[精品]火警防治.ppt
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1、矿井火灾,中国矿业大学(北京) 李成武 研究员 博士生导师,阀谚怂唾掠谆戌帆榴儡瓜匝奇刚价联寄肄孤卒灾雕郑锗其闲唇轴犊氟翰伙火灾防治火灾防治,第十章 火灾防治,大浊友缨肄踢茎朴幸百痒住辣孽钉逆患通毕悉唁商墙吉限靛丰撞育般褒燥火灾防治火灾防治,第一节 概述,火灾与矿井(煤田)火灾的概念 火灾 违背人们意愿而发生的非控制性燃烧。 矿井(煤田)火灾 在矿井或煤田范围内发生,威胁安全生产、造成一定的资源和经济损失或者人员伤亡的燃烧事故。,饵咖惶目望潍谎垃移囱雨瀑徽筏漏瘪须价愿芯淀状泽耘契掩遗漳狸捂煌演火灾防治火灾防治,第一节 概述,火灾的类型及其特性 按引火原因分类:内因火灾、外因火灾 消防分类(根据
2、物质及其燃烧特性): A类火灾煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳固体可燃物质燃烧 B类火灾指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液体燃烧 C类火灾指煤气、天然气、甲烷、乙炔、氢气等和可燃气体燃烧 D类火灾像钠、钾、镁等可燃金属燃烧形成的火灾(火源温度高) 其他分类方法 按火源特性分为原生火灾与再生火灾;按火源产生的位置分为井上火灾和井下火灾。,睁枷冯纲琼鲸侠巳熟轮骨灼样腑莽编致虎乔烽谈哎膀迁绰澄坠恳泽晒千匆火灾防治火灾防治,第一节 概述,防灭火研究的内容“一个目标三个问题” 一个目标:防止矿井火灾发生,对于已发生的火灾要防止 其扩大并最大限度地减少火灾中的人员伤亡和 经济损失。 三个问题:
3、1)火灾是如何发生的? 2)如何防止火灾发生? 3)火灾发生后如何进行及时而有效地控制和 处理?,镶慈策逊肉隐窥例浆爆滓殊骤粹硒奋迪壕伪笆酿医榔蝶棉酝炳频鼻陆飘锣火灾防治火灾防治,第二节 外因火灾及其预防,物质燃烧的充要条件 必要条件 有充足的可燃物 有助燃物存在 具有一定温度和能量的火源 充分条件 燃烧的三个必要条件同时存在,相互作用 可燃物的温度达到燃点,生成热量大于散发热量 煤矿常见外因火源:1)电能热源 2)摩擦热 3)违规爆破 4)液压联轴器喷油着火 5)明火,姆音栓拱簇痊嗣徽犬斧般黔榨焕蹄颐坎习鸥黄羚舅咳胚吊巳彰熟涉折萧缕火灾防治火灾防治,第二节 外因火灾及其预防,外因火灾的预防
4、我国的消防方针“预防为主,消防结合” 防火对策“3E” 技术(Engineering)对策 灾前:防止起火;防止已发生的火灾扩大 灾后:报警;控制;灭火;避难 教育(Education)对策 包括知识、技术和态度三方面 管理(法制Enforcement)对策,谈拖乾蹦翼斯井窝嫩疙彼立凝碾晦扔畸同胜场揖片似滦灼窗溯竟墟重欠驳火灾防治火灾防治,第二节 外因火灾及其预防,预防外因火灾的技术措施 防止火灾产生 防止失控的高温热源产生和存在 尽量不用或少用可燃材料,使用时与潜在的热源保持安全距离 防止产生机电火灾 防止摩擦引燃:1)防止胶带摩擦起火;2)防止摩擦引燃瓦斯 防止高温热源和火花与可燃物相互作
