【正文】 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。 ?采前預(yù)灌 是在工作面尚未回采前對其上部的采空區(qū)進行灌漿。 ?隨采隨灌 則是隨著采煤工作面推進的同時向有發(fā)火危險的采空區(qū)灌漿，這是預(yù)防性灌漿采用的主要方法。 ?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。 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。 ?對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)留一個三通接頭，并分裝分支軟管和插管。 86/147 五、阻化劑 ?阻化劑也稱 阻氧劑 。 ?阻化劑 包括如氯化鈣（ CaCl2）、氯化鈉（ NaCl）、氯化鎂（MgCl2）、水玻璃 (Na2SiO3)等無機鹽類化合物 。它是進行煤礦防滅火的一個重要手段之一。 87/147 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 ?氮氣 88/147 六、惰性氣體 二氧化碳 ?二氧化碳的密度相對于空氣是 ，利用其密度大的特點可用來對付礦井中發(fā)生在位臵較低處的火災(zāi)；但是，二氧化碳對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。 ?二氧化碳的使用成本一般 高于 氮氣。 ?煙氣 的主要成分是二氧化碳、氮氣和水蒸氣，這樣的混合氣體可看作是窒息火區(qū)的惰性氣體，會使火區(qū)惰化，使火勢熄滅。 ?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。 ?惰氣 發(fā)生裝臵的特點是產(chǎn)生的惰氣量大，如燃燒煤油的噴氣式發(fā)動機，當(dāng)燃燒速率為 kg/s 時，會產(chǎn)生 30 m3/s的惰性煙氣，發(fā)動機在產(chǎn)生大量煙氣的同時，還會產(chǎn)生大約 30MW的電力，可以作其它用途。 91/147 六、惰性氣體 氮氣 ?氮氣 ( )捷克于 1949年在 Doubrava礦井最早使用氮氣滅火。 ?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。 ?氮氣防滅火技術(shù)以氮氣其特有的物理性質(zhì)，豐富的氮氣資源，簡單的注氮工藝，使其成為自燃礦井不可或缺的防滅火技術(shù)。 4778502147558033214945010715001890201656000202300400000600000800000100000012023001 3 4 5 6 12 13鉆孔編號 注漿量 /m3 圖 18 93/147 南四 JXZD700型制氮機 南二 DM600型制氮機 制氮機組 圖 19 94/147 （ 1）氮氣防滅火的優(yōu)缺點 氮氣防滅火有以下 優(yōu)點： ①注入氮氣可使防治區(qū)域缺氧惰化，迅速滅火，并能為搶險救災(zāi)工作提供較安全可靠的環(huán)境。 ③具有降溫作用。 ④氮氣比重和空氣相近，易于和空氣混合，氮分子能滲入采空區(qū)的所有地點，擴散半徑大，惰化覆蓋面廣。 95/147 （ 1）氮氣防滅火的優(yōu)缺點 注氮防滅火有以下 缺點： ①氮氣在防治區(qū)滯留的時間不是太長，特別是存在漏風(fēng)通道的情況下，氮氣易遺失，不能像泥漿那樣長期起到防滅火作用。因此，注氮滅火的同時，要輔助其它滅火措施，處理殘火，以防復(fù)燃。井下作業(yè)場所所需氧含量下限值為 19％，所以有氮氣泄漏的工作地點的氧含量不得低于 19％。 ?礦井防滅火工作中所用的氮氣，都是通過對空氣中的氣體成分進行分離而制取的。 ?對空氣進行分離而制取氮、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)。 ?一般采取沿順槽埋管方式進行注氮防火。 ?如采空區(qū) 埋管 兼作灌漿管時，則該 埋管 分別通過三通與注氮、灌漿管相連，根據(jù)需要，通過埋管注氮或灌漿。 98/147 （ 3）注氮工藝 ?為控制注氮地點，提高注氮效果，可采用 拉管移動式 注氮方式，即采用回柱絞車將埋管向外牽引，埋管移動周期與工作面推進速度保持同步，使注氮孔始終在采空區(qū)氧化自燃帶內(nèi)注入氮氣，據(jù)經(jīng)驗，埋管距工作面 17m之內(nèi)，采用回柱絞車能夠牽移動埋管。但是，當(dāng)火區(qū)的埋藏得比較深的時候，可以用惰性氣體來控制住火勢，但是很少能夠?qū)⒒饏^(qū)完全冷卻，使火災(zāi)被徹底熄滅。同樣，在對內(nèi)因火區(qū)注惰性氣體時，應(yīng)該持續(xù)注入惰性氣體直至火區(qū)內(nèi)的氧氣濃度降低到 2％以下為止。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。但另一方面它又保留某些液體的特點，例如離子的擴散速率在以水為介質(zhì)的凝膠中與水溶液中相差不多。 — Si — O — Si — O — Si — O H2O O H2O O — Si — O — Si — O — Si — O H2O O H2O O — Si — O — Si — O — Si — 100/147 無機凝膠 ?無機凝膠主要由基料、促凝劑和水按照一定比例配臵成水溶液。 ?由兩種原料在水中經(jīng)過物理或化學(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。無機凝膠存在失水后會干裂、粉化和滅火后的火區(qū)易復(fù)燃的不足。 101/147 ?基料與促凝劑在水溶液中的比例越大，成膠時間越短。 ?促凝劑為碳酸氫氨的凝膠，防滅火性能好，成本低，但碳酸氫銨在低溫下容易分解，具有很大的刺激性氣味 —— 氨味。 102/147 有機凝膠（高分子凝膠） ?有機凝膠也稱高分子凝膠。這種高分子化合物吸水能力很強，與水接觸后，短時間內(nèi)溶脹且凝膠化，最高吸水能力可達自身重量的千倍以上。這種膠體材料與水玻璃凝膠相比，使用時僅采用單種材料，使用量小，通常為 ~%，在井下使用方便，且對井下環(huán)境無污染。 ?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。 ?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，因而具有更好的防滅火性能。 預(yù)防外因火災(zāi)發(fā)生的技術(shù)途徑有兩個方面： 一是 防止火災(zāi)產(chǎn)生； 二是 防止已發(fā)生的火災(zāi)事故擴大，以盡量減少火災(zāi)損失。 (2)盡量不用或少用可燃材料，不得不用時應(yīng)與潛在熱源保持一定的 安全距離 。 (4)防止摩擦引燃，膠帶輸送機應(yīng)具有可靠的防打滑、防跑偏、超負荷保護和軸承溫升控制等綜合保護系統(tǒng)； (5)防止高溫?zé)嵩春突鸹ㄅc可燃物相互作用。 (2)每個礦井地面和井下都必須設(shè)立消防材料庫。 (4)主要通風(fēng)機必須具有反風(fēng)系統(tǒng)或設(shè)備，并保持其狀態(tài)良好。 (2)煤柱。 (4)斷層和地質(zhì)構(gòu)造附近。 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。 117/147 為滿足上述要求，通常應(yīng)采取以下技術(shù)措施： 合理確定開拓方式 （ 1）盡可能采用巖石巷道。 （ 3）推廣無煤柱開采技術(shù)。 118/147 圖 26 上下區(qū)段分采同掘 l— 工作面運輸巷； 2— 下區(qū)段工作面回風(fēng)巷； 3— 聯(lián)絡(luò)巷 （ 4） 分采分掘布置 區(qū)段巷道。 圖 27 上下區(qū)段分采分掘 1— 工作面運輸巷掘進頭； 2— 下區(qū)段工作面回風(fēng)巷掘進頭 119/147 選擇合理的 采煤方法 （ 1）長壁式采煤方法 的巷道布臵簡單，采出率高，有較大的防火安全性，特別是綜合機械化的長壁工作面，回采速度快、生產(chǎn)集中、單產(chǎn)高，在相同產(chǎn)量的條件下煤壁暴露的時間短、面積小，對于防止自燃發(fā)火非常有利。 （ 3）選擇先進的回采工藝和合理的工藝參數(shù)，以便盡可能 提高回采率 ，加快回采進度。 （ 5）選擇合理的 開采順序 120/147 第六節(jié) 礦井火災(zāi)處理 主 要 內(nèi) 容 一、發(fā)生礦井火災(zāi)時應(yīng)采取的措施 二、風(fēng)流控制 三、消滅礦井火災(zāi)的方法 四、高瓦斯礦井處理火災(zāi)時的注意事項 五、火區(qū)的管理與啟封 121/147 一、發(fā)生礦井火災(zāi)時應(yīng)采取的措施 礦井發(fā)生火災(zāi)時，每個人都必須嚴(yán)守紀(jì)律、服從命令，決不能驚慌失措，擅自行動 撤出及救護災(zāi)區(qū)人員 煤礦井下發(fā)生火災(zāi)時，礦領(lǐng)導(dǎo)及有關(guān)人員的首要任務(wù)是保護井下人員的安全，應(yīng)迅速從危險區(qū)撤出與救災(zāi)無關(guān)的人員，同時采取一定的通風(fēng)措施防止風(fēng)流逆轉(zhuǎn)。首先偵察是否有遇難人員，弄清火源的地點，火災(zāi)的性質(zhì)及火災(zāi)的范圍。同時，切斷火區(qū)電源，派專人量風(fēng)測氣，觀察頂板動態(tài)，注意風(fēng)流的變化，防止事故擴大。 風(fēng)流紊亂的原因、規(guī)律及其防治 （ 1）上行風(fēng)路產(chǎn)生火風(fēng)壓 發(fā)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的 原因主要是 ： ① 因火風(fēng)壓的作用使高溫?zé)熈髁鹘?jīng)巷道各點的壓能增大； ② 因巷道冒頂?shù)仍蛟斐苫鹪聪嘛L(fēng)側(cè)風(fēng)阻增大，導(dǎo)致主干風(fēng)路火源上風(fēng)側(cè)風(fēng)量減小，沿程各節(jié)點壓能降低。 123/147 （ 2）下行風(fēng)路產(chǎn)生火風(fēng)壓 （ 3）風(fēng)流逆退的原因、規(guī)律及其防治 防止逆退措施是：減小主干風(fēng)路排煙區(qū)段的風(fēng)阻；在火源的下風(fēng)側(cè)使煙流短路排至總回風(fēng)；（如圖 25），以增加風(fēng)速（圖 26）。這一制度的適用條件是： ① 火源位于采區(qū)內(nèi)部，煙流已彌蔓較大范圍，井下人員分布范圍大； ②通風(fēng)網(wǎng)路復(fù)雜的高瓦斯礦井， ③ 火源位于獨頭掘進巷道內(nèi)，不能停運局部通風(fēng)機； ④ 火源位于采區(qū)或礦井主要回風(fēng)巷，維持原風(fēng)向有利于火煙迅速排出； ⑤ 減少向火源供風(fēng)抑制火勢發(fā)展 （ 2）停風(fēng)機。 125/147 （ 3)反風(fēng) 按范圍分，有全礦反風(fēng)、區(qū)域反風(fēng)和局部反風(fēng)三種。 通過主通風(fēng)機及其附屬設(shè)施實現(xiàn)。 