矿井火灾防治(煤矿安全生产管理人员09年9、10月初训)

煤矿安全生产管理人员培训（09年9、10月初训)矿井火灾防治中国煤炭工业环保安全培训中心张庆民矿井火灾防治课时：4学时。教法：讲授、研讨、案例分析。教具：教材、规程、电脑和投影仪。教学内容：矿井火灾的产生条件、分类及其危害；矿井外因火灾发生的原因及其预防措施；煤炭自然发火的条件、过程、征兆及其预防措施；矿井灭火方法和井下火区管理。教学目的：通过学习矿井火灾防治的有关知识，进一步提高学员预防和处理矿井火灾的能力。大纲要求：掌握矿井火灾的产生条件、分类及其危害；熟练掌握矿井外因火灾发生的原因及其预防措施；掌握煤炭自然发火的条件、过程、征兆及其预防措施；熟练掌握矿井灭火方法。一、矿井火灾的分类1.矿井火灾：是指发生在井下或地面而威胁矿井安全生产，造成损失的非控制燃烧。2.矿井火灾的分类(根据发火原因)(1)外因(外源)火灾由于外来热源如放炮、明火、瓦斯煤尘爆炸、电流短路等原因造成的火灾。它可能发生在井下的任何地点，难以预料。(2)内因(自燃)火灾由于煤炭或其它可燃物体自身受到某些化学或物理作用而发展起来的火灾。自燃火灾多发生在井下采空区、煤巷冒顶或压裂破碎的煤柱内。二、外因火灾的预防措施1．安全设施(1)生产和在建矿井都必须建造井上、井下防火设施。防火设施和制度必须符合国家有关防火的各项规定，并符合当地消防部门的要求。(2)木料场、矸石山、炉灰场距进风井的距离不得小于80m，木料场与矸石山的距离不得小于50m。(3)矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统应每隔100m设置支管和阀门，但在带式输送机巷道中应每隔50m设置支管和阀门，地面消防水池必须经常保持不少于200m3的水量。(4)新建矿井的永久井架和井El房，以井口为中心的联合建筑，都必须采用不燃性材料建筑。对现有生产矿井使用可燃性材料建筑的井架和井口房，必须制定防火措施。(5)进风井应装设防火铁门，防火铁门必须严密并易于关闭，打开时不妨碍提升、运输和人员通行，并应定期维修。如果不设防火铁门，必须有防止烟火进入矿井的安全措施。2．明火管理(1)井口房和通风机房附近20m范围内，不得有烟火或用火炉取暖。(2)井筒、平硐与各水平的连接处及井底车场，主要绞车道与主要运输巷、回风巷的连接处，井下机电设备硐室、主要巷道内带式输送机机头前后两端各20m范围，都必须采用不燃性材料支护。在井下和井口房，严禁采用可燃性材料搭建临时操作间、休息室等。(3)井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。(4)井下和井口房不得从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作。如果必须在井下主要硐室、主要进风巷和井口房内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作，每次都必须制定安全措施，经矿长批准，由矿长指定专人在场检查和监督，并遵守有关规定(5)井下使用的汽油、煤油和变压器油必须装入盖严的铁桶内，由专人押送至使用地点。剩余的汽油、煤油和变压器油必须返回地面，严禁在井下存放。井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，也必须放在有盖的铁桶内，并由专人定期送到地面处理，不得乱放乱扔。严禁将剩油、废油泼洒在井巷或硐室内。3．消防器材的管理(1)井上消防材料库应设在井口附近，并有轨道直达井口，但不得设在井口房内。(2)井下消防材料库应设在每一生产水平的井底车场或主要运输大巷中，并应装备消防列车。(3)消防材料库储存的材料、工具和数量应符合有关规定，并定期检查和更换，不得挪作他用。三、矿井内因火灾的防治(一)选择合理的矿井开拓系统开采自燃煤层的矿井，应选择有利于防火的开拓系统。合理的开采系统应符合：第一。对煤层的切割少；第二，系统简单，运输环节少，通风线路短，通风风压低，通风设施少，矿井内外部漏风小，采(盘)区或区域划分合理；第三，有利于灾害的预防，便于灾变时人员撤离。1．