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矿井火灾的防治

矿山火灾按照其发生的诱导原因可分为外因火灾和内因火灾。前者是指由于外界热源引起燃烧而酿成的，后者是指某些可燃物（如高硫矿石）在一定条件下不需外界热源而由自热转为自燃的，按照发生的地点，则可分为地面火灾和井下火灾，火灾的类型不同，预防和扑灭的方法也不一样。
        一、矿山地面防火
        地面火灾大部分是由于外来火源引起的，地面火灾会造成地面工业设施及其它财产的损失。如不能及时扑灭，有时地面火灾的火焰还可能蔓延到井下，或者它产生的烟气随同风流进入井下，造成井下火灾或威胁井下安全。
        预防矿山地面火灾的基本措施是严格遵守有关工矿企业地面防火的规程要求，积极取得当地消防部门的指导，在生产过程中加强防火检查、消除一切隐患，并随时作好防火技术措施的准备工作。
        在设计和建筑厂房时，必须遵守消防条例的有关规定，有火灾危险的建筑物，其建筑质量要达到要求的耐火等级，在进行地面工业广场布置方案设计时，应当考虑地形和常年风向，将火灾危险性大的厂房建于其它厂房的下风侧，并且相邻建筑物外墙之间应保持规定的防火距离，各建筑物之间还应设有通道，其宽度应能保证消防车畅通无阻。
        二、矿井外因火灾的预防
        1、矿井外因火灾发生的原因
        矿内可燃物一旦与井下引火热源相遇就可能燃烧甚至引起火灾，井内可能出现的引火热源有明火、摩擦着火和电火三类。
        明火引发火灾的情况包括：使用火焰灯不小心引起火灾吸烟不小心或保存火柴不当引起火灾爆破作业或瓦斯和矿尘爆炸引起火灾；焊接作业引起火灾。
        摩擦着火是指井下机械由于各种运动机构的摩擦而引起附近易燃物 （如瓦斯、矿尘、润滑油、木料等）着火。 
        电火火源包括电弧、电火花以及炽热或高温的导电体。
        2、矿井外因火灾的预防
        妥善管理或消除引火热源是预防矿井外因火灾应采取的首要措施，应小心携带、使用和放置火焰灯，注意不能使火焰接触木料、擦拭纱布、油等可燃物，要警惕火焰灯引发瓦斯或矿尘爆炸的危险性对携带的火柴要妥善保管擦拭棉纱应放在专用铁桶内禁止用投掷明火的方法来检查井巷深部的情况焊接工作必须在没有可燃物的地点进行，或者在其周围挡上铁板并备好消防器材。
        爆破作业引起火灾的原因多半是由于火焰外窜，从而点燃了附近的可燃物，甚至可能引发瓦斯或矿尘的爆炸。应限制装药量，以免空爆引火，炮泥及其装填质量要好，其长度不应小于孔深的一半；爆破前要充分洒水浇湿工作面及其10-15cm范围内的巷道壁；在岩温超过 45度的炮孔内装药时，事先应用水或风进行冷却。同时用绝热包皮保护药包、在自热矿体的炮眼内装药前应该测温，并采取必要措施以防炸药自爆。
        为预防电火引发火灾，应正确选择、安装和使用电力设备和电缆，正确选用熔断器，防止过负载或短路引起线路中电流剧增；保证电缆的各种断丝或者过电流继电器联接 （插头、接线盒和芯线的搭接）和电机的接线都必须牢固和紧密，以免导线接触处的电阻过大、尽量采用具有不燃性橡胶保护层的软电缆，防止发生漏电现象；当用绝缘铠装电缆时，应剥取黄麻外皮，接线盒内应充灌电缆油、巷道内的电缆要挂牢实。
        3、矿井防火技术措施
        （1）、采用耐火材料支护井筒、井底车场、主要巷道及硐室，一旦发生火灾，对整个矿井威胁很大，因此这些工程必须砌碹或采用不可燃支架进行支护。井筒与井底车场或大巷相连的地点必须砌碹。地面井架和井口建筑物必须用不可燃性材料建筑。进风井筒和平硐口由地面起向内延伸不小于 20m的深度以及暖风机房、暖风道、主扇房、风硐以及井下各种硐室必须用不燃性材料建筑或支护。
