? 礦山火災,是指礦山企業(yè)內所發(fā)生的火災。根據火災發(fā)生的地點不同,可分為地面火災和井下火災兩種。井下火災與地面火災不同,井下空間有限,供氧量不足。假如火源不靠近通風風流,則火災只是在有限的空氣流中緩慢地燃燒,沒有地面火災那么大的火焰,但卻生成大量有毒有害氣體。這是井下火災易于造成重大事故的一個重要原因。另外,發(fā)生在采空區(qū)或礦柱內的自燃火災,是在特定條件下,由礦巖氧化自熱轉為自燃的。
??? 根據火災發(fā)生的原因,可分外因火災和內因火災兩種。
??? 外因火災是由外部各種原因引起的火災。例如:明火所引燃的火災;油料在運輸、保管和使用時所引起的火災;炸藥在運輸、加工和使用過程中所引起的火災;機械作用所引起的火災;電氣設備絕緣損壞和性能不良所引起的火災等。
??? 內因火災是由礦巖本身的物理和化學反應熱所引起的。內因火災的形成除礦巖本身有氧化自熱特點外還必須有聚熱條件,當熱量得到積聚時,必然會產生升溫現象,溫度的升高又導致礦巖的加速氧化,發(fā)生惡性循環(huán),當溫度達到該種物質的發(fā)火點時,則導致的發(fā)生。內因火災的初期階段通常只是緩慢地增高井下空氣溫度和濕度,空氣的化學成分發(fā)生很小的變化,一般不易被人們發(fā)現,也很難找到火源中心的準確位置,因此,撲滅此類火災比較困難。內因火災燃燒的延續(xù)時間比較長,往往給井下生產和工人的生命安全造成潛在威脅,所以防止井下內因火災的發(fā)生與及時發(fā)現控制災情的發(fā)展有著十分重要的意義。
??? 外因火災在任何礦山都有可能發(fā)生,而內因火災只能在具有自燃性礦床的礦山發(fā)生而且是有一定條件的,發(fā)火原因十分復雜。
外因火災的發(fā)生原因
明火引起的火災與爆炸
??? 在井下使用電石燈照明,吸煙或無意有意點火所引起的火災占有相當大的比例。電石燈火焰與蠟紙、碎木材、油棉紗等可燃物接觸,很容易將其引燃,如果撲滅不及時,便會釀成火災。
爆破作業(yè)引起的火災
??? 爆破作業(yè)中發(fā)生的炸藥燃燒及爆破原因引起的硫化礦塵燃燒、木材燃燒,爆破后因通風不良造成可燃性氣體聚集而發(fā)生燃燒、爆炸都屬爆破作業(yè)引起的火災。
焊接作業(yè)引起的火災
??? 在礦山地面、井口或井下進行氣焊、切割及電焊作業(yè)時,如果沒有采取可靠的放火措施,由焊接、切割產生的火花及金屬熔融體遇到木材、棉紗或其他可燃物,便可能造成火災。
電氣原因引起的火災
??? 電氣線路、照明燈具、電氣設備的短路,過負荷,容易引起火災。電火花、電弧及高溫赤熱導體引燃電氣設備、電纜等的絕緣材料極易著火。內因火災的發(fā)火原因及影響因素
礦巖自燃的一般機理
??? 堆積的含硫礦物或碳質頁巖當其與空氣接觸時,會發(fā)生氧化而放出熱量。若氧化生成的熱量大于向周圍散發(fā)的熱量時,則該物質能自行增高其溫度,這種現象就稱為自熱。
??? 物質的自熱、自燃與否都是由下列三個基本因素決定的:
??? a)該可燃物質的氧化特性;
??? b)空氣供給的條件;
??? c)可燃物質在氧化或燃燒過程中與周圍介質熱交換的條件。
??? 第一個因素是屬于物質發(fā)生自燃的內在因素,僅取決于物質的物理化學性質;而后兩
個因素則是外在因素。
??? 礦巖自燃過程呈現出氧化、自熱和自燃三個發(fā)展階段。這三個階段可以礦巖溫度來區(qū)別:
??? a)常溫至100℃礦巖水分蒸發(fā)界限為低溫氧化階段;
??? b)100℃至著火溫度為高溫氧化階段;
??? c)著火溫度以上為燃燒階段。
礦巖氧化自燃的主要影響因素
??? a)物理化學性質;
??? b)礦床賦存條件;
??? c)供氧條件;
??? d)水的影響;
??? e)同時參與反映的礦量的影響。
??? 內因火災發(fā)火前的征兆能盡早而準確地識別礦井內因火災的初期征兆,對于防止火災的發(fā)生和及時撲滅火災都具有極其重要的意義。
??? (1)火災孕育期的外部征兆
??? ①礦物氧化時生成的水分會增加空氣的濕度,在巷道內能看到有霧氣或巷道壁“出汗”,這是火災孕育期最早的外部征兆,但并不是唯一可靠的。
??? ②在硫化礦井中,當硫化礦物氧化時出現二氧化硫強烈的刺激性臭味,這種臭味標志著礦內火災將要發(fā)生的較可靠的征兆。
??? ③人體器官對于不正常的大氣會有不舒服的感覺,如頭痛、悶熱、裸露皮膚微疼、精神感到過度興奮或疲乏等,但這種感覺不能看作是火災孕育期的可靠征兆。
??? ④井下溫度增高。
??? 上述火災外部征兆的出現已是礦物或巖石在氧化自熱過程相當發(fā)達的階段,因此,為了鑒別自燃火災的最早階段,尚需利用適當的儀器進行測定分析。
??? (2)礦內空氣成分
??? 礦內空氣分析法是目前礦山中應用最廣而且也是比較可靠的方法。該法的實質是在有自燃危險的地區(qū)內,經常系統地采取空氣式樣進行分析,以觀測礦內空氣成分的變化。根據分析結果,便可以確定自燃過程的開始及其發(fā)展動態(tài)。
??? (3)礦內空氣和礦巖溫度
??? 為了準確掌握自燃發(fā)展的動態(tài)與火源位置,最好將氣體分析法與測溫法結合起來同時進行。根據測得的等溫線圖的變化,能掌握自燃發(fā)展的動態(tài)并能大致找出火源中心位置。
??? (4)礦井水的成分
??? 在硫化礦井中,從自熱地區(qū)流出來的水,其成分與非自熱區(qū)流出的水是不同的。因此,可以根據對水的分析來判斷火源的存在。通常分析礦井水要測定下列內容:游離硫酸或里硫酸根離子的含量;鈣、鎂、鐵等離子的含量;水的pH值降低量;水文的逐漸增高數。井下水的酸性增加、鐵和硫酸根等離子含量的增多,pH值的逐漸降低和水溫的增高,在一定條件下可以認為是硫化礦井中內因火災的初期征兆。
??? 必須注意到各個礦井中水的成分是不相同的,為了能較準確地根據礦井水來判斷火災危險性程度,就必須在正常條件下預先查明地下水的正常成分,然后再有系統地觀測它的變化。在檢查礦井水時應盡可能從活水中采集分析用的試樣,在取樣的同時需測定水的流量和溫度。火災安全風險
??? a)人員傷害:燒傷、一氧化碳(CO)中毒、窒息等;
??? b)財產損失:設施設備等作業(yè)系統被燒毀等。