第三章 内因火灾防治技术ppt

第三章矿井内因火灾的防治1内因火灾发生的条件

①具有自燃倾向性的煤呈破碎状态并集中堆积存在；

②通

风

供

氧；

③蓄热

环

境；

④维

持煤的氧化过程不断发展的时间。

要形成自燃，以上四个条件缺一不可，若采取措施破坏其中一个或两个，乃至全部条件，便可有效地防止自燃。2023/2/1

第三章矿井内因火灾的防治1内因火灾发生的条件

一、矿井自燃火源的分布规律根据统计分析，矿井自燃火源主要分布为：采空区、煤柱、断层附近、煤巷高冒顶、煤巷巷帮、破碎带、上下隅角、地质构造破碎带和起采及停采线等地点。其中，自燃发火发生在采空区、巷道及其他地点的分别占60％、29％和11%。2023/2/1

第三章矿井内因火灾的防治1内因火灾发生的条件

(1)采空区。自燃火源主要分布在有碎煤堆积和漏风同时存在、且共存时间大于自然发火期的地方。从已发生自燃的火源分布来看，多煤层联合开采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源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。

(2)煤柱。尺寸偏小、服务期较长、受采动压力影响的煤柱，容易压酥碎裂，其内部产生自燃火源。鹤岗新一矿在实行无煤柱开采前，煤柱火灾占矿井总火灾55.5％。2023/2/1

第三章矿井内因火灾的防治1内因火灾发生的条件

(3)巷道顶煤。采区石门、综采放顶煤工作面沿底掘进的进回风巷等，巷道顶煤受压时间长，压酥破碎，风流渗透和扩散至内部(深处)，便会发热自燃。综采放顶煤开采时上下巷顶煤发火较严重。(4)断层和地质构造附近。工作面搬家和不正常推进以及工作面过地质构造带或破碎带都是煤自燃发生频率较高的区域。

2023/2/1

第三章矿井内因火灾的防治2防止煤炭自燃的开采技术措施

合理的开拓系统与开采方法对于防止自燃火灾起决定性的作用。对于自燃倾向性强、自燃火灾严重的煤层，从防止自然发火角度出发，在开拓、开采方面要求以最小的煤层暴露面，最大的煤炭回采率，最快的回采速度，且易于隔绝的采空区。2023/2/1

第三章矿井内因火灾的防治2防止煤炭自燃的开采技术措施

2.1

开拓开采技术防火要求

从防止矿井自燃发火的角度出发，开拓开采技术总的要求是：

①提高回采率，减少丢煤，即减少或消除自燃的物质基础；

②限制或阻止空气流入和渗透至疏松的煤体，消除自燃的供氧条件。对此，可从两方面着手：一是消除漏风通道；二是减小漏风压差；

③使流向可燃物质的漏风，在数量上限制在不燃风量之下，在时间上限制在自燃发火期以内。2023/2/1

开采自燃煤层，特别是自燃发火严重的厚煤层或近距离煤层群，运输大巷和回风大巷，采区上、下山，集中运输平巷和集中回风乎巷等服务时间较长的巷道，通常布置在煤层底扳岩石中，其距煤层的距离应根据岩性、矿山压力等来决定。如果布置在煤层里，一是要留大量的护巷煤柱；二是煤层受到严重切割，开采后，煤柱受压破裂，煤层与空气接触面增大，自然发火几率增加。2.1合理的巷道布置系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

(1)采用岩石巷道

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.1合理的巷道布置系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/1

近水平或缓斜特厚煤层分层开采，区段巷道的布置过去有内错和外错两种基本形式。这两种布置方式对防止采空区浮煤自燃都有一些不利的因素。如图3—2所示2.1合理的巷道布置系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

(2)区段煤巷采用垂直重叠布置

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/1而外错式布置如图3—3，则在下分层回采时煤巷顶煤冒落堆积也易于造成易燃带2.1合理的巷道布置系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

(2)区段煤巷采用垂直重叠布置

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/1如果各分层巷道垂直重叠布置(图3—4)，可以减小煤柱，甚至不留煤柱，也可消除了采空区浮煤自燃的基木条件。2.1合理的巷道布置系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

(2)区段煤巷采用垂直重叠布置

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/1在倾斜煤层单一长壁工作面，一般情况下部是上区段运输巷和下区段回风巷同时掘进，而且两巷之间还要开一些联络眼（图3-5）：随着工作面的推进，这些联络眼连同区段煤柱遗留在采空区内。2.1合理的巷道布置系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

(3)区段巷道分采分掘

第三章矿井内因火灾的防治上下区段分采同掘

2023/2/12.1合理的巷道布置系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

(3)区段巷道分采分掘

第三章矿井内因火灾的防治上下区段分采分掘

2023/2/12.1合理的巷道布置系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

(3)区段巷道分采分掘

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.2合理的采煤方法2防止煤炭自燃的开采技术措施

合理的采煤方法能够提高矿井先天的抗自然发火能力。合理的采煤方法可以从以下几方面来降低煤层自然发火：少丢煤或不丢煤；控制矿山压力、减少煤拄破裂；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。

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.2合理的采煤方法2防止煤炭自燃的开采技术措施

合理布置采区；回来时应尽量避免过分破碎煤体；加快工作面回来速度，使采空区自热源难以形成，及时密闭已采区和废弃的旧巷；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。

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.2合理的采煤方法2防止煤炭自燃的开采技术措施

按落煤技术方法，井下采煤有机械落煤、爆破落煤和水力落煤三种，前二者称为旱采，后者称为水采，我国水采矿井仅占1.57%。旱采包括壁式采煤法和柱式采煤法，以前者为主。壁式采煤法工作面长，一般100～200m，可以容纳功率大，生产能力高的采煤机械，因而产量大，效率高。柱式采煤法工作面短，一般6～30m，由于工作面短，顶板易维护，从而减少了支护费用，主要缺点是回采率低。

