>

矿井火灾预防

- 编辑:奥门金沙官网 -

矿井火灾预防

矿井火灾预防一、防火对策矿井火灾的防治可以采取下列三个对策:

1)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----制定各种规程、规范和标准,且强制性执行。这三种对策简称“三E”对策。前两者是防火的基础,后者是防火的保证。二、矿井火灾预测预报根据火灾发生和发展的规律,应用成熟的经验和先进的科学技术手段,采集处于萌芽状态的火灾信息,进行逻辑推断后给出火情报告。1. 利用人体生理感觉预报自燃发火1)视力感觉煤炭氧化初期生成水份,是巷道内出现雾气或在巷道壁挂有水珠。2)气味感觉煤炭从自热到自燃,产生多种碳氢化物,并产生煤油味、汽油味、松节油味或焦油味等气味。3)温度感觉煤炭氧化自燃过程中要放出热量,因此,从该处流出的水和空气的温度较正常时高。4)疲劳感觉煤炭氧化自燃过程中,从自热到自燃阶段都要放出有害气体,这些气体能使人头痛、闷热、精神不振、不舒服、有疲劳感觉。2. 气体成分分析法一般使用一氧化碳气体作为早期识别煤炭自燃火灾的指标气体。随着早期预测预报技术的发展,也采用碳氢类气体气体浓度和烷稀壁灯作为早期识别煤炭自燃火灾的指标气体。1)指标气体及其临界指标能反映煤炭自热或可燃物燃烧初期阶段特征的、并可用来作为火灾早期预报的气体叫指标气体。2)常用的指标气体一氧化碳图片 1乙烯其它指标气体国外有的煤矿采用烯炔比(乙烯和乙炔(C2H2)之比)和链烷比(C2H6/CH4)来预测煤的自热与自燃。3.测量井下发热体温度预测自燃火灾1)直接测温法煤的自燃发火,一般经过潜伏起、自热期、自燃期,潜伏期煤体温度一般不超过700C,自热期煤温卡达到1200C~1500C,自热期的发展使煤温上升到着火温度而导致自燃。无烟煤的着火温度为4000C,烟煤的着火温度为3200C~3800C,褐煤小于3000C。2)红外线探温煤自燃的条件形成后,煤层温度逐渐增高,会发出红外线。使用红外线探测仪探测煤体自燃氧化发出的红外线强度测量煤体温度。三、外因火灾预防外因火灾的特点比较突然,来势凶猛,而且发生的时间与地点往往出乎人的意料之外,常常酿成恶性事故。据统计,重大恶性 事故90%以上是由外因火灾引起的。虽然外因火灾的发火次数约占总发火的25%~30%,但是死于外因火灾的人数却占死于火灾总人数的65%。因此预防外因火灾的发生,已经成为煤矿防灭火的重大问题。1.外因火灾预防的分析主要从两个方面进行,一是防止失控的高温热源;二是尽量采用不燃或耐燃材料,同时防止可燃物大量积存。2.外因火灾的预防措施1)安全措施必须制定井上下防灭火措施。木料场、炉灰场与进风井的距离不得小于50米。矿井必须设地面消防水池和井下消防管路。新建矿井的永久井架和井口房、以井口为中心的联合建筑,必须使用不燃型材料建筑。进风井口应装设铁门。2)明火管理井口房和通风机房附近20米以内,不许有烟火或用火炉取暖。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地点,都必须使用不燃型材料支护。井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉,井下进行电焊、气焊等工作,每次必须制定安全措施。井下使用的汽油、煤油和变压器油、用过的棉纱、布头、和纸,必须装入盖严的铁桶内,由专人送到地面处理。3)消防材料管理矿井必须在井上、下设置消防材料库。井下爆破材料库、机电设备硐室、检修硐室、材料库等地点,都应备有消防器材。4)外因火灾初起时及时发现标志气体一般情况下是采用CO和CO2等气体作为发生火灾的标志气体。使用温升变色材料涂在机电设备的外壳上和容易发热的部位,根据颜色的变化,可以及时发现外因火灾初期的现象。