矿井火灾防治复习资料1

矿井火灾防治复习资料第一章矿井火灾概述1、矿井火灾的定义：矿井火灾是指发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧，是煤矿生产中的主要自然灾害之一。

2、火灾的分类：将矿井火灾分为:内因火灾和外因火灾两大类。

内因火灾亦称煤炭自燃火灾，是指煤因氧化产热而自然发火产生的火灾。

外因火灾又称外源火灾，是指外部热源如明火、机械冲击与摩擦、电流短路、静电等引燃可燃物造成的火灾。

主要是内因火灾导致的3、按火灾发生地点分类：地面火灾和井下火灾：井下火灾地点：井下火灾可以发生在井口楼、井筒、井底车场、机电炯室、爆炸材料库、进回风大巷、采区变电硕室等等4、按引火热源分类：外源火灾（外因火灾）自燃火灾（内因火灾5、按发火性质不同，矿井火灾对分为原生火灾和次生火灾。

原生火灾即开始就形成的火灾。

次生火灾是由原生火灾引发的火灾，即原生火灾发展过程中，含有可燃物的高温烟流，由于缺氧而未能完全燃烧，在排烟的过程中，一旦遇到新鲜空气就会发生新的燃烧，形成次生火灾。

6、按发火地点对矿井通风的影响分类按发火地点和对矿井通风的影响可分为上行风流火灾，下行风流火灾和进风流火灾三类。

7.上行风流火灾上行风流是指沿倾斜或垂直井巷、回采工作面自下而上流动的风流，即风流从标高的低点向高点流动。

发生在这种风流中的火灾，称为上行风流火灾。

当上行风流中发生火灾时，因热力作用而产生的火风压，其作用方向与风流方向一致，亦即与矿井主要通风机风压作用方向一致。

在这种情况下，它对矿井通风的影响的主要特征是，主干风路(从进风井流经火源到回风井)的风流方向一般将是稳定的，即具有与原风流相同的方向，烟流将随之排出，而所有其他与主干风路并联或者在主干风路火源后部汇入的旁侧支路风流，其方向将是不稳定的，甚至可能发生逆转，形成风流紊乱事故。

因此，所采取的防火措施应力求避免发生旁侧支路风流逆转。

8、下行风流火灾下行风流是指沿着倾斜或垂直井巷、回采工作面(如进风井、进风下山以及下行通风的工作面)自上而下流动的风流，即风流由标高的高点向低点流动。

发生在这种风流中的火灾，称为下行风流火灾。

在下行风流中发生火灾时，火风压的作用方向与矿井主要通风机风压的作用方向相反。

因此，随火势的发展，主干风路中的风流，很难保持其正常的原有流向。

当火风压增大到一定程度，主干风路的风流将会发生反向，烟流随之逆退，从而酿成又一种形式的风流紊乱事故9、进风流火灾发生在进风井、进风大巷或采区进风风路内的火灾，称为进风流火灾。

