矿井火灾学复习资料
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矿井火灾讲义第一章矿井火灾概述 ..................................................................................................................... - 1 -第一节概述 (1)第二节火灾发生的三要素 (1)第三节矿井火灾分类及其特征 (1)第二章煤的自燃 ............................................................................................................................. - 3 -第一节煤的自燃学说 (3)第二节煤的自燃发展过程 (4)第三节煤的自燃倾向性鉴定方法及分类 (5)第四节煤层自燃危险程度及自燃发火期 (7)第三章矿井内因火灾的预防 ......................................................................................................... - 9 -第一节概述 (9)第二节防止煤炭自燃的开采技术措施 (9)第三节预防性灌浆 (14)第四节阻化剂防火 (20)第五节防治火灾的均压技术 (23)第四章矿井外因火灾的预防 ....................................................................................................... - 33 -第五章矿井火灾的早期发现 ....................................................................................................... - 35 -第一节早期预报外因火灾 (35)第二节早期预报内因火灾 (36)第六章火灾时期风流的紊乱及其防治 ....................................................................................... - 39 -第一节火灾时期常见的风流紊乱形式 (39)第二节火风压的生成与计算 (40)第三节风流紊乱的原因及其防治 (51)第四节主干风路火灾的控制 (59)第五节矿井火灾时期风流紊乱实例 (63)第七章矿井灭火 ................................................................................................ 错误!未定义书签。
矿井火灾防治期末试题及答案在矿山行业中,火灾是一种严重的安全风险。
一旦火灾发生,不仅会造成人员伤亡,还会对矿山设施和环境造成严重破坏。
为了提高矿场人员的火灾防治意识和应急处理能力,以下是矿井火灾防治的期末试题及答案。
试题一:火灾防治基础知识1. 火灾是指()。
A. 气体燃烧B. 矿井水灾C. 物质熔化D. 粉尘爆炸答:A. 气体燃烧2. 矿石中的()是造成火灾的主要原因。
A. 蓄积火种B. 空气C. 热源D. 火源答:A. 蓄积火种3. 火灾的防治措施中,最关键的问题是()。
A. 原因分析B. 应急救援C. 救治D. 安全疏散答:A. 原因分析试题二:矿井火灾防治措施4. 矿井火灾的防治应以()为原则,即预防为主、综合治理。
A. 防火B. 安全C. 救援D. 预案答:A. 防火5. 在矿井工作时需要佩戴的个人防护装备,应包括()。
A. 安全帽、防护服B. 防毒面具C. 导火线D. 灭火器答:A. 安全帽、防护服 B. 防毒面具 D. 灭火器6. 矿井应急救援设备包括()。
