煤矿火灾防治

第七章矿井灭火•第一节直接灭火法•第二节封闭火区与联合灭火法•第三节火区管理与启封第一节直接灭火法我们希望不发生火灾事故，或在火灾初期的萌芽阶段就将其扑灭，但如果不幸发生了火灾事故，是惊慌失措逃离现场还是临危不惧，奋力扑救，采取不同的方式后果是不同的，如前面所说的新密王庄矿的事故，导致93人死亡。相反1983年9月22日徐州张集矿，采区皮带运输机液压联轴节摩擦起火，四名工人看见后奋力扑救，同时通知工作面人员撤退，经过奋战终于将大火扑灭，使在火烟下风头工作的110名工人免于受难。灭火行动原则：1、领导要临危不惧，要镇静；2、群众要服从命令听指挥，不盲动；3、现场人员要发扬“一不怕苦，二不怕死”的精神，尽快扑灭火源，要迅速向地面报告。1、身为领导，在发生火灾事故时，一定要镇静，不能惊慌失措。古战场一军之将如果胆小无能，必然导致全军覆没，火场也是一样，如果领导临场惊慌，指挥不但，可能会使灾害事故扩大，造成更大的损失，更多的牺牲。怎样才能做到镇静？必须平时做好灾害预防计划和措施。做好职工的教育工作。2、作为群众，要一切行动听指挥，不要盲动。不能以感情代替科学，不懂科学好心也要办坏事。75年河南义马工作面液压联轴节过负荷喷油起火事故，3、现场人员要发扬“一不怕苦，二不怕死”的精神，尽快扑灭火源，要迅速向地面报告。大家知道，火灾发生的主要因素：热源、可燃物、空气的供给必须同时存在，相互结合，缺一不可。灭火就要除掉其中一个、两个或者全部三要素因此，灭火的方法可以分为：消除可燃物，降低燃烧温度，断绝空气的供给三个方面。但是每个具体的灭火方法的灭火作用并不单单局限于某一个方面。即有可能既具有降温作用，又具有隔绝空气供给的作用。在实际应用中，具体采用哪一种灭火方法，要根据矿井自身条件和火灾情况而定。矿井灭火主要方法有直接灭火法、隔绝灭火法与联合灭火法三种，直接灭火法：挖除可燃物和降低燃烧物温度；隔绝灭火法：封闭火区；联合灭火法：封闭加灭火。1.挖除可燃物主要针对内因火灾而言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出、清除、运出井外。这是扑灭矿井火灾最彻底的方法，但是采用这种方法的条件是：1）火灾处于初起阶段，涉及范围不大；2）火区无瓦斯超限聚积、无煤尘爆炸危险；3）火源位于人员可直接到达的地点。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，彻底查清瓦斯聚积与煤尘的积存情况。在挖除工作进行中，要配合洒水以降温灭火，要随时检查煤温、气温以掌握工作进展情况，要随时检测瓦斯浓度防止超限聚积，挖出的热煤及其燃烧物要及时运往地面。遗留的空间要用不燃性材料如河砂、矸石、黄土等予以充填。挖除的范围要超越煤炭发热区1-2m之外，进入煤体温度不超过40℃的地方。挖除煤炭需要爆破时，应对炮眼采取注水降温措施。炮眼温度不得超过45℃。这种灭火方法具有一定的危险性，工作中要组织好力量，制订严格的安全措施，力求在最短的时间内一气呵成，不可干干停停，特别是在新投产的矿井或采区，如果是在煤柱，煤壁内发生的第一把火，为了根绝后患，应将这种方法放在灭火方法的首位。2．降低燃烧物温度即直接灭火，可采用的降温灭火材料有：水、泥浆、泡沫、液氮、CO2等。1)用水灭火水是最有效、最经济，来源最广泛的灭火材料。可用“简单易行，经济有效”八个字来表示用水灭火的优点。简单：只须配备水枪水带；易行：矿井都设有消防水系统，不要求太高技术；经济：用水灭火费用最低；有效：灭火效果好，水的灭火作用主要表现在：用水灭火的优点：①热容量大，1l水转化成水蒸气时，能吸收2256.7kJ的热量，所以用水灭火吸热能力强，冷却作用大；②1升水全部汽化时可生成1.7m3的水蒸汽，大量水蒸汽具有冲淡空气中的氧浓度而包围、隔离火源，对火源起窒熄作用；③水枪射流具有强有力的压灭火焰的机械作用；④浸透火源邻近燃烧物，能够阻止燃烧范围的扩大。