【正文】 源 3. 氧氣 任何燃燒在缺氧的條件下是不可能進(jìn)行的， O2小于 3%任何燃燒都不可能。 《 煤礦安全規(guī)程 》 規(guī)定：井下氧氣濃度不得低于 20%。 在氧濃度為 12%時(shí)瓦斯失去爆炸性，濃度在 14％以下，蠟燭也要熄滅。 第三節(jié) 礦井火災(zāi)分類(lèi)及其特征 1）地面火災(zāi) 凡是發(fā)生在礦井工業(yè)廣場(chǎng)范圍內(nèi)地面上的火災(zāi)稱(chēng)之為地面火災(zāi)。 2）井下火災(zāi) 凡是發(fā)生在井下的火災(zāi)，發(fā)生在井口附近，直接影響井下生產(chǎn)，威脅到井下工人安全的地面火災(zāi)，也稱(chēng)為井下火災(zāi)。 3）內(nèi)因火災(zāi) 由可燃物氧化自燃引起的火災(zāi)。 4）外因火災(zāi) 由外來(lái)熱源引起的火災(zāi)。 一、礦井火災(zāi)分類(lèi) 根據(jù)火災(zāi)發(fā)生的地點(diǎn)與起火原因分類(lèi)： ????????????????????????外因火 災(zāi)內(nèi)因火 災(zāi)根據(jù)起火原因進(jìn)風(fēng) 流火災(zāi)上行 風(fēng) 行 風(fēng) 流上行 風(fēng) 行 風(fēng) 流井下火 災(zāi)地面火 災(zāi)根據(jù)起火地點(diǎn)礦 井火災(zāi)井口附近火災(zāi)例如： 1950年 雞西滴道四井，在進(jìn)風(fēng)斜井口利用火爐預(yù)熱空氣，引燃了堆積在井架下面的木廢罐道。由于風(fēng)機(jī)不能反風(fēng)（反風(fēng)門(mén)凍結(jié)），高溫?zé)熈鬟M(jìn)入井下，導(dǎo)致 35人死亡。 1）上行風(fēng)流火災(zāi) 上行風(fēng)流是指沿傾斜或垂直井巷、回采工作面 自下而上 流動(dòng)的風(fēng)流，即風(fēng)流從標(biāo)高的低點(diǎn)向高點(diǎn)流動(dòng)。發(fā)生在這種風(fēng)流中的火災(zāi)，稱(chēng)為上行風(fēng)流火災(zāi)。 一、礦井火災(zāi)分類(lèi) 井下火災(zāi)按其發(fā)火地點(diǎn)對(duì)礦井通風(fēng)的影響又可分為三類(lèi)： 2）下行風(fēng)流火災(zāi) 下行風(fēng)流是指沿著傾斜或垂直井巷、回采工作面 (如進(jìn)風(fēng)井，進(jìn)風(fēng)下山以及下行通風(fēng)的工作面 )自上而下 流動(dòng)的風(fēng)流，即風(fēng)流由標(biāo)高的高點(diǎn)向低點(diǎn)流動(dòng)。 3）進(jìn)風(fēng)流火災(zāi) 發(fā)生在進(jìn)風(fēng)井、進(jìn)風(fēng)大巷或采區(qū)進(jìn)風(fēng)風(fēng)路內(nèi)的火災(zāi)，稱(chēng)為進(jìn)風(fēng)流火災(zāi)。 1. 有預(yù)兆、可防性強(qiáng)；2. 火源隱蔽；3. 有一個(gè)或長(zhǎng)或短的發(fā)展過(guò)程；4. 持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)?？扇嘉镒陨硌趸匀純?nèi)因火災(zāi)1. 發(fā)生突然，無(wú)預(yù)兆；2. 火源明顯；3. 發(fā)生發(fā)展迅猛；4. 持續(xù)時(shí)間短。外部熱源引燃可燃物外因火災(zāi)1. 容易發(fā)現(xiàn)與察覺(jué)；2. 地面寬廣易撲救；3. 