A. 应急通风设备B. 安全出口C. 灭火器材D. 电子监测仪器答:A. 应急通风设备 C. 灭火器材 D. 电子监测仪器试题三:火灾应急处理7. 当火灾发生时,矿井工作人员应立即()。
A. 清除火灾现场B. 寻找安全通道C. 迅速报警D. 进行灭火答:C. 迅速报警8. 火灾扑灭的基本方法是()。
A. 蒸发灭火B. 压缩灭火C. 惰化灭火D. 近距离灭火答:C. 惰化灭火9. 矿井火灾中,应尽量采用()扑救火灾。
A. 水B. 空气C. 硅砂D. 防尘剂答:A. 水试题四:火灾事故案例分析阅读以下案例,回答问题。
案例:某矿井在进行开采作业时,突然发生火灾。
火灾引发了矿井的部分塌方,导致煤矿通风系统被堵塞,进一步加重了火势。
同时,火灾现场附近有大量可燃气体的积聚,增加了扑救难度。
10. 这次火灾造成的主要问题是什么?答:这次火灾造成的主要问题是煤矿通风系统被堵塞,火势进一步加重。
矿井火灾是指发生在矿井井下或地面井口附近,威胁矿井安全生产、造成一定资源、经济损失或者人员伤亡一切非控制燃烧。
燃烧的定义:燃烧是一种氧化还原反应(元素化合价变化的反应,得失电子是根本),其基本特征是放热、发光和生成新物质(电灯、生锈)。
燃烧的条件即燃烧三要素:可燃物、助燃物(氧气)和热源,相互作用并满足一定数量要求。
防灭火技术的立足点就是破坏这三要素其中的任何一个或全部。
燃烧的分类及形式:(一)按火灾发生地点分:地面火灾和井下火灾。
(二)按热源分为内因火灾和外因火灾。
l.内因火灾:内因火灾也叫自燃火灾,是指一些易燃物质(主要指煤炭)在一定条件和环境下(破碎堆积并有空气供给)自身发生物理化学变化(指吸氧、氧化、发热)聚积热量而导致着火形成的火灾。
内因火灾大多数发生在采空区停采线、遗留的煤柱、破裂的煤壁、煤巷的高冒处、假顶下及巷道中任何有浮煤堆积的地方。
2.外因火灾:外因火灾也叫外源火灾,是指由于明火、爆破、电气、摩擦等外来热源造成的火灾。
外因火灾多数发生在井口房、井筒、机电硐室、爆炸材料库、安装机电设备的巷道或采掘工作面等地点。
(三)按燃烧物分类:可分为煤炭燃烧火灾、坑木燃烧火灾、炸药燃烧火灾、机电设备(电缆、胶带、变压器、开关、风筒)火灾、油料火灾及瓦斯燃烧火灾等。
(四)按发火性质不同,矿井火灾可分为原生火灾和次生火灾。
(五)按发火地点和对矿井通风的影响可分为上行风流火灾,下行风流火灾和进风流火灾三类。
1.上行风流火灾。
上行风流是指沿倾斜或垂直井巷、回采工作面自下而上流动的风流,即风流从标高的低点向高点流动。
发生在这种风流中的火灾,称为上行风流火灾。
当上行风流中发生火灾时,因热力作用而产生的火风压,其作用方向与风流方向一致,亦即与矿井主要通风机风压作用方向一致。
在这种情况下,它对矿井通风的影响的主要特征是,主干风路(从进风井流经火源到回风井)的风流方向一般将是稳定的,即具有与原风流相同的方向,烟流将随之排出,而所有其他与主干风路并联或者在主干风路火源后部汇入的旁侧支路风流,其方向将是不稳定的,甚至可能发生逆转,形成风流紊乱事故。
矿井防火考试题目和答案一、单选题1. 矿井火灾的分类中,不包括以下哪一项?A. 外因火灾B. 内因火灾C. 瓦斯火灾D. 电气火灾答案:C2. 矿井火灾的预防措施中,以下哪一项是错误的?A. 严格控制井下火源B. 定期检查电气设备C. 随意堆放易燃物品D. 及时处理井下可燃物答案:C3. 矿井火灾的扑救原则中,以下哪一项是错误的?A. 先控制后灭火B. 先救人后救物C. 先灭火后救人D. 先隔离后灭火答案:C4. 矿井火灾的扑救方法中,以下哪一项是错误的?A. 直接灭火法B. 隔绝灭火法C. 综合灭火法D. 持续供氧灭火法答案:D5. 矿井火灾的监测和预警系统不包括以下哪一项?A. 温度监测B. 烟雾监测C. 气体监测D. 声音监测答案:D二、多选题6. 矿井火灾的常见原因包括以下哪些?A. 电气设备故障B. 