火災(zāi)考試資料

1、名詞解釋分解燃燒出現(xiàn)于固體和部分液體燃料的燃燒中。在燃燒過程中，可燃物首先遇熱分解，熱 分解產(chǎn)物和氧氣反應(yīng)發(fā)生燃燒產(chǎn)生火焰。礦井火災(zāi)中前期和中期的大部分燃燒現(xiàn)象都屬于這 一類型。表面燃燒是無火焰的固體燃燒，發(fā)生于固體燃料燃燒的后期。固體可燃物燃燒時(shí)（例如木 材的燃燒），不斷分解出揮發(fā)性氣體，而揮發(fā)性氣體燃燒放出的熱量繼續(xù)維持新的固體燃料 熱分解和燃燒。當(dāng)原來燃燒的燃料所含揮發(fā)性氣體完全分解后，只剩下不能分解、氣化的固 體炭，這時(shí)，燃燒在焦炭與空氣的接觸表面進(jìn)行，稱為表面燃燒。固體燃料呈紅熱表面，但 沒有火焰，燃燒的速度與可燃物的表面積有關(guān)。蒸發(fā)燃燒：液體燃燒不是液相燃燒而是液體蒸發(fā)所產(chǎn)生的蒸汽

2、與空氣混合發(fā)生著火。可 燃性液體如酒精、苯等，由于液體蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸氣被點(diǎn)燃起火而形成的。擴(kuò)散燃燒：可燃?xì)怏w從管道孔口或巷道局部空間流出，在與空氣匯合時(shí)，可燃?xì)怏w與空氣 靠分子間擴(kuò)散而混合，當(dāng)其混合濃度達(dá)到燃燒界限時(shí)，遇火源在該范圍內(nèi)就會發(fā)生燃燒，并 隨著可燃?xì)怏w和氧氣的不斷補(bǔ)給、混合，使燃燒得以繼續(xù)，這種燃燒形式稱為擴(kuò)散燃燒。預(yù)混燃燒：預(yù)混燃燒又稱混合燃燒、動(dòng)力燃燒、爆炸式燃燒。在井下一定環(huán)境條件下，可 燃?xì)怏w與空氣在著火前已經(jīng)預(yù)先充分混合，且其濃度處于燃燒（爆炸）界限之內(nèi)，遇火源即 會發(fā)生燃燒，稱為預(yù)混燃燒。這種燃燒在混合氣體分布空間快速蔓延，在一定條件下還會轉(zhuǎn) 變?yōu)楸ā８谎跞紵∣xyg

3、en-rich fire）：是供氧充分的燃燒，又稱為非受限燃燒或燃料控制型燃燒， 是氧氣的供給量大于或接近于燃燒所需要的氧氣量的燃燒。富燃料燃燒（Fuel-rich fires）:是供氧不足的燃燒，又稱受限燃燒或通風(fēng)控制型燃燒，是 氧氣的供給量低于燃燒所需要的氧氣量的燃燒。轟燃是受限空間火災(zāi)局部緩慢燃燒發(fā)展到空間內(nèi)所有可燃物突然全面快速燃燒的特殊火 行為，其特點(diǎn)是在一定受限空間中所有的可燃物幾乎同時(shí)被點(diǎn)燃?；厝际侵父蝗剂先紵a(chǎn)生的高溫不完全燃燒產(chǎn)物（煙氣）遇新鮮空氣時(shí)發(fā)生的快速爆燃現(xiàn) 象。在礦井火災(zāi)中常出現(xiàn)的再生火災(zāi)或次生火災(zāi)通常就是指的回燃現(xiàn)象。黃鐵礦作用假說最早由英國人普洛特（Polt和B

4、erzelius）于17世紀(jì)提出，是第一個(gè)試圖解答煤自燃原因的假說，曾在19世紀(jì)下半葉廣為流傳。它認(rèn)為煤的自 燃是由于煤層中的黃鐵礦（FeS2）與空氣中的水分和氧相互作用放出熱量而引起 的。11細(xì)菌作用假說假是由英國人帕特爾（Potter,M.C.）于1927年提出的，他認(rèn)為在細(xì)菌的作用下，煤體發(fā)酵，放出一定熱量，這些熱量對煤的自燃起了決定性的 作用。酚基作用假說1940年，前蘇聯(lián)學(xué)者特龍諾夫（B . B. Tpou oB ）提出酚基作用假說： 煤的自熱是由于煤體內(nèi)不飽和的酚基化合物吸附空氣中的氧，同時(shí)放出一定的熱量所致。自由基作用假說：煤是一種有機(jī)大分子物質(zhì)，在外力作用下煤體破碎，產(chǎn)生大量裂

