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矿井火灾防治 WORD版本

分类:煤矿技术 | 引用:0

19 Jul 2010

4 矿井火灾防治

4.1 矿井火灾概述

（1）矿井火灾的概念

凡是发生在煤矿井下或是井口附近，直接影响井下安全生产并造成损失的非控制燃烧，称为矿井火灾。

(2) 发生矿井火灾的必要条件

矿井火灾的发火原因和发火地点是多样的，但发生火灾必须满足三个条件：即引火热源、可燃物和空气。

1) 引火热源

具有一定温度和足够热量的热源才能引起火灾。

在井下煤炭自燃、放炮作业、机械摩擦、电流短路、吸烟等都可能成为引火热源。

2) 可燃物

在井下煤炭本身就是一个大量而普遍存在的可燃物。另外，坑木、各类机电设备、油料、炸药等都具有可燃性。可燃物的存在是火灾发生的基本条件。

3) 空气

燃烧是剧烈的氧化反应。任何可燃物尽管有热源点燃，但缺乏足够的氧气，燃烧是不能持续，所以空气的供给是维持燃烧不可缺少的条件。

(3) 矿井火灾的分类

矿井火灾按其发火地点可分为：地面火灾和井下火灾。

按其发火原因又可分为：外因火灾和内因火灾。

外因火灾是由于外界热源(如：明火、电缆着火或爆破起火等)引起的火灾。多发生在井筒、井底车场、石门及其他有机电设备的巷道内。

内因火灾是由于煤炭等易燃物质在空气中氧化发热并积聚热量而引起的火灾。它不存在外界引燃的问题，因此，又称自燃火灾。自燃火灾多发生在采空区，特别是丢煤多而未封闭或封闭不严的采空区；巷道两侧煤柱内及煤巷掘进冒高处等。

(4)矿井火灾的危害

1)影响生产；

2)烧毁大量设备和煤炭资源；

3)封闭火区时，冻结大量可采煤量；

4)可能引起瓦斯、煤尘爆炸事故；

5)产生大量有毒有害气体，使工作人员中毒死亡；

6)扑灭井下火灾，造成人、财、物的巨大损失。

4.2 矿井火灾的发火原因

（1）外因火灾的发火原因

地面火灾大部分是由于外来热源引起的，特别是井口建筑物内使用明火或电焊作业时，缺乏安全措施，往往容易引起火灾。据调查，发生外因火灾的原因如下：

1)使用明火时，疏忽大意引起火灾；

2)电气设备和电路维护不好，造成过负荷或短路等，积热而引起火灾；

3)违反操作规程等。

由于外因火灾多发生在风流畅通的地点，氧气较足，突然发生，来势较猛，很快出现烟雾和火焰，因而易于及时发现和扑灭。

（2）内因火灾的发火原因

煤炭自然发火的原因，目前比较普遍的看法是：煤与空气中的氧相互作用的结果。

①潜伏期。（煤表面初期氧化阶段）

煤在常温下能吸附空气中的氧，并在煤的表面生成不稳定的氧化物，此时生成的热量很少，能及时放散，煤体温度不会升高。通常把这个阶段称为潜伏期。

②自热期。（煤体温度就逐渐升高阶段）

经过潜伏期，煤的氧化速度加快，如果氧化生成热量来不及放散，煤体温度就逐渐升高。通常把这个阶段称为自热期。

③自燃状态。（煤自燃阶段）

当煤温继续升高，达到某一数值——临界温度(一般70～90℃)以上时，氧化急剧加快，产生大量热量，使煤体温度迅速上升，以至达到着火温度开始发火进入自燃状态。

煤炭自燃必须具备以下三个条件：

①    煤具有自燃倾向性(即在常温下有较高的氧化活性)；

②    有连续的供氧条件；

③    热量易于积聚。

第一条为煤的内部特性，它取决于成煤物质和成煤条件，表示煤与氧相互作用的能力。后两条为外因，决定于矿井的地质条件和开采技术。

(3)影响煤炭自燃的因素

可分为两类：自然因素和开采技术因素。

1) 自然因素

①煤的化学成分。各种牌号的煤，即各种不同化学成分的煤，都有自燃的可能。一般认为煤的炭化程度越高，挥发分含量越低，灰分越大，其自燃倾向性越弱；反之则越强。但是在同一牌号煤中，也可能有的自燃，有的不自燃，这是由煤的化学物理性质的多样性所决定的。煤炭吸氧量、含硫量越多越易自燃，所以炭化程度不能作为煤的自燃倾向性的惟一指标。

煤的炭化程度、挥发分与煤炭自然发火的关系

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