瓦斯爆炸C. 煤炭自燃D. 人为纵火答案:A、B、C、D7. 矿井火灾的预防措施包括以下哪些?A. 加强通风管理B. 定期检查电气设备C. 严格控制井下火源D. 随意堆放易燃物品答案:A、B、C8. 矿井火灾的扑救方法包括以下哪些?A. 直接灭火法B. 隔绝灭火法C. 综合灭火法D. 持续供氧灭火法答案:A、B、C9. 矿井火灾的监测和预警系统包括以下哪些?A. 温度监测B. 烟雾监测C. 气体监测D. 声音监测答案:A、B、C10. 矿井火灾的应急处理措施包括以下哪些?A. 立即启动应急预案B. 组织人员撤离C. 切断火源D. 等待外部救援答案:A、B、C三、判断题11. 矿井火灾的预防比扑救更为重要。
(对)12. 矿井火灾发生后,应立即组织人员撤离,不必考虑灭火。
(错)13. 矿井火灾的扑救应优先考虑使用水灭火。
(错)14. 矿井火灾的监测和预警系统可以完全避免火灾的发生。
(错)15. 矿井火灾的应急处理措施应包括切断火源和组织人员撤离。
(对)四、简答题16. 简述矿井火灾的预防措施。
矿井防火考试题库和答案一、单项选择题1. 矿井火灾的分类中不包括以下哪一项?A. 外因火灾B. 内因火灾C. 瓦斯火灾D. 水灾答案:D2. 矿井火灾的“三带”理论中,不包括以下哪一项?A. 氧化带B. 自燃带C. 窒息带D. 爆炸带答案:D3. 矿井火灾的预防措施中,不正确的是?A. 采用阻燃材料B. 加强通风管理C. 随意堆放易燃物品D. 及时处理采空区答案:C4. 矿井火灾的初期处理,以下哪项是错误的?A. 立即切断电源B. 立即组织人员撤离C. 立即进行灭火D. 等待上级指示答案:D5. 矿井火灾的灭火方法中,不包括以下哪一项?A. 直接灭火法B. 隔绝灭火法C. 综合灭火法D. 人工降雨法答案:D二、多项选择题6. 矿井火灾的预防措施包括以下哪些?A. 采用阻燃材料B. 加强通风管理C. 随意堆放易燃物品D. 及时处理采空区答案:ABD7. 矿井火灾的初期处理应该包括以下哪些步骤?A. 立即切断电源B. 立即组织人员撤离C. 立即进行灭火D. 等待上级指示答案:ABC8. 矿井火灾的灭火方法包括以下哪些?A. 直接灭火法B. 隔绝灭火法C. 综合灭火法D. 人工降雨法答案:ABC三、判断题9. 矿井火灾的“三带”理论包括氧化带、自燃带和窒息带。
(对)10. 矿井火灾的预防措施中,随意堆放易燃物品是正确的。
(错)四、简答题11. 简述矿井火灾的危害。
答:矿井火灾的危害包括:(1)造成人员伤亡;(2)破坏矿井设施;(3)影响矿井生产;(4)污染环境;(5)经济损失。
12. 简述矿井火灾的预防措施。
答:矿井火灾的预防措施包括:(1)采用阻燃材料;(2)加强通风管理;(3)及时处理采空区;(4)加强火源管理;(5)加强电气设备管理。
五、案例分析题13. 某矿井发生火灾,矿工甲在没有切断电源的情况下,立即组织人员进行灭火,结果导致火灾扩大,造成严重后果。
请问矿工甲的做法是否正确?为什么?答:矿工甲的做法不正确。
矿井火灾防治复习资料第一章矿井火灾概述1、矿井火灾的定义:矿井火灾是指发生在矿井井下或地面井口附近、威胁矿井安全生产、形成灾害的一切非控制燃烧,是煤矿生产中的主要自然灾害之一。
2、火灾的分类:将矿井火灾分为:内因火灾和外因火灾两大类。
内因火灾亦称煤炭自燃火灾,是指煤因氧化产热而自然发火产生的火灾。
外因火灾又称外源火灾,是指外部热源如明火、机械冲击与摩擦、电流短路、静电等引燃可燃物造成的火灾。
主要是内因火灾导致的3、按火灾发生地点分类:地面火灾和井下火灾:井下火灾地点:井下火灾可以发生在井口楼、井筒、井底车场、机电炯室、爆炸材料库、进回风大巷、采区变电硕室等等4、按引火热源分类:外源火灾(外因火灾)自燃火灾(内因火灾5、按发火性质不同,矿井火灾对分为原生火灾和次生火灾。
原生火灾即开始就形成的火灾。
