礦井火災處理與控製

一、滅火原理滅火是破壞燃燒三個條件同時存在和消除燃燒三個條件（之一、之二或全部）的過程。滅火的實質就是把正在燃燒體係內的物質冷卻，將其溫度降低到燃點之下，使燃燒停止。 滅火原理，１）冷卻，把燃燒物質的溫度降低到燃點以下。２）隔離和窒熄，使燃燒反應體係與環境隔離，抑製參加反應的物質。３）稀釋，降低參加反應物(液、氣體）的濃度。４）中斷鏈反應。現代燃燒理論認為，燃燒是反應是由於可燃物分解成遊離狀態的自由基與氧原子相結合，發生鏈反應後才能形成的。因此，阻止鏈反應發生或不使自由基與氧原子結合，就可以抑製燃燒，達到滅火目的。在實際滅火中，是以上幾種原理的綜合應用。滅火就其方法而言，可分為直接滅火、隔離滅火和聯合滅火三大類。 二、直接滅火 采用滅火劑或挖出火源等方法把火直接撲滅，稱謂直接滅火法 。 （一）常用滅火劑及其使用方 法可用於撲滅火源的物質，稱為 滅火劑。 常用的滅火劑有水、泡沫、幹粉、二氧化碳、四氯化碳、鹵代烷、惰氣、砂子和岩粉等。 １、水水是不燃液體，是消防上常用的滅火劑之一。使用方法有水射流和水幕兩種形式。 2 、泡沫泡沫是一種體積小，表麵被液體圍成的氣泡群。泡沫的比重小（ｄ＝0.1～0.2），且流動性好，可實現遠距離立體滅火，具有持久性和抗燃燒性，導熱性能低，粘著力大。泡沫複蓋在火源周圍，形成嚴密的複蓋層，並能保持一定時間，使燃燒區與空氣隔絕，具有窒息作用；複蓋層具有防輻射和熱量向外傳導作用；泡沫中的水份蒸發可以吸熱降溫，起到冷卻作用。泡沫滅火劑可分為化學滅火劑和空氣泡沫滅火劑兩類。 1) 化學泡沫滅火劑化學泡沫是由兩種化學泡沫粉與水混合後發生化學反應而生成的水溶液，經發泡機後形成。化學泡沫滅火劑對撲滅石油和石油產品以及其它油類火災十分有效。但不宜用於撲滅醇類、醚類和酮類等水溶液的火災以及電器火災。化學泡沫滅火劑的性能好，但成本高。 2) 高倍空氣泡沫空氣泡沫可分為普通蛋白泡沫、氟蛋白泡沫、抗溶性泡沫以及中倍泡沫和高倍泡沫多種。高倍泡沫（發泡倍數在５００～１００００之間）主要用於火源集中、泡沫易堆積場合的火災，如井下巷道、采掘工作麵、室內侖庫和機場設施等處火災。 3 、幹粉幹粉滅火的原理。幹粉靠加壓氣體的壓力從噴咀內噴出，形成一股霧狀氣流，射向燃燒物，接觸火焰和高溫後，受熱分解，吸熱並放出不燃氣體（NH ₃和H ₂O(g))，可以稀釋火區範圍內的氧濃度；幹粉及其熱解產物可抑止碳氫自由基生成，破壞燃燒鏈反應；細的粉沫在高溫作用下溶化、膠結，形成複蓋層具有良好的“熱帳”作用。 幹粉滅火劑可以撲滅Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ類和電氣火災，常見的滅火器有： (1) 滅火手雷，將幹粉滅火劑裝在成型的容器中， (2) 噴粉滅火器 4 、鹵代烴滅火劑常用的鹵代烴滅火劑是用氟、氯、溴取代甲烷和乙烷中的氫而成，因此也叫鹵代烷滅火劑。其種類有二氟一氯一溴甲烷（ＣＦ ₂ＣlＢｒ）、三氟一溴甲烷（ＣＦ ₃Ｂｒ）等。為了讀寫方便，根據其原子數用４個阿拉伯數字作它的代號，例如，二氟一氯一溴甲烷可用１２１１代替，三氟一溴甲烷用１３０１代替，以此類推。 