礦井火災(zāi)防治

第四章礦井防滅火技術(shù)第一節(jié)概述一、礦井火災(zāi)的概念礦井火災(zāi)是指發(fā)生在礦井地面或井下，要挾礦井消費，呵斥損失的一切非控制性熄滅。例如：礦井工業(yè)場地內(nèi)的廠房、倉庫、儲煤場、井口房、通風(fēng)機房、井巷、采掘任務(wù)面、采空區(qū)等處的火災(zāi)均屬礦井火災(zāi)。二、礦井火災(zāi)的分類及其特點(一)根據(jù)礦井火災(zāi)發(fā)生的地點分類1.地面火災(zāi)：地面火災(zāi)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、坑木場等處的火災(zāi)。2.井下火災(zāi)：井下火災(zāi)也叫礦內(nèi)火災(zāi)，是指發(fā)生在井下或發(fā)生在地面，但能涉及井下的火災(zāi)。井下火災(zāi)按其發(fā)生的地點和對礦井通風(fēng)的影響大小以及滅火救災(zāi)的難易程度，又分為三類：1、上行風(fēng)流火災(zāi)：上行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時，由火災(zāi)產(chǎn)生的火風(fēng)壓方向與風(fēng)流方向一致，也就是與礦井主要通風(fēng)機風(fēng)壓方向一致。主干風(fēng)路風(fēng)量增大，旁側(cè)風(fēng)路風(fēng)流不穩(wěn)定。2、下行風(fēng)流火災(zāi)：下行風(fēng)流中發(fā)生火災(zāi)時，火風(fēng)壓的方向與礦井主要通風(fēng)機風(fēng)壓作用方向相反。主干風(fēng)路風(fēng)流不穩(wěn)定。3、進風(fēng)流火災(zāi)：火災(zāi)產(chǎn)生的高溫?zé)熈骱陀泻怏w，隨風(fēng)流流入采掘任務(wù)面易呵斥人員傷亡。(二)根據(jù)礦井火災(zāi)發(fā)生的緣由分類1.外因火災(zāi)〔外源火災(zāi)〕：2.內(nèi)因火災(zāi)〔煤炭自燃火災(zāi)〕：三、礦井火災(zāi)的危害1.產(chǎn)生大量有害氣體礦井發(fā)生火災(zāi)后能產(chǎn)生CO、CO2、SO2等大量有害氣體和煙塵，據(jù)國內(nèi)外統(tǒng)計，在礦井火災(zāi)事故中遇難的人員95%以上是有害氣體中毒所致。2.產(chǎn)生高溫3.引起瓦斯煤塵爆炸4.呵斥艱苦經(jīng)濟損失第四章礦井防滅火技術(shù)第二節(jié)煤炭自燃煤炭自燃景象早在數(shù)百萬年之前就已發(fā)生，例如，大同侏羅紀煤層早在第四紀早更新世、距今大約200萬年之前就開場自燃。據(jù)統(tǒng)計，我國目前約有50%的煤礦存在自然發(fā)火危險，發(fā)火期最短的只需20天，每年由于自燃所呵斥的直接和間接損失近百億元。2000年統(tǒng)計，全國425對國有煤礦共發(fā)生火災(zāi)168次，其中自燃154次，占91.67%.一、煤炭自燃的開展過程煤炭自燃的開展過程可分為埋伏期、自熱期和自燃期3個階段。1.埋伏期：自煤層被開采，接觸空氣起至煤溫開場升高所經(jīng)過的時間區(qū)間稱為埋伏期或自燃預(yù)備期。2.自熱期：隨著時間增長，煤溫度開場升高到達著火點所經(jīng)過的時間區(qū)間稱為自熱期或自熱階段。3.熄滅期煤溫度升高到燃點后，假設(shè)供氧充分，那么發(fā)生熄滅，出現(xiàn)明火和大量高溫?zé)煔?，煙氣中含有CO、CO2和碳氫化合物。二、影響煤炭自然的要素煤炭自燃需求具備四個條件：(1)具有自燃傾向性的煤呈破碎形狀堆積，其厚度大于0.4m；(2)延續(xù)地供氧；(3)有較好的蓄熱條件；(4)前邊三個條件共存的時間大于煤的自然發(fā)火期。四個條件中(1)是煤的本身應(yīng)具備的條件，主要取決與煤的物理化學(xué)性質(zhì)，(2)、(3)、(4)是其外部條件，取決地質(zhì)開采要素。