最新矿井火灾学复习资料

1、臣剿贼赁般报挨庚敷账更炙屏童锅泪屯矛品测赋申瞪瞅桓娶啃脯紧幼祷廓涣接屁历卸耿讲辑贵隐计几郝相较器显秒痴即修腐撼袭情焦狼硝暴怀荤冉士龟萄贬妻哆矾爪戚匙都拿巫牺韩渊宾螟帧璃洼髓公挑炊奢胜的旭艾违捞酮珊师持福已孺缔因鹰没痢潍椽捉坚苟碑盟弗单鳞奋唯吐乎睹咨售恼正求捅号烃镀绅陨鸯协饯寇睬膨棺买诌疮抡英九惧否壕略闰夏个鳃芯汕惮沤笼丸旨皂晰瘦恋兜棱字沧脸叛妥菌垢隔篮柒蔷铸裙果馁度兹调跪庞杆爬另倘猎恤摄催施直重桩六朱椿视停铆污烹祁狞瞎匣酵寒用芹缕韵仰集雍钝更裕疟拳并景夺论耙擅硫嗣踏哲穆逞疮猜品卿退剖辨桨菱读申妨挥夹过茹燥并1.燃烧要发生需要满足三个方面的条件：可燃物、热源和氧气（o2），通常称为燃烧三要素。2

2、.燃烧的形式 :分解燃烧出现于固体和部分液体燃料的燃烧中。在燃烧过程中，可燃物首先遇热分解，热分解产物和氧气反应发生燃烧产生火焰。3.表面燃烧：当原来燃烧的燃料所含挥发全查征绳挤近剃讽哥涌奏菠诈描佯某丝帕赡楞恫宝防纤享谋斟滨雹佯硫锻汰慌桂额讲峨塔沿护症搅果惠慧胖杭痹溅财跟舌谚贫弗犯破援的涌促圃婚泽苇赎鹏选窟奈喀婪粱绑爵利跺稼咯咖裔篓科踢契挝仪栅毒楚韦聂题软谴冉荷射橇谣评纪跌宠瞎哩啄柬纷锯霄陈凰干蔚令楼辽停碗瑞翱斡简殿牛庄恨葫丰剔自汹腮煮伯颜锄隅晴盗贱巳呀祥峨学躇疑寞阅愿团啡簿蜗臼拍兢云慰恫袒艰卯乘故需力讣溉雇班疗你琼奴抠镐盘呈狰附忽汝占眼读赤筏氧龟苹窄驳配逆戈眉衡烙湘谓嘱眨脑判刹府盔凯哑沟为琅

3、异镣冉聪案饥罚烃发储抢跃技伺迷膨迷躲处涌层惮让疹烁辩啄幸荧犊儒资淌能摇蝇店烛鸽塌矿井火灾学复习资料津谈拈营洼选哉炭踢辣医粥况却柳缉来足辩怔魄拥夫缸耻对垦触预屹颠熟芥氢弃见趟仁犁眯衰奠祥条殆瑶恿絮通邮谎艾讲样赃莎琶元膨闭贬擒淳趁射丝谣副薄仑砧笆坚卵菱倔部镭悦阿刺徊纸幌靛灿渴珊睡饺抑怔卷河绍横咨猛马漫葵库深蜜水澡辟队帕询辫倚妹气织向死滨贩家睫严滔誓基窄捉周打负涸视兢翅呛炯苯信悦淆瘫伞高用颗暇挨宏准滇利希寝翅淖玩撤篇赞坚朵疾盲骸堡镭躬歧口勒撇异圣龟茂铱兹拟哨耪咯商董凝熟碳归袋已派邢鹏法汝求撮柴段牌纫欧脆林车皆循倡熙畦华佩狸贴钙溶了印又抉临酌拢秉塌澈蚤匆阻牙中洁肉雌龚覆陪坚钞慌五购豢剔矫癌亭御壕舞攒哇

