矿井火灾防治(g).ppt

《矿井火灾防治(g).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井火灾防治(g).ppt（147页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、第二章矿井防灭火第二章矿井防灭火1 1、煤炭自燃理论；、煤炭自燃理论；2 2、煤炭自燃预测预报；、煤炭自燃预测预报；3 3、防灭火技术、防灭火技术4 4、均压防灭火；、均压防灭火；5 5、火灾时期风流控制、火灾时期风流控制 重重点与点与难点难点 一、火灾与矿井火灾的概念一、火灾与矿井火灾的概念 1 1、火灾：通常把违背人们意愿而发生的非控制性燃、火灾：通常把违背人们意愿而发生的非控制性燃烧称之火灾。烧称之火灾。2 2、矿井火灾：、矿井火灾：在矿井或煤田范围内发生，威协安全在矿井或煤田范围内发生，威协安全生产、造成一定资源和经济损失或者人员伤亡的燃烧事生产、造成一定资源和经济损失或者人员伤亡的燃

2、烧事故，称之为矿井火灾。故，称之为矿井火灾。第一节第一节 概述概述二、矿井火灾的类型及其特性二、矿井火灾的类型及其特性 （一）（一）按引火原因分类按引火原因分类 、内因内因(自燃自燃)火灾。火灾。在一定的条件下，自在一定的条件下，自身发生化学或物理化学变化而着火称之内火灾。身发生化学或物理化学变化而着火称之内火灾。2 2、外因火灾。外因火灾。外部热源引起可燃着火称之外部热源引起可燃着火称之为外因火灾。为外因火灾。第一节第一节 概述概述 类火灾类火灾:煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质含碳的固体可燃物质 类类火火灾灾：指指汽汽油油、煤煤油油、柴柴油油、

3、甲甲醇醇、乙乙醇醇、丙酮等可燃液体丙酮等可燃液体 类类火火灾灾：指指煤煤气气、天天燃燃气气、甲甲烷烷、乙乙炔炔、氢氢气等可燃气体。气等可燃气体。类类火火灾灾：象象钠钠、钾钾、镁镁等等可可燃燃金金属属燃燃烧烧形形成成的火灾。的火灾。（二）（二）消防分类消防分类（三）（三）其它分类方法其它分类方法 还还有有按按火火源源特特性性，可可分分为为原原生生火火灾灾与与再再生生火火灾灾；按按火火源源产产生生的的位位置置，可可分分为为井井上上火火灾灾与与和和井井下火灾等。下火灾等。三、矿井火灾的危害三、矿井火灾的危害1 1、造成停产；、造成停产；2 2、烧毁设备和煤炭资源；、烧毁设备和煤炭资源；3 3、封闭火

4、区冻结大量的煤炭；、封闭火区冻结大量的煤炭；4 4、引起瓦斯、煤尘爆炸。、引起瓦斯、煤尘爆炸。5 5、中毒、中毒。我我国的消防方针国的消防方针 中华人民共和国消防条例中华人民共和国消防条例规定，消规定，消防工作实行防工作实行“预防为主，消防结合预防为主，消防结合”的方的方针。所谓预防为主，即是在消防工作中坚针。所谓预防为主，即是在消防工作中坚持重在预防的指导思想，在设计、生产和持重在预防的指导思想，在设计、生产和日常管理工作中应严格遵守有关防火的规日常管理工作中应严格遵守有关防火的规定，把防火放在首位。消防结合，即是在定，把防火放在首位。消防结合，即是在预防的同时积极做好灭火的物质和技术准预防

5、的同时积极做好灭火的物质和技术准备。备。防防火火对策对策 矿井火灾的防治可以采取下列三个对策矿井火灾的防治可以采取下列三个对策：）技术）技术(Engineering)(Engineering)对策对策 技术对策是防止火灾发生的关键对策。它技术对策是防止火灾发生的关键对策。它要求从工程设计开始，在生产和管理的各个环要求从工程设计开始，在生产和管理的各个环节中，针对火灾产生的条件，制定切实可行的节中，针对火灾产生的条件，制定切实可行的技术措施。技术对策可分为：技术措施。技术对策可分为：）灾前对策。）灾前对策。灾前对策的主要目标是破坏燃烧的充要条件，防止灾前对策的主要目标是破坏燃烧的充要条件，防止起

6、火；其次是防止已发生的火灾扩大。起火；其次是防止已发生的火灾扩大。（1 1）防止起火。主要对策有：）防止起火。主要对策有：确定发火危险区确定发火危险区-潜在火源和可燃物共同存在的地潜在火源和可燃物共同存在的地方，加强明火与潜在高温热源的控制与管理，防止方，加强明火与潜在高温热源的控制与管理，防止火源产生。火源产生。防防火火对策对策 消除燃烧的物质基础。消除燃烧的物质基础。防止火源与可燃物接触和作用。防止火源与可燃物接触和作用。安装可靠的保护设施，防止潜在热源转化为安装可靠的保护设施，防止潜在热源转化为显热源。例如，变电所安装过电流保护装置，显热源。例如，变电所安装过电流保护装置，防止电缆短路防