使用火灾检测器及时发现初起火灾进行报警,同时启动灭火装置将火灾破灭。四、煤炭自燃的预防矿井自燃火源的分布规律为:采空区,采空区火灾占50%以上;煤柱;巷道顶煤;断层和地质构造附近。1.防止煤炭自燃的开采技术措施1)合理的进行巷道布置①尽可能采用岩石巷道②分层相道垂直重叠布置③分层分掘布置区段巷道④推广无煤柱开 采技术2)选择合理的采煤方法和先进的回采工艺,提高回采率,加快回采进度。应选用长壁式采煤法、机械化采煤工艺,采用全部陷落法管理顶板。3)选择合理开采顺序,坚持自上而下开采煤层间采用下行式,即先采上煤层,后采下煤层,上山采区先采上山区段,后采下山区段,下山区段与之相反;区段内先采上区段,后采下区段。4)选择合理的通风系统2.预防性灌浆预防性灌浆就是将水和黄土或粉煤灰等不燃性固体材料混合,配置适当比例的浆液,然后利用灌浆管道系统将其送往采空区等可能发生煤炭自燃的地点,以防止自然火灾的发生。1)灌浆系统由制浆、输浆和灌浆三部分组成。浆液的制备①浆液性能对浆液性能的基本要求是,浓度适当,渗透能力强。水土比②浆材的选取浆材必须满足一定的基本要求。③浆液的制备浆液的输送 ①输浆压力与输浆倍线输送浆液的压力有两种。一是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,叫静压输送;当静压不能满足要求时应采用加压输送。 L----总长度,H----入出口高差,h—泵压力图片 2②灌浆管道的选择当管道中浆液恰好处于无沉积的悬浮状态时的流速,称为临界流速时,也叫不淤流速。图片 33)灌浆钻孔2)灌浆防火方法按与回采的关系分,预防性灌浆有:采前预灌、随采随灌、采后封闭灌浆等三种方法: 钻孔灌浆在煤层底板的集中运输或回风巷道或专门开掘的灌浆巷道内,每隔一定距离(10~15m)向采空区打钻灌浆,埋管灌浆工作面洒浆综采工作面插管灌浆3.阻化剂防火阻化剂是一些吸水性很强的无机盐类,这些盐类附着在煤粒的表面上时,能吸收空气中的水分,在煤的表面形成汗水液膜,从而阻止煤、氧接触、起到隔氧阻化作用,同时降低了煤体了温度。1)阻化剂的评价指标及其影响因素阻化率 图片 4A,B--分别为原煤样和阻化煤样在规定的实验条件下氧化5小时放出的CO( pmm) 或SO 2 。阻化剂的阻化寿命 阻化剂喷洒至煤体表面后,从开始生效至失效所经过的时间叫阻化剂寿命。单位为月。阻化剂的寿命可用下式表示: V----衰减速度τ=E/V 2)阻化剂选择煤矿使用的阻化剂有:氯化钙、氯化镁、氯化铵以及水玻璃等。以及工业废液等。3)阻化剂防火工艺方法 主要方法是:表面喷洒、用钻孔向煤体压注以及利用专用设备向采空区送入雾化阻化剂。4.均压防火技术均压防灭火的实质:利用风窗、风机、调压气室和连通管等调压设施,改变漏风区域的压力分布,降低漏风压差,减少漏风,从而达到抑制遗煤自燃、惰化火区,或熄灭火源的目的。1)调压设施均压防灭火的原理调节风窗调压的原理特性:上风侧压力增加,下风侧压力降低。实质:增阻减风,改变调压风路上的压力分布,达到调压目的。前提条件:本分支风量允许减少 图片 5风机调压的原理在需要调压的风路上安装带风门的风机,利用风机产生的增风增压作用,改变风路上的压力分布,达到调压目的。特性:风机前压力降低,风机后压力增加。前提:以增加风量为前提。 图片 6风窗-风机联合调压的原理①风窗-风机增压调节所谓增压调节是指使两调压装置中间的风路上风流的压能增加。增压调节又可分为风量不变和减少两种。图片 7②风窗-风机联合降压调节作降压调节时,风窗安装在上风侧,风机安装在下风侧。2)生产工作面采空区自燃火源或高温点的调压处理采空区的漏风形式①并联漏风如图是后退式回采U形通风系统工作面采空区漏风分布平面示意图。