工学芦河煤业一通三防大会战培训.pptx

主讲 黄 君“一通三防一通三防”基础知基础知识识 2024/4/22 周一2“一通三防”的内容n n一通：矿井通风。n n三防：1）防治瓦斯。n n 2）防治煤尘。n n 3）防灭火。一、矿井通风矿井通风 1.矿井通风的基本任务2.矿内空气主要成分及矿内气候条件3.矿内主要有害气体及危害4.矿井通风系统及通风构筑物 1、矿井通风的基本任务、矿井通风的基本任务 1）供给井下新鲜空气。2）冲淡并排除有害气体和矿尘。3）创造良好的气候条件。4）保障职工身体健康和生命安 全。2、矿内空气主要成分、矿内空气主要成分 按所占体积的份数计：氧气为20.96%;氮气为79%;二氧化碳为0.04%。煤矿安全规程规定采掘工作面的进风流中,氧气浓度不得低于20%,二氧化碳浓度不得超过0.5%。3、矿内空气中的主要有害气体、矿内空气中的主要有害气体 矿内空气中的主要有害气体有：一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、二氧化硫、二氧化氮和沼气等。因为这些气体都是有害的，所以，煤矿安全规程中对其在风流中的浓度都有限制和规定。煤矿安全规程第100条规定：一氧化碳最高允许浓度为0.0024%;二氧化氮为0.00025%;二氧化硫为0.0005%;硫化氢为0.00066%;井下充电室风流中的氢气浓度不得超过0.5%。3、矿内气候条件、矿内气候条件 矿井气候条件是指矿井空气的温度、湿度和风速的综合作用状态，维持体温的热量以对流、辐射、蒸发三种方式向外散发，热量散发多了少了都会使人不舒服。对人体最适宜的温度为1525度，生产矿井采掘工作面空气温度不得超过26，机电设备硐室的空气温度不得超过30；采掘工作面的风速不得超过4米/秒，相对湿度在50-60为宜。4、矿井通风系统及通风构筑物、矿井通风系统及通风构筑物 矿井通风系统矿井通风系统 所谓矿井通风系统是指风流由入风井口进入矿井后，经过井下巷道、采掘工作面，然后进入回风井，由回风井经扇风机排出矿井，风流所流经的路线。矿井通风系统包括：通风方式，即为进风井和出风井的布置方式，一般分为中央式、对角式和混合式三类；通风方法，即矿井主扇的工作方法，一般分为抽出式、压入式和抽压联合式三种；通风网路三个方面。中央式分为：中央并列式、中央分列式和中央边界式。对角式分为：两翼对角式、一翼对角式、分区对角式。混合式 是进风井与出风井由三个以上井筒按上述各种方式混合组成，其中有中央分列与两翼对角混合式，中央并列与两翼对角混合式和中央式与分区混合式等。通风构筑物通风构筑物 矿井通风构筑物是为引导、遮断或控制风流而建筑的通风设施。允许通过风流的通风构筑物。包括扇风机的风峒、反风装置、风桥、调节风窗及引风幛等。遮断风流的通风构筑物。包括通风井口的密闭、密闭墙、风门等，利用局扇通风 局扇通风是我国矿井广泛采用的一种掘进通风方法。它是利用局扇和风筒把新鲜风流送入掘进工作面的通风方法。其方式主要有压入式、抽出式、混合式三种。(1）压入式通风 压入式通风是利用局扇将新鲜空气经风筒压入工作面，而污风由巷道排出的一种通风方法。(2）抽出式通风 抽出式通风与压入式相反，新鲜空气由巷道进入工作面，污风经风筒由局扇排出。压入式通风与抽出式相比较有安全性高；风筒出口的有效射程大；漏风对排除炮烟和瓦斯有利；可使用柔性风筒等优点，故在煤矿中得到广泛的应用。机械通风机械通风 机械通风主要是靠扇风机来实现的，扇风机按其服务范围和作用的不同，可分为主要扇风机、辅助扇风机和局部扇风机三类，按其构造分可分为离心式和轴流式两类。扇风机都有一些附属设备，如防爆门、风峒、扩散器等。我矿的离心式风机主要有11、13区主扇风机型号为G47311NO25D，配套电机280Kw；12、14区主扇风机型号为G47311NO28D，配套电机500Kw，15区正在运行的是FBCDZ-No22型轴流风机，功率2*355Kw。自然通风自然通风 矿井通风不是利用扇风机所造成的风压，而是借助于自然因素产生的自然压力差，驱动空气在井下流动，这种通风方法叫做自然通风。自然因素产生的压力差叫做自然风压。自然风压是由于两点间的空气柱重量不同而形成的，它主要与两井口的标高差，两空气柱的温度差及能影响空气重率变化的其它自然因素有关。