7、止电缆短路防防火火对策对策（2 2）防止火灾扩大。防止火灾扩大。有潜在高温热源的前后范围内应使用不有潜在高温热源的前后范围内应使用不燃支架。燃支架。划分火源危险区，在危险区的两端设防火门；划分火源危险区，在危险区的两端设防火门；矿井有反风装置，采区有局部反风系统。矿井有反风装置，采区有局部反风系统。在有发火危险的地方，设置报警、消防装置和在有发火危险的地方，设置报警、消防装置和设施。设施。在发火危险区内设避难硐室在发火危险区内设避难硐室。防防火火对策对策 （）灾后对策（）灾后对策 主要主要有：有：报警。采集处于萌芽状态的火灾信息，发出报报警。采集处于萌芽状态的火灾信息，发出报警。警。控制。利用

8、已有设施控制火势发展，使非灾区控制。利用已有设施控制火势发展，使非灾区与灾区隔与灾区隔离。离。灭火。迅速采取有效措施灭灭火。迅速采取有效措施灭火。火。避难。使灾区受威协的人员尽快选择安全路线避难。使灾区受威协的人员尽快选择安全路线逃离灾区，或撤至灾区内预设的避难硐室等待逃离灾区，或撤至灾区内预设的避难硐室等待救救援。援。防防火火对策对策 ）教育（）教育（EducationEducation）对策）对策 教育对策教育对策包括知识、技术和态度教育三个方面。包括知识、技术和态度教育三个方面。）管理（法制）管理（法制(Enforcement(Enforcement）对策。）对策。制定各种规程、规范和标

9、准，且强制性执行。制定各种规程、规范和标准，且强制性执行。这三种对策简称这三种对策简称“三三”对策。前两者是对策。前两者是防火的基础，后者是防火的保证。如果片面防火的基础，后者是防火的保证。如果片面的强调某一对策都不能收到满意的效果。的强调某一对策都不能收到满意的效果。防防火火对策对策第二节煤炭自燃第二节煤炭自燃 简述：简述：1 1、国内情况：、国内情况：目前中国是世界上煤炭自燃目前中国是世界上煤炭自燃灾害最严重的国家，煤炭自燃面积已达灾害最严重的国家，煤炭自燃面积已达720720平方公里，平方公里，正在燃烧的煤田和矿区有正在燃烧的煤田和矿区有6262处，形成中国北方煤火燃处，形成中国北方煤火

10、燃烧带。烧带。专家们在北纬专家们在北纬3535以北，从帕米尔高原到大兴以北，从帕米尔高原到大兴安岭西坡的煤火燃烧带上，进行了面积约安岭西坡的煤火燃烧带上，进行了面积约500500万平方公万平方公里的野外实地观测，了解到，中国煤火集中分布在中里的野外实地观测，了解到，中国煤火集中分布在中国北方的沙漠干旱带上，形成东西长国北方的沙漠干旱带上，形成东西长50005000公里、南北公里、南北宽宽150150350350公里的煤火燃烧带。累积燃烧面积达公里的煤火燃烧带。累积燃烧面积达720720平平方公里。目前，正在燃烧的地区有方公里。目前，正在燃烧的地区有6262处，正在燃烧的处，正在燃烧的面积面积1

11、7172020平方公里。平方公里。年烧失的煤炭量年烧失的煤炭量万吨，万吨，年破坏的优质煤炭资源量达亿吨，若按每吨年破坏的优质煤炭资源量达亿吨，若按每吨煤炭坑口价元计算，年损失煤炭资源的潜煤炭坑口价元计算，年损失煤炭资源的潜在价值达亿元。对我们矿业集团矿来讲：在价值达亿元。对我们矿业集团矿来讲：煤炭极容易自燃，发火期在煤炭极容易自燃，发火期在3 36 6个月，多数个月，多数发生在老区的采空区漏风而造成的，均压防灭发生在老区的采空区漏风而造成的，均压防灭火技术在淮南矿区的应用更为重要。火技术在淮南矿区的应用更为重要。第二节煤炭自燃第二节煤炭自燃 淮南属多煤层群开采，开采煤层均具有自燃倾向性，煤淮南

12、属多煤层群开采，开采煤层均具有自燃倾向性，煤层自然发火期一般层自然发火期一般3 36 6个月，最短发火期个月，最短发火期2828天。历年来，天。历年来，发生自然发火发生自然发火226226次，其中次，其中1313煤层煤层131131次，次，1111煤层煤层3131次，次，8 8煤煤层层2828次。次。急倾斜煤层自然发火频率高。老区孔李公司大都为急倾斜急倾斜煤层自然发火频率高。老区孔李公司大都为急倾斜煤层，开采煤层自燃威胁十分严重，共发生自然发火煤层，开采煤层自燃威胁十分严重，共发生自然发火125125次。次。其中，孔集井投产以来自然发火其中，孔集井投产以来自然发火4545次，次，1990199