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.2合理的采煤方法2防止煤炭自燃的开采技术措施

合理采煤法也包括了合理的顶板管理方法。顶板岩性松软、易冒顶、碎胀比大，采用全部陷落法管理顶板，对开采易自燃煤层防止自燃火灾较好。因为充填密实，漏风扩展范围小，采空区遗留浮煤与空气接触的时间短，难以形成自燃。相反，如果顶板岩层坚硬，冒落块度大，采空区漏风扩展范围大，与遗留浮煤长期接触，易于造成自燃。

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.3控制矿山压力、减少煤体破碎2防止煤炭自燃的开采技术措施

煤系地层岩石并非单一均质的，而是由固体、液体、气体各种分子集团沉积而成。除此之外，还有各种形态和密度的网状结构如节理、层理、裂隙等存，以致使之具有块状结构。

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.3控制矿山压力、减少煤体破碎2防止煤炭自燃的开采技术措施

煤体破裂与自燃之间的联系首先在于沿自然地质结构面产生大量裂隙，裂隙充满煤粉与碎屑，又是空气供给的通道，裂隙网互相连接，漏风风流通过，但风量过小不足以将氧化生成的热量带走，为此使出现热量积蓄、煤的氧化过程加速、温度上升的现象。煤体沿地质结构面碎裂成块状体对自燃的发生最为有利，因为这些面上原来就存在着大量细碎的煤体(如丝煤)或者黄铁矿充填物。丝煤及黄铁矿的自燃性能最强。破碎的煤块在位移中相互摩擦而产生大量的煤粉与黄铁矿粉末，尤其在空气潮湿时，自燃可能性更大。

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.4合理的通风系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

第三章矿井内因火灾的防治所谓合理的通风系统是指：矿井通风网络结构简单；风阻力适中（3KPa以下）；主扇与风网匹配；通风设施布置合理；通风压力分布适宜。开采自燃煤层时，合理的通风系统可以大大减少或消除自然发火的供氧因素，无供氧蓄热条件煤是不会发生自燃的。2023/2/12.4合理的通风系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

1）风网结构合理，主扇与风网匹配

从全矿井网络结构来看，开采自燃煤层的大中型矿井，为了利于防火，一般都是以中央分列式和两翼对角式通风，

采区都是分区通风，形成独立的通风系统。

主扇与风网匹配是指在尽量降低井巷的通风阻力、扩大矿井等积孔的同时，主扇压力应保持在0.9~3KPa之间。

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.4合理的通风系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

2）通风设施布置合理

通风设施布置合理主要指调节风门、风墙、风桥、风窗等通风构筑物及设施的位置恰当、布局合理。

风门、风墙及调节风窗在风路中的按设可使其前方压力升高而后方压力降低。

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.4合理的通风系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

第三章矿井内因火灾的防治2）通风设施布置合理2023/2/12.4合理的通风系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

第三章矿井内因火灾的防治2）通风设施布置合理2023/2/12.4合理的通风系统2防止煤炭自燃的开采技术措施

3)通风压力分布合理

在一般情况下，大、中型矿井主压力应保持在3kPa以下，而小型矿井主压力应保持在0.7kPa以上。矿井的进风、用风、回风区段的阻力宜保持3:2:5的比例。如果回风区段的阻力占总阻力的50％以上时，则应采取减阻措施。

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12防止煤炭自燃的开采技术措施

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.5推广无煤柱开采无煤柱开采，取消煤柱，消除了自然发火的根源，使浮煤自燃就无法进行。这是无煤柱开采能够有助于防止自燃的关键所在。2防止煤炭自燃的开采技术措施

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/12.6坚持正常的回采顺序2防止煤炭自燃的开采技术措施

第三章矿井内因火灾的防治自上而下依次开采的顺序上山采区正常的回采顺序应该是先采上区段，后采下区段下山采区正常的回采顺序应该是先采下区段，后采上区段2023/2/1

注浆防灭火技术就是将水与不燃性的固体材料按适当的配比，制成一定浓度的浆液，利用输浆管道送至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的目的。浆液充填于碎煤或岩石缝隙之间，沉淀的固体物质可以充填裂隙并包裹浮煤，起到隔氧堵漏的作用；同时，泥浆对已经自热的煤炭有冷却散热的作用。3预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/1

3.1灌浆防灭火的机理

灌浆防灭火的作用是：（1）浆液充填煤岩裂隙及其孔隙的表面，增大氧气扩散的阻力，减小煤与氧的接触和反应面；（2）浆水浸润煤体，增加煤的外在水分，吸热冷却煤岩；（3）加速采空区冒落煤岩的胶结，增加采空区的气密性。

灌浆防火的实质是：抑制煤在低温时的氧化速度，延长自然发火期。3预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治2023/2/1

灌浆系统由制浆、输浆和灌浆三部分组成。3预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

1）浆液的制备对浆液性能的基本要求是：浓度适当，渗透能力强。在浆液中，固体浆材与水的(体积)比例称之为浆液的(体积)浓度。用黄土做浆材时也叫土水比。浓度是影响灌浆质量、防火效果和经济指标的重要参数。

渗透性取决于浆材粒度和浆液粘度。粒度和粘度小，则渗透能力就强。从渗透性这个角度来看，浆材的固体颗粒愈小愈好。2023/2/12）桨材必须满足下列要求：

①不含可燃或助燃材料。

②粒度直径不能大于2mm，细小粒子(粒度直径小于1mm)要占75%

②主要物理性能指标：

相对密度2.4—2.8；塑性指数9~14；

胶体混合物25~30％，含砂量25~30％。

④易脱水又要具有一定的稳定性。⑤浆液渗透力强，收缩率小，来源广泛，成本低。3预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治土壤塑性上限的质量湿度与下限湿度之差2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治某煤矿注浆材料物理指标2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治3）泥浆的制备工艺

泥浆制备可分为水力直接制浆和机械制浆两种方法，前者是用高压水枪直接冲刷地表或预先堆积的黄土成浆，经输浆沟送达注浆管路。这种方式工序简单，但浆液质量难以保证，因此一般采用机械制浆方法。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治3）泥浆的制备工艺

