




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
火灾时保护井下人员安全及控制风流的措施煤矿井下发生火灾时,一方面要保障井下作业人员的安全,另一方面要采取一定的通风措施,控制风流,不允许风流发生逆转造成火烟弥漫井巷或有害气体毒化井巷以及发生瓦斯爆炸。
(一)保障人员安全的措施
1.自危险区中撤退人员的措施
发生火灾时,直接受到威胁的地区是发火地区及其邻近地区和火烟流向出风井时所经过的地区。因此,在这些地区和风路上工作的人员除参加救灾的以外,应当首先撤出。此外,有可能发生风流逆转而被火烟弥漫危险地区的人员也应撤出。在编制防火措施、制定灾变预防措施计划时,一定要考虑到井下任何地点发生火灾时,撤出受难人员和有受难危险人员的最短和最安全的路线,向他们报警的方法,把他们送到安全地点的措施等。灾变预防计划必须在职工中认真贯彻,使他们知道计划的内容。
撤退的路线应当维护良好,有适当的照明,并设有标明巷道名称及通向出口或避难硐室的路标。平时井下人员应当熟悉这些路线(包括其发生变化时)。
从新鲜风流方向抢救受烟威胁的人员时,可以利用已有的备用防火门。关闭防火门,可以使流向相应区域的火、烟大大减少。但是,不应当关闭没有火烟的风流里的火区防火门。
在井下火烟弥漫的地区内,如果还有人员没有撤出或者断定不了他们是否已经出来时,一定不要中断向该区域的通风。
2.救灾人员的安全保护措施
在有逆转可能的风流里,应当尽量做好这方面的观测,在没有控制住火灾以前,有关的负责人员要高度重视,及时发现预兆,采取安全措施。
火烟发生爆炸的最危险的时期是建立主干密闭墙的时候。因此,为避免爆炸的不良后果,最好是把主干密闭墙做成带门的形式。把门关闭以后,应当尽快地离开密闭墙及其附近区。如果过了一定的时间(如3h一4h)以后没有发生爆炸,再回到密闭墙处,着手相应的加严和加固的工作。但仍应尽快地完成,尤其是瓦斯矿井,更应这样做。
设立了主干密闭墙和已经把既定风流方向稳定了以后,才可以说火灾已经基本控制住了。而后才能够着手建立最后的尽可能严密的消火密闭墙(如果决定采用隔绝法灭火)。不应过急地把排烟的永久密闭墙封严,应当留有排烟管。排烟管兼作以后对火区的观测孔用。只有过了一定时间以后,当涌出的火烟已经大大地减少、火区内也投有出现巨大的正压现象时,才可以把排烟密闭墙彻底封闭。因为,有较大的正压现象时,火区内的火烟甚至会从人风侧密闭墙向外流动,发火初期火烟中肯定会含有大量有毒有害气体,流动后会造成矿内大气毒化。
所有的能够通往危险地区的风路都应当设立警戒牌。
在灭火过程中,还应不断地检查矿内大气成分,并把结果随时报告给灭火指挥人员。当瓦斯达到危险浓度时,应当果断地立即撒出人员,加强通风,保证灭火人员的绝对安全。除了检查人员随身携带的仪器外,每个矿井都应当设有气体化验室。
(二)控制风流的措施
1.处理火灾时的通风方法
井下发生火灾时,常用的通风方法有:正常通风、增减风量、反风、风流短路、隔绝风流、停止扇风机运转等。
2.根据矿井火灾发生地点选择通风方法
(1)如果火灾发生在矿井的进风井筒、井底车场等处,灾变生成的有毒、有害气体随风流要侵入各个采区,威胁全矿井下工作人员的生命安全。这时,一定要采取反风措施。为了达到这一要求,每个矿井都要做到:
①矿井必须有可靠的反风设施,而且能在10min内改变风流方向,反风后的主通风机供风量不得低于正常风量的60%。
②隔绝主要进回风路的风门,要用铁板制成,有双向开关,以保证反风时,巷道中的风流能够反向流动。
③反风设施要按照《煤矿安全规程》规定,定期检查,定期演习反风。
④如果主通风机尚无反风设施,在日常通风管理中要维护一条连接主要进回风区域的短路通道,以便在突变时有毒气体绕过采区直接排人回风巷,这种情况下主通风机应保持正常运转。
⑤如无反风设施,又无短路巷道,则应尽快停止辅通风机和主通风机运转,并打开风井井口防爆盖,利用在进风井筒内产生的局部火风压实现反风。
(2)如果火灾发生在采区的上行风路中,在排烟的道路上威胁不到集中工作地点的安全,应保持主通风机正常运转。
(3)如果火灾发生在机电硐室,应采取隔断风流的措施,在进风倒挂风障或在硐室口建临时密闭。矿山火灾防治技术1.煤炭自燃的预防技术
煤炭自燃的预防技术包括:惰化、堵漏、降温等,以及它们的组合。惰化技术就是将惰性气体或其他惰性物质送入拟处理区,抑制煤炭自燃的技术。主要包括黄泥灌浆、粉煤灰、阻化剂及阻化泥浆和惰气等。堵漏就是采用某些技术措施减少或杜绝向煤柱或采空区的漏风,使煤缺氧而不至于自燃。堵漏技术和材料主要有:抗压水泥泡沫、凝胶堵漏技术、尾矿砂堵漏和均压等。2.火区封闭、管理和启封
火区封闭。当防治火灾的措施失败或因火势迅猛来不及采取直接灭火措施时,就需要及时封闭火区,防止火灾势态扩大。火区封闭的范围越小,维持燃烧的氧气越少,火区熄灭也就越快,因此火区封闭要尽可能地缩小范围,并尽可能地减少防火墙的数量。
为了便于隔离火区,应首先封闭或关闭进风侧的防火墙,然后再封闭回风侧,同时,还应优先封闭向火区供风的主要通道(或主干风流),然后再封闭那些向火区供风的旁侧风道(或旁侧风流)。
火区管理。火区封闭以后,在火区没有彻底熄灭之前,应加强火区的管理。火区管理技术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。要绘制火区位置关系图,标明所有火区和曾经发火的地点,并注明火区编号、发火时间、地点、主要监测气体成分、浓度等。必须针对每一个火区,都建立火区管理卡片,包括火区登记表、火区灌注灭火材料记录表和防火墙观测记录表等。
火区启封。只有经取样化验分析证实,同时具备下列条件时,方可认为火区已经熄灭,才准予启封:
火区内温度下降到30℃
火区内的氧气浓度降到5%以下;
火区内空气中不含有乙烯、乙炔,一氧化碳在封闭期间内逐渐下降,并稳定在0.00l%以下;
在火区的出水温度低于25℃
要求以上4项指标持续稳定的时间在1个月以上。3.火灾时期应变与救灾技术
火灾时期应变与救灾技术包括风流控制技术、矿井反风技术和防止火灾扩大技术。
风流控制技术是指选择合理的通风系统,加强通风管理,减少漏风。
矿井反风技术是指根据井下火灾具体情况,在保证作业人员和重大设备设施的安全条件下,可采用局部反风或全矿反风方法。防止火灾扩大技术的方法主要有:隔离法(将火灾区封闭隔后与其他非火灾区隔开)、窒息法(火灾区完全封闭,阻断助燃物(空气、氧气等)使火灾停止)、采用灌浆灭火(将泥浆灌入发火区,使发火物被泥浆包裹,隔绝空气,防止火灾进一步蔓延)、阻化剂灭火(将阻化剂喷洒于发火物上或注入发火体内,以抑制或延缓发火物的氧化,达到防止火灾扩大的目的)。矿井火灾防治技术[发布日期:2004-9-13]
经过50多年的科研工作,已建立了较完善配套的煤矿火灾防治技术和预测预报体系。
1、煤层自然发火危险性评价技术——建立煤炭自燃倾向性色谱吸氧鉴定方法和自燃危险性分类标准,可为煤矿煤层的自燃倾向性做出鉴定和分类,并结合开采条件和顶板管理等因素,确定煤层的自燃发火期,对矿井煤层自燃危险性做出评价。
2、火灾的早期预测预报技术——根据火灾的发展特征,研究成功多种火灾早期预测预报方法,如气体分析法、测温法和烟雾法等。确定、优选煤炭自然发火早期预测预报标志气体指标。根据一氧化碳、乙烯、乙炔和链烷比等气体的指标,借助束管或色谱检测装置可实现矿井自燃火灾的早期预测。对外源火灾,KJS5000A型胶带输送机火灾监测系统,采用热敏电缆式温度在线检测技术,相对温度和绝对温度三级报警方式,即可用于监测带式输送机火灾,又可用于监测巷道、采空区等地点的自然发火。
3、矿井火灾防治的综合配套技术——研究开发了较完善的煤矿火灾防治技术和装备,在外源火灾方面,有高倍数泡沫灭火、燃油惰气灭火、多功能阻爆装置、惰气泡沫灭火的技术和装备,以及移动式灭火车、移动式注浆泵站等。
