項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述

1、項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述項(xiàng)目一礦井火災(zāi)概述一、項(xiàng)目教學(xué)介紹（1個(gè)學(xué)時(shí)）二、任務(wù)引入及講解（多媒體課件，5個(gè)學(xué)時(shí)）知識(shí)點(diǎn)礦井火災(zāi)的概念礦井火災(zāi)的危害礦井火災(zāi)的各種分類方法各類火災(zāi)的特征技能點(diǎn)熟悉礦井火災(zāi)的概念能說(shuō)出礦井火災(zāi)的危害熟悉礦井火災(zāi)的各種分類方法掌握各類火災(zāi)的特征三、相關(guān)知識(shí)任務(wù)一礦井火災(zāi)的概念及危害一、礦井火災(zāi)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(xué)反應(yīng)的過(guò)程?；瘜W(xué)上所說(shuō)的燃燒是指可燃物與氧化劑作用發(fā)生的放熱反應(yīng)，通常伴有火焰、發(fā)光和發(fā)煙現(xiàn)象。燃燒反應(yīng)的三個(gè)特征：放熱、發(fā)光和生成新物質(zhì)。2、燃燒的三個(gè)條件：燃燒必須同時(shí)滿足三個(gè)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(yīng)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、高鎰酸鉀等氧化劑。3）熱源凡能夠引起可燃物質(zhì)燃燒的熱能源都叫做點(diǎn)火源。如明火、電焊的火花、煙 囪冒出的火星、電火花、化學(xué)反應(yīng)熱、高熱物體等。3、燃燒的形式礦井火災(zāi)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）1 / 24項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述氣態(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(rùn)滑油等）三大類。他們?cè)诰禄馂?zāi)

3、中的燃燒形式有以下幾種：1）擴(kuò)散燃燒擴(kuò)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(kuò)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(rùn)滑油等高沸點(diǎn)油脂類流體以及蠟、瀝 青等固體燒類物質(zhì)的燃燒。礦井火災(zāi)時(shí)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(zāi)中，著火帶中的焦化帶燃 燒就屬于這一類型。4）預(yù)混燃燒可燃?xì)怏w與空氣預(yù)先充分混合的燃燒成為預(yù)混燃燒。預(yù)混燃燒在混合氣體分 布空間快速蔓延，在一定條件下會(huì)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

4、面火災(zāi)相似的燃燒和蔓延機(jī)理，也成為非受限燃 燒。特點(diǎn)：燃燒后緣范圍小，或是強(qiáng)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(zāi)中，由于此類火災(zāi)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(zāi)。基于其下風(fēng)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(zāi)或貧氧類火災(zāi)。特點(diǎn)：跳蛙”現(xiàn)象，即多個(gè)間斷火源點(diǎn)就像青蛙跳躍落腳點(diǎn)一樣。（二）礦井火災(zāi)火災(zāi)是指在時(shí)間和空間上失去控制的燃燒所造成的傷害。礦井火災(zāi)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(fēng)機(jī)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

5、災(zāi)。二、礦井火災(zāi)危害1、產(chǎn)生大量的高溫?zé)熈鳎斐扇藛T傷亡2、引起瓦斯、煤塵爆炸，使災(zāi)情擴(kuò)大。3、引起礦井風(fēng)流狀態(tài)紊亂風(fēng)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(dòng)為主，逆退是不同流體（煙流與新鮮風(fēng)流）異向 流動(dòng)。滾退是在同一斷面上既有新風(fēng)和煙流的異向流動(dòng)，又有煙流翻卷引起的同 種流體異向流動(dòng)。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。2 / 24項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述任務(wù)二礦井火災(zāi)分類及其特征一、按引火源分類1、外因火災(zāi)外因火災(zāi)是外部高溫?zé)嵩?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(zāi)。外因火災(zāi)多數(shù)發(fā)生在井口房、井筒、井底車場(chǎng)、石門(mén)及機(jī)電胴室和有機(jī)電 設(shè)備的

6、巷道等地點(diǎn)。特點(diǎn)：火源明顯、發(fā)生突然、來(lái)勢(shì)兇猛等。2、內(nèi)因火災(zāi)內(nèi)因火災(zāi)是煤炭或其他可燃物在一定的條件和環(huán)塔下，本身發(fā)生物理化學(xué)變化，產(chǎn)生并聚集熱量導(dǎo)致著火而形成的火災(zāi)，也稱自然發(fā)火。內(nèi)因火災(zāi)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(diǎn)。特點(diǎn)：發(fā)生和發(fā)展緩慢、需經(jīng)入段時(shí)間、有預(yù)兆，火源比較隱蔽。二、按發(fā)火地點(diǎn)分類礦井火災(zāi)按發(fā)火地點(diǎn)分為井上火災(zāi)和井下火災(zāi)。井上火災(zāi)是指發(fā)生在礦井工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)的廠房、倉(cāng)庫(kù)、儲(chǔ)煤場(chǎng)、肝石場(chǎng)、坑木 廠等處的火災(zāi)。特點(diǎn)：征兆明顯、易于發(fā)現(xiàn)、空氣供應(yīng)充分、燃燒完全、有毒氣體產(chǎn)生量小、 空間寬闊、煙霧易于擴(kuò)散、滅火工作回旋余地大、易撲滅。井下火災(zāi)是指

