煤礦爆炸火災(zāi)防治與救災(zāi)

煤礦爆炸火災(zāi)防治與救災(zāi)第一章特大瓦斯爆炸、火災(zāi)事故回顧及教訓(xùn)一、陳家山礦瓦斯爆炸事故

2004年11月28日07時(shí)10分井下四泵房安檢員韓朝云匯報(bào)聽到爆炸聲、巷道煙霧大，隨之安子溝抽放泵站電話匯報(bào)，安子溝風(fēng)井防爆門被摧毀，有黑煙冒出。四采區(qū)發(fā)生爆炸事故，波及四采區(qū)下山至回風(fēng)井所有區(qū)域，涉及415回采工作面系統(tǒng)、416掘進(jìn)工作面系統(tǒng)、417掘進(jìn)工作面、采區(qū)下山系統(tǒng)、安子溝回風(fēng)系統(tǒng)等，死亡166人，受傷45人。

2004年12月2日3:25、6:15、7:45、10:53又發(fā)生4次爆炸，沒有再造成人員傷亡。

2事故發(fā)生經(jīng)過

2004年11月23日10:20～10:30

415上隅角起爆松動(dòng)頂煤，上隅角采空區(qū)發(fā)生瓦斯爆燃，83#～89#架后溜槽處發(fā)現(xiàn)明火，并有大量青煙。

2004年11月24日415上隅角再次發(fā)生瓦斯爆燃，53#支架出現(xiàn)明火；采取注氮、注漿、注凝膠，只割煤不放頂煤，加快推進(jìn)速度2004年11月28日07時(shí)10分井下四泵房聽到爆炸聲、巷道煙霧大，安子溝抽放泵站電話匯報(bào)，安子溝風(fēng)井防爆門被摧毀，有黑煙冒出；事故死亡166人，。2004年12月2日3:25、6:15、7:45、10:53相繼發(fā)生4次爆炸，沒有造成人員傷亡。

415面爆源點(diǎn)415運(yùn)順415回風(fēng)巷415高位巷1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷四總回四皮下四軌下415灌漿巷415工作面注水、注漿、注凝膠

24日16時(shí)起加快工作面的推進(jìn)度,事故發(fā)生前推進(jìn)27m。28日7時(shí)06分,下隅角尾梁后部強(qiáng)制放頂放炮引起瓦斯爆炸.24日12時(shí)10

分,上隅角再次爆燃。

23日10時(shí)40分,上隅角放炮引起爆燃23日10時(shí)50分,85架附近發(fā)現(xiàn)明火。

24日12時(shí)14分53號(hào)尾梁著火,經(jīng)灑水火滅。

工作面推進(jìn)煤礦重大災(zāi)害虛擬現(xiàn)實(shí)重現(xiàn)系統(tǒng)

基于VC++和Vega平臺(tái)，建立顯示各種災(zāi)害的發(fā)生、發(fā)展和救災(zāi)過程的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，為防治措施的合理性檢驗(yàn)，救災(zāi)決策、事故場(chǎng)景重現(xiàn)，事故原因和性質(zhì)分析匯報(bào)以及安全培訓(xùn)提供有力的顯示工具。巷道火災(zāi)(視點(diǎn)在巷道內(nèi))巷道火災(zāi)(視點(diǎn)在巷道外)陳家山煤礦特別重大瓦斯爆炸事故經(jīng)過上隅角放炮引起瓦斯爆燃上隅角瓦斯爆燃引起明火人員救災(zāi)下隅角瓦斯爆炸

虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)需借助專用軟件顯示三維動(dòng)態(tài)災(zāi)變過程，因展示條件所限，本圖僅以二維靜態(tài)圖形顯示虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，雖然顯示效果差，但也較清楚地顯示出下隅角瓦斯爆炸的原因。所開發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)能真實(shí)顯示三維動(dòng)態(tài)災(zāi)變過程，為事故調(diào)查和分析提供了有力的分析工具。

爆炸性氣體混合帶采空區(qū)冒落帶1號(hào)聯(lián)絡(luò)巷交叉口瓦斯流煤層炮眼新鮮風(fēng)下工隅作角面陳家山煤礦特別重大瓦斯爆炸事故原因分析圖

二、唐山市開平區(qū)劉官屯煤礦“12.7”瓦斯煤塵爆炸事故（死亡108人）

該礦系低瓦斯礦井事故發(fā)生于2005年12月7日15時(shí)14分；其爆源位于1193（下）工作面切眼?；仫L(fēng)下山風(fēng)門打開風(fēng)流短路，工作面瓦斯積聚，回柱火花引爆瓦斯，煤塵參與爆炸。三、寧夏白笈溝煤礦火災(zāi)、爆炸災(zāi)害事故教訓(xùn)開拓布置、采掘計(jì)劃不遵循“合理通風(fēng)規(guī)律”所致四、xxxx集團(tuán)xx煤礦瓦斯爆炸事故（一）概述3月29日21時(shí)56分，xx集團(tuán)xx礦發(fā)生瓦斯爆炸事故，死亡36人，受傷12人。4月1日10時(shí)12分，xx礦再次發(fā)生瓦斯爆炸事故，死亡17人，受傷8人，直接經(jīng)濟(jì)損失6695.4萬元。兩事故共造成包括集團(tuán)總工，總經(jīng)理助理、礦總工，礦生產(chǎn)指揮中心主任、四名副主任、礦安監(jiān)處長(zhǎng)、三名救護(hù)中隊(duì)隊(duì)長(zhǎng)書記的53人遇難，其中救護(hù)隊(duì)員26人遇難（二）.存在問題1）“3.29”事故存在問題：自燃防治問題（1）預(yù)警不力：29日8:30～14:30，-250石門6～13，峰值達(dá)16、28，未引起足夠重視，到14:56:30上升至峰值56后才警覺而處理，貽誤及時(shí)處理自燃的時(shí)機(jī)（1300）；（2）客觀條件復(fù)雜：該礦急傾斜煤層區(qū)段煤柱（6）未能做到有效隔離，致使上下階段采空區(qū)相連，且該區(qū)采用水采工藝，采空區(qū)通風(fēng)，增大了自燃危險(xiǎn)和爆炸隱患。（3）主觀努力不夠：自燃急傾斜煤層，在注漿防滅火難度大的條件下，未能有效落實(shí)作業(yè)規(guī)程規(guī)定的注氮綜合防滅火措施和老空區(qū)密閉維護(hù)和監(jiān)測(cè)，導(dǎo)致采空區(qū)自燃的發(fā)生。救災(zāi)方面的問題（1）應(yīng)急處置不當(dāng)。在28-16時(shí)、29-15和19-30，采空區(qū)自燃引爆的極大危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不足；投入大量人力時(shí)間構(gòu)筑難度大的5密閉封閉采空區(qū)時(shí)，未能提供當(dāng)時(shí)力所能及的安全措施；地面救災(zāi)指揮薄弱，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)數(shù)據(jù)未能及時(shí)溝通、反應(yīng)、決策。因此，在正頭（230）于19-37-12302時(shí)，未能引起警覺而采取撤人措施，21-56發(fā)生爆炸。違反《規(guī)范》