產(chǎn)生的有害氣體少；4. 持續(xù)時(shí)間短。礦山地面的火災(zāi)地面火災(zāi)1. 不容易發(fā)現(xiàn)與察覺(jué)；2. 井下狹窄不易撲救；3. 產(chǎn)生大量的有害氣體；4. 持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。礦山井下的火災(zāi)包括井口火災(zāi)井下火災(zāi)礦井火災(zāi)二、各類(lèi)火災(zāi)的特點(diǎn) 地面與井下火災(zāi)的區(qū)別？?jī)?nèi)因火災(zāi)與外因火災(zāi)的區(qū)別？ 地面火災(zāi)與井下火災(zāi)的區(qū)別： 地面火災(zāi)很遠(yuǎn)就能看到，而井下火災(zāi)很難發(fā)現(xiàn)。井下巷道星羅棋布，有時(shí)火源就在前方幾米也不知道。 地面可以從四面八方撲救，而井下只能在火源的上風(fēng)頭進(jìn)行撲救。 3．地面供氧充足，燃燒完全，燃燒時(shí)產(chǎn)生的氣體主要是 CO2；井下反之，由于缺氧燃燒不完全，產(chǎn)生大量的有毒有害氣體：如： CxHy、 CO、CO NO、 NO H2S、 SO2等，還有一種 34苯并比的氣體，能導(dǎo)致肺癌，它是附著在煙塵上的有機(jī)微粒。 4．地面火災(zāi)可燃物有限，燃燒時(shí)間短， 大興安嶺火災(zāi) 也只燃燒了一個(gè)多月。而井下火災(zāi)，尤其是煤炭的自燃，燃燒時(shí)間長(zhǎng)。幾月、幾年甚至幾十年上百年。四川天府煤礦、甘肅窯街礦務(wù)局有從清朝就開(kāi)始自燃的火區(qū)；大同礦務(wù)局有從明朝就開(kāi)始自燃的火區(qū)。新疆煤炭火災(zāi)是西游記火焰山的出處。 內(nèi)因火災(zāi)與外因火災(zāi)區(qū)別： 1．內(nèi)因火災(zāi)都有預(yù)兆： 由于內(nèi)因火災(zāi)是可燃物氧化發(fā)生發(fā)熱而導(dǎo)致的，因此，在煤氧化時(shí)必然要發(fā)出大量的氣體，這樣就給予們提供了早期預(yù)測(cè)火災(zāi)的可能性，現(xiàn)在主要是以測(cè) CO的變化來(lái)預(yù)測(cè)預(yù)防火災(zāi)。 而外因火災(zāi)是突發(fā)性的，不知道什么地方、什么時(shí)候會(huì)發(fā)生，而且常常發(fā)生在人們意想不到的地方，使人措手不及更易造成惡性重大事故。 2．內(nèi)因火災(zāi)多數(shù)發(fā)生在采空區(qū)內(nèi)、煤柱內(nèi)，火源隱蔽，不易發(fā)現(xiàn)，有時(shí)已經(jīng)聞到了火災(zāi)氣體味，就是找不到火源點(diǎn)。 3．內(nèi)因火災(zāi)是煤的氧化而自燃的，因此有一個(gè)或長(zhǎng)或短的氧化發(fā)展過(guò)程，也正因如此，往往人們麻痹大意，認(rèn)為等幾天尚可處理，但往往易出事，外因火災(zāi)則發(fā)展迅猛。 4．內(nèi)因火災(zāi)是由小到大的發(fā)展緩慢：首先是火源中心，然后慢慢地?cái)U(kuò)大，有時(shí)火源就在前方幾米也不知道。 外因火災(zāi)一開(kāi)始就猛烈。 三、其它分類(lèi)方法 發(fā)火地點(diǎn) 井筒火災(zāi)、巷道火災(zāi)、煤柱火災(zāi)、采面火災(zāi)、采空區(qū)火災(zāi)、峒室火災(zāi)等。 燃燒物 機(jī)電設(shè)備火災(zāi) (皮帶、電纜、變壓器、開(kāi)關(guān)、風(fēng)筒等 ) 、火藥燃燒火災(zāi)、油料火災(zāi)、坑木火災(zāi)、瓦斯燃燒火災(zāi)、煤塵燃燒火災(zāi)以及煤的自燃火災(zāi)。 