井下火災(zāi)有兩大類:一類是自然火災(zāi)。即煤本身自燃而造成的火災(zāi);另一類是普通火災(zāi),即由于外部火源,如電氣跑火、放炮、吸煙或使用明火等引起井下坑木梢枝或煤央著火而造成的火災(zāi)。現(xiàn)將這兩類火災(zāi)分述于后:
1. 自燃火災(zāi)
第一, 煤為什么會自燃發(fā)火?這主要是因為煤能氧化而發(fā)熱,如再加上硫、磷、硫化鐵和一定的水分作用,更能促長其發(fā)熱自燃。
煤表面受氧化作用后便生氧化熱,如果通風(fēng)不好,這種熱不易散逸,那么溫度就會慢慢上升,氧化作用也就更加劇烈,如此反復(fù)進(jìn)行,達(dá)到一定溫度,煤就能自燃發(fā)火。
第二, 煤自燃發(fā)火的象征。煤自燃發(fā)火的初期,由于附近的溫度濕度上升,遇冷空氣或接觸寒冷的表面時,便發(fā)出白霧或發(fā)汗現(xiàn)象,再進(jìn)一步就結(jié)成水珠。有時反呈干燥狀態(tài)。煤壁的溫度約在攝氏30—50度,有時可嗅到一點(diǎn)汽油味(稍帶芳香味)。在這種臭味的空氣中停留片刻便會失去嗅覺(氧化作用)。若再進(jìn)行白露發(fā)汗現(xiàn)象更嚴(yán)重,同時臭味增加,刺激鼻孔,任何人都能發(fā)覺。嗅覺靈敏的人,在總回風(fēng)巷道內(nèi)也可以嗅到。在這個時期以后,二氧化碳增多,并有一氧化碳出現(xiàn),這就是快要著火的象征。
第三, 煤自燃發(fā)火的九種規(guī)律:
① 煤的含氧量、含水量越大,發(fā)火點(diǎn)越小越容易自燃。煤是否自燃或是否容易自燃,決定于它本身的含氧量,含水量和發(fā)火點(diǎn)三個因素:含氧量小于4%,含水量小于1.4%,發(fā)火點(diǎn)大于攝氏210度的煤,在一般情況下是不自燃的。
② 煤的碳化程度越低越容易自燃。炭化程度最低,含固定炭70%左右的褐煤,最容易自燃;其次是含固定炭80%—85%的煙煤;含固定炭90%以上的半無煙煤比較不容易自燃;無煙煤則很少自燃。
③ 地質(zhì)變動多的煤層容易自燃。因為煤層被斷層折曲破碎以后,和空氣的接觸增多,容易氧化發(fā)熱自燃。
④ 潮濕的煤層容易自燃。因為煤層中含有適當(dāng)?shù)乃?,能促使氧化發(fā)熱。
⑤ 亂挖、亂采的地點(diǎn)容易自燃。因為亂挖亂采地點(diǎn)通風(fēng)不良,容易氧化積熱自燃。
⑥ 尺寸過小被壓酥的煤柱,容易自燃。因為煤柱裂縫可以侵入空氣,發(fā)生氧化積熱作用,逐漸地形成自燃。
⑦ 原煤層或急傾斜煤層巷道冒頂和工作面冒頂?shù)牡胤饺菀鬃匀?。因為這些地方堆積了很多虛煤、虛渣,通風(fēng)不良,就容易自燃。
⑧ 巷道交叉點(diǎn)容易自燃。因為壁角容易被壓酥,透入空氣,而氧化積熱自燃。
⑨ 回采率低,丟煤、丟坑木較多的回采老塘,由于通風(fēng)不良,容易自燃。
第四, 預(yù)防自燃火災(zāi)的十大措施:
① 要推行長壁式回采,禁止亂采、亂挖及丟煤過多的高落式采煤方法。
② 要實行分區(qū)采煤,通過到采空區(qū)的巷道施行嚴(yán)格密閉,隔絕漏風(fēng)。
③ 回采后的工作面不留殘煤。有自燃危險的厚煤層中的采空區(qū),要進(jìn)行預(yù)防性的注漿,地面裂縫也要用土砂充填。
④ 回采老塘不殘留坑木、油布、草類和其它易于氧化燃燒的東西。
