火灾复习题

简答

凡出现下列情况之一者，定为自燃发火煤层

1、煤炭自燃引起明火

2、煤炭自燃产生烟雾

3、煤炭自燃产生煤油味

4、采空区或巷道中测取的CO浓度超过矿井实际统计的自燃发火临界指标

从开采技术措施预防煤炭自燃角度出发的总体要求：

1、最小的煤层暴露面和切割量

2、最快的回采速度

3、最大的工作面回采率

4、最严密的隔绝封闭效果

闭区均压调节

对于已封闭的采空区进行风压调节，使封闭区进回风路两端的密闭处风压差趋于零，封闭区内风流停止流动，从而实现预防自燃火灾的发生。

开区均压调节

对正在生产的工作面建立调压系统，减少采空区漏风，抑制自燃发展，使采空区中的自燃前兆气体不进入工作面，从而可以保证工作面安全生产

矿井火灾处理成功与否的取决因素

1、发火地点。不同的发火地点灭火方法也不相同

2、灭火时机，无论内因火灾还是外因火灾，发火的初始阶段是灭火的最佳时期

3、火灾种类，火灾种类不同，灭火方法也不同

4、灭火器材，先进适宜的灭火器材和装备有利于灭火

5、正确指挥，正确的指挥是矿井火灾处理最基本的保证

6、火灾处理人员的素质。火灾灭火人员的经验和矿井火灾方面的知识及作风也是灭火成败的

关键因素

我国生产的火灾报警传感器分感温传感器、燃烧生成物传感器和电磁辐射能传感器

矿井灭火方法可分为直接灭火，隔绝灭火和综合灭火法等三类。

处理火灾时的控风方法有：正常通风、减少风量、增加风量、火烟短路、反风、停止主要通风机运转。

1.木料场、矸石山、炉灰场距离进风井不得小于80m。木料场距离矸石山不得小于50m。

2.从开采技术措施预防煤炭自燃角度出发，总体要求是：最小的煤层暴露面和切割量；最快的回采速度；最大的工作面回采率；最严密的隔绝封闭效果。

3.根据采煤与灌浆先后顺序关系灌浆方法可分为：采前预灌、随采随灌、采后灌浆。

4.煤层自然发火期的概念：从（火源处的）煤层被开采破碎接触空气之日起，至出现自燃现象或温度上升到自燃点为止，所经历的时间叫煤层自然发火期，以月或天为单位。

5.煤矿常见的外因火源主要有以下四种：电能热源、摩擦热源、放炮热源和明火热源等。

6.矿井火灾产生的浮力效应_和_节流效应_，引起矿井风流状态的紊乱变化。

7.根据统计分析，矿井自燃火源主要分布在：采空区、煤柱、巷道顶煤、断层、地质构造附近等。

8.木材燃烧的标志气体为：甲醛、甲酸（蚁酸）、乙酸（醋酸）和乙二酸。

9.正确的火源状态判定主要取决于可靠气样的采集和正确的分析。

10.胶带输送机灭火装置有两种类型，即_自动喷淋装置_和_火警传感驱动喷淋装置_ _。

1.矿井火灾

在矿井或煤田范围内发生，威胁安全生产、造成一定资源和经济损失或者人员伤亡的燃烧事故，称之为矿井或煤田火灾。

2.浮力效应

火灾引起风流温度的增加、空气密度减小，使风流自行上浮流动的现象，称为浮力效应。

3.分解燃烧

分解燃烧出现于固体和部分液体燃料的燃烧中。在燃烧过程中，可燃物首先遇热分解，热分解产物和氧反应产生火焰燃烧。

4.阻化剂防火技术

是利用某些能够抑制煤炭氧化的无机盐类化合物以及某些工业的废液、副产品喷洒于采空区或压注入煤体之内以抑制或延缓煤炭的氧化，达到防止自然的目的技术。

5.风压调节防火技术

（又称“均压法”）的实质是设置调压装置或调整通风系统，以降低漏风通道两端的风压差，减少漏风量，达到抑制自燃的目的，均压法分开区均压和闭区均压两类。

1.煤炭自燃必须同时具备的三个条件。

1）.易于低温氧化的粉煤或碎煤呈堆积状态存在；

2）.存在适宜的通风供氧条件；

3）.存在蓄热的环境条件并持续一定时间。

2.从选用灭火剂的角度出发，根据物质及其燃烧特性，火灾可分为哪几类？并举例说明其燃烧物质。

答：Ａ类火灾，指煤炭、木材、橡胶、棉、毛、麻等含碳的固体可燃物质燃烧形成的火灾。

Ｂ类火灾，指汽油、煤油、柴油、甲醇、乙醇、丙酮等可燃液体燃烧形成的火灾。