引火性質(zhì) 原生火災(zāi)： 次生火災(zāi)：指由原生火災(zāi)而引起的火災(zāi)。在原生火災(zāi)的燃燒過(guò)程中，含有尚未燃燼可燃物的高溫?zé)熈?，在排煙的通道上，一旦與風(fēng)流匯合，獲得氧氣的供給很可能再次燃燒。特別是匯合點(diǎn)位于干燥的木支護(hù)區(qū)，更易發(fā)生次生火災(zāi)而擴(kuò)大火區(qū)范圍。 四、中國(guó)礦井自然災(zāi)害情況 1）礦井?dāng)?shù)量 全國(guó)現(xiàn)有各類(lèi)煤礦約 ，其中 45戶(hù)安全重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)有 414處，其他國(guó)有重點(diǎn)煤礦 322處；地方國(guó)有煤礦 2176處；鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦 。 2）原煤產(chǎn)量 2022年，全國(guó)原煤產(chǎn)量 。其中， 45戶(hù)安全重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)產(chǎn)量 ，占全國(guó)煤礦產(chǎn)量的 %；其他國(guó)有重點(diǎn)煤礦產(chǎn)量 ，占全國(guó)煤礦產(chǎn)量的%；地方國(guó)有煤礦產(chǎn)量 ，占全國(guó)煤礦產(chǎn)量的 %；鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦產(chǎn)量 億噸，占全國(guó)煤礦產(chǎn)量的 %（ 見(jiàn)圖 1）。 3）自燃發(fā)火危險(xiǎn)礦井 國(guó)有重點(diǎn)煤礦中有 288處煤礦的煤層具有自燃發(fā)火危險(xiǎn)，占 %； 45戶(hù)安全重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)有 269處煤礦的煤層具有自燃發(fā)火危險(xiǎn)，占 %。 4）高溫礦井 約有 70多處礦井工作面氣溫超過(guò) 26℃ ，最高達(dá) 37℃ ，主要分布在新汶、沈陽(yáng)、平頂山、徐州、豐城、淮南等礦區(qū)。 5）瓦斯礦井 國(guó)有重點(diǎn)煤礦中，有高瓦斯礦井 152處、煤與瓦斯突出礦井 154處，高瓦斯、突出礦井?dāng)?shù)量約占 %，煤炭產(chǎn)量約占 42%。 45戶(hù)安全重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)中，有高瓦斯、突出礦井 250處，其礦井?dāng)?shù)量和產(chǎn)量分別占 %、 %， 2022年瓦斯涌出量為 66億方。 45 家重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)%其他國(guó)有重點(diǎn) %地方國(guó)有煤礦 %鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦 %圖 1 全 國(guó)不同類(lèi)型煤礦原煤產(chǎn)量及其比例(單 位：億噸)原煤產(chǎn)量所占比例 第二章 煤的自燃 第一節(jié) 煤的自燃學(xué)說(shuō) 第二節(jié) 煤的自然發(fā)火過(guò)程 第三節(jié) 煤的自燃傾向性鑒定方法與分類(lèi) 第四節(jié) 煤層自燃危險(xiǎn)程度及自然發(fā)火期 第一節(jié) 煤的自燃學(xué)說(shuō) 1）黃鐵礦作用學(xué)說(shuō) 最早試圖打開(kāi)煤炭自燃之迷的學(xué)說(shuō)之一，它在十七世紀(jì)提出并很快得到了很大的發(fā)展。