水力直接制浆

水力取土自然成浆的制备泥浆方法，是利用高压水枪(压力50一80kPa；流量85—266m3/h)直接冲刷地面表土成浆，经输浆沟送往灌浆钻孔或管路。这种制浆方法设备简单，投资少、劳动强度低、工效高。在表土层较厚的矿区，灌浆点分散的矿井十分适用；其缺点是土水比难以控制，不能保证泥浆质量，防火效果差。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治3）泥浆的制备工艺

水力取土自然成浆地面灌浆站

2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治机械制浆

地面注浆站如下图所示，用高压水枪冲下泥浆流人集中浆沟，经过滤网过滤．除去杂物后流人泥浆搅拌池，经搅拌机搅拌．按一定的水土比成浆，然后输人注浆管路，送至井下。或在取土场将黄土、黑粘土装车．经轻便轨道输送至泥浆搅拌油，机械搅拌成泥浆后经管路送至井下。3）泥浆的制备工艺

2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治图人工或机械取土机械制浆系统图1-v型矿车2-取土场3-窄轨铁路4-栈桥5-搅拌池6-灌浆管7-泥浆沟8-贮土场9-绞车房10-水系房11-水管12-水枪2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治机械制浆的特点：可以形成集中灌浆系统，效率高，产量大，泥浆浓度容易控制。

3）泥浆的制备工艺

2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

4）泥浆的水土比

泥浆的水土比是反映泥浆浓度的指标，是指泥浆中水与土体积之比。水土比的大小影响着注浆的效果和泥浆的输送。泥浆的水土比小、则泥浆浓度大，隔绝和包裹效果好，但流动性差，输送困难，在输浆倍数和管径一定的条件下，泥浆输送的沿程阻力大。泥浆在管道中的流速降低，泥浆中的固体颗粒容易沉降，造成堵管事故。水土比大，则输送相同体积的土所用的水量大，包裹和隔绝效果不好。根据某煤矿的实际经验，灌浆时泥浆的水土比为3：1~6：1，注浆时为3：1~15：1为宜。泥浆水土比通过测定泥浆相对密度的方法来确定。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

泥浆水土比与相对密度关系表水土比越大相对密度越小

4）泥浆的水土比2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治混合土泥浆相对密度与水土比关系曲线

4）泥浆的水土比2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

5）注浆量确定根据注浆的作用和目的，合理的注浆量应能够使沉积的泥浆充填碎煤裂隙和包裹注浆区暴露的遗煤。注浆量受注浆形式、开采方法及地质条件等因素的影响，比如同样的条件下，工作面注浆要比采后注浆用泥浆量要少。目前采空区的注浆量是依据注浆开采空间、采煤方法及地质情况来计算用土量。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治5）注浆量确定

用土量Qa的计算公式为：Qa=K·M·L·H·CM——煤层开采厚度，m；L——灌浆区的走向长度，m；H——灌浆区的倾斜长度，m；C——煤炭采出率，％；K——注浆系数即泥浆的固体材料体积与注浆区空间溶积之比，一般取0.03～0.15。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

用水量Qw的计算公式为：

Qw＝Kw·Qa·式中：Kw——考虑冲洗管路用水量时备用系数，一般为1.10～1.25；——水土比。5）注浆量确定2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

6）泥浆的输送泥浆的输送一般采用泥浆的静压力作为输送动力，制成的泥浆由地面注浆站经过注浆主管到支管送到用浆地点。注浆管道根据注浆压力的大小选取，压力小于1.6MPa时，可选取普通水管；压力大于1.6MPa时，应选用无缝钢管。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

6）泥浆的输送式中d——灌浆管道内径，m；Qh——小时灌浆量，m3／h；

V——管内泥浆的实际流速，m/s。现场灌浆主管直径一般为100～15mm，支管直径为75～100mm，工作面胶管直径为40～50mm，管壁厚度为4～6mm。管道内径的计算：2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

6）泥浆的输送从地面灌浆站到井下灌浆点的管线长度与垂高之比叫做泥浆的输送倍线。

输送倍线是表示灌浆系统的阻力与静压动力之间关系的参数，若其数值过大，则静压动力不足，泥浆输送困难；若其数值过小，则泥浆出口的压力过大，不利于浆液的均匀分布。一般来讲，泥浆的输送倍线最佳控制在5~6范围内。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

6）泥浆的输送泥浆的输送倍线的计算公式为：式中

L——进浆管口至灌浆点的距离，m；

Z——进浆管口至灌浆点的垂高，m。

2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

7）预防性灌浆方法采前预灌；随采随灌；采后灌浆等预防性灌浆方法一般分为：2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

7）预防性灌浆方法采前预灌

所谓采前预灌即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。这种灌浆方法是针对开采煤层特厚，老空过多，极易自燃的矿区发展起来的。采前预灌浆的方法有：利用小窑灌浆、掘进消火道灌浆，后来发展到布置钻孔灌浆。其目的是充填小窑老空，消灭老空蓄火、降温、除尘、排出有害气体、粘结碎煤、实现老空复采。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

7）预防性灌浆方法a采前预灌采前预灌是尚未回采先行灌浆。4.52023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

7）预防性灌浆方法

b随采随灌随着回采工作面的推进，同时向采空区灌浆。其作用一是防止遗留在采空区内的浮煤自燃；二是胶结顶板冒落的矸石，形成再生顶板，为下分层开采创造条件。另外，它还具有防尘、降温的作用。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

7）预防性灌浆方法

b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、小巷道钻孔灌浆、埋管灌浆及洒浆等。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。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。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

7）预防性灌浆方法

b随采随灌2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

7）预防性灌浆方法

b采后灌浆2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

7）预防性灌浆方法

b采后灌浆2023/2/13预防性灌浆

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目前常用的灌浆方法

(1)钻孔灌浆。在煤层底板的集中运输巷或回风巷道或专门开掘的灌浆巷道内，每隔一定距离(10一15m)向来空区打钻灌浆。钻孔灌浆示意图2023/2/13预防性灌浆

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目前常用的灌浆方法4.82023/2/13预防性灌浆

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目前常用的灌浆方法

(2)埋管灌浆。把灌浆管铺设在工作面的回风道内。工作面放顶前，在回风巷的灌浆支管上接一段预埋管道(10—15m)，预埋管和支管之间用高压胶管连接。工作面放顶后始终保持预埋管压在采空区内5—8m，预埋管用回柱绞车拉着外移。（优点是简便，工作量小；缺点是浆液在采空区内流动情况难控制，灌浆效果差）2023/2/13预防性灌浆

