項目一 礦井火災概述課件

1、項目一 礦井火災概述一、項目教學介紹（1個學時）二、任務(wù)引入及講解（多媒體課件，5個學時）知識點 礦井火災的概念 礦井火災的危害 礦井火災的各種分類方法 各類火災的特征技能點 熟悉礦井火災的概念 能說出礦井火災的危害 熟悉礦井火災的各種分類方法 掌握各類火災的特征三、相關(guān)知識任務(wù)一 礦井火災的概念及危害一、礦井火災概念（一）燃燒1、燃燒的特征燃燒：可燃物和氧化劑在空間發(fā)生激烈化學反應的過程?；瘜W上所說的燃燒是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應，通常伴有火焰、發(fā)光和發(fā)煙現(xiàn)象。燃燒反應的三個特征：放熱、發(fā)光和生成新物質(zhì)。2、燃燒的三個條件：燃燒必須同時滿足三個條件：燃料（可燃物）、助燃物（氧化劑）

2、和熱源，通常稱為燃燒三要素。1）燃料（可燃物）凡是能與空氣中的氧或其他氧化劑起劇烈反應的物質(zhì)都稱為可燃物質(zhì)。如木材、紙張、棉花、布匹、草類、酒精、煤炭等。2）助燃物（氧化劑）凡能夠幫助和支持燃燒的物質(zhì)都叫做助燃物質(zhì)。如空氣、氧氣、氯氣以及氯化鉀、高錳酸鉀等氧化劑。3）熱源凡能夠引起可燃物質(zhì)燃燒的熱能源都叫做點火源。如明火、電焊的火花、煙囪冒出的火星、電火花、化學反應熱、高熱物體等。3、燃燒的形式 礦井火災中可燃物可分為固態(tài)（如煤、木材、橡膠、合成高分子化合物等）、氣態(tài)（如瓦斯、熱解產(chǎn)生的各種揮發(fā)性氣體、一氧化碳等）、液態(tài)（如燃油、潤滑油等）三大類。他們在井下火災中的燃燒形式有以下幾種：1）擴散

3、燃燒擴散燃燒也成氣體燃料燃燒。如氣割、液化氣爐中的燃燒都屬于擴散燃燒。2）分解燃燒分解燃燒出現(xiàn)于固體和部分液體燃料的燃燒中。如木材、煤炭、橡膠、合成高分子化合物等固體燃料，柴油、煤油、潤滑油等高沸點油脂類流體以及蠟、瀝青等固體烴類物質(zhì)的燃燒。礦井火災時期，著火帶中的燃燒帶燃燒即屬于這一類型。3）表面燃燒表面燃燒發(fā)生于固體燃料燃燒的后期。在礦井火災中，著火帶中的焦化帶燃燒就屬于這一類型。4）預混燃燒可燃氣體與空氣預先充分混合的燃燒成為預混燃燒。預混燃燒在混合氣體分布空間快速蔓延，在一定條件下會轉(zhuǎn)變?yōu)楸ā?、富氧燃燒和富燃料燃燒1）富氧燃燒 富氧燃燒具有與地面火災相似的燃燒和蔓延機理，也成為非受

4、限燃燒。特點：燃燒后緣范圍小，或是強度小，蔓延速度較低，耗氧量少，氧的剩余量大。2）富燃料燃燒 在地面火災中，由于此類火災僅發(fā)生在一些空間受限制或通道斷面較小、供氧受限的情況下，故也稱為受限火災。基于其下風側(cè)煙氣氧濃度接近于零的特征，一般稱之為富燃料類火災或貧氧類火災。特點：“跳蛙”現(xiàn)象，即多個間斷火源點就像青蛙跳躍落腳點一樣。（二）礦井火災火災是指在時間和空間上失去控制的燃燒所造成的傷害。礦井火災是指發(fā)生在煤礦井下或地面井口附近，威脅到礦井安全生產(chǎn)，造成損失的非控制燃燒。如地面井口房、通風機房失火或井下皮帶著火、煤炭自燃等都是非控制燃燒，均屬礦井火災。二、礦井火災危害1、產(chǎn)生大量的高溫煙流，