(一)影響煤自燃傾向性的要素煤的自燃傾向性是指煤自燃的難易程度，它主要受以下要素的影響：1.煤的化學(xué)性質(zhì)與蛻變程度煤的自燃傾向性隨煤的蛻變程度增高而降低，褐煤燃點最低，其發(fā)火次數(shù)比其他煤多得多，氣煤、長焰煤次于褐煤，但高于無煙煤，無煙煤發(fā)火性最低。2.煤巖成分鏡煤、亮煤的灰分低，易破碎，有利于煤炭的自燃開展。因此含絲煤多的煤，自燃傾向性大，含暗煤多的煤，不易自燃。3.煤的含硫量煤中黃鐵礦的存在，將會對煤的自燃起加速作用，其含量越高，煤的自燃傾向性越大。4.煤中的水分煤中水分少時，有利于煤的自燃；水分足夠大時，會抑制煤的自燃，但失去水分后，其自燃危險性將會增大。5.煤的空隙率和脆性煤的空隙率越大，越易自燃。對于蛻變程度一樣的煤，脆性越大，開采時易破碎，自燃容易。

(二)影響煤炭自燃的地質(zhì)、開采要素1、煤層厚度：煤層厚度越大，自燃危險性越大。2、煤層傾角：煤層傾角越大，發(fā)火越嚴重。這是由于傾角大的煤層開采時，頂板管理較困難，采空區(qū)不易充實，尤其急傾斜煤層煤柱也難留住，漏風(fēng)大。3、頂板巖石性質(zhì)：鞏固難跨落型頂板，漏風(fēng)大，且封鎖不嚴，有利于自燃的發(fā)生。4、地質(zhì)構(gòu)造：5、開采技術(shù)要素：合理的開辟系統(tǒng)應(yīng)保證對煤層切割少，留設(shè)的煤柱少，采空區(qū)能及時封鎖；合理的采煤方法應(yīng)是巷道布置簡單，煤炭回收率高，推進速度快，采空區(qū)漏風(fēng)小。6.漏風(fēng)強度漏風(fēng)給煤炭自燃提供必需的氧氣，漏風(fēng)強度的大小直接影響著煤體的散熱。三、煤炭自燃傾向性的鑒定煤炭自燃傾向性的鑒定方法很多，我國目前采用“雙氣路氣相色譜吸氧法〞。它是用ZRJ—1型煤自燃性檢測儀來測定常壓下每克干煤在30℃時的吸氧量。根據(jù)此吸氧量來劃分煤的自燃傾向性等級。<規(guī)程>規(guī)定：新建礦井的一切煤層，消費礦井新程度的一切煤層，都必需采取煤樣和資料，送國家授權(quán)單位做出煤層自燃傾向性的鑒定，鑒定結(jié)果報省(自治區(qū)、直轄市)煤礦平安監(jiān)察機構(gòu)及煤炭管理部門備案。自燃等級自燃傾向性30℃常壓煤的吸氧量/cm3/g.干煤備注褐煤、煙煤高硫煤、無煙煤Ⅰ容易自燃≥0.80≥1.00全硫(sf/%)＞2.00Ⅱ自燃0.41～0.79≤1.00全硫(sf%)＞2.00Ⅲ不易自燃≤0.40≥0.80全硫(sf/%)＜2.00表4—1煤的自燃傾向性類(方案〕

煤的自燃傾向性目的，僅能闡明煤層在開采時有無自燃的危險性，不能確切地指出自燃的時間。所以，消費礦井常把煤層的自然發(fā)火期作為衡量煤層的自燃難易程度的目的。確定出煤層的自燃發(fā)火期對開辟、開采設(shè)計和制定防火措施具有重要意義。自然發(fā)火期可采用統(tǒng)計法來衡量：〔1〕煤層巷道從揭露煤層之日起，至該巷道發(fā)生自燃發(fā)火之日止，為該巷道的煤層自然發(fā)火期；〔2〕采煤任務(wù)面從開切眼開采之日起，至發(fā)生自燃發(fā)火之日止，為該采煤任務(wù)面的煤層自然發(fā)火期。

四、煤炭自燃的早期識別與預(yù)告(一)人體覺得識別煤炭自燃1.視力覺得2.氣味覺得3.溫度覺得4.身體不舒的覺得(二)氣體分析法氣體分析法是利用儀器分析和檢測某些目的氣體的濃度變化，來預(yù)告煤炭自燃的方法。1.目的氣體與預(yù)告目的目前，我國常用的目的氣體有CO、C2H4、C2H2、C3H8、C2H6等，預(yù)告目的有CO和C2H4絕對量、火災(zāi)系數(shù)、鏈烷比。(1)CO絕對量經(jīng)過測定觀測點空氣的CO濃度和觀測點風(fēng)流的風(fēng)量計算CO絕對量，以此絕對量值大小來預(yù)告煤炭自燃。