在自然发火治理方面,有均压、阻化剂、凝胶、氮气和粉煤灰三相泡沫等防灭火技术和装备,以及快速密闭新型堵漏材料和SF6漏风检测手段等。美国采用新方法扑灭井下火灾据美国矿山安全与健康管理局消息】2004年2月11日,美国肯塔基州多提基煤矿井下一辆运送柴油的拖拉机着火,引发火灾,致使该矿关闭3个星期。矿山安全与健康管理局和肯塔基州矿山与矿产局对此事件迅速做出反应。
矿山安全与健康管理局抢险队在井下火区相对应的地面设立数个监控点,由监控点收集的数据用来制定从地面向井下远距离灌注临时密封隔障的方案。这些在主巷道中灌注的临时密封隔障在距发火点约5.6公里之外将风流阻断,并将发火点与其他作业区各离开来。
远距离密封方案要求用泵从地面向井下巷道灌注18个密封隔障,平均深度约为190米。在确定了密封隔障的位置后,用5台钻机打了18个灌注孔、5个观察孔和7个监测孔。地面钻孔作业于2月12日至26日进行,然后向火区注入惰性气体,并由矿山安全与健康管理局的技术支持人员进行连续监控。通过注入惰性气体并应用最新的监控技术,抢险队找到了火势流向的模式,这些模式有助于确定远距离灌注临时密封隔障的最佳间距。远距离灌注临时密封隔障作业于2月20日开始,至27日结束。
矿山安全与健康管理局、肯塔基州矿山与矿产局和联盟煤炭公司(多提基煤矿的母公司)三家单位的矿山救护队于2月28日进入井下,对井下的气体氛围进行评估,并恢复通风。通风恢复后,矿工们在火区周围构筑了32道永久性密封隔障,3月2日完工后对矿井进行了彻底检查。多提基矿遂于3月8日恢复生产。
3月25日,矿山安全与健康管理局局长劳伦斯基视察了该矿的灾后恢复工作,对该矿迅速扑灭火灾,恢复生产予以赞赏,表示有关各方通力合作、应用先进科技和快速决策是取得成功的关键。
劳伦斯基说,各方通力合作,制定出解决这场火灾造成的各种问题的创新方案,从而使多提基矿360名矿工能够迅速、安全地返回工作岗位。特别重要的是,在这场抢险活动中,没有一个矿工和抢险人员受伤。常规的抢险方法通常要求抢险队到井下去灭火,完成任务一般需要几个星期,甚至几个月。而多提基矿的疏散方案却能迅速、高效地落实。这项成功的实践应该作为业界和政府为了一个共同目标进行合作的范例。本次抢险工作的目标就是安全地使矿井恢复生产,让所有矿工返回工作岗位。发生火灾时,现场人员应采取什么行动?任何人发现井下火灾时,应根据火灾性质、灾区通风和瓦斯情况,立即采取一切可能的方法直接灭火,控制火势,并迅速报告矿调度室。在现场的区、队、班组长应依照矿井灾害预防和处理计划的规定,将所有可能受火灾威胁地区(火灾瓦斯流经的地区、由于火风压造成火灾瓦斯逆流的地区以及可能发生爆炸的地区等)的人员撤离危险区域,并组织人员利用现场的一切工具和器材进行灭火。电气设备着火时,应首先切断其电源。在电源切断前,只准使用不导电的灭火器材进行灭火。
如果火灾范围大或是火势猛,则应在撤出灾区人员、保证自身安全的前提下,采取稳定风流,控制火势发展,防止人员中毒和预防瓦斯或煤尘爆炸的措施,并随时保持和地面指挥部的联系,根据指挥部的命令行事。如果现场人员无力抢救,同时人身安全有受到威胁的可能或是其它地区发生火灾,接到撤退命令时,就要立即进行自救和组织避灾。
确定控制风流的措施,是控制火势,减小灾情的重要方法。控制风流的方法有:正常通风;减少风量;停风或短路;反风。
一般不能轻易采用停风或减风,特别是当火灾发生在瓦斯矿井时,由于停风或减风会使井下风流中的瓦斯浓度增加,有造成瓦斯爆炸的危险。停风或减风还使巷道中分配的扇风机风压降低,更容易受火风压的影响。
当火灾发生在总进风流中(进风井口、井筒内、井底车场或总进风道等)时,应进行全矿性反风,以防止烟气流入井下各生产巷道。
火灾发生在总回风道中(总回风道、回风井底、回风井内或回风井口)时,必须维持原风流方向,才能使烟流不侵入井下。
井下机电硐室发生火灾时,通常应迅速关闭防火门或修筑临时密闭墙,以隔断风流。
由于火风压的作用而产生风流逆转时,应在火源的进风侧修筑临时密闭墙。这样可以迅速减弱火势,从而减少火风压的作用。煤矿防火与灭火第一节防火
第一百八十六条矿山地面建筑物和井口建筑物、木料场、煤堆、仓库、油料库等,都必须有防火措施和防火制度,并且要符合国家颁布的有关防火的各项规定和当地消防机关的要求。
第一百八十七条各厂房和建筑物之间,要留有消防通道。通道上禁止堆积各种物料,以便于消防车辆通行。
第一百八十八条矿山应结合生产、生活供水,建立消防供水系统,保证有足够的消防用水。
第一百八十九条木料场、煤渣场等,应布置在距离进风井口主要风向下风侧80米以外的地方。
第一百九十条木支护的主要井巷,应设置消防水管。如果利用生产供水管兼作消防水管时,则每隔50~100米应安设支管和供水接头。
第一百九十一条新建矿井的永久架和井口房都要用不燃性材料建筑。如果采用木结构,必须经上级主管部门批准,并配备防火设施。
第一百九十二条扇风机、房进风井、风峒、暖风风道、井下机电峒室、变电所、电机车库、油料库及炸药库等,都必须用不燃性材料建筑和支护。室内有醒目的防火警告标志和防火注意事项,并配备相应的灭火器材。
第一百九十三条井下各种油料,应有专用峒室存放。油桶要严密封盖。存放动力油的峒室,应有独立风流,其贮油量不得超过3昼夜的需用量。
第一百九十四条井下禁止使用变压器、灯泡和燃烧坑木、废纸等取暖和烘烤物品。
使用过的废油、棉纱布头等易燃物,应放在盖严的铁桶内,并及时运往井外处理。
第一百九十五条在井下或井口建筑物内从事焊接等动火工作,应根据具体情况,采取防火措施。
第一百九十六条井上柴油机设备或液压设备严禁漏油,如出现漏油要及时修复。每台柴油机设备上均应配备灭火设施。
第一百九十七条矿山每年应结合采掘计划的变更等具体情况编制防火计划和制定灭火措施。矿井防火措施和灭火措施中,应包括撒出人员、抢救人员的行动路线,调度风向风流的措施,及各级人员的职责等。
第一百九十八条矿山应规定专门的火灾警号,警号应声光兼备。
第一百九十九条矿井发生火灾时,主扇是否继续运转或反风,应根据防火行动计划和当时的具体情况,由主管矿长或总工程师决定,不得任意行动。
第二节灭火
第二百条任何人发现井下发火时,都应立即采取一切可能的办法直接灭火,并迅速报告调度室。区、队、班、组长要依照矿井防火计划,首先撒出险区人员,并组织人员利用现场的一切工具和器材及时灭火。
电气设备着火时,首先要切断电源。在电源未切断,只准用不导电的灭火器材灭火。
第二百零一条主管矿长或总工程师接到火灾报告,应立即组织救护队和有关人员,首先查明火源及发火地点的情况,根据发火地点和防火计划,拟定具体的灭火和抢救行动计划,进行灭火和救护工作。灭火时要有防止风流自然反向和有害气体曼延的措施。
矿井火灾防治凡发生在煤矿井下的火灾,以及发生在井口附近危害井下安全的火灾,都叫做矿井火灾。
矿井一旦发生火灾,不仅会烧毁大量的设备器材和煤炭资源,给生产带来损失,而且会产生大量有毒气体,弥漫井下,使大批矿工中毒死亡。在有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井中,还可能引起瓦斯、煤尘爆炸事故,其危害更加严重。
矿井火灾分为内因火灾和外因火灾两种。由外来火源引起的火灾,如灯火、火柴、
吸烟、火炉、放炮、机械摩擦、电焊,电流短路等发生的明火引起的火灾叫外因火灾。由煤炭自燃引起的火灾叫内因火灾,内因火灾占矿井火灾总数的75%左右。
预防矿井外因火灾的主要措施是防止井下出现明火,电火、炮火。防止明火的措施是:井下严禁使用明火和吸烟;井下一般严禁从事电焊、火焊工作,如必须焊接时,要制定专门措施报批;井口房和通风机附近20m内,不得有烟火或用火炉取暖。