5、隙， 必然導(dǎo)致煤分子的斷裂。分子鏈斷裂的本質(zhì)就是鏈中共價(jià)鍵的斷裂，從而產(chǎn)生大量的自由基。 自由基可存在于煤顆粒表面，也可存在于煤內(nèi)部新生裂紋表面，為煤自然氧化創(chuàng)造了條件， 引發(fā)煤的自燃。煤氧復(fù)合作用假說認(rèn)為煤自燃的主要原因是煤與氧氣之間的物理、化學(xué)復(fù)合 作用的結(jié)果，其復(fù)合作用包括煤對氧的物理吸附、化學(xué)吸附和化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱 量導(dǎo)致煤的自燃。煤的自燃傾向性：煤自燃難易程度，是煤低溫氧化性的體現(xiàn)，是煤的內(nèi)在屬性之一。煤的自然發(fā)火期是煤炭自然發(fā)火危險(xiǎn)性的時(shí)間量度，即煤體從暴露在空氣環(huán)境之時(shí)起到 自燃（溫度達(dá)到該煤的著火點(diǎn)溫度）所需的時(shí)間。上行通風(fēng)：在傾斜或垂直的巷道中，風(fēng)流從標(biāo)高低端向高端的流動(dòng)。下

6、行通風(fēng)：在傾斜或垂直的巷道中，風(fēng)流從標(biāo)高高端向低端的流動(dòng)。主干風(fēng)路：發(fā)生火災(zāi)后，從入風(fēng)井口經(jīng)火源點(diǎn)到回風(fēng)井的通路。旁側(cè)支路：主干支路以外的其余支路均稱旁側(cè)支路。直接煙侵區(qū)：火煙在排往地面的沿途，通過所有的巷道時(shí)仍保持其發(fā)火前的風(fēng)向不變， 并受火煙彌漫的區(qū)域。風(fēng)流紊亂：是指井下發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在火和煙氣的作用下，正常情況時(shí)巷道內(nèi)風(fēng)流的流動(dòng) 方向以及風(fēng)量的分配被打亂，火災(zāi)產(chǎn)生的有毒有害煙氣進(jìn)入到進(jìn)風(fēng)流中，使得事故范圍進(jìn)一 步擴(kuò)大，造成大量的人員傷亡。風(fēng)流逆轉(zhuǎn)：通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)中的某分支風(fēng)流方向發(fā)生改變的現(xiàn)象叫風(fēng)流逆轉(zhuǎn)24阻化率:煤樣在阻化處理前后放出的CO量的差值與未經(jīng)阻化處理時(shí)放出的CO量的百分 比。25阻

7、化劑衰退期（阻化壽命）：煤炭經(jīng)阻化處理后，阻止氧化的有效期為阻化劑衰退期，也 稱為阻化壽命。阻化劑的阻化壽命越長，其阻化率下降的速度越慢。填空或多選煤的自然過程分為3個(gè)階段：準(zhǔn)備期自熱期燃燒期煤的氧化自然過程分為4個(gè)階段：（1）物理吸附階段（2）化學(xué)吸附階段（3）自熱階段（4） 溫度高于150C的加速燃燒階段煤的著火溫度：無煙煤一般為400C，煙煤為320-380 C，褐煤為270-350CCO濃度開始急劇上升的拐點(diǎn)溫度為：褐煤80-90C，氣煤和氣肥煤120-130C，無煙煤： 160-170C。煤氧化所產(chǎn)生的氣體成分：CO、C2H4、C2H6、C3H8、C2H2等氣體煤礦井下若檢測到C2H

8、4氣體則說明煤體溫度已經(jīng)達(dá)到100C以上，此時(shí)應(yīng)積極采取相應(yīng) 的防治措施。不同煤種代表性煤樣C且產(chǎn)生的臨界溫度值褐煤焦煤貧煤無煙煤cy產(chǎn)生的臨界溫度，笆110120120130150150150160煤樣溫度在達(dá)到180C之前往往不會產(chǎn)生C2H2 （乙快）氣體。煤的自燃傾向性分為：容易自燃、自燃、不易自燃煤自燃傾向性鑒定方法：絕熱氧化法 交叉點(diǎn)溫度法、高溫活化能法、熱分析方法（TGA、 DTA、DSC ）、色譜吸氧法、氧化動(dòng)力學(xué)測定方法自然發(fā)火期的方法：（1）統(tǒng)計(jì)比較法（2）類比法（3）實(shí)驗(yàn)室測定法（4）綜合法煤低溫氧化特性:宏觀特性：消耗氧氣、溫度升高、產(chǎn)生熱量、生成氣態(tài)產(chǎn)物微觀特性：煤的官