計算方法：H=CQ(4—1)式中H——自然發(fā)火預(yù)告目的，m3/min；C——觀測點氣樣中的CO濃度，％；Q——觀測點處的風(fēng)量，m3/min。(2)火災(zāi)系數(shù)主要目的輔助目的參考目的2.取樣1)觀測點的布置：⑴巷道周圍壓力較小、支架完好、沒有拐彎、斷面沒有擴展或減少的地段；⑵根據(jù)預(yù)測目的和預(yù)測的范圍來確定觀測點，對有發(fā)火危險的任務(wù)面回風(fēng)巷內(nèi)設(shè)觀測點，對潛在火源的下風(fēng)側(cè)，距火源適當?shù)奈恢迷O(shè)觀測點；⑶每個消費任務(wù)面的進風(fēng)和回風(fēng)側(cè)，都要分別設(shè)觀測點，普通距任務(wù)面煤壁10m；⑷已封鎖的火區(qū)或采空區(qū)觀測點設(shè)在出風(fēng)側(cè)密閉墻內(nèi)，取樣管伸入墻內(nèi)1m以上；⑸溫度觀測點設(shè)置要保證在傳感器的有效控制范圍之內(nèi)；⑹觀測點應(yīng)隨采煤任務(wù)面的推進與火性的變化而調(diào)整。2)取樣取氣樣的方法有人工采集氣樣和延續(xù)采集氣樣兩種。人工采集氣樣用玻璃采樣瓶取樣。延續(xù)采集氣樣可利用束管檢測系統(tǒng)延續(xù)抽取井下各觀測點的氣樣。3、氣體分析目前氣體分析運用的儀器有氣候色譜儀和紅外線氣體分析儀等儀器。4.礦井火災(zāi)檢測對于自然火災(zāi)除了運用束管檢測系統(tǒng)以外，還可以采用煤礦環(huán)境檢測系統(tǒng)進展早期預(yù)告。目前，我國消費的這類設(shè)備種類較多，在高瓦斯礦井運用廣泛?？梢越?jīng)過CO傳感器、溫度傳感器、煙霧傳感器等來監(jiān)測預(yù)告區(qū)的CO濃度、溫度、煙霧，經(jīng)過其變化來預(yù)告礦井火災(zāi)。傳感器不能安裝在密閉區(qū)內(nèi)，對發(fā)現(xiàn)密閉區(qū)內(nèi)的煤炭自燃存在致后的缺陷。第四章礦井防滅火技術(shù)第三節(jié)外源火災(zāi)的預(yù)防外源火災(zāi)的發(fā)生必需具備：有可燃物存在，有足夠的氧氣和引燃可燃物的熱源。煤礦井下可燃物分廣、種類較多、大體可分為：(1)固體可燃物?？幽?、荊條等竹木資料；皮帶、膠質(zhì)風(fēng)筒、電纜等橡膠制品；棉紗、布頭、紙等擦拭資料和煤、煤塵等。(2)液體可燃物。有變壓器油，液壓油，光滑油等。(3)氣體可燃物。有瓦斯、氫氣等可燃性氣體物質(zhì)。引起外源火災(zāi)的熱源有：(1)明火。井下吸煙、焊接及用電爐、大燈泡取暖等都能引燃可燃物而導(dǎo)致火災(zāi)。(2)電器設(shè)備火。主要由電器設(shè)備過負荷運轉(zhuǎn)、短路產(chǎn)生的電弧、電火花。(3)爆破。井下違章爆破而產(chǎn)生的一切爆破火。(4)機械摩擦火。由機械設(shè)備運轉(zhuǎn)不良呵斥的過熱或摩擦火花。(5)瓦斯、煤塵爆炸。一、地面火災(zāi)的預(yù)防規(guī)定1.消費和在建礦井必需制定井上、下防火措施。礦井的地面及一切建筑物、煤堆、矸石山、木料廠等處的防火措施和制度，必需符合國家有關(guān)防火規(guī)定。2.木料廠、矸石山，爐灰場間隔進風(fēng)井不得小于80m。木料廠間隔矸石山不得小于50m。矸石山、爐灰場不得設(shè)在進風(fēng)井的主導(dǎo)風(fēng)向上側(cè)，也不得設(shè)在表土10m內(nèi)有煤層的地面上和設(shè)在有漏風(fēng)的采空區(qū)上方的塌陷區(qū)范圍內(nèi)。3.新建礦井的永久井架和井口房，以井口為中心的結(jié)合建筑，必需用不然性資料建筑。4.進風(fēng)井口應(yīng)設(shè)防火鐵門，假設(shè)不設(shè)防火鐵門，必需有防止煙火進入礦井的平安措施。5.