火災(zāi)防治(胡衛(wèi)民高新春鹿廣利主編)

火災(zāi)防治10第一節(jié)概述礦井火災(zāi)是指發(fā)生在礦井井下或地面井口附近、威脅礦井安全生產(chǎn)、形成災(zāi)害的一切非控制燃燒，是煤礦生產(chǎn)中的主要自然災(zāi)害之一。礦井火災(zāi)的發(fā)生和發(fā)展不僅會(huì)燒毀大量的煤炭資源和設(shè)備，而且產(chǎn)生大量的高溫?zé)熈骱陀泻怏w，危及井下工作人員的生命安全，有時(shí)還誘發(fā)瓦斯、煤塵爆炸，進(jìn)一步擴(kuò)大其災(zāi)難性。一、礦井火災(zāi)概念和條件1、礦井火災(zāi)凡是發(fā)生在井下巷道、工作面、采空區(qū)等地點(diǎn)的火災(zāi)，以及發(fā)生在井口附近的地面，火焰或氣體隨同風(fēng)流進(jìn)入井下而威脅到礦井安全生產(chǎn)的火災(zāi)均稱為礦井火災(zāi)。一、礦井火災(zāi)概念和條件2、火災(zāi)三要素產(chǎn)生外源火災(zāi)的三個(gè)必要條件是：有可燃物存在、有足夠的氧氣和足以引起火災(zāi)的熱源。這也稱火災(zāi)三要素，缺少任何一個(gè)要素，火災(zāi)都不能發(fā)生，或者正在發(fā)生的火災(zāi)也會(huì)熄滅。可燃物源熱氧氣二、火災(zāi)的類型及其特點(diǎn)按引火源因分類：外因火災(zāi)和內(nèi)因火災(zāi)1、外因火災(zāi)它是外部高溫?zé)嵩?如爆破、燒焊、電流短路、明火等)引起可燃物質(zhì)燃燒造成的火災(zāi)。這種火災(zāi)多發(fā)生在井口房、井筒、井底車場(chǎng)、石門(mén)及機(jī)電硐室和有機(jī)電設(shè)備的巷道等地點(diǎn)。外因火災(zāi)具有火源明顯、發(fā)生突然、來(lái)勢(shì)兇猛等特點(diǎn)，若發(fā)現(xiàn)不及時(shí)，則可能釀成惡性事故。二、火災(zāi)的類型及其特點(diǎn)2、內(nèi)因火災(zāi)內(nèi)因火災(zāi)是煤炭在一定的條件和環(huán)境下(如煤柱破裂、浮煤集中堆積又有一定的風(fēng)流供給)本身發(fā)生物理化學(xué)變化(吸氧、氧化、發(fā)熱)，聚集熱量導(dǎo)致著火而形成的火災(zāi)。自燃火災(zāi)大多發(fā)生在采空區(qū)、遺留的煤柱、破裂的煤壁、煤巷的冒高處以及浮煤堆積的地點(diǎn)。自燃火災(zāi)具有發(fā)生和發(fā)展緩慢、須經(jīng)歷一段時(shí)間、有預(yù)兆和火源比較隱蔽等特點(diǎn)?；痫L(fēng)壓（浮力效應(yīng)）礦井發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)的熱力作用會(huì)使空氣的溫度增高而發(fā)生膨脹，密度小的熱空氣在有高差的巷道中就會(huì)產(chǎn)生一種浮升力，這個(gè)浮升力的大小與巷道的高差及火災(zāi)前后的空氣密度差有關(guān)。在地面建筑中這種現(xiàn)象也很普遍，被稱為煙囪效應(yīng)，即通常室內(nèi)空氣的密度比外界小，這便產(chǎn)生了使氣體向上運(yùn)動(dòng)的浮力，尤其是高層建筑中的許多豎井，如樓梯井、電梯井等，氣體的上升運(yùn)動(dòng)十分顯著，這種現(xiàn)象有時(shí)也叫熱風(fēng)壓?；痫L(fēng)壓（浮力效應(yīng)）在礦井中，火災(zāi)產(chǎn)生的熱動(dòng)力是一種浮升力，這種浮力效應(yīng)(Thebuoyancyeffect)就被稱為火風(fēng)壓?；痫L(fēng)壓就是高溫?zé)熈鹘?jīng)傾斜或垂直的井巷時(shí)產(chǎn)生的自然風(fēng)壓的增量?；痫L(fēng)壓與礦井自然風(fēng)壓的產(chǎn)生機(jī)制是一致的，都是在傾斜和垂直的巷道上出現(xiàn)的空氣的密度差所至，只是使空氣密度發(fā)生變化的熱源不同，故這二者都可稱為熱風(fēng)壓。礦井發(fā)生火災(zāi)后，由于火風(fēng)壓的作用會(huì)改變?cè)L(fēng)系統(tǒng)中壓力的分布和風(fēng)量的分配，即可能使通風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)流發(fā)生紊亂，擴(kuò)大事故范圍，造成更為嚴(yán)重的損失。

火風(fēng)壓的計(jì)算火風(fēng)壓的作用在風(fēng)路中發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火風(fēng)壓的作用只有在高溫?zé)熈髁鹘?jīng)的上行或下行巷道里才能表現(xiàn)出來(lái)。高溫火煙對(duì)礦井通風(fēng)的影響就好象在其流過(guò)的上行或下行巷道里安設(shè)了局部通風(fēng)機(jī)一樣，它們的作用方向在上行風(fēng)路中與煙流方向相同，在下行風(fēng)路中則相反。節(jié)流效應(yīng)（TheChokeeffect）節(jié)流效應(yīng)是礦井火災(zāi)過(guò)程中的一種典型現(xiàn)象。礦井火災(zāi)時(shí)期，由于火煙的熱力作用等的影響，主干風(fēng)路以及旁側(cè)支路中的風(fēng)量往往會(huì)隨著火勢(shì)的發(fā)展而發(fā)生變化。如果由于火災(zāi)的發(fā)生，主干風(fēng)路的進(jìn)風(fēng)量可能下降，這種現(xiàn)象稱之為節(jié)流效應(yīng)。三、礦井火災(zāi)危害1、產(chǎn)生大量高溫?zé)熈鞲邷責(zé)熈髟谒鹘?jīng)的沿途不僅毒化礦內(nèi)空氣，而且可引起再生火災(zāi)，嚴(yán)重威脅井下人員安全；另一方面它也會(huì)使礦井空氣嚴(yán)重缺氧，使人員窒息而亡。2、引起瓦斯、煤塵爆炸，使災(zāi)情擴(kuò)大礦井內(nèi)發(fā)生火災(zāi)，使接近火區(qū)的煤層于餾，產(chǎn)生一些可燃易爆氣體，如甲烷、乙烯、乙炔和氫氣等，有發(fā)生瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。三、礦井火災(zāi)危害3、引起礦井風(fēng)流狀態(tài)紊亂(1)風(fēng)流逆轉(zhuǎn)在浮力和節(jié)流效應(yīng)共同作用下，致使礦井某些巷通風(fēng)流方向發(fā)生變化。風(fēng)流逆轉(zhuǎn)主要發(fā)生在其反向熱風(fēng)壓大于正向機(jī)械風(fēng)壓的旁側(cè)支路。(2)煙流逆退在浮力與節(jié)流效應(yīng)分別作用下，加上巷道縱、橫斷面方向溫度、壓力梯度的影響，在著火巷道火源上風(fēng)側(cè)，新鮮風(fēng)流繼續(xù)沿巷道底部供風(fēng)的同時(shí)，煙流沿巷道頂部逆向流出。風(fēng)流逆退可能發(fā)生在著火巷及其相連的主干風(fēng)路上。