开拓巷道的布置若在煤层中布置开拓巷道，必须砌碹或用不燃性材料支护，且两侧应留足够尺寸的护巷煤柱。对煤层群开采，采用联合开拓时，开拓巷道尽量布置在岩石中。若开拓煤巷时，应布置在不自燃或自然发火性小的煤层中。2．开采顺序采用采(盘)区后退式开采顺序比前进式开采顺序有利于防火。后退式，运输大巷两侧为实体煤，漏风小，护巷煤柱不发火或发火少。大巷随采(盘)区的结束而报废，护巷煤柱随之被回收，采空区易封闭，且采空区漏风小，煤炭自燃的几率小。3．通风系统通风系统的合理与否对煤炭自燃的影响起相当重要的作用。中央式通风系统的线路长、阻力大，不适合开采自燃煤层的矿井；对角式通风线路短，阻力小，有利于防火。即使发生煤炭自燃，用密闭灭火时，不至于使全矿井停产。矿井安全出口多，便于人员撤退，安全性好，抗灾能力强。(二)选择合适的采煤方法(1)巷道布置简单，对煤层的切割少，漏风小，易采取各种防火措施，采空区易于封闭；(2)机械化程度高，推进速度快，采空区冒落充分；(3)煤炭回收率高。具体采用以下措施：①准备巷道布置。对一些服务年限较长的准备巷道，尽量布置在岩层中，减少对煤炭的切割。若布置在煤层中，应采用锚喷支护或巷道表面喷涂不燃性堵漏材料。对于多煤层尽量采用联合或分组联合布置准备巷道。②回采巷道分采分掘。留煤柱开采工作面，在掘进工作面巷道时，上一区段运输平巷与下一区段回风平巷采用平行掘进的方法，每隔一定的距离，开一条联络巷[图(a)]，往往由于此联络巷封闭不严，导致上区段采空区或联络巷煤柱发生自燃。为了解决此问题，采用各区段巷道分采分掘，取消与上区段之间的联络巷。以减少上区段间的漏风。如图(b)所示。(a)上下区段分采同掘(b)上下区段分采分掘l——工作面运输巷；2——下区段工作面回风巷；3——联络巷；4——下区段工作面回风巷掘进头；5——工作面运输巷掘进头③采用先进的采煤设备，采区煤炭生产集中化。④改进煤层采煤方法，尽量减少分层数⑤提高工作面回采率，减少采空区的遗煤。⑥推广无煤柱开采，减少煤柱火灾。⑦工作面采用后退式回采。(三)通风防火技术开采自燃煤层时，合理的通风系统对防止煤炭自燃所起的作用很大。所谓合理的通风系统是指：矿井通风网路结构简单；通风阻力小；主要通风机与网路匹配；通风设施少,布置合理，通风压力分布适宜。(四)预防性灌浆预防性灌浆是防止自然发火的一项传统措施，也是最有成效、稳定可靠的措施。(五)阻化剂防火阻化剂是一些无机盐类化合物，如氯化钙(CaCl2·6H20)，氯化镁(MgCl2·6Hz0)、氯化铵(NH4·C12)等溶液，以及某些工厂的废液、副产品，如酿酒厂的废液、造纸厂的废液、炼镁槽和化工厂硼酸废液等，这些溶液喷洒在煤壁上，采空区或注入煤体内，具有阻止氧化，防止自燃的作用，称之为阻化剂。(六)防治火灾的均压技术所谓均压是指均衡漏风通道进出口两端的风压以杜绝或减少漏风风量的措施，有人称之为调压。减少或杜绝通往有遗煤堆积区域的漏风就是取消煤炭自燃的4个必要条件之一，既可以防火也可以灭火。四、火区的管理与启封1．火区封闭的条件及工作原则(1)火区封闭条件：火势发展迅猛，范围较大，直接灭火无效时，采取封闭火区的方法最合适。另外在采用直接灭火处理任何类型的火灾的同时都需做好封闭火区的准备，一旦灭火失败，便可利用封闭火区来予以挽救。(2)封闭火区的工作原则：封闭火区尽可能小，防火墙的数量最少，施工速度最快。2．封闭火区的方法和适用条件(1)断风封闭火区。在不维持通风的情况下，同时在进、回风两侧构筑防火墙，适用于火区内空气中02浓度小于12％。(2)通风封闭火区。保持火区通风的条件下，在火区进、回风侧同时构筑带通风孔的防火墙，适用于在火区有可能形成可燃气体达到爆炸下限的情况下。(3)注入惰气封闭火区。在封闭的同时，注入惰气(CO2、N2、H20)等，既可以防止火区发生爆炸，又能加速火灾的熄灭，但采用这种方法需要装备一整套注惰装置和惰气源。3．防火墙的类型(1)临时防火墙。有木板涂黄泥、充气式防火墙、罗克休泡沫、艾格劳尼、新型快速密闭等。(2)永久性防火墙。构筑防火墙材料有木段、料石、混凝土、片石、黄泥等。(3)耐爆防火墙。有沙袋、沙段(5～10m)、石膏等构筑的防火墙。4．火区的管理(1)建立火区卡。