自然风压的大小和方向，主要受地面空气温度变化的影响，随季节的变化而变化，冬、夏季自然风压较大，而方向相反；二、防治瓦斯二、防治瓦斯 1、瓦斯的生成及瓦斯性质 2、瓦斯赋存状态及瓦斯的涌出规律 3、矿井瓦斯涌出量及其影响因素 4、瓦斯爆炸条件及影响因素 5、瓦斯爆炸及其危害 6、预防瓦斯爆炸的措施1、瓦斯的生成及瓦斯性质、瓦斯的生成及瓦斯性质瓦斯的基本概念及成因瓦斯的基本概念及成因：在矿井开采过程中，涌到井下各种空间而污染矿井空气的各种有害气体，统称为矿井瓦斯。简单地说，矿井瓦斯就是井下各种有毒有害气体的总称。矿井瓦斯的主要成分是沼气约占瓦斯总量的8090%。瓦斯（沼气）的性质瓦斯（沼气）的性质：沼气的化学名称叫甲烷（CH4），是一种无色、无味、无臭的气体。比重为0.554。沼气微溶于水；沼气的扩散性很强，扩散速度比空气大1.6倍。沼气的化学性质极不活泼，不能供人呼吸，也不助燃，但与空气混合具有一定浓度后遇到高温火焰时能燃烧和爆炸。沼气无毒，但矿井空气中沼气浓度增加到40%以上时，会使氧的浓度相对减少，人就会由于缺氧而窒息死亡。2024/4/22 2024/4/22 周一周一1818瓦斯浓度的有关规定1、我矿采掘工作面风流、回风流、上拐角瓦斯浓度不得超过1.0%，超过1.0%时报警断电，将必须停止工作，撤出人员，采取措施，进行处理。2、爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1.0%时，严禁爆破。3、打钻地点瓦斯浓度达到1.0%，严禁用电钻进行打眼。2、瓦斯赋存状态及煤层瓦斯含量、瓦斯赋存状态及煤层瓦斯含量瓦斯赋存状态：瓦斯赋存状态：由于煤体内具有不同规格的孔隙、裂隙，瓦斯以游离与吸附两种状态存在于这些孔隙、裂隙之中。煤层瓦斯含量煤层瓦斯含量：煤层瓦斯含量是指单位重量的煤在自然条件下所含有的瓦斯量，其单位用米3/吨表示。3、矿井瓦斯涌出量及其影响因素、矿井瓦斯涌出量及其影响因素矿井瓦斯涌出量：矿井瓦斯涌出量：矿井瓦斯的涌出形式分为普通涌出和特殊涌出两种形式。绝对瓦斯涌出量绝对瓦斯涌出量：即单位时间内涌入采掘工作空间中的瓦斯量。其单位用米3/分表示；相对瓦斯涌出量相对瓦斯涌出量：即在矿井正常生产条件下，月平均日产一吨煤所涌出的瓦斯量。其单位用米3/吨表示。矿井瓦斯涌出量的影响因素：矿井瓦斯涌出量的影响因素：瓦斯涌出量的大小，取决于自然因素和开采技术因素的综合影响。自然因素自然因素：1）煤层和围岩的瓦斯含量。2）地面大气压力的变化。3）地震的影响。开采技术因素开采技术因素：1）开采规模。2）开采顺序与回采方法。3）生产工艺过程。4）风压与风量。5）采空区的密闭质量。4、瓦斯爆炸及其危害、瓦斯爆炸及其危害 瓦斯爆炸是煤矿最严重的灾害事故，瓦斯爆炸就其本质来说是一定浓度的瓦斯与空气中的氧气在高温下发生的氧化放热反应，它是一个复杂的热链化学反应过程。瓦斯爆炸的危害主要有以下几个方面瓦斯爆炸的危害主要有以下几个方面：1）瓦斯爆炸时产生高温、高压。爆炸时的瞬间温度在自由空间内可达1850，在封闭空间内可达2650。爆炸时产生的高温会使空气迅速膨胀，形成高压。在理想条件下，爆炸后的压力为爆炸前的9倍。2）瓦斯爆炸时能产生冲击波。由于爆炸波传播的速度快，冲击力大，可能扬起煤尘，造成煤尘爆炸或引起瓦斯连续爆炸，从而加大矿井的灾害程度。3）瓦斯爆炸后，会产生大量的有毒有害气体，造成井下人员缺氧窒息及中毒。4）瓦斯爆炸时产生的高温可能引起矿井火灾，使灾情扩大。5瓦斯爆炸条件及影响因素瓦斯爆炸条件及影响因素 瓦斯爆炸必须具备三个条件：即一定浓度的瓦斯，一定温度的引火源和允足的氧气。1）瓦斯浓度：瓦斯浓度：在新鲜空气中，瓦斯爆炸的界限一般认为是516%。理论上当空气中的瓦斯浓度为9.5%时，爆炸威力最大。2）引火温度）引火温度：点燃瓦斯所需的最低温度叫引火温度。瓦斯的引火温度一般认为是650750。井下明火、电气火花、赤热的金属表面、吸烟、甚至撞击或摩擦产生的火花都足以引燃瓦斯。3）氧气浓度）氧气浓度 瓦斯爆炸界限随混合气体中的氧气浓度的降低而缩小，当氧浓度降低到12%时，瓦斯即失去爆炸性，只有氧浓度达到12%以上时，才能发生爆炸。6、预防瓦斯爆炸的措施、预防瓦斯爆炸的措施 瓦斯爆炸的必备条件有三个，要防止瓦斯爆炸，关健是要消除造成瓦斯爆炸的必要条件。因此，防止瓦斯的聚积和引燃是预防瓦斯爆炸事故的根本措施。1）防止瓦斯聚积的措施：防止瓦斯聚积的措施：（1）加强通风加强通风。加强通风是防止瓦斯聚积的有效措施，矿井通风应做到有效、稳定和连续不断，要有足够的风速和风量把瓦斯吹散、冲淡、稀释到不能爆炸和无害的浓度。