三、礦井火災(zāi)危害3、引起礦井風(fēng)流狀態(tài)紊亂(3)煙流滾退。在火源下風(fēng)側(cè)節(jié)流效應(yīng)和巷道斷面溫度、壓力梯度影響下，在新鮮風(fēng)流沿巷道底部按原風(fēng)向流入的同時(shí)，火源產(chǎn)生的煙流沿上風(fēng)側(cè)巷道頂部逆向回退并流向火源。在一定條件下，這種現(xiàn)象也可能發(fā)生在下風(fēng)側(cè)。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)，滾退是在同一端面上既有新風(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?；馂?zāi)對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的影響

1、煙流逆退（rollback）2、風(fēng)（煙）流逆轉(zhuǎn)

四、防滅火研究的內(nèi)容煤礦火災(zāi)防治是一項(xiàng)系統(tǒng)工程其理論與技術(shù)的研究?jī)?nèi)容應(yīng)圍繞一個(gè)目標(biāo)和三個(gè)問(wèn)題。一個(gè)目標(biāo)就是防止礦井火災(zāi)發(fā)生，對(duì)于已發(fā)生的火災(zāi)要防止其擴(kuò)大并最大限度地減小火災(zāi)中的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。三個(gè)問(wèn)題：①火災(zāi)是如何發(fā)生的?

②如何防止火災(zāi)發(fā)生?

③火災(zāi)發(fā)生后如何進(jìn)行及時(shí)而有效地控制和處理?在礦井里非煤炭自然發(fā)火引起的所有火災(zāi)，如電氣失火、爆破起火、電焊、火焊殘火引火、膠皮摩擦起火、瓦斯燃燒或爆炸起火，以吸煙或共他點(diǎn)火工具引火等事故，均謂之外因火災(zāi)事故。外因火災(zāi)事故和礦井自然發(fā)火事故統(tǒng)稱為礦井火災(zāi)事故。

第二節(jié)外因火災(zāi)及其預(yù)防一、外因火災(zāi)的條件(一)必要條件

1)有充足的可燃物。

2)有助燃物存在。

3)具有一定溫度和能量的火源。(二)充分奈件1)燃燒的三個(gè)必要條件同時(shí)存在，相互作用。2)可燃物的溫度達(dá)到燃點(diǎn)，生成熱量大于散發(fā)熱量。一、外因火災(zāi)的條件煤礦常見(jiàn)的外因火源主要有以下幾種：

(1)電能熱源電(纜)流短路或?qū)w過(guò)熱，電弧電火花，烘烤(燈泡取暖)；靜電等。(2)摩擦熱。(3)放明炮、糊炮、裝藥密度過(guò)大或過(guò)小、鉆孔內(nèi)有水、炸藥受潮以及封孔炮泥長(zhǎng)度不夠或用可燃物代替炮泥等違反爆破操作規(guī)程的操作都有可能發(fā)生爆燃。

(4)液壓聯(lián)軸器噴油著火引燃周圍可燃物，釀成多起火災(zāi)。

(5)明火(高溫焊碴、吸煙)。二、外因火災(zāi)預(yù)測(cè)礦井外因火災(zāi)預(yù)測(cè)的任務(wù)是，通過(guò)井巷中的可燃物和潛在火源分布調(diào)查，確定可能產(chǎn)生外因火災(zāi)的空間位置，及其危險(xiǎn)性等級(jí)。外因火災(zāi)預(yù)測(cè)可遵循如下程序：①調(diào)查井下可能出現(xiàn)火源(包括潛在火源)的類型及其分布；②調(diào)查并下可燃物的類型及其分布；②劃分發(fā)火危險(xiǎn)區(qū)，井下可燃物和火源(包括潛在火源)同時(shí)存在的地區(qū)視為危險(xiǎn)區(qū)。三、外因火災(zāi)的預(yù)防煤炭外因火災(zāi)發(fā)生的原因主要是：使用明火疏忽大意；電器設(shè)備和維護(hù)不好(如電纜、電動(dòng)車、電鉆損壞或過(guò)負(fù)荷、電流短路、用銅絲或鐵絲代替可焙保險(xiǎn)絲及電纜的雞爪子或羊尾巴接頭等)；井下爆破時(shí)違反技術(shù)操作規(guī)程。三、外因火災(zāi)的預(yù)防預(yù)防外因火災(zāi)的措施有以下幾種。

(一)杜絕產(chǎn)生明火源；

(二)設(shè)置防火門(mén)和消防器材及滅火設(shè)備

(三)采用不燃型材料支護(hù)

(四)設(shè)置井下消防供水系統(tǒng)

用水撲滅剛剛發(fā)生的火災(zāi)（電器和油類火災(zāi)除外）是有效的。第三節(jié)煤炭自燃一、煤炭自燃機(jī)理早在1862年，德國(guó)人戈朗布曼（Grumbman）發(fā)表了第一篇關(guān)于煤炭自燃起因的文章。一百多年來(lái)，人們提出了若干學(xué)說(shuō)來(lái)解釋煤的自燃，如黃鐵礦作用、細(xì)菌作用、酚基作用，煤氧復(fù)合作用等學(xué)說(shuō)。黃鐵礦作用學(xué)說(shuō)認(rèn)為煤的自燃是由于煤層中的黃鐵礦(FeS2)與空氣中的水份和氧相互作用、發(fā)生熱反應(yīng)而引起的。一、煤炭自然發(fā)火機(jī)理細(xì)菌作用學(xué)說(shuō)認(rèn)為，在細(xì)菌作用下，煤在發(fā)酵過(guò)程中放出一定熱量對(duì)煤自熱起了決定性作用。酚基作用學(xué)說(shuō)認(rèn)為，煤的自熱是由于煤體內(nèi)不飽和的酚基化合物強(qiáng)烈地吸附空氣中的氧，同時(shí)放出一定量的熱量而造成的。煤氧復(fù)合作用學(xué)說(shuō)認(rèn)為，原始煤體自暴露于空氣中后，與氧氣結(jié)合，發(fā)生氧化并產(chǎn)生熱量，當(dāng)具備適宜的儲(chǔ)熱條件，就開(kāi)始升溫，最終導(dǎo)致煤的自燃。二、煤炭自燃過(guò)程根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，人們認(rèn)為煤炭的氧化和自燃是基一鏈反應(yīng)。煤炭自燃過(guò)程大體分為3個(gè)階段：

