矿井火灾防治备摘课要1.docVIP

矿井火灾防治备课摘要 河南理工大学 刘操于2011年上学期 目 录 第一章 矿井火灾概述 1 第二章 煤的自燃 3 第三章 矿井内因火灾预防 8 第四章 矿井外因火灾预防 40 第五章 矿井早期火灾的发现 47 第六章 火灾时期风流紊乱及其防治 54 第一节 火灾时期风流紊乱形式 54 第二节 火风压的生成与计算 57 第三节 风流紊乱的原因及其防治 70  第一章 矿井火灾概述瓦斯、煤尘、水、火和顶板灾害瓦斯、煤尘、水、火顶板顶板35.7%，瓦斯28.7%，机电3.7%，运输12.1%，放炮2.9%，水害6.3%，火灾1.2%，其它10.9%。 潜伏期:只有自燃倾向性的煤炭与空气接触后，吸附氧而形成不稳定的氧化物或称含氧的游离基：经基(OH)、羧基(COOH)等，开始既检测不到煤体温度的变化，也觉察不到周围环境温度的上升。煤的氧化过程平稳而缓慢，煤的重量略有增加，着火温度降低，化学活泼性增强。 自热期:经过准备期之后，煤的氧化速度增加，不稳定的氧化物分解成水、二氧化碳和一氧化碳。氧化产生的热量使煤温继续升高。当超过自热的临界值(60一80℃)时，煤温上升急剧加速，氧化进程加快，开始出现煤的干馏，生成芳香族的碳氢化台物(CmHn)、氢(H2)及一氧化碳(CO)等可燃气体，这就是煤的自热期。 燃烧期：自热期的发展有可能使煤温上升到着火温度(Tb)而导致自燃。煤的着火温度因煤种不同而异，无烟煤为400℃；烟煤为320380℃；褐煤210350℃。如煤温不能上升到临界温度(Tb＝6080℃)或上升到这一温度后由于外界条件的变化又降低了下来，则可能进入风化状态，如图2l中虚线所示。自燃倾向性较弱的煤在氧化过程中常常会出现风化现象。风化了的煤一般不会再发生自燃。 鉴定方法：《煤自燃倾向性的氧化动力学测定方法》AQT1068-2008； 《煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法》GBT 20104-2006 5、煤层自燃危险程度 决定矿井或煤层自然发火危险程度的因素一是煤的自燃倾向性，二是地质采矿技术。一个弱自燃倾向性的煤层，从试验室的煤样鉴定结果，仅属于“可能自燃”一类。但是如有不利的地质赋存条件，不合理的采矿技术因意汇集在一起，也会造成相当严重的自然发火局面。因此，煤的自燃倾向性和煤层的自然发火龙险性是两个既有关联，又不相同的概念。煤的自燃倾向性强弱影响着煤层自然发火的危险程度，但自燃倾向性强的煤在开采时不一定必然发火严重，合理的开拓开采方法、良好的通风系统可以在很大的程度上控制自燃火灾的发生。 煤炭自燃倾向性是煤的一种自然属性。实验证明，它取决于煤在常温下的氧化能力，是煤层发生自燃的基本条件。 然而在现实生产中，一个煤层或矿井自然发火的危险程度并不完全取决于煤的白燃倾向性，在一定程度上还受煤层的地质赋存条件、开拓、开采和通风条件的影响。 ①煤层地质赋存条件 据统计，80％的自燃火灾是发生在厚煤层开采中。据鹤岗矿区统计，86％的自燃火灾发生在5m以上的厚煤层中。在国外，西德鲁尔矿区80％的产量来自薄及中厚煤层(2m以下)，但2m以上厚度的煤层白然发火次数占总数的一半。厚煤层容易自然发火的原因，一是难以全部采出，遗留大量浮煤与残柱；二是采区回来时间过长，大大超过了煤层的自然发火期；三是开采压力大，煤够受压容易破裂。 苏联库兹涅茨矿区75％的自燃火大发生在45—90°倾角的煤层中。徐州大黄山煤矿煤层倾角南徒北缓、两翼局部倒转，自然发火次数南翼为北具的一倍以上，急斜煤层易于发生自燃火灾的原因，主要是由于采煤方法不正规，丢煤多，采后艰以封闭。 地质构造复杂的地区，包括断层，褶曲发育地带是由于煤层受张拉、挤压、裂隙大量发生，煤体破碎，巷道自燃火灾52％发生在断层附近。岩浆入侵地带，自然发火频繁，这是吸氧条件好造成的。 ②开拓、开采条件 采煤方法对自然发火的影响主要表现在煤炭回收率的高低、回采时间的长短上。丢煤愈多，丢失的浮煤愈集中，工作面的推进速度愈馒愈易发生自燃。 ③通风条件 通风因素的影响主要表现在采空区，煤柱和煤壁裂隙调风。漏风就是向这些地点供氧，促进煤的氧化自燃。采空区面积大，漏风量相当可观，但风速有限，散热作用低。在工作面的两巷(回采工作面的运输巷和回风巷)一线(停采线)，过断层地带，煤层变薄跳面的地方有大量浮煤堆积，最易发生自燃。据徐州大黄山的统计，75％的自然发火点位于工作面采空区的范围内。 6、自燃发火期 （1）凡出现下列情况之一者， ①煤炭自燃引起明火； ②煤炭自燃产生的烟雾， ③煤炭自燃产生的煤油味， ④采空区或巷道中测取的CO浓度超过矿并实际统计的自然发火临界指标。 （2）巷道中煤层自然发火期以自然发火地点从暴露煤之日起至发生自燃发火时为止