火灾常识1003.ppt

矿井火灾防治常识,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,大同煤矿集团公司通风处孟凡龙联系电话186035277892010年3月,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,主要内容,一、矿井火灾的概念二、外因火灾的预防三、自然火灾与火灾隐患四、自然发火条件及发火过程五、一氧化碳中毒特征和中毒机理六、火灾的伴生现象七、自然火灾的防治八、火区的封闭九、火区的管理十、防灭火管理规定主要要求,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,一、矿井火灾的概念,1.矿井火灾是指发生在井下（或进风井口附近），直接（或间接）地影响井下安全生产的火灾。2.矿井火灾的分类内因火灾和外因火灾。3.内因火灾由于煤自身氧化蓄热产生高温，引起自身和周边可燃物燃烧或炭化，这样的火灾叫作内因火灾（又叫自然火灾）。4.外因火灾由于外在高温或火源（电气发火、皮带摩擦、电缆着火等）引起的火灾叫外因火灾。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,二、外因火灾的预防,1.防止失控的高温热源产生和存在，严格对高温热源、明火和潜在的火源进行管理。（如气焊、电焊、烟头、灯泡取暖、放明炮、糊炮、电气超负荷、电缆短路、如胶带与碎煤摩擦等等）２.井下可燃材料必须远离热源，并与潜在热源保持一定的安全距离。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,1.自然火灾①出现明火、火焰、烟雾时，认定为发生火灾。（自然火灾发火初期，一般是不容易直接看到明火）②煤体、围岩或采空区泄漏出的空气和水等介质的温度超过70℃时，认定为发生火灾。注意与观测到的气体浓度大小没有直接关系。2.自然火灾隐患有下列现象之一的认定为存在火灾隐患①有一氧化碳气体出现，并呈现上升趋势；②气温、水温、围岩、煤体的温度逐渐升高。,三、自然火灾与火灾隐患的区别,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,1.发火条件①存在易于低温氧化的破碎煤体。②必须有一定量的氧气供给（O2＞8具备氧化条件，＞15速度较快）③必须有蓄热的条件一般堆积厚度0.4m。2.发火过程①潜伏期温度不变，煤体开始常温缓慢氧化，有CO气体产生。②自热期在有蓄热条件下，氧化热开始积聚，煤温逐渐升高,出现异味和“挂汗”。③燃烧期温度达到350℃时氧化速度开始加快，有炔烯气体产生，温度超过650℃时，开始出现明火。,四、自然发火条件及发火过程,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,3.发火过程示意图,四、自然发火条件及发火过程,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,4.发火过程中产生的气体50℃氧化生成CO常温～300℃生成CO＋脱吸CH4、CO2300℃～450℃生成CO、CO2＋分解H2、炔烯450℃～550℃生成CO、CO2＋分解H2、炔烯＋烷类550℃～750℃生成CO、CO2＋分解H2、炔烯烷＋CH4750℃～1000℃生成CO、CO2＋分解H2、炔烯烷＋CH4、H2,四、自然发火条件及发火过程,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,五、一氧化碳中毒特征和中毒机理,1.一氧化碳气体中毒特性①轻微中毒长时间在160ppm的环境中工作，会出现耳鸣、头痛、心跳加快。②严重中毒在1280ppm的环境中，短时会出现四肢无力、呕吐、甚至丧失行动能力。③致命中毒在4000ppm的环境中，短时会丧失知觉、痉挛、呼吸停止。④死亡浓度在＞10000ppm的环境中，片刻就会中毒死亡。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,五、一氧化碳中毒特征和中毒机理,2.一氧化碳气体中毒机理一氧化碳经呼吸进去肺泡后，立即与血红蛋白结合，形成碳氧血红蛋白①一氧化碳与血液中红血球的结合能力是氧的300倍。②“碳氧血红蛋白“比“氧合血红蛋白“的解离慢3600倍。③阻止了血液向全身传送氧的功能，造成人体细胞组织缺氧，引起中枢系统损坏。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,六、火灾的伴生现象,,1.高温烟雾发火后烟雾越来越浓，温度越来越高（火源中心温度超过1000℃）。