次生火灾是由原生火灾引发的火灾,即原生火灾发展过程中,含有可燃物的高温烟流,由于缺氧而未能完全燃烧,在排烟的过程中,一旦遇到新鲜空气就会发生新的燃烧,形成次生火灾。
6、按发火地点对矿井通风的影响分类按发火地点和对矿井通风的影响可分为上行风流火灾,下行风流火灾和进风流火灾三类。
7.上行风流火灾上行风流是指沿倾斜或垂直井巷、回采工作面自下而上流动的风流,即风流从标高的低点向高点流动。
发生在这种风流中的火灾,称为上行风流火灾。
当上行风流中发生火灾时,因热力作用而产生的火风压,其作用方向与风流方向一致,亦即与矿井主要通风机风压作用方向一致。
在这种情况下,它对矿井通风的影响的主要特征是,主干风路(从进风井流经火源到回风井)的风流方向一般将是稳定的,即具有与原风流相同的方向,烟流将随之排出,而所有其他与主干风路并联或者在主干风路火源后部汇入的旁侧支路风流,其方向将是不稳定的,甚至可能发生逆转,形成风流紊乱事故。
因此,所采取的防火措施应力求避免发生旁侧支路风流逆转。
8、下行风流火灾下行风流是指沿着倾斜或垂直井巷、回采工作面(如进风井、进风下山以及下行通风的工作面)自上而下流动的风流,即风流由标高的高点向低点流动。
第一章矿井火灾学基础◆(必看)燃烧三要素:可燃物、热源和氧气(O2)。
◆(必看)根据可燃物燃烧过程的差异,燃烧可分为五种基本燃烧形式:分解燃烧、表面燃烧、蒸发燃烧、扩散燃烧、预混燃烧。
预混燃烧:在井下一定环境条件下,可燃气体与空气在着火前已经预先充分混合,且其浓度处于燃烧(爆炸)界限之内,遇火源即会发生燃烧,称为预混燃烧。
这种燃烧在混合气体分布空间快速蔓延,在一定条件下还会转变为爆炸。
富氧燃烧和富燃料燃烧的特点:富氧燃烧是供氧充分的燃烧。
这类燃烧的特点是耗氧量少、火源范围小、火势强度小和蔓延速度较低。
富燃料燃烧是受限空间内可燃物燃烧数量大,供氧不足的燃烧。
这类燃烧的特点是火势大、发生灾难的危险性和严重性较大。
轰燃与回燃:轰然是受限空间火灾局部缓慢燃烧发展到空间内所有可燃物突然全面快速燃烧的特殊火行为,其特点是在一定受限空间中所有的可燃物几乎同时被点燃。
回燃是指富燃料燃烧产生的高温不完全燃烧产物(烟气)遇新鲜空气时发生的快速爆燃现象。
点火源:可燃物的面积较小、燃烧地点较固定的火源(井下机电硐室等)。
特性:烟流温度及燃烧主要产物二氧化碳急剧上升,很快分别达到最高温度和浓度,然后随指数规律下降;这个过程中,氧气消耗量随火势增大而减小,然后随火势减小而增大。
线火源:巷道沿轴向连续分布的可燃物发生燃烧的火源(木材支架、输送机胶带)。
特性:可分为初起、持续发展和衰减三阶段。
在火势发展的AB阶段,起初可燃物和氧气供给充分,温度上升速度极快、火势发展迅速、放热量多;此后,由于燃烧范围扩大,耗氧量增加,由于供风量受限,火势较为平稳,如BC 段,放热量维持基本恒定;最后燃烧进入衰减期,由于大量灰烬的存在燃烧速率初期明显减慢,在图中表现为CD段曲线较AB段曲线变化平缓。
线火源与点火源最大的不同点在于线火源有一个基本稳定的持续发展期,这是因为受限空间火灾的发展受供氧量限制的缘故。
对于点火源,因燃料较集中,火灾燃烧面积较小,一般情况下氧气都很充足;而对于线火源如果火焰燃烧的长度达到一定程度,氧气暈就有可能不足,从而使燃烧速度受到供氧量的限制,燃烧带的长度有一定的极限,在燃烧过程中,这个燃烧带会逐渐向前蔓延,但燃烧强度基本不变。
填空选择判断1燃烧的条件(三要素):可燃物,热源,氧气2基本燃烧形式:分解燃烧,表面燃烧,蒸发燃烧,扩散燃烧,预混燃烧3燃烧四面体:游离基,助燃物,可燃物,热源4富氧燃烧和富燃料燃烧(书4)富氧燃烧是供氧充分的燃烧,又称为非受限燃烧或燃料控制型燃烧。
这类燃烧的特点是耗氧量少,火源范围小,火势强度小,蔓延速度低。
富燃料燃烧是供氧不足的燃烧,又称受限燃烧或通风控制型燃烧。
该燃烧一般发生在空间受限制或通道断面小、供氧受限的情况下。
在有良好通风的环境下,绝大多数火灾在初期时氧气的供给量都大于燃烧需求量,属于富氧燃烧。