9、能團(tuán)變化、自由基變化煤對氧的吸附現(xiàn)象分為：物理吸附、化學(xué)吸附在煤炭氧化過程的熱平衡關(guān)系中，漏風(fēng)起兩個(gè)方面的作用：一、向煤提供氧化所必須 的氧氣；二、帶走氧化生成的熱量。根據(jù)漏風(fēng)檢測目的的不同，SF6示蹤技術(shù)測定方法分為：瞬時(shí)釋放SF6和連續(xù)穩(wěn)定釋放 兩種檢漏法。封堵漏風(fēng)主要技術(shù)要點(diǎn)：準(zhǔn)確把握第一次采樣時(shí)間。合理安排采樣間隔時(shí)間。 及時(shí)分析樣品。 保證地面分析測試環(huán)境空氣清潔。無煤柱開采時(shí)防止漏風(fēng)的主要技術(shù)措施有：（1）沿空巷道桂簾布（2）利用飛灰充填 帶隔絕采空區(qū)（3）利用水砂充填堵漏（4）噴涂塑料泡沫防止漏風(fēng)（5）利用可塑性膠泥堵 塞漏風(fēng)（6）采取“均壓”措施，減少漏風(fēng)從自然發(fā)火的角度出發(fā)將

10、采空區(qū)劃分為三帶：“不自燃帶”（散熱帶）、“自燃帶”和“窒息帶”氣體分析法指標(biāo)選擇原則：（靈敏性）（規(guī)律性）（可測性）均壓防滅火：均壓防滅火就是“以風(fēng)防治火”，方法簡單，成本最低，控制火勢的發(fā)展常 常立竿見影，深受現(xiàn)場歡迎。根據(jù)煤礦井下實(shí)施均壓技術(shù)的區(qū)域是否封閉，均壓技術(shù)可分為 開區(qū)均壓和閉區(qū)均壓兩種類型。開區(qū)均壓的措施有：（1）調(diào)節(jié)風(fēng)窗均壓（2）局部通風(fēng)機(jī)均壓（3）調(diào)節(jié)風(fēng)窗與局部通風(fēng) 機(jī)聯(lián)合均壓。常用的閉區(qū)均壓技術(shù)措施有：（1）并聯(lián)風(fēng)路與調(diào)節(jié)風(fēng)門聯(lián)合均壓（2）調(diào)壓風(fēng) 機(jī)與調(diào)節(jié)風(fēng)門聯(lián)合均壓（3）連通管均壓。漿液制備工藝：對于不同的注漿材料，漿液的制備工藝也不同，（1）黃泥漿液制備，（2） 頁巖

11、或矸石漿的制備，（3）粉煤灰漿制備工藝漿液輸送：（1）靜壓輸漿。靜壓輸漿是利用制漿地點(diǎn)標(biāo)高不同而產(chǎn)生的自然壓差，借助 輸漿管路（或鉆孔）將漿液輸送到注漿區(qū)；（2）動(dòng)壓輸漿。當(dāng)借助自然壓頭輸漿壓力不夠或倍 線不能滿足時(shí)，利用泥漿泵向注漿區(qū)注漿。注漿方式有兩種：集中注漿，分散注漿。注漿的主要作用：隔氧和降溫注漿方法：注漿按與回采的關(guān)系大體可分為采前預(yù)注、隨采隨注和采后封閉注漿三種類 型。隨采隨注分為：鉆孔注漿、埋管注漿和灑漿。21 .隨采隨注則是隨著采煤工作面推進(jìn)的同時(shí)向有發(fā)火危險(xiǎn)的采空區(qū)注漿，是注漿采用的主 要方法，其目的和作用：一是防止采空區(qū)遺煤自燃，二是膠結(jié)冒落的矸石，形成再生頂板而 為下分

12、層開采創(chuàng)造條件。惰氣防滅火：常用惰氣有氮?dú)狻⒍趸己蜐袷蕉铓獾?。阻化劑的評價(jià)指標(biāo)包括有阻化率和阻化劑衰退期注氮防滅火工藝：（一）注氮方式：開放式注氮、封閉式注氮（二）注氮方 法：埋管注氮、拖管注氮、鉆孔注氮、插管注氮、路旁式注氮。（三）1、注氮 工藝系統(tǒng)：注液氮工藝系統(tǒng)，注液氮有兩種方式，一是直接向采空區(qū)或火區(qū)中注 入液氮防滅火，二是先將液氮汽化后，再利用氣氮防滅火。2、注氣氮工藝系統(tǒng)。 25目前防止自燃火災(zāi)的技術(shù)主要包括均壓堵漏、注漿、灑阻化劑、注惰氣、注凝膠和泡沫 材料等。 膠帶火災(zāi)的防治（1）安設(shè)消防水管并配置充足的消防器材； （2）減少膠帶巷的火災(zāi) 荷載；（3）膠帶輸送機(jī)應(yīng)使用阻燃膠