5、造成人員傷亡2、引起瓦斯、煤塵爆炸，使災情擴大。3、引起礦井風流狀態(tài)紊亂 風流逆轉(zhuǎn)、煙流逆退、煙流滾退。 逆轉(zhuǎn)是以同種流體單向流動為主，逆退是不同流體（煙流與新鮮風流）異向流動。滾退是在同一斷面上既有新風和煙流的異向流動，又有煙流翻卷引起的同種流體異向流動。滾退是逆退和逆轉(zhuǎn)發(fā)生的先兆。4、破壞礦井正常生產(chǎn)秩序。任務(wù)二 礦井火災分類及其特征一、按引火源分類1、外因火災外因火災是外部高溫熱源（如放炮、燒焊、電路短路、明火等）引起可燃物質(zhì)燃燒造成的火災。外因火災多數(shù)發(fā)生在井口房、井筒、井底車場、石門及機電硐室和有機電設(shè)備的巷道等地點。特點：火源明顯、發(fā)生突然、來勢兇猛等。2、內(nèi)因火災 內(nèi)因火災是煤炭

6、或其他可燃物在一定的條件和環(huán)境下，本身發(fā)生物理化學變化，產(chǎn)生并聚集熱量導致著火而形成的火災，也稱自然發(fā)火。內(nèi)因火災大多發(fā)生在采空區(qū)、遺留的煤柱、破裂的煤壁、煤巷的高冒處以及浮煤堆積的地點。特點：發(fā)生和發(fā)展緩慢、需經(jīng)歷一段時間、有預兆，火源比較隱蔽。二、按發(fā)火地點分類礦井火災按發(fā)火地點分為井上火災和井下火災。井上火災是指發(fā)生在礦井工業(yè)場地內(nèi)的廠房、倉庫、儲煤場、矸石場、坑木廠等處的火災。 特點：征兆明顯、易于發(fā)現(xiàn)、空氣供應充分、燃燒完全、有毒氣體產(chǎn)生量小、空間寬闊、煙霧易于擴散、滅火工作回旋余地大、易撲滅。 井下火災是指發(fā)生在煤礦井下或發(fā)生在地面但能波及井下的火災。如皮帶著火、煤炭自燃等。 特點

7、：發(fā)生發(fā)展過程比較緩慢，大多數(shù)火災發(fā)生在隱蔽的地方，一般情況下不易發(fā)現(xiàn)。三、按可燃物的性質(zhì)分類 A類火災：指含碳固體可燃物，如木材、棉、毛、麻、紙張等物質(zhì)的火災。 B類火災：指甲、乙、丙類液體，如汽油、柴油、甲醇、乙醚、丙酮等物質(zhì)的火災。 C類火災：可燃氣體，如煤氣、天然氣、甲烷、丙烷、乙炔、氫氣等物質(zhì)的火災。 D類火災：指可燃金屬，如鉀、鈉、鎂、鈦、鋯、鋰、鋁合金等物質(zhì)的火災。 E類火災：指帶電物質(zhì)和精密儀器物質(zhì)的火災。四、其他分類（1）根據(jù)井下發(fā)火位置不同分為：井筒火災、巷道火災、采面火災、煤柱火災、采空區(qū)火災和硐室火災等。（2）根據(jù)燃燒物不同可分為：機電設(shè)備（皮帶、電纜、變壓器，開關(guān)、風

8、筒等)火災、火藥燃燒火災、油料火災、坑木火災、瓦斯燃燒火災和煤炭火災等。（3）根據(jù)發(fā)火性質(zhì)不同可分為：原生（初生）火災和次生（再生）火災。原生火災即開始形成的火災；而次生火災是由原生火災引起的火災。（4）按火源下風側(cè)氧氣濃度大小分為富氧燃燒和富燃料燃燒。 （5）根據(jù)發(fā)火地點不同、火災對通風系統(tǒng)的影響以及與此相關(guān)的滅火救災難易程度，礦井火災又分為上行風流火災、下行風流火災和進風流火災。上行風流火災：發(fā)生在自井巷標高最低點向最高點流動的風流中的火災。下行風流火災：發(fā)生在自井巷標高最高點向最低點流動的風流中的火災。進風流火災：發(fā)生在礦井進風巷或采區(qū)進風巷道內(nèi)的火災。項目二 煤 炭 自 然 發(fā) 火任務(wù)

9、一 煤炭自然發(fā)火的條件及過程知識點 煤炭自燃的條件 煤炭自燃的過程 煤炭自燃的影響因素技能點 熟悉煤炭自然的條件 理解煤炭自燃的過程 了解煤炭自燃的影響因素相關(guān)知識煤炭自然發(fā)火與外因火災相比，具有發(fā)生發(fā)展緩慢并有規(guī)律的演變過程，可在它形成的初期發(fā)現(xiàn)。一、煤炭自燃的條件實踐證明，煤炭自燃必須具備以下四個條件：（1）煤具有自燃傾向性并呈破碎堆積狀態(tài)存在；（2）適當?shù)耐L供氧；（3）良好的蓄熱環(huán)境；（4）維持煤的氧化過程不斷發(fā)展的時間。上述四個條件缺一不可。說明：（1）煤的自然傾向性取決于煤的物理化學性質(zhì)，它表示煤與氧相互作用的能力。（2）當空氣中氧含量低于10%是具有窒息性；當空氣中氧含量低于15

