1、第2章火灾防治 1、矿井火灾分类及危害 2、外因火灾及其预防 3、煤炭自燃理论基础 4、火灾预测与预报 5、开采技术防火措施 6、灌浆与阻化剂防灭火 7、均压防灭火 8、惰性防灭火 9、火灾时期通风 10、矿井火灾处理与控制本章要求：了解矿井火灾特点、发生原因和分类方法；熟悉矿井外因火灾以及防治对策；掌握矿井煤炭自燃机理、自燃过程以及防治技术；掌握矿井火灾时期的风流紊乱形式、原因及控制原理；掌握矿井灭火原理及方法；熟悉火区管理与启封方法。返回第 一 节 矿 井 火 灾 分 类 及 危 害第 一 节 矿 井 火 灾 分 类 及 危 害 矿 井 火 灾 的 概 念矿 井 火 灾 的 概 念 火 灾2、 的 类 型 及 特 性火 灾 的 类 型 及 特 性 矿 井 火 灾 的 危 害矿 井 火 灾 的 危 害 防 灭 火 研 究 的 内 容防 灭 火 研 究 的 内 容一、矿井火灾的概念1、火灾火灾是指在时间和空间上失去控制的燃烧所造成的灾害。2、矿井火灾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，并形成灾害的一切非控制燃烧。矿井火灾有两方面的含义：发生在煤矿井下的火灾；发生在地面但威胁到井下安全或发生在煤矿企业生产范围之内的火灾，如井口附近、绞车房内、主要通风机房内的火灾。返回本节二、火灾的类型及特性1、按火灾发生的地点分类(1)地面火灾发生在矿井工业广场范围内地面上的火灾3、称为地面火灾。地面火灾可以发生在行政办公楼、福利楼、井口楼、选煤楼以及坑木场、贮煤场、矸石山等地点。地面火灾的特点：火灾外部征兆明显，易于发现，空气供给充分；燃烧完全，有毒气体发生量较少；地面空间宽阔，烟雾易于扩散，灭火工作回旋余地大。返回本节(2)井下火灾发生在井下的火灾以及发生在井口附近而威胁到井下安全，影响生产的火灾统称为井下火灾。井下火灾可以发生在井口楼、井筒、井底车场、机电硐室、爆炸材料库、进回风大巷、采区变电硐室、掘进和回采工作面以及采空区、煤柱等地点。井下火灾的特点：很难及时发现，井下空气供给有限，难以完全燃烧，有毒有害烟雾大量产生，随风流到处扩散，毒化矿井空气，威胁工人的生命安4、全，在瓦斯和煤尘爆炸危险矿井，还可能引起爆炸，酿成重大恶性事故。2、按引火热源分类(1)外因火灾外因火灾是外部高温热源(如放炮、烧焊、电流短路、明火等)引起可燃物质燃烧造成的火灾。发生的地点：井口房、井筒、井底车场、石门及机电硐室和有机电设备的巷道等地点。外因火灾的主要特点：发生突然、来势凶猛。外因火灾容易发现，早期的外因火灾较易扑灭。矿井外因火灾所占的比重较小，占火灾总数的1015，即内因火灾占火灾总数的8590。(2)内因火灾内因火灾也叫自燃火灾，是指一些易燃物质(主要指煤炭)在一定条件和环境下(破碎堆积并有空气供给)自身发生物理化学变化(指吸氧、氧化、发热)聚积热量而导致着火形成的火灾。5、发生的地点：采空区、遗留的煤柱、破裂的煤壁、煤巷的高冒处、巷道中有浮煤堆积的地方。内因火灾的主要特点：一般都有预兆火源隐蔽持续燃烧的时间较长，范围较大，难于扑灭。内因火灾频率较高 3、按可燃物的类型分类根据国家标准火灾分类(GB/T 49682008)2008年11月4日发布，2009年4月1日实施。A类火灾：指固体物质火灾。B类火灾：指液体或可熔化的固体物质火灾。C类火灾：指气体火灾。D类火灾：指金属火灾。E类火灾：带电火灾。F类火灾：烹饪器具内的烹饪物（如动植物油脂）火灾。三、矿井火灾的危害1、产生大量的有毒有害气体遇难者有8090都是死于以CO为主的烟雾中毒。2、引发瓦斯、煤尘爆炸矿井火6、灾的危害并不仅仅是燃烧放热。3、造成重大经济损失毁坏设备设施烧毁大量的煤炭资源据1997年新疆煤田普查结果表明，新疆5大火区的火灾面积总计达3794公顷，其中明火面积达826公顷，烧毁煤量3113.37Mt。4、引起矿井风流紊乱井下发生火灾后产生火风压，使矿井风量增加或减少，使矿井风流方向逆转，造成矿井风流紊乱。返回本节 四、防灭火研究的内容围绕一个目标和三个问题目标：防止矿井火灾发生三个问题：火灾是如何发生如何防止火灾发生及时准确地预测、预报火灾的发生。火灾发生后如何处理一旦出现矿井火灾，能根据火灾发生的性质、规律、地点等采取有针对性的措施及时扑灭和控制火灾，减小火灾造成的危害。返回本节第二7、节外因火灾及其预防物质燃烧的充要条件外因火灾的预防预防外因火灾的技术措施 返回一、物质燃烧的充要条件可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和发烟的现象称为燃烧。1、必要条件(1)可燃物凡是能与空气中的氧或氧化剂起化学反应的物质称为可燃物。(2)热源(点火源)凡是能供给可燃物与氧气发生燃烧反应的能量来源，统称为热源。(3)氧气(助燃物)凡是与可燃物结合能导致和支持燃烧的物质，都叫做助燃物。发生燃烧除满足上述三个条件外，还必须满足充分条件。燃烧热源氧气可燃物燃烧三角形返回本节2、充分条件(1)一定数量或浓度的可燃物(2)一定比例的助燃物(3)一定能量的热源(4)可燃物、助燃物和热源三8、者的相互作用燃烧不仅具备可燃物、助燃物和热源，且满足相互之间的数量比例，同时还必须使三者相互结合，相互作用，否则，燃烧也不能发生。二、外因火灾的预防1、消防工作方针中华人民共和国消防法(2008年10月28日修订，2009年5月1日起施行)中第二条规定，消防工作的方针“预防为主、防消结合”。“预防为主”就是把火灾预防工作放在消防工作的首位，从思想上、组织上、制度上及物质保障上采取各种积极措施。预防为主的三个重点：消防安全的宣传教育建立防火安全管理规章制度经常开展防火检查返回本节“防消结合”就是在强调做好火灾预防工作的同时，时刻做好各项灭火准备，及时扑灭发生的火灾。防消结合的三个重点：制定应急预9、案有组织准备，有训练有素的队伍，有明确的组织分工。配备足够的消防器材装备防火与灭火是一个问题的两个方面，相辅相成，有机结合的一个整体，二者缺一不可。防是消的先决条件，做好事故前的预防工作，避免或减少火灾的发生。消是防的补救措施，做好事故后的工作，是为了有效地扑救火灾，减少伤亡和损失。2、防灭火原理(1)防火的基本原理控制可燃物使用难燃或不燃材料代替易燃和可燃材料加强通风防止可燃气体和易燃液体泄漏隔绝助燃物实行密闭操作，防止空气接触。使用惰性气体保护消除热源阻止火势蔓延(2)灭火的基本原理所谓灭火，就是破坏燃烧条件，使燃烧反应终止的过程。隔离法就是将未燃烧的物质与正在燃烧的物质隔开或疏散到安全地10、点，燃烧会因缺乏可燃物而停止。具体采取下列措施：关闭可燃气体、液体管道的阀门，以减少和阻止可燃物质进入燃烧区；将火源附近的可燃、易燃、易爆和助燃物品搬走；排除生产装置、容器内的可燃气体或液体；设法阻挡流散的液体；拆除与火源毗连的易燃建(构)筑物，形成阻止火势蔓延的空间地带等。窒息法就是隔绝空气或稀释燃烧区的空气氧含量，使可燃物得不到足够的氧气而停止燃烧。适用于扑救容易封闭的容器设备、房间、洞室和工艺装置或船舱内的火灾。具体采取下列措施：用砂、石棉布、湿棉被、帆布等不燃或难燃物捂盖燃烧物，阻止空气流入燃烧区，使已燃烧的物质得不到足够的氧气而熄灭；用水蒸气或惰性气体(如CO2、N2)来降低燃烧区内11、氧浓度；密闭起火的建筑、设备的孔洞和洞室；用泡沫覆盖在燃烧物上使之得不到新鲜空气而窒息。冷却法就是将灭火剂直接喷射到燃烧物上，将燃烧物的温度降到低于燃点，使燃烧停止；或者将灭火剂喷洒在火源附近的物体上，使其不受火焰辐射热的威胁，避免形成新的火点，将火灾迅速控制和扑灭。最常见的方法用水来冷却灭火二氧化碳灭火剂的冷却效果也很好，可以用来扑灭精密仪器、文书档案等贵重物品的初期火灾。用水冷却建(构)筑物、生产装置、设备容器，以减弱或消除火焰辐射热的影响。抑制法这是基于燃烧是一种链锁反应的原理，使灭火剂参与燃烧的链锁反应，它可以销毁燃烧过程中产生的游离基，形成稳定分子或低活性游离基，从而使燃烧反应停止，12、达到灭火的目的。采用这种方法的灭火剂，目前主要有1211、1301等卤代烃灭火剂和干粉灭火剂。但卤代烃灭火剂对环境有一定污染，特别是对大气臭氧层有破坏作用，生产和使用将会受到限制，各国正在研制灭火效果好且无污染的新型高效灭火剂来代替。3、防火对策(1)工程技术(Engineering)对策灾前对策防止起火、防止火灾扩大灾后对策报警、控制、灭火、避难(2)教育（Education）对策知识、技术、态度(3)管理(法制(Enforcement)对策制定各种法规和标准，且强制性执行。这三种对策简称“三”对策。前两者是防火的基础，后者是防火的保证。三、预防外因火灾的技术措施 防止矿井外因火灾应该从消除13、控制可燃物和外界火源入手，并且避免它们相遇，防止已发生的火灾事故扩大，以尽量减少火灾损失。1、防止火灾产生(1)使用不燃性材料新建矿井的永久井架及井口房、以井口为中心的联合建筑，必须用不燃材性料建筑。对现有生产矿井用可燃性材料建筑的井架和井口房，必须制定防火措施。井筒、平硐与各水平的连接处及井底车场，井下机电设备硐室等都必须用不燃材料支护。在井下和井口房，严禁采用可燃性材料搭设临时操作间、休息间。返回本节(2)严格杜绝产生火源井下严禁吸烟和使用明火，严禁使用灯泡取暖和使用电炉。井下进行电焊、气焊等，要制定专门可靠的措施。使用安全炸药，要严格执行放炮规定，不准用明火或动力线放炮。采用防爆或防火14、花型电气设备，电气设备性能完好，电路敷设符合要求，避免产生电火花。(3)防止高温热源和火花与可燃物相互作用在井口房、井筒和倾斜巷道内进行电焊、气焊和喷灯焊接等工作时，必须在工作地点下方用不燃性材料设施接受火星。电焊、气焊和喷灯焊接等工作地点的风流中，瓦斯浓度0.5%，只有在检查证明作业地点附近20m范围内巷道顶部和支护背板后无瓦斯积存时，方可进行作业。2、防止火灾蔓延的措施(1)设置防火门 进风井口和进风平硐口都要装有防火铁门。(2)设置消防器材和灭火设备在井口附近、井下每个生产水平的主要运输大巷中设置消防材料库。(3)设置井下消防水池和消防供水系统矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。(15、4)主要通风机必须有反风系统或设备，反风设施并保持其状态良好。第三节煤炭自燃理论基础煤炭自燃理论影响煤炭自然发火的因素煤的自燃过程返回煤自燃概况煤自燃已经存在了数百万年，山西大同侏罗纪煤层最早在第四纪，即距今约200万年前就开始自燃。仅北方7省煤层露头着火面积720平方公里，累计烧毁煤量42亿吨以上，现仍以每年3000多万吨燃烧速度发展。我国有47%的矿井开采有自燃倾向的煤层，矿井火灾事故中，自然发火占整个火灾事故的70%，个别矿区甚至达95%以上。自燃火灾事故造成的冻结煤量达6000多万吨，严重影响煤矿生产的接续。因此，自燃火灾是矿井防灭火工作中的治理重点。煤炭自燃是指处于特定环境及条件下的16、煤吸附氧、自热、热量积聚自燃而形成的频发性灾害。一、煤炭自燃理论1、煤炭自燃机理(1)细菌作用学说中心内容是：煤在细菌作用下的发酵过程中放出一定的热量，对煤在700C以前的自热起决定性作用。当微生物极度增长时，一般都有生化放热过程，当煤自热温度升到700C以上时，所有的生化过程都将消亡，同时引发煤炭自燃。为了考查细菌作用学说的可信性，有的学者曾将具有强自燃性的煤炭置于温度为1000C的真空环境里达20h，任何细菌都死亡，然而煤的自燃倾向性并未减弱。返回本节(2)黄铁矿作用学说中心内容是：煤的自燃过程，是由于煤层中的黄铁矿(FeS2)暴露于空气后与水分和氧相互作用，发生放热反应而引起的，19世纪17、下半叶，这一学说曾被广为认定。然而后来发现不含黄铁矿的煤层也发生了自燃，该学说无法对此现象作出解释，因此具有一定的局限性。(3)酚基作用学说中心内容是：导致煤自燃是因为空气中的氧与煤体中所含有的不饱和酚基化合物作用时，放出热量所致。酚基导因作用是引起煤自燃的主要原因的观点尚有待进一步研究，此学说实际上是煤与氧的作用问题，因此可作为煤氧复合作用学说的补充。(4)煤氧复合作用学说认为，原始煤体自暴露于空气中后，与氧气结合，发生氧化并产生热量，当具备适宜的储热条件，就开始升温，最终导致煤的自燃。研究煤炭自燃机理主要目的在于指导矿井煤炭自燃防治措施的制定和实施。