（2）加强矿井瓦斯的检查与监测加强矿井瓦斯的检查与监测。准确掌握矿井瓦斯浓度是防止瓦斯爆炸的重要手段之一，每一矿井都必须建立瓦斯检查、监测制度，严格按照煤矿安全规程要求，安装并使用好矿井安全监测、监控系统。对矿井日常生产中的瓦斯情况要认真分析，对瓦斯聚积超限要做到及时发现，及时采取措施处理。（3）及时处理局部聚积的瓦斯。）及时处理局部聚积的瓦斯。巷道的空顶、高冒区，回采工作面的上隅角等处容易局部聚积瓦斯，对巷道的空顶、高冒区聚积的瓦斯可采取隔离法、分支通风法、引风法、压风法处理，对回采工作面上隅角聚积的瓦斯可采取风幛导风法，土袋墙封堵法、利用回风尾巷排放法、抽出式局扇抽排瓦斯、上隅角插管埋管抽放瓦斯等方法处理。2）防止瓦斯引燃的措施：）防止瓦斯引燃的措施：防止瓦斯引燃的原则是井下消除火源，严格管理和控制热源。具体措施有：（1）防止明火。）防止明火。严禁携带引火物下井，井下禁止吸烟、使用电炉和任意打开矿灯；井口房和扇风机房附近20米内禁止烟火和用火炉取暖；严格控制井下电焊等。（2）防止电器火花防止电器火花。按照规程规定选用井下电气设备；完善井下电气设备“三大保护”，不准带电检修电气设备；消灭电气设备失爆现象等。（3）防止放炮引燃瓦斯防止放炮引燃瓦斯。严格执行放炮操作规程；使用合格的电雷管和煤矿安全炸药；认真执行“一炮三检”制度等。（4）防止煤层自燃发火防止煤层自燃发火。有煤层自燃发火的矿井，要积极采取预防煤层自燃的措施、严格火区管理等。3）防止瓦斯爆炸事故扩大的措施）防止瓦斯爆炸事故扩大的措施：为尽量缩小瓦斯爆炸的危害范围，应做到：（1）矿井的每一生产水平、每一采区都要布置单独的回风道，实行分区通风；采、掘工作面都应采用独立通风；（2）通风系统要力求简单，尽量少设风门，不用的巷道要及时封闭；（3）装有扇风机的出风井口必须安装防爆门；（4）矿井主要扇风机必须安装反风设备，并能在10分钟内改变巷道中的风流方向；（5）在连接矿井两翼，相邻采区和相邻煤层的巷道中设置隔爆设施；（6）编制周密的预防和处理瓦斯爆炸事故的计划和应急救援预案。三、防治煤层自然发火三、防治煤层自然发火 1、矿井火灾的分类及容易自然发火的地点 2、煤炭自燃发展过程及其影响因素 3、煤炭自燃的早期识别和预报 4、煤炭自燃火灾的预防措施 5、矿井发生火灾时的行动原则和灭火方法 6、火区的管理与启封 1、矿井火灾的分类及容易发火的地点、矿井火灾的分类及容易发火的地点：1）矿井火灾的分类）矿井火灾的分类：什么叫矿井火灾？凡是发生在矿井井下或地面，威胁到井下安全生产，造成损失的非控制燃烧均称为矿井火灾。如地面井口房、通风机房失火或井下输送带着火、煤炭自然等都是非控制燃烧，均属矿井火灾。导致矿井火灾的三个要素：分别是热源、可燃物和空气。火灾的三个要素必须同时存在，且达到一定数量，才能引起火灾，缺少任何一个要素，矿井火灾就不能发生。矿井火灾按其发生的原因可分为外因火灾和内因火灾两大类。外因火灾是指某种外在高温热源引起可燃物着火的火灾，如电、气焊，电气设备、放炮、瓦斯煤尘爆炸等原因引起的火灾；内因火灾是指煤炭或其它可燃物自身受到某些作用发生化学和物理变化而引起的火灾。在此，只对内因火灾即煤炭自燃发火的防治做以绍，对外因火灾不再介绍。2）容易发火的地点）容易发火的地点：主要在以下六个地方容易发生煤炭自然发火：。（1）地质构造带。包括断层、褶曲、破碎带等。该类地区由于煤层受张拉、挤压影响，裂隙大量发育，煤体松碎，吸氧条件好，氧化性能高，易于发生自燃发火，其发火次数约占总数7%。2）煤层砌碹巷道冒高处。因砌碹后充填不严，或施工质量差造成向拱顶呈“封闭和半封闭型”漏风，供氧条件较好，但散热性能差，热量积聚后容易发生自燃，其发火次数约占总数的8%。（3）采煤工作面进、回风巷和开切眼、停采线附近，以及开采层采空区内。由于这些地方供氧连续充分，且持久，加之破碎煤体最多，所以发生自燃火灾的次数最多，其比例高达51%。（4）掘进巷道的顶部，尤其是近距离煤层的顶层煤和采空区下掘进巷道顶部与采空区相连通的高冒区，自然发火现象比较多发；有时在阶段煤柱或上下山煤柱底部送巷，也会出现自然发火灾害，这类自然发火约占矿井自然发火总次数的15%。（5）通风设施附近巷顶及周边煤体。由于通风设施（主要是风门和闭墙）的两端存在着风压差，当其巷顶及周边煤体封闭不严，存在裂隙产生漏风时，容易造成自然发火。该类发火的发火次数占总数的13%。（6）独头巷道、旧巷冒顶处和溜煤眼及联络巷等处。在矿井自然火灾中，该类发火次数约占总发火次数的6%。