“5.2.3封閉火區(qū)時(shí)……做到邊檢測(cè)、邊通風(fēng)、邊密閉；5.2.4密閉過程中必須嚴(yán)格掌握火區(qū)氣體的爆炸危險(xiǎn)趨向，采取正確的通風(fēng)措施?！钡囊?guī)定；對(duì)245“封閉火區(qū)時(shí)，……指定專人檢查瓦斯、氧氣、一氧化碳、煤塵及其他有害氣體和風(fēng)向、風(fēng)量的變化，還必須采取防止瓦斯煤塵爆炸和人員中毒的安全措施”的規(guī)定執(zhí)行不到位。2）“4.1”事故救災(zāi)存在問題與教訓(xùn)：（1）“3.29”事故發(fā)生后，違反決定，擅自派人下井冒險(xiǎn)處理災(zāi)區(qū)，又造成17人死亡的重大事故。（2）對(duì)5.2.4密閉過程中必須嚴(yán)格掌握火區(qū)氣體的爆炸危險(xiǎn)趨向”，245“封閉火區(qū)時(shí)，……指定專人檢查瓦斯、氧氣、一氧化碳、煤塵及其他有害氣體和風(fēng)向、風(fēng)量的變化，還必須采取防止瓦斯煤塵爆炸和人員中毒的安全措施”等規(guī)定執(zhí)行不到位?！?.29”事故已對(duì)4.1附近區(qū)域人員造成傷亡，但仍對(duì)該區(qū)域危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不足，31日新設(shè)的O2、CH4、CO傳感器布置離爆源點(diǎn)的位置，難以反映4.1爆源點(diǎn)狀態(tài)變化和爆炸危險(xiǎn)性。（3）在28、29采空區(qū)三次，29的自燃誘發(fā)爆炸事故，“4.1”

前的一個(gè)多小時(shí)，發(fā)現(xiàn)-315m以里150m濃煙，能見度5m以下的情況下，不全部撤人，21下井風(fēng)障減風(fēng)，未發(fā)生爆炸也實(shí)屬十分冒險(xiǎn)。（4）深刻的教訓(xùn)，面對(duì)短短幾天內(nèi)連續(xù)發(fā)生的多起越來越嚴(yán)重的隱患和事故，面對(duì)“4.1”事故發(fā)生前出現(xiàn)的井下越來越嚴(yán)重的災(zāi)情，采空區(qū)自燃封閉引起爆炸的小概率事件已成為大概率事件。

立足于不顧客觀可能的冒險(xiǎn)來保護(hù)礦井的主觀動(dòng)機(jī)很可能導(dǎo)致生命和礦井雙輸?shù)目陀^后果。。（三）教訓(xùn)和建議：1.自燃防治：1）理念的轉(zhuǎn)換

（1）采空區(qū)、巷道高冒區(qū)自燃處置危險(xiǎn)，次生爆炸災(zāi)害嚴(yán)重，因此必須樹立“不能讓采空區(qū)著火”的預(yù)防為主的理念；（突出、不能短兵相接）（2）確定三個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)：

A采用預(yù)防性防滅火措施;B進(jìn)行自燃火區(qū)封閉;C人員撤退（范圍）。

煤炭自燃過程（3）在特殊情況下必須有更嚴(yán)格的安全技術(shù)管理多種客觀不利條件+各種主觀努力不足（時(shí)空疊加——重大事故?？陀^：自燃、急傾斜煤層（煤柱隔離）水采（通風(fēng)）等多種客觀不利條件疊加，增大了自燃危險(xiǎn)和爆炸隱患。主觀：水采合理通風(fēng)，行之有效的綜合預(yù)防自然發(fā)火措施，實(shí)施效果嚴(yán)格檢查；2）注意自燃防治薄弱環(huán)節(jié)（1）提高采空區(qū)自燃預(yù)警能力人工每班檢測(cè)+監(jiān)控系統(tǒng)連續(xù)監(jiān)測(cè)+（束管）定期取樣檢測(cè)確定本礦條件的自燃預(yù)警指標(biāo)氣體、濃度及其變化趨勢(shì)自燃預(yù)警限——排除風(fēng)量和環(huán)境因素對(duì)氣體濃度的影響。自燃預(yù)警限的誤區(qū)。（2）強(qiáng)調(diào)自燃防治措施的預(yù)防性實(shí)施，重視與生產(chǎn)工作面采空區(qū)相連的已采區(qū)段采空區(qū)的密閉維護(hù)和持續(xù)監(jiān)測(cè)預(yù)警；

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容易自燃、自燃煤，須對(duì)采空區(qū)等采取預(yù)防性灌漿或全部充填、噴灑阻化劑、注阻化泥漿、注凝膠、注惰性氣體、均壓等措施；法規(guī)是否執(zhí)行到位的考察。

24ppm自燃限無N健康限N24ppm自燃限無Y健康限Y24ppm自燃限無Y健康限Y（3）對(duì)生產(chǎn)工作面采空區(qū)特別是自燃隱患嚴(yán)重的采空區(qū)必須強(qiáng)化綜合預(yù)防自然發(fā)火措施，并加強(qiáng)對(duì)其實(shí)施效果的檢查。（4）采煤工作面收作后必須立即封閉，并以安全可靠的原則，確定采空區(qū)密閉的位置、數(shù)量，提高密閉施工質(zhì)量，改善封閉效果，加強(qiáng)已封閉采空區(qū)自燃狀況的長(zhǎng)期檢查。（四）、中美重大災(zāi)害事故救災(zāi)的理念（救護(hù)人員救災(zāi)安全與災(zāi)區(qū)待救人員安全的矛盾）美方：強(qiáng)調(diào)在首先保障救援人員的安全前提下，開展救援。由于要由地面打鉆孔測(cè)定災(zāi)區(qū)氣體，了解災(zāi)區(qū)危險(xiǎn)性，使救援時(shí)間大大滯后，致使救出的人員極少，也會(huì)引起對(duì)救護(hù)隊(duì)伍在挽救生命中所起作用的置疑。我國(guó)煤礦救援理念上，也逐步強(qiáng)調(diào)保障救援人員的安全，其程度較美方弱，但冒一定的危險(xiǎn)救出的人員相對(duì)較多。保障救援人員安全，既是防止次生事故的必須，但影響遇險(xiǎn)人員的搶救，而成為雙刃劍。根據(jù)我國(guó)國(guó)情（瓦斯爆炸、火災(zāi)遠(yuǎn)較美國(guó)多），強(qiáng)調(diào)保障救援人員的安全，綜合我國(guó)和美國(guó)應(yīng)急救援的理念。美方專家對(duì)中國(guó)煤礦救護(hù)隊(duì)的人員總量、專業(yè)救護(hù)大中小隊(duì)數(shù)量及配備人數(shù)、大中隊(duì)的建筑、配備的裝備、器材產(chǎn)生了深刻印象。美國(guó)僅在三個(gè)地區(qū)有六支專業(yè)救護(hù)隊(duì)，對(duì)其余各礦建立的礦工兼職救護(hù)隊(duì)提供指導(dǎo)，并在火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重災(zāi)害、有人員遇險(xiǎn)待營(yíng)救時(shí)出動(dòng)。當(dāng)然、這與美國(guó)發(fā)生特別重大的火災(zāi)、爆炸災(zāi)害極少有重要關(guān)系，但也與救護(hù)人員在火災(zāi)爆炸災(zāi)害條件下救出人員比例太小有關(guān)。第二章

煤礦重大災(zāi)害救災(zāi)一、“應(yīng)急救援”的內(nèi)涵應(yīng)急－提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的能力；救援－提高應(yīng)對(duì)煤礦災(zāi)害的救災(zāi)能力。在原發(fā)性災(zāi)害、突發(fā)事件發(fā)生的第一時(shí)間的應(yīng)對(duì)能力：