随着燃烧的持续,当燃烧产生的热量聚集使温度升高到一定数值后,可燃气体和水蒸气就会从可燃材料中释放出来,但由于没有足够的氧气来支持可燃气体燃烧,此时燃烧就会变成富燃料燃烧。
燃烧从富氧燃烧发展到富燃料燃烧是一个很重要的过程,一旦转变转变为富燃料燃烧,表明或是大、供风量不足,预示着发生灾难的危险性和严重性大大增加,在该环境下必须及时车里包括救火队员在内的所有人员。
5爆炸类型:物理爆炸,化学爆炸,核爆炸6爆炸极限:可燃物与空气必须在一定的浓度范围内均匀混合,形成预混气体,与货源才能爆炸,这个浓度范围就是爆炸极限。
L x=V i(可燃气体体积)÷V h(混合气体积)×100% 7燃烧产物的危害:缺氧、窒息作用,毒性、刺激性和腐蚀性,高温气体的热损伤作用8烟气主要成分:一氧化碳,二氧化碳,二氧化硫,氮的氧化物,硫化氢9煤自燃假说:黄铁矿作用,细菌作用,酚基作用,自由基作用,煤氧复合作用10自燃发火期的确定方法:比较法,类比法,实验室测定法,综合法11煤自燃发火的条件:煤具有自燃倾向性且呈破碎状态堆积;有连续的通风供氧条件;热量易于积聚;持续一定的时间12易自燃发火地点:采空区;停采线和开切眼;进、回风巷道;构造带;通风设施附近13煤自燃的气体分析法的指标分为两类:煤氧化所产生的气体成分;煤氧化长生气体的浓度变化或气体之间的比值关系。
矿井防火考试题及答案一、选择题1. 矿井火灾的类型主要有哪些?A. 表面火灾B. 地下火灾C. 瓦斯爆炸D. 煤层自燃答案:B2. 矿井火灾的预防措施中,以下哪项是错误的?A. 加强通风B. 减少煤尘C. 随意堆放易燃物品D. 定期检查电气设备答案:C3. 矿井火灾发生时,以下哪项措施是正确的?A. 立即撤离B. 用水扑灭C. 用灭火器扑灭D. 所有选项都正确答案:D二、判断题1. 矿井中发现火源,应立即使用灭火器进行扑灭。
(错误)答案:错误2. 矿井中的瓦斯浓度超过规定值时,应立即停止作业并撤离人员。
(正确)答案:正确3. 矿井火灾发生后,应首先保证通风系统的正常运行。
(正确)答案:正确三、简答题1. 简述矿井火灾发生的主要原因。
矿井火灾发生的主要原因包括:瓦斯积聚引发的爆炸、煤层自燃、电气设备故障引发的火灾、人为操作不当等。
2. 描述矿井火灾发生时的应急措施。
矿井火灾发生时,应立即启动应急预案,组织人员有序撤离,同时切断电源,防止火势蔓延。
使用灭火器或沙土等进行初期灭火,并及时报告火警,等待专业人员到来进行扑救。
四、案例分析题某矿井发生火灾,初步判断为瓦斯爆炸引起。
请分析在这种情况下,矿井管理人员和矿工应采取哪些措施?在瓦斯爆炸引起的矿井火灾中,首先应迅速组织人员撤离至安全区域,同时关闭所有可能的瓦斯来源,防止火势扩大。
其次,立即启动通风系统,降低瓦斯浓度,减少爆炸风险。
同时,应使用专业设备进行火源探测和灭火,避免火势蔓延。
在专业人员到来之前,应保持现场秩序,防止次生灾害的发生。
通过以上考试题的学习和练习,矿工可以更好地掌握矿井防火的相关知识,提高在矿井火灾发生时的应急处置能力。
名词解释:1、矿井火灾是指发生在矿井地面或井下、威胁矿井安全生产并形成灾害的一切非控制燃烧。
简单地说:发生在矿井范围内的火灾。
2、矿井火灾特点:井田范围内、受限空间、造成风流紊乱、烟流扩散影响范围大、人员难疏散、引发瓦斯爆炸等次生事故、损失/伤亡严重。
3. 矿井火灾分类:按原因:内因火灾和外因火灾。
按发火位置:上行风流、下行风流、进风流。
按火灾状态:阴燃火灾、明火火灾4. 外因火灾:由外来引火源引起的火灾。
5. 内因火灾:煤炭在一定的条件下,由于自身发生物理化学变化产生热量积聚而导致的火灾。
又称自然发火。
6. 自然发火学说:黄铁矿作用学说、细菌作用学说、酚基作用学说、煤氧复合学说、及近年提出来的自由基作用学说、氢原子作用学说、集团作用说等。
7. 煤自然倾向性鉴定:我国现行的煤自然倾向性鉴定方法是煤自燃倾向性色谱吸氧鉴定法,它的执行标准代号是GB/T 20104- 2006。