13、帶；（4）采取措施防止膠帶打滑和跑偏；（5）建立 獨(dú)立的通風(fēng)系統(tǒng)；（6）完善防排煙系統(tǒng)；（7）建立火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警和噴淋聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)；（8）加 強(qiáng)運(yùn)輸機(jī)膠帶的日常管理礦井外因火災(zāi)的特點(diǎn)：發(fā)生突然；來勢迅猛，無預(yù)兆；火源明顯；如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和 控制，往往會釀成重大事故?；馂?zāi)的火焰一般是在燃燒物的表面，如果及時(shí)發(fā)現(xiàn)和撲救，是 容易熄滅的。外因火災(zāi)的預(yù)防：（1）預(yù)防明火（2）預(yù)防電氣引火（3）盡量使用不燃材料（4）加強(qiáng)火 災(zāi)的監(jiān)測監(jiān)控井下消防器材和設(shè)施有：基本的滅火材料 消防列車 消防器材庫 安全消防門 避難硐室膠帶火災(zāi)發(fā)生的原因：（1）膠帶摩擦：膠帶在滾筒上的打滑膠帶與其它物件的摩 擦（2）電器故障（3

14、）其他原因火區(qū)封閉（方法）煤礦發(fā)生火災(zāi)后，不能直接滅火時(shí)，必須封閉火區(qū)。封閉火區(qū)就是用防火墻把進(jìn)風(fēng)側(cè)和回風(fēng) 側(cè)所有通向火區(qū)的巷道以及巷道內(nèi)易向火源漏風(fēng)的區(qū)域封嚴(yán)?；饏^(qū)封閉后，切斷了外界的供 氧，使得火區(qū)內(nèi)生熱和散熱平衡系統(tǒng)破壞，這種情況持續(xù)一定時(shí)間即能使火源徹底熄滅。按 照封閉區(qū)域的不同，封閉可分為井下封閉和地表封閉兩種類型。井下封閉為局部封閉，地表 封閉一般為全礦井封閉，后者在實(shí)際救災(zāi)中應(yīng)用不多，因此本書主要介紹井下封閉。按照封閉區(qū)域的不同，封閉可分為：井下封閉和地表封閉火區(qū)封閉的原則是：（1）準(zhǔn)備先行，（2）行動(dòng)果斷，（3）密閉墻要“密、少、快、小”，（4） 實(shí)施過程要加強(qiáng)監(jiān)控?；饏^(qū)封閉的

15、順序：進(jìn)行火區(qū)封閉時(shí)，應(yīng)根據(jù)火區(qū)范圍、火勢大小、瓦斯涌出量等情況來 決定火區(qū)封閉的順序。一般是對火區(qū)影響不大的次要巷道首先封閉起來，然后再封閉火區(qū)的 主要進(jìn)、回風(fēng)巷。在多風(fēng)路的火區(qū)建造防火墻時(shí)，應(yīng)根據(jù)火區(qū)范圍、火勢大小、瓦斯涌出量 及火區(qū)內(nèi)是否有瓦斯集聚區(qū)和采空區(qū)等情況來決定封閉順序。防火墻的構(gòu)建：1）構(gòu)建防火墻的目的是在整個(gè)火區(qū)封閉期間隔斷流向火源的風(fēng)流。2） 分類：根據(jù)防火墻所起的作用不同，主要分為臨時(shí)防火墻、永久防火墻和耐爆防火墻三種。 1臨時(shí)防火墻，臨時(shí)防火墻的作用是臨時(shí)阻斷火區(qū)供風(fēng)，控制火勢發(fā)展。在建筑時(shí)突出一 個(gè)“快”字和一個(gè)“嚴(yán)”字。最常見的臨時(shí)防火墻主要有以下兩種形式：（1）風(fēng)

16、障臨時(shí)防 火墻（2）木板防火墻2永久性防火，永久性防火墻用于長期封閉火區(qū)，建筑時(shí)既要堅(jiān)固 又要密實(shí)。（1）木段防火墻（2）磚防火墻（3）混凝土防火墻（4）多層混合式防火墻3 耐爆防火墻（1）常用耐爆防火墻沙袋耐爆防火墻石膏耐爆防火墻（2）改進(jìn)的耐爆防火 墻形狀上改進(jìn)添加緩沖設(shè)施。除了上述兩種常使用的傳統(tǒng)耐爆防火墻外，也可因地制宜， 在條件具備的前提下可采用水封的方法。采用水封時(shí)，可以遠(yuǎn)程操作，安全可靠，具有操作 簡單、嚴(yán)密性好、充分隔爆以及啟封方便的優(yōu)點(diǎn)。氮?dú)夥罍缁鸬淖饔弥饕憩F(xiàn)在：（1）當(dāng)對防滅火區(qū)域注入大量的氮?dú)夂?，使得采空區(qū)內(nèi)的氧氣濃度下降；氮?dú)獠糠值靥娲?氧氣進(jìn)入到煤體裂隙表面，與煤的

