毕业设计（论文）说明书：矿山火灾防治.doc

1、 1 毕业设计（论文） 说明书 设计题目： 矿山火灾防治 专业班级： 采矿工程 设 计 人： 指导老师： 2 目 录 1、引言 . 2 2、概 述 . 2 2.1火灾与矿井或煤田火灾的概念 . 2 2.2矿井火灾的类型及其特性 . 2 2.2.1按 引火原因分类 . 2 2.2.2消防分类 . 2 2.2.3其它分类方法 . 3 2.3矿井外因火灾及其预防 . 3 2.3.1物质燃烧的充要条件 . 3 2.3.2外因火灾的预防 . 3 2.3.3预防外因火灾的技术措施 . 4 3、煤炭自燃的理论基础 . 4 3.1煤炭自然机理 . 4 3.2煤的氧化特性 . 4 3.3自燃发火与 自燃发火期

2、. 4 3.4煤炭自条件 . 4 3.5影响煤炭自然发火的因素 . 5 3.5.1煤的自燃性能 . 5 3.5.2开采技术 . 5 3.5.3影响采空区自燃的因素 . 5 3.5.4漏风 . 6 3.5.5地质因素 . 6 3.5.6煤的自燃过程 . 7 4、矿井火灾预测和预报 . 7 4.1煤层自燃倾向性的鉴定方法 . 7 4.2煤层自然发火期的估算方法及其延长途径 . 7 3 4.3矿井外因火灾预测 . 8 4.4矿井火灾的预报 . 8 4.5连续自动检测系统 . 9 5、防火、灭火措施 . 9 5.1矿井自燃火源的分布规律 . 9 5.2开拓开采技术防火措施 . 9 5.2.1灌浆与阻化

3、剂防灭火 . 9 5.2.2均压防灭火 . 11 5.2.3惰气 防灭火 . 17 6、矿井火灾时期通风 . 18 6.1火风压的概念 . 18 6.2火风压计算方法 . 18 6.3火风压的特性 . 18 6.4火灾时期风流紊乱规律及防治 . 19 6.5灾变时期风流控制 . 19 7、矿井火灾处理与控制 . 20 7.1灭火原理 . 20 7.2直接灭火 . 20 7.3隔绝灭火 . 21 7.4封闭火区的方法 . 22 总 论 . 23 参考文献 . 23 致 谢 . 24 1 矿 山 水 灾 防 治 2011级 采矿专业 摘要： 矿煤矿是我国的主要能源，煤矿安全是煤矿工作永恒的主题 ,

4、抓好安全工作实现安全生产是煤炭企业不懈追求的目标 ,正确认识新形势下煤矿工作的特点 ,对当前煤矿安全生产健康发展具有重要的现实意义。火灾事故是煤矿事故的一种，给煤矿安全生产、社会经济发展和工人的人身安全带来很大的危害，为了更好的控制煤矿火灾事故的发生，论文根据火灾原因对煤矿火灾事故进行分 析，从中总结出预防煤矿火灾的措施，掌握煤矿火灾事故的规律，为防范火灾事故提供了科学依据，同时提出了有效地安全防范措施，确保煤矿的安全生产。 关键词： 矿井 火灾 防治 措施 Take to： Coal is Chinas Di major energy initiative is the developmen

5、t of a national power, good job security working to achieve safe production is the relentless pursuit of Mubiao coal companies, coal mines under the New Situation of work characteristics, on the current sound development of coal mine safety has important practical significance. Fire is a coal mine a

6、ccident, a coal mine production safety, socio-economic development and safety of workers has brought great harm, in order to better control the coal mine fire incidents, this paper carries on the analysis to the coal mine fire accident according to the cause of the fire, summarizes the prevention me

7、asures in coal mine fire and its importance for the analysis of coal mine fire control, the law provides for the prevention of fire accidents Science basis, also put forward effective security measures to ensure the safety of coal production. Keywords: coal mine mine fire prevention measures 2 1、 引言

8、 煤矿在建设生产过程中，有时会遇到火灾的危害，一旦发生火灾，不仅会影响矿井的正常生产，给管理带来困难，有时还会造成人员伤亡，导致矿井停产和不必要的经济损失，危害十分严重。矿井火灾，是煤矿常见的主要灾害之一。我国是世界上主要产煤国，是受火灾危害较为严重的国家之一。所以做好矿井防火工作，是我国保证矿井安全生产的重要内容之一。本文通过对火灾事故的诱发原因、对策以及事故处理的分析，为煤矿持续、安全生产提供一定的理论依据。 2、概 述 2.1 火灾与矿井或煤田火灾的概念 在矿井或煤田范围内发生，威协安全生产、造成一定资源和经济损失或者人员伤亡的燃烧事故，称之为矿井或煤田火灾。 2.2 矿井火灾的类型及其