研究方法有三类：减少煤炭和空气接触的表面18、积；降低与煤炭表面接触的氧气含量；用某种方法钝化自然发火煤炭表面的氧化活性。2、自然发火和自然发火期(1)自然发火是指有自燃倾向性的煤层被开采破碎后，在常温下与空气中的氧发生氧化生热，使温度升高，出现发火和冒烟的现象。自然发火的判定矿井防灭火规范中对自然发火和存在自然发火隐患都有明确的规定矿井某一区域出现如下现象之一时，即定为发生自然发火：由于自燃出现火炭、火焰、烟雾等现象；由于自燃出现空气、煤炭、围岩及具他介质温度升高，并超过700C以上；空气中CO、C2H4(乙烯)或其它气体的浓度预报指标，并有上升趋势。(2)自然发火期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)所需时间，19、单位月或天。煤层自然发火期是自然发火危险程度在时间上的量度，发火期愈短的煤层自然发火危险程度愈大，生产矿井常把煤层的自然发火期作为衡量煤层的自燃难易程度的指标。自然发火期的确定只能根据现场的统计资料得出，确定出煤层的自然发火期对开拓、开采设计和制订防火措施具有重要意义。3、煤炭自燃条件煤炭自燃必须具备四个条件：(1)煤炭具有自燃倾向性，并呈破碎状态堆积存在；(2)连续通风供氧维持煤的氧化过程不断发展；当空气中氧含量低于10%时具有窒息性；当空气中氧含量低于15%时，可以预防自然发火。(3)煤氧化生成的热量能大量蓄积，不易散失；风速过大或过小，堆积的煤炭不易形成自燃，煤炭自燃是在风速比较适中的情20、况下发生的。(4)以上三个条件同时存在，且时间大于煤的自然发火期。第一条件是最根本的，是内因，后三个条件为外因。缺少上述任何一个条件，煤的自燃都无法进行。二、影响煤炭自然发火的因素1、内在因素(1)煤的变质程度一般来说，煤的变质程度越低越容易自燃；反之，其自燃倾向性越小。(2)煤岩组分煤岩组成有丝煤、镜煤、亮煤和暗煤。褐煤中丝煤含量最高，几乎无镜煤；无烟煤中镜煤含量最高，几乎无丝煤。在低温下，丝煤吸氧最多，随着温度升高，镜煤吸氧能力最强，其次是亮煤，暗煤最难于自燃。在常温条件下，丝煤是自热中心，起着引火的作用；镜煤与亮煤脆性大，灰份少最有利于自燃发展。返回本节(3)煤中瓦斯含量瓦斯含量较高的煤21、，煤分子的表面上并形成一层气膜，可阻止氧与煤接触，煤层中瓦斯具有较好的阻化作用，当煤中残余瓦斯量5m3/t时，煤往往难以自燃。但随着瓦斯放散，煤与氧就更易结合。(4)煤的水分在煤的自热阶段，由于水分的蒸发要消耗大量的热。煤体中的水分没有全部蒸发前很难上升到1000C，这就是水分大的煤炭难以自燃的原因。水分能将充填于煤体微孔中的N2和CO2驱赶排出，当水分蒸发干燥以后，煤的吸附性能恢复，起着活化作用。地面煤堆在雨雪之后易发生自燃。井下灌水灭火，疏干之后自燃现象更为强烈就是这个原因。煤中水分少时有利于煤炭自燃，水分大时会抑制煤炭自燃，当煤中的水分蒸发后其自燃危险性会增大。(5)煤的含硫量同牌号的煤22、中，含硫矿物(如黄铁矿)越多，越易自燃。这是由于煤中所含的黄铁矿在低温氧化时生成硫酸铁和硫酸亚铁，体积增大，使煤体膨胀而变的松散，增大了氧化表面积，同时黄铁矿氧化时放出的热量也促进了煤炭自燃。(6)煤的孔隙率及脆性煤炭孔隙率越大，越易自燃。这是因为孔隙率越大，与氧接触面积越大，且氧气越易渗入煤的内部。变质程度相同的煤，脆性越大，越易自燃。完整的煤体一般不会发生自燃，一旦呈破碎状态则使煤的吸氧表面积增大，着火点明显降低，使其自燃性显著提高。上述各种因素在煤炭自燃过程中起着重要的作用。2、外在因素(1)煤层的地质赋存条件煤层厚度煤层厚度越大，自燃危险性越大。在厚煤层的开采过程中，煤炭回收率低、煤柱23、易遭到破坏、采空区不易封闭、漏风较大等原因所致。煤层倾角煤层倾角越大，发火越严重。煤层倾角较大时，开采时比较困难，采煤方法不正规，丢煤多，且采空区封闭也较困难。煤层的顶板坚硬难垮落的顶板，煤层和煤柱上所受的矿山压力集中，易被压坏，采空区充填不实，漏风大，且封闭不严，有利于自燃发生；松软易冒落的顶板，采空区充填充实，漏风小，自燃危险性较小。地质构造在地质构造较复杂的矿井，如褶曲、断层和火成岩侵入等地区，煤炭自燃危险性增大。因为受地质构造破坏的煤层，松软、破碎、裂隙发育，氧化性增强，漏风供氧条件良好造成的。煤层埋藏深度煤层埋藏较浅时，容易与地表裂隙相通，采空区因漏风而形成浮煤自燃；但当煤层埋藏较深24、时，煤体的原始温度越高，煤中水分也少，煤炭同样也易自燃。(2)开采技术开拓方式要求开拓方式应该少切割煤层，少留煤柱，煤层的破坏程度低，采空区能及时封闭。立井、平硐、主要运输大巷和总回风巷应布置在岩层内或不易自燃的煤层内，石门分采区布置，避免布置在自燃煤层内。全煤巷道的布置方式煤柱多、浪费资源、切割煤层多、回采率低易自燃。采煤方法采煤工作面回采率越低，煤炭自燃危险性越大；回采时间越长，煤炭自燃的危险性越大。合理的采煤方法应是巷道布置最简单，留设煤柱越少，煤炭回收率越高，工作面推进速度快，采空区封闭严密，漏风量小。应采用走向长壁式采煤方法，全部垮落法或充填法管理顶板。不用房柱式、仓储式、高落式采煤25、方法。前进式采煤由于区段巷道漏风严重，不利于防止自然发火；后退式采煤进、回风巷两侧均为实体煤，有利于防火。(3)通风条件通风对自燃的主要影响主要表现在采空区、煤柱、和煤壁裂隙的漏风。漏风使这些地点煤氧化生热，生热多少和生热能否积聚取决于漏风风速的大小。当风速过小时，漏风供氧量很小，氧化生热少，不易自热和自燃；当漏风风速过大时，供氧充足，氧化生成的热量易被带走，同样不能形成热量积聚，煤也不能自燃；只有当漏风既有较充分的供氧条件，同时氧化生成的热不易带走，热量积聚起来，自燃才能成为可能。采空区煤炭氧化自燃“三带”划分对于U型通风系统的采空区，按漏风大小和遗煤发生自燃的可能性采空区可分为三带：散热带26、I：L1=520m，由于自由堆积，空隙漏风大，Q生Q散；窒息（不自燃）带III：漏风小，氧气浓度低，不具备自燃条件。已经发生自燃的遗煤因缺氧而窒息。采空区三带的划分指标根据采空区漏风流速划分散热带：0.9 m/s；自燃带：0.020.9 m/s；窒息带：0.1 m/min 。根据氧气浓度划分散热带的氧气浓度：18%-19%；自燃带的氧气浓度：6-8%18%-19%；窒息带的氧气浓度：6%-8%。采空区遗煤温升速度自燃带：dt10C/d 三、煤的自燃过程1、潜伏阶段自煤层被开采、接触空气起至煤温开始升高为止的时间区间称为潜伏阶段。在潜伏期，煤与氧的作用是以物理吸附为主，放热很小，无宏观效应。不同27、的煤层潜伏期是不同的，如褐煤几乎没有潜伏期，而烟煤则需要一个相当长的准备阶段。潜伏期的特征是：煤的表面生成不稳定的氧化物，氧化放出的热量很少，能及时放散，煤温和巷道空气气温不变，但煤的比重略有增加，煤被活化，煤的着火温度降低。返回本节 2、自热阶段经过潜伏阶段后，氧化加剧，当达到着火温度时便燃烧。这一阶段为煤的自热阶段，又称自热期。自热过程特点：氧化放热较大，煤温及其环境温度升高；产生CO、CO2和碳氢类CmHn气体产物，并散发出煤油味和其他芳香气味；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，即出现所谓“挂汗”现象。自热阶段的发展两种可能：煤温持续上升到着火温度(T2)，导28、致自燃；外界条件的变化，使煤体温度降下来，氧化过程逐渐终止，煤将不会发展到自燃阶段，而进入风化阶段。(3)燃烧阶段自热阶段后期，煤温达到其着火点后，若得到充分的供氧，则发生燃烧，出现明火。主要特征是：空气中氧含量显著减少，CO2的数量倍增；由于燃烧不完全和CO2受热分解，产生更多的CO，巷道中有浓烈的火灾气味和烟雾，有时还出现明火；火源温度可达10000C以上。(4)熄灭煤温降到燃点以下，燃烧熄灭。第四节火灾预测与预报煤层自燃倾向性的鉴定 煤层自燃发火期的估算方法 及其延长途径 外因火灾预测 煤炭自燃火灾的预报返回 一、煤层自燃倾向性的鉴定 鉴定煤炭自燃倾向性的方法常用的有以下三种：(1)吸氧29、量测定法煤在一定温度时，它的吸氧量越大，表明越容易被氧化，也就越易自燃。所以，可用定温下吸氧量大小来衡量煤的自燃倾向性。使用煤自燃倾向性测定仪测定出常压下300C煤的吸氧量，然后根据每克干煤的吸氧量大小，将煤的自燃倾向性分为三级。自燃等级自燃倾向性300C常压条件下煤(干煤)吸氧量(cm3g)备注褐煤、烟煤类高硫煤、无烟煤类全硫(sf，%)I容易自燃0.81.002.00自燃0.410.791.002.00III不易自燃0.400.802.00煤的自燃倾向性分类返回本节 (2)着火温度降低值测定法煤低温氧化后，着火温度将有不同程度的降低，各种煤在同一条件下，氧化后着火温度降低值是不同的。自燃倾30、向性大的煤，易于氧化，着火温度有较大的降低；自燃倾向性小的煤，较难氧化，着火温度降低很少。用氧化前后的着火温度差作为煤的自燃倾向性的指标。(3)氧化速度测定法(双氧水法)此种方法是以煤的氧化速度和氧化产生的热量作为自燃倾向性的指标。二、煤层自燃发火期的估算方法及其延长途径1、煤层的自燃发火期估算方法(1)统计比较法矿井开工建设揭煤后，若发生自然发火，就应该认真推算煤层的自然发火期，并分煤层、分翼进行统计和记录，对同一煤层发生的各次火灾逐一进行比较，以最短者作为煤层的自然发火期。自然发火期的推算应以出现火灾的日期与火源处煤层暴露于空气之日期之差确定。发火期的确定方法不应因火源的位置而异。也就是说31、，火源不论是产生在巷道里，还是产生在采空区里，都应该这样计算。返回本节矿井防灭火规范中规定：每个自燃矿井的所有采、掘工作面都必须仔细统计煤层的自然发火期。煤层最短发火期按如下规定进行统计：巷道从煤层揭露之日起至该煤层发生自然发火之日止，为该巷道的煤层自然发火期。采煤工作面从工作面开切眼之日起至发生自然发火之日止，为该回采工作面开采煤层的自然发火期。计算采煤工作面采空区中火灾的自然发火期的关键是，首先确定火源的位置，然后推算火源位置的煤层接触空气的日期。(2)类比法根据地质勘探时采集的煤样所做的自燃倾向性鉴定资料，并参考与之相似的煤层、地质条件、赋存条件和开采方法的采区或矿井，进行类比和估算，以32、供设计参考。此法适用于新建矿井。据调查，煤炭自然发火期最短的只有十几天，最长的可达数年。即使同一煤层实际自然发火期也有很大区别。如山东枣庄矿业集团柴里煤矿开采第三煤层时，因自燃先后共有13个火区，其中发火期为20个月以下的火灾发生1次，2030个月1次，3040个月的1次，4050个月的0次，5060个月的4次，60个月以上的为6次。2、延长煤层自然发火期的途径 (1)减小煤的氧化速度 煤的氧化速度除与煤的初温有关外，还与空气中的氧浓度、煤的孔隙度有关。可采取如下措施降低氧化速度：避免或减少煤体的碎裂，可以减少氧向煤体内部扩散或漏风的通道，达到降低氧化速度的目的。提高采出率，减小采空区遗煤。降33、低自热区内的氧浓度选择分子直径较小、效果好的阻化剂或固体浆材，喷洒在碎煤或压注于煤体内，充填煤体的裂隙。目前应用的阻化剂、凝胶等防火措施就是延长煤自燃过程中的潜伏期。(2)增加散热强度，抑制升温速度煤的升温速度取决于生热量与散热量之比，两者比值小，则升温速度越慢；反之则升温速度越快。增加散热途径和散热强度的方法有：增加遗煤的分散度对于相同体积的煤，其表面积越大，则散热量也越大。增加通风强度对于处于低温时期的煤体，可用增加通风强度的方法来增加散热。但是对井下采空区，增大漏风强度虽可以带走氧化产生的热量，对已升温的散热区有效，在散热区以外的浮煤堆积区域，存在适合于自然发火的漏风强度范围，因此是不可34、取的。增加煤体湿度当煤中含有一定水分时，煤在自热升温和干燥的过程中，水分蒸发时吸收热量，抑制煤的温度升高。据研究，只有煤中水分降低到一定值后，自热才会迅速发展。因此增加煤的湿度，对于延长煤的自然发火期，具有一定的意义。三、外因火灾预测(1)矿井外因火灾预测的任务通过井巷中的可燃物和潜在火源分布调查，确定可能产生外因火灾的空间位置，及其危险性等级。(2)外因火灾预测可遵循如下程序调查井下可能出现火源(包括潜在火源)的类型及其分布调查井下可燃物的类型及其分布划分发火危险区(井下可燃物和火源同时存在的地区视为危险区)。返回本节四、煤炭自燃火灾的预报火灾预报的主要内容是，确定火源发生的空间位置，判断煤35、炭自热的程度。对于火灾预报的要求是及时、准确和可靠。