進口房和通風(fēng)機房附近20m內(nèi)，不得有煙火或用火爐取暖，暖風(fēng)道和壓入式通風(fēng)的風(fēng)硐必需用不然資料砌筑，并應(yīng)至少裝設(shè)2道防火門。6.礦井必需設(shè)地面消防水池，并經(jīng)常堅持200m3以上的水量。二、井下外因火災(zāi)預(yù)防規(guī)定1.井下必需設(shè)消防管路系統(tǒng)，管路系統(tǒng)應(yīng)每隔100m設(shè)置支管和閥門；帶式保送機巷道中應(yīng)每隔50m設(shè)置支管和閥門。2.井筒、平峒、各程度的銜接處及井底車場，主要絞車道與主要運輸巷、回風(fēng)巷的銜接處，井下機電設(shè)備硐室，主要巷道內(nèi)的帶式保送機機頭前后兩端各20m范圍內(nèi)，都必需用不燃資料支護。3.井下嚴禁運用燈泡取暖和運用電爐。4.井下不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接任務(wù)。假設(shè)必需在井下焊接時，每次必需制定平安措施，并指定專人在場檢查監(jiān)視；焊接地點前后兩端各10m的井巷范圍內(nèi)應(yīng)是不燃性資料支護，應(yīng)有供水管，有專人噴水。焊接任務(wù)地點至少備有2個滅火器。。5.井下嚴禁存放汽油、煤油和變壓器油。井下運用的光滑油、棉紗、布頭和紙等，必需存放在蓋嚴的鐵桶內(nèi)，并有專人送到地面處置，不得亂放亂扔。嚴禁將剩油、殘油潑灑在井巷或硐室內(nèi)。井下清洗風(fēng)開工具時，必需在公用室進展，并必需運用不燃性和無毒性洗滌劑。6.井下必需設(shè)置消防資料庫，并應(yīng)安裝消防列車。消防資料庫儲存的資料、工具的種類和數(shù)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定，不得挪作它用，并按期檢查和改換。7.井下爆破資料庫、機電設(shè)備硐室、檢修硐室，資料庫、井地車場、運用帶式保送機或液力巧合器的巷道以及采掘任務(wù)面附近的巷道中，應(yīng)備有滅火器材，其數(shù)量、規(guī)格和存放地點，應(yīng)在災(zāi)禍預(yù)防和處置方案中確定。井下任務(wù)人員必需熟習(xí)滅火器材的運用方法，并熟習(xí)本職任務(wù)區(qū)域內(nèi)滅火器材的存放地點。8.采用滾筒驅(qū)動帶式保送機時，必需運用阻燃保送帶，其托輥的非金屬零部件和包膠滾筒的膠料、阻燃性和抗靜電性必需符合有關(guān)規(guī)定，并應(yīng)裝設(shè)溫度維護、煙霧維護和自動灑水安裝。其運用的液力巧合器嚴禁運用可燃性傳動介質(zhì)。9.運用礦用防爆型柴油動力安裝時，排氣口的排氣溫度不得超越70℃，其外表溫度不得超越150℃，各部件不得用鋁合金制造，運用的非金屬資料應(yīng)具有阻燃和抗靜電性能。油箱及管路必需用不然性資料制造，油箱的最大容量不得超越8h的用油量。燃油的閃點應(yīng)高于70℃。并必需配置適宜的滅火器。10.井下電纜必需選用經(jīng)檢驗合格的并獲得煤礦礦用產(chǎn)品平安標志的阻燃電纜。11.井下爆破不得運用過期或嚴重蛻變的爆破資料；嚴禁用粉煤、塊狀資料或其他可燃性資料作炮眼封泥；無封泥、封泥缺乏或不實的炮眼嚴禁爆破，嚴禁裸露爆破。12.箕斗提升井或裝有帶式保送機的井筒兼作進風(fēng)井時，井筒中必需裝設(shè)自動報警滅火安裝和附設(shè)消防管路。第四章礦井防滅火技術(shù)第四節(jié)預(yù)防自燃的開采、通風(fēng)措施井下易發(fā)生的地點經(jīng)常有：1.采空區(qū)，特別是未及時封鎖或封鎖不嚴且留有大量浮煤的采空區(qū)；2.煤柱內(nèi)；3.煤層巷道的冒空跨幫處；4.地質(zhì)構(gòu)造附近。