煤矿火灾探测技术及应急措施

煤矿火灾探测技术及应急措施

刘新文

黑龙江省鸡东县煤炭生产安全管理局黑龙江鸡东158200

摘要：针对矿井的外因火灾火源位置，采空区火源位置，采用磁探测法，电阻率探测法，气体探测法，氡气探测法，煤炭自燃温度探测法等方法进行火灾探测工作进行了论述。矿井发现初起火灾的应急措施，火灾事故时的安全撤退和避灾待救措施，进行了论述。

关键词：煤矿；火灾；探测；应急措施

一、当矿井井下发生火灾时由于矿井井下在相对狭小的空间和井下特殊的环境，很难准确的了解火灾的位置和火势情况，所以采用火灾探测技术进行火灾探测是矿井发现火灾了解火灾的必要手段。

1、外因火灾火源位置的推断

1）火源位置推断方法

A、经验性推测方法

主要靠井下人员从风流中发现烟流、水雾、气味或煤表面凝结水珠、温升现象，靠经验判别。

B、定性判断法

根据井下环境监测系统的终端，即分布于井下相关位置的传感器是否接受烟流而报警来作为分析根据。

C、定量判断法

借助于矿井火灾风流动态定量模拟技术进行判断。一般定性与定量相结合。

2、采空区火源位置的推断

煤炭自燃高温火源（≤100℃）区域的探测至今未得到很好解决。原因有二：一是探测技术手段和途径不成熟，所采用的各种技术手段都无法确定高温火源点区域及其内部温度；二是井下条件复杂，影响因素多，给准确探测井下火源增加了难度。

目前，国内外主要用的方法有：

1）磁探测法

实质：煤层上覆岩石中一般含有大量的菱铁矿及黄铁矿结核，煤层自燃时，上覆岩石受到高温烘烤，其中铁质成分发生物理化学变化，形成磁性物质，并且保留较强的磁性。并且其磁性随自燃温度升高而增强。

2）电阻率探测法

实质：正常情况下，埋藏于地下的煤层，沿走向（或其他方向）因其结构状态和含水性变化不大，电阻率基本保持不变。但当煤炭自燃发火后，煤层的结构状态和含水性发生较大变化，从而引起煤层和周围岩石电阻率的变化。自燃初期，电阻率小，自燃后期，电阻率大。

因井下杂散电流较多，煤的电阻率变化不太明显，所以此法的应用受到限制。

3）气体探测法

实质：煤自燃在不同的温度，其产生的气体各类和浓度是不同的，故根据气体种类和浓度，依次判断煤的自燃温度，并据气体浓度梯度大致确定高温区域的范围。或者施放示踪气体探测漏风通道，进而判断火源位置。

此法可在井下和地面进行。

4）氡气探测法

实质：氡气探测是一种放射性探测法，它兼有物探和化探的特点。它的原理是煤层自燃后，随煤温升高，氡气浓度升高，在地面布置观测点，应用阿尔法卡法、210Po法等收集并测量氡气浓度，依此判断火区位置。

5）煤炭自燃温度探测法

A、测温仪与温传感器联合测温法

根据探测地点不同该法分为地面探测和井下探测。

（1）地面探测法

在自燃火区的上部利用仪器探测热流量和利用布置在测温钻孔内的传感器测定温度，根据测取的温度场用温度反演法来确定自燃火区火源的位置。这种方法常用于火源埋藏深度浅、火源温度高，已燃烧时间较长的火区。

（2）井下探测法

此法是指导测瘟传感器预埋或通过钻孔布置在易自然发火区域（采空区和煤层内），根据传感器的温度变化来确定高温点的位置、发展变化速度。

这种方法只要煤温升高，传感器的位置合适，成功率是比较高的。

（3）测温仪与温传感器联合测温法的缺点

a、需布置一定数量的传感器，位置需准确确定；

b、需布置测温钻孔，增加了工作量。

B、红外探测法

此法广泛应用于地面煤堆自燃和井下煤炭自燃火源的探测。探测仪器有红外测温仪和红外热成像仪。

实质：自然界的任何物体只要处于绝对零度之上，都自行向外界发发射红处线，物体的温度越高，辐射能量就越大，红外测温仪接受辐射量而转换的辐射温度就越高，因此可利用红处测温仪对温度的高分辨率来探测井下巷道自燃位置。