防止电火的措施是:井下必须采用防爆型或本质安全型电器设备,并做到设备性能完好;严禁使用灯泡取暖和使用电炉。
防止炮火的措施是:使用安全炸药,不准将药卷内的消焰粉倒掉,不准放明炮、糊炮,
不准用明火、动力线放炮;炮眼封泥要装满,并使用水炮泥;严格按规程规定装药、连线和放炮。
预防矿井内因火灾的措施涉及到煤矿生产的各个环节,一是减少发火隐患,预防煤炭自燃。
在开采技术方面,要正确选择矿井的开拓方式、采煤方法和开采程序,合理布置采区,不得任意采掘规定的段间、区间煤柱,以提高开采有自然发火危险煤层的矿井先天防火能力。
在通风技术方面,要选择合理的通风方式,正确设置控制风流的设施,采取均压防火措施,加强通风防火管理等,以减少漏风,这对防止煤炭自然发火有重要作用。
预防性灌浆,注阻化剂、惰性气体等。二是掌握自然发火预兆,及时进行发火预测预报,把自然发火消灭在“萌芽”阶段。三是对采掘生产过程中遗留下的各种发火隐患要及时处理,如加强“三道,维修,加强对废旧巷处理,及时充填煤巷碹,及时处理高温火点等。
当井下一旦发生火灾,最先发现的人员应尽可能直接灭火,尽量控制火灾的发展。并要立即报告矿调度室,说明事故的地点和性质、范围等情况。如果现场人员无力扑救,人身安全又受到威盼时,在弄清火情的情况下,灾区人员要迅速撤离或就近尽快撤入避难硐室。如通路受阻,则应构筑临时避难硐室,进行自救或等候救护。矿井火灾的救护指救护队临场灭火的救护技术。
救护队接到火灾警报后应立即奔赴现场,侦察火区,确定火源,迅速制订灭火方案,确定通风方向以控制火灾蔓延,集中力量救出人员,扑灭火灾。
如果火灾发生在入风井的井架、井口、井底车场,火灾烟雾随风向井下采区扩展,有使井下工人中毒窒息的危险时,应立即进行主扇风流反转,即采取反风措施。反风后,新风从回风井、回风道进入,火烟则从入风井筒吹出。此时,救护队应引导井下遇难人员从原回风方向(顶风)撤出。如果火灾发生在采场,不要反风或停风。
消灭矿井火灾的方法有直接灭火法、隔绝封闭法和联合灭火法。
1.直接灭火法
(1)用水灭火
用水灭火必须注意:
保证供给充分的灭火用水,保证火区正常通风,以便将浓烟及蒸气排到回风道去,随时检测火区附近空气成分,电器着火不应用水,以防因水引起短路,造成触电事故。灭火前应切断火区电源。火势较猛时,应先将水流射到火源外围,由外向中心逐渐逼进。
对油料着火除非用水雾灭火,一般不得用强力水流向油火喷射,以防油火飞溅,扩大灾情。
(2)泡沫灭火
灭火泡沫有两类:空气机械泡沫与化学泡沫。前者是二战以后,从军工系统引进的一种新技术;后者则广泛用于地面消防灭火。空气机械泡沫就是扇风机将空气鼓人含有泡沫剂的水溶液而产生高倍数(500~1000)的泡沫。化学反应产生的泡沫倍数为10~20倍。
化学泡沫灭火器一般分为泡沫式和酸碱式两类。无论哪类都是利用物质间的化学反应而产生的化学泡沫喷洒在燃烧物的表面上而扑灭火灾的。泡沫式灭火器的药剂是碳酸氢钠(NaHCO3)发泡剂与硫酸铝[Al2(SO4)3];酸碱式灭火器的药剂是碳酸氢钠(NaHCO3)与硫酸(H2SO4)。
(3)干粉灭火
用砂子、岩粉直接撒盖在燃烧物体上,以隔绝空气将火扑灭。这主要用于初发的电气设备火灾和易燃液体——油料火灾。因此,井下机电硐室、材料仓库、炸药库均应设置消火砂箱、岩粉箱。
(4)挖掘火源
在煤体着火初期,燃烧范围较小时,可用长柄工具将燃烧煤体挖出,使其熄灭后运走。
2.隔绝窒息灭火
即隔绝空气的供给,减少火区的氧浓度,使火源缺氧而窒息(如防火密闭及注入惰性气体)。
(1)封闭火区隔绝灭火
在通往火区的所在巷道内以最快的速度,在最短时间内建立起防火墙,阻断氧气的供给而使火源熄灭。
根据所起的作用不同,防火墙分为:临时防火墙、永久防火墙、耐爆防火墙。
瓦斯矿井应防止建墙期间发生火区瓦斯爆炸。为此,进回风两侧防火密闭的建造要尽量前后相差时间短;火区封闭后,救护队员火速撤离;将火区进、回风短路,避开并联巷道,采取均压措施,使火区尽快摆脱主扇全面通风的影响。
(2)惰气隔绝灭火
指使用液氮、湿式惰气等以惰化火区窒息火源的灭火方法。
液态氮灭火有两种形式:一是地面建立液氮汽化系统,在将由制氧厂运来的液氮汽化后,借助于汽化压力或压缩泵通过水砂充填管路送往井下火区;另一种形式是将液氮用小型槽车运往井下,直接喷入火区灭火。
湿式惰气灭火是通过喷气涡轮燃气机燃烧汽油(柴油)产生以氮、二氧化碳、水蒸气为主体的湿式惰气,并压送进入火区,惰化火区空气,从而达到防止火区瓦斯爆炸和扑灭火灾的双重目的。
3.联合灭火法
先密闭火区,然后往火区注入泥浆或灌注惰气。这是直接灭火与隔绝灭火两法的联合,煤矿内因火灾往往采用联合灭火法。矿山外因火灾指明火、电火等外部热源引起的矿山火灾。
煤矿外因火灾的预防
根据《煤矿安全规程》有关规定,煤矿防止外因火灾应采取以下措施:
1.禁止明火
(1)井口房、扇风机房附近20m内禁止烟火,不准用火炉取暖。
(2)严禁携带烟草、火柴、打火机及其他引火物下井,井下严禁吸烟。
(3)井口房和井下不准使用电焊、气焊或用喷灯焊接;如果必须在井下进行焊接作业时,必须制订安全措施,报矿长或总工程师批准后才准进行,而且要求事先迁移和清除附近的易燃物品,备足消防用水、砂子、灭火器等,并随时检查瓦斯和煤尘浓度。
2.控制可燃物
(1)井下硐室内不准存放汽油、煤油或变压器用油。井下使用的润滑油、棉纱和布头等必须集中存放于铁筒内,定期送到地面处理。
(2)井下禁止使用黑色炸药,只准使用硝铵类的矿用安全炸药和安全被筒炸药。因为黑色炸药爆炸后火焰存在的时间长,有引燃引爆瓦斯的危险。井下不准放糊炮。禁止用煤粉、炮药纸等易燃物代替炮泥。
(3)皮带运输机附近要经常清理,扫净落地残煤,捡出木片、木块及炮药纸等易燃物;尽量采用耐火的不燃性皮带。
3.预防电气引火
(1)正确选用易熔断丝(片),不准用其他金属丝代替规格保险丝;正确使用漏电继电器,以便电流短路、过负荷、接地时能及时切断电流。
(2)有瓦斯与煤尘爆炸危险的矿井应正确使用防爆型电气设备。
(3)电缆接头不准有:“鸡爪子”“羊尾巴”。
4.预防摩擦起火
经常维修皮带机托滚、换向器;井下机械运转部分要加强保养维护,及时加注润滑油,经常保持良好运行状态。预防静电。
金属矿外因火灾的预防
《冶金矿山安全规程》《有色金属矿山防止外因火灾暂行规定》都规定了非煤矿山井下防火的措施。
1.禁止使用明火
(1)严禁在井下安设炉灶,明火取暖,或有意燃烧木材及其他可燃性材料。
(2)井下放置炸药、柴油及其他易燃品的地点严禁抽烟和明火。
(3)井下密集木支柱地点、木结构的竖井、斜井、硐室或其他有易燃品的地点,使用明火或必须进行焊接作业时,必须经矿总工程师和安全部门批准后,方可按规定进行作业。作业中要有灭火及防止焊渣火星飞溅的可靠措施,作业结束时要仔细检查现场,严防留下火种。
(4)在一般地点进行焊割作业时,乙炔发生器与焊割地点之间的距离不得小于10m,并设专人看守,防止过往人员的灯火引燃乙炔气。
(5)井下存放炸药和易燃品的上方及附近严禁悬挂或放置电石灯。
2.防止电气和电热起火
(1)井下各作业场所的动力线路开关、电气设备必须正规安设,严禁超负荷。
(2)电气设备的开关熔断器只允许使用符合安全规定的熔断丝(片),严禁使用其他金属丝(片)。
(3)井下严禁使用电炉、灯泡取暖。
(4)为防止仪器设备受空气湿度的影响,个别地点需要用电热干燥空气时,应经矿总工程师批准,按规定适当安设电热设备,并注意安全防火。
(5)各作业场所的照明动力线路,必须正规架设,经常保持其绝缘良好,在电线或电缆接头附近禁止存放炸药或其他易燃品。
(6)井下任何地点的工具箱、更衣箱内禁止装置电灯或其他电热设备。
(7)禁止采用灯泡加热器、阻抗器或用电炉烘烤爆破器材、衣服及其他易燃材料。
(8)电灯泡和电线接头的裸露部分、电器设备的发热部分,禁止与木材、油毡纸和其他易燃品接触。