一、選擇合理的礦井開辟系統(tǒng)合理的開采系統(tǒng)應(yīng)符合：(1)對煤層的切割少；(2)系統(tǒng)簡單，運輸環(huán)節(jié)少，通風(fēng)線路短，通風(fēng)風(fēng)壓低，通風(fēng)設(shè)備少，礦井內(nèi)外部漏風(fēng)小，采(盤)區(qū)或區(qū)域劃分合理；(3)有利于災(zāi)禍的預(yù)防，便于災(zāi)變時人員撤離。1、開辟巷道布置：巖石巷道；煤層巷道砌碹，煤柱尺寸合理。2、開采順序：后退式開采。3、通風(fēng)系統(tǒng)：對角式優(yōu)于中央式。二、選擇適宜的采煤方法采煤方法包括預(yù)備、回采巷道的布置與回采工藝。適宜于自燃煤層的采煤方法應(yīng)具備:(1)巷道布置簡單，對煤層的切割少，漏風(fēng)小，易采取各種防火措施，采空區(qū)易于封鎖；(2)機械化程度高，推進速度快，采空區(qū)冒落充分；(3)煤炭回收率高。1、預(yù)備巷道布置：巖石中；煤層錨噴支護或砌碹。2、回采巷道分采分掘：3、采用先進采煤設(shè)備，消費集中化。4、改革采煤方法，盡量減少分層數(shù)5、提高回采率。6.推行無煤柱開采，減少煤柱火災(zāi)。7.任務(wù)面采用后退或回采。三、通風(fēng)防火技術(shù)(一)選擇合理的通風(fēng)系統(tǒng)1.通風(fēng)網(wǎng)路構(gòu)造合理、主要通風(fēng)機與風(fēng)網(wǎng)匹配2.通風(fēng)設(shè)備布置合理3.通風(fēng)壓力分布合理(二)防止漏風(fēng)的措施1.及時封鎖采空區(qū)及廢舊巷道2.充填與采空區(qū)連同的地面裂痕3.堵漏4.降低采煤任務(wù)面風(fēng)量，減少采空區(qū)漏風(fēng)(三)均壓防火均壓防火就是降低漏風(fēng)通道兩斷的壓力差，減少漏風(fēng)量，防止煤炭自燃,是利用通風(fēng)方法抑制煤炭自燃的防火技術(shù)。均壓技術(shù)既用來防火，也用于滅火和防瓦斯漏出。根據(jù)運用的條件不同，均壓技術(shù)可分為閉區(qū)均壓與開區(qū)均壓兩大類。1.閉區(qū)均壓對已封鎖有能夠發(fā)生煤炭自燃的區(qū)域采取均壓措施，減少封鎖區(qū)漏風(fēng)量，以到達防火目的，稱為閉區(qū)均壓或閉區(qū)均壓防火。閉區(qū)均壓方法有調(diào)理風(fēng)門均壓、調(diào)理風(fēng)門與部分通風(fēng)機均壓、連通管均壓三種。圖4-7調(diào)理風(fēng)門均壓圖4-8部分通風(fēng)機調(diào)壓室圖4-9連通管調(diào)壓室2.開區(qū)均壓對采煤任務(wù)面采取均壓，降低其進、回風(fēng)端的壓力差，減少采空區(qū)的漏風(fēng)，減少自燃帶的范圍，使之盡快處于窒息帶，稱作開區(qū)均壓。采煤任務(wù)面采空區(qū)是煤炭自燃的多發(fā)區(qū)，經(jīng)調(diào)查全部跨落法控頂?shù)拈L壁后退式采煤任務(wù)面采空區(qū)內(nèi)遺煤自燃情況分三個帶：第Ⅰ帶——散熱帶。第Ⅱ帶——自燃帶。第Ⅲ帶——窒息帶。1)調(diào)理風(fēng)門均壓2〕調(diào)理風(fēng)門與風(fēng)機結(jié)合均壓3〕風(fēng)筒與風(fēng)機結(jié)合均壓圖4-11采空區(qū)漏風(fēng)與任務(wù)面風(fēng)流呈并聯(lián)的均壓措施圖4-12調(diào)理風(fēng)門與風(fēng)機結(jié)合均壓圖4-13下分層巷道中安設(shè)風(fēng)筒與風(fēng)機均壓灌漿防火就是將粘土、頁巖、電廠飛灰等固體資料與水按一定比例制成漿液，經(jīng)過管路保送到采空區(qū)或能夠發(fā)生煤炭自燃的區(qū)域。灌入的漿液脫水后,固體資料沉淀下來，水流到臨近的巷道中排除出。灌漿的作用是：〔1〕包裹浮煤,隔絕它與空氣的接觸；〔2〕堵塞煤體裂痕，減少漏風(fēng)；〔3〕對曾經(jīng)自熱的煤炭起降溫作用。灌漿防火是一種有效防止煤炭自燃的措施，也是我國防治煤炭自燃常用的方法。第四章礦井防滅火技術(shù)第五節(jié)灌漿防火