2.产生火风压发火后，气体温度、气体成份都会发生变化，这样的火灾气流经过有高差的巷道时就会产生火风压。火风压会导致通风系统紊乱或局部风流逆转。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,六、火灾的伴生现象,3.火灾气体爆炸无论是高瓦斯还是低瓦斯矿井，在发生火灾的空间里，都会积存一定体积的瓦斯、煤尘或煤体干馏出的可燃气体，这时如果氧气充足、可燃气体浓度适中，加上火源点的存在，极易产生瓦斯、煤尘或火灾气体爆炸。◆因火灾引起的爆炸事故一般发生在停风和封闭火区时。（停凤导致风流反向；封闭时导致火区内压能重新分布）,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,六、火灾的伴生现象,火灾气体的爆炸事故案例,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,4.再生火源发生火灾后，高温烟流流过的风路上遇到风流汇合处，有可能在混合风流点产生新的火源点。特别是可燃性支护材料更容易燃烧。①烟流中无可燃气体只会产生再生火源。②烟流中如果存在适量的可燃气体，还有可能在混合风流处发生爆炸。,六、火灾的伴生现象,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,5.逆退现象发生火灾时，即使火灾发生在独头巷道，新鲜空气仍会从巷道的底部进入火点，烟流却巷道顶部逆风流或逆火风压反向流动。（在逆退现象的作用下，火点还会逆风流方向发展）,六、火灾的伴生现象,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,七、自然火灾的防治,1.自然火灾的初期征兆（日常观测）①取样检测T↑、CO↑、CO2↑、O2↓、出现碳氢气体（大气成份O220.96；CO20.04；N279）②人工感观初期雾气、挂“汗”中期煤油或焦油气味后期气温或水温升高、闷热或感觉头痛气体的标准状态我国规定气体标准状态20℃，一个大气压（101325Pa）。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,七、自然火灾的防治,2.自然火灾的预测预报①建立观测点位置依观测区域而定，可选在采空区密闭、工作面上隅角、工作面进回风流或某一区域的上风侧和下风侧。总之，要在观测范围的所有进回风流设观测点。②观测内容气体成份,气温,水温,风速,密闭内外压差等。③观测时间每周一次，发现异常增加次数，选在放炮前或无放炮的班次观测。每个点的具体测定位置必须详细。,④绘制观测曲线通过曲线图对观测参数（气体成份、气温、水温、风速压差等）进行直观的分析，发现异常要及时查明原因,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,七、自然火灾的防治,,,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,七、自然火灾的防治,3.自然火灾的防治方法①设计方面合理开采顺序,坚持“自上而下、由里向外”；。②开采工艺提高工作面回收率，减少采空区浮煤堆积；提高工作面的推进速度，缩短氧化时间；③通风管理合理工作面配风，加强端头堵漏，减小采空区“三带“宽度；④采后管理采后及时封闭，严格密闭质量，减少漏风，控制煤的氧化。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,七、自然火灾的防治,3.自然火灾的防治措施⑤防火措施喷洒阻化剂，延长煤的自然发火期；工作面注氮，降低氧化带的氧含量；采后预防性灌浆，覆盖浮煤，阻止煤体氧化；采空区均压，降低漏风压差，减少采空区漏风；巷道喷浆、密闭喷浆，控制裂隙漏风。◆三带参数散热带范围5～20ｍ，风速V0.9m/s；自燃带范围20～70ｍ,风速0.9≥V≥0.02m/s,O2≥8；窒息带范围70m以里，∨＜0.02m/s，O2＜8；,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,1.火区的概念当井下发生（内外因）火灾后，不能直接将火扑灭时，为了迅速控制火势，使其熄灭，必须及时对与火源联通的通道砌筑密闭墙隔绝氧气，把封闭的区域称为火区。◆直接灭火技术断电、撤人、控制火势。2.火区封闭作用与目的（隔氧灭火方法）①断绝氧源；②防止高温烟流扩散、防止火区范围扩大；③控制火势的恶化。,八、火区的封闭,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,3.