7、發(fā)生在煤礦井下或發(fā)生在地面但能波及井下的火災(zāi)。如皮帶著火、煤炭自燃等。特點(diǎn)：發(fā)生發(fā)展過(guò)程比較緩慢，大多數(shù)火災(zāi)發(fā)生在隱蔽的地方，一般情況下 不易發(fā)現(xiàn)。二、按可燃物的性質(zhì)分類A類火災(zāi)：指含碳固體可燃物，如木材、棉、毛、麻、紙張等物質(zhì)的火災(zāi)。B類火災(zāi)：指甲、乙、丙類液體，如汽油、柴油、甲醇、乙醍、丙酮等物質(zhì) 的火災(zāi)。C類火災(zāi)：可燃?xì)怏w，如煤氣、天然氣、甲烷、丙烷、乙快、氫氣等物質(zhì)的 火災(zāi)。D類火災(zāi)：指可燃金屬，如鉀、鈉、鎂、鈦、錯(cuò)、鋰、鋁合金等物質(zhì)的火災(zāi)。E類火災(zāi)：指帶電物質(zhì)和精密儀器物質(zhì)的火災(zāi)。四、其他分類(1)根據(jù)井下發(fā)火位置不同分為：井筒火災(zāi)、巷道火災(zāi)、采面火災(zāi)、煤柱 火災(zāi)、采空區(qū)火災(zāi)和胴室火

8、災(zāi)等。(2)根據(jù)燃燒物不同可分為：機(jī)電設(shè)備(皮帶、電纜、變壓器，開(kāi)關(guān)、風(fēng)筒 等)火災(zāi)、火藥燃燒火災(zāi)、油料火災(zāi)、坑木火災(zāi)、瓦斯燃燒火災(zāi)和煤炭火災(zāi)等。(3)根據(jù)發(fā)火性質(zhì)不同可分為：原生(初生)火災(zāi)和次生(再生)火災(zāi)。原 生火災(zāi)即開(kāi)始形成的火災(zāi)；而次生火災(zāi)是由原生火災(zāi)引起的火災(zāi)。(4)按火源T風(fēng)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(diǎn)/、同、火災(zāi)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的影響以及與此相關(guān)的火火救災(zāi)難 易程度，礦井火災(zāi)又分為上行風(fēng)流火災(zāi)、下行風(fēng)流火災(zāi)和進(jìn)風(fēng)流火災(zāi)。3 / 24項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述上行風(fēng)流火災(zāi)下行風(fēng)流火災(zāi)進(jìn)風(fēng)流火災(zāi):發(fā)生在自井巷標(biāo)高最低點(diǎn)向最高點(diǎn)流動(dòng)的風(fēng)流中的火災(zāi)。 :發(fā)生在自井巷標(biāo)

9、高最高點(diǎn)向最低點(diǎn)流動(dòng)的風(fēng)流中的火災(zāi)。 發(fā)生在礦井進(jìn)風(fēng)巷或采區(qū)進(jìn)風(fēng)巷道內(nèi)的火災(zāi)。4 / 24項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述項(xiàng)目二 煤炭自然發(fā)火任務(wù)一煤炭自然發(fā)火的條件及過(guò)程知識(shí)點(diǎn)煤炭自燃的條件煤炭自燃的過(guò)程煤炭自燃的影響因素技能點(diǎn)熟悉煤炭自然的條件理解煤炭自燃的過(guò)程了解煤炭自燃的影響因素相關(guān)知識(shí)煤炭自然發(fā)火與外因火災(zāi)相比，具有發(fā)生發(fā)展緩慢并有規(guī)律的演變 過(guò)程，可在它形成的初期發(fā)現(xiàn)。一、煤炭自燃的條件實(shí)踐證明，煤炭自燃必須具備以下四個(gè)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(dāng)?shù)耐L(fēng)供氧；(3)良好的蓄熱環(huán)境；(4)維持煤的氧化過(guò)程不斷發(fā)展的時(shí)間。上述四個(gè)條件缺一不可。說(shuō)明：(1)煤的自然傾

