矿井火灾的预防与防治措施

矿井火灾的预防与防治措施

一、矿井火灾的危害

我国56%的矿井开采煤层是易自燃煤层，矿井火灾是一大突出灾害，是煤矿五大自然灾害之一。一是烧毁大量煤炭资源；二是对火灾区采取封闭措施会冻结大量资源，给正常的生产接续、日常的火区封闭管理带来困难，既增加管理成本，又给矿井安全带来隐患；三是煤炭自燃时还会产生大量的造成人员伤亡的有毒有害气体，所放出的大量热量还会恶化井下作业环境；四是在井巷中形成火风压，造成并联井巷的风量及风向的絮乱。对于有瓦斯、煤尘爆炸危险的矿井，还会引起瓦斯、煤尘爆炸。

近几年，重大火灾事故还时有发生，给国家和企业带来严重的影响。如2002年10月29日，广西南宁市某煤矿发生一起特大电气火灾事故，造成30人死亡。2011年7月6日，山东枣庄市薛城区防备煤矿发生重大火灾事故，造成28人被困。因此，火灾防治工作依然是煤炭企业的一项常抓不懈、重要而艰巨的任务。

二、火灾发生的原因

根据矿井火灾分类，火灾发生的原因分为：

1、外因火灾

外因火灾是指由外来热源或火源引起的矿井火灾。如放炮、电气设备失爆、机械摩擦、瓦斯燃烧或爆炸、电流短路、焊接火花等原因造成的火灾，具有突发性和灾难性。由于有外来热源或火源作用于井下的主要可燃物、井下可燃物气体，如木材、胶带、电缆、油料、CH4

等，导致外因火灾的发生，造成生命和财产的损失。

2、内因火灾

矿井内因火灾主要是指煤炭自燃形成的火灾。煤炭自燃必须具备3个条件：（1）煤炭具有自燃倾向性，并呈破碎状态堆积存在；（2）连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断发展；（3）煤氧化生产的热量大量蓄积，难以及时地散失。而影响煤炭自燃发火的因素有内在因素和外在因素两个方面。内在因素有煤炭的化学成分和煤化程度、煤岩成分、水分、孔隙率、碎度和脆度。外在因素主要有煤层赋存状态和地质构造、采掘与通风条件等。

三、火灾的预防与防治措施

1、矿井火灾的预防

矿内火灾防治是指为了防止井下发生火灾，控制火灾和消除火灾不良后果所施行的技术和工程。“预防为主”是防治矿内火灾的原则。主要有从以下几个方面着手：

（1）从矿井设计、建设到矿井生产过程中都应体现防火要求；

（2）开拓、掘进、回采、通风、煤炭运储、安全用电等环节都应有防火措施；

（3）选择合理的开拓系统、开采方法以及通风系统，对于防止自然火灾的发生起决定性作用；

（4）从防自燃火灾角度出发，对开拓、开采的要求是：

○1最小的煤层暴露面、最大的煤层回采率、最快的回采速度易于隔绝的采空区；

○2对通风系统的要求是通风压差小、漏风少。

（5）加强预测识别煤的自燃倾向性、火灾检测预报；

（6）严格管理可燃物和明火的使用及爆破作业；

（7）加强电气设备维护保养、含量布置消防器材、合理开采易燃煤层；

（8）选用不燃性材料支护，堵塞漏风，制止矿压破坏煤柱；

（9）防止向冒落空间（采空区、煤层巷道高冒顶孔洞或突出孔洞）及煤层裂隙漏风；

（10）限制减少向采空区丢煤；

（11）准确判定火源点位置或范围；

（12）在矿井易发火区域（包括胶带输送机巷），安装烟雾传感器和CO传感器；

（13）严格执行入井人员检身制度，严禁入井人员携带烟草和点火物品入井；

（14）木料场、矸石山距离进风井不得小于80m，木料场距矸石山不得小于50m，井口周边20m内不得由可燃物和火源；

（15）矿井必须设置地面消防池和井下消防管路系统，井上、下必须设置消防材料库，配备足够的消防器材；

（16）井下不准存放汽油、煤油和变压器油，严禁将剩油、废油泼洒在井巷和硐室内；

（17）井下和井口房内从事电焊、气焊和喷灯焊接等工作，必须制定安全技术措施；

（18）井下工作人员必须熟悉灭火器材的使用方法，并熟悉工作区域内灭火器材的存放地点；

（19）进风口应安设防灭火铁门，井下机电硐室装有向外开的防火铁门；

（20）入井人员要随身携带自救器；

（21）按矿井瓦斯等级，使用规定的安全可靠的炸药和雷管，并严格执行放炮的有关规定；

（22）开采容易自燃和自燃的煤层时，采煤工作面必须采用后退式开采，并根据采取防火措施的煤层自燃发火期，确定开采期限；

（23）回采过程中不得任意留设设计外煤柱和顶煤。采煤工作面采到停采线时，必须采取措施使顶板冒落严实；

（24）开采容易自燃和自燃的煤层时，必须对采空区、突出和冒落孔洞等空隙采取预防性灌浆或全部充填、注惰性气体等措施，编制相应的防灭火设计，防止自燃发火；

（25）采煤工作面回采结束后，必须45天内进行永久性封闭。

2、矿井火灾的防治措施

矿井火灾的防治措施就是使用适宜的器具、材料、设备和设施扑灭或控制火灾。灭火方法有直接直接灭火法、隔绝灭火法和综合灭火法。灭火的任务是安全、迅速、有效地扑灭已发生的火灾。灭火时一般首先用直接灭火，若因火势太大，灭火器材和人员不能直接灭火时，应选用隔绝灭火法将火源封闭于最小范围内或采取措施加速封闭区内的火源熄灭，即选用综合灭火法。直接灭火法使用水、砂、岩粉、

土、泡沫、惰性气体等物质，通过相应设备直接施加于着火物，使其窒息、降温熄灭或者直接挖除着火物，使用与扑灭初起或表面火灾。综合灭火法以封闭漏风通道压差（均压）等措施的灭火方法。因此，我国煤矿火灾防治的措施，总体上说有如下几类。

（1）预防性灌浆

这是一种将水、浆材料按适当的比例混合，制成一定浓度的浆液，借助输浆管路送往可能发生自燃的区域，以防止自燃火灾的发生，是目前使用比较成功、稳定性好的措施。

○1浆材的选取

浆材应满足以下要求：不含可燃物或助燃性材料；材料粒度直径不能大于2mm，细小粒子（粒度直径小于1mm）要占75%；相对密度为2.4～2.8；塑性指为9～14；胶体混合物占25%～30%；含砂量占25%～30%；易脱水由要具有一定的稳定性；具有能与较少的水混合成泥浆的能力；运输时不堵塞管路或泥浆槽。

○2浆液的制备与运输

不同的泥浆材所采用的泥浆液制备工艺也有所不同。黄泥灌浆系统中泥浆的制备主要有水力取土自然成浆和人工或机械取土制浆。

电厂粉煤灰灌浆系统除包括与黄泥灌浆系统基本相同的系统外，还应包括将电厂粉煤灰运输至使用地，并贮存起来的供灰系统及重组的供水系统等。

利用粉碎矸石灌浆，其工艺比较复杂，不仅应有黄泥灌浆的基本系统，还需要有粉碎矸石用的破碎系统。