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目前常用的灌浆方法

(3)工作面洒浆。为了保证灌浆质量，自然发火危险性较大的工作面应在埋管灌浆的同时还向采空区喷洒灌浆。其方法是，工作面放顶之前，从回风巷灌浆管上接出一根预埋注浆管，沿倾斜方向分段向冒落区里洒喷泥浆。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

目前常用的灌浆方法

(4)综采工作面插管灌浆。方法是：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(见下图)，插入深度应不小于0.5m。工作面每推进两个循环，注浆一次。义马千秋矿应用回风巷压管灌浆与工作面插管灌浆相结合，收到了较好的效果。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

目前常用的灌浆方法综放面插管灌浆2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治8)灌浆后的排水措施

加强灌浆管理对保证灌浆质量，提高灌浆效果至关重要。在灌浆时应注意下列事项：（1）经常观察水情。采空区灌入水量与排出水量均应详细记录，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。（2）灌浆后应再灌几分钟清水，清洗管道，以免泥浆在管道内沉淀。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治8)灌浆后的排水措施（3）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，而且要求滤浆密闭有一定的强度，防止崩浆事故发生。（4）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。（5）灌浆区下部采掘。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。2023/2/13预防性灌浆

第三章矿井内因火灾的防治

部分矿区对灌浆水的处理总结了八字措施：“探、放、排、引、堵、截、滤、泄”。探查灌浆积存水的位置、水量及水流方向；打钻放水；利用水泵排出，由巷道水沟引至井底水仓；砌挡水墙堵水，暂时截流存储，逐渐引放；构筑滤水密闭堵截泥砂，有时需要掘专用的泄水道泄除积水。2023/2/14阻化剂防火

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1）阻化剂的基本概念阻化剂又称阻氧剂，一些有机盐类化合物，如氯化钙(CaCl2·6H2O)、氯化镁(MgCl2·6H2O)、氯化铵(NH4Cl)以及水玻璃(xNa20·ySi02)等溶液，以及某些工厂的废液、副产品，如酿酒厂的废液、造纸厂的废液、炼镁槽碴、化工厂硼酸废液等，这些溶液喷洒在煤壁上，采空区或注入煤体内，具有阻止煤氧化，防止煤自燃的作用，称之为阻化剂。2023/2/14阻化剂防火

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2）阻化剂的发展史：

(1)日本

1968—1969年，在实验室和现场做了大量的研究工作后认为：①表面活性剂湿润煤的能力最大；②经表面活性剂处理后的煤样吸氧量最少，较之在常温下煤氧化生成的一氧化碳量少。这就说明用表面活性剂水溶液处理易于自燃的煤，可阻止其氧化，达到防止自燃的的目的。2023/2/14阻化剂防火

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(2)美国

1966年一篇专利报导，采用亚磷酸脂(含量50~80％)和二三烷基醌(含量15~50％)两种药剂混合阻止煤的氧化最为有效。

1969年美发明一种硬化阻化剂，它是由MgCl2、MgO和浆土组成，硬化剂液体的比重超过1.22，用高分散性的矿碴或其它增厚剂(能增加胶乳粘度的物质)做稳定剂。将此种溶液注入煤、岩层裂隙中能与煤、岩体很好的胶结、硬化固结，从而阻止空气的漏入，阻止煤的氧化。

1975年美石膏公司发明一种阻止煤堆自然发火的喷涂式阻化剂，名叫Aertsol用天然石膏(CaSO4·2H2O)锻烧除去结晶水后的粉状物，试用是成功的。2023/2/14阻化剂防火

第三章矿井内因火灾的防治

(3)苏联

1960年来用碳酸氢钙Ca(HCO3)2溶液处理煤堆后其发火期由1.5~2个月延长到12个月以上。

1961—1971年对无机盐类如氯化钙(CaCl2)、水玻璃(χNa2O·γSiO2)、氮化铵(NH4C1)、碳酸氢铵(NH4HCO3)、氢氧化钙（Ca(OH)2)、氯化钠（NaCl）等，有机物质如酚醛树脂、聚氨树脂、柏胶溶液、环氧树脂、甲基纤维素、离于型表面活性剂进行了大量试验工作。

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第三章矿井内因火灾的防治

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第三章矿井内因火灾的防治国内抚顺煤研所1974年以来也作了大量的实验室与现场研究，他们在实验室内建立了褐煤、烟煤、高硫煤的氧化阻化装置，分别对各种阻化剂的阻化效果，各种煤经处理后的变化情况，以及阻化机理等问题作了很多工作。初步确定了我国不同煤种的新型阻化剂，并巴辽宁平庄，沈阳西矿区作了并下防火工业性试验。1977年以来在抚顺矿区、新题乌鲁木齐、山东克州、枣庄等矿区利用阻化剂防火也取得较好的效果。目前甘肃河干该、陕西铜川、湖南杨梅山矿区一些易发火的高硫煤矿也在试用。2023/2/14阻化剂防火

第三章矿井内因火灾的防治阻化剂防灭火机理是：

①增加煤在低温时的化学惰性，或提高煤氧化的活化能，形成液膜包围煤块和煤的表面裂隙面；②充填煤柱内部裂隙；③增加煤体的蓄水能力；④水分蒸发吸热降温。实质是降低煤在低温时的氧化速度，延长煤的自然发火期。2023/2/1

阻化剂两个重要概念:

第三章矿井内因火灾的防治

煤样在阻化处理前后放出的CO量的差值与未经阻化处理时放出为CO量之百分比称为阻化率(E)，用公式表达如下：

阻化率愈大的阻化剂，其阻止煤炭氧化的能力愈强。式中E——阻化率，％；A——煤样未经阻化处理在温升试验(100℃)中通入净化干燥的空气（160ml／min)