17、微觀表面進(jìn)行交換吸附，從而使得煤表面對氧氣的吸附量 減少，在很大程度上抑制或減緩了遺煤的氧化作用。（2）對于有一定封閉條件的防滅火區(qū)域注氮防滅火而言，長期連續(xù)地注入氮?dú)夂?，大量?氮?dú)饪墒共煽諈^(qū)內(nèi)形成正壓，從而使得采空區(qū)的漏風(fēng)量減少，使遺煤處于缺氧環(huán)境中而不易 氧化。（3）較低溫度的氮?dú)庠诹鹘?jīng)煤體時(shí)，吸收了部分煤氧化產(chǎn)生的熱量，可以減緩煤升溫的速 度和降低周圍介質(zhì)的溫度，使煤的氧化因聚熱條件的破壞而延緩或終止。（4）采空區(qū)內(nèi)的可燃、可爆性氣體與氮?dú)饣旌虾螅S著惰性氣體濃度的增加，爆炸范圍逐 漸縮小（即下限升高、上限下降）。當(dāng)惰性氣體與可燃件氣體的混合物比例達(dá)到一定值時(shí)， 混合物的爆炸上限與下限

18、重合，此時(shí)混合物失去爆炸能力。這是注氮防止可燃、可爆性氣體 燃燒與爆炸作用的另一個(gè)方面。氮?dú)夥罍缁鸬膬?yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：（1）工藝簡單、操作方便、易于掌握。（2）不污染防滅火區(qū)域、對封閉區(qū)域內(nèi)的設(shè)備損害小，恢復(fù)生產(chǎn)快。（3）較好的稀釋抑爆作用。注入氮?dú)饪煽焖?、有效稀釋防滅火區(qū)域的氧氣，降低氧氣和可 燃?xì)怏w的濃度，可使防滅火區(qū)域內(nèi)達(dá)到缺氧狀態(tài)，并使可燃?xì)怏w失去爆炸性，從而充分惰化 防滅火區(qū)域，保證防滅火區(qū)域的安全。（4）有效抑制防滅火區(qū)域的漏風(fēng)。由于氮?dú)饩鶠檎龎鹤⑷?，因此，?dāng)大量注入到防滅火區(qū) 域后，使得該區(qū)域的氣壓升高，處于正壓狀態(tài)，從而有效抑制了防滅火區(qū)域的漏風(fēng)。缺點(diǎn)：（1）注入到防滅火區(qū)域的氮?dú)獠?/p>

19、易在防治區(qū)域滯留，不如注漿注砂能“長期”覆蓋在可燃物 或已燃物的表面上，其隔氧性較差；（2）注氮能迅速窒息火災(zāi)，但火區(qū)完全滅火時(shí)間相當(dāng)長，不能有效地消除高溫點(diǎn)，因此， 在注惰氣滅火的同時(shí)，應(yīng)輔以其它措施滅火，如用水、注漿、以及凝膠等方法，以防復(fù)燃；（3）注氮?dú)夥阑?，氮?dú)庥邢虿擅婊蚺R近采空區(qū)泄漏的可能性；而當(dāng)注氮?dú)鉁缁饡r(shí)，當(dāng)密閉 不嚴(yán)或者存在有漏風(fēng)通道時(shí)，氮?dú)饪赡芡ㄟ^密閉等漏風(fēng)通道泄漏。因此，注氮?dú)夥罍缁鸬耐?時(shí)，需相應(yīng)采取堵漏措施，使氮?dú)庑孤┝靠刂圃谧畹拖薅葍?nèi)；（4）氮?dú)獗旧頍o毒，但具有窒息性，濃度較高時(shí)對人體有害。據(jù)試驗(yàn)，井下作業(yè)場所氧含 量下限值為19%，所以氮?dú)庑孤┑墓ぷ鞯攸c(diǎn)氧含量不得低

20、于其下限值。簡答易自燃發(fā)火地點(diǎn)：采空區(qū)、停采線和開切眼、進(jìn)、回風(fēng)巷、構(gòu)造帶、通風(fēng)設(shè)施附近采空區(qū)從自然發(fā)火的角度出發(fā)將采空區(qū)劃分為三帶：“不自燃帶”（散熱帶）、自然帶和窒 息帶 停采線和開切眼停采線和開切眼附近由于浮煤堆積量大、漏風(fēng)嚴(yán)重等原因進(jìn)、 回風(fēng)巷 進(jìn)、回風(fēng)巷道長期處于風(fēng)流之中，也是煤礦井下易自然發(fā)火地點(diǎn)之一構(gòu)造帶煤 礦井下常見的地質(zhì)構(gòu)造形式主要有褶曲、斷層、破碎帶、陷落柱、巖漿入侵地區(qū)等通風(fēng) 設(shè)施附近如風(fēng)橋、風(fēng)門、調(diào)風(fēng)窗以及密閉等通風(fēng)設(shè)施附近區(qū)域是自然發(fā)火地區(qū)。氣體分析法的指標(biāo)選擇原則：（1）靈敏性。煤礦井下一旦有發(fā)生煤自燃的趨勢，或煤溫 超過一定值該指標(biāo)就會發(fā)生明顯變化，且隨煤溫的升高

