1、煤矿火灾防治,一 矿井火灾的分类矿井火灾是指发生在井口附近或井下威胁矿井安全生产的火灾。矿井火灾的分类方法有多种，通常按照引火源不同将矿井火灾分为外因火灾和内因火灾。外因火灾是指由外部热源引燃可燃物燃烧。内因火灾是指煤炭与空气中的氧气接触发生反应产生热量，使煤炭燃烧的现象。,燃烧的条件,燃烧三角形,二 外因火灾1.外因火灾的特点及治理难点,*燃烧源高温 *高温有毒烟流（中毒、爆炸） *风流紊乱、逆转加剧上述危害,*高温烟流的长期、大范围影响 火灾 *高温高压烟流的瞬间大范围影响 爆炸 *高压气-固流的瞬间局部范围影响突出 *高压液-固流瞬间局部范围影响 水灾 *地压作用下固体的瞬间局部影响顶板
2、灾害,发展迅猛 比内因火灾更迅速的预警、救灾持续时间长 较纯爆炸、突出等更危险长期、大范围风流紊乱 控风技术应用有效、但难度大技术推广的难点 外因火灾几率小，控风设施日常维修、购置费用大,外因火灾治理难点和控风有效性,2.矿井外因火灾燃烧特性,2.1富燃料燃烧和富氧燃烧,*高温(1000)、大量高温气体流向下风侧 *形成再生火源（跳蛙现象） *产生爆炸隐患 *引起风流紊乱(逆转、形成爆炸预混气体),2.2 富燃料火灾的危险、燃烧条件及控制,控制,富燃料火灾,条件,危险,液体燃料、量大、供氧不足（停、减风，巷塌）、空气预热温度高、断面小,*减少火势：及时灭火、下风侧洒水*一般不能停风、减风，特别
3、是忽然停、减风*条件许可时注惰气,3. 矿井火灾预警,3.1 矿井火灾燃烧生成产物富氧燃烧富燃料燃烧,*火风压-节流作用和上浮作用（定义） *低、微风的火源-烟流逆向蔓延 *火源的顺风蔓延：井下风速下，火源蔓延速度与风速成正比,3.2 煤吸附氧气的能力启封火区复燃,*煤常温吸附氧 *封闭火区大气和煤堆内氧浓度阴燃现象,3.3 矿井火灾燃烧蔓延特征,3.4 输送机胶带燃烧特性及产物-特殊危险性,燃烧三阶段,煤升温出现冒烟燃烧,煤与胶带混合燃烧阶段,煤明火燃烧初期阶段,必须及时报警,危险性大,燃烧初期，HCl比CO更早出现,HCl比CO的毒性大10倍以上,胶带火灾常发生在进风区,4.火灾风流紊乱现
4、象,风流逆转浮力节流 机械风压，巷道全断面风流反向风流逆退浮力节流巷道纵横断面温度和压力差。新风顺风向从巷底流入，热烟流沿巷顶流出。风流滚退由节流、温度和压力差引起,5 .不同燃料燃烧的标志气体,SO2 CH4,煤、油类,HCL,胶管输送机胶带,甲醛HCHO，甲酸H2CO2乙酸(醋酸)CH3COOH,未经处理的木材,三 矿井内因火灾,1 致因及过程煤-氧复合作用学说：空气中O2+煤常温氧化自燃自燃三阶段准备期：缓慢氧化 温度逐渐；着火温度自热期：氧化速度 热量积聚，温度 煤的干馏（6080） 生成CO，碳氢化合物，H2等燃烧期 出现明火、烟雾以及燃烧生成物,* 煤本身具有自燃发火本性的一种度量
5、标志*鉴定方法：双回路气相色谱吸氧鉴定方法,预警,2 预警,自燃发火指标气体,自燃倾向性及鉴定,*第一火灾系数CO2指数*第二火灾系数CO指数*其它烯烃、烷烃等气体,四 矿井火灾的防治措施 矿井火灾中内因火灾占了全部火灾的70以上，而外因火灾仅占30左右，但据国内外一些统计资料显示，煤矿的恶性火灾事故中90以上属于外因火灾，是造成重大人员伤亡的主要因素。所以，在防止火灾事故方面，就应该以防外因火灾事故为重点，同时加强内因火,灾的预防工作。 在防止外因火灾中重点应放在防止明火方面，采取的主要措施有： 1井下严禁使用明火和吸烟。 2井下一般禁止从事电焊、气焊工作，如必须从事这项工作时，要制定专门措
6、施并报批，该措施必须有针对性，不准搞“通用”措施。 ,3井口房和通风机房附近20m内，不得有烟火或用火炉取暖，井下严禁使用灯泡取暖和使用电炉，严禁使用非阻燃胶带。 5使用安全炸药，不准将药卷内的消烟粉倒掉；不准放明炮、糊炮，不准用明火、动力线放炮；炮眼封泥要装满，并使用水炮泥；严格按放炮作业规程规,定装药、连线和放炮。在防止内因火灾上应主要采取以下措施： 1减少各种发火隐患。在采矿技术方面，要正确选择矿井的开拓方式，生产布局合理，正确选择采煤方法和开采程序；加强顶板管理，提高回采率，加快回采速度；在通风技术方面要选择,合理的通风方式；正确设置控制风流的设施；采取均压防火措施；加强通风防火管理，