1）有限時(shí)間從有限信息——判定事故性質(zhì)、影響范圍和程度、可能誘發(fā)的災(zāi)害；

2）提出和實(shí)施防范措施（兩害相權(quán)取其輕）

3）隨時(shí)酌情調(diào)整和應(yīng)對(duì)情況變化繼續(xù)監(jiān)測(cè)、分析和應(yīng)對(duì)，加強(qiáng)電話聯(lián)系能力(理念：安全技術(shù)管理措施的正負(fù)面影響

“兩害相權(quán)取其輕”的辯證決策觀)河南陜縣水災(zāi)河南平頂山瓦斯突出陜西銅川陳家山瓦斯爆炸河北冀中張家口宣東煤礦火災(zāi)爆炸救災(zāi)恢復(fù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)，了解爆炸有無火情，恢復(fù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性分析窒息環(huán)境與爆炸環(huán)境二、應(yīng)急救援預(yù)案和事故預(yù)防和處理計(jì)劃由于我國(guó)各行業(yè)、特別是煤礦重大事故頻發(fā)，在事故應(yīng)急決策和救援中，面對(duì)著比西方發(fā)達(dá)國(guó)家更為復(fù)雜、危險(xiǎn)和嚴(yán)重的局面。

煤礦重大事故應(yīng)急救援具有時(shí)間緊迫性、決策依據(jù)信息模糊性、災(zāi)變狀態(tài)動(dòng)態(tài)復(fù)雜性的特點(diǎn)，因此，應(yīng)急救援決策與救災(zāi)比面對(duì)正常生產(chǎn)狀態(tài)的事故防治更為復(fù)雜而艱巨，需要更強(qiáng)的技術(shù)裝備支持。成功的煤礦重大事故應(yīng)急救援不僅可以減少原發(fā)性災(zāi)害的損失，防止或減小繼發(fā)性災(zāi)害的發(fā)生，且在制定有針對(duì)性的應(yīng)急救援預(yù)案時(shí)，也可以發(fā)現(xiàn)并彌補(bǔ)重大事故防治方案中存在的漏洞，完善重大事故防治體系。

我國(guó)絕大多數(shù)礦井雖然制定了礦井應(yīng)急救援預(yù)案和災(zāi)害預(yù)防處理計(jì)劃，但都存在針對(duì)性不強(qiáng)、內(nèi)容不具體、不具備可操作性的缺點(diǎn)。無法對(duì)重大事故應(yīng)急救援決策提供技術(shù)支持和參考。

災(zāi)害應(yīng)急救援預(yù)案未能考慮應(yīng)急救援演練，事故預(yù)防處理計(jì)劃未能考慮火災(zāi)與爆炸等重大災(zāi)害相互轉(zhuǎn)化以及瓦斯異常涌出等突發(fā)事件的防治。制定具體、可操作性強(qiáng)的應(yīng)急救援預(yù)案，可以提前以充裕的時(shí)間分析對(duì)比各種救災(zāi)方案的可靠性和可操作性，可以通過安全教育培訓(xùn)使職工實(shí)施救災(zāi)、自救、控風(fēng)、撤人等各項(xiàng)措施，從而，有助于救災(zāi)決策的實(shí)施。否則，事故發(fā)生后，開關(guān)風(fēng)門等救災(zāi)控風(fēng)措施將無人實(shí)施。災(zāi)害應(yīng)急救援預(yù)案和事故預(yù)防處理計(jì)劃的三大作用：（1）提高事故防治水平；（2）減少原發(fā)性災(zāi)害的損失；（3）減少或避免繼發(fā)性災(zāi)害的損失。重大事故的應(yīng)急響應(yīng)的三階段：（1）事故發(fā)生的第一時(shí)間（幾十分鐘）（2）事故發(fā)生后的1～2天（3）領(lǐng)導(dǎo)和專家到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后

大部分煤炭企業(yè)負(fù)責(zé)人和安全管理人員缺乏特別重大事故應(yīng)急救援技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，需提高應(yīng)急救援相關(guān)管理、技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)水平。重大災(zāi)害破壞效應(yīng)及其影響的動(dòng)態(tài)模擬距100號(hào)節(jié)點(diǎn)800米發(fā)生火災(zāi)5分鐘到達(dá)抽排泵站11分鐘到達(dá)

潘三西二運(yùn)輸巷火災(zāi)控風(fēng)前煙流迅速威脅到抽排泵站、1782（1）工作面、采區(qū)下部變電所和1481（3）工作面等工作地點(diǎn)。打開風(fēng)門潘三西二運(yùn)輸巷火災(zāi)控風(fēng)后

煙流直接進(jìn)入回風(fēng)巷道，不再威脅工作地點(diǎn)，為人員的撤退及繼發(fā)性災(zāi)害控制提供支持。

用MFIRE軟件對(duì)火災(zāi)、爆炸、突出等事故進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，定量分析災(zāi)害威脅范圍及可能的繼發(fā)性災(zāi)害，為災(zāi)害預(yù)防與處理計(jì)劃及救災(zāi)決策提供技術(shù)支持，發(fā)揮控制原發(fā)性災(zāi)害、避免繼發(fā)性災(zāi)害的作用。2004－2009，是1960年以來我國(guó)死亡百人煤礦特別重大事故的高發(fā)期1、2004.10.206鄭州大平礦難死亡148人（突出引起進(jìn)風(fēng)區(qū)瓦斯爆炸）；2、2004.11.284

銅川陳家山礦難死亡166人（下隅角強(qiáng)制放頂瓦斯爆炸）；3、2005.2.141阜新孫家灣礦難死亡214人（沖擊地壓引起原低瓦斯風(fēng)道瓦斯爆炸）；4、2005.8.7梅州大興水災(zāi)死亡121人5、2005.11.273

七臺(tái)河?xùn)|風(fēng)礦瓦斯爆炸死亡171人（煤倉放炮引起煤塵爆炸）；6、2005.12.7唐山劉官屯礦瓦斯爆炸死亡108人。（低瓦斯鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦井）；

7、2007.8.17山東新汶華源礦水災(zāi)

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死亡181人(定性為自然災(zāi)害)。

8、2007.12.5山西洪洞瑞之源煤礦瓦斯爆炸瓦斯爆炸死亡105人。（低瓦斯鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦井）

