风流紊乱现象，可能单独发生，也可能逐个地接连发生，也可能是同时发生。无论怎样发生，都会扩大烟浸范围，造成灾难性的、后果极为严重的火灾事故。,6-2 火风压的生成与计算,一、火风压的概念 矿井发生火灾时，通风网络中出现的附加热风压称为火风压。实际上，火风压为矿井火灾时期自然风压的增量。局部火风压：矿井发生火灾后，高温火烟流经每段倾斜或垂直的井巷时，在局部区段上产生的火风压。全矿火风压：矿井发生火灾后，高温火烟流经每段倾斜或垂直井巷时，所产生的局部火风压的总值(代数和)。,火风压（浮力效应）,矿井发生火灾时，火灾的热力作用会使空气的温度增高而发生膨胀，密度小的热空气在有高差的巷道中

8、就会产生一种浮升力，这个浮升力的大小与巷道的高差及火灾前后的空气密度差有关。在地面建筑中这种现象也很普遍，被称为烟囱效应，即通常室内空气的密度比外界小，这便产生了使气体向上运动的浮力，尤其是高层建筑中的许多竖井，如楼梯井、电梯井等，气体的上升运动十分显著，这种现象有时也叫热风压。,火风压（浮力效应）,在矿井中，火灾产生的热动力是一种浮升力，这种浮力效应(The buoyancy effect)就被称为火风压。火风压就是高温烟流经倾斜或垂直的井巷时产生的自然风压的增量。火风压与矿井自然风压的产生机制是一致的，都是在倾斜和垂直的巷道上出现的空气的密度差所至，只是使空气密度发生变化的热源不同，故这二

9、者都可称为热风压。矿井发生火灾后，由于火风压的作用会改变原通风系统中压力的分布和风量的分配，即可能使通风系统风流发生紊乱，扩大事故范围，造成更为严重的损失。,二、矿井火灾的热风压计算,火风压,火风压(hF)为：hF=(Zg-ZF g)-(Zg-Z0 g)=Z g(0-F)(6-1)式中 hF局部火风压，Pa；Z 高温烟流流经回风井简的垂高，m；矿井进风井简内风流的平均密度，kg/m3；0 发火前出风井简内风流的平均密度，kg/m3；F 发火后出风井简内烟流的平均密度，kg/m3；g 重力加速度，m/s2。,设火灾前后出风井筒内的绝对大气压力近似不变，即P=常量，根据盖吕萨克定律可以写出式中 T

10、 0 火灾前回风井简内风流的平均绝对温度，K；TF 火灾后回风井简内风流烟流的平均绝对温度，K。,将之代入(6-1)式，整理得(6-1)上式是用火灾温度表达的火风压计算公式。(6-1a)式中 t 火灾前后烟流温度的增值，K或；从上式可以看出：z值愈大，亦即高温烟流流经井巷始末两端的标高差愈大，hF值愈大；火源燃烧炽烈，烟量大而温高，t值大，hF值也大，在平巷内，z值近似为零，hF值甚小，无火风压。,火风压的特点（作用）,在风路中发生火灾时，火风压的作用只有在高温烟流流经的上行或下行巷道里才能表现出来。高温火烟对矿井通风的影响就好象在其流过的上行或下行巷道里安设了局部通风机一样，它们的作用方向在

11、上行风路中与烟流方向相同，在下行风路中则相反。,是火燃能量释放的结果。,节流效应（The Choke effect）,节流效应是矿井火灾过程中的一种典型现象。矿井火灾时期，由于火烟的热力作用等的影响，主干风路以及旁侧支路中的风量往往会随着火势的发展而发生变化。如果由于火灾的发生，主干风路的进风量可能下降，这种现象称之为节流效应。,1.影响烟流温度的因素烟流温度对火风压值起着决定性的作用，在烟流排出的过程中，沿程各点的温度取决于下述因素：1)火源点燃烧物的燃烧温度；2)距火源点的距及通过该点的量；3)在火源与该点之间，从其它支路参入的风量及其温度。2.燃烧温度煤炭充分燃烧(供氧充足)生成CO2时