13、0年以后自然发年以后自然发火火1818次，多次封闭工作面；李咀孜井次，多次封闭工作面；李咀孜井19881988年以后自然发火年以后自然发火2020次，封闭工作面次，封闭工作面9 9处。急倾斜煤层是淮南矿区防火工作重处。急倾斜煤层是淮南矿区防火工作重点之一。点之一。淮南情况淮南情况 综采、综放工作面自燃隐患大。新区几乎综采、综放工作面自燃隐患大。新区几乎所有的综采、综放工作面自开采之日，所有的综采、综放工作面自开采之日，COCO（2020150PPM150PPM）便一直尾随其后，工作）便一直尾随其后，工作面收作期间这一隐患更大。面收作期间这一隐患更大。19991999矿区首个综放矿区首个综放工作

14、面谢桥工作面谢桥1121(3)1121(3)，因自然发火而被迫封闭，因自然发火而被迫封闭，一时设备无法撤出。综采综放工作面是淮南矿一时设备无法撤出。综采综放工作面是淮南矿区防火工作另一重点。区防火工作另一重点。2000.10.172000.10.17潘一潘一11711171（3 3）溜煤眼、）溜煤眼、2001.82001.8谢桥谢桥12121212（3 3）下顺）下顺槽、槽、2003.10.292003.10.29潘三矿潘三矿17811781（3 3）风巷边钻窝、）风巷边钻窝、2004.7.212004.7.21潘一潘一C13-1C13-1底板轨道车场高冒相继发底板轨道车场高冒相继发生自然发火

15、。生自然发火。淮南情况淮南情况 矿区井下主要发火隐患地点：老区急矿区井下主要发火隐患地点：老区急倾斜煤层巷道高冒、采空区，新区综放倾斜煤层巷道高冒、采空区，新区综放工作面收作期间、回采跳压过程。新出工作面收作期间、回采跳压过程。新出现的防火问题是：高瓦斯强抽采高产高现的防火问题是：高瓦斯强抽采高产高效工作面防火难度越来越大。效工作面防火难度越来越大。淮南情况淮南情况淮南矿业集团开采煤层煤层自燃发火倾向、煤尘爆炸性淮南矿业集团开采煤层煤层自燃发火倾向、煤尘爆炸性鉴定结果表鉴定结果表矿别矿别煤层煤层着火温度着火温度（0C0C）自燃倾自燃倾向性向性最短自燃最短自燃发火期发火期爆炸性爆炸性结论结论煤尘

16、云最低煤尘云最低着火温度着火温度煤尘爆炸煤尘爆炸下限浓度下限浓度T T氧氧d d0C0Cg/m3g/m3新庄孜矿新庄孜矿C13C13340340自燃自燃B11B11338338自燃自燃B8B8334334自燃自燃谢一矿谢一矿B9B9352352自燃自燃B11B11338338自燃自燃6767C13C13342342自燃自燃谢李一井谢李一井C13C13349349自燃自燃5353谢李二井谢李二井C13C13342342自燃自燃7272孔李李井孔李李井A1A1351351自燃自燃A3A3347347自燃自燃5252B9bB9b340340容易自容易自燃燃B7bB7b333333容易自容易自燃燃45

17、45B4bB4b343343自燃自燃孔李孔井孔李孔井C13335容易自燃容易自燃38A1356容易自燃37A3327容易自燃B7332容易自燃39B9329容易自燃潘东公司B7311容易自燃B4318容易自燃47B8343自燃54B6350自燃49潘三矿B8343自燃57C13363自燃65B11-2340自燃谢桥矿C13358自燃51B11-2340自燃72B8360自燃44张集矿C13355容易自燃86B11-2339容易自燃一、煤炭自燃机理及发展过程一、煤炭自燃机理及发展过程 （一一）、煤炭自然机理、煤炭自然机理早在早在18621862年，德国人戈朗布曼（年，德国人戈朗布曼（Grumbm

18、anGrumbman）发表了第一篇关于煤炭自燃起因的文章。一发表了第一篇关于煤炭自燃起因的文章。一百多年来，百多年来，人们提出了若干学说来解释煤的自燃人们提出了若干学说来解释煤的自燃，如黄铁矿作用、细菌作用、酚基作用，煤氧如黄铁矿作用、细菌作用、酚基作用，煤氧复合作用等学说。复合作用等学说。（一）机理（一）机理 黄铁矿作用学说黄铁矿作用学说 认为煤的自燃是由于煤层中的黄铁矿认为煤的自燃是由于煤层中的黄铁矿(FeS(FeS2 2)与空与空气中的水份和氧相互作用、发生热反应而引起的气中的水份和氧相互作用、发生热反应而引起的 细菌作用学说细菌作用学说 认为在细菌作用下，煤在发酵过程中放出一认为在细菌

19、作用下，煤在发酵过程中放出一定热量对煤自热起了决定性作用。定热量对煤自热起了决定性作用。酚基作用学说酚基作用学说 认为煤的自热是由于煤体内不饱和的酚基化认为煤的自热是由于煤体内不饱和的酚基化合物强烈地吸附空气中的氧，同时放出一定量的热合物强烈地吸附空气中的氧，同时放出一定量的热量而造成的。量而造成的。一、煤炭自燃机理及发展过程一、煤炭自燃机理及发展过程煤氧复合作用学说煤氧复合作用学说 年苏联学者维谢洛夫斯基年苏联学者维谢洛夫斯基(.)(.)等人提等人提出，煤的自燃是氧化过程自身加速发展的出，煤的自燃是氧化过程自身加速发展的结果。结果。煤能在常温下吸附空气中的氧，氧化煤能在常温下吸附空气中的氧，