9、2009.11.21黑龍江鶴崗新興煤礦瓦斯爆炸（突出逆流引起卸煤倉進(jìn)風(fēng)區(qū)域瓦斯爆炸）死亡108人。上述特別重大事故，顯示一個(gè)共同規(guī)律：煤礦低瓦斯“安全“區(qū)域存在重大隱患的危險(xiǎn)區(qū)域特別重大事故突發(fā)事件原發(fā)性災(zāi)害安全區(qū)域人們更容易違章應(yīng)對(duì)煤礦突發(fā)事件存在薄弱環(huán)節(jié)（未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)、正確分析及及時(shí)應(yīng)對(duì)）（狀態(tài)動(dòng)態(tài)變化）因此，需要適應(yīng)煤礦高度集中化生產(chǎn)的發(fā)展趨勢(shì)，為其提供高可靠性安全保障，高可靠性安全保障不僅包括人們熟知的原發(fā)性災(zāi)害的防治，含高瓦斯區(qū)域的重點(diǎn)防治，而且包括人們?nèi)菀缀鲆暤摹鞍踩眳^(qū)域轉(zhuǎn)化為“危險(xiǎn)”區(qū)域的動(dòng)態(tài)致災(zāi)可能性的預(yù)警和防治，以及原發(fā)性災(zāi)害轉(zhuǎn)變?yōu)楦蟮睦^發(fā)性災(zāi)害的預(yù)防和防治。三、正確分析突發(fā)事件即災(zāi)變信息注意氣樣濃度反映災(zāi)情的局限性在分析災(zāi)區(qū)狀態(tài)變化時(shí)，必須注意有害氣體濃度是一種受風(fēng)量影響十分大的參數(shù)。注意較普遍存在的災(zāi)害預(yù)警誤區(qū)：瓦斯?jié)舛取苤苯优袛酁?zāi)區(qū)的瓦斯爆炸危險(xiǎn)性，因?yàn)橥咚贡ㄎｋU(xiǎn)性直接與瓦斯?jié)舛认嚓P(guān)；一氧化碳濃度——不能直接判斷火區(qū)的燃燒狀態(tài)，必須加上風(fēng)量，才能了解火區(qū)生成量，因?yàn)闈舛葧?huì)被風(fēng)流稀釋以上隅角為例，上隅角采空區(qū)的瓦斯?jié)舛扰c上隅角附近回風(fēng)風(fēng)流中瓦斯，一氧化碳濃度相差可達(dá)100倍以上。風(fēng)量為2000M3/Min回風(fēng)流中的20ppm的一氧化碳濃度往往使人容易忽視，實(shí)際上，它與采空區(qū)漏風(fēng)量為20M3/Min的漏風(fēng)風(fēng)流中的2000ppm的一氧化碳濃度同樣嚴(yán)重。

20M3/Min2000ppm2000M3/Min20ppm四、正負(fù)壓通風(fēng)對(duì)自燃嚴(yán)重（或漏風(fēng)大）礦井的影響負(fù)壓通風(fēng)→回風(fēng)道CO濃度高、易發(fā)現(xiàn)正壓通風(fēng)→不易發(fā)現(xiàn)、易造成突發(fā)性火災(zāi)均壓通風(fēng)、進(jìn)風(fēng)區(qū)安全性、上隅角回風(fēng)巷co濃度、取樣位置案例黑龍江省鶴崗市富華煤礦通風(fēng)系統(tǒng)示意圖五、氧氣濃度低對(duì)氣體濃度測(cè)定準(zhǔn)確性的影響：氧氣濃度太低，便攜式電子(光學(xué)）檢測(cè)儀表誤差大，氧氣濃度需大于17％。救災(zāi)失誤案例貝勒煤礦“8.21”火災(zāi)（瓦斯爆炸）事故處理經(jīng)過

2006年8月21日2時(shí)27分，貴州貝勒煤礦1501首采面發(fā)生火災(zāi)。

23日救護(hù)隊(duì)在準(zhǔn)備建擋水墻待料時(shí)，突然發(fā)生爆炸，造成8名救護(hù)隊(duì)員犧牲，2名指戰(zhàn)員受重傷和1名指揮員受輕傷的事故。

(1)、事故礦井概況該礦設(shè)計(jì)能力15萬噸/年。礦井采用斜井開拓，分區(qū)通風(fēng)。西風(fēng)井安設(shè)BDK54-6-NO19軸流風(fēng)機(jī)2臺(tái)；東風(fēng)井安設(shè)BDK54-6-NO17風(fēng)機(jī)2臺(tái)，礦井安設(shè)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)一套，設(shè)有高低負(fù)壓瓦斯抽放系統(tǒng)一套。

1501回風(fēng)巷與西風(fēng)井下山口交岔點(diǎn)以西2m處瓦斯?jié)舛葹?5％、一氧化碳濃度為0.012％、溫度為32℃、氧氣濃度為18.5％、二氧化碳濃度為0.26％；往西100m處瓦斯?jié)舛葹?0％、一氧化碳濃度為0.21％、溫度為48℃、氧氣濃度為13.1％、二氧化碳濃度為0.3％；往西180m處瓦斯?jié)舛葹?1％、一氧化碳濃度為0.32％、溫度為62℃、氧氣濃度為4.9％、二氧化碳濃度為1.2％；由于溫度太高無法繼續(xù)往前偵查；

1501機(jī)巷低洼處瓦斯?jié)舛葹?3.2％、二氧化碳濃度為0.2％，水已開始往外流。

六、礦井反風(fēng)注意事項(xiàng)礦井反風(fēng)注意事項(xiàng)遵守《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。反風(fēng)演習(xí)應(yīng)注意井下各區(qū)域的供風(fēng)量變化、瓦斯?jié)舛纫约皩?duì)火區(qū)和采空區(qū)氣體的影響。注意反風(fēng)后影響區(qū)域人員的通訊聯(lián)系和撤退。平常對(duì)井下人員進(jìn)行反風(fēng)知識(shí)的教育。反風(fēng)-撤人-偵察-直接滅火的正確順序。七、高溫、高壓對(duì)瓦斯爆炸限的影響美國(guó)礦業(yè)局兩個(gè)高溫高壓瓦斯對(duì)爆炸影響計(jì)算公式相近似，即（1）式中：P為煤層氣壓力，atm；L上為1個(gè)大氣壓（0.1Mpa）時(shí)的爆炸上限。（2）式中：P為煤層氣壓力，MPa。以上兩式計(jì)算結(jié)果與其他計(jì)算結(jié)果或表列數(shù)據(jù)比較，屬于確定值較高一類，即安全系數(shù)較大一類?；诿绹?guó)礦業(yè)局所作大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并從安全性考慮，以美國(guó)礦業(yè)局計(jì)算公式為依據(jù)。取進(jìn)氣壓力為1MPa，代入式（1）溫度影響校正：設(shè)進(jìn)氣溫度200℃1+0.000721×（200-25）=1.126.因此。

八、瓦斯爆炸的重要參數(shù)1。瓦斯爆炸的能量

來源于瓦斯與氧的燃燒反應(yīng)，瓦斯爆炸的化學(xué)反應(yīng)過程

CH4+2O2=CO2+2H20+882.6KJ/mol

在氧氣不足的情況下：

CH4+O2=CO+H2+H20瓦斯完全燃燒放出的熱是882.6/16=55MJ/kg，普通炸藥的爆炸熱為5MJ/kg;但是，瓦斯和炸藥的能量密度卻差別很大。典型梯恩梯炸藥的密度為1600kg/m3，能量密度為1600*5=8000(MJ/m3)。濃度為9.51%的瓦斯空氣混合氣體，瓦斯密度為0.68kg/m3，能量密度為0.68*55=37.4(MJ/m3)，只有炸藥的0.5%;1M3瓦斯爆炸相當(dāng)于7.5kg炸藥爆炸放出的熱量。對(duì)于井下巷道半封閉系統(tǒng)，能量釋放率一般可達(dá)50％－70%。

2。爆炸源能量釋放速率燃燒速度是可燃?xì)怏w燃燒鋒面向未燃區(qū)域擴(kuò)展的速度，可以衡量爆炸能量釋放的速率。瓦斯空氣混合氣體的層流燃燒速度約為0.5m/s，發(fā)生在井下的爆炸絕大多數(shù)屬于爆燃，據(jù)已有的實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果燃燒速度不超過150m/s。爆炸火焰?zhèn)鞑サ乃俣仁窍鄬?duì)于某固定位置火焰鋒面的速度，實(shí)驗(yàn)中比較容易測(cè)量，也常用來表征爆炸反應(yīng)的快慢。典型梯恩梯炸藥的爆轟速度為6900m/s，而實(shí)驗(yàn)獲得的井下瓦斯爆炸最大火焰?zhèn)鞑ニ俣葹?500m/s，通常的值都在100m/s－400m/s之間。由此可見，瓦斯爆炸能量的釋放速率比炸藥爆炸要小的多。