7、及时采取预防性灌浆，注阻化剂、惰性气体等措施防灭火。 2要掌握自然发火预兆，开展防火预测预报工作。把自然发火消灭在“萌芽状态”。,3对采掘生产过程遗留下的各种发火隐患要及时处理，减少自然发火的发生。如及时处理高温点等。,案例：姚桥煤矿“125”胶带着火事故分析1995年12月5日，对姚桥矿乃至整个大屯煤电公司的每一位职工来说，都是一个刻骨铭心的日子。这一天的15：55分，悄然而至的一场大火，转瞬间吞噬了27名矿工兄弟的生命。这场大火不仅造成了重大人员伤亡，而且给国家、给,企业带来了巨大的经济损失和不良影响，给27个家庭造成沉重的灾难和不幸。一、事故发生前的自然状况 姚桥矿位于江苏省沛县境内，微
8、山湖西岸。1972年建井，1976年投产，设计能力为120万ta，二期改扩建投产后设计能力为300万ta。矿井为立井多水平,开拓方式，发生事故时为中央边界与单翼对角混合式通风(现为中央边界与两翼对角混合式通风)。当时东翼-400m生产水平有东三、东四2个采区，1个综采工作面、1个综采安装面和5个掘进工作面，矿井原煤运输实现胶带化。东翼胶带机大巷全长约3730m，装有1“、2“、3”、4四条胶带(2“与3“胶带通过煤仓连,接)。巷道为半圆拱型，分段采用锚喷和砌碹支护。巷道内铺设1趟6英寸压风管、1趟4英寸消防供水管(每隔40m设1个三通并配有消防软管)、1趟4英寸注浆管及通往东翼的高压电缆、控制
9、电缆和通讯电缆。胶带着火点在-400m水平东翼胶带机大巷1胶带距机尾约133m处事故影响范围为着火点以东-400m东大巷、,东三、东四采区，该区域内共有各类作业人员171人。 二、事故发生经过（一）事故发生前东翼胶带大巷1、2胶带机担负着东翼采区的运煤任务，12月5日，2胶带机头早班司机于7：16下井，12时左右开机，14：50停机，15：10左右提前离岗,升井。该日早班清理班班长孙某协助东翼1胶带三岔门至变电所段(事故发生段)清理工张某清理该段时，当班没有全面进行清理，两人即于上午11：56升井，班中回家吃饭、休息，直到下午2：30以后才重新回矿穿上下井服到井口投卡考勤。中班1胶带司机曹某1
10、5：40左右到岗接班。,(二)事故发生时1胶带司机15：55分左右发现1“胶带机巷有烟雾，立即向井下胶带集控室作了汇报，集控室司机随即向矿调度室汇报。这时在集控室的胶带科运转队跟班队长等两人闻讯后立即去1胶带机尾察看，当他们到达大巷给煤机附近听到,有人说1“胶带着火时，便迅速与该区段作业的掘进准备队几名工人一起拿着灭火器第一批进人现场进行灭火，同时掘进准备队现场作业人员向矿调度室作了汇报。16：20，矿调度室接到汇报后，调度员立即向矿长作了汇报。矿长马上终止正在召开的办公会，到调度室询问,情情，迅速成立了灭火救灾领导小组，并下达了4条指令：一是由调度员立即向井下发出撤人命令，将灾区人员全部撤至
11、新东四下口新鲜风流中。由于火势的发展，电话线被烧断，地面失去了与灾区人员的通讯联系，此时撤人命令还未下达到综采安装队，幸运的是生产准备科一潘姓职工接到撤人命令后，立刻想,到综采安装队人员还未接到撤退命令，随即戴好自救器冒着生命危险通知了每一个综采安装队人员；二是由矿总工程师、生产副矿长、机电副矿长立即赶赴火灾现场，组织灭火工作；三是通知矿救护队立即赶赴现场救灾；四是及时向公司调度室汇报，并请公司救护大队援助。,(三)事故发生后 16：46，矿调度室向公司调度室汇报。17：02公司主要领导及有关处室人员赶到该矿指挥抢险救灾，成立了公司抢险救灾领导小组，安排一部分救护人员进入灾区营救被困人员，一部
