1、第七章第七章 火区封闭和启封火区封闭和启封 火区封闭是火区封闭是减少火源氧气供给减少火源氧气供给、控制火势控制火势发展发展的一项重要技术手段，的一项重要技术手段，火区封闭质量火区封闭质量的好的好坏直接决定了防灭火的效果。而火源熄灭后，坏直接决定了防灭火的效果。而火源熄灭后，启封措施是否得当启封措施是否得当又是后续生产能否安全和顺又是后续生产能否安全和顺利进行的关键，稍有不慎，很容易导致火区复利进行的关键，稍有不慎，很容易导致火区复燃，甚至引发爆炸事故，从而造成重大的人员燃，甚至引发爆炸事故，从而造成重大的人员伤亡。伤亡。本本章章内内容容 火区封闭火区封闭 火区管理火区管理 火区启封火区启封 第
2、一节第一节 火区封闭火区封闭一、火区封闭的基本原则 火区密闭的原则是：准备先行，行动果断，密闭墙要火区密闭的原则是：准备先行，行动果断，密闭墙要“密、少、快、小密、少、快、小”，实施过程要加强监控。，实施过程要加强监控。密是指密闭墙要严密；密是指密闭墙要严密；少是指密闭墙的道数要少；少是指密闭墙的道数要少；快是指封闭墙的施工速度要快；快是指封闭墙的施工速度要快；小是指封闭范围要尽量小。小是指封闭范围要尽量小。第一节第一节 火区封闭火区封闭二、火区封闭的顺序1 1）常用顺序）常用顺序 先进后回：适合低瓦斯火区先进后回：适合低瓦斯火区先回后进：适合无瓦斯火区先回后进：适合无瓦斯火区进回同时：适合高
3、瓦斯火区进回同时：适合高瓦斯火区 进行火区封闭时，应根据火区范围、火势大小、瓦斯涌进行火区封闭时，应根据火区范围、火势大小、瓦斯涌出量等情况来决定火区封闭的顺序。一般是将对火区影响不出量等情况来决定火区封闭的顺序。一般是将对火区影响不大的大的次要巷道首先封闭起次要巷道首先封闭起来，然后再封闭火区的主要进、回来，然后再封闭火区的主要进、回风巷。在多风路的火区建造防火墙时，应根据火区范围、火风巷。在多风路的火区建造防火墙时，应根据火区范围、火势大小、瓦斯涌出量及火区内是否有瓦斯积聚区和采空区等势大小、瓦斯涌出量及火区内是否有瓦斯积聚区和采空区等情况来决定封闭顺序情况来决定封闭顺序。不同火区不同火区
4、封闭顺序的适用条件及优缺点比较封闭顺序的适用条件及优缺点比较封闭顺序优点缺点适用条件先进风巷、后回风巷 迅速减少向火区的供氧，使火势因缺氧而大大减弱，减少了流向回风侧的烟流量，为构建回风侧的防火墙创造条件1.易导致火区压力降低而“抽吸”瓦斯；2.可能引起风流紊乱；3.风流与瓦斯混合，可能引发爆炸 适用于火区瓦斯浓度较低且不与采空区或高瓦斯积聚区相连的情况封闭顺序优点缺点适用条件进、回风巷同时封闭1.火区封闭耗时少，能尽快切断供氧2.火区封闭前仍能保持通风，火区可燃气体浓度不易达到爆炸界限 安全性与进回风侧能否保证同步封闭密切相关，井下由于通讯的困难和条件的复杂性，较难按预定时间完成同时封闭 应
5、用范围较广，应用较为普遍，高、低瓦斯矿井均可采用先回风巷、后进风巷1.反转回流的惰性烟气能惰化火区；2.火区气压升高，抑制瓦斯涌出1.易发生风流紊乱，造成可燃高温烟气回流至火区，引起爆炸；2.在进风侧未封闭的情况下，回风侧的防火构筑墙工作比较艰苦，危险性也更大一般不宜采用，有些情况下也可以考虑：1.火势不大、温度不高、瓦斯含量低，用以截断火源蔓延；2.高瓦斯区域，防火墙和火源之间存在瓦斯源2 2）高瓦斯火区封闭）高瓦斯火区封闭 在高瓦斯火区封闭是相当危险的工作。应根据瓦斯涌在高瓦斯火区封闭是相当危险的工作。应根据瓦斯涌出情况，出情况，首先加大风量将瓦斯浓度降到首先加大风量将瓦斯浓度降到2 2以
6、下以下，然后火，然后火区进风侧和回风侧同时建造防爆墙，并在三分之二高度处区进风侧和回风侧同时建造防爆墙，并在三分之二高度处留有通风排气口，最后在统一指挥下同时封口。留有通风排气口，最后在统一指挥下同时封口。2424小时后，在防爆墙掩护下建筑永久密闭，完成火区小时后，在防爆墙掩护下建筑永久密闭，完成火区的封闭工作。的封闭工作。采用进、回风巷同时封闭时采用进、回风巷同时封闭时，由于回风侧高温且存在大量浓烟，由于回风侧高温且存在大量浓烟，工作条件极为恶劣，该处的防火墙构建可能无法与进风侧同时完成。工作条件极为恶劣，该处的防火墙构建可能无法与进风侧同时完成。实际操作时，实际操作时，一般先在进风侧初步建