①潛伏期②自熱期②燃燒期在自熱階段，若改變了散熱條件，使散熱大于生熱；或限制供風(fēng)，使氧濃度降低至不能滿足氧化需要，則自熱的煤溫度降低到常溫，稱之為風(fēng)化。風(fēng)化后煤的物理化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化，失去活性，不會(huì)再發(fā)生自燃。三、自然發(fā)火與自然發(fā)火期有自燃傾向性的煤層被開(kāi)采破碎后在常溫下與空氣接觸，發(fā)生氧化，產(chǎn)生熱量使其溫度升高，出現(xiàn)發(fā)火和冒煙的現(xiàn)象叫自然發(fā)火。在《礦井防滅火規(guī)范》中規(guī)定出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一，即為自然發(fā)火。①煤因白燃出現(xiàn)明火、火炭或煙霧等現(xiàn)象；②由于煤炭自熱而使煤體、圍巖或空氣溫度升高至70℃以上；③由于煤炭自熱而分解出CO、C2H4(乙烯)或其他指標(biāo)氣體，在空氣中的濃度超過(guò)預(yù)報(bào)指標(biāo)，并呈逐漸上升趨勢(shì)。三、自然發(fā)火與自然發(fā)火期從(火源處的)煤層被開(kāi)采破碎、接觸空氣之日起，至出現(xiàn)上述定義的自燃現(xiàn)象或溫度上升到自燃點(diǎn)為止，所經(jīng)歷的時(shí)間叫煤層的自然發(fā)火期，以月或天為單位。采煤工作面中煤層自然發(fā)火期以工作面開(kāi)切眼掘完之日起到自然發(fā)火時(shí)為止計(jì)算。煤層的自然發(fā)火期取決于煤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)性質(zhì)、被開(kāi)采破壞后的培積狀態(tài)參數(shù)(分散度)、裂隙或空隙度、通風(fēng)供氧、蓄熱和散熱等外部環(huán)境等因素。發(fā)火期一般為幾個(gè)月，個(gè)別情況下可以達(dá)兩年左右。三、自然發(fā)火與自然發(fā)火期習(xí)慣上認(rèn)為，自然發(fā)火期短的煤易自燃，自然發(fā)火期長(zhǎng)的煤難自燃。其實(shí)這種看法是不全面的，改變技術(shù)條件，就可以使自然發(fā)火期改變。四、煤炭自燃條件及分布地點(diǎn)(一)煤體發(fā)生自燃的條件(1)具有低溫氧化性，即有自燃傾向的煤以破碎狀態(tài)存在；(2)有氧含量大于12％的空氣通過(guò)這些碎煤；(3)空氣流動(dòng)速度適中，使破裂煤體有積聚氧化熱的環(huán)境；(4)在上述三個(gè)條件同時(shí)具備的狀態(tài)下，持續(xù)一定的時(shí)間，使煤體可以達(dá)到著火溫度。上述四個(gè)條件缺一不可，前三個(gè)條件是煤炭白燃的必要條件，最后一個(gè)條件是充分條件。四、煤炭自燃條件及分布地點(diǎn)

(二)煤發(fā)自燃經(jīng)常發(fā)生的地點(diǎn)

(1)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)；

(2)巷道兩側(cè)和遺留在采空區(qū)內(nèi)受壓的煤柱；

(3)巷道內(nèi)堆積的浮煤或煤巷的冒頂、垮幫處。五、影響煤炭自然發(fā)火的因素（一）影響煤炭自燃的內(nèi)因（1）煤的變質(zhì)程度煤的變質(zhì)過(guò)程伴隨著煤分子結(jié)構(gòu)的變化，碳化程度越高，煤體內(nèi)含有的活性結(jié)構(gòu)越少。所以煤的變質(zhì)程度是煤自燃傾向性的決定性因素?，F(xiàn)場(chǎng)的統(tǒng)計(jì)表面，褐煤最易自燃，無(wú)煙煤最不易自燃，煙煤介于二者之間。煤化程度越高的煤，自然傾向性越小。煙煤的煤化度低于無(wú)煙煤而高于褐煤，因燃燒時(shí)煙多而得名。根據(jù)煤化度的不同，我國(guó)將其劃分為長(zhǎng)焰煤、不黏煤、弱黏煤、氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤和貧煤等。（2）煤巖成分煤巖成分一般分為絲煤、暗煤、亮煤和鏡煤四種。不同的煤巖成分有著不同的氧化性。在低溫下，絲煤吸氧最多，但是，隨著溫度的升高，鏡煤吸附氧能力最強(qiáng)，其次是亮煤，暗煤最難于自燃。鏡煤與亮煤脆性大，易破碎，而且灰分少，在其次生的裂隙中常伴有黃鐵礦，開(kāi)采中易碎裂為微細(xì)的顆粒，細(xì)微狀的煤?；螯S鐵礦都有較高的自燃氧化特性，因此它的氧化接觸面積大，著火溫度低。故鏡煤與亮煤在絲煤吸附氧化升溫的促使誘導(dǎo)下很容易自燃。五、影響煤炭自然發(fā)火的因素（3）煤的含硫量硫在煤中有三種存在形式：硫化鐵即黃鐵礦(FeS2)、有機(jī)硫以及硫酸鹽。對(duì)煤自燃起主導(dǎo)作用的是黃鐵礦。黃鐵礦的比熱小，它與煤吸附相同的氧量而溫度的增值比煤大3倍。黃鐵礦在低溫氧化時(shí)產(chǎn)生硫酸鐵和硫酸亞鐵，體積增大，使煤體膨脹而變得松散，增大了氧化表面積，而且其分解產(chǎn)物比煤的吸氧性更強(qiáng)，能將吸附的氧轉(zhuǎn)讓給煤粒使之發(fā)生氧化。在煤中含黃鐵礦越多，就越易自燃。我國(guó)西南主要礦區(qū)的統(tǒng)計(jì)資料表明，含硫3%以上的煤層均為自然發(fā)火煤層。五、影響煤炭自然發(fā)火的因素（4）煤的粒度、孔隙特性、破碎程度及脆性完整的煤體一般不會(huì)發(fā)生自燃，一旦受壓破裂，呈破碎狀態(tài)存在，其自燃性能顯著提高。這是因?yàn)槠扑榈拿禾坎粌H與氧接觸的表面積增大，而且著火溫度也明顯降低。煤的自燃性隨著其孔隙率、破碎度的增加而上升。煤炭孔隙率越大，越易自燃。變質(zhì)程度相同的煤，脆性越大，越易自燃。五、影響煤炭自然發(fā)火的因素（5）煤的瓦斯含量瓦斯或者其它氣體含量較高的煤，由于其內(nèi)表面含有大量的吸附瓦斯，使煤與空氣隔離，氧氣不易與煤表面發(fā)生接觸，也就不易與煤進(jìn)行復(fù)合氧化，使煤炭自燃的潛伏期加長(zhǎng)。煤層中瓦斯具有較好的阻化作用，是防止煤自然發(fā)火的有利因素。當(dāng)煤中殘余瓦斯量大于5m3/t時(shí)，煤往往難以自燃。但是隨著瓦斯的放散，煤與氧就更易結(jié)合。五、影響煤炭自然發(fā)火的因素（6）水分對(duì)煤炭自燃過(guò)程的影響有兩個(gè)相互對(duì)立的過(guò)程。首先，煤炭中的水分在初期階段會(huì)因?yàn)檎舭l(fā)作用而散失，因此，一部分熱量就會(huì)以水分潛熱的形式被水蒸氣帶走，這就有阻止煤體溫度升高的趨勢(shì)。另一方面，煤體也會(huì)從空氣中吸收水分。這就是所謂的吸收熱（有時(shí)也叫濕潤(rùn)熱）會(huì)促使煤的溫度升高。水分的催化作用隨煤溫的增高而增大。水分對(duì)煤的總的作用就取決于這兩種過(guò)程誰(shuí)占主導(dǎo)地位。五、影響煤炭自然發(fā)火的因素五、影響煤炭自然發(fā)火的因素（二）影響煤炭自燃的外因煤炭自燃的外在條件決定于煤炭接觸到的空氣量和外界的熱交換作用，這兩個(gè)因素與煤層的埋藏條件(地質(zhì)條件)和其開(kāi)采方法(采掘技術(shù)因素)有著錯(cuò)綜復(fù)雜的聯(lián)系。五、影響煤炭自然發(fā)火的因素