2、煤炭自燃发展过程及其影响因素、煤炭自燃发展过程及其影响因素 1）煤炭自燃的发展过程）煤炭自燃的发展过程 煤炭并不是一暴露于空气中就能自然发火的，而是有一个过程。根据研究与观察，煤炭自燃发火的过程可分为三个阶段。（1）低温氧化阶段）低温氧化阶段 煤在低温情况下与空气接触时，吸咐空气中的氧，而生成不稳定的氧化物羟基，并放出少量的热。这一阶段既观测不到煤体温度的变化，也体验不到周围环境温度的上升，故又称该阶段为潜伏阶段。（2）自热阶段）自热阶段 经过潜伏阶段之后，煤的氧化速度加快,发热量急剧增加。如果热量来不及散失和导出，就会是煤的自热加速，不稳定的氧化物分解成水、二氧化碳和一氧化碳。氧化产生的热量使煤温继续升高，据研究，煤的温度每升高10，氧化速度就增加23倍，当超过自热的临界温度(6080)，煤温上升速度急剧加快，氧化进程加速，开始出现煤的干馏，并生成芳香族的碳氢化合物、氢、一氧化碳等可燃气体。这时的特征是：空气中的氧含量减少，一氧化碳、二氧化碳含量加，煤中的水分被蒸发、空气的温度升高并出现雾气，支架及巷道壁上有水珠，这个阶段叫煤的自热阶段。（3）燃烧阶段）燃烧阶段 如果煤的自热温度继续升高，当温度达到着火温度(300500)时，就会发生燃烧现象。此时，生成水和其它碳氢化合物，同时一氧化碳大量增加，出现烟雾及特殊的火灾气味(如煤油味、松节油味)等。当温度达到8002000时，煤的燃烧可出现明火。2）影响煤炭的自燃因素）影响煤炭的自燃因素：煤层容易发生自燃，除自身具有自燃倾向性外，煤的化学组成、物理组分、存在的物理状态（粒度等）、裂隙发育程度、煤层赋存条件、以及地质、开采方法等，对煤的自燃发火都有影响。（1）煤的化学、物理组分及其特性对煤炭煤的化学、物理组分及其特性对煤炭自燃的影响自燃的影响煤的变质程度煤的变质程度。煤的变质程度越低,挥发分越高,自燃性就越强。褐煤最易自燃，烟煤次之，无烟煤一般不易自燃。在烟煤中又以变质程度最低的长焰煤与气煤较易自燃。煤的水分含量煤的水分含量。煤的水分含量是影响其氧化进程的重要因素。一般认为，在煤的自热阶段,由于水份的生成与蒸发必然要消耗相当的热量。煤体中外在水份没有全部蒸发之前温度很难上升100,煤炭难以自燃，但也有人认为：水份能够将充填于煤体微孔中的N2与CO2驱赶排出，当干燥以后对其吸附性能起活化作用。水份的催化作用随着煤温的增高而增大。另外,对于含有黄铁矿的煤层,水份又是促使黄铁矿分解不可缺少的条件。从这方面看,水份又有利于煤炭自热的发生。总的来看,一定含量的水份有利于煤的自燃,而湿度过大,则会抑制煤的自燃。煤岩成份煤岩成份。在组成煤炭的四种煤岩成份中,暗煤硬度最大,占比重也最大,难以自燃。镜煤与亮煤脆性大、易破裂,而且在其次生的裂隙中常常充填有黄铁矿具有较高的自燃性。煤的含硫量煤的含硫量。硫在煤中有三种存在形式:即黄铁矿、有机硫和硫酸盐。对煤的自燃起主导作用的是黄铁矿,它的比热小,与煤吸附相同的氧量，其温度的增值比煤大倍，它对煤的自燃过程起加速催化的作用。煤的粒度煤的粒度。完整的煤体一般不会发生自燃,一旦受压破裂,呈破碎状态存在,其自燃性能将显著提高。这是因为破碎的煤炭不仅与氧相接触的表面积增大,而且着火温度明显降低。根据实验当烟煤粒度直径为1.52mm时,其着火点温度大多在330360;粒度直径小于1mm以下时,着火温度可降低到190220。煤的孔隙率煤的孔隙率。煤的孔隙率越大,越易于自燃。这是由于孔隙率越大,氧气越易渗入煤的内部,煤的氧化表面积也越大的缘故。（2）地质、开采因素对煤炭自燃的影响）地质、开采因素对煤炭自燃的影响 煤层厚度和倾角煤层厚度和倾角。煤层厚度或倾角越大,自燃危险性越大。这是因为开采厚煤层或急倾斜煤层时,煤炭回收率低,采区煤柱易遭破坏,采空区不易封闭严密和漏风大所致。煤层埋藏深度煤层埋藏深度。煤层埋藏深度增加,地压和煤体的原始温度增加,煤内自然水分少,这将使煤的自燃危险性增加。开采深度不大时,容易形成与地表沟通的裂隙,造成采空区内有较大的漏风,也容易在采空区中形成浮煤自燃。矿井附近小窑开采时,与采掘面或采空区贯通时,易造成漏风,引起自燃。地质构造地质构造。煤层中有地质构造破坏的地方,如褶曲、断层、破碎带等,煤炭自燃比较频繁，这是因为这些地区煤质松碎,有大量裂隙,从而增加了煤的氧化活性和供氧通道与氧化表面积。围岩性质围岩性质。煤层顶底板的岩性也在一定程度上影响煤炭的自燃过程。煤层顶板岩层坚硬且裂隙发达，冒落后块度较大,因而采空区漏风大,供氧条件好。