该方法将煤的自然倾向性分为容易自燃、自燃、不易自燃三类。
8. 煤氧复合学说:煤氧复合学说认为煤自燃根本原因在于煤具有吸附氧的能力和与此相联系的氧化放热作用。
这种氧化反应的特点是分子的基链反应,也就是每一个参加反应的团粒或链上的官能团与氧结合,产生一个新的或多个新的活化键,然后又引起相邻团粒的活化并参加反应。
这一链式反应可以在低温条件下开始,并在反应集聚热量的促使下不断加速,最终导致自燃。
9. 煤自然发火预测预报方法:测温法、气体分析法、电离法、烟雾法、气味检测法。
10. 标志气体:通常把这些能够表征煤自然发火进程的气体或其之间的比值称为自然发火标志气体。
常用的标志气体有CO、CO2、C1-C4烷烃、C2-C4烯烃及C2H2及链烷比、烯烷比等。
11. 煤自然发火征兆:温度升高、湿度增加、出现煤焦油味、人体感到不适或出现某些病理现象、出现烟雾或明火12. 链烷比:长链的烷烃气体与甲烷的比值: C2H6/CH4,C3H8/CH4,C4H10/CH4长链的烷烃气体与乙烷的比值: C3H8/C2H6,C4H10/C2H613. 煤自燃倾向性:是煤自然发火危险性评价的首要指标,反映了煤自身的物理化学性质与其自然发火特性之间的关联性,是表征煤自燃能力的本质属性。
1.燃烧要发生需要满足三个方面的条件:可燃物、热源和氧气(O2),通常称为燃烧三要素。
2.燃烧的形式:分解燃烧出现于固体和部分液体燃料的燃烧中。
在燃烧过程中,可燃物首先遇热分解,热分解产物和氧气反应发生燃烧产生火焰。
3.表面燃烧:当原来燃烧的燃料所含挥发性气体完全分解后,只剩下不能分解、气化的固体炭,这时,燃烧在焦炭与空气的接触表面进行,称为表面燃烧。
4.蒸发燃烧:可燃性液体如酒精、苯等,由于液体蒸发产生的蒸气被点燃起火而形成的。
5.扩散燃烧:可燃气体从管道孔口或巷道局部空间流出,在与空气汇合时,可燃气体与空气靠分子间扩散而混合,当其混合浓度达到燃烧界限时,遇火源在该范围内就会发生燃烧,并随着可燃气体和氧气的不断补给、混合,使燃烧得以继续,这种燃烧形式称为扩散燃烧。
6.预混燃烧:在井下一定环境条件下,可燃气体与空气在着火前已经预先充分混合,且其浓度处于燃烧(爆炸)界限之内,遇火源即会发生燃烧,称为预混燃烧。
7.轰然是受限空间火灾局部缓慢燃烧发展到空间内所有可燃物突然全面快速燃烧的特殊火行为,其特点是在一定受限空间中所有的可燃物几乎同时被点燃。
8.回燃是指富燃料燃烧产生的高温不完全燃烧产物(烟气)遇新鲜空气时发生的快速爆燃现象。
在矿井火灾中常出现的再生火灾或次生火灾通常就是指的回燃现象。
9.燃烧与爆炸的区别:爆炸与燃烧没有本质区别,而是燃烧剧烈程度的表现形式。
如果燃烧的速度极快,则因高温条件下产生的气体和周围气体共同膨胀作用,使得能量直接转化为机械功,在压力释放的同时产生强光、热和声响,这就是所谓的爆炸。
10.燃点是可燃固体被加热到一定温度,遇明火发生持续燃烧时的最低温度,是表示可燃物着火燃烧难易程度的重要指标。
11.坑木的燃烧特点:坑木的燃烧大体分为有焰燃烧和无焰燃烧两个阶段。
有焰燃烧是坑木受热分解出的可燃气体的燃烧,同煤析出的可燃气体燃烧一样,它的特点是燃烧速度快;燃烧量大,占整个坑木燃烧重量的70%;火焰温度高,燃烧时间短,发展猛烈。
可燃气消耗殆尽时,坑木中的碳才开始出现无焰燃烧,即表面燃烧12.谢苗诺夫热自然理论:任何反应体系中的可燃混合气体,一方面它会慢慢缓慢氧化而放出热量,使体系温度升高,同时体系又会通过器壁向外散热,使体系温度下降。
如果反应放热占优势,体系就会出现热量积聚,温度升高,反应加速,发生自然:反之不会自然。
13.链锁自燃理论:是反应自动加速并不一定仅仅依靠热量积累,也可以通过链锁反应的分支,迅速增加活化中心来使反应不断加速直至着火爆炸。
可分为三个阶段,链的形成、传递、终止。
14.黄铁矿作用假说:它认为煤的自燃是由于煤层中的黄铁矿(FeS2)与空气中的水分和氧相互作用放出热量而引起的。