用水灭火也必须注意以下的问题：①要有足够的水量，不能搞“杯水车薪”，水量不足不仅难以灭火，而且有可能贻误战机，造成火势发展；②用水灭火时人要占据上风头工作。射流由火源的边缘逐渐地推向中心，以免产生过量的水蒸汽伤人；③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；④不能用水扑灭带电的电器设备火灾。不宜扑灭油料火灾。为了能及时把水送到井下发火地点，应在各主要生产巷道中辅设直径为80-100mm的供水管路，消防水管供水量应不小于4001／min，水压O.15-O.98MPa，最好保持O.6MPa。消防水管沿程每隔一定距离安装消防水栓。地面应有200m3水量的供水水源。用水淹没采区或矿井的方法，只能在万不得已时使用。淹没了的采区或矿井在以后恢复生产时，不但需要付出巨大的排水费用，而且还存复燃的可能性。2)灌浆灭火灌浆的材料可以是黄土，粉碎的风化页岩或矸石，电厂飞灰或者河砂、石灰等。浆材的选取，泥浆的制备，灌浆的工艺已在预防性灌浆中述及，灭火原理与防火相同也不再重述。灭火方法根据矿井与火区的具体情况不同而异，如果在采深不大的矿井，火源距地面较浅时，而且地表又有黄土源，则可以从地表打钻把泥浆直接送入火区；矿井采深较大，火源距地面深，最好建立地面固定的灌浆站和通往井下的输浆管路系统，在井下向火区打钻灌浆，埋管灌浆或密集短钻孔注浆。3)泡沫灭火灭火泡沫有两大类：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。（1）空气机械泡沫空气机械泡沫就是用机械的方法(扇风机)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500-1000之间，由于它比化学反应产生的泡沫倍数(10-20)高得多，故又称高倍数空气机械泡沫。高倍泡沫灭火的作用实质上是增大了用水灭火的有效性，大量的泡沫送往火源地点起着覆盖燃烧物隔绝空气的作用；与火源接触泡沫破裂，水份蒸发吸热，产生大量水蒸汽，降温、稀释氧浓度，具有抑制燃烧，熄灭火源的作用；另外，大量泡沫包围火源阻止热的传导，对流与幅射阻断了火势的扩展与蔓延。目前现场采用的发泡剂：倍按体积按重量份水中份溶于骨胶，按重量份水中份溶于拉开粉渗透剂倍按体积按重量份水中份溶于立新粉（洗衣粉），按重量份水中份溶于脂肪醇硫酸钠倍按体积按重量份水中份溶于三等粉（洗衣粉），按重量份水中份溶于脂肪醇硫酸钠3803110030,#34001004010030,NaOSOR#23001004010030,NaOSOR#121213213（2）化学泡沫灭火化学泡沫灭火器一般分为泡沫式和酸碱式两类。无论哪一类都是利用物质间的化学变化产生泡沫，喷洒在着火物的表面上而灭火的。泡沫式灭火器的药剂是碳酸氢钠(NaHCO3)，发泡剂为硫酸铝(Al2(S04)3)；Al2(S04)3+6NaHCO3+6H2O=2Al(OH)3+3Na2SO4+6H2O+6CO2酸碱灭火器的药剂是碳酸氢钠(NaHCO3)与硫酸(H2S04)。2NaHCO3+H2S04=Na2S04+2CO2+2H2O4)隔绝窒熄灭火覆盖燃烧物隔绝空气的供给，或者减少火区的氧浓度使火源缺氧窒熄。这种方法有砂子、岩粉灭火、粉末灭火器以及惰性气体灭火。还有一种传统的构筑防火墙(又称密闭)封闭灭火法。最后一种留到下节讨论。(2)干粉灭火器干粉灭火器是一种充满干粉状灭火药剂的金属容器。靠压力使之喷出覆盖在燃烧物表面，受热后发生一系列的化学反应，吸收大量的热并放出水份，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。通常在矿井里常用的有灭火手雷、灭火炮、喷粉器等。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、灭火效能高等特点。矿用干粉灭火器的主要药剂为磷酸铵类：(NH4)3PO4磷酸铵(NH4)2HPO4磷酸氢铵(NH4)H2PO4磷酸二氢铵化合物。