第一节 矿井火灾发生的原因及其分类
凡发生在井下的火灾,以及发生在井口附近但危害到井下安全的火灾,都叫做矿井火灾。
发生矿井火灾的原因有两种,一是外部火源引起的火灾,二是煤炭本身的物理化学性质的内在因素引起的火灾。因此,矿井火灾分为两类:外因火灾和内因火灾。
1.外因火灾,又称外源火灾。违章在井下吸烟,在井下拆卸矿灯、放明炮、电焊、气焊等,都可能引起井下火灾。
井下电气设备使用不当或维修不及时而短路所产生的电弧火花,可引起井下火灾。
矿井瓦斯、煤尘的燃烧或爆炸,可以引燃井下可燃物而形成矿井火灾。
还有违反操作规程和违章放炮,例如用明火或用动力线放炮、火药变质、放糊炮等等都可能引起井下火灾。外因火灾一般发生在井口附近、井下机电硐室、采掘工作面和有电缆的木支架巷道等处。
2.内因火灾,又称煤炭自燃。有的煤炭由于自身的物理化学性质具有自燃性,与空气接触后能氧化生热,如果散热条件不好,就会自燃。内因火灾主要发生在采空区、冒顶处和压酥的煤柱中。采空区中,尤其采用回采率低的采煤方法时,采空区中遗留的煤炭多,最容易引起煤的自燃。采空区中的自然发火占全矿井自然火灾总数的80%左右,所以对于有自然发火危险的矿井,应及时封闭采空区,防止漏风,并采取黄泥灌浆或洒阻化剂等方法来防止采空区中煤的自燃。
第二节 矿井火灾的特点
矿井火灾与地面火灾不同,它有自己的特点:井下空间小,工作场所狭窄;电气设备多、坑木等易燃物多,煤本身就可以被引燃。再加上防火设施不健全,灭火器材不齐全,井下又有新鲜风流,一旦发生火灾,不像地面火灾那样容易扑灭。而且各种火灾(如电气失火、油料起火、瓦斯爆炸形成的火灾以及煤炭自燃等)都会发生,扑救方法也各不相同。如果灭火不及时或处理不当,就会蔓延发展,往往酿成大火,这就使得灭火工作更加困难。同时,井下工作人员集中,遇有火灾,不知道发生在何处,难于躲避和疏散,这都会加重火灾造成的损失。
自燃火灾多发生在煤柱或采空区中,没有明显火焰,燃烧过程缓慢,不易被人们发现,也不易找到火源的准确位置,一经觉察,已成火灾,只好进行封闭。所以这种火灾延续时间长,可达几个月、几年甚至几十年。自燃火灾还生成大量的一氧化碳,以致造成人员中毒伤亡。
井下自燃火灾一般发生在通风不良的乱采乱掘或冒顶处;封闭不及时或不严密的采空区;被压酥产生裂隙的煤柱;厚煤层分层开采和急倾斜煤层开采回采率低、丢煤多的采空区。上述地点更要注意防止煤的自燃。
由于条件所限,井下火灾不同于地面火灾,每个工作人员不但要提高警惕,严加防范,认真执行作业规程和操作规程,而且还要针对井下的特殊情况,采取专门的防灭火措施,掌握灭火方法和各种不同灭火器具的使用方法,一旦发生火灾就能有效加以扑救。
第三节 矿井火灾的危害
火灾是无情的,它给人们带来灾难。矿井火灾也不例外,它能造成大量的矿物资源和物质财富的损失,并能引起瓦斯、煤尘爆炸,还可以产生“火风压”使风流逆转,造成通风系统紊乱。而且,矿井发生火灾以后,产生大量剧毒的一氧化碳气体,使井下人员中毒伤亡。
据不完全统计,截至1994年12月,国有重点煤矿总发火次数达9974次,封闭采区718个,冻结煤量总计4305.8万吨,影响煤量13271.5万吨,至今仍残存火区420个。国有地方煤矿总发火3639次,封闭采区671个,冻结煤量1883,6万吨,影响煤量2820.7万吨,至今残存火区378个。
在不到百年的时间内,全球煤矿因矿井火灾死亡人数超过6000人。我国60年代抚顺某矿的火灾造成110人死亡、31人受伤,80年代因火灾而死亡474人、伤72人。
另外,矿井火灾的防火、灭火的直接费用,火区熄灭重开后,巷道的修复费用;由于发生火灾使采掘工作停顿而造成矿井的减产;以及火灾引起工人心理上的恐惧作用而造成生产效率的降低等等,这些损失是无法计算的。
有人从理论上计算了矿井火灾所产生的一氧化碳量。一架木支架的体积为0.17立方米,让它全部燃烧,可生成97立方米的一氧化碳,能使1940米长,断面为5平方米的巷道内的一氧化碳浓度达1%,在此浓度中,人只要吸上几口就失去知觉,经过l~2分钟就会中毒死亡。实际上井下火灾生成的一氧化碳量比这个数值要低,但是它表明井下任何一次微小的火灾,就能产生大量的一氧