之所以要区别出这种类别的火灾，主要是由于其发展的特征、对井下职工的危害以及可能采取的灭火技术措施，在更大程度上又有别于上、下行风流火灾。

发生在进风风流内的煤的自燃火灾，一般不易早期发现，发生后又因供氧充分，发展迅猛，不易控制。

而井下采掘人员又大都处在下风流中，极易遭受高温火烟的侵害，造成中毒伤亡事故。

10、火灾三要素：可燃物、热源和氧气（O2）11、燃点是可燃固体被加热到一定温度，遇明火发生持续燃烧时的最低温度，是表示可燃物着火燃烧难易程度的重要指标。

12、气体可燃物：煤矿井下常见气体可燃物有甲烷（CH4）、乙烷（C2H6）、乙烯（C2H4）、一氧化碳（CO）、氢气（H2）、硫化氢（H2S）等。

13、闪点是衡量燃烧液体火灾危险性的一个重要参数。

液体的闪点越低，它的危险性也就越大。

只有液体处于闪点以上温度时，才有着火的危险14,基本燃烧形式：分解燃烧：分解燃烧出现于固体和部分液体燃料的燃烧中，中前期。

表面燃烧：无火焰的固体燃烧，发生于固体燃料燃烧的后期。

蒸发燃烧：扩散燃烧预混燃烧：在井下一定环境条件下，可燃气体与空气在着火前已经预先充分混合，且其浓度处于燃烧（爆炸）界限之内，遇火源即会发生燃烧，称为预混燃烧。

这种燃烧在混合气体分布空间快速蔓延，在一定条件下还会转变为爆炸。

15,轰燃（flashover）和回燃(backdraft)是受限空间火灾中对火灾过程产生突然而巨大影响的两种特殊火行为，16轰然是受限空间火灾局部缓慢燃烧发展到空间内所有可燃物突然全面快速燃烧的特殊火行为，其特点是在一定受限空间中所有的可燃物几乎同时被点燃。

受限空间火灾通常分为3个阶段：发展阶段、完全发展阶段和熄灭阶段17、回燃是指富燃料燃烧产生的高温不完全燃烧产物（烟气）遇新鲜空气时发生的快速爆燃现象。

在矿井火灾中常出现的再生火灾或次生火灾通常就是指的回燃现象。

回燃发生的必要条件可以归纳为两点，1、存在前导燃烧，形成大量未燃的高温可燃组分；2、这种高温可燃组分与新鲜空气的突然接触。

特点：突发性和强大的破坏性19、火灾烟气从物质组成来讲是一种很复杂的混合物，主要包括三个部分：（1）可燃物热解或燃烧产生的气相燃烧产物，如CO2、CO、水蒸气等；（2）未完全燃烧的液、固相分解物和冷凝物微小颗粒；（3）未燃的气态可燃物和卷吸混入的大量空气。

燃烧产物对人和环境造成很大的危害，主要表现在三个方面：（1）缺氧、窒息作用（2）毒性、刺激性和腐蚀性（3）高温气体的热损伤作用。

20、空气中一氧化碳的主要来源有：井下爆破，矿井火灾，煤炭自然以及煤尘、瓦斯爆炸事故等。

《规程》规定:矿内空气中CO浓度不得超过0.0024% 。

第二章：煤的自燃1、煤的自燃学说基本概念：着火：系统的放热速率大于散热速率，热量逐渐积累，温度升高，超过着火临界温度，即着火着火过程：指燃料与氧化剂分子均匀混合后，从开始化学反应，温度升高达到激烈的燃烧反应的一段过程。

2、自然的含义：可燃物质受热升温而不需明火作用就能自行燃烧的现象。

这里指的是广义的自燃，包括本身自燃和受热自燃(加热自燃）。

3、煤自然学说种类：主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说、自由基作用学说、基团作用学说、电化学作用学说、氢原子作用学说以及煤氧化复合作用学说等。

4、煤的自燃条件：煤炭自燃的必要充分条件是：(1)有自燃倾向性的煤被开采后呈破碎状态，堆积厚度一般要大于0.4m。

（煤的内部特性）(2)有较好的蓄热条件。

(3)连续的通风供氧。

通风是维持较高氧浓度的必要条件，是保证氧化反应自动加速的前提。

实验表明:氧浓度＞15％时，煤炭氧化方可较快进行。

(4)上述三个条件共存的时间大于煤的自燃发火期。

上述四个条件缺一不可，前三个条件是煤炭自燃的必要条件，最后一个条件是充分条件。

5、煤的自燃发展阶段：１）潜伏（自燃准备）期：自煤层被开采、接触空气起至煤温开始升高止的时间区间称之为潜伏期。

２）自热阶段：温度开始升高起至其温度达到燃点的过程叫自热阶段。

自热阶段的特点是：①氧化放热较大，煤温及其环境(风、水、煤壁)温度升高；②产生CO、CO2和碳氢(CmHn)类气体产物，并散发出煤油味和其他芳香气味；③有水蒸气生成，火源附近出现雾气，遇冷会在巷道壁面上凝结成水珠；④微观结构发生变化。

在自热阶段，若改变了散热条件，使散热大于生热；或限制供风，使氧浓度降低至不能满足氧化需要，则自热的煤温度降低到常温，称之为风化。

风化后煤的物理化学性质发生变化，失去活性，不会再发生自燃。

３）自燃阶段：煤温达到其自燃点后，若外界条件发生变化，温度将降下来，则进入风化状态，若能得到充分的供氧风，则发生燃烧，出现明火、烟雾、一氧化碳、二氧化碳以及各种可燃气体。