Ｃ类火灾，指煤气、天燃气、甲烷、乙炔、氢气等和可燃气体燃烧形成的火灾。

Ｄ类火灾，像钠、钾、镁等可燃金属燃烧形成的火灾。其特点是火源温度高。

3.简述典型的胶带输送机火灾发展常经历的阶段。

（1）煤升温而出现冒烟燃烧阶段：因设备运行过热或胶带摩擦过热使煤温升至燃点（2）初期煤明火燃烧阶段，在该阶段最终引燃输送机胶带

（3）煤与胶带的混合燃烧阶面，在该阶段，火势增加，支持胶带燃烧的蔓延。

4.简述在矿井条件下，根据燃烧和爆炸三要素，火灾转变为爆炸的条件。

（1）存在体积较大、温度较高的可燃性混合气体；

（2）可燃气体达到爆炸界限；

（3）可燃性混合气体中氧浓度达到14%以上；

（4）可燃性混合气体流动过程遇到火源或本身温度高于燃点。

5.煤的孔隙率及脆性对煤层自燃发火的影响。

煤越脆，越易破碎，破碎后与氧接触的面积越大，越容易氧化自热，因此煤越脆越易自燃。煤的孔隙发育、孔隙率越大，与氧接合面积大，同样越易氧化自热，越易自燃。

6. 煤矿井下的外因火灾，主要包括哪五类。

1)明火火灾。

2)电气火灾。

3)爆破起火。

4)瓦斯、煤尘燃烧或爆炸引起的火灾。

5)摩擦火。

1. 矿井火灾处理成功与否的取决因素。

1）、发火地点。这是决定火灾处理方法的最主要因素，不同的发火地点灭火方法也不相同。

2）、灭火时机。无论是内因火灾，还是外因火灾，发火的初始阶段是灭火的最佳时期，所以灭火越及时就越容易。

3）、火灾种类。火灾种类不同，灭火方法也不相同，如油类火灾和电器火灾，不宜用水直接灭火

4）、灭火器材。先进、适宜的灭火器材和装备有利于灭火。

5）、正确指挥。正确的指挥是矿井火灾处理最基本的保证。

6）、火灾处理人员的素质。具体实施灭火人员要有一定的火灾处理经验，有丰富的矿井火灾方面的知识，同时也要有勇敢、机智的工作作风。

2.论述煤炭自燃发火过程主要阶段及每个阶段特征。

1）、准备期

有自燃倾向性的煤炭与空气接触后，吸附氧而形成不稳定的氧化物或称含氧的游离基，初期看不出其温度上升和周围环境温度上升的现象。此过程的氧化比较平稳，煤的总量略有增加，着火温度除低，化学活性增加。

2）、自热期

在准备期之后，煤氧化的速度加快，不稳定的氧化物开始分解成H

2O、CO

2

、和CO。这时

若产生的热量未散发或传导出去，则积聚起来的热量便会使煤体逐渐升温，达到某一临界值

（一般认为是60℃～80℃），此时开始出现煤的干馏，生成芳香族的碳氢化合物（C

M H

M

）、氢

（H

2

）及CO等可燃气体。使用常规的检测仪表就能测量出来，甚至于被人的感官感觉到。此阶段通常称为煤的自热期，

3）、燃烧期

当煤温达到火温度（无烟煤大于400℃、烟煤320℃~380℃、褐煤小于300℃）后就火燃烧起来。

3. 封闭的自燃发火火区同时具备哪些条件时，方可认为火已熄灭？

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分）

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间内逐渐下降，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。

1．某矿开采容易自燃煤层工作面，采用随采随灌浆防灭火，正开采的工作面煤层平均厚度2.5m，日进尺4m，煤炭采出率按95％计，采面倾斜长150m，采面全长灌浆，求日用水量。（其中灌浆系数取0.3，冲管用水备用系数取1.20，水土比取4）。

解：

Q= KmLHC (2分)

=0.3×2.5×150×4×95%

式中Q--固体浆材量，m3；

m——煤层开采厚度，m；

L—灌浆区走向长度，m；

c—煤炭采出率，%；

H-灌浆区的倾斜长度，m；

K一灌浆系数

随采随灌所用水量

Q

水=K

水

Q δ (2分)