5 、砂子和岩粉 砂子和岩粉在煤礦廣泛應用於撲滅電氣火災。在井下機電硐室、井上下變電所等地方設有防火砂或岩粉池 。 （二）消除可燃物直接滅火除了向火源噴射滅火劑以外，在有些條件下還可以清除可燃物，消除燃燒的物質基礎。 煤礦常用的是挖除火源。 （三）用凝膠處理高溫點和自燃火源凝膠是由基料（矽酸鹽（水玻璃））+促凝劑（碳酸氫氨等鹽類）+水（90%左右）組成。其基料和促凝劑都具有阻化作用，加之含有大量水份，在一定的壓力下，注入到高溫點周圍的煤體中。在成膠前凝膠易於流動，能夠滲透到煤體碎裂的內部。既可起到阻止氧化作用，又可封堵漏風（裂隙）通道，防止漏風滲入；其內固聚的大量水份，遇高溫受熱蒸發，還可以起到吸熱降溫作用。因此，用凝膠處理高溫點和自燃火源效果較好。 主體基料選擇液態水玻璃（俗稱泡花堿，化學分子式Na ₂O·nSiO ₂或Na ₂SiO ₃）。促凝劑是一種使水玻璃能快速生成Si(OH) ₄膠體，可供選擇物質有稀鹽酸、稀硫酸、氯化銨、碳酸氫銨、硫酸銨、硫酸鋁等。 凝膠的性能指標及其影響因素主要有 ： 1 ）成膠時間，根據使用條件不同，要求不同的成膠時間。用於滅火和處理高溫點，成膠時間控製在噴出後30s～50s較好；用於堵漏防火，壓注碎裂煤體，要求有較強的滲透性，成膠時間控製在5～10min為宜。 2 ）熱穩定性 ，熱穩定性是指在較高溫度下維持其膠體狀態的性能。試驗表明，基料中SiO ₂濃度越高，其熱穩定性越好，防滅火效果越好。 3 ）膠的強度，基料濃度及其中的SiO ₂濃度是影響膠體強度的主要因素，其濃度越高強度越大。用於防火時，基料濃度在3%～6%較好；用於滅火濃度在6%～9%為宜。 （四）灌漿滅火灌漿滅火是 煤礦井下常用的一種滅火方法。灌漿滅火的方法因火源位置而異。常用的方法有:井下巷道（鑽窩）打鑽灌漿、在火區密閉牆上插管灌漿和地麵鑽孔注漿三種。灌入火區的漿液可以淹沒部分空間，既可冷卻降溫，又可增加密閉的氣密性，實現隔絕—冷卻聯合滅火。 灌漿滅火的關鍵是準確判斷火源的位置。灌漿之前應首先從鑽孔抽氣樣 03manbetx 氣體成分和通過鑽孔測定溫度，以確定火源的大致範圍，然後通過鑽孔向火源頂部和周圍灌漿。 三、隔絕滅火當火源不能直接將火撲滅時，為了迅速控製火勢，使其熄滅，可在通往火源的所有巷道內砌築密閉牆，使火源與空氣隔絕。火區封閉後其內惰性氣體(如CO ₂和N ₂等)的濃度逐漸增加，氧氣濃度逐漸下降，燃燒因缺氧而窒息。此種滅火方法稱為 隔絕滅火。 （一）密閉牆的結構和種類按照密閉牆存在的時間長短和作用，可分為臨時密閉、永久密閉和防爆密閉三種。 1 、臨時密閉牆其作用是暫時切斷風流，控製火勢發展。為砌築永久密閉牆或直接滅火創造條件。對臨時密閉牆的主要要求是結構簡單，建造速度快，具有一定的密實性，位置上盡量靠近火源。 2 、永久密閉牆較長時間地（至火源熄滅為止）阻斷風流，使火區因缺氧而熄滅。其要求是具有較高的氣密性、堅固性和不燃性，同時又要求便於砌築和啟開。 3 、防爆密閉牆在有瓦斯爆炸危險時，需要構築防爆密閉，以防止封閉火區時發生瓦斯爆炸。