若底板也坚硬,护巷煤柱所受地压大,易破碎,则有利于自燃。如果底板松软而可塑性强,顶板稳定,则煤柱不易被压碎,自燃危险性就比较小。若顶板松软、易陷落,冒落后能严密地充满采空区并很快被压实,则采空区漏风较少,供氧条件差,因而采空区内遗煤自燃危险性大大降低。巷道布置的影响巷道布置的影响。在自燃矿井中,对于厚煤层或煤层群开采，矿井及采区的主要巷道服务的时间都比较长,如果布置在煤层里,受到严重的切割或受压产生裂隙。将增大煤层与空气的接触面积,增加了煤层的自然发火机率。采煤方法的影响采煤方法的影响。采煤方法落后、巷道布置复杂、推进速度慢、回收率低的采煤方法，容易造成自燃发火。3、煤炭自燃的早期识别和预报、煤炭自燃的早期识别和预报 煤炭自燃早期发现和预报，其方法有人体感官的直接感觉、矿内空气成分的分析、井下发热体温度的测量、利用束管监测系统或人工取样对重点防火地点进行监测等。1）人体感官早期发现矿井火灾）人体感官早期发现矿井火灾。人们常用自己的感觉器官（眼睛、鼻子、皮肤等），来觉察煤炭自燃初期的特征，这是一项传统的办法，通常包括以下内容：（1）视力感觉）视力感觉。煤炭氧化自燃初期生成水分，往往使巷道内湿度增加，出现雾气或在巷道壁上挂有水珠。（2）气味感觉。）气味感觉。煤炭从自热到自燃过程中，要产生煤油味、气油味、松节油味、焦油味等气味。实践经验证明，当人们嗅到这些气味时，煤炭自燃已经发展到一定程度。（3）温度感觉）温度感觉。煤炭氧化自燃过程中要放出热量，因此，从该处流出的水和空气的温度较正常时要高。（4）疲劳感觉）疲劳感觉。煤炭氧化自燃过程中从自热到自燃阶段都要放出有害气体，如一氧化碳、二氧化碳等，这些气体能使人头痛、闷热、不舒服、有疲劳感觉。应当指出，人的感觉不是早期识别煤炭自燃的可靠方法，比较可靠的方法是使用仪器、仪表来识别早期的煤炭自燃。2）分析矿井空气成分预报火灾）分析矿井空气成分预报火灾 煤炭在氧化过程中，能使附近地区空气中的氧浓度降低、二氧化碳含量增加，并先后出现一氧化碳和其它碳氢化合物，矿内空气成分的变化特征，可以作为判断煤炭氧化的重要标志。一般使用一氧化碳气体作为早期识别煤炭自燃火灾的标志性气体，随着科学技术发展，也有采用碳氢类气体和烯、烷等作为识别煤炭自燃火灾的标志性气体。目前，全国大多数自燃矿井都在使用一氧化碳检定管和束管监测系统连续监测井下各种气体的变化，进而综合分析，识别煤炭自燃。3）测量井下煤体温度预报自然发火测量井下煤体温度预报自然发火 在煤炭自燃过程的后期阶段，由于氧化加剧，产热量增加，使其周围煤体温度升高，测量周围煤体温度的变化也是预测确定煤炭自燃状态的重要方法。测量煤体温度的方法有直接测温法和红外线探测法两种；（1）直接测温法）直接测温法。即把温度传感器布置在煤炭自燃区域，观测自燃温度随时间的变化趋势，判断煤炭自燃的发展阶段和发展趋势。煤炭自燃，潜伏期氧化过程发展缓慢，温度一般不超过70。温度超过70时，煤体进入了自热期，之后随温度升高，煤体开始自燃。预测预报的关键是煤的自燃不能超过自热期，目前，用于煤炭自燃测温的传感器主要有热电偶、铂电阻、半导体传感器等。（2）红外线探测火源）红外线探测火源。发光体在发出可见光的同时，还发出一系列不可见的其它电磁波，如红外电磁波等，火源也是如此，在煤层温度升高的同时，其红外辐射场的强度在逐渐增大，因此，可以通过测定红外辐射场的强度，进行分析，来确定高温点位置。4、煤炭自燃火灾的预防措施、煤炭自燃火灾的预防措施 预防煤层自燃发火的措施主要从开拓方法及巷道布置；开采方法和通风技术三个方面考虑。1）开拓方法及巷道布置方面的措施）开拓方法及巷道布置方面的措施 （1）对一些服务年限较长的巷道应尽量采用岩石巷道，若在煤层中布置时应采用宽煤柱护巷，并进行砌碹或锚喷。（2）巷道应尽量少切割煤层，煤柱留设的尺寸应适当。（3）分层布置巷道时，应尽量采用垂直重叠布置。2）开采方法方面的措施）开采方法方面的措施 （1）采用回采率高的采煤方法，提高回采率，降低煤炭损失。（2）积极推广和采用无煤柱开采技术。（3）合理确定采区及工作面的尺寸，选择合理的采煤方法和先进的回采工艺，加快工作面的回采速度。（4）遵守正常的开采程序，坚持自上而下的开采顺序。3）通风技术方面的措施）通风技术方面的措施 （1）选择合理的通风系统。煤层自燃发火，在很大程度上是漏风造成的。而漏风多少则取决于风压大小。故在煤层自燃发火矿井应采用总风压小，漏风量少的通风系统。（2）正确选择通风构筑物的位置。