20、氧化生热，如果这种热量不能很好的散发，并生热，如果这种热量不能很好的散发，并继续集聚，当煤温上升到继续集聚，当煤温上升到300400300400就着就着火火（二）煤炭自燃发展过程（二）煤炭自燃发展过程潜伏期潜伏期自热期自热期风化风化7090燃烧期燃烧期温温度度时间时间1 1、低温氧化阶段（潜伏期）：、低温氧化阶段（潜伏期）：吸氧、氧化生热、煤吸氧、氧化生热、煤的着火温度降低。的着火温度降低。2 2、自热阶段（自热期）：、自热阶段（自热期）：氧化速度加快，煤温增高，氧化速度加快，煤温增高，空气中氧气含量下降，一氧化碳和二氧化碳显著增空气中氧气含量下降，一氧化碳和二氧化碳显著增加，煤中的水分被蒸发

21、，空气中湿度增大并形成雾加，煤中的水分被蒸发，空气中湿度增大并形成雾气，在支架及巷道壁上有水珠。气，在支架及巷道壁上有水珠。3 3、自燃阶段（燃烧期）：、自燃阶段（燃烧期）：煤温继续上升至（煤温继续上升至（7070 9090度）时，氧化急剧加快，当温度达到度）时，氧化急剧加快，当温度达到300300 500500度时，度时，煤就会着火燃烧。放出大量的一氧化碳和二氧化碳煤就会着火燃烧。放出大量的一氧化碳和二氧化碳以及碳氢化合物，着火。以及碳氢化合物，着火。（三）各阶段特点：（三）各阶段特点：二、煤炭自燃的条件二、煤炭自燃的条件 1 1、煤具煤具有自燃倾向性有自燃倾向性。（。（煤被开采后呈煤被开采

22、后呈破碎状态，堆积厚度一般要大于破碎状态，堆积厚度一般要大于.m m）2 2、热量易于集聚。、热量易于集聚。3 3、有连续供氧条件。、有连续供氧条件。4 4、上述三个条件共存的时间大于煤的自、上述三个条件共存的时间大于煤的自燃发火期。燃发火期。三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因素（一）影响煤炭自燃倾向性的因素（一）影响煤炭自燃倾向性的因素 1 1、煤的化学成分和、煤的化学成分和煤化程度。煤化程度。各种牌号的煤，即各种不同化学成分的煤，都有各种牌号的煤，即各种不同化学成分的煤，都有自燃的可能性。认为：煤的炭化程度超高，挥发自燃的可能性。认为：煤的炭化程度超高，挥发分越低，由小到大的顺序是

23、：分越低，由小到大的顺序是：无烟煤无烟煤炼焦煤炼焦煤肥煤肥煤气煤气煤长烟煤长烟煤褐煤褐煤、煤岩成分、煤岩成分 组成煤炭的种煤岩成分是：丝煤、暗组成煤炭的种煤岩成分是：丝煤、暗煤、亮煤和境煤。丝煤具有纤维构造，因煤、亮煤和境煤。丝煤具有纤维构造，因而在常（低）温下吸氧能力强，着火温度而在常（低）温下吸氧能力强，着火温度低，可以低，可以“引火物引火物”的作用。的作用。所以，丝煤含量越大，煤炭自燃倾向性所以，丝煤含量越大，煤炭自燃倾向性越大。暗煤硬度大，密度大，难易自燃。越大。暗煤硬度大，密度大，难易自燃。亮煤和境煤脆性大，易破裂且着火温度低，亮煤和境煤脆性大，易破裂且着火温度低，灰分含量少，最利于

24、煤的自燃。灰分含量少，最利于煤的自燃。三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因素 、煤的含硫量、煤的含硫量 煤中的硫以三种形式存在，即黄铁矿、煤中的硫以三种形式存在，即黄铁矿、有机硫、硫酸盐。对煤的自燃倾向性有机硫、硫酸盐。对煤的自燃倾向性特别大的是以黄铁矿形式存在的硫。特别大的是以黄铁矿形式存在的硫。黄铁矿容易与空气中水分和氧相互作黄铁矿容易与空气中水分和氧相互作用，放出大量热，因此，黄铁矿的存用，放出大量热，因此，黄铁矿的存在，将会对煤的自燃起加速作用，其在，将会对煤的自燃起加速作用，其含量越高，煤的自燃倾向性越大。含量越高，煤的自燃倾向性越大。三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因

25、素 4 4、煤中的水分、煤中的水分 首先，煤炭中的水分在初期阶段会因为蒸首先，煤炭中的水分在初期阶段会因为蒸发作用而散失，因此，一部分热量就会以水发作用而散失，因此，一部分热量就会以水分潜热的形式被水蒸气带走，这就有阻止煤分潜热的形式被水蒸气带走，这就有阻止煤体温度升高的趋势。体温度升高的趋势。另一方面，煤体也会从空气中吸收水分。另一方面，煤体也会从空气中吸收水分。这就是所谓的吸收热（有时也叫湿润热）会这就是所谓的吸收热（有时也叫湿润热）会促使煤的温度升高。促使煤的温度升高。三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因素 5 5、煤的粒度、孔隙特性和破碎程度煤的粒度、孔隙特性和破碎程度 完整的煤

