礦井內因火災的預防和處理措施
作者：佚名
2010-05-27 09:11
來源：本站原創
） 井下堆積的煤、硫化礦石、含碳矸石、木料等可燃物質，在適當的環境中，與空氣接觸發生氧化而產生熱量，當產生的熱量不能及時向周圍散發時，溫度就會自行升高，出現自熱現象。若自熱過程得以繼續，局部溫度不斷升高，當達到著火點時就會引起自燃著火，進而引發礦井內因火災。礦井內因火災與地面火災不同，一般是在空氣有限的條件下緩慢發生的，外部征兆不明顯，但會產生較多的有毒氣體，發火地點多在采空區，以致人們難以接近和發現，增加了預防和撲滅它的難度。
（2） 為了減少礦石自燃的機會，采用的開采技術應使礦石在空間上和時間上盡可能少地受空氣的氧化，即應能夠干凈、快速地將礦石采出。同時，萬一出現自熱區時能夠比較容易地將其封閉。為此，應將開拓和采準巷道盡可能布置在脈外，這樣能夠減少礦體暴露于空氣中的時間，便于隔離采區，同時也可少留礦柱。應合理地劃分采區尺寸并快速回采，使采區的回采時間短于自燃發火期，采完后立即將其封閉。應采取先采上層后采下層以及自井田邊界向井田中央的回采順序。應合理地選擇采礦方法，采礦方法的回采強度要高，礦石損失率要低。此外，要及時從采場清除粉礦，并作好頂板管理工作。
（3） 通風不良、通風系統混亂、漏風嚴重的礦井往往容易發生自燃火災。有自燃危險的礦井，應該采用主要扇風機通風，不能依靠自然通風。而且，扇風機的風壓大小應能保證礦井通風狀況不受自然風壓大的影響，但扇風機風壓又不能過大。主扇應有反風裝置。
應結合開拓方式和回采順序，選擇相應合理的通風系統，減少漏風。各作業區采用獨立風流并聯通風，不僅能降低總風壓，擴大礦井通風能力，而且易于調節風量減少漏風，在火災時期也便于穩定風流，隔絕火區。要加強通風狀況和通風構筑物的檢查和管理，注意降低漏風地點的巷道的風阻，嚴防向采空區漏風。如果為了調節通風狀況而要安設風窗、風門、風墻或輔扇時，應該安裝在地壓小、巷道周壁無裂縫的地方。
（4） 封閉可能發火的地區，杜絕空氣漏入，防止礦巖氧化。對于礦柱的裂縫，一般用泥漿堵塞其人口和出口，而對采空區除了堵塞裂縫外，還要在通達采空區的巷道口上建立防火墻。
（5） 將水、黃土、砂子按適當比例制成泥漿，借助輸漿設備送人可能發生自燃的區域起防火作用。泥漿之所以能預防自燃是因為：泥漿灌人采空區后，隔離了礦巖、木料同空氣的接觸，防止氧化；加強了采空區封閉的嚴密性，減少漏風。如果礦巖已經自燃或自熱，泥漿也能起冷卻作用，降低封閉區內的溫度，阻止自燃過程的繼續發展。
（6） 在實施井下滅火中存在著這樣的情況：某些內因火災，對火源點能基本了解，只是范圍較大，并且火源點附近和周圍沒有瓦斯積聚和超限，具有直接滅火的可能性，但是處理時間較長。在直接滅火過程中，由于正常通風和供氧，滅火效果很差，甚至出現火勢增大的局面。倘若封閉火區，防火墻往往要遠離火源點布置，在封閉火區外實施滅火措施難度頗大。因礦井采用無煤柱開采，采空區呈現程度不同的聯系，用窒息的方法熄滅火點很難奏效，致使有的火區封閉幾年或十幾年仍達不到啟封條件。若用井上、下打鉆注漿方法熄滅火點，因鉆進距離長，落點的準確率極低，滅火效果一般不夠理想。鑒于此，在礦井滅火時有必要采用既控制風流又直接進行滅火的方法，稱之為“鎖風直接滅火法”。
①鎖風直接滅火的操作