6、问题：通过煤低温氧化产物的研究对防灭火的作用是什么？通过煤自燃气体产物随温度的变化规律研究得出各种气体产生的最低温度，以及气体生成量和煤温之间的关系。

在实际生产过程中可以通过气体成分和浓度的测试反推出隐蔽区域煤自燃的发展程度，为煤炭自燃火灾早期预报提供必要的前提条件。

7、影响煤的自燃倾向性的内在因素：1）煤的变质程度：煤化程度低的一些煤层自然发火次数要多得多。

煤化程度愈高的煤自燃倾向性愈小。

但是决不能以煤的煤化程度作为判定自燃倾向性大小的唯一标志。

2）煤的水份：一定含量的水份有利于煤的自燃，而湿度过大，则会抑制煤的自燃。

3）煤岩成份：按煤岩成份可将煤的类型分为：暗煤、亮煤、镜煤、丝煤4）煤的含硫量：煤的自燃起主导作用的是硫化铁，它的比热小，它与煤吸附相同的氧量而温度的增值比煤大三倍。

黄铁矿对煤的自燃过程起加速的作用。

5）煤的孔隙率和脆性煤炭孔隙率越大，越易自燃。

变质程度相同的煤，脆性越大，越易自燃：6）煤层瓦斯含量：其他影响煤炭自燃倾向性的因素还有：煤层含油量、导热性、固定炭和灰分含量等8、煤自然的外在条件：在一定程度上还受煤层的地质赋存条件；开拓、开采：影响主要表现在煤炭回收率的高低、回采时间的长短上；通风条件：通风因素的影响主要表现在采空区，煤柱和煤壁裂隙漏风。

9、煤的自燃倾向性鉴定方法：1）着火温度降低值测定法 2）吸氧量测定法3）重量测定方法4）氧化速度测定法（又称双氧水法） 5）差热分析法10、生产实践表明，煤炭自燃经常发生的地点有：①有大量遗煤面未及时封闭或封闭不严的采空区；②巷道两侧和遗留在采空区内的受压破坏的煤柱；③巷道内堆积的浮煤或煤巷的冒顶、垮帮处。

10、现场煤自燃的规律1）工作面的停采线容易自燃2）有假顶的材料道和溜子道顶板周围容易自燃3）巷道中设置通风设施（风门等）容易自燃4）分层巷道的内、外错容易自燃。

分层巷内错，形成了易燃隅角带；分层巷道外错，造成采空区内冒落的全为破碎煤炭。

5）假顶下的分层巷道盲巷容易形成自燃。

11、自然发火：具有自燃的煤层被开采破碎后在常温下与空气接触并发生氧化，产生热量使煤体温度升高，出现明火和燃烧的现象。

12、规定出现下列现象之一，即为自然发火。

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；②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。

13、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，所经历的时间叫煤层的自然发火期。

煤层的自然发火期取决于煤的内部结构和物理化学性质、被开采破坏后的堆积状态参数(分散度)、裂隙或空隙度、通风供氧、蓄热和散热等外部环境等因素。

14、我国规定采用统计比较法和类比法确定煤层的自然发火期。

15、延长煤层自然发火期的途径：(1)减小煤的氧化速度和氧化生热(2)增加散热强度，降低温升速度。

第二章矿井火灾的预测预报1、井下易发生火灾的地点：采空区停采线和开切眼进、回风巷构造带通风设施附近2、采空区：原因：采空区存在遗煤、工作面后方存在漏风。

3、从自然发火的角度出发将采空区划分为三带：“不自燃带”(散热带)、“自燃带”和“窒息带”。

4、控制自燃带的宽度和使自燃带快速进入窒息带的方法：加快推进速度，让自燃带快速进入窒息带防治煤自燃，这是最直接的方法降低工作面风阻或者进出口端点的通风压差；对采空区洒浆以填充其中的孔隙，注水促进再生顶板形成，增大采空区的漏风风阻。