文档介绍：第十章矿井火灾防治
重点与难点
1、煤炭自燃理论;
2、煤炭自燃预测预报;
3、防灭火技术
4、均压防灭火;
5、火灾时期风流控制
第十章矿井火灾防治
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
1、按引火原因分类
1)内因(自燃)火灾。
2)外因火灾。
2、消防分类
A类火灾:,煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质
B类火灾,指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液体
C类火灾,指煤气、天燃气、甲烷、乙炔、氢气等可燃气体。
D类火灾,象钠、钾、镁等可燃金属燃烧形成的火灾。
3、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其预防
一、物质燃烧的充要条件
1、必要条件----可燃物、助燃物、高温能量火源。
2、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:
1)电能热源: 2)摩擦热。 3)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:
1)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
2)教育(Education)对策----- 知识、技术、态度
3)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“三E”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(1)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;(2)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。
三、预防外因火灾的技术措施
(二)防止火灾蔓延的措施
限制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
第三节煤炭自燃的理论基础
一、煤炭自然机理
主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说以及煤氧化合学说等
二、煤的氧化特性
1、所有品种煤在常温下都吸氧,但吸氧速度不同。
2、煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比,
即 dm/dτ=UC
3、在温度不变条件下,吸氧速度常数随时间按指数规律衰减,
即 U=U1τ—H
4、吸氧速度常数U与煤自身温度之间符合幂函数关系
5、煤在氮气中加热后再冷却可使它的活性增加,并有重新恢复到原有活性的可能。
6、吸氧速度常数U与粒度之间成复杂关系
三、自燃发火与自燃发火期
自燃发火:有自燃倾向性的煤层被开采破碎后在常温下与空气接触发生氧化,产生热量使其温度升高,出现发火和冒烟的现象
(1)明火、冒烟、火炭;(2)T>70℃;(3)CO、C2H4等超临界值并上升
自燃发火期:从煤层被开采破碎接触空气之日起,至出现自燃现象或温度上升至燃点为止所经历时间。以月或天
四、煤炭自条件
1、具有自燃倾向的煤被开采后呈破碎堆积状态.
2、有较好的蓄热条件。
3、有适量的通风供氧。
4、上述三条件共存的时间大于煤的自燃发火期。
五影响煤炭自然发火的因素
1、煤的自燃性能
1)煤的分子结构。
2)煤化程度。煤的自燃倾向性随煤化程度增高而降低。
3)煤岩成分。镜煤>亮煤>暗煤>丝炭
4)煤中的瓦斯含量。它类似用惰性气体稀释空气对氧化发生的影响
5)水分。既有加速氧化的一面,也有阻滞氧化的因素。
6)煤中硫和其它矿物质,煤中含有的硫和其它催化