一、灌漿資料灌漿資料必需滿足一下要求；(1)不含可燃物；(2)粒徑小于2mm，加少量水就能制成漿液；(3)易脫水，具有一定的穩(wěn)定性；(4)收縮率小；(5)便于開采，運輸和制備，來源廣，本錢低。泥漿的水土比：普通3：1～6：1二、灌漿系統(tǒng)灌漿系統(tǒng)由灌漿站和漿液保送系統(tǒng)組成。灌漿站是制取漿液的場所。灌漿站的方式有固定式、分區(qū)式和挪動式三種。圖4-14水槍沖刷表土制漿1-水池;2-水泵;3-水管;4-水槍;5-采土場;6-泥漿溝;7-篩板;8-鉆孔圖4-15機械制漿灌漿站三、灌漿方法1.采前預(yù)灌有小窯破壞的礦井，在開采之前向小窯采空區(qū)打鉆孔預(yù)先灌注泥漿。2、隨采隨灌隨采隨灌就是隨著采煤任務(wù)面推進，向采空區(qū)內(nèi)灌注泥漿。其優(yōu)點是灌漿及時。特別適用于長壁任務(wù)面發(fā)火期短的煤層，但管理不善時，易向任務(wù)面跑漿，影響回采任務(wù)。(1)埋管灌漿(2)打鉆灌漿(3)任務(wù)面“兩道一線〞灌漿：據(jù)統(tǒng)計，采煤任務(wù)面采空發(fā)火嚴重的區(qū)域為“兩道一線〞處，即進風(fēng)道、回風(fēng)道和停采線處的采空區(qū)。(4)任務(wù)面灑漿3、采后灌漿圖4-17埋管灌漿表示圖4-18灌漿巷道打鉆灌漿圖4-19鉆場打鉆灌漿4-20任務(wù)面灑漿表示圖

第四章礦井防滅火技術(shù)第六節(jié)阻化劑防火與氮氣防滅火一、阻化劑防火阻化劑防火就是把一些吸水性很強的鹽類物質(zhì)制成溶液噴灑在煤壁、浮煤上或注入煤體之內(nèi)，起到添加煤體的外在水分，降低煤體溫度；并構(gòu)成液膜包圍煤塊，并從空氣中吸收水分，使煤外表較長時間處于潮濕形狀，隔絕與氧氣的接觸；降低煤在低溫氧氣時的速度，延伸煤的自燃發(fā)火期的作用。

〔一〕阻化效果〔阻化率；阻化壽命〕〔二〕阻化劑選擇(1)來源廣，貨源充足，購置方便，價錢廉價；(2)阻化率高，阻化壽命長；(3)配置容易，井下運用操作方便，工藝過程簡單，對金屬無腐蝕性；(4)對人身體無害，不污染環(huán)境。我國常運用的阻化劑有CaCl2、MgCl2及鹵塊、NH4Cl、AlCl3等。阻化劑濃度需經(jīng)實驗確定，普通為15%～20%之間，但最低不應(yīng)低于10%?！踩匙杌瘎┓阑鸸に?、阻化劑的壓注噴灑系統(tǒng)阻化劑壓注噴灑系統(tǒng)有永久式、半永久式和挪動式三種。

(1)永久式在地面建立永久性的貯液池，從貯液池鋪設(shè)一趟管道到采煤任務(wù)面上下口。利用靜壓(或泵加壓)進展噴灑或壓注。(2)半永久式在采區(qū)上、下山或硐室內(nèi)設(shè)置貯液池和注液泵，從注液泵出口到采煤任務(wù)面上、下口鋪設(shè)管道。阻化液從貯液池經(jīng)加壓泵保送到任務(wù)面順槽，經(jīng)噴灑軟管和噴槍，噴灑在采空區(qū)浮煤上，或經(jīng)軟管、注液鉆孔，壓注于煤體或發(fā)熱區(qū)。半永久式壓注噴灑系統(tǒng)為一個采區(qū)或一個區(qū)域效力。(3)挪動式貯液箱和注液泵安裝在平板車上，放置在采煤任務(wù)面的順槽中，距任務(wù)面50m左右。經(jīng)過輸液管將阻化劑液保送到任務(wù)面進展噴灑。圖4-23挪動式噴灑系統(tǒng)工藝圖1—供水管路；2—藥液箱；3—吸液管；4—壓力表；5—注液泵；6—輸液管；7—閥門；8—膠管；9—噴槍2、防火方法(1)壓注阻化劑防火對于巷道幫壁出現(xiàn)的高溫處、采煤任務(wù)面開切眼外側(cè)煤壁、停采線煤壁等易發(fā)生自燃的地點，打鉆孔注入阻化劑，以防止發(fā)火。(2)采煤任務(wù)面采空區(qū)噴灑采煤任務(wù)面放頂后，人工拉上灑漿管沿任務(wù)面向采空區(qū)浮煤上噴灑阻化劑。