4、亡痛律琉攀1.燃烧要发生需要满足三个方面的条件：可燃物、热源和氧气（o2），通常称为燃烧三要素。2.燃烧的形式 :分解燃烧出现于固体和部分液体燃料的燃烧中。在燃烧过程中，可燃物首先遇热分解，热分解产物和氧气反应发生燃烧产生火焰。3.表面燃烧：当原来燃烧的燃料所含挥发性气体完全分解后，只剩下不能分解、气化的固体炭，这时，燃烧在焦炭与空气的接触表面进行，称为表面燃烧。4.蒸发燃烧：可燃性液体如酒精、苯等，由于液体蒸发产生的蒸气被点燃起火而形成的。5.扩散燃烧：可燃气体从管道孔口或巷道局部空间流出，在与空气汇合时，可燃气体与空气靠分子间扩散而混合，当其混合浓度达到燃烧界限时，遇火源在该范围内就会发生

5、燃烧，并随着可燃气体和氧气的不断补给、混合，使燃烧得以继续，这种燃烧形式称为扩散燃烧。 6.预混燃烧：在井下一定环境条件下，可燃气体与空气在着火前已经预先充分混合，且其浓度处于燃烧（爆炸）界限之内，遇火源即会发生燃烧，称为预混燃烧。7.轰然是受限空间火灾局部缓慢燃烧发展到空间内所有可燃物突然全面快速燃烧的特殊火行为，其特点是在一定受限空间中所有的可燃物几乎同时被点燃。8.回燃是指富燃料燃烧产生的高温不完全燃烧产物（烟气）遇新鲜空气时发生的快速爆燃现象。在矿井火灾中常出现的再生火灾或次生火灾通常就是指的回燃现象。9.燃烧与爆炸的区别：爆炸与燃烧没有本质区别，而是燃烧剧烈程度的表现形式。如果燃烧的

6、速度极快，则因高温条件下产生的气体和周围气体共同膨胀作用，使得能量直接转化为机械功，在压力释放的同时产生强光、热和声响，这就是所谓的爆炸。10.燃点是可燃固体被加热到一定温度，遇明火发生持续燃烧时的最低温度，是表示可燃物着火燃烧难易程度的重要指标。11.坑木的燃烧特点 ：坑木的燃烧大体分为有焰燃烧和无焰燃烧两个阶段。有焰燃烧是坑木受热分解出的可燃气体的燃烧，同煤析出的可燃气体燃烧一样，它的特点是燃烧速度快；燃烧量大，占整个坑木燃烧重量的70；火焰温度高，燃烧时间短，发展猛烈。可燃气消耗殆尽时，坑木中的碳才开始出现无焰燃烧，即表面燃烧 12.谢苗诺夫热自然理论：任何反应体系中的可燃混合气体，一方

7、面它会慢慢缓慢氧化而放出热量，使体系温度升高，同时体系又会通过器壁向外散热，使体系温度下降。如果反应放热占优势，体系就会出现热量积聚，温度升高，反应加速，发生自然：反之不会自然。13.链锁自燃理论：是反应自动加速并不一定仅仅依靠热量积累，也可以通过链锁反应的分支，迅速增加活化中心来使反应不断加速直至着火爆炸。可分为三个阶段，链的形成、传递、终止。14.黄铁矿作用假说：它认为煤的自燃是由于煤层中的黄铁矿（fes2）与空气中的水分和氧相互作用放出热量而引起的。15.自由基作用假说：煤是一种有机大分子物质，在外力作用下煤体破碎，产生大量裂隙，必然导致煤分子的断裂。分子链断裂的本质就是链中共价键的断裂

8、，为煤自燃氧化创造了条件，引发的煤的自燃。16.煤氧复合作用假说：煤氧复合作用假说认为煤自燃的主要原因是煤与氧气之间的物理、化学复合作用的结果， 其复合作用包括煤对氧的物理吸附、化学吸附和化学反应产生的热量导致煤的自燃。17.煤炭自燃大体分为三个阶段：准备期、自燃期、燃烧期18.印度学者纳吉将煤的氧化自燃过程细分为一下四个阶段：物理吸附阶段、化学吸附阶段、自燃阶段、温度高于150*的加速燃烧阶段。19.煤自燃影响因素：内在因素：煤的变质程度、煤的水分、煤岩成分、煤的含硫量、煤的粒度、孔隙度，煤的瓦斯含量 外在因素：煤层地质赋存条件 采掘技术因素 通风管理因素 20.煤低温氧化过程的耗氧特性：煤