火区的封闭顺序及适用条件①先封闭进风侧适用于低瓦斯。优点便于实施，施工人员不受火灾烟流的影响。②先封闭回风侧较适用于高瓦斯、火源上风侧有瓦斯泄出点、且回风通道较为清楚的矿井。优点封闭回风侧有助于火区内部压力的提高，对瓦斯涌出起到抑制作用。,八、火区的封闭,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,3.火区的封闭顺序及适用条件③进、回风侧同时封闭使用于所有矿井，在条件允许的情况下，一般都采用此方法。施工要求进回风侧施工速度要均衡，密闭收口时先留设0.5～1m2的通风口，待进回风侧均具备封口条件时，统一下令，快速进行封口。◆在处理火区的过程中，切记不要轻易变动火区内部的风流方向。,八、火区的封闭,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,八、火区的封闭,火区封闭过程中火灾气体的爆炸事故案例,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,4.火区密闭的加固①加固的必要性在封闭火区时，因受时间和环境条件的限制，一般对密闭的永久封闭质量要求不是很高，主要是尽快将隔绝火区的供风通道，起到控制火势的作用。因此，对火区的临时性封闭设施必须进行二次加固。②加固的危险性在火区临时封闭之后，不要立即对临时密闭进行加固。因为火区在刚刚封闭完，内部的气体成份、风流方向都会发生变化，火灾气体浓度升高、瓦斯开始积聚、火源温度下降，这些因素都有可能使得可燃气体达到爆炸条件。③加固的安全时间最安全的加固时间，是封闭后24小时。,八、火区的封闭,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,1.火区封闭后，按规程要求建立火区管理台帐包括区基本情况登记；防火墙及其观测记录；灌浆或其它灭火记录；火区位置示意图2.火区封闭后，按规程要求绘制火区位置关系图。以通风系统图为底图绘制，即在通风系统图上标明火区的边界，防火墙的位置，火源点，漏风路线及防灭火系统布置。在图上标明火区编号，名称，发火时间。3.火区封闭后，积极采取措施加快火区熄灭进程。,九、火区管理,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,4.火区形成后要向上一级管理部门打报告注册，火区熄灭后要向上一级管理部门打报告注销。5.火区熄灭注销与启封的条件①气温低于30℃，或恢复到发火前的常温；②氧气浓度低于5；③一氧化碳浓度降到0，或长期维持在0.001％以下；④水温低于25℃，或恢复到发火前的常温；⑤上述条件都达到以后，要连续维持一个月以上的时间。,九、火区管理,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,十、防灭火管理规定主要要求,1.每一采区所开采的煤层，必须进行自燃倾向性鉴定。2.在开采有自燃倾向性的煤层时，采区设计应采用后退式。在开采厚煤层不能一次采全高时，必须沿顶开采。3.采用放顶煤采煤法开采容易自燃和自燃煤层时，必须编制专项防止采空区自然发火措施。4.正常生产过程中，必须开展自燃火灾的预测预报工作。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,十、防灭火管理规定主要要求,4.正常生产过程中，必须开展自燃火灾的预测预报工作。①对火区、采空区、采区回风巷、回采工作面及可能发热的地点每周至少取样分析一次。②对异常点随时检查、取样化验分析，及时掌握异常点的变化动态。③化验报表要由通风区长或技术主管进行签字审核，每月要有一份火情分析报告。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,十、防灭火管理规定主要要求,5.要定期对矿井压能分布状况进行分析，消除高阻区对火区和采空区的影响。并依照矿井压能分布规律正确选择风门、风窗、密闭等通风设施的位置，以尽可能降低采空区、火区和煤柱裂隙处的漏风压差，减小漏风量。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,十、防灭火管理规定主要要求,6.回采工作面结束后，必须按规定时间（45天内）对采空区进行永久性封闭。7.对因撤架等原因造成不能按时封闭或停采长期供风的工作面，必须制定相应的防灭火措施报上一级公司审批。8.加强对现有防灭火系统的管理，要充分发挥其防灭火作用，并要及时填写记录。当防灭火系统需要报废时，必须报上一级公司审批。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,十、防灭火管理规定主要要求,9.