7、成防火墙并留有通风孔一般先在进风侧初步建成防火墙并留有通风孔，通风孔，通风孔的大小要既能保证火区上风侧不致发生瓦斯超限聚积，又能在一定程的大小要既能保证火区上风侧不致发生瓦斯超限聚积，又能在一定程度上控制火势发展，从而给回风侧防火墙的构筑提供一个相对有利的度上控制火势发展，从而给回风侧防火墙的构筑提供一个相对有利的条件。条件。回风侧防火墙建至一定程度时，再约定好时间，同时封闭进、回风侧防火墙建至一定程度时，再约定好时间，同时封闭进、回风侧的防火墙，封闭后工作人员必须立即撤到安全地点。回风侧的防火墙，封闭后工作人员必须立即撤到安全地点。实践证明，火区进风侧封闭后十几小时，回风侧的实践证明，火区进
8、风侧封闭后十几小时，回风侧的烟雾减少烟雾减少70%70%，温度下降，温度下降50%50%，瓦斯浓度也有明，瓦斯浓度也有明显降低。这种封闭方法也是比较稳妥可靠，只是强显降低。这种封闭方法也是比较稳妥可靠，只是强调进风侧密闭要距发火点近和严密不漏风，否则易调进风侧密闭要距发火点近和严密不漏风，否则易产生爆炸。同样，在砌墙过程中注入情性气体等，产生爆炸。同样，在砌墙过程中注入情性气体等，会更安全。会更安全。对于低瓦斯或者无瓦斯区域，为了便于操作，应先构筑进风侧密闭，对于低瓦斯或者无瓦斯区域，为了便于操作，应先构筑进风侧密闭，这样就可以减少火区供风，从而减少火灾的燃烧强度，降低火源温度。对这样就可以减
9、少火区供风，从而减少火灾的燃烧强度，降低火源温度。对于高瓦斯矿井，国内外都普遍采用进、回风巷同时密闭的方法，既减少了于高瓦斯矿井，国内外都普遍采用进、回风巷同时密闭的方法，既减少了火区供风，又为回风侧密闭提供了相对较好的条件，安全性较高。然而，火区供风，又为回风侧密闭提供了相对较好的条件，安全性较高。然而，有些研究表明，对于高瓦斯区域，如果能先封闭回风侧防火墙，燃烧产生有些研究表明，对于高瓦斯区域，如果能先封闭回风侧防火墙，燃烧产生的惰性气体就可以回流到火区，对火区起到一定的惰化作用，而且可以抑的惰性气体就可以回流到火区，对火区起到一定的惰化作用，而且可以抑制瓦斯的涌出。制瓦斯的涌出。火区封闭
10、后，在一段时间内（英国统计为火区封闭后，在一段时间内（英国统计为1 124 h24 h，美国统计为，美国统计为4 46 6 h h，主要与火区情况和防火墙的位置有关）极有可能发生爆炸，因此火区封，主要与火区情况和防火墙的位置有关）极有可能发生爆炸，因此火区封闭后应立即撤出，闭后应立即撤出，24 h24 h以后才可以靠近封闭区进行探测。以后才可以靠近封闭区进行探测。三、封闭的方法三、封闭的方法 三种：锁风封闭、通风封闭三种：锁风封闭、通风封闭 、注惰封闭、注惰封闭 1 1）锁风封闭火区）锁风封闭火区 从火区的进回风侧同时密闭，封闭火区时不从火区的进回风侧同时密闭，封闭火区时不保持通风。这种方法适
11、用于氧浓度低于瓦斯保持通风。这种方法适用于氧浓度低于瓦斯爆炸界线（爆炸界线（O2O2浓度浓度12%12%）的火区。）的火区。2 2）通风封闭火区）通风封闭火区 在保持火区通风的条件下，同时构筑进回风两侧的在保持火区通风的条件下，同时构筑进回风两侧的密闭。这时火区中的氧浓度高于失爆界线（密闭。这时火区中的氧浓度高于失爆界线（O2O2浓度浓度12%12%），封闭时存在着瓦斯爆炸的危险性。），封闭时存在着瓦斯爆炸的危险性。3 3）注惰封闭火区）注惰封闭火区 在封闭火区的同时注入大量的惰性气体，使火区中在封闭火区的同时注入大量的惰性气体，使火区中的氧浓度达到失爆界线所经过的时间比爆炸气体积的氧浓度达到
12、失爆界线所经过的时间比爆炸气体积聚到爆炸下限所经过时间要短。聚到爆炸下限所经过时间要短。后后2 2种方法，即封闭火区时保持通风的方法在国内种方法，即封闭火区时保持通风的方法在国内外被认为是最安全和最正确的方法，应用较广泛。外被认为是最安全和最正确的方法，应用较广泛。四、防火墙的类型 根据防火墙所起的作用不同，主要分为临时防火墙、永久防火墙和临时防火墙、永久防火墙和耐爆防火墙三种耐爆防火墙三种。现将其作用和布置方法介绍如下。（1）临时防火墙 临时防火墙的作用是临时阻断火区供风，控制火势发展。在建筑时临时防火墙的作用是临时阻断火区供风，控制火势发展。在建筑时突出一个突出一个“快快”字和一个字和一个
13、“严严”字。最常见的临时防火墙主要有以下两种形字。最常见的临时防火墙主要有以下两种形式：式：风障临时防火墙风障临时防火墙 临时防火墙的风障主要由帆布制成，单独使用帆布做风障必然会造临时防火墙的风障主要由帆布制成，单独使用帆布做风障必然会造成一定的漏风，所以经常需附带一些加固装置，如图成一定的漏风，所以经常需附带一些加固装置，如图7-1-1（c）、（）、（d）中的弹性胶带和钢丝绳。中的弹性胶带和钢丝绳。图7-1-1 风障临时防火墙a）在木支柱支护的巷道；b）在弧形可伸缩钢梁支护的巷道；c）附加弹性胶带加固；d）附加钢丝绳加固木板临时防火墙就是通常所说的木板临时防火墙就是通常所说的“板闭板闭”，是