防爆密閉牆一般是用砂袋堆砌而成，如圖10-10—8。其厚度一般為巷寬兩倍。密閉牆間距10～５ｍ。 （二）密閉牆的位置選擇封閉火區的 原則是： 密、小、少、快四字。密是指密閉牆要嚴密，盡量少漏風；小是指封閉範圍要盡量小；少是指密閉牆的道數要少；快是指封閉牆的施工速度要快。在選擇密閉牆的位置時，人們首先考慮的是把火源控製起來的迫切性，以及在進行施工時防止發生瓦斯爆炸，保證施工人員的 安全。 （三）封閉火區的順序火區封閉後必然會引起其內部壓力、風量、氧濃度和瓦斯等可燃氣體濃度變化；一旦高濃度的可燃氣體流過火源，則就可能發生瓦斯爆炸。因此，正確選擇封閉順序，加快施工速度，對於防止瓦斯爆炸、保證救護人員的 安全至關重要。就封閉進回風側密閉牆的順序而言， 目前基本上有兩種：一是先進後回（又稱為先入後排）；二是進回同時。 四、封閉火區的方法 封閉火區的方法分為三種： (1) 鎖風封閉火區，從火區的進回風側同時密閉，封閉火區時不保持通風。這種方法適用於氧濃度低於瓦斯爆炸界線(O2<12%)的火區。 ( ２）通風封閉火區，在保持火區通風的條件下，同時構築進回風兩側的密閉。這時火區中的氧濃度高於失爆界線（O2<12%)，封閉時存在著瓦斯爆炸的危險性。 ( ３）注惰封閉火區，在封閉火區的同時注入大量的惰性氣體，使火區中的氧濃度達到失爆界線所以過的時間比爆炸氣體積聚到爆炸下限所以過時間要短。 五、撲滅和控製不同地點火災的方法 （一）井口和井筒火災 1 、進風井口建築物發生火災時，應采取防止火災氣體及火焰侵入井下的 措施：1）迅速撲滅火源。2）立即反轉風流或關閉井口防火門，必要時停止主要通風機。 2 、進風井筒中發生火災時 ，為防止火災氣體侵入井下巷道。必須采取反風或停止主要通風機運轉的 措施。 3 、回風井筒發生火災時 ，風流方向不應改變。為了防止火勢增大，應減少風量。其方法是控製入風防火門，打開通風機風道的閘門，停止通風機或執行搶救指揮部決定的其它方法(以不能引起可燃氣體濃度達到爆炸危險為原則)。必要時，撤出井下受危及的人員。 4 、豎井井筒發生火災時 ，不管風流方向如何，應用噴水器自上而下的噴灑。隻有在能確保救護隊員生命 安全時，才允許派遣救護隊進入井筒從上部滅火。 （二）井底火災1．當進風井井底車場和毗連硐室發生火災時，必須進行反風或風流短路，不讓火災氣體侵入工作區。 2．回風井井底發生火災時，應保持正常風向，在可燃性氣體不會聚集到爆炸限度的前提下，可減少流人火區的風量。 3．為防止混凝士支架和砌镟巷道上麵木垛燃燒，可在镟上打眼或破镟，設水幕。 （三）井下硐室火災1．著火碉室位於礦井總進風道時，應反風或風流短路。 2．著火酮室位於礦井一翼或采區進回風所在的兩巷道的連接處時，則在可能的情況下，采取短路通風，條件具備時也可采用局部反風。 3.火藥庫著火時，應首先將雷管運出，然後將其它爆炸材料運出，如因高溫運不出時，則關閉防火門,退往 安全地點。 4．絞車房著火時，應將火源下方的礦車固定，防止燒斷鋼絲繩，造成跑車傷人。 5．蓄電池機車庫著火時，為防止氫氣爆炸，應切斷電源，停止充電．