首先，在適當位置建立擋風墻（即密閉），每處設兩道，間距一般5m 左右。靠近火源點的一道因必須搶時間應抓緊建成，通常采用木板密閉，由救護隊員佩帶呼吸器施工，外面的一道應采用磚密閉，當氣體濃度不超限時，可以在救護隊員的監護下由井下工人施工。為了進出火區的方便，兩道密閉均安設正反向兩個風門，風門尺寸以滿足救護人員佩帶儀器和工具出入的需要即可。風門與密閉的結合應盡可能嚴密并能自關。安設風門的密閉位于接近火源點并作為處理火區的通道的進風側巷道中，其他通道均需建立密閉但不必安設風門。在對發火地點實施鎖風的同時還應做好直接滅火的有關準備工作：成立臨時滅火機構，組織各項工作的參加人員并明確任務和職責；建立井下指揮中心和救護基地并安設電話或聯絡信號；準備直接滅火所需的材料、工具；招請并組織參加滅火的救護人員；向所有參加人員貫徹安全措施和注意事項等。直接滅火的方法一般采用向火點以及附近灌注水或泥漿。供水（漿） 的鐵管在建立密閉的同時盡量敷設至密閉內的適當位置，并安設分水器和閘門。密閉內設測定C H 4 、CO 、O2 、CO 2 和溫度的觀測點和取氣樣的地點，有條件的安設束管進行遙測。在鎖風范圍內，當甲烷的濃度符合要求時，由救護隊員實施直接滅火。對
暴露的明火用水（或泥漿） 逐步噴灑，對深入煤體、深埋入浮煤和支架遮蔽的火點要用插管注漿（水） 的方法。為提高直接滅火的效果，有時采用在鎖風范圍外井下和地面打鉆注漿（水） 的辦法，對火區實行綜合治理。
②注意事項
1） 鎖風直接滅火法是在特定條件下采用的一種特殊的滅火方法。特定條件是指火區范圍內瓦斯涌出量較小，其濃度符合或基本符合要求。該方法與正常的直接滅火法不同之處是在窒息的環境下操作，也就是對通往火區的風流進行控制，故稱之為“鎖風”。此種“鎖風” 又不同于“封閉”，封閉的火區要按有關規定要求管理和啟封，而鎖風卻較為靈活。實踐證明，鎖風直接滅火在現場使用一般能取得處理火點較快的效果。
2） 既然鎖風直接滅火是在窒息的狀態下進行，所以只能由礦山救護人員佩帶呼吸器實施滅火工作。救護人員在火區的操作一定要符合《救護規程》的要求，應在確保救護人員安全的前提下確定滅火方法。因火區內的情況經常變化，要求救護人員能視客觀條件靈活機動的處置。為避免當大量泥漿或水注入火區后造成水霧和水煤氣爆炸威脅救護人員的安全，在注水（泥漿） 時一般應將救護人員撤出。
3） 決定能否采用鎖風直接滅火的關鍵是火區內的瓦斯濃度和空氣溫度。
所以在實施鎖風滅火的全過程中必須注意監測火區范圍內的瓦斯濃度。要視火源點位置和火區狀況確定固定的監測點按時進行測定。測定方法盡量采用氣體分析力法和束管裝置，也可在適當位置安裝瓦斯報警器。一旦發現瓦斯濃度超限應停止滅火工作，采取措施后將瓦斯濃度降至規定濃度以下時再恢復滅火工作。同時還要測定火區內的空氣溫度，過高的氣溫有時也迫使滅火工作中斷。
4） 若采取在火區內滅火與在火區范圍外（包括地面） 打鉆注漿相結合的方法，其效果會更好。火區范圍外的地點指附近的原有巷道，專門施工的消火巷或地面。但是火區外工作應與火區內滅火相配合，不能給后者帶來困難和不利影響。在火區內實施直接滅火要堅持從邊緣向中心循序漸近的程序逐步向火源點逼近。同時還應注意后路安全和已撲滅地區的復燃問題。
5） 在實施火區內直接滅火時，一定要重視注入的水接觸高溫煤體后產生的蒸汽和煙霧對火區內外部的影響以及水的泄出問題。在火勢較強烈的情況下，開始注水時應將救護人員撤至火區外的安全地點。高壓氣體的排泄需專門保留一條與火區相通的泄壓巷道將氣體直接排到回風巷道。另外，要加強對所排氣體和波及地區的氣體監測。火區還要有泄水的通道，以便廢水順利泄出，避免在火區內形成積水。對注水（漿） 和排出的水量要進行記錄和比較。若采用淹沒火源點的處理方法，必須考慮擋水墻的強度，掌握注水量和水位高度，力避突水釀成水患事故。
