安全工程师《生产技术》考点：矿井内火灾的预防和处理措施

 　矿井内火灾的预防和处理措施：

 

　　(1)井下堆积的煤、硫化矿石、含碳矸石、木料等可燃物质，在适当的环境中，与空气接触发生氧化而产生热量，当产生的热量不能及时向周围散发时，温度就会自行升高，出现自热现象。若自热过程得以继续，局部温度不断升高，当达到着火点时就会引起自燃着火，进而引发矿井内因火灾。矿井内因火灾与地面火灾不同，一般是在空气有限的条件下缓慢发生的，外部征兆不明显，但会产生较多的有毒气体，发火地点多在采空区，以致人们难以接近和发现，增加了预防和扑灭它的难度。

 

　　(2)为了减少煤层(体)自燃的机会，采用的开采技术应使煤层(体)在空间上和时间上尽可能少地受空气的氧化，即应能够干净、快速地将煤采出。同时，万一出现自热区时能够比较容易地将其封闭。为此，应将开拓和采准巷道尽可能布置在煤层(体)外，这样能够减少矿体暴露于空气中的时间，便于隔离采区，同时也可少留煤柱。应合理地划分采区尺寸并快速回采，使采区的回采时间短于自燃发火期，采完后立即将其封闭。应采取先采上层后采下层以及自井田边界向井田中央的回采顺序。应合理地选择采矿方法，采矿方法的回收率要高，煤炭损失率要低。此外，要及时从采场清净浮煤，并作好顶板管理工作。

 

　　(3)通风不良、通风系统混乱、漏风严重的矿井往往容易发生自燃火灾。有自燃危险的矿井，应该采用主要扇风机通风，不能依靠自然通风。而且，扇风机的风压大小应能保证矿井通风状况不受自然风压大的影响，但扇风机风压又不能过大。主扇应有反风装置。应结合开拓方式和回采顺序，选择相应合理的通风系统，减少漏风。各作业区采用独立风流并联通风，不仅能降低总风压，扩大矿井通风能力，而且易于调节风量减少漏风，在火灾时期也便于稳定风流，隔绝火区。要加强通风状况和通风构筑物的检查和管理，注意降低漏风地点的巷道的风阻，严防向采空区漏风。如果为了调节通风状况而要安设风窗、风门、风墙或辅扇时，应该安装在地压小、巷道周壁无裂缝的地方。

 

　　(4)封闭可能发火的地区，杜绝空气漏入，防止煤岩氧化。对于矿柱的裂缝，一般用泥浆堵塞其入口和出口，而对采空区除了堵塞裂缝外，还要在通达采空区的巷道口上建立防火墙。

 

　　(5)将水、黄土、砂子按适当比例制成泥浆，借助输浆设备送入可能发生自燃的区域起防火作用。泥浆之所以能预防自燃是因为：泥浆灌入采空区后，隔离了矿岩、木料同空气的接触，防止氧化;加强了采空区封闭的严密性，减少漏风。如果矿岩已经自燃或自热，泥浆也能起冷却作用，降低封闭区内的温度，阻止自燃过程的继续发展。

 

　　(6)在实施井下灭火中存在着这样的情况：某些内因火灾，对火源点能基本了解，只是范围较大，并且火源点附近和周围没有瓦斯积聚和超限，具有直接灭火的可能性，但是处理时间较长。在直接灭火过程中，由于正常通风和供氧，灭火效果很差，甚至出现火势增大的局面。倘若封闭火区，防火墙往往要远离火源点布置，在封闭火区外实施灭火措施难度颇大。因矿井采用无煤柱开采，采空区呈现程度不同的联系，用窒息的方法熄灭火点很难奏效，致使有的火区封闭几年或十几年仍达不到启封条件。若用井上、下打钻注浆方法熄灭火点，因钻进距离长，落点的准确率极低，灭火效果一般不够理想。鉴于此，在矿井灭火时有必要采用既控制风流又直接进行灭火的方法，称之为"锁风直接灭火法"。

 