在多進、多回的礦井中某一通風(fēng)系統(tǒng)的進風(fēng)大巷中發(fā)火時，調(diào)節(jié)一個或幾個主通風(fēng)機的反風(fēng)設(shè)施，實現(xiàn)礦井部分地區(qū)風(fēng)流反向的反風(fēng)方式，稱為區(qū)域性反風(fēng)。 當(dāng)采區(qū)內(nèi)發(fā)生火災(zāi)時，主要通風(fēng)機保持正常運行，調(diào)整采區(qū)內(nèi)預(yù)設(shè)的風(fēng)門開關(guān)狀態(tài)，實現(xiàn)采區(qū)內(nèi)部局部風(fēng)流反向，這種反風(fēng)方式稱為局部反風(fēng)。重點介紹外因火災(zāi)的直接滅火技術(shù)。注意事項如下： ①供水量要充足。 ③當(dāng)火勢旺時，應(yīng)先將水流射向火源外圍。 ⑤ 水比油重，因此，水不能撲滅油類火災(zāi)。 (3)用化學(xué)滅火器滅火 ①泡沫滅火器，如圖 27所示。 目前礦用干粉滅火器是以磷酸銨粉為主藥劑的。其工藝系統(tǒng)如圖 28所示。 (2)封閉火區(qū)的方法 封閉火區(qū)的方法分為三種： ① 鎖風(fēng)封閉火區(qū)。 ③ 注惰封閉火區(qū)。 ①臨時防火墻 臨時防火墻的作用是暫時遮斷風(fēng)流，防止火勢發(fā)展，以便采取其他滅火措施。 石膏防爆防火墻，是以石膏為基料，另加些助凝劑，在噴射機內(nèi)攪拌噴灌成型的一種防火墻。因此要求堅固、密實。 圖 29 水砂充填耐爆防火墻 1— 秫秸簾子； 2— 磚墻， 3— 充填管； 4— 觀測孔； 5— 注漿管； 6— 放水管； 7— 返水池 132/147 (4)建立防火墻的順序 火區(qū)封閉后必然會引起其內(nèi)部壓力、風(fēng)量、氧濃度和瓦斯等可燃氣體濃度變化；目前基本上有兩種： 一是先進后回（又稱為先入后排）； 二是進回同時。 134/147 第七節(jié) 礦井火災(zāi)的防治對策 一、外因火災(zāi)的預(yù)防 二、內(nèi)因火災(zāi)的預(yù)防 三、加強井下火區(qū)管理 四、注意防火設(shè)施建設(shè) 135/147 一、外因火災(zāi)的預(yù)防 ?外因火災(zāi)的預(yù)防主要從兩方面著手： 一是 杜絕產(chǎn)生火源； 二是 盡量采用不燃或阻燃材料支護和不燃或難燃材料，同時防止可燃物大量儲存。 ②井下和井口房內(nèi)不得從事電焊、氣焊和噴燈焊接等工作。 ④預(yù)防電氣起火。 ⑥預(yù)防火焰蔓延。 ?自燃的初期征兆有如下幾種： ①巷道“煤壁出汗”。 ④人感到悶熱、憋氣、頭痛、四肢無力、疲勞等癥狀。采煤工作面的通風(fēng)形式包括 U型、 Y型、 Z型、 H型、 W型、雙 Z型以及 V型、偏 Y型、 UL型等。 ?礦井或煤層的自然發(fā)火期，一般采用統(tǒng)計方法加以確定，并與每次自然發(fā)火及其煤層揭露的時間進行比較，以發(fā)火時間最短者定位礦井或煤層的自然發(fā)火期。 ①選擇合理的開拓方式和采煤方法。 ③合理布臵采區(qū)。 ⑤預(yù)防巷道中自然發(fā)火。 ②實行并聯(lián)通風(fēng)，避免串聯(lián)通風(fēng)。 ④加強通風(fēng)管理，及時維修巷道。 ⑥及時采用注漿、注阻化劑、均壓等防滅火措施防火。 ②采用灌漿防滅火措施。 ④采用均壓技術(shù)防滅火措施。 142/147 三、加強井下火區(qū)管理 ?礦內(nèi)火災(zāi)不能用直接滅火法撲滅時，一般都是用防火墻把它封閉起來，這種區(qū)域就叫做 火區(qū) 。 ?啟封火區(qū)時的規(guī)定如下： ①必須制定安全措施。 ③啟封火區(qū)必須由救護隊負責(zé)進行 。 ?預(yù)防礦井火災(zāi)應(yīng)注重防火設(shè)