（三）矿井火灾及事故预防知识
第三节矿井火灾及事故预防知识
矿井火灾不仅烧掉大量的资源、材料和生产设备，而且由于封闭火区，将会冻结煤炭的可采储量，严重破坏正常的生产秩序。同时，火灾的燃烧消耗了风流中的氧气，使风流中的氧气浓度下降，并且产生大量的热能、有毒有害气体和粉尘，严重威胁着井下矿工的生命安全。 1．煤炭自燃的外部征兆
煤炭自燃的外部征兆有如下几种：
(1)井下火区附近的空气温度以及从火区流出的水的温度高于正常情况下的温度。
(2)巷道壁帮出现水珠，是煤在低温氧化过程中产生热量，由于热量的集聚，提高了煤体的温度，使水分蒸发，因而巷道中的湿度增加，水汽凝集在空气中呈现雾状，在支架和巷道壁表面形成水珠，一般把这种现象叫巷道煤壁“出汗”。但应注意，有这种现象的地方不一定都是 煤炭自燃的初期征兆，因为在冷热两股气流汇合的地方，也会在巷道中出现雾气和“出汗”现象。
(3)在巷道中如闻到煤油、汽油和松节油气等芳香族气味时，尤其当闻到煤焦油的恶臭时，表明煤炭自燃已发展到严重程度。
(4)煤炭自燃过程中产生一氧化碳和二氧化碳，导致氧气浓度降低，使人产生闷热、憋气、头痛、四肢无力、疲劳等症状。
(5)开采浅层煤时，可看到从地表塌陷裂隙中逸出水汽并能闻到煤焦油味；冬季可以见到地表塌陷区的积雪先融化。
压入式通风的矿井，如在采空区发生火灾，征兆不明显，不容易及时发现。
为了尽早而准确可靠地发现井下自燃火灾，应及时在井下取空气样进行化验，分析空气成分的变化，如发现微量一氧化碳，且是持续存在的，其浓度随时间逐渐增加，则可断定煤炭已自燃。
总结矿井煤炭自燃的征兆是：先来气(水蒸气)、后来味(煤油味、汽油味和煤焦油味)；先发湿(水珠)、后发干(温度升高后水分被蒸发)；不是着火，就是冒烟。
2．煤炭自燃常见发生地点
煤炭自燃常见发生地点主要包括以下几个方面：
(1)有大量遗煤而未及时封闭或封闭不严的采空区、停采线附近。有些密闭墙质量差，位置不合理，或长期失修，墙内有浮煤堆积，当出现持续漏风供氧时，就可能发生自燃火灾。停采线是压差较大的漏风通道，碎煤较多，尤其是易自燃的厚煤层开采时，停采线附近发火更加严重。 (2)通风不良的乱采乱掘处或冒顶处。煤层巷道冒顶或过煤层巷道的砌碹质量不高或壁后冒顶充填不实，产生持续供氧条件而造成孔洞内煤壁自燃。
(3)巷道两侧和遗留在采空区内受压的煤柱。采用留煤柱护巷的矿井，由于煤柱的尺寸不合理，在采动压力作用下，煤柱被压破裂、坍塌。另外，在回柱放顶后煤柱两侧冒落不实，出现许多漏风通道，沿进、回风巷两侧(或一侧)附近出现一些漏风氧化储热的地点，所以
极易发生自燃。
(4)厚煤层分层开采和急倾斜煤层开采采出率低、丢煤多的采空区。易自燃厚煤层的下分层开采时，人工顶板下的工作面进、回风巷与人工顶板中的裂隙形成了低速漏风供氧条件，如果上分层采空区内遗留大量浮煤，就会导致煤炭自燃。所以，厚煤层的下分层工作面的进、回风巷周围是容易发生煤炭自燃的地点。
边缘融合处理器(5)巷道内堆积的浮煤或煤巷的冒顶、片帮处。
(6)断层带附近。在断层带附近，煤层及顶板多为破碎状态，易堆积浮煤。同时工作面遇断层时要留保护煤柱。因此，在放顶后断层带漏风量较大，造成供氧条件，所以该地点容易自燃。
(7)溜煤眼及联络巷。煤层巷道有时采用双巷掘进，隔一定距离开一个联络巷；主要巷道与配风巷之间存在联络巷；各分层回采巷道之间，采煤工作面之间多用风眼或溜煤眼连通。这样造成煤层采过后密闭墙较多，如果通风管理差，易造成漏风使溜煤眼和联络巷内发生煤炭自燃。
二、预防煤炭自然的主要措施
1．开采技术
(1)开采自然发火严重的厚煤层或近距离煤层时，将运输大巷、回风大巷、采区上下山、集中运输平巷和集中回风平巷等服务时间较长的巷道布置在煤层底板的岩石中。
(2)厚煤层分层开采的区段巷道采用垂直分布，避免因上下分层巷道内错或外错布置时形成的阶梯煤柱内侧造成贮热氧化易燃隅角带，同时可大大减少甚至不留煤柱。
(3)尽量采用长壁式采煤方法，推行综合机械化采煤，采用全部陷落法控制顶板。
(4)推广无煤柱开采。因为无煤柱开采时可减少浮煤的产生。
2．防止漏风
预防煤炭自燃对通风的要求是：矿井通风网络结构简单，风网阻力适中，通风设施布置合理；风流稳定、漏风量少和通风网路中有关区段易于隔绝。可采取以下几种措施：
(1)沿空巷道挂帘布。
(2)利用飞灰充填带隔绝采空区。