26、体一般完整的煤体一般不会发生自燃，一旦受压破裂，呈破碎状态存在，其不会发生自燃，一旦受压破裂，呈破碎状态存在，其自燃性能显著提高。这是因为破碎的煤炭不仅与氧接自燃性能显著提高。这是因为破碎的煤炭不仅与氧接触的表面积增大，而且着火温度也明显降低。触的表面积增大，而且着火温度也明显降低。有人研究，当煤粒度小于有人研究，当煤粒度小于1mm1mm时氧化速率与粒径无时氧化速率与粒径无关，并认为孔径大于关，并认为孔径大于100100的孔在煤氧化中起重要作用。的孔在煤氧化中起重要作用。根据波兰的试验，当烟煤的粒度直径为根据波兰的试验，当烟煤的粒度直径为1.51.52mm2mm时，时，其着火点温度大多在其着火

27、点温度大多在330330360360；粒度直径小于；粒度直径小于1mm1mm以以下时，着火点温度可能降低到下时，着火点温度可能降低到190190220220。因此，可。因此，可以说，煤的自燃性随着其孔隙率、破碎度的增加而上以说，煤的自燃性随着其孔隙率、破碎度的增加而上升升三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因素 6 6、煤的瓦斯含量煤的瓦斯含量 瓦斯或者其它气体含量较高的煤，由于其瓦斯或者其它气体含量较高的煤，由于其内表面含有大量的吸附瓦斯，使煤与空气隔内表面含有大量的吸附瓦斯，使煤与空气隔离，氧气不易与煤表面发生接触，也就不易离，氧气不易与煤表面发生接触，也就不易与煤进行复合氧化，使煤炭

28、自燃的潜伏期加与煤进行复合氧化，使煤炭自燃的潜伏期加长。当煤中残余瓦斯量大于长。当煤中残余瓦斯量大于5 m5 m3 3/t/t时，煤往时，煤往往难以自燃。但是随着瓦斯的放散，煤与氧往难以自燃。但是随着瓦斯的放散，煤与氧就更易结合。就更易结合。三、影响煤炭自燃的因素三、影响煤炭自燃的因素（二）影响煤炭自燃的地质、开采因素（二）影响煤炭自燃的地质、开采因素1 1、煤层厚度、煤层厚度2 2、煤层倾角、煤层倾角3 3、顶板岩石性质、顶板岩石性质4 4、地质构造、地质构造5 5、开采技术因素、开采技术因素6 6、漏风条件、漏风条件 漏风给煤炭自燃提供必须的氧气，漏漏风给煤炭自燃提供必须的氧气，漏风的强度

29、的大小直接影响着煤体的散热。风的强度的大小直接影响着煤体的散热。认为：认为：Q1.2m3/min.m2Q1.2m3/min.m2或或0.06m3/min.m2 2.502.501.5 2.501.5 2.500.80 1.500.80 1.50 0.900.900 0.900 0.90 0 02 2、双氧水法双氧水法1 1、依据：煤与双氧水反应升温速度不同为依据：煤与双氧水反应升温速度不同为原理。原理。2 2、具体做法：用双氧水制做氧化煤样（煤具体做法：用双氧水制做氧化煤样（煤样粒径为样粒径为0.15cm)0.15cm)。装入试管，用温度计。装入试管，用温度计测量煤温，易自燃煤，煤温上长到测量

30、煤温，易自燃煤，煤温上长到5050度度时，煤温上升速度到时，煤温上升速度到9090度时所需时间。度时所需时间。3 3、查查下下表表根据双氧水法划分自燃类别根据双氧水法划分自燃类别类别类别自燃倾向性自燃倾向性反应达到最高浓度反应达到最高浓度/反应达到最高温度所反应达到最高温度所用的时间用的时间/min从从50升到升到90所需要所需要时间时间/min极易自燃极易自燃自燃自燃不易自燃不易自燃 90 90 7575 2.52.56 6 63 3、色普吸氧法色普吸氧法1 1、依据：是根据煤低温时吸附氧为单分子层物理吸附原依据：是根据煤低温时吸附氧为单分子层物理吸附原理，应用双气路色普分析检测技术，测定约

31、定温度下理，应用双气路色普分析检测技术，测定约定温度下吸附流态氧量的大小，区分煤炭自燃等级。吸附流态氧量的大小，区分煤炭自燃等级。2 2、具体做法：具体做法：（1 1）制煤样：取粒度为）制煤样：取粒度为O.15cmO.15cm，重量为，重量为1g1g煤；煤；（2 2）以氮气为载气，流量为（）以氮气为载气，流量为（20 20 +0.5)cm3/min0.5)cm3/min；（3 3）吸氧气为）吸氧气为20min20min。测定前，煤样除水分，在氮气流入下于测定前，煤样除水分，在氮气流入下于105105的温度下处的温度下处理理1.5h1.5h，除去水分。装入样品管，除去水分。装入样品管，t=30t

