矿井火灾防治讲义

矿井外因火灾的防治
(5)在有煤(岩)与瓦斯突出的矿井中，进行电 焊、气焊和喷灯焊接时，在突出危险区内必 须停止一切工作。
在煤层中未采用砌碹或喷浆封闭的井下 主要硐室和主要进风大巷中，不得进行电焊、 气焊和喷灯焊接等工作。
矿井外因火灾的防治
4．各种油料的管理 井下使用的汽油、煤油和变压器油必须装入盖严
矿井火灾的致因
②燃烧阶段（燃烧期）。如果煤的温度继续 上升，达到临界温度（一般为70～80℃)以 上，氧化速度会急剧加快，产生大量热量， 使煤温迅速升高，当达到煤的着火温度时， 煤就会燃烧起来。这个阶段的特征是，产生 大量的可燃气体（如一氧化碳和其它的碳氢 化合物），火区附近的空气和岩、煤温度显 著增高，出现特殊的火灾气味（如煤油味） 等，有时还能出现烟雾或明火。
矿井外因火灾的防治
(5)进风井口应装设防火铁门。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，并应定期检查、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内，不得有烟火
或用火炉取暖。暖风道和压入式通风的风硐必须 用不燃性材料砌筑，井应至少装设两道防火门。
矿井火灾防治讲义
矿井火灾的致因
矿井火灾是矿井主要灾害之一。矿井火灾 一旦发生，轻则影响安全生产，重则烧毁 煤炭资源和物资设备，造成人员伤亡，甚 至引发瓦斯、煤尘爆炸。
矿井火灾的致因
矿井火灾的概念 凡是发生在矿井井下或地面，威胁到井
下安全生产，造成损失的非控制燃烧均称为 矿井火灾。如地面井口房、通风机房失火或 井下输送机着火、煤炭自燃等都是非控制燃 烧，均属矿井火灾。
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运回地面，严禁在井下存放。 井下使用的润滑油、棉纱、布头和纸等，必须存 放在盖严的铁桶内。用过的棉纱、布头和纸，也 必须放在盖严的铁桶内，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 井巷和硐室内。井下清洗风动工具时，必须在专 业硐室内进行，并必须使用不燃性和无毒性洗涤 剂。
柱、采空区、硐室。 3. 根据燃烧物：机电设备、火药、油料、
坑木、瓦斯、煤炭自燃。
矿井火灾的致因
矿井火灾的危害： 1.产生大量的有害气体：如CO、CO2、SO2、 烟尘等；坑木、橡胶、聚氯乙烯制品的燃烧 会生成大量的CO、醇类、醛类和其它复杂 的有机化合物。这些有毒有害气体和烟尘随 风扩散，可能波及相当大的区域甚至全矿。 矿井火灾事故中95%以上的遇难者死于烟雾 中毒。
矿井外因火灾的防治
1．外因火灾预防的分析 外因火灾的预防主要从两个方面进行：一是防 止失控的高温热源；二是尽量采用不燃或阻燃材 料支护和不燃或难燃制品，同时防止可燃物大量 积存。 煤矿井下失控的高温热源较多，如电器设备过 负荷短路产生的电弧、电火花，不正确的爆破作 业产生的爆炸火焰，机械设备运转不佳造成的摩 擦火花，物品碰撞引起的冲击火花，违章吸烟， 使用电炉、灯泡取暖，烧焊以及瓦斯、煤尘爆炸 等都能形成外因火灾。
矿井外因火灾的防治
二、矿井外因火灾的预防
外因火灾发生突然、来势凶猛、发生的时间与地点 往往出人意料。这种突发性和意外性常使人们惊慌失 措而酿成恶性事故。据统计，重大恶性火灾事故90％ 以上是由外因火灾引起的。虽然外因火灾的发火次数 约占总发火的25％～30％，但是死于外因火灾的人数 却占死于火灾总人数的65％。外因火灾造成的损失不 容忽视。特别是随着采掘机械化和电气化程度的提高， 外因火灾的比率也在上升。近年来，机电硐室、电缆、 带式输送机和综采设备的火灾事故多次发生，给矿井 生产造成巨大损失。因此，预防外因火灾的发生，已 经成为煤矿防灭火的重大问题，必须给予足够的重视 和有效的防治。
矿井火灾的致因