9、特性 2.2.1 按引火原因分类 （ 1）内因 (自燃 )火灾 自燃物在一定的外部（适量的通风供氧）条件下，自身发生物理化学变化，产生并积聚热量，使其温度升高，达到自燃点而形成的火灾称之为内因火灾。 （ 2）外因火灾 可燃物在外界火源 (明火或高温热源 )的作用下，引起燃烧而形成的火灾叫外因火灾 2.2.2 消防分类 从选用灭火剂的角度出发，消防上根据物质及其 燃烧特性对火灾进行如下分类 : 类火灾 : 煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质燃烧形成的火灾称为 A类火灾。 类火灾： 指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液体燃烧形成的火灾。 类火灾： 指煤气、天燃气、甲烷、乙炔、

10、氢气等和可燃气体燃烧形成的火灾。 类火灾： 象钠、钾、镁等可燃金属燃烧形成的火灾。其特点是火源温度高。 3 2.2.3 其它分类方法 除上述两种常用分类方法外，还有按火源特性，可分为原生火灾与再生火灾；按火源产生的位置，可分为井上火灾与和井下火灾等。 2.3 矿井外因火灾及其预 防 2.3.1 物质燃烧的充要条件 、必要条件 （ 1）有充足的可燃物； （ 2）有助燃物存在。凡是能支持和帮助燃烧的物质都是助燃物。常见的助燃物是含一定氧浓度的空气。 （ 3）具有一定温度和能量的火源。 、充分条件 （ 1）燃烧的三个必要条件同时存在，相互作用； （ 2）可燃物的温度达到燃点，生成热量大于散发热量。

11、3、煤矿常见的外因火源主要有以下几种： （ 1）电能热源： 电 (缆 )流短路或导体过热；电弧电火花；烘烤（灯泡取暖）静电等。 （ 2）摩擦热 。 （ 3）放明炮、糊炮等。 （ 4）明火（高温焊碴、吸 烟）。 2.3.2 外因火灾的预防 1、我国的消防方针 消防工作实行“预防为主，消防结合”的方针。 2、防火对策 矿井火灾的防治可以采取下列三个对策： （ 1）技术 (Engineering)对策 技术对策是防止火灾发生的关键对策。它要求从工程设计开始，在生产和管理的各个环节中，针对火灾产生的条件，制定切实可行的技术措施。 （ 2）教育（ Education）对策 教育对策包括知识、技术和态度教

12、育三个方面。 4 （ 3）管理（法制 (Enforcement）对策 制定各种规程、规范和标准，且强制性执行。 这三种对策简 称“三”对策。前两者是防火的基础，后者是防火的保证。 2.3.3 预防外因火灾的技术措施 预防火灾发生有两个方面： 一是 :防止火源产生； 二是 :防止已发生的火灾事故扩大，以尽量减少火灾损失。 3、煤炭自燃的理论基础 3.1 煤炭自然机理 一百多年来，先后提出阐述煤炭自燃机理学说有多种，其中主要的有黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说以及煤氧化合学说等。 3.2 煤的氧化特性 、所有品种煤在常温下都吸氧，但吸氧速度不同。 、煤的吸氧速度与所在空气中的氧浓度成正比

13、，即 dm/d 、在温度不变 条件下，吸氧速度常数随时间按指数规律衰减，即 : 1 H 、吸氧速度常数与煤自身温度之间符合幂函数关系 、煤在氮气中加热后再冷却可使它的活性增加，并有重新恢复到原有活性的可能。 、吸氧速度常数与粒度之间成复杂关系。 3.3 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。 3.4 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

14、适量的通风供氧。 5 4、上述三条件共存的时间大于煤的自燃发火期。 3.5 影响煤炭自然发火的因素 3.5.1 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）煤中的瓦斯含量。 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。 （ 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。 3.5.2 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

15、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。 3.5.3 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：宽度为 L1 5 20 m 自燃带：宽度为 L2 20 70 m 窒息（不自燃）带。 6 划分三带的指标有三种： 采空区漏风风速 V V0.9m/s为散热带； 0.9 V 0.02m/s为自燃带 , 0.02m/s为自窒息带。 采空区氧浓度（ C）分布 认为 C 8%为窒息

16、带， C 8%为自燃带。 采空区遗煤温升速度 （ dt1 /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。 （ 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 S，在自燃带内煤暴露于空气的最长时间为 (月 )，则 (L1+L2) / V 当 : S时，可能发生自燃。 3.5.4 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 3.5.5 地质因素 （ 1）倾角。 （ 2）煤层厚度。 （ 3）地质构

17、造。 在有地质构造的地区，自燃危险性加剧。 （ 4）开采深度。 7 3.5.6 煤的自燃过程 、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。 、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。 、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 4、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上的分布规律，为有针对性制定防灭火措施提供可靠的依据。 4.1 煤层自燃倾向性的鉴定方法 1992年版的煤矿安全规程 执行说明规定采用吸氧量法。 煤的自燃倾向性分类： 4.2 煤层自然发火期的估算方法及其延长途径 1、煤层自然发火期的估算 （）统计比较法。 （）类比法。 、延长煤层自然发火期的途径