(3)汽霧阻化采空區(qū)充填不實，空隙大，漏風(fēng)多的綜采任務(wù)面有護頂煤、頂板夾有不可采的薄層時，在采煤任務(wù)面下隅角設(shè)置霧化噴嘴，將阻化劑霧化后，經(jīng)漏向采空區(qū)的風(fēng)流帶入采空區(qū)內(nèi)，在重力、靜電力等力作用下，降落附著在浮煤上。二、氮氣防滅火氮氣防滅火就是利用氮氣不熄滅、不助燃的性質(zhì)來隋化采空區(qū)或火區(qū)，防止自然發(fā)火或滅火。1.氮氣防滅火的原理氮氣注入采空區(qū)或火區(qū)后，可置換出空氣，氧氣含量下降，使采空區(qū)或火區(qū)的浮煤缺氧而處于窒息形狀。假設(shè)注入液態(tài)氮，液氮汽化，吸收大量的熱量，不但可降低氧氣含量，而且降低了氣體、浮煤和圍巖溫度。2.氮氣的制取與保送氮氣的制取方式有深冷空分法、分子篩變壓吸附法和膜式空分法三種。目前煤礦用的制氮設(shè)備有：以膜分原理制成的井下挪動式制氮安裝和以分子篩變壓吸附法原理制成的地面固空式、地面和井下挪動式制氮設(shè)置。氮氣的保送普通用無縫鋼管。3.采煤任務(wù)面注氮工藝(1)任務(wù)面采空區(qū)埋管注氮圖4-25埋管注氮系統(tǒng)表示圖1-氮氣釋放管；2-輸?shù)艿溃?隔墻；4-任務(wù)面進風(fēng)巷；5-任務(wù)面回風(fēng)巷(2)采煤任務(wù)面采空區(qū)全長注氮工藝(3)鉆孔注氮工藝圖4-26任務(wù)面全長注氮表示圖1-輸?shù)埽?-鎧裝軟管；3-毛細管；4-隔墻；5-采空區(qū)自燃帶；6-預(yù)埋管4.氮氣防滅火本卷須知氮氣防滅火易發(fā)生氮氣走漏，如控制不善，不但起不到防滅火作用，反而會污染環(huán)境，對人產(chǎn)生危害。因此，運用時，需留意以下事項：(1)注入的氮氣濃度不得小于97%；(2)注氮前先檢查注氮區(qū)的漏風(fēng)情況。用六氟化硫SF6示蹤氣體，檢查漏風(fēng)，找出漏風(fēng)地點并進展堵漏;(3)注氮過程中，在任務(wù)面上、下隅角每隔一空間隔建立隔離墻，以防注入采空區(qū)的氮氣泄入任務(wù)面影響注氮效果和危及人身平安;(4)任務(wù)面采用均壓，盡量減小進回風(fēng)順槽之間的壓力差;(5)建立完善的束管監(jiān)測系統(tǒng)，在注氮的采煤任務(wù)面采空區(qū)內(nèi)設(shè)置束管監(jiān)測探頭，延續(xù)監(jiān)測CO、O2、CH4、CO2等氣體濃度。第四章礦井防滅火技術(shù)第七節(jié)礦山滅火技術(shù)一、發(fā)生火災(zāi)時的風(fēng)流控制1.火風(fēng)壓及其特性礦井發(fā)生火災(zāi)時，高溫火災(zāi)氣流流經(jīng)的井巷內(nèi)空氣成分和溫度發(fā)生了變化，從而導(dǎo)致空氣密度減少，產(chǎn)生附加的自然風(fēng)壓即火風(fēng)壓?；痫L(fēng)壓具有以下特性：(1)火風(fēng)壓出如今火災(zāi)氣體流經(jīng)的傾斜或垂直的井巷中。Z愈大，火風(fēng)壓值也越大。(2)火風(fēng)壓的方向總是向上。因此，上行風(fēng)路中產(chǎn)生的火風(fēng)壓方向與主要通風(fēng)機風(fēng)壓方向一樣；下行風(fēng)路中產(chǎn)生的火風(fēng)壓方向與主要通風(fēng)機風(fēng)壓方向相反。(3)火勢愈大，溫度愈高，火風(fēng)壓也愈大。２.火災(zāi)時的風(fēng)流控制措施礦井發(fā)生火災(zāi)時，為了保證人員的平安撤出，防止火災(zāi)煙氣四處蔓延和瓦斯爆炸，控制火災(zāi)繼續(xù)擴展，并給滅火發(fā)明有利條件，采取正確的控制風(fēng)流措施，是非常重要的?？刂骑L(fēng)流的方法有：(1)保證正常通風(fēng)，穩(wěn)定風(fēng)流；〔火災(zāi)地點不清，大多數(shù)情況下采用〕(2)維護原風(fēng)向減少供風(fēng)量；〔總回風(fēng)中火災(zāi)〕(3)停頓主要通風(fēng)機任務(wù)或部分風(fēng)流短路；〔總進風(fēng)中火災(zāi)，但不能反風(fēng)〕(4)風(fēng)流反向?！