14、我国目前普遍，是我国目前普遍采用的临时防火墙，架设起来也比较容易。木板防火墙对采用的临时防火墙，架设起来也比较容易。木板防火墙对于瓦斯、火灾气体渗透性高，抗空气冲击波能力弱，特别于瓦斯、火灾气体渗透性高，抗空气冲击波能力弱，特别是当抹面粘土干燥脱落后更为明显，所以临时防火墙建成是当抹面粘土干燥脱落后更为明显，所以临时防火墙建成之后，应紧接着建筑永久性防火墙。之后，应紧接着建筑永久性防火墙。除了这两种之外，临时防火墙还有伞形临时防火墙（如图除了这两种之外，临时防火墙还有伞形临时防火墙（如图7-1-3所所示）、充气式临时防火墙（如图示）、充气式临时防火墙（如图7-1-4所示）。前者架设速度快，但漏
15、所示）。前者架设速度快，但漏风率较大。在此基础上，经完善和改进形成了如组合撑伞式快速密闭、风率较大。在此基础上，经完善和改进形成了如组合撑伞式快速密闭、伞形充气式等稳定性好、漏风率较低的临时防火墙；后者不受巷道断伞形充气式等稳定性好、漏风率较低的临时防火墙；后者不受巷道断面、几何形状、支架类型的限制，而且漏风率小，但稳定性一般较差。面、几何形状、支架类型的限制，而且漏风率小，但稳定性一般较差。图7-1-3伞形临时防火墙图7-1-4 风筒充气式防火墙泡沫塑料快速临时防火墙泡沫塑料快速临时防火墙 （2）永久防火墙永久防火墙 作用：作用：长期严密地隔绝火区、阻止空气进入，长期严密地隔绝火区、阻止空气
16、进入，因此要求坚固、密实。因此要求坚固、密实。类型：类型：木段防火墙、料石或砖防火墙及混凝土木段防火墙、料石或砖防火墙及混凝土防火墙等。防火墙等。木段防火墙木段防火墙 木段防火墙木段防火墙如图所示。因木材本身的长短、曲直等问题以及受到巷道断面、支如图所示。因木材本身的长短、曲直等问题以及受到巷道断面、支护形式等各方面因素的限制，木段防火墙的应用具有很大的局限性，而且木垛内必护形式等各方面因素的限制，木段防火墙的应用具有很大的局限性，而且木垛内必须用水泥等堵漏材料充填，再加上巷道边缘处较难处理，造成须用水泥等堵漏材料充填，再加上巷道边缘处较难处理，造成了该类防火墙的应用了该类防火墙的应用并不是很
17、广泛，在客观条件允许而密封等技术又具备的情况下也可以采用，此时木并不是很广泛，在客观条件允许而密封等技术又具备的情况下也可以采用，此时木段防火墙的厚度应根据墙的横截面积选取。段防火墙的厚度应根据墙的横截面积选取。砖防火墙砖防火墙 砖墙永久性防火墙（如图砖墙永久性防火墙（如图7-1-6所示）比木段防火墙更为坚固，而所示）比木段防火墙更为坚固，而且密闭效果也好得多，因而被广泛采用。但砖墙防火墙的砌筑也必须且密闭效果也好得多，因而被广泛采用。但砖墙防火墙的砌筑也必须达到一定的要求：墙厚不得低于达到一定的要求：墙厚不得低于0.5 m，1 m3大约需要大约需要400块砖，块砖，0.3 m3水泥浆。每个防
18、火墙应设有监测取样管，以监测防火墙内的气体成分水泥浆。每个防火墙应设有监测取样管，以监测防火墙内的气体成分和压力，同时在底部应该设置排水管路。和压力，同时在底部应该设置排水管路。图7-1-6 砖墙永久性防火墙 对于地压较大的地点，为保证防火墙能承受一定的压力，在防火墙中对于地压较大的地点，为保证防火墙能承受一定的压力，在防火墙中加设木板可以使墙体受力均匀加设木板可以使墙体受力均匀(如图如图7-1-7所示所示)，缓冲受到的压力。，缓冲受到的压力。图7-1-7 中间加入板材的砖墙永久性防火墙 混凝土防火墙混凝土防火墙 混凝土防火墙如图混凝土防火墙如图7-1-8所示。它最大的特点是具有很强的缓冲性，
19、能所示。它最大的特点是具有很强的缓冲性，能够抵抗够抵抗1MPa冲击波冲击。为了防止混凝土因凝固收缩产生缝隙、气泡或冲击波冲击。为了防止混凝土因凝固收缩产生缝隙、气泡或孔洞，待模板拆除后，要及时进孔洞，待模板拆除后，要及时进 行充填。或用高压泵向其缝隙内进行灌浆行充填。或用高压泵向其缝隙内进行灌浆充填，或采用喷涂混疑土的办法堵塞缝隙和孔洞，以防漏风供氧。充填，或采用喷涂混疑土的办法堵塞缝隙和孔洞，以防漏风供氧。图7-1-8 混凝土防火墙 多层混合式防火墙多层混合式防火墙 也可以将上述一种或几种防火墙结合起来使用，如图也可以将上述一种或几种防火墙结合起来使用，如图7-1-9所示。这种所示。这种防火