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為：黃鐵礦吸氧后體積膨脹，擠碎了煤塊，增大了裂隙，同時(shí)黃鐵礦吸氧后有水時(shí)要發(fā)生放熱反應(yīng)，熱量聚積，以致煤的燃燒。 2）細(xì)菌作用學(xué)說(shuō) 煤炭自燃的起因是細(xì)菌求生活動(dòng)的過(guò)程，這種活動(dòng)能助長(zhǎng)煤中有機(jī)物的氧化發(fā)酵生熱，而導(dǎo)致煤的自燃。 3）酚基作用學(xué)說(shuō) 酚基作用學(xué)說(shuō)認(rèn)為：煤的有機(jī)化合物中，以酚基最易受到氧化，所以最初是酚基類(lèi)氧化發(fā)熱而導(dǎo)致其它有機(jī)物的氧化發(fā)熱。 4）煤氧復(fù)合學(xué)說(shuō) 煤中含有一種易于被空氣低溫氧化的活性物質(zhì)，這種活性物質(zhì)的多少，取決于煤的變質(zhì)程度的高低，變質(zhì)程度越高，活性物質(zhì)就越少。煤接觸氧后，活性物質(zhì)在低溫下與氧化合，放出微熱，熱量積聚而導(dǎo)致煤的自燃。 關(guān)于煤的自燃問(wèn)題，從十七世紀(jì)即已開(kāi)始探索，但是迄今仍然未能得到圓滿的解答。煤的氧化理論已經(jīng)得到了科學(xué)的證實(shí)，對(duì)此目前不存在任何異議。然而對(duì)以下兩點(diǎn)還存在著爭(zhēng)論： 煤的自燃前期過(guò)程是怎樣開(kāi)始的 ?它的溫度是怎樣提高到發(fā)生 化學(xué)氧化反應(yīng)必不可少的溫度 60℃ 的 ? 黃鐵礦 (FeS2)作用學(xué)說(shuō)最早由英國(guó)人 (Plott與 Berzelius)于十七世紀(jì)提出，十九世紀(jì)下半葉曾廣為流傳并很快得到了很大的發(fā)展。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為：黃鐵礦吸氧后體積膨脹，擠碎了煤塊，增大了裂隙，同時(shí)黃鐵礦吸氧后有水時(shí)要發(fā)生放熱反應(yīng)，熱量聚積，以致煤的燃燒。 FeS2 + 2H2O + 7O2 = 2FeSO4 + 2H2SO4 + 熱（ ） 12FeSO4 + 6H2O + 3O2 = 4Fe2(SO4)3 + 4Fe(OH)3 + 熱 FeS2 + Fe2(SO4)3 + 2H2O + 3O2 = 3FeSO4 + 2H2SO4 + 熱 FeSO4—— 硫酸亞鐵； Fe2(SO4)3—— 硫酸鐵； Fe(OH)3—— 氫氧化鐵； H2SO4—— 硫酸。 黃鐵礦每吸收 1毫升的氧要放出 。 黃鐵礦作用學(xué)說(shuō) 1） 煤炭自燃的起因是細(xì)菌求生活動(dòng)的過(guò)程，這種活動(dòng)能助長(zhǎng)煤中有機(jī)物的氧化發(fā)酵生熱，而導(dǎo)致煤的自燃。 2） 該學(xué)說(shuō)系由英國(guó)人帕特爾 (Potter178。M178。C) 于 1927年提出。認(rèn)為在細(xì)菌的作用下，煤在發(fā)酵過(guò)程中放出一定熱量對(duì)煤的自燃起了決定性的作用。 3） 后來(lái) (1934年 )有的學(xué)者認(rèn)為煤的自燃是細(xì)菌與黃鐵礦共同作用的結(jié)果。 4） 1951年波蘭學(xué)者杜博依斯 (Dubois178。R) 等人在考查泥煤的自熱與自燃時(shí)指