1.地質(zhì)因素

煤層厚度或傾角越大，自燃危險(xiǎn)性就越大。這是因?yàn)?，開(kāi)采厚煤層或急傾斜煤層時(shí)，煤炭回收率低、采區(qū)煤柱易遭破壞、采空區(qū)不易封閉；煤是不良導(dǎo)體，煤層越厚，越易積聚熱量；松散巖石的熱導(dǎo)率很低，冒落的巖石包圍浮煤，浮煤產(chǎn)生的熱量也不易散發(fā)，所以，煤層越厚，傾角越大發(fā)火幾率就越大。五、影響煤炭自然發(fā)火的因素

2.開(kāi)采技術(shù)因素

(1)開(kāi)拓方式

實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，開(kāi)拓布置對(duì)有自然發(fā)火煤層的礦井影響很大。要求巷道系統(tǒng)簡(jiǎn)單，采用石門(mén)、巖巷開(kāi)拓、少留煤檢、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)采煤方法

采煤方法對(duì)發(fā)火的影響主要表現(xiàn)在采空區(qū)、煤柱、煤壁裂隙的漏風(fēng)。漏風(fēng)使這些地點(diǎn)煤氧化生熱，生熱多少和生熱能否積聚取決于漏風(fēng)風(fēng)速的大小。。我國(guó)目前預(yù)測(cè)自然發(fā)火的方法有：①在實(shí)驗(yàn)室確定自燃傾向性等級(jí)；②根據(jù)本礦或條件相似(近)礦井或采區(qū)的已有的自然發(fā)火的統(tǒng)計(jì)資料，確定待采(或本)煤層的自然發(fā)火期。

第四節(jié)煤炭自燃的預(yù)測(cè)與監(jiān)測(cè)一、煤層自燃傾向性等級(jí)我國(guó)煤層自燃傾向性的鑒定采用吸氧量法，反映的是煤炭的常溫吸氧能力。鑒定結(jié)果按下表分類確定自燃傾向性等級(jí)。煤的自燃傾向性可分為容易自燃、自燃和不易自燃三類。二、煤層自然發(fā)火期的估算方法及其延長(zhǎng)途徑(一)煤層的自然發(fā)火期估算方法（1）統(tǒng)計(jì)比較法。適用于生產(chǎn)礦井。（2）類比法。適用于新建礦井。(二)延長(zhǎng)煤層自然發(fā)火期的途徑煤炭自燃的發(fā)展過(guò)程受自燃傾向性（即低溫時(shí)的氧化性）、堆積狀態(tài)、通（漏）風(fēng)強(qiáng)度（風(fēng)量和風(fēng)速）以及與周圍環(huán)境的熱交換條件等多種因素影響。因此，煤層的自然發(fā)火期是可以延長(zhǎng)的。二、煤層自然發(fā)火期的估算方法及其延長(zhǎng)途徑(二)延長(zhǎng)煤層自然發(fā)火期的途徑

（1）減小煤的氧化速度和氧化生熱（2）增加散熱強(qiáng)度，降低溫升速度三、自燃火災(zāi)的預(yù)報(bào)所謂礦井火災(zāi)預(yù)報(bào)，就是根據(jù)火災(zāi)發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律，應(yīng)用成熟的經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段，采集處于萌芽狀態(tài)的火災(zāi)信息，進(jìn)行邏輯推斷后給出火情報(bào)告。(一)利用人體生理感覺(jué)預(yù)報(bào)自然發(fā)火①嗅覺(jué)煤油味、汽油味和輕微芳香氣味非飽和碳?xì)浠衔铫谝曈X(jué)煙霧、水蒸氣、掛汗等③感（觸）環(huán)境溫度升高、氧濃度降低，CO、CO2等有害氣體增加三、自燃火災(zāi)的預(yù)報(bào)(二)氣體成分分析法1、指標(biāo)氣體及其臨界指標(biāo)

能反映煤炭自熱或可燃物燃燒初期特征的、并可用來(lái)作為火災(zāi)早期預(yù)報(bào)的氣體叫指標(biāo)氣體。指標(biāo)氣體要具備：①靈敏性；②規(guī)律性；③可測(cè)性。三、自燃火災(zāi)的預(yù)報(bào)2、常用指標(biāo)氣體（1）一氧化碳（CO）一氧化碳生成溫度低，生成量大，其生成量隨溫度升高按指數(shù)規(guī)律增加，是預(yù)報(bào)煤炭自燃火災(zāi)的較靈敏的指標(biāo)之一。確定預(yù)報(bào)的臨界值時(shí)一般要考慮下列因素：①各采樣地點(diǎn)在正常時(shí)風(fēng)流中CO的本底濃度；②臨界值時(shí)所對(duì)應(yīng)的煤溫適當(dāng)，即留有充分的時(shí)間尋找和處理自熱源。應(yīng)用CO作指標(biāo)氣體要同時(shí)滿足兩點(diǎn)：①CO的濃度或絕對(duì)值要大于臨界值；②CO的濃度或絕對(duì)值要有穩(wěn)定增加的趨勢(shì)。三、自燃火災(zāi)的預(yù)報(bào)2、常用指標(biāo)氣體（2）Graham系數(shù)ICO