矿井火灾预报的方法，按其原理可分为：1、人的直接感觉预报(1)嗅觉气味是人们能够最先感受到煤炭自热特征。煤炭氧化自热达到一定温度后会出现煤油味、汽油味和不饱和碳氢化合物发出的轻微芳香气味。返回本节(2)视觉人体视觉发现煤在氧化过程中产生的水蒸气，及其在附近煤岩体表面凝结成水珠(俗称“挂汗”)，在煤炭自燃最后阶段出现的烟雾，进行报警。(3)感(触)觉煤炭自燃发展到一定阶段，会使环境温度升高和使附近空气中的氧浓度降低，且释放出大量CO、CO2、SO2、H2S等有毒有害气体，当人们接近火源时，会有头痛、闷热、精神疲乏、四肢无力等生理反应。2、气体分36、析法通过观察井下气体成分的变化，来判断煤炭自燃的发展过程，可以有效地作出自然发火的早期预报。(1)指标气体及其临界指标在煤氧化自燃过程中生成、并能用来预报煤炭自然发火的气体称之为指标气体。指标气体必须具备的条件：灵敏性正常大气中不含有，或虽含有但数量很少且较稳定，一旦发生煤炭自热或可燃物燃烧，则该种气体浓度就会发生较明显的变化。规律性生成量或变化趋势与自热温度之间呈现一定的规律和对应关系。可测性能用现有仪器进行检测。研究表明，煤在供氧充分的条件下，煤温升到701000C，煤的氧化速度加快，出现CO、CH4；1002000C时，气体产生物释放加快，出现C2H6、C2H4等烷系、烯系气体；200037、C以上时，煤样升温速度更快，释放的气体种类和数量增多；达到3003500C时就冒烟起火。井下实际环境中煤炭温度达到1002000C时，会显示出火灾特征，一般可以检测到气体的变化，此时发出预报，能够有时间采取预防自燃措施。此时的预报指标的数值称为预报临界值。煤炭自燃预报指标的选择是根据具体条件逐渐摸索确定出适合矿井的准确的预报指标和预报临界值。3、常用的指标气体煤炭自热过程中生成的CO、CO2、C2H4、CH4、C2H6、C2H2等气体的浓度与煤体温度之间存在明显的对应关系，因此可作为判断煤自燃发展程度的指标。气体分析法的指标气体可分为两类：一类是煤氧化所产生的气体成分；二类是煤氧化产生气体的浓38、度变化或气体之间的比值关系。目前常用的指标有CO、格雷哈姆系数、乙烯(C2H4)、烯炔比(C2H4/C2H2)、链烷比(C2H6/CH4)等指标。(1)COCO作为煤层火灾预报的主要指标气体的原因：煤在低温氧化过程中，随着煤温的升高，CO浓度的变化量最明显，采用CO作为指标气体比较灵敏；煤层中一般不含有CO，井下爆破工作中所产生的CO能很快被风流所稀释和排除；CO检测比较容易、方便。可以肯定地说，只要井下空气中出现CO，并且持续增加，井下存在自燃现象(或高温点)就确定无疑了。各种牌号煤热解放出CO(5ml/ming)的温度表煤种褐煤长烟煤气煤肥煤焦煤瘦煤贫煤无烟煤温度/0C416659668139、9413083在正常（非火灾）时，矿井因物质的低温氧化、煤炭受采煤机滚筒等机械作用等产生CO，但其浓度低，且有稳定的值域(如图a)，放炮使风流中CO浓度出现峰值，但其时间是短暂的(如图b)；若连续地检测风流中的CO浓度值，或避开放炮时间采样，则因爆破等原因产生的CO峰值现象是容易识别的。只要风流中含有较高浓度的CO，且随时间有逐渐增长的趋势(图d)，则可以得出有煤在自热的结论。如果风流中含有CO，且有明显的烟雾，则可以判定有外因火灾发生(图c)。a-正常时风流中CO浓度曲线b-放炮时CO浓度曲线c-发生外因火灾时CO浓度曲线d-煤炭自热时CO浓度曲线CO作指标气体的两种形式：CO浓度对于一个特40、定的矿井和固定的采样地点来说，利用CO浓度作为预报自然发火的指标是可行的。我国大部分矿井使用这个指标；西德把回风流中CO浓度超过5010-6认为有自然发火危险性；前苏联在是世纪50年代规定，在两昼夜内每隔23h连续采集气样中CO含量达0.001%0.002%以上认为有自燃迹象。目前大多数自动监测系统预报自然发火的传感器，都是检测CO浓度的。单独使用这个指标的缺点是，CO浓度受风量影响较大，所采用CO浓度预报自然发火时，要求采样地点的风量基本保持不变，否则难以使用检测结果来判断。CO的绝对生成量也称之为自然发火系数，用H表示，当进风流中CO的含量为零时H可用下式计算。m3/min式中CCO采样点41、风流中CO浓度，%；Q采样点采样时的风量，m3/min。辽宁省平庄矿务局古山矿采用CO绝对生成量作为预报自然发火的参数，临界值为H0.0059m3/min。如果进风流中CO浓度不为零，则H应为回风与进风流中CO绝对生成量之差。注意两点：一是CO的浓度或绝对值要大于临界值；二是CO的浓度或绝对值要有稳定增加的趋势。(2)格雷哈姆(Graham)系数ICO风流经火源或自热源风流中CO的浓度增加量与氧浓度减少量之比，作为自然发火的早期预报指标。式中分别为回风侧采样点气样中CO、O2和N2的体积浓度，%。如果进风侧气样中氧氮之比不是0.265，则应计算出进风侧氧氮浓度之比值代替0.265。由于这个指标42、与煤的自热或自燃的温升联系起来，因此，只要指标呈稳定增加趋势，就意味着煤炭的自热在发展。，根据格雷哈姆(Graham)系数预报矿井火灾时，不同的矿井有不同的临界指标。抚顺老虎台矿开采煤质为气煤，总结出煤自燃不同阶段的格雷哈姆(Graham)系数值。预警值ICO00.45，外部征兆：煤温开始上升，有水蒸气出现。采取措施加强检查，注意观察其发展变化。临界值ICO0.464，外部征兆：温度升高，出现微量的CO和煤油味。采取措施加强检查，缩短采样时间。报警值ICO4.19，外部征兆：煤油味加重。采取措施进行预报，采取处理措施。(3)乙烯(C2H4)乙烯(C2H4)是煤氧化自燃发展到一定程度之后的产物，43、煤温达801200C后。不同煤岩成分产生乙烯(C2H4)的初温度存在差别，如丝煤在升温900C左右会产生乙烯(C2H4)，而暗煤、亮煤、镜煤则需升温至1100C以后才会产生乙烯(C2H4)。乙烯(C2H4)生成量与煤温成指数关系。一般矿井的大气中是不含有乙烯的，因此，只要井下空气中检测出乙烯，则说明已有煤炭在自燃了。利用乙烯作指标气体不需要制定临界指标。第五节开采技术防火措施矿井自燃火源的分布规律开拓开采技术防火措施返回一、矿井自燃火源的分布规律根据统计分析，采空区、煤柱、煤巷顶煤、地质构造带附近。(1)采空区自燃火区主要分布在有碎煤堆积和漏风同时存在、时间大于自燃发火期的地方。多煤层联合开采44、和厚煤层分层开采时，采空区自燃火源多位于停采线和上、下顺槽附近，即所谓的“两道一线”；中厚煤层采空区的火区大多位于停采线和进风道。当采空区有裂隙与地表或其他风路相通时，在有碎煤存在的漏风路线上都有可能发火。采空区三带，即散热带、自燃带和窒息带。返回本节停采线和开切眼停采线和开切眼附近浮煤堆积大，漏风严重等原因，容易发生煤自燃现象。厚煤层采用分层开采时，上分层的停采线位于下分层采煤工作进风巷的始端与回风巷的末端之间，该处风压差最大，形成漏风通道。另外，下分层工作面的进风巷均在上分层采空区下掘进，因此，进风巷假顶也会向上分层采空区产生连续漏风。而停采线处往往存在大量的遗煤，其在漏风状态下构成煤自燃45、的危险源。由图可知，靠停采线的一侧的流线和风压等值线较密集，说明该处漏风压差大。该区域内，漏风风流流线的间距是变化的流线的始末端较密集，即风流速度大；中段稀疏，即风流速度小。根据煤自然发火的条件，可知其中某处的风流能够为煤自燃的发展提供适宜的通风供氧和蓄热条件，即存在“易自燃风速区”，当漏风量较大时，“易自燃风速区”靠近停采线中点处，反之则位于靠近停采线端点处。开切眼处遗煤堆积情况与停采线大致相同，如果相邻的工作面进、回风巷向采空区的开切眼漏风，则该处容易发生煤自燃。另外，煤矿现场为了缩短工作面准备时间，有时沿邻近巷道掘进新工作面的开切眼和部分区段平巷，新工作面投产后，虽然会通往邻近巷道的通道46、封闭，但仍然很难完全避免向采空区漏风。开切眼处的漏风情况如图所示。(2)煤柱留煤柱保护区段巷道时，在采动压力和地应力的作用下，煤柱容易压裂、破碎或坍塌，形成大量浮煤堆积，留下漏风通道，容易发生煤自燃现象。(3)巷道顶煤根据高冒区松散煤体的裂隙分布状态，煤体松散程度和冒落程度可分为三个区域：破碎区、离层区和断裂下沉区。其中在破碎区内，煤体已经充分破碎，应力完全释放，巷道中的空气可以通过该区域的裂隙渗透进入松散煤体中，并在裂隙暴露的煤表面与煤发生氧化反应。因此，巷道顶煤容易发生煤自燃。(4)地质构造附近地质构造的形式主要有断层、褶曲、破碎带、岩浆入侵地区等，它们破坏了煤层原有的连续性和完整性，给煤47、自燃防治带来了不利因素。其原因主要有三个方面：构造带裂隙大量产生，煤体破碎，容易形成浮煤堆积；漏风通道复杂，漏风严重，给煤氧化自燃提供了通风供氧条件；具备良好的热量积聚环境。这些条件导致构造带附近区域煤自燃现象频繁发生。二、开拓开采技术防火措施对开拓开采的总要求：回采率高漏风小回采速度快1、合理布置巷道(1)尽可能采用岩石巷道开采有自燃倾向性的煤层，应尽可能采用岩石巷道，以减少煤层切割量，降低自燃发火的可能性。如果布置在煤层里，一是要留下大量的护巷煤柱；二是煤层受到严重的切割，其后果是增大了煤层与空气接触的暴露面积，而且煤柱容易受压碎裂，自燃发火几率必定增加。返回本节山东枣庄柴里煤矿开采81248、m的特厚煤层采用的U-U型区段集中岩巷布置形式。区段集中岩巷由作为向工作面进风的岩石集中运输巷和作为回风运料的岩石集中回风巷以及连通它们之间的岩石联络巷共同组成，位于煤层底板岩层距煤层1015m的地方。(2)区段巷道分采分掘在倾斜煤层单一长壁工作面，习惯于采用双巷掘进方式，即同时掘出上区段的运输平巷和下区段的回风平巷，且在两条巷道之间的护巷煤柱中一般每隔80100m 开一条联络巷。使处于采空区的区段煤柱极易自燃发火。从防火角度出发，区段平巷应分采分掘，即准备每一区段时只掘出本区段工作面的进回风巷，而下区段的回风平巷等到准备下一区段时再进行掘进。同时，上下区段的区段平巷间不应掘联络巷。1-工作面49、运输巷2-下区段工作面回风巷3-联络巷(3)推广无煤柱开采技术无煤柱开采就是在开采过程中取消了各种维护巷道、隔离采空区的煤柱。这种开采方法一方面减少了煤炭资源的浪费，取得了良好的经济效益；另一方面由于没有煤柱，消除了煤炭自燃的根源，大大减少了自然发火的次数。无煤柱护巷方式已获得广泛应用，将阶段大巷和采区上(下)山设在煤层底板岩层中，不留大巷煤柱和上(下)山煤柱；区段巷道采用沿空掘巷或沿空留巷，取消区段煤柱和采区区间煤柱等措施，使自燃发火率明显降低。2、选择合理的采煤方法(1)采用长壁式采煤方法(2)采用合理的顶板管理方法采用全部充填法较全部垮落法管理顶板的防火效果好。如果顶板岩性松软、易冒落、50、碎胀比大，采空区易于充填密实，采用全部垮落法控制顶扳的防火效果也是比较好的。如果顶板岩石坚硬、冒落块度大，采空区难以充填密实，则易造成自燃火灾；如果也采用全部垮落法控制顶板，则必须辅之以预防性灌浆或其他防火措施。(3)选择先进的回采工艺和合理的工艺参数根据煤层的自燃倾向，发火期和采矿、地质开采条件以及工作面推进长度，合理确定回采速度，以期在自燃发火期以内将工作面采完，且在采完后立即封闭采空区。(4)合理确定近距离相邻煤层下煤层顶板冒落高度大于层间距，厚煤层分层同采时两工作面之间的错距，防止上、下采空区之间连通。3、选择合理的通风系统矿井通风网络结构简单、实现分区通风、通风阻力小、风流稳定可靠、51、通风设施布置合理。(1)风网简单，结构合理采用对角式和分区式通风系统，这两种通风系统一是有利于防火，因为采区封闭后，可以调节其压力，从而消除主要通风机风压的影响；二是便于灾变时，进行通风控制，防止主井进风流发火影响全矿井。采区应是分区通风，即采区间是并联风路，而不应是串联风路，应尽量避免角联。(2)通风设施布置合理通风设施布置是指风门、风墙、调节风窗等通风构筑物及设施位置恰当。调节风窗在风路中安设将使其前方压力升高而后方压力降低。将调节风窗安设在封闭火区进、回风密闭两端AB之间，造成通风压差由h1增大到h2，显然，不利于火区熄灭。如将调节风窗移到AB段之外，通风压差由h1减小到h2，有利于火区52、熄灭。(3)合理的工作面通风方式自然发火严重的矿井，应该采取能够降低进回侧压差，减少向采空区漏风的通风方式。工作面通风方式W型、Z型要比U型对防止采空区煤炭自然要好。(4)减小矿井通风阻力合理确定矿井通风阻力，低瓦斯矿井负压控制在2kPa内，高瓦斯矿井负压控制在3kPa内。