3、爆炸產(chǎn)生沖擊波的壓力靜壓和沖擊動(dòng)壓。靜壓在所有方向上的作用力相等，由高溫氣體膨脹和沿巷道流動(dòng)產(chǎn)生，并推動(dòng)沖擊波面的前進(jìn)。動(dòng)壓是沖擊波作用使波面經(jīng)過的局部區(qū)域空氣高速流動(dòng)產(chǎn)生的，具有方向性。靜壓主要會(huì)破壞聯(lián)絡(luò)巷道的密閉或風(fēng)門，動(dòng)壓摧毀巷道的障礙物并在巷道轉(zhuǎn)彎造成強(qiáng)烈的破壞。爆炸產(chǎn)生的最大靜壓就是實(shí)驗(yàn)室中使用封閉球體測(cè)定的定容爆炸壓力，10.1%的瓦斯空氣混合氣體測(cè)定得到的定容爆炸壓力大約為7－8atm。1952年在美國(guó)一個(gè)廢棄礦井進(jìn)行了兩次瓦斯?jié)舛?.5％、積聚區(qū)域300m的大型爆炸實(shí)驗(yàn)，爆炸測(cè)得峰值壓力10atm，火焰?zhèn)鞑ニ俣冉咏?000m/s。其它實(shí)驗(yàn)礦井進(jìn)行的9.5％瓦斯36m3、58m3實(shí)驗(yàn)，獲得了2.24atm、3.6atm的壓力，火焰?zhèn)鞑サ淖畲缶嚯x約為初始距離的5倍。在重慶分院實(shí)驗(yàn)巷道進(jìn)行的爆炸實(shí)驗(yàn)，瓦斯?jié)舛?.6％，體積50m3，測(cè)得的最大壓力約為0.65atm；濃度9.5%，體積100m3，測(cè)得的最大壓力1.8atm；200m3，9.5%的瓦斯測(cè)得的最大壓力為4.5atm。爆炸產(chǎn)生的動(dòng)壓使用來計(jì)算，其中v為爆炸波的速度。4.瓦斯爆炸產(chǎn)生的有害氣體不同濃度的瓦斯空氣混合物爆炸產(chǎn)生的有害氣體濃度不同，下表2給出了三種濃度下瓦斯爆炸產(chǎn)生的氣體成分。由表可見，混合氣體中瓦斯?jié)舛瘸^當(dāng)量比濃度（約9.5%）時(shí)，生成氣體中一氧化碳的量大幅度增加。需要注意的是，瓦斯爆炸災(zāi)害調(diào)查時(shí)由于各種因素的影響，很難獲得災(zāi)后氣體的樣本，且煤塵的參與等也會(huì)顯著改變?yōu)暮髿怏w的成分。

瓦斯?jié)舛龋ケê蟮臍怏w組份％COCO2H2CH4O2N2Ar809.200.033.886.01.090.510.70.30.20.586.81.0128.05.98.50.40.575.80.9九、樹立正確的救災(zāi)決策理念:

兩害相權(quán)取其輕-----(辯證分析)河南陜縣水災(zāi)河北金牛張家口宣東煤礦火災(zāi)爆炸救災(zāi)恢復(fù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)，了解爆炸有無火情，恢復(fù)礦井通風(fēng)系統(tǒng)的安全性分析窒息環(huán)境與爆炸環(huán)境陜西銅川陳家山瓦斯爆炸第三章、礦井火災(zāi)防治與救災(zāi)為什么火災(zāi)救災(zāi)難度和危險(xiǎn)性最大？為什么有的火災(zāi)誘發(fā)爆炸，有的卻不會(huì)？為什么下山火災(zāi)風(fēng)流流向反復(fù)變化？如何分析所取氣樣可靠性？如何注意直接滅火的安全保障？分析火災(zāi)隱患時(shí)如何排除環(huán)境影響？如何判斷火源位置？如何分析封閉火區(qū)燃燒狀態(tài)？為什么掌握計(jì)算機(jī)風(fēng)流模擬技術(shù)比定性分析方法還簡(jiǎn)單？如何進(jìn)行有效的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)勘察分析？一、礦井火災(zāi)領(lǐng)域的十大疑問礦井火災(zāi)隱患偵知供氧—風(fēng)流狀態(tài)—風(fēng)壓分布和漏風(fēng)火源—電氣、自燃、摩擦、撞擊、爆破等燃料—煤、木材、塑料（了解其燃燒特性）監(jiān)察火災(zāi)隱患—預(yù)警---靠風(fēng)流氣體成分的分析礦井火災(zāi)防治的技術(shù)支持火災(zāi)事故防治措施檢查各易著火區(qū)火災(zāi)怎么辦？火災(zāi)預(yù)防處理計(jì)劃正確性和可操作性—技術(shù)保障 反風(fēng)、短路、控風(fēng)、撤退路線及措施實(shí)施順序。火災(zāi)及時(shí)報(bào)警保障（監(jiān)測(cè)、技術(shù)）直接滅火的器材、供水、人員組織控風(fēng)設(shè)施的完好—風(fēng)門、風(fēng)機(jī)礦井火災(zāi)救災(zāi)火災(zāi)風(fēng)流紊亂現(xiàn)象—

風(fēng)流模擬及控制直接滅火的相關(guān)技術(shù)—滅火的有效性和安全性火區(qū)封閉與開啟技術(shù)火區(qū)燃燒狀態(tài)的邏輯推理火災(zāi)事故的調(diào)查----事故現(xiàn)場(chǎng)勘察分析火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)不同部位的燃燒狀態(tài)和痕跡推測(cè)火源點(diǎn)、可燃物和原因推測(cè)火災(zāi)形成基本過程（發(fā)生、蔓延、傳播、破壞、熄滅）二、火災(zāi)防治技術(shù)、

1.燃燒的基本概念*燃燒的特征(p9)放熱、發(fā)光和生成新物質(zhì)。電燈：鎢絲放熱、發(fā)光，但未生成新物質(zhì)。金屬生銹，動(dòng)物呼吸：放熱、生成新物質(zhì)，但無發(fā)光現(xiàn)象。所以，以上兩種現(xiàn)象均非燃燒。*燃燒的條件(p9)燃燒三角形氧氣鏈?zhǔn)椒磻?yīng)可燃物熱源燃燒四面體氧氣可燃物熱源*燃燒的形式(p10)擴(kuò)散燃燒（氣體可燃物燃燒）可燃?xì)怏w從管道孔口，或巷道流出，在與空氣的交界面燃燒。分解燃燒（固體和部分液體燃料燃燒）可燃物遇熱分解－其產(chǎn)物氧化反應(yīng)－火焰燃燒礦井火災(zāi)時(shí)期，著火帶中燃燒帶燃燒。表面燃燒（固體燃料燃燒的后期）固體燃料熱分解后，剩余的焦炭與空氣的接觸表面燃燒。固體燃料呈紅熱表面，但沒有火焰。礦井火災(zāi)時(shí)期，著火帶中的焦化帶燃燒。*預(yù)混燃燒（氣體可燃物燃燒）可燃?xì)怏w與空氣預(yù)先充分混合的燃燒。燃燒在混合氣體分布空間快速蔓延，在一定條件下會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楸?。礦井火災(zāi)引起的爆炸事故往往由預(yù)混燃燒引起。有時(shí)因分解燃燒生成大量富余可燃揮發(fā)性氣體，與空氣混合形成預(yù)混氣體，在一定條件下點(diǎn)燃而發(fā)生預(yù)混燃燒。在上述四燃燒形式中，預(yù)混燃燒范圍最大。