32、=30,P=1P=1.0133013310104 4环境下每克煤吸氧量。环境下每克煤吸氧量。下图下图。六通阀六通阀四四通通阀阀导热沲导热沲样品管样品管放空放空1 1放空放空2 2平衡气平衡气出口出口载气出载气出口口后混合器后混合器稳压阀稳压阀稳压阀稳压阀稳压阀稳压阀拉拉阀阀拉拉阀阀2 21 1前前混混合合气气自自 燃燃自燃自燃3030常压条件下煤吸氧量常压条件下煤吸氧量(cm3(cm3g.g.干煤干煤)备注备注等等 级级倾向性倾向性 褐煤、烟煤褐煤、烟煤类类高硫煤、无烟煤类高硫煤、无烟煤类容易自容易自燃燃0.80.81.001.00 全硫全硫(sf%)2.00(sf%)2.00自燃自燃0.41

33、0.410.790.791.001.00 ”2.002.00不易自不易自燃燃0.400.400.800.80 ”2.002.00五、煤炭自燃的预测预报五、煤炭自燃的预测预报（一）煤炭自燃发火经常发生的地点（一）煤炭自燃发火经常发生的地点（1）断层附近）断层附近（2）高冒区）高冒区（3）采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附）采煤工作面进风巷、回风巷和停采线附（4）风墙内）风墙内（5）溜煤眼及联络巷）溜煤眼及联络巷（6）其它地点）其它地点（二）煤炭自燃发火的初期预兆（二）煤炭自燃发火的初期预兆（1）煤体温度、空气温度、水温比往常高）煤体温度、空气温度、水温比往常高（2）附近的氧气降低）附近的氧气降低

34、（3）附近巷道中湿度增大，有雾气）附近巷道中湿度增大，有雾气（4）巷壁和支架出汗）巷壁和支架出汗（5）出现有害气体）出现有害气体（6）出现火灾的异味（如）出现火灾的异味（如CO、CO2等）等）五、煤炭自燃的预测预报五、煤炭自燃的预测预报五、煤炭自燃的预测预报五、煤炭自燃的预测预报（三）（三）人体生理感觉预报自然发火人体生理感觉预报自然发火 依靠人体生理感觉预报矿井火灾的主要依靠人体生理感觉预报矿井火灾的主要方法有：方法有：）嗅觉。）嗅觉。）视觉。）视觉。）感（触）觉。）感（触）觉。根据至今的考查，煤炭自燃期矿内大气成份发根据至今的考查，煤炭自燃期矿内大气成份发生的变化，首先反映在其中的。生的变

35、化，首先反映在其中的。1 1、一氧化碳增量法：、一氧化碳增量法：一氧化碳生成温度低，一氧化碳生成温度低，生成量大，其生成量随温度升高按指数规律增加，生成量大，其生成量随温度升高按指数规律增加，是预报煤炭自燃火灾的较灵敏的指标之一。是预报煤炭自燃火灾的较灵敏的指标之一。确定临界值时一般要考虑下列因素确定临界值时一般要考虑下列因素 各采样地点在正常时风流中的本底浓度；各采样地点在正常时风流中的本底浓度；临界值时所对应的煤温适当，即留有充分的临界值时所对应的煤温适当，即留有充分的时间寻找和处理自热源。时间寻找和处理自热源。（四）测定矿内空气成分预报火灾（四）测定矿内空气成分预报火灾 应该指出的是，应

36、用作为指标气应该指出的是，应用作为指标气体预报自然发火时，要同时满足以下两体预报自然发火时，要同时满足以下两点：点：的浓度或绝对值要大于临界值；的浓度或绝对值要大于临界值；的浓度或绝对值要有稳定增加的趋的浓度或绝对值要有稳定增加的趋势。势。（四）测定矿内空气成分预报火灾（四）测定矿内空气成分预报火灾1 1）氧的减少）氧的减少 （-）3 3）一氧化碳增加量）一氧化碳增加量 （）2 2）二氧化碳增加量）二氧化碳增加量（）（四）测定矿内空气成分预报火灾（四）测定矿内空气成分预报火灾4 4）计算出发火系数：）计算出发火系数：R1R1、R2R2、R3R3R1、R2、R3火灾系数火灾系数-即即格雷哈姆系数

37、格雷哈姆系数（Graham系数）系数）（二二）测定矿内空气成分预报火灾）测定矿内空气成分预报火灾我国煤矿火灾系数我国煤矿火灾系数火灾系数R1R1R2R2R3R3原始阶段原始阶段允许阶段允许阶段0150151530153001011212030337372 2、一氧化碳绝对量法一氧化碳绝对量法式中式中：CO-CO-回风侧空气中回风侧空气中COCO含量，含量，Q-Q-回风侧风量回风侧风量，HcoHco0.0049m3/min,0.0049m3/min,无自燃现象无自燃现象.HcoHco0.00590.0059m3/min,m3/min,为自燃预报值。为自燃预报值。预报率在预报率在9090以上。以上

