矿井火灾学复习资料

1.燃烧要发生需要满足三个方面的条件：可燃物、热源和氧气（O2），通常称为燃烧三要素。

2.燃烧的形式:分解燃烧出现于固体和部分液体燃料的燃烧中。在燃烧过程中，可燃物首先遇热分解，热分解产物和氧气反应发生燃烧产生火焰。

3.表面燃烧：当原来燃烧的燃料所含挥发性气体完全分解后，只剩下不能分解、气化的固体炭，这时，燃烧在焦炭与空气的接触表面进行，称为表面燃烧。

4.蒸发燃烧：可燃性液体如酒精、苯等，由于液体蒸发产生的蒸气被点燃起火而形成的。

5.扩散燃烧：可燃气体从管道孔口或巷道局部空间流出，在与空气汇合时，可燃气体与空气靠分子间扩散而混合，当其混合浓度达到燃烧界限时，遇火源在该范围内就会发生燃烧，并随着可燃气体和氧气的不断补给、混合，使燃烧得以继续，这种燃烧形式称为扩散燃烧。

6.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。

7.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。

8.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。

9.燃烧与爆炸的区别：爆炸与燃烧没有本质区别，而是燃烧剧烈程度的表现形式。如果燃烧的速度极快，则因高温条件下产生的气体和周围气体共同膨胀作用，使得能量直接转化为机械功，在压力释放的同时产生强光、热和声响，这就是所谓的爆炸。

10.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。

11.坑木的燃烧特点：坑木的燃烧大体分为有焰燃烧和无焰燃烧两个阶段。有焰燃烧是坑木受热分解出的可燃气体的燃烧，同煤析出的可燃气体燃烧一样，它的特点是燃烧速度快；燃烧量大，占整个坑木燃烧重量的70％；火焰温度高，燃烧时间短，发展猛烈。可燃气消耗殆尽时，坑木中的碳才开始出现无焰燃烧，即表面燃烧

12.谢苗诺夫热自然理论：任何反应体系中的可燃混合气体，一方面它会慢慢缓慢氧化而放出热量，使体系温度升高，同时体系又会通过器壁向外散热，使体系温度下降。如果反应放热占优势，体系就会出现热量积聚，温度升高，反应加速，发生自然：反之不会自然。13.链锁自燃理论：是反应自动加速并不一定仅仅依靠热量积累，也可以通过链锁反应的分支，迅速增加活化中心来使反应不断加速直至着火爆炸。可分为三个阶段，链的形成、传递、终止。

14.黄铁矿作用假说：它认为煤的自燃是由于煤层中的黄铁矿（FeS2）与空气中的水分和氧相互作用放出热量而引起的。

15.自由基作用假说：煤是一种有机大分子物质，在外力作用下煤体破碎，产生大量裂隙，必然导致煤分子的断裂。分子链断裂的本质就是链中共价键的断裂，为煤自燃氧化创造了条件，引发的煤的自燃。

16.煤氧复合作用假说：煤氧复合作用假说认为煤自燃的主要原因是煤与氧气之间的物理、化学复合作用的结果，其复合作用包括煤对氧的物理吸附、化学吸附和化学反应产生的热量导致煤的自燃。

17.煤炭自燃大体分为三个阶段：准备期、自燃期、燃烧期

18.印度学者纳吉将煤的氧化自燃过程细分为一下四个阶段：物理吸附阶段、化学吸附阶段、自燃阶段、温度高于150*的加速燃烧阶段。

19.煤自燃影响因素：内在因素：煤的变质程度、煤的水分、煤岩成分、煤的含硫量、煤的粒度、孔隙度，煤的瓦斯含量外在因素：煤层地质赋存条件采掘技术因素通风管理因素

20.煤低温氧化过程的耗氧特性：煤与氧接触的开始阶段，耗氧量比较低，主要是物理吸附与化学吸附耗氧：随氧化温度的上升，耗氧量逐渐增加，主要为化学反应耗氧。

21.煤的自燃倾向性：煤自燃难易程度，是煤低温氧化性的体现，是煤的内在属性之一

23.煤的自然发火期是煤炭自然发火危险性的时间量度，即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃（温度达到该煤的着火点温度）所需的时间。

