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矿井灭火措施及原则,磷酸铁粉干粉灭火器

【摘要】:第五节矿井灭火一、发生火灾时应采取的措施(一)发生火灾时的行动原则井下火灾能否及时扑灭,在很大程度上取决于灭火速度。矿调度室在接到井下火灾报告后,应立即按照“矿井灾害预防和处理计划”的规定,将所有可能受到火灾威胁地区中的人员撤离,并组织人员灭火。它适于扑灭电气设备和油料初起的火灾。砂子和岩粉成本低廉,易于长期存放,灭火操作简单。目前矿用干粉灭火器是以磷酸铁粉末为主药剂。

第五节 矿井灭火

一、发生火灾时应采取的措施

(一)发生火灾时的行动原则

井下火灾能否及时扑灭,在很大程度上取决于灭火速度。任何人发现井下火灾时,应视火灾的性质、灾区通风和瓦斯情况,立即采取一切可能的方法直接灭火,控制火势,并迅速报告矿调度室。矿调度室在接到井下火灾报告后,应立即按照“矿井灾害预防和处理计划”的规定,将所有可能受到火灾威胁地区中的人员撤离,并组织人员灭火。电气设备着火时,应首先切断其电源。在切断电源前,只准使用不导电的灭火器材进行灭火。

抢救人员在灭火过程中必须指定专人检查瓦斯、一氧化碳及其他有害气体和风向、风量的变化,还必须采取防止瓦斯煤尘爆炸和人员中毒的安全措施。

灾区人员要迎着新鲜风流,沿着避灾路线,有秩序地尽快撤离危险区,同时注意风流方向的变化。如遇到烟气可能中毒时,应立即戴上自救器,尽快通过附近的风门进入新鲜风流中。当确实无法撤离危险区时,进入避难所或构筑临时避难硐室等待救援。

(二)发生火灾时控制风流的措施

1.控制风流的措施

矿井发生火灾时的通风措施,主要是选择正确方法控制井下风流,达到限制火灾的发展和尽快灭火的目的。火灾时期控制风流的方法有以下几种:

(1)保持正常通风,稳定风流;

(2)维持原风向,适当减少供风量或停止主要通风机供风;

(3)局部风流短路;

(4)矿井反风或区域性反风。

2.防止风流逆转的措施

为控制火势的发展,减少烟量,可在火源的上风侧巷道内挂风帘减少向火区供风,但不得造成瓦斯积累;特设置在排烟路线上的水幕全部打开喷雾,以降低烟温;用水灭火时,水流不可直接射向火源中心,以免产生大量高温的水蒸汽;主要通风机不得停风或降压运行;拆除火源的回风侧巷道内调节风门,减少回风侧阻力,防止冒顶。

二、灭火方法

矿井灭火方法很多,对于各种不同火灾所采用的灭火方法也不同。总体来说,矿井灭火方法可分为直接灭火法、隔绝灭火法和综合灭火法三大类。

(一)直接灭火法

直接灭火法是用水、砂子(或岩粉)、干粉、泡沫等在火源附近直接灭火或挖除火源灭火。

1.水灭火

对于火势不大、范围较小的火灾,用水灭火是简单易行、经济有效的方法。

用水灭火要注意以下事项:

(1)供水量要充足,否则,高温火源会使水分解成具有爆炸性的氢和一氧化碳混合气体(又称水煤气),带来新的危险;确保正常通风,使排除火烟和水蒸汽的风路畅通。

(2)当火势旺时,应先将水流射向火源外围,不要直射火源中心,水能导电。因此,用水扑灭电器火灾时,应先切断电源,然后灭火。

(3)水比油密度大,因此,水不能扑灭油类火灾。

经验证明,在井筒和主要巷道中,尤其是在胶带运输机巷道中装设水幕,当火灾发生时立即启动水幕,能很快地限制火灾的发展。

2.砂子(或干粉)灭火

在火灾初起时,用砂子或岩粉直接撒在火源上,将燃烧物与空气隔绝,使火熄灭。它适于扑灭电气设备和油料初起的火灾。砂子和岩粉成本低廉,易于长期存放,灭火操作简单。所以,在井下机电硐室、材料库、炸药库等均应备有砂箱或岩粉箱。

3.干粉灭火

干粉灭火是利用充满干粉灭火剂的金属容器将干粉灭火剂喷洒或将干粉抛撒到燃烧物上进行灭火。目前矿用干粉灭火器是以磷酸铁粉末为主药剂。干粉灭火由于受金属容器的容量限制,只能用于扑灭范围较小的各种初起火灾。(www.chuimin.cn)

干粉灭火剂灭火的原理是:当它覆盖到燃烧物上时,在高温作用下所进行的一系列化学反应中吸收大量热量,使燃烧物降温。同时产生糊状物质,附在燃烧物表面形成隔离层,隔绝空气,阻止燃烧。

