【正文】 礦井火災(zāi)防治理論與技術(shù) 貴州大學(xué)礦業(yè)學(xué)院 ? 重點(diǎn)與難點(diǎn) ? 煤炭自燃理論； ? 煤炭自燃預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)； ? 防滅火技術(shù) ? 均壓防滅火； ? 火災(zāi)時(shí)期風(fēng)流控制 第一節(jié) 概 述 一、火災(zāi)與礦井或煤田火災(zāi)的概念 在礦井或煤田范圍內(nèi)發(fā)生，威協(xié)安全生產(chǎn)、造成一定資源和經(jīng)濟(jì)損失或者人員傷亡的燃燒事故，稱之為 礦井或煤田火災(zāi) 。 二、礦井火災(zāi)的類型及其特性 １、按引火原因分類 １） 內(nèi)因 (自燃 )火災(zāi) 。 2） 外因火災(zāi)。 ２、消防分類 Ａ類火災(zāi) :,煤炭 、 木材 、 橡膠 、 棉 、 毛 、 麻等含碳的固體可燃物質(zhì) Ｂ類火災(zāi) ， 指汽油 、 煤油 、 柴油 、 甲醇 、 乙醇 、 丙酮等可燃液體 Ｃ類火災(zāi) ， 指煤氣 、 天燃?xì)?、 甲烷 、 乙炔 、 氫氣等可燃?xì)怏w 。 Ｄ類火災(zāi) ， 象鈉 、 鉀 、 鎂等可燃金屬燃燒形成的火災(zāi) 。 ３ 、 其它分類方法 。 還有按火源特性 ， 可分為原生火災(zāi)與再生火災(zāi)；按火源產(chǎn)生的位置 ， 可分為井上火災(zāi)與和井下火災(zāi)等 。 三 、 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 。 第二節(jié) 礦井外因火災(zāi)及其預(yù)防 一、物質(zhì)燃燒的充要條件 １、必要條件 可燃物、助燃物、高溫能量 火源。 ２、充分條件 三個(gè)必要條件同時(shí)存在，互相作用； Q生 Q散 煤礦常見(jiàn)的外因火源主要有以下幾種 ： １）電能熱源： ２）摩擦熱 。 ３）放明炮、糊炮等。 4）明火（高溫焊碴、吸煙）。 二、外因火災(zāi)的預(yù)防 我國(guó)的消防方針 預(yù)防為主，消防結(jié)合 防火對(duì)策 礦井火災(zāi)的防治可以采取下列三個(gè)對(duì)策： １）技術(shù) (Engineering)對(duì)策 (1)災(zāi)前對(duì)策 防止起火、防止火災(zāi)擴(kuò)大 (2)災(zāi)后對(duì)策 報(bào)警、控制、滅火、避難 ２）教育（ Education）對(duì)策 知識(shí)、技術(shù)、態(tài)度 ３）管理（法制 (Enforcement））對(duì)策 制定各種規(guī)程、規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，且強(qiáng)制性執(zhí)行。 這三種對(duì)策簡(jiǎn)稱 “ 三Ｅ ” 對(duì)策。前兩者是防火的基礎(chǔ)，后者是防火的保證。 三、預(yù)防外因火災(zāi)的技術(shù)措施 預(yù)防火災(zāi)發(fā)生有兩個(gè)方面：一是防止火源產(chǎn)生；二是防止已發(fā)生的火災(zāi)事故擴(kuò)大，以盡量減少火災(zāi)損失。 （一）防止火災(zāi)產(chǎn)生 防止失控的高溫?zé)嵩串a(chǎn)生和存在 。 按 《 煤礦安全規(guī)程 》 及其執(zhí)行說(shuō)明要求嚴(yán)格對(duì)高溫?zé)嵩?、 明火和潛在的火源進(jìn)行管理 。 盡量不用或少用可燃材料 ， 不得不用時(shí)應(yīng)與潛在熱源保持一定的安全距離 。 防止產(chǎn)生機(jī)電火災(zāi) 。 防止摩擦引燃 （ １ ） 防止膠帶摩擦起火 。 膠帶輸送機(jī)應(yīng)具有可靠的防打滑 、 防跑偏 、 超負(fù)荷保護(hù)和軸承溫升控制等綜合保護(hù)系統(tǒng)； （ ２ ） 防止摩擦引燃瓦斯 。 