15.自由基作用假说:煤是一种有机大分子物质,在外力作用下煤体破碎,产生大量裂隙,必然导致煤分子的断裂。
分子链断裂的本质就是链中共价键的断裂,为煤自燃氧化创造了条件,引发的煤的自燃。
16.煤氧复合作用假说:煤氧复合作用假说认为煤自燃的主要原因是煤与氧气之间的物理、化学复合作用的结果,其复合作用包括煤对氧的物理吸附、化学吸附和化学反应产生的热量导致煤的自燃。
17.煤炭自燃大体分为三个阶段:准备期、自燃期、燃烧期18.印度学者纳吉将煤的氧化自燃过程细分为一下四个阶段:物理吸附阶段、化学吸附阶段、自燃阶段、温度高于150*的加速燃烧阶段。
19.煤自燃影响因素:内在因素:煤的变质程度、煤的水分、煤岩成分、煤的含硫量、煤的粒度、孔隙度,煤的瓦斯含量外在因素:煤层地质赋存条件采掘技术因素通风管理因素20.煤低温氧化过程的耗氧特性:煤与氧接触的开始阶段,耗氧量比较低,主要是物理吸附与化学吸附耗氧:随氧化温度的上升,耗氧量逐渐增加,主要为化学反应耗氧。
21.煤的自燃倾向性:煤自燃难易程度,是煤低温氧化性的体现,是煤的内在属性之一23.煤的自然发火期是煤炭自然发火危险性的时间量度,即煤体从暴露在空气环境之时起到自燃(温度达到该煤的着火点温度)所需的时间。
24.煤自燃倾向性的高低不能完全决定自然发火期长短,二者间没有必然的对应关系。
合理的开拓开采方法、良好的通风系统等外因条件可以在很大的程度上控制自燃火灾的发生,或者说,可以延长自然发火期。
25.煤矿井下易发火地点:采空区、停采线和开切眼、进回风巷(1、保护煤柱自燃2、巷道高冒区自燃3、分层巷道假顶内煤炭自燃)、构造带、通风设施附近27.煤自燃的发生,必须同时具备下列四个条件:a煤具有自燃倾向性且呈破碎状态堆积b 有连续的通风供氧条件c热量易于积聚d持续一定的时间28.早期识别与预报煤自燃的方法有:☐人的直接感觉法:嗅觉、视觉、感觉☐测温预测预报法:传感器测温法、红外测温法、热敏电缆法☐气体分析法:指标的种类a煤氧化所产生的气体成分:CO、C2H4、C2H6、C3H8、C2H2等气体b煤氧化产生气体的浓度变化或气体之间的比值关系:格雷哈姆系数、ΔO2、链烷比、C/H、烃指数等。
指标选用的原则:灵敏性,规律性,可测性气样的可靠性判断的两种方法:气体浓度变化趋势、特里克特比率(Tr):29.地面分析型束管监测系统的组成:采样系统:由抽气泵和管路组成控制装置:主要由三通实现对井下多个取样点进行巡回取样气样分析:一般采用气相色谱仪对气样进行分析数据贮存、显示和报警:分析仪器输出的模拟信号可用图形显示,采用记录仪对数据进行记录或采用计算机对数据进行贮存,必要时也可对数据表进行打印。
当监测结果超过临界指标时可进行声光报警。
30.监测系统:系统组成:①中心站;②信息传输装置;③传感器和执行装置。
监测传感器:分类:感温传感器:燃烧生成物传感器;CO2传感器动作:烟流温度和烟雾浓度达到预定报警限、已达到预定报警限的烟流到达传感器传感器响应31.矿井火灾防治工作中的指导方针: “预防为主、综合治理”32.防治煤炭自燃的开采技术措施:一、采用合理的矿井开拓和巷道布置1、优化矿井设计2、合理进行巷道布置:采用岩石巷道,区段煤巷采用垂直重叠布置,合理安排采掘关系3、合理安排采掘关系二、坚持合理的开采方法和开采顺序1、采用合理的采煤方法。
多年来的实践表明,降低煤层自然发火的可能性应从以下几个方面着手:(1)少丢煤或不丢煤;(2)控制矿山压力、减少煤柱破裂;(3)避免上行回采,遵循先采上煤层,再采下煤层的正常回采顺序;(4)合理布置采区;(5)回采时应尽量避免过分破碎煤体;(6)加快工作面回采速度,使采空区自热源难以形成;(7)及时密闭已采区和废弃的旧巷;(8)注意选择回采方向,不使采区回风巷过分受压或长时间维护在煤柱里。