12、，其燃烧温度可达2500。缺氧燃烧不充分时，生成大量的CO，其燃烧温度可达1400，燃烧温度即火焰的温度。因热量是从物质燃烧的火焰中放出的，燃烧物质不同，火焰的温度也不相同。表6-1列出几种燃烧物的燃烧温度。,三、巷道烟流的温度及其计算,燃烧温度愈高，说明燃烧物热值愈高，热量越大，火势扩展愈迅猛。在矿井里发生火灾时，由于火源附近发生煤的干馏，以及火灾初起时空气的过量供给，所以火源点的燃烧温度变化范围极大，但实际也要超过1000，最高达1500。,三、巷道烟流的温度及其计算,3.烟流温度计算烟流在排往出风井口的过程中，随着远离火源，温度逐渐降低。如图6-14所示的巷道，周长 U，烟流流过的单元长

13、度 dx，单元长度巷道壁每秒吸收的热量为 dQ，则有 dQ=U dx T(616)式中 dQ 单元长度巷道壁每秒的吸热量，J/s；T 距火源点x处烟流温度的增值，K；对流传热系数(换热系数)，当烟流流过巷道时，其温度变化1时，每秒在1m2的巷壁上所吸收的热量(J/m2 K)；值可按下面的经验公式求得=2+，或=2+在矿井条件下 取510；v 为烟流速度，m/s。,三、巷道烟流的温度及其计算,烟流流过巷道单元长度的失热量为 dQ=-G CP dT(616)式中 dQ 烟流的失热量，J/s；G烟流量，kg/s；CP定压比热，J/kg K；dT在单元长度(dx)内烟流温度的下降值。单元长度巷道壁面的

14、吸热量等于烟流失热量。U dx T=-G CP dT,三、巷道烟流的温度及其计算,积分整理得(6-18)式中 T0火源点温度的增值，K。从公式(6-18)可以看出，T 随烟量的增多而增高，随火源点的距离增大而减小。,下面给出一个实例可以看出烟流距火源的距离x(m)及烟量G(kg/s)对烟流冷却程度的影响。,烟流速度 v=0.1、0.5、1、3、6 m/s,例：烟流流经断面为6m2、周长U=10m的梯形巷道，取=7，CP=1.0052 J/kgK，烟流密度1.01kg/m3，烟流速度为0.1、0.5、1.0、3.0、6.0 m/s时，距离火源x处的温度增值T与火源温度增值T0之比按公式(6-18

15、)求得，其结果见图。,从上图可以看出：烟速愈低，距火源的距离愈远，则火烟温度的降低程度愈大，反之则相反。如，发火以后，在火源前方(上风侧)建立临时防火墙或悬挂风帘，以控制对火源的供风，使烟量减少，烟速降低，这对控制其温度增值将是有效的。如将烟速度控制在 0.1m/s时，从图6-2可以看出，在距火源101m处，火烟温度的增值T仅是火源点温度增值T0的千分之一。若火源温度增值为1000，则在101m处仅比原来的气温增高1。反之，如不采取措施截断供风，烟速为6m/s时，则只有在距火源1318m的地方，才能出现与上述相同的结果。因此，减少火源点的供风是冷却烟流，降低局部火风压的有效措施。,4.掺入风流

16、后烟流温度的计算设烟流的温度为TF掺和入风流的温度为TV混合后的温度为(618)式中 Tm 掺入风流后，混合气体的温度，K；CPF、CPV、CPm 分别代表烟流、掺入风流以及混合后气体的比热，(J/kg K)；MF、MP 混合气体中烟流与风流各占的百分比，(MF+MV 1)。取 CPF=CPV=CPm 则 Tm MF TF+MV TV(620)当烟流温度为TF=500，风流温度TV=20记时，根据掺入烟流的风量不同，所计算得的混合气体温度见图6-3。,井下发生火灾时，原生火源排出的高温烟流在流经的沿途接入新风的地点再次着火，并引燃木支架或煤壁所生成的火源称之为再生火源。从原生火源排出的火烟具有