21、變化趨勢穩(wěn)定。（2）規(guī)律性。同一煤層或采區(qū)的煤在熱解時(shí)產(chǎn)生指標(biāo)所涉及氣體的初始溫度基本相同或差 別不大，生成量與煤溫有較好的對應(yīng)關(guān)系，且重復(fù)性較好。（3）可測性?，F(xiàn)有的儀器設(shè)備能夠及時(shí)檢測到指標(biāo)所涉及氣體的產(chǎn)生和變化，且方便準(zhǔn)確。凝膠防滅火適用范圍及注意事項(xiàng)：（1）凝膠對于高位火點(diǎn)的防治有較好的作用。如高溫點(diǎn)發(fā)生在上部的裂隙中，用一般的防滅 火技術(shù)措施難以奏效，采用注凝膠方式，可使凝膠在上部的裂隙中堆積，堵塞漏風(fēng)通道，起 到防滅火作用。對于底部的煤炭自燃點(diǎn)，則采用注水、黃泥或粉煤灰漿均能起到很好的作用， 漿體的滅火性能會更好，因?yàn)闈{體的流動(dòng)性好，只要知道明確的火源，注入的漿體能夠到達(dá) 火源點(diǎn)，

22、最好采用一般注漿方法。（2）凝膠防滅火的設(shè)備操作相對簡單，但對現(xiàn)場人員配料有較高的要求，一般無機(jī)凝膠材料 的配比為，基料的使用量為漿量的7%10%，促凝劑為5%6%，正確掌握其配比，是保 證凝膠防滅火技術(shù)效果的關(guān)鍵。阻化劑防火工藝分三類：一是在采煤工作面向采空區(qū)遺煤噴灑阻化劑液防止煤的自燃； 二是向可能或已經(jīng)開始氧化發(fā)熱的煤壁打鉆孔壓注阻化液；三是汽霧阻化劑，借助漏風(fēng)方向 向采空區(qū)送入霧化阻化劑。阻化劑的選取原則：阻化劑好壞的選擇，不僅影響阻化效果和經(jīng)濟(jì)效益，而且對井下安全也有重要的影響。在選 擇阻化時(shí)，應(yīng)綜合考慮以下5個(gè)方面：（1）阻化率要高。（2）阻化劑衰退期要長。（3）安全 性好，費(fèi)用低

23、。（4）來源可靠，供應(yīng)充足，運(yùn)輸方便。（5）對井下設(shè)備、設(shè)施腐蝕性小。三相泡沫的防滅火特性1三相泡沫的防滅火機(jī)理（1）包裹煤體，隔絕氧氣，封堵漏風(fēng)通道與煤體裂隙（2）吸熱降溫，降低煤體和周圍環(huán)境的溫度降低采空區(qū)氧氣濃度，抑制煤的氧化，窒息自燃的煤體。潤濕煤體，增加煤體的濕度抑制煤體自由基的產(chǎn)生，阻斷已有自由基和官能團(tuán)的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)?；饏^(qū)啟封的條件：規(guī)程第二百四十八條規(guī)定：“封閉的火區(qū)，只有經(jīng)取樣化驗(yàn)證實(shí)火已 熄滅后，方可啟封或注銷?；饏^(qū)符合以下條件時(shí)，方可認(rèn)為火源熄滅：火區(qū)內(nèi)的空氣溫度下降到30 C以下，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日?？諝鉁囟认嗤??；饏^(qū)內(nèi)空氣中的氧氣濃度降到5.0 %以下。火區(qū)內(nèi)空氣中不

24、含有乙烯、乙炔，一氧化碳濃度在封閉期內(nèi)逐漸下降，并穩(wěn)定在 0.001 %以下?；饏^(qū)的出水溫度低于25C，或與火災(zāi)發(fā)生前該區(qū)的日常出水溫度相同。上述4項(xiàng)指標(biāo)持續(xù)穩(wěn)定的時(shí)間在1個(gè)月以上?！庇捎诨饏^(qū)內(nèi)外環(huán)境影響的復(fù)雜性，取樣點(diǎn)與火區(qū)真實(shí)狀態(tài)之間不可避免的存在著差異，在符 合上述條件的情況下啟封火區(qū)時(shí)，仍應(yīng)謹(jǐn)慎從事。采空區(qū)自燃三帶的主劃分指標(biāo)：從自然發(fā)火的角度出發(fā)將采空區(qū)劃分為三帶：“不自燃帶”(散熱帶)(5m25m)、“自燃帶” (25m65m)和“窒息帶”(2)根據(jù)氧氣濃度劃分，分為不自燃帶” O215%、“自燃帶” 5% W O2W15%和“窒息帶” O2V5% (3)根據(jù)采空區(qū)漏風(fēng)流速劃分，分