*燃燒源高溫

*高溫有毒煙流（中毒、爆炸）

*風(fēng)流紊亂、逆轉(zhuǎn)加劇上述危害火災(zāi)的特點(diǎn)特性危害*高溫?zé)熈鞯拈L(zhǎng)期、大范圍影響—火災(zāi)

*高溫高壓煙流的瞬間大范圍影響—爆炸

*高壓氣-固流的瞬間局部范圍影響—突出

*高壓液-固流瞬間局部范圍影響—水災(zāi)

*地壓作用下固體的瞬間局部影響—頂板災(zāi)害2.*火災(zāi)的特點(diǎn)及治理難點(diǎn)(p2)沼氣的燃燒和爆炸特性沼氣的燃燒和爆炸限（著火）均為5～16％，燃燒－－爆炸（可燃?xì)怏w的集聚量）

含沼氣5％以下的空氣:

進(jìn)入正燃燒的火源仍可以燃燒，但不會(huì)在該類大氣中蔓延。安全燈的原理

含沼氣16％以上的氣體:

在與空氣的接觸面上燃燒3.煤的自燃特征的描述（1）、煤自燃傾向性（內(nèi)因）

煤的自燃傾向性是反映煤自然發(fā)火危險(xiǎn)性自身特征的首要指標(biāo)，它表征了煤層開采之前自然發(fā)火的可能程度，反映了煤自身的物理化學(xué)性質(zhì)與其自然發(fā)火特性之間的關(guān)聯(lián)性。

煤的自燃傾向性的影響因素煤化程度、煤中水份、煤巖成份煤的含硫量、煤的孔隙度與脆性（3）煤層最短自然發(fā)火期（內(nèi)因＋外因）有自燃傾向性煤層揭露后，要經(jīng)一定的時(shí)間才會(huì)自然發(fā)火。這一時(shí)間間隔叫做煤層自然發(fā)火期，是煤層自燃危險(xiǎn)在時(shí)間上的量度。自然發(fā)火期愈短煤層,其自燃危險(xiǎn)性愈大。從理論上講，煤層的自然發(fā)火期定義為：從發(fā)火地點(diǎn)的煤層被揭露(或與空氣接觸)之日起到發(fā)火所經(jīng)歷的時(shí)間。煤層最短自然發(fā)火期是指在最有利于煤自熱發(fā)展的條件下，煤炭自燃需要經(jīng)過的時(shí)間。（以月計(jì)）

發(fā)展迅猛

—

比內(nèi)因火災(zāi)更迅速的預(yù)警、救災(zāi)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)—

較純爆炸、突出等更危險(xiǎn)長(zhǎng)期、大范圍風(fēng)流紊亂—

控風(fēng)技術(shù)應(yīng)用有效、但難度大技術(shù)推廣的難點(diǎn)—

外因火災(zāi)幾率小，控風(fēng)設(shè)施日常維修、購置費(fèi)用大外因火災(zāi)治理難點(diǎn)和控風(fēng)有效性在救災(zāi)過程中發(fā)現(xiàn)的難以解釋的實(shí)踐問題：為什么低瓦斯區(qū)域火災(zāi)會(huì)引起瓦斯爆炸；為什么雞西礦業(yè)集團(tuán)公司一條巷道兩端是煤巷，中間60米是巖巷、無可燃物的情況下，火從左端煤巷蔓延至右端煤巷；解釋了為什么一個(gè)火區(qū)會(huì)出現(xiàn)多個(gè)火源的現(xiàn)象。4.礦井外因火災(zāi)燃燒特性4.1*富燃料燃燒和富氧燃燒(p14)

*高溫(1000℃)、大量高溫氣體流向下風(fēng)側(cè)

*形成再生火源（跳蛙現(xiàn)象）

*產(chǎn)生爆炸隱患

*引起風(fēng)流紊亂(逆轉(zhuǎn)、形成爆炸預(yù)混氣體)4.2富燃料火災(zāi)的危險(xiǎn)、燃燒條件及控制控制富燃料火災(zāi)條件危險(xiǎn)液體燃料、量大、供氧不足（停、減風(fēng)，巷塌）、空氣預(yù)熱溫度高、斷面小*減少火勢(shì)：及時(shí)滅火、下風(fēng)側(cè)灑水*一般不能停風(fēng)、減風(fēng)，特別是忽然停、減風(fēng)*條件許可時(shí)注惰氣4.3

為什么富燃料燃燒引起再生火源和爆炸?下列情況直接滅火時(shí)，能否減少風(fēng)速？5.礦井火災(zāi)預(yù)警0.01～0.12%0.02～2.6%17～20%0.1～0.5%3~5%15~18%少量H2少量H2COCOCO2CO2O2O2煤木材5.1礦井火災(zāi)燃燒生成產(chǎn)物富氧燃燒富燃料燃燒較少出現(xiàn)2～5%5～8%18~20%2%H2COCO2O2煤木材

*火風(fēng)壓--節(jié)流作用和上浮作用（定義）

*低、微風(fēng)的火源--煙流逆向蔓延

*火源的順風(fēng)蔓延：井下風(fēng)速下，火源蔓延速度與風(fēng)速成正比5.2煤吸附氧氣的能力—啟封火區(qū)復(fù)燃*煤→常溫吸附氧

*封閉火區(qū)→大氣和煤堆內(nèi)氧濃度→陰燃現(xiàn)象5.3礦井火災(zāi)燃燒蔓延特征1500100IDLH（立即威脅生命）40025STEL（短期）505TLV（8小時(shí)無危害）COppmHCl

ppm5.4*輸送機(jī)膠帶燃燒特性及產(chǎn)物-特殊危險(xiǎn)性(p57)傳感器選擇（p60）燃燒三階段煤升溫出現(xiàn)冒煙燃燒煤與膠帶混合燃燒階段煤明火燃燒初期階段必須及時(shí)報(bào)警*危險(xiǎn)性大燃燒初期，HCl比CO更早出現(xiàn)HCl比CO的毒性大10倍以上膠帶火災(zāi)常發(fā)生在進(jìn)風(fēng)區(qū)5.5CO的毒性

1).特性：CO＋血紅蛋白－－－碳氧血紅蛋白

結(jié)合易－－比與o2容易240倍分解慢－－在大氣中減少50%需4h

在高壓氧倉減少50%需30~40Min

2).危害：引起肺部感染－－嘔吐物進(jìn)入支氣管、肺部注意：co中毒宜側(cè)放，引起嚴(yán)重腦缺氧－－腦水腫（2~4h）6.*火災(zāi)風(fēng)流紊亂現(xiàn)象(p30)