图片 82)调压处理方法①当火源或高温点处于自燃带Ⅱ中后部(靠近窒息带)时,则可用降低漏风压差的方法,减小漏风带宽度,使窒息带复盖高温点。②高温点位于自燃带的前部,可采用在工作面下端挂风帘的方法来减小火源所在区域内的漏风,同时加快工作面的推进速度,使窒息带快速复盖高温点。③角联漏风采空区内除存在并联漏风外, 还有部分漏风与其它风巷发生联系, 这种漏风叫角联漏风。图片 9调压处理方法: 在风路中安装风门和风机等调压装置,降低漏风源的压能, 提高漏风汇的压能。 改变相邻支路的风阻比,使之保持:图片 103)调压气室-连通管调压防灭火的原理与应用一般适用于封闭火区灭火,有单气室与双气室调压两种。双调压气室--连通管调压原理与应用①布置方式K1、K2:密闭墙。F1、F2:辅助密闭墙。在密闭墙和辅助密闭墙形成的调压气室之间铺一根金属管。图片 11②调压原理:辅助密闭墙增加火区的漏风风阻,降低火区的漏风压差;连通管与火区并联,起到并联分风和降压的作用。③调压时的火区动态观察单调压气室--连通管调压原理与应用①布置方式及其调压原理图片 12在回风侧构成调压气室,同时利用金属管将调压气室与火区进风侧相连。 要消除火区漏风,需满足下式:图片 13式中:RT--连通管(包括闸门)风阻;R M--辅助密闭墙M与CB巷道风阻之和;RAB,RDA--分别为巷道AB和DA的风阻;②火区的动态观测 4)调整通风系统调节漏风压差调整通风系统的原则①增加火区或采空区的并联(低风阻)风路;或减少火区并联分支的风阻或风量(不得在该分支增阻)。②增加火区所在分支或其漏风流经路线上其它分支的风阻;在非漏风流经的路线上减阻。增阻或减阻巷道离火区、或采空区越近,效果越好。③当火区的漏风源与漏风汇分别处于进回风井附近时,应设法降低主要通风机负压。④降低火区漏风源的压能,增加其漏风汇的压能。通风构筑物的合理位置在有漏风源或漏风汇附近的风路上,设置增阻型通风构筑物时,应遵循的总原则是:既起到应有的风流调节和控制作用,又不增大火区或采空区的漏风压差。具体而言:①若在有并联漏风的风路上设置风窗等增阻型通风构筑物时,其位置不应选择在漏风的源与汇之间。②在有漏风源或漏风汇附近的风路上安设增阻型通风构筑物时,应将其设在漏风源的上风侧,或漏风汇的下风侧。③风门、调节风门和密闭墙等控制风流的设施设置后,应使采空区或火区同处于进风或回风侧,以降低其漏风压差。图片 145.惰性气体防火惰性气体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。氮气既可以迅速有效的扑灭明火,又可以防止采空区遗煤自燃。使用注氮灭火的火区具有恢复工作量小、不损坏设备等优点。1)氮气防灭火原理 氮气注入采空区后具有降低氧浓度的作用;液氮灭火还具有冷却降温作用。在20℃的环境温度下,液氮的汽化热为423kJ/kg。直接用液氮注入火区时,液氮气化,吸收热量,使火区气体、煤层和围岩的温度降低,火区冷却会加速火源熄灭;在封闭火区的过程中,氮气注入火区后,兼有抑爆作用。2)氮气制取三种工艺方法:一是深冷空分法99.9%;二是碳分子筛变压吸附法;三是膜分离法。3)生产工作面采空区注氮防火向采空区注入氮气要根据具体条件确定注氮制度。在有自燃早期预报时,一般应采用非连续注氮,以降低成本。并根据高温点的温度或CO浓度大小选择注氮强度、注氮口的位置以及注氮时工作面风量选择等。4)注氮处理封闭火区向封闭火区注氮。有条件时注氮过程中逐渐缩封火区,以提高注氮效果。定向注氮,目标惰化。注氮时使氮气流经火源点,用氮气流置换 漏风气流;或者用数个钻孔能包围火源点进行注氮,这就是目标惰化。提高注氮效果的途径 适当增加密闭墙的气密性,限制漏风量;增大注氮强度和保持注氮的连续性;选择合适的注氮口位置。 关键词:矿井火灾预防

本文由关于企业发布,转载请注明来源:矿井火灾预防