时放出的CO浓度，ppmB——煤样经阻化处理后，在上述相同的条件下放出的CO浓度，ppm。

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阻化剂喷洒至煤体表面后，从开始有效到失效所经过的时间叫阻化剂寿命，单位为月。单位时间内阻化率下降值叫阻化剂的衰减速度，以V表示，单位为％／月。阻化剂的寿命可用下式表示：

阻化剂寿命是一个重要指标。阻化寿命可以通过二次或多次喷洒以及保持环境具有较高的湿度等措施来延长。

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第三章矿井内因火灾的防治3）阻化药剂的选择阻化药剂的选择原则：阻化效果好；货源充足；贮运方便；价格便宜。

常用的阻化剂有：CaCl2和MgCl2(卤片)，其它如铝厂的炼镁槽渣，化工厂的MgCl2或H2BO3(硼酸)废液，造纸厂的黑液，酿酒厂的废液等也都具有一定的阻化效果，且兼有治理污染，变废为利的作用。对高硫煤的阻化以水玻璃(xNa2O·ySiO2)最佳，Ca(OH)2次之。2023/2/14阻化剂防火

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药液浓度

阻化剂的药液浓度是使用阻化剂防火的一个重要参数，浓度大小既决定防火效果的好坏，又直接影响着吨煤成本。采用单一的CaCl2或MgCl2作为阻化剂，浓度为20%时，阻化剂阻化率较高，防火效果较好。所以，阻化剂的药液浓度可控制在15%～20%之间，最低不要低于10%。实际应用中，还可以将阻化剂掺入泥浆，制成“阻化泥浆”，用于防灭火工作。例如，可在黄泥浆中掺入5％的CaCl2，由灌浆系统将其灌注到井下采空区等处。2023/2/14阻化剂防火

第三章矿井内因火灾的防治4）阻化药剂的使用参数

合理的药液喷洒量取决于遗煤的吸药量和丢失煤量。

药液浓度：阻化剂的药液浓度是使用阻化剂防火的一个重要参数，浓度大小既决定防火效果的好坏，又直接影响着吨煤成本。采用单一的CaCl2或MgCl2作为阻化剂，浓度为20%时，阻化剂阻化率较高，防火效果较好。所以，阻化剂的药液浓度可控制在15%～20%之间，最低不要低于10%。实际应用中，还可以将阻化剂掺入泥浆，制成“阻化泥浆”，用于防灭火工作。例如，可在黄泥浆中掺入5％的CaCl2，由灌浆系统将其灌注到井下采空区等处。2023/2/14阻化剂防火

第三章矿井内因火灾的防治4）阻化药剂的使用参数在工作面采空区的上下出口、巷道煤柱破碎堆积带等易发生自燃部位，需要喷洒药量大，在计算药液喷洒量时，应考虑一个加且系数。工作面一次喷洒药液量可按下式计算：2023/2/14阻化剂防火

第三章矿井内因火灾的防治4）阻化药剂的使用参数T=K·A·D·L·H·S/R

式中:T―日喷雾量，t；R―雾化率，%；K―吨煤用液量，t/t；D―实体煤容重，t/m3；L―工作面长度，m；H―工作面采高，m；S―日进尺，m；A―丢煤率，％。

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遗煤吸收的药液量取决于其粒度分布和阻化液的浓度。一般是在采空区分段(10~20m一段)采取遗煤样(每段取4个)按粒度分级，选出4种不同粒度的煤样(0.6mm以下；0.6~5mm;5~15mm;15mm以上)。然后分别与10％和20％浓度的阻化液试验求出其吸液量。煤的粒度愈小，吸液量愈大；阻化剂溶液浓度大，煤的吸液量也略有增加。最后算出其平均吸液量。4）阻化药剂的使用参数2023/2/1

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5）阻化剂防火工艺阻化防火的管路系统有：

临时性、半永久性和永久性。临时性管路系统其储液池一般用矿车或专用的储液箱做成，管路临时铺设；半永久性管路系统其储液池一般建在在采区内，常用水泥料石砌筑；永久性管路系统其储液池一般建在水平或地面，有固定的主线管路。

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5）阻化剂防火工艺应用阻化剂防火的主要工艺方式有：压注阻化剂溶液、汽雾阻化、喷洒阻化剂溶液。压注阻化剂为防止煤柱、工作面起采线、停采线等易燃地点发火，需要打钻孔进行压注阻化剂处理。应用阻化剂处理高温点和灭火。首先打钻测温并圈定火区范围，然后从火区边缘开始向火源通过钻孔压注低浓度阻化剂水溶液，逐步逼近火源进行降温处理。

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压注工艺:阻化剂压注工艺可分为短钻孔注入和长钻孔注入。短钻孔注入适用于处理巷道周围煤柱的自燃点。一般利用煤电钻打孔，孔深2～3m，孔距2～3m，孔径42mm，使用橡胶封孔器封孔，再用3D-5/40型泵压注，以煤壁见液即可。长钻孔注入适用于采空区和煤层回采前的防火处理。其方法是沿煤层向上或向下打钻孔，布孔原则是尽可能煤体都能得到阻化处理。一般孔径取50～75mm，孔深为三作面斜长的2／3，孔间距为15～20m。封孔后用压力泵注入阻化液。2023/2/1

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汽雾阻化

汽雾阻化防火其实质就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可将漏风风流作为载体飘移到采空区漏风所到之处，从而达到防治采空区煤自燃的目的。2023/2/1

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汽雾阻化系统汽雾防火系统包括雾化器、雾化泵、储液箱、过滤器、电器开关以及管路系统。管路系统由高压胶管、球阀及接头组成。雾化器是用于雾化阻化剂的装置，其关键部位是喷嘴。雾化器的选择主要依据雾化率的大小以及日处理煤量等因素。雾化泵的选择参数主要有两个，即流量和压力。流量以雾化器流量和同时工作的雾化器个数为依据；压力以雾化器达到最佳雾化效果为准则。一般雾化泵的流量应达到2.0m3/h以上。2023/2/1

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汽雾阻化注意事项:

向采空区喷送雾状阻化剂之前，应进行采区内的阻力测定，确定其漏风量和漏风方向。为了减少喷射阻化剂对采空区空气动力状态的影响向，雾发生器引射的风量不应大于自然漏风量。2023/2/1

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汽雾阻化阻化剂防火工艺2023/2/1

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喷洒阻化剂

利用喷雾装置将阻化液直接喷洒在煤的表面。这种方法简单、灵活性强。适用于巷道、煤柱壁面、浮煤及分层工作面采空区的喷洒。常用3D-5/40型往复泵将阻化剂沿5cm直径铁管和2.5cm直径胶管送往喷洒地点。2023/2/1

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采用喷洒工艺，要在采区内建立半永久性的储浓池或专用矿车做成临时性储液池以构成喷洒系统。

喷洒阻化剂2023/2/1

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阻化剂防火技术工艺简单，设备少，药源广，成本低，防火效果好等优点。特是对于缺土的矿区尤为适用。其缺点是：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，其阻化寿命低，阻化寿命率有待进一步提高。6)阻化剂防灭火的特点2023/2/15防治火灾的均压技术

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5.1均压技术的基本知识它是由波兰汉．贝斯特朗(H．Bystron)教授于五十年代提出的。所谓均压是指均衡漏风通道进出口两端的风压以杜绝或减少漏风风量的措施，有人称之为调压。机理：均压是建立在科学合理风网关系基础上，在矿井主要通风机合理运行工况条件下，通过对井下风流的调整，改变有关巷道风压分布，均衡火区或采空区进、回风的侧的风压差、减少和杜绝漏风，使火区内空气不产生流动和交换。断绝氧源，达到室息惰化火区或抑制煤炭自然发火。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.2均压防灭火技术原理

均压防灭火的实质是通过风量合理分配与调节，堵风防漏，管风防火，以风治火。通风压力是使风流流动的动力，若有漏风风流存在，必有漏风风压的作用。为了使经过易燃碎煤堆的漏风降低，必须对漏风风压给以调节，从而减少漏风，以达到抑制，甚至扑灭煤炭自燃。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治漏风到生产系统主要通过4种途径：

(1)经过进风侧密闭；

(2)经过回风侧密闭；

(3)经过火区下采煤工作面的采空区；

(4)经过地面裂缝。2023/2/15防治火灾的均压技术

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漏风到生产系统的特点：

(1)火区边界不明确性和不闭合性；(2)火区回风侧密闭多居矿井回风系统中和回风系统末端，火区内风压直接受控于矿井通风系统总风压的影响。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治防止向采空区、火区漏风具体做法是：1）降压减风

降压减风是改善矿井通风管网特性、调整矿井主要通风机工况，合理风压分布，增进风网稳定性。实行低风压、低风量供风、前提是提高矿井有效风量率和确定合理有效的有利于防灭火的供风标准。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治降压减风的基本要求：

(1)合理选择矿井主要通风机运行工况点，满足矿井总风量和反风压要求；

(2)抽出式通风矿井应降低进风段风压。压入式通风矿井应降低回风段风压，达到减少通过火区或采空区的漏风；

(3)合理确定采、掘工作面供风标准；

(4)改造通风巷道、简化通风系统；

(5)改革采煤方法，合理巷道布置，减少横硐和不必要巷道的开掘。2023/2/15防治火灾的均压技术

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2）管风防火的基本要求：(1)科学的确定通风防灭火设施位置，克服因通风调节设施设置位置不当引发煤炭自燃；

(2)封闭废弃巷道，简化风网结构；

(3)调整局部区域风量分配，实现合理配风；

(4)修复巷道，消灭坍塌堵掩，扩大巷道断面，减少通风阻力。2023/2/15防治火灾的均压技术

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3）堵风防漏

堵风防漏是用密闭或其他科学方法(均压)堵绝向火区或采空区漏风。其基本要求：(1)封堵火区或采空区进回风侧的通道；

(2)加固漏风密闭、提高密闭抗压性和气密性；

(3)填堵夯实地表裂缝、消除漏风通道；

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第三章矿井内因火灾的防治(4)封堵废弃观察孔、灌浆孔；(5)密封通向火区或采空区的溜煤井、施工通道；(6)确定合理的巷道受护煤柱尺寸，防止矿压压碎破坏；(7)充填隔离水沙带、泥浆隔离带、石膏隔离带等；(8)对已压碎的煤柱裂缝实施灌注石膏浆或水泥浆。2023/2/15防治火灾的均压技术

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4）以风治火

以风治火是建立一个有利于通风防灭火的通风系统、均压系统。为通风管理创造有利的先天条件。使火区或采空区周围内外风压差△h→0。防止采空区或火区内空气流动，达到均压防灭火目的。2023/2/15防治火灾的均压技术

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(1)通过设置调节风窗、调压风机、调压气室、连通管等设施达到火区或采空区风压平衡；

(2)通过调压气室和调压风机取得动压平衡。调压风机的设置可以采用单台或多台串并联方式；

(3)均压通风方法可以采取单侧均压或双侧均压和卸压式均压；其基本要求为：2023/2/15防治火灾的均压技术

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(4)火区下采煤工作面均压。上部煤层火区产生的有害气体通过裂缝渗漏到下部煤层开采工作面，威胁工作人员生命安全。为了确保安全生产，下部煤层采煤工作面需要实行均压。方法有3种：①工作面调压风机升压；②调节风窗与矿井主要通风机总风压升压；③上部煤层火区连通管卸压式减压。(5)采区局部均压(局部风压升压)。

基本要求为：2023/2/15防治火灾的均压技术

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六十年代，一些采煤技术发达的国家竞相采用均压技术，并多次获得成功。在我国，最早试用均压防灭火技术是在淮南、辽源、开滦等矿区。后来，在徐州、阜新、抚顺、平庄、六枝、芜蓉、大同、鹤岗等矿区逐渐推广。在推广中都有所创新，用于封闭区的均压可防止遗煤自燃发火和加速火灾的熄灭，用于开区的均压可以抑制工作面后部采空区遗煤自燃的发展。同时又将均压概念用于指导调整风流方向以消除火灾气体的威胁；也用于正确选择通风系统，通风构筑物的位置等，同时还成功应用于控制瓦斯的涌出和处理积存的瓦斯。2023/2/15防治火灾的均压技术