17、高温的特点，但火烟的成份有时差别较大。产生再生火源的危险性与火烟的温度、成分有密切的关系，在下列几种条件下都可能产生再生火源。1、当火灾气体从火源排出后，在其流经的巷道内具有非常高的温度(超过火灾气体的着火温度)，且含有多量的可燃成分，只是由于缺氧而不能燃烧。这些火灾气体一旦与含氧丰富的风流相汇合，在汇合点就可能点燃，这种情况均发生在巷道的交叉点。燃烧的火灾气体点燃支架、煤壁、电缆等，立即形成交叉点处的再生火源。,四、再生火源,出现了再生火源,含氧风流,高温火灾烟流,四、再生火源,2、当高温火灾气体含有足够量的氧，但可燃性气体成分不多时，它本身虽不能燃烧，但是在它流经的沿途一遇可燃物，就有可能

18、产生再生火源。3、含有一定浓度可燃气体的火烟，虽然它的温度低于自燃或点燃其它可燃物的温度，但是由于救灾延续时间过长，在其流过的沿途与煤巷壁面接触能使煤壁温度提高，如果在煤壁内存在裂隙或裂缝，由于温度增高，有可能引起煤的自燃或瓦斯燃烧而形成再生火源。再生火源可能发生在一个地方，也可能发生在排烟沿途的多个地点。再生火源的发生使救灾工作复杂化，为此在扑灭火灾时，一定要注意了解从火源点到风井排烟的沿途是否存在发生再生火源的条件。,四、再生火源,综上所述，产生再生火源的条件可以概括为以下三个方面 火灾气体的成份；火烟温度；可燃物的分布情况。扑救火灾延续的时间愈长，再生火源发生的可能性愈大。因此，如果短时

19、间内不能控制火势和完成灭火工作时，必须根据具体情况采取冷却火烟、煤壁与支架的措施。最有效的降低温度的方法是设立水幕，水幕既可以冷却烟流，又可以阻挡火势蔓延。有时也可采用改变火烟排出路线的方法以防再生火源的发生，例如令高温烟流通过不燃性材料支护的岩巷。火灾燃烧的时间愈短，烟流的速度愈低，单纯依靠巷道冷却作用使烟流温度降低所需的距离也愈短，所以在火源前方构筑防火墙以减少向火区供风也是防止再生火源的一项措施。,四、再生火源,火灾时期发生风流紊乱的形式各异，如前所述，原因也不尽相同，但其主要原因有四个方面：局部火风压的生成；过量烟气的产生；主通风机风压；网络风阻的影响。一、旁侧支路风流逆转的原因与防治

20、 旁侧支路风流的逆转主要是由于在上行风路中发生火灾时，没能及时控制，产生了较大的局部火风压而形成的。,6-3 风流紊乱的原因及其防治,6-3 风流紊乱的原因及其防治,火灾时期发生风流紊乱的形式不一，已如前述，其原因也不尽相同，但其主要原因有四个方面：局部火风压的生成；过虽烟气的产生；主扇风压；通风网络风阻的影响。,1、旁侧支路风流逆转的原因与防治,旁侧支路风流的逆转主要是由于在上行风路中发生火灾时，没能及时控制，产生了较大的局部火风压而形成的。,火灾时期仿真分析模拟实验,举例矿井火灾时期旁侧支路风流逆转正常时期：401、402工作面原始风量 10.8 m3/s火灾时期：402工作面温度 600