        （2）、建立消防材料库   地面和井下都要建立消防材料库，贮备消防器材。地面消防材料库要设在井口房附近。井下消防材料库要设在每一个运输大巷中。消防材料要定期检查和更换。消防材料非因事故处理不得使用，因处理事故所消耗的材料要及时补齐。
        （3）、设置防火门   为了防止地面火灾传入井下，进风井口和进风平硐口都要装有防火铁门，铁门要能严密地遮盖井口，并易于关闭。矿山主管部门要对防火铁门进行定期维修。进风井筒和各个水平的井底车场的连接处，都要安装两道易于关闭的铁门或木板上包有铁皮的防火门。此外，机电硐室也应装有防火门。
        （4）、建立消防供水系统   地面和井下都应建立消防供水系统及其有关设施。除可利用一切天然水源外，消防供水系统一般是与生产及生活供水系统合用水池及管路等设施。井下消防既可利用地面水池供水，也可利用上部水仓的积水。消防管路应每隔 50m安装标准的管接，以备连接水龙带。

        (5)、设置火灾信号   为了在发生火灾时能及时通知井下作业人员撤出，应在工业场地、井口和井下各主要工作地点设置声、光兼备的火灾信号。
        三、矿井内因火灾的预防
        井下堆积的硫化矿石、含碳矸石、木料等可燃物质，在适当的环境中，与空气接触发生氧化而产生热量，当产生的热量不能及时向周围散发时，温度就会自行升高，出现自热现象。若自热过程得以继续，局部温度不断升高，当达到着火点时就会引起自燃着火，进而引发矿井内因火灾。
        矿井内因火灾与地面火灾不同，一般是在空气有限的条件下缓慢发生的，外部征兆不明显，但会产生较多的有毒气体，发火地点多在采空区，以致人们难以接近和发现，增加了预防和扑灭它的难度。
        1、开采技术预防措施
        为了减少矿石自燃的机会，采用的开采技术应使矿石在空间上和时间上尽可能少地受空气的氧化，即应能够干净快速地将矿石采出。同时万一出现自热区时能够比较容易地将其封闭。为此，应将开拓和采准巷道尽可能布置在脉外，这样能够减少矿体暴露于空气中的时间，便于隔离采区，同时也可少留矿柱。应合理地划分采区尺寸并快速回采，使采区的回采时间短于自燃发火期，采完后立即将其封闭。应采取先采上层后采下层以及自井田边界向井田中央的回采顺序。应合理地选择采矿方法，采矿方法的回采强度要高，矿石损失率要低。此外，要及时从采场清除粉矿，并作好顶板管理工作
        2、通风防火措施
        实践证明，通风不良、通风系统混乱、漏风严重的矿井往往容易发生自燃火灾。有自燃危险的矿井，应该采用主要扇风机通风，不能依靠自然通风。而且扇风机的风压大小应能保证矿井通风状况不受自然风压大的影响，但扇风机风压又不能过大。主扇应有反风装置。
        应结合开拓方式和回采顺序，选择相应合理的通风系统，减少漏风。各作业区采用立风流并联通风，不仅能降低总风压，扩大矿井通风能力，而且易于调节风量减少漏风，在火灾时期也便于稳定风流，隔绝火区。要加强通风状况和通风构筑物的检查和管理，注意降低漏风地点的巷道的风阻，严防向采空区漏风。如果为了调节通风状况而要安设风窗、风门、风墙或辅扇时，应该安装在地压小、巷道周壁无裂缝的地方。
        3、封闭采空区或局部隔离
        即封闭可能发火的地区杜绝空气漏入，防止矿岩氧化。对于矿柱的裂缝，一般用泥浆堵塞其入口和出口，而对采空区除了堵塞裂缝外，还要在通达采空区的巷道口上建立防火墙。
        4、预防性灌浆
        预防性灌浆是将水、黄土、砂子按适当比例制成泥浆，借助输浆设备送入可能发生自燃的区域起防火作用。泥浆之所以能预防自燃是因为，泥浆灌入采空区后，隔离了矿岩、木料同空气的接触，防止氧化，加强了采空区封闭的严密性，减少漏风。如果矿岩已经自燃或自热，泥浆也能起冷却作用，降低封闭区内的温度，阻止自燃过程的继续发展。
        四、矿井火灾的处理
        矿井一旦发生火灾，应立即根据平时制定的救灾计划采取紧急援救和灭火措施，迅速撤出灾区及危险区的人员；稳定矿井风流，控制火灾的发展和火烟的蔓延；采取有效措施尽快消灭火灾。矿领导必须亲临现场指挥。