3.防止炸药及油类失火
(1)井下使用的炸药、柴油、机油等易燃物品必须存放在固定的硐室或发放站内,储存量不得超过三昼夜的用量。存放易燃物料的地点必须有灭火器材并符合安全规程的要求。
(2)用电机车运送爆破器材和油类必须使用专用车。车上覆盖苫布。运料车与电机车头之间应加挂一节车厢,以避免集电弓与电车架线接触时产生的火花引燃易燃材料。
(3)井下临时存放易燃材料的时间不许超过8h。凡井口、主要运输巷道、作业集中地点、电车架线及电灯泡下边电力线路的接头及开关附近,禁止临时存放易燃材料。
(4)运送油类、炸药时禁止吸烟和点电石灯。每台柴油机车必须随车配置一定数量的灭火器。
(5)井下维修车辆及柴油机设备地点、储存油类的地点,均应及时清除地沟中和地面上的废油。沾上油类的破布棉纱应及时运出坑外,严禁在井下存放。
(6)井下禁止采用喷灯或明火加热内燃设备矿山火灾凡是发生在矿山企业范围内的火灾,均称为矿山火灾。矿山火灾分为地面火灾和矿内火灾两种。
矿山地面火灾,系指发生于矿区工业广场内厂房、仓库、选矿厂以及其他地面建筑内的火灾。
矿内火灾则指发生在井下巷道、工作面、采矿场、采空区等地点的火灾。井口附近的地面火灾所产生的火焰或有毒有害气体随同风流进入井下而威胁到矿井生产和工人安全,故亦称矿内火灾。
矿山火灾,按其引火原因、火源性质不同分为外因火灾或外源火灾;内因火灾或自燃发火(自燃)。
火灾是一种非控制性燃烧。矿山火灾发生原因,无论外因或内因,引起火灾的基本要素有三:
热源具有一定温度和足够热量的热源是引起火灾之源,即火源。矿山的火源有矿物或煤自热自燃、爆破工作使用的火药、瓦斯煤尘爆炸、机械摩擦、电流短路、变压器电火引燃变压用油、井下吸烟、井架和井下电焊以及其他明火等。
可燃物煤矿矿井中的煤或金属矿山中的硫化矿物,它们本身既是产品,又是一个量大而普遍存在的可燃物。矿山支护用的坑木、运输皮带、机电设备、各种油料、炸药等都具有可燃性。可燃物是发生火灾的基础。
空气火灾是失控的燃烧;燃烧是急剧的氧化。任何可燃物尽管有热源点燃,如缺乏空气中足够的氧气,燃烧是不能维持的。所以,空气的供给是维持燃烧不可缺少的条件。据实验,在氧浓度为3%的空气环境里燃烧不能维持;空气中氧浓度在12%以下,瓦斯失去爆炸性;氧浓度低于14%,蜡烛就要熄灭。所以矿山火灾三要素中的空气是指含有足够氧气的矿内大气,而不是指密闭区内贫氧的空气。
据引火热源不同、可燃物各异、气象条件有别,矿内火灾与发生在地面的工、民建筑物火灾在预防和扑灭方法上是不完全一样的。
矿内火灾与地面火灾的不同之处在于:
1.矿内火灾是在有限空间的井巷中发生的,火陷随巷道内空气流动向各处蔓延,火灾后产生的大量有毒气体,尤其是一氧化碳(CO)不易像地表那样扩散冲淡,使井下人员中毒窒息的危险十分严重,所以井下火灾死伤惨重。
2.井下空间狭窄,灭火困难,大型强力灭火器械难于通行,不易发生作用。
3.矿内空间小,氧气不充沛,煤和硫化矿自燃过程缓慢,烟雾和火焰较小,但产生的有毒气体,特别是一氧化碳的含量极高,致死危险性极大。
4.内因火灾征兆不明显,开始仅以井下空气的温度和湿度缓慢增加而显现,自热到自燃的过程较长,尤其在矿柱、煤柱或采空区残煤的自燃,难于及时发现。
5.煤矿和硫化金属矿的火灾常是瓦斯矿尘爆炸的火源,瓦斯煤尘爆炸及硫化矿尘爆炸与井下火灾相互演变,相互助长灾害的扩大。
对煤矿而言,自燃发火占火灾总次数的比例极大;而外因火灾所占死亡人数比例最多。
全国统配和重点煤矿中有自燃发火危险的矿井占48%。煤自燃多发生于采空区内部。
我国硫化矿的矿内火灾中,70%是属于自燃,而在一般金属矿中,矿内火灾绝大部分是外源火灾,即因支架、电气设备等明火而引起的火灾。
据统计,重大恶性火灾事故,死伤惨重的,有95%是由外源火灾所引起,且死难者多为一氧化碳中毒窒息而死。矿山自燃火灾矿山自燃火灾主要是煤矿中的煤炭,金属矿中的硫化矿物,在一定的条件和环境下自身发生物理化学变化,聚积热量,在自身内部形成热源导致着火而形成的火灾。
煤层自燃火灾是指在有自燃倾向的煤层内,在适宜的供氧储热条件下而氧化发热、升温,当温度超过其着火点时而发生的燃烧现象。
有自燃倾向的硫化矿物,如铁、铜、铅、锌、镍等金属硫化矿物,在开采及破碎后,在适宜的供氧储热条件下而氧化发热、升温,当温度超过其着火点时而发生的燃烧,称为硫化矿物自燃。
无论煤或硫化矿物,自燃火灾的形成必须具备三个基本条件:具有低温氧化特性即自燃倾向的煤、硫化矿呈破裂状态堆积存在;透空气供氧维持煤、硫化矿的氧化过程不间断地发展;在氧化过程中生成的氧化热量大量蓄积,难以及时放散。
不同金属的硫化矿石的氧化能力有差异。同种金属硫化矿石因矿物晶体不同,其氧化能力也不同。硫化矿氧化速度从高到低从快到慢的排列顺序为:胶状黄铁矿、海绵状的黄铁矿、磁黄铁矿、白铁矿、块状黄铁矿。
1.决定煤自燃倾向性的因素
(1)煤的炭化变质程度。煤的炭化程序越高,其自燃倾向性越小;褐煤矿井自燃发火次数低于烟煤矿井;烟煤矿井中长焰煤和气煤自燃危险性大,而贫煤则较小。
(2)煤中水分。一定含量的水分有利于煤的自燃,而湿度过大,则会抑制煤的自燃。
(3)煤岩成分。煤岩成分中,含丝煤越多,自燃倾向越大,因为具有纤维构造而表面吸附能力又高的丝煤在常温下吸氧能力特别强。
(4)煤中含硫量。我国许多含硫量高的煤田(如贵州的六枝、四川的芙蓉和中梁山、江西的萍乡和英岗岭、湖南的杨梅山、宁夏的石炭井)均属自燃灾害严重的矿区。
在同牌号煤中,含硫化物越多,越易自燃。因为煤中所含黄铁矿在低温氧化时生成硫酸铁和硫酸亚铁,使煤体膨胀而变松软,增大了氧化表面积;黄铁矿氧化热也促进煤的自燃。
(5)煤的粒度、孔隙度、瓦斯含量及导热能力也是影响自燃倾向的因素。
2.影响煤自燃的地质、采矿因素
(1)煤层厚度。据统计,80%的自燃火灾是发生在原煤层开采中。国内,据鹤岗矿区统计,86.6%的自燃火灾发生在5m以上的厚煤层中。国外,在德国鲁尔矿区,80%的产量来自薄及中厚煤层(2m122下),但2m以上厚度的煤层自燃次数占总数的一半。前苏联库兹涅茨矿区2/3以上的自燃火灾发生在5mi)2上的厚煤层。
厚煤层容易发火的原因,一是难于全部采出,遗留大量浮煤和残柱;二是采区回采时间过长,大大超过煤层的自燃发火期。
(2)煤层倾角。煤层倾斜越大,自燃危险性越大,急倾斜煤层发火次数多。
(3)地质构造。在断层、褶曲、破碎带、岩浆入侵地区,其自燃火灾频繁。这是因为煤体碎裂吸氧条件好,氧化性能高所致。
(4)开拓采矿条件。用石门、岩石大巷开拓,切割煤层较少,煤柱也留得少.自燃发火的危险性小;使用回收率高的采煤方法,采空区残煤少,也不易发火。
回采速度慢,拖的时间长,地压增大、氧化面积大,时间长于自燃发火期,很容易产生自燃火灾。
(5)通风条件。漏风大不仅有效风量低,而且向采空区、煤柱区渗漏供氧,促进了煤的自燃发火。所以降低进出风的压差,严密堵塞无益风路是防止自燃火灾的重要措施之一。
风门、风墙、风桥、反风装置等通风构筑物的质量及构筑地点的巷道有无因地压形成的裂隙是造成漏风的重要因素。
3.煤层自燃发火期
它是自燃危险程度在时间上长短的量度,自燃发火期越短的煤层,自燃发火危险程度越大。煤层自燃发火期是指开采过程中暴露的煤炭,从接触空气到发生自燃的一段时间,一般以月为单位。
各矿每一煤层的所有回采工作面和巷道,都应进行自燃发火期的统计,确定煤层的最短发火期。
4.煤自燃的征兆
(1)煤炭自热的初期阶段的征兆有:煤温有所升高,但在临界温度60~80℃以下;出现C02、CO气体;空气中氧浓度降低;相对湿度增大。
(2)煤炭自热的后期阶段的征兆有:火源点附近的空气湿度增大,出现雾气,煤壁挂水珠,类似“出汗”现象。