⑤ 回采區(qū)內(nèi)最好不留煤柱,如必須留煤柱時,所留煤柱大小要適應(yīng)所受壓力,以免產(chǎn)生煤粉或煤柱裂紋現(xiàn)象。
⑥ 煤層回采順序要與上行風(fēng)流的方向相反,以免下部采區(qū)發(fā)生影響全局。
⑦ 在斷層附近的煤層容易粉化和冒頂,這對自燃發(fā)火有相當(dāng)?shù)淖饔?,因此,在采掘后,要實行充填或迅速將該區(qū)的空氣隔絕。
⑧ 實行分區(qū)通風(fēng)、加強(qiáng)通風(fēng)或密閉工作,要通風(fēng)就要有足夠的風(fēng)量通過巷道或工作面,若不通風(fēng)就要嚴(yán)格密閉,因為在風(fēng)量不足的情況下最容易使煤氧化自燃。
⑨ 永久性巷道折支架或砌碹要用非燃性材料,碹頂如有空隙,要用泥漿充填。
⑩ 片幫冒頂?shù)牡胤郊皦毫训拿褐捅诮怯媚酀{充填,防止煤的氧化。
2. 普通火災(zāi)
第一, 井下普通火災(zāi)發(fā)生原因大致有四:
① 攜帶明火燈或放炮不慎,引燃木料,茅草或煤粉;
② 木料、煤等與蒸汽機(jī)的蒸氣管接觸,受熱起火。
③ 機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部分和木料接觸,使木料發(fā)熱起火;
④ 電氣設(shè)備的裝置和維護(hù)不良,發(fā)生跑火。
第二, 普通火災(zāi)的預(yù)防方法
① 在井下要禁止使用明火燈,并盡可能地不用茅草背綁。
② 在有機(jī)械、機(jī)電設(shè)備的地方,應(yīng)設(shè)門柵,或有專人看管,防止人員隨意接近;油類、破布、亂草和木屑等應(yīng)及時清除干凈。
③ 蒸汽管應(yīng)當(dāng)用不燃性的保溫材料包裹,并把它支高或吊起,避免與易燃性物品接觸。
④ 機(jī)電設(shè)備的支架,要盡可能地用水泥、陶土、磚、石等不燃材料筑成。
⑤ 機(jī)電設(shè)備要加強(qiáng)管理,防止漏電跑水。電纜、電線要懸掛整齊。正修支架時,對落地的電纜,電線要妥善保護(hù),以免砍斷、碰斷、砸斷而引起火災(zāi)。
⑥ 廢巷及老塘內(nèi)的電纜要及時撤出。
⑦ 井下盡可能減少儲炸藥,領(lǐng)用時注意存放,不要亂丟。
⑧ 在設(shè)置機(jī)械的地點(diǎn),要準(zhǔn)備足夠的防火器材,如防火砂、滅火器等。
3. 消滅井下火災(zāi)的方法和注意事項
消滅井下火災(zāi)的方法大致可分為兩類:一類是直接滅火法,用砂、巖粉、消火粉、消火器或用水灌注,水砂充填,水淹等方法滅火。另一類是間接滅火法,將災(zāi)區(qū)封閉,遮斷空氣的供給,或者采用注漿充填法滅火。但這些方法的運(yùn)用都要根據(jù)具體情況來決定??梢杂靡环N方法。也可以同時用幾種方法,以便迅速撲滅火災(zāi)。
處理井下火災(zāi)的緊急措施及注意事項是:
(1) 井下發(fā)生火災(zāi)后,應(yīng)首先搶救災(zāi)區(qū)人員,然后用水、化學(xué)藥品,巖粉和砂子等直接處理。