式中Q

水

——用水量，m3；

K

水

-冲管用水等备用系数；

δ—水土（灰）比。

1．某矿采用汽雾阻化作为防止煤层自燃的辅助措施。使用的阻化剂浓度20%，实体煤密度为

1.5t/m3,工作面长度120m,开采煤层厚

2.2m；日推进速度4m/d；雾化率80％。试求日喷雾量。（其中易燃区域喷雾量加量系数取1.2，吨煤用液量取0.2m3。）(6分)

解：

V=K1K2AγLHS/R （4分）

＝1.2×0.2×0.2×1.5×120×2.2×4/0.8=

式中v-喷洒量，m3/d;

K1——易燃区域喷雾量加量系数；

K2——吨煤用液量，m3；

A——阻化剂浓度，%；

γ——实体煤密度，t/m3；

L-工作面长度，m；

H-煤层开采厚度，m；

S-日推进速度，m/d；

R-雾化率。

1、燃烧生成物传感器主要有烟雾传感器和CO(一氧化碳)传感器。

2、煤炭自燃机理学说主要有细菌作用学说、黄铁矿作用学说、酚基作用学说以及煤氧复合作用学说。

3、根据采煤与灌浆先后顺序关系灌浆方法可分为：采前预灌、随采随灌、采后灌浆。

4、煤层自然发火期的概念：从（火源处的）煤层被开采破碎、接触空气之日起，至出现自燃现象或温度上升到自燃点为止，所经历的时间叫煤层自然发火期，以月或天为单位。

5、煤矿常见的外因火源主要有以下四种：电能热源、摩擦热源、放炮热源和明火热源等。

6、矿井火灾产生的浮力效应_和_节流效应_，引起矿井风流状态的紊乱变化。

7、根据统计分析，矿井自燃火源主要分布在：采空区、煤柱、巷道顶煤、断层、地质构造附近等。

8、木材燃烧的标志气体为：甲醛、甲酸（蚁酸）、乙酸（醋酸）和乙二酸。

9、正确的火源状态判定主要取决于可靠气样的采集和正确的分析。

10、胶带输送机灭火装置有两种类型，即_自动喷淋装置_和_火警传感驱动喷淋装置_ _。

1、论述风流紊乱现象的危害。

1）、风量减少

巷道风量的减少，对于无瓦斯或瓦斯涌出量小的矿井，或许不至于构成威胁。但在瓦斯涌出量大的矿井，存在爆炸隐患。特别是爆炸性混合气体通过着火带时，很容易引起瓦斯爆炸。

2）、风流逆转

3）、烟流逆退

烟流逆退对火源上风侧直接灭火人员造成直接威胁。烟流与进风混合再次进入火源，在一定条件下能诱发瓦斯爆炸。烟流逆退致使烟流进入其他巷道。

4）、烟流滚退

滚退现象导致火源上风侧烟流与新鲜风流掺混后，再逆流回火源，在一定条件下能诱发瓦斯爆炸。烟流滚退对火源上风侧从事直接灭火的人员也构成直接威胁

3、简述火灾时反风的适用条件。

其适用条件是：①全矿反风，火源位于进风井筒或主要进风大巷；②区域性反风，在多进、多回的矿井中某一通风系统的进风大巷中发火时，调节一个或几个主通风机的反风设施，实现矿井部分地区风流反向；③局部反风，当采区内发生火灾时，主要通风机保持正常运行，通风调整采区风预设的风门开关状态，实现采区内部部分风流反向。

4、防火墙有那几种封闭方法？并简述它们的优缺点。

答：1）先进后回

优点：迅速减少火区流向回风侧的烟流量，使火势减弱，为建造回风侧防火墙创造安全条件。缺点：进风侧构件防火墙将导致火区内风流压力急剧降低。

2）先回后进

优点：燃烧生成物

CO等惰性气体可反转流回火区，可能使火区大气惰化，且有助于灭

2

火。缺点：回风侧构件防火墙艰难、危险。

3）同时封闭

优点：火区封闭期间短，能迅速切断供养条件；防火墙完全封闭前还可以保持火区通风，使火区不易达到爆炸危险程度。缺点：同时封闭法的安全性与火区进回风端确实保证同步封闭有密切联系。