20、墙更为牢固，只是施工起来相对复杂一些。防火墙更为牢固，只是施工起来相对复杂一些。图7-1-9多层混合式防火墙1装砂或岩粉的麻袋；2砖墙；3充填管；4放水管；5返水池（3 3）耐爆防火墙耐爆防火墙 在瓦斯矿井封闭火区时，为了防止瓦斯爆炸在瓦斯矿井封闭火区时，为了防止瓦斯爆炸伤人，可以首先构筑耐爆防火墙。伤人，可以首先构筑耐爆防火墙。耐爆防火墙是由砂袋或土袋堆砌而成。耐爆防火墙是由砂袋或土袋堆砌而成。耐爆防火墙构筑长度不得小于耐爆防火墙构筑长度不得小于5 56m6m。在耐爆防火墙掩护下再构筑永久性防火墙。在耐爆防火墙掩护下再构筑永久性防火墙。图7-1-10 沙袋耐爆防火墙a)不带通行孔；b)同时带
21、通行孔和注惰气通道1注惰气通道；2排水管；3通道；4气体成分监测孔；5支撑架 常用耐爆防火墙常用耐爆防火墙 a.a.沙袋耐爆防火墙沙袋耐爆防火墙 这种防火墙一般是用沙袋堆砌而成，也可用砂段构成。这种防火墙一般是用沙袋堆砌而成，也可用砂段构成。b.石膏耐爆防火墙 国外目前也有采用石膏快速充填耐爆防火墙（如图7-1-11所示）。石膏防火墙墙厚通常为23.5m。施工时先掏锥形槽，再砌两个带加强支护的木板墙，用管道把水和石膏粉送到石膏泵中混合，再用软管送到面板墙之间灌注、硬化成型，固化后的石膏抗压强度可达6MPa。1985年大同矿务局永定庄煤矿11号层406盘区发生自燃火灾，用砖石和其它形式的密闭均未
22、能解决漏风和火灾气体泄漏问题，再砌筑了石膏密闭后，以上问题得到了很好的解决。图7-1-11石膏耐爆防火墙1取样管；2测温孔；3检测孔；4U形压差计；5石膏充填料出口；6充填管7供料带；8空气采样管；9支撑架；10排水管；11木板支架；12网罩水砂充填耐爆防火墙水砂充填耐爆防火墙1秫秸帘子；秫秸帘子；2砖墙，砖墙，3充填管；充填管；4观测孔；观测孔；5注浆管；注浆管；6 放水管；放水管；7返水池返水池水 封除了上述两种常使用的传统耐爆防火墙外，也可因地制除了上述两种常使用的传统耐爆防火墙外，也可因地制宜，在条件具备的前提下可采用水封的方法。采用水封宜，在条件具备的前提下可采用水封的方法。采用水封
23、时，可以远程操作，安全可靠，具有操作简单、严密性时，可以远程操作，安全可靠，具有操作简单、严密性好、充分隔爆以及启封方便的优点。好、充分隔爆以及启封方便的优点。如果巷道中的某一如果巷道中的某一部分存在低洼处，也可以对巷道进行局部水封。水封技部分存在低洼处，也可以对巷道进行局部水封。水封技术不同于水淹，它只是对火区进风侧或回风侧的低位巷术不同于水淹，它只是对火区进风侧或回风侧的低位巷道进行水封，需水量少，实施较为容易。道进行水封，需水量少，实施较为容易。白芨沟煤矿高瓦斯特大火区水封示意图局部水封火区示意图 改进的耐爆防火墙改进的耐爆防火墙 a.形状上改进形状上改进 当然也有在防火墙的形状上做一定
24、改进来增加抗爆性能的方法，如当然也有在防火墙的形状上做一定改进来增加抗爆性能的方法，如图图7-1-14所示的耐爆防火墙，防火墙凸向火区一边，这样就能比平直形所示的耐爆防火墙，防火墙凸向火区一边，这样就能比平直形状的防火墙承受更大的冲击压力状的防火墙承受更大的冲击压力。图7-1-14 凸型耐爆砖墙 b.添加缓冲设施添加缓冲设施 为了增加防火墙的耐爆强度，除了在材料上和形状上的改进外，为了增加防火墙的耐爆强度，除了在材料上和形状上的改进外，还可以在防火墙和火区之间辅助以某种压力缓冲设施，如图还可以在防火墙和火区之间辅助以某种压力缓冲设施，如图7-1-15所所示。带消波钢帘的耐爆防火墙由一道密闭墙和
25、一排或几排悬挂在巷道示。带消波钢帘的耐爆防火墙由一道密闭墙和一排或几排悬挂在巷道顶梁上，在爆炸冲击波的作用下可摆动的工字钢组成。钢帘位于密闭顶梁上，在爆炸冲击波的作用下可摆动的工字钢组成。钢帘位于密闭墙和火区之间，其作用就是减缓作用在密闭墙上的压力；带消波孔的墙和火区之间，其作用就是减缓作用在密闭墙上的压力；带消波孔的耐爆防火墙由两道石膏防火墙组成，在面向火区可能发生爆炸的第一耐爆防火墙由两道石膏防火墙组成，在面向火区可能发生爆炸的第一道防火墙中设置几根直径为道防火墙中设置几根直径为100300mm钢管，其作用同钢帘一样，钢管，其作用同钢帘一样，减缓冲击波压力，保护其后的第二道防火墙，同样，在