如神东矿区某矿简化通风系统，将通风阻力由3kPa降低为1.2kPa后，矿井漏风量由1250m3/min降低为650m3/min，基本杜绝了煤炭自然发火事故。4、选择合理的开采顺序 合理的开采顺序是：煤层群开采时，要先采上层后采下层。同一煤层开采时，要由上而下。回采工作面一般从采区边界开始，作后退式开采。若分层回采，要先采靠近53、顶板的分层，后采靠近底板的分层。实践证明，这些措施对防止煤层破坏和漏风，防止自然发火都有较好的效果。5、合理确定近距离相邻煤层下煤层顶板冒落高度大于层间距，厚煤层分层同采时两工作面之间的错距，防止上、下采空区之间连通。第六节灌浆与阻化剂防灭火灌浆防灭火阻化剂防灭火返回一、灌浆防灭火将不燃性的固体材料细粒化后(粘土、砂、矸石、电厂飞灰等)与水按适当的配比，制成一定浓度的浆液，利用输浆管道送到可能发生或已经发生自燃的地点，以防止发生自燃或扑灭火灾。1、灌浆防灭火的机理(1)浆液把残留的碎煤包裹起来，隔绝碎煤与空气接触，阻止了煤炭氧化。(2)浆液充填采空区的空隙，增加了采空区的密实性，减少了漏风。(54、3)浆液使已经自热的煤炭降温，使之冷却散热。灌浆的效果和经济性主要取决于浆材的选取、浆液的制备、输送和灌浆方法。返回本节2、灌浆系统灌浆系统由制浆设备、输浆管道和灌浆钻孔三部分组成。(1)浆液的制备灌浆材料的选取浆材具备的5个基本性能：a.不含可燃和自燃物质；b.易成浆，利于管道输送；c.具有必要的粘结性、稳定性和脱水性；d.制成的浆液具有较大的渗透力和较小的收缩率；e.注浆材料堆成的实体具有足够的密封性能(有密度、颗粒等要求)。煤矿中使用的传统注浆材料是含砂量25%30%的黄土，根据矿区条件，也可选用代用材料：粉煤灰、煤矸石和山砂等。浆液的制备工艺a.黄泥浆液制备水力取土自然成浆水力制浆是用55、高压水枪直接冲刷粘土层，在泥浆沟中混合成泥浆，经筛板过滤，除去杂质和石块，流入灌浆钻孔或泥浆管中，送入井下灌浆地点。这种制浆方法设备简单，投资少，劳动强度低，效率高。但泥浆浓度难以控制。人工或机械取土机械制浆采用人工或机械取土、建立集中的灌浆站，在灌浆站进行集中搅拌成浆，再输送到井下灌浆地点。这种制浆系统产浆量大，水土比容易控制，能够保证泥浆的浓度，灌浆防灭火效果好。主要设备和设施搅拌机，按运动方式可分为固定式和行走式两种。泥浆搅拌池，其容积按2小时灌浆量确定。行走式搅拌机灌浆站b.页岩或矸石浆的制备在采料场对大块岩进行破碎，然后运送到破碎机破碎，再经球磨机磨制成浆。通过球磨机磨成的泥浆沿泥浆56、沟流入集浆池，经搅拌后即可由下浆孔输往井下灌浆管到灌浆地点。c.粉煤灰浆制备应用专用运输线和运输工具(多采用封闭式装置以避免污染环境)，将电厂粉煤灰运送到注浆站储灰池(或者贮备罐)内。制浆时，打开贮备罐下口的阀门，利用电动锁定器定量放粉煤灰，同时打开水枪泵，将粉煤灰经导灰沟引入到搅拌池内，经搅拌机搅拌均匀后通过筛板流入注浆立孔最后到达需浆地点。(2)浆液的输送输浆压力与输浆倍线输送压力输送浆液的压力有两种：静压输送利用浆液自重及浆液在地面入口与井下出口之间高差形成的静压力进行输送。加压输送当静压不能满足要求时，采用泥浆泵加压输送。加压输送多采用PN型或PS型泥浆泵。输浆倍线指泥浆在输浆管路内流57、动时，输浆管路的总长度同输浆管路入口与出口处高差之比，用N表示。静压输送时：NL/H加压输送时：NL/(Hh)式中 L浆液自地面管路入口至灌浆区管路出口管线总长度，m；H浆液入口、出口之间的高差，m；h泥浆泵的压力，m。输浆倍线一般控制在38 之间。N过大时，输送压力不足，易发生堵管现象；过小时，压力过大，容易发生裂管跑浆事故，需采取降压措施。灌浆管道的选择灌浆管道直径计算：式中dc输浆管最小直径，m；Qm灌浆量，m3/h；Vc管内浆液临界流速，m/s，管道中的流速必须大于固体材料不发生沉淀的最小流速。地面输浆管一般用铸铁管，井下管道一般用无缝钢管和煤气输送管。灌浆钻孔利用钻孔代替矿井输浆干管58、，在岩层条件好、埋藏较浅时，应优先考虑采用，在有裂隙的岩层，应下套管。3、灌浆防火方法(1)采前预灌采前预灌是在工作面尚未回采前对其上部的采空区进行灌浆。这种灌浆方法适用于开采老窑多的易自燃、特厚煤层。(2)随采随灌在采煤工作面推进的同时向采空区灌注泥浆。其形式又分为：钻孔灌浆、埋管灌浆及洒浆等。钻孔灌浆在开采煤层附近己有的巷道或是专门开凿的灌浆巷道中，每隔1015m 向采空区打钻孔灌浆，钻孔直径一般为75 mm。埋管灌浆在放顶前沿回风巷道在采空区预先铺好815m灌浆管，预埋管一端通往采空区，一端接胶管，放顶后立即进行灌浆。随着工作面的推进，按放顶步距用回柱绞车逐渐向外牵引灌浆管，牵引一定距离59、灌一次浆。洒浆从灌浆管接出一段胶管，沿工作面方向向采空区均匀地洒浆。洒浆量要充足，使采空区新冒落的矸石能被泥浆均匀地包围。综采工作面插管灌浆注浆主管路沿工作面倾斜铺设在支架的前连杆上，每隔20m 左右预留一个三通接头，并安装分支软管和插管。将插管插入支架掩护梁后面的垮落岩石内灌浆，插入深度应不小于0.5m。工作面每推进2个循环，注浆一次。随采随灌法灌浆，能及时将顶板冒落线后的采空区灌足泥浆，防火效果比较好。特别适用于发火期短的煤层。但是缺点是：管理不好会使运输巷道积水，泥浆进入工作面等，恶化工作面环境，影响生产。(3)采后灌浆在工作面采完封闭后进行灌浆。采后灌浆可以在封闭停采线的上部密闭墙上插60、管灌浆，也可以由邻近巷道向采空区上、中、下3 段分别打钻灌浆。采后灌浆充填封闭的采空区，特别是最易自燃发火的停采线，可防止发生自燃火灾。采后灌浆适用于发火期较长的煤层，灌浆工作在时间上和空间上都不受回采工作的限制。4、灌浆管理防止溃浆事故发生，灌浆时应注意下列事项：经常观察水情若排出水量很少时，则表明灌浆区内可能有大量泥浆水积存，应停止灌浆，采取放水措施。若排出的水中泥砂量增大，则说明采空区中可能形成了泥浆通道，使泥浆不能均匀充填煤矸间空隙，而直接流到采空区下部被排出，此时应在泥浆中加入砂子和石灰填塞通道。预防堵管严格控制大颗粒(直径2mm)进入输浆管路中，注浆前应先用清水冲洗输浆管路，然后下61、浆。注浆结束后，再用清水清洗，以免泥浆在管内沉淀。设置滤浆密闭在灌浆区下部巷道中必须用滤浆密闭将灌浆区和工作区隔开，以便将泥砂阻留于采空区内而使水放出；防止泥浆由采空区流入工作面而影响生产和污染环境。防止地表水流入井下在煤层浅部灌浆时，要及时填塞地表塌陷坑及钻孔，防止地表水流入井下。灌浆区下部采掘应注意灌浆区的积水在灌浆区下部进行采掘前，必须对灌浆区进行检查，一旦发现有积水，必须打钻放水后，才能进行采掘工作。二、阻化剂防灭火阻化剂又称阻氧剂，就是抑制氧气与煤炭结合、阻止煤炭氧化的化学药剂。将阻化剂溶液喷洒在煤体上阻止煤炭自燃或延长发火期，这方法即为阻化剂防灭火。1、阻化剂的作用机理 增加煤在低62、温时的化学惰性，使煤炭和氧的亲合力降低；形成液膜包围煤块和煤的表面裂隙面；充填煤柱内部裂隙；增加煤体的蓄水能力；水分蒸发吸热降温。但应注意的是，当煤体上阻化剂水溶液膜一旦失去水分而破灭，则阻止氧化的作用将停止。返回本节2、阻化剂的评价指标(1)阻化率E阻化率是指阻化剂对煤炭氧化自燃阻止的程度，即煤样经阻化剂处理前后放出一氧化碳的差值与处理前煤样放出一氧化碳量的百分比。其大小用下列公式计算：式中E阻化率，%；A、B煤样阻化处理前后在1000C时放出的一氧化碳量。阻化剂的阻化率值愈大，则说明阻止煤炭氧化的能力愈强。高硫煤(含硫2%)的阻化率是以阻化处理前后放出SO2量的差值与煤样处理前放出SO2量63、之比的百分数来表示。%(2)阻化寿命(阻化衰退期)指阻化剂喷洒到煤体表面后至失效所经过的时间，单位为月，用表示。单位时间内阻化率下降值叫做阻化剂的衰减速度，单位为%/月，用V表示。阻化寿命可用下式计算：阻化寿命是一个重要的指标，为了达到有效的预防自然发火，阻化寿命不应小于自然发火期。阻化剂的阻化率高且阻化寿命长是理想的阻化剂；阻化率高，但阻化寿命短的阻化剂也不能视为良好的阻化剂。阻化剂对煤的自燃只能起抑制，延长发火期的作用，而且有一定的时间界限。3、阻化剂的选择选取阻化剂应考虑的方面：阻化率要高阻化寿命要长安全性好，费用低来源可靠，供应充足，运输方便对井下设备、设施腐蚀小目前主要使用吸水盐类阻64、化剂，如氯化钙(CaCl2)、氯化镁(MgCl2)等，该类阻化剂阻化效果好，价格便宜且储运方便。阻化剂的药液浓度应根据实际经验选取最好控制在15%20%之间，最低不要小于10%，以防影响防火效果。在实际应用中，还可以将阻化剂掺人泥浆，制成“阻化泥浆”，由灌浆系统灌注到井下采空区等处。4、阻化剂防火工艺阻化剂防灭火工艺分三类：在采煤工作面向采空区遗煤喷洒阻化剂液防止煤的自燃；向可能或已经开始氧化发热的煤壁打钻孔压注阻化液；汽雾阻化剂，借助漏风方向向采空区送入雾化阻化剂。(1)喷洒阻化剂永久性喷洒系统永久式喷洒系统是在地面建立阻化剂的储液池，敷设钢管连接储液池和采煤作面处的软管，利用自然压头或注液65、泵进行喷洒或低压压注阻化剂。这种系统的服务年限较长，适用于井下开采范围不大，采煤工作面距地面较浅的中小型矿井。半永久性喷洒系统半永久性喷洒系统一般在采区上下山硐室内建立储液池，安设注液泵，可为整个采区的所有工作面服务。用注液泵作动力，将阻化液从储液池经输液管道送到工作面顺槽，再经喷洒软管和喷枪，喷洒在采空区浮煤上，或经软管和注液钻孔，压注于煤体或发热区。临时性喷洒系统临时性喷洒系统，一般用于一个或两个相邻采煤工作面压注及喷洒阻化剂。泵站设在工作面回风巷，用矿车作为储液池，由注液泵将阻化液经输液钢管和喷洒胶管送到采煤工作面，通过喷枪或钻孔进行喷洒或压注。(2)压注阻化剂为防止煤柱、工作面起采线(66、开切眼)和停采线等易自燃地点发火，可采用打钻孔注入阻化剂的方法防火。将阻化剂与水配量成要求的浓度，用压力泵将阻化剂溶液经插管注入发热区。(3)汽雾阻化剂汽雾阻化剂是将一定压力下的阻化剂水溶液通过雾化器雾化成为阻化剂汽雾。汽雾发生器喷射出的微小雾粒以漏风风流用为载体将阻化剂送到采空区易自燃煤体的表面，从而防止采空区煤自燃。阻化剂防火技术具有工艺简单、设备少、防水效果好。特别是对于缺土的矿区尤为适用。该技术的关键是优选阻化剂，提高阻化剂的阻化率和延长阻化寿命。其对采空区再生顶板的胶结作用不如泥浆好，对金属有一定腐蚀作用。第七节均压防灭火开区均压闭区均压返回均压防灭火技术是设法降低采空区漏风区域两端67、的压差，从而减少向采空区漏风供氧，达到抑制和窒息煤炭自燃的方法。均压防灭火技术与其它防灭火措施相比具有以下特点：不影响工作面的气密性，减少了采空区的漏风，从而加速了密闭区(采空区)里的空气惰化。工程量少、投资少、见效快。根据均压作用的机理及使用条件不同，均压防灭火技术措施可分为开区均压和闭区均压。一、开区均压开区均压就是在回采工作面建立均压系统，以减少采空区漏风，抑制遗煤自燃，防止CO等有毒有害气体超限积聚或者涌向工作区，确保生产正常进行。1、调节风窗调压对比安设风窗前后压力坡线变化可见：风窗的上风侧风流的压能增加，风窗下风侧的风流压能减小，增加与减少的幅度随距风窗距离的增大而减小。风窗前后风68、路上因风量减小压力坡线变缓。返回本节风窗调压方法若风窗位置设置恰当，则工作面的漏风必然减少。对抑制采空区因扩散漏风所造成的煤炭自燃是有利的，往往已经发展起来的自燃，也会因此而熄灭。对来自来采空区后方的外部漏入风流所造成的遗煤自燃也有一定的抑制作用。风窗调压的原理是增阻减风，改变有关风路上压力分布以达到调压目的，其应用前提是本风路风量可以减少。2、风机调压风机调压就是在需要调压的风路上安装的风机，利用风机的增风增压作用，改变风路上的压力分布，达到调压目的。对比安设风机前后压力坡线：风机的上风侧段风流压能降低，下风侧段风流压能增加，其变化的幅度随距风机的距离增大而减少；风路上风量增加，压力坡线变陡69、风机选择得当，则对于来自采空区的外部漏入风流引起煤炭的自燃具有一定的抑制作用，且对工作面保证正常通风是有益的。需要注意的是，采用这种方法调压时，不能单纯以工作面上隅角一氧化碳或其它自燃征兆消失为目的，而无限地加大风机能力。如果工作面局部风压过大，则会形成向采空区内部供风，那是相当危险的。3、风机风窗联合调压 (1)风机风窗联合增压增压调节是指使两调节装置中间的风路上风流的压能增加。