21、，通风机转数 340 r/min402工作面风量 38 m3/s，401面风量-10.9 m3/s，发生逆转调整通风机能力对此影响；,正常时期,火灾时期,2、复杂通风系统简化封闭回路图,a 主干风路b 旁侧支路c 风机风路,简单封闭回路,复杂风路,下行,上行,a,b,c,hc,旁侧支路风流发生逆转的判别式（上行火灾）,假设在主干风路a中发生了火灾，产生的局部火风压ha，在ha的作用下此时风流发生了逆转，在逆转烟流的的作用下，旁侧支路b产生的火风压为hb，ha与hb方向均朝上。分别沿回路ac和回路ab列出风压方程为ha+hc=Ra Qa2+RcQc2(6-26)ha-hb=Ra Qa2+RbQb

22、2(6-27)由(6-27)(6-26)-(6-27)得,根据风量平衡定律 Qc=Qa-Qb，显然有Qc Qa，故有(6-28)上式即是旁侧支路为上行风流时，高温烟流引起的局部火风压(ha)造成风流逆转的判别式。下面进一步推论：,通过式(6-28)分析，当旁侧支路b为一条水平巷道，或者，当火灾系统最初达到发生逆转的条件而尚未逆转瞬间，此时旁侧支路b没有高温烟流，必有hb=0，那么，得到旁侧支路b发生逆转时的判别式为(6-29)同理，可以导出旁侧支路b风流停滞的条件式为(6-30)旁侧支路b风流方向保持不变的条件式为(6-31),简单封闭回路,a,b,c,hc Rc,ha Ra,hb Rb,Qc

23、,Qa,Qb,记忆方法：火风压 ha 过大占优势！,旁侧支路风流发生逆转的判别式,与旁侧分支的风阻无关,1 上行风流火灾旁侧支路风流逆转分析,(1)局部火风压，削f值较大时，则条件式(625)得到满足，从而使旁侧支路风流方向发生逆转，火烟随之侵袭位于旁侧支路中的采区或工作而。(2)为了控制火势的发展，停止主扇运转是人们最易想到的措施。其实一是停JL主扇运民A。值将可能大大降低，甚至趋近于零。显然条件式(625)很易得到满足，从而出现旁侧支路风流逆转。所以在这种情况下，不能停止主扇运行，也不允许放下丰息闸门。(3)为了控制火势的发展，截断向火源的供风，通常是在火源的上风头构筑临时密闭或张挂风帘。

24、这样不仅控制了供风，抑止燃烧，而且还起到了增大只i使条件式(623)得到满足，起到稳定风流方向的作用，防止了风流紊乱和烟侵事故的扩大。,(4)不仅包括回风区域的风阻，而且包括一部分进风和内部分系统相并联的风路(如图)的风阻。但对月。值起决定性影响的还是回风区域的风阻。因为在日常管理中，进风系统的并巷，由于运输、提升的要求维护状况良好，并保持相当大的断面，其风阻值是较小的。而回风系统局部阻碍物较多且维护条件较差，通常是风阻大。因此只。值高，容易满足条件式(625)，造成旁侧支路风流紊乱，使烟侵区域扩大。(5)旁侧支路的风向与本身风阻大小无关。,(：)火势继续发展，局部火风压连续上九条件式去令得到

25、满足，旁侧支路 以上分析是把旁侧支路当作一条近乎水平巷道来处理的。当旁侧支路也是一条上行风路时，在风流逆转后，高温佃流必然会在这一文路上产生局部火风压AF，对风流的逆转起阻止作用。因此在推导穷侧支路风流逆转的条件式时，必须予以考虑。如图618，沿回路65cJ和回路d564列出风压方程为：A，十A。：及i 9：十万。9i(626)上式即是旁侧支路为上行风流叭高温佃流引起局部火风压(AJ)造成风流逆转的判别式。2旁侧支路风流逆转的过程(2)扑效不及时，火势发展，局部火风压逐渐升高，这时在旁侧支路内可以观察到风量减少的现象。当满足条件式 去去时，旁测文路风流停止流动。,2 下行风路火灾旁侧支路风流逆

