第九章 工业火灾控制技术

1、c LOGLOG O O 工业火灾控制技术工业火灾控制技术 Huang Zhiwei Pro. c LOGLOG O O Huangzw HuangzHiwei 合理布置巷道合理布置巷道 2 4 提高回采率提高回采率 强采强出强采强出 v1、合理设计开拓、采矿方法、合理设计开拓、采矿方法 一、开采技术措施一、开采技术措施 3 2 1 封闭空区封闭空区 HuangzHiwei 一、一、 开采技术措施开采技术措施 2. 合理设计通风系统合理设计通风系统 通风网络结构简单通风网络结构简单 风网阻力适中风网阻力适中 通风动力与风网匹配；通风动力与风网匹配； 通风设施布置合理通风设施布置合理 通风压力分

2、布适宜通风压力分布适宜 风门风门 HuangzHiwei 水砂水砂 充填充填 胶泥胶泥 堵塞堵塞 均压均压 防漏防漏 布局布局 空区空区 减小减小 抽放抽放 3. 防止漏风与堵塞空区防止漏风与堵塞空区 一、一、 开采技术措施开采技术措施 c LOGLOG O O Huangzw HuangzHiwei 一、主要灌浆技术一、主要灌浆技术 灌灌 浆浆 注注 浆浆 喷喷 浆浆 主要主要 技术技术 灭火灭火 加固加固 支护支护 控顶控顶充充 填填 HuangzHiwei 目的：目的：将泥浆灌入有发火危险的采区将泥浆灌入有发火危险的采区 或采空区，隔绝可燃物与空气的接触，或采空区，隔绝可燃物与空气的接触

3、， 抑制氧化自热过程与自燃火灾的发生。抑制氧化自热过程与自燃火灾的发生。 材料材料：黄泥黄泥 二、预防性灌浆目的二、预防性灌浆目的 HuangzHiwei 三、三、 预防性灌浆方式预防性灌浆方式 n采前预灌：采前预灌：回采前，对上部采空回采前，对上部采空 区灌浆。区灌浆。 n随采随灌：随采随灌：开采时，向有发火危开采时，向有发火危 险的采空区灌浆险的采空区灌浆。 n采后注浆：采后注浆：开采后，向封闭采空开采后，向封闭采空 区灌浆。区灌浆。 HuangzHiwei 30 30 30 23 33 30 90 15 88 10 20 65 020406080100120140160 1 2 3 4

4、ABC 灌浆排水灌浆排水 粒度粒度1mm 料浆输送料浆输送 灌浆材料灌浆材料 料浆制备料浆制备 易脱水易脱水不可燃不助燃不可燃不助燃 加水搅拌加水搅拌浓度：浓度：20-50% 主管主管102-152 支管支管76-102 倍线倍线6 过滤过滤 四、四、 预防性灌浆设计预防性灌浆设计 HuangzHiwei 五、五、 预防性灌浆系统预防性灌浆系统 皮皮带运输带运输机机 下料斗下料斗 搅搅拌机拌机 立式立式搅搅拌机拌机 充充填泵填泵 下料管道下料管道 灌灌浆浆地点地点 水水仓仓 其其它它物料物料黄黄土土 计计量量 计计量量 计计量量 计计量量计计量量 c LOGLOG O O Huangzw Hu

5、angzHiwei v 原理：原理：吸水性很强的盐类，在煤表面形吸水性很强的盐类，在煤表面形 成水膜，阻止煤与氧化接触，起到隔氧成水膜，阻止煤与氧化接触，起到隔氧 阻化作用阻化作用 v 阻化剂：阻化剂：氯化钙（氯化钙（CaCl2）、）、氯化钠氯化钠 （NaCl）、）、氯化镁（氯化镁（MgCl2）、）、水玻璃水玻璃 (Na2SiO3)等等 一、阻化剂防火原理一、阻化剂防火原理 HuangzHiwei 二、阻化剂防火防火工艺二、阻化剂防火防火工艺 （1）喷喷洒洒 储储液池液池 往往复泵复泵 铁铁管管 胶胶管管 喷头喷头 （2）灌）灌浆浆 储储液池液池 往往复泵复泵 管道管道 煤壁打煤壁打钻钻孔孔

6、橡橡胶胶封口封口 （3）喷雾喷雾 储储液池液池 往往复泵复泵 软软管管 雾雾化化 漏漏风带风带入入 HuangzHiwei v 优点：优点：工艺简单，效果好，较工艺简单，效果好，较 适用于缺土地区适用于缺土地区 v 缺点：缺点：成本高，对井下设备腐成本高，对井下设备腐 蚀大，环境污染大蚀大，环境污染大 三、阻化剂防火优缺点三、阻化剂防火优缺点 c LOGLOG O O Huangzw HuangzHiwei v胶凝剂：胶凝剂：基料基料(Na2SiO3)，促凝剂促凝剂 NH4HCO3、(NH4)2SO4、NH4CL v 方法：方法：将其注入危险区或火区，胶体将其注入危险区或火区，胶体 隔离阻止氧

7、化隔离阻止氧化 一、凝胶防灭火剂一、凝胶防灭火剂 HuangzHiwei 吸热降温：水解反应吸热降温：水解反应 1 封堵漏风：渗透裂缝封堵漏风：渗透裂缝 阻化作用：胶体包裹阻化作用：胶体包裹 热稳定好：不易分解热稳定好：不易分解 2 3 4 二、凝胶防灭火机理二、凝胶防灭火机理 渗透固水性好：浓度渗透固水性好：浓度/ /胶凝胶凝 5 HuangzHiwei 四、凝胶选择与配制四、凝胶选择与配制 v 促凝剂：促凝剂： 碳酸类：碳酸类：性能好，成本低，低温易分解性能好，成本低，低温易分解 铝酸钠类：铝酸钠类：性能差，成本高性能差，成本高 聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺/聚丙烯酸钠：聚丙烯酸钠：有机类，采用有