因此，风机应安装在风窗的上风侧。风量不变为了维持调压风路风量不变，必须使风窗增加的阻力等于风机产生的压力。风量减小如果被调节的风路的风量允许减少，则可使风窗的阻力大于风机的压力。风机风窗联合增压调节适用于工作面采空区70、煤炭自燃是由于存在外部漏入风流。调压幅度不可过大，否则将向采空区内部供风。(2)风机风窗联合降压作降压调节时，风窗安装在上风侧，风机安装在下风侧。两调节装置之间风流的压能比原来有所降低。按照调节前后风量变化也可分为风量不变和风量减少两种调节情况。风机风窗联合降压适用采空区煤炭自燃是由于采空区存在外部漏出风流时。其降压的幅度也不可过大，否则将增大采空区的外部漏入风流。作降压调节对，由于风机安设在回风巷中，运转不安全，所以一般设计中不考虑这种情况。4、角联漏风的均压如图为同时开采层间距较近两层煤时，因工作面间的错距较小(20m)，造成上下工作面采空区相互连通，而产生对角漏风。实际上，角联漏风可能发71、生在采空区的一个条带上，为研究问题时方便起见，漏风路线简化为对角支路，如图虚线所示。调节角联漏风要在风路中适当位置安装调节风窗和通风机等调压装置，降低漏风源的压能，提高漏风汇的压能。如图所示，A和B为采煤工作面，采空区内漏风通道即为角联分支，漏风方向如图所示。此时为消除对角漏风，可改变相邻支路的风阻比，使之保持：据此可实施下列方案：在2分支中安设调节风窗，以增大R2，提高对角终点压能。如果要求工作面的风量不变，可在2分支安设风窗的同时，在1分支（工作面进风巷）安设调压风机，采用联合调压。在条件允许时，还可在进风巷3安风窗，在回风巷2安风机进行降压调节。调压所采用的各种措施应以保证安全生产和现场72、条件允许为前提。角联漏风的调节要注意调节幅度，防止因漏风汇的压能增加过高，或漏风源的压能降得过低，导至漏风反向。二、闭区均压闭区均压就是在有可能发生煤炭自燃而已经密闭的区域，采取均压措施以防止煤炭自燃的发生，在已经封闭的火区采取均压措施可以加速火源的熄灭。1、并联风路与调节风窗联合均压如图a所示，进出风密闭两端(5、8两点)压差较大，故漏风严重，密闭区内的煤炭有自燃的危险。控制漏风，取消58上山内的两道密闭，降低了58之间的压差；同时在89区段内构筑调节风窗，使58压力差减小。这样就消除了封闭区煤炭自燃危险，加速火区熄灭。返回本节2、调压风机与调节风窗联合均压 在封密区的进、回口两端设置由调压73、风机与调节风窗联合组成的均压硐室。启动风机后改变调节风窗的调节口的大小，用以消除密闭墙内外的压差，从而阻止通过密闭的漏风。3、连通管调压在可能发生煤炭自燃的封闭区的回风侧密闭墙外面再加一道密闭墙，然后，穿过外密闭墙安设直径为300500mm的金属管路(I-II)直通地面，在管路上安有调节阀门或在外部密闭墙上构筑风量调节孔，以控制通过连通管的风量，使其阻力与进风12段的阻力相等，即h1-2hI-II，则封密区进回风两端(2，II)的压差为零，从而漏风消失。某矿曾采用连通管均压灭火技术，在回风侧密闭墙外加筑一道密闭墙，构筑一调压硐室，用直径3050 mm的铁管使调压室与进风侧连通，以平衡火区内外的74、气压。在未设连通管之前密闭墙内外压差达588686Pa，连通后降至49Pa左右，火区漏风大大减少，起到了防火灭火的作用。第八节惰气防灭火氮气防灭火机理及特点注氮防灭火工艺返回惰气是惰性气体的简称，防灭火对于惰性气体的定义与化学对惰性气体的定义不尽相同。惰气系指不可燃气体或窒息性气体，主要包括氮气、二氧化碳以及燃料燃烧生成的烟气（简称燃气）等。二氧化碳在防灭火中被称为惰气是取其不可燃性，并非真正的惰性气体。惰气防灭火：就是将惰气注入已封闭的或有自燃危险的区域，降低其氧的浓度，从而使火区因氧含量不足使火源熄灭；或者使采空区中因氧含量不足而使遗煤不能氧化自燃。一、氮气防灭火机理及特点1、氮气的性质氮75、气在空气中所占的体积百分比为79%，且无味、无臭、无毒，不可燃也不助燃，无腐蚀性，不易溶于水，化学性质稳定。氮在标准状态下密度为1.25kg/m3，与空气密度1.2kg/m3相近。氮气很容易和空气混合，这就使得注入的氮气在煤矿井下不易分层。在1个标准大气压(101.3kPa)下，-195.80C可液化为液态氮，-209.90C时可变为固态，沸点77.19K。液氮与氮气比，具有体积小，易贮存，运输量小等优点。返回本节2、氮气防灭火机理所有的有火焰的燃烧都会在氧气浓度低于1012%时熄灭，低温干馏性的燃烧在氧气低于2%时熄灭。干馏是固体或有机物在隔绝空气条件下加热分解的反应过程。用惰气防灭火和阻止76、瓦斯爆炸的过程称为惰化，惰化后的火区因氧气不足不能燃烧或爆炸。氮气防灭火技术就是指将氮气送入防灭火区，使该区域内空气惰化，使氧气浓度减小于煤自然发火的临界氧浓度，从而防止煤氧气自燃，或使已经形成的火区窒息的防灭火技术。氮气防灭火机理(1)降低氧的浓度，抑制了氧气与煤的接触(2)提高采空区内气体静压，降低了漏入采空区的风量(3)氮气吸热，减缓煤炭升温速度(4)缩小瓦斯爆炸界限3、氮气防灭火的特点(1)氮气防灭火的优点工艺简单，操作方便，易于掌握；惰化区域广，对火区内的设备无腐蚀和损坏；灭火速度快，启封易，设备撤方便，复产早，成本低；可节省管材、木材和人力。(2)氮气防灭火存在的问题：氮气注入防治77、区后容易泄露；氮气热容量小，吸热降温效果差；氮气是一种窒息性气体，会引起工作面氧气下降，发生人员窒息事故。二、注氮防灭火工艺1、制氮方法制取氮气均以空气作为原料，而空气的供给是无限量且方便快捷的。制取氮气的方法主要是采用空分技术，即将空气中的氮气和氧气运用不同的方法进行分离而得到较高浓度的氮气。(1)深冷空分制氮制取氮气基本过程：通过压缩、膨胀循环将大气温度降低并使之成为液态，然后根据大气分沸点不同而将氮气分离出来。深冷空分式的最大特点是同时制取氧气和氮气，产气量较大，且氮气纯度高可达99.95%以上。返回本节深冷空分设备一般由空气过滤器、空压机、分子筛纯化器、换热器、膨胀机、分馏塔、氮气压缩78、机、氧气压缩机等八部分组成。纯化系统的作用是清除空气中的水分、二氧化碳及乙炔等碳氢化合物，其方法是将气体通过分子筛予以吸附，达到清除的目的。气体经换热器降温、膨胀机降压后，进入到分馏塔中分馏，从而分离出氧气和氮气。低温、低压的氧气和氮气，然后再经压缩机压缩，使其达到现场应用的要求。分馏是分离几种不同沸点的挥发性组分的混合物的一种方法；混合物先在最低沸点下蒸馏，直到蒸气温度上升前将蒸馏液作为一种成分加以收集。蒸气温度的上升表示混合物中的次一个较高沸点组分开始蒸馏，然后将这一组分开收集起来。深冷空分技术成熟、实用性好、安全可靠。缺点是启动时间长、制氮效率低、耗能大、设备庞大。(2)变压吸附制氮基本79、原理是：通过分子筛对空气加压吸附排氮、减压脱附排氧，从而将氮、氧分离。变压吸附制氮主要采用碳分子筛技术，它是利用碳分子筛对O2和N2吸附速率不同的原理分离来分离N2的。350C时扩散速率，O2为6.210-5，N2为2.010-6，氧气在碳分子筛上的扩散速度大于氮气的扩散速度，使得碳分子优先吸附氧气，而氮气富集于不吸附相中，从而在吸附塔流出得到产品氮气。工作流程：空气经空气过滤器清除尘埃及机械杂质后，经压缩机压缩，再经过过滤器除去原料空气的油和水，送至吸附器(内装碳分子筛)，空气在此得到分离，制得氮气。原料空气进入其中一台吸附器，产出氮气；另一台吸附器则减压解吸再生。二台吸附器交替工作，连续供80、给原料空气，连续产出氮气。变压吸附制氮工艺的主要优点是过程简单，制氮时间短。主要缺点是碳分子筛在气流冲击下，极易粉化和饱和，运转和维护费用高。(3)膜分离膜分离制氮原理膜分离制氮装置通常数根膜组件构成，膜组件是由一定数量的高分子材料制成的中空管组装在钢管内而成的。中空管即是中空纤维膜，它细如发丝，不同的气体在膜中透过的速率不同，氧气在膜中透过的速度要比氮气快很多，从而使氧、氮在膜两端分离富集，也就是氧气透过膜壁富集于另一侧，氮气滞留在原始气体一侧。在压力作用下，被分离的气体在膜管前移，最终通过阀门输出。膜分离机是通过压缩空气预处理段对空气进行除油、除尘、除水、恒温处理后，再由膜分离段中的膜组件81、对空气进行分离而制取氮气。膜分离制氮的主要特点是整机防爆，体积小，可制成井下移动式，相对所需的管路较少，维护方便，运转费用较低，但氮气纯度仅能达97左右，且产氮量有限。2、注氮防灭火工艺注氮方式分类从空间上分 开放式注氮是在需要注氮的区域未封闭的情况下，进行的一种注氮方式；封闭式注氮是为了控制火情或防止瓦斯爆炸，将发生火灾或积聚瓦斯的区域先封闭后进行注氮。从时间上分连续性注氮和间断性注氮。(1)开放式注氮当自燃发火危险主要来自回采工作面的后部采空区时，应该采取向本工作面后部采空区注入氮气的防火方法。具体方式有2种：埋管注氮在工作面的进风侧采空区埋设一条注氮管路。当埋入一定长度后开始注氮，同时再82、埋入第二条注氮管路。当第二条注氮管口埋入采空区自燃带与散热带的交界部位时向采空区注氮，同时停止第一条管路的注氮，并又重新埋设注氮管路。如此循环，直至工作面采完为止。拖管注氮在工作面的进风侧采空区埋设一定长度的注氮管，它的移动主要利用工作面的液压支架，或工作面进风巷的回柱绞车等作牵引。拖管注氮能够有效控制注氮地点，提高注氮效果，同时埋管移动周期与工作面推进速度保持同步，使注氮孔始终在采空区自燃带内注入氮气。注氮管的埋设及氮气释放口的设置要求：a、对采用U 型通风方式的采煤工作面，应将注氮管铺设在进风顺槽中，注氮释放口设在采空区中。b、氮气释放口应高于底板，以900 弯拐向采空区，与工作面保持平行83、，并用石块或木垛等加以保护。c、氮气释放口之间的距离综合考虑确定，一般第一个释放口设在起采线位置，其它释放口间距以30m 为宜。d、注氮管一般采用单管，管道中设置三通，从三通上接出短管进行注氮。(2)封闭式注氮旁路式注氮当工作面火灾威胁来自相邻采空区，采用旁路式注氮方法。在工作面与已封闭采空区相邻的顺槽中打钻，然后向已封闭的采空区插管注氮，使在靠近回采工作面的采空区侧形成一条与工作面推进方向平行的惰化带，以保证本工作面安全回采。钻孔注氮在地面或施注地点附近巷道向井下火区或火灾隐患区域打钻孔，通过钻孔将氮气注入火区。插管注氮工作面起采线，停采线，或巷道高冒顶火灾，可采用向火源点直接插管进行注氮。84、墙内注氮利用防火墙上预留的注氮管向火区或火灾隐患的区域实施注氮。3、防止采空区氮气泄漏的措施采空区漏风状态决定了氮气在采空区内的滞留时间，同时也决定着间歇式注氮时的注氮周期。采空区的漏风强度越小，两次注氮的间歇时间就越长，此时的注氮效果好且比较经济。(1)直接堵漏措施常见的采空区直接堵漏措施是每隔一定距离在采空区上隅角垒砂袋、注河砂或喷涂聚氨脂等。(2)均压措施均压措施则是利用开区均压的原理，降低工作面两端压差，减少漏风，起到防止或减少采空区氮气泄漏的作用。4、氮气防灭火注意事项(1)建立氮气防灭火的安全技术措施和规章制度(2)注入氮气的纯度不得低于97。(3)注氮量的多少，应根据采空区中的气85、体成分来确定，如果采空区中CO 浓度较高或工作面CO 浓度超限，出现高温、异味等自燃征兆，都应加大注氮强度。(4)注氮过程中，工作场所的氧浓度不得低于18%，否则停止作业并撤除人员，同时降低注氮量或停止注氮，或增大工作场所的通风量。(5)第一次向采空区注氮，或停止注氮后再次注氮时，应先排出注氮管内的空气，避免将空气注入采空区中。(6)注意检查工作面及回风顺槽风流中的瓦斯涌出情况，若发现采空区大量涌出瓦斯，风流瓦斯超限时，可适当降低注氮强度或采用采空区抽放瓦斯的方法进行处理。(7)建立完善监测系统，连续监测O2、CO、CO2、CH4等气体浓度。第九节火灾时期通风 火风压及其特性 火灾时期风流紊乱86、规律及防治 灾变时期风流控制 返回 矿井火灾时期通风控制目的：控制风流流向，防止风流紊乱，使风流流动状态有利于撤人救灾，保证矿井受灾区域内人员安全撤离；防止火灾的影响的扩大；尽可能限制烟流在通风系统内的蔓延范围；避免火灾气体或瓦斯达到爆炸界线等。风流控制包括风量控制与风向控制两个方面在正常生产时期主要进行风量的控制，通过控制使各个工作地点的风量满足规定的要求。在灾变时期则对风量的要求不是很严格，主要是进行风向控制，防止风流紊乱，避免烟流进入避灾路线。一、火风压及其特性1、火风压矿井发生火灾时，高温火灾气流流经的井巷内空气成分和温度发生了变化，从而导致空气密度减小，产生附加的自然风压称为火风压，87、也称为热风压。