26、转分析,旁侧支路风流发生逆转的判别式（下行火灾）,工程举例,正常通风时期,工程举例,火灾通风时期,巷道火灾的灭火方法,隔绝式灭火（封闭火区）；泡沫灭火；注氮气灭火,烟气,例 2 法国煤矿火灾事故案例分析1888年，法国一个煤矿发生火灾，处理不当，造成7人中毒死亡。,5-5 矿井火灾时期风流紊乱实例,事故发生过程,3,西 区,320大巷,4,东 区,共导致7人中毒死亡！,2人中毒,1人死亡,6人死亡,f2,f1,事故原因及教训,事故是由于 f1，3-4 区段风流逆转造成的。逆转的火烟风流通过不严密的风门，侵入西部采区因而使多人中毒牺牲。风流逆转原因分析：f1停转，以3-4支路为界划分的外部分系统

27、的风压相对于内部分系统的风压大大减小；而且启封火区密闭启封使内部分系统的风阻显著减小。这必然要使3-4支路的风流发生逆转。,f1,f2,发生逆转！,(1)如果从保持34区段原有风向不变出发，在任何情况下部不应停止主扇 f1。而且最好是停止主扇 f2，并打开二号回风并井口的防撮盖。(2)34角联支路的风流方向不受其本身风阻太小的制约、尽管在此支路中建立的风门并不严密，但其风阻值也相当可观，可是并没能阻止风流方向的改变。当然也就起不到防止火烟从东翼采区侵袭西冀采区的作用。如果风门严密，可以减轻烟化。,事故教训,案例,1990年5月8日，某矿在下行进风胶带斜井两段胶带搭接处发生了一起重大胶带火灾事故

28、，火灾产生的火风压造成了进风斜井的风流逆转，从而扩大了事故的损失，共造成了80人死亡。,进风,事故分析,事故初期抢险救灾决策失误。作为下行通风的运输机斜井发生火灾时，火风压的作用与主要通风机提供的风压作用相反，极易造成风流的逆转；此外，作为一般的救灾原则，当进风井筒中发生火灾时，必须采取反风或停止主要通风机运转的措施。当时的救灾决策者因救灾心切盲目带领救护队员进入发火胶带斜井救灾。矿井缺乏抗灾能力。事故发生时，矿井不能反风；在编制的矿井灾害预防计划中，没有提出运输机胶带斜井的预防火灾措施。,事故分析,缺乏安全意识，防火设施和措施不落实：长期使用非阻燃胶带；地面水池设计要求容量200m3,但实际

29、容量10m3；灭火工具不配套，只有砂箱没有铁锹；改扩建设计中有防火门，但并未施工；第一台胶带机交付使用时没有铺设供水管路；井下电、气焊安全措施制定不完善，审批不严，在作业地点胶末、胶条等易燃物清理不彻底的情况下进行气焊；作业地点没有洒水措施。缺乏必要的安全教育，工人没有学习安全措施就工作；灾害时不会使用消防器材；没有配备自救器，致使人员伤亡严重。,第七章 矿井灭火,7-1 直接灭火法,与火灾发生三因素（可燃物、热源、空气）必须同时存在相互对应，灭火方法大体可以对应地区分别为：消除可燃物，降低燃烧温度，断绝空气的供给三个方面。1.挖除可燃物 挖除可燃物就是将已经发热或者燃烧的煤炭以及其它可燃物挖

30、出、清除、运出井外。挖除火源前要作好充分的准备工作：备好工具及运输车辆、备足水量和充填材料、支护材料，定好运煤路线与排风路线。,如果知道火源位置离巷道壁在几米范围内的话，那么就可以将高温点直接挖掉并冷却。这种措施可以用于在煤柱处发生的自燃火灾，在密闭区内部或者风桥附近发生自燃，甚至是在某些采空区等处的火灾也可以采用这种办法来处理。,在某些时候，有必要开掘一个探巷来更精确地定位火源点位置和自燃范围。挖掘火源时应该让工作人员位于风流的上侧，以使工作人员尽可能地不受烟气和 CO 的毒害。同时，还应该在挖掘火源的巷道两侧10米左右的范围内对通风巷道喷水淋湿，或者抛洒岩粉覆盖巷道表面。,直接灭火 挖除火