10、向性取決于煤的物理化學(xué)性質(zhì)，它表示煤與氧相互作用的能力。(2)當(dāng)空氣中氧含量低于10溢具有窒息性；當(dāng)空氣中氧含量低于15% 時(shí)，可以預(yù)防自然發(fā)火。(3)空氣流動(dòng)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(fēng)速比較適中的情況下發(fā)生的。(4)維持煤的氧化過(guò)程不斷發(fā)展的時(shí)間應(yīng)大于煤的自然發(fā)火期。煤炭自燃經(jīng)常發(fā)生的地點(diǎn)：有大量遺煤而未及時(shí)封閉或封閉不嚴(yán)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(guò)程1、煤的自燃學(xué)說(shuō)黃鐵礦作用學(xué)說(shuō)，細(xì)菌作用學(xué)說(shuō)，酚基作用學(xué)說(shuō)，自由基作用學(xué)說(shuō) 煤氧復(fù)合作用學(xué)說(shuō)。2

11、、煤的自燃過(guò)程按照煤氧化復(fù)合作用學(xué)說(shuō)，煤的自燃發(fā)展過(guò)程一般分為三個(gè)階段， 即潛伏階段、自熱階段和自燃階段。5 / 24項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述1）潛伏期自煤層被開(kāi)采、接觸空氣起至眉紋開(kāi)始升高位置的時(shí)間去見(jiàn)成為潛 伏期。潛伏期的長(zhǎng)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(fēng)供氧條件等，對(duì)潛伏期的 長(zhǎng)短也有一定影響。特征：煤的表面生成不穩(wěn)定的氧化物（OH COO需），氧化放出的 熱量很少，能及時(shí)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(xué)性增加），煤的著火溫度降低。2）自熱期（又稱自熱階段）自熱過(guò)程是煤氧化反應(yīng)自動(dòng)加速、 氧化生成熱量

12、逐漸積累、溫度自 動(dòng)升高的過(guò)程。特點(diǎn)：氧化放熱較大，煤溫及其環(huán)境溫度升高；產(chǎn)生CO CO左口碳?xì)漕怌mHrH體產(chǎn)物，并散發(fā)出煤油味和其他芳香氣味；有水蒸氣生成，火源附近出現(xiàn)霧氣，遇冷會(huì)在巷道壁面上凝結(jié)成 水珠，即出現(xiàn)所謂“掛汗”現(xiàn)象；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(shí)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(zāi) 氣味和煙霧，有時(shí)還出現(xiàn)明火，火源溫度可達(dá) 1000c以上。煤炭自燃的實(shí)質(zhì) 是其自身氧化速度加速的過(guò)程，其氧化速度之快，以致產(chǎn)生的熱量來(lái)不及向外界放散，而導(dǎo)致了自燃。三、影響煤炭自燃的因素（一）煤的自然傾向性煤

13、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： 煤的變質(zhì)程度煤巖成份煤的含硫量煤中的水份煤的孔隙率和脆性煤層瓦斯含量（二）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(kāi)拓、開(kāi)采條件1、開(kāi)拓方式要求巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)單，采用石門(mén)、巖石巷道開(kāi)拓、少留煤柱、減少對(duì) 煤體的切割，這對(duì)消除發(fā)火隱患是積極的、有利的。2、米煤方法采煤方法對(duì)發(fā)火的影響主要表現(xiàn)在回采率的高低、推進(jìn)速度快慢、6 / 24項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述回采時(shí)間的長(zhǎng)短及頂板管理和煤層切割等方面。（四）通風(fēng)條件及通風(fēng)管理1）通風(fēng)對(duì)煤自燃的影響主要表

14、現(xiàn)在采空區(qū)、 煤柱、煤壁裂隙的漏風(fēng)。2）通風(fēng)管理對(duì)煤自然發(fā)火的影響主要包括風(fēng)網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理性、采區(qū)風(fēng)量分配、風(fēng)雅的合理確定、采空區(qū)的封閉、通風(fēng)控制設(shè)施位置的選 定和通風(fēng)設(shè)施工程質(zhì)量等等。任務(wù)二煤的自燃傾向性知識(shí)點(diǎn)煤自燃側(cè)向性的鑒定方法煤的自燃傾向性分類技能點(diǎn)了解煤自燃頻性的鑒定方法熟悉煤的自燃傾向性分類相關(guān)知識(shí)煤的自燃傾向性是判斷煤自燃可能性的重要依據(jù)， 鑒定煤的自燃傾 向性對(duì)劃分煤層自然發(fā)火等級(jí)，實(shí)行分級(jí)管理，采取相應(yīng)的防火措施和 管理措施，為監(jiān)管部門(mén)提供依據(jù)具有重要意義。 也是合理的確定礦井開(kāi) 拓方式、采煤方法，擬定防滅火措施的重要依據(jù)。一、煤的自燃側(cè)向性鑒定方法常用的方法啟：1、AT法（著火溫度降低值法廣 即利用煤樣的氧化燃爆溫度與還原 燃爆溫之差，以劃分煤的自燃危險(xiǎn)性。7 / 24項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述8 / 24項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述9 / 24項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述10 / 24項(xiàng)目一-礦井火災(zāi)概述11