5、用 防止火灾蔓延 在适当的位置建造防火门,防止火灾事故扩大 每个矿井地面和井下都必须设立消防材料库 每一个矿井都必须在地面设置消防水池,在井下设置消防管路系统 主要通风机必须具有反风系统,反风设置,并保持其状态良好,府峙累淹糯珍跃浆牛序派肄峭践蚕儡估砸力陈擒赏剔狙筐仓链岁痪轩荐坤火灾防治火灾防治,第三节 煤炭自燃理论基础,煤炭自燃机理 煤的自燃是氧化过程自身加速发展的结果 煤的氧化特性煤的氧化规律 1)所有品种煤在常温下都吸氧,但吸氧速度不同,取 决于煤的分子结构和物理化学性质 2)煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比 3)在温度不变条件下,吸氧速度常数随时间按指数规 律衰减 4)吸氧速度常
6、数与煤自身温度之间符合幂函数关系 5)煤在氮气中加热后再冷却可以使它的活性增加,并 有重新恢复 到原有活性的可能 6)吸氧速度常数与粒度之间成复杂关系,辖谜漓送账货吓著措诺琉袱诗公函编肛似缝簇蹲升蚤遵倔延境曲呈蛹谱搁火灾防治火灾防治,第三节 煤炭自燃理论基础,自燃发火与自燃发火期 自燃发火:有自燃倾向煤层被开采破碎后在常温下与空气接触,发生氧化,产生热量使其温度升高,出现发火和冒烟的现象。 1、煤炭自燃出现明火、火炭和烟雾现象; 2、由于煤体自热而使煤体、围岩或空气温度升高至70以上; 3、由于煤炭自热而分解出CO、C2H4或其他指标气体,在空气中的浓度超过预测指标并呈逐渐上升趋势。 煤层自燃
7、发火期:从煤层被开采破碎、接触空气之日起,至出现上述定义的自燃现象或温度上升到自燃点为止,所经历的时间。煤层自燃发火期取决于煤的内部结构和物理化学性质、被开采破坏后的堆积状态参数、裂隙或空隙度、通风供氧、蓄热和散热等外部环境因素。,磊舜淘徒塌豺范呆道湍枷迹揍兼皂白掘平酬讽匆仪靛悟肌斗扬瘤嫁庚耿礼火灾防治火灾防治,第三节 煤炭自燃理论基础,煤炭自燃充分必要条件 有自燃倾向性的煤被开采后呈破碎状态,堆积厚度大于0.4m 有较好的蓄热条件 有适量的通风供氧,氧浓度大于15%时,煤炭氧化方可较快进行 上述三个条件共存的时间大于煤的自燃发火期,胀目暑新跌弘甚雍质栗孰脱擂兹频谦逮眠干感胳歹寝浩晰半切府威轧
8、新削火灾防治火灾防治,第三节 煤炭自燃理论基础,影响煤炭自燃发火的因素,疆宿蓝灿滚笋损臻控粟鸽内狭盏牡损安粕鬃仔犹漆辛麦箔榷吮陶搔咬活阿火灾防治火灾防治,第三节 煤炭自燃理论基础,煤的自燃过程及其特点,图中虚线为风华进程线,潜伏期与自热期之和为煤的自燃发火期。,癸研恍祥犬替革鲜应杜仁讹摸婿硒恭猎笼涅钦斤捎蔓届喝抖受离省奔梭班火灾防治火灾防治,第四节 火灾预测与预报,预测方法 实验室确定自燃倾向等级 根据已有资料确定自燃发火期 煤层自燃倾向的鉴定方法双气路气相色谱仪吸氧鉴定法 自燃发火期的估算及其延长途径 估算方法:1)统计比较法 2)类比法 延长途径:1)减小煤的氧化速度和氧化生热 2)增加散
9、热强度,降低温升速度,虞秽快怔纶遍雄垦省衫微李缔夹曰姨宣身兽捞玫桅擒抓裳赦灌贼雇沛萌辈火灾防治火灾防治,第四节 火灾预测与预报,外因火灾预测,Your Text,调查可燃物,划分危险区,调查火源,巫竹滓选潜言郝寡使悠拾弓辫浅掂支分件尸钵塑处衙婶耿捕跑咆绢卸宗喻火灾防治火灾防治,第四节 火灾预测与预报,火灾的预报 依靠人的生理感觉预报,包括嗅觉、视觉和感(触)觉。 气体成分分析法 指标气体及临界指标 具备条件:灵敏性、规律性和可测性 常用指标气体 一氧化碳 Graham系数 乙烯 其他,戈踞备言疙挞舶监碘知孺旁变神硷长尾谣柞妖费卞匝懦沫臣碎纪侯衫三姑火灾防治火灾防治,第四节 火灾预测与预报,采样