出现煤炭氧化和干馏的产物,如一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、乙烯(C2H4)、丙烯(C3H6)、乙炔(C2H2)以及苯(C6H6)、荼(C10H8)等。
煤温、水温、气温都有所升高。流出的水酸性增大。
芳香族的碳氢化合物气味(煤油味)是井下自燃最可靠的征兆。
日本采用检定管用比色法检查乙烯(C2H4),作为早期预报自燃的指标。
(3)测定空气成分、气温、岩温用以预报自燃。煤自热到自燃的激烈氧化过程中,火区附近的空气成分会发生变化:氧的浓度降低,二氧化碳含量增加,并先后出现一氧化碳及碳氢化合物。
围岩温度的变化要在一定深度的钻孔中测定;空气温度可用普通温度计和最高温度计测定。空气湿度用干湿球温度计求算。
5.硫化矿自燃
组成硫化矿石的各种化合物,由于氧化或水解作用不断进行,产生大量热量,在有利蓄积的条件下,使温度达到硫化矿的燃点而自燃。例如黄铁矿在井下空气和水的作用下发生的氧化反应式为:
2FeS2+7O2+2H2O→2FeSO4+2H2SO4+2583J热量
这一热量可使0.6m3的水的温度升高10℃。
影响硫化矿氧化自燃的因素主要有:
(1)矿石的物理化学性质
包括含硫量、惰性物质含量、矿石水分、破碎性及金属的不同化学电位。
一般矿石中含硫量超过12%,认为有自燃发火的可能。矿石含硫量越高,氧化倾向及放热能力就越强;矿石中可燃性成分越多,自燃发火危险性越大。
硫化矿石中含惰性矿物越多,则越能起到抑制自燃的作用。
矿石的含湿量大,对自燃的催化作用加快,湿矿石的氧化速度快于干矿石。
硫化矿石中所含金属矿物不同而引起不同的化学电位差,电位差越大,氧化作用速度越强,自燃倾向也越大。例如闪锌矿和白铁矿组成的硫化矿石的电位差比单纯闪锌矿的大,前者的氧化能力比后者大13倍。
(2)矿床地质条件
硫化矿床发生自燃次数与其层厚成正比。因为厚矿体损失贫化大,采空区封闭困难,为矿石氧化提供了条件。
矿体倾角越大,自燃火灾的危险性也越大。断层、褶曲、压碎带、矿柱区等氧化自燃速度快。
顶底板岩石如导热性好(如花岗岩、细致砂岩),热量容易散失,不易自燃;若顶底板岩石导热性较差,则热量不易散失,积蓄热量达到燃点而自燃。
(3)采矿技术条件
这一条件指遗留在采空区的矿石、木料多少及其分布情况,开采后岩石周围错动情况或冒落,隔绝采空区的严密程度和向采空区漏风等。如果采空区留有大量碎矿和废支架,由于酸性水的分解而使硫化矿石的燃点降低,分解过程所放出的热量又促进了矿石氧化的进程。密闭不严、漏风会加速矿石氧化,加快自燃。
6.防自燃的开采技术措施
(1)选择合理的开拓方式和采矿方法
优先采用石门、岩石大巷的脉外开拓方式,以减少矿层或煤层的切割量,便于少留矿柱(煤柱),易于及时封闭和隔离采空区。
煤矿还宜采用岩石上山,区段巷道重叠布置,区段巷道分采分掘布置的开拓方式。
(2)坚持先上层后下层,自上而下的开采顺序和由井田边界向中央后退式回采方式。
选用回采率高、回采速度快、不留矿(煤)柱、采空区容易封闭的采矿、采煤方法。
(3)合理布置采区。矿山可根据矿石或煤的自燃发火期的长短和回采速度来决定采区尺寸。必须保证在矿体(煤体)自燃发火期到来之前回采完毕并及时封闭采区。
(4)提高回收率,降低矿石、煤炭损失,减少采区残矿残煤,提高回采程度,清扫工作面浮煤,及时充填采空区。
7.通风防火措施。有自燃危险的矿井,以风控火,应采取如下措施:
(1)实行机械通风,建立稳定可靠的通风系统,加强通风管理。
(2)采用分区通风,避免串联,及时调节风流,控制和隔绝火区,缩小火区范围。
(3)最大限度地降低风压、减少漏风,及时安设调节风门、风窗、密闭墙等通风构筑物,并正确选择安设地点,保证施工质量。
(4)加强通风系统的测定和管理,特别注意有自燃危险区域的风量、风压、风向、漏风状况、空气中瓦斯浓度、一氧化碳含量的测定。
(5)均压通风。调节风门均压,减少并联网路漏风,即在工作面回风巷道里安装调节风门,降低工作面压差,减少风量。
改变工作面通风系统进行均压,即由上、下巷道进风,中间回风道回风的“W”形通风,这样由于工作面压差减少。采空区内自燃带范围压缩,窒息带随工作面的推进而前移,控制了浮煤的自燃。
对有可能发生煤自燃而已封闭的区域,使用封闭区均压措施,可防止火灾的发生和复燃。具体方法是并联支路与调节风门均压;局扇与调节风门均压;主扇与调节风门均压,连通管均压以及改造通风系统均压等。
8.预防性灌浆
(1)采前预灌
对特厚煤层或因老空区过多而极易自燃的煤田最好采用采前预先灌浆。
(2)随采随灌
随着工作面的推进,可同时向采空区灌浆,以防止遗煤自燃和胶结冒落的矸石,形成再生顶板,为下分层开采创造安全防火条件。
随采随灌可用埋管灌浆、插管灌浆、洒浆等方法。
(3)采后灌浆
开采自燃不十分严重的厚煤层时,可在上分层工作面采完后,封闭停采线的上下出口,然后在上出口的密闭内插管大量灌浆,以充填易自燃的空区。
9.阻火剂防火
阻火剂可采用无机盐化合物如氯化钙(CaCl2)、氯化镁(MgCl2)、氯化铵(NH4Cl)、氯化钠(NaCl)、三氯化铝(AlCl3)以及水玻璃等溶液。
矿井火灾多参数色谱监测系统型号:BD64-GC-4085矿井多点自动检测系统主要由管缆取样系统和气体分析中心组成。系统利用真空泵和多芯塑料管缆,采取一定距离的气样,利用气相色谱分析仪连续分析各个测点气体组分浓度的变化、对煤层氧化自燃过程进行观测并进行早期预测预报。
系统分析中心GC-4085型矿井多点自动检测仪,特点是具有双柱箱分别控温、三柱并联同时进样分析;热导、氢火焰等多种检测器互换,与井下12~24路采样管栏连接,通过微机控制与数据处理,实现巡回采样分析、自动报警、打印组分结果报表。实时监控煤层氧化升温过程的气体产物,提高矿井火灾早期预测预报准确率、测定密闭火区标志气体组分浓度的变化,判别密闭区的熄灭程度提供科学依据。自动进样器与采样球胆连接,可满足在室内分析的需要。
技术特点:
◆双柱箱设计:在4-10分钟内完成矿井气体常量、微量、有机和无机气体及矿井火灾预测预报标志气体(CO、C2H4、C2H2等)的全分析
◆标志气体的最小检测浓度:CO、C2H2≤0.5ppm、C2H4≤0.1ppm
◆三柱并联(主、预切柱)系统,分别进样
◆热导(TCD)和双氢火焰检测器(FID),甲烷转化装置,可分析火灾气体O2,N2,
C1~C4及C2H4,C3H6,C2H2等
◆实时监控煤层氧化升温过程中气体产物的变化,提高煤层自燃发火预测预报的准确率
◆测定密闭火区气体组份浓度的变化,判别火区熄灭程度
◆测定瓦斯爆炸气体组份,判别瓦斯爆炸危险程度
该系统集成化和自动化程度高,具有专用性强、功能齐全,结构设计合理、操作简单,分析精度高,分析周期短等优点,是煤矿气体全组份分析、矿井火灾监测分析、安全检查工作中不可缺少的重要装备。
系统已取得“煤安标志准用证书”、GC-4085型矿井气体多点参数色谱自动分析仪经煤炭工业部鉴定其技术性能指标优于我国煤矿使用的各种国产和进口的通用型气相色谱仪,具有国际先进水平。矿井通风即为保证矿工在井下作业时的安全与健康,为提供足量合乎卫生标准的空气,为把环境温度维持在许可的范围内,为排出瓦斯、煤尘、矿尘和有害气体所采取的矿井通风工程与技术。
1.矿井通风种类
矿井通风分为自然通风和机械通风两种。
自然通风,指在有两个标高不等井口的矿井,由于两个井口处存在温差,气流从一个井口进风并经过井下巷道、工作面后而流向另一个井口。
机械通风,指利用通风机使空气获得能量,并沿井巷流动。它能增大流经井巷的风量,有效地克服矿井阻力,防止瓦斯积聚,排出有毒有害气体,保证安全生产。机械通风的矿井,至少必须有两个出口通至地面,形成通风系统,使工作地点有贯通风流,给离开工作面的乏风提供排出通路。机械通风是产生机械风压的动力源。机械通风按通风机工作方式不同,分压入式通风和抽出式通风。