12、分救护队员由2联络巷进去割断2胶带，以切断火源后路，但未获成功。随后准备实施,另一方案，即打开8301风门使烟雾短路，解放东三灾区，也由于烟雾过大，气温太高，救护队员冲至2机尾处，被迫返回。接着领导小组再次研究营救、灭火方案，决定兵分两路，一路加强灭火，一路由救护队员从东二新风井营救灾区人员(当时东二风井未使用，临时作进风井用，进风量为1200m2min)。经,过约4个小时营救，114人从新风井梯子间安全升井。此时，还有27名矿工被困井下，下落不明，由于火势较大，灭火和营救工作一再受阻，直到12月6日中班22：18其他27名矿工全部找到，但全部遇难身亡。遇难人员的分布如图下所示。,三、事故定性
13、这是一起因管理不到位，胶带与矸石摩擦生热造成的责任事故。判断胶带摩擦着火事故的理由是：1经现场勘察发现在着火点范围内距离胶带机尾约133 m处底胶带下面有一块470360的矸石靠在胶带的H架上，且离H架横梁70mm。,2通过对矸石的勘察，发现摩擦面很光滑，并有3条钢丝绳摩擦沟痕。 3由于胶带边缘破损严重钢丝绳芯外露，在矸石上磨出沟痕。4底胶带与矸石摩擦造成矸石热量积聚，当胶带停运时，高温矸石集中烘烤胶带一处，造成胶带着火。,四、事故原因分析（一）直接原因胶带清理不到位，未及时清除与胶带相接触的矸石，造成胶带与矸石摩擦起火。（二）间接原因1胶带管理不善，损坏严重，更换不及时；胶带质量低劣，为非阻
14、燃胶带。,2安全管理制度执行不力，少数职工劳动纪律松弛，胶带清理工孙某、张某未完成清理仟务并提前升井，2胶带早班司机提前离岗，中班司机未按时到岗，没有现场交接班。3该矿对“安全第一、预防为主”的安全生产方针贯彻不认真，不得力，安全生,产责任制不落实。4安全培训质量不高，针对性不强。5当日掘进六队跟班队长在知道灾情和避灾路线的情况下，未组织本队人员而只身撤离灾区。6胶带机道存放的4车新胶带着火后，延长了救火时间，使胶带着火事故扩大。,7接到撤人命令慌张。本次事故部分伤亡人员是因为接到命令后，只想着从副井升井而跑错了方向，导致事故扩大。五、事故的经验教训 (一)事故中违反煤矿安全规程及不当之处 1
15、井下使用胶带机严重老化，未及时,更换。使用的阻燃胶带实际上不阻燃。 2胶带清理不及时，底胶带出现矸石，而未及时清除。 3清理胶带工人班中脱岗，未尽职责。 4发生火灾时一掘进队跟班队长在知道灾情和避灾路线的情况下，未组织,本队人员撤离而只身撤离灾区，造成人员伤亡扩大。（二）对此次事故的思考 思考之一：胶带本身质量较差，阻燃性能达不到要求。事后对该胶带进行厂延燃试验，结果发现该胶带根本达不到阻燃的要求。,这样的胶带没有及时更换最终导致了这起事故的发生，得不偿失。思考之二，当火灾发生时，在初起阶段，所波及的范围和造成的危害是较小的，这时，既是扑灭和控制事故的有利时机，也是决定矿井和人员安全的关键时刻
16、。但在这起事故中，由于班中人员,脱岗，致使着火的初起阶段没有被发现，当发现火情，为时已晚，火势渐大，消防水管中的水已经失去了它的威力，面对熊熊大火，消防水管只能是杯水车薪，再加上消防水管法兰盘胶皮垫不耐高温，着火时容易烧坏，致使漏水降压，灭火效果大打折扣。,另外，还有一个很值得我们思考的问题，就是我们跟班干部，在发生灾情时应该怎么办?在这起事故里，某掘进队一跟班队长在知道灾情和避灾路线的情况下，不是沉着冷静，积极采取措施，组织现场的职工撤离险区，而是慌忙中只顾自己逃生，最终导,致了本可以生还的16名矿工因跑错了方向而丧命。（三）严格执行“管理、装备、培训”三并重的原则，既要加强现场管理，又要加强装备，完善胶带六大保护，杜绝井下使用非阻燃胶带，不断提高矿井抗灾能力。同时，也要加强对职工安全培训，提高职工的技术素质和安全意识。,（四）采取一切必要措施消灭井下火源，从可能产生火源的地点人手，严格把关，落实责任，切实把火灾事故消灭在萌芽状态。（五）每个矿井都要建立一套完整的防灾救灾体系，每一位井下作业人员都要清楚作业地点的避灾路线。当发生灾害时要按规定的路线撤离灾区，必要时要,佩戴自救器。（六）加大“三违”查处力度，特别是要害岗位要坚持持证上岗，坚持现场交接班，消灭脱岗、空岗现象。,谢谢大家！,