（一）、发现初起火灾的应急措施

（1）在井下不论是谁发现烟气或明火等火灾灾情时，都应立即向现场领导人汇报，并迅速通知在附近工作的人员。

（2）现场人员要准确地分析判明火灾的原因、地点及灾害程度、蔓延方向等，并把这些情况及时向矿井调度室报告。

（3）发现初起火灾时，现场人员切不可惊慌失措，盲目行动，应及时组织起来利用就近的水、砂子、黄土、灭火器等材和工具灭火，控制火势发展、蔓延。若是电器火灾要先断电再灭火，同时，要设法迅速通知或协助撤出受火灾影响区域内的人员。

（二）、火灾事故时的安全撤退和避灾待救措施

（1）若火势很大，现场人员难以就近取材灭火或控制灾区情时，应迅速袋戴好自救器（同时帮助受伤人员戴好）退出灾区。撤+退时要首先判明或了解事故原因、地点、范围和事故区域的巷道情况、通风系统、风流及火灾烟气蔓延的速度、方向以及与自已所处巷道位置之间的关系，并根据矿井灾害预防与处理计划及现场实际情况，确定撤退路线和避灾自救方法。

（2）撤退时，在任何情况下都不要惊慌，不能狂奔乱跑，应在本班班长及有经验老工人带领下有组织地撤退。

（3）处在火源上风侧的人员，应迎（逆）着风流撤退。

（4）处在火源下风侧的人员，火势小越过火源没有危险时，可迅速穿过火区到火源上风侧；或顺风撤侧，但必须找到捷径尽快直入新鲜风流中撤退。

（5）若在自救器有效作用城里间内，不能安全撤出时，应在有储存备用自救器难硐室内换用自救器后再行撤退；或寻找有压风管路系统的地点，以压缩空气供呼吸之用，避灾待救。

（6）撤退行动既要迅速果断，又要快而不乱。撤退时应靠巷道的联通出口的一侧行进，避免错过脱离危险区的机会。同时，还要随时注意观察巷道和风流的变化情况，谨防火风压可能造成的风流逆转。

（7）若无论是逆风或顺风撤退，都无法躲避火灾和烟雾可能造成的危害，则应迅速进入避难硐室；没有避室时，应在烟气袭来之前，选择合适地点，利用现场条件、材料快速构筑临时避难硐室，进行避灾自救。

（三）、烟雾巷道里的避灾自救措施

（1）一般不在无供风条件的烟雾巷道中停留避灾或建立临时避难硐室，应佩戴自救器采取果断措施迅速撤离有烟雾的巷道。

（2）在自救器使用超过有效防护时间或无自救器时，应将毛由巾润湿堵住嘴鼻寻找供风地点，然后切断或找开巷道中压风管路阀门，或者对着有风（必须是新鲜无害的）的风筒呼吸。

（3）一般情况下不要逆烟撤退，除非在附近的况险危险区的通道出口而有的况离危险区的把握时，或者是只有逆烟撤退才有争取生存的希望时，才可以采取这种撤退方法。

（4）有烟雾且视线不清的情况下，应摸着巷道壁前进，以免错过通往新鲜风流的联通出口。

（5）烟雾不大时，也不要直立奔跑，应尽量躬身弯腰，低着头快速前进；烟雾大时，应贴着巷道底和巷壁，摸着铁道或管道等快爬行撤退。

（6）在高温浓烟的巷道中撤退时，应注意利用巷道内的水浸湿毛巾、衣物或向身上淋水等办法防温；利用随身物件遮挡头面部，防止商温烟气的刺激等。

（7）烟雾对人身安全影响，除了烟气的刺激性和使用周围环境恶劣外，还会使人的精神处于恐慌紧张状态，造成呼吸、心跳加快，容易疲劳，抵抗能力、行动能力、分析能力降低。因此，在烟雾巷道里无论碰到么危险的情况，都不要惊慌，不要狂奔乱跑。在坚定战胜困难的信念，善于根据感觉和观察迅速辨认方向及自已所处的位置，善于根据风流的大小和方向、烟气的来源及温度的高低判断火灾情况，以便做出正确的决策，通过捷径脱离烟雾危险区。