        1、撤离人员
        发生火灾时，灾区人员必须按照救灾计划中规定的路线撤出矿井。因此工人必须熟悉避灾路线，为了容易辨别方向，可以采取各种标志（如设置巷道名称牌、通往安全出口指示牌或指示灯等），以便能迅速地组织工人沿规定的路线及时撤出。避难人员要迎着新鲜风流撤退。如撤退线路已被火烟隔断时，应尽快构筑临时避难室自救。
        2、侦查火区
        要尽快查明火灾发生地点、灾区是否还有遇险人员。由矿山救护队执行火区侦查任务：火灾发生时产生大量有毒有害气体。因此侦查火区时应沿着新鲜风流方向接近火源。
        3、控制风流
        井下火灾可能会引起风流的逆转等紊乱现象。控制风流就是保证矿井正常通风火灾发生时。火源地的空气由于温度的升高。将会产生局部的自然风压。这种风压称为火风压或热风压，火风压的出现。会使矿内局部或全矿的风流状况发生变化。扰乱正常的通风系统。甚至会造成井下风流方向的逆转，火烟随着风流的传播引起井下工人中毒；同时给灭火工作增加困难。此外在高温火烟流经的非水平巷道中，还可能相继产生火风压。矿内出现火风压的地点越多，对通风系统的扰乱程度及危害就越严重。
        由于矿内发生火灾的情况不同，通风系统又复杂多变。因此控制风流和火烟就必须根据具体情况采用不同的方法，这也是人们一直在深入研究的课题，概括起来采用过的风流控制方法有以下几种：
        （1）、正常通风或降低一些风量。一般在回风巷道发生火灾时可以考虑采用这一方法。
        （2）、人工反风   当总进风道及井底车场发生火灾时。可以考虑采用此法，但要慎重。
        （3）、停风    全矿停风很少采用。一般都是根据需要中断局部地区的风流。
        （4）、风流短路和用防火门遮断风流，一般都是根据需要在局部地区采用此法。
        4、矿井灭火方法
        矿井灭火有直接法、封闭法和联合法，要根据火灾的性质、发生地点、范围、发展阶段以及现有的灭火器材。采取适当的灭火方法，要尽可能采用直接法灭火。
        （1）、直接灭火法  直接灭火法是采用水、灭火器、砂土、空气泡沫流等在水源附近直接扑灭，或者挖掘火源并将其运走的灭火方法，
        用水灭火时要保证供给足够的灭火用水，同时要使喷向火区的水能正常排出，以免高温水流到邻区促进矿石氧化，要保证灭火区的正常通风。将火烟和蒸汽排到回风道去。同时还应随时检测火区附近的空气成分，火势较猛时。先将水流射往火源外围。逐渐逼向火源中心，对于油类火灾有时可采用水雾灭火。其方法是在火源附近安设若干喷水器形成扇形水幕，水很快化为蒸汽。隔断对火源的空气供给，而且也起冷却作用。
        灭火器主要用于扑灭各种硐室和巷道中的小型火灾，惰性砂土灭火方法简单、费用低，主要用于扑灭井下硐室中的电力设备和油料的小型火灾。挖出火源就是在火灾之初尚未出现明火或燃烧范围较小时，用长柄工具将高热物体或燃烧体取出，将其冷却。熄灭和运走，并用惰性物将空洞填塞。
        （2）、封闭灭火法   封闭灭火法就是将火区封闭，以隔绝空气的流入，火灾将因缺氧而熄灭、一般当不能用直接法或其它方法将火扑灭时，可考虑采用封闭法。
        （3）、联合灭火法  当火灾不能用上述灭火法扑灭时，应采用联合灭火法。联合灭火法就是将火区封闭后，向封闭火区注入泥浆或惰性气体。
        5、火区的管理和重开
        为了判断火区内火灾是否熄灭和能否重新打开火区，应该经常检查火区，检查和测量火区内的温度和流出来的水的温度。
        当确认火灾已经熄灭才可以考虑重开火区，恢复火区的生产、重开火区要上级主管部门批准，由矿山救护队执行。

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