(3)利用水砂充填带隔绝采空区。
(4)喷涂塑料泡沫防止漏风。
(5)利用可塑性胶泥堵塞漏风。
3．预防性灌浆
预防性灌浆是将水、浆材按适当的比例混合，制成一定浓度的浆液，借助输浆管路注入可能发生自燃的地区。
4．阻化剂防火
阻化剂预防煤炭自燃的作用表现在以下几方面：
(1)阻化剂吸附在煤的表面形成稳定的抗氧化物保护膜，降低煤的吸氧能力。
(2)溶液蒸发吸热降温。
(3)降低煤在低温时的氧化活性。
(4)某些阻化剂(消石灰)与煤内植酸化合，生成不易自燃的物质。
5．均压防灭火
均压防灭火技术就是设置通风调压装置或调整通风系统，以降低漏风通道两端的风压差，减少漏风量，从而达到抑制自燃的目的。降低漏风通道两端的风压差的主要方式有：①调节风窗调压；②调压风机调压；③风窗一调压机联合调压。
铝滑轨型材6．惰性气体防灭火
惰性气体防灭火是将不助燃、不燃烧的氮气或二氧化碳气体注入已封闭的或有自燃危险的区域，降低其氧气的浓度，从而预防发火或使火区中因缺氧而将火熄灭。
7．凝胶防灭火
369ii凝胶防灭火主要采用硅胶作为井下防灭火材料，其作用表现在以下三方面：
(1)胶体覆盖在煤体表面以减少煤的暴露面。
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(2)堵塞漏风通道，降低氧浓度。
(3)吸热降温，降低煤的氧化活性。
三、接近已封闭火区时的安全注意事项
1．火区封闭措施
若煤炭自燃火灾发展到用直接灭火法难以取得效果，或者有危险时就应当立即用防火墙对着火区域予以封闭。火区封闭是在通向火区的入风侧和回风侧巷道内建立防火墙，将火区封闭起来，等到密闭区内氧气几乎耗尽了，一氧化碳大大增加，燃烧就会自行停止。单独使用此法灭火时，往往不会立即奏效，尤其是封闭范围越大，灭火所需的时间就越长。尽管如此，火区封闭灭火法可靠性非常高，尤其是在使用其他方法难以奏效时更见其可靠性。因此，在发现火灾时，不管火灾的范围有多大，也应着手准备好防火墙，并能做到随时关闭，这是处理火灾的一个重要原则。忽视这一原则，即使很小的火灾，也可造成大的事故。事故发生后，又必须封闭更大的面积，甚至整个矿井。
火区封闭后，虽然可以认为火已被控制。但对矿井防灭火工作来说仅仅是一个开始，只要
火源还没有彻底消灭，对矿井安全生产始终是一个威胁。因此，火区封闭后要加强火区管理，记录火区位置、开采情况、火区范围和灭火措施；标明发火地点、时间及其性质；绘制火区位置关系图，建立火区卡片。火区卡片应包括：火区登记表、火区灌浆注浆注砂登记表、防火墙登记表等。这些都是极为重要的资料，应派专人完成和管理，它是日后作好通风防灭火的基础和依据，也是安排生产必不可少的资料。
2．接近已封闭火区时的安全注意事项
(1)防火墙附近必须设有栅栏、警标等，禁止人员人内。
(2)必须查阅该封闭火区的相关历史记录，包括火区登记表、火区灌浆注浆注砂登记表、防火墙登记表等。
(3)启封已熄灭的火区前，必须制定安全措施。启封火区时，应逐段恢复通风，就是先在原来的火区进风防火墙外面5～6米处构筑一道带门的防火墙。救护队员进入，风门关闭，形成一个封闭的空间，储备一定的材料(水泥、砂石、坑木等)，再将原来的火区防火墙打开。救护队员进入火区探查后，确认在一段距离范围内无火源，可选择适当地点重新建立
临时防火墙，恢复通风，逐段逼近发火地点。只有当新的防火墙建立后才可打开第一个防火墙的风门。启封期间火区始终处于封闭、隔离状态。启封火区时要测定回风流中有无一氧化碳。发现复燃征兆时，必须立即停止火区送风，并重新封闭火区。启封火区和恢复火区初期通风等工作，必须由矿山救护队负责进行，火区回风风流所经过巷道中的人员必须全部撤出。只有在确认火区完全熄灭，通风状况符合规定后，方可进行生产工作。
(4)指定专人检查封闭区附近的瓦斯、氧气、一氧化碳、煤尘以及其他有害气体的含量与浓度是否符合《煤矿安全规程》允许的安全范围。
(5)及时测量附近的风向、风量的变化，采取防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全措施。
(6)不得在火区的同一煤层的周围进行采掘工作。在同一煤层同一水平的火区两侧、煤层倾角小于35度的火区下部区段、火区下方邻近煤层进行采掘时，必须编制设计，并遵守下列规定：