(2) 當(dāng)用直接處理的方法失敗后,要立即采用封閉法,將火區(qū)加以密封,使空氣不致進(jìn)入火區(qū),這樣,密閉區(qū)的明火由氧氣不足即可消滅。封閉的方法有兩種:一是先封進(jìn)風(fēng)口,后封回風(fēng)口;二是把進(jìn)風(fēng)口和回風(fēng)口同時封閉。但無論采用哪種方法,都要根據(jù)現(xiàn)場的實際情況迅速作出決定,不能有絲毫的遲延。在有瓦斯的礦井中,最好是先在離火源適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn),先做臨時密閉,然后將所有的工人,除救護(hù)隊和救火人員外,一律撤出礦井。在瓦斯嚴(yán)重的火災(zāi),要加強(qiáng)瓦斯檢查,并計算出瓦斯聚集到爆炸限度的時間,在條件允許的情況下,應(yīng)迅速建筑一道防爆墻,如果來不及,則要插入風(fēng)管向火區(qū)通風(fēng),以免瓦斯聚集。防爆墻的建筑方法是:先用盛滿砂子的麻包迅速筑成一道厚1.5—2米的麻包墻;然后在距離麻包墻2米左右的地方再建筑一道矸子墻,并在兩墻之間,填以矸子或砂子;最后在距矸子墻0.5米處建筑一道頂邦溝槽的磚墻,在磚墻與矸子墻間灌漿,這種防爆墻的厚度為5—6米。
在采用上述方法時,必須把頂板打結(jié)實,把密封搞嚴(yán)密,并準(zhǔn)備好測溫及取氣樣用的裝置。打好密閉后,應(yīng)積極采用灌漿滅火措施,加強(qiáng)對密閉的檢查和火區(qū)氣體的分析工作。如有下列情況之一時不得打開密閉:在火區(qū)氧氣尚未降至3%以上,仍有發(fā)生瓦斯爆炸的可能;一氧化碳未消滅,火區(qū)未得到足夠的冷卻時間。
(3) 當(dāng)直接滅火或封閉滅火無效時,可采用注水淹沒法。但注水淹沒法對礦井設(shè)備損害甚大,有時甚至無法恢復(fù)生產(chǎn),故采用此法應(yīng)充分考慮以下兩個條件:如火區(qū)下邊的巷道能放棄,能夠采取措施防止淹沒;水源充足,注水時,水源不致中斷。
(4) 用水直接滅火時,要嚴(yán)防水蒸氣分解發(fā)生爆炸。這種爆炸,在用水撲滅大量燃燒的煤炭時是常見的。為了防止這種爆炸,在噴水時,水流不能直接射向火源中心,應(yīng)當(dāng)先從火源的周邊噴水,逐步縮小火源的范圍,直到最后撲滅為止。這樣即可避免產(chǎn)生爆炸氣體,也能防止水蒸氣產(chǎn)生過多,回?fù)錉C傷工作人員。
(5) 井下重要地點(diǎn),應(yīng)設(shè)非常倉庫,備好足夠的救火器材,如錘、鉤、釬、鍬、釘、帆布(風(fēng)障)、木板等,作為救火或臨時擋風(fēng)墻之用。儲存的救火器材不準(zhǔn)作其它用途;材料消耗后必須及時補(bǔ)充,保證常備無缺。磚、石、水泥或其它建筑材料,必須存在適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn),填縫用的粘土應(yīng)放在巷道中,以便及時地進(jìn)行防火或救火工作。
(6) 井下總風(fēng)巷及各人采掘地區(qū)的進(jìn)風(fēng)巷都要設(shè)置常備的防火防煙門。遇有火警,而又撲滅無效時,應(yīng)立即撤出井下人員,并關(guān)閉防火防煙門,以斷絕通風(fēng)流,防止火勢及有害氣體蔓延,造成嚴(yán)重的傷亡事故。
(7) 必須作好預(yù)防和撲滅火災(zāi)的計劃,以免臨時驚慌失措,束手無策。計劃中應(yīng)該包括預(yù)防及處理火災(zāi)的具體措施,災(zāi)區(qū)人員的撤退路線及進(jìn)入災(zāi)區(qū)搶救受災(zāi)人員的進(jìn)攻路線等。無論進(jìn)攻和撤退,一般人員都必須走進(jìn)風(fēng)巷,這一條必須教育職工牢牢記住,不可疏忽大意。