在瓦斯矿井进行火灾事故抢救的安全技术问题探讨.docx

在瓦斯矿井进行火灾事故抢救的安全技术问题探讨在瓦斯矿井进行火灾事故抢救的安全技术问题探讨煤矿作业环境复杂，在生产过程中往往受到瓦斯、煤尘、水、火、顶板等灾害的威胁。当矿井发生事故后，如何安全、迅速、有效地抢救人员，保护设备，控制和缩小事故影响范围及其危害程度，防止事故扩大，将事故造成的人员伤亡和财产损失降到最低限度，是救灾工作的关键。井下各类事故各有其特点。然而，火灾事故与瓦斯事故常相关联，在瓦斯矿井发生火灾事故，可能引起瓦斯爆炸，在井下发生瓦斯煤尘爆炸事故，也可能发生火灾事故。解决这两类相互关联的事故，一直是理论界和实际工作人员感到棘手的问题。相对来说，瓦斯煤尘爆炸引起井下着火的机率比火灾事故引爆瓦斯的机率要小；在事故抢救方面，火灾引起瓦斯爆炸的处理也更加困难。本文拟就处理瓦斯矿井重大火灾事故的行动准则、采掘面火灾事故安全技术问题及难点进行论述和探讨。一、瓦斯矿井火灾的特点及灾变一、瓦斯矿井火灾的特点及灾变1、一般矿井外因火灾的特点及灾变矿井外因火灾的特点是突然发生、来势凶锰，如果不能及时发现和处理，往往可能酿成恶性事故。据统计，世界煤矿重大恶性 90以上属于外因火灾。但是外因火灾的燃烧火源早期往往是在表面，如果及时发现和采取措施还是易处理的。矿井火灾如果未及时发现或未及时采取有效措施处理，一旦发展开去，凡是烟流所流经的巷道，由于热对流和热辐射等传热作用，高温烟流预热下风侧可燃物，使其升温燃烧从而使燃烧带蔓延。在火源蔓延和烟流传播区域，由于空气温度高，密度下降，因热能转变为机械能产生两种作用，一是因体积膨胀和燃烧生成物的加入引起通风风阻增加的“节流作用”；二是产生热风压而出现的“上浮作用”。节流作用增加巷道风阻，减少风流流量。烟流温度愈高，节流效应愈强。炽热烟流“上浮作用”对通风风流的影响视环境条件而定。矿井火灾产生的热效应即浮力和节流效应的综合应用，引起矿井风流状态三种形势的紊乱：风流逆转在浮力和节流效应共同作用下，反抗机械风压的影响致使矿井某上结巷道风流方向发生变化，称为风流逆转。逆转主要发生在其反向热风压大于正向机械风压的旁侧支路(主干风路是指从入风井经火源到回风井的通路，旁侧支路是指除主干风路外的其余支路)。烟流逆退在浮力和节流效应分别作用下(取决于巷道倾角)，加上巷道纵、横断面方向温度、压力梯度的影响，在着火巷火源上侧，新鲜风流继续沿巷道底部供风的同时，烟流沿巷道顶部逆向流动。风流逆退可能发生在着火巷及其相连接的主干风道上。烟流滚退在火源下风侧节流效应和巷道断面温度、压力梯度影响下，在新鲜风流沿巷道底部按原风向流入火源的同时，火源产生的烟流沿上风侧巷道顶部逆向回退并翻卷流向火源。在一定条件下，这种现象也可能发生在下风侧。逆转以同种流体单向流动为主，逆退是不同流体(烟流与新鲜风流)异向流动，滚退是在同一断面上，既有新风和烟流的异向流向动，又有烟流翻卷引起的同种流体异向流动。滚退是逆退和逆转发生的先兆。上述风流紊乱的发生，不仅使井巷风量减少，还将着火产生的易燃、易爆、有毒有害气体蔓延到非着火巷道，扩大火灾烟流影响范围，还会将这些气体回流到火点加剧燃烧甚至爆炸，严重影响灾害的抢救。2、瓦斯矿井外因火灾的特点瓦斯矿井发生火灾后，除具备上述(一般矿井)火灾的特点和灾变外，由于火灾节流作用巷道风量减少，瓦斯浓度上升。加之，矿井火灾产生大量 CO、H2 等可燃气体使瓦斯爆炸界限下降，往往导致火区瓦斯爆炸(甚至连续爆炸)，扩大灾情。值得一提的是，瓦斯矿井的火灾若初期未能及时扑灭和控制，一旦产生风流紊乱(上述的风流逆转、风流逆退、烟流滚退现象)，则加剧火区瓦斯爆炸的可能性和严重性；1 风流逆转经历减风停风反风的过程。在减风、停风过程风量剧减，风流中瓦斯浓度升高聚集达到爆炸界限，而反风时火源下风侧富含挥发物的风流或局部瓦斯聚集带的污风再次进入着火带或者使火焰反向回流至火区上风侧瓦斯聚集带产生爆炸。2 烟流逆退，由于烟流与进风混合再次进入火源，在一定条件下可诱发爆炸。3 烟流滚退导致火源上风侧烟流与新鲜风流掺混后，再逆流回火源，在一定条件下，可能诱发瓦斯爆炸。