不可壓縮風(fēng)流與穩(wěn)定風(fēng)流（p29）風(fēng)流逆轉(zhuǎn)浮力＋節(jié)流>機(jī)械風(fēng)壓，巷道全斷面風(fēng)流反向風(fēng)流逆退浮力＋節(jié)流→巷道縱橫斷面溫度和壓力差。新風(fēng)順風(fēng)向從巷底流入，熱煙流沿巷頂流出。風(fēng)流滾退由節(jié)流、溫度和壓力差引起浮力作用方向朝上；節(jié)流作用與風(fēng)流流向相反，一般情況下，節(jié)流作用比浮力作用小得多。浮力作用節(jié)流作用機(jī)械風(fēng)壓上山浮力作用節(jié)流作用機(jī)械風(fēng)壓下山（1）風(fēng)向浮力作用節(jié)流作用機(jī)械風(fēng)壓下山（2）風(fēng)向*上、下山火災(zāi)風(fēng)流逆轉(zhuǎn)情況不同(p33)上山火災(zāi)—風(fēng)向一般不變下山中小火災(zāi)—風(fēng)流逆轉(zhuǎn)后風(fēng)向變化頻繁火勢(shì)大的下山火災(zāi)—風(fēng)流逆轉(zhuǎn)后風(fēng)向較穩(wěn)定火源位置對(duì)下山風(fēng)流方向影響7.直接滅火的實(shí)用技術(shù)7.1CO對(duì)滅火人員身體狀況的影響*防止煙流滾退的最小風(fēng)速(p110)巷道高度（m)最小風(fēng)速（m/s)傾角（0°）傾角（5.7°）傾角（11.3°）1.21.01.221.521.81.231.471.832.41.431.702.133.01.601.902.397.2防止煙流滾退風(fēng)簾遮擋巷道下半部—提高風(fēng)速巷道左右側(cè)同時(shí)噴水反光鏡的應(yīng)用自關(guān)風(fēng)門7.3*火源下風(fēng)側(cè)灑水的控風(fēng)保護(hù)(p108)注意打開聯(lián)絡(luò)巷和設(shè)置風(fēng)幛的順序（例1）聯(lián)絡(luò)巷處于危險(xiǎn)漏風(fēng)狀態(tài)（例2）下巷著火在上巷火源下風(fēng)側(cè)設(shè)置風(fēng)幛隔墻開缺口存在的負(fù)面影響頂板垮塌的影響（例3）傾斜上山著火（例4：傾角5.7）上山著火對(duì)風(fēng)流狀態(tài)的影響傾斜下山著火（例5：傾角5.7

）直接滅火人員的撤退路線保護(hù)A－具有安全避災(zāi)路線；B－不具有安全避災(zāi)路線；C-滅火人員避災(zāi)路線被截?cái)?；D－保護(hù)避災(zāi)路線的控風(fēng)措施。7.4氧氣濃度低對(duì)氣體濃度測(cè)定準(zhǔn)確性的影響：氧氣濃度太低，便攜式電子(光學(xué)）檢測(cè)儀表誤差大，氧氣濃度需大于17％。用水直接滅火

*水流方向(p102)水與風(fēng)流應(yīng)在同一方向流動(dòng)。避免巷道垮塌破壞水管或高溫破壞橡膠墊圈，引起漏水。管路系統(tǒng)供水管道應(yīng)由進(jìn)風(fēng)井進(jìn)入，消防栓接頭蓋應(yīng)用塑料。應(yīng)采用能清楚顯示開關(guān)狀況的閥門。供水量應(yīng)充足高倍泡沫滅火適宜于距采煤工作面或未封閉采空區(qū)較遠(yuǎn)的巷道著火。不適宜于傾角大于11.3°下山或大于5.7°上山火災(zāi)。不適用于熄滅煤體深部火災(zāi)和巷道死頭。進(jìn)入成泡機(jī)的風(fēng)流不含煙流或是只含少量煙流，因煙流妨礙泡沫形成。發(fā)泡作業(yè)一旦開始，不能間歇作業(yè)若必須暫停發(fā)泡作業(yè)，應(yīng)停止供水，并保持通風(fēng)機(jī)運(yùn)行，稀釋并帶走可燃?xì)怏w。如何判斷泡沫流動(dòng)走向和滅火效果應(yīng)注意分析泡沫旁路而不能流入著火帶泡沫是否有足夠含水量故須監(jiān)測(cè)分析回風(fēng)巷及泡沫滅火機(jī)附近大氣狀況。泡沫栓前進(jìn)的兩個(gè)信號(hào)泡沫機(jī)隔墻兩端壓差逐漸增高。回風(fēng)巷可燃?xì)怏w濃度增加。泡沫栓旁側(cè)流失或過著火帶壓差停止增高?？扇?xì)怏w濃度停止增高。如何判斷泡沫栓旁側(cè)流失或過著火帶呢？若泡沫栓過著火帶呢泡沫栓暫停延長(zhǎng)，壓差穩(wěn)定一段時(shí)間后，又繼續(xù)增加，若泡沫含水充足，回風(fēng)巷水蒸氣和濕度增加。否則，泡沫栓旁路，從旁側(cè)巷道流失。若回風(fēng)巷可燃物濃度增加一段時(shí)間又開始降低說明火勢(shì)得到抑制。

高倍泡沫滅火的缺點(diǎn)：泡沫栓難以充填整個(gè)巷道斷面，巷道頂部火災(zāi)不易撲滅。泡沫栓難以通過垮塌嚴(yán)重區(qū)域。泡沫栓阻塞進(jìn)風(fēng)，在打了隔墻情況下，可能形成富燃料燃燒?；蛲咚狗e聚，并被推向著火帶。在火源上風(fēng)側(cè)瓦斯?jié)舛却蠡蛴信詡?cè)巷道進(jìn)風(fēng)時(shí)，必須考慮瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。下山火災(zāi)注泡沫，因火風(fēng)壓上浮作用，可能阻止泡沫下流。8.火區(qū)狀態(tài)分析(火區(qū)封閉順序（p129））8.1火區(qū)內(nèi)瓦斯爆炸性變化趨勢(shì)分析(注惰氣等防治措施的效果）O2濃度（%）211612

50t1t2t3t(h)CH4O20～t3O2濃度在爆炸限t1～t2CH4濃度在爆炸限0t1t2(t3)

t(h)0～t3O2濃度在爆炸限t1～t2CH4濃度在爆炸限O2濃度（%）211612

5CH4O20

t1t3t2t(h)O2濃度（%）211612

5CH4O20～t3O2濃度在爆炸限t1～t2CH4濃度在爆炸限0

t1t3t2t(h)O2濃度（%）211612

5CH4O20～t3O2濃度在爆炸限t1～t2CH4濃度在爆炸限0

t1t3t2t(h)O2濃度（%）211612

5CH4O20～t3O2濃度在爆炸限t1～t2CH4濃度在爆炸限0

t1t3t2t(h)O2濃度（%）211612

5CH4O20～t3O2濃度在爆炸限t1～t2CH4濃度在爆炸限0

t1t3t2t(h)O2濃度（%）211612

5CH4O20～t3O2濃度在爆炸限t1～t2CH4濃度在爆炸限0

t3t1t2t(h)O2濃度（%）211612

5CH4O20～t3O2濃度在爆炸限t1～t2CH4濃度在爆炸限結(jié)論1.注惰氣、阻漏風(fēng)等措施，不僅有助于滅火，而且有助于避免形成爆炸性大氣—使O2曲線變陡，CH4曲線變緩，兩危險(xiǎn)時(shí)間段不重疊。2.火區(qū)漏風(fēng)—矛盾影響