三、控制矿山压力、减少煤体破碎1)加强巷道顶板支护2)分层开采下分层顶板管理四、合理的通风系统1、风网简单、结构合理2、合理的通风设施布置3、合理的工作面通风方式((1)工作面U型通风,(2)工作面W型通风,(3)工作面Y型通风)4、减小矿井通风阻力5、加强日常通风防灭火管理33.漏风测定:SF6示踪技术测定方法:瞬时释放SF6和连续稳定释放两种检漏法。
34.均压防灭火:均压防灭火就是“以风防治火”,均压技术可分为开区均压和闭区均压两种类型。
35.开区均压的措施有:(1)调节风窗均压(2)局部通风机均压(3)调节风窗与局部通风机联合均压36.常用的闭区均压技术措施有:并联风路与调节风门联合均压,调压风机与调节风门联合均压,连通管均压。
38.浆液制备与输送浆液制备工艺:对于不同的注浆材料,浆液的制备工艺也不同,黄泥浆液制备,页岩或矸石浆的制备,粉煤灰浆制备工艺浆液输送:静压输浆。
静压输浆是利用制浆地点标高不同而产生的自然压差,借助输浆管路(或钻孔)将浆液输送到注浆区;动压输浆。
当借助自然压头输浆压力不够或倍线不能满足时,利用泥浆泵向注浆区注浆。
39.注浆工艺注浆方式有两种:集中注浆,分散注浆注浆方法:注浆按与回采的关系大体可分为采前预注、随采随注和采后封闭注浆三种类型40.随采随注则是随着采煤工作面推进的同时向有发火危险的采空区注浆,是注浆采用的主要方法,其目的和作用:一是防止采空区遗煤自燃,二是胶结冒落的矸石,形成再生顶板而为下分层开采创造条件。
随采随注分为钻孔注浆、埋管注浆和洒浆三种方式41.氮气防灭火的作用主要表现在:✓当对防灭火区域注入大量的氮气后,使得采空区内的氧气浓度下降;氮气部分地替代氧气进入到煤体裂隙表面,与煤的微观表面进行交换吸附,从而使得煤表面对氧气的吸附量减少,在很大程度上抑制或减缓了遗煤的氧化作用。
✓对于有一定封闭条件的防灭火区域注氮防灭火而言,长期连续地注入氮气后,大量的氮气可使采空区内形成正压,从而使得采空区的漏风量减少,使遗煤处于缺氧环境中而不易氧化。
✓较低温度的氮气在流经煤体时,吸收了部分煤氧化产生的热量,可以减缓煤升温的速度和降低周围介质的温度,使煤的氧化因聚热条件的破坏而延缓或终止。
✓采空区内的可燃、可爆性气体与氮气混合后,随着惰性气体浓度的增加,爆炸范围逐渐缩小(即下限升高、上限下降)。
当惰性气体与可燃件气体的混合物比例达到一定值时,混合物的爆炸上限与下限重合,此时混合物失去爆炸能力。
这是注氮防止可燃、可爆性气体燃烧与爆炸作用的另一个方面。
42.氮气防灭火的优缺点☐工艺简单、操作方便、易于掌握。
☐不污染防灭火区域、对封闭区域内的设备损害小,恢复生产快。
☐较好的稀释抑爆作用。
注入氮气可快速、有效稀释防灭火区域的氧气,降低氧气和可燃气体的浓度,可使防灭火区域内达到缺氧状态,并使可燃气体失去爆炸性,从而充分惰化防灭火区域,保证防灭火区域的安全。
☐有效抑制防灭火区域的漏风。
由于氮气均为正压注入,因此,当大量注入到防灭火区域后,使得该区域的气压升高,处于正压状态,从而有效抑制了防灭火区域的漏风。
缺点☐注入到防灭火区域的氮气不易在防治区域滞留,不如注浆注砂能“长期”覆盖在可燃物或已燃物的表面上,其隔氧性较差;☐注氮能迅速窒息火灾,但火区完全灭火时间相当长,不能有效地消除高温点,因此,在注惰气灭火的同时,应辅以其它措施灭火,如用水、注浆、以及凝胶等方法,以防复燃;☐注氮气防火,氮气有向采面或临近采空区泄漏的可能性;而当注氮气灭火时,当密闭不严或者存在有漏风通道时,氮气可能通过密闭等漏风通道泄漏。
因此,注氮气防灭火的同时,需相应采取堵漏措施,使氮气泄漏量控制在最低限度内;☐氮气本身无毒,但具有窒息性,浓度较高时对人体有害。
据试验,井下作业场所氧含量下限值为19%,所以氮气泄漏的工作地点氧含量不得低于其下限值。
43.阻化剂防火工艺分三类:一是在采煤工作面向采空区遗煤喷洒阻化剂液防止煤的自燃;二是向可能或已经开始氧化发热的煤壁打钻孔压注阻化液;三是汽雾阻化剂,借助漏风方向向采空区送入雾化阻化剂。
44.凝胶的防灭火特性:凝胶防灭火特性:固水、隔氧、耐热、阻化。