24.煤自燃倾向性的高低不能完全决定自然发火期长短，二者间没有必然的对应关系。。合理的开拓开采方法、良好的通风系统等外因条件可以在很大的程度上控制自燃火灾的发生，或者说，可以延长自然发火期。

25.煤矿井下易发火地点：采空区、停采线和开切眼、进回风巷（1、保护煤柱自燃

2、巷道高冒区自燃

3、分层巷道假顶内煤炭自燃）、构造带、通风设施附近

27.煤自燃的发生，必须同时具备下列四个条件：a煤具有自燃倾向性且呈破碎状态堆积b 有连续的通风供氧条件c热量易于积聚d持续一定的时间

28.早期识别与预报煤自燃的方法有：

☐人的直接感觉法：嗅觉、视觉、感觉

☐测温预测预报法：传感器测温法、红外测温法、热敏电缆法

☐气体分析法：指标的种类a煤氧化所产生的气体成分：CO、C2H4、C2H6、C3H8、C2H2等气体b煤氧化产生气体的浓度变化或气体之间的比值关系：格雷哈姆系数、ΔO2、链烷比、C/H、烃指数等。

指标选用的原则：灵敏性，规律性，可测性

气样的可靠性判断的两种方法：气体浓度变化趋势、特里克特比率（Tr）：

29.地面分析型束管监测系统的组成：采样系统：由抽气泵和管路组成

控制装置：主要由三通实现对井下多个取样点进行巡回取样

气样分析：一般采用气相色谱仪对气样进行分析

数据贮存、显示和报警：分析仪器输出的模拟信号可用图形显示，采用记录仪对数据进行记录或采用计算机对数据进行贮存，必要时也可对数据表进行打印。当监测结果超过临界指标时可进行声光报警。

30.监测系统：系统组成：①中心站；②信息传输装置；③传感器和执行装置。

监测传感器：分类：感温传感器：燃烧生成物传感器；CO2传感器

动作：烟流温度和烟雾浓度达到预定报警限、

已达到预定报警限的烟流到达传感器

传感器响应

31.矿井火灾防治工作中的指导方针: “预防为主、综合治理”

32.防治煤炭自燃的开采技术措施：

一、采用合理的矿井开拓和巷道布置1、优化矿井设计2、合理进行巷道布置：采用岩

石巷道，区段煤巷采用垂直重叠布置，合理安排采掘关系3、合理安排采掘关系

二、坚持合理的开采方法和开采顺序1、采用合理的采煤方法。多年来的实践表明，降低

煤层自然发火的可能性应从以下几个方面着手：

（1）少丢煤或不丢煤；

（2）控制矿山压力、减少煤柱破裂；

（3）避免上行回采，遵循先采上煤层，再采下煤层的正常回采顺序；

（4）合理布置采区；

（5）回采时应尽量避免过分破碎煤体；

（6）加快工作面回采速度，使采空区自热源难以形成；

（7）及时密闭已采区和废弃的旧巷；

（8）注意选择回采方向，不使采区回风巷过分受压或长时间维护在

煤柱里。

三、控制矿山压力、减少煤体破碎1）加强巷道顶板支护2）分层开采下分层顶板管理

四、合理的通风系统1、风网简单、结构合理2、合理的通风设施布置3、合理的工作面通风方式（（1）工作面U型通风，（2）工作面W型通风，（3）工作面Y型通风）4、减小矿井通风阻力5、加强日常通风防灭火管理

33.漏风测定：SF6示踪技术测定方法：瞬时释放SF6和连续稳定释放两种检漏法。

34.均压防灭火：均压防灭火就是“以风防治火”，均压技术可分为开区均压和闭区均压两种类型。

35.开区均压的措施有：（1）调节风窗均压（2）局部通风机均压（3）调节风窗与局部通风机联合均压

36.常用的闭区均压技术措施有：并联风路与调节风门联合均压，调压风机与调节风门联合均压，连通管均压。