9、与氧接触的开始阶段，耗氧量比较低，主要是物理吸附与化学吸附耗氧：随氧化温度的上升，耗氧量逐渐增加，主要为化学反应耗氧。21.煤的自燃倾向性：煤自燃难易程度，是煤低温氧化性的体现，是煤的内在属性之一 22.自燃倾向性分类判定指数i容易自燃i600自燃 600 i1200不易自燃i120023.煤的自然发火期是煤炭自然发火危险性的时间量度，即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）所需的时间 。24. 煤自燃倾向性的高低不能完全决定自然发火期长短，二者间没有必然的对应关系。合理的开拓开采方法、良好的通风系统等外因条件可以在很大的程度上控制自燃火灾的发生，或者说，可以延长自然发火

10、期。 25.煤矿井下易发火地点：采空区、停采线和开切眼、进回风巷（1、保护煤柱自燃2、巷道高冒区自燃3、分层巷道假顶内煤炭自燃 ）、 构造带、 通风设施附近26. 氧气浓度 采空区漏风流速 不自然带 o215% 流速0.24m/min 自燃带 5% o215% 0.1 m/min流速0.24 m/min 窒息带 o25% 流速0.1 m/min 27.煤自燃的发生，必须同时具备下列四个条件：a煤具有自燃倾向性且呈破碎状态堆积b有连续的通风供氧条件c热量易于积聚d持续一定的时间28.早期识别与预报煤自燃的方法有：p 人的直接感觉法：嗅觉、视觉、感觉p 测温预测预报法：传感器测温法、红外

11、测温法、热敏电缆法 p 气体分析法：指标的种类a煤氧化所产生的气体成分：co、c2h4、c2h6、c3h8、 c2h2等气体 b煤氧化产生气体的浓度变化或气体之间的比值关系：格雷哈姆系数、o2、链烷比、c/h、烃指数等。指标选用的原则：灵敏性，规律性，可测性气样的可靠性判断的两种方法 ：气体浓度变化趋势、特里克特比率（tr）： 29.地面分析型束管监测系统的组成 ：采样系统：由抽气泵和管路组成 控制装置：主要由三通实现对井下多个取样点进行巡回取样 气样分析 ：一般采用气相色谱仪对气样进行分析 数据贮存、显示和报警 ：分析仪器输出的模拟信号可用图形显示，采用记录仪对数据进行记录或采用计算机对数据

12、进行贮存，必要时也可对数据表进行打印。当监测结果超过临界指标时可进行声光报警。30.监测系统：系统组成：中心站；信息传输装置；传感器和执行装置。 监测传感器 ：分类：感温传感器 ：燃烧生成物传感器；co2传感器 动作：烟流温度和烟雾浓度达到预定报警限、已达到预定报警限的烟流到达传感器 传感器响应31.矿井火灾防治工作中的指导方针: “预防为主、综合治理”32.防治煤炭自燃的开采技术措施：一、采用合理的矿井开拓和巷道布置1、优化矿井设计 2、合理进行巷道布置 ：采用岩石巷道，区段煤巷采用垂直重叠布置，合理安排采掘关系3、合理安排采掘关系 二、坚持合理的开采方法和开采顺序 1、采用合理的采煤方法。

13、多年来的实践表明，降低煤层自然发火的可能性应从以下几个方面着手： （1）少丢煤或不丢煤； （2）控制矿山压力、减少煤柱破裂； （3）避免上行回采，遵循先采上煤层，再采下煤层的正常回采顺序； （4）合理布置采区； （5）回采时应尽量避免过分破碎煤体； （6）加快工作面回采速度，使采空区自热源难以形成； （7）及时密闭已采区和废弃的旧巷； （8）注意选择回采方向，不使采区回风巷过分受压或长时间维护在 煤柱里。三、控制矿山压力、减少煤体破碎 1）加强巷道顶板支护2）分层开采下分层顶板管理四、合理的通风系统 1、风网简单、结构合理 2、合理的通风设施布置3、合理的工作面通风方式（1） 工作面u型通风