10、%時，可以預防自然發(fā)火。（3）空氣流動速度的大小是氧化熱量能否積聚的重要條件。煤炭自燃都是在風速比較適中的情況下發(fā)生的。（4）維持煤的氧化過程不斷發(fā)展的時間應大于煤的自然發(fā)火期。 煤炭自燃經(jīng)常發(fā)生的地點： 有大量遺煤而未及時封閉或封閉不嚴的采空區(qū)（特別是采空區(qū)內(nèi)的聯(lián)絡(luò)眼附近和停采線處）；巷道兩側(cè)和遺留在采空區(qū)內(nèi)受壓的煤柱；巷道內(nèi)堆積的浮煤或煤巷的冒頂、垮幫處。二、煤炭自燃的過程1、煤的自燃學說 黃鐵礦作用學說，細菌作用學說，酚基作用學說，自由基作用學說煤氧復合作用學說。2、煤的自燃過程按照煤氧化復合作用學說，煤的自燃發(fā)展過程一般分為三個階段，即潛伏階段、自熱階段和自燃階段。1）潛伏期 自煤層被

11、開采、接觸空氣起至眉紋開始升高位置的時間去見成為潛伏期。潛伏期的長短取決于煤的分子結(jié)構(gòu)、物化性質(zhì)、煤的變質(zhì)程度和外部條件。煤的破碎和堆積狀態(tài)、散熱和通風供氧條件等，對潛伏期的長短也有一定影響。 特征：煤的表面生成不穩(wěn)定的氧化物（OH、COOH等），氧化放出的熱量很少，能及時放散，煤溫和巷道空氣氣溫不變，但煤的比重略有增加，煤被活化（化學性增加），煤的著火溫度降低。2）自熱期(又稱自熱階段) 自熱過程是煤氧化反應自動加速、氧化生成熱量逐漸積累、溫度自動升高的過程。特點：u 氧化放熱較大，煤溫及其環(huán)境溫度升高；u 產(chǎn)生CO、CO2和碳氫類CmHn氣體產(chǎn)物，并散發(fā)出煤油味和其他芳香氣味；u 有水蒸氣

12、生成，火源附近出現(xiàn)霧氣，遇冷會在巷道壁面上凝結(jié)成水珠，即出現(xiàn)所謂“掛汗”現(xiàn)象；u 微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。3）自燃期 主要特征:空氣中氧含量顯著減少， CO2的數(shù)量倍增，同時由于燃燒不完全和CO2受熱分解，而產(chǎn)生更多的CO，巷道中出現(xiàn)濃烈的火災氣味和煙霧，有時還出現(xiàn)明火，火源溫度可達1000以上。 煤炭自燃的實質(zhì)是其自身氧化速度加速的過程，其氧化速度之快，以致產(chǎn)生的熱量來不及向外界放散，而導致了自燃。三、影響煤炭自燃的因素（一）煤的自然傾向性 煤的自然傾向性是指煤自燃的難易程度，它主要受以下因素影響：u 煤的變質(zhì)程度u 煤巖成份 u 煤的含硫量u 煤中的水份u 煤的孔隙率和脆性u 煤層瓦斯含量 （二

13、）煤層地質(zhì)賦存條件影響煤層自然發(fā)火的地質(zhì)因素主要有:煤層的厚度、傾角、節(jié)理、裂隙、頂板性質(zhì)以及地質(zhì)構(gòu)造（如斷層、褶皺、巖漿巖侵入）等。（三）開拓、開采條件1、開拓方式 要求巷道系統(tǒng)簡單，采用石門、巖石巷道開拓、少留煤柱、減少對煤體的切割，這對消除發(fā)火隱患是積極的、有利的。2、采煤方法 采煤方法對發(fā)火的影響主要表現(xiàn)在回采率的高低、推進速度快慢、回采時間的長短及頂板管理和煤層切割等方面。（四）通風條件及通風管理1）通風對煤自燃的影響主要表現(xiàn)在采空區(qū)、煤柱、煤壁裂隙的漏風。2）通風管理對煤自然發(fā)火的影響主要包括風網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理性、采區(qū)風量分配、風雅的合理確定、采空區(qū)的封閉、通風控制設(shè)施位置的選定和通風設(shè)施工程質(zhì)量等等。任務(wù)二 煤的自燃傾向性知識點 煤自燃傾向性的鑒定方法 煤的自燃傾向性分類技能點 了解煤