2、火风压的计算在如图所示的通风系统中，在F点发火。火灾发生前的自然风压为H1Zg(mam0)火灾发生后的自然风压为H2Zg(mgm0)返回本节由火风压的定义得 HfH1H2Zg(mamg)式中 Hf火灾时的火风压，Pa；Z火灾气体流经井巷始、末两点的高差，m；ma、mg分别为3-4 分支火灾前后空气和烟气的平均密 度，kg/m3；m0进风空气密度，kg/m3。由上式可见，火风压就是指烟流流经有高差巷道时，由于风流温度升高和空气成分变化等原因而引起该巷道位能差变化值。假设发火前后火灾附近的压力近似不变，当作等压过程，则p常数，气体状态方程为maTamgTg，则式中Ta、Tg火灾前88、后回风巷内的平均温度，K。将上式代入前式得将ma1.2kg/m3，TTgTa为发生火灾后巷道气体温度的增量，代入上式得Pa3、火风压的特性 (1)火风压出现在火灾气体流经的倾斜或垂直的井巷中(2)火风压的方向总是向上 (3)火势愈大，温度愈高，火风压也愈大 (4)火风压的作用相当于在风路上安设了辅助通风机火风压不仅产生在发火巷道中，凡有高温烟气流过的巷道都会产生火风压。火风压相当于井下增加了一台风压不稳定的辅助通风机，可使该巷道或与其并联的旁侧巷道内的风量增加或减少，甚至使风流发生逆转。二、火灾时期风流紊乱规律及防治风流紊乱是指井下发生火灾时，在火和烟气的作用下，正常情况时巷道内风流的流动方89、向以及风量的分配被打乱，火灾产生的有毒有害烟气进入到进风流中，使得事故范围进一步扩大，造成大量的人员伤亡。1、基本概念(1)主干风路指发生火灾后，从进风井口经火源点到回风井、主要通风机扩散器的通路(12F456)。返回本节(2)旁侧支路 主干风路以外的其余支路均称旁侧支路。如图中的23，34，35等支路。(3)节点 矿井风流的起点(进风井口)、终点(主通风机排风口)、通风网路或通风系统中的分风点与合风点统称节点。(4)支路连接节点的通路称支路。它可能是由一段巷道组成，也可能由多条巷道组成。如图中l2支路就是由进风井井底车场中央石门三条不同的巷道组成。而23仅是集中巷道的一段。(5)上行通风和下90、行通风在倾斜或垂直巷道中，若风流从标高低端向高端流动称为上行通风，若风流从标高高端向低端流动称为下行通风。(6)直接侵烟区火烟在排往地面的沿途，通过所有的巷道时仍保持其发火前风向不变，并受火烟弥漫的区域。2、风流紊乱的形式(1)旁侧支路风流逆转 如图所示的简单矿井风网，若1号采区的进风巷道内发生了火灾，正常情况下火烟将随风流侵袭1号采区，并通过45、56回风支路排出地面。在火灾时期旁侧支路只要保持原有风向不变，当不会受到火烟的侵袭，2号、3号采区也将处于安全之中。当火势发展迅猛时，造成旁侧支路34风流的逆转。火烟将侵入2、3号采区。旁侧支路35风流的逆转火烟将波及全矿，危害更为严重。(2)主干91、风路烟流逆退上行通风的1采区发生火灾时，若火势迅猛，烟气生成量大，火源下风侧排烟受阻，烟气一方面是沿着主干风路的回风段(F456)向地面排烟，另一方面则充满巷道全断面，逆着主干风路进风方向，流向2节点，这种现象称之为烟流的逆退。在矿井巷道中，如果火源处向上流动的烟流受到顶板的阻挡，热烟气将巷道的顶部形成沿巷道进、回两个方向的流动，其中巷道顶部逆着进风方向流动的烟流被称为烟流逆退。在下行风流通风地区1采区发生火灾时，主干风路中烟流的逆退，它的发生不仅扩大烟侵地区，而且往往给处于上风头进行直接灭火的救护队员带来很大的威胁，甚至不得不终止直接灭火的工作。(3)火烟的滚退在火源(热源)的上风头，在巷道92、的同一断面内，既有风流沿着底板以原有的风向向火源流动，同时又有烟流沿着顶板逆风回退，形成在外观上看来似乎是烟流在回旋、滚动。火烟的温度越高，流动速度越慢，发生滾退的机率与范围越大。火烟的滚退，往往是主干风流逆退与旁侧风流逆转即将发生的前兆。3、风流紊乱的发生条件上行通风时的旁侧支路风流逆转条件旁侧支路风流的逆转主要是由于在上行风路中发生火灾时，没能及时控制，产生了较大的火风压而形成的。如图所示，在主干风路a1某处F发生了火灾，产生的火风压hf与风机的风压hI作用方向一致，使主干风流方向保持稳定不变，但旁侧支路a2、b、c2则可能会发生逆转。考察旁侧支路的风向变化规律任取一条b支路为界将把整个通93、风系统划分为内部分系统和外部分系统两个部分。把连接进出风井口的大气看作一个风阻为零的支路，得到通风系统封闭回路图。以R内代表内部分系统的合成风阻，R外代表外部分系统的合成风阻，Q内和Q外分别代表内部和外部系统的风量，R旁和Q旁分别代表风向待定的旁侧支路的风阻和风量。这样可将通风系统封闭回路图转化为通风系统简化封闭回路图。从通风系统简化封闭回路图可以看出，在内部分系统的风压hf作用下，使b支路的风向从节点B流向A，在外部分系统的风压hI作用下，使b支路风流从节点A流向B。若b支路的风流方向从A流向B左半环闭合回路中大圆环中(1)将(2)(1)/(1)得(2)(3)因Q外Q内Q旁那么Q外Q内由式(94、3)可得式(3)故 这就是旁侧支路b风流保持原有方向的条件式。旁侧支路b风流停滞从上式可看出，旁侧支路是否发生逆转，与本分支风阻的大小无关，决定于内外分系统的合成风阻的比值。旁侧支路b风流逆转(风流从B流向A)4、风流紊乱的防治(1)火风压尽可能减小在火源的上风侧挂风帘或构筑临时防火墙以控制向火源供风，阻止火势进一步发展；采取直接灭火措施控制火势发展，扑灭火灾。但要防止瓦斯积聚而起瓦斯爆炸。(2)提高或保持主要通风机的风压保持主通风机的正常运转；不能停止主通风机的运转，更不能放下风机风硐中的闸门；轴流风机可通过调整动轮叶片的角度来提高风压；离心风机可通过调整前导器来提高风机风压。(3)主要通风95、机停风或反风当火灾发生在总进风或总回风流中时，应考虑停风与反风，但首先应注意瓦斯的情况。(4)增大内部分系统的风阻在火源的进风侧挂风帘；在火源的进风处构筑临时密闭。对高瓦斯矿井，应对火区中瓦斯浓度进行监控，并及时检查是否有瓦斯局部聚集的情况，防止发生次生事故。(5)减小外部分系统的风阻开启主通风机风硐中的闸门；开启排烟通道上的调节风窗；防止冒顶事故的发生，以免造成排烟通道堵塞；加强回风系统巷道的维护工作，尽量杜绝局部堵塞。(6)尽可能利用火源附近的巷道，将烟气直接导入总回风道排至地面三、灾变时期风流控制主要目的：控制风流流向，防止风流紊乱，使风流流动状态有利于撤人救灾，保证矿井受灾区域内人员安96、全撤离；防止火灾的影响扩大；尽可能限制烟流在通风系统内蔓延范围；避免火灾气体或瓦斯达到爆炸极限。基本要求保证矿井受灾区域内人员的安全撤离；防止火灾的扩大，尽量限制烟流在通风网络中的蔓延范围；避免火灾气体或瓦斯达到爆炸危险的浓度；有利于灭火和减少灾害损失。返回本节1、稳定风流维持正常通风，稳定风流，稳定风流就是保持矿井正常通风系统不为火灾所改变。适用条件是：火源位于采区内部，烟流已弥蔓较大范围，井下人员分布范围大；通风网路复杂的高瓦斯矿井，采用其他通风制度有发生瓦斯和煤尘爆炸危险，或使灾情扩大；火源位于独头掘进巷道内，不能停运局部通风机；火源位于采区或矿井主要回风巷，维持原风向有利于火烟迅速排出97、；减少向火源供风抑制火势发展。2、停主通风机在以下情况下可考虑：火源位于进风井口或进风井筒，不能进行反风；独头掘进面发火已有较长的时间，瓦斯浓度已超过爆炸上限，这时不能再送风；(如果再送风，会将高浓度瓦斯带入火区)主通风机已成为通风阻力时。停止主通风机时，应同时打开回风井的防爆门，使风流在火风压作用下自动反风。采用这种通风措施对应慎重。3、反风当井下发火时，利用反风设备和设施改变火灾烟流的方向，以使火源下风侧的人员，处于火源“上风侧”的新鲜风流中。(1)全矿反风通过主通风机及其附属设施实现，轴流风机反转进行反风，利用反风道进行反风。(2)区域性反风在多进、多回的矿井中某一通风系统的进风大巷中发98、火时，调节一个或几个主通风机的反风设施，实现矿井部分地区风流反向的反风方式，称为区域性反风。(3)局部反风当采区内发生火灾时，主要通风机保持正常运行，调整采区内预设的风门开关状态，实现采区内部局部风流反向，这种反风方式称为局部反风。如图通风系统，火源在对角巷道分支。正常通风时，1、2号风门关闭，3、4号风门开启，风流方向如实线所示。反风时1、2号风门开启，3、4号风门关闭，风流方向如虚线所示。4、风流短路火源位于矿井的主要进风系统，若不能及时进行反风或因条件限制不能进行反风时，可将进、回风井之间联络巷中的风门或密闭打开，使大部分烟流短路，直接流入总回风，减少流入采区烟流，以利人员避难和救护队进99、行救护。如采用中央并列式通风的矿井，火源位于进风井、进风井口。采取控制风流措施时，必须十分注意瓦斯的情况。如在瓦斯矿井实行反风或风流短路时，不允许将危险浓度的瓦斯送人火区；停风措施易使瓦斯聚集到爆炸危险浓度，应特别慎重。第十节矿井火灾处理与控制发生火灾时的行动原则直接灭火法隔绝灭火联合灭火火区的管理与启封返回一、发生火灾时的行动原则1、发现火灾，积极灭火，同时报告矿调度室或值班室2、矿调度室接到火灾报告后，应立即响应按照“矿井灾害预防和处理计划”的规定，立即采取措施：(1)通知矿救护队；(2)通知矿领导和总工程师；(3)通知所有受火灾威胁的人员撤出险区；(4)向救护队和矿领导如实汇报火源地点、100、范围及性质。返回本节3、组织救灾指挥部矿领导与救护队领导和有关业务部门的领导人员一起研究救灾措施，包括：(1)派救护队员下井侦察火源性质、火区情况。侦察人员应注意顺新鲜风流接近火源；(2)组织险区人员撤离(迎着新鲜风流撤退)；(3)组织人力、设备器材，积极为救人灭火创造条件；(4)确定控制风流的措施。4、井下灾区人员应有秩序尽快撤离井下险区人员在得到火灾报告，切忌惊慌失措，擅自行动，应在有经验的老工人带领下，按照“矿井灾害预防和处理计划”中的撤退路线撤退，有组织地逆着新鲜风流撤至地面或不受烟气侵袭的安全地点。险区人员在无法撤退(巷道冒顶，退路已被火烟阻隔等)时，应尽快构筑临时避灾硐室(如在独头101、巷道用帆布、风筒或其它材料修筑，也可在两道风门之间)临时躲避，等待救援。当撤退路线必须经过烟气侵入的巷道时，应佩戴自救器撤离。二、直接灭火法直接灭火法是在火源附近用灭火剂(水、砂子、干粉、化学灭火器等)或直接挖出火源等方法直接扑灭火灾。1、常用灭火剂灭火剂是能够有效地破坏燃烧条件，中止燃烧的物质。(1)水水是常用的灭火剂，在灭火中广泛应用，水具有下列灭火作用：冷却作用水的热容量和汽化潜热很大(比热容为4.184J/g，汽化潜热为2.259kJ/g)，当水与炽热的燃烧物接触时，在被加热和汽化过程中，能大量吸收热量，使燃烧物冷却。返回本节冲击作用水通过消防泵加压后，经水枪喷射出来的水流压力很高，将102、燃烧物和火焰冲散，使燃烧强度减弱。窒息作用l kg水可生成1700 L蒸汽，水遇到炽热燃烧物时，能产生大量蒸汽而占据燃烧区域的空间，阻止新鲜空气再进入燃烧区域，从而降低了周围空气中的含氧量，使得可燃物因缺氧而熄灭。稀释水溶性可燃、易燃液体浓度的作用当水溶性液体的浓度下降到可燃浓度以下时，因可燃物数量的减少，燃烧也能自动停止。用水灭火应注意：先从火源外围逐渐向火源中心喷射水流，以免生产大量的水蒸气和灼热的煤渣飞溅，伤及灭火人员，影响灭火速度；应有足够的水量；供水量不足，水量不足难以灭火，且高温火源会使水分解成具有爆炸性的氢和一氧化碳混合气体(又称水煤气)，带来新的危险；保持正常的通风，使高温烟气103、和水蒸气直接导入回风巷中；扑灭电器设备时，必须切断电源；油类火灾不可用水灭火。(2)泡沫凡能与水混溶并可利用化学方法或空气机械的方法产生灭火泡沫的灭火剂称为泡沫灭火剂。泡沫灭火作用窒息作用泡沫与泡沫之间的粘力使易燃液体的蒸气无法穿过去，当泡沫把液面全部覆盖以后，即形成空气隔绝层，断绝了新鲜空气的来源。冷却作用泡沫中含有水分，对可燃物表面也能起到冷却作用，并抑制可燃、易燃液体的蒸发速度。隔热作用由于泡沫的密度远小于一般可燃、易燃液体的密度，可以漂浮于液体的表面，形成一个泡沫覆盖层，再加上泡沫导热性能低，可以阻止热量向液面传热。主要用于扑救油类火及部分可燃液体火灾。泡沫分类化学泡沫由两种药剂的水溶104、液通过化学反应产生的灭火泡沫称为化学泡沫。常用的化学泡沫是酸性物质(硫酸铝)和碱性物质(碳酸氢钠)的水溶液发生化学反应生成的。