它可用于扑灭多种火灾，也可用于扑灭电气油类火灾。2(NH4)3PO4+(NH4)2HPO4+(NH4)H2PO4〓6H2O+9NH3+2P2O5(NH4)2HPO4+(NH4)H2PO4〓3H2O+3NH3+P2O5(1)砂子和岩粉砂子和岩粉，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。在井下机电峒室储备一定量的砂子或岩粉是完全必要的。(3)惰性气体灭火可采用干冰、液氮、气氮、湿式惰气等方法灭火，都是以惰化火区室熄火源为基本原理的灭火方法。液氮灭火有两种形式，一是地面建立液氮汽化系统，将大型液氮槽车由制氧厂运来的液氮汽化后，借助于汽化压力或压缩泵通过水砂充填管路或专用管路送往井下火区，另一种形式是将液氮用小型槽车运往井下，直接喷入火区灭火。湿式惰气灭火是通过喷气涡轮燃气机燃烧汽油(柴油)产生以N2、CO2、水蒸汽为主体的湿式惰气，然后压送进入火区，惰化火区空气，达到防止瓦斯爆炸和灭火的双重目的。第二节封闭火区与联合灭火法封闭火区又叫隔绝灭火法，由于火势凶猛，直接灭火法不能奏效时，只能采用封闭火区的灭火方法，利用防火墙将火区封闭，隔绝通风供氧的条件使之熄灭。过去有一种观点：直接灭火法是主动灭火法，隔绝灭火法是被动灭火法。认为直接灭火法彻底根除了火源的威胁，而隔绝灭火法存在未熄灭的火区，给矿井正常生产埋下了严重隐患。这是错误的观点：发生火灾，首选的方法当然是直接灭火，能够尽快在最短时间内将火扑灭，这是我们所希望的。但井下情况千奇百异，灭火工作困难重重，有时人员根本无法接近火源，特别是在采空区火灾、煤柱火灾火源点的位置都无法确定，更谈不上直接灭火了，在这样的条件下，只能采用封闭火区的方法。因此，不能说隔绝灭火法是消极被动的灭火法，他与直接灭火法相辅相成，二者同样重要，也可以说隔绝灭火法是直接灭火法的坚强后盾。在采用直接灭火法时就应有思想准备，一旦直接灭火失败，立即采用隔绝灭火法。在通往火区的所有巷道内以最快的速度，在最短的时间内建立起防火墙封闭隔离火区。1．封闭火区的原则封闭火区要立足一个“早”字，早下决心，早作好物质准备。同时要遵循三条原则“小、少、快”小是指封闭范围要尽可能小；少是指建立最少的防火墙就能将火区包围隔离；快是指防火墙施工要快、封闭火区要快、要分秒必争，不得拖延。无论是瓦斯矿井还是非瓦斯矿井，在封闭灾区时都要作到上述要求，否则，将会导致扩大事态，酿成严重事故。譬如，四川天府北井，1977年9月21日井下发现自燃征兆，没有引起重视，26日瓦斯高达8.4％的情况下仍坚持生产，27日在无可奈何的情况下决定封闭火区。在封闭过程中造成连续爆炸26次，12人受伤，整个采区被迫封闭。这就是拖延造成的后果。第245条封闭火区灭火时，应尽量缩小封闭范围，并必须指定专人检查瓦斯、氧气、一氧化碳、煤尘以及其他有害气体和风向、风量的变化，还必须采取防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全措施。2.封闭火区的方法根据火区内瓦斯聚积的情况，可将封闭火区的方法分成三种类型：1）锁风封闭从火区进回风两侧同时构筑防火墙封闭火区，封闭火区时保持不通风。这种方法适用于火区气体贫氧、氧浓度低于瓦斯失爆(Q212％)和失燃(O23%)界限。这种情况最然极为少见，但是，如果发生火灾时采取调风措施，阻断火区通风，空气中的氧因火源及瓦斯燃烧而大量消耗，也是可能出现的。2）通风封闭（1）先进后回（2）进回同时（3）先回后进这是目前应用最广泛的一种方法，也是一种正确安全的方法。在保持火区通风的条件下，同时构筑进出风两侧的防火墙以封闭火区。这时火区空气中的氧浓度高于失爆界限(O212％)，封闭区内瓦斯浓度存在着发生爆炸的可能与危险。在构筑防火墙风量逐渐减少或当火区构筑防火墙开始脱离全矿风压的影响时都可能发生。封闭火区时保持通风的目的就在于最大程度的稀释和排除火区瓦斯，并使火区的风流方向保持不变。（1）先进后回先封闭进风侧巷道，再封闭回风侧巷道。这种方法在抚顺、辽源