第九章火灾防治.ppt

第九章火灾防治
本讲稿第一页，共六十八页
本章主要内容
第一节 概 述
第二节 矿井外因火灾及其预防
第三节 煤炭自燃的理论基础
第四节 矿井火灾预测和预报
第五节 开采技术防火措施
第六节 灌浆与阻化吸氧速度常数Ｕ与粒度之间成复杂关系。
三、自燃发火与自燃发火期
自燃发火：有自燃发火的煤层被开采破碎后在常温下与空气接触发生氧化，产生热量使其温度升高，出现明火和冒烟的现象。
自燃发火期：煤层被开采破碎、接触空气之日起，至出现自燃现象或温度上升到自燃点为止，所经的时间。以月或天为单位。
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第三节 煤炭自燃的理论基础
四、煤炭自条件
1、具有自燃倾向的煤被开采后呈破碎堆积状态.
2、有较好的蓄热条件。
3、有适量的通风供氧。
4、上述三条件共存的时间大于煤的自燃发火期。
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第三节 煤炭自燃的理论基础
五 影响煤炭自然发火的因素
1、煤的自燃性能
（1）煤的分子结构。
（2）煤化程度。煤的自燃倾向性随煤化程度增高而降低。
（3）煤岩成分。
各种单一的煤岩成分具有不同的氧化活性，其氧化能力按镜煤＞亮煤＞暗煤＞丝煤的顺序递减。
（4）煤中的***含量。
它类似用惰性气体稀释空气对氧化发生的影响。
（5）水分。既有加速氧化的一面，也有阻滞氧化的因素。
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第三节 煤炭自燃的理论基础
（6）煤中硫和其它矿物质。
煤中含有的硫和其它催化剂，则会加速煤的氧化过程。2、开采技术
矿井的开拓方式、采区巷道布置、回采方法和回采工艺、通风系统和技术管理等开采技术和管理水平，对自然发火起决定性影响。
（1）矿井开拓方式和采区巷道布置。
（2）回采方法和回采工艺，但其决定的因素是回采率和工作面推进速度。
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第三节 煤炭自燃的理论基础
3、影响采空区自燃的因素
（1）采空区三带划分
对于后“U”通风系统(一源一汇)的采空区，按漏风大小和遗煤发生自燃的可能性采空区可分为三带：
散热带Ⅰ：宽度为L1＝5 ~ 20 m
自燃带Ⅱ：宽度为L2＝20 ~ 70 m
窒息（不自燃）带Ⅲ。
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第三节 煤炭自燃的理论基础
划分三带的指标有三种：
①采空区漏风风速V
V>；≥V≥,∨＜。
②采空区氧浓度（C）分布
认为C＜8%为窒息带，C≥8%为自燃带。
③采空区遗煤温升速度
（dt>1℃/d为自燃带）。
由于缺少深入的理论研究和试验结果，此指标目前尚难以应用。
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第三节 煤炭自燃的理论基础
（2）采空区遗煤自燃的条件及其影响因素
设自燃带的最大宽度为L1+L2，工作面的推进速度为V，自然发火期为τS，在自燃带内煤暴露于空气的最长时间为τ(月)，则
τ＝(L1+L2) / V
当: τS≤τ时，可能发生自燃。
4、漏风
在煤炭氧化过程的热平衡关系中，漏风起两方面的作用：一是：向煤提供氧化所必须的氧气，促进氧化发展
二是：带走氧化生成的热量，降低煤温，抑制氧化过程发展
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第三节 煤炭自燃的理论基础
5、地质因素
（1）倾角。
（2）煤层厚度。
（3）地质构造。
在有地质构造的地区，自燃危险性加剧。
（4）开采深度。
六、煤的自燃过程
１、潜伏（自燃准备）期
自煤层被开采、接触空气起至煤温开始升高止的时间区间称之为潜伏期。
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第三节 煤炭自燃的理论基础
２、自热阶段
温度开始升高起至其温度达到
燃点的过程叫自热阶段。
自热过程是煤氧化反应自动加
速、氧化生成热量逐渐积累、 温度
自动升高的过程。
３、自燃阶段
煤温达到其自燃点后，若能得
到充分的供氧（风），则发生燃烧，
出现明火。
4、熄灭
潜伏期
自热期
燃烧
风化
时间
温度／℃
Tb
Tc
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第四节 矿井火灾预测和预报
根据煤田地质勘探或在矿井开采的过程中，所采集的煤样的分析化验结果和自然发火的统计资料，判定待开采煤层的自燃严重程度及其在空间