4.泡沫灭火

泡沫灭火有高倍数空气机械泡沫灭火和化学泡沫灭火两类。前者用于井下灭火,而后者主要用于扑灭地面火灾。

高倍数空气机械泡沫灭火是用高倍数发泡剂与压力水混合,在通风机的风流推动下通过筛网,形成高倍数泡沫(泡沫发生的倍数为500~1 000),用以灭火(图4-10)。

图4-10 高倍数空气机械泡沫灭火装置

1.泡沫发射器;2.喷射泵;3.发泡剂;4.水柱计;5.密封墙;6.平板车;7.通风机;8.泡沫

高倍数泡沫的灭火作用实质上是增大了用水灭火的有效性。大量的泡沫覆盖燃烧物,起隔绝空气阻止燃烧的作用;与火源接触后泡沫破裂,水分蒸发吸热产生大量水蒸汽,使温度降低并稀释空气中的氧浓度,从而具有抑制燃烧、熄灭火源的作用。另外,大量泡沫包围火源阻止热的传导和对流,从而阻断了火势的扩散和蔓延。

泡沫灭火具有灭火速度快、灭火效果好、恢复生产容易等优点。它适用于扑灭巷道和硐室内各类较大规模的火灾。但对消灭采空区和煤壁深处的火源有一定困难,不便采用。

5.挖除火源灭火

挖除火源就是将已经发热或燃烧的煤炭或其他可燃物挖除,并运到地面。挖除前应先用大量的水喷浇火源,待火源温度降低后再挖除。它一般适用于火灾初起、范围不大、人员能够接近火源时。

(二)隔绝灭火法

隔绝灭火法就是在矿井火灾不能直接扑灭时,必须迅速在通往火区的所有巷道内构筑防火墙(为封闭火区而砌筑的隔墙),将火区封闭,以隔绝空气的供给,使火源因缺氧而熄灭。这是处理大面积火灾和控制火势发展较为有效的方法。

隔绝灭火法主要是构筑防火墙。对防火墙的要求是:构筑要快、封闭要严、防火墙要少、封闭范围要小等。按防火墙的作用分为临时防火墙和永久防火墙。

1.临时防火墙

临时防火墙的作用是临时隔断火区的供风,控制火势的发展,所以,要求施工速度迅速快捷。传统的临时防火墙是木板抹黄泥密闭墙(图4-11)。

图4-11 木板抹黄泥密闭墙

1.立柱;2.木板

目前,研制生产出的泡沫塑料快速临时防火墙,其以聚醚树脂和多导氨树脂,辅以几种助剂,经喷枪喷射成临时防火墙,它具有轻便、防潮、抗腐蚀、成型快、耐燃等特点。还有一种快速防火气囊,短时间内堵塞巷道,气囊用不燃的塑料制成,内充惰性气体或空气,是一种快捷实用的临时防火墙。

2.永久防火墙

永久防火墙的作用是长期永久隔绝火区。要求坚固严密,不漏风,具有耐压性。采用的材料有木段、砖和料石。为了提高密闭墙的可塑性,砌筑密闭墙时,在槽两帮或封顶时要加1~2层木砖。构筑工艺与要求和永久密闭一样,永久防火墙要安设取气样、测温度的孔口和放水管,平时注意封闭严密。防火墙构筑完毕后,应在墙外涂抹白灰,便于观察防火墙的密闭质量。图4-12为砖和木垛防火墙。在瓦斯较大地区封闭火区时,应构筑质量要求更高的防爆防火墙(图4-13),在防火墙内砌上石垛或先用砂袋砌筑一段5m左右的保护墙,然后在其保护下,再砌筑永久防火墙。在有水砂充填的矿井中也可充填砂带而构筑防爆防火墙(图4-14),其砂带厚度要求达到5~10m。

(三)综合灭火法

综合灭火法是隔绝灭火法与其他灭火方法的综合应用。

实践表明,单独使用隔绝灭火法时,火灾熄灭所需时间很长,有时严重影响生产持续。为提高灭火效果,缩短火区的灭火时间,常采用综合灭火法。通常是在火区封闭后,再向火区注入泥浆、惰性气体(如氮气)或采取均压灭火等,加速火灾熄灭。

均压灭火的实质是调节封闭火区进风侧和回风侧两端的风压差,使之接近于零,以减少向火区漏风,从而加速火区熄灭。均压灭火简便易行,效果快速显著,是防治封闭区火灾必不可少的措施。

图4-12 砖和木垛防火墙

1.砖墙;2.观测孔;3.返水池;4.放水管;5.木垛

图4-13 砂袋防爆防火墙

图4-14 水砂充填防爆防火墙

1.秫秸帘子;2.砖墙;3.充填管;4.观测孔;5.注浆管;6.放水管;7.返水池