抗烧且持久，具有很好的覆盖作用和冷却作用。它对扑灭汽油、煤油等易燃液体火灾最有效；对扑灭木材等堆积物火灾效果差。空气机械泡沫它是一定比例的空气、泡沫液及水，利用机械搅拌，使其相互混合而形成充满空气的膜状气泡。空气机械泡沫灭火剂可分为：低倍数泡沫灭火剂的发泡倍数一般在20倍以下；中、高倍数尚无统一划分界限，一般为20l000倍，也有把发泡倍数为20200的称为中倍数泡沫，200l000的称为高倍数泡沫。抚顺煤研所研制的高倍数空气机械泡沬灭火装置如图，灭火时，首先要在火源上105、风头的巷道内构筑密闭墙，然后发射泡沬，在巷道内形成一个泡沬塞向火源推进，扑灭火灾。(3)干粉 干粉灭火剂是一种易于流动的微细固体粉末。干粉灭火剂一般借助于专用的灭火器或灭火设备中的气体压力，将干粉从容器中喷出，以粉雾的形式灭火。常用的干粉灭火剂有碳酸氢钠、硫酸铵、溴化氨、氯化铵、磷酸铵盐等。其中以磷酸铵盐用得最多。灭火作用干粉灭火剂平时储存于灭火器或干粉灭火设备中，灭火时靠加压气体(CO2或N2)的压力将干粉从喷嘴射出，形成一股夹着加压气体的雾状粉流，射向燃烧物，当干粉与火焰接触时，便发生一系列物理化学作用，把火焰扑灭。灭火原理对燃烧的抑制作用当大量的粉粒以雾状形式喷向火焰时，可吸收火焰中的活106、性基团，使其数量急剧减少，中断燃烧的连锁反应，从而使火焰熄灭。“烧爆”现象干粉与火焰接触时，可爆成为许多更小颗粒，使粉末表面积急剧增大，加大了与火焰的接触面积，从而表现出很高的灭火效力。降低热幅射和稀释氧浓度使用干粉灭火时，浓云般的粉雾包围了火焰，可降低火焰对燃料的热幅射；同时粉末受高温作用，发生化学反应分解出氨气、水蒸气，降低空气中氧浓度，延缓燃烧的发展。适用于扑救木材、轻金属和碱金属火灾；因其灭火后留有残渣，故不能扑救有精密仪器设备场所的火灾。井下使用的干粉灭火器有灭火手雷和喷粉灭火器。(4)卤代烃灭火剂卤代烃是以卤素原子(氟、氯、溴等)取代烷烃分子中的部分或全部氢原子后得到的一类有机化合107、物的总称。卤代烃灭火剂的命名原则是：用四个阿拉伯数字分别表示卤代烃中碳和卤族元素的原子数，其排列属序为，碳、氟、氯、溴。如果末尾数字为零则略去。常用的四种卤代烷灭火剂是：名称 分子式 代号三氟一溴甲烷 CF3Br 1301二氟一氯一溴甲烷 CF2ClBr 1211二氟二溴甲烷 CF2Br2 1202四氟二溴乙烷 C2F4Br2 2402目前使用较多的是1211和1301。灭火原理抑制燃烧的连锁反应，卤代烃是借其在火焰的高热中分解产生的溴、氯等活性游离基参与燃烧过程中的化学反应，夺取燃烧中的氧和氢氧游离基(即消除维持燃烧所必需的活性游离基)，形成稳定的基团(分子)，如H2O、CO2，以及活性较低108、的游离基，从而使燃烧过程中的化学连锁反应的链传递中断而促使燃烧中止。特点：灭火速度快当足量的卤代烃通过喷嘴喷入燃烧区域时，能很快在空间上形成均匀的浓度并与火焰接触，其灭火时间不超过1s。卤代烃具备灭火后不留痕迹，绝缘性好，用于仪表、电器等火灾效果好。(5)砂子和岩粉把砂子或岩粉直接撒在燃烧物体上能隔绝空气，将火扑灭。通常用来扑灭初起的电气设备火灾与油类火灾。砂子成本低廉，灭火时操作简便，因此，在机电硐室、材料仓库、炸药库等地方均应设置防火砂箱。2、消除可燃物消除可燃物也称为挖除火源，将已经发热或燃烧的煤炭挖出来运往地面，是消灭自燃火灾的一种可靠方法。一般用于火灾初始阶段，燃烧物较少，火灾范围也109、比较小的火灾，特别适于煤炭自燃火灾。前提条件是火源位于人员可直接到达的地点，而且火源点附近无瓦斯积聚，无煤尘爆炸危险的情况下。挖除火源时必须注意：挖除火源工作要由矿山救护队担任。在挖除火源前，应先喷浇大量压力水，待火源冷却后再挖。挖出的煤要用水彻底浇灭，再运出井外。随时检查温度和瓦斯浓度。应在火源温度不高(煤体温度不超过400C时)的情况下，挖除火源。当发现瓦斯浓度达到1%时，应立即送风冲淡瓦斯。但要注意因送风而引起火势增大的危险。如不能冲淡瓦斯，应将有关人员全部撤出。需要临时支护的巷道，将坑木用水浸透后，再进行支护工作。挖出火源的范围要超过发热煤炭区域lm2m。挖除煤炭时，如使用炸药爆破，炮110、眼的温度不得超过450C，否则，应采取措施降低炮眼温度。挖出火源后的空间要用砂、石、黄土等不燃性材料填实封严。3、用凝胶处理高温点和自燃火源凝胶灭火是通过压注系统将基料(水玻璃)和促凝剂(铵盐)按一定比例与水混合后，注入到煤体中凝结固化，起到堵漏和防火的目的。灭火机理和特点表现在3个方面：胶体进入煤体后能迅速降低煤的氧化活性，包裹高温煤体，使煤温迅速降低；胶体可以充填在煤层裂隙中堵塞漏风通道，隔绝煤氧接触，阻止煤氧复合；胶体深入发火煤体内部，吸收高温煤体贮存的热能，提高煤体的导热性，最终使火熄灭。4、灌浆灭火三、隔绝灭火隔绝灭火法是在直接灭火法无效时采用的灭火方法，它是在通往火区的所有巷道中构111、筑防火密闭墙，阻止空气进入火区，从而使火逐渐熄灭。隔绝灭火法是处理大面积内、外因火灾，特别是控制火势发展的有效方法。灭火的效果取决于密闭墙的气密性和密闭空间的大小。返回本节1、密闭墙的结构和种类(1)临时密闭墙作用是临时隔断火区的供风，控制火势的发展；所以，要求施工速度要迅速快捷。传统的临时防火墙是木板抹黄泥密闭墙。泡沫塑料快速临时密闭墙，在建墙地点打上23根立柱，挂上草帘、麻袋等透气件好的编织物作为底衬，然后用高压喷枪将硬泡沫塑料溶液喷到密闭墙的底衬上，几分钟后即可发泡成型，形成气密性良好的密闭墙。气囊快速临时密闭墙，又称充气密闭。它是一个由柔性材料(塑料、尼龙等)制成并充满压气(惰性气体或112、空气)的柔性容器。(2)永久密闭墙作用在于长期严密地隔绝火区、阻止空气进入。因此要求坚固、密实。木段密闭墙用旧坑木锯成0.8m长的木段，然后一层木段一层黄泥砌垒，用木楔打紧，黄泥抹面。料石或砖密闭墙料石或砖密闭墙是用料石或砖及水泥沙浆等砌筑而成。它适用于顶板稳定地压不大的巷道内。混凝土和钢筋混凝土密闭墙当对隔绝密闭墙的不透气性、不透水性、耐热性及矿山压力稳定提出更高要求时，就要砌筑混凝土或钢筋混凝土密闭墙。砌筑永久性密闭墙时，要在墙周围巷道壁上挖出0.5lm 深的槽。在墙上、中、下三个部位插入直径为3550mm的铁管，作为采取气样、检查温度及放出积水之用。铁管外口要严密封堵，以防止漏风。(3)113、防爆密闭墙在瓦斯矿井封闭火区时，为了防止瓦斯爆炸伤人，可以首先构筑防爆密闭墙。防爆密闭墙是由砂袋或土袋堆砌而成，堆砌厚度一般为巷道宽度的2倍。在水砂充填矿井，也可以用水砂充填代替砂袋，构筑水砂充填防爆密闭墙。防爆密闭墙建造好后，在其掩护下再构筑永久性密闭墙。水砂充填耐爆防火墙1-秫秸帘子；2-砖墙；3-充填管；4-观测孔；5-注浆管；6-放水管；7-返水池2、密闭墙的位置选择密闭墙位置选择应遵循封闭范围尽可能小，构筑密闭墙的数量尽可能少和有利于快速施工的原则。具体要求是：密闭墙的数量尽可能少密闭墙的位置不应离新鲜风流过远为便于作业人员的工作，密闭墙的位置不应离新鲜风流过远，一般不应超过l0m，114、也不要小于5m，以便留有另筑建密闭墙的位置。密闭墙周围岩体条件要好密闭墙前后5m范围内的围岩应稳定，没有裂缝，保证筑建密闭墙的严密性和作业人员的安全，否则应用喷浆或喷混凝土将巷道围岩的裂缝封闭。密闭墙与火源间不应存在旁侧风路为了防止火区封闭后引起火灾气体和瓦斯爆炸，在密闭墙与火源之间不应有旁侧风路存在，以免火区封闭后风流逆转，将有爆炸性的火灾气体和瓦斯带回火源而发生爆炸。施工地点必须通风良好，施工现场要吊挂瓦斯检测装置。密闭墙应尽量靠近火源不管有无瓦斯，密闭墙的位置(特别是进风侧的密闭墙)应距火源尽可能近些。这是因为空间越小，爆炸性气体的体积越小，发生爆炸的威力越小；启封火区时也容易。3、封闭115、火区的顺序首先将对火区影响不大的次要风路的巷道封闭起来，然后封闭火区的主要进风、回风巷道。封闭的顺序有下列三种。(1)先封闭进风，后封闭回风口一般说，在火区的进风侧建立密闭墙要比回风侧容易得多。只要封闭了进风侧的密闭墙，进入火区的风量会大大减少，从而使火势减弱，涌出的烟量减少，有利于回风侧密闭墙的建立。因此，在非瓦斯矿井中，通常都是先封闭进风口，后封闭回风口。(2)先封闭回风口，后封闭进风口一般在火势不大、温度不高、无瓦斯存在的情况下，为了迅速截断火源蔓延而采用的方法。密闭墙建立后，墙前压力局部升高，墙后压力局部下降。在密闭墙和火源间有瓦斯存在时，封闭进风侧的防火墙是极其危险的。而首先封闭回风116、侧防火墙要安全一些，因为它能够在火区内造成正压，多少能抑制采空区的瓦斯涌出。(3)进、回风口同时封闭在砌筑密闭墙的过程中，留有一定断面积的通风口，保证供给的风量使火区内瓦斯不超限聚积，当砌墙工作完成时，在约定的时间同时将进回风侧防火墙上的通风口迅速封闭并立即撤出人员。这种方法能很快封闭火区，切断供氧，火区瓦斯也不容易达到爆炸界限，可保证人员的安全，它是瓦斯矿井封闭火区常用的封闭顺序。火区封闭结束后造成爆炸的事故也有发生过，所以，封闭结束后，人员必须立即撤离现场。不管采用以上哪种封闭顺序，在有瓦斯爆炸危险的矿井，在封闭之前必须制定防止瓦斯爆炸的安全技术措施。4、封闭火区的方法(1)锁风封闭火区不117、维持火区通风而在进回风两侧同时构筑密闭墙的方法。这种方法适用于氧浓度低于瓦斯爆炸界线(O2浓度12%)的火区。(2)通风封闭火区在保持火区通风的条件下，同时在进回风两侧构筑密闭。这时火区中的氧浓度高于失爆界线(O2浓度12%)，封闭时存在着瓦斯爆炸的危险性。(3)注惰封闭火区在封闭火区的同时注入大量的惰性气体，使火区中的氧浓度达到失爆界线所经过的时间比爆炸气体积聚到爆炸下限所经过时间要短。这种方法既可防止火区发生瓦斯爆炸，又能加速火灾窒息。第二、三种方法，即封闭火区时保持通风的方法被认为是最安全和最正确的方法，应用较广泛。四、联合灭火联合灭火就是隔离灭火与直接灭火的联合应用。实践证明，单独使用118、密闭墙封闭火区，熄灭火灾所需时间较长，容易造成煤炭资源的冻结，影响正常生产。如果密闭墙质量不高，漏风严重，将达不到灭火的目的。因此，通常在火区封闭后，向火区内注入泥浆、惰性气体、凝胶或用调节风压等方法，加速火区内火的熄灭。返回本节五、火区的管理与启封1、火区的管理火区管理工作包括对火区所进行的资料分析、整理以及对火区的观测检查等工作。(1)绘制火区位置关系图煤矿企业必须绘制火区位置关系图，注明所有火区和曾经发火的地点。每一处火区都要按形成的先后顺序进行编号，并建立火区管理卡片。火区位置关系图和火区管理卡片必须永久保存。返回本节(2)建立火区管理卡片每个火区都要建立一份火区管理卡片，详细记录发火119、日期、原因、位置、墙厚度、建筑材料、灭火处理过程、注浆量和火区地质条件及开采情况。(3)密闭墙管理每个密闭墙附近必须设置栅栏、警标，禁止人员入内，并悬挂说明牌。每个密闭墙都要有编号，还应设记录板，记录密闭墙内外瓦斯浓度、温度、压力和检查日期及检查人姓名。(4)加强火区的检查工作应定期测定和分析密闭墙内的气体成分和空气温度。必须定期检查密闭墙外的空气温度、瓦斯浓度、密闭墙内外空气压差以及密闭墙墙体，发现封闭不严或有其他缺陷或火区有异常变化时，必须采取措施，及时处理。所有测定和检查结果，必须记入防火记录簿。矿井要进行大的风量调整时，应测定密闭墙内的气体成分和空气温度。不得在火区的同一煤层的周围进行120、采掘；在同一煤层同一水平的火区两侧、煤层倾角小于350的火区下部区段、火区下方邻近煤层进行采掘时，必须编制设计，并遵守规程中有关规定：a.必须留有足够宽(厚)度的煤(岩)柱隔离火区，回采时及回采后能有效隔离火区，不影响火区的灭火工作。b.掘进巷道时，必须有防止误冒、透火区的安全措施。煤层倾角在350以上的火区下部区段严禁进行采掘工作。2、火区熄灭的条件规程规定：封闭火区，只有经取样化验分析证实，同时具备下列条件时，方可认为火区火已经熄灭，方准启封火区：(1)火区内温度下降到300C以下，或与火灾发生前该区的空气日常温度相同；(2)火区内的氧气浓度降到5%以下；(3)火区内空气中不含有乙炔C2H121、2、乙烯C2H4,CO在封闭期间内逐渐下降，并稳定在0.001%以下；(4)火区的出水温度低于250C，或与火灾发生前该区的日常出水温度相同；(5)以上四项指标持续稳定的时间在1 个月以上。