26、防火墙前方堆减缓冲击波压力，保护其后的第二道防火墙，同样，在防火墙前方堆砌防垒也可以起到相同的作用。砌防垒也可以起到相同的作用。（a)安装水槽的耐爆防火墙（b)含消波钢帘的耐爆防火墙（c)含消波孔的耐爆石膏双墙密闭图7-1-15 带缓冲设施的耐爆防火墙 防火墙的技术要求防火墙的技术要求 a.厚度要求厚度要求 沙袋防火墙的厚度一般为巷宽的两倍，砂段防火墙的厚度至少要沙袋防火墙的厚度一般为巷宽的两倍，砂段防火墙的厚度至少要保持在保持在5m10m，石膏防火墙的厚度也是取决于巷道断面的大小，具，石膏防火墙的厚度也是取决于巷道断面的大小，具体体要求如表要求如表7-1-2所列所列。表7-1-2 各类防爆墙
27、的最小厚度井巷断面(m2)石膏墙沙袋墙水沙充填厚度(m)厚度(m)石膏粉(t)厚度(m)沙袋数量（袋）5.02.2115150057.52.519626005810.533074200810143.542864001015 b.气密性要求气密性要求 耐爆防火墙在保证强度的同时，还必须满足气密性的要求。目前，我耐爆防火墙在保证强度的同时，还必须满足气密性的要求。目前，我国还没有相关的技术标准，美国规定了耐爆防火墙在受到爆炸冲击后所允国还没有相关的技术标准，美国规定了耐爆防火墙在受到爆炸冲击后所允许的气体泄漏率标准，如表许的气体泄漏率标准，如表7-1-3所列。所列。表7-1-3 美国规定的耐爆防火
28、墙遭受爆炸冲击后允许的气体泄漏率防火墙两侧压差/Pa气体泄漏率/m3min-12502.835004.257505.667507.08 在进风侧建防火密闭墙必须严密坚固，在墙面上及其前面一定距在进风侧建防火密闭墙必须严密坚固，在墙面上及其前面一定距离的巷道两帮都要涂抹一层灰浆。由于防火墙不可能把火区完全严密离的巷道两帮都要涂抹一层灰浆。由于防火墙不可能把火区完全严密隔离，在不易看到的裂缝及构筑材料的孔隙中，总有空气渗入火区，隔离，在不易看到的裂缝及构筑材料的孔隙中，总有空气渗入火区，诱发火灾逆风向扩展，逐渐移向防火墙附近。所以，一般情况下，防诱发火灾逆风向扩展，逐渐移向防火墙附近。所以，一般情
29、况下，防火墙要采用耐温材料，如果条件允许可以在墙面贴防火胶带、防火密火墙要采用耐温材料，如果条件允许可以在墙面贴防火胶带、防火密封条或者喷涂防火漆等。封条或者喷涂防火漆等。五、封闭的位置五、封闭的位置 1 1）密闭墙位置尽量靠近火区；）密闭墙位置尽量靠近火区；2 2）巷道支护完整，避开破碎、裂隙带；）巷道支护完整，避开破碎、裂隙带；3 3）封闭断面小；）封闭断面小；4 4）便于材料搬运；）便于材料搬运；5 5）便于人员撤离。）便于人员撤离。进风侧防火墙位置选择（a）火区进风侧防火墙位置选择错误；（b）火区进风侧防火墙位置选择正确 在进风防火墙与火源之间不能存在连通火源前后的巷道在进风防火墙与火
30、源之间不能存在连通火源前后的巷道,这种这种巷道易造成火烟的循环，容易导致火灾气体爆炸。巷道易造成火烟的循环，容易导致火灾气体爆炸。防火墙的位置距巷道的交叉口也不宜过远，因防火墙建成之后将形防火墙的位置距巷道的交叉口也不宜过远，因防火墙建成之后将形成一个盲巷，很容易产生瓦斯聚积，使检查人员无法入内。成一个盲巷，很容易产生瓦斯聚积，使检查人员无法入内。一般要求防火墙距新鲜贯穿风流510 m。防火墙必须建在距贯穿风流较远处时，应该建导风设施。另外，考虑到运输的方便性，防火墙都应建在运输巷附近，这样可以缩短建密闭的时间，保证封闭工作顺利进行。新鲜风流近处布置密闭墙导风夹墙防火墙封闭火区形成盲巷通风第二
31、节第二节 火区管理火区管理 火区封闭以后，虽然可以认为火势已经得火区封闭以后，虽然可以认为火势已经得到了控制，但是对矿井防灭火工作来说，这仅到了控制，但是对矿井防灭火工作来说，这仅仅是个开始，在火区没有彻底熄灭之前，应加仅是个开始，在火区没有彻底熄灭之前，应加强火区的管理，待彻底熄灭后启封。强火区的管理，待彻底熄灭后启封。火区管理工作包括对火区所进行的火区管理工作包括对火区所进行的资料分资料分析、整理以及对火区的观测检查析、整理以及对火区的观测检查等工作。等工作。一、火一、火区位置关系图区位置关系图 火火区位置关系图应表明所有火区和曾经发区位置关系图应表明所有火区和曾经发火的地点，并注明火区编