31、源,在挖除火源的过程中，还应该注意控制好顶板，因为顶板在受热过程中会变得比较脆弱。还要经常读取挖掘点下风侧的瓦斯浓度和 CO 浓度值。当挖掘的工作人员接近火源点时，要向他们身上喷水来降温。当火源暴露出来时，要先用水枪向火源的外围喷水。如果直接向火源中心的燃烧着的炽热煤炭上喷水的话，将会产生大量的水蒸气。炽热的煤炭应该装载在金属运输工具内，在运出矿井前将其用水完全浇透。当所有燃烧过的物质都被移走后，挖除留下的孔洞让其冷却，并且至少要等24小时后确认不会发生复燃，才能用惰性物质，例如石灰石粉，生石膏浆等进行填充。,2.降低燃烧物温度降温灭火的材料有：水、泥浆、泡沫、液氮等。1)用水灭火吸热能力强、

32、生成水蒸汽、浸透火源邻近燃烧物用水灭火时必须注意：人须在上风头作业，射流由火源的边缘逐渐地推向中心，防止水蒸汽伤人；必须保持一个畅通的排烟通道，以防高温的水蒸汽和烟流返回伤人；不能灭带电的电器设备火灾。不宜扑灭油料火灾。,直接灭火 水灭火,直接灭火 水灭火,用水灭火，简单易行、经济、有效。水的主要作用是：水有很大的吸热能力（1 kg 水汽化成蒸汽时能吸收2256.7 J 的热量），能很快使物体冷却而停止燃烧；水遇火（高温）能蒸发成大量水蒸气（1 kg 水能生成1.7 m3 水蒸汽），使燃烧物表面与空气隔绝，并能稀释空气中的氧浓度；以强力水流喷射火源能压灭燃烧物的火焰。除了电器类火灾和易燃油类火

33、灾外，水可用于绝大多数一般性火灾的灭火。,直接灭火 注浆灭火,2)灌浆灭火 在矿井井下的采空区或巷道煤壁内发现煤炭自然发火，采用打钻注浆灭火是最常用的技术之一。井下打钻注浆具有施工方便、灵活、速度快，与工作面其它工序干扰小，容易准确地向火源打钻注浆，适应性强，注浆注水量大等优点。一旦准确发现火源，该项技术就非常有效。一般钻孔打到了火源位置，注浆后流出的水温都较高，表明浆水起到了降温的作用，火势就能够得到有效控制。,直接灭火 泡沫灭火,3)泡沫灭火 泡沫灭火主要基于两个原理：一是水气化过程要从热源中带走大量的热；二是气化的水蒸汽不断积聚会形成具有隔离空气作用的屏障。当泡沫被加热到 100 时，泡

34、沫会膨胀 30。但是液态水蒸发变成水蒸汽时体积膨胀比是 1700:1。假设泡沫中的空气与水的比为1000:1，那么当1000升这样的泡沫蒸发后，就会变成1300升的空气（膨胀率30%）加上1700升的水蒸汽，也就是 3000升的混合气体。空气原来还有体积比为21的氧气量，那么随着与产生的水蒸气的混合，氧气浓度下降为：,灭火泡沫有两大类：空气机械泡沫与化学泡沫，前者是二次世界大战后从军工系统引进的一项灭火新技术；后者是广泛应用于地面灭火的得力手段。空气机械泡沫就是用机械的方法(启风机)将空气鼓入含有泡沫剂的水溶液而产生的泡沫。泡沫发生的倍数在 5001000 之间，由于它比化学反应产生的泡沫倍数