25、為“不自燃帶” 流 速0.24m/min、“自燃帶” 0.1 m/minW流速W0.24 m/min 和“窒息帶” 流速V0.1 m/min煤自然發(fā)火的條件煤具有自燃傾向性且呈破碎狀態(tài)堆積(2)有連續(xù)的通風(fēng)供氧條件(3)熱量易于 積聚(有聚熱環(huán)境)(4)持續(xù)一定的時(shí)間論述煤自然影響因素(一)內(nèi)在因素煤的變質(zhì)程度煤的變質(zhì)過程伴隨著煤分子結(jié)構(gòu)的變化，碳化程度越高，煤體內(nèi)含有的活性結(jié)構(gòu)越少。所以 煤的變質(zhì)程度是煤自燃傾向性的決定性因素。現(xiàn)場的統(tǒng)計(jì)表面，褐煤最易自燃，無煙煤最不 易自燃，煙煤介于二者之間。煤巖成分煤巖成分一般分為絲煤、暗煤、亮煤和鏡煤四種。不同的煤巖成分有著不同的氧化性。在低溫下，絲煤

26、吸氧最多，但是，隨著溫度的升高， 鏡煤吸附氧能力最強(qiáng)，其次是亮煤，暗煤最難于自燃。鏡煤與亮煤脆性大，易破碎，而且灰分少，故鏡煤與亮煤在絲煤吸附氧化升溫的促使誘導(dǎo) 下很容易自燃。煤的含硫量硫在煤中有三種存在形式：硫化鐵即黃鐵礦(FeS2)、有機(jī)硫以及硫酸鹽。對煤自燃起主導(dǎo)作 用的是黃鐵礦。黃鐵礦的比熱小，它與煤吸附相同的氧量而溫度的增值比煤大3倍。在煤中 含黃鐵礦越多，就越易自燃。煤的粒度、孔隙特性完整的煤體一般不會發(fā)生自燃，一旦受壓破裂，呈破碎狀態(tài)存在，其自燃性能顯著提高。煤 的自燃性隨著其孔隙率、破碎度的增加而上升。煤的瓦斯含量瓦斯或者其它氣體含量較高的煤，由于其內(nèi)表面含有大量的吸附瓦斯，使

27、煤與空氣隔 離，氧氣不易與煤表面發(fā)生接觸，也就不易與煤進(jìn)行復(fù)合氧化。當(dāng)煤中殘余瓦斯量大于5 m3/t時(shí)，煤往往難以自燃。 但是隨著瓦斯的放散，煤的空隙被空出，煤與氧就更易結(jié)合，更容易發(fā)生自燃氧化。（6）煤的水分含量1）水分對煤炭自燃過程的影響有兩個(gè)相互對立的過程。首先，煤炭中的水分在初期階段會因?yàn)檎舭l(fā)作用而散失，因此，一部分熱量就會以水分潛 熱的形式被水蒸氣帶走，這就有阻止煤體溫度升高的趨勢。另一方面，煤體也會從空氣中吸收水分。這就是所謂的吸收熱（有時(shí)也叫濕潤熱）會促使 煤的溫度升高。2）煤的總的作用就取決于這兩種過程誰占主導(dǎo)地位。3）來說，由于水的惰性特征，煤中水分對自燃起著一定的阻化作用是

28、無疑的。（二）外在因素：1）煤層地質(zhì)賦存條件煤層厚度。開采厚煤層的礦井，內(nèi)因火災(zāi)發(fā)生次數(shù)比開采中厚和薄煤層的礦井多煤層傾角。開采急傾斜煤層比開采緩傾斜煤層易自燃；地質(zhì)構(gòu)造。自然發(fā)火次數(shù)要多于煤層層位規(guī)則的地方如斷層、褶曲發(fā)育地帶、巖漿入侵地 帶。煤層頂板。煤層頂板堅(jiān)硬，煤柱易受壓碎裂。2）采掘技術(shù)因素采掘技術(shù)因素對自燃危險(xiǎn)性的影響主要表現(xiàn)在采區(qū)回采速度、回采期、采空區(qū)丟煤量及其集 中程度、頂板管理方法、煤柱及其破壞程度、采空區(qū)封閉難易等方面。3）通風(fēng)管理因素通風(fēng)因素的影響主要表現(xiàn)在采空區(qū)、煤柱和煤壁裂隙漏風(fēng)。防治煤炭自燃的開采技術(shù)措施？答：一、采用合理的礦井開拓和巷道布置1、優(yōu)化礦井設(shè)計(jì) 2、

29、合理進(jìn)行巷道布置：采 用巖石巷道，區(qū)段煤巷采用垂直重疊布置，合理安排采掘關(guān)系3、合理安排采掘關(guān)系二、堅(jiān)持合理的開采方法和開采順序1、采用合理的采煤方法。多年來的實(shí)踐表明，降低 煤層自然發(fā)火的可能性應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手：（1）少丟煤或不丟煤；（2）控制礦山壓力、減少煤柱破裂；（3）避免上行回采，遵循先采上煤層，再采下煤層的正常回采順序；（4）合理布置采區(qū)；（5）回采時(shí)應(yīng)盡量避免過分破碎煤體；（6）加快工作面回采速度，使采空區(qū)自熱源難以形成；（7）及時(shí)密閉已采區(qū)和廢棄的舊巷；（8）注意選擇回采方向，不使采區(qū)回風(fēng)巷過分受壓或長時(shí)間維護(hù)在煤柱里。2、采用無煤柱開采3、堅(jiān)持正規(guī)的回采順序4、快速開采三、