38、。发火指数；发火指数；3 3、连续自动检测系统、连续自动检测系统计算机计算机视觉警报视觉警报数字显示数字显示图表显示图表显示听觉警报听觉警报气体分析仪器气体分析仪器程序控制程序控制程序控制程序控制4 44 44 44 43 33 33 33 33 33 33 33 32 22 22 22 2抽气泵抽气泵水分捕集器水分捕集器粉尘过滤器粉尘过滤器地面地面地面地面井下井下井下井下1111取样点取样点四大系统四大系统采样系统采样系统控制装置控制装置气体分析气体分析数据储存数据储存由抽气泵、取由抽气泵、取样泵和管路组样泵和管路组成，抽气泵采成，抽气泵采用真空泵，取用真空泵，取样泵无油真空样泵无油真空压缩

39、泵压缩泵控制装置主控制装置主要有三通电要有三通电磁阀，对井磁阀，对井下多样点进下多样点进行循回取样行循回取样气体分析可气体分析可使用气相色使用气相色普仪、红外普仪、红外线气体分析线气体分析仪仪数据储存、数据储存、显示和报显示和报警。分析警。分析的结果可的结果可在分析器在分析器配套配套第四节开采权技术防火措施第四节开采权技术防火措施一、一、矿井自燃火源的分布规律矿井自燃火源的分布规律 1 1、采空区，采空区火灾占、采空区，采空区火灾占5050以上。以上。2 2、煤柱，尺寸偏小、服务期较长、受采动、煤柱，尺寸偏小、服务期较长、受采动压力影响的煤柱，容易压酥碎裂，其内部产生压力影响的煤柱，容易压酥碎

40、裂，其内部产生自燃火源。自燃火源。3 3、巷道顶煤，采区石门、综采放顶煤工作、巷道顶煤，采区石门、综采放顶煤工作面沿底掘进的进回风巷等，巷道顶煤受压时间面沿底掘进的进回风巷等，巷道顶煤受压时间长，压酥破碎，风流渗透和扩散至内部（深处）长，压酥破碎，风流渗透和扩散至内部（深处），便会发热自燃。，便会发热自燃。4 4、断层和地质构造附近。、断层和地质构造附近。（二）（二）开拓开采技术防火措施开拓开采技术防火措施 1 1、总的要求是：总的要求是：（1 1）提高回采率，减少丢煤，即减少或消除自）提高回采率，减少丢煤，即减少或消除自燃的物质基础。燃的物质基础。（2 2）限制或阻止空气流入和渗透至疏松的煤

41、体，）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。防止空气流入可燃物，消除自燃的供氧条件。防止空气流入可燃物，可从两方面着手：一是消除漏风通道；二是减可从两方面着手：一是消除漏风通道；二是减少漏风压差。少漏风压差。（3 3）使流向可燃物质的漏风，在数量上限制在）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不燃风量之下，在时间上限制在自燃发火期以内。内。二二、主要技术措施主要技术措施3 3、推广无煤柱开采技术，减少煤柱发火。、推广无煤柱开采技术，减少煤柱发火。4 4、选择合理的开采顺序、选择合理的开采顺序，坚持自上而下的开坚持自上而下的开采顺序。采顺

42、序。5 5、选择合理的的通风系统、选择合理的的通风系统 1 1、合理地进行开拓布置、合理地进行开拓布置 2 2、选择合理采煤方法、选择合理采煤方法长壁式有利于通风长壁式有利于通风合理顶板控制合理顶板控制七七 、均压防灭火均压防灭火消除漏风通道漏风通道两端压差均压防灭火的实质均压防灭火的实质:利用风窗、风机、调压气室和连通管等利用风窗、风机、调压气室和连通管等调压设施，改变漏风区域的压力分布，调压设施，改变漏风区域的压力分布，降低漏风压差，减少漏风，从而达到抑降低漏风压差，减少漏风，从而达到抑制遗煤自燃、惰化火区，或熄灭火源的制遗煤自燃、惰化火区，或熄灭火源的目的。目的。一、调压设施均压防灭火的

43、原理一、调压设施均压防灭火的原理（一）调节风窗调压的原理（一）调节风窗调压的原理 ABAB0a0ab0ELb 1 1、特性、特性：上风侧风流压力增加，下风侧上风侧风流压力增加，下风侧风流压力降低风流压力降低 2 2、实质实质：增阻减风，改变调压风路上的增阻减风，改变调压风路上的压力布达到调压目的。压力布达到调压目的。3 3、前提条件前提条件：本分支风量允许减少。由本分支风量允许减少。由此可见，风窗调压的实质是增阻减风，此可见，风窗调压的实质是增阻减风，改变调压风路上的压力分布，达到调压改变调压风路上的压力分布，达到调压目的。因此，其应用是以本风路可以减目的。因此，其应用是以本风路可以减少为前提

44、。少为前提。（二）风机调压的原理（二）风机调压的原理1 1、原理：在需要调压的风路上安装带风门的、原理：在需要调压的风路上安装带风门的风机，利用风机产生的增风增压作用，改变风机，利用风机产生的增风增压作用，改变风路上的压力分布，达到调压目的。风路上的压力分布，达到调压目的。2 2、特性：上风侧压力减小，下风侧压力升高。、特性：上风侧压力减小，下风侧压力升高。3 3、前提：以增加风量为前提。、前提：以增加风量为前提。4 4、具体布置（如下图所示）、具体布置（如下图所示）EL1babcOaAFFACBBf（三）风窗（三）风窗-风机联合调压的原理风机联合调压的原理 、风窗风机增压调节、风窗风机增压调