　　①锁风直接灭火的操作首先，在适当位置建立挡风墙(即密闭)，每处设两道，间距一般5m 左右。靠近火源点的一道因必须抢时间应抓紧建成，通常采用木板密闭，由救护队员佩带呼吸器施工，外面的一道应采用砖密闭，当气体浓度不超限时，可以在救护队员的监护下由井下工人施工。为了进出火区的方便，两道密闭均安设正反向两个风门，风门尺寸以满足救护人员佩带仪器和工具出入的需要即可。风门与密闭的结合应尽可能严密并能自关。安设风门的密闭位于接近火源点并作为处理火区的通道的进风侧巷道中，其他通道均需建立密闭但不必安设风门。在对发火地点实施锁风的同时还应做好直接灭火的有关准备工作：成立临时灭火机构，组织各项工作的参加人员并明确任务和职责;建立井下指挥中心和救护基地并安设电话或联络信号;准备直接灭火所需的材料、工具;招请并组织参加灭火的救护人员;向所有参加人员贯彻安全措施和注意事项等。直接灭火的方法一般采用向火点以及附近灌注水或泥浆。供水(浆)的铁管在建立密闭的同时尽量敷设至密闭内的适当位置，并安设分水器和闸门。密闭内设测定CH4、CO、O2、CO2和温度的观测点和取气样的地点，有条件的安设束管进行遥测。在锁风范围内，当甲烷的浓度符合要求时，由救护队员实施直接灭火。对暴露的明火用水(或泥浆)逐步喷洒，对深入煤体、深埋入浮煤和支架遮蔽的火点要用插管注浆(水)的方法。为提高直接灭火的效果，有时采用在锁风范围外井下和地面打钻注浆(水)的办法，对火区实行综合治理。

 

　　②注意事项

 

　　1)锁风直接灭火法是在特定条件下采用的一种特殊的灭火方法。特定条件是指火区范围内瓦斯涌出量较小，其浓度符合或基本符合要求。该方法与正常的直接灭火法不同之处是在窒息的环境下操作，也就是对通往火区的风流进行控制，故称之为"锁风"。此种"锁风"又不同于"封闭"，封闭的火区要按有关规定要求管理和启封，而锁风却较为灵活。实践证明，锁风直接灭火在现场使用一般能取得处理火点较快的效果。

 

　　2)既然锁风直接灭火是在窒息的状态下进行，所以只能由矿山救护人员佩带呼吸器实施灭火工作。救护人员在火区的操作一定要符合《救护规程》的要求，应在确保救护人员安全的前提下确定灭火方法。因火区内的情况经常变化，要求救护人员能视客观条件灵活机动的处置。为避免当大量泥浆或水注入火区后造成水雾和水煤气爆炸威胁救护人员的安全，在注水(泥浆)时一般应将救护人员撤出。

 

　　3)决定能否采用锁风直接灭火的关键是火区内的瓦斯浓度和空气温度。所以在实施锁风灭火的全过程中必须注意监测火区范围内的瓦斯浓度。要视火源点位置和火区状况确定固定的监测点按时进行测定。测定方法尽量采用气体分析方法和束管装置，也可在适当位置安装瓦斯报警器。一旦发现瓦斯浓度超限应停止灭火工作，采取措施后将瓦斯浓度降至规定浓度以下时再恢复灭火工作。同时还要测定火区内的空气温度，过高的气温有时也迫使灭火工作中断。

 

　　4)若采取在火区内灭火与在火区范围外(包括地面)打钻注浆相结合的方法，其效果会更好。火区范围外的地点指附近的原有巷道，专门施工的消火巷或地面。但是火区外工作应与火区内灭火相配合，不能给后者带来困难和不利影响。在火区内实施直接灭火要坚持从边缘向中心循序渐近的程序逐步向火源点逼近。同时还应注意后路安全和已扑灭地区的复燃问题。

 

　　5)在实施火区内直接灭火时，一定要重视注入的水接触高温煤体后产生的蒸汽和烟雾对火区内外部的影响以及水的泄出问题。在火势较强烈的情况下，开始注水时应将救护人员撤至火区外的安全地点。高压气体的排泄需专门保留一条与火区相通的泄压巷道将气体直接排到回风巷道。另外，要加强对所排气体和波及地区的气体监测。火区还要有泄水的通道，以便废水顺利泄出，避免在火区内形成积水。对注水(浆)和排出的水量要进行记录和比较。若采用淹没火源点的处理方法，必须考虑挡水墙的强度，掌握注水量和水位高度，力避突水酿成水患事故。

 

　　6)在锁风直接灭火的全过程均应加强对火区外围的监测，根据具体条件设置观测点，定时测定各类气体的浓度和温度。

 

　　7)当火源点熄灭后，仍有启封(即去掉锁风风门)和恢复正常通风问题，需编制措施在救护人员监护下实施。