6） 在鎖風直接滅火的全過程均應加強對火區外圍的監測，根據具體條件設置觀測點，定時測定各類氣體的濃度和溫度。
7） 當火源點熄滅后，仍有啟封（即去掉鎖風風門） 和恢復正常通風問題，需編制措施在救護人員監護下實施。
（2） 為了減少礦石自燃的機會，采用的開采技術應使礦石在空間上和時間上盡可能少地受空氣的氧化，即應能夠干凈、快速地將礦石采出。同時，萬一出現自熱區時能夠比較容易地將其封閉。為此，應將開拓和采準巷道盡可能布置在脈外，這樣能夠減少礦體暴露于空氣中的時間，便于隔離采區，同時也可少留礦柱。應合理地劃分采區尺寸并快速回采，使采區的回采時間短于自燃發火期，采完后立即將其封閉。應采取先采上層后采下層以及自井田邊界向井田中央的回采順序。應合理地選擇采礦方法，采礦方法的回采強度要高，礦石損失率要低。此外，要及時從采場清除粉礦，并作好頂板管理工作。
（3） 通風不良、通風系統混亂、漏風嚴重的礦井往往容易發生自燃火災。有自燃危險的礦井，應該采用主要扇風機通風，不能依靠自然通風。而且，扇風機的風壓大小應能保證礦井通風狀況不受自然風壓大的影響，但扇風機風壓又不能過大。主扇應有反風裝置。
應結合開拓方式和回采順序，選擇相應合理的通風系統，減少漏風。各作業區采用獨立風流并聯通風，不僅能降低總風壓，擴大礦井通風能力，而且易于調節風量減少漏風，在火災時期也便于穩定風流，隔絕火區。要加強通風狀況和通風構筑物的檢查和管理，注意降低漏風地點的巷道的風阻，嚴防向采空區漏風。如果為了調節通風狀況而要安設風窗、風門、風墻或輔扇時，應該安裝在地壓小、巷道周壁無裂縫的地方。
（4） 封閉可能發火的地區，杜絕空氣漏入，防止礦巖氧化。對于礦柱的裂縫，一般用泥漿堵塞其人口和出口，而對采空區除了堵塞裂縫外，還要在通達采空區的巷道口上建立防火墻。
（5） 將水、黃土、砂子按適當比例制成泥漿，借助輸漿設備送人可能發生自燃的區域起防火作用。泥漿之所以能預防自燃是因為：泥漿灌人采空區后，隔離了礦巖、木料同空氣的接觸，防止氧化；加強了采空區封閉的嚴密性，減少漏風。如果礦巖已經自燃或自熱，泥漿也能起冷卻作用，降低封閉區內的溫度，阻止自燃過程的繼續發展。
（6） 在實施井下滅火中存在著這樣的情況：某些內因火災，對火源點能基本了解，只是范圍較大，并且火源點附近和周圍沒有瓦斯積聚和超限，具有直接滅火的可能性，但是處理時間較長。在直接滅火過程中，由于正常通風和供氧，滅火效果很差，甚至出現火勢增大的局面。倘若封閉火區，防火墻往往要遠離火源點布置，在封閉火區外實施滅火措施難度頗大。因礦井采用無煤柱開采，采空區呈現程度不同的聯系，用窒息的方法熄滅火點很難奏效，致使有的火區封閉幾年或十幾年仍達不到啟封條件。若用井上、下打鉆注漿方法熄滅火點，因鉆進距離長，落點的準確率極低，滅火效果一般不夠理想。鑒于此，在礦井滅火時有必要采用既控制風流又直接進行滅火的方法，稱之為“鎖風直接滅火法”。
①鎖風直接滅火的操作
首先，在適當位置建立擋風墻（即密閉），每處設兩道，間距一般5m 左右。靠近火源點的一道因必須搶時間應抓緊建成，通常采用木板密閉，由救護隊員佩帶呼吸器施工，外面的一道應采用磚密閉，當氣體濃度不超限時，可以在救護隊員的監護下由井下工人施工。為了進出火區的方便，兩道密閉均安設正反向兩個風門，風門尺寸以滿足救護人員佩帶儀器和工具出入的需要即可。風門與密閉的結合應盡可能嚴密并能自關。安設風門的密閉位于接近火源點并作為處理火區的通道的進風側巷道中，其他通道均需建立密閉但不必安設風門。