4.瓦斯、煤尘爆炸引起火灾。 5.机械摩擦及物体碰撞引燃可燃物，进而引起火灾。 内因火灾的发火原因 矿井内因火灾主要是指煤炭自燃形成的火灾。煤在常温下 能吸附空气中的氧，并在煤的表面生成不稳定的氧化物。 由于初期氧化放热量很少，其热量能及时放散，煤温并不 升高；但随着氧化时间的增长，煤的氧化速度将增加，煤 氧化放热量也将增大，如热量不能及时散发，煤温就会逐 渐升高，当达到临界温度（一般为70～80℃ ）以上时， 氧化速度即会急剧加快，产生大量的热，使煤温迅速升高， 当达到一定的温度（着火温度）时，煤就会燃烧起来。
矿井火灾的致因
②自热阶段（自热期）。经过潜伏期后，煤 的氧化速度即会加快，发热量逐渐增大， 如果热量来不及散失，煤温就逐渐升高。 煤的温度每升高10℃，氧化速度就增加2～ 3倍。这个阶段的特征是空气中的氧含量减 少，一氧化碳、二氧化碳含量增加；由于 煤中水分被蒸发，空气中的温度升高并出 现雾气，附近巷道帮壁上、支架上会出现 水珠。
矿井外因火灾的防治
1．安全设施 (1)生产和在建矿井都必须制定井亡、井下防火
措施。矿井的所有地面建筑物、煤堆、矸石山、 木料场等处的防火措施和制度，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、炉灰场与进风井的距离不 得小于80 m。木料场与矸石山的距离不得小于 50m。不得将矸石山或炉灰场设在进风井的主导 风向上风侧，也不得设在表土10m以内有煤层的 地面上和设在有漏风的采空区上方的塌陷范围内。
矿井外因火灾的防治
(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范围内，都必须 用不燃性材料支护。在井下和井口房，严禁 采用可燃性材料搭设临时操作间、休息室。
(3)井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。
矿井外因火灾的防治
(2)在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊 和喷灯焊接时，必须在工作地点的下方用不燃性 材料设施接收火星。 (3)电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中， 瓦斯浓度不得超过0.5％，只有在检查证明作业地 点附近20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯 积存时，方可进行作业。 (4)电焊、气焊和喷灯焊接等工作完毕后，工作地 点应再次用水喷洒，并有专人在工作地点检查1 h， 发现异状，立即处理。
矿井火灾的致因
①煤的化学成分：一般认为煤的炭化程度越高， 挥发分含量越低，灰分越大，其自燃倾向性越弱； 反之则越强。但煤的炭化程度的高低并不是决定 煤的自燃倾向性的惟一标志。 ②煤的物理性质：煤炭破碎程度对煤的自燃倾向 性影响很大，煤炭越破碎，与空气的接触面积越 大，其着火温度反而会明显降低，氧化自燃越容 易。因此，在矿井中最易发生自燃火灾的地方都 是碎煤与煤粉集中堆积的地点。
矿井火灾的致因
矿井火灾的构成要素(火灾发生的条件)： 1.热源：具有一定的温度和足够的热量才能 引起火灾。 2.可燃物：井下大量存在。 3.氧气(含有足够氧气的空气)：井下人员作 业必备的条件。大气中浓度21%左右，井下 不得低于18%， 三个要素必须同时存在，且达到一定数量。
矿井火灾的致因
矿井火灾的分类： 1. 根据引火热源：外因火灾、内因火灾。 2. 根据发火地点：井筒、巷道、采面、煤
矿井外因火灾的防治
3．电焊、气焊、喷灯焊接注意事项 井下和井口房内不得从事电焊、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，并遵守下列规定：
(1)电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的前后两 端各10 m的井巷范围内，应是不燃性材料支护， 并应有供水管路，有专人负责喷水。该地点应至 少备有两个灭火器。
矿井火灾的致因
4. 毁坏设备和资源：井下火灾一旦发生， 生产设备和煤炭资源就会遭到严重的破 坏和损失，甚至造成全矿性停产。
外因火灾的发火原因 1. 存在明火。吸烟、电焊、火焊、喷灯焊
及用电炉、大灯泡取暖等都能引燃可燃 物而导致外因火灾。
矿井火灾的致因
