第二章矿井外因火灾及预防.ppt

2矿井外因火灾及预防,2.1物质燃烧基础知识2.2外因火灾产生的原因分析2.3外因火灾的预防,2.1.1物质燃烧充要条件,物质燃烧的必要条件（燃烧的三要素）1、充足的可燃物，这是形成火灾的物质基础；2、助燃物，支持和帮助燃烧的物质；3、具有一定温度和能量的火源；物质燃烧的充分条件1、三要素必须同时存在；2、可燃物温度达到燃点生热量大于外界散放的热量；,,可燃物温度达到燃点,可燃物质的燃烧与氧化速度、温度、氧化生热速度及其散热速度有密切的关系，氧化速度与温度的关系一般可用阿伦尼乌斯方程表示,如果氧化1克物质生成的热量为q，那么生热速度可用下式表示,氧化物质放出的热量可近似地按牛顿冷却定律确定,由图可见,生热量随温度增高按指数规律增加,而放热是按直线Ⅰ增加。如果两条线的交点所对应的温度T’比燃点Ti低,那么便不可能发生燃烧。若向外界散发的能力降低，变为直线Ⅱ，那么反应物的温度能达到燃点Ｔ’,燃烧就会发生。,2.1.2物质燃烧过程,气体最易燃烧，只要获得其自身氧化分解所需要的热量，便能迅速燃烧；液体先在火源的条件作用下蒸发，形成蒸汽，再氧化分解发生燃烧；固体有的先熔化成液体，再蒸发形成蒸汽燃烧，如硫、磷等，有的复杂固体物质是先受热分解析出气态或液态产物，然后再氧化燃烧。如木材燃烧，开始受热时，首先是蒸发木材内的水分，析出一些不燃的气体，然后外层开始分解出可燃的气态产物，其中以甲烷和氢气为最多，同时还释放热量，剧烈氧化，直至出现有火焰的燃烧。当木材完全分解后，燃烧终止，再转入无火焰燃烧阶段，当固体燃烧到最后，分解不出来可燃气体时，剩下了炭和灰。,2.2.1外因火灾产生的条件,外因火灾是外部高温热源（如放炮、烧焊、电流短路等）引起的可燃物质燃烧造成的火灾。多发生在井口房、井筒、井底车场、石门及机电峒室和有机电设备的巷道等地点。其具有火源明显、发生突然、来势凶猛等特点，若发现不及时，则可能酿成恶性事故。虽然所占火灾比重较小，但是给矿井带来的物质损失和造成的人生事故比内因火灾大。数据统计,外因火灾产生的条件,1、物质条件井下具有大量的可燃材料存在，如木质材料，塑料材料，可燃气体等；这些可燃材料是井下所需物品，是不可避免的存在；2、火源（火种）包括明火、能点燃可燃物或可燃气体的高温表面和火花等。由于助燃物空气到处都存在，而且井下可燃材又是随处可见，所以要避免外因火灾，只好在火源存在方面下功夫。,,,2.2.2火源的分类,1、按照火源的外部特征可分为显火源和潜火源。1）显火源以明火或高温的表面、灼热的物体的形式显露于空间，可燃物一旦与其接触即可发生燃烧。如气焊和电焊产生的高温焊碴、燃着的香烟头等皆属于此类。此类热源形成火灾的原因是人们疏忽大意和思想麻痹；2）潜火源即是平时处于常温和正常状态，在一定的外部条件下（人员操作失误、设备的零件故障、安全装置失效等原因）有可能产生火花、放出热量和转化为高温热源。此类火源是当今矿井外因火灾的主要火源。,2、按照热能形成原因来分、有机械能火源、电能火源和化学能火源。1）机械能火源如运转机械的摩擦产生的高温表面，冲击产生的火花等产生的火源；2）电能火源如电流短路、电弧、电火花和静电等产生的火源；3）化学能火源不合格炸药爆燃时喷火，瓦斯、煤尘燃烧和爆炸，气焊等产生的火源。,2.2.2火源的分类,2.2.3煤矿井下主要常见的外因火源,一、电能热源电能热源产生的原因有电缆短路、接触不良、电火花、烘烤和静电等种类，其中电缆着火是电气火灾的主要部分。二、摩擦与冲击有胶带与滚筒摩擦、胶带与碎煤摩擦以及采掘机械截齿与砂岩摩擦等几种。三、放炮放炮引燃瓦斯是矿井火灾较为常见的原因之一。放炮引瓦斯主要是因为放炮时发生爆燃现象而导致的；四、液压联轴器喷油着火液压联轴器是煤矿井下胶带运输机和链板运输机的电机和工作机械之间的传动连接装置。