J．JGraham提出了用流經(jīng)火源或自熱源風(fēng)流中的CO濃度增加量與氧濃度減少量之比作為自然發(fā)火的早期預(yù)報(bào)指標(biāo)。其計(jì)算式如下：三、自燃火災(zāi)的預(yù)報(bào)2、常用指標(biāo)氣體（3）乙烯（C2H4）一般礦井的大氣中是不含有乙烯的，因此，只要井下空氣中檢測(cè)出乙烯，則說(shuō)明已有煤炭在自燃了。同時(shí)根據(jù)乙烯和丙烯出現(xiàn)的時(shí)間還可推測(cè)出煤的自熱溫度。（4）其他指標(biāo)氣體選擇指標(biāo)氣體時(shí)一定要在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行，而且采用多種指標(biāo)氣體配合預(yù)報(bào)較為合適。四、采樣點(diǎn)設(shè)置測(cè)點(diǎn)設(shè)置的總要求是，既要保證一切火災(zāi)隱患都要在控制范圍之內(nèi)，并有利于準(zhǔn)確地判斷火源的位置，同時(shí)要求安裝傳感器少。測(cè)點(diǎn)布置一般原則是：①在已封閉火區(qū)的出風(fēng)側(cè)密閉墻內(nèi)設(shè)置測(cè)點(diǎn)，取樣管伸入墻內(nèi)1m以上；②有發(fā)火危險(xiǎn)的工作面的回風(fēng)巷內(nèi)設(shè)測(cè)點(diǎn)；③潛在火源的下風(fēng)側(cè)，距火源的距離應(yīng)適當(dāng)；④溫度測(cè)點(diǎn)設(shè)置要保證在傳感器的有效控制范圍之內(nèi)；⑤測(cè)點(diǎn)應(yīng)隨采場(chǎng)變化和火情的變化而調(diào)整。五、連續(xù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)（一）束管系統(tǒng)（1）采樣系統(tǒng)（2）控制裝置（3）氣樣分析（4）數(shù)據(jù)貯存、顯示和報(bào)警。缺點(diǎn)是：管路長(zhǎng)，維護(hù)工作量大。五、連續(xù)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)（二）環(huán)境安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)2010年國(guó)辦23號(hào)文《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》強(qiáng)制性地要求各地煤礦在3年內(nèi)完成安全監(jiān)控系統(tǒng)、井下人員定位系統(tǒng)、緊急避險(xiǎn)系統(tǒng)、壓風(fēng)自救系統(tǒng)、供水施救系統(tǒng)和通信聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)等安全避險(xiǎn)“六大系統(tǒng)”的安裝。逾期未安裝的，將依法暫扣安全生產(chǎn)許可證、生產(chǎn)許可證。一、開(kāi)拓開(kāi)采技術(shù)防火措施（一）開(kāi)拓開(kāi)采技術(shù)防止自然發(fā)火總的要求是：

(1)提高回采率，減少丟煤，即減少或消除自燃的物質(zhì)基礎(chǔ)。

(2)限制或阻止空氣流入和滲透至疏松的煤體，消除自燃的供氧條件。一方面消除漏風(fēng)通道；另一方面減小漏風(fēng)壓差。

(3)使流向可燃物質(zhì)的漏風(fēng)，在數(shù)量上限制在不燃風(fēng)量之下，在時(shí)間上限制在自然發(fā)火期以內(nèi)。

第五節(jié)煤炭自燃火災(zāi)的防治措施一、開(kāi)拓開(kāi)采技術(shù)防火措施

（二）技術(shù)措施

(1)合理進(jìn)行巷道布置

①對(duì)一些服務(wù)時(shí)間較長(zhǎng)的巷道應(yīng)盡量采用巖石巷道，若將其布置在煤層中時(shí)應(yīng)采用煤柱護(hù)巷。采區(qū)巷道布置應(yīng)有利于采用均壓防火技術(shù)。②區(qū)段巷道分采分掘。

③推廣無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)，減少煤柱發(fā)火。并采取階段跳采、巷旁充填技術(shù)等措施解決取消煤柱之后所帶來(lái)的采空區(qū)難以密閉和隔離等問(wèn)題。一、開(kāi)拓開(kāi)采技術(shù)防火措施

（二）技術(shù)措施

(2)開(kāi)采方法

①合理確定采區(qū)范圍和加快回采速度。要考慮在自然發(fā)火期內(nèi)將圈定的采區(qū)煤量全部采完。

②提高回收率，降低煤炭損失。清浮煤，使采空區(qū)盡量減少遺煤。

③正確選擇開(kāi)采程序。

④及時(shí)封閉廢舊巷道。廢舊巷道要及時(shí)封閉，有條件的礦井可用黃泥澆灌法進(jìn)行封閉，再設(shè)永久性防火墻。一、開(kāi)拓開(kāi)采技術(shù)防火措施

（二）技術(shù)措施

(3)選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)礦井采用對(duì)角式和分區(qū)式通風(fēng)系統(tǒng)比中央式通風(fēng)系統(tǒng)更有利防火。當(dāng)某個(gè)采區(qū)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，能夠根據(jù)救災(zāi)的需要，做到隨時(shí)停風(fēng)、減風(fēng)或反風(fēng)。在巷道布置上，要為分區(qū)通風(fēng)和局部反風(fēng)創(chuàng)造條件。選擇采區(qū)和工作面通風(fēng)系統(tǒng)的原則也是盡量減少采空區(qū)的漏風(fēng)壓差，不要讓新、乏風(fēng)從來(lái)空區(qū)邊緣流過(guò)。一、開(kāi)拓開(kāi)采技術(shù)防火措施

（二）技術(shù)措施

(4)堅(jiān)持自上而下的開(kāi)采順序

(5)合理確定近距離相鄰煤層(下煤層頂板冒落簡(jiǎn)度大于層間距)和厚煤層分層同來(lái)時(shí)兩工作面之間的錯(cuò)距，防rL上、下之間采宅區(qū)連通。二、均壓防滅火

均壓防滅火的實(shí)質(zhì)是利用風(fēng)窗、風(fēng)機(jī)、調(diào)壓氣室和連通管等調(diào)壓設(shè)施，改變漏風(fēng)區(qū)域的壓力分布，降低漏風(fēng)壓差，減少漏風(fēng)，從而達(dá)到抑制遺煤自燃、情化火區(qū)，或熄滅火源的目的。均壓技術(shù)是在20世紀(jì)50年代由波蘭漢·貝斯特朗（H.Bystron）教授首先提出。均壓（“以風(fēng)治火”），簡(jiǎn)單，成本最低，控制火勢(shì)的發(fā)展常常立竿見(jiàn)影，深受現(xiàn)場(chǎng)歡迎。根據(jù)煤礦井下煤炭自燃發(fā)火區(qū)域是否封閉，均壓技術(shù)可分為開(kāi)區(qū)均壓和閉區(qū)均壓兩種類型。1、開(kāi)區(qū)均壓開(kāi)區(qū)均壓通常是指在生產(chǎn)工作面建立的均壓系統(tǒng)，其特點(diǎn)是在保證工作面所需通風(fēng)風(fēng)量的條件下，通過(guò)通風(fēng)調(diào)節(jié)實(shí)施，盡量減少向采空區(qū)漏風(fēng)，抑制煤的自燃，防止CO等有毒有害氣體涌入工作面，從而保證正常生產(chǎn)的進(jìn)行。漏風(fēng)通道和工作面周圍的通道可以形成多種風(fēng)流流動(dòng)方式(如并聯(lián)、角聯(lián)和復(fù)雜聯(lián)等)，開(kāi)區(qū)均壓也有幾種不同類型。二、均壓防滅火（1）調(diào)節(jié)風(fēng)窗均壓適用于工作面采空區(qū)內(nèi)形成的并聯(lián)漏風(fēng)方式。通常在工作面的回風(fēng)巷內(nèi)安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗，使工作面內(nèi)的風(fēng)流壓力提高，以降低工作面與采空區(qū)的壓差，減少采空區(qū)中氣體涌出。適用于采空區(qū)內(nèi)已有自燃跡象，并抑制采空區(qū)中的火災(zāi)災(zāi)氣體（CO等）涌到工作面，威脅工作面的安全生產(chǎn)。安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗后，通風(fēng)巷道的壓力如圖（b）所示。二、均壓防滅火二、均壓防滅火1