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5.2均压防灭火技术的分类1）开区均压在生产工作面建立均压系统，以减少向其后部采空区漏风，抑制遗煤自燃，防止CO等有害气体超限聚积或向工作面涌出，从而保证工作面正常回采，称之为开区均压防火2）闭区均压在有可能发生煤炭自燃而已封闭的区域采取均压措施可以防止火灾的发生，在已经因火灾而封闭了的区域采取均压措施可以加速火区的熄灭，前者称闭区均压防火，后者称闭区均压灭火。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治开区均压系统有多种多样，构成系统的具体措施要根据工作面的漏风形式而异。针对不同形式的漏风，实现开区均压的关键是查清漏风通道、漏风范围和降低或改变端点压差。在日常工作中常见的长壁工作面漏风形式有如下几种：2023/2/15防治火灾的均压技术

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1）后退式回采折返通风，采空区漏风与工作面风流形成的小并联漏风系统，如右图所示：2023/2/15防治火灾的均压技术

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2）分层同采上下分层工作面采空区漏风的角联漏风系统，如右图所示：2023/2/15防治火灾的均压技术

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3）分层开采下分层回采时，透过上分层采空区漏风形成的多并联漏风系统，如右图所示：2023/2/15防治火灾的均压技术

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5.3漏风通道的探测

实施均压防灭火的关键是查清漏风通道和漏风量，为制定方案提供科学可靠依据。众所周知，漏风火区或采空区的风量一般是极微小的，用一般的通风测定手段及仪表是很难测定出来，因此，查找漏风通道、漏风量变得十分复杂和困难。1974年美国首次采用示踪气体法检测井下漏风，即将示踪气体SF6用之于煤矿井下。

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SF6是卤素气体，属于多卤化合物，化学性质稳定，电负性最强，几乎每个分了都能捕获电子，具有优良的电绝缘性能。是目前国际上公认的一种较为理想的示踪剂。并已得到普遍应用，SF6的分子量力146.07，熔点-50.8℃.升华点-63.8℃

，密度6.16g/l。

SF6作为示踪剂具有以下优点：2023/2/15防治火灾的均压技术

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(1)无色、无味、无毒，在空气中不燃烧。对人体无刺激和神经系统紊乱作用，是人类生理上一种惰性气体。

(2)性质稳定，在常温下其惰性超过氮气或其他稀有气体。热稳定性和光照下的稳定性也很高，可抗500~600℃高温，紫外光照射下不分解，极难容于水，在25℃的水中其溶解度只有0.001cm3/cm3；因升华点为-63.8℃，气态温度较低，释放时不受严寒、酷热、刮风、下雨等各种气候条件的影响、同时也不会发生沉降、撞并、凝结、淋洗变性等现象。2023/2/15防治火灾的均压技术

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(3)自然本底极低、对测定无干扰影响。对矿井含水砂岩天然吸附极其微少，甚至测不出来。在一般环境大气中SF6含量约为1×1014~10-15(cm3／cm3体积比)以下．对民用煤烟气和—些烟雾弹的烟气无干扰组分。

(4)检测灵敏度高，选择性良好，分析程序敏捷。因其电负性最强，在电子捕获检测器内响应较高，检测下限可达ppt数量级(1×10-12)，据国外文献报道，检测下限已达4×l0-18．这就为痕量的SF6气体样品的定量分析提供了理论基础。

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(5)释放操作简单，易于控制匀速定量释放。SF6出厂时是以液态盛于高压钢瓶内，在常温下约为3MPa左右。接上减压阀和流量计即可实现匀速定量释放。由于其检测度很高，因此每次释放量并不大，一般释放速率可以控制在0.2~0.5L／min，小范围试验每次用量只要几升至数公斤，更大范围的测试释放可以大些。示踪范围变化大，最短距离不到1.0m，最远距离可达到100km。

(6)采样方便。可采用对SF6无吸附或吸附很弱的材料制成的采样器采集释放出的SF6气体样品。如不锈钢真空罐、玻璃注射器、聚乙烯注射器、聚乙烯瓶、袋等。

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示踪气体现已成为煤矿井下检测漏风通道、判断漏风方向、确定漏风风量的可靠手段。

若井下为负压漏风，沿途风流中的SF6示踪气体浓度逐渐下降，但通过井巷中的示踪气体总量不变。据此确定出与不同漏风方式相应的漏风检测方法，计算出漏风量，从而找出矿井漏风分布规律。

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第三章矿井内因火灾的防治释放地点的选择：(1)从采动后形成的地表裂缝释放；(2)井下主要近风侧密闭处释放。在地向小存在采动别缝的情况厂，可选择井下高位能点的密闭或采电区释放。—般多选择址风侧主要漏风密闭释放。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治释放方法：释放方法作常简单．在装有SF6的高压气瓶口处装上卸压阀和流量计，如果转子流量计与被测介质的粘度、密度、温度、压力等诸参数勺标定介质不同时，应重新标定或修止、然后将瓶口对准地面裂缝或密闭裂缝，打开瓶口开关慢慢释放。释放SF6时应准确记录释放地点、标高、坐标、释放时间(准确到分)、释放地点的空气位能、释放量等数据2023/2/15防治火灾的均压技术

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4）接收地点井下火区或采空区的漏风风流都是由高压侧向低压侧流动。因此选择接收地点时必须遵循这一规律。首先应根据预定测试范围在回风侧选取受矿井通风风压控制的那些地点。其次是考虑进风侧如有明显漏风的或与其他进风侧密闭相比能位较低的点布置接收点。接收点数量要选择合理。布置的多了浪费了人力和物力；布置的少了则影响测试的推确性和防火火方案的预期效果。2023/2/1