32、号、发火时间、地点火的地点，并注明火区编号、发火时间、地点、气体组分、浓度等。、气体组分、浓度等。二、建立火区管理卡片 火区管理卡片作为火区管理的重要技术资料，对做好矿井防灭火工作意义重大。火区管理卡片由矿通风管理部门负责填写并永久保存，以便给设计人员进行采区设计、生产安排、通风设计和采区防火设计等提供基础依据。火区卡片主要包括以下几个方面。1.火区登记表 火区登记表中应详细记录火区名称、火区编号、发火时间、发火原因、发火时的处理方法以及发火造成的损失，另外还应包括煤层自燃参数、采煤方法和采掘情况等，并绘制火区位置图。2.火区灌注灭火材料登记表 该登记表用于详细记录向火区灌注黄泥浆、粉煤灰、凝
33、胶、惰性气体以及泡沫等灭火材料的数量和日期，另外还应该包括钻孔的一些参数，如钻孔位置、直径和深度等。火区灌注灭火材料记录表3.防火墙观测记录表防 火墙 基本 情况地点封闭日期（年月日）厚度/m断面积/m2材料施工负责人观测日期防火墙内气体浓度/%密闭内温度/密闭出水温度/密闭内外压差/Pa发现情况O2COC2H4C2H2CO2CH4N2H2防火墙编号 火区编号_ 防火墙观测记录表火火区检查观测与日常管理区检查观测与日常管理 在在火区日常管理工作中，防火墙的管理占火区日常管理工作中，防火墙的管理占用重要的地位，因此必须遵循以下原则：用重要的地位，因此必须遵循以下原则：（1 1）每个防火墙附近必须
34、设有栅栏、提示）每个防火墙附近必须设有栅栏、提示警标，禁止人员入内，并悬挂说明牌。说明牌警标，禁止人员入内，并悬挂说明牌。说明牌上应标明防火墙内外的气体组分、温度、气压上应标明防火墙内外的气体组分、温度、气压差、测定日期和测定人员姓名等；差、测定日期和测定人员姓名等；（2 2）定期测定和分析防火墙内、外的气体成分、温）定期测定和分析防火墙内、外的气体成分、温度和压差以及防火墙的破损变形情况等，应每天至度和压差以及防火墙的破损变形情况等，应每天至少检查一次，发现防火墙内外气体成分、温度、压少检查一次，发现防火墙内外气体成分、温度、压差有异常变化时，每班至少检查一次差有异常变化时，每班至少检查一次
35、；（3 3）所有测定和检查结果都必须记入防火记录本中，）所有测定和检查结果都必须记入防火记录本中，并及时绘制随时间变化的曲线图。这些数据和图表并及时绘制随时间变化的曲线图。这些数据和图表，矿通风部门负责人要按时审阅，发现问题必须采，矿通风部门负责人要按时审阅，发现问题必须采取措施，及时处理，并报矿有关领导。取措施，及时处理，并报矿有关领导。通过监测到的火区气体的变化规律就可以初步判断出火区的状态通过监测到的火区气体的变化规律就可以初步判断出火区的状态：（1）O2量剧减，表明火势发展迅猛；缓慢降低则是火区自然惰化的标志；如果O2含量长时间居高不下，说明漏风严重；（2）CO含量增加是火势发展的表现
36、，增加越急剧，火势有可能越严重；（3）CO2是火灾的重要产物，剧增表示火势发展，缓慢增加表明火区在逐渐惰化；（4）CH4是火灾气体组成部分之一，低瓦斯矿井在火灾时会产生CH4，而高瓦斯矿井的火区中CH4浓度可达10以上；（5）C2H4、C2H2等可以作为火区熄灭与否的重要的标志性气体，如果在火区中长时间检测不到这些参数，表明火区基本上已经趋于熄灭。三、火区内火灾状态判定 对火区内的火灾状态进行有效的监测是火区管理的重要内容之一。目前，主要是根据火区内气体成分的变化进行综合定量分析，判定火区内火灾是否继续燃烧、趋于熄灭或已经熄灭，进而制定或修改相应的技术措施。三三 火区燃烧状态分析火区燃烧状态分
37、析 包括：气样分析可靠性、可燃物种类、燃烧包括：气样分析可靠性、可燃物种类、燃烧状态、爆炸性等状态、爆炸性等 （1 1）火区气样分析可靠性判别式火区气样分析可靠性判别式 特里克特比率特里克特比率TrTr：上线值：上线值：Tr1.6Tr1.6 Tr Tr1.61.6：应分析检测方法的正确性。：应分析检测方法的正确性。2222%0.75%0.25%0.265(%)%rCOCOHTNArO （2 2）可燃物种类判别式）可燃物种类判别式注意：计算气样必须来自火区注意：计算气样必须来自火区用特里克特比率来估算可燃物的种类：用特里克特比率来估算可燃物的种类：Tr=0.40.5Tr=0.40.5：可燃物可能
38、是甲烷；：可燃物可能是甲烷；Tr=0.50.9Tr=0.50.9：可燃物可能是煤；：可燃物可能是煤；Tr=0.91.6Tr=0.91.6：可燃物可能是木材；：可燃物可能是木材；TrTr0.40.4：没着火或火区熄灭。：没着火或火区熄灭。2222%0.75%0.25%0.265(%)%rCOCOHTNArO（3 3）火势发展趋势判别式火势发展趋势判别式通过前后多次计算的燃烧速率变化判断。通过前后多次计算的燃烧速率变化判断。式中：式中：F F燃烧速率，燃烧速率，kg/minkg/min Q Q 风量，风量，mm3 3/min/min（4 4）火区爆炸性判断火区爆炸性判断主要方法：爆炸界限法、爆炸三