23A

4

當(dāng)在回風(fēng)巷內(nèi)3-4間安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)窗A以后，風(fēng)窗前的壓力升高，采空區(qū)與工作面的壓差就降低，采空區(qū)內(nèi)的氣體就不易涌出。其降低值取決于可調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的風(fēng)阻大小。（2）風(fēng)機(jī)調(diào)壓有時(shí)為提高風(fēng)路的壓力，需在風(fēng)路上安設(shè)帶風(fēng)門(mén)的風(fēng)機(jī)（即輔助通風(fēng)機(jī)），利用風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的增風(fēng)作用，改變風(fēng)路上的壓力分布，達(dá)到均壓的目的。局部通風(fēng)機(jī)調(diào)壓原理如圖。單獨(dú)使用調(diào)壓風(fēng)機(jī)調(diào)壓是以增加風(fēng)量為前提。二、均壓防滅火（3）調(diào)節(jié)風(fēng)窗與局部通風(fēng)機(jī)聯(lián)合均壓工作面采空區(qū)內(nèi)部的漏風(fēng)通道有時(shí)是比較復(fù)雜的，當(dāng)相鄰為采空區(qū)是，還有外部漏風(fēng)，這些最后都要經(jīng)過(guò)經(jīng)回采工作面上隅角排出。因此采空區(qū)的自燃征兆往往是從上隅角表現(xiàn)出來(lái)的。調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)與扇風(fēng)機(jī)聯(lián)合均壓常常采用工作面進(jìn)風(fēng)巷安設(shè)扇風(fēng)機(jī)而回風(fēng)巷安設(shè)調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)的聯(lián)合均壓措施。二、均壓防滅火（4）利用角聯(lián)結(jié)構(gòu)進(jìn)行均壓調(diào)節(jié)角聯(lián)漏風(fēng)要在風(fēng)路中適當(dāng)位置安裝風(fēng)門(mén)和風(fēng)機(jī)等調(diào)壓裝置，降低漏風(fēng)源的壓能，提高漏風(fēng)匯的壓能。漏風(fēng)通道為角聯(lián)分支，漏風(fēng)方向3→1。為了消除對(duì)角漏風(fēng)，可改變相鄰支路的風(fēng)阻比，使之保持：二、均壓防滅火2、閉區(qū)均壓閉區(qū)均壓就是對(duì)已經(jīng)封閉的區(qū)域進(jìn)行均壓，它一方面可以防止封閉區(qū)中的煤炭自燃，又可加速封閉火區(qū)的熄滅速度。常用的閉區(qū)均壓主要技術(shù)措施有：并聯(lián)風(fēng)路與調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)聯(lián)合均壓調(diào)壓風(fēng)機(jī)與調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)聯(lián)合均壓連通管均壓二、均壓防滅火（1）并聯(lián)風(fēng)路與調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)聯(lián)合均壓封閉區(qū)（F）進(jìn)回風(fēng)口5、8兩點(diǎn)的壓差過(guò)大，漏風(fēng)嚴(yán)重，有自然發(fā)火的危險(xiǎn)。為了控制漏風(fēng)采取了兩項(xiàng)措施，取消了5-8上山內(nèi)的兩道密閉，使之成為與封閉區(qū)漏風(fēng)并聯(lián)的通道。二、均壓防滅火同時(shí)在8-9區(qū)段內(nèi)構(gòu)筑調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)4，將通過(guò)3-4上山的風(fēng)量限制在最小的范圍之內(nèi)。閉區(qū)進(jìn)回風(fēng)口5、8兩點(diǎn)壓差顯著減小，漏風(fēng)量降低，這樣就消除了封閉區(qū)自然發(fā)火的危險(xiǎn)。如果封閉的是個(gè)火區(qū)，當(dāng)然也會(huì)加速火的熄滅。（2）調(diào)壓風(fēng)機(jī)與調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)聯(lián)合均壓當(dāng)上山5-8區(qū)段的風(fēng)量不允許控制時(shí)，為實(shí)現(xiàn)對(duì)封閉的采空區(qū)（F）進(jìn)行均壓，可在封閉區(qū)的兩端進(jìn)回風(fēng)口采取調(diào)壓風(fēng)機(jī)與調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)聯(lián)合組成均壓硐室的方法。啟動(dòng)通風(fēng)機(jī)后，調(diào)節(jié)風(fēng)門(mén)窗口的大小以消除原有密閉墻內(nèi)外的壓差，從而阻止了通過(guò)密閉墻的漏風(fēng)。二、均壓防滅火（3）連通管均壓二、均壓防滅火在可能發(fā)生煤炭自燃的封閉區(qū)（F）的回風(fēng)側(cè)密閉外面，再加筑一道密閉墻。穿過(guò)外部密閉墻安設(shè)金屬管路（1’、2’）直通地面。在管路上安設(shè)調(diào)節(jié)閥門(mén)，或在外部密閉墻上構(gòu)筑風(fēng)窗調(diào)節(jié)孔，以控制通過(guò)連接管的風(fēng)量。使其阻力h1-2與進(jìn)風(fēng)1-2-5區(qū)段的阻力（h1-5）相等，則封閉區(qū)進(jìn)回風(fēng)兩端（5、2’）的壓能一樣而漏風(fēng)消失。如果將連通管各作一條風(fēng)流支路，則封閉區(qū)處于角聯(lián)支路上，通過(guò)相鄰支路風(fēng)阻的調(diào)節(jié)不僅可以使其漏風(fēng)風(fēng)流停止流動(dòng)，而且可以根據(jù)需要調(diào)節(jié)其風(fēng)流方向。所以，連通管均壓措施實(shí)質(zhì)上也是改變通風(fēng)系統(tǒng)均壓的一種方法。三、預(yù)防性灌漿方法灌漿就是把粘土、粉碎的頁(yè)巖、電廠煤灰等固體材料與水混合、攪拌，配制成一定濃度的漿液，借助輸漿管路注入或噴灑在采空區(qū)里，達(dá)到防火和滅火的目的。灌漿防滅火的作用為：漿液充填煤巖裂隙及其孔隙的表面，增大氧氣擴(kuò)散的阻力，減小煤與氧的接觸和反應(yīng)面；漿水浸潤(rùn)煤體，增加煤的外在水分，吸熱冷卻煤巖；加速采空區(qū)冒落煤巖的膠結(jié)，增加采空區(qū)的氣密性。灌漿防火的實(shí)質(zhì)是，抑制煤在低溫時(shí)的氧化速度，延長(zhǎng)自然發(fā)火期。三、預(yù)防性灌漿方法灌漿系統(tǒng)由制漿、輸漿和灌漿三部分組成。（1）漿液的制備包括：①漿液性能；