5、简述矿井火灾中不产生爆炸的情况。

（1）富氧类火灾

（2）火源下风侧无再生火源

（3）火源下风侧特别是距火源较近的下风侧，无新鲜风流或较大漏风从相接巷道流入（4）火区尚未出现风流逆转，瓦斯涌出量小

2、论述矿井火灾发生时常用通风制度的适用条件。

答：（1）维持正常通风，稳定风流。其适用条件是：①火源位于采区内部，烟流已弥蔓

较大范围，井下人员分布范围大；②通风网路复杂的高瓦斯矿井，采用其它通风制度有发生瓦斯和煤尘爆炸危险，或使灾情扩大；③火源位于独头掘进巷道内，不能停运局部通风机；

④火源位于采区或矿井主要回风巷，维持原风向有利于火烟迅速排出；⑤减少向火源供风抑制火势发展，但减小风量不要引起瓦斯爆炸，并且若火源下风侧有人员未撤出，不能减风。

（2）停风机。其适用条件是：①火源位于进风井口或进风井筒，不能进行反风；②独头掘进面，发火已有较长的时间，瓦斯浓度已超过爆炸上限，这时不能再送风；③主通风机已成为通风阻力时，停止主通风机时应同时打开回风井的防爆门或防爆井盖。采用这种通风制度应慎重。

（3）反风。其适用条件是：①全矿反风，火源位于进风井筒或主要进风大巷；②区域性反风，在多进、多回的矿井中某一通风系统的进风大巷中发火时，调节一个或几个主通风机的反风设施，实现矿井部分地区风流反向；③局部反风，当采区内发生火灾时，主要通风机保持正常运行，通风调整采区风预设的风门开关状态，实现采区内部部分风流反向。

（4）风流短路。其适用条件是：火源位于矿井的主要进风系统，若不能及时进行反风或因条件限制不能进行反风时，可将进回、风井之间联络巷中的风门或密闭打开，使大部分烟流短路，直接流入总回风，减少流入采区烟流，以利人员避难和救护队进行救护。

3、矿井火灾的致灾特征和对策。

矿井火灾的长期性和动态变化决定了救灾的难度、危险性和技术性，即高科技成果应用的可行性和重要性。矿井火灾持续时间长，对矿井通风系统的影响是长期的由于火源燃烧强度的变化，高温烟流与巷壁热交换强度的变化，风流放紊乱现象发生和烟流蔓延区域的变化，致使风流状态相关参数（风量、风压、风阻、有害气体组分的浓度等）发生动态变化。

正是矿井火灾延续的长期性和动态特征，造成了灾变通风的独有的特性。其长期性，提供了风流控制救灾决策和实施可能有足够的时间，为分析和控制高温烟流流动挥又是一个严峻的考验。因此，如果没有能应付各类事故的周密灾害预防处理计划和措施的预先演习和实施，没有对井下人员的安全处理事故，往往不能成功救灾

其长期性和动态变化特性的结合，又对人员撤退和救灾工作连续造成威胁，增加了救灾决策和现场抢险的难度和危险。现场救灾实践证实，矿井火灾救灾是当前技术条件下各灾种救灾中验度最大、最危险、技术要求最强、任务最艰巨的一项工作

1、简述灭火的原理。

１）冷却，把燃烧物质的温度降低到燃点以下

２）隔离和窒熄，使燃烧反应体系与环境隔离，抑制参加反应的物质

３）稀释，降低参加反应物(液、气体）的浓度

４）中断链反应。现代燃烧理论认为，燃烧是反应是由于可燃物分解成游离状态的自由基与氧原子相结合，发生链反应后才能形成的。

4、简述在矿井条件下，根据燃烧和爆炸三要素，火灾转变为爆炸的条件。

（5）存在体积较大、温度较高的可燃性混合气体；

（6）可燃气体达到爆炸界限；

（7）可燃性混合气体中氧浓度达到14%以上；

（8）可燃性混合气体流动过程遇到火源或本身温度高于燃点。

5、简述束管监测系统的功能。

能实现对煤炭自燃的连续监测，它是通过监测煤气化过程中产生的物质并对其进行分析，从而实现煤炭自燃早期检测和预测预报。

1、论述富氧燃烧和富燃料燃烧及各自特点。

1）、富氧燃烧

此种燃烧火源范围小、火势强度小、蔓延速度较低、耗氧量小，致使相当数量的氧剩余，下风侧氧浓度一般保持在15%（体积浓度）以上，故称为富氧燃烧。

2）、富燃料燃烧

火源燃烧时，火势大、温度高，火源产生大量炽热挥发性气体，不仅供给燃烧带消耗，还能与被高温火源加热的主风流汇合形在炽热烟流，预热火源下风侧较大范围的可燃物，使其继续生成大量挥发性气体。另一方面，燃烧位置的火焰通过絷流和热辐射加热邻近可燃物使其温度升至燃点。由于保持燃烧的两种因素的持续存在和发展，此类火灾使燃烧在更大范围进行，并以更快速度蔓延，致使主风流中氧气几乎全部耗尽，剩余氧浓度低于20%）。