应尽量设法把通风构筑物的位置选在岩石巷道中，或选在压力小、支架完整、煤壁坚实的地点。（3）及时封闭采空区和废弃的巷道。及时封闭采空区和废弃的巷道，并保证封闭严密，是减少采空区和废弃巷道的漏风，防止煤炭自燃的重要措施之一。若采空区和废弃巷道不能做到及时封闭，将会使采空区和废弃巷道的漏风加剧，造成煤炭自燃。（4）预防性灌浆。采用预防性灌浆就是将水、黄土、沙子按适当比例配合制成泥浆，用管道输送到可能发生自燃的采空区内，以预防自燃火灾的发生。预防性灌浆有随采随灌，即在工作面推进的同时向采空区灌浆和采后灌浆，即在工作面采完封闭后进行灌浆两种方式。（5）阻化剂防灭火，目前常用的阻化剂有氯化钙、氯化镁、氯化铵及水玻璃等。（6）胶体材料防灭火。如凝胶防灭火；胶体泥浆或粉煤灰胶体防灭火 （7）惰气防灭火。这里所说的惰气是指不能助燃也不能燃烧的气体。常用的惰气有氮气、二氧化碳等。（8）均压防灭火技术。均压防灭火的实质是，利用风窗、风机、调压气室等调压设施，改变漏风区域的压力分布，降低漏风压差，从而达到防灭火的目的。5、矿井发生火灾时的行动原则与灭、矿井发生火灾时的行动原则与灭火方法火方法 1）发生火灾时的行动原则）发生火灾时的行动原则 矿井发生火灾的情况变化是多方面的，由于发生火灾的地点、原因、性质不同，所以采用的处理方法也就不同。井下火灾既有规律性，也有特殊性，所以处理时既要有原则性，又要有灵活性。其行动原则是：(1)任何人发现井下火灾时，应视火灾性质、灾区通风和瓦斯情况，立即采取一切可能的方法进行直接灭火，并迅速报告矿调度室。电气设备着火时，应首先切断电源。在切断电源前，只准使用不导电的灭火器材进行灭火。(2)调度室在接到井下火灾报告后，应立即按照矿井火灾预防和处理计划中的规定通知有关人员。值班领导在矿长或总工程师未到达前，应立即会同通风科长、机电科长、生产科长等人员，根据具体情况，组织抢救灾区人员和灭火工作。(3)在现场的科、队、班组长要根据调度室的命令，依照矿井火灾防治预案计划的规定，将所有可能受火灾威胁地区的人员撤离危险区域，并组织人员利用现场的一切工具和器材进行灭火。(4)抢救遇难人员时，应采取措施防止烟雾向人员集中的地方蔓延。在处理倾钭巷道中发生的火灾时要特别考虑“火风压”的影响。(5)在抢救人员、灭火作业以及封闭工作面时，必须指定专人检查气体及风流的变化，还必须采取防止瓦斯、煤尘爆炸和人员中毒的安全措施。(6)对井下火灾不能直接灭火时，必须及时封闭火区，封闭火区时应在确保安全的前提下，尽量缩小封闭火区的封闭范围。(7)当井下发生火灾时，为了保证迅速而可靠的灭火，有关人员必须严守纪律，服从命令，决不能惊惶失措，擅自行动。(8)对任何形式的火灾，都要十分重视，决不能麻痹大意，要及时组织力量，采取正确，迅速、果断的措施，进行处理。任何犹豫与迟延都能给灭火工作带来困难和造成严重后果。(9)避灾路线与自救：位于火区上风头的人员，应立即迎着风流撤退。位于火源下风头的人员能通过火源时，应佩戴自救器越过火源进入上风头，否则应佩戴自救器走最短路线进入新鲜风流中。若实在无法撤出时，应尽快在附近找一个峒室躲避，并把峒室入口的门关住，隔断风流，防止有害气体进入，并设置信号等待救援。离火区较远的人员在发现火灾预兆后，应迅速进入新鲜风流中。2）灭火方法）灭火方法：灭火的实质是破坏燃烧三个条件同时存在的过程。灭火就其方法而言，可以分为直接灭火法和隔离火区联合灭火法二大类。直接灭火直接灭火：采用灭火剂或挖出火源等方法把火直接扑灭。常用的灭火剂有：水、泡沫、二氧化碳、惰气、砂子等。隔离火区联合灭火隔离火区联合灭火：当不能直接将火源扑灭时，为了迅速控制火势，使其熄灭，可在通往火源的所有巷道内砌筑密闭墙，使火源与空气隔绝。封闭火区的方法有三种：锁风封闭火区、通风封闭火区和注惰气封闭火区。6、火区的管理与启封、火区的管理与启封 1）火区管理火区管理 防火密闭建成后，仅仅是成功了一小步，并不等于大功告成。维持闭墙的严密性，杜绝向封闭火区发生任何形式、任何强度的漏风供氧，促进火区快速熄灭，缩短封闭期并尽快启封，对减轻火灾损失意义重大。但火区封闭期间，受大气压力的变化、矿压的显现、通风系统的调整和闭墙质量的稳定等因素综合影响，极易造成向火区漏风而出现“火区呼吸”现象，这对火区快速熄灭解除十分不利。因此，加强火区内外气体、压差的变化监控和闭墙质量的维护，对加快火区熄灭非常重要。火区管理的主要工作内容是建立火区管理卡片；对防火墙进行编号；在防火墙附近设置栅栏、揭示警标；对火区的气体及防火墙的严密程度进行定期检查等。