现场应用时要注意以下几个问题：(1)火区内空气的温度、氧气浓度、CO浓度，都应在大气压力稳定或下降期间于回风侧密闭墙内或钻孔中测取，并以最大值为准；(2)火区的出水温度应以火区所有出水的密闭墙或钻孔中出水的最大温度为准；(3)在上述地点测得的指标，应保持连续测定时间不少于30 天，每天不少于3 次。3、火区启封在启封火区前，应对火区封闭后的全过程和观测所得的各种资料进行认真分析研究，确认火区已经熄火后，提出122、启封报告，制定出专门的安全措施，才能进行启封工作。发现复燃征兆时，必须立即停止向火区送风，并重新封闭火区。(1)启封前准备工作做好火区的回风流直接进入矿井回风巷的准备工作。火区回风流所通过的巷道内，不推有人员工作或停留，并切断电源。准备好足够的启封火区和重新封闭火区的一切材料、设备和火火器材。(2)火区启封的方法(1)锁风启封火区锁风启封火区也称分段启封火区，适用于火区范围较大、难以确认火源是否彻底熄灭或火区内存积有大量的爆炸性气体的情况下。具体做法是：先在火区进风密闭墙外56m 的地方构筑一道带风门的临时密闭，形成一个过渡空间，并在这两道密闭之间储备足够的水泥、砂石和木板等材料。救护队员佩带123、呼吸器进入两道密闭之间，将临时密闭墙的风门关好，形成一个不通风的封闭空间。救护队员将原来的密闭打开，进入火区探查。确认在一定距离的范围内无火源后，再选择适当的地点(一般可距原密闭100150m，条件允许时也可到300m)构筑新的带风门的密闭墙。新密闭墙建成后，就可将原来的密闭打开，恢复通风、处理和恢复巷道。如此重复，一段一段地打开火区，逐步向火源逼近。锁风启封火区时，一定要确保火区一直处于封闭、隔绝状态。启封的过程中，应当定时检查火区气体，测定火区气温，如发现有自燃征兆，要做出及时处理，必要时应重新封闭火区。(2)通风启封火区通风启封火区也称为一次性打开火区，适用于火区范围较小并确认火源已经完124、全熄灭的情况下。具体做法是：启封前要事先确定好有害气体的排放路线，撤出该路线上的所有人员。选择一个出风侧密闭墙，打开一个小孔进行观察，无异常情况后再逐步扩大，直至将其完全打开。一定时间后，再打开进风密闭墙。打开进、回风侧密闭墙后，应采用强风流向火区通风，以冲淡和稀释火区积存的瓦斯。为确保安全，启封火区时，应将工作人员撤出，待12h 后，若没有发生爆炸和其他异常情况，准备好直接灭火工具，选择一条最短、维护良好的巷道进入发火地点，进行清理、喷水降温、挖除发热的煤炭等工作。通风启封火区的过程中，应经常检查火区气体，如有异常情况应及时处理。1970年7月16日l时40分，抚顺矿务局胜利矿501采区1煤125、门火区启封时，火区内积聚大量瓦斯，启封时用局部通风机向火区供风，引起瓦斯爆炸。负责向火区内接设风筒的6名救护队员死亡。主要名词矿井火灾煤层自然发火煤层自然发火期指标气体灌浆防灭火输浆倍线阻化率阻化寿命均压防灭火惰气防灭火火风压1图说人生哲理图说人生哲理 品味健康良言品味健康良言附赠资料：健康是如此简单让您受用一生的健康良言！你有没有发现你的记忆力越来越差、容易呆滞、反应迟钝，而且工作缺乏效率？其实这并不是你的身体开始老化，而是你不知道如何正确的补充水份喔！把握以下时机补充水份哦：一、三餐后喝水 医生建议餐后半小时喝水二、起床一杯水 清晨是一天补水的最佳时机，清晨饮水可以让肠胃苏醒过来，降低血液126、浓度，促进循环三、睡前一杯水 睡前半小时补充水份，让身体在睡眠中维持平衡状态，降低结石发生的几率有健康的身体人生才是彩色日常起居六忌之道一忌清晨吸烟 早上醒来，身体新陈代谢还未恢复到正常水平，呼吸频率慢，二氧化碳沉积较多。如果这时吸烟会使支气管受到刺激而导致痉挛，使二氧化碳排出受阻，从而产生气闷、头晕、乏力等症状二忌空腹喝牛奶 牛奶中的蛋白质经过胃和小肠消化成氨基酸才能在小肠被吸收，而空腹喝牛奶使胃排空很快，蛋白质还来不及被吸收，造成营养浪费，而且蛋白质在大肠内还会腐败成有毒物质三忌如厕看报 许多人喜欢如厕看报，一蹲就是大半天。如厕看报不但会使排便意识受到抑止，而且会使直肠失去对排便刺激的敏感127、性，容易引起便秘日常起居六忌之道有健康的身体人生才是彩色四忌室内养鸟 鸟粪中带有鹦鹉病毒、岛型结核杆菌及寄螨。鸟粪被踩碎后病菌会飞扬在室内。长时间吸入诱发呼吸道黏膜充血、咳嗽等症状，严重者会出现肺炎与休克五忌洗澡时间过长 水中的有毒物质如三氯乙烯、三氯甲烷等被热水分别蒸发出80%和50%。部分将被人体吸收进入循环系统，危害很大。另外，长时间在热水中洗澡对心脏也不好六忌睡觉窗户禁闭 人入睡后每分钟要吸入300毫升氧气，呼出250毫升二氧化碳。如果门窗紧闭，不出三小时室内二氧化碳量就会增加三倍，细菌等有害物质也会成倍增长。因此睡时应留点窗缝1-不吃早餐 不吃早餐不仅伤害肠胃，使人疲倦、胃部不适、头128、痛，而且容易产生胆结石，同时催人老化2-空腹跑步 空腹跑步增加心脏和肝脏负担，容易引发心率不齐，甚至猝死3-用滚开水泡茶 滚开水泡茶破坏茶叶中的维生素C，最好使用70到80度的白开水，这样泡出的茶水有益健康危害健康章程四睡前不刷牙 睡前不刷牙危害很大，经常不刷牙者容易患感冒和肺炎，也特别造成牙齿腐坏、牙龈出血，甚至脱落五睡前不洗脸 面部上的化妆品和污垢会刺激皮肤，堵塞腺体或毛孔，损害皮肤健康六用油漆筷子吃饭 油漆含多种对人体有害物质，其中硝基成分被吸收后，会与含有氯乙胺的物质合成强有力的致癌作用的亚硝胺7-鱼刺卡喉后喝醋 醋非但不能排除鱼刺，相反还会引起黏膜灼伤、食管水肿危害健康章程危害健康章129、程八药片掰开服用 药片掰开后会出现棱角而不利于吞咽，易损伤食管和肠胃九餐桌上铺塑料布 塑料布是由含毒的游离体聚氯乙烯树脂制成的，餐具经常接触这种有毒物质，会使人慢性中毒十醉酒后饮浓茶 茶中的咖啡碱与酒精反应产生不良作用，加重醉酒人的痛苦民乐合奏：不了情2再再 现现 圆圆 明明 园园 三维复原图 圆明园是我国园林艺术的瑰宝，有“万园之园”的美称，原为清代举世无双的皇家御苑。从1709年开始营建，至1809年基本建成，历时一个世纪。此后的嘉庆、道光、咸丰三代屡有修缮扩建，历时150多年。人们习惯上所称的圆明园，实际上是由圆明、长春、绮春（后改名“万春”）三园组成，总面积达347公顷。它的陆上建筑面130、积比故宫还多1万平方米，外围周长约10公里。水域面积等于一个颐和园。圆明园系一座水景园，水面占全园面积一半以上。在山环水绕之中，分布着140多个景区，汇集了当时江南若干名园胜景的特点，融我国古代造园艺艺术精华，以园中之园的艺术手法，将诗情画意融化于千变万化的景象之中。其中有50多处景点直接模仿外地的名园胜景，如“平湖秋月”、“苏堤春晓”、“三潭印月”、“曲院风荷”等，都来自于杭州的西湖十景，不仅模仿建筑，连名字也照搬过来。还有仿桃花源的“武陵春色”、仿庐山的“西峰秀色”、仿狮子林的“叠石迷宫”等等，汇集了无数天下胜景和名园的精华。2/26 圆明园中还建有西式园林景区。最有名的“观水法”，是一座131、西洋喷泉，还有万花阵迷宫以及西洋楼等，都具有意大利文艺复兴时期的风格。圆明园不仅有极为精美的陈设、装饰，还收藏和陈列着全国罕见的珍宝、文物、名人字画、秘府典籍、钟鼎宝器、金银珠宝和稀世文物，集中了古代文化的精华。圆明园不仅是一座皇家的大园林，还是一座综合性的艺术宝库,一座宏大的博物馆。3/26第二次鸦片战争期,1860年10月初（咸丰十年八月）英法联军逼近北京。6日联军循城追击清军至圆明园。法国将军孟托邦率部率先闯入。次日英国侵华军全权专使额尔金等进占。侵略者肆无忌惮地抢劫园中金银珠宝，秘笈古玩。联军官兵几乎每人都掠到数以万计、十万计，乃至百万计的财富。13日留守北京城的清朝大臣交出安定门，英132、法联军控制了北京。奕代表清政府与英法议和。为压迫清政府作出更多的让步，掩盖焚掠圆明园的罪行，英法联军以报复清军虐杀俘虏为名，在18日、19日出动数千军队，有计划地焚烧圆明园。园内殿宇楼阁陷入火海之中，大火连烧三天，烟云蔽日，笼罩北京。经此浩劫，这座闻名于世的皇家园林只剩下一片残瓦颓垣。以下是圆明圆部分三维复原图4/26是皇帝在园内举行朝会、接见外使的行政区域。功能类似故宫太和殿、保和殿，亦是皇帝驾崩后停灵之处。占地10万平方米，建筑面积7000平方米。正大光明殿建成于1725年(雍正三年)内檐高悬雍正御书“正大光明”四字匾正大光明5/26西邻海晏堂，在长春园南北主轴线与西洋楼东西轴线交会处，是133、最为壮观的欧式喷泉景观，1793年(乾隆五十八年)英使马戈尔尼，曾至此处游赏。远瀛观分为三部分，分别为：远瀛观主体楼、大水法、远瀛观6/26观水法南边朝北建有专供皇帝观赏喷泉用的宝座和石雕屏风，名曰观水法。7/26线法亭位于大水法之东，在圆形土丘上建西式汉白玉八方亭。线法意指西洋透视法。此山曾是乾隆帝跑马登山处，俗称转马台。8/26即迷宫，现已经重新复建。黄花阵花园门为西洋座钟形，黄铜雕刻花纹大门两扇。花园迷宫中央为石亭，内设西洋式座椅。每年中秋节皇帝坐在亭子里，宫女们手持黄色莲花灯从迷宫入口进去，谁先到达亭子，就可以得到赏赐，所以又称黄花阵。万花阵9/26 万方安和 是以国家统一、天下太平为134、意境的一组景观,位于圆明园中心景区后湖的西北侧。雍正时称“万字殿”，俗称万字房,乾隆时称“万方安和”。主建筑位于湖中，外观为卍字形，共33间殿宇,万字型建筑是我国建筑史上的特例。10/26万方安和(2)11/26蓬岛瑶台建于1725年(雍正三年)前后，时称蓬莱洲，乾隆初年定名蓬岛瑶台。位于福海中央，为相连的三座湖心岛，仿神话中一海三山之意,水雾中的蓬岛瑶台如仙境一般12/26牡丹台就是后来圆明园四十景中的“镂月开云”。牡丹台位于后湖东岸，南临曲溪。殿为三间，殿前以文石为坡，种植牡丹数百本.康熙六十一年，康熙来圆明园的牡丹台观赏牡丹。主宰中国命运长达余年的康雍乾三朝天子，在牡丹台会聚一堂，传为佳135、话。13/26牡丹台(2)14/26九州清晏 为圆明园中最早的建筑物群之一，部分建筑物为康熙年间所建。雍正初年，此部分景区成为帝王重要的寝宫区.历史上奈魈螅褥败叉伞笔本幼诖恕胖萸尻涛挥谠裁髟熬胖莸厍闹兄嵯呱?此处是“上元三宴”之首宴的地方。此处也是各地衙门，向皇帝呈览贡品、物件、画册的地方。15/26九州清晏(2)16/26方壶胜境在福海东北岸湾内，1740年（乾隆五年）建成是圆明园中最为美丽的建筑。此景前部的三座重檐大亭，呈山字形伸入湖中，中后部的九座楼阁中供奉着2000多尊佛像、30余座佛塔，建筑宏伟辉煌，是一处仙山琼阁般得著名景观，主题阁楼实为一座寺庙建筑。17/26海晏堂由正楼和后工字136、蓄水楼组成，是最大的一处欧式园林景观。海晏堂正楼朝西，上下各十一间，楼门左右有叠落式喷水槽，阶下为一大型喷水池，池左右呈八字形排列着我国十二生肖人身兽头铜像。每昼夜十二个时辰，由十二生肖依次轮流喷水，俗称水力钟。18/26海晏堂(2)19/26方外观建于1759年（乾隆二十四年）。为三开间用刻有回纹图案的大理石贴面的欧式小宫殿.上下各三间，两侧有半环形石阶通往二楼。“方外观”为一座清真寺，据说此楼曾是乾隆帝维族爱妃（容妃，俗称香妃）作礼拜的地方,方外观西南桥外有一座西式八角亭。20/26方外观(2)21/26澹泊宁静俗称田字房，又名淡泊清净。此景雍正5年1727年已建成。这座宫殿的外型是一个汉137、字的形状：“田”。“田”的意为耕地，农业是封建帝国的命脉，皇帝每年都要在这儿举行犁田仪式。22/26淡泊清净(2)23/26鸿慈永诂亦称安佑宫，圆明园四十景之一，位于月地云居西北，为清帝御苑的皇家祖祠，主要供奉御容画像，是一处大型的寺庙园林，占地6.5万平方米，建筑面积3600平方米。24/26在福海南岸，位置隐秘，经城关出入，有纳翠楼、水木清华之阁、时赏斋、石舫。雍正时期曾在此处开炉炼丹，乾隆（1736-1795年在位）、嘉庆（1796-1820年在位）二帝常在此园居住。现今遗址处还留有石舫的基座。别有洞天 25/2626/26“请 您 想 象 一 个 人 类 幻 想 中 的 仙 境，其 外 貌 是请 您 想 象 一 个 人 类 幻 想 中 的 仙 境，其 外 貌 是宫 殿，是 神 庙宫 殿，是 神 庙 ”这 是 法 国 文 豪 维 克 多这 是 法 国 文 豪 维 克 多 雨 果雨 果在在 1 8 6 2 年 写 下 的 一 段 话，他 描 述 的 仙 境 就 是 圆年 写 下 的 一 段 话，他 描 述 的 仙 境 就 是 圆明 园。明 园。完