煤礦行業滅火解決方案

煤礦行業滅火解決方案

2016-8-16 17:43:01

   

    煤礦火災屬礦井五大災害之一。礦井一旦發生火災,火勢發展的速度快,控製比較複雜,影響的範圍也比較廣,極易造成人員傷亡和財產損失,甚至引起煤塵、瓦斯爆炸或者煤塵與瓦斯爆炸,釀成更大的災害。為了防治礦井火災,保證煤礦安全生產,對礦井火災進行必要的分析和了解十分重要。 
    礦井火災發生的“三要素” 
    某種可燃物質的存在。在煤礦井下,煤炭本身就是一種大量的而且普遍存在的可燃物;其次,在進行生產的過程中產生的大量的煤塵、瓦斯以及使用的坑木、機電設備、炸藥、油料等物質都存在可燃性,它們的存在是發生火災的基本元素。 
    具備足夠熱能的熱源。熱源是煤礦進下火災發生的必要因素,隻有具備足夠熱量的熱源才能引起可燃物質的燃燒。在煤礦,煤炭的自燃、瓦斯、煤塵燃燒與爆炸、放炮、機械摩擦產主的熱量;電流短路、電氣設備運轉不良產生的過熱;吸煙、焊接及其它明火都可能引起火災。 
    有足夠濃度的供02源。燃燒的定義是一種發熱、發光,同時伴有煙霧產生的劇烈的氧化反應。任何可燃物盡管有足夠熱量的熱源,如果缺乏足夠濃度的02,燃燒是難以持續的,所以,02的供給是燃燒形成必不可少的基本條件。實驗證明:在02濃度為3﹪的空氣環境裏,任何可燃物的燃燒都不能維持;在02濃度低於12﹪的空氣中瓦斯失去爆炸性;濃度在14﹪以下,蠟燭也不能燃燒。所以,這裏所說的供02源為正常含02量的空氣,而不是貧02的空氣。 
    煤礦火災的分類 
    目前,在我國對於火災的分類還沒有一個統一的標準,分類比較多,據以下幾種分類方式如下: 
    按照起火源的不同,通常將煤礦火災分為2大類,即外因火災和內因火災。 
    按火災發生的地點不同分類,可分為井筒火災、巷道(進、回風)火災、采麵火災、煤柱火災、采空區火災及硐室火災。 
    按照可燃物的不同分類,可分為機電設備火災、火藥燃燒火災、油料火災、坑木火災、瓦斯燃燒火災、煤塵燃燒火災及煤層自燃引起的火災。 
    按煤礦通風風流的影響可分為進風風流火災、回風風流火災。 
    煤礦火災的本質分析 
    煤礦火災從本質上來講,也屬於一種燃燒現象,也是一種能量能量相互轉換的現象,並且據有關資料統計,90﹪的煤礦火災均屬於內因火災,所有煤礦火災均有發生、發展的過程,最終達到火災的發生階段及形成危害。 
    在煤礦井下,由於燃燒和爆炸理論的“三要素”,火災即可轉變成為爆炸,其條件為:存在較大體積且溫度較高的可燃性混合氣體,可燃性混合氣體的濃度達到爆炸極限;混合氣體中02濃度超過14﹪以上,混合氣體遇火源或本身溫度較高即產生燃燒。 
    煤礦火災的危害 
    井下火災對煤礦安全行產工作和礦工的安全主要有以下幾方麵的危害: 
    井下空間狹小,活動受限,礦井的通風與巷道的聯通關係複雜,所供給的風量有限,當井下發生火災的時候,人員避災和撤離都會受到複雜環境的限製。 
煤礦井下存在著大量的可燃物,火災極易產生並且發展蔓延的速度快,當高溫火焰在巷道中流動,混入新鮮風流時,將會在摻風點產生二次燃燒的新火源,導致火災麵積的擴大。 
    燃燒時產生大量的有毒有害氣體(主要為CO2和CO)並伴有高溫火焰,造成人員的傷亡。這些氣體流入井下作業點後,使人員中毒和窒息。 
    井下產生火災極易引起瓦斯、煤塵或者煤塵與瓦斯燃燒和爆炸。井下發生火災不僅給瓦斯、煤塵提供了爆炸的火源,還因為高溫火源的幹餾作用,使可燃物釋放出H2和多種碳氫化合物等具有爆炸性的氣體。因此,火災能引起瓦斯、煤塵爆炸,進一步擴大災情及人員傷亡。 
    火災能燒毀設備和引起煤層自燃,當井下發生火災,如果不能及時采取有效措施控製,那麽就會失去了滅火的良機,使火勢擴大,這樣就會燒毀大量的設備,更甚者引起煤層燃燒,影響礦井的正常生產。 
    礦井發生火災後,使井下風流反向,導致災情的擴大,高溫煙霧流經的巷道,空氣質量發生變化,溫度升高;另一方麵使礦井通風網路的風流發生改變,使礦井通風係統紊亂,進一步擴大災區範圍,同時給井下人員的撤離帶來了巨大的困難和危害,增大了事故損失和滅火工作的難度。 
    煤礦火災的預防措施 
    外因火災的預防措施 