②漿材的選?。?/p>

③漿液的制備工藝。（2）漿液的輸送①輸漿壓力與輸漿倍線；

②輸漿管道的選擇；

③灌漿鉆孔。三、預(yù)防性灌漿方法預(yù)防性灌漿按與回采的關(guān)系分采前預(yù)灌、隨采隨灌和采后封閉灌漿三種。采前預(yù)灌是在工作面尚未回采前對(duì)其上部的采空區(qū)進(jìn)行灌漿。這種灌漿方法適用于開(kāi)采老窯多的易自燃、特厚煤層。采后注漿是采空區(qū)封閉后，利用鉆孔向工作面后部采空區(qū)內(nèi)注漿。隨采隨灌則是隨著采煤工作面推進(jìn)的同時(shí)向有發(fā)火危險(xiǎn)的采空區(qū)灌漿，這是預(yù)防性灌漿采用的主要方法。隨采隨灌分為鉆孔灌漿、埋管灌漿和灑漿三種方式。（1）鉆孔灌漿從底板或鉆窩打鉆注漿三、預(yù)防性灌漿方法（2）埋管注漿三、預(yù)防性灌漿方法（3）工作面灑漿或插管灌漿從回風(fēng)巷灌漿管上接出一段漿管，沿傾斜方向向采空區(qū)均勻地灑一層泥漿。灑漿量要充分，使采空區(qū)新冒落的矸石能均勻地為泥漿包圍。灑漿通常作為埋管灌漿的一種補(bǔ)充措施，使整個(gè)采空區(qū)特別是下半段也能灌到足夠的泥漿。對(duì)綜采工作面常采用插管灌漿的方式，即注漿主管路沿工作面傾斜鋪設(shè)在支架的前連桿上，每隔20m左右預(yù)留一個(gè)三通接頭，并分裝分支軟管和插管。將插管插入支架掩護(hù)梁后面的跨落巖石。

三、預(yù)防性灌漿方法四、阻化劑防滅火阻化劑也稱阻氧劑。將其溶液噴灑在采空區(qū)的煤壁或者煤塊上，具有阻止煤的氧化和防止煤的自燃的作用，因此稱為阻化劑。阻化劑包括如氯化鈣（CaCl2）、氯化鈉（NaCl）、氯化鎂（MgCl2）、水玻璃(Na2SiO3)等無(wú)機(jī)鹽類化合物。該項(xiàng)防滅火技術(shù)是在60年代初發(fā)展起來(lái)的，在國(guó)外和國(guó)內(nèi)的一些礦井都進(jìn)行了應(yīng)用，取得了很好的效果。它是進(jìn)行煤礦防滅火的一個(gè)重要手段之一。阻化劑防火由于技術(shù)工藝系統(tǒng)簡(jiǎn)單，設(shè)備少，成本低，防火效果好等優(yōu)點(diǎn)，在一些礦區(qū)得到了廣泛應(yīng)用。四、阻化劑防滅火五、凝膠膠體是指含分散顆粒的尺寸在1~100nm的水溶液。在適當(dāng)?shù)臈l件下，溶膠或高分子溶液中的分散顆粒相互聯(lián)結(jié)成為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，水介質(zhì)充滿網(wǎng)絡(luò)之中，體系成為失去流動(dòng)性的半固體狀態(tài)的膠凍，處于這種狀態(tài)的物質(zhì)稱為凝膠。凝膠介于固體與液體之間的一種特殊狀態(tài)，固體特征（無(wú)流動(dòng)性，有一定的幾何外形，有彈性、強(qiáng)度和屈服值等。但另一方面它又保留某些液體的特點(diǎn)，例如離子的擴(kuò)散速率在以水為介質(zhì)的凝膠中與水溶液中相差不多。為了封阻煤體中的裂隙或撲滅高位處的火災(zāi)，凝膠較其它防滅火介質(zhì)具有優(yōu)越性。（1）無(wú)機(jī)凝膠無(wú)機(jī)凝膠主要由基料、促凝劑和水按照一定比例配置成水溶液。成膠的過(guò)程是一個(gè)吸熱過(guò)程。由兩種原料在水中經(jīng)過(guò)物理或化學(xué)作用形成的膠體，通常把主要成膠原料稱為基料，把促成基料成膠的材料稱為促凝劑或膠凝劑。在礦井防滅火常用的硅凝膠，水玻璃是基料，碳酸氫銨或硫酸氨或鋁酸鈉為促凝劑。無(wú)機(jī)凝膠存在失水后會(huì)干裂、粉化和滅火后的火區(qū)易復(fù)燃的不足。五、凝膠（2）有機(jī)凝膠（高分子凝膠）有機(jī)凝膠也稱高分子凝膠。高分子凝膠是指分子量很高的高分子化合物的溶液。這種高分子化合物吸水能力很強(qiáng)，與水接觸后，短時(shí)間內(nèi)溶脹且凝膠化，最高吸水能力可達(dá)自身重量的千倍以上。目前用于礦井的高分子防滅火材料以聚丙烯酰胺、聚丙烯酸鈉為主要成分。這種膠體材料在井下使用方便，且對(duì)井下環(huán)境無(wú)污染。這種膠體附著力強(qiáng)，可充分包裹煤炭顆粒，隔絕與氧氣的接觸。高分子凝膠材料的不足在于其成本較高，且吸熱與成膠能力均不如由水玻璃與碳酸氫銨構(gòu)成的銨鹽凝膠。五、凝膠（3）復(fù)合膠體在黃土、粉煤灰或其它原料的泥漿中，將成膠材料按一定比例添加到泥漿中，使泥漿稠化，形成漿體凝膠，也稱復(fù)合膠體。因復(fù)合膠體含有固體介質(zhì)，即使膠體脫水后仍可較好地包裹煤體，可克服一般水凝膠的特點(diǎn)，因而具有更好的防滅火性能。五、凝膠六、惰性氣體可以被用作礦井防滅火的惰性氣體主要有CO2燃燒惰性氣體氮?dú)?、二氧化碳二氧化碳的密度相對(duì)于空氣是1.52，利用其密度大的特點(diǎn)可用來(lái)對(duì)付礦井中發(fā)生在位置較低處的火災(zāi)；但是，二氧化碳對(duì)控制水平和上行巷道或工作面的火災(zāi)效果就較差。二氧化碳作為惰性氣體防滅火存在以下不足：二氧化碳易溶于水，因此在潮濕的環(huán)境下要損失部分氣態(tài)二氧化碳。二氧化碳比較容易吸附在煤體和燒焦的煤炭上，甚至比瓦斯的吸附性更強(qiáng)。當(dāng)二氧化碳與燃燒成白熾的碳化物的表面相接觸時(shí)，二氧化碳就生成一氧化碳。二氧化碳的使用成本一般高于氮?dú)?。六、惰性氣體2、燃燒惰性氣體將火區(qū)封閉后，火區(qū)內(nèi)的氧氣將被消耗而成為煙氣。煙氣的主要成分是二氧化碳、氮?dú)夂退魵?，這樣的混合氣體可看作是窒息火區(qū)的惰性氣體，會(huì)使火區(qū)惰化，使火勢(shì)熄滅。但是，這樣的混合氣體可能含大量的可燃性氣體，如果有新鮮空氣進(jìn)入的話，就可能發(fā)生爆炸。直接利用火災(zāi)氣體滅火，因?qū)嶋H使用困難，很少采用；但可采用燃油燃燒的惰氣滅火。六、惰性氣體2、燃燒惰性氣體目前，國(guó)內(nèi)外礦山救護(hù)隊(duì)一般裝備有用燃油燃燒的惰氣發(fā)生裝置。惰氣發(fā)生裝置的特點(diǎn)是產(chǎn)生的惰氣量大，如燃燒煤油的噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)燃燒速率為0.7kg/s時(shí)，會(huì)產(chǎn)生30m3/s的惰性煙氣，發(fā)動(dòng)機(jī)在產(chǎn)生大量煙氣的同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生大約30MW的電力，可以作其它用途。為使惰氣裝置滅火性能更優(yōu)，需用水對(duì)煙氣進(jìn)行冷卻處理，經(jīng)冷卻的濕式惰氣注入火區(qū)，可快速控制火勢(shì)、窒息火區(qū)。六、惰性氣體3、氮?dú)饨菘擞?949年在Doubrava礦井最早使用氮?dú)鉁缁稹Ａ硗?，如英?guó)、德國(guó)、法國(guó)、前蘇聯(lián)、保加利亞、印度、波蘭等國(guó)也較早使用了氮?dú)?。在常溫常壓下，氮分子結(jié)構(gòu)與化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，很難與其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，它是一種良好的滅火用惰性氣體。當(dāng)氧含量降低到5~10％時(shí)，可抑制煤的氧化自燃，氧含量降低到3％以下時(shí)，則可以使煤炭燃燒熄滅并阻止其復(fù)燃。氮?dú)夥罍缁鸺夹g(shù)以其特有的物理性質(zhì)，豐富的氮?dú)赓Y源，簡(jiǎn)單的注氮工藝，使其成為自燃礦井不可或缺的防滅火技術(shù)。六、惰性氣體南四JXZD-700型制氮機(jī)南二DM-600型制氮機(jī)制氮機(jī)組六、惰性氣體（1）氮?dú)夥罍缁鸬膬?yōu)缺點(diǎn)氮?dú)夥罍缁鹩幸韵聝?yōu)點(diǎn)：①注入氮?dú)饪墒狗乐螀^(qū)域缺氧惰化，迅速滅火，并能為搶險(xiǎn)救災(zāi)工作提供較安全可靠的環(huán)境。②可使防治區(qū)域呈正壓，防止或杜絕新鮮空氣流入，以保持防治區(qū)域的氮?dú)舛杌?。③具有降溫作用。氮?dú)庠诠苈分袔狠斔?，在注氮口氮?dú)馀蛎浳鼰幔刹糠值匚彰禾垦趸傻臒崃?。④氮?dú)獗戎睾涂諝庀嘟子诤涂諝饣旌?，氮分子能滲入采空區(qū)的所有地點(diǎn)，擴(kuò)散半徑大，惰化覆蓋面廣。⑤注氮不污染防治區(qū)，無(wú)腐蝕或不損壞綜采設(shè)備。六、惰性氣體（1）氮?dú)夥罍缁鸬膬?yōu)缺點(diǎn)注氮防滅火有以下缺點(diǎn)：①氮?dú)庠诜乐螀^(qū)滯留的時(shí)間不是太長(zhǎng)，特別是存在漏風(fēng)通道的情況下，氮?dú)庖走z失，不能像泥漿那樣長(zhǎng)期起到防滅火作用。②注氮能迅速遏制火災(zāi)，但滅火降溫困難，使火區(qū)完全熄滅時(shí)間相當(dāng)長(zhǎng)。因此，注氮滅火的同時(shí)，要輔助其它滅火措施，處理殘火，以防復(fù)燃。③氮?dú)獗旧黼m無(wú)毒，但具有窒息性，對(duì)人體有害。井下作業(yè)場(chǎng)所所需氧含量下限值為19％，所以有氮?dú)庑孤┑墓ぷ鞯攸c(diǎn)的氧含量不得低于19％。六、惰性氣體（2）氮?dú)獾闹迫?/p>