压人式通风,指系统内的空气压力处于较当地同标高大气压高的正压状态,故又称正压通风;抽出式通风,指系统内空气压力处于较当地同标高大气压低的负压状态,为负压通风。前者为铀矿的主要通风方法;后者为煤矿的主要通风方法。
2.矿井通风系统
通风系统,指矿井通风系统形式、通风方式、通风方法、主要通风机工作方式、进风与回风井的布置形式和通风网路(包括其中的通风设施)的总称。它是矿井通风动力和风流网络的有机组合。
通风系统形式,指矿井进风井与周风井的布置形式,分为中央式、对角式和混合式。
通风方式,指主要通风机的工作方式,分为压入式、抽出式和混合式。
通风方法,指获取能量的通风动力,有自然通风和机械通风。
通风网路,指风道的联接形式,有串联、并联和角联。角联风网风流稳定性差,一般采区内部应尽量避免。串联风流污染严重,瓦斯矿禁止采用。并联风网的优点,在于它是数条有共同分合节点、中间无交叉风路的风网,故系统的总风阻小,各分支风流彼此独立,风量易于调节,安全性和稳定性均高。
复杂通风网路,指含有对角风路(又称不稳定风路)的任意形式的风路组合;它是若干风路联结形成的复杂的风网结构。在复杂通风网路中,对角风路的风量及风流方向有时会发生变化,促成风流不稳定,甚至导致事故发生或扩大灾害。
中央式通风,指矿井进、出风井同位于井田沿走向的中央或井田的一翼的通风系统。中央式通风的特点是风流在井下折返流动,风路长、阻力大、漏风多,且边远采空与中央采区风阻悬殊。它适用于井田走向长度不大(小于4km)的矿井。
对角式通风,指矿井进风井位于井田中央,出风井位于两翼边界的通风系统。对角式系统井下风流直向流动,通风路线短,通风阻力和漏风小,各采区间风阻比较均衡,便于按需要控制风量分配,所需总风压小,风流较为稳定,地面工业广场不受回风污染和通风机噪声的危害。
3.通风风量
采矿生产过程中,井下人员的呼吸,各种有毒有害气体、瓦斯、矿尘的冲淡并排出地面,以及为井下创造良好的气象条件,都需要向采掘地点、硐室供给适当的风量。
确定矿井总风量的主要依据是:人的额定风量(每人每分钟不得少于4m3);CH4和(CO2涌出量(煤矿工作面风流中瓦斯浓度不超过1%);各种有害气体不得超过规程的规定的最大允许浓度;金属矿按炸药使用量、排尘风速和内燃机尾气计算风量。铀矿则应按排出氡及其子体计算风量。
4.全风压通风和局部通风
依靠主要通风机产生的风压进行通风的方法,称为全风压通风,又称总风压通风。矿井利用全风压通风,系统内不同区段所分配的风压值不同。在矿井开拓或准备采区时,必须根据该处全风压供风量编制通风设计;局部地区也应借助导风设施(风障等)尽可能利用全风压通风。如需风量大且掘进巷道较长则需采用(掘进)局部通风。
掘进通风,指开掘井巷时,为稀释和排出有害气体、矿尘和炮烟,创造良好的气象环境而进行的利用局部通风机的通风。
利用局部通风机作动力,通过风筒引导风流的局部通风方法,分为压入式、抽出式和混合式。压人式通风安全性好,有效射程大,排烟能力强,并可使用柔性风筒,但炮烟污染巷道致使劳动卫生条件下降。抽出式因是汇流,有效吸程短,排烟能力较弱,只能用刚性风筒,巷道污染影响小。长巷道掘进多用混合式通风。矿井火灾风流控制指有利于灭火的紧急通风。
矿内发生火灾时,要正确控制风流,以保证井下人员安全撤出,防止火源引起瓦斯爆炸,阻止烟气蔓延扩大,并有利于灭火工作。
火灾时控制风流的方法有:
1.保持正常通风,稳定风流。
2.调节风流,改变原有通风状况,其中有:
(1)维持原有风流方向,减小供风量(减风)。
(2)停止主扇工作(停风)或局部风流短路。
(3)反转风流(反风)。
火灾刚发生时,烟气沿着原来的风流方向移动,火势逐渐发展后,凡为火灾所波及的巷道内,空气成分将发生变化,而且气温升高,形成与自然通风相仿的火风压,这种火风压的出现可能使矿井原有通风系统遭到破坏。它可以使风量增加或减小,甚至使局部地区风流逆转,从而造成井下人员撤离方向无所适从,导致大量人员牺牲,并会增加灭火的困难。
研究火风压的作用与风流逆转的可能性,采取有效的预防措施,是发生火灾时控制风流的重要内容之一。
通常采用下列稳定风流的措施,防止风流逆转:
(1)控制火风压,使之尽可能减小。要采取积极灭火方法,加快扑灭速度;在火源附近的进风侧修筑临时挡风密闭,适当控制火区进风量,减少火烟生成,同时要防止瓦斯积聚而引起瓦斯爆炸。
(2)火灾发生在分支风流中,应维持矿井扇风机原来的工作状况,特别是在救人、灭火阶段,不能采取减风或停风的措施。如在下行风流中发生火灾时,必要时可增加火区供风量以稳定风流,便于抢救遇难人员。
(3)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(短路通风)。
发生火灾时的风流调度,必须根据火灾发生地点、瓦斯积聚的可能性,自然风压和火风压的大小及其作用方向,特别是井下人员撤离的方向、滞留的位置等具体情况,进行综合分析,做出正确的判断与推论,由矿总工程师当机立断,提出合理的调风救灾方案。
一般情况下,火灾发生在总进风流中,即进风井口、井筒、井底车场或总进风巷道,应进行全矿性反风,阻止烟气进入井下采掘区。中央并列式(进、出风井筒并列在井田中央)通风的矿井,在条件许可时,也可使进、回风井的风流短路,将烟气直接排出。
我国矿山安全规程,无论对冶金矿山、煤矿,还是对化工矿山,都规定了:“主要扇风机必须安装反风设备,并能在10min内改变巷道中的风流方向,反风后的风量不得少于原风量的60%。”
火灾发生在总回风流中,即总回风道、回风井底、回风井筒或井口,只能维持原来风流方向,才能将火灾烟气迅速排出。如果自然风压与火风压较大,瓦斯涌出量较小,为了减弱火势,有时也可以采取减风措施。
在瓦斯矿井中发生火灾,采取停风措施是很危险的。因为主扇停风后,采区积聚的高浓度瓦斯,在火风压的作用下,能流向火区引起瓦斯爆炸。为了进行灭火工作而需要恢复通风时,采掘工作面的高浓度瓦斯也可能吹向采区,导致火区瓦斯爆炸。所以,停风一定要慎重。
采区内发生火灾,风流调度更应慎重,首先应注意防止风流逆转,一般不可采用停风或减风措施。
机电硐室发生火灾时,通常以关闭防火门或修筑临时密闭门来隔绝风流。
矿井火灾与水灾1、发生火灾时,现场人员应采取什么行动?任何人发现井下火灾时,应根据火灾性质、灾区通风和瓦斯情况,立即采取一切可能的方法直接灭火,控制火势,并迅速报告矿调度室。在现场的区、队、班组长应依照矿井灾害预防和处理计划的规定,将所有可能受火灾威胁地区(火灾瓦斯流经的地区、由于火风压造成火灾瓦斯逆流的地区以及可能发生爆炸的地区等)的人员撤离危险区域,并组织人员利用现场的一切工具和器材进行灭火。电气设备着火时,应首先切断其电源。在电源切断前,只准使用不导电的灭火器材进行灭火。如果火灾范围大或是火势猛,则应在撤出灾区人员、保证自身安全的前提下,采取稳定风流,控制火势发展,防止人员中毒和预防瓦斯或煤尘爆炸的措施,并随时保持和地面指挥部的联系,根据指挥部的命令行事。如果现场人员无力抢救,同时人身安全有受到威胁的可能或是其它地区发生火灾,接到撤退命令时,就要立即进行自救和组织避灾。确定控制风流的措施,是控制火势,减小灾情的重要方法。控制风流的方法有:正常通风;减少风量;停风或短路;反风。一般不能轻易采用停风或减风,特别是当火灾发生在瓦斯矿井时,由于停风或减风会使井下风流中的瓦斯浓度增加,有造成瓦斯爆炸的危险。停风或减风还使巷道中分配的扇风机风压降低,更容易受火风压的影响。当火灾发生在总进风流中(进风井口、井筒内、井底车场或总进风道等)时,应进行全矿性反风,以防止烟气流入井下各生产巷道。火灾发生在总回风道中(总回风道、回风井底、回风井内或回风井口)时,必须维持原风流方向,才能使烟流不侵入井下。井下机电硐室发生火灾时,通常应迅速关闭防火门或修筑临时密闭墙,以隔断风流。