矿井火灾危害分析及其防治技术

矿井火灾危害分析及其防治技术

矿井火灾危害分析及其防治技术

安全07—2 孙博

摘要:矿井火灾是威胁煤矿安全生产、危害职工生命安全

的五大灾害之一。通过分析矿井火灾发生的基本要素、矿井

火灾的分类和矿井火灾的危害等 ,从外因火灾防治和自然

发火防治两个方面提出了防治矿井火灾的技术途径。矿井瓦

斯燃烧事故破坏性强，一旦发生难以扑救，而且易发展扩大

为更大的火灾，甚至引发爆炸，造成这一后果的主要原因是

由其灾害特点所决定的，对灾害特点的分析必将有助于针对

此类事故的防治理论及方法的研究。

关键词:矿井;火灾;危害;防治

1、矿井火灾

矿井火灾又叫矿内火灾或井下火灾。是指发生在煤矿井下巷道、工作面、硐室、采空区等地点的火灾。能够波及和威胁井下安全的地面火灾 ,也属矿井火灾。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。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为矿井火灾。如地面井口房、通风机房失火或井下输送带着火、煤炭自燃等都是非控制燃烧。

煤矿井下瓦斯燃烧事故频发并易发展成为大范围火灾，在一定条

热源、可燃物和空气。

1)热源。具有一定温度和足够热量的热源才能引起火灾。煤的自燃、瓦斯或煤尘爆炸、放炮作业、机械摩擦、电流短路、吸烟、电 (气)焊以及其他明火等都可能成为引火的热源。

2)可燃物。煤本身就是一种普遍存在的大量的可燃物。另外 ,坑木、各类机电设备、各种油料、炸药等都具有可燃性。

3)空气。燃烧就是剧烈的氧化现象。实验证明 ,在氧浓度为 3%的空气环境里 ,燃烧不能维持;空气中的氧浓度在 12%以下 ,瓦斯就失去爆炸性;空气中氧浓度在 14%以下 ,蜡烛就要熄灭。火灾的三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

3.1、外因火灾产生的主要原因

（1）存在明火。井下工作人员吸烟,带火种,(如火柴、打火机）等下井，电焊，氧焊，喷灯焊，使用电炉，灯泡取暖等。

（2）出现明火。主要是由于电气设备性能不良，管理不善，引起电火花，继而引燃可燃物。

（3）放炮火焰。不按放炮规定和放炮说明书放炮，导致引燃可燃物而发火。

（4）瓦斯、煤尘爆炸引起火灾。

（5）机械摩擦及物体碰撞产生火花引燃可燃物，进而引起

火灾。（6）地面火引入井下引起的火灾。

3.2发生内因火灾的原因

（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。

上面的3个必备条件同时存在且保持一定时间，才会发生内因火灾。

4、矿井火灾的危害

4.1内因火灾的危害

内因火灾多发生于采空区和“三线二巷” (切眼线、停采线、煤柱线、运输巷、回风巷), 以及输送机尾、溜煤眼、断层破碎带等处。空气进入破碎煤体，煤中固定碳被氧化放出热量，煤体积热发生隐燃，经潜伏期、形成火灾。同时产生大量的一氧化碳等有

毒、有害气体，甚至引起瓦斯或煤尘爆炸，以致造成人员重大伤亡和财产损失，对矿井安全生产造成严重威胁。

4.2外因火灾的危害

发生外因火灾可烧坏厂房、设备、设施和支架烧伤人员，火灾还能产生大量有毒、有害气体，造成人员伤亡和财产损失，在一定的条件下，火灾也可引发瓦斯、煤尘爆炸，造成重大灾害。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。当煤矿井下发生火灾以后 ,煤、坑木等可燃物质燃烧 ,释放出有害气体 ,此外 ,火灾诱发的爆炸事故还会对人员造成机械性伤害 (冲击、碰撞、爆炸飞岩砸伤等 )。

2)矿井生产接续紧张。井下火灾 ,尤其是发生在采空区或煤柱里的内因火灾、往往在短期内难以消灭。在这种情况下 ,一般都要采取封闭火区的处理方法 ,从而造成大量煤炭冻结 ,矿井生产接续紧张。对于一矿一井一面的集约化生产矿井 ,这种封闭会造成全矿停产。我国“七五”期间前 4年 ,累计火区 240多处 ,冻结煤量超过7000万 t。

3)巨大的经济损失。有些矿井火灾火势发展很迅猛 ,往往会烧毁大量的采掘运输设备和器材 ,暂时没被烧毁的设备和器材 ,由于火区长时间封闭和灭火材料的腐蚀 ,也都可能部分或全部报废 ,造成巨大的经济损失。另外 ,白白烧掉的煤炭资源、矿井的停产都是巨大的经济损失。

4)污染环境。矿井火灾产生的大量有毒、有害气体 ,如 CO、 CO2、

SO2、烟尘等 ,会造成环境污染。特别是像新疆等地的煤层露头火灾由于火源面积大、燃烧深度深、火区温度高以及缺乏足够资金和先进的灭火技术 ,使得火灾长时间不能熄灭 ,不但烧毁了大量的煤炭资源 ,还造成大气中有害气体严重超标 ,形成大范围的酸雨和温室效应。

5、矿井火灾防治的技术措施及办法

5.1、外因火灾防治的技术措施

外因火灾是由外部火源引起的火灾。外因火灾的发生和发展都比较突然和迅猛 ,并伴有大量烟雾和有害气体 ,如处理不当或不得其法 ,贻误战机 ,还可能引爆瓦斯、煤尘 ,造成人员伤亡和财产损失。目前 ,我国煤矿中的外因火灾所占矿内火灾总数的比重虽然很小( 4% ～10% ) ,但近几年随着机械化程度的提高 ,所占比重有上升趋势。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。

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。按《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 ,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 ,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。

2)预防外因火灾蔓延 ,限制已发生火灾的扩大和蔓延 ,是整个