氮?dú)馐强諝庵械闹饕煞?，因此空氣為氮?dú)獾闹迫√峁┝巳≈槐M、用之不竭的來(lái)源。礦井防滅火工作中所用的氮?dú)猓际峭ㄟ^(guò)對(duì)空氣中的氣體成分進(jìn)行分離而制取的。以往，它是制氧過(guò)程中的一種副產(chǎn)品，現(xiàn)在成為了主要生產(chǎn)目標(biāo)。對(duì)空氣進(jìn)行分離而制取氮、氧的基本方法有深冷空分、變壓吸附和膜分離方法三種工藝技術(shù)。六、惰性氣體（3）注氮工藝氮?dú)夥罍缁鸺夹g(shù)的實(shí)質(zhì)是向工作面采空區(qū)注入氮?dú)?，使采空區(qū)氧化自燃帶惰化，使空氣中氧氣的體積濃度降至7％以下；要將陰燃完全熄滅時(shí)，氧氣濃度應(yīng)該低于2％。一般采取沿順槽埋管方式進(jìn)行注氮防火?？稍诠ぷ髅孢M(jìn)風(fēng)順槽外側(cè)巷幫敷設(shè)無(wú)縫鋼管，并埋入采空區(qū)內(nèi)。如采空區(qū)埋管兼作灌漿管時(shí)，則該埋管分別通過(guò)三通與注氮、灌漿管相連，根據(jù)需要，通過(guò)埋管注氮或灌漿。六、惰性氣體（3）注氮工藝采空區(qū)埋管管路每隔一定距離預(yù)設(shè)氮?dú)忉尫趴冢湮恢脩?yīng)高于煤層底板20~30cm，并采用石塊或木垛加以妥善保護(hù)，以免孔口堵塞。為控制注氮地點(diǎn)，提高注氮效果，可采用拉管移動(dòng)式注氮方式，即采用回柱絞車將埋管向外牽引，埋管移動(dòng)周期與工作面推進(jìn)速度保持同步，使注氮孔始終在采空區(qū)氧化自燃帶內(nèi)注入氮?dú)猓瑩?jù)經(jīng)驗(yàn)，埋管距工作面17m之內(nèi)，采用回柱絞車能夠牽移動(dòng)埋管。六、惰性氣體（3）注氮工藝?yán)枚杌饏^(qū)的措施進(jìn)行防滅火是非常有效的，也是很重要