35、(1020)高得多，故又称高倍数空气机械泡沫。,直接灭火 泡沫灭火,高倍数泡沫灭火装置,泡沫灭火在我国煤矿里已经多次成功应用。其优点是灭火速度快，效果好，恢复生产容易。,直接灭火 水淹灭火,4)水淹灭火方法在两种情况下可以采用水淹的方法来熄灭火灾。第一，如果火源及其影响区域位于目前工作区域的标高位置以下；第二，某些通往火区的巷道处于较低的水平，水淹这些巷道是为了防止这些巷道火区供风。,3.隔绝灭火 1)沙子和岩粉 砂子相岩扮，特别是石灰石岩粉，常被用来扑灭油料、和电气设备火灾。它能长时间覆盖于燃烧物上使其缺氧而熄灭，同时不易复燃。在井下机电响室储备一定量的砂子或岩粉是完全必要的。,直接灭火 沙

36、子和岩粉,直接灭火 干粉灭火器,2)干粉灭火器 灭火器是一种由充满干粉状灭火药剂的金属容器，以及应用时能把粉状物质喷出来的设备共同组成的灭火工具，通常在矿井里常用的灭火手雷、灭火炮、喷粉器等。它的作用在于干粉灭火剂覆盖在燃烧物上，受热后发生一系列的化学反应，反应过程中吸收大量的热并放出水份，水份蒸发再吸热，使燃烧物温度下降。另外还产生浆状的物质，附着在燃烧物表面形成隔离层，从而隔离空气阻断燃烧。干粉灭火器由于容量的限制只能用于扑灭范围较小的初起火灾。但是它具有轻便、操作简单、灭火效能高等待点。矿用干粉灭火器的主要药剂为磷酸胺类化合物(NH4)3PO4，(NH4)2HPO3，(NH4)H2PO4

37、 它可用于扑灭多种火灾，也可用于扑灭电气油类火灾。,矿内灭火,一、发生火灾时的行动原则在矿井巷道中发生的火灾通常是从某一点开始的。火灾在初始阶段的强度都相当小，这时的绝大多数火灾都可以被迅速扑灭。否则，对发现或扑救不及时的可燃物充足的火灾有时仅仅数分钟就会发展成为一个很难或不可能扑灭的大火，最后只能封闭该着火区域。最先发觉火灾的人员，一定要根据火灾性质采用一切可能的方法，力争在火灾初起之时就把它扑灭，同时迅速向矿调度室报告火情。矿调度室接到报告后，应立即采取下述措施：1通知救护队；2组织临时救灾指挥部；3通知所有井下受火灾威胁的人员撤离危险区。,风流控制与隔绝灭火,第四章 矿井外源火灾,早期预

38、报外因火灾早期预报内因火灾,矿井外源火灾案例,案 例 1、龙岩陆家地煤矿主平峒火灾事故 1981年1月5日17点20分，陆家地煤矿主平峒距峒口255.5米至270米处，因工人井下违章吸烟，致使水泥支架巷道南帮充填超挖部位的坑木突然发火，因该矿为自然通风，无法反风，造成28人CO中毒死亡的事故。,2、福建龙岩“4.14”特大煤矿火灾事故 2004年4月14日晚10时30分，大吉村林坑煤矿海拔244米标高煤井发生特大火灾事故。救援工作采取了切断矿井电源，组织灭火，利用井口空压机向井内输送新鲜空气等措施，排出矿井内的烟雾和井内有害气体。矿难共造成 11人遇难，涉嫌责任事故罪的矿主谢琼辉、工头冉从海被

39、警方依法刑事拘留。,河南新密东兴煤矿井下电缆起火25人遇难,2010年3月15日20:30，新密市东兴煤业有限公司主井西大巷第一绕巷发生电缆着火事故，当班入井31人，截止3月16日凌晨2:00，抢救工作结束，6人安全升井，25人遇难。经初步调查，该矿属“六证”不全，违法生产。目前，该矿法人代表付晓、出资人付满仓、矿长白小波等相关责任人已被刑事拘留，个人及企业资金、财产已被冻结。事故善后工作正在有序进行中。事故发生后，省委常委、郑州市委书记王文超、副省长史济春、市长赵建才等相关领导相继赶赴现场，指挥抢救工作。,第一节 概 述一、火灾与矿井或煤田火灾的概念 在矿井或煤田范围内发生，威协安全生产、造

