采矿课件第二章矿井火灾防治修改

3．煤的自燃发火期 煤炭自燃发火是一渐变过程，要经过潜伏期、
自热期和燃烧期三个阶段，因此，具有自燃倾向 性的煤层被揭露后，要经过一定的时间才会自燃 发火。这一时间间隔叫做煤层的自燃发火期，是 煤层自燃危险在时间上的量度。自燃发火期愈短 的煤层，其自燃危险性愈大。
4．影响煤炭自燃发火的因素 煤炭自燃发火是一个复杂的物理化学过程，影
图2-1-4 旁侧支路风流逆转
图2-1-5 主干风路烟流逆退
（3）火烟滚退。如图2-1-6所示。
图2-1-6 火烟滚退示意图
六、矿井火灾防治的技术途径
（一）外因火灾防治的技术途径 外因火灾是由外部火源引起的火灾。 预防外因火灾发生的技术途径有两个方面： 一是防止火灾产生； 二是防止已发生的火灾事故扩大，以尽量减少火灾 损失。
第二章 矿井火灾防治 目录
• 第一节 • 第二节 • 第三节 • 第四节 • 第五节 • •
基本概念和理论概述 开采技术预防自燃发火 通风措施防治自燃发火 介质法防灭自燃发火 矿井火灾处理 复习题 问题思考
第一节 基本概念和理论概述 主要内容
• 一、矿井火灾发生的基本要素 • 二、矿并火灾的分类 • 三、煤炭自燃发火 • 四、矿井火灾的危害 • 五、火风压 • 六、矿井火灾防治的技术途径
2、火风压的特性 （l）火风压产生于烟流流 过的有高差的倾斜或垂直巷 道中； （2）火风压的作用相当于 在高温烟流流过的风路上安 设了一系列辅助通风机； （3）火风压的作用方向总 是向上。
图2-1-3
3、风流的紊乱形式 （1）旁侧支路风流逆转。如图2-1-4所示。 （2）主干风路烟流逆退。 如图2-1-5所示。
（3）开拓系统 （4）采煤方法 （5）漏风条件（如图2-1-2）
图2-1-2 采空区散热、自燃、窒息三 带分布示意图
四、矿井火灾的危害
矿井火灾的发生具有严重的危害性，主要表现 在以下几个方面：
（1）人员伤亡。 （2）矿井生产接续紧张。 （3）巨大的经济损失。 （4）污染环境
五、火风压
1、火风压的计算方法 如图2-1-3 所示。
• 一、井下易于自燃的区域 • 二、开拓开采技术预防自燃发火的措施
一、井下易于自燃的区域
(1)采空区。(2)煤柱。(3)巷道顶煤。 (4)断层和地质构造附近。
二、开拓开采技术预防自燃发火的措施
从防止矿井自燃发火的角度出发，开拓开采技术总的要求 是：①提高回采率，减少丢煤，即减少或消除自燃的物质基础。 ②限制或阻止空气流入和渗透至疏松的煤体，消除自燃的供氧 条件。③使流向可燃物质的漏风，在数量上限制在不燃风量之 下，在时间上限制在自燃发火期以内。为满足上述要求，通常 应采取以下技术措施：
① 煤因自燃出现明火、火炭或烟雾等现象； ② 由于煤炭自热而使煤体、围岩或空气温度升高至70℃ 以上； ③ 由于煤炭自热而分解出CO、C2H4或其它指标气体， 在空气中的浓度超过预报指标，并呈逐渐上升趋势。 2．煤炭自燃的条件
从煤的氧化自燃过程可以看出，煤炭自燃必须具备 以下三个条件： (1）煤炭具有自燃的倾向性，并呈破碎状态堆积存在； (2）连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展； (3）煤氧化生成的热量能大量蓄积，难以及时散失。
2．预防外因火灾蔓延的措施 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，并保持其 状态良好。 （二）自燃发火防治的技术途径
第二节 开采技术预防自燃发火 主要内容
（2）在合理的采煤方法中也应包括合理的顶板管理方法。 （3）选择先进的回采工艺和合理的工艺参数，以便尽可能 提高回采率，加快回采进度。 （4）合理确定近距离相邻煤层（下煤层顶板冒落高度大于 层间距）和厚煤层分层同采时两工作面之间的错距，防止上、 下采空区之间连通。 （5）选择合理的开采顺序
一、矿井火灾发生的基本要素
（1）热源。 （2）可燃物。 （3）空气。
火灾的3个要素必须同时存在，且达到一定的 数量，才能引起矿井火灾，缺少任何一个要素，矿 井火灾就不可能发生。
二、矿并火灾的分类
（1）根据不同引火热源，矿井火灾可分为外因火灾 和内因火灾。
（2）根据不同发火地点，矿井火灾分为井筒火灾、 巷道火灾、采煤工作面火灾、煤柱火灾、采空区火灾 和硐室火灾。
响煤炭自燃发火的因素较多，概括起来主要有如下 几个方面：
（1）煤的自燃倾向性 煤的自燃倾向性主要取决于以下几个方面： ①煤的变质程度。②煤的孔隙率和脆性。 ③煤岩成分。④煤的水分。 ⑤煤中硫和其他矿物质。⑥煤中的瓦斯含量。 （2）煤层的赋存地质条件
①煤层越厚与倾角。②地质构造。 ③煤层埋藏深度。 ④围岩的性质。
1．预防外因火灾产生的措施 (1)防止失控的高温热源产生和存在。 (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。
1、合理确定开拓方式 （1）尽可能采用岩石巷道。 （2）分层巷道垂直重叠布置。
（3）分采分掘布置区段巷道。见图2-2-1 、图2-2-2。
图2-2-1 上下区段分采同掘 l—工作面运输巷； 3 —联络巷
2 —下区段工作面回风巷；
图2-2-2 上下区段分采分掘 1—工作面运输巷掘进头； 2—下区段工作面回风巷掘进头
（3）根据不同燃烧物，矿井火灾可分为机电设备火 灾、火药燃烧火灾、油料火灾、坑木火灾、瓦斯燃烧 火灾和煤炭自燃火灾。
三、煤炭自燃发火 1. 煤的氧化自燃过程
其过程如图图2-1-1所示。（1）潜伏期。（2）自 热期。（3）自燃。在《矿井防灭火规范》中规定出 现下列现象之一，即为自燃发火。
图2-1-1 煤自燃发展过程示意图
（4）推广无煤柱开采技术。 在确定开拓方式和采取巷道布置时，还要考虑通有利于通
风源自文库统防火及均压放灭火等有关通风系统管理的要求。 2、选择合理的采煤方法 （1）长壁式采煤方法的巷道布置简单，采出率高，有较大的
防火安全性，特别是综合机械化的长壁工作面，回采速度快、 生产集中、单产高，在相同产量的条件下煤壁暴露的时间短、 面积小，对于防止自燃发火非常有利。