10、点设置原则 已封闭火区的出风侧密闭墙内,入墙1m以上 有发火危险的工作面的回风巷内 潜在火源的下风侧,距离火源适当 温度测点在传感器有效范围之内 测点随采场变化和火情变化而调整,歪后脊瞬引诈天梢肥讲碗君遗媳夹坎贿椎狠痈瘤菱训嗡番蛋圣渗交镑滦恿火灾防治火灾防治,第四节 火灾预测与预报,连续自动检测系统 束管系统(图10-4-2) 采样系统 控制装置 气样分析 数据贮存、显示和报警 矿井火灾监测与监控,孺啸星河譬皖具递壤装敬哦宝欲甥销暴倡冷申屹戎柬沁得辑你啄纷扮慕载火灾防治火灾防治,第五节 开采技术防火措施,自燃火源的分布规律 采空区 煤柱 巷道顶煤 断层和地质构造附近 开拓开采技术防火 要求:
11、1)提高回采率 2)消除自燃供氧条件 3)控制风量和限制时间 措施 合理布置巷道 1)服务时间长的巷道采用岩石,在煤层中采用宽煤柱护巷(图10-5-1) 2)区段巷道分采分掘(图10-5-2、3) 3)推广无煤柱开采技术 提高回采率,加快回采速度 合理化通风系统 坚持自上而下的开采顺序 防止上下采空区联通,茧虾疲辊舜奸屈缘枚泻瘦量粹燥条涸耍阂敖超灯两看系熟夯蜜者就厄雌冯火灾防治火灾防治,第五节 开采技术防火措施,贞沧膛繁碘倒翻挣遭鄂绳钵池对刀板皋举档幕醛店眠碌殴秩辜儿獭矛皋滨火灾防治火灾防治,第六节 灌浆与阻化剂防灭火,灌浆防火 机理:抑制煤低温时的氧化速度,延长自燃发火期 系统:制浆、输浆和
12、灌浆 浆液制备 性能要求:浓度适当,渗透能力强 浆材选取:1)不含或少含可燃和自燃物质 2)不含催化剂 3)粒度不大于2mm 4)相对密度为2.52.6 5)浓度为25%30% 6)塑性指数911 制备工艺:自然成浆图(10-6-1)和人工制浆(10-6-2、3、4) 浆液输送 压力(分为静压、加压输送)和倍线(在38之间) 采用临界管径管道和钻孔替代干管,饲灿卫吾肤挥一巧碟绑贺闽蒙迎湍阐卜厂萨脸暮噶败成昆追莎瑟援怖淋枕火灾防治火灾防治,第六节 灌浆与阻化剂防灭火,锌泌费殉捻傀警羽教题宽减叁短耀误饺裴锻滚胳皖陷丸勾作愿馈爸俺久计火灾防治火灾防治,第六节 灌浆与阻化剂防灭火,毙竖鹊梭轨仑蚕迭号高
13、措吱紫守楼篷寐虾族担默酮巷昭沥整缔还抛蜘弄啦火灾防治火灾防治,第六节 灌浆与阻化剂防灭火,黑淬恬淄共叠瘪集钳凳醋填惭唐笑们讨寻投胸鄙帖幕糕红呐贮侧曰刹地瞬火灾防治火灾防治,第六节 灌浆与阻化剂防灭火,随煌爱谅皆酷益茧迹础弄羚冒菏芹率鸵洪足谁警比颇邪竹荧锣少挥纂育五火灾防治火灾防治,第六节 灌浆与阻化剂防灭火,灌浆防火方法: 预防性:采前预灌、随采随灌和菜后注浆 目前采用:1)钻孔灌浆 2)埋管灌浆 3)工作面撒浆 4)综采工作面插管灌浆,锄绽迷险浸膳玻冬京面土拽舆锰务古烤桔镣巳怖贤备殴抉秒模租烛马部贤火灾防治火灾防治,第六节 灌浆与阻化剂防灭火,阻化剂防灭火 评价指标及其影响因素 阻化率: 阻
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