部傔M風(fēng)中火災(zāi)〕二.直接滅火技術(shù)１、用水滅火。2、用砂子或巖粉滅火。通常用來撲滅初期起的電氣設(shè)備火災(zāi)與油類火災(zāi)。3、用化學(xué)滅火器滅火〔1)泡沫滅火器：內(nèi)外瓶中的酸性溶液和堿性溶液相互混合,發(fā)生化學(xué)反響,構(gòu)成大量充溢CO2的氣泡?！?)干粉滅火器：以磷酸銨粉為主藥劑，在高溫作用下磷酸銨粉末進展一系列分解吸熱反響，將火災(zāi)撲滅。4、高倍數(shù)泡沫滅火器：以外表活性物為主要成分的泡沫劑(脂肪醇硫酸鈉和烷基黃酸鈉的混合液)，按一定比例混入壓力水中，并均勻噴灑在發(fā)泡網(wǎng)上，借助風(fēng)流吹動而延續(xù)產(chǎn)生氣液兩相、膨脹倍數(shù)很高(200～1000)的泡沫集合體。5.挖除火源。圖4-28泡沫滅火器1-機身;2-幾蓋;3-玻璃瓶;4-鐵架;5-噴嘴;6-堿性藥液;7-酸性藥液圖4-30高倍數(shù)泡沫滅火器安裝1-風(fēng)機；2-泡沫發(fā)射器；3-潛水泵；4-管路；5-泡沫劑；6-水桶；7-噴嘴；8-棉線網(wǎng)；9-水管；10-水柱計；11-密閉三、隔絕滅火技術(shù)用直接滅火不能撲滅的火災(zāi)，為了控制其繼續(xù)開展，必需迅速將通往火源的一切進回風(fēng)巷道全部封鎖，隔絕空氣；封鎖后的火區(qū)在繼續(xù)耗費其內(nèi)的氧氣同時，產(chǎn)生的惰性氣體(CO2與N2)濃度逐漸添加，使火區(qū)因缺氧氣而熄滅。這種滅火技術(shù)稱為隔絕滅火技術(shù)。(一)密閉墻封鎖火區(qū)的密閉墻叫防火密閉墻，也叫防火墻。按其存在的時間長短和作用分為暫時密閉墻、永遠密閉墻和防爆密閉墻三種。圖4-32磚密閉墻圖4-33水沙充填密閉墻1-秫秸簾子；2-磚墻；3-充填管；4-觀測孔；5-注漿孔；6-防水孔；7-返水池防爆密閉墻常用沙袋或土袋堆砌而成。如圖4—34。其厚度普通為巷道寬度的兩倍。堆砌后用木楔把頂部沙袋打緊，然后在其維護下砌筑永久性防火墻。圖4-34沙袋防爆密閉墻(二)封鎖火區(qū)的順序封鎖火區(qū)的順序有三種：1.先進后回先在火區(qū)的進風(fēng)側(cè)建立暫時封鎖墻，切斷風(fēng)流，控制與減弱火勢，然后再從回風(fēng)側(cè)封鎖。在暫時密閉墻的掩護下，建永久密閉墻。這種封鎖順序適用于無瓦斯爆炸危險火區(qū)。2.先回后進先在火區(qū)回風(fēng)側(cè)建立密閉墻，再封鎖進風(fēng)側(cè)，以便及時控制火焰蔓延，維護回風(fēng)側(cè)人員平安。3.進回同時在火區(qū)的進回風(fēng)側(cè)同時建立暫時密閉墻，以利于防止瓦斯爆炸，但施工要求比較嚴厲。選擇封鎖順序時，應(yīng)結(jié)合火區(qū)瓦斯情況，普通應(yīng)優(yōu)先選用進回同時封鎖順序，其次是先進后回，先回后進的封鎖順序應(yīng)慎用。四、結(jié)合滅火封鎖后的火區(qū)，再采取灌漿、均壓、注惰性氣體等其它滅火手段，以加速其熄滅的方法，叫結(jié)合滅火。1.灌漿滅火灌漿滅火的方法與灌漿防火的方法根本一樣。通常從密閉墻上的灌漿孔灌漿，或從地面，或井下巷道向封鎖的火區(qū)打鉆灌漿。2.惰性氣體滅火煤礦滅火用的惰性氣體有N２、CO２、爐煙等，大多數(shù)采取氮氣滅火。氮氣滅火有兩種方式，即氣氮滅火和液氮滅火。3.均壓滅火五、火區(qū)管理與啟封(一)火區(qū)管理火區(qū)封鎖后，應(yīng)加強管理，促使其熄滅。詳細做法有：1.火區(qū)編號，建立檔案2.火區(qū)管理卡片3.井下一切永久防火密閉墻編號管理4.加強檢查任務(wù)(二)火區(qū)啟封1.火區(qū)熄滅的條件封鎖