记录发火时间、原因、位置、火区处理过程、原矿井通风系统图或采区巷道布置图及相应的通风设施，由通风部门建立档案。(2)防火墙的管理。防火墙要编号，记录防火墙的厚度，位置与矿井通风系统图相一致。防火墙前要设栅栏、悬挂警标，禁止人员人内；墙外悬挂木牌，标明瓦斯、一氧化碳、温度的测定数据和日期，测定人员姓名。(3)火区的检查。刚封闭的火区要连续检查，稳定后每天检查一次瓦斯浓度，急剧变化时每班检查一次，如果发现防火墙封闭不良及有害气体变化时，要采取措施及时处理。(1)火区内的空气温度下降到30℃以下或与火灾发生前该区的日常温度相同。(2)火区内空气中的氧气浓度降到5％以下。(3)火区内空气中不含乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期限内逐渐下降，并稳定在0.001％以下。(4)火区出水温度低于25℃或与火灾发生前该区日常出水温度相同。(5)上述四项指标持续稳定时间在1个月以上。5．火区的启封(1)通风启封火区。火区范围不大，确认火源已经熄灭，可采用此法。启封前要预先确定火区有害气体的排放路线，撤出路线上的所有工作人员；然后选择一个出风侧防火墙首先打开，过一段时间后再打开进风侧防火墙。待火区内有害气体排出一段时间，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。进风侧防火墙一般处于火区的下部，容易有二氧化碳积存，开启前要注意查明，开启时也要检查，防止二氧化碳逆风流动造成危害。打开进、回风防火墙之后的短时间内，应采用强力通风。为防万一发生瓦斯爆炸事故而伤人，这时要求工作人员撤离一段时间，待1～2h之后，再派人进入火区进行清理工作，喷水降温，挖除发热的煤炭等。(2)锁风启封火区。发生范围较大，难以确认是否完全熄灭，先在原有火区墙外5—6m构筑带门的风墙形成一个封闭空间，再将原有的防火墙打开，确认一段范围内无火源，再选择适当地点重新构筑临时防火墙，火区要求始终处于封闭隔离状态。无论采用哪种启封火区的方法，在工作过程中都要经常检查火区气体，如果发现有火灾复燃征兆要及时采取措施进行处理。五、矿井火灾安全检查要点1．地面消防水池和井下消防管路系统(1)消防水池是否经常保持200m3以上的水量。(2)井下消防管路是否每隔100rn设置支管和阀门；带式输送机巷道中的消防管路是否每隔50In设置支管和阀门。检查时，应按照要求对照现场进行逐段检查。2．防火措施(1)木料场、矸石山距进风井的距离是否小于80m，小于80m时是否经上级主管部门批准。(2)进风井口是否装设防火铁门，或有防止烟火进入矿井的措施。(3)《煤矿安全规程》中禁止使用可燃性材料支护的地点是否仍然使用可燃性材料进行支护。(4)井下进行电焊、气焊和喷灯焊接时是否制定安全措施并严格遵守《煤矿安全规程》的有关规定。(5)井上、下是否按照《煤矿安全规程》要求设置消防材料库，并遵守其相应的规定。(6)井下爆破材料库、机电设备硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用带式输送机或液力耦合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中是否备有灭火器材，其数量、规格和存放地点是否在灾害预防与处理计划中有明确规定。(7)井上、下的消防管路系统，防火门，消防材料库和消防器材是否按照《煤矿安全规程》要求进行定期检查。3．灌浆系统(1)灌浆站的容积、蓄水池的水量、取土场的大小是否满足矿井防灭火的要求。检查时应根据井下实际需浆量进行分析。(2)灌浆管路管径是否与灌浆量相适应，管路架设是否平直、靠帮、靠腰线以上，管路每隔200—500m是否有安全阀；管路压力倍线是否大于3.5倍。检查时应一段一段地检查，发现问题应及时通知有关部门进行整改。(3)采区设计中是否明确灌浆系统、疏水系统，是否有疏水和灌浆后防止溃浆、突水的措施。4．注氮系统(1)氮气是否充足，其浓度是否达到97％以上。(2)是否有氮气专用输送管路及其附属安全设施。(3)注氮管路是否平直，严密不漏气，低洼处是否有放水设施。(4)是否有能连续监测采空区气体变化的监测系统；是否有