利—沖淡瓦斯、延緩?fù)咚節(jié)舛仍黾樱咚骨€變緩。

弊—滲入空氣，延緩氧濃度下降，氧氣曲線變緩

利弊分析：O2相對(duì)密度1.1，CH4相對(duì)密度0.55

漏風(fēng)易與火區(qū)大氣混合，較難與火區(qū)內(nèi)瓦斯層混合。所以應(yīng)注意火區(qū)內(nèi)瓦斯分布的不均勻性，局部積聚瓦斯層，流經(jīng)火源，易發(fā)生爆炸。3.在火區(qū)內(nèi)存在多個(gè)火源點(diǎn)情況下，局部積聚瓦斯層流經(jīng)火源概率增大，更易發(fā)生爆炸。4.為什么近年來，封閉火區(qū)易發(fā)生瓦斯爆炸？

①開采強(qiáng)度增加，瓦斯涌出量增大，瓦斯曲線變陡，其危險(xiǎn)區(qū)易落在O2危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)，而易形成爆炸性大氣。

②沿空留巷及放頂煤開采等采煤方法，使漏風(fēng)增加，氧氣曲線變緩，增加O2危險(xiǎn)范圍。8.2確定所取氣樣是否可靠？特里克特比率Tr〉1.6，氣樣不可靠燃燒類型判別Tr<0.4無燃燒或已熄滅0.4<Tr<0.5甲烷燃燒0.5<Tr<1.0煤、油類、膠帶、塑料等0.9<Tr<1.6木材爆炸類別判斷Tr＝0.5左右，瓦斯爆炸Tr＝0.87，煤塵爆炸Tr＝0.5～0.87，瓦斯與煤塵爆炸8.3爆炸三角形計(jì)算法Y(軸值)＝CH4(%)＋0.4＊CO(%)＋1.25H2(%)（以CH4為基準(zhǔn)的等效可燃?xì)怏w總體積濃度）X(軸值)＝富余N2（%）＋1.5CO2（%）(以富余N2為基準(zhǔn)的等效惰性氣體總體積濃度)富余N2(%)＝N2（%）—O2(%)＊(79.04/20.93)應(yīng)用實(shí)例：一井下氣體試樣：CH4

8%，CO

5%，H2

3%，O2

6%和N2

68%，CO2

10%，PT=8%＋5%＋3%＝16%，確定混合氣體組分點(diǎn)Y（軸值）＝8＋0.4＊5＋1.25＊3＝13.75（%）X（軸值）＝45.3＋1.5＊10=60.3（%）根據(jù)R=8%/16%=0.5,在圖中確定爆炸三角形根據(jù)（X、Y）值確定混合氣體組分點(diǎn)?？词欠裨诒ㄈ切瓮?，若是無爆炸性。簡(jiǎn)便算法：用最小助燃氧濃度確定爆炸性最小助燃氧濃度，MO2=5.0＋7R本例MO2=5.0＋7＊0.5=8.5%〉6%所以無爆炸性。注意，若混合氣體O2濃度〉MO2.應(yīng)作上述計(jì)算。最小助燃氧濃度與R的關(guān)系8.4不同燃料燃燒的標(biāo)志氣體SO2CH4煤、油類HCL膠管輸送機(jī)膠帶甲醛HCHO，甲酸H2CO2乙酸(醋酸)CH3COOH未經(jīng)處理的木材*火區(qū)啟封的規(guī)定：《安全規(guī)程》230條“方可認(rèn)為”；《執(zhí)行說明》“方可認(rèn)定”(p141)CO2↑燃燒（火勢(shì)增強(qiáng)），酸性水與酸性鹽反應(yīng)，緩慢氧化（吸收反應(yīng)），煤巖自然涌出CO2↓火勢(shì)減弱，溶于酸性水（風(fēng)速大、堿性大），為炭黑、焦炭吸附CO↑燃燒（火勢(shì)增強(qiáng)）、緩慢氧化CO↓火勢(shì)減弱，木材為真菌分解，濕煤吸收，為炭黑、焦炭吸附H2↑燃燒，水煤氣反應(yīng)，濕木材為真菌式厭氧類細(xì)菌分解C2H4↓C3H6↓燃燒，氣樣操作失誤O2↑煤層原吸附氧氣（使一些煤層本身含較多氧氣）O2↓燃燒，緩慢氧化，煤或木材吸收或吸附O28.5*井下環(huán)境對(duì)所取氣樣成分的影響很大(p54)8.6如何正確分析火區(qū)狀態(tài)：煤類火災(zāi)氣體產(chǎn)生順序：CO→H2→C2H4(乙烯)→C3H6(丙烯)→C2H2(乙炔)火區(qū)狀態(tài)的邏輯分析法:排除非火災(zāi)因素影響量化分析前提—?dú)鈽又懈鳉怏w的變化速率（氣體百分比濃度）—即下圖曲線斜率：式中：x’、x”—分析期間時(shí)間初、末值

r’、r”—對(duì)應(yīng)于時(shí)間x’、x”的氣體百分濃度8.7、礦井火災(zāi)標(biāo)志性氣體的選擇：

CO、H2、C2H4(乙烯)、C3H6(丙烯)、C2H2(乙炔)、CH4C2H6(乙烷）C3H8（丙烷）等；各具有優(yōu)缺點(diǎn)，

CO產(chǎn)生：燃燒＋環(huán)境，但產(chǎn)生早，便于預(yù)警。*火區(qū)啟封的規(guī)定：《安全規(guī)程》230條“方可認(rèn)為”；《執(zhí)行說明》“方可認(rèn)定”(p141)CO2↑燃燒（火勢(shì)增強(qiáng)），酸性水與酸性鹽反應(yīng)，緩慢氧化（吸收反應(yīng)），煤巖自然涌出

CO2↓火勢(shì)減弱，溶于酸性水（風(fēng)速大、堿性大），為炭黑、焦炭吸附CO↑燃燒（火勢(shì)增強(qiáng)）、緩慢氧化CO↓火勢(shì)減弱，木材為真菌分解，濕煤吸收，為炭黑、焦炭吸附H2↑燃燒，水煤氣反應(yīng)，濕木材為真菌式厭氧類細(xì)菌分解C2H4↓C3H6↓燃燒，氣樣操作失誤O2↑煤層原吸附氧氣（使一些煤層本身含較多氧氣）O2↓燃燒，緩慢氧化，煤或木材吸收或吸附O2

井下環(huán)境對(duì)所取氣樣成分的影響很大1、煤類火災(zāi)氣體產(chǎn)生順序：（1）烯烴和炔烴類氣體tCO→H2→C2H4(乙烯)→C3H6(丙烯)→C2H2(乙炔)

60.00050000120.0265.001000

190.65.012.004.00302501.95.008.01.0040

(2)不同溫度烷烴類氣體濃度和相對(duì)比例的關(guān)系.2、煤自燃熄滅程度的標(biāo)志性氣體：（1）、一氧化碳、乙烯（C2H4）、丙烯（C3H6）、乙炔(C2H2)濃度下降；（2）、煤溫較高（150以上）乙炔趨于消失；煤溫下降（90以上）乙烯、丙烯趨于消失；上述氣體濃度下降呈線性變化性質(zhì)，變化速率較高（3）、CO濃度下降呈指數(shù)變化性質(zhì)，將保持較長(zhǎng)時(shí)間才絕跡

3、減少單一co濃度值判斷火區(qū)狀態(tài)的誤差濃度差值法—排除環(huán)境因素影響

CO