39、角形法主要方法：爆炸界限法、爆炸三角形法1 1）爆炸界限法）爆炸界限法 Pd p Pg Pd p Pg （-普赛普赛）且：且：oo2 2 o o2 2minmin式中，式中，pp爆炸气体总浓度爆炸气体总浓度 Pd Pd 爆炸浓度下限爆炸浓度下限 Pg Pg 爆炸浓度上限爆炸浓度上限 oo2 2min min 最小氧浓度最小氧浓度爆炸气体总浓度计算式爆炸气体总浓度计算式p=p=CH4CH4+COCO+H2H2+CxHyCxHy2 2）爆炸三角形法）爆炸三角形法 a.a.三角坐标图法三角坐标图法 作用：表示可燃气体（作用：表示可燃气体（A A）、助燃气体（）、助燃气体（B B）和惰性气体（和惰性气
40、体（C C）组合的混合气的爆炸浓度）组合的混合气的爆炸浓度范围。范围。b.b.直角坐标图法直角坐标图法 根据混合可燃气体爆炸的上、下限和爆炸极根据混合可燃气体爆炸的上、下限和爆炸极点圈定的爆炸范围。点圈定的爆炸范围。浓度（体积分数）/%浓度（体积分数）/%浓度（体积分数）/%三成分系混合气三角坐标到的连线爆炸三角形利用爆炸三角形对火区状态进行判定将爆炸三角形坐标分为4个区：I区为爆炸三角形，即爆炸区；区为加入可燃气体后的爆炸区；区为加氧后的可燃气体爆炸区；区为安全区。当测定混合可燃气体状态点P在区内时，再继续混进可燃气体时，状态点就会向I区移动，移动方向是沿AB连线向B方向移动。若气体状态点进
41、入到I区，则发生爆炸的危险性将大大增加。当测定混合可燃气体状态点P在区内时，如果其中的含氧量增加，那么P点将沿指向A点的方向移动进入I区，从而增加爆炸危险性。此时，若进行启封，新鲜风流进入火区，危险性比较大。当测定的混合可燃气体状态点P在区内时，不会发生爆炸，为安全状态。当测定混合可燃气体状态点P在I区内时，火区随时可能发生爆炸，最危险，应立即撤出火灾现场的救灾人员，并采取惰化措施，使P点向区内移动。爆炸三角形判定法比较直观，但由于火区中混合可燃气体各自的组分处于不断的变化之中，如果每一过程都采用人工计算的方法，计算量太大，过程也比较复杂。不过由于上述方程和数据都比较简单，因而可以编制简单的计
42、算机程序来实现，只需输入混合气体组分即可计算出所需数值，从而确定爆炸三角形，并可以通过图形显示出来。另外，对于已确定的状态点，爆炸三角形判定法只能定性地预测火区状态的变化趋势，无法做到定量，如无法看出需要注入多少惰性气体才可以使状态点从爆炸区移到安全区，而这对于救灾决策中具有很重要的实用价值。第三节第三节 火区启封火区启封 启封火区是一项危险的工作，启封过程中因决策或方法上的失误，可能导致火区复燃和重封闭，甚至造成火区的爆炸而产生重大伤亡事故。本节介绍火区启封的条件和启封方法。一、火区启封的条件 规程第二百七十九条规定：“封闭的火区，只有经取样化验证实火已熄灭后，方可启封或注销。火区符合以下条
43、件时，方可认为火源熄灭：（1）火区内的空气温度下降到30 以下，或与火灾发生前该区的日常空气温度相同。（2）火区内空气中的氧气浓度降到5.0 以下。（3）火区内空气中不含有乙烯、乙炔，一氧化碳浓度在封闭期内逐渐下降，并稳定在0.001 以下。（4）火区的出水温度低于25，或与火灾发生前该区的日常出水温度相同。（5）上述4项指标持续稳定的时间在1个月以上。”由于火区内外环境影响的复杂性，取样点与火区真实状态之间不可避免的存在着差异，在符合上述条件的情况下启封火区时，仍应谨慎从事。在现场实际启封工作过程中，判定是否满足启封条件时，还应注意以下几点：（1）封闭火区内氧气浓度低于5 时，火势将逐渐减弱
44、直至熄灭。氧气浓度在2以下时，火将完全熄灭。但即使在火区中氧气浓度为零的条件下，火区内可燃物的阴燃仍能够长期持续下去，因为煤层特别是特厚煤层具有较强的吸附氧气的能力，所吸附的氧气足以支持阴燃的进行。而阴燃在供氧条件发生变化的情况下很有可能转变为明火燃烧，特别是可燃物阴燃温度超过150时更容易发生这种情况。（2）由于焦炭对CO有较强的吸附作用，火区燃烧所产生的CO可能被焦炭所吸附。故即使所测定的CO浓度为零，也不能据此就认为火源完全熄灭。（3）由于矿井情况复杂，部分火区的瓦斯涌出量比较大，可能使燃烧产生的气体浓度下降，但这不意味着火源已熄灭。（4）对于封闭性较好的盲巷或大型火区或采用均压防灭火措