40、成一定资源和经济损失或者人员伤亡的燃烧事故，称之为矿井或煤田火灾。二、矿井火灾的类型及其特性、按引火原因分类）内因(自燃)火灾。2）外因火灾。,、消防分类 类火灾:,煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质 类火灾，指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液体 类火灾，指煤气、天燃气、甲烷、乙炔、氢气等可燃气体。类火灾，象钠、钾、镁等可燃金属燃烧形成的火灾。,、其它分类方法。还有按火源特性，可分为原生火灾与再生火灾；按火源产生的位置，可分为井上火灾与和井下火灾等。三、防灭火研究的内容 煤矿火灾防治是一项系统工程，其理论与技术的研究内容应围绕一个目标和三个问题。,第二节 矿井外因火灾及

41、其预防一、物质燃烧的充要条件、必要条件-可燃物、助燃物、高温能量 火源。、充分条件-三个必要条件同时存在，互相作用；Q生Q散煤矿常见的外因火源主要有以下几种：）电能热源：）摩擦热。）放明炮、糊炮等。4）明火（高温焊碴、吸烟）。,二、外因火灾的预防 1、我国的消防方针-预防为主，消防结合 2、防火对策-矿井火灾的防治可以采取下列三个对策：）技术(Engineering)对策(1)灾前对策-防止起火、防止火灾扩大(2)灾后对策-报警、控制、灭火、避难）教育（Education）对策-知识、技术、态度）管理（法制(Enforcement）对策-制定各种规程、规范和标准，且强制性执行。这三种对策简称“

42、三”对策。前两者是防火的基础，后者是防火的保证。,三、预防外因火灾的技术措施 预防火灾发生有两个方面：一是防止火源产生；二是防止已发生的火灾事故扩大，以尽量减少火灾损失。（一）防止火灾产生 1、防止失控的高温热源产生和存在。按煤矿安全规程及其执行说明要求严格对高温热源、明火和潜在的火源进行管理。2、尽量不用或少用可燃材料，不得不用时应与潜在热源保持一定的安全距离。,3、防止产生机电火灾。4、防止摩擦引燃（）防止胶带摩擦起火。胶带输送机应具有可靠的防打滑、防跑偏、超负荷保护和轴承温升控制等综合保护系统；（）防止摩擦引燃瓦斯。5、防止高温热源和火花与可燃物相互作用。,（二）防止火灾蔓延的措施 限制

43、已发生火灾的扩大和蔓延，是整个防火措施的重要组成部分。火灾发生后利用已有的防火安全设施，把火灾局限在最小的范围内，然后采取灭火措施将其熄灭，对于减少火灾的危害和损失是极为重要的。其措施有：,1、在适当的位置建造防火门，防止火灾事故扩大。2、每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库。3、每一矿井必须在地面设置消防水池，在井下设置消防管路系统。4、主要通风机必须具有反风系统或设备，反风设施并保持其状态良好,四、灾变时期风流控制 1、矿井发火时对通风制度的基体要求是：）保护灾区和受威协区域的职工迅速撤至安全地区或井上；）有利限制烟流在井巷中发生非控制性蔓延，防止火灾范围扩大）不得使火源附近瓦斯聚积到爆炸浓度，不容许流过火源的风流中瓦斯达到爆炸浓度，或使火源蔓延到有瓦斯爆炸的地区；）为救护创造条件。,2、火灾时常用的通风制度有以下几种1)维持正常通风，稳定风流。(1)火源位于采区内部，(2)网络复杂的高瓦斯；(3)独头巷道；(4)采区或矿井 回风道；(5)减少向火源供风2)停风机(1)进风井口，(2)独头巷道CH4浓度上限，(3)主通风机成为阻力；3)反风(1)全矿反风；(2)区域性反风；(3)局部反风 4)风流短路-进风系统,