（2）火区启封）火区启封 封闭的火区，只有经取样化验证实火源已熄灭时，方可启封。火区必须同时具备下列条件时，方可认为已熄灭 （1）火区内的空气温度下降到30以下，或与火灾发生前该区的日常温度相同；（2）火区内空气中的氧气浓度降到5%以下；（3）火区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期间逐渐下降，并稳定在0.001%以下;（4）火区的出水温度低于25,或与火灾发生前该区的日常出水温度相同;（5）上述4项指标必须持续稳定在1个月以上。常用的火区启封方法有通风启封火区法和锁风启封火区法两种。通风启封火区法通风启封火区法：火区范围不大，确实证明火源已经熄灭，可以采用此法。步骤如下 （1）启封前要预先确定火区有害气体的排放路线，切断排放回风流经过巷道中所有电气设备的电源，撤出所有的人员，设专人把口警戒，防止人员进入。（2）由救护队员先将出风侧闭墙“由小到大”逐渐的将其全部打开，稳定一定时间后，再打开进风侧的闭墙。稳定时间的长短应根据出风侧闭墙打开后扩散出的气体大小而定。（3）打开进风侧闭墙时，应先打开一个小口（一般为400mm400mm）后，在严格控制回风流中的有害气体浓度符合煤矿安全规程的相关规定情况下，逐渐将其全部打开。打完后，操作人员应撤离现场12h，再进入火区开展工作。（4）整个启封排放过程中，应注意检查气体，尤其是CO2，以防止火区下部积聚的CO2逆风流流动而造成危害。锁风启封火区法锁风启封火区法 锁风启封火区法，就是沿着原封闭区的巷道，由外向火源处逐段移动密闭位置，逐渐缩小火区范围，最后在封闭状况下进入着火带而实现火区全部启封的方法。该方法适用于火区范围较大；发火位置隐蔽难以确认火源是否完全熄灭；或有高瓦斯涌出的火区。利用该方法启封火区时，由于打开原防火墙时新鲜空气的进入，不可避免的增加原封闭区内的氧浓度，可能形成爆炸性混合气体；并且，在压力降低时，封闭区内的有害气体可能涌出，威胁灭火人员的安全。因此，应密切注意检测可能存在的危险，并及时选好锁风密闭的位置。锁风密闭常选在火区进风巷侧原防火墙以外56m处，并采用留设有风门的密闭。锁风启封时，应按以下步骤操作：（1）在距锁风密闭最近的新鲜风流巷道中设置指挥部及应急基地，并按审批措施的要求作好人员的具体分工。（2）建造留设便于进出风门的密闭时，应尽可能的预留56m的空间，以便于储备应急用的材料和提供较好的人员作业环境。（3）救护队员进入新建的临时密闭，关好风门后，在原防火墙上打开便于人员通行的一个缺口，并悬挂好风帘遮住缺口，形成锁风室。（4）救护队员进入原防火墙内，根据救护队员作业时间、作业内容、与井下火区附近基地保持联系的能力和火区内的状况等因素，合理的进行侦查和选择下一道锁风密闭的建造位置。（5）在下一道锁风密闭处构建好新的带风门密闭后，可撤除两道锁风密闭间的原防火墙，打开原锁风密闭风门开始向内逐渐接风筒适量供风，缓慢排放进行启封。（6）启封区内排放后，应立即组织力量进行实施全面洒水等预防降温措施。如此反复，直至火区全部启封完毕。在整个启封过程中，最为关健的是必须确保下一段被封闭的火区始终处于封闭隔离状态。四、防治矿尘四、防治矿尘 1、矿尘的产生及存在状态 2、矿尘的性质及危害 3、煤尘爆炸的条件及影响因素 4、预防煤尘爆炸的措施及综合防尘1、矿尘的产生及存在状态、矿尘的产生及存在状态 矿尘是指矿井在采掘过程中产生的矿物微粒和岩石微粒的总称。矿尘又称粉尘，对煤矿来说，是指煤尘和岩尘而言。5微米以下的煤尘和岩尘又叫呼吸性矿尘，这些矿尘能进入人的肺部，导致尘肺病。矿尘按其存在状态，又可分为浮尘和落尘。悬浮于空气中的矿尘称为浮尘，从空气中沉降下来的矿尘称为落尘。浮尘的危险性最大，而落尘则往往不被人们注意，常给事故的发生留下隐患。2、矿尘的性质及危害、矿尘的性质及危害 1）矿尘的性质）矿尘的性质（1）矿尘的吸附性。（2）矿尘的悬浮性。（3）尘粒的凝聚性。（4）矿尘的吸湿性。（5）尘粒的荷电性。（6）煤尘的燃烧和爆炸性。煤尘在空气中达到一定的浓度时，在外界明火的引燃下，能发生燃烧和爆炸。2）矿尘的危害）矿尘的危害 矿尘的危害主要表现在以下两个方面：导致尘肺病导致尘肺病。矿尘对人体的直接危害是导致生理上的疾病。工人长期在有矿尘的环境中工作，吸入大量的矿尘，轻者引起呼吸道炎症，重者可导致尘肺病。尘肺病是矿尘粒子进入人体肺部而引起的肺组织纤维化病变。煤矿尘肺病一般分为矽肺、煤肺和煤矽肺三类。