由于火风压的作用而产生风流逆转时,应在火源的进风侧修筑临时密闭墙。这样可以迅速减弱火势,从而减少火风压的作用。2、什么是直接灭火法?用水灭火应注意些什么问题?直接火火法是对刚发生的火灾或火势不大时,可采用水、砂子、化学灭火剂、高倍数泡沫灭火器和挖出火源的办法等直接将火扑灭。用水灭火,是利用从水枪射出的强力水流扑灭燃烧物体的火焰,而且水能浸湿物体表面,阻上继续燃烧。该法适用于火势不大,范围较小的火灾。但应注意以下问题:(1)应有足够的水源和水量。少量的水在高温下可以分解成具有爆炸性的氢气和助燃的氧气。灭火人员一定要站在火源的上风侧,并应保持正常通风,回风道要畅通,以便将火烟和水蒸汽引入回风道中排出;(2)应从火焰四周开始灭火,逐步移向火源中心,千万不要直接把水喷在火源中心,防止大量蒸汽和炽热煤块抛出伤人,也避免高温火源使水分分解成氢气和氧气;(3)随时检查火区附近的沼气浓度。《煤矿安全规程》规定,在抢救人员和灭火工作时,必须指定专人检查瓦斯、一氧化碳、煤尘、其它有害气体和风流的变化,还必须采取防止瓦斯爆炸和人员中毒的安全措施;(4)电气设备着火以后,应首先切断电源。在电源未切断以前,只能使用不导电的灭火器材,如用砂子、岩粉和四氯化碳灭火器进行灭火。否则未断电源,直接用水灭火,水能导电,火势将更大,并危及救火队员的安全。另外,水不能用来扑灭油料火灾,油比水轻,而且不易与水混合,可以随水流动而扩大火灾面积。3、如何加强火区管理,火区熄灭的条件是什么?火区封闭后,应加强管理,其主要内容有:(1)绘制火区位置关系图,所有火区和曾经发火的地点都必须在图上注明,并说明火区发生的地点、时间、火区范围和已采取的灭火措施;(2)每一处火区都要按形成火区的先后顺序进行编号,并建立火区管理卡片,包括火区登记表、火区灌浆记录表和防火墙记录;(3)井下所有永久性防火墙都应编号,并在火区位置关系图中注明。每个防火墙附近必须设置栅栏和警标,并悬挂说明牌;(4)防火墙内的气体成分和空气温度应定期测定和分析;防火墙外的空气温度、瓦斯、防火墙内外空气压差以及防火墙墙体,必须定期检查,检查制度由矿务局制定;所有测定和检查结果,都必须记入防火记录本中,发现有异常,必须采取措施,及时处理。火区熄灭的条件:封闭的火区,只有经取样化验分析证实,同时具备下列条件时,可认为火区已经熄灭,方准启封:(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%以下;(3)火区内空气中不含有一氧化碳或封闭期间内一氧化碳浓度逐渐下降,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)上述四项指标持续稳定的时间不得少于1个月。4、井下灭火都有哪些方法?(1)直接灭火法1)用水、砂子灭火;2)灭火器灭火。我国目前使用的灭火器有化学灭火器。干粉灭火器和灭火手雷等。(2)隔绝灭火法当井下火灾不能用直接灭火法扑灭时,必须迅速封闭火区,切断氧气供给。经过相当时间以后,由于火区氧气消耗殆尽,火灾最终熄灭。封闭火区的工作必须由矿总工程师负责领导。为了有效地切断氧气供给,应在通往火区的所有巷道内构筑防火墙,并且堵住一切可能的漏风通道。封闭火区时,在确保安全的前提下应尽量缩小封闭火区的范围,并必须指定专人检查瓦斯、氧气、一氧化碳,煤尘以及其它有害气体和风流的变化,采取防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全措施。防火墙的质量和技术标准由矿务局统一规定。(3)联合灭火法联合灭火法,即在封闭火区后再辅以其它灭火措施,如灌浆或灌惰性气体和调节风压法等。火区范围大,火源位置不太确切时,应对整个火区灌注大量泥浆。火区范围小且火源位置已准确掌握时,就可在火源附近打钻注浆。用情性气体灭火,就是向火区输送二氧化碳、氮气或炉烟等惰性气体,以降低火区内的氧气含量,增加密闭区的气压,减少漏风,从而加速火灾的熄灭。调节风压法灭火,其实质是调节火区进、回风侧密闭之间的风压差,减少向火区的漏风,加速灭火。5、如何识别煤炭的初期自燃?矿井内因火灾,从煤炭的自燃到实际发展成为火灾,必须经过一定的阶段。根据对煤炭自燃过程的考察,当其达到干馏和燃着阶段时,就会出现一些比较明显的发火征兆。我们可以根据这些外部征兆,判别火灾的发展和寻找火源地点:(1)在火区附近,温度、湿度增高,有时出现雾气或巷道壁出汗,井口或巷道口出现水汽等。这是因为煤炭氧化的初期,会从煤中泄出水分,使巷道内空气温度增加。同时,火区内热空气逸出时,遇到冷空气,会有水蒸汽冷凝,巷道内往往出现雾气;潮湿的热空气与巷道壁接触,可在巷道壁上出现水珠;浅部开采时,冬季在地面塌陷区或钻孔附近,亦可发现水蒸汽或冰雪融化等现象。(2)巷道内可闻到特殊气味。煤炭在自燃过程中所产生的各种气体有一种类似煤油、松节油的特殊气味,当能闻到这种气味时,说明煤已自燃到相当程度。(3)人体感到不舒服。煤炭温度上升时,必然产生一氧化碳、二氧化碳等气体,人呼吸到这种气体就会感到头疼、闷热、疲乏、四肢无力等。(4)从火区流出的空气和水的温度增高。从上述煤炭自燃的外部特征可以确认该地区煤炭是否已开始自燃。但是,某些征兆,对不同的人,感觉是不一样的。可是,对于在现场没有检测仪器的情况下,学会识别自燃发火的外部征兆,对于及时发现和采取有效的自救防护措施,保证人身安全等都具有重大意义。当然,利用气体分析法来识别初期火灾,是目前国内、外普遍采用的比较可靠的方法。6、为什么说矿井火灾对井下人员的危害特别大?矿井火灾会给井下人员的生命安全带来特别严重的危害,主要原因是:(1)井下空间狭小,矿井通风及巷道联通关系复杂,供风量有限,发生火灾时人员避灾会受到井下环境条件的限制。(2)矿井火灾会产生大量的高温火烟,火源附近的温度常常在1000oC以上。火灾所产生的大量烟气和热量在井下不易散失。在巷道通风的情况下高温烟流能随风迅速传播到很远很大的范围,使这些区域的人员受到高温的伤害。(3)火灾烟气中带有大量的有毒有害气体以及蒸汽和烟尘等,不但对人的眼睛及呼吸器官有强烈的刺激和窒息作用,而且烟气中的一氧化碳等气体具有很大的毒性,人吸入了它就会中毒以致死亡。(4)矿井火灾发展到一定强度,当出现火风压,可能会造成矿井通风网路风流方向的变化,从而使烟气的流动失去控制,进一步扩大灾区范围,使更多的井下人员受到火灾烟气的毒害。同时给井下的安全撤退带来极大的困难和危险。(5)煤矿井下到处都存在大量的易燃物,火灾极易发展蔓延,高温火烟在巷道流经的路程上,渗入新鲜风流时,将会在渗风地点形成新的火源。(6)矿井火灾还会引起瓦斯、煤尘的爆炸。这类事故,无论是在高瓦斯矿井或低瓦斯矿井,历史上都曾经发生过。7、防治矿井外因火灾的措施有哪些?防止矿井外因火灾的措施有:(1)严格杜绝火源。严禁将烟和火带下井,更不许在井下吸烟与使用明火;地面井口房和通风机房附近20米内,不得有烟火或用火炉取暖;地面木料场、矸石山、炉灰场与进风并的距离不得小于80米;并下严禁使用灯泡取暖和使用电炉。(2)井下和地面井口房内不得从事电焊、气焊和使用喷灯等工作。如果必须在井下主要硐室、主要进风井巷和井口房内进行电焊、气焊和使用喷灯等工作,必须遵守《煤矿安全规程》第206条的规定。制订安全措施,经矿长批准,并由矿长指定专人在场检查和监督。(3)按矿井瓦斯等级,使用规定的安全可靠的炸药和雷管,并严格执行放炮的有关规定。(4)矿井必须设地面消防水池和井下消防管路系统。井下消防管路系统应每隔10O米设置支管和阀门,但在胶带输送机的巷道中应每隔50米设置支管和阀门。消防水池必须经常保持足量的水量。(5)新建矿井的永久井架和井口房,以井口为中心的联合建筑,井筒、平硐、各水平的连接处及进底车场,主要绞车道同主要运输巷、回风巷的连接处,井下机电硐室,主要巷道内的胶带输送机的机头前后两端各20米范围内,都必须用不燃性材料建筑和支护。