在對發火地點實施鎖風的同時還應做好直接滅火的有關準備工作：成立臨時滅火機構，組織各項工作的參加人員并明確任務和職責；建立井下指揮中心和救護基地并安設電話或聯絡信號；準備直接滅火所需的材料、工具；招請并組織參加滅火的救護人員；向所有參加人員貫徹安全措施和注意事項等。直接滅火的方法一般采用向火點以及附近灌注水或泥漿。供水（漿） 的鐵管在建立密閉的同時盡量敷設至密閉內的適當位置，并安設分水器和閘門。密閉內設測定C H 4 、CO 、O2 、CO 2 和溫度的觀測點和取氣樣的地點，有條件的安設束管進行遙測。在鎖風范圍內，當甲烷的濃度符合要求時，由救護隊員實施直接滅火。對
暴露的明火用水（或泥漿） 逐步噴灑，對深入煤體、深埋入浮煤和支架遮蔽的火點要用插管注漿（水） 的方法。為提高直接滅火的效果，有時采用在鎖風范圍外井下和地面打鉆注漿（水） 的辦法，對火區實行綜合治理。
②注意事項
1） 鎖風直接滅火法是在特定條件下采用的一種特殊的滅火方法。特定條件是指火區范圍內瓦斯涌出量較小，其濃度符合或基本符合要求。該方法與正常的直接滅火法不同之處是在窒息的環境下操作，也就是對通往火區的風流進行控制，故稱之為“鎖風”。此種“鎖風” 又不同于“封閉”，封閉的火區要按有關規定要求管理和啟封，而鎖風卻較為靈活。實踐證明，鎖風直接滅火在現場使用一般能取得處理火點較快的效果。
2） 既然鎖風直接滅火是在窒息的狀態下進行，所以只能由礦山救護人員佩帶呼吸器實施滅火工作。救護人員在火區的操作一定要符合《救護規程》的要求，應在確保救護人員安全的前提下確定滅火方法。因火區內的情況經常變化，要求救護人員能視客觀條件靈活機動的處置。為避免當大量泥漿或水注入火區后造成水霧和水煤氣爆炸威脅救護人員的安全，在注水（泥漿） 時一般應將救護人員撤出。
3） 決定能否采用鎖風直接滅火的關鍵是火區內的瓦斯濃度和空氣溫度。
所以在實施鎖風滅火的全過程中必須注意監測火區范圍內的瓦斯濃度。要視火源點位置和火區狀況確定固定的監測點按時進行測定。測定方法盡量采用氣體分析力法和束管裝置，也可在適當位置安裝瓦斯報警器。一旦發現瓦斯濃度超限應停止滅火工作，采取措施后將瓦斯濃度降至規定濃度以下時再恢復滅火工作。同時還要測定火區內的空氣溫度，過高的氣溫有時也迫使滅火工作中斷。
4） 若采取在火區內滅火與在火區范圍外（包括地面） 打鉆注漿相結合的方法，其效果會更好。火區范圍外的地點指附近的原有巷道，專門施工的消火巷或地面。但是火區外工作應與火區內滅火相配合，不能給后者帶來困難和不利影響。在火區內實施直接滅火要堅持從邊緣向中心循序漸近的程序逐步向火源點逼近。同時還應注意后路安全和已撲滅地區的復燃問題。
5） 在實施火區內直接滅火時，一定要重視注入的水接觸高溫煤體后產生的蒸汽和煙霧對火區內外部的影響以及水的泄出問題。在火勢較強烈的情況下，開始注水時應將救護人員撤至火區外的安全地點。高壓氣體的排泄需專門保留一條與火區相通的泄壓巷道將氣體直接排到回風巷道。另外，要加強對所排氣體和波及地區的氣體監測。火區還要有泄水的通道，以便廢水順利泄出，避免在火區內形成積水。對注水（漿） 和排出的水量要進行記錄和比較。若采用淹沒火源點的處理方法，必須考慮擋水墻的強度，掌握注水量和水位高度，力避突水釀成水患事故。
6） 在鎖風直接滅火的全過程均應加強對火區外圍的監測，根據具體條件設置觀測點，定時測定各類氣體的濃度和溫度。
7） 當火源點熄滅后，仍有啟封（即去掉鎖風風門） 和恢復正常通風問題，需編制措施在救護人員監護下實施。
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