引起燃烧和爆炸。引起燃烧和爆炸。矿尘中的煤尘具有可燃性。细小的尘粒在其外界火源的点燃下，很容易燃烧引起火灾。有些煤尘在一定的条件下还会爆炸。煤尘爆炸，对矿井的危害性极大，它不仅会造成巨大的经济损失，还会造成大量的人员伤亡。3、煤尘爆炸的条件及影响因素、煤尘爆炸的条件及影响因素煤尘爆炸的形成条件：煤尘爆炸的形成条件：煤尘爆炸应同时具备以下三个条件：一是煤尘本身具有爆炸危险性；二是悬浮于空气中的煤尘，即所谓的“煤尘云”具有一定的浓度；最低值为45克/米3，上限浓度最高达15002000克/米3。三是要有足以点燃煤尘的热源。煤尘爆炸的引燃温度在610到1050之间，一般为700800。3）煤尘爆炸效应及其特征）煤尘爆炸效应及其特征煤尘爆炸效应：煤尘爆炸效应：(1)煤尘爆炸时要释放出大量的热能，爆炸瞬时的温度可高达23002500。(2)煤尘爆炸时，伴随着火焰的传播，还有冲击波的产生。据理论计算，爆炸火焰的最大传播速度为11201800米/秒。冲击波速度为2340米/秒。(3)煤尘爆炸的理论压力为735.5Kpa，但在有大量沉积煤尘的巷道中，爆炸压力将随着离开爆炸源的距离的增加而呈跳跃式地增加。(4)煤尘爆炸时产生大量的一氧化碳气体，其浓度可高达8%，它是煤尘爆炸时，造成大量人员伤亡的主要原因。煤尘爆炸特征煤尘爆炸特征 煤尘爆炸的显著特征是产生粘焦。它是部分煤尘尘粒未充分燃烧被焦化、粘结的产物。被焦化的尘粒形成皮渣与粘块，通常迎着火焰传播的方向，粘附在支架和巷道壁上，煤尘爆炸的这一特征，是判别煤矿发生爆炸事故时煤尘是否参与爆炸的主要标志。4、预防煤尘爆炸的措施及综合防尘、预防煤尘爆炸的措施及综合防尘预防煤尘爆炸的措施预防煤尘爆炸的措施 预防煤尘爆炸的措施主要包括减、降尘措施；防止煤尘引燃措施及隔绝煤尘爆炸措施三个方面。1）减、降尘措施）减、降尘措施。减、降尘措施是指在煤矿井下生产过程中，通过减少煤尘产生量或降低空气中悬浮煤尘量以达到从根本上杜绝煤尘爆炸的可能性。减、降尘措施主要有：通风除尘、煤层注水；采空区灌水；湿式作业；净化风流，定期冲刷煤尘等。2）防止煤尘引燃措施）防止煤尘引燃措施：防止煤尘引燃的措施与防止瓦斯引燃的措施大致相同，在此不再详述。同时特别要注意的是，瓦斯爆炸往往会引起煤尘爆炸。此外，煤尘在特别干燥的条件下可产生静电，放电时产生的火花也能自身引爆。3）隔绝煤尘爆炸的措施）隔绝煤尘爆炸的措施 防止煤尘危害，除采取防尘措施外，还应采取降低爆炸威力，隔绝爆炸范围的措施。隔绝煤尘爆炸措施主要有：（1）清除落尘）清除落尘。定期清除落尘，防止沉积煤尘参与爆炸可有效降低爆炸威力，使爆炸由于得不到煤尘补充而逐渐熄灭。（2）撒布岩粉）撒布岩粉。撒布岩粉是指定期在井下某些巷道中撒布惰性岩粉，增加沉积煤尘的灰分，抑制煤尘爆炸的传播。（3）设置隔爆设施）设置隔爆设施。隔爆设施包括岩粉棚隔爆和水棚隔爆两种，目前大多使用的是水棚隔爆。由于水的吸热效果好，在巷道中设置水棚，借助爆炸波的作用，使水槽翻转或破坏形成水雾，既可吸收爆炸火焰的热量，又可将小颗粒煤尘粘结为大颗粒，使其失去悬浮能力，从而能有效地防止爆炸的蔓延和再次爆炸。综合防尘：综合防尘：矿井综合防尘是指采用各种技术手段减少矿尘的产生量，降低空气中的粉尘浓度，以防止粉尘对人体和矿井产生危害的措施。综合防尘措施主要有煤体注水、采空区灌水、通风除尘、湿式作业、净化风流、个体防护等。1)煤层注水煤层注水 煤层注水是指通过钻孔将压力水注入尚未开采的煤层，使煤体湿润，以减少开采时浮尘的生成量。它的实质在于将煤尘消除在产生之前，是一种积极主动的防尘方法。实践证明，这种方法不仅在防尘方面效果显著，而且还可以起到防突和防止煤层自燃等综合作用。2024/4/22 2024/4/22 周一周一8686避灾原则、受灾害威胁地区的所有人员，在撤退时，必须听从指挥，服从领导，在跟班领导和班组长带领下，有组织地向安全地点撤退，避免盲目行动，扩大伤亡。、受火灾威胁地区的人员确实无法撤退时，应想法自救首先阻止有害气体进入该地区，并在巷口悬挂矿灯作为救灾信号等待救援。2024/4/22 2024/4/22 周一周一8787避灾原则 、井下发现有烟雾、煤壁挂水珠类似出汗现象，井下空气、水温、煤温升高或有煤油气味等着火迹象时，受威胁地区的人员应立即撤退，并查明原因，积极进行处理。、下井人员必须携带自救器，并会正确使用。、发生火灾人员撤退时,首先判定火灾发生的地点,如果火灾发生在工作面进风流，人员应向着进