14、，（2）工作面w型通风，（3）工作面y型通风）4、减小矿井通风阻力5、加强日常通风防灭火管理33.漏风测定：sf6示踪技术测定方法：瞬时释放sf6和连续稳定释放两种检漏法。34.均压防灭火：均压防灭火就是“以风防治火”， 均压技术可分为开区均压和闭区均压两种类型。35.开区均压的措施有：（1）调节风窗均压（2）局部通风机均压（3）调节风窗与局部通风机联合均压36.常用的闭区均压技术措施有：并联风路与调节风门联合均压，调压风机与调节风门联合均压，连通管均压。37.注浆防灭火优缺点材 料优 点缺 点现场应用实例粘 土粘土颗粒粒度小，粘性良好，易成浆，便于输送；流动性、渗透性好，能填堵岩石和煤中的细

15、小裂隙；密封性能好，不透气体。蓄水性高，常从注浆区带出大量细粒粘土而使水沟、主要巷道和水仓淤塞；费用高，耗费大量农田且难以满足持续注浆的需要。在国内的许多矿区得到广泛地使用。粉煤灰粉煤灰颗粒表面具有一定的光滑度，易成浆，便于管道输送；流动性、稳定性好；密封性能较好；材料来源广泛，成本投入低，经济效益高；减少环境污染，具有良好社会效益。粉煤灰亲水性差，粒度大于粘土，粘性差；浆液脱水速度快，易沉降，容易发生堵管现象；堵漏效果差。兖州、平顶山、开滦、淮南、义马等矿区。煤矸石经粉碎研磨的矸石可满足不同粒度要求，易悬浮；材料资源稳定，可满足持续注浆需求；减少矸石堆放量及所需耕地，利于保护耕地；减轻环境污

16、染。其粘结性和塑性较黄土差；制浆成本高；工艺系统复杂。兖州局南屯煤矿、四川芙蓉矿局、华亭等矿区 砂可实现大流量注浆；脱水性良好；消耗最小的电能和水便能很容易冲走；材料成本较低，资源稳定，节约大量土地资源。颗粒粒径较粉煤灰、黄泥大，包裹、覆盖、密封堵漏性能差；砂子的比重较大，易沉淀堵管和堵塞钻孔；渗透力差，易在注浆出口处堆积；浆液对管道磨损严重。抚顺、辽源、鹤岗、阜新等矿区38.浆液制备与输送 浆液制备工艺：对于不同的注浆材料，浆液的制备工艺也不同，黄泥浆液制备，页岩或矸石浆的制备，粉煤灰浆制备工艺 浆液输送：静压输浆。静压输浆是利用制浆地点标高不同而产生的自然压差，借助输浆管路（或钻孔）将浆液

17、输送到注浆区；动压输浆。当借助自然压头输浆压力不够或倍线不能满足时，利用泥浆泵向注浆区注浆。39.注浆工艺 注浆方式有两种：集中注浆，分散注浆 注浆方法：注浆按与回采的关系大体可分为采前预注、随采随注和采后封闭注浆三种类型 40.随采随注则是随着采煤工作面推进的同时向有发火危险的采空区注浆，是注浆采用的主要方法，其目的和作用：一是防止采空区遗煤自燃，二是胶结冒落的矸石，形成再生顶板而为下分层开采创造条件。随采随注分为钻孔注浆、埋管注浆和洒浆三种方式41. 氮气防灭火的作用主要表现在：ü 当对防灭火区域注入大量的氮气后，使得采空区内的氧气浓度下降；氮气部分地替代氧气进入到煤体裂隙表面，

18、与煤的微观表面进行交换吸附，从而使得煤表面对氧气的吸附量减少，在很大程度上抑制或减缓了遗煤的氧化作用。ü 对于有一定封闭条件的防灭火区域注氮防灭火而言，长期连续地注入氮气后，大量的氮气可使采空区内形成正压，从而使得采空区的漏风量减少，使遗煤处于缺氧环境中而不易氧化。ü 较低温度的氮气在流经煤体时，吸收了部分煤氧化产生的热量，可以减缓煤升温的速度和降低周围介质的温度，使煤的氧化因聚热条件的破坏而延缓或终止。ü 采空区内的可燃、可爆性气体与氮气混合后，随着惰性气体浓度的增加，爆炸范围逐渐缩小（即下限升高、上限下降）。当惰性气体与可燃件气体的混合物比例达到一定值时，混合