加强对外因火灾的防范，井下不得进行焊接、气割和喷灯烘烤等工作，因特殊情况确需在井下主要进风巷和主要峒室进行焊接工作时，必须编制安全技术措施，并报矿长审批。10.井下要有完善的消防、洒水系统，主要峒室要配备消防器材，并定期检修、维护。11.井下要使用阻燃皮带，井下峒室及其回风道要采取不燃性支护。变电所、绞车房等主要峒室要实现独立通风。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,十、防灭火管理规定主要要求,12.严禁回风巷、峒室回风通道、工作面回风绕道绕道等地点有浮煤和杂物堆积。13.井下每个生产水平必须设立消防材料库。14.受小煤窑影响的矿井，必须详细掌握小煤窑的开采范围、通风方式及发火情况，以便及早在本矿井受影响的区域采取有效的预防措施，防止突发灾变发生。15.对废弃的溜煤眼、暗斜井和风眼必须进行层间永久性封堵和充填，以防止自身发火及层间火灾气体的扩散。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,◆矿井工作面发火案例分析,开拓矿井采用平硐、立井混合开拓；通风分区式通风，通风方法为抽出式；首面810l面三巷布置,09年6月29日圈出，09年9月30日开始试生产,综放采煤，煤厚13.67m，首面尺寸1684199.5。,一、概况,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,◆矿井工作面发火案例分析,二、CO气体的出现8101面试生产后，11月5日1800在顶回风巷检测气体时发现CO气体异常,浓度达到53ppm,并有蓝烟出现。当时,回风流中CO浓度为8ppm；上隅角CO浓度23ppm,温度为22.4度。头部推进69.8米,尾部推进57.3米。在CO涌出隐患治理过程中，11月12日340，8101工作面CO气体浓度急剧增大，工作面尾部CO气体浓度达到1300PPm，同时有黄色浓烟从115-118架间涌出，随即指挥部决定对工作面进行了封闭。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,◆矿井工作面发火案例分析,三、采取的应急措施1.降低工作面风量；2.在工作面端头注罗克休，控制采空区漏风；3.向工作面90－118支架上部打孔注水和阻化剂；4.加强注氮惰化高温火点；5.加快推进,只割煤不放煤,与采空区形成隔离带。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,◆矿井工作面发火案例分析,在治理过程中，11月12日340，8101工作面CO气体浓度急剧增大，尾部CO气体浓度达到1300PPm，同时有黄色浓烟从115-118架间涌出,随即指挥部决定对工作面进行了封闭。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,◆矿井工作面发火案例分析,四、发火原因分析1.准备时间长，采前给切眼巷留下了3个月的氧化时间。2.推进速度慢，37天尾部推进了57.3m，日均1.55m。3.工作配风大，进风4107,回风3326,顶回836m3/min。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,◆矿井工作面发火案例分析,五、发火位置分析1.工作面初切眼尾部，硅化煤赋存区域，且氧化时间较长；2.顶回风巷上风侧，80-90支架，且向架后延伸一定范围；3.顶回风巷末端及其与5101的斜联巷区域。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,◆矿井工作面发火案例分析,六、灭火措施落实封闭灭火40天后1.打钻778m/16孔,灌注阻化剂78m3,灌粉煤灰浆液680m3；2.12月20日达到启封条件,O2＜2.5,CO＜10ppm,炔烯绝迹；,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,◆矿井工作面发火案例分析,七、火区启封1.锁风条件下，打开2101巷密闭进入侦查，无异常则启封5101密闭使工作面形成“U”形通风。2.在2101巷稳装1台215kw局扇，通过∮500风筒向上隅角供风。通过“均压”通风控制古塘漏风。,3.调低工作面风量，将风量控制在500-800m3/min。4.做端头封堵，头部端头注罗克休、尾端头灌粉煤灰、架间和放煤口喷涂快速密闭材料，封堵一切向古塘的漏风通道。5.不放煤，加快推进速度。,大同煤矿集团DATONGCOALMINEGROUP,,