5）采样方式与方法5防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治A用不锈钢采样罐采样，主要地于采取积分样品；B小型气泵采样；C聚乙烯瓶采样；D玻璃注射器或聚乙烯注射器采样2023/2/15.4采空区遗煤自燃5防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治采空区遗煤所处环境的变化将会引起浮煤自燃过程的动态变化。工作面正常推进时，采空区内沿空工作面各点遗煤厚度、矿山压力的作用程度、遗煤的松散程度、漏风强度都将发生变化，从而影响遗煤蓄热、放热环境变化。生产工作面的采空区随着工作面的推进在不断地增大和变化，故工作面推进速度对遗煤自燃环境影响很大。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治按照煤氧化合理论，煤炭自燃必要且充分条件是：①煤炭本身具有自燃倾向性；②有连续的供氧条件；③有积聚氧化热的储存环境；④上述三个条件共存时间大于其最小自然发火期。可见：连续供氧的条件是引起煤炭自燃的主要方面，它是使煤不断氧化从而使其温度递增的主要因素。5.4采空区遗煤自燃2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治一般来说，采空区漏风与工作面的距离有关。据波兰研究，在全部垮落法管理顶板的回采工作面采空区可以按煤的自燃情况划分三个带：第Ⅰ带——中性带或称不自燃带。在这个区域内虽然有形成自然发火浮煤堆积条件，但是由于靠近工作面开采空间，顶板冒落的岩石处于松散堆积状态，空隙多且大，漏风强度大，无聚热条件。自燃宽度在工作面中心计算约为5m左右。5.4采空区遗煤自燃2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治采空区漏风形式的三带分布5.4采空区遗煤自燃2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.4采空区遗煤自燃第Ⅱ带——自燃带。由中性带向采空区内部延伸约25—60m的空间，因为冒落岩块逐渐压实，风阻增大，漏风强度减弱，风流呈层流流动，浮煤氧化生热，热量积聚，温度上升．有可能导致自燃，所以称之为自燃带。自燃带内最明显的变化是一氧化碳浓度逐渐增大而氧气浓度降低。自燃带的宽度取决于工作面的风压和采空区内的风阻，而决定风阻的则是冒落岩块的压实程度。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.4采空区遗煤自燃第Ⅲ带——窒息带。在此区域内冒落岩块逐渐压实，漏风风流基本消失，氧气浓度较低，甚至可能达到失燃界限(氧气浓度达5％一8%)。如果在自燃带范围内已经发展起来的煤自燃，在此带内也会因缺氧而窒息。窒息带内由于岩石导热会使在自燃带内生成的热量逐渐消失而温度下降。这三个带的位置随着工作而推进而前移。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治在这三个区域中，从防火角度来说，人们最感兴趣的是自燃带的特性参数。自燃带的宽度越大，向前推移的速度越慢，越易发生自燃。所以，必须控制自燃带的宽度。控制自燃带宽度的方法一是向采空区灌浆注水，充续冒落肝石间空隙，促进再生顶板形成，提高采空区的漏风风阻；二是降低工作面两端的通风压差减少通过采事区的漏风量；三是加快工作面的推进速度。5.4采空区遗煤自燃2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治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大体分为开区均压和闭区均压。

开区均压措施：在确定采取何种均压方式前，必须掌握以下几个基本参数：①掌握火区或可能发火区周围有关巷道的通风压力和风量分布状况，绘制出通风网络图或压能图。②找出通向火区或可能发火区的漏风通道，并确定主要漏风通道。这一工作必须下井实地调查，有条件时应用SF6示踪气体检测。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.5开区均压措施③对有关巷道内的通风设施(风门，调节风门，辅扇等)要有全面的了解。④找出确定作用于主要漏风通道上的自然风压及火风压大小的有关参数。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.5开区均压措施1）调节风门均压调节风门均压是针对小并联漏风系统而采取的一种均压措施。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.5开区均压措施1）调节风门均压调节风门应设置两道，相反闭锁，风窗面积的计算公式为：2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.5开区均压措施2）改变工作面通风系统“U”型通风系统2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.5开区均压措施2）改变工作面通风系统“W”型通风系统2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.5开区均压措施3）利用角联支路风向可变的特性均压

角联支路风向的变化取决于相邻支路的风阻比，针对采空区内存在的角联漏风而造成浮煤自燃的现象，采取调整相邻支路风阻，使角联漏风停滞，达到来空区内部均压，抑制自然现象的发展是最为简便易行的。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.5开区均压措施3）利用角联支路风向可变的特性均压两工作面背向回采，采空区形成角联漏风2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.5开区均压措施4）调节风门与风机联合均压调节风门与风机联合均压2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.5开区均压措施4）调节风门与风机联合均压采取风门与风机联合均压措施后，工作面局部区段(2—3)的绝对压力提高，当它等于后部漏风源A、B处的绝对压力时，就会阻止向采空区的漏风供氧，从而控制了自燃的发生。采用这种均压措施时要注意一点，不能单纯为了追求上隅角CO或其它自燃征兆全部消失而无限制地加大风机的能力，或缩小调节风门上的风窗面积。工作面局部区段风压过大，会造成向采空区内部供风，后果将是相当危险的。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.5开区均压措施4）风筒与风机联合均压

风筒与风机联合均压是针对厚煤层开采，回采下分层时，透过上分层采空区漏风形成的多并联漏风系统而采取的一种均压措施，实质是利用风机、风筒向工作面直接供风，从而减少下分层进、回巷道之间的压差，以达到控制向上分层采空区漏风。如果在下分层的回风巷道中采取铺设风简与风机作抽出式工作，也起到相同的效果。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.5开区均压措施的特点开区均压防火的具体方法很多，这里不再一一介绍，它的主要优点是工艺简单，效果明显，而且在采取措施抑制自然发火的同时又能保证正常回采，但是实现开区均压要求在通风技术管理上具有较高的水平和严格的制度，如不能摸清自燃火源的确切位置和工作面的通风系统而盲目的采取均压措施，非但不能抑制自燃，反而可能造成相反的后果。2023/2/15防治火灾的均压技术

第三章矿井内因火灾的防治5.6闭区均压1）闭区均压原理封闭区内的风流流动是属于层流状态的。层流状态下风流流动的阻力定律如下式：1）闭区均压原理式中——漏风通道两端风压差，PaQ——漏风风量，m3／s；

R——漏