8、机类，采用 单料单料(0.30.8%)，灭火性能与稳定性，灭火性能与稳定性 差，成本高差，成本高 HuangzHiwei 防防 火火 灭灭 火火 用量用量Kg/m3 用量用量Kg/m3 促凝促凝剂剂基料基料成成胶时间胶时间说说明明 凝凝 胶胶 配配 制制 用量用量Kg/m3 3-5%8-10%- 2-4%6-8%- 20907-8min 30903-4min 509025s 五、凝胶防灭火配制五、凝胶防灭火配制 HuangzHiwei 四、注凝胶工艺四、注凝胶工艺 v四箱双泵注胶系统四箱双泵注胶系统 基料基料+水水促凝剂促凝剂+水水基料基料+水水促凝剂促凝剂+水水 混合混合 c LOGLOG

9、O O Huangzw HuangzHiwei 加氮气，空气中氧加氮气，空气中氧7%，阻止自燃，阻止自燃 使空区呈正压，阻止空气流入使空区呈正压，阻止空气流入 氮气可吸热降温，抑制氧化过程氮气可吸热降温，抑制氧化过程 降低气体爆炸下限值，抑制爆炸降低气体爆炸下限值，抑制爆炸 氮气，氮气，CO2 原原 理理 一、惰性气体防灭火原理一、惰性气体防灭火原理 HuangzHiwei v COCO2 2 密度大密度大(1.52)， 低位防火，缺点：低位防火，缺点： n易水，气体损失易水，气体损失 nCO2+C=CO n成本高成本高 二、惰性气体特点二、惰性气体特点 v N2 2 氮气资源丰富，不氮气资源

10、丰富，不 易发生反应易发生反应 n氧氧510，抑，抑 制氧化自燃制氧化自燃 n氧氧3，熄灭，熄灭 HuangzHiwei 三、氮气制取三、氮气制取 v 方法：方法： n深冷空分：空气加压冷却，氧液化，获氮气深冷空分：空气加压冷却，氧液化，获氮气 n变压吸附：分子筛吸附变压吸附：分子筛吸附 n膜分离：空气通过高分子膜时，渗透速率较膜分离：空气通过高分子膜时，渗透速率较 慢的氮气滞留一侧被富集慢的氮气滞留一侧被富集 v 设备：设备：地面固定式（深冷）、地面移动式（分地面固定式（深冷）、地面移动式（分 子筛），井下移动式（分子筛），井下移动式（分/膜）膜） c LOGLOG O O Huangzw

11、HuangzHiwei 1 泡沫灭火剂的分类泡沫灭火剂的分类 3 灭火原理灭火原理 4 性能指标性能指标 2 泡沫的组成泡沫的组成 一、泡沫灭火技术一、泡沫灭火技术 主要内容主要内容 HuangzHiwei 发泡机理发泡机理 化学泡沫化学泡沫 n=10-20 空气泡沫空气泡沫 n=500-1000 发泡倍数发泡倍数 低倍数泡沫低倍数泡沫 n20 高倍数泡沫高倍数泡沫 n200 中倍数泡沫中倍数泡沫 20 n 10mm、发发 泡倍泡倍数数高高 1000、泡沫、泡沫产产 量大量大 103m3/min 优点 灭灭火强度大、火强度大、 速度快；水速度快；水渍损渍损 失小，易恢失小，易恢复复工工 作；无

12、毒、无腐作；无毒、无腐 蚀蚀性性 高倍高倍 HuangzHiwei 六、泡沫灭火技术六、泡沫灭火技术 HuangzHiwei 中中 倍倍 数数 泡泡 沫沫 组成特点：发泡倍数较高组成特点：发泡倍数较高 发泡装置：开花水枪发泡装置：开花水枪 + 发泡网发泡网 特点：发泡量较大，射程较远特点：发泡量较大，射程较远 适用场合：地面流散液体火灾适用场合：地面流散液体火灾 六、泡沫灭火技术六、泡沫灭火技术 HuangzHiwei 压缩空气泡沫系统压缩空气泡沫系统 六、泡沫灭火技术六、泡沫灭火技术 HuangzHiwei 电电子子控制控制直接直接注入注入式式比例比例混合混合器器 Water Tank Fo

13、am Tank数控显示数控显示 Line Strainer Flow Meter Check Valves Water Pump Hypro 泡沬桶泡沬桶 水箱水箱 单向阀单向阀 流量表流量表 水泵水泵 过滤器过滤器 六、泡沫灭火技术六、泡沫灭火技术 HuangzHiwei 泡沫灭火剂性能比较泡沫灭火剂性能比较 六、泡沫灭火技术六、泡沫灭火技术 指标 型号 发泡倍数 25% 析液时 间（min） 50% 析液时 间（min） 25% 抗烧时 间（min） 灭火时间 （s） 蛋白泡沫7.06.512120 氟蛋白泡沫6.56.01290 “轻水”泡 沫 7.03.0 80 抗溶性泡沫6.04.5120 高倍数泡沫20010. 1% 抗烧时 间30s 150 HuangzHiwei 六、泡沫灭火技术六、泡沫灭火技术 三种灭火剂比较试验三种灭火剂比较试验 HuangzHiwei 六、泡沫灭火技术六、泡沫灭火技术