(6)所有机电设备必须采用防爆型或防火花型。在必须使用某一种不防爆或防爆性能不好的仪表或设备时,要制定一套完善的安全措施。(7)进风井口和通风平硐口都要装设防火铁门。如果不设防火铁门,必须有防止烟火进入矿井的安全措施。(8)矿井必须在井上、下设置消防材料库。井上消防材料库应设在井口附近,并有轨道直达井口;井下消防材料库应设在每一个生产水平的井底车场或主要运输大巷中,并应装备消防列车:消防材料库储存的材料、工具的品种和数量,由矿长确定,并备有明细卡片,指定专人定期检查和更换,及时补齐。(9)井下爆破材料库、机电硐室、检修硐室、材料库、井底车场、使用胶带输送机或液力耦合器的巷道以及采掘工作面附近的巷道中,都应备有灭火器材。所有井下工作人员都必须熟悉灭火器材的使用方法,并熟悉本职工作区域内火器材的存放地点。8、煤炭自燃的原因是什么,自燃必须具备哪些条件?目前比较普遍的看法是:煤炭能在常温厂吸附空气中的氧而氧化,产生一定的热量。若氧化生成的热量较少并能及时散失,则煤温不会升高;若氧化生成的热量大于向周围散失的热量,煤温将升高。随着煤温的继续升高,氧比急剧加快,从而产生更多的热量,煤温也急剧上升,当煤温达到着火点(300~350℃)时,煤即自燃发火。煤炭开始接触氧气到自燃,所经历的时间对不同的煤种是不一样的。人们把煤炭接触氧气到自燃的时间叫做发火期。我国煤层发火期最短的为1.5~3个月,长者可达15个月以上。煤炭自燃是一个复杂的过程,受着多种因素的影响,但煤炭自燃必须具备以下条件:(1)煤有自燃倾向性,且以破碎状态存在;(2)有连续的供氧条件;(3)有积聚氧化热的环境;(4)上述三个条件持续足够的时间。实践证明,具有同样自燃倾向性的煤层,在不同的生产技术条件下,有的煤能自燃,有的则不能;在同样的外部条件下,自燃倾向性也不一样。这是因为煤炭自燃过程受着许多因素影响的缘故。其影响的主要因素是:(1)煤的化学成分;(2)煤的物理性质;(3)煤层的地质条件;(4)开拓开采条件;(5)矿井通风条件。9、什么叫矿井火灾;有哪几种矿井火灾?矿井火灾又叫矿内火灾或井下火灾。是指发生在煤矿井下巷道、工作面、硐室、采空区等地点的火灾。能够波及和威胁井下安全的地面火灾,也叫矿井火灾。矿井火灾的发生原因,按其热源可分为内因火灾和外因火灾。内因火灾是由煤炭自燃而引起的火灾。它经常发生在采空区、停采线、断层、煤柱等丢煤区,掘进冒顶处或封闭不严的旧采区内。外因火灾是指由外部火源,如明火、电缆着火、电气设备产生的电弧火花,瓦斯或煤尘爆炸,以及放炮等而引起的火灾。一般的说,在电气化程度较低的中、小型煤矿,大多数外因火灾是由于使用明火或违章爆破等引起的。在机械化、电气化程度较高的矿井,则大多是由于机电设备管理维护不善,操作使用不当,设备运转故障等原因所引起的。而且随着矿井电气化程度的不断提高,机电设备引起的外因火灾的比重也有增长的趋势。在井下吸烟、取暖、违章放炮、电焊及其它原因,引起的外因火灾,也时有发生。外因火灾大多容易发生在井底车场、机电硐室、运输及回采巷道等机械、电气设备比较集中,而且风流比较畅通的地点。这类火灾一般发生得比较突然,发展速度也快。一个小火源,稍有疏忽,火势就可能蔓延扩大到很大的范围。如果发现不及时,处理方法不当,或是行动措施不果断,会给矿井带来严重损失以至发生惨痛的人身伤亡事故。10、井下防治水的措施有哪些?为正常生产,《煤矿安全规程》对井下防治水作了规定。具体措施有:(1)留设隔离煤柱。相邻矿井的分界处,必须留有防水隔离煤柱。如果矿井是以断层分界时,也必须在断层两侧有防水隔离煤柱。任何一方或小煤矿都不得采动。在开采区域内,无论是本煤层或是上部煤、岩层中有被水淹的井巷时,应按《规程》规定,先排除积水后再进行采掘工作。如果无法排除积水时,必须编制设计,报矿务局总工程师批准后,方可进行采掘。在设计中,必须根据实际确定防水隔离煤、岩柱的尺寸。(2)疏政降压。为解除开采煤层上下邻近的承压含水层的威胁,《规程》规定了应采用控制性疏水降压的防水措施。(3)设置防水闸门。《规程》规定,水文地质条件复杂或有突水淹并危险的矿井,必须在井底车场周围设置防水闸门。在有突水危险的地区掘进巷道时,也必须在其附近设置防水闸门,方可掘进。(4)堵水。利用水泥浆或化学浆液,通过钻孔将水的通道充填住,从而达到阻住外部水源涌入。也可以通过钻孔投入其它充填物,如铁球、棉织物等物质堵住流水通道。(5)探放水。当掘进工作面接近被淹井巷、溶洞、含水断层、含水层或有其它透水象征时,必须坚持“有疑必探”、“先探后掘”的原则,即用钻机超前探明水情,并采取放水疏干措施后再掘进。11、井下透水有哪些预兆?煤层或岩层透水前,一般都会有一些征兆。井下工作人员都应熟悉发生透水事故前的预兆,以便及时采取防范措施。透水前的预兆常有:(1)煤层发潮发暗。由于水的渗入,使煤层变得潮湿,光泽变暗淡。如果挖去一层仍是这样,说明附近有积水。(2)巷道壁或顶扳“挂汗”,它是积水通过岩石微小裂隙时,凝聚于岩(煤)壁表面的一种现象。(3)煤层变凉。煤层含水时能吸收人体的热量,用手触摸时会有发凉的感觉,并且手放的时间越长,感到越凉。(4)工作面顶板淋水加大,或出现压力水头。(5)工作面温度降低。工作面可见到淡淡的雾气,使人感到阴凉。(6)水叫。煤岩层裂缝中有水挤出,发出“嘶嘶”的响声,有时还可听到像低沉的雷声或开锅水声,这都是透水的危险征兆。(7)工作面有害气体增加。因积水区有气体向外散出,使工作面空气中的二氧化碳、硫化氢等气体的含量明显增大。(8)煤壁或巷道壁“挂红”。如老空水,一般积存时间较长,水量补给少,通常称为“死水”,所以酸度大,水内含有含铁的氧化物或硫化矿物。这是接近老空积水的征兆。上述征兆,并不是每次透水前都会全部出现,有时可能发现一种或几种,极个别情况甚至不出现。因此,必须提高警惕,密切注视,认真分析。这对于及时地采取防灾避灾措施有着至关重要的意义。12、发生透水事故时,现场人员应如何行动?水害事故发生后,在场及附近地点工作的人员,应在可能的情况下迅速观察和判断突水的地点、来源、涌水量、发生原因,危害程度等情况,并立即报告矿井调度室。同时,应利用可靠的联络方式,及时向下部水平和其他可能受威胁区域的人员发出警报通知。透水事故的初期,现场人员应在现场领导和老工人的组织带领下,利用现有的人力。物力,迅速进行抢救工作。所采取的方法和措施,应根据水害事故的具体情况和现有条件合理选取。如果突水点周围围岩坚硬、涌水量不大,可组织力量,就地取材,加固工作面,尽快堵在出水口。在水源情况不明、涌水凶猛、顶帮松散的情况下,决不可强行封堵出水口,以免引起工作面大面积突水,造成人员伤亡,扩大灾情。在透水迅猛、水流急速的情况下,现场人员应立即避开出水口和泄水流,躲避到标高高的硐室内、拐弯巷道或其他安全地点。如情况紧急来不及转移躲避时,可抓牢棚梁、棚腿或其它固定物体,防止被涌水打倒和冲走。如是老空水涌出,使所在地点的有毒有害气体浓度增高时,现场职工应立即佩用好隔离式自救器或压缩氧自救器。在未确定所在地点的空气成分能否保证人员的生命安全时,禁止任何人随意摘掉自救器,以避免中毒窒息事故的发生。13、发生透水事故时,现场人员怎样正确撤离灾区?井下发生透水事故,如因涌水来势凶猛,现场无法抢救,或者将危及人员安全时,井下职工应迅速组织起来,沿着规定的避灾路线和安全通道,撤退到上部水平或地面。在行动中,应注意下列多项:(1)撤离前,应设法将撤退的行动路线和目的地告知矿井领导人。(2)在条件允许的情况下,应迅速撤往突水地点以上的水平,不得进入突水点附近及下方的独头巷
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
评论
0/150
提交评论