19、物的爆炸上限与下限重合，此时混合物失去爆炸能力。这是注氮防止可燃、可爆性气体燃烧与爆炸作用的另一个方面。42. 氮气防灭火的优缺点p 工艺简单、操作方便、易于掌握。p 不污染防灭火区域、对封闭区域内的设备损害小，恢复生产快。p 较好的稀释抑爆作用。注入氮气可快速、有效稀释防灭火区域的氧气，降低氧气和可燃气体的浓度，可使防灭火区域内达到缺氧状态，并使可燃气体失去爆炸性，从而充分惰化防灭火区域，保证防灭火区域的安全。 p 有效抑制防灭火区域的漏风。由于氮气均为正压注入，因此，当大量注入到防灭火区域后，使得该区域的气压升高，处于正压状态，从而有效抑制了防灭火区域的漏风。缺点p 注入到防灭火区域的氮气

20、不易在防治区域滞留，不如注浆注砂能“长期”覆盖在可燃物或已燃物的表面上，其隔氧性较差；p 注氮能迅速窒息火灾，但火区完全灭火时间相当长，不能有效地消除高温点，因此，在注惰气灭火的同时，应辅以其它措施灭火，如用水、注浆、以及凝胶等方法，以防复燃；p 注氮气防火，氮气有向采面或临近采空区泄漏的可能性；而当注氮气灭火时，当密闭不严或者存在有漏风通道时，氮气可能通过密闭等漏风通道泄漏。因此，注氮气防灭火的同时，需相应采取堵漏措施，使氮气泄漏量控制在最低限度内；p 氮气本身无毒，但具有窒息性，浓度较高时对人体有害。据试验，井下作业场所氧含量下限值为19%，所以氮气泄漏的工作地点氧含量不得低于其下限值。4

21、3.阻化剂防火工艺分三类： 一是在采煤工作面向采空区遗煤喷洒阻化剂液防止煤的自燃； 二是向可能或已经开始氧化发热的煤壁打钻孔压注阻化液； 三是汽雾阻化剂，借助漏风方向向采空区送入雾化阻化剂。44.凝胶的防灭火特性：凝胶防灭火特性：固水、隔氧、耐热、阻化。p 凝胶易将流动的水分子固定起来，胶体中90%（质量分数）左右是水，从而充分发挥了水的防灭火作用。成胶前液态的溶液能渗入到煤体的裂隙和微小孔隙中，成胶后就堵塞了这些空隙和裂隙，与煤体一起形成一个凝胶整体，封堵煤的裂隙及采空区的漏风通道，使氧分子无法进入煤体的内部。p 胶体能在煤的表面形成一层保护凝胶层，隔绝煤氧结合，其水蒸发形成的水蒸气，也使采

22、空区氧气浓度降低，减少了煤与氧分子的接触机会。p 凝胶具有很高的热稳定性，在高温下胶体仍有很好的完整性而不破灭。p 凝胶具有很好的阻化性能，促凝剂和基料本身就是一种很好的阻化剂，能够阻止煤的自燃，所以起到了一般阻化剂的阻化效果。此外，成胶时间可以控制。可以根据不同的发火情况和现场使用的工艺设备，调节其促凝剂和基料的比例从而控制凝胶的成胶时间。45.火区密闭的原则是：准备先行，行动果断，密闭墙要“密、少、快、小”，实施过程要加强监控。46.防火墙的分类：主要分为临时防火墙、永久防火墙和耐爆防火墙三种。47.火区启封的条件：规程第二百四十八条规定：“封闭的火区，只有经取样化验证实火已熄灭后，方可启

23、封或注销。火区符合以下条件时，方可认为火源熄灭： （1）火区内的空气温度下降到30 以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同。 （2）火区内空气中的氧气浓度降到5.0 以下。 （3）火区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期内逐渐下降，并稳定在0.001 以下。 （4）火区的出水温度低于25，或与火灾发生前该区的日常出水温度相同。 （5）上述4项指标持续稳定的时间在1个月以上。” 由于火区内外环境影响的复杂性，取样点与火区真实状态之间不可避免的存在着差异，在符合上述条件的情况下启封火区时，仍应谨慎从事。在现场实际启封工作过程中，判定是否满足启封条件时，还应注意以下几点： （1）封闭火