防止高溫?zé)嵩春突鸹ㄅc可燃物相互作用 。 三、預(yù)防外因火災(zāi)的技術(shù)措施 （二）防止火災(zāi)蔓延的措施 限制已發(fā)生火災(zāi)的擴(kuò)大和蔓延，是整個(gè)防火措施的重要組成部分。火災(zāi)發(fā)生后利用已有的防火安全設(shè)施，把火災(zāi)局限在最小的范圍內(nèi)，然后采取滅火措施將其熄滅，對(duì)于減少火災(zāi)的危害和損失是極為重要的。其措施有： 在適當(dāng)?shù)奈恢媒ㄔ旆阑痖T，防止火災(zāi)事故擴(kuò)大。 每個(gè)礦井地面和井下都必須設(shè)立消防材料庫(kù)。 每一礦井必須在地面設(shè)置消防水池，在井下設(shè)置消防管路系統(tǒng)。 主要通風(fēng)機(jī)必須具有反風(fēng)系統(tǒng)或設(shè)備，反風(fēng)設(shè)施并保持其狀態(tài)良好 第三節(jié) 煤炭自燃的理論基礎(chǔ) 一、煤炭自然機(jī)理 主要的有黃鐵礦作用學(xué)說(shuō)、細(xì)菌作用學(xué)說(shuō)、酚基作用學(xué)說(shuō)以及煤氧化合學(xué)說(shuō)等 二、煤的氧化特性 所有品種煤在常溫下都吸氧，但吸氧速度不同。 煤的吸氧速度與所在空氣中的氧濃度成正比， 即 dm/dτ ＝ＵＣ ３、在溫度不變條件下，吸氧速度常數(shù)隨時(shí)間按指數(shù)規(guī)律衰減， 即 Ｕ＝Ｕ 1τ — H ４、吸氧速度常數(shù)Ｕ與煤自身溫度之間符合冪函數(shù)關(guān)系 ５、煤在氮?dú)庵屑訜岷笤倮鋮s可使它的活性增加，并有重新恢復(fù)到原有活性的可能。 ６、吸氧速度常數(shù)Ｕ與粒度之間成復(fù)雜關(guān)系 三、自燃發(fā)火與自燃發(fā)火期 自燃發(fā)火： 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 (1)明火、冒煙、火炭； (2)T70℃ ； (3)CO、 C2H4等超臨界值并上升 自燃發(fā)火期： 從煤層被開(kāi)采破碎接觸空氣之日起，至出現(xiàn)自燃現(xiàn)象或溫度上升至燃點(diǎn)為止所經(jīng)歷時(shí)間。以月或天 四、煤炭自條件 具有自燃傾向的煤被開(kāi)采后呈破碎堆積狀態(tài) . 有較好的蓄熱條件。 有適量的通風(fēng)供氧。 上述三條件共存的時(shí)間大于煤的自燃發(fā)火期。 五、影響煤炭自然發(fā)火的因素 煤的自燃性能 1）煤的分子結(jié)構(gòu)。 2）煤化程度。煤的自燃傾向性隨煤化程度增高而降低。 3）煤巖成分。鏡煤 亮煤 暗煤 絲炭 4）煤中的瓦斯含量。它類似用惰性氣體稀釋空氣對(duì)氧化發(fā)生的影響 5）水分。既有加速氧化的一面，也有阻滯氧化的因素。 6）煤中硫和其它礦物質(zhì)，煤中含有的硫和其它催化劑，則會(huì)加速煤的氧化過(guò)程。 開(kāi)采技術(shù) 礦井的開(kāi)拓方式、采區(qū)巷道布置、回采方法和回采工藝、通風(fēng)系統(tǒng)和技術(shù)管理等開(kāi)采技術(shù)和管理水平，對(duì)自然發(fā)火起決定性影響。 1）礦井開(kāi)拓方式和采區(qū)巷道布置。 2）回采方法和回采工藝，但其決定的因素是回采率和工作面推進(jìn)速度 影響采空區(qū)自燃的因素 １）采空區(qū)三帶劃分 對(duì)于后 ” U”通風(fēng)系統(tǒng) (一源一匯 )的采空區(qū)，按漏風(fēng)風(fēng)速、采空區(qū)氧氣濃度、采空區(qū)遺煤溫升速度和遺煤發(fā)生自燃的可能性采空區(qū)可分為三帶 散熱帶： L1=5~20m,由于自由堆積，空隙漏風(fēng)大， Q生 Q散， 自燃帶： L=20~70m，空隙、漏風(fēng)小， Q生 Q散 窒息（不自燃）帶 Ⅲ