五、明火（高温焊渣、吸烟）明火也是产生外因火灾的重要原因之一。主要是因为对明火管理不善而导致。,2.2.4产生外因火灾的事故案例1,此次事故主要原因,掘进工作面内90米长的电钻电缆的多处接头。事故前一班放炮工将接头剥开，用动力线放炮之后将电缆盘放在一边，致使短路着火。,2.2.4产生外因火灾的事故案例2,2003年12月26日，河北省邯郸市所辖的武安市上团城乡高村祥和北岭煤矿发生一起特大井下火灾事故，造成26名矿工窒息死亡。分析主要原因是电缆损坏没有及时更换，电缆选型不当，井下没有使用检漏继电器，工人的安全意识不强也是引起事故的重要原因之一。技术专家组分析认定，事故发生处的电缆曾在2003年10月发生的冒顶事故中受损，但没有及时被更换。此外，祥和北岭煤矿没有按有关规定使用检漏继电器，致使用电负荷超载时不能及时断电，引起非阻燃电缆外皮自燃，而后引燃井下的笆片和木棚，导致火灾发生。此外，工人的安全意识不强也是引起事故的重要原因之一。按照有关规定，井下工人工作时必须携带呼吸自救器，可是这次事故中遇难的矿工都没有携带。在火灾浓烟无法及时排出井外的情况下，造成26名工人窒息死亡。,2.2.4产生外因火灾的事故案例3,事故分析,第一个事故中人的不安全行为是用电缆放炮，使用电缆放炮后未包好电缆的接头，物的烟雾原因是电缆多处接头，两者结合造成电缆短路，形成火灾；车场的两道风门同时打开，导致烟雾扩散，火灾扩大。第三事故中人的不安全行为是工作面工人让镐从链板运输机内拉出，造成运输机过负荷；用高熔点的金属代替易熔安全塞，造成液压联轴节喷油着火。,2.2.4产生外因火灾的原因分析,1、直接原因直接原因即是一次性的、时间上最接近的原因。直接原因还可以分为人的原因和物的原因。人的原因由于人的不安全行为所引起的；物的原因是由于设备和环境的不良所引起的。2、间接原因间接原因分为技术、教育和管理三个方面1）技术原因包括在机械、设备设计时对防火的安全性考虑不周到；防火的安全保护性能不良；检查和维修不够等。2）教育原因包括设计、施工、操作和管理人员的防火知识和经验不足；对生产作业过程中危险性轻视、无知、不理解、坏习惯，以及安全知识的教育和训练不足等。3）管理原因包括作业规程不明确，领导的责任心不强，劳动纪律松弛和管理混乱等。,2.3.1外因火灾的预防,防火对策安全技术的实质就是认为任何事故都是可以避免的。在这个思想指导下，预知生产过程中产生火灾的一切危险因素，并有针对性的采取预防措施，积极消除这些危险因素，防止火灾发生。预防火灾事故，既要预防直接原因发生，也要防止间接原因存在。1、技术对策技术对策是防止火灾发生的关键对策。它分为灾前对策和灾后对策；2、教育对策对管理人员和职工进行防火知识和技术教育，提高其内涵，这是防治矿井火灾的根本；3、管理（法制）对策从属于各种规程、规范和标准。应具有科学性、先进性并符合实际；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。三者关系是技术－－教育－－管理（法制），只有技术充实后才能提高教育的效果，而技术和教育充实后才能实行合理的法制。,一、防止火灾产生1、防止失控的高温热源产生和存在；2、井下尽量不用或少用可燃物和材料，不得不用时应与潜在热源保持一定的安全距离；3、防止机电火源产生；4、防止摩擦引燃；5、防止高温热源和火花与可燃物相结合和作用；二、防止火灾蔓延1、在适当的位置建造防火门；2、矿井地面和井下都必须设立消防材料库，贮备一定数量的器材，以便发生火灾时迅速灭火；3、每一矿井必须在地面设置消防水池，在井下设置消防管路系统；4、通风机必须具有反风系统或设备，反风设施应定期检查和维修，每年进行一次反风演习。,2.3.2预防外因火灾的技术措施,