45、施的火区，CO很难散失，即使火源熄灭不再产生CO，CO也可能长期存在。另外，煤层及木材在常温下的缓慢氧化也会产生CO。因此，存在CO并不绝对意味着火区尚未熄灭。二、二、火火区启封区启封 经过长期地观测和综合分析，确认火区已经熄经过长期地观测和综合分析，确认火区已经熄灭的情况下，就可以正式启封火区了。启封火灭的情况下，就可以正式启封火区了。启封火区前，无论是高瓦斯矿井还是低瓦斯矿井，必区前，无论是高瓦斯矿井还是低瓦斯矿井，必须做好须做好一切应急准备一切应急准备，做好启封火区后火灾重，做好启封火区后火灾重新复燃而重新封闭的准备工作。新复燃而重新封闭的准备工作。启封方法：启封方法：锁风启封锁风启封、
46、通风启封通风启封 1 1）锁风启封火区）锁风启封火区 （1 1）适用条件）适用条件 锁风启封火区也称分段启封火区，适用于锁风启封火区也称分段启封火区，适用于火区火区范围较大、难以确认火源是否彻底熄灭或火区范围较大、难以确认火源是否彻底熄灭或火区内存积有大量的爆炸性气体内存积有大量的爆炸性气体的情况下。的情况下。（2 2）启封过程）启封过程 先在火区进风密闭墙外先在火区进风密闭墙外5 56m 6m 的地方构筑一道的地方构筑一道带风门的临时密闭，形成一个过渡空间，习惯带风门的临时密闭，形成一个过渡空间，习惯上称为上称为“风闸风闸”，并在这两道密闭之间储备足，并在这两道密闭之间储备足够的水泥、砂石和
47、木板等材料，然后，救护队够的水泥、砂石和木板等材料，然后，救护队员佩带呼吸器进入风闸内，将风门关好，形成员佩带呼吸器进入风闸内，将风门关好，形成一个不通风的封闭空间。这时，救护队员可将一个不通风的封闭空间。这时，救护队员可将原来的密闭打开，进入火区探查。原来的密闭打开，进入火区探查。确认在一定距离的范围内无火源后，再选择适确认在一定距离的范围内无火源后，再选择适当的地点（一般可距原密闭当的地点（一般可距原密闭100100150m 150m，条件，条件允许时也可到允许时也可到300m 300m）构筑新的带风门的密闭）构筑新的带风门的密闭。新密闭建成后，就可将原来的密闭打开，恢。新密闭建成后，就可
48、将原来的密闭打开，恢复通风、处理和恢复巷道。如此重复，一段一复通风、处理和恢复巷道。如此重复，一段一段地打开火区，逐步向火源逼近。段地打开火区，逐步向火源逼近。（3 3）注意事项）注意事项 锁风启封火区时，一定要确保火区一直处于封锁风启封火区时，一定要确保火区一直处于封闭、隔绝状态。闭、隔绝状态。启封的过程中，应当定时检查火区气体，测定启封的过程中，应当定时检查火区气体，测定火区气温，如发现有自燃征兆，要做出及时处火区气温，如发现有自燃征兆，要做出及时处理，必要时应重新封闭火区。理，必要时应重新封闭火区。2 2）通风启封火区）通风启封火区 （1 1）适用条件）适用条件 通风启封火区也称为一次性
49、打开火区，适用于火通风启封火区也称为一次性打开火区，适用于火区范围较小并确认火源已经完全熄灭的情况下。区范围较小并确认火源已经完全熄灭的情况下。（2 2）启封过程）启封过程 启封前要事先确定好有害气体的排放路线，撤启封前要事先确定好有害气体的排放路线，撤出该路线上的所有人员，然后，选择一个出风出该路线上的所有人员，然后，选择一个出风侧防火墙。首先打开一个小孔进行观察，无异侧防火墙。首先打开一个小孔进行观察，无异常情况后再逐步扩大，直至将其完全打开，但常情况后再逐步扩大，直至将其完全打开，但要严禁将防火墙一次性全部打开。要严禁将防火墙一次性全部打开。打开进、回风侧防火墙后，应采用强风流向火打开进
50、、回风侧防火墙后，应采用强风流向火区通风，以冲淡和稀释火区积存的瓦斯。为确区通风，以冲淡和稀释火区积存的瓦斯。为确保安全，启封火区时，应将工作人员撤出，待保安全，启封火区时，应将工作人员撤出，待1 12h 2h 后，若未发生爆炸和其他异常情况，准后，若未发生爆炸和其他异常情况，准备好直接灭火工具，选择一条最短、维护良好备好直接灭火工具，选择一条最短、维护良好的巷道进入发火地点，进行清理、喷水降温、的巷道进入发火地点，进行清理、喷水降温、挖除发热的煤炭等工作。挖除发热的煤炭等工作。安全注意事项同前。安全注意事项同前。三、火区启封的注意事项 （1）启封已熄灭的火区，必须事先制订专门措施，并）启封已