2.出现电火。主要是由于电气设备性能不良、 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、电缆等出 现损坏、过负荷、短路等，引起电火花，继 而引燃可燃物。 3.有炮火。由于不按放炮规定和放炮说明书 放炮，如放明炮、糊炮、空心炮以及用动力 电源放炮、不装水炮泥、倒掉药卷中的消烟 粉、炮眼深度不够或最小抵抗线不合规定等 都会出现炮火，导致引燃可燃物而发火。
矿井火灾的致因
2.引燃可燃物：矿井火灾可以使火源及邻近 处产生高温。高温往往引燃火源邻近处的可 燃物，使火灾范围迅速扩大。 3.引起爆炸：矿井火灾不仅提供了瓦斯、煤 尘爆炸的引火热源，而且火的干馏作用使可 燃物放出H2、CH4和其他多种碳氢化合物 等爆炸气体；同时，火灾还可以使沉积的煤 尘重新悬浮，造成瓦斯、煤尘爆炸事故。
矿井火灾的致因
对于自热阶段的煤，在达到临界温度(70～ 80℃）之前，如改变了供氧和散热条件， 则自燃增温过程可以终止，煤会逐渐冷却下 来，此时煤炭处于风化状态，会逐渐丧失自 燃能力，最后熄灭。
矿井火灾的致因
3.煤的自燃倾向性 煤的自燃倾向性是煤自燃的固有特性，是煤 炭自燃的内存因素。分为三类：Ⅰ类为容易 自燃，Ⅱ类为自燃，Ⅲ类为不易自燃。新建 矿井的所有煤层的自燃倾向由地质勘探部门 提供煤样和资料，关国家授权的相关单位鉴 定。生产矿井延伸新水平时，也必须对所有 煤层的自燃倾向性进行鉴定。煤的自燃倾向 性主要取决于以下几个方面：
矿井外因火灾的防治
(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 几地面的消防水池必须经常保持不少于200 m3的 水量。如果消防用水与生产、生活用水共用水池， 应有确保消防用水的措施。开采下部水平的矿井， 除地面消防水池外，可利用上部水平或生产水平 的水仓作为消防水池。 (4)新建矿井的永久井架、井口房和以井口为中心 的联合建筑，都必须用不燃性材料；对现有生产 矿井用可燃性材料建筑的井架和井口房，必须制 定防火措施。
(3)火灾检测器。根据外因火灾初期产生的温升、 烟雾、烟尘、气体等特 性，运用现代科学技术， 研制了感温、感烟等火灾检测器。这些检测器可 以及时发现初期火灾，进行报警，同时启动灭火 装置，将火灾扑灭。
矿井外因火灾的防治
第三节 矿井火灾防治的安全管理 一、外因火灾的安全管理 外因火灾安全管理的关键是严格遵守煤 矿安全规程》的有关规定，及时发现外因 火灾初期征兆，并制止其发展。
矿井火灾的致因
③ 煤岩成分：煤岩的成分在丝炭、暗煤、 亮煤和镜煤4种。丝炭具有纤维结构， 在低温下吸氧能力强，着火点低；亮煤 和镜煤在温度升高时吸氧能力变得最强 烈。因此 ，煤层中亮煤、镜煤和丝炭成 分较多时，容易自燃是；暗煤量多时， 煤层不易自燃。
④ 水分：对同一种煤炭而言，水分越高， 越不易自燃。
矿井外因火灾的防治
2．及时发现外因火灾的方法 及时发现外因火灾是防止其发展和控制其危 害的一个重要措施。随着科学技术的发展， 及时发现外因火灾的方法逐渐增多，主要介 绍以下几种： (1)标志气体一般情况下，采用CO和CO2等 气体作为发生火灾的标志气体。通过对标志 气2)温升变色涂料。温升变色涂料是早期发现发热 的指示剂，当涂料覆盖物 温度升高超出其额定值 时即会变色；当温度下降到正常值时，则又恢复 原色。因此，人们利用温升变色涂料的特性，将 其涂敷在电机或机械设备的外壳上和容易 发热的 部位。根据颜色的变化，及时发现外因火灾初期 的现象，采取有效措施 预防外因火灾的发生。
矿井火灾的致因
1.煤炭自燃的基本条件是： ①有易自燃的煤炭存在。 ②有含氧量较高的空气流过。 ③风速适当，煤氧化生成的热量能不断积聚。 ④上面的“个必备条件同时存在且保持一定 的时间。
矿井火灾的致因
2.煤炭自然发火的发展过程特征 煤炭自燃的发展过程可分为三个阶段 ①低温氧化阶段（或称潜伏期）。在此阶段，煤 吸附空气中的氧，生成不稳定的氧化物，放出少 量的热，煤重略有增加，其增加的重量相当于所 吸收的氧的重量。但这时很难发现外部征兆，故 又称潜伏期。潜伏期长短取决于煤炭的变质程度 和外部条件，如褐煤的氧化过程就没有潜伏期。 处于潜伏期的煤，其化学活性增强，着火温度降 低。