30、控制礦山壓力、減少煤體破碎1）加強(qiáng)巷道頂板支護(hù)2）分層開采下分層頂板管理四、合理的通風(fēng)系統(tǒng)1、風(fēng)網(wǎng)簡單、結(jié)構(gòu)合理2、合理的通風(fēng)設(shè)施布置3、合理的工作面 通風(fēng)方式（1）工作面U型通風(fēng)，（2）工作面W型通風(fēng)，（3）工作面Y型通風(fēng)）4、減小 礦井通風(fēng)阻力5、加強(qiáng)日常通風(fēng)防滅火管理稠化砂漿滅火技術(shù)特性：（1）稠化砂漿防滅火技術(shù)是在原有注砂滅火的技術(shù)上，在砂漿中添入天然高分子材料制成 的稠化劑，通過加砂攪拌得到稠化砂漿，利用槽車將其運(yùn)輸至井下，然后通過移動(dòng)式注漿系 統(tǒng)噴射到自然發(fā)火煤層表面，通過覆蓋煤層、隔絕氧氣，達(dá)到滅火效果。（2）該技術(shù)較傳統(tǒng)滅火技術(shù)相比：將砂泥懸浮，提高砂了漿粘度，增加了砂量，減小

31、了 水砂比；由于砂子懸浮在管道中，且泥漿又有較高的粘度，能極大地降低砂漿對管路的磨 損；水溶液具有成膜特性，使砂漿成為連續(xù)密實(shí)的覆蓋層，注入采空區(qū)后能夠有效覆蓋遺 煤，隔絕浮煤與氧氣的接觸；砂漿中的山砂可捕獲煤炭自燃過程中生成的自由基，從而阻 斷煤的低溫氧化過程，具有較強(qiáng)的防滅火作用。計(jì)算題1.判定實(shí)例上行通風(fēng)時(shí)火源點(diǎn)的判定（一）A礦采用上行通風(fēng)方式，其通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)如圖20所示。某次火災(zāi)時(shí)期，該礦通過煙霧傳感器監(jiān) 測到存在煙氣的分支有2-4、4-5、5-6、5-7和7-8，利用上述條件可對火源點(diǎn)所在分支進(jìn)行 判定。為了便于火源所在分支的判定，在此借助一個(gè)簡表進(jìn)行輔助分析。在表的第一列中給出所有 監(jiān)

32、測到煙氣的分支，然后對各種可能情況逐一進(jìn)行分析判定：假設(shè)7-8分支為火源分支，由 于通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)為上行通風(fēng)，該分支不可能發(fā)生逆轉(zhuǎn)，因此其它各分支中均沒有煙氣存在；假設(shè) 5-7分支為火源分支，由于整個(gè)風(fēng)流沒有發(fā)生逆轉(zhuǎn)，此時(shí)火災(zāi)煙氣只能在5-7和7-8分支中。 依此類推，逐一進(jìn)行分析判定，并記錄相應(yīng)的分析結(jié)果。由表可知，只有當(dāng)2-4分支發(fā)生火 災(zāi)時(shí)，才能滿足已知條件，即在分支2-4、4-5、5-6、5-7和7-8中有煙氣存在，由此可以判 定火源點(diǎn)位于2-4分支。上行通風(fēng)時(shí)火源點(diǎn)的判定（二）B礦采用上行通風(fēng)方式，其通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)如圖所示。某次火災(zāi)時(shí)期，該礦通過煙霧傳感器監(jiān)測 到存在煙氣的分支有4-8、4-7、5-6、5-7、6-9、7-8、8-9和9-10，其中發(fā)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的旁側(cè) 支路為4-8、5-6和6-9。已知B礦發(fā)生風(fēng)流逆轉(zhuǎn)的旁側(cè)支路有4-8、5-6和6-9,則火源點(diǎn)不可能位于這三條分支中。 另外，若假設(shè)發(fā)火巷道為9-10分支，則不會出現(xiàn)旁側(cè)支路的風(fēng)流逆轉(zhuǎn)現(xiàn)象，煙霧也不會擴(kuò) 散至上述如此多的分支，故火源點(diǎn)不可能位于9-10分支。因此，火源點(diǎn)可能位于5-7、4-7、 7-8或8-9中。按照相同方法，分別假設(shè)火源點(diǎn)位于分支5-7、4-7、7-8或8-9，并對對應(yīng)假 設(shè)條件下的各分支狀況進(jìn)行分析，分析結(jié)果如表