加強通風並及時把蓄電池運出碉室。 6、無防火門的硐室發生火災時，應采取掛風障控製入風，積極滅火。 （四）通風巷道火災1、傾斜進風巷道發生火災時，必須采取 措施防止火災氣體侵入有人作業的場所，特別是采煤工作麵。為此可采取風流短路或局部反風、區域反風等 措施。 2、火災發生在傾斜上行回風風流巷道，則保持正常風流方向。在不引起瓦斯積聚的前提下應減少供風。 3、撲滅傾斜巷道下行風流火災，必須采取措施，增加入風量，減少回風風阻、防止風流逆轉，但決不允許停止通風機運轉。 4、在傾斜巷道中，需要從下方向上滅火時，應采取措施防止冒落岩石和燃燒物掉落傷人，如設置保護吊盤、保護隔板等護身設施。 5、在傾斜巷道中滅火時，應利用中間巷道、小順槽、聯絡巷和行人巷接近火源。不能接近火源時，則可利用礦車、箕鬥，將噴水器下到巷道中滅火，或發射高倍數泡沫、情氣進行遠距離滅火。 6、位於礦井或一翼總進風道中的平巷、石門和其他水平巷道發生火災時，要選擇最有效的通風方式(反風、風流短路、多風井的區域反風和正常通風等)以便救人和滅火。在防止火災擴大采取短路通風時，要確保火災有害氣體不致逆轉。 7、在采區水平巷道中滅火時，一般保持正常通風，根據瓦斯情況增大或減少火區供風量。 （五）采煤工作麵火災一般要在正常通風的情況下進行滅火。必須做到: 1．從進風側進行滅火，要有效地利用滅火器和防塵水管。 2．急傾斜煤層采煤工作麵著火時，不準在火源上方滅火．防止水蒸汽傷人；也不準在火源下方滅火．防止火區塌落物傷人；而要從側麵(即工作麵或采空區方向)利用保護台板和保護蓋接近火源滅火。 3．采煤工作麵瓦斯燃燒時．要增大工作麵風量，並利用幹粉滅火器、砂子、岩粉等噴射滅火。 4．在進風側滅火難以取得效果時，可采取局部反風，從回風側滅火，但進風側要設置水幕，並將人員撤出。 5．采煤工作麵回風巷著火時，必須采取有效方法，防止采空區瓦斯湧出和積聚。 6，用上述方法無效時，應采取隔絕方法和綜合方法滅火。 （六）獨頭巷道火災1、要保持獨頭巷道的通風原狀，即風機停止運轉的不要隨便開啟．風機開啟的不要盲目停止。 2、如發火巷道有爆炸危險，不得入內滅火，而要在遠離火區的安全地點建築密閉牆。 3、撲滅獨頭巷道火災時，必須遵守下列規定： 1）火災發生在煤巷迎頭時，瓦斯濃度不超過2%時，可在通風的情況下采用幹粉滅火器、水等直接滅火。滅火後，必須仔細清查陰燃火點，防止複燃。如瓦斯濃度超過2%仍在繼續上升，要立即把人員撤到安全地點，遠距離進行封閉。 2）火災發生在煤巷的中段時，滅火過程中必須檢測流向火源的瓦斯濃度，防止瓦斯經過火源點，如果情況不清應遠距離封閉。若火災發生在上山中段時，不得直接滅火，要在安全地點進行封閉。 3）上山煤巷發生火災時，不管火源在什麼地點，如果局部通風機已經停止運轉，在無需救人時，嚴禁進入滅火或偵察，而要立即撤出附近人員，遠距離進行封閉。 4）火源在下山煤巷迎頭時，若火源情況不清，一般不要進入直接滅火，應進行封閉。
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