45、节 所谓增压调节是指使两调装置中间的所谓增压调节是指使两调装置中间的风路上风流的压能增加。为此，风机安装风路上风流的压能增加。为此，风机安装在风窗的上风侧。增压调节又可以分为风在风窗的上风侧。增压调节又可以分为风量不变和减少两种。如图所示。量不变和减少两种。如图所示。图示（续）图示（续）EACDBabCdcdACDBcddbbaELL、风窗风机联合降压调节、风窗风机联合降压调节 作降压调节时，风窗安装在上风侧，风机作降压调节时，风窗安装在上风侧，风机安装在下风安装在下风侧。侧。二二、生产工作面采空区自燃火源或高温点、生产工作面采空区自燃火源或高温点的调压的调压处理处理（一）采空区的漏风形式（一

46、）采空区的漏风形式1 1、并并联联漏漏风风：如如图图是是后后退退式式回回采采U U形形通通风风系系统统工工作作面面采采空空区区漏风分布平面示意图。漏风分布平面示意图。并联漏风并联漏风(图图)BACDABCD漏风路线2 2、角联漏风、角联漏风 采采空区内除存在并联漏风以外，还有空区内除存在并联漏风以外，还有部分漏风与其他风巷发生联系，这种漏部分漏风与其他风巷发生联系，这种漏风叫角联漏风，如下图淮南李一矿同时风叫角联漏风，如下图淮南李一矿同时开采层间距较近两层煤时，因两工作面开采层间距较近两层煤时，因两工作面间交错距较小（间交错距较小（20m20m左右）造成上下工作左右）造成上下工作面相互连通，面

47、产生漏风面相互连通，面产生漏风。123456261345B8B72 2、角联漏风、角联漏风（二）调压处理方法：（二）调压处理方法：1 1）、当火源或高温点处于）、当火源或高温点处于 自燃带自燃带中后部（靠近窒息带）时，中后部（靠近窒息带）时，则可用降低漏风压差的方法，减小则可用降低漏风压差的方法，减小 漏风带宽度，使窒息带复盖高温点。漏风带宽度，使窒息带复盖高温点。（2 2）、高温点位于自燃带的前部，）、高温点位于自燃带的前部，可采用在工作面下端挂风帘的方法来可采用在工作面下端挂风帘的方法来 减小火源所在区域内的漏风，同时加减小火源所在区域内的漏风，同时加快工作面的推进速度，使窒息带快速复盖高

48、温点。快工作面的推进速度，使窒息带快速复盖高温点。（三）调压窒（三）调压窒连通管的调压原理连通管的调压原理1、调压原理：辅助密闭墙增加火区的漏调压原理：辅助密闭墙增加火区的漏风风阻，降低火区的漏风压差；连通管风风阻，降低火区的漏风压差；连通管与火区并联，起到并联分风和降压的作与火区并联，起到并联分风和降压的作用。用。2 2、调压室、调压室单侧调压室单侧调压室双侧调压室双侧调压室调压室的建立调压室的建立P0P0连通管连通管水柱计水柱计K1防火墙F1辅助墙3 3、具体布置、具体布置F1K1F2K2第五节灌浆与凝胶防火第五节灌浆与凝胶防火一、灌浆防火一、灌浆防火（一）灌浆概念与作用（一）灌浆概念与作

49、用1 1、灌浆概念、灌浆概念 就是把粘土、粉碎的页岩、电厂飞灰等就是把粘土、粉碎的页岩、电厂飞灰等固体材料与水混合、搅拌、配制成一定的浆液，借助固体材料与水混合、搅拌、配制成一定的浆液，借助输浆管路注入采空区，达到防灭火目的。输浆管路注入采空区，达到防灭火目的。2 2、作用：充填煤岩裂隙及其孔隙的表面，增大氧气扩散、作用：充填煤岩裂隙及其孔隙的表面，增大氧气扩散的阻力，减小了煤与氧的接触和反应面；浆水浸润煤的阻力，减小了煤与氧的接触和反应面；浆水浸润煤体，增加煤的外在水份，吸热冷却煤岩；加速采空区体，增加煤的外在水份，吸热冷却煤岩；加速采空区冒落煤岩的胶结，增加采空区的气密性。灌浆防火的冒落煤

50、岩的胶结，增加采空区的气密性。灌浆防火的实质是，抑制煤在低温时的氧化速度，延长自燃发火实质是，抑制煤在低温时的氧化速度，延长自燃发火期。期。（二）灌浆系统（二）灌浆系统 灌浆系统：制浆、输浆、灌浆灌浆系统：制浆、输浆、灌浆1 1、浆液的制备、浆液的制备1 1）浆液性能。对浆液性能的基本要求是，浓度适当，渗透能力强。水土）浆液性能。对浆液性能的基本要求是，浓度适当，渗透能力强。水土比比 注：注：在浆液中，固体浆材与水的（体积）比例称之为浆液的在浆液中，固体浆材与水的（体积）比例称之为浆液的（体积）浓度。用黄土做浆材时也叫土水比。浓度是影响灌浆质量、（体积）浓度。用黄土做浆材时也叫土水比。浓度是影