两类燃烧的特点

3、影响煤炭自燃的地质、开采因素有那些？

答：1）煤层厚度和倾角：煤层厚度或倾角越大，自燃危险性越大。这是因为开采厚煤层或急斜煤层时，煤炭回收率低、采区煤柱易遭破坏、采空区不易封闭严密和漏风较大；

2）煤层埋藏深度：煤层埋藏深度增加，地压和煤体的原始温度增加，煤内自然水分少，这将使煤的自燃危险性增加；

3）地质构造：煤层中有地质构造破坏的地方，煤炭自燃比较频繁；

4）围岩性质：顶底板的物理机械性质也能影响煤炭的自燃过程；

5）煤的瓦斯含量：煤孔隙内存在的瓦斯（如沼气），能够占据煤孔隙空间和内表面，降低了煤的吸氧量；

6）开拓开采条件：开拓开采条件是影响煤层自燃的重要因素；

7）漏风条件：没有不断供给的空气，煤的氧化就不能发展。

1、处理火灾的控风方法有：正常通风、减少风量、增加风量、火烟短路、反风、停止主要通风机运转。

2、按发火地点和对矿井通风的影响分类，矿井火灾可以分为：上行风流火灾、下行风流火灾、进风流火灾。

3、富燃料燃烧火源可分为以下四带：冷却带、焦化带、高温热解带、预热带。

4、我国生产的火灾报警器分为三大类，即感温传感器、燃烧生成物传感器和电磁辐射能传感器。

5、《中华人民共和国消防条例》规定，消防工作实行“预防为主、消防结合”的方针。

6、井下火灾的燃烧包含：扩散、分解、表面、预混四种燃烧类型。

7、中国常用的火灾指标气体为：CO、C

2H

4

、I

CO

、H

2

、碳氢化合物。（任答三种）。

8、井下封闭火区的方法分为三种：①锁风封闭火区；②通风封闭火区；③注惰封闭火区。

9、《煤矿安全规程》规定煤层自燃倾向性的鉴定方法采用吸氧量法，即“双气路气相色

谱仪吸氧鉴定法”，鉴定结果分为：自燃煤层、容易自燃煤层和不易自燃煤层。（一、二、三类的也对）

1、阻化率（E）

煤样在阻化处理前后放出的CO量的差值与未经阻化处理放出的CO量之比。

2、预混燃烧

可燃气与空间预先充分混合的燃烧称为预混燃煤。在井下一定环境条件下，可燃气体与空气已在着火前预先充分混合，其浓度处于燃烧（爆炸）界限之内，遇火源即会发生燃烧。

3、阻化衰减期

煤炭经阻化处理后，阴止氧化的有效时间为阻化衰减期，又称阻化剂的阻化寿命。

4、预防性灌浆

预防性灌浆是将水、浆材按适当的比例混合，制成一定浓度的浆液，借助输浆送往可能发生自燃的地区，以防止自燃火灾的发生。

5、节流效应

由于火灾生成的燃烧产物和水蒸气加入引起的风流质量和体积流量的增加，以及气流温度变化的影响引起的风流体积流量的进一步增加，而导致的风流流动阻力增加的现象，称为节流效应。

1、简述胶带输送机巷火灾的特殊危险性。

胶带输送机巷火灾是非常严重的火灾，因为胶带输送机巷往往位于进风区，其报警或救灾不及时，有毒烟流可能迅速传遍各工作面，引起灾害扩大

胶带燃烧在产生CO前就生成比CO毒性强得多的HCL气体，对及时报警和及时救灾的要求更迫切

所以胶带输送机巷火灾比一般燃料如木材、煤火灾危险性大得多，是矿井火灾防治的重点

2、矿井火灾时期风流控制的主要目的是什么？

矿井火灾时期风流控制是矿井火灾救灾的最主要措施之一，其重要目的是：控制流向，防止风流紊乱，使风流流动状态有利于撤人救灾，保证矿井受灾区域内人员的安全撤退；防止火灾的影响扩大；尽可能限制烟流在通风系统内的蔓延范围；避免火灾气体或瓦斯达到爆炸危险浓度等。