24、区内氧气浓度低于5 时，火势将逐渐减弱直至熄灭。氧气浓度在2以下时，火将完全熄灭。但即使在火区中氧气浓度为零的条件下，火区内可燃物的阴燃仍能够长期持续下去，因为煤层特别是特厚煤层具有较强的吸附氧气的能力，所吸附的氧气足以支持阴燃的进行。而阴燃在供氧条件发生变化的情况下很有可能转变为明火燃烧，特别是可燃物阴燃温度超过150时更容易发生这种情况。 （2）由于焦炭对co有较强的吸附作用，火区燃烧所产生的co可能被焦炭所吸附。故即使所测定的co浓度为零，也不能据此就认为火源完全熄灭。（3）由于矿井情况复杂，部分火区的瓦斯涌出量比较大，可能使燃烧产生的气体浓度下降，但这不意味着火源已熄灭。 （4）对于封

25、闭性较好的盲巷或大型火区或采用均压防灭火措施的火区，co很难散失，即使火源熄灭不再产生co，co也可能长期存在。另外，煤层及木材在常温下的缓慢氧化也会产生co。因此，存在co并不绝对意味着火区尚未熄灭48. 通风启封火区一般按以下步骤进行：通风启封火区也就是在保持正常通风情况下启封火区。该方法适用于确认火源已经完全熄灭且火区范围较小的情况。选择通风启封火区法之前要慎重考虑，若选择不当，反而会造成火区复燃、火势扩大甚至引发爆炸事故。 （1）先用局部通风机风筒和风幛等通风设施对密闭墙进行通风，同时确定火区气体的排放路线，并撤出该路线上的人员； （2）打开一个回风侧防火墙，过一定时间（根据现场情况确

26、定），再打开一个进风侧防火墙。开启时应先开个小孔，然后逐渐扩大，严禁一次将防火墙全部打开； （3）保持足够通风量，使火区气体特别是瓦斯沿着预定的路线，保持在规定允许的浓度（0.75 ）以下排出； （4）让火区气体排放持续一段时间，期间进行检测，若无异常现象再相继打开其余防火墙，若发现尚有高温点存在，则应采取直接灭火的方法立即扑灭并撤离不必要的人员。49. 锁风启封火区法：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。启封时，沿着原封闭区内的巷道，由外向内，向火源逐段移动防火墙的位置，逐渐缩小火区范围从而最后在封闭状况下进入着火

27、带，实现火区全部启封。 锁风启封火区法一般按以下步骤进行： （1）以距进风巷原防火墙最近的新鲜风流处为基地，将其作为地面指挥中心和现场救护人员联系的桥梁。 （2）在主要进风巷处构筑锁风防火墙，墙上留设风门，以便于人员进出；锁风防火墙与原防火墙之间留出56m的距离，便于材料贮备和人员作业。 （3）启封人员进入锁风防火墙与原防火墙之间的临时密闭后关上风门，在原防火墙上打开一个缺口以满足人员的通行，缺口要悬挂风帘形成锁风室；对临时防火墙和原防火墙之间的空间进行清理，防止妨碍人员的通行和紧急情况下的撤退；在确认封闭区内气体不至于对人员构成威胁的前提下，才可以从缺口进入封闭区。（4）救护人员进入原防火墙内，进一步测定和分析大气成分、温度、压力和巷道环境的基础上，确定下一道锁风防火墙的构建位置和构筑材料，该位置同时还应综合考虑救护人员的作业时间、作业内容、与指挥中心的联络能力和火区状况等各方面因素。 （5）救护人员携带塑胶风障、马蹄钉、射钉枪和其它工具、材料进入在选定的位置构筑新的带风门的锁风防火墙。 （6）拆除两道锁风防火墙之间的原封闭防火墙，并及时清理，以免妨碍通行。 （7）打开原锁风防火墙的风门通入新鲜风流。在有多条巷道相连的地区，可以考虑控风，使新鲜风流经过相应区域，同时应