    外因火災的特點:火災發生比較突然,發展速度快,火勢凶猛,如果不能及時發現和控製,將會帶來巨大的損失。據相關資料統計:國內有記載的重大火災事故,90﹪以上屬於內因火災,而礦井火災中外因火災所占比例雖小(僅占4﹪—10﹪),可是也不容忽視,做好煤礦井下的外因火災的預防工作十分重要,具體措施如下: 
    嚴禁攜帶煙火及易燃易爆物質入井;嚴禁在井下使用電爐或燈泡取暖,井下不準使用電氣焊、噴燈焊接或切割。如必須使用,必須製定嚴格、科學、合理的安全技術措施,報相關部門批準;其次,在井口房和通風機房附近20米範圍內不得有煙火或用火取暖。 
    井下不準存放易燃的油類物質。 
    井下必須使用本質安全型電器設備,加強管理,定期進行檢查維修,保證設備性能完好;防止電火花、電弧及摩擦起火生成的事故。 
    加強爆破管理;進行爆破作業時,必須使用國家標準的許用的礦用炸藥;不得使用過期或劣質炸藥不準放明炮或者明火放炮、放糊炮;不準用動力電源放炮;炮眼的封泥長度和封填材料必須按照《煤礦安全規程》(2006版)的相關要求進行封填,且進行放炮,避免引起火災。 
    嚴禁不阻燃或不抗燃的電纜、輸送帶和風筒入井。 
    井口房、井架和井口20m範圍內的建築物以及主要進、回風巷、主平硐、主要巷道的連接處、井下主要的硐室和機電設備等,都應采用不燃性材料砌築或支護或者最好布置在岩層中。 
    井口都應設防火鐵門,預防井口火災或附近地麵火災波及井下,進風井巷與各生產水平的交匯處都應設置防火鐵門,並定期對防火鐵門的質量和靈活可靠性進行檢查。
    礦井必須在井口附近100m以內設置消防材料庫,每一個生產水平的主要運輸大巷中應設消防材料庫,儲備足夠數量的消防器材,並備有消防車。滅火材料和工具必須滿足礦井滅火時的需要,平時不準挪作他用,進下的炸藥庫、絞車房或者絞車硐室、機電硐室、水泵房和采區變電所、中央變電所都要配足夠的滅火器材並保持完好無損。 
    礦井必須在地麵建立容量不低於200m3的消防水池,井下各主要巷道中應鋪設2趟(1趟工作,1趟備用)專用消防管路,並且兩趟管路之間要能靈敏互換,每隔30m—50m的距離設一組消防水龍頭。 
    內因火災的預防措施 
    內因火災是指被破壞的原始煤層,具有自燃性質的煤層;又有一定的風量供給,自身發生緩慢氧化而產生一定的熱量聚積而導致著火形成的火災。 
    內因火災的特點:主要是滅火比較困難,技術含量高,耗費的人力物力較大,火源比較隱蔽而不易被發現,甚至燃燒時間長,有的能持續數月、數年之久,造成大量的煤炭資源被凍結,根據1985年的統計,由於自燃發火而凍結的煤炭資源量已近6000萬噸。 
    據相關資料統計,全國統配與重點煤礦中,有自燃發火危險性的礦井占全國礦井總數的46﹪—49﹪;其中自燃煤層占累計可采煤層數的60﹪,1953年—1984年的統計資料顯示,內因火災的次數占礦井火災次數的94﹪。因此,內因火災受到了人們的關注和研究。可是預防煤礦的內因火災的措施涉及到煤礦的各個生產環節,所以在預防措施方麵要加強研究和探討。 
    在開采具有煤層自燃發火危險性的礦井,要正確選擇礦井的開拓方式,采煤方法和開采順序;提高礦井防火能力;優化礦井通風係統,杜絕采空區漏風,采取均壓通風的防火措施,加強防火管理等措施來預防煤炭自燃,減少或杜絕煤炭自燃發火的隱患。 
    加強管理人員和從業人員的培訓,使其掌握煤炭自燃發火前期的相關預兆,及時發現發火預兆,為滅火工作帶來時間,進行預防發火的預測預報工作,啟動礦井防火應急預案,將其處理在萌芽狀態。 
    加強對廢棄巷道和采空區的管理,及時充填廢棄煤巷,以做到對采掘生產過程中遺留的各種發火隱患及時處理。 
    加強密閉的質量和日常檢查管理工作,避免漏風引起煤炭自燃。 
    利用新技術的發展和新設備來提高礦井自身防滅火的能力 
    隨著科學技術的發展和礦井火災的深入研究,一批批新的防滅火技術和火災預防設備得到了開發的利用。如火災自動報警裝置,應用報警係統能夠準確地探測到火災隱患的異常情況,通過數據信息的處理反饋給管理人員,使其將火災隱患處理在萌芽狀態。 
    總之,要積極開展礦井火災的發生、發展及形成的機理和規律做更進一步的研究和探索,開發先進的適宜礦井使用的火災自動報警係統、滅火設備和井下逃身設備;使礦井火災在預防、監測和撲救三方麵實現三維立體空間的綜合防治措施,確保礦井的安全生產。

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